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姓名:
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班级:
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考号:
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绝密★启用前
第十四章内能的利用 单元测试
考试范围:第十四章内能的利用;考试时间:100分钟;命题人:xxx
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
1. 如图所示表示的是汽油机的能量流向,对照此图,下列不正确的是( )
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
D. 该汽油机的能量利用率为
2. 下列说法错误的是( )
A. 电池充电,电能转化为化学能
B. 汽油机工作过程中,化学能转化为机械能
C. 用热水袋取暖,内能发生了转移
D. 暖瓶塞被热气弹开,机械能转化为内能
3. 如图所示,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
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
D. 该汽油机的能量利用率为
5. 从能量转换的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中,存在着机械能转化为内能过程的是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
6. 下列关于热值的说法正确的是( )
A. 煤的热值大于煤的热值
B. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多
C. 热量燃烧不完全时热值变小
D. 燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
7. 如图是演示实验示意图,下列汽油机的四个冲程工作示意图中,与如图改变内能方式相同的是( )
A.
B.
C.
D.
8. 下列关于热值的说法正确的是( )
A. 燃料燃烧越充分热值越大
B. 的煤完全燃烧比 的煤完全燃烧热值大
C. 煤燃烧放出的热量,则煤的热值为
D. 热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同
9. 下列家用电器中,将电能转化为机械能的是
A. 电视机 B. 电灯 C. 电风扇 D. 电熨斗
10. 单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示,下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是( )
A. 丙、丁、乙、甲 B. 乙、丁、甲、丙 C. 乙、甲、丁、丙 D. 甲、乙、丙、丁
11. 关于热机,下列说法正确的是( )
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,将柴油和空气的混合气吸入气缸
C. 汽油机在做功冲程中,进气门关闭,排气门打开
D. 四个冲程中,做功冲程是唯一一个对外做功的冲程
12. 、下列关于燃料热值的说法中正确的是( )
A. 热值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
B. 热值大的燃料完全燃烧时放出的热量一定多
C. 燃料完全燃烧放出热量的多少,不仅和热值的大小有关,而且和燃料的质量有关
D. 一杯酒精倒出一半后,热值减半、比热容不变
13. 下图是汽油机工作时的各个冲程示意图,其中将机械能转化为内能的是( )
A. B.
C. D.
14. 关于燃料的热值,以下说法正确的是( )
A. 燃料的热值与燃烧情况有关
B. 容易燃烧的燃料热值一定大
C. 煤的热值大于干柴的热值,燃烧煤所放出的热量一定比燃烧干柴放出的热量多
D. 不同的燃料完全燃烧,放出的热量多的其热值大
15. 汽车常用四冲程汽油机做发动机。下列说法正确的是( )
A. 如图所示为汽油机一个工作循环中的压缩冲程
B. 如图所示冲程中燃气对外做功内能增大
C. 汽油机主要是把汽油燃烧获得的内能转化为机械能
D. 汽油机轻便,并且汽油机的热机效率通常比柴油机高
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共10小题,共20.0分)
16. 现代生活中最重要的交通运输工具汽车,与我们的生活走得越来越近了。
汽油机的效率很低,主要原因之一是______带走了大量的能量,做功冲程中燃气的内能_____ 选填“变大”、“变小”或“不变”,使汽车获得动力,其它三个冲程依靠飞轮的______完成;排气过程中废气的温度________填“升高”或“降低”
汽油的热值含义:_______________________________
某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是,做功冲程中活塞移动的距离是,气体的平均压强是。汽油的热值是,每次做功耗油,若每次做功过程中汽油的完全燃烧,每次汽油燃烧放出的热量是__________。
17. 我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星,火箭发射升空时,燃料燃烧将 转化为燃气的内能,再转换为火箭的 能;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的 大。
18. 能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式________为另一种形式,或者从一个物体________到另一个物体,而在这些过程中,能量的________保持不变。
19. 氢能源具有来源广、无污染等优点.火箭发动机用氢作燃料是因为氢的________很大,氢气的热值为,完全燃烧的氢气可放出_________的热量;若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气的热值_________填“大于”“等于”或“小于”.
