人教版物理高二选修1-2 4.1热机的发展和应用同步训练
试卷更新日期：2015-12-22 类型：同步测试
一、选择题
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1. 内燃机做功冲程使高温高压气体在极短时间内膨胀推动活塞对外做功，若把气体看作一定质量的理想气体，则（ ）
A、气体温度上升 B、气体分子动能不变 C、气体内能增加 D、气体内能减少2.汽车消耗的主要燃料是柴油和汽油．柴油机是靠压缩汽缸内的空气点火的；而汽油机做功冲程开始时，汽缸中的汽油﹣空气混合气是靠火花塞点燃的．但是汽车蓄电池的电压只有12V ， 不能在火花塞中产生火花，因此，要使用如图所示的点火装置，此装置的核心是一个变压器，该变压器初级线圈通过开关连到蓄电池上，次级线圈接到火花塞的两端，开关由机械控制，做功冲程开始时，开关由闭合变为断开，从而在次级线圈中产生10000V以上的电压，这样就能在火花塞中产生火花了．下列说法正确的是（ ）
A、柴油机的压缩点火过程是通过做功使空气的内能减小的 B、汽油机点火装置的开关若始终闭合，次级线圈的两端也会有高压 C、接该变压器的初级线圈的电源必须是交流电源，否则就不能在次级产生高压 D、汽油机的点火装置中变压器的次级线圈匝数必须远大于初级线圈的匝数3. 摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（ ）A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程4. 关于热机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）A、气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大 B、一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大 C、物体放出热量，温度一定降低 D、只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能5. 下列说法正确的是（ ）A、炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能 B、汽油机工作时，在压缩冲程中内能转化为机械能 C、汽车发动机用水作为冷却物质，是因为水的比热容较大 D、“尘土飞扬”是分子在做无规则运动6. 关于热机，下列说法是正确的（ ）A、汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B、柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸 C、汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开 D、汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能7. 以下说法正确的是（ ）A、法拉第通过“斜面实验”，证明了“力不是维持运动的原因” B、所有的永动机都违反了能量守恒定律，都不能制作成功 C、爱因斯坦提出“光子”理论，成功地对光电效应进行了解释 D、在相对论中，运动中的时钟会比静止时走得快8. 能量守恒定律的建立是人类认识自然的一次重大飞跃，它是最普遍、最重要、最可靠的自然规律之一．下列说法正确的是（ ）A、因为能量守恒，所以不需要节约能源 B、因为能量不会消失，所以不可能有能源危机 C、不同形式的能量之间可以相互转化 D、能量可以被消灭，也可以被创生9. 如图所示容器中，A、B各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下面是水，上面为空气，大气压恒定．A、B底部由带有阀门K的管道相连，整个装置与外界绝热．原先A中的水面比B中高，打开阀门，使A中的水逐渐向B中流，最后达到平衡．在这个过程中（ ）
A、大气压力对水做功，水的内能增加 B、水克服大气压力做功，水的内能减少 C、大气压力对水不做功，水的内能不变 D、大气压力对水不做功，水的内能增加10. 汽车关闭发动机后，前进一段距离会停下来，在这一过程中（ ）A、汽车的机械能守恒 B、汽车的势能和动能相互转化 C、汽车的机械能逐渐转化为内能，总能保持不变 D、汽车的机械能逐渐转化为内能，总能逐渐减少11. 夏天为了降低温度，假设有人同时打开电冰箱和电风扇．如果此房间是与外界无热传递的封闭房间里，那么在两电器工作较长时间后，房内的温度将会（ ）A、升高 B、降低 C、不变 D、无法判断12. 从能量的角度判断，下列哪些现象是不可能存在的（ ）A、汽车在太阳光照射下运动 B、某电动玩具用的是充电电池，玩具开动时电池电流0.2A ， 电池充电电流也是0.2A ， 说明书说，这是新产品，每充电3小时，玩具可连续开动5小时 C、某水电站用A水库中的发电机，带动一台电动抽水机，把A水库中用掉的水抽到更低的B水库中 D、一台机器，主要原料是水和草，主要产品却是奶13. 有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只要将手伸到柴油机排气管附近，去感知一下尾气的温度，能判断这台柴油机是否节能，真所谓“行家一伸手，便知有没有”．关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A、尾气的温度越高，柴油机越节能 B、尾气的温度越低，柴油机越节能 C、尾气的温度高低与柴油机是否节能无关 D、以上说法均不正确14. 下列车辆中，属于无污染车辆的是（ ）A、火车和酒精汽车 B、太阳能车和氢气汽车 C、汽油车和柴油车 D、柴油车和氢气汽车15. 下列说法正确的是（ ）A、物体从外界吸收热量，其内能一定增加 B、热机的效率可以达到100% C、布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动 D、叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用二、填空题
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16.
