2021-2022学年人教版物理九年级第十四章第1节《热机》课时练
一、单选题
1．（2021·贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
2．（2021·浦东模拟）热机工作时，内能被转化为（ ）
A．核能 B．电能 C．机械能 D．化学能
3．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程:只吸入空气 B．压缩冲程:缸内温度降低
C．做功冲程:气体推动活塞做功 D．排气冲程:内能转化为机械能
4．（2021·邵阳）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
5．（2021·湘潭）如图所示，是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化成机械能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
6．（2021·宝山模拟）四冲程柴油机在工作过程中，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
7．（2021·丰台模拟）关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气
B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能
D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
8．（2021·江西模拟）如图所示为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机1s对外做功20 次。下列说法正确的是 （ ）
A．丁冲程进入汽缸的只有汽油
B．该汽油机飞轮的转速为 20 r/s
C．甲冲程的能量转化过程和摩擦生热相同
D．该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁丙甲乙
9．（2021·成都模拟）下列与四冲程汽油机有关的说法中正确的是（ ）
A．汽油机的效率较高，可达70%左右
B．汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功
C．如图所示是吸气冲程
D．汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全
10．（2020九上·淮北期末）关于四冲程内燃机，下列说法中错误的是（ ）
A．热机效率越高，所做的有用功就越多
B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周
D．只有做功冲程是将内能转化为机械能
11．（2020九上·柳州期末）下列关于柴油机与汽油机的说法中最恰当的是（ ）
A．柴油机工作时噪声较小
B．柴油机工作时效率较高
C．柴油机主要用于轻便机械
D．二者结构相同，只是所用燃料不同
12．（2020九上·枣庄期末）一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
C．飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
D．飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
二、填空题
13．（2021八下·浦东期末）如图所示，对试管内水加热到一定程度，发现试管口的木塞会被推出，则木塞被推出过程中水蒸气的 能转化为木塞的 能（以上均选填“内”或“机械”），这与四冲程汽油机中 冲程的能量转化相同。
14．（2020八下·宝山期末）最早出现的热机是 （选填“蒸汽机”或“内燃机”）。四冲程汽油机的一个工作循环中， 冲程是由活塞对气体做功，气体的温度升高，其实质是将 能转化为 能。
15．（2021·大连）四冲程汽油机工作时，主要将机械能转化为内能的是 冲程，此冲程汽缸内气体的温度 。
16．（2020九上·无锡期末）如图所示是四冲程汽油机工作过程中的 冲程。若则该汽油机曲轴的转速为1800r/min。该汽油机1min对外做功 次，为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的 较大的物理属性。
17．（2020九上·个旧月考）某汽车在行使时四冲程的发动机转速表显示其转速为1800r/min，则该发动机的活塞1秒来回运动 次，对外做 次功。
三、解答题
18．简述汽油机和柴油机的相同点和不同点.
19．人类发明和使用热机已有几百年的历史，而实现登月计划不过几十年．人类第一个登上月球的车并不是热机作动力机驱动的，而是用电驱动的，用热机驱动为什么不行？
四、实验探究题
20．（2020·黔西南）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。
（1）给水加热是通过 方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）四冲程内燃机的 冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 会对环境造成污染。
21．（2017九上·莆田期中）给试管中的水加热一段时间后，能观察到塞子从管口飞出去，同时瓶口出现白雾.
（1）本实验中，对塞子做功的是（ ）
A．火焰 B．试管内的水
C．试管内的水蒸气 D．试管
（2）本实验，对塞子做功的过程是 能转化为 能的过程.热机的四个工作冲程中，能对应说明上述能量转化过程的是 冲程.