20. 内燃机工作过程中,将内能转化为机械能的是_________冲程,下图是汽油机模型,正在进行的是_______冲程。火箭发动机用氢作燃料是因为氢的________很大。
21. 如下图所示,汽油机正处于_________冲程。这个冲程是______能转化________能。
22. 在内燃机的四个冲程中,___ __冲程把内能转化为机械能。
23. 发动机是向汽车提供动力的装置,汽车在行驶时,发动机把油料中的化学能转化为 能,再转化成 能.如图所示为此四冲程发动机装置工作时的 选填“压缩”或“做功”冲程,此冲程气缸内气体的温度 选填“升高”、“不变”、“降低”.
24. 如图表示的是汽油机的________冲程;该冲程需要燃烧汽油,则最多能够产生__________的热量;若此汽油机飞轮的转速为,则在内,对外做功的次数是___________次。汽油的热值为
25. 同种物质做成的甲、乙金属块的质量之比为,降低相同的温度后,甲、乙两金展块的比热容之比是______ ,放出的热量之比是 ______ 。一个学生参加一次长袍运动身体消耗的能量为,这些能量相当于完全燃烧克的脂肪放出的热量,则脂肪的热值约为______。
三、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
26. 小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.注:燃料完全燃烧放热用放计算,某燃料的热值用表示;其质量用表示自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了图所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 加热前的水温 燃料燃尽后水温
煤油
菜籽油
为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的______ 相同、及______ 相同.
分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______ .
小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______ 利用此实验方法计算出的热值将比真实值______ 偏大偏小说说你的看法______ .
27. 给试管中的水加热图甲一段时间后,能观察到:塞子从管口飞出去。
本实验中,对塞子做功的是______
A.火焰 试管内的水
C.试管内的水蒸气 试管
本实验,对塞子做功的过程是______能转化为______能的过程。中、图乙所示热机的两个工作冲程中,与上述能量转化过程相反的是图______所示的冲程。
四、计算题(本大题共2小题,共18.0分)
28. 、可燃冰是一种神秘的冰晶体,它具有热值大、储量好、能直接点燃等特点,目前我国正在研究它的开发利用.它的热值约,则的可燃冰完全燃烧后放出的热量为 __ __焦。
29. 有一台汽油机在一个工作循环中消耗了汽油热值为,这些汽油完全燃烧产生的热量是多少焦?若这台汽油机的效率为,则一个工作循环中输出的有用机械能为多少焦?
五、综合题(本大题共2小题,共20.0分)
30. 阅读短文,回答问题。
新能源汽车
最新统计资料表明,珠海人均机动车保有量居珠三角地区第二,按照目前的增长速度,到年该城市机动车保有量将达到万辆。据统计数据说明,目前大多数汽车都是以汽油为燃料,每辆汽车每年平均耗油,汽车内燃机的效率平均为,消耗能源之多,污染环境之重,迫使人们努力发展电动汽车的技术。
如图所示,为国内某厂商生产的名为“秦”高性能混合动力车,它给消费者提供一种新的出行方式。在日常上下班短途使用时,使用纯电动模式续航里程可达,长途可使用油点混合动力,最高时速可达,百公里综合油耗仅,“秦”电动机效率为。
图 图
燃油汽车的发动机通常是汽油机,效率只有,如图所示,请写出其中损失的一种能量____________________,在此过程中总能量是否减少了?________选填“是”或“否”,理由是_____________________________。
下列提高热机效率的方法中,可行的是_________选填字母
A.提高燃料的热值 燃料与空气混合充分,使燃料完全燃烧
C.增加燃料的质量 提高汽油机做功的功率
“秦”混合动力车,在短途时使用纯电动模式,那么在电池供电过程中,是__________能转化为_______________能。
31. 阅读短文,回答问题
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.我们再观察一个实验:如图甲所示,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球,发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。
被压缩的气体压强变大,能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?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。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有个压缩空气缸,总容量为,可储存标准大气压下的空气,其设计最高速度可达,平均每加一次气能行驶或。压缩空气动力汽车的充气方式有两种:一是使用车辆自带的空气压缩机,使用家庭电路作为电源,就可在个小时内完成充气;二是到指定的加气站,可在短短分钟内完成充气.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。
根根据上述材料,回答下列问题:
压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是___ ___。说出一点即可
汽油机是利用______ 能做功的,图丙所示是四冲程汽油机的______ 冲程。
吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
分析上文,下面说法正确的是______ 正确的选项多于一个。
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
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
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____ __ 。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
此题给出热机能量利用的流程图,考查了学生对热机效率的理解,并考查了学生的识图能力。
热机的效率是指利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比,要提高其效率,应尽量减少能量的损失。
【解答】
A.由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,故A正确;
