北师大版九年级物理10.4热机习题 （含解析）

北师大版九年级物理10.4热机习题
一、单选题
汽油机吸气冲程吸入汽缸内的物质是．
A. 柴油 B. 汽油和空气 C. 汽油 D. 空气
内燃机在压缩冲程末，汽缸内的
A. 内能减小，温度升高 B. 内能不变，温度降低
C. 内能增大，温度升高 D. 内能减小，温度降低
如图所示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。其中机械能转化为内能的是
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是
A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程
C. 吸气冲程和做功冲程 D. 压缩冲程和排气冲程
在冬天，人们常常搓手取暖，这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
下列有关热的说法正确的是
A. 晶体在熔化过程中温度不变，内能也不变
B. 内燃机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
C. 用水作汽车冷却液，是因为水的比热容大
D. 物体吸收热量，温度一定升高
关于热机的效率，下列说法正确的是
A. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率
B. 热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的燃料越多
C. 热机的效率越高说明做功越快
D. 热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。下列冲程与这一过程能量转化相同的是
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中，汽缸内气体的

A. 密度减小
B. 温度降低
C. 内能减少
D. 分子热运动加快
如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，关于这个冲程下列分析正确的是
A. 活塞正向上运动
B. 这是做功冲程
C. 工作时将机械能转化为内能
D. 气缸内燃气的温度升高，压强增大
二、填空题
如图所示是四冲程柴油机工作时的______冲程示意图，此时气缸内物质为______选填“空气”、“柴油”或“柴油和空气混合物”。
汽油机作为汽车的“心脏”，在压缩冲程结束时，______产生电火花，使燃料猛烈地燃烧，将______能转化成______能。
如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过________的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的_______冲程相同。某单缸四冲程汽油机在内火花塞点火次，则此汽油机飞轮的转速是________。
单缸四冲程的热机工作过程时，一个工作循环经历四个冲程，其中将机械能转化为内能的冲程是______冲程，若热机的曲轴转速为，则内对外做功______次。
三、实验探究题
研究利用内能做功
如图甲所示，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，发现橡胶塞在水蒸气的压力下被弹出。根据此现象可知：水蒸气的______能转化为塞子的机械能。
橡胶塞被弹出，此现象与内燃机的某冲程原理相同，其对应的是图乙中的______选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”冲程。
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”
1.【答案】
【解析】四冲程汽油机的吸气冲程吸入汽缸的气体是汽油和空气的混合物
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了内燃机的压缩冲程及其能量转化。
压缩冲程是机械能转化为内能的冲程。
【解答】
解：在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，机械能转化为气体的内能，使气体的内能增大、温度升高，故C正确。
3.【答案】
【解析】解：在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，故B正确。
故选：。
汽油机的四个冲程中只有两个冲程伴随有能量的转化。压缩冲程中活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，内能增大，温度升高，活塞运动的动能转化为混合气体的内能；做功冲程中，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，推动活塞运动，燃气的内能转化为活塞运动的动能。
此题是结合内燃机的冲程图分析四个冲程的特点及能量转化问题。
4.【答案】
【解析】解：内燃机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程中活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程中高温高压的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。
本题主要考查了内燃机四个冲程中的能量转化情况，是一道基础题。
5.【答案】
【解析】解：人们在冬天常常搓手取暖，是通过搓手将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，手暖和，这是通过做功的方式改变手的内能，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。
故选：。
做功可以改变物体的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。
本题考查了做功改变物体内能的利用以及汽油机中的能量转化，难度不大。
6.【答案】
【解析】解：
A、晶体在熔化过程中温度不变，但要继续吸热，其内能增大，故A错误；
B、内燃机的压缩冲程中，主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能，故B错误；
C、汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大，故C正确；
D、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变，故D错误。
故选：。
本题综合考查了有关热学部分的知识，涉及的知识点多，但难度不大，理解相关的知识点是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解：使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确；
