5.5 热机 同步练习
一、单选题
1.如图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丙、乙、丁 D.丁、甲、丙、乙
2.如图所示,在瓶内盛少量水,瓶内有一个温度计的探头。用橡皮塞塞紧瓶口,再用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压达到足够大时,塞子将从瓶冲出,且原来透明的瓶内充满了白雾,对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是( )
A.塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程相似
B.塞子冲出过程是外界对气体做功,使气体内能增大
C.观察瓶口出现白雾和温度计示数的变化是想反映瓶内气体的内能减小
D.原来透明的瓶内充满了白雾原因是温度升高了
3.下列关于内能、热量和热机的说法正确的是( )
A.柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能
B.物体的内能增加一定是从外界吸收热量
C.热机的功率越大效率越高
D.的物体内能一定为零
4.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。在燃料都完全燃烧,且不计热量散失的情况下,下列说法正确的是( )
A.比较甲丙两图,如果相同时间内液体a升温较快,说明b液体的比热容比a的大
B.比较甲丙两图,如果相同时间内液体a升温较快,说明液体a吸收热量大
C.比较乙丙两图,如果乙中的温度计示数变化较快,说明燃料2的热值比燃料1的大
D.比较甲乙两图,如果相同时间内两液体升高相同的温度,则燃料1和燃料2的热值相同
5.下列说法正确的是( )
A.改善燃烧条件可以提高燃料的热值
B.水的比热容大说明水的吸热性能强,放热性能弱
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒的正电荷转移到毛皮上
6.为实现国家关于“碳达峰”、“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车,与旧款汽车同样油耗和使用条件下相比,其发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法正确的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧不完全
B.该冲程为做功冲程,机械能转化为内能
C.汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
7.1月9日,长征七号A运载火箭在文昌航天发射场点火发射(如图所示),将实践二十三号卫星送入预定轨道,中国航天实现2023年“开门红”。下列有关说法正确的是( )
A.火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B.火箭使用液氢做燃料,是因为液氢的热值大
C.加速升空时,以火箭为参照物,卫星是运动的
D.卫星在大气层外沿椭圆轨道绕地球运行,机械能总量不断增加
8.为实现国家“节能减排”目标,国产汽车集团研发了一款新型汽车。在同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。主要改进的冲程是( )
A. B.
C. D.
9.以下机械属于热机的是( )
A.火箭发动机 B.发电机 C.滑轮组 D.洗衣机
10.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是
A.物体的温度越高,所含热量越多 B.温度高的物体,内能一定大
C.物体内能增加,一定要从外界吸收热量 D.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
二、填空题
11.在冬季旅行时,如果能够吃一份热乎乎的食物,那是十分幸福的事情。如图是一款自热装置的使用过程。甲图,把自动加热包放到盒里,倒入凉水;乙图,把盛食物的另一个容器放入盒中;丙图,盖上盖子,装置自动加热,水放出的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)食物吸收的热量。若倒入盒子中100g初温是5℃的水,则这些水升温到100℃,吸收的热量是 J,若这些热量由固体酒精提供,则需要消耗的酒精是 g。[水的比热容是()固体酒精的热值是]
12.2018年10月1日起,天津市开始封闭销售车用乙醇汽油.乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇(俗称酒精)和普通汽油以一定比例混配形成的新型清洁能源,可节省石油资源,减少汽车尾气对空气的污染,还可促进农业的生产,是当前世界上可再生能源的发展重点,符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向.按照我国的国家标准,乙醇汽油是按体积比90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成,标号是E10.不考虑混合后体积的变化,已知普通汽油的热值为,燃料乙醇的热值是普通汽油的60%,汽油密度为,燃料乙醇密度为.
(1)乙醇汽油的热值 (选填“小于”、“等于”或“大于”)普通汽油的热值.如果汽车不作任何改动(设发动机效率不变)使用乙醇汽油时,不考虑其他实际情况,相比普通汽油,汽车的油耗在理论上会 (选填“降低”、“不变”或“提高”).
(2)实际上,乙醇汽油含氧量高,可使燃料燃烧更加充分,在不进行发动机改造的前提下,动力性能基本不变,同时减少了有害的尾气排放.乙醇辛烷值高,可提高发动机的热效率,加上其蒸发潜热大,可提高发动机的进气量,从而提高发动机的动力性.若使用E10乙醇汽油能使汽车发动机的效率由原来的30%提高2%,消耗1t普通汽油发动机所做的有用功与消耗多少t的E10乙醇汽油相当 (温馨提示:在推导计算过程中需要的物理量,请提前设定)
13.热机的广泛使用从根本上改变了我们的世界。现有甲、乙两台柴油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是5∶4,消耗柴油的质量之比是3∶2,那么它们的效率之比是 。
14.五一假期,小致驾驶汽车出去游玩。
(1)为汽车提供动力的是汽油机的 冲程,汽车的发动机选择用水做制冷剂是因为水具有较大的 。
(2)汽车行驶过程中要系好安全带,是避免由于 给乘客带来伤害。
15.将初温为20℃、质量为0.5kg的水放在烧杯中,点燃酒精灯给烧杯加热,当水温升高到70℃时,酒精灯内的10g酒精全部燃烧完。则此次烧水的热效率为 。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),酒精的热值为3.0×107J/kg]
16.我们在考试时要用到2B铅笔填涂机读卡,电脑可以直接读取机读卡上的答案。是因为2B铅笔中的石墨是 (选填导体/绝缘体),发射“嫦娥四号”的长征三号乙运载火箭三级发动机采用液氢为燃料,是利用液氢的 大的优点;汽车散热器常用水作为冷却剂,这是利用了水的 较大的性质。
17.神舟飞船穿越大气层返回地面时,与大气层摩擦,将机械能转化为 ,这与图 (选填甲或乙)汽油机的冲程一致。如果该汽油机飞轮转速是3600r/min,则每秒燃气对外做功 次。
18.如图所示,水沸腾后,盖在试管口上的橡皮塞会受到水蒸气的压力而冲出,水蒸气的内能转化为塞子的 能.此过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相似.(选填“吸气”、“压缩”“做功”或“排气”).常用水来给内燃机降温,是因为水的 比较大,试管口上的“白气”是 而成的.
