九年级物理上册12.4热机与社会发展练习1新版粤教沪版.pdf
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1、12.4 热机与社会发展 一选择题(共10 小题) 1关于热机,下列说法正确的是() A吸气冲程中,汽油机和柴油机吸入的都是空气 B做功冲程是把机械能转化为内能 C柴油机有喷油嘴而没有火花塞 D做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 2下列关于热机的说法中,正确的是() A加润滑油减少机器各部件之间的摩擦,可以使热机效率大于1 B柴油机工作时,将内能转化为机械能的是做功冲程 C四冲程汽油机有两个冲程是对外做功的 D热机不属于大气污染的主要来源 3下列有关热机的说法正确的是() A热机的使用缓解了城市的热岛效应 B内燃机的压缩冲程是内能转化为机械能的过程 C汽油在使用过程中热值减小 D内燃机的冷却液需要
2、用吸热能力强的物质 4关于热机效率,下列说法正确的是() A蒸汽机的效率高于汽油机的效率 B热机所做有用功越多,它的效率就越高 C内燃机的效率越高,它消耗的燃料就越少 D热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大 5柴油机在同样负荷的情况下() A尾气的温度越高,柴油机越节能 B尾气的温度越低,柴油机越节能 C尾气的柴油味越浓,柴油机越节能 D尾气的颜色越黑,柴油机越节能 6有甲、乙两台柴油机,在相同的时间内,它们所做的有用功之比是5:4,消耗柴油的质 量之比是3:2,那么它们的效率之比是() A15:8 B5:6 C 6:5 D1:1 7有关四冲程汽油机,下列说法正确的是() A吸气冲程吸
3、入的是空气 B压缩冲程内能转化为机械能 C做功冲程把机械能转化为内能 D效率越高,做相同有用功时消耗的汽油越少 8关于汽油机,下列说法正确的是() A汽油机是把机械能转化成内能的机器 B汽油机和柴油机的结构完全相同,只是燃烧的燃料不同 C在完成压缩冲程的过程中,进气门打开,排气门关闭 D使汽车获得动力的冲程是做功冲程 9四冲程柴油机在工作过程中,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 10一台内燃机的转速是1440 转/ 分,那么在每秒钟内() A转轴转动24 转,燃气对活塞做功24 次,活塞完成24 个冲程 B转轴转动24 转,燃气对活塞做功12 次
4、,活塞完成48 个冲程 C转轴转动1440 转,燃气对活塞做功720 次,活塞完成2880 个冲程 D转轴转动1440 转,燃气对活塞做功1440 次,活塞完成1440 个冲程 二填空题(共10 小题) 11双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。(已知汽油的热 值为 3.2 10 7J/L 、天然气的热值为 7.2 10 7J/m3) (1)内燃机是汽车的“心脏”,它是把能转化为能的机器; (2)完全燃烧9L 汽油放出的热量与完全燃烧 m 3 的天然气放出的热量相等。 12如图是热电站工作情况的方框图,请回答下列问题。 (1)烧锅炉用的煤是(选填“可再生”或“不可再生”
5、)能源。 (2) 在汽轮机中, 将水蒸气的内能转化为轮片的能。 方框内应填写的装置种类是。 13如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。 (1)在这个过程中,燃料燃烧时能量转化情况是,能量传给水和水蒸气,水蒸气把 塞子冲出去时实现能量转化。 (2)这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用能对外做功,它与汽油机的 冲程的原理相同 14有一台汽油机在一个工作循环中消耗了6g 汽油(汽油的热值为4.6 10 7J/kg ),如果 这台汽油机的效率为40% ,则一个循环中输出的有用机械能为 J。 15现代社会中汽车是一种重要的交通工具,很多汽车使用的发动机是四冲
6、程汽油机,它在 工作的过程中,冲程将内能转化为机械能。已知甲油机的效率比乙汽油机的效率低, 则表明甲、 乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时,甲做的有用功乙做的有用功(选填 “大于”、“小于“或“等于”)。 16有一台汽油机在一个工作循环中消耗了5g 汽油(汽油的热值为4.6 10 7 J/kg ),这些 汽油完全燃烧产生的热量是 J,若这台汽油机的效率为40% ,则一个循环中输出的有用 机械能为 J。 17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3600 转 / 分,则该 汽油机活塞1s 内对外做功次。 18有一种“涡轮增压”T型轿车,通过给发动机足量的空气来使汽油更充分地燃烧,因
7、而 比普通 L 型轿车更节能。同样的汽油加在T型轿车内和加在L 型轿车内,其热值(选 填“相同”或“不同”),发动机在冲程中实现了将内能转化为机械能。 19字通客车是邓州本土品牌,汽车汽油机工作时把内能转化为机械能的是冲程;汽 车的轮胎上有凹凸不平的花纹,其目的是;小华坐在宇通生产的公交车上,看到路旁 的树木向后退,他是以为参照物的。 20 如图表示的是汽油机的冲程;汽油机工作时, 将机械能转化为内能的冲程是冲 程。如果该汽油机飞轮转速是1800r/min ,则它每秒钟内做功次。 三实验探究题(共2 小题) 21近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。 (1) 汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程
8、,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是( 对 图甲 A、 B 、C、D重新排序); (2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min ,该汽油机每分钟做功次, D 图所示的汽油机冲程是通过的方式改变燃气内能的。除此之外通过也可改变物体 内能; (3)图乙所示为内燃机的能流图,内燃机的效率可表示为= ; (4)现在很多地方正在使用乙醇汽油。乙醇汽油是一种由乙醇和普通汽油按一定比例混配 形成的替代能源,其中普通汽油体积占90% ,乙醇(即酒精)体积占10% 使用乙醇汽油的 好处是?(写出一条即可) 22阅读短文,回答问题。 汽油机 单缸四冲程汽油机工作原理:汽油机是将空气与汽油以一定的比例混
9、合成良好的混合气,在 吸气冲程中被吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生内能,高温高压的气体作用于活塞顶 部,推动活塞作往复直线运动,通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机一 个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作 后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提 供动力。 第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动 机的优点是环保、效率高。 工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲
10、轴上如图所示。 四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,一种是异步汽油机。同步 汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作:吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程和排气冲 程。异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功, 其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。 Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示 汽缸数单缸排量额定功率转速燃气气压 1 0.5 10 3m3 2400R/min 510 6Pa 其中,“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率;“单缸排量”是活塞从 上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压 强。
11、 (1)汽油机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能 转化为能。 (2)“六冲程引擎”,中第五冲程相当于四冲程热机的。 (3)有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是 A四缸四冲程同步汽油机,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功 B四缸四冲程异步汽油机,四个汽缸在同一时间都是做的相同工作 C若每个汽缸做功功率相同,同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率 D异步机各汽缸的做功冲程错开,机械能输出更平稳 (4)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV ,式中 p 表示燃气对活塞的平均压 强,则单缸Q195型汽油机的额定功率 W(不考虑机械能的损失
12、)。 四计算题(共2 小题) 23如图所示为某型号压力机,整机质量18t ,行驶速度27km/h,发动机功率110kW 已知 柴油的热值q=4.3 10 7J请回答下列问题: (1) 压路机碾子质量很大是通过来增大压强, 驾驶室内座椅做得宽大是为了(选 填“增大”或“减小”压强)。 (2)该压路机以27 km/h 的速度匀速通过150m的距离需要多少时间? (3)该压路机通过此段路程所受的阻力多大? (4)若该压路机柴油发动机的效率为40% ,通过此段路程需要完全燃烧多少千克柴油? 24汽油机的飞轮转速为3000r/min ,这台汽油机在1s 内对外做功多少次?做功冲程时活 塞一次做功1500
13、J,那么,这台汽油机的功率为多少? (沪粤版) 2018-2019 学年度九年级物理上册同步练习:12.4 热机与社会发展 参考答案与试题解析 一选择题(共10 小题) 1 【分析】 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。 【解答】 解: A、吸气冲程中,柴油机将空气吸入气缸,汽油机将空气和汽油的混合气体吸 入气缸,故A错误; B、汽油机和柴油机的做功冲程中,将内能转
14、化成了机械能,故B错误; C、汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故C正确; D、汽油机和柴油机在做功冲程中,燃气推动活塞运动,其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运 动的,故D错误。 故选: C。 2 【分析】 (1)热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比; (2)热机工作过程中,压缩冲程,机械能转化为内能、做功冲程内能转化为机械能; (3)四个冲程是一个工作循环,只有做功冲程对外做功,其它三个冲程靠飞轮的惯性完成; (4)热机在排气冲程中将废气排出气缸。 【解答】 解: A、减少各种热损失、加润滑油减少机器各部件之间的摩擦、充分利用废气的 能量,如建热电站,都可以提高燃料
15、的利用率,提高热机的效率,但不能消除额外功,机械 效率总小于1,故 A错误; B、柴油机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,故B正确; C、在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,故C错误; D、热机排气冲程中将废气排入空气中,属于大气污染的主要来源,故D错误。 故选: B。 3 【分析】 (1)热机会产生大量的废气,排放大量的热量; (2)内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程; (3)热值是燃料本身的一种属性,与质量无关; (4)水的比热容大,这是经常被用做取暖介质和冷却剂的原因。 【解答】 解: A、热机会产生大量的废气,排放大量的热量,是加剧城市的热岛效应的原因 之一,故A错
16、误; B、内燃机的压缩冲程是机械能转化为内能的过程,故B错误; C、汽油在使用过程中,汽油的质量减小,但热值不变,故C错误; D、内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质即比热容较大的物质,一般用水,是因为水的 比热容大,在同等情况可,可以吸收更多的热量,故D正确。 故选: D。 4 【分析】 热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,比值越 大,则效率越高,据此分析选择。 【解答】 解: A、蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失最多,效率最低,故A错误; B、热机的有用功多,与燃料完全燃烧放出的能量之比不一定多,故B错误; C、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多,但用来
17、做有用功的能量可能更多,即效率可能 更高,所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的,故C错; D、热机效率越高,热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,比值越大, 内能转化为机械能的比例越大,故D正确。 故选: D。 5 【分析】 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。燃烧相同的 燃料,有效利用的能量越多,效率越高。 【解答】 解:尾气的温度高, 说明散失的热量多,柴油机的效率低,反之,柴油机的效率高, 即节能。 尾气的柴油味浓、颜色黑都说明柴油没有充分燃烧,浪费了燃料,这样柴油机的效率会低。 故选: B。 6 【分析】 在热机中, 用来做有用功的那部分
18、能量与燃料完全燃烧放出的热量之比,叫热机的 效率;根据Q=mq求出燃料完全燃烧放出的热量。 【解答】 解:它们的效率之比: =。 故选: B。 7 【分析】 (1)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; (2)四冲程汽油机或柴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; (3)热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,比值越大, 则效率越高。 【解答】 解: A、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,故A错误; B、汽油机工
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