3. 如图14.2-3所示是某同学制作的“酒精冲天炮”。使用时,首先将少量酒精喷入塑料瓶,接着用热水淋湿瓶子,迅速将瓶子安装在装有电子打火器的发射器前端,随后按动开关引燃酒精蒸气,发现瓶子向下喷气的同时腾空而起。淋湿瓶子过程中瓶内气体的内能

图14.2-3
增加
(选填“增加”“减少”或“不变”);瓶内酒精蒸气燃烧,瓶子冲出的过程中的能量转化与汽油机的做功
冲程相同;瓶子向下喷气升空的过程,利用了物体间力的作用是相互的
。图14.2-3
答案
3.增加 做功 物体间力的作用是相互的
解析
【分析】
要解决这道题,需分三步分析:第一步,判断淋湿瓶子时瓶内气体的内能变化,需明确热传递对物体内能的影响;第二步,分析酒精蒸气燃烧后瓶子冲出的能量转化,结合汽油机冲程的能量特点判断;第三步,理解瓶子向下喷气升空的原理,依据力的作用规律分析。
【解析】
1. 淋湿瓶子过程:热水温度高于瓶内气体,热量从热水传递给瓶内气体,瓶内气体吸收热量,内能增加,故第一空填“增加”;
2. 酒精蒸气燃烧时,化学能转化为内能,内能进一步转化为瓶子的机械能;汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化一致,故第二空填“做功”;
3. 瓶子向下喷气时,对气体施加向下的力,根据“物体间力的作用是相互的”,气体会对瓶子施加向上的反作用力,使瓶子升空,故第三空填“物体间力的作用是相互的”。
【答案】
增加 做功 物体间力的作用是相互的
【知识点】
内能变化、汽油机冲程、力的相互性
【点评】
本题结合“酒精冲天炮”的小制作,考查内能变化、汽油机冲程及力的作用的相互性,属于基础知识点的应用,难度适中,需要学生能将物理知识与实际现象结合分析。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需分三步分析:第一步,判断淋湿瓶子时瓶内气体的内能变化,需明确热传递对物体内能的影响;第二步,分析酒精蒸气燃烧后瓶子冲出的能量转化,结合汽油机冲程的能量特点判断;第三步,理解瓶子向下喷气升空的原理,依据力的作用规律分析。
【解析】
1. 淋湿瓶子过程:热水温度高于瓶内气体,热量从热水传递给瓶内气体,瓶内气体吸收热量,内能增加,故第一空填“增加”;
2. 酒精蒸气燃烧时,化学能转化为内能,内能进一步转化为瓶子的机械能;汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化一致,故第二空填“做功”;
3. 瓶子向下喷气时,对气体施加向下的力,根据“物体间力的作用是相互的”,气体会对瓶子施加向上的反作用力,使瓶子升空,故第三空填“物体间力的作用是相互的”。
【答案】
增加 做功 物体间力的作用是相互的
【知识点】
内能变化、汽油机冲程、力的相互性
【点评】
本题结合“酒精冲天炮”的小制作,考查内能变化、汽油机冲程及力的作用的相互性,属于基础知识点的应用,难度适中,需要学生能将物理知识与实际现象结合分析。
【难度系数】
0.3
4.修车师傅告诉小明爸爸:“该换火花塞了。”通过此句话你可以判断出小明家的车用的发动机是内燃机中的
汽油机
(选填“汽油机”或“柴油机”)。如果该内燃机每秒钟对外做功20次,该汽油机曲轴的转速是2400
r/min。答案
4.汽油机 2400
解析
【分析】
首先,判断内燃机类型需依据汽油机和柴油机的结构差异:汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部为喷油嘴,题目提到更换火花塞,可确定内燃机类型。其次,计算曲轴转速需掌握四冲程汽油机的工作规律:每对外做功1次,曲轴转动2圈,据此结合每秒做功次数换算出每分钟转速。
【解析】
1. 确定内燃机类型:汽油机的结构特点是顶部有火花塞,柴油机顶部是喷油嘴,题目中提到更换火花塞,因此该内燃机为汽油机。
2. 计算曲轴转速:四冲程汽油机每完成1次做功,曲轴转动2圈。已知每秒对外做功20次,则每秒曲轴转动的圈数为 $20 × 2 = 40$ 圈;1分钟=60秒,所以每分钟曲轴转动的圈数为 $40 × 60 = 2400$ 圈,即转速为2400 r/min。
【答案】
汽油机;2400
【知识点】
汽油机与柴油机的区别;内燃机的转速计算
【点评】
