人教版九年级全一册 第十四章 内能的利用 单元练习
一、单选题
1.以下说法中正确的是( )
A.木柴燃烧时总能量在减小 B.摩擦生热总能在增加
C.铁水温度降低时总能量减少 D.能量转化过程中总量保持不变
2.2022年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕,在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电”,(“绿电”是指在发电过程中,二氧化碳排放量为零或趋近于零,比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小)。这将是奥运史上首次实现全部场馆绿色电能供应,预计消耗“绿电”约,可以节约标准煤,减排二氧化碳。若所节约的标准煤完全燃烧,则放出的热量约为(媒约为)。( )
A. B. C. D.
3.如图所示的某单缸四冲程汽油机四个冲程的图片,下列说法不正确的是( )
A.靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
B.四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙甲乙
C.甲图中能量的转化是内能转化为机械能
D.乙图中汽缸内气体温度会下降
4.2021年5月29日20时55分,货运飞船“天舟二号”在海南文昌发射场成功发射,并在8小时后与“天和核心舱”成功实现自主交会对接。则下列说法中错误的是( )
A.用氢作燃料,是因为氢的热值大
B.“天舟二号”打开太阳能帆板后可将太阳能转化为电能
C.火箭向下喷燃气才能上升,是因为力的作用是相互的
D.“天舟二号”和“天和核心舱”对接时,两者的动能均为0
5.如图所示是汽油机四个冲程的工作剖面图,下列关于这四个冲程的说法正确的是( )
A.如图是吸气冲程,进气门吸入气缸的物质只有空气
B.如图是压缩冲程,其能量转化是机械能转化为内能
C.如图是做功冲程,该冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D.如图是排气冲程,活塞向上运动,压强增大,温度升高
6.如图所示的实验,试管口木塞冲出过程中,下列说法错误的是( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C.能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减少
7.如图所示的轮船,动力是由柴油机提供的,下列说法正确的是( )
A.以轮船为参照物货物是运动的
B.轮船受到的浮力和货物对轮船的压力是一对平衡力
C.柴油机效率高,是因为柴油的热值大
D.柴油机是利用内能做功的机器
8.如图甲是热机的能量流向图。图乙显示的是甲、乙两热机的参数。甲、乙相比,甲的( )
A.有用机械能较大 B.损失能量较小
C.燃料的化学能较大 D.热机效率较低
9.如图所示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,正确的排列顺序为( )
A.DBCA B.DACB C.CBDA D.CADB
10.下列图像中,相应的物理原理解释正确的是( )
A.a图小车在正常行驶过程中,内燃机的压缩冲程对外做功
B.b图小球在地面上方越跳越低的过程中重力势能完全转化为动能
C.c图前2s内,小华跑得较快
D.d图中甲音叉比乙音叉发声的音调低
11.关于能量的转化或转移过程,下列说法错误的是( )
A.地球上的化石能源归根结底来自远古时期的太阳能
B.自然界中水能的循环再生过程不遵循能量守恒定律
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要消耗电能
D.热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体
12.如图为靳老师在课堂上给学生做的一个小实验:试管内装些水,用橡皮塞塞住管口,用酒精灯将水加热一段时间,可以看到塞子飞出,瓶口有白雾产生。下列说法正确的是( )
A.瓶口的白雾是水蒸气
B.酒精燃烧越充分,其热值越大
C.试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减少
D.高温水蒸气将塞子顶出的过程中的能量转化与内燃机压缩冲程的能量转化是相同的
13.下列关于汽车的说法中错误的是( )
A.给汽车加油时能闻到汽油的味道,说明分子在不停地做无规则运动
B.常用水作汽车发动机的冷却液,是因为水的比热容较大
C.通过增加氧气的方法使汽油燃烧越充分,则汽油热值越大
D.尽量保持机械部件之间有良好的润滑可以提高汽车的效率
14.下列说法中不正确的是( )
A.“墙里开花墙外香”是香气分子不停地运动
B.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
D.海边昼夜温差小,是因为海水的比热容比沙石小
15.上世纪人类制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯。它的气室示意图如图所示,其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室,压缩后再推入工作室,然后推动涡轮机带动发电机发电。那么( )