B.冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量,所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率,故B正确;
该汽油机的热机效率为,故C错误,故D正确。
本题选错误的,故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
能量转化的过程都是有规律可循的,在平常的学习中要注意总结归纳。例如燃料燃烧都是将化学能转化成内能、用电器都是利用电能工作的。
能量转化的过程中,必定有一种能量减少,另一种能量增加。分析能量转化时,就看什么能量减少了,什么能量增加,总是减少的能量转化为增加的能量。结合实例,明确转化过程中能量的变化情况,可做出判断。
【解答】
A.电池充电,电能转化为化学能,选项A正确;
B.汽油机工作过程中,消耗了汽油,获得了动力,是汽油燃烧时的化学能先转化为内能再转化为机械能,选项B正确;
C.用热水袋取暖,是用传递的方法改变内能,内能发生了转移,选项C正确;
D.暖瓶塞被热气弹开,是水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,选项D错误。
3.【答案】
【解析】解:由图可知,试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时,水蒸气膨胀会对塞子做功,将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
故选:。
橡皮塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程,水蒸气的内能会减小,温度降低;在内燃机的做功冲程中,能量转化关系是内能转化为机械能。
此题主要考查学生对:做功改变物体内能方法的了解和掌握,此实验也是内燃机做功冲程的模型。
4.【答案】
【解析】由图示知,废气带走了大部分的能量,所以减少该部分的能量损失是提高热机效率的有效手段,说法正确,不符合题意;
冷却水带走的热量仅次于废气带走的热量,所以冷却水能量的二次利用可以提高能量利用率,说法正确,不符合题意;
该汽油机的热机效率为,说法错误,符合题意,说法正确,不符合题意;
故选C.
5.【答案】
【解析】
【分析】
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,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程;只有做功冲程对外输出功,其它三个冲程依靠飞轮惯性完成。
此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况。压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化,转化情况正好相反。
【解答】
在内燃机的四个冲程中,做功冲程高温高压的燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,压缩冲程是将机械能转化为内能的过程。
故选:。
6.【答案】
【解析】解:、燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度、质量都无关,故A错误;
B、燃料的热值越大,只有在相同质量并且完全燃烧的情况下,放出的热量才越多,质量少、燃烧不完全放出的热量就少,故B错误;
C、热值与燃料是否完全燃烧无关,故C错误;
D、热值是燃料本身的特性,与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,故D正确。
故选:。
某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。据此分析判断。
此题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握,常见题目。
7.【答案】
【解析】解:
图中是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;
A、图中,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;
B、图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;
C、图中,进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;
D、图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;
汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能,因此与图中实验原理相同的是压缩冲程,故D正确。
故选:。
改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化,具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,物体的内能减少,温度降低。
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。
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法,是一道比较简单的实验题,掌握热机的工作原理。
8.【答案】
【解析】
【分析】
此题主要考查的是学生对燃料热值是燃料特性的理解和掌握,基础性题目。
某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值。热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】
A.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的燃烧程度无关,故A错误;
B.燃料的热值仅与燃料的种类有关,而与燃料的质量无关,故B错误;
C.由于不确定燃料是否完全燃烧,不能计算煤的热值,故C错误;
D.热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同,故D正确。
9.【答案】
【解析】
【分析】
此题考查了电能与其他形式的能的转化。生活中利用电流热效应的用电器有:电饭锅、电熨斗、电水壶等,是将电能转化为内能;电视机和电灯主要是将电能转化为光能,而电风扇是将电能转化为机械能的。
掌握能量之间的转化是解题的关键,难度不大。
【解答】
A.电视机是电能转化为光能、内能和声能,故A不符合题意;
B.电灯是电能转化为内能和光能,故B不符合题意;
C.电风扇工作时消耗电能,产生机械能,故是将电能转化为机械能的装置,故C符合题意;
D.电熨斗是消耗电能,产生内能,故是将电能转化为内能的装置,故D不符合题意。
故选C。
10.【答案】
【解析】解:甲图中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,应该是第三个冲程--做功冲程;
乙图中进气门打开,排气门关闭,应该是第一个冲程--吸气冲程;
丙图中进气门关闭,排气门打开,应该是第四个冲程--排气冲程;
丁图中两个气门都关闭,火花塞没有点火,此时活塞向下运动,应该是第二个冲程压缩冲程.
