10.4热机随堂练习 2021-2022学年 北师大版九年级物理上册（含答案）

10.4热机随堂练习
一、选择题
1．如图是四冲程汽油机的结构示意图，下列有关说法正确的是（　　）
A．在一个工作循环中，活塞往复运动2次
B．吸气冲程，进气门关闭，排气门打开
C．汽油机顶部有喷油嘴
D．汽油机可达到100%
2．关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中错误的是（　　）
A．柴油机比汽油机费用低，但比较笨重
B．柴油机的一般比汽油机的高
C．一个工作循环中柴油机做功两次，比汽油机多一个做功冲程
D．在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
3．四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是（　　）
A．吸气冲程和做功冲程
B．压缩冲程和做功冲程
C．压缩冲程和排气冲程
D．做功冲程和排气冲程
4．如图所示为汽油机的四个冲程示意图，按照吸气、压缩、做功、排气的顺序工作时的正确排序为（　　）
A．甲乙丙丁
B．乙丙甲丁
C．丁乙丙甲
D．甲丙丁乙
5．关于热机的压缩冲程的作用，下列说法正确的是（
）
A．将尾气排出汽缸外
B．完成对外做功
C．吸进汽油和空气的混合物
D．压缩燃料和空气的混合物
6．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（
）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
7．科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将毁灭，人类开启“流浪地球”计划带着地球一起逃离太阳系。流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星，为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（
）
A．吸气冲程
B．做功冲程
C．压缩冲程
D．排气冲程
8．如图所示的实验，用酒精灯加热试管里的水，产生的水蒸气将橡胶塞冲向空中。下列说法正确的是（　　）
A．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的内能不变
B．能量转化的顺序为：化学能→机械能→内能
C．加热试管中的水，是用做功的方式使水的内能增加
D．塞子被推出试管口的过程与内燃机做功冲程的能量转化情况相同
9．如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法正确的是（　　）
A．水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减少了
B．实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能
C．对水加热过程中是通过做功使水的内能增大的
D．此实验展现了热机工作时压缩冲程的能量转化过程
10．如图所示是小华在家烧开水时出现的场景，下列说法正确的是（　　）
A．水沸腾时，不吸收热量，温度也不再变化
B．水沸腾时，壶嘴冒出的“白汽”属于扩散现象
C．壶嘴冒出的“白汽”是汽化现象
D．壶盖跳动与热机做功冲程的能量转化相同
二、填空题
11．四冲程内燃机工作中，把内能转化为机械能的是______冲程。柴油机的点火方式是______（选填“火花塞点火”或“直接压燃”）。
12．内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是______冲程。某品牌汽车汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内完成了______个工作循环。
13．如图所示，将试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动活塞使活塞迅速冲出试管口，该过程中的能量转化与四冲程内燃机的______冲程的能量转化相同；在此过程中，水蒸气的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。
14．如图是汽油机工作的___________冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水___________的特性。
15．在如图所示汽油内燃机的冲程中，能量转化情况是将_____能转化为机械能。紧接其后的_____冲程会排放有害废气，造成环境污染。
16．如图所示，一配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见桶内棉花燃烧起来，这是通过______的方式使玻璃筒内的空气内能增加、温度升高的，从能量转化的角度看，汽油机工作时______冲程与该图实验相同。
17．如图是航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒内达到起飞速度。汽缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞对外做功，这与热机______冲程工作原理相似。牵引索与蒸汽活塞连接的两个定滑轮能改变______，使舰载机获得巨大的牵引力从而被弹射起飞。
18．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
20%—30%
30%—45%
应用
小型轻便机械
大型设备
19．用天燃气烧水，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燃气把1kg的水从20℃加热至刚沸腾时，水吸收了______J的热量。
20．某台Q195型汽油机的部分技术规格如下表所示：
汽缸数
单缸排量
额定功率
转速
燃气气压
1
0.5×10-3m3
2400r/min
5×106Pa
其中，“额定功率”是指汽油机正常工作时对外所做机械功的功率：“单缸排量”是活塞从上止点到下止点所扫过的容积。“燃气气压”是指汽油机在做功冲程中燃气对活塞的平均压强。则内燃机每分钟做功_________J，其额定功率_____W（不考虑机械能的损失）。
三、解答题
21．如图所示，取一只透明胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮。
（1）实验中，你将观察到的现象是：________________。
（2）请你写出影响实验成败的一个原因可：__________________。
（3）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的______能减少，转化为_____能。
（4）根据这个原理，可以制造出的机器是___________。
22．如图1所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
排量
2.0L
输出功率
120kW
转速
6000r/min
(1)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1s内做功_____J，单缸排量V=_____L。
②在每个做功冲程里，发动机做功W=_____J。
(2)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=_____Pa。
(3)如图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整（要求各表达式均用S、l或p表示）：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=_____，燃气对活塞所做的功W=_____，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=_____，故W=pV。
答案
1．A
2．C
3．C
4．D
5．D
6．D
7．B
8．D
9．A
10．D
11．做功
直接压燃
12．做功
15
13．做功
减小
14．排气
比热容大
15．内
排气
16．做功
压缩
17．做功
力的方向
18．火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
空气、汽油混合物
空气
点燃
压燃
19．做功
3.36×105
20．
21．
塑料盒盖飞出去
塑料盒盖盖得太紧或酒精太少等
内
机械
热机
22．1.2×105
0.5
600
1.2×106
pS
pSl
Sl