11. 世界上很多发明都是受到生活现象的启示而萌发的创意。如图所示,下列说法正确的是()。

甲:试管内水沸腾后,上方小风车转动
乙:点燃的蜡烛让上方的小风车转动
A.汽油机的工作原理与甲相同
B.蒸汽机的工作原理与乙相同
C.甲、乙都把内能转化为机械能
D.柴油机的工作原理与甲、乙都不同
甲:试管内水沸腾后,上方小风车转动
乙:点燃的蜡烛让上方的小风车转动
A.汽油机的工作原理与甲相同
B.蒸汽机的工作原理与乙相同
C.甲、乙都把内能转化为机械能
D.柴油机的工作原理与甲、乙都不同
答案
C
解析
【分析】
首先观察甲、乙两图的实验现象:甲中试管内水沸腾产生高温水蒸气,水蒸气的内能推动小风车转动,实现内能到机械能的转化;乙中蜡烛加热空气,空气受热上升形成流动的空气,推动小风车转动,同样是内能转化为机械能。接下来逐一分析选项:A选项,汽油机是内燃机,依靠气缸内燃料燃烧产生的高温高压燃气做功,与甲的水蒸气做功原理不同;B选项,蒸汽机利用水蒸气的能量做功,原理与甲相同,而非乙;C选项,甲、乙过程均是内能转化为机械能;D选项,柴油机作为内燃机,工作时也将内能转化为机械能,与甲、乙的能量转化一致。
【解析】
对各选项逐一分析:
1. 选项A:汽油机属于内燃机,工作时燃料在气缸内燃烧,产生高温高压燃气推动活塞做功,其原理与甲图中水蒸气推动风车的原理不同,故A错误。
2. 选项B:蒸汽机是利用水蒸气的能量做功,原理与甲图相同,并非与乙图相同,故B错误。
3. 选项C:甲图中水蒸气的内能转化为风车的机械能,乙图中空气的内能转化为风车的机械能,因此甲、乙都把内能转化为机械能,故C正确。
4. 选项D:柴油机是内燃机,工作时将内能转化为机械能,与甲、乙的能量转化方式一致,并非都不同,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
内能与机械能的转化、热机原理
【点评】
本题通过两个生活实验考查内能与机械能的转化,以及常见热机的工作原理,需要学生明确实验中的能量转化,并区分不同热机的工作原理,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先观察甲、乙两图的实验现象:甲中试管内水沸腾产生高温水蒸气,水蒸气的内能推动小风车转动,实现内能到机械能的转化;乙中蜡烛加热空气,空气受热上升形成流动的空气,推动小风车转动,同样是内能转化为机械能。接下来逐一分析选项:A选项,汽油机是内燃机,依靠气缸内燃料燃烧产生的高温高压燃气做功,与甲的水蒸气做功原理不同;B选项,蒸汽机利用水蒸气的能量做功,原理与甲相同,而非乙;C选项,甲、乙过程均是内能转化为机械能;D选项,柴油机作为内燃机,工作时也将内能转化为机械能,与甲、乙的能量转化一致。
【解析】
对各选项逐一分析:
1. 选项A:汽油机属于内燃机,工作时燃料在气缸内燃烧,产生高温高压燃气推动活塞做功,其原理与甲图中水蒸气推动风车的原理不同,故A错误。
2. 选项B:蒸汽机是利用水蒸气的能量做功,原理与甲图相同,并非与乙图相同,故B错误。
3. 选项C:甲图中水蒸气的内能转化为风车的机械能,乙图中空气的内能转化为风车的机械能,因此甲、乙都把内能转化为机械能,故C正确。
4. 选项D:柴油机是内燃机,工作时将内能转化为机械能,与甲、乙的能量转化方式一致,并非都不同,故D错误。
综上,正确答案为C。
【答案】
C
【知识点】
内能与机械能的转化、热机原理
【点评】
本题通过两个生活实验考查内能与机械能的转化,以及常见热机的工作原理,需要学生明确实验中的能量转化,并区分不同热机的工作原理,属于基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
12. 借鉴如图甲所示的喷气反冲小车的原理,人们制造了压缩空气动力车。

(1)为制造压缩空气动力车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为吸气冲程和排气冲程,如图乙所示。发动机对外做功的是(选填“吸气”或“排气”)冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的温度。
