初中物理鲁科版九年级下册第十九章第五节热机练习题

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名称 初中物理鲁科版九年级下册第十九章第五节热机练习题
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资源类型 教案
版本资源 鲁教版(五四学制)
科目 物理
更新时间 2021-08-05 14:36:19

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文档简介

初中物理鲁科版九年级下册第十九章第五节热机练习题
一、单选题
关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:汽油机的点火方式是压燃式;在压缩冲程中机械能转化为内能;在做功冲程中燃气的内能增加;只有做功冲程飞轮不是依靠惯性工作。以上说法中正确的是
A.
只有
B.
只有
C.
只有
D.
只有
四冲程汽油机在工作过程中,将机械能转化为内能的冲程是
A.
吸气冲程
B.
排气冲程
C.
做功冲程
D.
压缩冲程
关于热机,下列说法中正确的是
A.
汽油机的气缸顶部是一个喷油嘴,而柴油机的气缸顶部有一个火花塞
B.
四冲程汽油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是压缩冲程和做功冲程
C.
用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性
D.
改进技术,可以使热机的效率达到?
在四冲程汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能的冲程是
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
下列关于热现象的说法正确的是
A.
铁丝很难被拉断,说明分子间存在引力
B.
质量相同的煤油,温度高的含有的热量多
C.
热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,该热机的效率越高
D.
扫地时看到尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动
单缸四冲程汽油机铭牌上标有“”,则以下说法正确的是
A.
在压缩冲程中,是内能转化为机械能
B.
在工作过程中,汽油机每秒钟完成50个冲程,对外做功25次
C.
在做功冲程中,是机械能转化为内能
D.
在工作过程中,汽油机曲轴每秒钟转50圈,对外做功25次
如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是
A.
B.
C.
D.
如图所示的坐标图,如果给这个坐标图的横纵坐标加上一些适当的物理量及单位,可以用来说明
A.
物质的比热容与物体质量的关系
B.
燃料完全燃烧放出的热量与质量的关系
C.
导体的电阻与其两端的电压的关系
D.
燃料的热值与燃料的质量的关系
关于热机的效率,下列说法正确的是
A.
使用热值大的燃料不能提高热机的效率
B.
热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.
热机的效率越高说明做功越快
D.
热机损失的能量中,主要是由于机械摩擦损失的
如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示排气冲程的是
A.
B.
C.
D.
二、多选题
下列关于热现象的说法中,正确的是
A.
汽油机做功冲程把内能转化为机械能
B.
沿海地区昼夜温差比内陆地区小,是因为水的比热容小
C.
火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高
D.
对手哈气取暖是利用热传递来改变内能
如图是汽油机工作时的四个冲程,下列说法正确的是
A.
该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙甲丁丙
B.
甲是压缩冲程,将内能转化为机械能
C.
丁是做功冲程,将内能转化为机械能
D.
活塞在汽缸内往复运动一次,该汽油机对外做功一次
如图所示是一新款跑车,当跑车在水平路面上疾驰时,下列说法正确的是
A.
给跑车提供动力的是压缩冲程
B.
做功冲程中,内能转化为机械能
C.
夏天在户外的车身较热,这是通过热传递增加车身的内能
D.
跑车用水作冷却剂,是因为水的比热容较小
关于热机,下列说法是正确的
A.
汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.
柴油机在吸气冲程中,将空气吸入气缸
C.
汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开
D.
汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
三、填空题
如图所示为某品牌内燃机工作过程中能量流向扇形图,则该热机的效率为______,图1所示,电阻箱的示数为______。
汽油机的转速为,则1s内汽油机对外做功______次,活塞往复运动______次。
2020年5月5日,长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞,该火箭发动机采用了液氢做燃料,液氢的热值为,它表示的物理意义是______。
如图所示是汽油机的______冲程,若汽油机的转速为,则ls内汽油机对外做功______次。
汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷”是冷却方式之一,这是因为水的______较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能______如图所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中______图是做功冲程,若汽油机飞轮转速为,则1s内汽油机对外做______次功。
四、作图题
图甲为内燃机的吸气冲程的示意图,图甲中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“T”表示阀门,画出做功冲程进气门、排气门的开闭情况,用“”或“”表示活塞运动方向,画出做功冲程活塞的运动情况。
五、实验探究题
小王和小明利用如图两套装置探究“不同物质吸热升温的现象”以及“不同燃料充分燃烧放热的现象”,液体和燃料的质量以及种类根据实验的需要和方便进行正确选取。
在组装器材时应先调节______的高度:两个实验中都要控制______填“燃料、杯中液体”质量相等;
在探究“不同物质吸热升温”的特点时,物质吸热的多少是通过______反映的;在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过______来反映的。填写序号
A.温度计上升的示数
B.加热时间
假设在两个探究中根据所测数据都画出了如图图象不计热量的损失,则根据图象可计算出,探究“不同物质吸热升温的现象”中,图象一和图象二表示两种物质的比热容之比为______,“不同燃料充分燃烧放热的现象”中,图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为______。
用相同的酒精灯分别对ab两种液体质量相同加热,如图甲所示;根据测得的实验数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示。不计液体的热量散失,分别用、表示a、b两液体的比热容,则______选填“”、“”或“”。实验中液体吸收热量多少是通过______观察来判断的,这个过程中应用的物理方法是______。
某同学用如图丙装置测酒精的热值。加热前酒精灯的质量为,加热一段时间后变为;烧杯中水的质量为M,水的初温,末温,水的比热容用c表示。用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式是______。该同学测算发现,测量值比课本中的“标准值”小很多,请你写一条产生该误差的原因:______
六、综合题
混合动力汽车的燃油经济性能高,而且行驶性能优越。混合动力汽车启动时,内燃机并不工作,蓄电池通过某种方式向车轮输送能量;当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,也可以同时给蓄电池充电;当车辆需要全力加速时,内燃机和蓄电池还可以同时向车轮输送能量,简单地说,就是与同样大小的汽车相比,燃油费用更低。
小明家新进购置了一台某品牌的混合动力汽车,如图甲所示,小明结合课堂上学到的物理知识对该汽车进行了细致的研究。
通常所说的混合动力汽车,一般是指油电混合动力汽车,即采用传统的内燃机柴油机或汽油机和电动机作为动力源。图乙为四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为______填字母。
车上装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好相当于一个开关断开,该指示灯就会发光。如图丙所示的模拟电路图符合要求的是______。
汽车中有如图丁所示的电路,其中上端带金属细杆的金属滑块M与两侧金属弹簧相连接并接入电路中,金属滑块M与弹簧套在光滑绝缘的水平细杆上,当汽车静止时,滑块M上的金属细杆与红、绿灯一端的触头图中箭头都不接触,当汽车向前启动时,______灯亮;当汽车急剃车时,______灯亮均填“红”或“绿”。
在某次出行的过程中,在水平道路上匀速行驶170km,共消耗汽油10L,水平道路的平均阻力为1000N,若该汽车内燃机的效率为,则此过程中牵引力所做
的功为______J,最终使蓄电池电能增加电能______J.忽略蓄电池和电动机的热损失,,
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解:汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火,故错误;
内燃机四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能,燃气的内能减小;在压缩冲程中将机械能转化为内能,故正确,错误;
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,从而产生更大的动力和节省能源,故正确。
故选:A。
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气;汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火;
四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中做功冲程对外做功,燃气的内能增加;将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
在内燃机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程都靠飞轮的惯性完成。
本题考查了内燃机的四个冲程,要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
2.【答案】D
【解析】解:在压缩冲程中,活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能。
故选:D。
在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能,压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,基础性题目。
3.【答案】B
【解析】解:A、汽油机和柴油机在构造上有明显区别,汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴。故A错误;
