14.1热机 课后练习 2021-2022学年人教版物理九年级全一册（含答案）

热机
一、单选题
1．如图所示实验，试管口木塞冲出过程（　　）
A．试管口出现的白雾是水蒸气
B．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
C．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
D．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
2．如图是演示把活塞沿厚玻璃筒迅速压下的实验。表示汽油机四个冲程的示意图，其中与该实验的实验原理相同的冲程是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．如图是四冲程汽油机工作示意图，其中使汽车获得动力的冲程是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．一台单缸柴油机，飞轮的转速是1200r/min，那么，ls内柴油机对外做功的次数是（　　）
A．1200次
B．600次
C．20次
D．10次
5．关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（　　）
A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴
B．汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火
C．吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气
D．小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机用柴油机做发动机
6．如图所示，烧瓶内盛有少量的水，给瓶内气体打气，当瓶塞跳起时，关于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．瓶外出现白雾是汽化现象
B．瓶塞被冲出去说明分子间存在排斥力
C．瓶塞跳起的过程，气体的内能减小
D．瓶塞跳起的能量转化形式与热机压缩功冲程能量转化相同
7．内燃机在压缩冲程末，气缸内的（　　）
A．内能增大，温度升高
B．内能不变，温度升高
C．内能减小，温度升高
D．内能减小，温度降低
8．如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将内能转化为机械能
B．压缩冲程，将机械能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．做功冲程，将机械能转化为内能
9．将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机叫做（　　）
A．电动机
B．抽水机
C．热机
D．烘干机
10．内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（　　）
A．温度降低，内能减小
B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大
D．温度降低，内能增大
11．下列图像中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A．滑下滑梯
B．做功冲程
C．压缩点火
D．弯折铁丝
12．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
二、多选题
13．如图甲所示，两手很快地牵动绳子，让绳子跟铜管摩擦，一会儿铜管中乙醚沸腾，乙醚蒸气把软木塞冲起；如图乙所示，用酒精灯给试管加热，一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气也把软木塞向上冲起。针对这两种现象，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中是通过做功来增加铜管内能，再通过热传递增加乙醚的内能
B．乙图中是通过热传递来增加试管中水的内能
C．甲图和乙图中软木塞被冲起，都是“蒸气”的内能转化为软木塞的机械能，这个过程相当于内燃机的压缩冲程
D．图甲、图乙说明“做功”和“热传递”都能改变物体的内能
14．如图所示，是四冲程汽油机压缩冲程示意图，这个冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。在压缩冲程中，气缸内的气体（　　）
A．内能增加
B．温度升高
C．吸收热量
D．分子热运动加快
15．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减小
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
三、填空题
16．内燃机及其工作原理：将燃料的____能通过燃烧转化为____能，又通过做功，把____能转化为______能。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为____、_____
等。
17．汽油机一个工作循环为四个冲程即_____冲程、_____冲程、____冲程、____冲程。
18．一次烧水过程中，水烧开后，她看到锅盖向上跳动，其原因是水蒸气的___________能转化为锅盖___________能。此过程中，水蒸气的内能改变是通过___________方式实现的。四冲程汽油机工作过程中的___________冲程与上述能量转化过程相同。
四、实验题
19．小陈的老师在上课时进行了如图所示的两个演示实验：
(1)甲装置是一个配有活塞的厚玻璃管里放一小团硝化棉。实验时，应把活塞迅速下压，可以观察到硝化棉被点燃，这是因为活塞对空气做功，把活塞______能转化为空气的______能，此过程与四冲程柴油机的______冲程最相似；
(2)乙实验装置是厚壁玻璃瓶内装少许水，并不断向瓶内打气，过一会可以看到瓶塞弹跳起来，同时瓶内水面上内会出现白雾。由此可以推断瓶塞弹跳起来时水蒸气内能______（选填“增大”或“减小”），温度______（选填“升高”或“降低”），此过程是通过______（做功/热传递）的方式来改变水蒸气内能。
20．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。
(1)酒精灯燃烧，______
能转化为______能；
(2)水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的______能；
(3)水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度______，内能______；
(4)水蒸气冲开瓶塞的过程，______能转化为______能，这相当于四冲程内燃机的______冲程。
参考答案
1．B
解：A．试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误；
B．当酒精灯对试管加热时，试管内的水蒸气对塞子做功，将塞子冲出，此过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故B正确；
C．白雾是水蒸气遇冷液化形成，所以内能减小，故C错误；
D．此过程中内能转化为机械能，而内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，二者能量转化情况不同，故D错误。
故选B。
2．C
