北师大版九年级年级全一册10.4热机同步练习（有解析）

北师大版九年级年级全一册 10.4 热机 同步练习
一、单选题
1．热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度不变，它的内能一定不变
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰块内能为0
B．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
C．存在温度差的两个物体相接触会发生热传递
D．出笼的馒头变凉的过程中所含的热量在减少
3．如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞常会跳起来。下图汽油机的四个冲程与这一现象的能量转化相同的是（　　）
A． B． C． D．
4．汽车已走进很多现代家庭，如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是（　　）
A．乙丙甲丁 B．甲丁乙丙 C．丙乙甲丁 D．丙丁甲乙
5．下列热学知识说法正确的是（ ）
A．热量只能从内能大的物体向内能小的物体传递
B．物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高
C．热机做的有用功越多，效率就越高
D．汽油机和柴油机吸入气缸里的分别是汽油和柴油
6．科幻大片《流浪地球》中的主人公为了拯救人类，点燃木星上的可燃气体，借助燃烧产生的高温气体把即将与木星相撞的地球成功推开。“高温气体把地球推开”的过程相当于汽油机的（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
7．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　）
A．做功冲程：燃气推动活塞做功 B．压缩冲程：缸内温度降低
C．吸气冲程：进气门和排气门都打开 D．排气冲程：内能转化为机械能
8．关于下图所示的热学实验，叙述正确的是（　 　）
A．甲图中，压紧的两铅块，下面悬挂钩码而不分开，这是由于大气压强的作用
B．乙图中，试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，汽油机吸气冲程应用到此原理
C．丙图中，抽去玻璃隔板后，两瓶中的气体逐渐混合，这说明上面瓶中的空气密度较大
D．丁图中，金属管装有少量乙醚，迅速拉动缠在金属管外的皮绳，可使橡皮塞从管口飞出
9．热学知识在日常生活中有广泛的应用，下列说法正确的是（　　）
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子间有空隙
B．摩擦生热是通过热传递改变了物体的内能
C．热机通过压缩冲程将机械能转化为内能
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的沸点较高
10．下列说法中不正确的是（　　）
A．“二手烟”危害他人健康，是由于吸烟产生的有害分子不停地运动
B．热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
C．汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
D．海边昼夜温差小，是因为海水的比热容小
11．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，水蒸气的内能增加
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
12．在汽油机工作的四个冲程中，目的是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．压缩冲程和排气冲程
C．吸气冲程和做功冲程 D．压缩冲程和做功冲程
二、填空题
13．汽车发动机用水循环降温，这是因为水具有较大的________，如图所示，如果四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，这一冲程能量转化是_______，该汽油机每秒钟对外做功_______次。
14．现在的轿车多是由内燃机提供动力，在内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是______冲程；用水来给内燃机降温，是因为水的______比较大，这是通过______方式减少内燃机的内能。
15．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。在水蒸气把软木塞冲出的过程中___________能转化为___________能，这与内燃机的___________冲程工作原理相同。
16．如图a快速将活塞下压，使活塞对______做功，最终使玻璃桶底部棉花燃烧，下压过程类似于图b中汽油机的______（选填“甲”或“乙”）能量转化情景，该冲程称为______冲程。
三、综合题
17．在抗击“新冠病毒肺炎”的战斗中，抗疫人员工作时所采取的许多措施和用到的器械，都包含着许多物理知识。
（1）消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，它的动能___________，机械能___________（均选填“增大”“减小”或“不变”），司机相对于消毒车是___________（选填“运动”或“静止”）的。小明闻到了消毒液的味道，说明___________。
（2）一辆运送新冠肺炎患者的负压救护车，汽油机的___________冲程把内能转化为机械能；该车运送患者过程中车内气压___________车外的大气压（选填“高于”或“低于”），从而使空气在自由流动时只能由车外流向车内。
（3）为了避免新冠病毒肺炎交叉感染，全国首个测量5G警用巡逻机器人在广州黄埔诞生。这款测温5G警用巡逻机器人有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻。机器人上的摄像头相当于___________透镜，它的成像原理和我们生活中的___________（照相机/投影仪/放大镜）的成像原理相同。
18．图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将_____能转化为________能.
