_14.1 热机 练习 2021-2022学年人教版九年级物理（含解析）

2021-2022年九年级物理（上）优生辅导提升资料（人教版）
课时14.1
热机
一．选择题（共10小题）
1．如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，符合内燃机的工作循环顺序的是（　　）
A．丙、丁、乙、甲
B．乙、甲、丁、丙
C．乙、丁、甲、丙
D．甲、乙、丙、丁
2．如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是（　　）
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
3．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（　　）
A．①做功冲程
②内能转化为机械能
③压缩冲程
④机械能转化为内能
B．①压缩冲程
②内能转化为机械能
③做功冲程
④机械能转化为内能
C．①压缩冲程
②机械能转化为内能
③做功冲程
④内能转化为机械能
D．①做功冲程
②机械能转化为内能
③压缩冲程
④内能转化为机械能
4．如图所示三种现象过程中都涉及能量的转化，下列分析正确的是（　　）
A．图甲，塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，瓶内气体内能增大
B．图乙，表示汽油机处于压缩冲程，能量转化角度看，与图甲相似
C．图丙，表示汽油机处于压缩冲程，能量转化角度看，与图甲相似
D．图丙，燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能
5．对于下列图片中所描述的科学知识，分析正确的是（　　）
A．图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B．图中冰山不具有内能
C．图中活塞向上运动说明该冲程是汽油机的压缩冲程
D．图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
6．如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B．乙图冲程能获得动力
C．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D．丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
7．关于内燃机的说法错误的是（　　）
A．汽油机是汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器
B．汽油机和柴油机都是内燃机
C．内燃机只能在燃料燃烧完全结束后才对外做功
D．内燃机一般在燃料燃烧的同时对外做功
8．如图是试管内水蒸气将塞子推出的过程，下列四冲程汽油机的一个工作循环示意图中，与如图能量转化过程相同的冲程是（　　）
A．
B．
C．
D．
9．下列关于是热现象的四个图认识正确的是（　　）
A．甲图说明蒸发要吸热，蒸发有致冷作用
B．乙图中迅速下压活塞，硝化棉燃烧，只通过热传递改变筒内空气的内能
C．丙图是两个压紧的铅块吊起一个重物，两铅块未被拉开是因为存在大气压
D．丁图是内燃机的做功冲程，将燃料的内能转化为机械能
10．汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（　　）
A．温度降低，内能增大
B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大
D．温度降低，内能减小
二．填空题（共5小题）
11．随着生活水平的提高，人们越来越重视热机对环境的污染问题，热机对环境的污染主要有　
　污染和　
　污染两方面。
12．柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有　
　，汽油机气缸顶部有　
　，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是　
　，柴油机吸入气缸里的是　
　。
13．柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断　
　（选填：“增大”“减小“或“不变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的　
　能，使其温度更高、压强更大。
14．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　
　冲程，其能量转化情况与　
　（选填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机每秒内完成　
　个冲程，飞轮的转速为　
　r/min。
15．如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。
（1）在这个过程中，燃料燃烧时
能量转化情况是　
　，能量传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时
实现能量转化。
（2）这个实验基本反映出了热机的工作原理即可以利用　
　能对外做功，它与汽油机的　
　冲程的原理相同
三．解答题（共2小题）
16．如图所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中，画出压缩冲程中活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）和进气门、排气门的开闭情况。
17．比较汽油机与柴油机的不同点：
汽油机
柴油机
①构造
汽缸顶部有　
　
汽缸顶部有　
　
②燃料
　
　
　
　
③吸入的气体
　
　和　
　
只吸入　
　
④点火方式
　
　式
　
　式
⑤效率
可达　
　%
可达　
　%
⑥用途
轻巧，多用于　
　机器，如摩托车等
笨重，多用于　
　机器，如载重汽车等
参考答案
一．选择题（共10小题）
1．【解析】甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
乙图中进气门开启，活塞下移，气体流入汽缸，是吸气冲程；
丙图中排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
所以正确的排序是乙、丁、甲、丙。
故选：C。
2．【解析】
由图可知，内燃机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程，该冲程是燃料燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞做功，是内能转化成机械能，故B正确，ACD错误。
故选：B。
3．【解析】
根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高。
第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。
故选：C。
4．【解析】
A、塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，所以瓶内水蒸气的内能会减小，故A错误；
B、乙图中，此时两个气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩气缸内气体，则该冲程是压缩冲程，即是把机械能转化为内能的过程，与图甲的能量转化不同，故B错误；
CD、丙图中，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，此冲程中燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能，与图甲的能量转化相似，故C错误，D正确。
故选：D。
5．【解析】
A、图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能转化为机械能，所以内能减少，故A错误；
B、任何物体都具有内能，温度很低的冰山仍然具有内能，故B错误；
C、图中活塞向上运动时，进气门关闭、排气门打开，是内燃机的排气冲程，故C错误；
D、图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故D正确。
故选：D。
6．【解析】
甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
A、四个冲程的正确顺序是乙丁甲丙，故A错误；
B、乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；
C、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；
D、丙图为排气冲程，而在做功冲程存在化学能转化为内能的过程，故D错误。
故选：C。
7．【解析】
AB、将内能转化为机械能的机器叫热机，蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都是将内能转化为机械能的机器，都属于热机，其中内燃机分为汽油机和柴油机；汽油机是汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器，故AB正确；
CD、在内燃机的做功冲程中，燃料燃烧的同时就对外做功；故C错误，D正确。
故选：C。
8．【解析】当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；
汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，而并图中火花塞点火，活塞下行，故图C是做功冲程。
故选：C。
9．【解析】A、甲图说明蒸发要吸热，蒸发有致冷作用，故A正确；
B、乙图中迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故B错误；
C、丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故C错误；
D、丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能。故D错误。
故选：A。
10．【解析】
汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低。
故选：D。
二．填空题（共5小题）
11．【解析】
热机工作时排出的废气会造成大气污染，产生的噪音会产生噪声污染。
故答案为：大气；噪声
12．【解析】（1）汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴。
（2）在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气。
故答案为：喷油嘴；火花塞；空气与汽油的混合物；空气。
13．【解析】柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，活塞对气缸内气体做功，气缸内空气体积减小，密度不断增大，这时活塞的机械能转化为被压缩空气的内能，使其温度更高、压强更大。
故答案为：增大；内。
14．【解析】（1）两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程；
（2）乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。
丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。
因此与做功冲程原理相同的是乙实验。
（3）汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个工作冲程，每分钟做1200次功，飞轮转2400圈，因此飞轮的转速为2400r/min，
故答案为：做功；乙；80；2400。
15．【解析】（1）在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去；
（2）实验中能量的转化是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：（1）化学能转化为内能；（2）内；做功。
三．解答题（共2小题）
16．【解析】
在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动；如下图所示：
17．【解析】汽油机与柴油机的不同点：
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
20%～30%
30%～45%
优缺点
汽油机振动小、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
将内能转化为机械能；
燃烧化石燃料。
将内能转化为机械能；
燃烧化石燃料。