(2)若该发动机的转速为1500 r/min,则1 s内发动机对外做功次。
(1)为制造压缩空气动力车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为吸气冲程和排气冲程,如图乙所示。发动机对外做功的是(选填“吸气”或“排气”)冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的温度。
(2)若该发动机的转速为1500 r/min,则1 s内发动机对外做功次。
答案
1. (1)
发动机对外做功的是“进气”冲程。因为进气冲程中,压缩空气对外做功,将内能转化为机械能;
根据能量守恒,压缩空气对外做功,其内能减小,所以此过程中钢瓶内压缩空气的温度**降低**。
2. (2)
已知发动机转速$n = 1500r/min=\frac{1500r}{60s}=25r/s$。
对于单缸二冲程发动机,每1转对外做功1次,所以1s内发动机对外做功25次。
综上,答案依次为:(1)**进气**;**降低**;(2)25。
发动机对外做功的是“进气”冲程。因为进气冲程中,压缩空气对外做功,将内能转化为机械能;
根据能量守恒,压缩空气对外做功,其内能减小,所以此过程中钢瓶内压缩空气的温度**降低**。
2. (2)
已知发动机转速$n = 1500r/min=\frac{1500r}{60s}=25r/s$。
对于单缸二冲程发动机,每1转对外做功1次,所以1s内发动机对外做功25次。
综上,答案依次为:(1)**进气**;**降低**;(2)25。
解析
【分析】
本题围绕压缩空气动力发动机的工作原理展开,需结合能量转化、内能变化以及二冲程发动机的做功特点解题。对于(1),要明确哪个冲程实现对外做功,需判断冲程中能量转化情况;对于(2),需先换算转速单位,再结合二冲程发动机的做功规律计算做功次数。
【解析】
(1)发动机的吸气冲程中,压缩空气进入气缸后推动活塞运动,将内能转化为机械能,实现对外做功;压缩空气对外做功时,自身内能减少,根据内能与温度的关系,内能减小则温度降低,因此此过程中钢瓶内压缩空气温度降低。
(2)先换算转速:$1500\ \mathrm{r/min}=\frac{1500\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}}=25\ \mathrm{r/s}$;该发动机为二冲程发动机,每1转对应1次对外做功,因此1 s内发动机对外做功25次。
【答案】
(1)吸气;降低 (2)25
【知识点】
内能的改变、热机工作原理、转速与做功次数
【点评】
本题结合新型动力装置考查热机相关知识,需理解二冲程发动机的做功特点,难度适中,注重对基础概念的应用。
【难度系数】
0.5
本题围绕压缩空气动力发动机的工作原理展开,需结合能量转化、内能变化以及二冲程发动机的做功特点解题。对于(1),要明确哪个冲程实现对外做功,需判断冲程中能量转化情况;对于(2),需先换算转速单位,再结合二冲程发动机的做功规律计算做功次数。
【解析】
(1)发动机的吸气冲程中,压缩空气进入气缸后推动活塞运动,将内能转化为机械能,实现对外做功;压缩空气对外做功时,自身内能减少,根据内能与温度的关系,内能减小则温度降低,因此此过程中钢瓶内压缩空气温度降低。
(2)先换算转速:$1500\ \mathrm{r/min}=\frac{1500\ \mathrm{r}}{60\ \mathrm{s}}=25\ \mathrm{r/s}$;该发动机为二冲程发动机,每1转对应1次对外做功,因此1 s内发动机对外做功25次。
【答案】
(1)吸气;降低 (2)25
【知识点】
内能的改变、热机工作原理、转速与做功次数
【点评】
本题结合新型动力装置考查热机相关知识,需理解二冲程发动机的做功特点,难度适中,注重对基础概念的应用。
【难度系数】
0.5
登录