2020-2021学年九年级物理期末复习 14.1 热机 高频易错题汇编 (附解析)

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名称 2020-2021学年九年级物理期末复习 14.1 热机 高频易错题汇编 (附解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2020-12-08 15:26:53

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14.1 热机 高频易错题集
一.选择题(共10小题)
1.下列设备中,没有利用热机的是(  )
A.火车 B.飞机
C.轮船 D.自行车
2.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.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
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
3.热机在工作过程时,能量的转化过程是(  )
A.内能→化学能→机械能 B.化学能→内能→机械能
C.化学能→机械能→内能 D.化学能→机械能→化学能
4.以下机械不属于热机的是(  )
A.蒸汽机 B.火箭 C.洗衣机 D.汽油机
5.热学知识总结,下列说法中正确的是(  )
A.汽油机和柴油机均属于内燃机,工作时它们点火方式相同
B.物体吸收量,可能内能增加温度却不升高
C.比热容是物质的一种特性,不会随温度、质量、状态的变化而变化
D.功率越大的热机效率一定越高
6.如图是深圳街头常见的雾炮车。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法正确的是(  )
A.雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时,机械能不变
B.喷向空中的水雾很快散失,是升华现象
C.雾炮车的柴油发动机做功冲程实现了内能转化为机械能
D.尘埃粒子快速沉降到地面,说明分子热运动减慢了
7.如图所示的是四冲程汽油机的一个冲程示意图,下列说法正确的是(  )
A.此冲程中燃料燃烧,燃料的化学能转化为内能
B.此冲程中,汽油机获得前进的动力
C.此冲程中,机械能转化为内能
D.此冲程结束后,汽油机开始排出废气
8.下列说法错误的是(  )
A.温度是可以直观反映分子动能大小的宏观物理量
B.汽油机的压缩冲程是通过做功将内能转化成机械能
C.医疗用额温枪是通过传感器接收身体发出的红外线得出感应体温数据
D.冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能增加
9.从拖拉机、轮船、火车到现在的概念车等生活中常见的交通工具,其动力大都来源于内燃机。下面对内燃机的有关叙述中,不合理的是(  )
A.内燃机靠产生的高温、高压燃气做功
B.在内燃机的热量损失中,废气带走的能量最多
C.汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高,内能增加
D.四冲程内燃机的吸气、压缩和做功冲程靠飞轮的惯性完成
10.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于利用机械能转化内能冲程的是(  )
A. B.
C. D.
二.填空题(共5小题)
11.随着生活水平的提高,人们越来越重视热机对环境的污染问题,热机对环境的污染主要有   污染和   污染两方面。
12.2019年1月3日,我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆,标志着我国探月工程取得了历史性突破。“嫦娥四号”到达月球上方后,使用高热值燃料发动机开始点火工作,该发动机   (填“属于”或“不属于”)热机。“嫦娥四号”减速落月过程中,其动能不断   (填“增大”或“减小”),“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器是   (填“运动”或“静止”)的。
13.汽油机和柴油机在吸气冲程中吸入的物质分别是   、   ,它们结构上的最大区别是汽油机汽缸顶部有   ,而柴油机汽缸部有   。
14.四冲程汽油机作为汽车的主要动力设备,使用中涉及的物理知识:
(1)添加汽油时,能闻到汽油味是   引起的现象;
(2)在汽油机的工作循环中,内能转化为机械能的冲程是:   。
15.图甲是四冲程汽油机工作过程中的   冲程,该过程的能量转化情况与图乙   (选填“相同”或“不同”)。若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为   r/min。为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过   的方式减少汽缸的内能。
三.解答题(共5小题)
16.阅读短文,回答问题:
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便…
根据材料内容,请在答题卡上回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的自身重力依次   (选填“增大”或“减小”)。
(2)在结构上柴油机的顶部是喷油嘴,汽油机的顶部是   。
(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为   。
17.简述汽油机与柴油机其中的两个相同点和三个不同点?
