2023-2024学年苏科版九年级物理上《12.4机械能与内能的相互转化》提优训练
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(共30分)
1.如图所示在试管内装一些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后观察现象,下列说法正确的是( )
A.活塞冲出后,试管内水蒸气内能降低
B.酒精燃烧时将内能转化为化学能
C.活塞冲出试管口时,试管口出现的白气是水蒸气
D.该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
2.为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学做了图甲和图乙两个实验。关于这两个实验下列论述正确的是( )
A.图甲是摩擦做功使筒壁温度升高,然后通过热传递使气体温度升高
B.从内燃机能量转化角度看图甲和图乙分别相当于内燃机的压缩和做功冲程
C.图乙中烧瓶口处的白雾,是汽化现象,因此烧瓶内气体温度降低
D.图甲中的活塞对筒内的硝化棉做功使其温度升高从而燃烧
3.图中画出了汽油机在工作过程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况,此图为四冲程内燃机( )的示意图。
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.如图所示是家居装修的一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉打入木板,甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用,说法错误的是( )
A.压缩空气对外做功时,自身的内能会减小
B.空气被压缩时,密度增大,压强增大
C.木板可以被铁钉打入,说明力可以改变物体的形状
D.反复捶打,铁钉会发热,这与内燃机的做功冲程能量转化相同
5.如图为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。这个过程发生的能量转化与四冲程汽油机冲程图中相同的是( )
A. B.C. D.
6.关于热机,下列说法中不正确的是( )
A.四冲程汽油机在工作过程中,飞轮每转两周完成一次做功冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D.汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能
7.汽油机的一个工作循环,关于其四个冲程的描述不正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,排出废气
8.内燃机在压缩冲程中,汽缸内的( )
A.内能减小,温度升高 B.内能不变,温度降低
C.内能增大,温度升高 D.内能减小,温度降低
9.关于柴油机和汽油机,下列说法中正确的是( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C.四冲程汽油机,进、排气门同时关闭且活塞往下的冲程是做功冲程
D.在柴油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
10.单缸四冲程汽油机和柴油机工作时,下面哪个说法是正确的( )
A.完成一个工作循环,曲轴转动一周
B.吸气冲程汽缸吸进的物质,在汽油机中是汽油,柴油机中的是柴油
C.做功冲程中的点火方式:汽油机是点燃式,柴油机是压燃式
D.压缩冲程中,汽油机对燃气产生的压强最大,燃气升高的温度也比柴油机更大
11.关于如图所示的热现象中,下列说法正确的是( )
A.甲图中,若要观察到晶体熔化时温度保持不变,则应在达到熔点时撤去酒精灯
B.乙图中,该冲程汽缸内燃气分子热运动保持不变
C.丙图中,温度计的读数正确的是B
D.丁图中,河面上飘起的白烟是汽化现象
第11题图 第12题图
12.如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图;,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图.下列说法中,正确的是( )
A.丙图所示的是做功冲程,其工作原理如甲图所示的实验
B.丙图所示的是压缩冲程,其工作原理如乙图所示的实验
C.丁图所示的是压缩冲程,其工作原理如甲图所示的实验
D. 丁图所示的是做功冲程,其工作原理如乙图所示的实验
13.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,其中对应将活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能的冲程是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
第13题图 第14题图
14.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C.丙图中活塞向下运动是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
15.近年来,我国民用汽油发动机技术取得了长足进步,接近国际先进汽油发动机的水平。某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速是1800r/min,若做功冲程每次做功6000J,则下列有关该汽车发动机的说法正确的是( )
A.每秒飞轮转60圈 B.一分钟完成900个冲程
C.每秒对外做功60次 D.发动机的输出功率是90kW
二.填空题( 共30分)
16.如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞____________,水蒸气的一部分____________能转化为软木塞的____________能,利用这一原理,可以制成热机
第16题图 第17题图 第18题图 第19题图
17.如图甲所示装置,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮,随着“呯”的一声响,看到盒盖飞出,在此过程中,酒精燃烧后的燃气的______能转化为塞子的______能。图______中(选填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
18.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能___,这与四冲程汽油机的___冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成___个工作循环.
19.如图所示是汽油机工作循环中的某一冲程,这个冲程是 冲程,此冲程中 能转化为 能。
20.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气,推动活塞再次______,水蒸气温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”),其内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的效率。为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
21.爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,汽车是依靠发动机(汽油机)工作时的 ___________冲程获得动力的。内燃机工作时就因 ___________冲程排放的废气对大气造成污染。小明发现沙子烫脚。面海水却是凉凉的,这是因为水的 ___________比沙子的大。
22.炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用 的方法减少了气体的内能,这个现象中能量的转化情况是 能转化为 能。
23.某汽油机飞轮转速为3000r/min,那么,每秒钟内完成 个冲程,活塞往复 次,燃气推动活塞做功的次数为 次。
24.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,大多数汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机.在工作过程中,使汽车获得动力的是 冲程,这一冲程是 能转化为 能.