A.当海水下降时,阀门K1开启,阀门K2关闭
B.当海水上升时,阀门K1关闭,阀门K2开启
C.当海水下降时,类似于汽油机的做功冲程
D.当海水上升时,类似于汽油机的压缩冲程
二、填空题
16.如图所示,用酒精灯对试管里的水进行加热,水沸腾后,水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口,在软木塞被推出的过程中,能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同,管口出现了白雾,这是______(填物态变化名称)现象。
17.炎炎夏季,都市气温往往比郊外要高3℃~5℃,这就是热岛效应,人们在小区内修建人工湖、喷水池,主要利用水的 _____大来调节气温。实验室有1.5kg酒精,测得其热值是3.0×107J/kg,从中取0.56kg酒精完全燃烧,释放的热量为 _____J。这些热量能让200kg的水温度升高 _____()
18.已知酒精的热值是3.0×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。用酒精灯给烧杯中100g的水加热,水温度从20℃上升到60℃,消耗了2.8g酒精,此过程中水吸收的热量 _____J,酒精灯的加热效率是______。
19.内燃机一个工作循环有四个冲程,实现将机械能转化为内能的是______冲程。内燃机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水______的特性。某品牌汽车每行驶100km耗油5kg,这些汽油完全燃烧要放出______J的热量。(汽油的热值q=4.6×l07J/kg)
20.如图a快速将活塞下压,使活塞对______做功,最终使玻璃桶底部棉花燃烧,下压过程类似于图b中汽油机的______(选填“甲”或“乙”)能量转化情景,该冲程称为______冲程。
三、综合题
21.汽车上的散热器用水作为冷却剂,散热器中装有10kg的水,在温度升高了20℃的过程中,水吸收的热量是______J,这些热量相当于完全燃烧______kg的天然气放出的热量(已知:水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q=8.4×107J/kg),天然气在燃烧的过程中,热值______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
22.2021年5月15日,搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”,从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时,顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气,进行气动减速,这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速,然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时,天问一号进入悬停阶段。然后缓速下降抵达火星表面。
(1)任选一个减速过程,写出其中所包含的一个物理知识;
(2)为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态?
23.如图甲所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,给水加热,通过 _________(选填“做功”或“热传递”)方式使水的内能增加。水沸腾,水蒸气会把木塞冲开将水蒸气的 ________能转化为活塞的 ________能,四冲程内燃机的 ________冲程与这个工作原理相同。四个冲程自动实现循环往复还利用了飞轮的 _________。根据图乙给出的内燃机能量流向的信息图,可知该内燃机的工作效率为 ________%。
24.随着经济的发展,汽车已进入了普通百姓的家庭。据统计,武汉市2018年汽车的保有量约300万辆。
(1)汽油机等内燃机中,燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功。请回忆下图中的①、②、③横线上能量流动的形式,填出第①、②、③空。
①_______;②_______;③_______。
(2)四冲程汽油机一个工作循环中的_______冲程中存在着化学能转化为内能的过程。
(3)“涡轮增压”是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量,从而提高发动机的功率和扭矩,让车子更有劲。一台发动机装上涡轮增压器后,其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%甚至更高。由此可见“涡轮增压”利用_______方法来大幅度提高了热机的效率的。
(4)每辆汽车全年平均耗油1.8t,内燃机的效率平均值取29%。若能把内燃机的效率提高1%,则2018年全市的汽车节约的燃油完全燃烧大约能释放出_______J的热量。(燃油的热值取4.5×107J/kg)
