初中物理内燃机相关知识点及练习.docx
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初中物理内燃机相关知识点及练习
汽油机与柴油机的区别
1、气缸吸入的气体:
汽油机吸入的是空气与汽油的混合气体,柴油机吸入的是空气
2、点火方式:
汽油机在压缩冲程结束通过火花塞电子打火点燃,柴油机是压缩冲程结束通过喷油嘴喷入柴油蒸气后直接压燃
3、结构上:
汽油机的火花塞,柴油机有喷油嘴。
4、效率上:
柴油机的效率高于汽油机
5、体积上:
柴油机更大,功率也相对大些。
一、填空题
1.燃机工作时,燃料在燃烧,生成燃气,燃气推动活塞,能转化为.
2燃机压缩冲程中能转化为能;在做功冲程中能转化为能.
4.四冲程汽油机的活塞向上运动,是冲程;进、排气门都关闭的是冲程;火花塞在冲程点火,若在一分钟火花塞点1800次,则此汽油机的转速是_____r/s.
5.柴油机经过个冲程,飞轮转1周,若某柴油机转速是1200r/min,则在一分钟这台柴油机经过冲程,其中做功冲程出现了次.
6.汽油机和柴油机构造上相比,汽油机顶部有一个,柴油顶部有一个.
7.在压缩冲程末,柴油机喷油嘴喷入气缸的是,汽油机中汽油是在冲程和进入气缸的.
8.汽油机飞轮转速为3000r/min,那么它每秒种对外做功次,活塞往复次.
二、选择题
1.燃机工作的某个冲程,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,由此可知该冲程为()
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
2.下面关于燃机错误说法是()
A.蒸汽机是一种热机
B.汽油机和柴油机都是燃机
C.燃机只能在燃料燃烧完全结束后才对外做功
D.燃机一般在燃料燃烧的同时就对外做功
3.一般柴油机的效率比汽油机效率高,原因是()
A.柴油的燃烧值大B.柴油机压缩空气的压强大,温度高
C.柴油机和汽油机吸入的气体不同D.柴油机和汽油机的点火方式不同
4.柴油机上装有又重又大的飞轮,其作用是()
A.增加柴油机的输出功率B.增加柴油机的稳定性
C.改变柴油机的转速D.增加柴油机转动的惯性
5.四冲程柴油机工作时,依靠飞轮惯性使活塞向上运动完成的冲程是()
A.吸气和排气冲程B.压缩和做功冲程
C.压缩和排气冲程D.做功和排气冲程
6.从本质上看,燃机工作的能量来源于()
A机械能B.能C.化学能D.化学能和能的总和
一.选择题(共26小题)
1.丽周末和家人乘车去游玩,某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min,她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机,则此时汽车在1s完成了( )
A.60个冲程,做了15次功B.60个冲程,做了60次功
C.120个冲程,做了30次功D.30个冲程,做了30次功
2.一台燃机的转速是1440转/分,那么在每秒钟( )
A.曲轴转动1440转,燃气对活塞做功720次,活塞完成2880个冲程
B.曲轴转动24转,燃气对活塞做功12次,活塞完成48个冲程
C.曲轴转动1440转,燃气对活塞做功1440次,活塞完成1440个冲程
D.曲轴转动24转,燃气对活塞做功24次,活塞完成24个冲程
3.2016年8月.我国发射了全球首颗量子卫星,为纪念墨子,这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”.发射卫星和火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢具有( )
A.较小的密度B.较大的比热容C.较低的沸点D.较高的热值
4.下列有关热现象,说确的是( )
A.1kg酒精比1g酒精的热值大
B.夏日荷塘里荷花盛开,花香四溢说明分子在不停地做无规则运动
C.用锯条锯木板,锯条的温度升高是由于锯条从木板中吸收了热量
D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小
5.下列关于热值的说确的是( )
A.燃料燃烧越充分热值越大
B.2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大