18.综合问答:
请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点,并分别解释如何运用的物理知识:
(1)知识点一:   。解释:   
(2)知识点二。   解释:   。
19.阅读短文,回答下列问题:
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力。
经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是   (选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”)提供动力的。
(2)空气发动机是利用   能做功的,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的   冲程工作过程相似。
A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气
(3)分析上文,下面说法正确的有   。
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体受到惯性的作用
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释:   。
20.阅读下面的短文,回答问题
涡轮增压,是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气,使之增压进入气缸。
汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。
涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入气缸,这样提高了进入气缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。
请回答下列问题:
(1)发动机排出废气的惯性只跟废气的   有关。
(2)发动机消耗内能驱动汽车行驶的是   冲程,该冲程将   能转化为   能。
(3)吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力可做的功更   。
(4)发动机排出的废气的能量   (选填“能”或“不能”)全部转化为叶轮的机械能用以压缩空气。
试题解析
一.选择题(共10小题)
1.下列设备中,没有利用热机的是(  )
A.火车 B.飞机
C.轮船 D.自行车
解:
火车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料,都是使用热机工作的。
自行车工作时是通过消耗人的能力工作的,没有使用热机。
故选:D。
总结:此题考查了热机和电动机在生活中的使用,对这些机械的能量转化要了解。
2.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.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
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
解:
A、汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,故A正确;
B、汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,故B正确;
C、柴油机气缸顶部有个喷油嘴,没有火花塞,汽油机气缸顶部有个火花塞,没有喷油嘴,所以汽油机与柴油机除使用的燃料不同外,在构造上也不相同,故C错误;
D、汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火,故D正确。
故选:C。
总结:此题主要考查的是学生对柴油机和汽油机的联系和区别的了解和掌握,基础性题目。
3.热机在工作过程时,能量的转化过程是(  )
A.内能→化学能→机械能 B.化学能→内能→机械能
C.化学能→机械能→内能 D.化学能→机械能→化学能
解:热机工作时需要燃料,即通过燃料燃烧将化学能转化为内能,而后通过内能做功,即将内能转化为机械能。
故选:B。
总结:知道热机的工作原理,并熟悉其在工作过程中的能量转化是解决该题的关键。
4.以下机械不属于热机的是(  )
A.蒸汽机 B.火箭 C.洗衣机 D.汽油机
解:洗衣机是利用电能来获得动力,不符合热机的特点;火箭、汽油机和蒸汽机都是把内能转化成机械能的装置,符合热机的特点。
故选:C。
总结:本题主要考查了对热机的理解,是一道容易出错的题目。
5.热学知识总结,下列说法中正确的是(  )
