1. 阅读短文,回答文后的问题。

涡轮喷气发动机

2023年5月28日上午,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机 C919, 历时2h从上海到北京,开启了首次商业载客飞行。

图甲为 C919客机使用的涡轮喷气发动机,其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,空气首先进入发动机的进气道,由于飞机的速度是变化的,相同时间进入进气道的气体量会随着速度的增大而增大,为了使进入进气道的气体全部通过压气机,需要调节“可调管道”的通风口面积。空气流过压气机时,被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室后,空气与航空燃油在燃烧室燃烧;.燃烧产生的高温高压气流推动涡轮,最终从尾喷管喷出,产生强大动力.

涡轮喷气发动机其部分参数如表乙,其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比,而推动效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推动功(推力所做的功)与其获得的机械能之比,

热效率η40%
推进效率η60%
航空燃油热值q5.0×107J/kg
(1) 涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机后内能 (选填“变大”“变小”或“不变”),这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,燃烧产生的高温高压气流推动涡轮。此过程的能量转化相当于热机的冲程,涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却,这是因为水的
(2) 当飞机加速飞行时,应使可调管道的通风口面积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3) 涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧直到膨胀的气体再从尾部喷出过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反应燃气温度随时间而变化的是图

(4) 涡轮喷气发动机所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示,当飞机以200 m/s 的速度水平匀速巡航 0.5h 的过程中需要kg 的航空燃油。
【考点】
做功改变物体内能; 比热容; 燃料的热值; 热机的四个冲程;
【答案】

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2. 阅读短文,回答问题。

载人飞艇

2024年3月30日,我国自主研制的“祥云”AS700载人飞艇成功完成首飞。如图甲,某飞艇升空靠浮力来实现,水平飞行靠发动机燃烧燃油提供动力.发动机输出的能量用于做推动功和辅助功:推动功指克服空气阻力推动飞艇水平飞行做的功;辅助功指发动机驱动飞艇上发电机工作所做的功,辅助功的功率恒定.当飞艇低速(v≤12m/s)水平直线飞行时,其受到的空气阻力F与速度v的关系如图乙所示。飞艇部分参数如表。

发动机最大输出功率

5×105W

辅助功的功率

5×104W

发动机内的燃油热值

5×107J/kg

发动机的效率

40%

(1) 发动机内的燃油燃烧得越充分,燃油的热值(选填“变大”“变小”或“不变”)。图丙为四冲程汽油机的冲程的示意图,若该四冲程汽油机每秒钟做功20次,则汽油机的飞轮转速为r/min。
(2) 下列关于飞艇的说法中,正确的是                  A. 飞艇匀速下降过程中,重力不做功 B. 飞艇匀速上升过程中,浮力不做功 C. 飞艇上升遇冷空气降温,内能增大 D. 飞艇匀速下降过程中,机械能减小
(3) 如图丁是飞艇上的平衡警示局部电路图,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动,当飞艇水平时,M在a、b中间。当飞艇严重左倾时红灯亮;当飞艇严重右倾时绿灯亮。请根据要求补全电路图
(4) 飞艇先后以4m/s和10m/s的速度水平匀速直线飞行相同的时间,推动功分别为W1和W2 , 则W1∶W2=
(5) 飞艇以5m/s的速度水平匀速直线飞行时,若发动机内消耗了6.25kg燃油,则完全燃烧6.25kg燃油放出的热量为J,该过程中飞艇的飞行距离为km。
科普阅读题 困难
3. 请阅读《北京冬奥火炬的科技“外衣”》并回答题。

北京冬奥火炬的科技“外衣”

2022年2月4日,第24届冬奥会在北京隆重开幕,奥运火炬再次在“鸟巢”点燃,北京成为世界上首个“双奥之城”。如图所示,是北京冬奥会火炬“飞扬”,它银红相间的颜色、旋转上升的外形象征着“冰火相约,激情飞扬,照亮冰雪,温暖世界”。

火炬“飞扬”不仅造型优美叙选,它的“外衣”还蕴含着新科技。它是中国研发团队利用碳纤维与高性能树脂研制出的一种新材料—碳纤维复合材料制造的,这堪称世界首创。由于碳纤维质量约为同体积钢质量的四分之一,但强度却是钢的7至9倍,这使得火炬不仅手感轻,而且还很坚固。

另外,为了使火炬“飞扬”不仅环保,还能在极寒天气中使用,“飞扬”采用氢作燃料,但氢的燃烧温度能达到800℃,一般的复合材料都经不住500℃的考验。于是中国研发团队利用一种耐高温树脂材料—聚硅氮烷树脂,经过测试与工艺调整,这种新材料可以经受1200℃的高温。它作为第三代树脂材料,兼具了有机物超强附着力与无机物耐高温的特点,同时集耐腐蚀、耐磨损、防污防水等优势于一身,达到了奥运火炬的设计要求。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1) 火炬“飞扬”的燃料是氢,当氢燃烧时,能转化为内能;已知氢的热值为 , 若完全燃烧20g的氢,所放出的热量为J。
(2) 第三代树脂材料—聚硅氮烷树脂具备哪些优势,达到了奥运火炬的设计要求。(请至少写出两条)
(3) 请运用所学过的热学知识解释为什么冬奥会火炬“飞扬”采用热值很大的氢作为燃料
科普阅读题 普通