14.1热机同步测试2021—2022学年人教版九年级物理全一册（含答案）

14.1
热机同步练习
一．选择题（共16小题）
1．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
2．下列设备中，没有利用热机的是（　　）
A．火车
B．飞机
C．轮船
D．自行车
3．柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（　　）
A．提高热机效率
B．节省燃料
C．可以做更多的功
D．利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程
4．热机在工作过程时，能量的转化过程是（　　）
A．内能→化学能→机械能
B．化学能→内能→机械能
C．化学能→机械能→内能
D．化学能→机械能→化学能
5．柴油机与汽油机在构造上的主要不同是：柴油机顶部有（　　）
A．火花塞
B．活塞
C．喷油嘴
D．曲轴
6．关于热机，下列说法中正确的是（　　）
A．热机都是把内能转化为机械能
B．热机做的有用功越多，效率就越高
C．燃料燃烧是否充分不影响热机的效率
D．通过热机内能可全部转化为机械能
7．如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（　　）
A．乙、甲、丁、丙
B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙
D．甲、丁、乙、丙
8．在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（
）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
9．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　）
A．热机排出的尾气没有内能
B．热机是内燃机
C．热机的效率能达到100%
D．热机的大量使用会造成环境污染
10．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（　　）
A．
鼻孔吸气
B．
气沉丹田
C．
排山倒海
D．
打完收工
11．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
D．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
12．如图是我国自主研发的武装直升机在起飞时的情景，关于此直升机，下列说法中正确的是（　　）
A．为了提高此直升机的抗打能力，制造时选用了密度很大的材料
B．飞机水平前进时，螺旋桨受到的升力对飞机做功
C．飞机的汽油机工作时，做功冲程是将机械能转化内能
D．飞机竖直匀速上升时，飞机驾驶员的机械能增加
13．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
14．在四冲程汽油机工作过程中，将内能转化成机械能的冲程是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
15．关于柴油机和汽油机，下列说法错误的是（　　）
A．柴油机以柴油为燃料
B．汽油机以汽油为燃料
C．柴油机顶部有一个喷油嘴
D．汽油机对环境没有污染
16．在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后（　　）
A．汽车和拖拉机仍能行驶
B．只有汽车可以继续行驶，拖拉机不能行驶
C．只有拖拉机可以继续行驶，汽车不能行驶
D．都不能行驶
二．填空题（共10小题）
17．春天到了，田野里的油菜花盛开了！人们在很远的地方就能闻到花香，这是
　
　现象；在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是
　
　冲程。
18．如图是汽油机工作时的
　
　冲程；汽车启动后，发动机温度升高，是因为
　
　。
19．图中是某四冲程内燃机工作循环中的
　
　冲程，若此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是
　
　r/min。
20．2021年4月14日，在长沙湘江两岸，上演别开生面的国家安全主题灯光秀，为市民献上视觉盛宴，如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气密度
　
　，上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来，热空气上升驱动扇叶转动的过程与四冲程汽油机的
　
　冲程相同。
21．小明坐在行驶的公交车上，以公交车为参照物，公路旁的树是　
　的，公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为　
　能。
22．热机的分类：最早的热机是　
　；其次是　
　；　
　；　
　。
23．热机是把　
　能转为　
　能的机器。燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。四冲程内燃机的一个工作循环是由　
　、　
　、　
　和　
　四个冲程组成的。
24．热机的工作原理：燃料燃烧使　
　能转化为　
　
能，　
　能通过　
　转化为　
　能。
25．饺子是中国传统美食，面团被擀成面皮，说明力可以改变物体的
　
　，煮好的饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是
　
　现象。在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是
　
　图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是
　
　图。
26．如图甲所示，壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，并喷出大量“白气”，“白气”是水蒸气
　
　形成的，在这个过程中水蒸气做功，内能
　
　（选填“增大”“减小”或“不变”），图乙的汽油机的
　
　（选填“a”“b”“c”或“d”）冲程和此过程的工作原理是一样的。
三．实验探究题（共2小题）
27．老师用图1所示实验装置加热试管使水沸腾时，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。
