【滬粵版物理九年級上冊】第十二章 內(nèi)能與熱機(jī)12.4 熱機(jī)與社會發(fā)展

·第2頁（共2頁）12.4熱機(jī)與社會發(fā)展一、選擇題1、下列過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是（）A.汽油機(jī)的壓縮沖程B.水蒸氣頂起水壺蓋的過程C.小孩沿滑梯下滑的過程D.流星在大氣層中穿行的過程答案：B解析：汽油機(jī)的壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；水蒸氣頂起水壺蓋的過程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B正確；小孩沿滑梯下滑的過程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯誤；流星在大氣層中穿行的過程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。選B。2、在進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)或有關(guān)裝置工作時(shí)，能量轉(zhuǎn)化由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（）A.空氣壓縮引火儀的活塞壓燃硝化棉B.柴油機(jī)的做功沖程C.彎折鐵絲D.太陽能熱水器加熱水答案：AC解析：空氣壓縮引火儀的活塞壓燃硝化棉是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確；柴油機(jī)的做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯誤；彎折鐵絲，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C正確；太陽能熱水器加熱水時(shí)太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。選AC。3、在內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，其中把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是()A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程答案：B解析：機(jī)械能與內(nèi)能之間的能量轉(zhuǎn)化主要發(fā)生壓縮沖程與做功沖程，故A、D錯誤；做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C錯誤；壓縮沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，選B。4、關(guān)于熱機(jī)，下列說法錯誤的是()A.熱機(jī)性能好壞的重要標(biāo)志之一是熱機(jī)效率B.在四沖程內(nèi)燃機(jī)中減少廢氣帶走的大量熱量可以大大提高熱機(jī)效率C.柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)的高，這是因?yàn)椴裼偷臒嶂当绕偷拇驞.在壓縮沖程中內(nèi)燃機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能答案：C解析：熱機(jī)效率反映了燃料完全燃燒放出能量的利用率，是熱機(jī)性能好壞的的重要標(biāo)志，A正確；內(nèi)燃機(jī)能量損耗的主要原因之一就是廢氣帶走的熱量，所以減少廢氣帶走的熱量可以提高熱機(jī)的效率，故B正確；柴油機(jī)的效率高于汽油機(jī)是因?yàn)椴裼蜋C(jī)的壓縮比大，燃料燃燒更充分，而不是柴油機(jī)的熱值高，故C錯誤；壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。選C。5、在柴油機(jī)的壓縮沖程中，氣體的溫度和內(nèi)能變化情況是（）A.溫度升高，內(nèi)能增大B.溫度降低，內(nèi)能減小C.溫度不變，內(nèi)能不變D.溫度降低，內(nèi)能增大答案：A解析：壓縮沖程中活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，選A。6、汽油機(jī)的做功沖程中，汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動做功。在活塞向下運(yùn)動的過程中，汽缸內(nèi)氣體的（）A.內(nèi)能減少B.溫度升高C.內(nèi)能增大D.分子熱運(yùn)動變慢答案：AD解析：汽油機(jī)的做功沖程中，汽油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動做功，內(nèi)能減少，溫度降低，分子運(yùn)動變慢。選AD。7、下列有助于提高熱機(jī)效率的途徑是（）A.使燃料充分燃燒B.減少機(jī)械摩擦損失C.減少機(jī)械散熱和廢氣帶走熱量D.使用熱值高的燃料答案：ABC解析：熱機(jī)損失的能量主要有廢氣帶走的能量、克服摩擦損失的能量、燃料不完全燃燒沒有放出的能量，所以減少以上三種原因損失的能量是提高熱機(jī)效率的主要途徑。熱機(jī)效率的高低與燃料的熱值無關(guān)，故D錯誤.選ABC。8、一臺單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，該汽油機(jī)每秒鐘內(nèi)完成的工作循環(huán)個(gè)數(shù)和做功的次數(shù)分別是（）A.15，15B.30,15C.15,30D.60,15答案：A解析：汽油機(jī)的飛輪每轉(zhuǎn)兩圈，完成一個(gè)工作循環(huán)，對外做功一次。飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min，每秒飛輪轉(zhuǎn)30圈，完成15個(gè)工作循環(huán)，對外做15次功，選A。9、下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法，正確的是（）A.熱機(jī)排出的尾氣沒有內(nèi)能B.熱機(jī)的效率能達(dá)到100%C.熱機(jī)都是使用汽油做燃料D.熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染答案：D解析：熱機(jī)排出的尾氣有內(nèi)能，而且溫度很高，內(nèi)能很大，故A錯誤；由于存在必可避免的能量損失，熱機(jī)效率永遠(yuǎn)小于100%，故B錯誤；熱機(jī)的燃料可以是柴油、液態(tài)氫等，故C錯誤；熱機(jī)的使用會帶來噪音、廢氣等污染，故D正確。選D。10、下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的說法正確的是（）A.汽車的發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī)B.蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)C.內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.先進(jìn)的制造技術(shù)能將內(nèi)燃機(jī)的效率提高到100%答案：A解析：汽車的發(fā)動機(jī)是內(nèi)燃機(jī)，故A正確；蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)都不是內(nèi)燃機(jī)，故B錯誤；內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C錯誤；熱機(jī)在工作時(shí)，廢氣會帶走一部分熱量、燃料不可能完全燃燒、克服部件之間的摩擦?xí)哪芰康?，所以熱機(jī)的效率不可能達(dá)到100%，故D錯誤。故選A。11、月球上沒有大氣，適合在月球上使用的“月球車”的動力裝置是（）A.汽油機(jī)B.電動機(jī)C.空氣噴氣發(fā)動機(jī)D.風(fēng)力裝置答案：B解析：汽油機(jī)中汽油的燃燒需要空氣，故A錯誤；電動機(jī)工作時(shí)不需要空氣，故B正確；空氣噴氣發(fā)動機(jī)，工作時(shí)也得需要空氣，故C錯誤；沒有空氣不能形成風(fēng)，風(fēng)力裝置也就不能工作，故D錯誤。選B。12、有關(guān)熱機(jī)效率的說法正確的是（）A.用熱值大的燃料，就能提高熱機(jī)效率B.多燃燒一些熱值大的燃料，就能提高熱機(jī)效率C.無論用什么方法，都不能提高熱機(jī)效率D.無論用什么方法，都不能使熱機(jī)效率等于或大于1答案：D解析：熱機(jī)效率是有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，與燃料的熱值與質(zhì)量無關(guān)，故AB錯誤；采取減少廢氣帶走能量等方法可以提高熱機(jī)效率，故C錯誤；由于能量損失不可避免，熱機(jī)效率永遠(yuǎn)小于1，故D正確。13、下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境關(guān)系的說法中，正確的是（）A.熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染B.所有的熱機(jī)都是用汽油作為燃料C.汽車排出的尾氣都是有毒的氣體D.熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲可以被熱機(jī)上的消聲器完全消除答案：A解析：熱機(jī)的大量使用會造成噪音、廢氣等環(huán)境污染，故A正確；熱機(jī)不都是用汽油作為燃料，如柴油機(jī)以柴油為燃料，故B錯誤；汽車排出的尾氣不都是有毒的氣體，如二氧化碳等無毒氣體；故C錯誤；熱機(jī)上的消聲器可以減弱噪聲但不可以完全消除，故D錯誤。選A。14、如圖所示是四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是（）A、B、C、D、答案：C解析：做功沖程的特點(diǎn)是兩個(gè)氣門關(guān)閉、活塞向下運(yùn)動，符合條件的只有C，選C。15、爆米花是將玉米放入鐵鍋內(nèi)，邊加熱邊翻動一段時(shí)間后，“砰”的一聲變成了玉米花。內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程與此原理相同的是（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程答案：C解析：玉米粒吸熱，內(nèi)能增加，溫度升高，使玉米粒內(nèi)水分受熱膨脹，對粒殼做功而爆開，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，原理與做功沖程相同。選C。二、填空題16、世界上很多發(fā)明都是受到生活現(xiàn)象的啟發(fā)而蒙生的創(chuàng)意，比如：圖中是汽油機(jī)的工作原理圖。它們工作時(shí)，能的轉(zhuǎn)化過程是。甲甲乙答案：乙內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解析：甲圖是水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)車的機(jī)械能，圖乙是燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)車的機(jī)械能，圖乙是汽油機(jī)的工作原理；它們工作時(shí)都是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。