本题考查内燃机的基础知识点,核心是区分汽油机和柴油机的结构,以及掌握四冲程内燃机做功与曲轴转速的关系,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先,判断内燃机类型需依据汽油机和柴油机的结构差异:汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部为喷油嘴,题目提到更换火花塞,可确定内燃机类型。其次,计算曲轴转速需掌握四冲程汽油机的工作规律:每对外做功1次,曲轴转动2圈,据此结合每秒做功次数换算出每分钟转速。
【解析】
1. 确定内燃机类型:汽油机的结构特点是顶部有火花塞,柴油机顶部是喷油嘴,题目中提到更换火花塞,因此该内燃机为汽油机。
2. 计算曲轴转速:四冲程汽油机每完成1次做功,曲轴转动2圈。已知每秒对外做功20次,则每秒曲轴转动的圈数为 $20 × 2 = 40$ 圈;1分钟=60秒,所以每分钟曲轴转动的圈数为 $40 × 60 = 2400$ 圈,即转速为2400 r/min。
【答案】
汽油机;2400
【知识点】
汽油机与柴油机的区别;内燃机的转速计算
【点评】
本题考查内燃机的基础知识点,核心是区分汽油机和柴油机的结构,以及掌握四冲程内燃机做功与曲轴转速的关系,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
5.近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是(
A.新能源电动汽车
B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919
D.长征五号运载火箭
A
)A.新能源电动汽车
B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919
D.长征五号运载火箭
答案
5.A
解析
【分析】要解决本题,需先明确热机的定义:热机是将内能转化为机械能的装置,工作时通过燃烧燃料获得内能,再将内能转化为机械能。接下来分析各选项的动力装置:A选项新能源电动汽车的动力是电动机,将电能转化为机械能,不符合热机的能量转化特点;B选项远洋轮船用内燃机,属于热机;C选项大飞机用喷气发动机,属于热机;D选项火箭用火箭发动机,属于热机,因此选A。
【解析】热机的本质是利用内能做功,能量转化形式为内能→机械能。逐一分析选项:
1. A选项:新能源电动汽车的动力装置为电动机,工作时将电能转化为机械能,未涉及内能向机械能的转化,不属于热机;
2. B选项:东风号远洋轮船的动力装置是内燃机,通过燃烧燃料释放内能,再转化为机械能,属于热机;
3. C选项:国产大飞机C919的动力装置是喷气发动机,利用燃料燃烧的内能做功,属于热机;
4. D选项:长征五号运载火箭的动力装置是火箭发动机,同样依靠内能转化为机械能工作,属于热机。
综上,动力装置不是热机的是A选项。
【答案】A
【知识点】热机的概念、能量转化
【点评】本题考查热机的核心概念,属于初中物理热学模块的基础题型,重点考查对热机与电动机能量转化差异的理解,题目难度较低,是对基础知识的直接应用。
【难度系数】0.8
【解析】热机的本质是利用内能做功,能量转化形式为内能→机械能。逐一分析选项:
1. A选项:新能源电动汽车的动力装置为电动机,工作时将电能转化为机械能,未涉及内能向机械能的转化,不属于热机;
2. B选项:东风号远洋轮船的动力装置是内燃机,通过燃烧燃料释放内能,再转化为机械能,属于热机;
3. C选项:国产大飞机C919的动力装置是喷气发动机,利用燃料燃烧的内能做功,属于热机;
4. D选项:长征五号运载火箭的动力装置是火箭发动机,同样依靠内能转化为机械能工作,属于热机。
综上,动力装置不是热机的是A选项。
【答案】A
【知识点】热机的概念、能量转化
【点评】本题考查热机的核心概念,属于初中物理热学模块的基础题型,重点考查对热机与电动机能量转化差异的理解,题目难度较低,是对基础知识的直接应用。
【难度系数】0.8
6.单缸四冲程汽油机工作时,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成,只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的,这个冲程是 (
A.压缩冲程
B.做功冲程
C.吸气冲程
D.排气冲程
B
)A.压缩冲程
B.做功冲程
C.吸气冲程
D.排气冲程
答案
6.B
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确单缸四冲程汽油机的四个冲程,再区分各冲程的动力来源:四冲程包括吸气、压缩、做功、排气冲程,其中多数辅助冲程依靠飞轮惯性完成,仅一个冲程无需惯性,据此判断选项。
【解析】