25.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,如图所示是表示汽油机的 冲程,汽车汽油机工作过程中,水箱中的水温度会升高,这是通过 的方式使水的内能增加。若汽车水箱内装有质量为4kg、温度为25℃的水,一段时间过后水的温度变成了50℃,那么水吸收的热量为 J。(c水=4.2×103J/(kg ℃))
三.解答题(共40分)
26.(10分)如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,由图可知:
(1)这种内燃机是____机。 (2)它表示的是____冲程。
(3)在这个冲程中____能转化为____能。 (4)完成这一冲程,曲轴和飞轮转____转。
(5)仔细观察其铭牌,可见“1 800 r/min”字样,则它正常工作时,1 s对外做功____次。
第26题图 第27题图
27.(8分)汽油机广泛应用于汽车作为动力机械,如图甲左是四冲程汽油机的吸气冲程示意图。
(1)请在图甲右中画出压缩冲程时,进气门,排气门开闭情况,曲轴的位置以及箭头表示活塞的运动情况。
(2)四个冲程汽油机提供动力的冲程是________.
(3)常温下 93号汽油的热值是 ,如果汽车经过长途行驶后,油箱里汽油的质量变为原来的四分之一,此时汽油的热值为________.
(4)热机的效率是汽油机的性能的重要指标,减少各方面的能量损耗可以提高热机效率,请写出汽油机工作时的一种能量损失________.
28.(12分)如图为四缸发动机图,其工作原理为:四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和,气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积,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。则
(1)该汽车发动机的单缸排量为_____L,它的_____冲程是把内能转化为机械能,从而获得动力。
(2)该汽车发动机每分钟对外做功_____次,每分钟对外做功_____J。
(3)在每个做功冲程里,发动机做功W=_____J。在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=_____Pa(1L=10-3m3)。
第28题图 第29题图
29、(10分)阅读短文,回答问题:
喷气发动机
随着航天和航空事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此 喷气发动机就应运而生,它主要有涡轮喷气发动机 和火箭发动机.
涡轮喷气发动机使压缩缩后的混合气体在燃烧室燃烧(如图甲),燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其目大的反冲推力成为飞机的推进力,减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更人的推进力.
火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂(如图乙),涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围大气层中汲取氧气.所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作.
火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行.迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机,火箭发动机基本都是内燃机.
(1)喷气发动机把燃气的内能转化为_____,从而提供动力.
(2)据中央电视台新闻联播报道,2017年4月20日19时41分长征七号火箭搭载“快递小哥”天舟一号(图丙)货运飞船成功发射升空.发射天舟一号的遥二运载火箭使用的燃料主要是液态氢,这是因为氢_____.
A.比热容大 B.凝固点低 C.热值大 D.沸点低
(3)喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是_____.
A. B. C. D.
(4)涡轮喷气发动机_____(能/不能)在大气层外工作;
(5)美F﹣1是有史以来人类制造的推力最大的火箭发动机,F﹣1设计海平面平均推力约为6.8×106牛,这样大的竖直向上推力能够在5台并联的时候,将起飞质量3000多吨的土星5号火箭在150秒的时间内推到约6.4×104米的高度,同时最大速度达到2.76千米/秒.美F﹣1火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为_____W.
答案
一.选择题(共30分)
1.如图所示在试管内装一些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后观察现象,下列说法正确的是( A )
A.活塞冲出后,试管内水蒸气内能降低
B.酒精燃烧时将内能转化为化学能
C.活塞冲出试管口时,试管口出现的白气是水蒸气
D.该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
第1题图 第2题图 第3题图 第4题图
2.为了探究做功与物体内能变化的关系,小明同学做了图甲和图乙两个实验。关于这两个实验下列论述正确的是( B )
A.图甲是摩擦做功使筒壁温度升高,然后通过热传递使气体温度升高
B.从内燃机能量转化角度看图甲和图乙分别相当于内燃机的压缩和做功冲程
C.图乙中烧瓶口处的白雾,是汽化现象,因此烧瓶内气体温度降低
D.图甲中的活塞对筒内的硝化棉做功使其温度升高从而燃烧
3.图中画出了汽油机在工作过程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况,此图为四冲程内燃机( A )的示意图。
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.如图所示是家居装修的一种空气锤,它是利用压缩空气使活塞迅速推出,产生巨大压力,能将铁钉打入木板,甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用,说法错误的是( D )
A.压缩空气对外做功时,自身的内能会减小
B.空气被压缩时,密度增大,压强增大
C.木板可以被铁钉打入,说明力可以改变物体的形状
D.反复捶打,铁钉会发热,这与内燃机的做功冲程能量转化相同
5.如图为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。这个过程发生的能量转化与四冲程汽油机冲程图中相同的是(A)