C.1kg煤燃烧放出3×105J的热量,则煤的热值为3×105J/kg
D.热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关,不同的物质热值一般不同
6.如图是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图象,则下列说法中正确的是(调图)( )
A.燃料A的热值比B的大
B.燃料质量越大时,其热值越大
C.燃料燃烧越充分,其热值越大
D.燃料热值越大,燃烧效率越高
7.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯的液体质量也相同,下列说确的是( )
A.比较不同液体的比热容,可以选择甲乙两图
B.比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图
C.比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图
D.比较不同燃料的热值,可以选择甲乙两图
8.一瓶酒精用去一半后,剩下的酒精( )
A.热值不变,密度不变,比热容减小一半
B.热值不变,密度不变,比热容不变
C.热值,密度和比热容都减小一半
D.热值减小一半,密度增大,比热容不变
9.煤油的热值大于酒精的热值,下列说法中正确的是( )
A.煤油比酒精含有的热量多
B.燃烧相同质量的煤油和酒精,煤油放出的热量要多些
C.完全燃烧相同质量的煤油和酒精,利用煤油刚好能烧开一壶水,那么利用酒精则不能烧开这壶水(效率相同条件下)
D.通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值就越大
10.在国际单位制中,能量的单位是( )
A.安培B.伏特C.焦耳D.瓦特
11.以下关于功和能不正确说法的是( )
A.物体能做功,这个物体就具有能
B.能和功的主单位是焦耳
C.压缩的弹簧具有动能,流动的水和风具有机械能
D.通电能使电动机运转,是因为电能转化为机械能
12.如图过程中.属于能转化为机械能的是( )
A.
酒精灯里的酒精燃烧B.
压缩气体点燃棉絮
C.
燃机的压缩冲程D.
水蒸气将软木塞冲出
13.植物的光合作用是( )
A.光能转化为能B.光能转化为动能
C.光能转化为化学能D.以上都正确
14.下列物理过程中有关能量变化叙述正确的是( )
A.闪电是发生在云层中正负电荷间的放电现象,闪电时将电能转化为能和光能
B.物体沿固定的粗糙斜面匀速下滑,下滑的过程中将重力势能转化为动能
C.蓄电池充电时将化学能转化为电能
D.汽油机的压缩冲程是利用做功的方式将能转化为机械能
15.下列有关能量转化的说法中错误的是( )
A.核电站发电﹣﹣核能转化为电能
B.太阳能电池﹣﹣太阳能转化为电能
C.汽油机做功冲程﹣﹣机械能转化为能
D.电饭锅烧饭﹣﹣电能转化为能
16.根据能量守恒定律,以下情形可能发生的是( )
A.出膛的子弹射穿木板,以更快的速度继续前进
B.电水壶里的水沸腾了,给该电水壶断电,水的沸腾却永远不会停止
C.两个斜面相对接,小球从左斜面滚下后,继续冲上右斜面
D.孤岛上被人们遗忘的一只机械表,默默地走了几十年
17.有关能量的转化和守恒定律,下列说确的是( )
A.能量守恒定律只适用于机械能与能的相互转化
B.能量守恒定律只适用能量转化过程
C.“摩擦生热”是创造了热,它不符合能量守恒定律
D.根据能量守恒定律,宇宙中的能量总和不变
18.根据能量守恒定律,下列说确的是( )
A.只要科技足够先进,不需要外界能量的永动机是可以制成的
B.我们消耗了电能,电能就转化为其它能量了
C.能量是守恒的,世界不会有能源危机
D.在热传递中能量从低温物体转移到高温物体
19.图是某人设想的永动机,他认为轮子中金属球的滚动能使轮子不停地转动.但图中所示的永动机却是不可能存在的,因为( )
A.能量是不可能无中生有的
B.该永动机中的金属球太少
C.金属不能一直以金属球的形式存在
D.该永动机中金属球具有的重力势能会凭空消灭
20.如图所示,单摆从A位置由静止开始运动,随后,我们会看到摆球会在C点左右摆动,摆动的幅度越来越小,最后静止于C点.在摆动的摆动过程中,摆球所具有的机械能( )
A.不变B.减少C.增加D.周期性变化