19.如图所示,太阳能路灯的灯杆顶端有一块面积为0.5m2的太阳能电池板,它能将太阳能转化为 ,并向灯杆下方的蓄电池充电,供夜晚LED灯照明。中午,太阳每秒钟照射到电池板每平方米面积上的光能约为1500J。某天中午太阳光辐射到该太阳能电池板1h的能量相当于完全燃烧 kg的煤放出的热量。(煤的热值为3.0×107J/kg)
20.若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车,在水平路面上行驶,则在1s内汽油机完成 个工作循环,对外做功 次;若汽车行驶过程中消耗汽油2kg,则这些汽油完全燃烧能放出 J的热量。在紧急刹车时,刹车片会发烫,这是通过 的方式增加物体内能的。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
三、综合题
21.(1)小丽妈妈做了香甜可口的“拔丝红薯”。“拔丝红薯”刚出锅时闻起来甜香浓郁,这是 现象,制作“拔丝”用的糖浆,需要不断地加热、搅拌 的方式改变糖浆的内能;
(2)热岛效应主要原因是城市建筑群密集,在相同的日照情况下,城市地区升温较 (选填“快”或“慢”)。目前很多城市通过增大城区的绿地、水域面积来减弱城市热岛效应,这主要是利用了水的 较大的特点;
(3)目前有一种倍受关注的喷气飞行背包(如图),它以汽油为燃料,汽油燃烧将 能转化为内能,一部分对人和飞行背包做功,还有部分散失到空气中,说明能量的转移和转化具有 ;
(4)家用轿车常用汽油机驱动,小明从转速表上看到发动机的转速为1800r/min,则发动机1s内 周,对外做功 次,除做功冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的 来完成的。
22.5月28日,五菱荣光mini新能源纯电动汽车上市,最低预售价为2.88万元,成为了最便宜的纯电动汽车。为该车提供能量的装置为锂离子电池组,当它给电动机供电时,电动机将驱动车轮行驶。电池容量为9.3kW·h,使用220V的家庭用电进行充电。每次慢充充满电需要6.5h,可以续航120km。求:
(1)该电动汽车慢速充电时的电流是多少?(结果保留一位小数)
(2)在对电池充电的过程中,电池相当于简单电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。假设某次电动汽车的电池能量使用完毕,经过一次慢充充满电的过程中,家里的电能表指示灯闪烁了32000次(家里除电动汽车充电外没有其他用电器同时使用),电能表上铭牌标有3200imp/kW·h。则本次充电消耗了多少电能?
(3)该电动汽车慢速充电的效率是多少?
23.(1)如图,图甲是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图,图甲中的 图是吸气冲程,图甲中的 图是排气冲程:(均选填“A”、“B”、“C”、“D”);
(2)图乙装置在打气过程中,瓶内气体的内能 ,这个过程和图甲中的 图能量的转化相同(均选填“A”、“B”、“C”、“D”);
(3)图乙中,当我们观察到塞子被推出去时,我们说内能转化为机械能,则瓶内气体内能减少的依据是 ;
(4)某型号的热机在车辆以92km/h的速度匀速行驶时,发动机的转速为2000r/min,该汽油机1min内做功 次;若该热机的效率为40%,行驶1h消耗了5kg柴油,则柴油完全燃烧释放的热量为 J,车辆行驶时的阻力为 N。(汽油的热值q=4.6×107J/kg)
参考答案:
1.D
2.C
3.A
4.A
5.C
6.D
7.B
8.C
9.A
10.D
11. 大于
12. 小于 提高 1.5625t
13.5∶6
14. 做功 比热容 惯性
15.35%
16. 导体 热值 比热容
17. 内能 乙 30
18. 机械 做功 比热容 水蒸气液化
19. 电能 0.09/9×10-2
20. 10 10 9.2×107 做功
21. 扩散 热传递 快 比热容 化学 方向性 30 15 惯性
22. 6.5A 用电器 10kW·h 93%
23. B C 增加 D 瓶内水蒸气遇冷液化形成白雾 1000 2.3×108J 1000