人教版九年级物理14.1热机习题（含解析）

人教版九年级物理14.1热机习题
一、单选题
下列交通工具中，没有利用热机的是
A. 蒸汽火车 B. 飞机 C. 轮船 D. 自行车
如图是四冲程汽油机的剖面图，它是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的。其中内能转化为机械能的是
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是：
A. 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
C. 做功冲程，机械能转化为内能
D. 做功冲程，内能转化为机械能
关于下列四幅图，下列说法中不正确的是
A. 装置在持续加热一段时间后，塞子飞出的过程中，瓶内气体内能减少
B. 装置从打气到瓶塞跳出之前，瓶内气体和打气筒内能改变方式相同
C. 如图显示的是汽油机的做功冲程，在这个工作过程中内能不断增大
D. 图中火箭加速上升阶段，搭载的卫星的机械能增大
如图，是小明跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，与做功冲程最相似的是哪个动作
A. B.
C. D.
汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是
A. 汽油机一个工作循环正确的顺序是：丁丙甲乙
B. 甲冲程中的能量转化是：机械能转化为内能
C. 丙冲程中存在的能量转化是：化学能转化为内能
D. 依靠飞轮惯性完成的冲程是：甲、乙、丁冲程
如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是
A. 做功冲程，将机械能转化为内能
B. 做功冲程，将内能转化为机械能
C. 压缩冲程，将机械能转化为内能
D. 压缩冲程，将内能转化为机械能
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. 罐内气体的内能增加
B. 罐内气体分子热运动加剧
C. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D. 该过程能量转化方式与汽油机做功冲程相同
关于四冲程汽油机，下面说法中正确的是
A. 在做功冲程，内能转化为机械能
B. 汽油机在吸气冲程吸入的是空气
C. 在压缩冲程，内能转化为机械能
D. 四个冲程依次为吸气、做功、压缩、排气
下列关于热现象的说法中正确的是
A. 物体的温度越高所含的热量越多
B. 内燃机的做功冲程将机械能转化成内能
C. 打扫卫生时灰尘飞扬说明分子在永不停息地做无规则运动
D. 物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强
二、填空题
柴油机和汽油机在构造上的区别是，柴油机顶端有______，汽油机顶端有______。
如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将 转化为机械能，若该汽油机每秒完成个冲程，则每秒它对外做功 次、飞轮转过 圈．
在学习了热机后一物理兴趣小组成员根据古希腊数学家希罗发明的“汽转球”装置组装实验，将一个空心球通过两个空心管与一个装有水的密闭锅连接在一起，如图所示。在锅底加热使水沸腾，产生的水蒸气由管子进入球中，从球两旁喷出并使球体快速转动，这个过程与汽油机的______冲程发生的能量转化相同。
图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，这是通过 的方式使玻璃筒内空气的内能增加，这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同；图乙中我们看到塞子飞出去，这是水蒸气的 能转化为塞子的 能．
三、实验探究题
图甲是一台单缸四冲程汽油机______冲程的示意图，其能量转化情况与______选填“乙”或“丙”图相同，此过程中通过______方式改变汽缸内燃料混合物的______。
科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。
第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速______成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为______选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”冲程。
第六冲程中活塞向______运动。选填“上”或“下”
16.小南和小湘两名同学帮物理老师到实验室里准备实验器材，所准备的两个实验装置如图所示，其中，甲装置是在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花球；乙装置中，玻璃瓶内装了少许水，认真思考并回答下列问题。
乙实验中，用打气筒往瓶内打几下气后，可看到塞子跳起，瓶中同时会出现白雾，这是因为瓶内气体推动瓶塞，瓶内气体内能______选填“变大”“变小”“不变”。
甲、乙两实验都是用______方式改变内能。其中甲装置相当于汽油机的______冲程。
1.【答案】
【解析】解：蒸汽火车、飞机、轮船的发动机均是一种把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置，即热机．故选D．
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查热机的能量的转化，热机就是利用内能来工作的机械，将内能转化为机械能。内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点。
【解答】
在压缩冲程末，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，在这个过程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能减少，温度降低，燃气的内能转化为活塞的机械能；所以，内能转化为机械能的是做功冲程。
故选C。

3.【答案】
【解析】
【分析】
此题主要考查了四冲程内燃机四个冲程的特点，判断冲程名称时，先根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，排气和吸气冲程没有能的转化。
【解答】
如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确、BCD错误。
故选A。
4.【答案】
【解析】
【分析】
该题考查了做功改变内能的应用、热机工作原理以及机械能的影响因素等知识点，是一道综合题。
物体对外做功，其自身的内能会减小，温度降低；
改变物体内能的方式：做功和热传递；对物体做功，机械能转化为内能；物体对外做功，将内能转化为机械能；
热机工作时，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气对活塞做功，内能转化为机械能；
机械能包括动能与势能，根据它们的影响因素可做出判断。
【解答】
A.在试管内装些水，用橡胶塞塞住，加热使水沸腾，会看到塞子受到水蒸气的压力而冲出去，此过程蒸气对外做功，内能减小，温度降低，故A正确，不符合题意；
B.用打气筒向瓶内打气的过程中压缩瓶内空气做功，机械能转化为内能；活塞克服与筒壁间的摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，瓶内气体和打气筒内能改变方式相同，故B正确，不符合题意；
C.汽油机的做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为机械能，所以燃气的内能减少，故C错误，符合题意；
D.火箭加速上升的过程中，搭载的卫星的质量不变，其速度增大、高度增大，所以动能和重力势能都增大，即机械能增大，故D正确，不符合题意。
故选C。
5.【答案】
【解析】解：小明同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，鼻孔吸气相当于吸气冲程，气沉丹田相当于压缩冲程，打完收工相当于排气冲程；排山倒海时对外做功，相当于做功冲程，故C正确。
故选：。
内燃机四个冲程中的能量转化情况：吸气和排气冲程不发生能量转化，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。
此题主要考查热机的工作循环特点，解答时要明确它的四个冲程吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程、做功冲程能量的转化。
6.【答案】