按照四个冲程的先后顺序应该是乙、丁、甲、丙.
故选B.
11.【答案】
【解析】解:、汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴。此选项错误;
B、工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气。此选项错误;
C、四冲程汽油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程。此选项错误;
D、四个冲程中,做功冲程是唯一一个对外做功的冲程,基余冲程靠飞轮的惯性来完成。此选项正确。
故选:。
汽油机和柴油机结构不同之一:汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴;
工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气;
热机工作过程中,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。
此题考查的是汽油机和柴油机的结构区别及吸入物质区别、工作过程中的能量转化,属于热机部分的重点内容,需要熟练掌握。
12.【答案】
【解析】
【分析】
燃料燃烧的越充分、放出的热量越多;当燃料完全燃烧时,由分析判断。
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握,是经常考的题型,充分理解“热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关”。
【解答】
由可知,燃料燃烧时放出的热量与质量、热值以及是否完全燃烧有关,故AB错误;
热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关,故C正确,D错误。
故选C。
13.【答案】
【解析】略
14.【答案】
【解析】解:
、热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、易燃程度等均无关,故A、B错误;、煤的燃烧值大于干柴的燃烧值,即相同质量的煤和干柴完全燃烧,煤放出的热量多,故C错误;
D、某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值,不同的燃料完全燃烧,放出的热量多的其热值大,故D正确。
故选:。
某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握,是经常考的题型,充分理解“热值只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关”。
15.【答案】
【解析】
【分析】
汽油机的四个冲程,可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程;
汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;
热机是将内能转化为机械能的机器;
压缩冲程柴油机压缩程度更大,压缩冲程末温度更高,所以柴油机属于压燃式,它的机械效率更高。
本题考查了四冲程汽油机的特点、工作原理,易错点在选项的判断,记住:柴油机的效率较高,一般应用在拖拉机、载重汽车等动力大的机器上。
【解答】
、由图可知,汽油机的火花塞正在点火,所以汽油机正处于做功冲程;在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能,即燃气对外做功、内能减小;故AB错误;
C、汽油机主要是把汽油燃烧获得的内能转化为机械能,故C正确;
D、汽油机轻便,但是汽油机的热机效率通常比柴油机低,故D错误。
故选:。
16.【答案】废气;变小;惯性;降低;
汽油完全燃烧放出的热量为;
【解析】
【分析】
本题考查的是内燃机的基本原理、热机效率、热值和热量的计算。是一道基础题。
内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,其它的三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的;
用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机效率;
某种燃料完全燃烧放出的热量与它的质量之比叫这种燃料的热值;
燃料完全燃烧放出的热量为:。
【解答】
汽油机的效率很低,主要原因之一是废气带走了大量的能量,做功冲程中燃气的内能变小,使汽车获得动力,其它三个冲程依靠飞轮的惯性完成;排气过程中废气的温度降低;
汽油的热值含义:汽油完全燃烧放出的热量为;
某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是,做功冲程中活塞移动的距离是,气体的平均压强是。发动机做一次的有用功为:
;
汽油的热值是,每次做功耗油,若每次做功过程中汽油的完全燃烧,每次汽油燃烧放出的热量是:。
故答案为:废气;变小;惯性;降低;汽油完全燃烧放出的热量为;。
17.【答案】化学;机械;热值
【解析】
【分析】
本题以火箭发射为背景,考查了能量的转化与守恒定律,以及对热值特点的了解和应用,难度不大。
分析火箭升空时,消耗和获得的能量可对能量转化情况做出判断;能量的转化和转移是有方向性的,能量转化遵循能量守恒定律;
氢的热值大,在同等情况下可以放出更多的热量。
【解答】
火箭发射升空时,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转换为火箭的机械能;
火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的热值大,燃烧相同质量的氢和其它燃料相比,可以放出更多的热量。
故答案为:化学;机械;热值。
