北师大版九年级物理10.4热机 习题精练 （word版有答案）

北师大版九年级第三章四热机习题精练
一、单选题
关于汽油机和柴油机的不同，下列说法中错误的是．
A.
在吸气冲程中，汽油机吸入的物质是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的物质是空气
B.
汽油机是利用火花塞产生电火花，使燃料燃烧，柴油机喷出雾状柴油遇到热空气立即燃烧
C.
在做功冲程中，柴油机产生的燃气的压强和温度比汽油机产生的燃气的压强和温度高
D.
柴油机的效率比汽油机高是因为柴油机的功率大
物理学科核心素养要求同学们具有物理观念，热机工作过程中，存在能量转化，我们也应该具有能量观，如图所示的情景，下列说法中正确的是
A.
甲图中能量转化过程是内能转化为机械能
B.
甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的内能减小
C.
乙图中活塞向下运动，是吸气冲程
D.
乙图中燃料燃烧，气门关闭，活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
下列说法中正确的是．
A.
水的比热容为，其含义是的水，温度升高或降低，它所吸收或放出的热量为
B.
一定质量的水，从升温到所吸收的热量小于从升温到吸收的热量
C.
餐馆里有道菜叫“铁板牛肉”，用的大铁板盛装九成熟的牛肉，待客人品尝时牛肉已十成熟了．这是利用大铁板降温时向牛肉释放较多的热量
D.
内燃机工作时，汽缸内高温气体的内能将全部转化为机械能
柴油机和汽油机的工作过程有所不同，它们的区别在哪些冲程
A.
吸气冲程、排气冲程
B.
压缩冲程、做功冲程、排气冲程
C.
压缩冲程、排气冲程
D.
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程
下列利用改变内能对外做功的设备是
A.
洗衣机
B.
柴油机
C.
收音机
D.
电视机
下列有关热和能的说法中，正确的是
A.
机械能为零的物体，内能一定不为零
B.
炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
C.
由于水比冰的比热容大。所以冷却食品时的水比的冰效果好
D.
汽油机的压缩冲程中，主要是用热传递的方法增加了气缸内物质的内能
如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A.
吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B.
压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.
做功冲程中，燃料燃烧释放的能量绝大部分转化为机械能
D.
排气冲程中，废气带走了燃料燃烧释放的能量的极少部分
内燃机一个工作循环包括四个冲程，其中能将机械能转化为内能的冲程是
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
汽油机工作时，气缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是
A.
吸气冲程结束
B.
压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间
C.
做功冲程后，排气冲程前
D.
压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间
关于热机的效率，下列说法正确的是
A.
一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B.
热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C.
热机的效率越高说明做功越快
D.
热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
二、填空题
如图是汽油机模型，正在进行的是??????????冲程，该冲程将??????????能转化为??????????能．
有一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是。那么该柴油机每秒完成??????????个冲程，做功??????????次。除做功冲程外，其他三个冲程的完成都是依靠飞轮的??????????。
小明在家烧水时发现壶盖被顶起来，此时的能量转化过程是??????????，这个能量转化过程相当于汽油机的??????????冲程。
新冠疫情过后，同学们回到刚刚消毒过的教室，就能闻到很浓的酒精味，这是??????????现象。酒精也可以和汽油混合作为汽车的燃料。如图是汽油机工作循环中的??????????冲程，该冲程将内能转化为??????????能。
三、实验探究题
阅读短文，回答文后问题。
航速优化化石燃料的广泛应用加快了人类文明的进程，但同时也污染了环境。因为大量燃烧化石燃料使大气中浓度增加，引起温室效应而导致全球变暖。人们意识到环境保护的重要性，开始从各个方面着手减少碳排放。
船舶航行大多使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分。航速优化就是要找到适合的航速，使发动机做的总功减少，达到节能减排的目的。
在柴油发动机的工作循环中，排出等气体的冲程是______。
若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力为为常量。则理想情况下，推进功率和速度
的关系为______。
某船舶航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示，则最省油的航速约为______。
若题中船舶的最大航速为，柴油发动机的效率为，柴油的热值为，则航速从最大航速降低到最省油航速，每公里航程少消耗柴油______kg。
老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答．
图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的________冲程相同；
若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成________个冲程，此汽油机飞轮的转速为________转分．