25.阅读短文,回答问题。
电动自行车
电动自行车因为具有轻便、快捷和环保等优点备受大家喜爱。通常说的电动车是以蓄电池作为能量来源,电动机为核心部件,通过控制器调节电流大小来改变速度的交通工具。世界上第一辆电动车诞生于十九世纪,时至今日电动自行车已发生了巨大变化。
下表是某型号电动自行车(如图甲)的相关数据。
质量m/kg 40
行驶过程中轮胎与地面接触的总面积S/m2 8×10﹣3
电能转化为机械能的效率η 75%
工作电压U/V 48
规定行驶速度v/kmh﹣1 ≤36
(1)电动车是用蓄电池作为电源的,在工作时是把______能转化为电能。
(2)如果该电动自行车采用400Wh(瓦时)的大容量电池供电,则其最多能输出的机械能1.08×106J。若这么多的机械能由效率为30%的汽油机提供,则需要燃烧汽油______kg。(已知本地汽油的热值为4.5×106J/kg)
(3)小明骑该车以最大规定速度在水平路面匀速行驶10km。已知小明的质量是40kg,且该电动自行车行驶过程中所受到的摩擦力f随车辆和人的总质量M的变化关系图象如图乙所示。则上述骑行过程中克服摩擦力做功的功率为______W,如果行驶的路程为s(单位m),人和车的总质量为M(单位kg),该过程中克服摩擦力做功的表达式为______J。
26.阅读下面短文并回答问题
混合动力汽车
图甲是我国自主研制生产的一种环保混合动力实验汽车。该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,车内蓄电池输出能量;当高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输出能量,同时又可以向蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量。为了保护蓄电池,当电池使用到剩下最大容量的20%停止供电。测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,观察仪表盘,发现这段时间内燃机消耗燃油10kg,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%。该车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图乙所示,汽车的某些参数如下表所示。(燃油热值q=4.0×107J/kg)
电机 输出最大功率/kW 90
电池 输出电压/V 300
最大容量/J 1.2×108
整车 质量/t 1
(1)该混合动力汽车的内燃机是一台单缸四冲程汽油机,如图所示是汽油机的 _____冲程,若飞轮转速是1800r/min,则每秒对外做功 _____次;车辆在转弯时,左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光,同时熄灭,则它们的连接方式是 _____,依据是 _____;
(2)下列说法正确的是 _____;
A.蓄电池充电时化学能转化为电能
B.汽车消耗的电能最终全部转化为机械能
C.行驶过程中轮胎会发热是因为发动机将热量传递给了它
D.测试过程中汽车行驶时的牵引力大小为2000N
(3)“吨百公里能耗”是衡量新能源汽车的一项重要指标。“J/(100km t)”是指车辆消耗的能量与行驶路程和车辆总质量乘积的比值。则该车在测试过程中的吨百公里能耗为 _____J/(km kg),汽车的能量利用率为_____;
(4)在汽车的测试过程中,若只用蓄电池提供动力且假设电能全部转化为机械能。
①该车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶 _____km;
②该车所能达到的最大速度为 _____km/h。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】
A.木柴燃烧由化学能转变为光能和热能,总能量不变,所以A错误;B.摩擦生热是克服摩擦做功,机械能转化为内能总量不变,所以B错误;C.铁水温度下降,内能减少,对外发生热传递,周围温度升高内能增加,总能量不变,所以C错误;D.能量在转化中总能量保持不变是正确的.故答案为D
2.A
【详解】
若所节约的标准煤完全燃烧,则放出的热量
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.B
【详解】
A.甲图中两气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丙图中两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,在热机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的,依靠飞轮惯性完成的冲程是:乙、丙、丁冲程,故A正确,不符合题意;
B.热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即乙丁甲丙,故B错误,符合题意;
C.甲图中是做功冲程,将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,故C正确,不符合题意;