（1）图1实验中热能转化为　
　。
（2）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？　
　。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）
28．（1）图甲是一台单缸四冲程汽油机　
　冲程的示意图，其能量转化情况与　
　（选填“乙”或“丙”）图相同，此过程中通过　
　方式改变汽缸内燃料混合物的内能。
（2）科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。
①第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为　
　（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）冲程。
②第六冲程中活塞向　
　运动。（选填“上”或“下”）
四．计算题（共1小题）
29．单缸四冲程内燃机的飞轮的转速是每分钟转3600转。
（1）每秒对外做功多少次？
（2）1h能完成多少个冲程？
14.1
热机同步练习
参考答案与试题解析
一．选择题（共16小题）
1．下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A．汽油机与柴油机使用的燃料不同
B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
C．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
【分析】柴油机和汽油机的区别：
（1）构造和点火方式：柴油机顶部没有火花塞，有一喷油嘴，是压燃式；汽油机顶部有火花塞，为点燃式；
（2）燃料：柴油机燃烧的是柴油，汽油机燃烧的是汽油。
【解答】解：
A、汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，故A正确；
B、汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，故B正确；
C、柴油机气缸顶部有个喷油嘴，没有火花塞，汽油机气缸顶部有个火花塞，没有喷油嘴，所以汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上也不相同，故C错误；
D、汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火，故D正确。
故选：C。
【点评】此题主要考查的是学生对柴油机和汽油机的联系和区别的了解和掌握，基础性题目。
2．下列设备中，没有利用热机的是（　　）
A．火车
B．飞机
C．轮船
D．自行车
【分析】热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能。
【解答】解：
火车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的。
自行车工作时是通过消耗人的能力工作的，没有使用热机。
故选：D。
【点评】此题考查了热机和电动机在生活中的使用，对这些机械的能量转化要了解。
3．柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（　　）
A．提高热机效率
B．节省燃料
C．可以做更多的功
D．利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程
【分析】汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的。
【解答】解：在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化成活塞的机械能；其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的，故D正确。
故选：D。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
4．热机在工作过程时，能量的转化过程是（　　）
A．内能→化学能→机械能
B．化学能→内能→机械能
C．化学能→机械能→内能
D．化学能→机械能→化学能
【分析】热机是利用燃烧燃料释放热量来做功的机器，所以据此进行分析判断即可。
【解答】解：热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能。
故选：B。
【点评】知道热机的工作原理，并熟悉其在工作过程中的能量转化是解决该题的关键。
5．柴油机与汽油机在构造上的主要不同是：柴油机顶部有（　　）
A．火花塞
B．活塞
C．喷油嘴
D．曲轴
【分析】柴油机和汽油机的主要区别：
（1）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功。
（2）柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式。燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功。柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高。
【解答】解：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。
故选：C。
【点评】本题考查学生对汽油机和柴油机区别的掌握，汽油机和柴油机的异同点：①相同点：四个冲程相同，能的转化相同；②不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同。
6．关于热机，下列说法中正确的是（　　）
A．热机都是把内能转化为机械能
B．热机做的有用功越多，效率就越高
C．燃料燃烧是否充分不影响热机的效率
D．通过热机内能可全部转化为机械能
【分析】（1）热机利用内能来做功，是把内能转化成机械能的装置；
（2）热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；
（3）要想提高热机的效率，就要做到：尽量使燃料完全燃烧、保证良好的润滑、尽量减小克服摩擦消耗的能量、尽量减小热量的损失等；
（4）热机在工作过程中总存在摩擦、要做额外功。
【解答】解：
A、热机把内能转化成机械能的机械，故A正确；
