第二章改变世界的热机
一、单项选择题(共10小题;共30分)
1.
现有甲、乙、丙三份初温度相同的液体,其中甲、乙为质量相等的不同液体,乙、丙为质量不等的同种液体。若对这三份液体分别加热,根据它们吸收的热量和升高的温度在温度
热量图象上分别画出对应的三点甲、乙、丙,如图所示。则甲的比热容和质量跟丙的比热容和质量相比,应是:
?
A.
丙的比热容比甲的比热容大
B.
丙的比热容比甲的比热容小
C.
丙的质量比甲的质量小
D.
丙的质量与甲的质量相等
2.
如图所示的四种交通工具,不是利用热机作为动力的机械是
?
A.
自行车
B.
轮船
C.
卡车
D.
飞机
3.
柴油机构造与汽油机不同点之一是柴油机气缸顶部有一个
?
A.
火花塞
B.
喷油嘴
C.
进气门
D.
排气门
4.
如图四种车辆中适合使用汽油机做动力的是
?
A.
B.
C.
D.
5.
为了提高锅炉的效率,某工厂的工人想了以下一些方法,其中正确的是
?
A.
把大的煤块送进炉膛,并加大送风量
B.
把煤粉送进炉膛,并加大送风量
C.
把大的煤块送进炉膛,并减小送风量
D.
把煤粉送进炉膛,并减小送风量
6.
某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后,提出了以下几种提高炉子效率的建议,其中不应采纳的是
?
A.
鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧
B.
向炉内多加些煤,加大火力
C.
煤磨成粉,用空气吹进炉膛
D.
用各种办法增大受热面积
7.
关于家用小汽车的说法正确的是
?
A.
小汽车的发动机一般用汽油机
B.
汽车发动机用循环水冷却是因为水的热量多
C.
汽车在行驶过程中,动能保持不变
D.
质量好的车,汽油机效率可达
8.
如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是
?
A.
图甲,向下压活塞的过程,瓶内气体内能减小
B.
图乙,瓶内气体推动塞子跳起时,通过做功改变气体的内能
C.
图丙,试管内水蒸气推动塞子冲出时,通过热传递改变其内能
D.
图丁,此冲程属于内燃机的压缩冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
9.
关于燃料的热值,以下说法正确的是
?
A.
燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.
容易燃烧的燃料,热值一定大
C.
煤的热值比干木柴大,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.
汽油和
汽油,它们的热值是一样的
10.
关于汽车涉及到的一些物理知识,下列说法中正确的是
?
A.
发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容小
B.
轮胎表面有凹凸的花纹,是为了减轻轮胎与路面的摩擦
C.
载重汽车的轮子比小轿车的多,是为了减小对路面的压力
D.
汽油发动机工作时,主要是将内能转化成机械能
二、填空题(共8小题;共16分)
11.
燃料直接在发动机的
?
内燃烧产生动力的热机叫内燃机。根据燃料的不同,又分为
?
机和
?
机。
12.
若无烟煤的热值是
,则完全燃烧
无烟煤能放出
?
热量。
13.
如图所示是四冲程内燃机的结构示意图,从该内燃机的工作过程看,压缩冲程与做功冲程的相同点是
?。压缩冲程中的能量转化是
?。
14.
如图所示的是四冲程汽油机的冲程,若该汽油机的飞轮转速为
转/分,则该汽油机活塞
内对外做功
?
次。
15.
一台柴油机飞轮的转速为
,则在
内,柴油机完成
?
个冲程;对外做功的次数是
?。
16.
热机是利用
?
能做功的机器。热机是把
?
能转化为
?
能的装置。
17.
某太阳能热水器,水箱容量为
,该地点平均每平方米每秒钟太阳辐射内能为
,如果将整箱水的温度从
加热到
,需要阳光照射
,整箱水需要吸收的热量是
?
,若此热水器热效率为
(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的
转化为水的内能),
热水器上集热器的面积至少为
?
。
18.
某同学用图示装置测量酒精热值,他在烧杯中加入
水,调好装置后,加热使水温升高
,水需要吸收的热量为
?
,他测得此过程中消耗了
酒精,利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,算得酒精热值
?
,他查表得到
,发现两者偏差较大,你认为其中的原因可能是
?(写出一条原因即可)。
三、简答题(共3小题;共27分)
19.
如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于
?冲程,该冲程将
?转化为机械能,若该汽油机每秒完成
个冲程,则每秒它对外做功
?次、飞轮转过
?圈。
20.
除了飞机、汽车、摩托车之外,你还知道哪些地方用到了热机?你列举的这些热机中哪些是内燃机?
21.
柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点?
四、计算题(共3小题;共27分)
22.
全球汽车保有量在迅速增长,截至
年,全球处于使用状态的汽车数量已突破
亿辆。每辆汽车每年耗油
,汽车内燃机的效率平均值取
。如果能把内燃机效率提高
,全球每年可以节约多少燃油?
23.
学校机器人兴趣小组进行行“精准吊装”试換。
块长短不一的长方体木块均平放在水平地面上,机器人将木块按长度从大到小依次吊装并对称叠放。已知木块的密度相同,高度均为
,宽度均为
,不同序号木块的质量如下表,其中
,
取
(1)已知
号木块的长度
,求未叠放时
号木块对地面的压强;
(2)如图,把
号木块吊装到
号木块的上而,求此过程克服木块重力所做的功;
(3)机器人完成全部吊装叠放用时
求整个过程克服木块重力做功的功率。
24.
小马的外婆在外地,端午节小马和爸爸坐火车坐轿车一起去探望。他们所坐火车长为
,当火车通过一条隧道时速度为
,如图所示,小马测得火车完全通过隧道需时间
。假设火车一直匀速行驶,求:
(1)这条隧道有多长?
