资源简介

12.4　热机与社会发展
A基础过关
考点一　热机
1.下列交通或运输工具中,动力设备不是热机的是( )
2.热机工作时,内能被转化为( )
A.核能 B.电能 C.机械能 D.化学能
考点二　汽油机和柴油机
3.汽油机工作循环的四个冲程中,汽车获得动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
4.我国传统的走马灯,能利用空气受热后上升来推动轴及连带的纸剪人马转动。从原理上来看,它是现代燃气涡轮机的萌芽。汽油机的四个冲程与走马灯的能量转化相同的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
5.(多选)如图所示是汽油机工作时的四个冲程示意图,下列说法正确的是(　)
A.甲是压缩冲程,将机械能转化为内能
B.活塞在气缸内上下往复运动一次,该汽油机对外做功一次
C.丁冲程气缸内的气体推动活塞向下运动,气体的内能减少
D.该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是丙→甲→丁→乙
考点三　热机效率
6.(2022·柳州中考)下列关于热机的说法正确的是( )
A.热机的效率为100%
B.热机只有汽油机和柴油机两种
C.好的热机工作时不排放废气
D.热机工作时都要利用燃料的化学能
7.“某汽油机比柴油机效率低”这句话的意思是( )
A.汽油机的功率比柴油机功率小
B.汽油机用来做功的能量比柴油机少
C.汽油机比柴油机所消耗的燃料少
D.汽油机用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧所放出的能量的比值比柴油机小
8.小汽车行驶一段路程消耗汽油2 kg,这些汽油完全燃烧放出的热量是 J,若此过程中获得有用的机械能为2.76×107J,汽油机的热机效率为 。如果减少机械摩擦消耗的能量,汽油机的热机效率将 。(汽油的热值q=4.6×107 J/kg)
易错点　理不清飞轮转速与冲程、做功次数等的参数关系
9.一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1 800 r/min,则此汽油机每秒完成 个冲程,对外做功 次,飞轮转过 周,活塞往复 次,完成 个工作循环。
纠错:记住内燃机各个量之间的比例关系(1∶4∶1∶2∶2)
工作 循环 冲程 个数 做功 次数 活塞往复 次数 飞轮转数
1 4 1 2 2
B能力提升
10.(2024秋·玉林期中)汽车发动机一般是汽油机,汽油的热值为4.6×107 J/kg。某汽油机的能量流向如图所示,下列说法正确的是( )
A.该汽油机的效率为35%
B.1 kg的汽油燃烧能够释放4.6×107 J/kg的能量
C.换用热值较大的燃料,热机效率会提高
D.如果改进技术,汽油机的效率就可以达到100%
11.2024年11月,某学校举行“科学实验展评活动”成果展。如图甲为某小组同学自制的水火箭结构示意图。如图乙为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图,当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法不正确的是( )
A.利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的内能增大
B.打气筒将空气压入水火箭内时机械能转化为内能
C.水火箭升空时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
D.水火箭升空是利用了物体间力的作用是相互的
12. (2024·南宁三模)如图是汽油机的做功冲程示意图,此冲程活塞往 (选填“上”或“下”)运动。汽油机的效率越高,在做功同样多的情况下,就消耗越 (选填“多”或“少”)的汽油。
13. (2024秋·南宁阶段练)《宋史·兵志》记载:“又造突火枪,以钜(世)竹为简,内安子窠(弹丸),如烧放,焰绝然后子窠发出,如炮声,远闻百五十馀步。”如图所示,弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是 能转化为机械能,该能量转化与汽油机四冲程中的 冲程相似。
14. (2024·汕头二模)如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式使筒内空气的温度升高,达到艾绒的着火点,这一过程与四冲程汽油机的 冲程原理相同,艾绒在燃烧不充分时,它的热值 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
15.小明一家驾车旅行,若车的总质量为1.5 t,匀速直线行驶9 km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1 L。(ρ汽油=0.8×103 kg/m3;q汽油=4.5×107 J/kg;g=10 N/kg)求:
(1)1 L汽油完全燃烧放出的热量Q放;
(2)车所受牵引力F;
(3)汽车的工作效率η。12.4　热机与社会发展
A基础过关
考点一　热机
1.下列交通或运输工具中,动力设备不是热机的是(D)
2.热机工作时,内能被转化为(C)
A.核能 B.电能 C.机械能 D.化学能
考点二　汽油机和柴油机
3.汽油机工作循环的四个冲程中,汽车获得动力的冲程是(C)