B、热机做的有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例越大，热机的效率越高，热机效率与热机做的有用功多少无关，故B错误；
C、尽量使燃料充分燃烧可提高热机的效率，故C错误；
D、热机在工作过程中总存在摩擦、要做额外功，所以内能不可全部转化为机械能，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了热机的概念、热机的效率以及影响因素，是一道热学综合题。
7．如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（　　）
A．乙、甲、丁、丙
B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙
D．甲、丁、乙、丙
【分析】解答这类试题，一定要先把每个冲程的特点把握好。
吸气冲程是活塞向下运动，进气门开，排气门关闭；压缩冲程是活塞向上运动，两个气门全关闭；做功冲程是两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动；排气冲程是活塞向上运动，进气门关闭，排气门开启。
【解答】解：甲、活塞向下运动，进气门开启，排气门关闭。吸气冲程。
乙、活塞向下运动，两个气门都关闭，做功冲程。
丙、活塞向上运动排气门开启，进气门关闭，排气冲程。
丁、活塞向上运动，两气门关闭，压缩冲程；
故顺序是甲、丁、乙、丙；
故选：D。
【点评】熟悉每个冲程的特征是识别冲程的关键。该题难度不大，逐个确定每个冲程，然后进行正确排序。
8．在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【分析】做功可以改变物体的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
【解答】解：人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。
故选：B。
【点评】本题考查了做功改变物体内能的利用以及汽油机中的能量转化，难度不大。
9．下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　）
A．热机排出的尾气没有内能
B．热机是内燃机
C．热机的效率能达到100%
D．热机的大量使用会造成环境污染
【分析】（1）一切物体在任何温度下都有内能；
（2）热机包括内燃机和蒸汽机；
（3）任何机器的效率都不可避免的做额外功，效率不可能达到100%；
（4）热机多数燃烧的都是化石燃料，燃烧时产生氮氧化合物等有害气体，会造成环境污染。
【解答】解：
A、一切物体在任何温度下都有内能，所以热机排放的尾气也有内能，故A错误；
B、热机包括内燃机和蒸汽机；
C、热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，故C错误；
D、热机在使用时会排放出一些有害的气体，造成环境污染，故D正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查放出的热量的决定因素、热机效率、内能的特点以及环境污染的种类等，涉及的内容较多，但都属于基础内容。
10．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（　　）
A．
鼻孔吸气
B．
气沉丹田
C．
排山倒海
D．
打完收工
【分析】内燃机四个冲程中的能量转化情况：吸气和排气冲程不发生能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解：小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，鼻孔吸气相当于吸气冲程，气沉丹田相当于压缩冲程，打完收工相当于排气冲程；排山倒海时对外做功，相当于做功冲程；
故选：C。
【点评】此题主要考查热机的工作循环特点，解答时要明确它的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气冲程），压缩冲程、做功冲程能量的转化。
11．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
D．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
【分析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，这四个冲程的顺序是一定的，不能改变。
其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化：压缩冲程是机械能转化为内能；做功冲程是内能转化为机械能。
【解答】解：
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：D。
【点评】本题考查汽油机的工作循环及能量转化。明确内燃机的四个冲程，并且知道每个冲程中的能量转化是解决此题的关键。
12．如图是我国自主研发的武装直升机在起飞时的情景，关于此直升机，下列说法中正确的是（　　）
A．为了提高此直升机的抗打能力，制造时选用了密度很大的材料
B．飞机水平前进时，螺旋桨受到的升力对飞机做功
C．飞机的汽油机工作时，做功冲程是将机械能转化内能
D．飞机竖直匀速上升时，飞机驾驶员的机械能增加
【分析】（1）飞机的重力大了不易起飞，因此在体积一定的情况下，要选密度小材料。
（2）功的两个因素：作用在物体上的力，物体在力的方向上通过一段距离。有力没有距离没有功，有距离没有力也没有功。
（3）做功冲程将内能转化为机械能。
（4）机械能包括动能和势能，影响动能大小的因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大。影响重力势能大小的因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：
A、飞机的重力大了不易起飞，因此在体积一定的情况下，要选密度小的材料，减轻飞机重力，故A错误。
B、飞机水平前进时，螺旋桨受到的升力方向向上，飞机没有在力的方向上通过距离，所以升力对飞机没有做功，故B错误；
C、飞机的汽油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，故C错误；
D、飞机竖直匀速上升时，飞机的动能没有变，但重力势能增加，故飞机的机械能增加。故D正确。
故选：D。