21.我区大力发展火力发电,火电厂进的是“煤”,出的是“电”,在这个过程中能量的转化是( )
A.机械能→能→化学能→电能
B.化学能→能→机械能→电能
C.化学能→重力势能→动能→电能
D.能→化学能→机械能→电能
22.下列现象中,只有能的转移而不发生能的转化的过程是( )
A.汽油在气缸燃烧
B.电源为电路供电
C.电灯发光
D.冬天用手摸户外的东西感到冷
23.观看“流星雨”的时候,可以看到一颗颗明亮的流星划过夜空.流星下落的过程中,伴随着能量的转化,对这一过程中能量转化的说确的是( )
A.机械能转化为化学能B.化学能转化为能
C.能转化为机械能和光能D.机械能转化为能和光能
24.下列事例中,能表示能量转化或转移具有“方向性”的事例是( )
A.电能可以转化为机械能,机械能也可以转化为电能
B.机械能可以转化为能,能也可以转化为机械能
C.动能可以和重力势能相互转化
D.热量自发从高温向低温物体传递,却不能自发从低温向高温物体传递
25.各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且能量的转化是有方向的,下面几幅图按能量转化的顺序,排列正确的是( )
A.①②③④B.②③④①C.②①③④D.①③④②
26.下列关于能量转移和转化的方向性的说法中,不正确的是( )
A.在自然界中不是所有能量都能利用
B.能量的利用是有条件的,也是有代价的
C.不同温度的物体发生热传递时,热传递的方向只能从高温物体到低温物体,不会相反
D.汽车,刹车时,车的动能转化为能,这些能可以收集起来,再作为车行驶的动力
二.填空题(共13小题)
27.当汽油在发动机燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率 (选填“升高”、“不变”或“降低”).发动机散热器常用 做冷却剂,这是因为它的 大.
28.天燃气是一种清洁燃料,是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源,市很多出租车使用天然气代替柴油或汽油,某段时间一辆出租车消耗0.2m3天燃气,如果该出租车发动机的效率为20%,则得到的机械能为 J.(天然气的热值为7×107J/m3)
29.汽油机等燃机中,燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功,试在如图中的括号①、②填出能量流失的形式.
① ②
已知某台汽油机的效率是30%,如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104J,则这段时间里汽油机消耗了 g的汽油(假设汽油的热值为4×107J/kg).
30.汽油机是热机中的一种,如图所示是汽油机的 冲程,此过程是将能转化为 能.已知某型号汽油机效率是30%,假设在汽油机完全燃烧2kg汽油,所放出的这些热量通过汽油机的转化可以对外做 J的有用功(汽油的热值为5×107J/kg).
31.在比较不同燃料热值的实验中,小明利用与如图完全相同的两套实验装置,分别在燃烧皿中放入质量相同的燃料甲和燃料乙,点燃后对质量都为100g和初温都为20℃的水加热,燃烧相同时间后,用甲加热后的水温度为30℃,另一杯水温为24℃.此过程水的能 (增大/减小),此时 (能/不能)说明甲的热值较大.理由是 .
32.火箭是航天器的运载工具,火箭用液态氢做燃料主要原因是氢气的 高;火箭的外客涂有一层特殊物质,利用该物质在发生汽化时需要 ,给高速运行的火箭降温.
33.请写出下列物体各具有什么形式的能:
①钟表中被旋紧的发条:
;
②天空中飞行的小鸟:
;
③被压缩的弹簧:
;
④屋顶上的瓦片:
;
⑤水平地面上滚动的足球:
.
34.自然界的一些生物自身能发光,如萤火虫、水母等,这是生物通过自身化学反应将化学能转化为 能的现象.超导材料在超低温的情况下电阻会突然减小为零,如用这种材料制成输电线.将有效降低输电过程中 的损耗.
35.请在下列变化过程,填上能量的名称:
(1)水轮机带动发电机发电:
能转化为 能.
(2)电动机带动水泵把水抽到高处:
能转化为 能.
(3)太促使植物生长:
能转化为 能.
(4)天燃气燃烧时发光、发热:
能转化为 能和 能.
(5)用电热器对水加热:
能转化为 能.
