专项练习二 热机、热机的效率、能量的转化和守恒
(时间:40分钟 满分:60分)
一、选择题(每题5分,共30分)
1.汽油机吸气冲程吸入汽缸内的物质是( )
A.柴油 B.汽油和空气
C.汽油 D.空气
2.如图所示的做法中,属于能量转化的是( )
3.如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )
A.该冲程是压缩冲程
B.该冲程中活塞向上运动
C.该冲程是内能转化为机械能的过程
D.该冲程是机械能转化为内能的过程
4.如图所示表示的是汽油机的能量流向,对照此图,下列说法不正确的是( )
A.废气的排放所占比例最大,减少该部分能量损失是提高热机效率的有效手段
B.冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率
C.该汽油机的热机效率为 76%
D.该汽油机的能量利用率为30%
5.文艺复兴时期,意大利的达·芬奇设计了如图所示的装置。他设计时认为,在轮子转动过程中,右边的小球总比左边的小球离轮心更远些,在两边不平衡的力作用下会使轮子沿箭头方向转动不息,而且可以不断地向外输出能量。下列有关该装置的说法正确的是( )
A.该装置能永不停息地转动,并在不消耗能量的同时不断地对外做功
B.忽略碰撞中的能量损耗,给它一个初速度,它能永不停息地转动,但不能对外做功
C.这种装置不可以永不停息地转动
D.以上说法都不对
6.(多选)关于汽油机与柴油机的说法中,正确的是( )
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
C.柴油机汽缸顶部有个火花塞,汽油机汽缸顶部有个喷油嘴
D.汽油机吸入汽缸里的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入汽缸里的是空气
二、填空题(每空2分,共14分)
7.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是 图。
8.如图是A、B两种燃料完全燃烧放出的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出燃料A的热值 (选填“>”“<”或“=”)燃料 B的热值。在燃烧的过程中,A燃料的热值 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
9.如图甲所示是单缸四冲程汽油机的 冲程,把 能转化为机械能。如图乙所示是某一汽油机能量流向图,该汽油机的热机效率是 。
三、简答题(4分)
10.用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁拉到刚好贴着自己的鼻子,稳定后松手,头不动,如图所示,铁锁由开始位置a沿弧线ac 向另一侧的最高点c 运动,然后再从c往回运动。
(1)从a点到最低点b点的过程中,铁锁的动能、重力势能如何变化
(2)从能的转化和守恒角度分析铁锁摆回时能否碰到鼻子。
(3)在此过程中,机械能是否守恒 能的总量是否守恒
四、实验探究题(7分)
11.在“探究酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中,燃烧不同燃料分别给两个烧杯中的水加热:
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是 (选填“由下而上”或“由上而下”)。
(2)为保证实验结论的可靠以及方便比较,在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量以及两个烧杯都应保持 。
(3)实验数据记录如表:
燃料 加热前水 温/℃ 燃料燃尽 时水温/℃ 燃料的热值 /(J·kg )
酒精 15 35 2.4×10
碎纸片 15 25
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 J/kg。
(4)通过实验得到燃料的热值与实际相比总是偏小,这是因为 。
(5)如果用该装置继续探究“水和煤油吸热的本领”,需要进行一定的改变:
A.两个烧杯中要分别放入 的水和煤油,并且用相同的酒精灯分别加热;
B.实验中用 的长短来表示物质吸收热量的多少;
C.实验中搅拌器的作用是使液体能够 。
五、计算题(5分)
12.当今太阳能热水器已经在广安城乡用得非常普遍了,如图所示。已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将 8 ℃、100 kg 水加热到38℃。
请解答:[水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)]
(1)在此过程中,水吸收了多少热量
(2)若此期间太阳辐射到热水器的热量为4.2×10 J,则该热水器的效率是多少