B、四冲程汽油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是压缩冲程和做功冲程。故B正确;
C、用水循环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容大的特性。故C错误;
D、由于热机在工作的过程中,总存在摩擦和内能的散失,故效率一定小于故D错误;
故选:B。
汽油机和柴油机在构造上有明显区别,汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴。
压缩冲程中,活塞向上运动,进气门和排气门都关闭。做功冲程中,活塞向下运动,进气门和排气门都关闭。
水的比热容最大,在生活中有广泛的应用,如:内燃机水箱中装入水,用来吸热降温。
由于热机在工作的过程中,总存在摩擦和内能的散失,故效率一定小于。
此题考查热学的多个知识点,理解内燃机在构造上的区别、会识别四个冲程的示意图、理解水的比热容在生活中的应用、理解热机的机械效率;可解答此题。
4.【答案】C
【解析】解:
四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;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,故C正确。
故选:C。
四冲程内燃机的四个冲程依次是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;其中做功冲程是把内能转化为机械能;压缩冲程是把机械能转化为内能。
本题主要考查了内燃机的四冲程以及四个冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
此题是一道热现象的综合题,考查的知识点较多,正确、全面理解概念或规律,是避免出错的关键。
分子间存在相互作用的引力和斥力;
热量是过程量,不能说含有、具有热量;
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比;
分子的无规则运动,肉眼是直接看不到的。
【解答】
A.铁丝很难被拉断,说明分子间存在引力,故A正确;
B.热量是过程量,不能说含有、具有热量,故B错误;
C.热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出能量的比值,热机所用燃料的化学能转化成的内能越多,该热机的效率不一定高;
D.扫地时看到尘土飞扬,是尘土的机械运动,不是分子的运动,故D错误。
故选A。
6.【答案】D
【解析】解:
AC、汽油机四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能;在压缩冲程中将机械能转化为内能。故AC错误;
BD、四冲程汽油机的飞轮转速为,则该飞轮1s转50圈。因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,所以1s飞轮转50圈,共25个工作循环,共100个冲程,共做功25次。故B错误,D正确;
故选:D。
四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2周,做功一次。其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
本题考查了内燃机的四个冲程,要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
7.【答案】B
【解析】解:在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
A图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,不符合题意;
B图:两气门都关闭,活塞向下运行,火花塞点火,气缸容积增大,是做功冲程,符合题意;
C图:两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,不符合题意;
D图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,不符合题意。
故选:B。
汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气;做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;
在四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
此题主要考查了内燃机的四个冲程及能量转化情况,是一道基础性题目。
8.【答案】B
【解析】解:由图象可知,横坐标表示的物理量和纵坐标表示的物理量是成正比的关系。
A、比热容是物质本身的一种性质,与种类和状态有关,与物体的质量没有关系,所以图象是一条平行于横轴的直线,故A不符合题意;
B、燃料完全燃烧放出的热量与燃料的热值和质量成正比,所以图象是一条过原点的斜线,故B符合题意;
C、电阻是导体本身的一种属性,决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与电压没有关系,所以图象是一条平行于横轴的直线,故C不符合题意;
D、热值是物质本身的一种性质,与种类有关,与物体的质量没有关系,所以图象是一条平行于横轴的直线,故D不符合题意。
故选:B。
从图象上可以看出,该图象反应的物理量之间成正比关系,从所学物理规律中找到对应的物理量即可。
本题考查不同量之间的关系,理解图象中物理量之间的比例关系是解题的关键。
9.【答案】A
【解析】解:
A、热机的效率与燃料的热值没有关系,提高燃料的利用率是提高热机效率的关键,故A正确;
B、热机效率越高,做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大,即在做功相同的情况下,消耗的燃料较少,或消耗相同的燃料,做功较多,故B错误;
C、功率是物体做功快慢的物理量,热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。热机效率的高低与功率无关,故C错误;
D、热机工作时,热机损失的能量中,废气带走的热量多,机械摩擦损失的不是主要的,故D错误。
故选:A。
利用下列知识分析判断:
某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值;功率是指做功快慢的物理量,用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率;
热机的工作过程中,燃料燃烧放出的能量,废气的温度很高,带走的热量最多。
本题考查了学生对热机和热机效率的理解,同时也考查了热机效率与功率、热值的区别,注意效率与功率做功快慢不同。
10.【答案】C
【解析】解:A、两气门关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故A错误。
B、进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程,故B错误。
C、排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程,故C正确。
