機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化1

1、機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化1一、選擇題1. 下列現(xiàn)象中，通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）2.四沖程汽油機(jī)在工作過(guò)程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)鈨?nèi)能的沖程是（）A吸氣沖程B壓縮沖程C做功沖程D排氣沖程3.將一瓶煤油倒掉一半，則留下的一半（）A密度不變，比熱容和熱值都變?yōu)樵瓉?lái)的一半B質(zhì)量、比熱容、熱值都變?yōu)樵瓉?lái)的一半C比熱容和熱值不變，密度變?yōu)樵瓉?lái)的一半D比熱容、熱值和密度都不變4. 如圖所示實(shí)驗(yàn)，在橡膠塞受到水蒸氣的壓力而沖出的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是（）A試管口出現(xiàn)的“白霧”是氣體B水蒸氣對(duì)外做功，內(nèi)能增加C水蒸氣的溫度升高D這個(gè)實(shí)驗(yàn)基本展示了蒸汽機(jī)的工作原理5. 下列四幅圖，是汽油機(jī)工作循環(huán)的四個(gè)沖程圖

2、，以下按照從“吸氣壓縮做功排氣”順序排列正確的是（）A甲乙丙丁B乙丙丁甲C乙甲丁丙D丁丙乙甲6. 汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，其中正確的是（）A. 汽油機(jī)頂部有噴油嘴，吸入的是空氣，效率高B. 汽油機(jī)頂部有火花塞，吸入的是汽油和空氣的混合物，效率高C.柴油機(jī)頂部有火花塞，吸入的是柴油和空氣的混合物，效率高D.柴油機(jī)頂部有噴油嘴，吸入的是空氣，效率高7.一臺(tái)單缸四沖程柴油機(jī)轉(zhuǎn)速為1200 轉(zhuǎn)/min ，則柴油機(jī) 1s 內(nèi)（）A. 完成 20 個(gè)沖程，做功 20 次B.完成 40 個(gè)沖程，做功40 次C.完成 40 個(gè)沖程，做功 10 次D.完成 20 個(gè)沖程，做功10 次8.為節(jié)約能源，需提高熱機(jī)的效

3、率，下列措施不能提高效率的是（）A盡量使燃料充分燃燒B盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦C盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量D盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間9.下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率的描述，正確的是（）A. 使燃料燃燒更充分，可以增大熱值B. 使燃料燃燒更充分，可以提高熱機(jī)效率C.燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大D.熱值和熱機(jī)效率都是定值，與外界條件無(wú)關(guān)10. 汽車(chē)已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，汽車(chē)多數(shù)采用汽油機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)，如圖是四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖，下列說(shuō)法中不正確的是（）A甲沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B乙沖程是排氣沖程C丙沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D丁沖程是吸氣沖程二、填空題11. 汽油的熱值是，它表示的物理意

4、義是 _。現(xiàn)有汽油，完全燃燒汽油放出的熱量是_ ， 剩 下 的汽油的熱值是_。12. 汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成，在壓縮沖程中，能轉(zhuǎn)化為能。13. 在內(nèi)燃機(jī)的“吸氣”、“壓縮”、“做功”、“排氣”四個(gè)沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 _沖程；常用水來(lái)給內(nèi)燃機(jī)降溫，是因?yàn)樗腳比較大。14. 將裝有乙醚（一種沸點(diǎn)很低的揮發(fā)性液體）的金屬管固定在桌子上，并用塞子塞緊?？焖賮?lái)回拉動(dòng)繞在管上的繩子，過(guò)一會(huì)兒塞子跳起來(lái)，如圖所示。則管內(nèi)氣體推動(dòng)塞子跳起時(shí)，氣體內(nèi)能，此過(guò)程與內(nèi)燃機(jī)的沖程相似。15. 給汽車(chē)加油時(shí)，會(huì)聞到汽油味，這是 _現(xiàn)象當(dāng)汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)會(huì)冒 “黑煙”，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率