A.汽油机和柴油机均属于内燃机,工作时它们点火方式相同
B.物体吸收量,可能内能增加温度却不升高
C.比热容是物质的一种特性,不会随温度、质量、状态的变化而变化
D.功率越大的热机效率一定越高
解:A、汽油机和柴油机均属于内燃机,工作时汽油机是点燃式,柴油机是压燃式,故A不正确;
B、晶体的熔化过程中,吸热内能增加,但温度不升高,故B正确;
C、比热容是物质的一种特性,不会随温度、质量的变化而变化,但会随状态的变化而变化,C不正确;
D、功率与热机效率没有任何关系,D不正确。
故选:B。
总结:此题考查了热机的打火方式、内能的理解、比热容的理解和功率、效率的关系,是一道基础题。
6.如图是深圳街头常见的雾炮车。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面,起到净化空气的作用。下列关于雾炮车的说法正确的是(  )
A.雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水时,机械能不变
B.喷向空中的水雾很快散失,是升华现象
C.雾炮车的柴油发动机做功冲程实现了内能转化为机械能
D.尘埃粒子快速沉降到地面,说明分子热运动减慢了
解:
A、雾炮车在水平路面匀速行驶并不断向外喷水的过程中,其速度不变,高度不变,但质量变小,所以雾炮车的动能变小,重力势能变小,机械能也变小,故A错误;
B、喷向空中的水雾很快散失,是小水滴由液态变为气态,发生了汽化现象,故B错误;
C、柴油发动机在做功冲程中,将柴油燃烧释放的内能转化为机械能,从而驱动雾炮车前进,故C正确;
D、尘埃粒子不是分子,尘埃粒子沉降到地面是宏观物体的机械运动,该现象不能说明分子热运动减慢了,故D错误。
故选:C。
总结:本题主要考查了影响机械能大小的因素、物态变化、做功冲程中的能量转化、分子运动和机械运动的区别等知识,属于基础知识的考查。
7.如图所示的是四冲程汽油机的一个冲程示意图,下列说法正确的是(  )
A.此冲程中燃料燃烧,燃料的化学能转化为内能
B.此冲程中,汽油机获得前进的动力
C.此冲程中,机械能转化为内能
D.此冲程结束后,汽油机开始排出废气
解:
(1)根据图示可知,两个气门都关闭,活塞向上运动,气缸容积减小,因此是压缩冲程,此冲程中活塞的机械能转化为气缸内气体的内能,故AB错误,C正确;
(2)此冲程结束后,汽油机进入做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故D错误。
故选:C。
总结:本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质,并掌握涉及能量转化的两个冲程。
8.下列说法错误的是(  )
A.温度是可以直观反映分子动能大小的宏观物理量
B.汽油机的压缩冲程是通过做功将内能转化成机械能
C.医疗用额温枪是通过传感器接收身体发出的红外线得出感应体温数据
D.冰在熔化过程中吸收热量,温度不变,内能增加
解:
A、温度是分子平均动能的标志,温度高的物体分子平均动能大,这是统计规律,所以能直接反映分子平均动能大小的宏观物理量是物体的温度,故A正确;
B、在汽油机的压缩冲程中,活塞向上运动压缩燃料混合物,混合物的温度升高、内能增大,将机械能转化为内能,故B错误;
C、额温枪能快速测量人的体温并记录,额温枪是通过传感器接收身体发出的红外线得出感应体温数据的,故C正确;
D、冰属于晶体,在熔化过程中温度虽然不变,但吸收热量,所以内能增加,故D正确。
故选:B。
总结:此题是一道综合题,考查了分子动能的标志、红外线的应用、汽油机工作过程中的能量转化及晶体熔化的特点,正确理解概念、规律是判断的关键。
9.从拖拉机、轮船、火车到现在的概念车等生活中常见的交通工具,其动力大都来源于内燃机。下面对内燃机的有关叙述中,不合理的是(  )
A.内燃机靠产生的高温、高压燃气做功
B.在内燃机的热量损失中,废气带走的能量最多
C.汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高,内能增加
D.四冲程内燃机的吸气、压缩和做功冲程靠飞轮的惯性完成
解:
A、内燃机在做功冲程中靠燃料燃烧产生的高温、高压燃气对外做功,故A正确;
B、在各种热量损失中,废气的温度很高,带走的能量最多,故B正确;
C、在压縮冲程中,对燃料混合物做功,使其温度升高、内能增大,故C正确;
D、四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程中由飞轮的惯性带动曲轴旋转完成的,故D错误。
故选:D。
总结:本题考查了内燃机的工作特点,要熟练的掌握内燃机每个冲程的特点。
10.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于利用机械能转化内能冲程的是(  )