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
2．【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】热机是在做功冲程中将蒸汽或燃气的内能转化成机械能的装置，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
3．【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】A.吸气冲程吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B.压缩冲程将机械能转化为内能，因此缸内温度很高，故B错误；
C.做功冲程中，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D.排气冲程中没有能量转化，故D错误。
故选C。
【分析】根据热机工作过程和能量转化的知识分析判断。
4．【答案】D
【知识点】热机；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，B不符合题意；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，C不符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
5．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，气门都关闭，火花塞工作且活塞向下运动，该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
6．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】柴油机在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增加，温度升高，活塞的机械能转化为气体的内能。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
7．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，B不符合题意；
C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
8．【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．由图可知，丁冲程是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，A不符合题意；
B．汽油机对外做功一次需要转两圈，则该汽油机飞轮的转速为40r/s，B不符合题意；
C．甲冲程是发动机的做功冲程，这时内能转化为机械能，摩擦生热是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．该汽油机一个工作循环是吸气、压缩、做功、排气，则正确顺序应该是丁丙甲乙，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断工作冲程；汽油机的一个循环是吸气、压缩、做功、排气的顺序。
9．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机的效率最高是40%，A不符合题意；
B．汽油机做功冲程中燃料燃烧，产生的高温高压气体推动活塞运动带动曲轴运动，对外做功，将内能转化为机械能，B不符合题意；
C．进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，是吸气冲程，C符合题意；
D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程。
10．【答案】A
【知识点】热机的效率；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．内燃机所做总功一定时，效率越高，则做的有用功越多，A 错误，符合题意；
B．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气，B正确，不符合题意；
C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周，对外做功一次，C正确，不符合题意；
D．内燃机在做功冲程将内能转化为机械能，D 正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
11．【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】ABC．柴油机工作时噪声比较大，柴油机的效率比汽油机高，但柴油机比较笨重，B符合题意，AC不符合题意；
D．汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物，汽油作燃料；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气，柴油作燃料，二者结构和燃料不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
12．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，在1个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程并对外做功1次；所以，在每秒钟内，该内燃机的飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
13．【答案】内；机械；做功
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】对试管内水加热到一定程度，发现试管口的木塞会被推出，此时水蒸气的温度降低，木塞获得机械能，则木塞被推出过程中水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
四冲程汽油机有吸热冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中做功冲程将内能转化机械能，这与四冲程汽油机中做功冲程的能量转化相同。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
14．【答案】蒸汽机；压缩；机械；内
【知识点】热机；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】最早出现的热机是蒸汽机，世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于公元1世纪发明的汽转球。内燃机的四个冲程中，其中压缩冲程中进气门与排气门关闭，活塞向上运动，对气体做功，气体的温度升高，其实质是将活塞的机械能转化为空气的内能。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
15．【答案】压缩；升高
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机在压缩冲程时，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的气体、对气体做功，活塞的机械能减小，气体的内能增加，此过程中主要将机械能转化为内能，由于气体内能增加，温度升高。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
16．【答案】做功冲程；900；热传递；比热容
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两气门关闭，火花塞打火，活塞向下运动是做功冲程。曲轴运动两周为一个工作循环，对外做功一次，汽油机曲轴的转速为1800r/min，汽油机1min对外做功900次。水包围着汽缸是通过热传递的方式改变汽缸的内能的。用水来包围汽油机汽缸冷却剂是利用了水的比热容较大的物理属性，水的比热容大，吸热能力强，相同质量的水和其它物质，升高相同温度时能吸收更多热量。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算；热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量；水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；相同质量的水可以放出更多的热量，取暖效果更好。
17．【答案】30；15
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】转速为1800r/min，即一分钟曲轴转看1800r，那么一秒钟转30r，在热机中，每做功一次，活塞完成四个冲程，活塞两个来回运动，曲轴转2圈，故发动机的活塞1秒来回运动30次。对外做功的次数为
对外做功15次。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
18．【答案】汽油机和柴油机的相同点和不同点如下表所示：
项目 汽油机 柴油机
不 同 点 燃料 汽油 柴油
气缸、构造 气缸比较短，上方有一个火花塞 气缸比较长，上方有一个喷油嘴
工质 汽油燃气 柴油燃气
压缩比 4 6 15 18
点燃方式 点燃式 压燃式
效率 25% 40% 35% 45%
优缺点 汽油机震动小、转速高，适用于轿车和轻型车辆 柴油机功率大，经济性能好，适用于卡车和大型客车
相同点 一个工作循环都包括四个冲程；将内能转化为机械能；燃烧化石燃料。 一个工作循环都包括四个冲程；将内能转化为机械能；燃烧化石燃料。
【知识点】热机
【解析】【分析】根据汽油机和柴油机的结构、工作过程等方面分析两者的不同.
