14.1 热机 同步练习——2021-2022学年人教版九年级 物理 （含答案）

14.1
热机
同步练习
一、选择题
以下机械不属于热机的是
A．蒸汽机
B．火箭
C．洗衣机
D．汽油机
你知道拖拉机的发动机是哪种热机吗
A．汽油机
B．柴油机
C．蒸汽机
D．都不是
图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，它表示的是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
关于四冲程汽油机，下列说法正确的是
A．汽油属于可再生能源
B．做功冲程靠飞轮的惯性来完成
C．压缩冲程将内能转化为机械能
D．冷却液要用比热容较大的物质
四冲程内燃机工作时，依靠飞轮惯性来完成的冲程有
A．吸气和压缩冲程
B．压缩和排气冲程
C．吸气和排气冲程
D．吸气、压缩和排气冲程
四冲程汽油机，在压缩冲程活塞运动的过程中，关于气缸内气体，下列说法错误的是
A．密度增大
B．分子热运动加快
C．内能减少
D．温度升高
下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是
A．柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C．柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜
D．柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
有一台单缸四冲程的柴油机，它工作时飞轮转速为
，则它的气缸内燃气
对外做功
A．
次
B．
次
C．
次
D．
次
如图过程中。属于内能转化为机械能的是
A.
酒精灯里的酒精燃烧
B.
压缩气体点燃棉絮
C.
内燃机的压缩冲程
D.
水蒸气将软木塞冲出
关于以下实验的说法，正确的是
A．图甲：试管内的水蒸气推动塞子冲出去时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小
B．图乙：活塞压缩空气，硝化棉燃烧，此过程与热机的做功冲程原理相同
C．图丙：燃气烧水是用热传递的方式改变内能，热量由内能大的物体传递到内能小的物体
D．图丁：利用相同的电加热器分别给质量、初温均相同的水和食用油加热相同时间，水的温度变化慢，说明水的比热容比食用油的比热容小
在如图所示的“汽油机模型”实验中，将适量的汽油喷入厚壁有机玻璃圆筒内，用软木塞塞住筒口，筒内底转有两根与静电电机（电源）相连接的放电针，当方电针释放电火花时，以下说法正确的是
A．电火花放电使汽油燃烧的过程，将电能转化为汽油的化学能
B．燃气将软木塞冲出的过程，燃气的内能转化为软木塞的机械能，燃气的内能不变
C．此装置可模拟四冲程汽油工作时的做功冲程
D．汽油的热值随其质量的变小而变小
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
的补充正确的是
A．
做功冲程
内能转化为机械能
压缩冲程
机械能转化为内能
B．
压缩冲程
内能转化为机械能
做功冲程
机械能转化为内能
C．
压缩冲程
机械能转化为内能
做功冲程
内能转化为机械能
D．
做功冲程
机械能转化为内能
压缩冲程
内能转化为机械能
二、填空作图题
四冲程柴油机机有：吸气冲程、压缩冲程、
冲程和排气冲程。在压缩冲程中，气缸内的空气内能将
（选填“增加”“减小”或“不变”）。
某台单缸四冲程内燃机的气缸盖上有电线与电源连着，则这台热机是
机（选填“汽油”“柴油”）：它工作时每秒对外做功
次，则此热机的转速为
。
汽油机的一个工作循环是由
个冲程组成，其中对外做功
次．在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过
的方式增加内能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过
的方式减少汽缸内能．用水来冷却汽缸是因为水的
较大．
如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。这是因为酒精燃烧产生的燃气对外
，燃气的
能转化为盒盖的
能，这与四冲程汽油机的
冲程的能量转化相同。一台柴油机飞轮的转速为
，则在
内，柴油机完成
个冲程，对外做功
次。
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。
三、计算题
如下图所示是
型小汽车，下表列出有关数据。求：
(1)
若该小汽车行驶
，所耗油燃烧时最多放出多少热量？
(2)
若该小汽车在水平路面上以
的输出功率匀速直线行驶，速度为
，请计算该车
分钟内牵引力所做的功？
(3)
上一问中小汽车受到水平路面的阻力是多少？
(4)
若下图就是汽车动力装置——“四冲程汽油机”的某一时刻，由图可知，该冲程是
冲程。
某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为
，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是
，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为
。飞轮
转动
周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦）。求：
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(3)汽油机的功率。
答案
一、选择题
1.