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
4.我国传统的走马灯,能利用空气受热后上升来推动轴及连带的纸剪人马转动。从原理上来看,它是现代燃气涡轮机的萌芽。汽油机的四个冲程与走马灯的能量转化相同的是(C)
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
5.(多选)如图所示是汽油机工作时的四个冲程示意图,下列说法正确的是(　A、C　)
A.甲是压缩冲程,将机械能转化为内能
B.活塞在气缸内上下往复运动一次,该汽油机对外做功一次
C.丁冲程气缸内的气体推动活塞向下运动,气体的内能减少
D.该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是丙→甲→丁→乙
考点三　热机效率
6.(2022·柳州中考)下列关于热机的说法正确的是(D)
A.热机的效率为100%
B.热机只有汽油机和柴油机两种
C.好的热机工作时不排放废气
D.热机工作时都要利用燃料的化学能
7.“某汽油机比柴油机效率低”这句话的意思是(D)
A.汽油机的功率比柴油机功率小
B.汽油机用来做功的能量比柴油机少
C.汽油机比柴油机所消耗的燃料少
D.汽油机用来做有用功的能量跟燃料完全燃烧所放出的能量的比值比柴油机小
8.小汽车行驶一段路程消耗汽油2 kg,这些汽油完全燃烧放出的热量是　9.2×107　J,若此过程中获得有用的机械能为2.76×107J,汽油机的热机效率为　30%　。如果减少机械摩擦消耗的能量,汽油机的热机效率将　增大　。(汽油的热值q=4.6×107 J/kg)
易错点　理不清飞轮转速与冲程、做功次数等的参数关系
9.一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1 800 r/min,则此汽油机每秒完成　60　个冲程,对外做功　15　次,飞轮转过　30　周,活塞往复　30　次,完成　15　个工作循环。
纠错:记住内燃机各个量之间的比例关系(1∶4∶1∶2∶2)
工作 循环 冲程 个数 做功 次数 活塞往复 次数 飞轮转数
1 4 1 2 2
B能力提升
10.(2024秋·玉林期中)汽车发动机一般是汽油机,汽油的热值为4.6×107 J/kg。某汽油机的能量流向如图所示,下列说法正确的是(A)
A.该汽油机的效率为35%
B.1 kg的汽油燃烧能够释放4.6×107 J/kg的能量
C.换用热值较大的燃料,热机效率会提高
D.如果改进技术,汽油机的效率就可以达到100%
11.2024年11月,某学校举行“科学实验展评活动”成果展。如图甲为某小组同学自制的水火箭结构示意图。如图乙为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图,当水面上方压强增大到一定程度时,会使水向下喷出,从而使水火箭升空。结合材料,你认为以下说法不正确的是(C)
A.利用打气筒向水火箭内打气,水火箭中空气的内能增大
B.打气筒将空气压入水火箭内时机械能转化为内能
C.水火箭升空时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同
D.水火箭升空是利用了物体间力的作用是相互的
12. (2024·南宁三模)如图是汽油机的做功冲程示意图,此冲程活塞往　下　(选填“上”或“下”)运动。汽油机的效率越高,在做功同样多的情况下,就消耗越　少　(选填“多”或“少”)的汽油。
13. (2024秋·南宁阶段练)《宋史·兵志》记载:“又造突火枪,以钜(世)竹为简,内安子窠(弹丸),如烧放,焰绝然后子窠发出,如炮声,远闻百五十馀步。”如图所示,弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是　内　能转化为机械能,该能量转化与汽油机四冲程中的　做功　冲程相似。
14. (2024·汕头二模)如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图,把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时,杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过　做功　的方式使筒内空气的温度升高,达到艾绒的着火点,这一过程与四冲程汽油机的　压缩　冲程原理相同,艾绒在燃烧不充分时,它的热值　不变　(选填“变大”“不变”或“变小”)。
15.小明一家驾车旅行,若车的总质量为1.5 t,匀速直线行驶9 km,所受阻力为车重的0.1倍,完全燃烧汽油1 L。(ρ汽油=0.8×103 kg/m3;q汽油=4.5×107 J/kg;g=10 N/kg)求:
(1)1 L汽油完全燃烧放出的热量Q放;
(2)车所受牵引力F;
(3)汽车的工作效率η。
解:(1)V=1 L=1 dm3=10-3 m3
汽油质量:
m=ρ汽油V=0.8×103 kg/m3×10-3 m3=0.8 kg
Q放=mq汽油=0.8 kg×4.5×107 J/kg=3.6×107 J
(2)f=0.1G=0.1mg=0.1×1.5×103 kg×10 N/kg=1 500 N
因为汽车匀速行驶,所以F=f=1 500 N
(3)W=Fs=1 500 N×9 000 m=1.35×107 J
η=×100%=×100%=37.5%

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