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人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用知识点总结归纳
1
单选题
1、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
答案:D
A.一切的物体都有内能,0℃的冰块内能不为0,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有热量,故B错误;
C.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能,内能减少,故C错误;
D.热量从高温物体传给低温物体,两个发生热传递的物体之间一定存在温度差,故D正确。
故选D。
2、下列能量转化或转移的情景中,属于能量转移的是( )
A.燃料燃烧时发热
B.用热水袋取暖
C.钻木取火
D.电动机带动水泵把地下水送到地面
答案:B
A.燃料燃烧时,将化学能转化为内能,属于能量的转化,故A不符合题意;
B.用热水袋取暖,是热传递过程,内能从热水袋转移到其它物体向上,属于能量的转移,故B符合题意;
C.钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,属于能量的转化,故C不符合题意;
D.电动机带动水泵把地下水送到地面,电动机工作时将电能转化为机械能,属于能量的转化,故D不符合题意。
故选B。
3、汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A.热机排出的尾气没有内能B.热机的效率能达到100%
C.热机的大量使用会造成环境污染D.汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
答案:C
A.一切物体在任何温度下都有内能,所以热机排放的尾气也有内能,故A错误;
B.热机在工作时不可避免地要损失一部分能量(如散热、克服机械部件间的摩擦),所以热机的效率不可能达到100%,故B错误;
C.热机在使用时会排放出一些有害的气体,会造成环境污染,故C正确;
D.汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,故D错误。
故选C。
4、如图所示,一辆电动汽车在水平路面上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A.若汽车突然刹车,乘客向前倾倒,是由于汽车的惯性造成的
B.汽车受到的支持力是由于汽车轮胎发生形变产生的
C.行驶过程中,电池储存的能量全部转化为汽车的机械能
D.车身上方比车身下方空气流速大,压强小
答案:D
A.若汽车突然刹车,车内乘客向前倾倒,是由于乘客具有惯性,而不是汽车,故A错误;
B.行驶过程中,汽车受到地面对汽车的支持力,施力物体是地面,所以是地面发生形变,故B错误;
C.由于存在能量损耗,所以行驶过程中,电池储存的能量部分转化为汽车的机械能,另一部分转化为内能,故C错误;
D.车身上方是流线型,小汽车高速行驶时,车身上方空气流速快、压强小,下方空气流速慢、压强大,故D正确。
故选D。
5、为体现低碳经济的理念,上海世博会充分利用太阳能发电技术,其主题馆屋面太阳能板的面积达3×104m2,年发电量1.08×1013J。若这些电能由火力发电站提供(煤的热值为3×107J/kg,煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是30%,则仅此一项每年可节约煤炭的质量为( )
A.2.0×104kgB.1.2×105kgC.3.6×105kgD.1.2×106kg
答案:D
由题意可知,利用太阳能年发电量为
W=1.08×1013J
根据热值得计算公式可得,煤燃烧释放得热量为
Q放=mq×30%=W=1.08×1013J
根据热机效率得计算公式可得,用火力发电需要得煤炭为
m=Wq×30%=1.08×1013J3×107J/kg×30%=1.2×106kg
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
6、如图所示四种内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序是( ).