5、 _（填“升高”、“不變”、“降低”）16. 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)一般是柴油機(jī)或汽油機(jī)，它把燃料燃燒放出的_能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，完全燃燒 0.1kg 的汽油能夠獲得 _J 的能量；（汽油的熱值為4.6 ×107J/kg ）汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)常用循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)幫助它散熱，主要是利用了水的_較大的特點(diǎn)。小明同學(xué)閱讀了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的說(shuō)明書(shū)后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖所示的圖表，請(qǐng)根據(jù)給出的信息，計(jì)算該內(nèi)燃機(jī)的效率為。17. 如圖甲、乙所示，是我們課堂演示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中甲實(shí)驗(yàn)是把能轉(zhuǎn)化為能。如圖所示是四沖程汽油機(jī)工作示意圖，與乙實(shí)驗(yàn)原理相同的是沖程。甲乙18. 如圖所示，工作中的四沖程汽油機(jī)正處于沖程，該沖程將

6、轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 .若該汽油機(jī)每秒完成40 個(gè)沖程，則每秒它對(duì)外做功次、飛輪轉(zhuǎn)過(guò)圈。三、實(shí)驗(yàn)探究題19. 為比較兩種液體的吸熱能力，小軍用圖甲中兩個(gè)相同的裝置做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材還有天平和鐘表。收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。甲乙物理量質(zhì)量 /g初始溫度加熱時(shí)間最終溫度/ / /min物質(zhì)液體15020545液體25020568（1）某時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)如圖乙所示，此溫度值是_。（ 2）實(shí)驗(yàn)中，用 _間接反映液體吸收熱量的多少。（ 3）通過(guò)分析表中數(shù)據(jù)可知， _（選填“液體 1”或“液體 2”）的吸熱能力較強(qiáng)。物理上用 _這個(gè)物理量來(lái)描述物質(zhì)的吸熱能力。四、計(jì)算題20. 燃?xì)庠顭畷r(shí)，把質(zhì)量為 2kg、初溫為

7、 20的水加熱到 100，共燃燒了 0.02m3天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒） 已知水的比熱容為 4.2 ×103J/ （kg·），天然氣的熱值為 8.4 ×l0 7J/m3. 求：（ 1）水吸收的熱量；（ 2）天然氣完全燃燒放出的熱量；（ 3）燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率21. 飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，通過(guò)航空煤油在氣室中燃燒，從噴口向后高速噴出氣體，使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得向前的推力， 高空中某飛機(jī)獲得 1.6 ×105N的水平推力，以 600km/h的速度沿水平方向勻速航行1h，需要完全燃燒熱值為4×107J/kg 的航空煤油4000kg求 1h 內(nèi)：（ 1）飛

8、機(jī)的航程；（ 2）發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功；（ 3）航空煤油完全燃燒放出的熱量；（ 4）發(fā)動(dòng)機(jī)的熱機(jī)效率參考答案1.B2.B 解析：四沖程汽油機(jī)在工作過(guò)程中，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)鈨?nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；其余兩個(gè)沖程不涉及能量的轉(zhuǎn)化。故選B。3.D 解析：因?yàn)槲镔|(zhì)的密度、比熱容、熱值是煤油的特性將一瓶煤油倒掉一半，則留下的一半煤油的種類和狀態(tài)沒(méi)變，所以密度、比熱容、熱值都不變；但質(zhì)量減小了4.D 解析：“白霧”是液體，是由水蒸氣液化形成的小水滴，所以A 錯(cuò)；水蒸氣對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能要減小，所以B 錯(cuò)；水蒸氣對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，所以C錯(cuò)；蒸汽機(jī)就是利用內(nèi)能來(lái)做功的機(jī)械，所以D正確；應(yīng)

9、選 D。5.D 解析：6.7. 解析：8.D 解析：熱機(jī)效率是熱機(jī)工作時(shí)有用能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。減少熱量損失可以提高熱機(jī)的效率，所以盡量使燃料充分燃燒，減少熱機(jī)部件間的摩擦所損耗的熱量，盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量，可以減少熱量損失提高效率，故A、B、C都能提高效率，不符合題意。D、盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間不會(huì)改變有用能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，D 為答案。9.B 解析：熱值是燃料的一種特性，與燃料燃燒是否充分，釋放熱量的大小無(wú)關(guān)，故A、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；熱機(jī)效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，在熱機(jī)工作中能量的損失有：克服摩擦做功消耗一部分能量、燃料不完全燃燒損耗一