D、两气门关闭,活塞下行,汽缸容积变大,火花塞喷出电火花,是做功冲程,故D错误。
故选:C。
判断汽油机的四个冲程,先看进气门和排气门的关闭情况,进气门打开的是吸气冲程,排气门打开的是排气冲程,进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程;活塞上行为压缩冲程和排气冲程;活塞下行为吸气冲程和做功冲程。
本题主要考查内燃机的工作循环及能量转化,属于基础题。
11.【答案】ACD
【解析】解:
A、汽油机的做功冲程中,高温的燃气对外做功,将内能转化为机械能,故A正确;
B、沿海地区昼夜温差较小是因为水的比热容大,在同样吸放热的情况下,水的温度变化较小,故B错误;
C、火箭用氢作燃料主要是因为氢的热值高,完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比,氢放出的热量更多,故C正确;
D、对手哈气取暖,手吸收热量,是利用热传递来改变内能的,故D正确。
故选:ACD。
汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能;压缩冲程中,机械能转化为内能;
水的比热容较大,在同样吸放热的情况下,水的温度变化较小;
氢的热值高,完全燃烧相同质量的氢与其它燃料相比,氢放出的热量更多;
做功和热传递都可以改变物体的内能,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
本题主要考查了热现象相关的几个知识点,包括水的比热容的特点及应用、热机的能量转化、热值的概念、改变物体内能的方式等,难度不大。
12.【答案】AC
【解析】解:
甲中的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,将机械能转化为内能,是第二冲程,故B错误;
乙中的进气门打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一冲程;
丙中的排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四冲程;
丁中的两个气门都关闭,活塞下运动,所以为做功冲程,将内能转化为机械能,是第三冲程,故C正确;
在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次;
在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次,故D错误;
甲冲程中将机械能转化为内能,丁冲程中将内能转化为机械能,故B错误;
四个冲程的正确顺序是乙甲丁丙,故A正确;
故选:AC。
内燃机的四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程;
吸气冲程是活塞向下运动,进气门开,排气门关闭;
压缩冲程是活塞向上运动,两个气门全关闭,将机械能转化为内能;
做功冲程是两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,将内能转化为机械能;
排气冲程是活塞向上运动,进气门关闭,排气门开启;
在内燃机的一个工作循环中,曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功1次。
此题主要考查了内燃机四个冲程的特点,要学会通过气门的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。
13.【答案】BC
【解析】解:
AB、压缩冲程中将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,因此给跑车提供动力的是做功冲程,故A错误、B正确;
C、夏天在户外的车,吸收热量、温度升高,这是通过热传递的方式增加了车身的内能,故C正确;
D、用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度,水吸收的热量更多,故D错误。
故选:BC。
压缩冲程中,机械能转化为内能;
在做功冲程中,内能转化为机械能;
改变内能的方法有两个:做功和热传递;
水的比热容较大,同等情况下,升高相同的温度,水吸收的热量多。
本题综合考查了汽油机的能量转化、改变内能的方法、比热容的认识和理解,要牢固掌握这些基础知识。
14.【答案】BD
【解析】解:A、汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故A错误;
B、柴油机在吸气冲程中,将空气吸入气缸,故B正确;
C、汽油机在做功冲程中,进气门和排气门都是关闭的,故C错误;
D、汽油机的做功冲程中,将内能转化成了机械能,故D正确。
故选:BD。
汽油机的顶端是火花塞,吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物;柴油机的顶端是喷油嘴,吸气冲程中吸进的是空气。
汽油机的做功冲程中,进气门和排气门都是关闭的,汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧,产生了高温高压的燃气,推动活塞运动,将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。
此题考查的汽油机中的能量转化,以及柴油机和汽油机的不同之处,是一道基础题。
15.【答案】?
427
【解析】解:
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。即有效利用的能量在燃料完全燃烧产生的能量中所占的百分比,所以内燃机的热机效率;
由图1电阻箱可知,电阻箱的示数为:。
故答案为:;427。
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比;
电阻箱的读数方法:用“”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,即得连入的电阻值。
此题主要考查了学生对热机效率的计算以及电阻箱的读数,基础性题目。
16.【答案】25?
50
【解析】解:
汽油机转速为,说明1s飞轮转过50r,
因为飞轮转2r,活塞往复运动2次,对外做功1次,
所以,飞轮转50r,活塞往复运动50次,对外做功25次。
故答案为:25;50。
四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,曲轴和飞轮转2圈,活塞往复运动2次,对外做功1次,据此进行解答。
本题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系,关键要搞清一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,活塞往复运动2次,对外做功一次。
17.【答案】1kg液氢完全燃烧放出的热量是
【解析】解:
液氢的热值是,表示的物理意义是1kg液氢完全燃烧放出的热量是;
故答案为:1kg液氢完全燃烧放出的热量是。
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。
此题主要考查的是学生对热值概念及其物理意义的理解,属于基础题。
18.【答案】做功?