A.甲,乙,丙,丁B.丙,丁,乙,甲
C.甲,丁,乙,丙D.甲,丙,乙,丁
答案:C
甲图中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;
乙图中,两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;
丙图中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;
丁图中,两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;
而内燃机的工作循环是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;所以,一个工作循环的正确顺序为甲,丁,乙,丙;故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7、如图所示,四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图,它是( )
A.压缩冲程,将内能转化为机械能
B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能
D.做功冲程,将机械能转化为内能
答案:C
图中的气门关闭,活塞下行,火花塞点火,是做功冲程;在做功冲程中,将内能转化机械能,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8、如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
答案:D
A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误;
D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时(即做功冲程),内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。
故选D。
9、湿地被称为“地球之肾”,能调节空气的湿度和温度,其中能调节温度主要是因为水的( )
A.比热容大B.密度大C.流动性大D.热值大
答案:A
A.由公式Q=cmΔt的变形式
Δt=Qcm
可知,质量相同的不同物质,当吸收或放出相同热量时,比热容较大的物质温度变化较小,因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。湿地中含有大量的水,而水的比热容较大,当周围环境开始升温时,湿地升高的温度比周围环境升高的温度小,出现温差,从而使热量由周围环境向含水较多的湿地传递,湿地中的水吸收周围环境释放的热量,使周围温度上升较小;当周围环境温度下降时,由于水的比热容大,含水较多的湿地下降的温度比周围环境下降的温度小,出现温差,从而使热量由湿地向周围的环境传递,周围环境吸收热量,温度下降较小;这样利用水的比热容较大使周围环境的温度不会发生太大的变化,起到了调节温度的作用,因此湿地能调节温度主要是因为水的比热容大,故A符合题意;
B.密度是指某种物质组成的物体质量与它的体积之比,是物质的一种特性,水的密度与调节温度无关,故B不符合题意;
C.流动的水在运动过程中与接触且具有温度差的物体之间会发生热传递,但这些传递的热量对与之不接触的环境之间影响不大,故水的流动性大对湿地可以调节温度的功能没有太多贡献,故C不符合题意;
D.热值是指燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比,其物理意义是1kg燃料完全燃烧放出的热量,而水并不是燃料不具有热值,故D不符合题意。
故选A。
10、汽油机甲,飞轮每分钟转2400转,汽油机的汽缸容积为150cm3,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为2.0×106Pa,且甲汽油机一分钟消耗25g汽油。汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5∶4,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,则汽油机甲的功率和甲、乙汽油机相同时间的油耗之比为( )(汽油的热值为4.8×107J/kg)
A.3.6×106W;2∶1B.6000W;2∶1
C.3.6×106W;1∶2D.6000W;1∶2
答案:B
根据题意知道,一个做功冲程中燃气对活塞做的功
W=Fs=pSl=pV=2.0×106N×150×10-6m3=300J
曲轴每转两圈对外做功一次,所以1min转动2400转,完成1200个工作循环,对外做功1200次,则1min对外做的总功
W总=W×1200=300J×1200=3.6×105J
汽油机甲的热功率
P=W总t=3.6×105J60s=6000W
甲的功率为P甲,乙的功率为P乙,效率为η甲,效率为η乙,汽油的热值为q,做功时间为t,甲在时间t内做的有用功
W甲=P甲t
则由题意知道,汽油机甲的功率是乙的2.5倍,汽油机甲与汽油机乙的效率比值为5:4,则甲在时间t内消耗的总能量
Q甲=W甲η甲=P甲tη甲
甲在时间t内的耗油量
m甲=Q甲q=P甲tη甲q
同理可以得到乙在时间t内的耗油量的表达式
m乙=P乙tη乙q
甲、乙两汽油机在相同时间内的耗油量之比就等于两表达式之比
m甲m乙=P甲tη甲qP乙tη乙q=P甲η乙P乙η甲=2.5×41×5=21
故B正确。
故选B。
11、热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于( )
A.E4E2+E3+E5×100%B.E4E2+E3+E4+E5×100%
C.E4E1+E2+E3+E4+E5×100%D.E4E1+E2+E3+E5×100%
答案:B
E1是总热量,E2、E3、E5属于损失的热量,E4为有用功,故热机的效率为
η=E4E2+E3+E4+E5×100%
或者为
η=E4E1×100%