A. B.C. D.
6.关于热机,下列说法中不正确的是( C )
A.四冲程汽油机在工作过程中,飞轮每转两周完成一次做功冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D.汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能
7.汽油机的一个工作循环,关于其四个冲程的描述不正确的是( C )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,排出废气
8.内燃机在压缩冲程中,汽缸内的( C )
A.内能减小,温度升高 B.内能不变,温度降低
C.内能增大,温度升高 D.内能减小,温度降低
9.关于柴油机和汽油机,下列说法中正确的是( C )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C.四冲程汽油机,进、排气门同时关闭且活塞往下的冲程是做功冲程
D.在柴油机的压缩冲程中,内能转化为机械能
10.单缸四冲程汽油机和柴油机工作时,下面哪个说法是正确的( C )
A.完成一个工作循环,曲轴转动一周
B.吸气冲程汽缸吸进的物质,在汽油机中是汽油,柴油机中的是柴油
C.做功冲程中的点火方式:汽油机是点燃式,柴油机是压燃式
D.压缩冲程中,汽油机对燃气产生的压强最大,燃气升高的温度也比柴油机更大
11.关于如图所示的热现象中,下列说法正确的是( C )
A.甲图中,若要观察到晶体熔化时温度保持不变,则应在达到熔点时撤去酒精灯
B.乙图中,该冲程汽缸内燃气分子热运动保持不变
C.丙图中,温度计的读数正确的是B
D.丁图中,河面上飘起的白烟是汽化现象
第11题图 第12题图
12.如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图;,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图.下列说法中,正确的是( B )
A.丙图所示的是做功冲程,其工作原理如甲图所示的实验
B.丙图所示的是压缩冲程,其工作原理如乙图所示的实验
C.丁图所示的是压缩冲程,其工作原理如甲图所示的实验
D. 丁图所示的是做功冲程,其工作原理如乙图所示的实验
13.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,其中对应将活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能的冲程是( D )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
第13题图 第14题图
14.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( B )
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C.丙图中活塞向下运动是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
15.近年来,我国民用汽油发动机技术取得了长足进步,接近国际先进汽油发动机的水平。某品牌汽车以80km/h的速度匀速行驶时,仪表盘显示发动机转速是1800r/min,若做功冲程每次做功6000J,则下列有关该汽车发动机的说法正确的是( D )
A.每秒飞轮转60圈 B.一分钟完成900个冲程
C.每秒对外做功60次 D.发动机的输出功率是90kW
二.填空题( 共30分)
16.如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞____________,水蒸气的一部分____________能转化为软木塞的____________能,利用这一原理,可以制成热机
【答案】做功 内 机械能
第16题图 第17题图 第18题图 第19题图
17.如图甲所示装置,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮,随着“呯”的一声响,看到盒盖飞出,在此过程中,酒精燃烧后的燃气的______能转化为塞子的______能。图______中(选填“乙”或“丙”)汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
【答案】 内 机械 乙
18.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能___,这与四冲程汽油机的___冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成___个工作循环.
【答案】增加 压缩 1200
19.如图所示是汽油机工作循环中的某一冲程,这个冲程是 冲程,此冲程中 能转化为 能。
【答案】做功 内 机械
20.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气,推动活塞再次______,水蒸气温度______(选填“升高”、“降低”或“不变”),其内能______(选填“增大”、“减小”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的效率。为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
【答案】做功 降低 减小
21.爸爸驾驶汽车带小明去海边沙滩浴场游泳,汽车是依靠发动机(汽油机)工作时的 ___________冲程获得动力的。内燃机工作时就因 ___________冲程排放的废气对大气造成污染。小明发现沙子烫脚。面海水却是凉凉的,这是因为水的 ___________比沙子的大。
【答案】功 排气 比热容
22.炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用 的方法减少了气体的内能,这个现象中能量的转化情况是 能转化为 能。
【答案】做功 内 机械
23.某汽油机飞轮转速为3000r/min,那么,每秒钟内完成 个冲程,活塞往复 次,燃气推动活塞做功的次数为 次。
【答案】4.100 50 25
24.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,大多数汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机.在工作过程中,使汽车获得动力的是 冲程,这一冲程是 能转化为 能.