D.乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸内气体积增大,对外膨胀做功,内能减小,温度降低,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】
A.氢相比其它常规燃料,热值更大,较适合做飞船的燃料,故A正确,A不符合题意;
B.太阳能板是一种将太阳能转化为电能的装置,故B正确,B不符合题意;
C.火箭向下喷气,根据力的作用是相互的可知,气会对火箭一个向上的力,故C正确,C不符合题意;
D.“天舟二号”和“天和核心舱”对接时,它们都一直在运动,所以两者都存在动能,故D错误,D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】
A.如图所示进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,将汽油和空气的混合物吸入气缸,故A错误;
B.如图所示进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能。汽油和空气混合物内能增大,故B正确;
C.如图所示火花塞点火,燃料燃烧,产生的高温燃气推动活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,气缸内压强增大,温度升高,通过连杆带动曲轴转动,故C错误;
D.如图所示进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。气缸内压强减小,温度降低,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】
如图所示实验中,木塞冲出时,是试管内水蒸气对木塞做功,将水蒸气的内能转化为木塞的机械能,那么水蒸气的内能减小,温度降低,水蒸气液化成小水珠,于是试管口出现了白雾,而内燃机的做功冲程是内能转化为机械能,所以这个能量转化与内燃机做功冲程相同,故ACD正确,不符合题意,B错误,符合题意。
故选B。
7.D
【详解】
A.以轮船为参照物,货物和轮船之间的位置没有发生变化,货物是静止的,故A错误;
B.轮船受到的浮力等于轮船和货物的总重力,货物对轮船的压力等于货物的重力,轮船受到的浮力和货物对轮船的压力这两个力大小不相等,所以不是一对平衡力,故B错误;
C.柴油机的效率高,是因为柴油机在压缩冲程中,压缩的程度比较大,燃料燃烧较充分,转化成的有用功更多,而不是因为柴油的热值大,故C错误;
D.柴油机工作时通过燃料的燃烧得到内能,再通过高温燃气对活塞做功,把内能转化为机械能,是利用内能做功的机器,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】
A.如图所示,甲的有用机械能为2000J,乙的有用机械能为4000J,所以甲的有用机械能小,故A不符合题意;
B.如图所示,甲损失能量为500J,乙损失能量为5000J,所以甲损失能量小,故B符合题意;
C.如图所示,甲燃料的化学能为
乙燃料的化学能为
所以甲燃料的化学能较小,故C不符合题意;
D.根据题意,甲热机效率为
乙热机效率为
所以甲的热机效率较高。故D不符合题意。
故选B。
9.B
【详解】
A图中的气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程;
B图中的排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;
C图中的气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程;
D图中的进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;
所以正确排列顺序是DACB,故B正确。
故选B。
10.C
【详解】
A.汽车内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能,而做功冲程才是利用内能对外做功,故A错误;
B.因小球在弹跳上升的过程中要克服摩擦做功,一部分机械能机械能转化内能,重力势能不能完全转化为动能,故B错误;
C.由图像可知,在前2s内,小华运动的距离比小明长,所以小华跑得较快,故C正确;
D.由波形图可知,相同的时间内甲音叉振动的次数多,甲的频率大于乙的频率,甲音叉比乙音叉发声的音调高,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】
AB.地球上的化石能源都是太阳能转化来的,能量不会凭空产生也不会凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,从一个物体转移的另一个物体,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.空调将室内空气的内能转移至高温的室外需要压缩机运转,压缩机运转需消耗电能,故C正确,不符合题意;
D.热传递的条件是温度差,热水自然变凉,能量自发的从高温物体转移至低温物体,故D正确,不符合题意。
故选B。
12.C
【详解】
A.瓶口的白雾是水蒸气液化而成的小水滴,故A错误;
