第十四章 第1节 热机 练习 2021-2022学年人教版物理九年级（有解析）

2021-2022学年人教版物理九年级
第十四章 第1节 热机
一、单选题
1．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
2．下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（　　）
A．汽车内燃机压缩冲程是利用内能来做功
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体
C．汽车在行驶时，内燃机把油料中的化学能全部转化成机械能
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该汽油机活塞每秒对外做功40次
3．热机工作时能量的转化过程是（　　）
A．热能→化学能→机械能 B．化学能→热能→机械能
C．化学能→机械能→热能 D．热能→机械能→化学能
4．下列说法正确的是（　　）
A．“尘土飞扬”就是分子在做无规则运动
B．炽热的铁水具有内能，冰块不具有内能
C．热传递是改变物体内能唯一的方法
D．在做功冲程中，汽油机把内能转化为机械能
5．2019年1月3号，“嫦娥”奔月成功，如图所示是运载嫦娥四号探测器的长征三号乙载火箭成功发射时的场景，下图中与火箭发射时能量转化一致的冲程是（　　）
A． B． C． D．
6．汽油机作为动力装置大多用在小汽车、飞机以及一些轻巧的机械上。如图所示是汽油机工作原理示意图，分析可知是四冲程汽油机的（　　）
A．做功冲程，将机械能转化为内能 B．压缩冲程，将机能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．压缩冲程，将内能转化为机械能
7．下图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．这四个冲程的正确顺序是：乙→甲→丁→丙
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C．甲冲程中内能转化为机械能
D．吸气冲程中吸入的是纯净的空气
8．汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（　　）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
C．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
9．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
10．下列说法中，正确的是（　　）
A．柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的内能
B．柴油机在做功过程中，燃气推动活塞做功将内能转化为机械能
C．汽车发动机用水作冷却剂，是利用水密度大的特点
D．电动机的核心部件电动机，属于热机的一种
二、填空题
11．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。此过程中，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。
12．如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，用力迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧，这个过程中的能量转化与热机的________冲程相似，用手去触摸透明筒外壁，感觉到手发烫，这是通过________的方式改变手的内能。
13．如图所示是小明用气球制作的“愤怒的小鸟”,吹气后用手捏住气球的吹气口,当把手松开时,气体就会从吹气口喷出,“小鸟”快速的飞向前方,这一过程是_______能转化为机械能，该过程与四冲程内燃机的______冲程所发生的能量转化相同.
14．汽油机和柴油机在结构上的主要区别是：______的点火装置是火花塞，它在吸气冲程吸入气缸的是______。此外，二者比较：在压缩冲程中______的压缩程度更高。
15．某老师将掉在地上的打火机放入裤子口袋，一会儿觉得凉凉的，取出来一看，里而的气体通过打火机身上的裂缝跑完了，打火机本身温度降低，这个过程类似于空调的制冷剂在空调______（选填“内机”和“外机”）汽化吸热，其能量转化也相当于如图中汽油机工作中的图中______图所示的冲程。
16．如图，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。
(1)在这个过程中，燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去时，水蒸气的___能转化为塞子的____
(2)这个实验基本反映出了热机的工作原理，即可以利用物体内能对外做功，与汽油机的___冲程的原理相同
17．运载卫星的火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的______冲程。此过程中，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过______的方式改变箭体的内能。
18．如图，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的______能转化为塞子的_______能；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。
19．如图流程图是用来说明单缸四冲程柴油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。请对如图①②③④进行正确补充：
①压缩冲程
②_____
③_____
④内能转化为机械能
四冲程柴油机，飞轮转速为3600转/分，使柴油机排出废气的是_____冲程，该柴油机活塞1min对外做功_____次。
20．如图所示的压缩空气引火仪，迅速下压活塞使棉花点燃，在此过程中是通过____的方式来改变空气内能的，此过程与四冲程汽油机的____冲程的能量转化相同。若某汽油机在 1s 内完成 20 个工作循环，则飞轮的转速为____r/min。
试卷第6页，共6页
试卷第5页，共6页
参考答案
1．D
【详解】
甲图，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；乙图，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；丙图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；丁图，进气门、排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故正确的顺序是甲、丙、丁、乙。
故选D。
2．B
【详解】
A．单缸四冲程内燃机只有做功冲程利用内能对外做功，其余三冲程都靠飞轮的惯性来完成，故A错误；
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故B正确；
C．汽车在行驶时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗了，故C错误；
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则1s内飞轮转40转，飞轮转两转为一个周期，一个周期做功一次，所以1s内该汽油机活塞做功20次，故D错误。
故选B。
3．B
【详解】
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。
4．D
【详解】
A．“尘土飞扬”是机械运动，故A错误；
B．任何物体都有内能，故B错误；
C．做功和热传递都可以改变物体的内能，故C错误；
D．做功冲程将汽油燃烧释放的能量推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