如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象．根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择________液体作为汽车冷却液效果会更好．
热机是一种把内能转化为______能的机器，如图所示的是汽油机的______冲程。
热机的效率是热机性能的重要指标，汽油机的效率很低，主要原因是______带走的能量最多。如果这辆汽车一年耗油，该汽车内燃机的效率的平均值按，若经过改进可将其效率提高，一年可以节约______kg的汽油。
某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程的平均压强为，飞轮的转速为1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时不计摩擦，一次做功冲程中燃气对活塞做功______J，汽油机的功率为______
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】D
【解析】甲图中向内压缩空气，机械能转化为内能，空气内能增大，A、B错误；乙图中进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下移动，可以判断这个冲程是做功冲程，C错误，D正确。故选D。
3.【答案】C
【解析】略
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】B
【解析】略
6.【答案】A
【解析】
解：A、机械能包括了动能与势能，是宏观物体具有的能量；内能是物体分子动能与分子势能的总称，任何物体在任何时候内部分子都在不停地做无规则运动，故物体内能一定不为零；故A正确。
B、任何物体在任何时候内部分子都在不停地做无规则运动，故都具有内能；故B错误。
C、冰熔化后会变成水，且冰在熔化过程需要吸热，故冰有更好冷却效果。故C错误。
D、汽油机在压缩冲程时，活塞往上运动，气缸内混合器气体体积被压缩，内能增大。这是用做功的方式增加了气缸内物质的内能；故D错误。
故选：A。
7.【答案】A
【解析】汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，A正确；在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，汽缸内气体的内能增加，B错误；在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分因克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，C错误；在排气冲程中，把废气排出汽缸，带走了大部分能量，D错误。故选A。
8.【答案】B
【解析】内燃机的一个工作循环共有四个冲程，在压缩冲程中将机械能转化为内能。
9.【答案】D
【解析】略
10.【答案】A
【解析】
A.柴油机的效率一般要高于汽油机，多用在重型机器上。故A正确；
B.热机效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的内能的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多。故B错误；
C.热机效率是有用能量在燃料完全燃烧放出热量中所占比值，功率是热机做功的快慢，两者没有必然联系。故C错误；
D.在热机的各种能量损失中，废气带走的热量最多。故D错误。
故选A。??
11.【答案】压缩
机械
内
12.【答案】40
10
惯性?
13.【答案】内能转化为机械能?
做功
14.【答案】扩散?
做功?
机械
15.【答案】排气冲程?
?
8?
【解析】解：在柴油发动机的工作循环中，排出等气体的冲程是排气冲程；
若船舶以速度v匀速直线航行，航行时受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等；
根据可知，推进的功率为：；
根据图像可知，当推进功和辅助功都为时，推进功和辅助功的和是最小的，此时对应的速度为；
由图可知，当时的推进功为，与最省油时相比，节省的功为：
；
柴油发动机的效率为，则节省的柴油放出的热量为：；
每公里航程少消耗柴油的质量为：。
故答案为：排气冲程；；；。
16.【答案】丙；
；5400；
乙
【解析】
由图1知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动；这一过程中内能转化为机械能。
图2中：
甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
乙、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；
丙、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；
丁、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；
可见，图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的丙冲程相同；
某四冲程汽油机的功率，每秒做功36000J，
每秒做功次数次，则每秒完成45个循环，飞轮转动90转，有个冲程；
1min内飞轮转的转数：，故该汽油机工作时飞轮的转速为；
由图3可知，升高相等的温度，乙吸收的热量更多，故乙的冷却效果好。
故答案为：丙；；5400；乙?
。??
17.【答案】机械?
做功?
废气?
60?
135?
2025
【解析】解：
汽油机是热机的一种，是将内能转化为机械能的机器；根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程。
汽油机的效率很低，主要原因是废气带走的能量多；这辆汽车消耗汽油做的有用功：
，
内燃机效率提高后为：，
效率提高后所需汽油完全燃烧放出热量：
，
由可得，效率提高后需要汽油的质量：
，
则每辆车每年节约汽油：
。
由可得，燃气对活塞的平均压力：
；
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
；
因飞轮每转两圈对外做功一次，
所以，飞轮1min转动1800周，做功900次，
则燃气对活塞做的总功：
，
汽油机的功率：
。
故答案为：机械；做功；废气；60；；2025。
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