【答案】 做功 内 机械
25.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,如图所示是表示汽油机的 冲程,汽车汽油机工作过程中,水箱中的水温度会升高,这是通过 的方式使水的内能增加。若汽车水箱内装有质量为4kg、温度为25℃的水,一段时间过后水的温度变成了50℃,那么水吸收的热量为 J。(c水=4.2×103J/(kg ℃))
【答案】压缩 热传递
三.解答题(共40分)
26.(10分)如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,由图可知:
(1)这种内燃机是__柴油__机。
(2)它表示的是__压缩__冲程。
(3)在这个冲程中__机械__能转化为__内__能。
(4)完成这一冲程,曲轴和飞轮转__半__转。
(5)仔细观察其铭牌,可见“1 800 r/min”字样,则它正常工作时,1 s对外做功__15__次。
第26题图 第27题图
27.(8分)汽油机广泛应用于汽车作为动力机械,如图甲左是四冲程汽油机的吸气冲程示意图。
(1)请在图甲右中画出压缩冲程时,进气门,排气门开闭情况,曲轴的位置以及箭头表示活塞的运动情况。
(2)四个冲程汽油机提供动力的冲程是________.
(3)常温下 93号汽油的热值是 ,如果汽车经过长途行驶后,油箱里汽油的质量变为原来的四分之一,此时汽油的热值为________.
(4)热机的效率是汽油机的性能的重要指标,减少各方面的能量损耗可以提高热机效率,请写出汽油机工作时的一种能量损失________.
【答案】.(1)压缩冲程,两个气门都关闭,活塞向上运动;如下图所示.
(2)做功(3)(4)废气带走的热量
28.(12分)如图为四缸发动机图,其工作原理为:四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和,气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积,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。则
(1)该汽车发动机的单缸排量为_____L,它的_____冲程是把内能转化为机械能,从而获得动力。
(2)该汽车发动机每分钟对外做功_____次,每分钟对外做功_____J。
(3)在每个做功冲程里,发动机做功W=_____J。在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=_____Pa(1L=10-3m3)。
【答案】(1)0.5 做功 (2)12000 (3) 600
第28题图 第29题图
29、(10分)阅读短文,回答问题:
喷气发动机
随着航天和航空事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力,人们迫切需要大功率的发动机以提高飞行器的飞行速度,因此 喷气发动机就应运而生,它主要有涡轮喷气发动机 和火箭发动机.
涡轮喷气发动机使压缩缩后的混合气体在燃烧室燃烧(如图甲),燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,其目大的反冲推力成为飞机的推进力,减小发动机的体积和质量,使用高能燃料,可以获得更人的推进力.
火箭发动机和涡轮喷气发动机十分相似,主要的差别是:火箭自带燃料和氧化剂(如图乙),涡轮喷气发动机只带燃料,利用空气做氧化剂,同涡轮喷气发动机相比较,火箭发动机的最大特点是:它自身既带燃料,又带氧化剂,靠氧化剂来助燃,不需要从周围大气层中汲取氧气.所以它不但能在大气层内也可以在大气层之外的宇宙真空中工作.
火箭发动机可用于航天器推进,也可用于导弹等在大气层内飞行.迄今为止发射的人造卫星、月球飞船以及各种宇宙飞行器所用的推进装置,都是火箭发动机,火箭发动机基本都是内燃机.
(1)喷气发动机把燃气的内能转化为_____,从而提供动力.
(2)据中央电视台新闻联播报道,2017年4月20日19时41分长征七号火箭搭载“快递小哥”天舟一号(图丙)货运飞船成功发射升空.发射天舟一号的遥二运载火箭使用的燃料主要是液态氢,这是因为氢_____.
A.比热容大 B.凝固点低 C.热值大 D.沸点低
(3)喷气压缩发动机使混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部高速喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是_____.
A. B. C. D.
(4)涡轮喷气发动机_____(能/不能)在大气层外工作;
(5)美F﹣1是有史以来人类制造的推力最大的火箭发动机,F﹣1设计海平面平均推力约为6.8×106牛,这样大的竖直向上推力能够在5台并联的时候,将起飞质量3000多吨的土星5号火箭在150秒的时间内推到约6.4×104米的高度,同时最大速度达到2.76千米/秒.美F﹣1火箭发动机的设计海平面推力的平均功率约为_____W.
【答案】(1)机械能 (2)C (3)D (4)不能 (5)2.9×109