【答案】C
【解析】热机是利用燃料燃烧释放的内能转化为机械能的机器，故蒸汽机、火箭、汽油机都利用了燃料燃烧的内能，而洗衣机消耗电能，利用电能工作，符合题意。
选C。
2.
【答案】B
【解析】家用的拖拉机燃烧的是柴油，故它的发动机是柴油机。
3.
【答案】B
【解析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程：
吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；
压缩冲程两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动。由图知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，故选B。
4.
【答案】D
【解析】A、汽油是石油提炼而来，石油是不可再生能源，汽油也是不可再生能源，故A错误；
B、吸气、压缩、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故B错误；
C、压缩冲程将机械能转化为内能，故C错误；
D、内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故D正确。
5.
【答案】D
6.
【答案】C
【解析】在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，气体的质量不变，但体积变小，所以气体的密度增大，且气体的内能增加，温度升高，分子热运动加快，故选C。
7.
【答案】B
【解析】柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞。此选项正确；在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式。此选项错误；柴油机比汽油机笨重，效率高同时燃料便宜。此选项正确；在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物。此选项正确。
8.
【答案】B
【解析】方法一：
柴油机的飞轮转速为
，
飞轮每秒转数：
，
每两圈对外做功一次，
每秒做功次数：
次。
故选B。
方法二：
四冲程内燃机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次。因为柴油机的飞轮转速为
，所以飞轮每秒转数
，飞轮每转两圈对外做功一次，故柴油机每秒做功次数
次。
9.
【答案】D
【解析】酒精灯里的酒精燃烧，是化学能转化为内能的过程，故A不符合题意；
压缩气体点燃棉絮，是机械能转化为内能的过程，故B不符合题意；
内燃机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程，故C不符合题意；
水蒸气将软木塞冲出，水蒸气对外做功，内能转化为软木塞的机械能，故D符合题意。
10.
【答案】A
【解析】水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故A正确；
活塞压缩空气使硝化棉燃烧，把机械能转化为内能，而热机做功冲程是把内能转化为机械能，故B错误；
燃气烧水是利用了热传递的方式改变内能，热传递过程中高温物体放出热量，低温物体吸收热量，故C错误；
加热相同时间，水的温度变化慢，说明水的比热容大，故D错误。
11.
【答案】C
【解析】（）将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，当放电针放电时，电能转化为内能；汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，燃气的内能转化为软木塞的机械能，燃气的内能减小；而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程，故AB错误，C正确；
（）燃料的热值是燃料的特性，不会随着质量的改变而改变，故D错误。
12.
【答案】C
【解析】热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，即机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能
二、填空题
13.
【答案】做功；增加
【解析】四冲程柴油机的四个冲程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；在压缩冲程中，活塞压缩气缸内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，空气的内能将增加。
14.
【答案】汽油；
【解析】单缸四冲程内燃机的气缸盖上有电线与电源连着，是用来电打火用的，可知是汽油机；
单杠四冲程汽油机，若该汽油机每秒它对外做功
次，转
圈，飞轮的转速为
。
15.
【答案】四；一；做功；热传递；比热容
【解析】内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在压缩冲程中，活塞由下向上压缩气缸内的空气，即对空气做功，使得空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了气缸内物质的内能；同时为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；在这里我们之所以选择用水作为冷却剂，源于水的比热容最大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高
时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好．
16.
【答案】做功；内；机械；做功；；
【解析】酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；
柴油机的转速为
，说明
内汽油机曲轴的转动
圈；一个工作循环中，轴转两圈，完成
个冲程，对外做功一次，故柴油机在
内完成
个冲程，对外做功
次。
17.
【答案】
【解析】在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气体做功，机械能转化为内能，所以两个气门都是关闭的。
三、计算题
18.
【答案】
(1)
(2)
(3)
(4)
做功
19.
【答案】
(1)
(2)
(3)