25
【解析】解:观察图可知,此时两个气门都关闭,活塞由上向下运动,气缸内气体膨胀,故该冲程是做功冲程;
汽油机转速为,说明每秒钟飞轮转过50转,完成个工作循环,对外做功25次。
故答案为:做功;25。
内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成;分析题中的插图能看出,此时两个气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩内部的混合物,从而判断该冲程的名称;
在四冲程内燃机的一个工作循环中,完成4个冲程,并对外做功1次,曲轴和飞轮转2圈。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小关系,会根据转速进行相关计算。
19.【答案】比热容?
增大?
甲?
10
【解析】解:
汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度时,水吸收的热量多,冷却效果好;
发动机工作过程中会产生大量的热量,水吸收发动机缸体的热量后,水的内能增大;
如图甲,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,可以判断是做功冲程。
如图乙,进气门打开,排气门关闭,活塞下行,可以判断是吸气冲程;
若飞轮转速是,表示每秒飞轮转动20圈,因飞轮每转动2周对外做功1次,所以1s内汽油机对外做功10次。
故答案为:比热容;增大;甲;10。
水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等;
改变物体内能有两个方法:做功和热传递。其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化,热传递改变内能本质是内能的转移。
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案。
本题考查了热机的三个知识点:根据进气门和排气门的闭合和打开情况、活塞的上下行情况来判断是哪个冲程,能的转化,根据工作循环、冲程、做功、活塞、飞轮任何一者能判断另外几者。
20.【答案】解:
在内燃机的做功冲程中,两个气门都关闭,活塞向下运动,如图乙所示:
【解析】在内燃机的四个冲程中,进气门和排气门均关闭的只有压缩冲程和做功冲程,而在压缩冲程中活塞向上运动,做功冲程中活塞向下运动;一个气门打开,另一个气门关闭的是吸气冲程和排气冲程,而在吸气冲程中活塞向下运动,排气冲程中活塞向上运动,据此进行解答。
熟悉每个冲程的特征是作图的关键;本题的难点是准确作图。
21.【答案】A?
杯中液体?
B?
A?
1:4?
2:1
【解析】解:
因用酒精灯的外焰加热,故在组装器材时应先调节A的高度;
两个实验中都要控制杯中液体质量相等;
在探究“不同物质吸热升温”的特点时,由转换法,物质吸热的多少是通过加热时间反映的,选B;
在探究“燃料燃烧放出的热量“实验中,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,故在探究“燃料燃烧放出的热量”燃料放热多少是通过温度计上升的示数来反映的,选A;
“不同物质吸热升温的现象”中,由探究由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象,升高,图象一对应的物质加热10分钟;图象二对应的物质加热40分钟,由转换法,两种物质吸收热量之比为10min::4;
根据,在质量和升高温度相同的情况下,吸热多少与比热容成正比,故图象一和图象二表示两种物质的比热容之比为1:4;
不同燃料充分燃烧放热的现象中,燃料完全燃料燃料质量相同,图象一对应的物质升高;图象二对应的物质升高;
而同种液体的质量相同,根据,吸热多少与升高的温度成正比,两种物质吸热之比为::1,根据,在燃料质量相同的条件下,吸热与热值成正比,故图象一和图象二表示两种燃料的热值之比为2:1。
故答案为:;杯中液体;;A;:4;2:1。
根据用酒精灯的外焰加热确定调试器材的顺序;
为了比较不同燃料燃烧放出的热量热值大小,要用不同的燃料,加热质量相同的同种液体,根据,液体升温越高,则燃料放出的热量越多,根据,这种燃料热值越大;
比较不同物质吸热升温,则需要燃烧相同的燃料确保相同时间放出的热量相同,加热相同的时间,比较质量和初温相同的液体升高的温度,由?比较温度的变化,温度升高越多,则吸热能力越小;
由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图象得出升高,图象一对应的物质和图象二对应的物质的加热时间之比;
根据,在质量和升高温度相同的情况下,比热容与吸热多少成正比,据此得出图象一和图象二表示两种物质的比热容之比;
不同燃料充分燃烧放热的现象中,燃料完全燃料,得出图象一、二对应的物质的升高,根据得出两种物质吸热之比,根据分析。
本题探究“不同物质吸热升温的现象”以及“不同燃料充分燃烧放热的现象“,考查控制变量法、转换法的应用及两实验相同与不同之处,为热学中的重要实验,为易错题,难度较大。
22.【答案】?