19．【答案】解：热机的原理是内能转化为机械能，内能是燃料燃烧产生的，燃料燃烧需要氧气，而月球上没氧气．
故答：因为月球上没有空气、燃料不能在内燃机气缸内燃烧因而内燃机不能工作．
【知识点】热机
【解析】【分析】要解答本题需掌握：热机的原理是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，以及月球上没空气．
20．【答案】（1）热传递；减小
（2）做功；废气
【知识点】热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)改变内能的方式有两种：做功和热传递。给水加热是通过热传递的方式，将酒精燃烧产生的内能转移到水中，使水的内能增加。木塞被推出是因为水蒸气通过做功的方式，将自身内能转化为木塞的机械能，此过程水蒸气内能减少，温度降低。(2)四冲程中，做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能，推动活塞向下运动，从而实现对外做功，与(1)中木塞被推出的原理相同。内燃机工作时，产生的噪声和废气会对环境造成污染。
【分析】（1）加热通过热传递改变内能，对外做功后物体的内能减小；（2）做功冲程将内能转化为机械能，热机的噪声、废气对环境产生污染。
21．【答案】（1）C
（2）内；机械；做功
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：（1）塞子被弹出是由于试管内的水汽化产生的水蒸气的内能变大，把塞子弹出来的，所以是试管中的水蒸气对塞子做的功，C答题题意；
（2）水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，塞子的机械能增加，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；这个实验与内燃烧机的做功冲程的原理相同.
故答案为：（1）C；（2）内；机械；做功.
【分析】（1）做功能改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.
（2）内燃机的一个工作循环有四个冲程，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能．
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一、单选题
1．（2021·贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（ ）
A．这个过程与内燃机的做功冲程类似
B．试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C．酒精燃烧时是内能转化为化学能
D．管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
【答案】A
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A ．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
2．（2021·浦东模拟）热机工作时，内能被转化为（ ）
A．核能 B．电能 C．机械能 D．化学能
【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】热机是在做功冲程中将蒸汽或燃气的内能转化成机械能的装置，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
3．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程:只吸入空气 B．压缩冲程:缸内温度降低
C．做功冲程:气体推动活塞做功 D．排气冲程:内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】A.吸气冲程吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B.压缩冲程将机械能转化为内能，因此缸内温度很高，故B错误；
C.做功冲程中，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D.排气冲程中没有能量转化，故D错误。
故选C。
【分析】根据热机工作过程和能量转化的知识分析判断。
4．（2021·邵阳）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】热机；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，B不符合题意；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，C不符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
5．（2021·湘潭）如图所示，是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将内能转化成机械能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，气门都关闭，火花塞工作且活塞向下运动，该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
6．（2021·宝山模拟）四冲程柴油机在工作过程中，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
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】柴油机在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增加，温度升高，活塞的机械能转化为气体的内能。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
7．（2021·丰台模拟）关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气
B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能
D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，B不符合题意；
C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
8．（2021·江西模拟）如图所示为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机1s对外做功20 次。下列说法正确的是 （ ）
A．丁冲程进入汽缸的只有汽油
B．该汽油机飞轮的转速为 20 r/s
C．甲冲程的能量转化过程和摩擦生热相同
D．该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁丙甲乙
【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．由图可知，丁冲程是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，A不符合题意；
B．汽油机对外做功一次需要转两圈，则该汽油机飞轮的转速为40r/s，B不符合题意；
C．甲冲程是发动机的做功冲程，这时内能转化为机械能，摩擦生热是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．该汽油机一个工作循环是吸气、压缩、做功、排气，则正确顺序应该是丁丙甲乙，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断工作冲程；汽油机的一个循环是吸气、压缩、做功、排气的顺序。
9．（2021·成都模拟）下列与四冲程汽油机有关的说法中正确的是（ ）
A．汽油机的效率较高，可达70%左右
