北师大版物理九年级全册 104《热机》拔高练习.docx
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北师大版物理九年级全册104《热机》拔高练习
四、热机
一、选择题
1、在汽油机的四个冲程中,都发生能量转化的一组冲程是()
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.排气冲程和吸气冲程
2、右图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()
A.压缩冲程,将化学能转化成内能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
3、单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮惯性来完成的是()
A.只有吸气和压缩两个冲程
B.只有压缩和排气两个冲程
C.只有排气和吸气两个冲程
D.有吸气、压缩和排气三个冲程
4、一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则该汽油机每秒钟内完成的冲程数和对外做功的次数分别是()
A.40和10
B.20和20
C.10和10
D.40和20
5、如图所示,水沸腾后会将软木塞冲开,其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似()
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
6、关于热机,下列说法正确的是()
A.随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%
B.四冲程汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率
D.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
7、图为四冲程汽油机工作过程的示意图。
其中表示把机械能转化为内能的是()
8、一台单缸柴油机,飞轮每分钟转1800r,那么,
内柴油机对外做功的次数是()
A、1800次B、900次C、60次D、15次
9、关于燃料的热值,以下说法中正确的是()
A.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关
B.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时,质量越大,热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
10、如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图,下列四组关于这种内燃机一个工作循环中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、有经验的柴油机维修师,不用任何仪器,只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下,并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度,就能初步判断这台柴油机的节能效果。
在同样负荷的情况下,关于柴油机的节能效果,下列判断中正确的是()
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.尾气的颜色越发黑,柴油机越节能
12、在做功冲程中,汽油机燃气的压强可达
,柴油机燃气的压强可达
,如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同,则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是()
A、
B、
C、
D、
13、内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能变化的情况是()
A.温度降低,内能减小
B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大
D.温度降低,内能增大
14、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.把大的煤块送进炉膛,并减小送风量
C.把煤粉送进炉膛,并加大送风量
D.把煤粉送进炉膛,并减小送风量
15、柴油机甲的功率是乙的1.5倍,甲的效率为20%,乙的效率为25%,那么甲与乙每小时消耗的油量之比为()
A.15:
8
B.6:
5
C.5:
6
D.8:
15.
16、质量为5kg的汽油,用去一半后,剩下的汽油()
A.密度、比热容、热值都变为原来的一半
B.密度不变,比热容、热值变为原来的一半
C.密度、比热容变为原来的一半,热值不变
D.密度、比热容、热值都不变
17、如图4所示为内燃机的能量流向图,热机效率(η)等于()
A.
×100%
B.
×100%
C.
×100%
D.
×l00%.
18、少数不法商贩将煤矸石(矿井下与煤共生一处的石块)破碎后掺在优质煤中高价销售给客户.客户为了防止上当,最恰当的方法是可以检测下述物理量中的()
A.密度
B.比热
C.熔点
D.燃烧值
二、填空题
19、汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成,其中在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过___________方式增加内能的;为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,气缸外有一个水套,让气缸被水包围着,这是通过___________的方式减少气缸内能的;用水来包围气缸是因为_______________。
20、常见的内燃机有和两种。
四冲程内燃机的一个工作循环是由、、和四个冲程组成的。
在一个工作循环中,曲轴转动
周,燃气对活塞做功次。
21、酒精的热值是3.0×107J/kg,它表达的物理意义是______________;若将一杯酒精的质量去掉一半,则剩下的酒精热值为________.
22、美国《大众科学》杂志评出年度奇思妙想十大发明,其中最引人注意的是“六冲程引擎”,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。
其中第五冲程相当于四冲程内燃机的_________冲程,请你指出该“六冲程引擎”的一个优点:
__________________。
23、取一只透明胶卷盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮。
(1)实验中,你将观察到的现象是:
。
(2)影响实验成败的原因可能有许多,请你写出其中的一个来:
。
(3)在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的能减少,转化为_______能。
(4)根据这个原理,可以制造出的机器是。
24、举世瞩目的2008年奥运会于2008年8月8日晚8时在北京隆重举行。
“科技奥运、人文奥运、绿色奥运”是本届奥运的主题。
为此,奥运火炬的设计也独具心裁(如图为火炬的外观)。
2008年北京奥运会火炬使用燃料为液化后的丙烷(C3H8),燃烧后排放物为二氧化碳和水。
已知每支火炬内装燃料0.21kg,丙烷的热值为9.2×107J/kg。
请根据以上资料回答下列问题:
(1)使用液态丙烷(C3H8)的优点是_________。
(说一项就可以)
(2)若丙烷的热值为9.2×107J/kg,则火炬内的燃料完全燃烧放出的热量为_________J该火炬放出的热量能使______kg的水从24℃升高到70℃。
25、在我国实施的“西气东输”工程中,西部地区的天然气被送到缺乏源的东部地区。
天然气与煤相比,从热学角度分析它突出的优点是;从环保角度分析它突出的优点是(天然气、煤的热值分别是1.14×108J/kg、3×107J/kg)。
26、近年广州市正在进行管道天然气置换。
已知天然气的热值为8.4×107J/m3,放出的热量有50%被有效利用。
现要将质量为4kg,初温为25℃的水加热到100℃,这些水需要吸收的热量是J,在此过程中需要完全燃烧m3的天然气。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
三、计算题
27、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。
若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多少?