18.【答案】转化 转移 总量
【解析】
【分析】
根据能量守恒定律的概念进行分析解答。
本题考查了能量守恒定律的概念和内容的知识点。
【解答】
能量守恒定律:是各种能量形式互相转换是有方向和条件限制的,能量互相转换时其量值不变,表明能量是不能被创造或消灭的.能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中,能量的总量不变.这就是能量守恒定律。
故答案为:转化;转移;总量。
19.【答案】热值 ; ;等于
【解析】【解析】
掌握热值大小的影响因素,能进行热值计算等。
氢的热值很大,氢用于火箭做燃料,知道氢的热值和质量,根据求出氢气完全燃烧放出的热量,热值跟燃料的种类有关,跟燃料是否完全燃烧,质量多少都没有关系。
【解答】
火箭发动机用氢作燃料是因为氢的热值很大.完全燃烧的氢气可放出的热量:,若一罐氢气用去了一半,则剩余氢气种类不变,热值不变,所以剩余氢气热值等于。
故答案为:热值;;等于。
20.【答案】做功;压缩;热值
【解析】
【分析】
本题考查内燃机的题目,解决本题的关键知道内燃机的冲程。
内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成,其中压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化成机械能;
液态氢的热值大。
【解答】
内燃机工作过程中,将内能转化为机械能的是做功冲程;图中两个气门关闭,活塞向上运动,处于压缩冲程;
运载火箭采用液态氢作为燃料,这是因为液态氢的热值大。
故答案为:做功;压缩;热值。
21.【答案】做功;内;机械
【解析】
【分析】
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,难度较小。
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,各冲程的特点不同,因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程;并且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。
【解答】
从图中可以看出,气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程,此冲程是将内能转化为机械能。
故答案为:做功;内;机械。
22.【答案】做功
【解析】
【分析】
热机是将内能转化为机械能的机器,它的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,其中压缩冲程是将机械能转化为内能;做功冲程是将内能转化为机械能。
本题考查了热机的定义和内燃机的四个冲程及能量转化情况,是一道基础性题目。
【解答】
热机是利用燃料燃烧释放的内能来做功的机械,工作时把内能转化成机械能;
内燃机的四个冲程中,压缩冲程是把机械能转化为内能,把燃料释放的内能转化为机械能的冲程是做功冲程。
故答案为:做功。
23.【答案】内 机械 压缩 升高
【解析】
【分析】
热机首先燃烧燃料将化学能转化为内能,后将内能转化为机械能; 吸气冲程:进气门打开,排气门关闭.活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸; 压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内燃料混合物,温度升高,将机械能转化为内能;做功冲程:在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,将内能转化为机械能;排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸;
根据气门的开合情况和活塞的运动方向确定具体的冲程。
内燃机的四个冲程中要两个能量转化,一是压缩冲程中,机械能转化成内能;二是做功冲程中,内能转化成机械能。
【解答】
汽车在行驶时,发动机把油料中的化学能先转化为内能,后把内能转化为机械能; 由图知,两个气门都关闭,活塞向上运动,压缩燃料混合物做功,所以为压缩冲程,该冲程气体的温度升高,内能增大。
故答案为:内;机械;压缩;升高。
24.【答案】做功;;
【解析】
【分析】
本题考查了热机的工作原理略、燃烧热的计算,是对基础性知识的考查。
在内燃机的四个冲程中,进气阀和排气阀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;
根据计算汽油完全燃烧放出的热量;
飞轮转动周,完成一个工作循环,对外做功一次。
【解答】
两个气阀关闭,活塞向下运动,是做功冲程;
汽油完全燃烧产生的热量;
汽油机飞轮的转速为,即为,所以在内,对外做功的次数是次。
故答案为:做功;;。
25.【答案】
【解析】解:
由可得脂肪的热值:
。
故答案为:。
知道脂肪完全燃烧放出的热量等于身体消耗的能量,又知道完全燃烧脂肪的质量,可以利用公式求脂肪的热值。
本题考查了燃料完全燃烧放热公式的应用,属于基础题目。
26.【答案】质量;水的质量;煤油;天平;偏小;燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使大于
【解析】解:
因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;
由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;
要控制质量相等,需要用天平来测量;
由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使大于,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.
