机械能与内能的相互转化1.doc

1、机械能与内能的相互转化1一、选择题1. 下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（）饗牒罷燈*归辭严乎使环和喘織2. 四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为燃气内能的冲程是（）A. 吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D .排气冲程3将一瓶煤油倒掉一半，则留下的一半（）A. 密度不变，比热容和热值都变为原来的一半B. 质量、比热容、热值都变为原来的一半C. 比热容和热值不变，密度变为原来的一半D. 比热容、热值和密度都不变4. 如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）A. 试管口出现的“白雾”是气体B. 水蒸气对外做功，内能增加C. 水蒸气的温度升高D. 这个实

2、验基本展示了蒸汽机的工作原理5. 下列四幅图，是汽油机工作循环的四个冲程图，以下按照从“吸气一压缩一做功甲乙A.甲乙丙丁 B .乙丙丁甲C .乙甲丁丙D.丁丙乙甲6. 汽油机和柴油机相比较，其中正确的是（）A. 汽油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高B. 汽油机顶部有火花塞，吸入的是汽油和空气的混合物，效率高C. 柴油机顶部有火花塞，吸入的是柴油和空气的混合物，效率高D. 柴油机顶部有喷油嘴，吸入的是空气，效率高7. 一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内（ ）A. 完成20个冲程，做功20次B.完成40个冲程，做功40次C.完成40个冲程，做功10次D.完成20个冲程

3、，做功10次8. 为节约能源，需提高热机的效率，下列措施 不能提高效率的是（）A尽量使燃料充分燃烧B 尽量减少热机部件间的摩擦C尽量减少废气带走的热量D尽量增加热机的工作时间9. 下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D. 热值和热机效率都是定值，与外界条件无关10. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（A. 甲冲程是把机械能转化为内能B. 乙冲程是排气冲程C. 丙冲程是把机械能转化为内能D

4、. 丁冲程是吸气冲程 二、填空题ii. 汽油的热值是6X10 J/kg,它表示的物理意义是?现有5 汽油，完全燃烧_ 一汽油放出的热量是,剩下的3催汽油的热值是12. 汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，在压缩冲程中， 能转化为能。13. 在内燃机的“吸气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程中，将内能转化为机械能的是中程；常用水来给内燃机降温，是因为水的 比较大。14. 将装有乙醚（一种沸点很低的挥发性液体）的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示。则管内气体推动塞子跳起时，气体内能 ，此过程与内燃机的冲程相似。15. 给汽车加油时，会闻

5、到汽油味，这是 象.当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率 （填 “升高”、“不变”、“降低”）.16. 汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 辞专化为机械能，完全燃烧0.1kg的汽油能够获得 J的能量；（汽油的热值为4.6 x 107J/kg ）汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 大的特点。小明同学阅读了汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示 的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为 。输出7F用功17. 如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，其中甲实验是把 能转化为能。如图所示是四冲程汽油机工作示意图，与乙实验

6、原理相同的是冲程。甲;|. M F5乙18. 如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将转化为机械能.若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 次、飞轮转过圈。三、实验探究题19. 为比较两种液体的吸热能力，小军用图甲中两个相同的装置做实验，实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。物质g初始温度/ C加热时间/min最终温度/C液体15020545液体25020568甲乙(1)某时刻温度计的示数如图乙所示，此温度值是C。(2)实验中，用间接反映液体吸收热量的多少。(3)通过分析表中数据可知,(选填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。物理上用这个物理量来描述物质的吸

7、热能力。四、计算题20. 燃气灶烧水时，把质量为2kg、初温为20C的水加热到100C，共燃烧了 0.02m3天然气(假设天然气完全燃烧).已知水的比热容为4.2 x 103J/ (kgC),天然气的热值为 8.4 x 10 7J/m3.求：1）水吸收的热量；2）天然气完全燃烧放出的热量；3）燃气灶烧水时的效率21. 飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6 x 105N的水平推力，以600km/h 的速度沿水平方向匀速航行1h，需要完全燃烧热值为4x 107j/kg的航空煤油 4000kg .求 1h 内：（1）

8、飞机的航程；（2）发动机所做的功；（3）航空煤油完全燃烧放出的热量；（4）发动机的热机效率.参考答案1. B2. B 解析： 四冲程汽油机在工作过程中，压缩冲程将机械能转化为燃气内能；做功冲程将内能转化为机械能；其余两个冲程不涉及能量的转化。故选B。3. D 解析： 因为物质的密度、比热容、热值是煤油的特性.将一瓶煤油倒掉一半，则 留下的一半.煤油的种类和状态没变，所以密度、比热容、热值都不变；但质量减 小了.4. D解析：“白雾”是液体，是由水蒸气液化形成的小水滴，所以 A错；水蒸气对外 做功时，内能要减小，所以B错；水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，所以 C 错；蒸汽机就是利用内能来做功

