第十四章第1节 热机课时训练
一、单选题
1.如图所示,是四冲程内燃机的一个冲程示意图,从进气门、排气门以及活塞的运动情况可以断定,这个冲程的能量转化情况是
A.内能转化为机械能 B.机械能转化为内能
C.内能的转移 D.机械能的转移
2.如图所示的实验中,用酒精灯加热水,随着水面上方水蒸气的增多和温度的升高,管内气体压强逐渐增大,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,与此同时,看到管口处“冒白气”,关于该实验过程,下列说法正确的是( )
A.水的温度升高过程和塞子被冲出去的过程,改变内能的方式是相同的
B.塞子被冲出的过程与内燃机的做功冲程能量转化相同
C.塞子被冲出的过程中机械能转化为内能
D.塞子被冲出的过程与内燃机的压缩冲程能量转化相同
3.下列关于汽油机和柴油机的说法,正确的是
A.柴油机气缸顶部有一个火花塞,汽油机气缸顶部是一个喷油嘴
B.汽油机吸入的是空气汽油的混合物,柴油机吸入的是空气
C.吸气冲程将内能转化为机械能
D.压缩冲程将内能转化为机械能
4.妈妈正在厨房用燃气灶煲鸡汤,鸡汤的香气四溢,锅盖不断被水蒸气顶起而发生“跳动”。在此过程中,涉及到的有关物理现象表述不正确的是( )
A.鸡汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B.锅盖“跳动”过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似
C.鸡汤沸腾时比沸腾前的温度高,含有的热量多
D.煲鸡汤过程中,主要是通过热传递的方式改变内能的
5.如图所示是某单缸四冲程汽油机的某个冲程,若该汽油机每1秒钟对外做功25次,则( )
A.图示冲程是压缩冲程
B.该汽油机飞轮(曲轴)每1秒钟转25圈
C.图示冲程存在着化学能转化为内能的过程
D.图示冲程存在着机械能转化为内能的过程
7.四冲程柴油机工作过程中,以下说法错误的是( )
A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B.做功冲程使汽车获得动力
C.排气冲程排出了汽车的尾气 D.吸气冲程吸入气缸的是柴油
8.一台内燃机的转速是1800转/分,那么在每秒钟内( )
A.转轴转动30转,燃气对活塞做功30次,活塞完成60个冲程
B.转轴转动1800转,燃气对活塞做功900次,活塞完成3600个冲程
C.转轴转动1800转,燃气对活塞做功1800次,活塞完成1800个冲程
D.转轴转动30转,燃气对活塞做功15次,活塞完成60个冲程
9.如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时,限气阀会被高压蒸汽顶起。这一过程高压锅内气体内能会发生变化,下列说法正确的是( )
A.限气阀被顶起的过程与汽油机的做功冲程发生的能量转化相同
B.高压锅喷嘴处的“白气”是水蒸气汽化形成的
C.用明火加热高压锅,是通过做功改变内能
D.高压锅是利用大气压来工作的
10.如图所示是演示点火爆炸现象的装置,按动电火花发生器的按钮后盒盖被冲出,在盒盖被冲出的过程中,下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功,燃气的内能增大
B.燃气的内能转化为盒盖的机械能
C.能量的转化形式与热机压缩冲程相同
D.盒盖的机械能保持不变
二、填空题
1.汽油机是热机之一,如图所示是汽油机的 ___________冲程,已知某型汽油机转速为1200r/min,那么该汽油机每秒共经历了 ___________个冲程。热机通常用水来作为冷却剂,是利用了水的 ___________的物理属性。
2.一柴油机的转速是3000r/min,它1s完成 个冲程,活塞往复 次,对外做功 次,吸气冲程时,吸入气缸里的物质是 。
3.如图,为宇航员操纵着月球车在月球上行驶的情形,月球车的动力是用蓄电池提供的,月球车不用内燃机驱动的原因是 。
4.如图所示为汽油机的 _____冲程,已知活塞每秒做功30次,则此汽油机每秒钟内完成 _____个冲程,飞轮的转速为 _____r/min。
5.如图所示是古希腊数学家希罗发明的“汽转球”,被誉为最早的蒸汽机。它由一个装有水的密闭锅与一个空心球通过两根空心管连接在一起,球两旁由两根出气管组成。在锅底加热通过______的方式增加水的内能,水沸腾后产生的高温水蒸气由空心管进入球中对球做功,将______能转化为机械能,就可以使球体快速转动。这一过程的能量转化和汽油机的______冲程的能量转化形式相同。
6.建设具有国际先进水平的空间站,解决较大规模的、长期有人照料的空间站应用问题,是我国载人航天工程“三步走”发展战略中第三步的任务目标。2020年5月5日,长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕。如图所示,这是长征五号B运载火箭首飞时的情景,火箭升空过程中,发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的__________冲程,此过程,火箭箭体与空气摩擦会发热,这是通过________的方式改变火箭箭体的内能。
三、综合题
1.如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,在这个过程中,
(1)酒精燃烧时, 能转化为 能。
(2)水的温度升高,这是用 的方法增加了水的内能。
(3)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的温度 ,内能 。这个过程与热机 冲程能量转化情况相同。
2.图甲为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
排量 2L
输出功率 100kW
转速 3000r/min
(1)发动机在______冲程里,高温高压的气体推动活塞向下运动,对外做功;
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如表所示。图乙为发动机做功冲程的示意图;其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。该发动机在1s内做功______J,单缸排量V=______L;
(3)在做功冲程里,气体对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示气体对活塞的压强,则p=______Pa。(1L=10-3m3)