14.1热机 同步练习
一、单选题
1.如图是小明学习气功的四个基本动作,由此他联想到这四个动作与热机的一个工作循环的四个冲程很相似,但动作顺序已乱,请你判断与做功冲程相似的是( )
A. 气沉丹阳 B. 排山倒海
C. 打完收工 D. 鼻孔吸气
2.如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )
A.吸气冲程,机械能转化为内能 B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,内能转化为机械能 D.排气冲程,内能转化为机械能
3.关于热机,下列说法中不正确的是( )
A.如图为汽油机的压缩冲程
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
4.如图是内燃机的某一冲程,以下关于此冲程说法正确的是( )
A.此冲程是排气冲程 B.此冲程是做功冲程
C.此冲程中依靠飞轮惯性完成 D.此冲程将内能转化为机械能
5.茶文化在中国已经有几千年的历史,在寒冷的冬季,泡上一壶茶,手握着茶杯,闻着浓浓的茶香,品一杯热茶,浑身上下暖暖的感觉。在品茶过程中涉及到的物理知识,下列说法错误的是( )
A.闻到茶香,这是一种扩散现象
B.开水能很快泡出茶香,是因为温度越高,分子热运动越剧烈
C.烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机做功冲程相同
D.热茶上方冒出的白雾是一种汽化现象
6.关于图所示的四个情景,下列说法正确的是
A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物,是由于大气压强的存在
B.乙图中试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,表明机械能可以转化为内能
C.丙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明温度越高扩散越快
D.丁图中活塞向下运动,这是内燃机的压缩冲程
7.下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,汽油机汽缸顶部有个火花塞
C.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
D.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
8.2022年11月,潍柴集团发布全球首款热效率52.28%的商用柴油机,突破世界记录,树立了世界内燃机热效率新标杆。下列关于柴油机的说法正确的是( )
A.柴油机吸气冲程只吸入空气 B.柴油机汽缸顶部有火花塞
C.柴油机采用点燃式点火 D.柴油机的效率一般比汽油机低
9.为配合国家“碳中和”目标,各汽车公司积极提高汽车发动机性能。某款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,如图所示为其发动机工作时某一冲程示意图,下列说法错误的是( )
A.尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧更充分
B.该冲程为做功冲程,内能全部转化为机械能,所以动力更强劲
C.该冲程存在化学能转化为内能的过程
D.该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
10.如图所示实验,试管口木塞冲出过程( )
A.试管口出现的白雾是水蒸气 B.试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C.能量转化情况与热机的做功冲程相同 D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能增加
二、填空题
11.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧.这是通 方式改变了气体的内能,与内燃机中 冲程相似。
12.如图所示在配有活塞且内壁光滑的厚壁玻璃筒里放团蘸了乙醚的棉花然后迅速压下,将会看到 现象,该现象出现后松手,活塞将会 (上升/下降/静止),此时能量转化与甲乙图中汽油机 (填“甲”或“乙”)的工作过程一致,如果该汽油机机飞轮转速是3600r/min,则它每秒钟内燃气对外做功 次。
13.某四冲程汽油机的转速是1500R/min,那么1min里,该汽油机的冲程数和燃气做功次数分别是 和 .
14.汽车已进入寻常百姓家中,汽车主要以汽油为燃料,汽油属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。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1min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。(汽油的热值为4.6×107J/kg)
15.如图是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气内能 (选填“增加”、“不变”或“减少”),温度升高,达到艾绒的着火点。该过程相当于汽油机工作中的 冲程。若汽油机每秒对外做功20次,则汽油机的转速为 r/s。
三、作图题
16.仿照某冲程示意图,用简图画出做功冲程的示意图,要求用倒字母“T”标明气门的开闭情况和用箭头表示活塞的运动情况。
四、实验题
17.观察下列各图,回答有关问题:
(1)甲实验装置的组装及调节顺序是 (选填“由上而下”或“由下而上”)。
(2)如图甲是某种晶体的熔化实验。如图乙是物质由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象,其中时刻物体的内能 时刻的内能。这种物质固态时的比热容 液态时的比热容(两空均选填“小于”、“大于”或“等于”)。
(3)如图丙,活塞迅速下压过程,通过 方式使管内空气的内能 (选填“增大”或“减小”),温度升高,达到硝化棉的燃点,使硝化棉燃烧。
(4)如图丁,试管内的水沸腾后,木塞向外弹出。管口出现白雾说明水蒸气的内能 (填“增大”、“不变”或“减小”)。此过程中能量转化的情况与汽油机的 冲程相同。
18.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)在组装器材时应该先固定 (选填“A”或“B”)的位置;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须 (选填“相等”或“不等”);
(2)若要比较不同物质的比热容大小,则:①应选择甲和 图进行实验;
②实验中,用 (选填“加热时间”或“升高温度”)来表示两种液体吸收热量的多少;
③分析表中数据:你认为a、b两种液体中,比热容较大的是 (选填“a”或“b”)液体;
温度/℃ 20 30 40 50
加热时间 液体a 0 40 82 126
液体b 0 18 40 64
④若要比较不同燃枓的热值,应选择甲和 两图进行实验。
五、计算题
19.在一个标准大气压下,把质量是5kg,初温是40℃的水烧开,试求:
(1)水需要吸收多少热量?
(2)如果干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收,需要完全燃烧多少kg的干木柴[干木柴的热值为1.2×107J/kg]?
20.汽油机的活塞面积是50cm2,活塞一个冲程的路程是25cm,做功冲程燃气产生的平均压强为8×105Pa.飞轮的转速是600r/min.求:
(1)做功冲程活塞受到的平均压力;
(2)在一个工作循环中,燃气对活塞所做的功;
(3)该汽油机的功率.
参考答案:
1.B
2.B
3.C
4.C
5.D
6.C
7.C
8.A
9.B
10.C
11. 做功 压缩
12. 棉花被点燃 上升 甲 30
13. 3000 750
14. 不可再生 600 600 9.2×107
15. 做功 增加 压 40
16.
17. 由下而上 小于 小于 做功 增大 减小 做功
18. B 相等 丙 加热时间 a 乙
19.(1)1.26×106J;(2)0.105kg
20.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N
一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1000J
该汽油机的功率为5000W