a蒸汽机、内燃机等热机以及电冰箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质．某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q1 ， 对外做功W ， 又对低温热源放热Q2 ， 工质完全回复初始状态，内能没有变化．根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q1、Q2、W三者之间满足的关系是 ． 热机的效率
不可能达到100%，从能量转换的角度，说明 能不能完全转化为能．b如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要（填“高”或“低”）．在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积应变为原来的倍．
17.如图是汽油机的冲程，此过程是将转化为能．
18.在“畅想家乡美好未来”的主题班会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策．王林同学设计了城市未来磁悬浮轨道列车交通方案，图纸如图所示，请你分析该方案中应用到的物理知识有：（只要求写出两条）； ．
19. 有报道说：我国一家厂商制作了一种特殊的手机，在电池电能耗尽时，摇晃手机，即可产生电能维持通话，摇晃过程是将能转化为电能；如果将该手机摇晃一次，相当于将100g的重物举高20cm ， 每秒摇两次，则摇晃手机的平均功率为W ．20.有一种地下铁道，车站站台建得高些，车辆进站时要上坡，出站时要下坡．如图所示．请你用学过的物理知识解释这样设计的理由： .
三、解答题
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21.
风力发电是利用风能的一种方式，风力发电机可以将风能（气流的动能）转化为电能，其主要部件如图所示．已知某风力发电机风轮机旋转叶片正面迎风时的有效受风面积为S ， 运动的空气与受风面作用后速度变为零，风力发电机将风能转化为电能的效率和空气密度均保持不变．当风速为v且风向与风力发电机受风面垂直时，风力发电机输出的电功率为P ． 求
(1)、在同样的风向条件下，风速为 v时这台风力发电机输出的电功率．
(2)、利用风能发电时由于风速、风向不稳定，会造成风力发电输出的电压和功率不稳定．请你提出一条合理性建议，解决这一问题．
22. 某地平均风速5m/s，空气密度1.2Kg/m3 ． 有一风车叶片转动时可形成半径为12m的圆面；若风车能将此圆面内10%的气流转化为电能．则该风车带动的发电机的功率是多少？23.风力发电是一种环保的电能获取方式．图为某风力发电站外观图．设计每台风力发电机的功率为40kW ． 实验测得风的动能转化为电能的效率约为20%，空气的密度是1.29kg/m3 ， 当地水平风速约为10m/s，问风力发电机的叶片长度约为多少才能满足设计要求？
24. 一辆汽车以60km/h的速度匀速行驶，每行驶10km消耗汽油1.0L ， 已知每升汽油燃烧后放出的能量为3.2×107J ， 汽油机的效率为25%，求：(1)、汽车行驶10km牵引力做的功；(2)、汽车受到的牵引力大小．25. 春天，农民需要用水泵给缺水农田灌溉，已知水泵能在1h内将3×105kg的水抽到12m高处．(1)、连续工作5h ， 所做的有用功是多少？(2)、若水泵的工作效率为80%，则水泵5h内所做总功功率是多少？(3)、若此水泵用一柴油机带动，假设柴油机完全燃烧所释放的内能有40%转化为水的机械能，则每小时消耗多少柴油？（柴油热值为3×107J/kg ， g取10N/kg）