B.燃料的热值是燃料的一种特性,只决定于燃料的种类,与质量和燃烧情况等无关,故B错误;
C.物体对外做功,内能减少,试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能减小,故C正确;
D.高温水蒸气将塞子顶出的过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能,压缩冲程是将机械能转化为内能,故D错误。
故选C。
13.C
【详解】
A.给汽车加油时能闻到汽油的味道,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故A正确,不符合题意;
B.水的比热容较大,在质量、温度变化相同时,能吸收或放出更多的热量,因此常用水作汽车发动机的冷却液,故B正确,不符合题意;
C.热值是燃料本身的属性,与燃料是否充分燃烧无关,故C错误,符合题意;
D.尽量保持机械部件之间有良好的润滑可以减小摩擦来提高汽车的效率,故D正确,不符合题意。
故选C。
14.D
【详解】
A.“墙里开花墙外香”是香气分子不停地运动,是扩散现象,故A正确,A不符合题意;
B.热量是从高温物体传给低温物体,或者从物体的高温部分传到低温部分,内能的大小与物体的质量、温度、状态有关;内能小的物体可能比内能大的物体温度高,所以热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体,故B正确,B不符合题意;
C.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,故C正确,C不符合题意;
D.海边昼夜温差小,是因为海水的比热容比沙石大,故D错误,D符合题意。
故选D。
15.D
【详解】
AC.由图示知,海水下降时,活塞向下运动,气室容积增大,阀门上面的大气压强大于气室内的大气压强,于是阀门K1关闭,K2开启,空气进入气室,这个过程相当于汽油机的吸气冲程,故AC不符合题意;
BD.海水上升时,活塞向上运动,气室内的空气被压缩,内能增大,是活塞的动能转化为空气的内能,这相当于汽油机的压缩冲程,这个过程中阀门下面的压强增大,大于阀门上面的大气压,于是阀门K1开启,K2关闭,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
16. 做功 液化
【详解】
[1]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时,瓶内水蒸气对瓶塞做功,使得其内能减小,温度降低,即该过程是将内能转化为机械能的过程,此过程与汽油机的做功冲程相同,在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。
[2]管口处水蒸气放出热量发生液化现象,出现白雾。
17. 比热容 1.68×107
【详解】
[1]人们在小区内修建人工湖、喷水池,主要利用水的比热容大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得昼夜的温差小,能有效调节气温。
[2]实验室有1.5kg酒精,测得其热值是3.0×107J/kg,从中取0.56kg酒精(热值不变)完全燃烧,释放的热量为
Q=mq=0.56kg×3.0×107J/kg=1.68×107J
[3]这些热量能让200kg的水温度升高
18. 1.68×104 20%
【详解】
[1]水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(60℃-20℃)=1.68×104J
[2]2.8g酒精完全燃烧释放的热量
Q放=m′q=2.8×10-3kg×3.0×107J/kg=8.4×104J
酒精灯的加热效率
19. 压缩 比热容大 2.3×108
【详解】
[1]内燃机的四个冲程中,压缩冲程中两气门关闭,活塞向上运动,压缩气体做功,将机械能转化为内能,故将机械能转化为内能的是压缩冲程。
[2]汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水的比热容大,相同质量的水与其它物质相比,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降温效果好。
[3]5kg汽油完全燃烧要放出的热量为
20. 空气 甲 压缩
【详解】
[1]由图a可知,将活塞下压时,活塞压缩筒内空气,对空气做功,气体内能增大,将机械能转化为内能。
[2][3]图甲中进气门与排气门均关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;图乙中进气门与排气门均关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;故可知下压过程类似于图b中汽油机的甲能量转化情景,该冲程称为压缩冲程。
21. 8.4×105 0.01 不变
【详解】
[1]10kg水温度升高20℃吸收的热量为
[2]水吸收的热量相当于完全燃烧天然气的质量
[3]燃料的热值只与燃料的种类有关,而与燃料燃烧的程度无关,所以热值不变。
22.(1)见解析;(2)天问一号受到平衡力的作用,处于平衡状态
【详解】
