10.4热机同步练习题2021-2022学年北师大版九年级物理（含解析）

10.4热机同步练习题2021-2022学年北师大版九年级物理
一、单选题
关于四缸内燃机的汽车说法中错误的是
A. 在实际应用中，为了增大功率和减小振动，把四个或更多的汽缸组合在一起，他们的做功冲程是轮流进行的
B. 只有第三个冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠飞轮惯性完成的
C. 由于该装置构造精密所以热机效率一定大于
D. 该汽车不能在月球直接使用
某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是
A. B. C. D.
关于热机效率，下列说法正确的是
A. 热机效率越高，热机消耗燃料越少
B. 热机效率越高，热机做的有用功越大
C. 热机效率越高，获得相同的有用功，消耗燃料就越多
D. 热机效率越高，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多
关于热机的效率，下列说法正确的是
A. 效率高的热机燃料的利用率低
B. 效率高的热机功率一定大
C. 效率高的热机功率一定小
D. 在做了相同的功时，效率高的热机消耗燃料少
下列如图所示汽油机的四个冲程工作示意图中，与如图改变内能方式相同的是
A.
B.
C.
D.
汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程
关于如图所示的情景，下列说法正确的是
A. 甲图是内燃机做功冲程的示意图，做功冲程能为汽车提供动力
B. 乙图中抽出玻璃板，下面的瓶中出现二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散
C. 丙图中钩码不能把两块铅块分开，说明分子间只存在引力
D. 丁图中瓶塞被推开，说明内能可转化为机械能，与热机压缩冲程工作原理相同
如图所示，用酒精灯为试管中的水加热一段时间，观察到软木塞冲出试管口。内燃机的四个冲程中能量转化与这一现象相同的是
A.
B.
C.
D.
关于内燃机，下列说法正确的是
A. 四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B. 压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D. 只要技术进步，内燃机的效率可以达到
关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是
A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能
二、填空题
在内燃机的“吸气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程中，将内能转化为机械能的是______冲程；在轿车刹车过程中，车轮表面的温度会升高，这是通过______的方式改变其内能。
如图所示，图是汽油机的______冲程，与它改变内能方式相同的是______图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为______次。
如图所示，空塑料瓶内残留着少量的水，拧上瓶盖，用力扭转瓶子，使其内部空间被大幅压缩，然后对着空旷无人的地方快速拨开瓶盖，瓶盖会瞬间弹出，同时可以观察到瓶口和瓶内有白雾产生。小华对比汽油机工作原理，认为图乙就相当于汽油机的______冲程；瓶口和瓶内产生白雾，是因为瓶内气体对外做功，内能______选填“增加”“不变”或“减少”，水蒸气液化形成了小水滴。
三、实验探究题
老师用如图所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答．
图实验中能量转化方式与图中汽油机的________冲程相同；
若某四冲程汽油机的功率为千瓦，做功冲程每次对外做功焦耳，则在秒钟内该汽油机能完成________个冲程，此汽油机飞轮的转速为________转分．
如图所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象．根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择________液体作为汽车冷却液效果会更好．
如图所示的四幅图，是某学习小组同学做的几个探究性小实验。
甲图：抽掉玻璃板两个瓶子内的气体混合在一起，最后颜色变得______，这现象说明______；
乙图：接触面磨平的两块铅柱，用力压紧可以使它们结合在一起，而且在铅柱下面悬吊一定的重物，它们也不会分开，这说明______；
丙图：滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散快，说明：______；
丁图：软木塞飞出时，管内水蒸气的内能______填“增大”“减小”或“不变”，此过程中能量转化情况与汽油机的______冲程相同。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、在实际应用中，为了增大功率和减小震动，把四个或更多的汽缸组合在一起，他们的做功冲程是轮流进行的，故A正确；
B、内燃机的四个冲程中，只有第三个冲程做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠飞轮惯性完成的，故B正确；
C、热机在工作时不可避免的要损失一部分能量如散热、克服机械部件间的摩擦，所以热机的效率不可能达到，热机的效率一定小于，故C错误；
D、四缸内燃机的汽车是利用燃料与空气中的氧气发生化学反应，释放出的内能转化为机械能来获得动力的，而月球上没有空气，更没有氧气，所以该汽车不能在月球上直接使用，故D正确。
故选：。
在实际应用中，为了增大功率和减小震动，把四个或更多的汽缸组合在一起，他们的做功冲程是轮流进行的，每一个冲程至少有一个气缸在做功。
内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力；其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成，即飞轮具有的动能。
热机所做有用功有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机效率。热机工作时总是有能量的损失，所以热机的效率不可能达到
热机工作时，燃料燃烧需要氧气。月球上处于真空状态，没有空气。
本题考查了内燃机的工作原理，以及能量转化情况，解决本题的关键是知道汽油机的四个冲程，使汽车获得动力的冲程是做功冲程，还要知道再构造精密的热机效率也不会达到。
2.【答案】
【解析】解：
汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是做功冲程；
A、图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，故A不符合题意；