【点评】本题涉及到的知识点比较多，考查面比较广，要解决此题要对密度、功、机械能等知识点充分理解。
13．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
【分析】（1）物体对外做功，内能减小，温度降低；
（2）在做功冲程中，燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能；压缩冲程机械能转化为内能；
（3）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功；”进行分析；
（4）分子间既有引力也有斥力。
【解答】解：
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。
【点评】本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
14．在四冲程汽油机工作过程中，将内能转化成机械能的冲程是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
【分析】汽油机的四个冲程中只有两个冲程伴随有能量的转化。压缩冲程中活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，内能增大，温度升高，活塞运动的动能转化为混合气体的内能；做功冲程中，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞运动，燃气的内能转化为活塞运动的动能。
【解答】解：在四冲程汽油机工作过程中，吸气冲程、排气冲程中没有能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；而做功冲程中高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确，ABD错误；
故选：C。
【点评】内燃机属于热机，热机就是利用内能来工作的机械，将内能转化为机械能。内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点，需要引起注意。
15．关于柴油机和汽油机，下列说法错误的是（　　）
A．柴油机以柴油为燃料
B．汽油机以汽油为燃料
C．柴油机顶部有一个喷油嘴
D．汽油机对环境没有污染
【分析】柴油机和汽油机的主要区别：
（1）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功。
（2）柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式。燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功。柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高
【解答】解：A、柴油机使用的燃料是柴油，故A正确；
B、汽油机的使用的燃料是汽油，故B正确；
C、柴油机气缸顶端有个喷油嘴，汽油机气缸顶端有个火花塞，故C正确；
D、汽油机排放出的SO2和CO2，污染环境，还会形成酸雨，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了学生对汽油机和柴油机区别的掌握，属于热机基础内容的考查，识记性内容，比较简单
16．在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后（　　）
A．汽车和拖拉机仍能行驶
B．只有汽车可以继续行驶，拖拉机不能行驶
C．只有拖拉机可以继续行驶，汽车不能行驶
D．都不能行驶
【分析】这个题其实是考查汽油机和柴油机的区别，汽油机是火花塞，需要用电瓶提供的电能点燃汽油，柴油机是喷油嘴，不需要电瓶提供电能。
【解答】解：汽车内部是汽油机，其压缩冲程末需要火花塞点燃汽油和空气的混合物，完成做功冲程，蓄电池坏了，无法产生电火花不能点燃汽油，发动机无法工作；拖拉机内部是柴油机，其结构是喷油嘴，是压燃式点火，没有蓄电池也可以工作。所以蓄电池坏了拖拉机可以继续前进，而汽车不能。
故选：C。
【点评】此题考查两种热机的区别，但放在具体的应用上，需要把电瓶提供电能和火花塞、喷油嘴这些结构联系起来。
二．填空题（共10小题）
17．春天到了，田野里的油菜花盛开了！人们在很远的地方就能闻到花香，这是
　扩散　现象；在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是
　压缩　冲程。
【分析】分子在不停地做无规则运动；热机是将内能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
【解答】解：人们在很远的地方就能闻到花香，这是扩散现象，说明了分子在永不停息地做无规则运动；在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。
故答案为：扩散；压缩。
【点评】本题考查了扩散现象、内燃机的工作过程，属于基础题。
18．如图是汽油机工作时的
　排气　冲程；汽车启动后，发动机温度升高，是因为
　燃料燃烧放出热量　。
【分析】（1）根据气阀是否关闭及活塞运动方向判断汽油机的冲程；
（2）燃料燃烧过程化学能转化为内能，放出热量。
【解答】解：（1）图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；
（2）汽车启动后，燃料在气缸内燃烧，化学能转化为内能，放出热量，使发动机温度升高。
故答案为：排气；燃料燃烧放出热量。
【点评】本题考查了汽油机的工作过程各冲程的特点以及燃料燃烧放热，属于基础性题目。
19．图中是某四冲程内燃机工作循环中的
　做功　冲程，若此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是
　2400　r/min。
【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断什么冲程；
汽油机在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次。
【解答】解：从图中可以看出，气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程；
因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次；1秒内对外做功20次，飞轮转40r，1min飞轮转动的圈数为60×40r＝2400r。