17、近期科學(xué)家發(fā)明了一種單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立刻向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速（填物態(tài)變化名稱）成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做功，在水蒸氣推動活塞做功的過程中主要的能量轉(zhuǎn)化情況是，從而提高了熱機(jī)的效率。答案：汽化內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解析：噴入氣缸的水利用做功沖程的余熱，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，迅速汽化，推動活塞再次做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，增加了一個(gè)做功沖程，提高了能量的利用率。18、如圖為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度。(1)牽引索與活塞連接的兩個(gè)滑輪為(選填“定滑輪”或“動滑輪”)。(2)氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對外做功，內(nèi)能，同時(shí)推動活塞，使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力．答案：（1）定滑輪（2）減少解析：（1）從圖中可以看出，牽引飛機(jī)運(yùn)動的過程中，滑輪的軸心并沒有運(yùn)動，因此是定滑輪；（2）氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能，內(nèi)能減少。19、熱機(jī)效率定義：熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰浚ㄓ行Ю玫哪芰浚┡c燃料釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率。答案：完全燃燒解析：熱機(jī)消耗的總能量是燃料完全燃燒放出的能量。20、內(nèi)燃機(jī)靠完成吸氣、壓縮和排氣三個(gè)輔助沖程。答案：飛輪的慣性解析：熱機(jī)做功沖程剩余的能量儲存在飛輪上，然后借助于飛輪的慣性完成三個(gè)輔助沖程。21、隨著生活水平的提高，汽車已進(jìn)入尋常百姓家庭，它給我們的生活提供了便利，促進(jìn)了社會的發(fā)展。汽車應(yīng)用了許多物理知識，請你解答：（1）汽油機(jī)是汽車的“心臟”。一臺四沖程汽油機(jī)工作時(shí)曲軸轉(zhuǎn)速是1200r／min，此汽油機(jī)每秒鐘完成個(gè)做功沖程；（2）當(dāng)汽油在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會冒“黑煙”，這時(shí)發(fā)動機(jī)的效率將(選填“升高”“不變”或“降低”)。答案：（1）10（2）降低解析：（1）汽油機(jī)的飛輪每轉(zhuǎn)兩圈，完成一個(gè)工作循環(huán)，對外做功一次。飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min，每秒飛輪轉(zhuǎn)20圈，完成10個(gè)工作循環(huán)，對外做10次功，完成10個(gè)做功沖程。（2）燃料燃燒不充分是熱機(jī)損耗能量的主要原因之一，汽油機(jī)的效率會降低。三、計(jì)算題22、如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動駕駛時(shí)使用雷達(dá)傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況。該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時(shí)，消耗汽油1.5L。假設(shè)燃油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動過程中，求：（1）該汽車發(fā)動機(jī)做的有用功是多少?（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg）（2）該汽車的輸出功率為多少?答案：（1）1.62×107J（2）4.05×104W解析：（1）由密度公式得消耗汽油的質(zhì)量為：m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10﹣3m3=1.2kg，汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=1.2kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；由η=得，汽油機(jī)的有用功：W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；（2）由速度公式得汽車運(yùn)動的時(shí)間：t===400s；汽車的輸出功率：P===4.05×104W．23、一輛使用汽油為燃料的小汽車，發(fā)動機(jī)的效率為25％，汽油的熱值q=4.6×107J／kg。發(fā)動機(jī)的實(shí)際功率為20kW。求小汽車它以72km／h的速度在水平路面上勻速行駛時(shí)，行駛的距離為100km，消耗汽油的質(zhì)量。（結(jié)果保留一位小數(shù)）答案：8.7kg解析：小汽車運(yùn)動時(shí)間t===5000s，發(fā)動機(jī)所做的有用功W=Pt=2.0×104W×5000s=1.0×108J；