28、一壶中水的质量为2.5千克,在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾.在这过程中,共燃烧了液化石油气500克.(壶吸热忽略不计)在这过程中,求:
(1)水共吸收了多少热量?
(2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量?
(3)炉子的效率.[水的比热c水=4.2×103焦耳/(千克·℃),液化石油气燃烧值4.2×106焦耳/千克]
29、泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。
该厂某型号专用车在车型测试中,在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假设燃油完全燃烧)。
若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,热值q=4×107J/kg,求:
(1)专用车牵引力所做的功。
(2)已知热机效率η=
(式中W为热机在某段时间内对外所做的功,Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量),则该专用车的热机效率是多少?
30、一辆汽车,发动机的输出功率是29.4kW,热机效率为20%,它带有16kg汽油,如果车速60km/h,它能行驶多远?
(汽油的热值为4.6×107J/kg)
31、某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×l05Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率.
32、酒精的燃烧值是3.0×107焦/千克.一只酒精炉完全燃烧100克酒精放出多少热量?
若放出热量的70%被水吸收,可使多少千克水的温度由10℃升高到60℃?
[水的比热是4.2×103焦/(千克·℃)]
33、(7分)下图是一种煲汤用的电热锅工作原理图,其中温控器的作用是每当水沸腾后能自动断电一段时间。
电热锅的部分参数如下表所示。
容积
4.5L
额定电压
220V
保温功率
80W
加热功率
500W
(1)三脚插头上标着E的导线和相连,插座上相应的导线和相连。
(2)调节切换开关可以使电热锅处于“关、高温、自动、保温”四种工作状态,则原理图中的切换开关连接触点“”时为保温档。
小明发现,当电热锅处于保温档正常工作时,不论加热多长时间,都不能使锅内的汤水沸腾,原因可能是。
(3)该电热锅处于高温档正常工作时,使4.5L的水温度升高54℃需要42min,那么电热锅的效率为多少?
[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
四、综合题
34、图为汽油机做功冲程的示意图。
若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3m2),活塞冲程长度为L=0.06m,某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=1380次/分钟作往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次。
(1)汽油机在此工作状态下的功率是多少?
(2)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化
为机械能的效率是多少?
(q汽=4.6×107J/kg,不计摩擦)
35、近年来,汽车逐步走进了普通百姓的家庭。
(1)现在汽车的发动机大多是用汽油作燃料的汽油机,如图所示汽油机正处在
冲程。
(2)由于过度开发和使用加剧了不可再生能源的消耗,现在很多地方在使用乙醇汽油。
乙醇汽油是—种由乙醇和普通汽油按—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%。
请写出使用乙醇汽油的好处之一是。
(3)某型号汽车使用上述乙醇汽油,在水平路面上匀速行驶,受到的阻力是900N,行驶的路程为100km,已知该汽车此时的效率为25%,求这段时间内消耗的乙醇汽油的质量为多少千克?
(乙醇汽油热值为4.6×107J/kg)
五、多项选择
36、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。
六、实验,探究题
37、小文学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和食用油的热值的大小关系。
他实验时组装了如图所示的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)
加热的时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
甲杯水温/℃
25
27
29
32
34
36
38
40
42
44
乙杯水温/℃
25
26
27
28
29
30
31
31
33
34
(1)为了保证实验结论的可靠,在实验时应控制两套装置中相同的量有。
(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和食用油两种燃料中,热值较大的是________。
38、小王学习燃料的热值之后,自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是__________________(由下而上/由上而下)。
(2)为保证实验结论的可靠,以及方便比较,小王同学在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持。
(3)实验数据记录如下表:
燃料
加热前水温℃
燃料燃尽时水温℃
燃料的热值J.Kg-1
酒精
15
35
2.4×106
碎纸片
15
25
?
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是J.Kg-1。
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏(选填“大”或“小”),
你认为出现这样情况的主要原因是:
。
七、简答题
39、下图是研究不同燃料燃烧时放热本领的实验装置,实验中必须控制水的__________一定.为了便于比较,课堂上我们是取质量相同的不同燃料燃烧,比较水上升的温度.你还可以采用的方法是:
_______________________________.有的同学认为实验中水吸收的热量就等于燃料燃烧时放出的热量,你同意这种说法吗?
为什么?
_______________________________________.
40、问:
为什么热机的效率比较低?
参考答案
一、选择题
1、B
2、C
3、D
4、A
5、C
6、B
7、B
8、D
9、A
10、B
11、B
12、C
13、A
14、C
15、A
16、D
17、B
18、A
二、填空题
19、做功;热传递;水的比热容较大
20、汽油机;柴油机;吸气;压缩;做功;排气;2;1
21、1kg的酒精完全燃烧能放出3.0×107J的热量;3.0×107J/kg
22、做功;节约能源
23、塑料盒盖飞出去;塑料盒盖盖得太紧或洒精太少等;内;机械;热机
24、
(1)环保
(2)1.932×107;100
25、热值大(或完全燃烧相同质量的燃料放出的热量多);污染小(或无污染)
26、1.26×106;0.03
三、计算题
27、解:
(1)
s/t=10080m/480s=21m/s(1分)
(2)方法一:
根据
得:
(1分)