故答案为：做功；2400。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程，知道在一个工作循环中曲轴转2圈、飞轮转2周、做功一次是解题的关键。
20．2021年4月14日，在长沙湘江两岸，上演别开生面的国家安全主题灯光秀，为市民献上视觉盛宴，如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气密度
　变小　，上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来，热空气上升驱动扇叶转动的过程与四冲程汽油机的
　做功　冲程相同。
【分析】（1）气体温度升高，气体的密度变小，热空气向上运动。再结合能量的转化的特点可做出判断。
（2）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。
【解答】解：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
故答案为：变小；做功。
【点评】本题考查了气体受热膨胀的特点及能量的转化，同时还要明确内燃机四个冲程中的能量转化情况，是一道基础题。
21．小明坐在行驶的公交车上，以公交车为参照物，公路旁的树是　运动　的，公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为　机械　能。
【分析】（1）研究物体的运动时，必须事先选定一个标准的物体，这个事先被选作标准的物体叫参照物。如果被研究的物体相对于这个标准位置发生了改变，则是运动的；如果被研究的物体相对于这个标准位置没有发生改变，则是静止的。
（2）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成。
【解答】解：（1）小明坐在行驶的公交车上，以公交车为参照物，公路旁的树与公交车之间的位置不断发生变化，则公路旁的树是运动的；
（2）公交车的内燃机在做功冲程将燃料的内能转化为机械能。
故答案为：运动；机械。
【点评】本题主要考查参照物、内燃机冲程的能量转化，基础题目。
22．热机的分类：最早的热机是　蒸汽轮机　；其次是　内燃机　；　喷气发动机　；　火箭发动机　。
【分析】要解答本题需掌握：最早的热机是蒸汽轮机，以及热机的发展史。
【解答】解：最早的热机是蒸汽机，依次是蒸汽轮机，内燃机，喷气发动机，火箭发动机。
故本题答案为：蒸汽轮机，内燃机，喷气发动机，火箭发动机。
【点评】本题主要考查学生对：蒸汽机的发展史的了解和掌握，是一道基础题。
23．热机是把　内　能转为　机械　能的机器。燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。四冲程内燃机的一个工作循环是由　吸气　、　压缩　、　做功　和　排气　四个冲程组成的。
【分析】（1）热机是把内能转化为机械能的装置；
（2）热机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
【解答】解：热机是把内能转为机械能的机器，常见的内燃机有汽油机和柴油机；四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的。
故答案为：内；机械；吸气；压缩；做功；排气。
【点评】本题考查了学生对热机概念以及内燃机的四个冲程的掌握，是基础性题目，比较简单。
24．热机的工作原理：燃料燃烧使　化学　能转化为　内　
能，　内　能通过　做功　转化为　机械　能。
【分析】热机是把内能转化为机械能的机器。
热机有四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程。同时要了解各个冲程的能量转化情况。
【解答】解：热机是将燃料的化学能通过燃烧转化为内能；在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能减少、转化成活塞的机械能。
故答案为：化学；内；内；做功；机械。
【点评】此题考查的是热机内部的能量转化现象，是一道基础题目。
25．饺子是中国传统美食，面团被擀成面皮，说明力可以改变物体的
　形状　，煮好的饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是
　扩散　现象。在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是
　乙　图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是
　丙　图。
【分析】（1）力的作用效果：一是改变物体的形状，二是改变物体的运动状态。组成物质的分子不停地做无规则运动，扩散现象证明了分子的无规则运动。
（2）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能；改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。
【解答】解：（1）包饺子时，将面团擀成皮，面团在力作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状；
饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，是因为饺子的香味分子在不停地做无规则运动进入到空气中，这是扩散现象；
（2）甲图酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能；
乙图中用力将活塞压下，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；
丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
因此与压缩冲程原理相同的是乙图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。
故答案为：形状；扩散；乙；丙。
【点评】本题考查了力的作用效果和扩散现象，属于识记性内容，比较简单。还考查了课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。
26．如图甲所示，壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动，并喷出大量“白气”，“白气”是水蒸气