B、图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，故B符合题意；
C、图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程，故C不符合题意；
D、图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，故D不符合题意。
故选：。
四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类。
解答此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
3.【答案】
【解析】解：、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；
B、热机效率越高，热机的有用功与总功的比值越大，故B错误；
、热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率高的热机做相同的有用功消耗的燃料少，或消耗相同的燃料，获得的有用功就越多，故C错误，D正确。
故选：。
热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，比值越大，则效率越高。
本题考查了学生对热机效率的了解与掌握，属于基础题目。
4.【答案】
【解析】解：、热机的效率越高，说明热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比越大，则机器对燃料的利用率越高，故A正确；
和、热机做功越快，表示热机的功率越大，与效率无关，故BC错误；
D、当热机在做了相同的功时，热机的效率越高，则消耗的燃料越少；故D正确。
故选：。
热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比；功率是表示物体做功快慢的物理量。
此题主要考查了热机的效率以及影响热机效率的因素，并且考查了热机效率与功率的区别。
5.【答案】
【解析】解：图中的水蒸气把木塞冲出，水蒸气的内能转化为木塞的机械能；
A、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；
B、图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
C、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
D、图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；
汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与图中实验原理相同的是做功冲程，故C正确。
故选：。
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。
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。
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。
6.【答案】
【解析】解：
四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中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，做功冲程使汽车获得动力，故ABC错误，D正确．
故选D．
在内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，在此冲程汽车获得动力．
此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况，压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化，转化情况正好相反．
7.【答案】
【解析】解：、甲图中两个气门关闭，活塞向下运动，是内燃机的做功冲程，故A正确；
B.乙图中，上方的二氧化氮气体密度大，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，可能是扩散现象，但也可能是重力的作用，故不能表明气体间可以发生扩散现象，故B错误；
C、丙图中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开，是由于分子间存在引力，但也有斥力，故C错误；
D、丁图中，瓶内空气推开瓶塞，内能转化为机械能，与热机做功冲程工作原理相同，故D错误；
故选：。
内燃机的一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；
扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动；
分子同时存在相互作用的引力和斥力；
四冲程汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。
知道做功可以改变物体的内能，熟知扩散现象的实验，了解分子间作用力的特点等，可顺利解答此题。
8.【答案】
【解析】解：内燃机的四个冲程中，只有压缩冲程与做功冲程有能量转化，压缩冲程是活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程是气缸内燃气燃烧，体积膨胀，推动活塞往下运动，是内能转化为机械能。
所以，水蒸气与软木塞之间的能量转化与热机的做功冲程相同，是内能转化为机械能，火花塞点燃，曲轴向下运动。故C正确，ABD错误。
故选：。
内燃机一共有四个冲程：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
四个冲程中只有压缩冲程与做功冲程有能量转化，压缩冲程是活塞压缩气缸内气体，机械能转化为内能；做功冲程，是气缸内燃气燃烧，体积膨胀，推动活塞往下运动，是内能转化为机械能。
该题考查了学生改变内能的方法以及热机工作过程的相关知识。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题综合考查了内能的改变、热机效率等知识的应用，体现了从物理走向生活的教学思想。
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。
汽油机是通过火花塞点火，而柴油机是由喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧；
不管技术怎么进步，内燃机的效率都不能达到；
【解答】
、内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化，故A错误、B正确；