(2)火车全部在此隧道内运行的时间?
(3)坐轿车时,在限速
的某路段,小马看到一起交通事故,交警测得肇事轿车留下的刹车痕迹(制动距离)长为
。查阅资料得知轿车以不同速度行驶时,反应距离、制动距离、停车距离的统计数据如表(注:反应距离指司机发现情况到踩下刹车这段时间汽车行驶的距离;制动距离指踩下刹车后汽车滑行的距离;停车距离指司机发现情况到汽车停止的距离,它等于反应距离加上制动距离。)
根据下表的数据可以得到:在相同路况下,反应距离与速度成
?(选填“正比”或“反比”)。所以,为了安全,不要超速!
(4)根据上表中的数据判断:该肇事轿车
?(填“超速”、“不超速”)。
答案
第一部分
1.
B
【解析】如图,综合分析可知甲比乙的比热容大,乙、丙是同种液体则比热容相同,所以甲比丙的比热容大。丙比乙的质量大,甲、乙是质量相等的液体,所以甲比丙的质量小。故选B。
2.
A
3.
B
4.
D
5.
B
【解析】为了提高锅炉的效率,可以把块煤磨成煤粉,并加大送风量,这样可以使燃料燃烧得更充分,以提高炉子的效率。
6.
B
【解析】要提高炉子的效率,需要使燃料充分燃烧,并且减少能量的损失.
鼓风机向炉膛内吹风,把煤粒吹起来燃烧,可以使煤燃烧的更充分,可以提高燃料的利用率;
向炉内多加些煤,加大火力,这是消耗更多的燃料,不能提高炉子的效率;
煤磨成粉,用空气吹进炉膛,可以使煤充分燃烧,可以提高炉子的效率;
用各种办法增大受热面积,可以让热量被充分吸收,可以提高炉子的效率.
不能提高炉子效率的是B.
7.
A
8.
B
9.
D
【解析】A、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度无关,故A错;
B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关,故B错;
C、煤的热值比干木柴大,说明
的煤完全燃烧放出的热量比
干木柴完全燃烧放出的热量多.本选项的说法中不一定完全燃烧,故C错;
D、燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量无关,故D正确。
10.
D
【解析】发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大,在改变相同的温度时,能够吸收更多的热量,故A说法错误,不合题意;轮胎表面有凹凸的花纹,可以在压力一定时,增大与路面的摩擦,防止打滑,故B说法错误,不符合题意;载重汽车的轮子比小汽车多,是为了增大受力面积减小对路面的压强,故C说法错误,不合题意;汽油发动机工作时,主要是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能,故D说法正确,符合题意
第二部分
11.
汽缸;汽油;柴油
12.
13.
进气门和排气门(两个气门)都关闭;机械能转化为内能
【解析】压缩冲程与做功冲程的相同点是:进气门和排气门(两个气门)都关闭
在内燃机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能。
14.
【解析】单缸四冲程汽油机的飞轮转速是
,即每秒钟转
圈;而飞轮每转
圈,对外做功
次;
所以,该汽油机活塞
内对外做功
次。
15.
;
【解析】一台柴油机飞轮的转速为
,则该柴油机每秒钟转
圈,完成
个工作循环,柴油机完成
个冲程;对外做
次功。
16.
内;内;机械
17.
;
【解析】利用密度公式
先计算出水的质量
,然后再利用热量的计算公式
计算出水吸收的热量;
水的体积:,
由水的质量:;
水吸收的热量:;
此热水器热效率为
,
则热水器需接受的太阳能:
。
利用热水器上的集热器对太阳能的利用效率,计算出太阳能热水器接受的热量;然后再计算出
所接受的热量,最后利用
计算出热水器上集热器的面积
。
设辐射能量
由
可得,热水器上集热器的面积:
。
18.
;;酒精燃烧时不一定完全燃烧
第三部分
19.
做功;内能;;。
【解析】()如图,进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能。
()热机完成一个工作循环,要经过
个冲程,燃气对外做功
次,活塞往返
次,飞轮转动
周,若该汽油机每秒完成
个冲程,则每秒它对外做功
次,飞轮转动
周。
20.
除了飞机、汽车、摩托车外,还有轮船、拖拉机、收割机、推土机、压路机、坦克等都使用了热机,这些热机都是内燃机。火车可分为电力机车、内燃机车和蒸汽机车,其中内燃机车使用的是内燃机。
21.
汽油机和柴油机的工作过程的相同点和不同点如下表所示。
第四部分
22.
【解析】每辆汽车做有用功所需燃油:;
内燃机效率提高后为:;
效率提高后所需燃油量:;
每辆车每年节约燃油:;
亿辆车每年节约燃油:。
23.
(1)
【解析】由题可知,木块放在水平台上,
号木块对地面的压力大小为
,
,
则
号木块对地面产生的压强为:;
??????(2)
【解析】由题可知,把
号木块吊装到
号木块的上面,此过程中克服木块的重力所做的功为:
;
??????(3)
【解析】由表中数据可知,吊装
号木块所做的功为:
则
,
功率大小为:。
24.
(1)
【解析】
由
得,火车完全通过隧道行驶的路程:
,
则
。
??????(2)
【解析】火车全部在隧道内运行的路程:
,
由
得:
。
??????(3)
正比
【解析】观察反应距离、制动距离、停车距离的统计数据表可知,
汽车速度增大到原来速度的
倍,反应距离增大到
倍,所以在相同路况下,反应距离与速度成正比。
??????(4)
不超速
【解析】汽车速度增大到原来速度的
倍,制动距离增大到
倍,当制动距离为
时,,则
,此时速度是
,故该车没有超速。
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