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科普阅读题 适中0.65 引用1 组卷99
阅读《火车到火箭》,回答下列问题:

火车到火箭


17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机,在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功。英国人瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机,使蒸汽机在之后100多年里对工业的发展起了极其重要的作用。蒸汽机不仅笨重,而且效率又很低,只有6%~15%,交通运输的发展迫切需要比较轻便和效率更高的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机有汽油机和柴油机两大类。汽油机的效率为20%~30%,柴油机的效率为30%~45%,内燃机运行时不需要携带水和煤,不但轻便,效率也提高了。
早期的飞机是由内燃机提供动力的,从上世纪40年代开始,飞机上日益普遍使用喷气式发动机,它依靠向后高速喷出的气体而前进。在功率相同时,喷气式发动机比内燃机更轻便,这就使生产高速的大型飞机成为可能。
喷气式发动机有两种:需要用大气中的氧气助燃的,叫空气式发动机,在飞机上使用;自带燃料和氧化剂的叫火箭喷气发动机,它工作的时候不需要空气中的氧气,可以在大气层外工作,能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
热机的效率是热机问世以来科学家、发明家和工程师们一直研究的重要问题。现在的内燃机和喷气机跟最初的蒸汽机相比,效率虽然提高了很多,但从节约能源的要求来看,热机的效率还不能令人满意。最好的空气喷气发动机,在比较理想的情况下其效率也只有60%。应用最广的内燃机,其效率只能达到40%,大部分能量被浪费掉了。
根据上述资料结合所学知识,回答下列问题:
(1)英国人______在1782年发明了往复式蒸汽机;
(2)喷气式发动机有两种:需要用大气中的氧气助燃的,叫______
(3)火箭喷气发动机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为______
(4)你认为下列提高热机效率的途径中说法错误的是______。(选填字母)
A.尽量使燃料充分燃烧       B.尽量减少输出功率
C.尽量减少摩擦             D.尽量减少热量损失
22-23九年级上·北京·期中
知识点:热机工作过程中的能量转化热机的种类提高热机的效率的方法 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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神舟十五号载人飞船发射取得圆满成功


《人民日报》北京2022年11月29日电(记者余建斌、吴月辉、林渊)据中国载人航天工程办公室消息:11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。偏二甲肼(C2H8N2)是一种运载火箭的高能燃料与四氧化二氮(助燃剂)剧烈反应时所得3种产物都是最常见的无污染物质。约10分钟后,神舟十五号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。神舟十五号乘组3名航天员费俊龙、邓清明、张陆踏上飞天圆梦之旅。
飞船入轨后,将按照预定程序与空间站组合体进行自主快速交会对接,神舟十五号航天员乘组将与神舟十四号航天员乘组进行在轨轮换。在空间站工作生活期间,航天员乘组将进行多次出舱活动,完成舱内外设备安装、调试、维护维修、空间科学与技术实(试)验等任务。

胡杨大漠迎神舟——直击神舟十四号返回舱着陆


新华社酒泉12月5日电新华社(记者任军川、刘懿德)。近期的胡杨大漠,不再寂静。4日晚,神舟十四号航天员乘组重返家园,无数人的目光聚焦阿拉善。
航天员乘坐返回舱返回时会在重力的作用下重新进入大气层,舱体与大气剧烈摩擦时,会在舱表产生数千度的高温,如果不解决防热问题,飞船还没等落地就烧成了灰烬。返回舱表面加有一层防热层,是用特殊的烧蚀材料做成的,这种材料是石棉、玻璃与酚醛掺合形成的复合材料。防热原理就是通过材料的燃烧热解、熔化、蒸发而把热量带走。
突然间,“膨”的一声巨响在高空响起,振荡着整个戈壁滩。紧接着,广播中传来返回舱主降落伞打开的消息。20时09分,神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。现场医监医保人员确认航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲身体状态良好,神舟十四号载人飞行任务取得圆满成功。
(1)长征二号F遥十五运载火箭属于热机中的喷气发动机,偏二甲肼(C2H8N2)是火箭的高能燃料;物理学中用 _____点火发射过程中发生的能量转化是燃料的化学能转化为内能,内能通过做功的方式转化为 _____
(2)神舟十四号返回舱在重力的作用下重新进入大气层与大气剧烈摩擦,会在舱表产生数千度的高温,舱表烧蚀材料热解、熔化、蒸发是通过 _____方式改变物体内能;这些能量的产生、转化 _____(选填“服从”或“不服从”)能量守恒定律。
      
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汽油机


单缸四冲程汽油机的工作原理是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气,在吸气冲程中将混合气吸入汽缸,混合气经压缩点火燃烧而产生内能,高温、高压的气体作用于活塞,推动活塞做往复直线运动,通过连杆、曲轴和飞轮机构对外输出机械能。四冲程汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机,制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上(如图所示)。四缸四冲程汽油机分为两种:一种是同步汽油机,四个汽缸在同一时间都做相同工作;一种是异步汽油机,各汽缸的做功过程错开,如图所示,四个汽缸依次标注为1、2、3、4,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种发动机在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而推动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机与传统四冲程发动机相比效率可提高40%。

(1)汽油机在做功冲程时,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为_______能。
(2)在四缸四冲程汽油机中,若每个汽缸的做功功率相同,同步汽油机的平均功率_______(选填“大于”“等于”或“小于”)异步汽油机的平均功率,_______(选填“同步”或“异步”)汽油机的机械能输出更平稳。
(3)当异步汽油机中2号汽缸处于做功冲程时,3号汽缸处于_______冲程。飞轮每转动8周,异步汽油机对外做功_______次。
(4)“六冲程引擎”发动机的第五冲程相当于四冲程汽油机的_______冲程。“六冲程引擎”发动机的优点是_______
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空气的动力


空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球
被压缩的气体压强变大,能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机。
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种:一是使用车辆自带的空气压缩机,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议

根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是 ____________________。(说出一点即可)
(2)图丙所示是四冲程汽油机的 _______冲程。若四冲程汽油机在工作过程中,其转速表显示3000r/min,那么该汽油机每秒内做 _______次功。
(3)分析上文,下面说法不正确的是 _______
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因____________________

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