B．汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功
C．如图所示是吸气冲程
D．汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机的效率最高是40%，A不符合题意；
B．汽油机做功冲程中燃料燃烧，产生的高温高压气体推动活塞运动带动曲轴运动，对外做功，将内能转化为机械能，B不符合题意；
C．进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，是吸气冲程，C符合题意；
D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程。
10．（2020九上·淮北期末）关于四冲程内燃机，下列说法中错误的是（ ）
A．热机效率越高，所做的有用功就越多
B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周
D．只有做功冲程是将内能转化为机械能
【答案】A
【知识点】热机的效率；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．内燃机所做总功一定时，效率越高，则做的有用功越多，A 错误，符合题意；
B．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气，B正确，不符合题意；
C．一个工作循环中活塞往复运动2次、曲轴转动2周，对外做功一次，C正确，不符合题意；
D．内燃机在做功冲程将内能转化为机械能，D 正确，不符合题意。
故答案为：A。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
11．（2020九上·柳州期末）下列关于柴油机与汽油机的说法中最恰当的是（ ）
A．柴油机工作时噪声较小
B．柴油机工作时效率较高
C．柴油机主要用于轻便机械
D．二者结构相同，只是所用燃料不同
【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】ABC．柴油机工作时噪声比较大，柴油机的效率比汽油机高，但柴油机比较笨重，B符合题意，AC不符合题意；
D．汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物，汽油作燃料；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气，柴油作燃料，二者结构和燃料不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
12．（2020九上·枣庄期末）一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（ ）
A．飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程
B．飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程
C．飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程
D．飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，在1个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程并对外做功1次；所以，在每秒钟内，该内燃机的飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
二、填空题
13．（2021八下·浦东期末）如图所示，对试管内水加热到一定程度，发现试管口的木塞会被推出，则木塞被推出过程中水蒸气的 能转化为木塞的 能（以上均选填“内”或“机械”），这与四冲程汽油机中 冲程的能量转化相同。
【答案】内；机械；做功
【知识点】内燃机的四个冲程；能量的转化或转移
【解析】【解答】对试管内水加热到一定程度，发现试管口的木塞会被推出，此时水蒸气的温度降低，木塞获得机械能，则木塞被推出过程中水蒸气的内能转化为木塞的机械能。
四冲程汽油机有吸热冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中做功冲程将内能转化机械能，这与四冲程汽油机中做功冲程的能量转化相同。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
14．（2020八下·宝山期末）最早出现的热机是 （选填“蒸汽机”或“内燃机”）。四冲程汽油机的一个工作循环中， 冲程是由活塞对气体做功，气体的温度升高，其实质是将 能转化为 能。
【答案】蒸汽机；压缩；机械；内
【知识点】热机；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】最早出现的热机是蒸汽机，世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家亚历山大港的希罗于公元1世纪发明的汽转球。内燃机的四个冲程中，其中压缩冲程中进气门与排气门关闭，活塞向上运动，对气体做功，气体的温度升高，其实质是将活塞的机械能转化为空气的内能。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
15．（2021·大连）四冲程汽油机工作时，主要将机械能转化为内能的是 冲程，此冲程汽缸内气体的温度 。
【答案】压缩；升高
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机在压缩冲程时，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的气体、对气体做功，活塞的机械能减小，气体的内能增加，此过程中主要将机械能转化为内能，由于气体内能增加，温度升高。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
16．（2020九上·无锡期末）如图所示是四冲程汽油机工作过程中的 冲程。若则该汽油机曲轴的转速为1800r/min。该汽油机1min对外做功 次，为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽油机汽缸是利用了水的 较大的物理属性。
【答案】做功冲程；900；热传递；比热容
【知识点】热传递改变物体内能；比热容；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两气门关闭，火花塞打火，活塞向下运动是做功冲程。曲轴运动两周为一个工作循环，对外做功一次，汽油机曲轴的转速为1800r/min，汽油机1min对外做功900次。水包围着汽缸是通过热传递的方式改变汽缸的内能的。用水来包围汽油机汽缸冷却剂是利用了水的比热容较大的物理属性，水的比热容大，吸热能力强，相同质量的水和其它物质，升高相同温度时能吸收更多热量。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算；热传递可以改变物体的内能，热量向外界传递，物体的内能减小，热量由外界传向物体，物体的内能增加，其中两个物体中间传递的能量叫做热量；水的比热容大，相同质量的水可以吸收更多的热量，冷却效果更好；相同质量的水可以放出更多的热量，取暖效果更好。
17．（2020九上·个旧月考）某汽车在行使时四冲程的发动机转速表显示其转速为1800r/min，则该发动机的活塞1秒来回运动 次，对外做 次功。
【答案】30；15
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】转速为1800r/min，即一分钟曲轴转看1800r，那么一秒钟转30r，在热机中，每做功一次，活塞完成四个冲程，活塞两个来回运动，曲轴转2圈，故发动机的活塞1秒来回运动30次。对外做功的次数为
对外做功15次。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
三、解答题
18．简述汽油机和柴油机的相同点和不同点.