火箭发射时，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能。
A．图中的进气门打开，排气门关闭，活塞向下运行，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意；
B．图中的气门都关闭，活塞向上运行，是压缩冲程，此时机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．图中的气门都关闭，活塞向下运行，活塞容积增大，且上端的火花塞放出电火花，是做功冲程，在这一过程中，内能转化为机械能，故C符合题意；
D．图中的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运行，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。
故选C。
6．C
【详解】
由图知，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能。
故选C。
7．A
【分析】
掌握内燃机的四个冲程及其特点：吸气、压缩、做功、排气冲程，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。
【详解】
甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能，是第二冲程；乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能，是第三冲程：
A．四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙，故A正确；
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，故B错误；
C．甲冲程中机械能转化为内能，故C错误；
D．丁冲程中内能转化为机械能，故D错误。
故选A。
8．C
【详解】
A．柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都叫做内燃机，故A正确，不符合题意；
B．四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，只是在做功冲程对外做功一次，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，故B正确，不符合题意；
C．内燃机工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故C错误，符合题意；
D．柴油机属于压燃式，压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，故D正确，不符合题意。
故选C。
9．B
【详解】
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。
10．B
【详解】
A．柴油机的压缩冲程，是压缩气体做功，涉及了能量转化，故是做功的方式改变内能，故A选项错误；
B．柴油机在做功过程中，燃气推动活塞做功将内能转化为机械能，故B选项正确；
C．汽车发动机用水作冷却剂，是利用水比热容比较大的特点，升高相同的温度吸收的热量比较多，故C选项错误；
D．电动机的核心部件电动机，利用的是电能转化为机械能，不是利用燃料的内能，故不是热机，故D选项错误。
故选B。
11．内 机械 做功
【详解】
[1][2]点燃盒内的酒精后，酒精的化学能转化为内能，燃气对盒盖做功，内能转化为机械能。
[3]四冲程汽油机的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，所以题中实验装置发生的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。
12．压缩 热传递
【详解】
[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，硝化棉燃烧起来，说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似。
[2]用手去触摸透明筒外壁，手吸收热量，感觉到手发烫，通过热传递的方式改变物体的内能。
13．内 做功
【分析】
（1）对物体做功时，物体的内能会增大，物体对外做功时，内能会减小；
（2）汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能，做功冲程中内能转化为机械能．
【详解】
气球内的气体向外喷出，气体对外做功，气体的内能转化为球的机械能，球内气体的内能减小、温度降低；
内燃机的做功冲程中，产生高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．
14．汽油机 空气和汽油的混合物 柴油机
【详解】
[1]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。
[2]在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气。
[3]柴油机属于压燃式发动机，压缩冲程接近终了时，喷入气缸内的柴油是靠吸收缸内已压缩的高温、高压空气的热量而自行着火燃烧的，为了创造柴油机自燃的有利条件，压缩程度更高。
15．内机 A
【详解】
[1][2]空调的制冷剂在空调内机汽化吸热，使室内的温度降低，汽化吸热，内能增大，与汽油机的压缩冲程能量转化类似，都是内能增大。
16．内 机械能 做功
【详解】
[1][2]在实验过程中，酒精燃烧产生的化学能会转化为试管内水和水蒸气的内能，当内能增大到一定程度时，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，把塞子冲出去。
[3]实验中能量的转化是内能转化为机械能，即利用水蒸气的内能来对塞子做功，与汽油机的做功冲程相同。
17．做功 做功
【详解】
[1]火箭升空的过程中，发动机将燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能。所以火箭升空的过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。
[2]在此过程中，火箭箭体与空气摩擦，火箭箭体克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，导致火箭体发热，这是通过做功的方式改变箭体的内能。
18．内 机械 做功
【详解】
[1][2]由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能。
[3]此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。
19．机械能转化为内能 做功冲程 排气 1800
【详解】
[1]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。
[2]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。
[3]使柴油机排出废气的是排气冲程。
[4]已知飞轮转速为3600转/分，一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，1min做功1800次。
20．做功 压缩 2400
【详解】
[1][2]压缩空气引火仪中迅速下压活塞使棉花点燃，在此过程中是通过外力做功，压缩体积的方式改变空气的内能，机械能转化为内能，此过程与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
[3]四冲程汽油机做功1次时，飞轮转2圈，完成4个工作循环；若某汽油机在1s内完成20个工作循环，则飞轮的转速为40r/s，即2400r/min。答案第6页，共6页
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