　液化　形成的，在这个过程中水蒸气做功，内能
　减小　（选填“增大”“减小”或“不变”），图乙的汽油机的
　
　（选填“a”“b”“c”或“d”）冲程和此过程的工作原理是一样的。
【分析】壶内热水沸腾产生大量水蒸气，“白气”是水蒸气液化形成的；水蒸气膨胀对壶盖做功，内能转化为机械能；汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。
【解答】解：
壶中水沸腾时，壶内产生大量的水蒸气，“白气”是水蒸气液化形成的；
水蒸气膨胀对壶盖做功，把水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，因此壶盖会跳动，水蒸气的内能会减少；
a、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；
b、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；
c、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；
d、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；
可见，b图中能量转化方式与图甲中能量转化相同的是c；
故答案为：液化；减小；b。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法以及热机的有关知识，属于基础题目。
三．实验探究题（共2小题）
27．老师用图1所示实验装置加热试管使水沸腾时，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。
（1）图1实验中热能转化为　机械能　。
（2）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？　丙　。（选填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）
【分析】瓶内热水蒸发产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对瓶塞做功，内能转化为机械能；汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。
【解答】解：（1）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。
（2）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、进气门关闭，排气门打开，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、进气门打开，排气门关闭，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；
故答案为：（1）机械能；（2）丙。
【点评】本题考查了改变内能的方法，属于基础知识。
28．（1）图甲是一台单缸四冲程汽油机　压缩　冲程的示意图，其能量转化情况与　丙　（选填“乙”或“丙”）图相同，此过程中通过　做功　方式改变汽缸内燃料混合物的内能。
（2）科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。
①第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为　做功　（选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）冲程。
②第六冲程中活塞向　上　运动。（选填“上”或“下”）
【分析】（1）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；
改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化；对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；
（2）原来的四个冲程中有一次燃气对活塞做功，在新增的第五冲程中，水蒸气对活塞做功，物体对外做功，内能减小；
单缸六冲程内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次。
【解答】解：
（1）图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，此冲程机械能转化为的内能；
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，因此与做功冲程原理相同的是乙实验；
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，因此与做压缩程原理相同的是丙实验；
（2）在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，所以第五冲程为做功冲程；
为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程，活塞向上运动。
故答案为：（1）压缩；丙；做功；（2）①做功；②上。
【点评】本题考查了内燃机的做功冲程及其能量转化、内燃机六个冲程的工作过程，新型内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次。
四．计算题（共1小题）
29．单缸四冲程内燃机的飞轮的转速是每分钟转3600转。
（1）每秒对外做功多少次？
（2）1h能完成多少个冲程？
【分析】热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。
【解答】解：（1）汽油机一个工作循环包括四个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次；汽油机的飞轮转速是3600r/min，即每秒钟转60圈，完成120个冲程，做功30次；
（2）汽油机的飞轮转速是3600r/min，即每小时转216000圈，完成432000个冲程。
答：（1）每秒对外做功30次；
（2）1h能完成432000个冲程。
【点评】此题考查了内燃机完成一个工作循环飞轮转动的圈数和做功次数，要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，属于基础题。