【答案】汽油机和柴油机的相同点和不同点如下表所示：
项目 汽油机 柴油机
不 同 点 燃料 汽油 柴油
气缸、构造 气缸比较短，上方有一个火花塞 气缸比较长，上方有一个喷油嘴
工质 汽油燃气 柴油燃气
压缩比 4 6 15 18
点燃方式 点燃式 压燃式
效率 25% 40% 35% 45%
优缺点 汽油机震动小、转速高，适用于轿车和轻型车辆 柴油机功率大，经济性能好，适用于卡车和大型客车
相同点 一个工作循环都包括四个冲程；将内能转化为机械能；燃烧化石燃料。 一个工作循环都包括四个冲程；将内能转化为机械能；燃烧化石燃料。
【知识点】热机
【解析】【分析】根据汽油机和柴油机的结构、工作过程等方面分析两者的不同.
19．人类发明和使用热机已有几百年的历史，而实现登月计划不过几十年．人类第一个登上月球的车并不是热机作动力机驱动的，而是用电驱动的，用热机驱动为什么不行？
【答案】解：热机的原理是内能转化为机械能，内能是燃料燃烧产生的，燃料燃烧需要氧气，而月球上没氧气．
故答：因为月球上没有空气、燃料不能在内燃机气缸内燃烧因而内燃机不能工作．
【知识点】热机
【解析】【分析】要解答本题需掌握：热机的原理是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，以及月球上没空气．
四、实验探究题
20．（2020·黔西南）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。
（1）给水加热是通过 方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）四冲程内燃机的 冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 会对环境造成污染。
【答案】（1）热传递；减小
（2）做功；废气
【知识点】热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)改变内能的方式有两种：做功和热传递。给水加热是通过热传递的方式，将酒精燃烧产生的内能转移到水中，使水的内能增加。木塞被推出是因为水蒸气通过做功的方式，将自身内能转化为木塞的机械能，此过程水蒸气内能减少，温度降低。(2)四冲程中，做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能，推动活塞向下运动，从而实现对外做功，与(1)中木塞被推出的原理相同。内燃机工作时，产生的噪声和废气会对环境造成污染。
【分析】（1）加热通过热传递改变内能，对外做功后物体的内能减小；（2）做功冲程将内能转化为机械能，热机的噪声、废气对环境产生污染。
21．（2017九上·莆田期中）给试管中的水加热一段时间后，能观察到塞子从管口飞出去，同时瓶口出现白雾.
（1）本实验中，对塞子做功的是（ ）
A．火焰 B．试管内的水
C．试管内的水蒸气 D．试管
（2）本实验，对塞子做功的过程是 能转化为 能的过程.热机的四个工作冲程中，能对应说明上述能量转化过程的是 冲程.
【答案】（1）C
（2）内；机械；做功
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：（1）塞子被弹出是由于试管内的水汽化产生的水蒸气的内能变大，把塞子弹出来的，所以是试管中的水蒸气对塞子做的功，C答题题意；
（2）水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，塞子的机械能增加，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；这个实验与内燃烧机的做功冲程的原理相同.
故答案为：（1）C；（2）内；机械；做功.
【分析】（1）做功能改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.
（2）内燃机的一个工作循环有四个冲程，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能．
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