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B
12、如图所示,在四冲程汽油机工作过程中,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
答案:C
四冲程汽油机工作时,只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能,为内燃机工作提供动力,其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的,故C符合题意;故ABD不符合题意。
故选C。
13、小帆在老师指导下,用如图所示的同一个实验装置分别加热100g的甲、乙两种液体(其中一种是水),用测得的数据绘制了温度随时间变化图像如图,乙从20℃加热至沸腾刚好消耗了4g酒精(q酒精=3×107J/kg)。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等,c水=4.2×103J/kg⋅℃,则下列说法中正确的是( )
A.c乙=2.4×103J/kg⋅℃
B.乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C.0~8min乙吸收的热量为3.36×104J
D.该酒精灯的加热效率为28%
答案:C
ABC.由图乙知,甲从20℃加热至沸腾用时8min,乙从20℃加热至沸腾用时10min。 升高相同温度,甲所需时间长,需要吸收的热量多,那么甲的吸热能力更强,则甲是水,甲从20℃升温至100℃,需要吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×0.1kg×(100℃-20℃)=3.36×104J
两种液体在相同时间吸收的热量相同,那么乙在8min内吸收的热量为3.36×104J。乙从20℃升温至100℃,所需时间为4min,吸收的热量
Q吸1=48Q吸=48×3.36×104J=1.68×104J
那么乙的比热容
c乙=Q吸1m(t-t0)=1.68×104J0.1kg×(100℃-20℃)=2.1×103J/(kg⋅℃)
故AB错误,C正确;
D.乙从20℃加热至沸腾,所需时间为10min,吸收的热量
Q吸2=108Q吸=108×3.36×104J=4.2×104J
消耗的酒精放出的热量
Q放=m酒精q酒精=0.004g×3×107J/kg=1.2×105J
那么酒精灯的加热效率
η=Q吸2Q放=4.2×104J1.2×105J=35%
故D错误。
故选C。
14、如图所示,将水壶放在燃气灶上烧水,下列说法中正确的是( )
A.燃气燃烧时将燃料的化学能完全转化为水的内能
B.烧水的过程中,水的温度升高时内能增加
C.烧水的过程中,水含有的热量变多
D.水沸腾后继续吸收热量时,温度升高,内能不变
答案:B
A.燃气燃烧时将燃料的化学能一部分转化为水的内能,一部分会转化为水壶和空气的内能,故A错误;
B.烧水的过程中,水吸收热量,温度升高,内能增大;故B正确;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.水在沸腾过程中,吸收热量,内能增加,温度保持不变,故D错误。
故选B。
15、做同样的有用功,甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下,下列说法正确的是( )
柴油机
完成工作量
时间
消耗柴油
甲
相同
3h
5kg
乙
2h
6kg
A.甲的功率较大,热机效率较低B.甲的功率较大,热机效率较高
C.乙的功率较大,热机效率较高D.乙的功率较大,热机效率较低
答案:D
由P=Wt可得,甲、乙两台柴油机完成工作量相同,甲所用的时间大于乙所用的时间,所以P甲<P乙。
甲、乙两台热机消耗的总能量分别为
W甲=m甲q
W乙=m乙q
由于m甲<m乙,所以W甲<W乙;利用能量的利用效率的计算公式η=W有用W总可知,在有用功相同的情况下,消耗的总能量越少,效率就越高,所以乙柴油机的效率低。故D正确。
故选D。
多选题
16、下列说法中正确的是( )
A.沿海地区昼夜温差相对较小,主要原因与水的比热容较大有关
B.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象说明分子间存在引力作用
C.两种燃料比较,热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多
D.在四冲程内燃机中,做功冲程的功能是将内能转化为机械能
答案:AD
A.沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故A正确;
B.物质的分子是不停地做无规则运动的,不同的物质在相互接触时,彼此进入对方的现象属于扩散现象。铅板和金板于分子的无规则运动,彼此进入对方的现象属于扩散现象,故B错误;
C.燃料的热值越大,燃烧时放出的热量不一定越多,因放出的热量还与燃料的质量有关,故C错误;
D.内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程,故D正确。
故选AD。
17、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块内能为0
B.温度高的物体含有的热量多
C.汽油机做功冲程气缸内燃气的内能减小
D.两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
答案:CD
A.一切物体都具有内能,温度为0℃的冰块也有内能,故A错误;
B.热量是一个过程量,不能说含有或具有热量,故B错误;
C.汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能,所以燃气的内能减小,温度降低,故C正确;
D.两个物体之间发生热传递的条件是必须有温度差,则热量总是从高温物体传给低温物体,故D正确。
故选CD。
18、如图所示描述的物理过程,下列分析错误的是( )
A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能增加