B.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，当热机效率越高时，做一定的有用功，消耗的燃料越少，故B错误；
C.热机的效率越高说明用来做有用功的能量占燃料完全燃烧产生的能量之比大，做功越快是指功率大，功率和效率没有关系，故C错误；
D.热机工作时，热机损失的能量中，废气带走的热量多，机械摩擦损失的不是主要的，故D错误。
故选：。
用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率；
功率是指做功快慢的物理量；
热机的工作过程中，燃料燃烧放出的能量，废气的温度很高，带走的热量最多。
本题考查了学生对热机和热机效率的理解，同时也考查了热机效率与功率、热值的区别，注意效率与功率做功快慢不同。
8.【答案】
【解析】解：内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能；礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。故ABD错误，C正确。
故选：。
内燃机的做功冲程，内能转化为机械能；压缩冲程，机械能转为内能。
本题考查热机，同时要知道内能与机械能的转化等。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查汽油机的压缩冲程中气体密度、温度、内能、分子运动情况的了解与掌握，能正确分析气门的开关和活塞的上下运动是解决此问题的突破口。
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；
压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化成内能，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加；但质量不变，由密度公式确定密度变化情况。
【解答】
由图可见，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；
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，因此气缸内气体的混合物的内能增加、温度升高，分子热运动加快；故BC错，D正确；
在压缩过程中，质量不变、体积减小，由可知气体的密度增大，故A错。
故选D。
10.【答案】
【解析】解：
、由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故A错误，B正确；
、在做功冲程中，气缸内的气体膨胀做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，气缸内气体内能减小、温度较低，故CD错误。
故选：。
四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；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，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动。
在压缩冲程中，压缩气体做功，将机械能转化为内能；在做功冲程中，气体膨胀做功，将内能转化为机械能。
本题考查了内燃机四冲程的判断以及能量转化，明确四冲程的特点是关键。
11.【答案】压缩 空气
【解析】解：由图可知，两个气门都关闭，活塞上行，故可以判断这个冲程是压缩冲程；
柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程末才会从喷油嘴中喷出雾状柴油，所以此时气缸内的物质仍然为空气。
故答案为：压缩；空气。
内燃机的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；各冲程的特点不同，因此需根据气门的状态和活塞的运行方向确定是什么冲程；
在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气；柴油机在压缩冲程末才会从喷油嘴中喷出雾状柴油。
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比较熟悉才能顺利解答。
12.【答案】火花塞 化学 内
【解析】解：内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料燃烧，此过程中化学能转化为内能。
故答案为：火花塞；化学；内。
内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料燃烧是化学能转化为内能；做功冲程将内能转化成机械能。
本题考查了内燃机冲程的能量转化以及熟悉每个冲程的特征，是比较基本的问题，要重点掌握。
13.【答案】做功；压缩；
【解析】
【分析】
本题考查改变物体内能的两种方式、四冲程内燃机的工作过程。
改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；
在一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴转动两转，对外做功一次。
【解答】
在空气压缩引火仪玻璃筒的底部棉花燃烧起来，是因为将活塞迅速下压，活塞对桶内空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，因此，此过程是通过做功的方式增加了筒内空气的内能；压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；
在内火花塞点火次，即做功次，则内做功次，曲轴转动转，则此汽油机飞轮的转速是；
故答案为：做功；压缩；
14.【答案】压缩
【解析】解：
压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，将机械能转化为内能；
曲轴转速是，表示每秒曲轴转动圈，对外做功次。
故答案为：压缩；。
汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，压缩冲程中，机械能转化为内能；
在一个工作循环中曲轴转圈，对外做功一次。
本题考查了热机压缩冲程的能量的转化、转速的理解，难度不大。
15.【答案】内能 做功
【解析】解：将水加热一段时间，发现橡胶塞在水蒸气的压力下被弹出，此过程中水蒸气的内能转化为机械能。
橡胶塞被弹出，此现象与内燃机的做功冲程原理相同。
故答案为：内能；做功。
改变内能的方法：做功和热传递。
内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能。
知道改变内能的方法，理解内燃机的做功冲程能量转化，可解答此题。
16.【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。
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