加热时间?
转换法?
?
没有考虑在加热过程中热量的散失或酒精没有完全燃烧
【解析】、b两种液体质量相同,吸收相同的热量时加热相同的时间,由图乙可知,a的温度升高幅度大,由可知,a的比热容较小,b的比热容较大;则;
实验中液体吸收热量多少是通过加热时间观察来判断的,这个过程中应用的物理方法是转换法;
水吸收的热量:,
不考虑热损失时,酒精燃烧放出的热量:

燃烧酒精的质量:,
根据可得,酒精的热值:

测量值比课本中的“标准值”小很多,原因:没有考虑在加热过程中热量的散失或酒精没有完全燃烧。
故答案为:
;加热时间;短转换法;
;没有考虑在加热过程中热量的散失或酒精没有完全燃烧。
我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
由图乙知,相同时间两种液体吸收的热量相同,由图象可以得到升高的温度与热量的关系,利用作出判断;
根据求出水吸收的热量,水吸收的热量等于酒精燃烧放出的热量,根据求出酒精的热值;产生误差的可以从酒精没有完全燃烧、存在热损失等方面分析回答。
本题考查热量、热值计算公式的运用和控制变量法、转换法的应用及误差分析,为热学中的重要实验。
23.【答案】BADC?
B?
绿?
红?
?
【解析】解:、图中的气门关闭,活塞上行,因此这是压缩冲程;B、图中的进气门打开,排气门关闭,活塞下行,因此这是吸气冲程;C、图中的进气门关闭,排气门打开,活塞上行,因此这是排气冲程;D、图中的气门关闭,活塞下行,因此这是做功冲程;故顺序为:BADC。
开关没闭合灯就亮,显然开关与灯是并联的,且四个开关中任意一个未闭合指示灯会发光,故四个开关要串联。
在A中,四个开关串联,但只有开关全部闭合,灯泡才会发光,不合题意;
在B中,四个开关串联,开关全部闭合时,灯泡被短路,不发光,只要一个开关断开,灯泡就发光,符合题意。
在C中,四个门中对应的一个开关在干路中,因此其它三个开关串联后与灯泡并联,因此当四个门都关好时会形成电源短路,故不合题意;
D、其中一个门对应的开关与灯泡串联,另外三个开关串联,串联后两路并联连接,当串联的三个开关对应的门关好后,会形成电源短路,因此不合题意。
当汽车向前启动时,滑块由于惯性,会向保持原来的状态,使绿灯与电源组成闭合电路,绿灯亮;
当汽车急刹车时,由于惯性,滑块要保持原来的运动状态继续向前运动,使红灯与电源组成闭合电路,红灯亮。
由题可知,汽车做匀速直线运动,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,大小是相等的,
可得牵引力,汽车牵引力做的功;
由可知,车消耗汽油的质量,
汽油完全燃烧放出的热量,
由可得,内燃机输出的有用能量;
最终蓄电池增加的能量。
故答案为:;;绿;红;;。
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;根据气门的闭合情况和活塞的运动情况判定;
四个车门中任意一个车门相当于开关未关好,该指示灯会发光,说明只要一个开关断开,灯泡就发光,所有开关闭合,灯泡不发光。对各选项逐一分析。
当车的运动状态发生变化时,滑块会由于惯性还要保持原来的状态,会使不同的触头接触,从而使不同的灯亮。
匀速行驶时,汽车的牵引力与所受到的阻力为一对平衡力,由解题;据密度公式变形可求得汽油的质量,利用可求得汽油完全燃烧放出的热量,再利用内燃机的效率可求得有用能量,然后可知蓄电池增加了多少能量。
本题为力学综合题,考查了密度公式及其变形的应用、功、热量、热机效率的计算,考查得很全面,要求灵活应用相关公式,注意单位统一。
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