10.4热机基础练习 2021-2022学年北师大版九年级物理全一册（含答案）

10.4热机基础练习
一、选择题
1．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
2．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
3．如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
4．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
5．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
6．如图1所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，其工作顺序正确的是（　　）
A．甲乙丙丁
B．乙甲丙丁
C．乙丁甲丙
D．乙甲丁丙
7．礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连，使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（　　）
A．罐内气体的内能增大
B．罐内气体的温度不变
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能转化方式与汽油机做功冲程相同
8．下列说法中正确的是（　　）
A．冰在熔化过程中温度和内能都保持不变
B．汽油机在压缩冲程中，将内能转化为机械能
C．经过火勺店，人们闻到火勺的香味是扩散现象
D．冬天“搓手取暖”和"烤火”都是通过热传递的方式增加手的内能
9．如图为一单缸四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，该机转速为1200r/min，则下列说法正确的是（　　）
A．此冲程为吸气冲程，内能转化为机械能
B．此冲程为压缩冲程，机械能转化为内能
C．该机1s内完成20个冲程，做功20次
D．该机1s内完成40个冲程，做功40次
10．关于热机的效率，下列说法正确的是（　　）
A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越少
B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的低
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
11．图是汽油机工作时四个冲程的示意图，甲、乙、丙、丁四个冲程中，___________冲程的气缸内燃料混合物的压强增大、温度升高。（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）
12．如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为______冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的______大的特性。
13．如图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，说明对物体做功，物体的内能______（选填
“增大”或“减小”），这个过程与四冲程汽油机的______冲程相似。
14．如图所示的A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示做功改变物体内能的实验示意图。A图是四冲程汽油机的___________冲程，与它原理相同的是___________图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是___________图。（后两空选填字母）
15．家用轿车常用汽油机驱动，四冲程汽油机在__________冲程将一部分内能转化为机械能，其余的内能会使轿车发动机周围温度急剧升高，影响发动机正常工作。汽车中常利用水来散热，因为水的___________较大，这是利用____________的方式降低发动机的温度。
16．柴油机和汽油机的区别
汽油机
柴油机
构造
顶部_______
顶部_______
燃料
_______
_______
吸气冲程
_______
_______
点火方式
_______式
_______式
效率
20%—30%
30%—45%
应用
小型轻便机械
大型设备
17．如图所示是某汽车发动机的一个冲程的示意图，此冲程是________冲程，若该发动机为四冲程的柴油机，且其曲轴的转速为2400转，则在内做功_________次。
18．如图甲所示装置，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后动电火花发生器的按钮看到盒盖飞出去了，图______（乙/丙）中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。如果该内燃机每秒钟对外做功15次，该内燃机飞轮转速是______转/分钟。
19．用天然气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同；在标准大气压下用天然气把3kg的水从20℃加热至刚沸腾时，水的比热容______（填“增大”“减小”或“不变”），水吸收了______J的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
20．如图是流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。当点燃走马灯内的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将______运动（选填“向上”“向下”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。走马灯工作时的能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。
三、解答题
21．阅读短文，回答问题。
内燃机是将燃料燃烧释放出来的热能，转变成有用机械能的一种能量装置。内燃机中的燃料与空气混合、燃烧，产生高温、高压的工作气体，推动活塞通过连杆、曲轴箱向外输出机械功，这一能量转变过程完全在发动机内部完成。
内燃机有往复活塞式内燃机、转动式燃气轮机、复合式发动机和喷气推进机，这些热机统称为内燃动力装置。
内燃机有热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便等优点；世界上内燃机的拥有量大大超过任何其他的热力发动机。内燃机对燃料要求高，不能直接燃用劣质燃料和固体燃料；因间歇换气及制造的困难，单机功率的提高受到限制，现代内燃机的最大功率一般小于4万千瓦，而蒸汽机的单机功率可以高达数十万千瓦；内燃机不能反转，其工作过程中产生的噪声和废气严重污染着环境。
(1)内燃机工作过程，将燃料燃烧释放出来的
_____
能，转化为有用的
______
能；
(2)家庭轿车的汽油机是
_________
（选填“往复活塞式”、“转动式”或“喷气推进式”）内燃机，蒸汽机
______
（选填“是”或”“不是”）内燃机；
(3)内燃机具有结构紧凑、热效率高、________
等优点，不能反转、不能直接燃用劣质燃料和固体燃料等不足；工作过程中产生的
__________
严重污染着环境。
22．请阅读《热机的发展》
热机的发展
热机发明后，一直在持续的改进和发展中。所谓热机，就是一种将内能转换为机械能的机械，我国南宋出现的走马灯是世界上较早的热机（涡轮机）的雏形。在近代科技发展中，热机扮演了非常重要的角色——被称为第一次工业革命的动力源的蒸汽机就属于热机中的外燃机，而在汽车上广泛使用的汽油发动机、柴油发动机则属于热机中的内燃机。
1862年，法国工程师德罗夏在本国科学家卡诺研究热力学的基础上，提出了四冲程内燃机工作原理：活塞下移、进燃料；活塞上移，压缩气体；点火，气体迅速燃烧膨胀，活塞下移做功；活塞上移，排出废气。四个冲程周而复始，推动机器不停地运转。德罗夏只是天才地提出了四冲程的内燃机理论，而将这一理论变为现实的是德国发明家奥托。1876年，他设计制成了第一台四冲程内燃机（以煤气为燃料）。它具有体积小、转速快等优点。后来这种机械常常用汽油作燃料，所以又叫汽油机。它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。随后德国人狄塞尔提出压燃式内燃机原理，1897年成功制造了以柴油为燃料的柴油机。
19世纪末，随着电力工业的发展，中心发电站迅速兴起。汽轮机因之产生和发展。20世纪初，美国人柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机，改进了性能，并一直使用到现在。燃气轮机是发展较晚的热机。1920年德国人霍尔茨瓦兹制成第一台能实用的燃气轮机，热效率为13％，但因仍存在许多缺点而被放弃。1939年瑞士制成4兆瓦的燃气轮机发电机组，效率达18％。同年，在德国制造的喷气式飞机试飞成功，使用He－S3B涡轮喷气发动机。从此燃气轮机步入实用阶段，并开始迅速发展。
目前，在航空上普遍应用燃气轮机，有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等。
（1）在热机的发展过程中，出现了多种类型的热机，请写出2种热机______；
（2）四冲程循环理论提及的“巨大爆发力”由图中的______冲程实现。
A．B．C．D．
答案
1．C
2．D
3．C
4．C
5．C
6．D
7．D
8．C
9．B
10．A
11．乙
12．做功
比热容
13．增大
压缩
14．做功
F
D
15．做功
比热容
热传递
16．火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
空气、汽油混合物
空气
点燃
压燃
17．做功
20
18．丙
1800
19．做功
不变
1.008×106
20．向上
做功
21．内
机械
往复活塞式
不是
机动性强或运行维护简便
噪声和废气
22．蒸汽机、汽油机、柴油机等
C