故答案为:质量;水的质量;煤油;天平;偏小;燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使大于.
本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.
本题是一道关于热值的实验探究题,知道热值的意义;会用控制变量法和转换法设计探究实验是本题的解题关键.
27.【答案】 内 机械 乙左图
【解析】解:
当试管内水被酒精灯加热后,水蒸气的内能逐渐增大,最后会把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能;故选C;
热机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为活塞的机械能,由左图可知,进气门、排气门都关闭,活塞由下向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为了内能;
右图中进气门、排气门都关闭,活塞由上向下运动,是做功冲程,将内能转化为了机械能,故做功冲程与给试管中的水加热,将木塞冲开的能量转化一致。
故答案为:;内;机械;乙左图。
试管内水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能;
在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程。
本题主要考查学生对汽油机四个冲程工作过程和能量转化的理解和掌握,基础性题目。
28.【答案】
【解析】
【分析】
知道可燃冰的体积和热值,利用放求的可燃冰完全燃烧后放出的热量。
本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式的掌握和运用,难度不大,是一道基础题。
【解答】
的可燃冰完全燃烧后放出的热量:;
故答案为:
29.【答案】解:汽油完全燃烧产生的热量利用公式;
输出的机械能为;
答:汽油完全燃烧产生的热量是,一个工作循环中输出的有用机械能为。
【解析】知道汽油的质量和热值,利用燃料完全放热公式求汽油完全燃烧产生的热量总能量;
知道汽油机的效率,利用效率公式求有用机械能;
本题考查热学的基本知识,难度不大,要理解并熟记所学知识,避免出错。
30.【答案】废气带走的能量;否;能量在转移和转化过程守恒;
;
电;机械
【解析】
【分析】
本题以汽车为背景,考查了多个物理知识点,包括能量的转化、热机效率、能量守恒定律等,综合性很强,值得我们关注。
热机在工作过程中,将燃料燃烧的能量一部分转化为有用的机械能,还有克服摩擦损失的能量、排出的废气带走的能量等;
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;减少热的损失,可以提高效率;
电池提供电能时是把储存的化学能转化电能,供给车的过程将电能又转化为机械能。
【解答】
燃油汽车的发动机通常是汽油机,效率只有,其中损失的一种能量:废气带走的能量,在此过程中总能量没有减少,理由是能量在转化和转移过程中遵守能量守恒定律;
减少热量的散失,使燃料充分燃烧都能提高热机的效率,提高燃料的热值、增加燃料的质量、提高汽油机做功的功率与热机效率无关,则下列提高热机效率的方法中,可行的是燃料与空气混合充分,使燃料完全燃烧,故选B;
“秦”混合动力车,在短途时使用纯电动模式,那么在电池供电过程中,是电能转化为机械能。
31.【答案】不直接使用燃料体积小、结构简单、维修成本低等;内;;;气体对外做功,内能减小,温度降低
【解析】解:
由材料内容的介绍可知,压缩空气动力汽车与汽油机相比的优点主要有:不直接使用燃料、体积小、结构简单、维修成本低等;
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;
、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正确;
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AB;
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:不直接使用燃料体积小、结构简单、维修成本低等;内;;;气体对外做功,内能减小,温度降低。
结合材料中的介绍可找出压缩空气动力汽车与汽油机相比的优点;
把燃料燃烧时释放的能量转化为机械能的装置称为热机;
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;燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能.判断出是哪个冲程,再判断能量是怎样转化的;
结合力的相互作用、能量的转化、空气发动机的工作原理以及能量的守恒条件等知识,可对选项中的描述逐一做出判断;
根据做功可以改变物体的内能做出分析即可。
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。
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