单缸四冲程汽油机的工作循环包含四个冲程:①吸气冲程:吸入可燃混合气,无动力输出,靠飞轮惯性完成;②压缩冲程:压缩混合气,机械能转化为内能,无动力输出,靠飞轮惯性完成;③做功冲程:燃气燃烧膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,是唯一对外做功的动力冲程,无需飞轮惯性;④排气冲程:排出废气,无动力输出,靠飞轮惯性完成。因此无需飞轮惯性的是做功冲程,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
四冲程汽油机工作原理、飞轮惯性的应用
【点评】
本题考查初中热学中四冲程汽油机的基础知识点,核心是区分各冲程的动力特点,难度较低,需准确记忆四个冲程的功能差异。
【难度系数】
0.3
要解决这道题,需先明确单缸四冲程汽油机的四个冲程,再区分各冲程的动力来源:四冲程包括吸气、压缩、做功、排气冲程,其中多数辅助冲程依靠飞轮惯性完成,仅一个冲程无需惯性,据此判断选项。
【解析】
单缸四冲程汽油机的工作循环包含四个冲程:①吸气冲程:吸入可燃混合气,无动力输出,靠飞轮惯性完成;②压缩冲程:压缩混合气,机械能转化为内能,无动力输出,靠飞轮惯性完成;③做功冲程:燃气燃烧膨胀推动活塞做功,内能转化为机械能,是唯一对外做功的动力冲程,无需飞轮惯性;④排气冲程:排出废气,无动力输出,靠飞轮惯性完成。因此无需飞轮惯性的是做功冲程,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
四冲程汽油机工作原理、飞轮惯性的应用
【点评】
本题考查初中热学中四冲程汽油机的基础知识点,核心是区分各冲程的动力特点,难度较低,需准确记忆四个冲程的功能差异。
【难度系数】
0.3
7.有关汽油机和柴油机的说法,不正确的是 (
A.使用的燃料不同
B.柴油机气缸顶部有喷油嘴,而汽油机气缸顶部有火花塞
C.柴油机笨重但功率大
D.在做功冲程中,汽油机气缸内燃气的压强和温度比柴油机气缸内的要高些
D
)A.使用的燃料不同
B.柴油机气缸顶部有喷油嘴,而汽油机气缸顶部有火花塞
C.柴油机笨重但功率大
D.在做功冲程中,汽油机气缸内燃气的压强和温度比柴油机气缸内的要高些
答案
7.D
解析
【分析】
本题考查汽油机和柴油机的区别,需准确掌握两者在燃料、结构、性能及做功冲程参数上的差异,逐一分析各选项,找出表述不正确的选项。
【解析】
本题主要考查汽油机与柴油机的异同点,逐一分析选项:
选项A:汽油机使用汽油作为燃料,柴油机使用柴油作为燃料,二者燃料不同,该说法正确;
选项B:汽油机气缸顶部有火花塞用于点火,柴油机气缸顶部有喷油嘴用于喷入柴油,结构存在差异,该说法正确;
选项C:柴油机压缩比大,结构相对笨重,但功率更大,该说法正确;
选项D:做功冲程中,柴油机的压缩比远大于汽油机,气缸内燃气的压强和温度都比汽油机更高,因此该说法错误,符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
汽油机与柴油机的区别;内燃机的特点
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查内燃机中汽油机和柴油机的核心差异,需要准确记忆两者的关键特征,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.3
本题考查汽油机和柴油机的区别,需准确掌握两者在燃料、结构、性能及做功冲程参数上的差异,逐一分析各选项,找出表述不正确的选项。
【解析】
本题主要考查汽油机与柴油机的异同点,逐一分析选项:
选项A:汽油机使用汽油作为燃料,柴油机使用柴油作为燃料,二者燃料不同,该说法正确;
选项B:汽油机气缸顶部有火花塞用于点火,柴油机气缸顶部有喷油嘴用于喷入柴油,结构存在差异,该说法正确;
选项C:柴油机压缩比大,结构相对笨重,但功率更大,该说法正确;
选项D:做功冲程中,柴油机的压缩比远大于汽油机,气缸内燃气的压强和温度都比汽油机更高,因此该说法错误,符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
汽油机与柴油机的区别;内燃机的特点
【点评】
本题属于基础识记类题目,考查内燃机中汽油机和柴油机的核心差异,需要准确记忆两者的关键特征,难度较低,适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.3
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