A. B.
C. D.
解:
A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程,此冲程无能量转化,故A不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能,故B符合题意;
C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程内能转化为机械能,故C不符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程,此冲程无能量转化,故D符合题意。
故选:B。
总结:本题考查了内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成以及内燃机的四个冲程的判断,解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
二.填空题(共5小题)
11.随着生活水平的提高,人们越来越重视热机对环境的污染问题,热机对环境的污染主要有 大气 污染和 噪声 污染两方面。
解:
热机工作时排出的废气会造成大气污染,产生的噪音会产生噪声污染。
故答案为:大气;噪声
总结:此题考查热机对环境的影响。
12.2019年1月3日,我国“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆,标志着我国探月工程取得了历史性突破。“嫦娥四号”到达月球上方后,使用高热值燃料发动机开始点火工作,该发动机 属于 (填“属于”或“不属于”)热机。“嫦娥四号”减速落月过程中,其动能不断 减小 (填“增大”或“减小”),“嫦娥四号”相对于其内部的巡视器是 静止 (填“运动”或“静止”)的。
解:嫦娥四号的发动机用燃料燃烧产生的热量进行工作,属于热机。
嫦娥四号减速过程中,质量不变,速度变小,所以其动能减小。
嫦娥四号相对于其内部的巡视器位置没有变化,则“嫦娥四号”是静止的。
故答案为:属于;减小;静止。
总结:理解热机的工作原理、影响动能的因素,会根据参照物判断物体的运动状态,可解答此题。
13.汽油机和柴油机在吸气冲程中吸入的物质分别是 汽油和空气的混合气体 、 空气 ,它们结构上的最大区别是汽油机汽缸顶部有 火花塞 ,而柴油机汽缸部有 喷油嘴 。
解:
汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,柴油机在吸气冲程中吸入了空气;
汽油机气缸顶端有个火花塞,柴油机气缸顶端有个喷油嘴。
故答案为:汽油和空气的混合气体;空气;火花塞;喷油嘴。
总结:牢固的掌握好汽油机和柴油机的相同点和不同点是解决该题的关键。
14.四冲程汽油机作为汽车的主要动力设备,使用中涉及的物理知识:
(1)添加汽油时,能闻到汽油味是 分子在不停地做无规则运动 引起的现象;
(2)在汽油机的工作循环中,内能转化为机械能的冲程是: 做功冲程 。
解:
(1)给汽车加油时,闻到汽油味,这是扩散现象,是由分子在不停地做无规则运动引起的;
(2)汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程,压缩冲程活塞向上运动,压缩气体对气体做功,将机械能转化为内能;做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。
故答案为:(1)分子在不停地做无规则运动;(2)做功冲程。
总结:此题主要考查的是学生对分子运动和汽油机四个冲程及其能量转化的认识和理解,属于基础题。
15.图甲是四冲程汽油机工作过程中的 做功 冲程,该过程的能量转化情况与图乙 相同 (选填“相同”或“不同”)。若汽油机1s内对外做功15次,则其曲轴的转速为 1800 r/min。为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过 热传递 的方式减少汽缸的内能。
解:
(1)由图甲可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程,此过程中内能转化为机械能;
乙图中电火花打火时,酒精气体燃烧膨胀做功,最后内能转化为盒盖的机械能,可以看到盒盖飞出;内能转化为盒盖的机械能;
因此乙实验与做功冲程的能量转化情况相同;
(2)四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次;
汽油机每秒内对外做功15次,曲轴转30圈,则每分钟对外做功900次,曲轴转1800圈,因此曲轴的转速为1800r/min;
(3)为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过热传递的方式减少汽缸内能的。
故答案为:做功;相同;1800;热传递。
总结:本题主要考查对热机飞轮转速的含义的理解、热机工作循环中各冲程情况及改变内能的两种方式的了解,属于综合性题目。
三.解答题(共5小题)
16.阅读短文,回答问题:
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便…
根据材料内容,请在答题卡上回答下列问题:
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的自身重力依次 减小 (选填“增大”或“减小”)。
(2)在结构上柴油机的顶部是喷油嘴,汽油机的顶部是 火花塞 。
(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为 机械能 。
解:
(1)根据材料可知,在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小;
(2)柴油机和汽油机在构造上的主要区别是:柴油机顶部有喷油嘴,汽油机顶部有火花塞;
(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能。
故答案为:(1)减小;(2)火花塞;(3)机械能。
总结:此题考查的汽油机柴油机的构造、能量转化等知识,是一道基础题,结合课本中工作原理图理解简单。
17.简述汽油机与柴油机其中的两个相同点和三个不同点?
