九年级物理上册 第二章 改变世界的热机单元清 （新版）教科版.docVIP

第二章 改变世界的热机一、选择题(123分36分)1内燃机的工作物质是(d)a水蒸气b空气 c汽油、柴油和天然气 d燃料燃烧生成的高温高压燃气2关于火箭，下列说法中错误的是(b)a火箭是热机的一种 b火箭要利用空气燃烧燃料c火箭工作时，燃料燃烧放出的内能转化为火箭的机械能 d火箭用氢气作燃料是因为氢气的热值大3四冲程内燃机工作时，做功冲程的前一个和后一个冲程分别是(c)a吸气冲程、排气冲程 b吸气冲程、压缩冲程c压缩冲程、排气冲程 d排气冲程、压缩冲程4小宇将一个薄壁金属管固定在桌子上，里面盛一些酒精，用塞子塞紧。他用一根绳子在管外绕几圈，迅速来回拉动，发现如图所示的现象。则下图所示的热机四冲程与上述实验原理相同的是(a)5下列对热学知识进行的归纳总结中正确的是(a)6一台内燃机工作时，废气带走的能量占总能量的34%，机械的摩擦和其他损失占总能量的11%，散热损失占总能量的26%，这台内燃机的效率是(b)a24%b29%c34%d81%7做同样多的功，甲柴油机3 h需要消耗2 kg柴油，乙柴油机3 h需要消耗3 kg柴油。下列说法正确的是(d)a甲的功率大，效率高 b功率一样大，甲效率低c乙的功率大，效率高 d功率一样大，乙效率低8关于热机和环境保护的说法，正确的是(a)a热机的大量使用会造成环境污染 b所有热机都是用汽油作燃料c汽车排出的尾气全部都是有毒气体 d蒸汽机是用蒸汽作燃料的热机9关于热机，下列说法错误的是(c)a热机性能好坏的重要标志之一是热机效率b在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率c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d在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能 10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(b)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 11关于“热机”，下列说法错误的是(a)a通过技术改进，可以使热机的效率达到100%b减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行” c用水而不用其他循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容大的特性d严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱12在公路上有一辆小汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，把它们推动以后，则(c)a汽车和拖拉机都能继续行驶 b只有汽车可以继续行驶 c只有拖拉机可以继续行驶 d都不能行驶二、填空题(181分18分)13右图展示的是火箭发射时的壮观情景，火箭发射升空时，燃料通过燃烧将_化学_能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的_机械能_。14列举出你知道热机的三个种类：_蒸汽机_、_内燃机_、_喷气发动机_。(合理即可)15在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是_做功_冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的_惯性_来完成的。16大型热电站利用废气来供热，这种既供电又供热的热电站，比一般的火电站效率_高_。17城市绿化中要修建许多人工湖以降低“热岛效应”造成的高温，这是利用水的_比热容_大的特性，飞机的喷气发动机的热机效率可高达60%，则燃料完全燃烧产生3 000 j的热量，飞机可以获得_1800_j的机械能。18干木柴的热值是1.2107 j/kg，其物理意义是_1_kg的干木柴完全燃烧所放出的热量是1.2107_j_，完全燃烧2.1 kg干木柴放出热量的20%被30 kg、23 的水吸收，能使水温升高到_63_。已知水的比热容为4.2103 j/(kg)19在八百多年前，我国就发明了如图所示这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将_向上运动_(填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将内能转化为_机械_能。20热机里，通常汽油机的效率比柴油机的效率要_低_(填“高”或“低”)；一些重型运输工具，如轮船、火车、大型载重汽车的内燃机是_柴油机_。21“在2008年奥运会前，北京市将用电力机车取代用内燃机做动力的公共汽车”市政府这一举措，目的是_减少尾气对空气的污染_；_降低噪声污染(或有利于环保、减少对化石燃料的依赖、减轻城市的热岛效应)_(合理即可)。内燃机在_压缩_冲程，将机械能转化为内能。三、实验探究题(6分4分12分22分)22如图所示，容器的一端通过胶塞插进一只温度计和一根气针，另一端有一可移动的胶塞(用卡子卡住)，用打气筒慢慢地向容器内打气，增大容器内气体的压强，当瓶内气体压强大到一定程度时，读取温度计的示数t1；打开卡子，让气体冲开胶塞，这时再读取温度计的示数t2，回答问题：(1)你认为t1与t2的关系是t1_大于_(填“大于”“小于”或“等于”)t2；(2)胶塞冲出容器口时，_内_能转化为_机械_能；(3)此实验表明：_物体对外做功，内能减小_。23如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联系到内燃机，请你用连线反映他联想创新的思维过程。酒精燃烧 坚固汽缸高温高压水蒸气 活塞运动做功玻璃管 油料燃烧木塞冲出 高温高压燃气 解：24如图甲为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。(1)发动机在做功冲程里，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_机械_能。(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。排量2.0 l输出功率120 kw转速6000 r/min其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。 该发动机在1 s内做功_1.2105_j，单缸排量v_0.5_l。在每个做功冲程里，发动机做功w_600_j。 (3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为wpv，式中p表示燃气对活塞的压强，则 p_1.2106_pa。(1 l103 m3)(4)图乙为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式wpv的证明，请将推导过程补充完整(要求各表达式均用s、l或p表示): 设活塞的面积为s，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力f_ps_，燃气对活塞所做的功w_psl_，又根据数学知识可知发动机的点单缸排量v_sl_，故wpv。四、计算题(10分14分24分)25下表是某品牌小轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机汽缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大；空燃比是指汽缸内空气和燃油的质量比；汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量。当该发动机以最大功率工作时，汽缸内汽油和空气的混合密度为1.35 kg/m3，1 min内高温高压的燃气推动活塞做功2 600次。请你计算发动机在最大功率工作时：(1)1 min内做的有用功；(2)做功一次消耗汽油的质量；(3)发动机的效率。(结果精确到0.1%)解：(1)1 min内做的有用功wpt75103 w60 s4.5106 j(2)由得做功一次消耗汽油的质量mv1.35 kg/m31.8103m31.62104 kg(3)1 min内汽油完全燃烧释放的热量q1.62104 kg4.6107 j/kg26001.94107 j，发动机的效率23.2%车型某品牌轿车排气量1.8 l最大功率75 kw空燃比141汽油的热值4.6107 j/kg26“问道武当山，养生太极湖”，中外游客慕名前往武当山旅游观光。武当山景区推出了“山水一体游”项目，购进一批旅游观光艇(如图)，其部分技术参数如下表。(取g10 n/kg，q柴油4.3107 j/kg，柴油0.8103 kg/m3)商品名称xx观光艇商品型号船长7.50 m型宽2.0 m型深0.9 m空船质量900 kg发动机最大输出功率45 kw最大载人数量20 人最大航速45 km/h(1)某旅游团队从武当山旅游码头乘坐观光艇以最大航速行驶2小时的路程是多少？(2)假设每位乘客平均质量为60 kg，观光艇满载乘客时，所受浮力是多少？(3)观光艇以最大航速匀速行驶时，受到水的平均阻力是多少？(4)若这次航行