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
①该发动机在1 min内对外做功______J，单缸排量V=_______L.
②每个汽缸在每一次做功冲程中输出的有用功W1=______J.
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=______Pa.(1L=10-3m3)
19．阅读短文，回答文后的问题
按压式瓶盖
在日常生活中，装有洗手液或洗发液的瓶子，其瓶盖都是按压式的，如图所示．按压式瓶盖的工作原理是什么呢？液体是怎么“吸”上来的
洗手液瓶中有个按压式吸液结构，它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成，如图所示，其中进液阀门和出液阀门是塑料小球，进液阀门位于弹簧下端，出液阀门位于活塞上端．使用的时候，通过手向下按压，活塞向下移动，弹簧被压缩使得进液阀门关闭，出液阀门打开，储液筒里的液体从出液管流出瓶外；当手松开时，弹簧恢复原来的自然状态，使得活塞向上移动，出液阀门关闭，进液阀门打开，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒．这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把液体“吸”出瓶外．
（1）按压式瓶盖的工作原理和_______原理相同．
A．钢笔灌墨水 B．吸尘器 C．帕斯卡裂桶实验 D．汽油机
（2）洗手液能被“吸”上来是利用了_______．
（3）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，是因为瓶中气压_______储液筒中气压．（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4）如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖，_______挤出洗手液．（选填“能”或“不能”）
20．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示图象。
(1)结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象__________________；
(2)有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处：__________________；
(3)在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由：__________________。
21．我市城区正在进行天然气工程，有人表示赞同，有人表示反对，小宇同学收集如下两组有关数据：
（1）将表格数据填写完整_____________________；
（2）从环保角度考虑，你推荐小宇家 ______ （选填“继续使用煤气”或“更换使用天然气”），推荐的理由是 ______ ；
（3）从经济角度考虑，小宇应该选择 ______ （选填“继续使用煤气”或“更换使用天然气”）．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【解析】
【详解】
A．物体的温度不变，它的内能不一定不变，例如，晶体熔化时温度不变，但需要持续加热，晶体的内能增加，故A错误；
B．摩擦生热是克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，是通过做功改变了物体的内能，故 B错误；
C．在热机（内燃机）的压缩冲程中，依靠惯性向上运动，压缩吸入活塞的气体，使气体温度升高，内能增加，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，质量相同的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸热多，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【详解】
A．一切物体都有内能，0℃的冰块内能不为零，故A错误；
B．在汽油机的做功冲程中，燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，内能减小，故B错误；
C．热传递的条件是温度差，存在温度差的两个物体相接触会发生热传递，故C正确；
D．出笼的馒头变凉的过程中温度降低，内能减小，热量是过程量，不能说“含有”，故D错误。
故选C。
3．A
【解析】
【详解】
瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能。
A．进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，属于做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，属于吸气冲程，没有能量的转化，故C不符合题意；
D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属于排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。
故选A。
4．C
【解析】
【详解】
甲图中的两气门都关闭，电火花打火，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中的两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程；丙图中的进气门开启，排气门关闭，是吸气冲程；丁图中的排气门开启，进气门关闭，是排气冲程；故排列顺序是：丙乙甲丁。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．热传递的条件：物体之间存在温度差；内能的大小与温度、状态、质量等因素有关，内能大的物体温度不一定高，如果内能小的物体温度较高，那么热量可以从内能小的物体向内能大的物体传递，故A错误；