解:汽油机与柴油机的异同点:
项目 汽油机 柴油机
不 同
点 燃料 汽油 柴油
气缸、构造 气缸比较短,上方有一个火花塞 气缸比较长,上方有一个喷油嘴
吸入的物质 汽油和空气的混合物 空气
压缩比 4~6 15~18
点燃方式 点燃式 压燃式
效率 20%~30% 30%~45%
优缺点 汽油机振动小、转速高,适用于轿车和轻型车辆 柴油机功率大,经济性能好,适用于卡车和大型客车
相同点 将内能转化为机械能;
燃烧化石燃料。 将内能转化为机械能;
燃烧化石燃料。
总结:本题主要考查的是学生对柴油机和汽油机的联系和区别的了解和掌握,基础性题目,难度不大。
18.综合问答:
请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点,并分别解释如何运用的物理知识:
(1)知识点一: 汽车发动机工作时能量的转化情况 。解释: 内能能转化为机械能 
(2)知识点二。 汽车发动机的冷却剂常选用水的原因 解释: 水的比热容大 。
解:
(1)汽车发动机工作时能量的转化情况;解释:汽车发动机是内燃机,工作时,把燃料燃烧的内能能转化为机械能;
(2)汽车发动机的冷却剂常选用水的原因;解释:水的比热容大,在同样吸热时,温度变化小。
故答案为:(1)汽车发动机工作时能量的转化情况;内能能转化为机械能;(2)汽车发动机的冷却剂常选用水的原因;水的比热容大。
总结:本题以汽车发动机为背景,考查了与热机有关的知识,属于开放性题目。
19.阅读短文,回答下列问题:
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力。
经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是 电动机 (选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”)提供动力的。
(2)空气发动机是利用 内 能做功的,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的 C 冲程工作过程相似。
A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气
(3)分析上文,下面说法正确的有 B 。
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体受到惯性的作用
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释: 气体对外做功,内能减小,温度降低 。
解:(1)从节能和环保的角度分析,压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机;
(2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功,从而把内能转化为机械能。由图丙可知,进气门、排气门关闭,活塞下行,所以是做功冲程,故C正确;
(3)A、松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为气球向外喷气时,自身也获得一个反作用力,因此说明物体间力的作用是相互的,故A错误;
B、空气动力汽车工作时压缩的气体对外做或,将内能转化为机械能,故B正确;
C、以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气膨胀对外做功,而不是燃烧产生能量,故C错误;
D、空气动力汽车工作时能量会有一定的损失,因此能量不可能完全被利用,故D错误;
故选B;
(4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,这主要是因为气体对外做功,内能减小,温度降低。
故答案为:(1)电动机;(2)内;C;(3)B;(4)气体对外做功,内能减小,温度降低。
总结:本题通过对“空气的动力”的介绍,深入了解了其中的原理及应用实例,体现了物理在高科技领域的应用,值得关注。
20.阅读下面的短文,回答问题
涡轮增压,是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气,使之增压进入气缸。
汽车发动机的工作,多是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功,从而对外输出功率。
涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入气缸,这样提高了进入气缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整一下发动机的转速,这样就可以增加发动机的输出功率了。
请回答下列问题:
(1)发动机排出废气的惯性只跟废气的 质量 有关。
(2)发动机消耗内能驱动汽车行驶的是 做功 冲程,该冲程将 内 能转化为 机械 能。
(3)吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力可做的功更 多 。
(4)发动机排出的废气的能量 不能 (选填“能”或“不能”)全部转化为叶轮的机械能用以压缩空气。
解:
(1)惯性大小只跟物体的质量大小有关,所以发动机排出废气的惯性只跟废气的质量有关;
(2)四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,使汽车获得动力;
(3)“涡轮增压”,是利用高温、高压的废气去冲击“废气涡轮”高速旋转,来带动同轴的“进气涡轮”也高速旋转,从而提高了热机效率,所以在吸入相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力可做的功更多;
(4)发动机排出的废气带动叶轮转动过程中,要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,所以发动机排出的废气的能量不能全部转化为叶轮的机械能用以压缩空气。
故答案为:(1)质量;(2)做功;内;机械;(3)多;(4)不能。
总结:此题主要考查了惯性大小的影响因素、四个冲程中的能量转化情况、涡轮增压的汽车的优点以及能量的转化,属于综合性题目。
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