B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加
D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
答案:BC
A.图甲中,向下推动活塞,压缩玻璃内的空气时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A正确,不符合题意;
B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,空气的内能减小,故B错误,符合题意;
C.图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,水蒸气的内能减少,故C错误,符合题意;
D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动,对外做功,气缸内气体的内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确,不符合题意。
故选BC。
19、下列关于热机知识的下列说法中正确的是( )
A.为节约能源,需提高热机的效率,可尽量减少热机部件间的摩擦
B.热机效率高,将燃料燃烧得到的内能转化为有用的机械能的比例就大
C.热机所用燃料的热值越大,放出的热量越多,效率越高
D.相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量较多的燃料,热值较大
答案:ABD
A.减少热机部件间的摩擦可以减少热量的损失,提高热机效率,故A正确;
B.热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,热机的效率越高,将燃料燃烧得到的内能转化为有用的机械能的比例就大,故B正确;
C.燃料的热值越大,质量未知,完全燃烧放出的热量不一定越多,热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,与燃料热值大小无关,故C错误;
D.由q=Qm可知,相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量越大的燃料,其热值越大,故D正确。
故选ABD。
20、关于热现象,下列说法正确的是( )
A.燃料不完全燃烧时,燃料热值依旧不变
B.物体的温度不变,它的内能可能增加
C.物质的比热容与物体吸收或放出的热量有关
D.在热传递过程中,热量从内能多的物体传递到内能少的物体
答案:AB
A.燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况无关,故A正确;
B.晶体的熔化过程,吸收热量,温度保持不变,但内能增大,故B正确;
C.某种物质温度升高时吸收的热量与质量和升高的温度的乘积之比,叫这种物质的比热容。比热容是物质本身的一种物理属性,决定于物质的种类和状态,与吸收热量的多少、升高温度的多少、质量的多少没有关系,故C错误;
D.发生热传递的条件是:有温度差,所以热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,可能从内能大的物体向内能小的物体传递,也可能从内能小的物体向内能大的物体传递,还可能是内能相同的两个物体间进行传递,故D错误。
故选AB。
21、如图为液化石油气压缩机,通过电动机带动活塞压缩石油气,使石油气液化。关于此机器说法正确的是( )
A.活塞压缩石油气的过程,主要是能量转移的过程
B.工作中的电动机温度会升高,这一过程中它的内能不变
C.压缩机工作过程中,虽然能量存在损耗,但能量总量守恒
D.液化石油气灌存储时,一旦周围发生火灾要向罐体喷水冷却,防止罐体温度过高爆炸,原因之一是因为水具有较大的比热容
答案:CD
A.活塞压缩石油气的过程,是对石油气做功,将机械能转化为内能,因此,主要是能量转化的过程,故A错误;
B.工作中的电动机温度会升高,这一过程中它的内能变大,故B错误;
C.由能量守恒定律可知,压缩机工作过程中,虽然能量存在损耗,但能量总量守恒,故C正确;
D.液化石油气灌存储时,一旦周围发生火灾要向罐体喷水冷却,防止罐体温度过高爆炸,原因之一是因为水具有较大的比热容,在同样升温时,水可以吸收更多的热量,故D正确。
故选CD。
22、下列说法正确的是( )
A.在压缩冲程中,柴油机比汽油机压缩程度高
B.同一种物体比热容一定相同
C.物体吸热时,温度不一定升高
D.燃料的热值越大,热量越多
答案:AC
A.柴油机是压燃式,汽油机是火花塞点火,因此在压缩冲程中,柴油机比汽油机压缩程度高,故A正确;
B.比热容与物体状态有关,同一种物体若状态不同,比热容也不相同,故B错误;
C.晶体在熔化时吸热,温度保持不变,故C正确;
D.热量与燃料热值有关,还得燃料质量有关,故D错误。
故选AC。
23、小华同学将生活中常见的例子与能量的转化联系起来,其中对应关系正确的是( )
A.弯折铁丝——机械能转化为内能
B.保温瓶的瓶盖蹦起——内能转化为机械能
C.燃料燃烧——化学能转化为内能
D.电风扇转动——机械能转化为电能
答案:ABC
A.弯折铁丝是通过做功的方式将机械能转化为内能,故A正确;
B.保温瓶的瓶盖蹦起,是气体对外做功,将内能转化为机械能,故B正确;
C.燃料燃烧的过程是通过化学反应化学能转化为内能的过程,故C正确;
D.电风扇是用电器,转动时消耗电能,电能主要转化为机械能,故D错误。
故选ABC。
24、下列关于热现象的说法正确的是( )
A.寒冷的北方用酒精温度计而不用水银温度计是因为酒精的凝固点比水银的高
B.夏天在地面上洒水可以降温是因为水的比热容大
C.晶体熔化时内能增大而温度保持不变
D.内燃机做功时内能转化为机械能
答案:CD
A.在寒冷的北方温度非常低,可达到-50℃左右,低于水银的凝固点-39℃,水银在此温度下会凝固使温度计无法使用,而酒精的凝固点为-117℃,远低于气温,仍为液态,酒精温度计可正常使用,所以应该选凝固点低的酒精做测温物质,故A错误;
B.炎热的夏天,在教室内洒水可以降温,是因为水蒸发吸热有致冷作用,故B错误;