B．物体吸收热量时，内能会增加，但是温度不一定升高，比如晶体熔化时，会吸热，但温度不变，故B正确；
C．热机做的有用功越多，而总功未知，有用功和总功的比值不确定，效率不一定高，故C错误；
D．汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入汽缸里的只是空气，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
燃烧产生的高温气体具有很大的内能，把即将与木星相撞的地球成功推开的过程，是将高温气体的内能转化为地球机械能，相当于内燃机的做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
7．A
【解析】
【详解】
A．在做功冲程气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故A正确；
B．在压缩冲程中，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高，内能增加，故B错误；
C．吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，故C错误；
D．排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，没有能量的转化，故D错误。
故选A。
8．D
【解析】
【详解】
A．铅块被压紧，下面悬挂钩码而不分开，是因为铅分子之间有相互作用的引力，故A错误；
B．水蒸气将软木塞推出，水蒸气对软木塞做了功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，和汽油机的做功冲程原理相同，故B错误；
C．抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合，是因为空气分子二氧化氮分子不停运动发生了扩散，空气的密度小于二氧化氮的密度，故C错误；
D．迅速拉动金属管外面的皮绳，皮绳克服金属管的摩擦做功，机械能转化为内能，金属管及乙醚温度升高，乙醚汽化产生大量乙醚蒸汽，内部压强增大，乙醚蒸汽对橡皮塞做功，把橡皮塞顶出，故D正确。
故选D。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．四月的荷泽牡丹飘香，说明分子在不停地坐无规则运动，故A错误；
B．摩擦生热，克服摩擦力做功产生热量，是通过做功改变了物体的内能，故B错误；
C．热机通过压缩冲程对热机内气体做功，将机械能转化为内能，故C正确；
D．暖气片内用水作为导热介质是因为水的比热容较大，当质量与降低相同温度时，水比其他液体放出的热量多，故D错误。
故选C。
10．D
【解析】
【详解】
A．有一个人在房间内吸烟，烟味会很快扩散到房间中的空气中，这是由于吸烟产生的有害分子不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．热传递的条件是两个物体存在温度差，热量从高温的物体传递给低温的物体。内能大小与物体的质量、温度和状态有关，内能小的物体可能温度较高，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故B正确，不符合题意；
C．汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的，故C正确，不符合题意；
D．海边和内陆相比水多，而海水的比热容大，在同样的吸热或放热条件下，海水的温度变化小，故海边昼夜温差小，故D不正确，符合题意。
故选D。
11．D
【解析】
【详解】
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错误；
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D。
12．D
【解析】
【详解】
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。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13． 比热容 内能转化为机械能 25
【解析】
【详解】
[1]汽车发动机用水循环降温，这是因为水具有较大的比热容，吸热能力强，相同条件下与其他物质相比吸收的热量多。
[2]如图所示，进气门、排气门关闭，活塞向下，是做功冲程，是将内能转化为机械能。
[3]该汽油机每秒钟飞轮转的圈数为
每一个工作循环，飞轮转两圈，做功一次，故该汽油机每秒钟对外做功25次。
14． 压缩 比热容 热传递
【解析】
【详解】
[1]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；在内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。
[2]内燃机工作过程中会产生大量的热，需要及时散去。与其它液体相比较，水的比热容较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量较多，制冷效果较好。
[3]用水来给内燃机降温，水吸收热量，是通过热传递改变内能的。
15． 内 机械 做功
【解析】
【详解】
[1]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，水蒸气的内能对塞子做功，把塞子冲出去，转化为塞子的机械能。
[2]内燃机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气内能转化为活塞的机械能，所以此过程与内燃机做功冲程能量转化形式相同。
16． 空气 甲 压缩
【解析】
【详解】
[1]由图a可知，将活塞下压时，活塞压缩筒内空气，对空气做功，气体内能增大，将机械能转化为内能。