(6)蓄电池对外供电:
能转化为 能.
(7)核电站发电:
能转化为 能.
(8)摩擦生热:
能转化为 能.
36.一支向高空瞄准的步枪,扣动扳机后射出一颗子弹,子弹没有击中目标.最后下落陷在土地中.此过程中的能量转化是:
火药的 能转化为燃气的 能,再转化为子弹的 能,最后转化为空气和土地的 能.
37.能量守恒定律的容:
能量既不会凭空 ,也不会凭空产生,它只会从一种形式 ,或者从一个物体 ,在转化和转移的过程中,能量的 保持不变.能量守恒定律使人们意识到:
任何一部机器都不能无中生有的制造能量,因此 (能或不能)制造出永动机.
38.汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为能,能散失到空气中,此过程能量的总和 (选填“增大”、“不变”或“缩小”).散失到空气中的能无法自动转化为机械能再用来驱动骑车,这是因为能量的转移和转化具有 性.
39.电能可以使电灯发光,同时产生的能散失在空气中,但这些能却无法自动转化为电能.汽车制动过程中,动能转化为地面、轮胎、空气的能,这些能同样无法自动地转化为机械能再用来开动汽车.这些现象均说明能量的转化具有 .以上能量的转化过程中,能的总量 (选填“增大”、“减少”或“不变”).
三.实验探究题(共3小题)
40.如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯液体的质量和初温都相同.
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置,比较不同物质的比热容应选择 两个装置(选填装置序号A、B、C).
(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计的 比较燃料燃烧放出热量的多少.
(3)在“比较不同物质的比热容大小”的实验中,通过控制 相同,使得液体吸收热量相同.
41.如图是我国用长征火箭发射“嫦娥一号”卫星时的壮观情景.
(1)火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的 ,再转化为火箭的 ;火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的 小且 大.
(2)“嫦娥一号”卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太照射,卫星表面的温度会急剧下降, 减小,这是通过 的方式改变物体的能.
42.如图所示,A、B、C三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯液体的质量都相同.
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置,比较不同物质的比热容应选择 两个装置(选填装置序号A、B、C).
(2)已知酒精的热值为3.0×107J/kg,10g酒精完全燃烧放出的热量是 J.
(3)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它的物理意义 .
四.计算题(共5小题)
43.某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m3的煤气.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值为4×107J/m3.试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)该热水器烧水的效率是多少?
44.某新型四轮沙滩卡丁车如图所示,其满载时的质量为500kg.该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,行驶了10min,共消耗了1.2kg的汽油,其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%(q汽油=4.6×107J/kg).行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍.(g=10N/kg)求:
(1)1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为多少;
(2)这段时间卡丁车发动机的机械功率是多少;
(3)卡丁车匀速行驶的速度是多少?
45.已知天然气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃).
(1)完全燃烧0.08m3天然气可放出热量为 J.
(2)某天然气灶烧水的效率为50%,完全燃烧0.08m3天然气可使初温25℃、5kg的水温度升高到 ℃.
46.如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图.汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况.该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L.假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,(已知:
汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg),那么,在这段运动过程中:
(1)该汽车发动机做的有用功是多少?
汽车受到的阻力多大?
(2)该汽车的输出功率为多少?
47.钟明最近新购一辆摩托车,一次加了10L汽油,该车以10m/s的速度行驶时,牵引力为2000N,发动机的效率为40%,求:
(1)这些汽油完全燃烧要放出多少热量?
(2)当以10m/s的速度行驶时的功率是多大?
(3)若10L汽油完全燃烧,摩托车可行驶多少千米?
(ρ油=0.7kg/Lq油=4.6×107J/kg)
48.一辆汽车在平直公路上行驶时受到阻力为8280N,当它匀速行驶10km时,消耗汽油6kg,求该汽车的汽油机效率.(q汽油=4.6×107J/kg)
49.一辆汽车的发动机输出功率为69kw,当它以90km/h的速度匀速行驶45km时共消耗汽油9kg,求这辆汽车发动机的效率为多大?
(汽油的热值是4.6×107J/kg)
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