C.晶体熔化时,吸收热量,内能增大而温度保持不变,故C正确;
D.内燃机的做功冲程,燃料燃烧产生的燃气对外做功,将内能转化为活塞的机械能,故D正确。
故选CD。
25、如图所示,对于下列实验中所描述的物理过程,说法正确的是( )
A.塞子被推出去时,试管内水蒸气的内能是通过做功改变的
B.抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合,属于气体间扩散
C.瓶内的空气推动塞子跳起来时,能量转化类似压缩冲程
D.厚玻璃管中的空气被压缩时,活塞做功使管内空气的内能增加
答案:ABD
A.试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对塞子做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,是通过做功改变了物体的内能,故A正确;
B.空气比二氧化氮的密度小,抽去玻璃隔板,两瓶中气体逐渐混合均匀,说明分子在不停地做无规则运动,属于气体扩散,故B正确;
C.给瓶内打气,瓶内的空气推动塞子跳起来时,瓶内空气的内能转化为塞子的机械能,热机的做功冲程是将内能转化为机械能,能量转化类似做功冲程,故C错误;
D.图中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对管内空气做功,管内空气的内能增大,温度升高,故D正确。
故选ABD。
填空题
26、利用气球可以完成下列实验:
(1)在气球上粘上小塑料颗粒,代表宇宙中的天体,气球膨胀时,任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它___________,可模拟宇宙膨胀现象。
(2)如图1所示,充满气体的气球向左喷气而向右飞出,说明___________,此过程发生的能量转化与图___________(选填“2”或“3”)中的能量转化是一致的。
答案: 远离 力的作用是相互的 3
(1)[1]为了形象的说明宇宙大爆炸,课本上将一个粘有小塑料颗粒的气球看成宇宙,小塑料颗粒代表宇宙中的天体,气球膨胀时,任意一个塑料颗粒周围的其他的塑料颗粒都与它远离,表示宇宙中的天体在相互远离,这里运用的是类比法。
(2)[2]充满气体的气球向左喷气而向右飞出,说明力的作用是相互的。
[3]充满气体的气球向左喷气而向右飞出,气球内的气体向外喷出,气体对外做功,内能转化为球的机械能,由图2可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能;由图3可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,属于做功冲程,做功冲程的能量转化是内能转化为机械能,所以充满气体的气球向左喷气而向右飞出过程发生的能量转化与图3中的能量转化是一致的。
27、甲图中,气球内的气体喷出时,球内气体的内能将__________(选填“增大”“不变”或“减小”),该过程的能量转化过程与图____________(选填“乙”或“丙”)所示热机工作冲程相同;图乙,此时正处于______________冲程,若该热机的飞轮转速1800r/min,则热机每秒完成_____________个冲程。
答案: 减小 丙 压缩 60
[1]气球内气体喷出,球内气体的内能转化为气球的机械能,球内气体的内能减小。
[2][3]该过程将内能转化为机械能,乙图中进气门、排气门都关闭,活塞由下向上运动,所以为压缩冲程;丙图中进气门、排气门都关闭,火花塞点火,活塞由上向下运动,所以为做功冲程,与气球能量转化过程相同。
[4]已知热机飞轮转速1800r/min,即30r/s,飞轮每转2圈,完成一个工作循环,完成四个冲程,由此可知该热机每秒可完成15个工作循环,完成60个冲程。
28、今年6月17日,长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功以一箭三星的方式发射取得圆满成功,火箭______(选填“是”或“不是”)热机,加速上升阶段,卫星的机械能将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)。运载火箭常选用液氢等作燃料,主要是利用其______大的物理性质。
答案: 是 增大 热值
[1]热机是将内能转化为机械能的机器,火箭是热机的一种。
[2]火箭加速上升阶段,卫星的质量不变、速度增大,动能增大,质量不变、高度增大,重力势能增大,卫星的机械能增大。
[3]运载火箭常选用液氢、煤油等作燃料,选择依据主要是密度小、热值大。
29、如图所示为四冲程汽油机的_________冲程,在该冲程中,气缸内气体的内能_________;汽油机以水为冷却剂,是因为水具有较大的_________(选填“热值”、“密度”或“比热容”)。
答案: 压缩 增大 比热容
[1][2]由图可知,气门都关闭,活塞向上运动,故可以判断这个冲程是压缩冲程,此冲程活塞对气缸内的气体做功,将活塞机械能转化为气体的内能,气缸内气体的内能增大。
[3]选择用水作为冷却剂,因为水的比热容相对较大,质量相同的水和其他物质,升高相同的温度,水可以吸收更多的热量。
30、如图所示,为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。汽油机的______冲程也发生同样的能量转化。如果该汽油机飞轮转速是 1800r/min,则该汽油机每分钟内对外做功______次。
答案: 做功 900
[1]注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,水蒸气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,汽油机的做功冲程是高温高压的气体膨胀对活塞做功。
[2]该汽油机飞轮转速是1800r/min,每工作1min,飞轮转1800r,而飞轮每转2圈,对外做功一次,故每1min汽油机对外做功次数为900次。
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