(1)气动减速:受到大气摩擦力的作用;力可以改变物体的运动状态;减速过程中机械能转化为内能;伞系减速:受到大气的阻力作用;力可以改变物体的运动状态;减速过程中机械能转化为内能;动力减速:向下喷气对天问一号产生向上的反推力;力可以改变物体的运动状态;力的作用是相互的;减速过程中机械能转化为内能。
(2)天问一号受到喷气的反推力和受到火星的吸引力(“火星重力”)是一对平衡力,天问一号处于平衡状态,于是悬停在火星上方100米处。
23. 热传递 内 机械 做功 惯性 32
【详解】
[1]用酒精灯给水加热,火焰的温度高,水的温度低,热量从火焰传递给水,是通过热传导方式使水的内能增加。
[2][3]水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,是水蒸气对木塞做功,将水蒸气的 内能转化为活塞的 机械能。
[4]四冲程内燃机的 做功冲程也是将内能转化为机械能,与这个工作原理相同。
[5]四冲程内燃机的四个冲程自动实现循环往复,除做功冲程外,其他三个冲程都是利用飞轮的惯性来完成的。
[6]根据图乙给出的内燃机能量流向的信息图,可知该内燃机的工作效率为
24. 燃料的内能 克服机械间的摩擦损失了一部分能量 排放废气带走大部分能量 做功 废气带走的热量 8.1×1015J
【详解】
(1)[1][2][3]内燃机燃料燃烧释放内能,主要转化为做有用功的能量、还有一部分由于克服机械间的摩擦损失掉、还有大部分被排放的废气带走,因此图中①是燃料的内能;②是克服机械间的摩擦损失了一部分能量;③是排放废气带走大部分能量。
(2)[4]从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,只有做功冲程中燃料燃烧,而燃料燃烧将化学能转化为内能,因此做功冲程存在着化学能转化为内能过程。
(3)[5]在热机的能量损失中,废气带走了大部分的热量,所以“蜗轮增压”利用热机排出的废气带动蜗轮旋转,充分利用了废气带走的热量,提高了热机的效率。
(4)[6]内燃机效率提高后有用功是相同的,由
可得
每辆汽车做有用功所需燃油
内燃机效率提高后为
效率提高后所需燃油量
每辆车每年节约燃油
300万辆车每年节约燃油
则这些燃油完全燃烧可释放的热量为
25. 化学 0.08 200
【详解】
(1)[1]蓄电池在充电的时候是把电能转化为化学能储存起来,然后在使用的时候再把储存的化学能释放出来转化为电能。
(2)[2]由可知,汽油燃烧需要放出的热量为
由可知,需要燃烧汽油的质量为
(3)[3][4]小明骑行过程中,小明和车的总质量为
由图乙可知,小明骑电动车过程中所受的摩擦力大小为
f=20N
骑行的最大速度为
骑行过程中克服摩擦力做功的功率为
由图乙可知,骑行过程中受到的摩擦力为
则该骑行过程中克服摩擦力所做的功为
26. 做功 15 并联 任意一个灯泡不亮,另一个灯泡仍能发光,它们能独立工作,互不影响 D 8×103 40% 96 90
【详解】
(1)[1]由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,由此可知此冲程是做功冲程。
[2]由飞轮转速为1800r/min可知,飞轮1s转动30r;四冲程汽油机每个工作循环,飞轮转动2圈,对外做功1次,因此,1s对外做功15次。
[3][4]汽车在向左转弯时,左前转向灯L1和左后转向灯L2同时发光,同时熄灭,当一个灯泡不亮,另一个灯泡还会继续亮,它们互不影响,由此可知两灯的连接方式是并联;
(2)[5]A.蓄电池充电时,消耗电能得到化学能,是电能转化为化学能,故A错误;
B.汽车消耗的电能转化为内能和机械能,故B错误;
C.行驶过程中轮胎会发热是因为轮胎克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故C错误;
D.测试过程中汽车的速度为50km/h,由图乙可知,此时的阻力为2000N,因为汽车匀速运动,所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力,所以汽车的牵引力是2000N,故D正确。
故选D。
(3)[6]由题意可知,测试人员驾驶该车在平直公路上以50km/h的速度匀速行驶1h,内燃机消耗燃油10kg,10kg汽油完全燃烧放出的热量为
;
汽车匀速行驶1h通过的路程
汽车在测试过程中的吨百公里能耗是
[7]汽车行驶时,燃烧汽油放出的热量,一部分转化成机械能,还有一部分转化成电能,这两部分能量是有效利用的能量,测试过程中汽车的速度为50km/h,由图乙可知,此时的阻力为2000N,因为汽车匀速运动,所以汽车的牵引力和汽车受到阻力是一对平衡力,即
牵引力做的功
由于汽车行驶时,蓄电池储存的能量由最大值的30%增大至最大值的80%,所以蓄电池增加储存的电能
汽车的能量利用率
(4)①[8]由图乙知蓄该车行驶时所受阻力f和车速v成正比,设f=kv,当车速为50km/h时,阻力为2000N,即
解得
所以车速为25km/h时,阻力大小
此时牵引力大小
引力做的功
汽车在电池充满电的情况下以25km/h最多可行驶的路程
[9]由于汽车的输出最大功率是90kW,阻力f与速度v的关系是
由于
所以汽车的最高速度
答案第1页,共2页
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