【解析】解：甲冲程，两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，是第二冲程；
乙冲程，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；
丙冲程，气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能是第三冲程；
丁冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；
A、四个冲程的正确顺序是丁甲丙乙，故A错误；
B、甲冲程中机械能转化为内能，故B正确；
C、丙冲程是做功冲程，此冲程燃料燃烧化学能转化为内能，故C正确；
D、靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁，故D正确。
故选：。
判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；在压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能；对外提供内能的冲程只有做功冲程，其它三个冲程都是依靠惯性完成的。
本题考查了汽油机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
7.【答案】
【解析】解：
由图可知，内燃机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程，该冲程是燃料燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞做功，是内能转化成机械能，故B正确，ACD错误。
故选：。
汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程，同时还可参考火花塞的状态进行判断；在四冲程内燃机工作过程中有两个冲程存在能量转化：一个是压缩冲程，将机械能转化为内能；另一个是做功冲程，将内能转化为机械能。
此题主要考查了汽油机的四个冲程中的做功冲程及能量转化情况。
8.【答案】
【解析】略
9.【答案】
【解析】解：、在做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，故将内能转化为机械能的过程，故A正确；
B、汽油机在吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故B错误；
C、压缩冲程，即活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，故是将机械能转化为内能的过程，故C错误；
D、内燃机的四个冲程依次是：吸气、压缩、做功、排气冲程，故D错误。
故选：。
四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
本题考查了内燃机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。
10.【答案】
【解析】解：、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说吸收热量或放出热量，故A错误；
B、内燃机的一个工作循环有四个冲程，做功冲程是将内能转化成机械能，故B错误；
C、灰尘是可以看得见的物体，因此灰尘的飞扬不是分子的运动，而是物体的机械运动，故C错误；
D、比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸收或放出热量的能力，比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越强，故D正确。
故选：。
热量是一个过程量，存在于热传递过程中，只能说吸收或者放出热量，不能说含有或者具有热量；
内燃机的一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能；
分子在不停做无规则运动；
比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与吸放热的多少、质量、体积的大小都没有关系。
要正确理解热机的过程、分子的运动、比热容以及热量与内能的关系。解决问题的诀窍是：物体吸热或温度升高，内能一定增大；但物体的内能增大，不一定是由物体吸热或温度升高引起的。
11.【答案】喷油嘴；火花塞
【解析】解：柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴；汽油机顶端有火花塞。
故答案为：喷油嘴；火花塞。
汽油机和柴油机的异同点：
相同点：四个冲程相同，能的转化相同。
不同点：吸入的物质不同；结构不同；压强不同，效率不同；点火方式不同。
从构造和冲程上掌握汽油机和柴油机的相同点和不同点，属于基础知识的考查。
12.【答案】做功；
内能；
；
；
【解析】解：
由图中进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断汽油机所处的冲程，一般从两个方面突破：一是看进气门和排气门的开、闭．
进气门开的为吸气冲程，排气门开的为排气冲程，进气门和排气门都闭合为压缩或做功冲程；
二是看活塞的运动方向．
活塞向下运动为吸气或做功冲程，活塞向上运动为压缩或排气冲程．
热机完成一个工作循环，要经过个冲程，燃气对外做功次，活塞往返次，飞轮转动圈．
13.【答案】做功
【解析】解：球两旁的出气管喷出水蒸气使球体快速转动，是水蒸气的内能转化为球体机械能的过程，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
故答案为：做功。
当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，内燃机的做功冲程就是利用此原理。
本题考查了热机做功冲程的能量转化，属于基础题。
14.【答案】做功；
压缩；
内；
机械；
【解析】略
15.【答案】压缩 丙 做功 内能 汽化 做功 上
【解析】解：
图中汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，此冲程机械能转化为的内能；
乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能，因此与做功冲程原理相同的是乙实验；
丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与做压缩程原理相同的是丙实验；
在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，所以第五冲程为做功冲程；
为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程，活塞向上运动。
故答案为：压缩；丙；做功；内能；汽化；做功；上。
内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析；
改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化；对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低；
原来的四个冲程中有一次燃气对活塞做功，在新增的第五冲程中，水蒸气对活塞做功，物体对外做功，内能减小；
单缸六冲程内燃机一个工作循环，个冲程，对外做功次。
本题考查了内燃机的做功冲程及其能量转化、内燃机六个冲程的工作过程，新型内燃机一个工作循环，个冲程，燃气对外做功次。
16.【答案】变小 做功 压缩
【解析】解：
图乙中给瓶内打气，瓶内气压增大，内部空气把瓶塞推出，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能变小，温度降低，瓶口周围的水蒸气遇冷液化成小水滴飘散在空中，从而形成水雾。
图甲中用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，机械能转化为内能，利用做功的方式改变内能；所以甲、乙两实验都是用做功方式改变内能。
汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，所以甲图实验与汽油机的压缩冲程的能量的转化情况相同；
故答案为：变小；做功；压缩。
做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小；
汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。
本题考查了改变内能的方法物体对外做功，物体的内能减少、液化知识，知道白雾是液态、知道其形成过程是本题的关键。
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