9、的机械，所以 D正确；应选D。5. D解析:丁图中逬汽门打开.探奇孤沽壑远离汽il顶龈为眠气沖陽丙图中进气门、搽晋烦 活師汽ii顶都运动.淘压痛神堅 豳申逬 磐n盖湫 港務远處汽缸顶阪 火巫基处干点火扶态为跌功沖程：甲圈中逬汽门关闭.檢气11打开.活基向社顶运功为擇吒沖程故选乱6.D解析=汽油机顶就有火花塞，吸入的是汽油和空吒的混合籾h柴油机顶部有囁油嘴,吸入幣具有空气-由于在压缩冲程末，柴油机把吒体冊悴积压缩得比汽油机更小，压强更大，温度也更高，所以，柴油机的效率上t汽油机高.故选ZL7. 解析：如果这台汽油机的飞轮转谨是12jurm：n+则山内飞轮转J转；飞轮转1转，完成个科程，则注内完成

10、找个沖程；汽油机每完成4个冲程叫做一个工作谓环，燃气做一次功，所以燃气对外做功W谀.8. D解析：热机效率是热机工作时有用能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。减少热量损失可以提高热机的效率，所以尽量使燃料充分燃烧，减少热机部件间的摩擦所损耗的热量，尽量减少废气带走的热量，可以减少热量损失提高效率，故A、B、C都能提高效率，不符合题意。D尽量增加热机的工作时间不会改变有用能量与燃料 完全燃烧放出的热量之比，D为答案。9. B解析：热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧是否充分，释放热量的大小无关，故A、C选项错误；热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比， 在热机工作中能量的损失有：克

11、服摩擦做功消耗一部分能量、燃料不完全燃烧损耗 一部分能量、热机直接向外散热消耗一部分能量、废气带走了大部分能量，所以热 机效率不是定值，使燃料燃烧充分，可以提高热机效率，故B选项正确，D选项错误。10. C 解析：由图示可知，甲冲程中两气门关闭，活塞向上运动为压缩冲程，机械 能转化为内能，所以A正确；乙冲程只的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气 冲程，B正确；丙冲程中两气门闭合，活塞向下运动，为做功冲程，是把内能转化为机械能的，所以C错；丁冲程中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，所以D正确；应选Co11. 退汽油完全燃烧放出dxltfj的热量9.?Xl(fj 4.6xllfj/kg12.

12、 机械；内 解析：在压缩冲程中，两气门闭合，活塞向下运动，压缩气压，使 气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能。13. 做功 比热容解析：在做功冲程中，删殊救出的内能推动活塞运动.门能转化为机械能：由于水的比热容较大，在升高相同湼度时，可以吸收较多的热壘，所以常用水来给内燼机降潟14. 减少 做功 解析：塞子跳起，是由于筒内气体对它做功，则气体自身内能 减小，转化成了塞子的机械能，这与内燃机的做功冲程是类似的。15. 扩散 降低 解析：给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子在不停的 做无规则运动造成的，这是扩散现象。汽油在发动机内燃烧不充分时冒黑烟，放出的热量就会减少，这样发动机所做的

13、有用功就会减少，机械效率就会降低。16. 内；4.6 106 ;比热容；30% 解析：热机的原理是内能转化成机械能；0.1kg的 汽油完全燃烧所放出的热量为：Q放二mq=0.1kg 4.6 107J/kg=4.6 106J ；由于水的比热 容较大，升高相同的温度时，水吸收的热量较多，所以用水做发动机的冷却剂；图 示内燃机的效率为：=1 -33% -30% - 7% =30%。17.机植 內 做功 解折：甲图实卷时圧编弋俶 隱忍虞达封朋寤棉的着火点，所以是箱机植翎号化为内能扌乙寡竣中可以看到话戛冲出，这是水蔓汽对话基收功，罡将内能化为机械能的过程，在無机的工作过程中，将内譜計彷机樋能的罡做功冲程

14、F蝕功冲程的特点色逬气门、排气门关刚光花墓产生火花，活基问上下运动，所以遶择丙。18.做功 内能 10 20解析：由图示可知，此时的活塞向下运动，两个气门都是闭合的，符合做功冲程的特征，此冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能;内燃机每完成四冲程做功一次，所以完成40外冲程对外做功10次，每完成一次做功飞轮转过两圈，故飞轮转了20圈。19. ( 1)26(2)加热时间(3)液体1比热容解析：(1)从图中可以看出，温度计的分度值为1 C,读数为26 (2)实验中，使用相同的装置对每组液体加热，保证了相同时间内提供的热量相同，加热时间越长， 说明液体吸收的热量越多，因此用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；(3)从表中数据可以看出，在质量和吸收热量相同的条件下，液体1温度变化小，说明液体1的吸热能力较强，物理上用比热容这个物理量来描述物质的吸热能力。20. (1) 6.72 X 105J(2) 1.68 X 106J(3) 40%解析：(1)水吸收的热量 Q吸二cm4 -4.2 103J/(kg C) 2kg 80C = 6.72 105J。(2) 天然气完全燃烧放出的热量Q放二qV=8.4 107J/m3 0.02m3=1.68 106J。5(3) 燃气灶烧水时的效率二处二6.72 106J二40%。Q 放 1.68X106J21. (1) 6