[2][3]图甲中进气门与排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图乙中进气门与排气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；故可知下压过程类似于图b中汽油机的甲能量转化情景，该冲程称为压缩冲程。
17． 减小 减小 静止 分子不停的做无规则运动 做功 低于 凸透镜 照相机
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]消毒车在水平路面上匀速行驶并向外喷洒消毒液的过程中，质量减小，速度不变，则它的动能减小。
[2]机械能是动能和势能之和，消毒车的动能减小，重力势能减小，机械能减小。
[3]司机相对于消毒车的位置没有发生变化是静止的。
[4]分子在永不停息的做无规则运动，这是分子的扩散现象，故小明闻到了消毒液的味道，说明分子不停的做无规则运动。
（2）[5]汽油机四个冲程中，将内能转化为机械能是做功冲程。
[6]只有负压救护车车内压强小于大气压强时，才能使空气在自由流动时由车外流向车内。
（3）[7][8]机器人上的摄像头相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机的成像原理相同，物距大于2倍焦距，成倒立缩小的实像。
18． 内 机械 7.2 0.5 3 1.2
【解析】
【详解】
(1)在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能；
(2)①∵P＝，∴发动机在1s内做功：W＝Pt＝120×103W×1s＝1.2×105J，1分钟可以做功W1.2J∵四缸总排量为2.0L，所以单缸排量：V＝×2.0L＝0.5L，
②∵发动机在1s内做功1.2×105J，发动机有四个缸同时工作，∴每个缸1s内做功：W＝×1.2×105J＝3×104J，又∵转速为6000r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，∴1s内做功50次，每个做功冲程做功：W′＝×3×104J＝600J.(3)∵W′＝pV,V＝0.5L＝0.5×10 3m3，∴燃气对活塞的压强：p＝＝1.2×106Pa，
【点睛】
（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能．（2）①知道发动机的输出功率，利用功率公式P＝,计算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量；②已求出发动机1s内做功多少，因为有四个缸同时工作，所以可以求出每个缸1s内做功多少，又知道转速（每分钟曲轴或飞轮所转的周数）为6000r/min，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知1min内做功3000次，得出1s内做功50次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少．（3）上面求出了在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，又知道单缸排量V，利用W＝pV求燃气对活塞的压强．
19． A 大气压 大于 能
【解析】
【详解】
（1）按压瓶盖，瓶内气体被压缩，压强变大，大于外界大气压，洗手液在内外气压差的作用下被“吸”上来，利用的是大气压．
A、在钢笔吸墨水的过程中，挤出管内空气，松开手后，管内气压小于外界大气压，墨水在外界大气压的作用下压入管内，符合题意；
B、吸尘器在工作时，由于转动的扇叶处气体的流速大，压强小，从而在周围大气压的作用下将灰尘、纸屑等垃圾“吸”入，不符合题意；
C、帕斯卡裂桶实验是利用了液体压强与深度的关系，与大气压无关，不符合题意；
D、汽油机是将空气与汽油的混合气，在吸气冲程中被吸入汽缸，混合气经压缩点火燃烧而产生内能，高温高压的气体作用于活塞顶部，推动活塞作往复直线运动，通过连杆、曲轴飞轮机构对外输出机械能，与大气压无关，不符合题意；
（2）由（1）可知，洗手液能被“吸”上来是利用了大气压；
（3）向下按压后松手时，液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒，说明瓶中气压大于储液筒中气压；
（4）因为太空舱内也有空气，而这种瓶装洗手液瓶盖是利用大气压工作的，所以如果宇航员在太空舱中按压这种瓶装洗手液瓶盖能挤出洗手液．
20． 橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降 均为气体对外做功，内能转变为机械能 能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【解析】
【详解】
(1)[1]用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸气放出热量，发生液化，出现白气。
(2)[2]图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似。
(3)[3]实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
21． 3 更换使用天然气 天然气燃烧后的产物不污染空气，是一种清洁能源 更换使用天然气．
【解析】
【详解】
（1）因每户所需燃料完全燃烧释放的热量相等，
所以，可得：
，
即，
解得：；
（2）天然气纯度高，产物不污染空气，而煤气含一氧化碳、硫化物等有毒、有害的杂质，有刺鼻气味，会对环境造成污染，所以，从环保角度考虑，应推荐更换使用天然气；
（3）从经济的角度考虑，每户每月用煤气所需的费用6m3×9元/m3=54元，
每户每月用天然气所需的费用3m3×15元/m3=45元，
即使更换灶具具有一些费用，但从长远考虑还是使用天然气省钱．
所以小宇应该选择更换使用天然气．
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