10、部分能量、熱機(jī)直接向外散熱消耗一部分能量、廢氣帶走了大部分能量，所以熱機(jī)效率不是定值， 使燃料燃燒充分， 可以提高熱機(jī)效率， 故 B 選項(xiàng)正確， D選項(xiàng)錯(cuò)誤。10.C解析：由圖示可知，甲沖程中兩氣門(mén)關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)為壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以A正確；乙沖程只的排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，所以為排氣沖程， B 正確；丙沖程中兩氣門(mén)閉合，活塞向下運(yùn)動(dòng)，為做功沖程，是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的，所以 C錯(cuò)；丁沖程中進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，所以 D 正確；應(yīng)選 C。11.汽油完全燃燒放出的熱量12. 機(jī)械；內(nèi) 解析：在壓縮沖程中，兩氣門(mén)閉合，活塞向下運(yùn)動(dòng)，壓縮氣壓，使氣體內(nèi)能增加，溫度升

11、高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。13. 做功比熱容14. 減少做功解析：塞子跳起，是由于筒內(nèi)氣體對(duì)它做功，則氣體自身內(nèi)能減小，轉(zhuǎn)化成了塞子的機(jī)械能，這與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是類似的。15. 擴(kuò)散 降低 解析：給汽車(chē)加油時(shí)，會(huì)聞到汽油味，這是由于汽油分子在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的，這是擴(kuò)散現(xiàn)象。汽油在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒不充分時(shí)冒黑煙，放出的熱量就會(huì)減少，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功就會(huì)減少，機(jī)械效率就會(huì)降低。16. 內(nèi)； 4.6 106 ；比熱容； 30%解析：熱機(jī)的原理是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；0.1kg的汽油完全燃燒所放出的熱量為：Q放mq=0.1kg4.6 107 J / kg4.6 106 J ；由于水的比熱容較大，升

12、高相同的溫度時(shí)，水吸收的熱量較多，所以用水做發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑；圖示內(nèi)燃機(jī)的效率為：133%30%7%30% 。17.18. 做功內(nèi)能1020解析： 由圖示可知，此時(shí)的活塞向下運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)氣門(mén)都是閉合的，符合做功沖程的特征，此沖程中燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能；內(nèi)燃機(jī)每完成四沖程做功一次，所以完成40 外沖程對(duì)外做功10 次，每完成一次做功飛輪轉(zhuǎn)過(guò)兩圈，故飛輪轉(zhuǎn)了20 圈。19. （1）26 （2）加熱時(shí)間 （3）液體 1 比熱容解析：（1）從圖中可以看出，溫度計(jì)的分度值為1 ，讀數(shù)為 26 （2）實(shí)驗(yàn)中，使用相同的裝置對(duì)每組液體加熱，保證了相同時(shí)間內(nèi)提供的熱量相同，加熱時(shí)間越長(zhǎng)，說(shuō)明液體吸收的熱量

13、越多，因此用加熱時(shí)間間接反映液體吸收熱量的多少；（3）從表中數(shù)據(jù)可以看出，在質(zhì)量和吸收熱量相同的條件下，液體1 溫度變化小，說(shuō)明液體 1 的吸熱能力較強(qiáng)，物理上用比熱容這個(gè)物理量來(lái)描述物質(zhì)的吸熱能力。20. （1）6.72 ×105J（2）1.68 ×106J（3）40%解析：（1）水吸收的熱量 Q吸c(diǎn)mt4.210 3 J /( kg )2kg806.72105 J 。（ 2）天然氣完全燃燒放出的熱量 Q放 qV 8.4 107 J/m3 0.02m3 =1.68 106 J 。（3）燃?xì)庠顭畷r(shí)的效率Q吸6.72105 J40%。Q放1.68106 J21. （1）600km （2）9.6 ×10