C、在做功冲程初，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，所以C错误；
D、不管技术怎么进步，内燃机的效率都不能达到，故D错误；
故选B。
10.【答案】
【解析】解：
A、汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B、在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能变大，温度升高，故B错误；
C、做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；
D、排气冲程中没有能量的转化，故D错误。
故选：。
四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，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。
11.【答案】做功 做功
【解析】解：在内燃机的“吸气”、“压缩”、“做功”、“排气”四个冲程中，将内能转化为机械能的是做功冲程；行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片与轮子的相关部位发生摩擦，刹车片会发烫这是通过做功的方式增加了物体的内能。
故答案为：做功；做功。
在内燃机的做功冲程中，将内能转化为机械能，在压缩冲程中，将机械能转化为内能；改变内能的方法：一是做功，对物体做功克服摩擦做功、压缩气体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；二是热传递。
本题考查了做功与物体内能的改变以及对内燃机冲程中的能量转化的认识。
12.【答案】做功
【解析】解：
图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
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；
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；
汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是实验；
且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图；
飞轮转速是，表示每秒飞轮转动圈，要经过个冲程，对外做功次。
故答案为：做功；；。
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；
改变物体内能的方式有热传递和做功两种；
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，飞轮转动周，根据这个比例关系可以求出答案。
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。
13.【答案】压缩 减少
【解析】解：用力拧瓶子，是用做功的方式改变了瓶内气体的内能，相当于汽油机压缩冲程的能量转化，将机械能转化为内能；
当瓶盖飞出时瓶内及瓶口有白雾，这是因为瓶内气体对外做功，内能减小，水蒸气遇冷，液化形成了小水滴。
故答案为：压缩；减少。
汽油机做功冲程中将内能转化为机械能，压缩冲程中将机械能转化为内能；
物体对外做功，物体内能会减小。水蒸气在遇冷时会发生液化，形成小水滴。
此题考查的是我们对于物理现象的分析能力，根据情境分析所用到的物理知识，这是一种新题型，值得我们关注。
14.【答案】丙；
；；
乙
【解析】
【分析】
本题从一小实验入手，考查了四冲程汽油机的能量转化特点，注重了物理知识与生活的联系，应重点掌握。
瓶内热水蒸发产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对瓶塞做功，内能转化为机械能；汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能。
知道某四冲程汽油机的功率，可得每秒做功大小，知道每次做功大小，可求每秒做功次数。而四冲程内燃机个工作循环中包括个冲程、对外做功次、曲轴飞轮转圈，据此求转速；
升高相等的温度，吸收的热量越多，冷却效果越好。
【解答】
由图知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动；这一过程中内能转化为机械能。
图中：
甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
乙、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；
丙、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；
丁、一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；
可见，图实验中能量转化方式与图中汽油机的丙冲程相同；
某四冲程汽油机的功率，每秒做功，
每秒做功次数次，则每秒完成个循环，飞轮转动转，有个冲程；
内飞轮转的转数：，故该汽油机工作时飞轮的转速为；
由图可知，升高相等的温度，乙吸收的热量更多，故乙的冷却效果好。
故答案为：丙；；；乙 。
15.【答案】均匀 分子在不停地做无规则运动 分子间存在相互作用的引力 温度越高，分子的无规则运动越剧烈 减小 做功
【解析】解：
密度小的空气和密度大的二氧化氮过一段时间形成比较均匀的气体，这是扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动；
把接触面磨平，使两个铅块的距离接近分子间引力发生作用的距离，两个铅块就会结合在一起，两个铅块的分子之间存在着引力，使得能悬吊一定的重物。这说明分子间存在相互作用的引力；
滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散快，这说明：温度越高，分子的无规则运动越剧烈；
图中软木塞飞出时，管内水蒸气对外做功，自身的内能减少，内能转化为机械能，则此过程中能量转化情况与汽油机的做功冲程相同。
故答案为：均匀；分子在不停地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力；温度越高，分子的无规则运动越剧烈；减小；做功。
两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象是扩散，扩散表明分子不停地进行无规则的运动；
物质是由分子组成的，分子间存在相互作用的引力与斥力；
温度越高，分子运动越剧烈；
物体对外做功，内能减小，温度降低。
本题考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力，但难度不大。
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