解：活塞沿厚玻璃筒迅速压下的实验中，活塞对筒内气体做功，气体内能增大，温度升高，机械能转化为内能，与内燃机的压缩冲程能量转化相同。
A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，故A不符合题意；
B．图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，为排气冲程，故B不符合题意；
C．图中进气门、排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故C符合题意；
D．图中进气门、排气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，故D不符合题意。
故选C。
3．C
解：使汽车获得动力的冲程是做功冲程。
A．进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；
B．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B不符合题意；
C．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，高温高压燃气的内能转化为机械能，是做功冲程，故C符合题意；
D．排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故D不符合题意；
故选C。
4．D
解：飞轮每分钟转1200r，则飞轮每秒的转数20r，因为飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s内柴油机对外做功的次数是10次。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．B
解：A．汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A正确；
B．柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故B错误；
C．在热机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故C正确；
D．柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机用于小型机械，例如小汽车、摩托车，故D正确。
故选B。
6．C
解：A．烧瓶内出现的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故A错误；
BC．瓶塞跳起的过程，气体对外做功，气体的内能减小，瓶内空气中的水蒸气液化成白雾，故B错误，C正确；
D．热机压缩冲程中把机械能转化成内能，与瓶塞被冲出试管口的过程是内能转化为机械能，即能量的转化不同，故D错误。
故选C。
7．A
解：压缩冲程是活塞压缩气体对气体做功的冲程，气体内能增加，温度升高，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
8．B
解：由图中可知，此时吸气门、排气门均关闭，气缸内气体被压缩，机械能转化为内能，其内能增加，故是压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
9．C
解：A．电动机工作是将电能转化为机械能，故A不符合题意；
B．（电动）抽水机工作是将电能转化为机械能，故B不符合题意；
C．热机工作是将内能转化为机械能，故C符合题意；
D．烘干机工作是将电能转化为内能，故D不符合题意。
故选C。
10．A
解：内燃机做功冲程中消耗的是内能，转化成机械能，符合能量守恒定律，对外做功，内能会减少，而温度是内能的外在表现，温度会降低，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
11．B
解：A．滑下滑梯感觉热，是一种摩擦生热，是机械能转化为内能，故A不符合题意；
B．内燃机的做功冲程，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，故B符合题意；
C．压缩点火，是对空气做功使空气的内能增加，温度升高达到了棉花的燃点，是机械能转化为内能，故C不符合题意；
D．弯折铁丝，铁丝发热，是对物体做功，物体的内能增大，是机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选B。
12．D
解：AC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少，故AC错误；
B．罐内气体内能减少，温度降低，故B错误；
D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，也是将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
13．ABD
解：A．甲拉动绳子过程中，绳子与金属管相互摩擦做功，金属管温度升高，内能增大，然后通过热传递使乙醚升温，故A正确；
B．乙用酒精灯加热，使水升温，是通过热传递来增加试管中水的内能，故B正确；
C．“蒸气”的内能转化为软木塞的机械能，这个过程相当于内燃机的做功冲程，故C错误；
D．根据甲乙实验可知，“做功”和“热传递”都能改变物体的内能，故D正确。
故选ABD。
14．ABD
解：由图知道，这是压缩冲程。在这个冲程中，活塞的机械能转化成汽油和空气的混合物的内能，因此气缸内的汽油和空气混合物的内能增加、温度升高，分子热运动加快；这是通过做功改变物体内能的，不是吸收热量。
故选ABD。
15．CD
解：A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C正确；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选CD。
16．化学
内
内
机械
汽油机
柴油机
解：略
17．吸气
压缩
做功
排气
解：略
18．内
机械
做功
做功
解：[1][2][3][4]水烧开后，锅盖跳动是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。这个过程中，水蒸气对锅盖做功，内能减少。四冲程汽油机的做功冲程与这个能量转化相同。
19．机械
内
压缩
减小
降低
做功
解：(1)[1][2]甲装置中，活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，使空气内能增加，温度升高，达到乙醚的着火点，棉花就会燃烧。
[3]四冲程柴油机的压缩冲程是活塞压缩做功，机械能转化为气缸内物质的内能，所以能量转化形式相同。
(2)[4][5][6]乙装置中，往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减小，温度降低，水蒸气放出热量，发生液化形成了小水滴，形成了瓶口的“白雾”。
20．化学
内
内
降低
减小
内
机械
做功
解：(1)[1][2]酒精灯燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。
(2)[3]水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。
(3)[4][5]水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功。水蒸气的温度减小，内能减小。
(4)[6][7][8]水蒸气冲开瓶塞的过程，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同。