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．下列说法中正确的是（　　）
A．汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能
B．物体温度越高，含有的热量也就越多
C．在热传递过程中，温度总是从高温物体传向低温物体
D．物体吸收热量，温度一定升高
2．下列关于热现象的说法正确的是（　　　）
A．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙
B．内能和温度有关，0 ℃以上的物体才有内能
C．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能
D．扫地时尘土飞扬是因为分子在不停地做无规则运动
3．如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　）
A．吸气冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，机械能转化为内能
C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，内能转化为机械能
4．如图所示是某单缸四冲程汽油机的某个冲程，若该汽油机每1秒钟对外做功25次，则（　　）
A．图示冲程是压缩冲程
B．该汽油机飞轮（曲轴）每1秒钟转25圈
C．图示冲程存在着化学能转化为内能的过程
D．图示冲程存在着机械能转化为内能的过程
5．如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（　　）
A． B． C． D．
6．关于热量、温度、内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰水混合物的内能为零 B．汽油机压缩冲程燃气的内能增加
C．物体温度升高一定是吸收了热量 D．物体吸收了热量，温度一定升高
7．如图是给汽车提供动力的汽油机的四个工作冲程，下列说法正确的是（　　）
A．图甲是做功冲程，机械能转化为内能
B．图乙是排气冲程，依靠飞轮的惯性工作
C．图丙是压缩冲程，活塞向上运动
D．图丁是吸气冲程，吸入的只有空气
8．如图所示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，正确的排列顺序为（　　）
A．DBCA B．DACB C．CBDA D．CADB
9．下列图像中，相应的物理原理解释正确的是（ ）
A．a图小车在正常行驶过程中，内燃机的压缩冲程对外做功
B．b图小球在地面上方越跳越低的过程中重力势能完全转化为动能
C．c图前2s内，小华跑得较快
D．d图中甲音叉比乙音叉发声的音调低
10．下列关于内能、热量等说法正确的是（　　）
A．汽油机的做功冲程中机械能转化为内能
B．端午节粽叶飘香是扩散现象
C．烧水是通过做功的方式改变水的内能
D．物体温度越高，含有的热量越多
11．如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（　　）
A．活塞在气缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次
B．甲是压缩冲程，是将内能转化为机械能，丁是做功冲程是将机械能转化为内能
C．该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙
D．汽油机吸气冲程气缸吸进的物质只有汽油
12．下面汽油机的四个冲程工作示意图中，与图中改变内能方式相同的是（　　）
A． B． C． D．
二、填空题
13．如图，水加热一段时间，橡皮塞被“喷”出。橡皮塞受水蒸气压力飞出的过程，水蒸气的_______能主要转化为_______的机械能。这个过程的能量转化形式与热机_______冲程相同。
14．如图所示，在试管中装入适量的水，用橡胶塞塞住试管口，然后用酒精灯对水加热使水沸腾，水沸腾产生的水蒸气会把橡胶塞冲出，水蒸气的内能转化为塞子的______能，与汽油机工作时______冲程的能量转化相同。
15．为了研究燃料释放热量的能力，人们把某种燃料完全燃烧放出的热量与所用该燃料的质量之比叫做这种燃料的热值，查表得酒精的热值是3.0×10J/kg，它所表示的物理意义是______。
16．如图1所示，烧瓶内盛少量的水，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能 _____，温度 _____；此过程中能量转化与图2中 _____（选填“甲”或“乙”）图相同。
三、综合题
17．阅读短文，回答问题。
汽油机
单缸四冲程汽油机工作原理：是将空气与汽油以一定的比例混合成良好的混合气，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，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。四冲程汽油机一个工作循环在包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
科学家在四冲程发动机的基础上发明了“六冲程引擎”发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机比传统四冲程发动机效率可提高40%。
工程师还制造了四缸四冲程汽油机。制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上（如图所示）。四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。一种是异步汽油机，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，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。
（1）汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将内能转化为______能；
（2）“六冲程引擎”发动机第五冲程相当于四冲程热机的______冲程；
（3）有关四缸四冲程同步汽油机和异步汽油机说法正确的是______。
A．四缸四冲程同步汽油机，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功
B．四缸四冲程异步汽油机，四个汽缸在同一时间都是做的相同工作
C．若每个汽缸做功功率相同，同步汽油机的平均功率大于异步汽油机平均功率
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，机械能输出更平稳
18．汽车是我们家庭常用的交通工具，给我们的生活提供了便利。在汽车的制造中涉及到许多物理知识：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的______冲程将内能转化为机械能；
（2）汽车的倒车雷达在使用过程中是通过______来传递信息的，它在真空中的传播速度是______km/s；
（3）有的汽车尾部设计安装了一种“气流偏导器”，它的上表面平直，底部呈弧形凸起，相当于一个倒置的翅膀，如图所示，当汽车高速行驶时，气体在流速大的地方压强较______，使汽车能产生较大的抓地力。
19．热机是把________能转为________能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有________和______两种．四冲程内燃机的一个工作循环是由_______、___________、和__________四个冲程组成的．在一个工作循环中，曲轴转动_______周，燃气对活塞做功_______次．在内燃机工作的四个冲程中，只有______冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的______来完成．
20．阅读短文，回答文后的问题。
发动机是汽车得动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程。汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个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吸气、压缩和排气冲程。
(1)汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为________能。
(2)若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为_____（用字母表示）。
(3)四缸发动机中2号汽缸在做功冲程时，3号汽缸所处的冲程是( )
A．吸 B．压缩
C．做功 D．排气
(4)写出一个四缸发动机的优点：________________。
21．阅读短文，回答文后的问题。
汽车发动机
发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个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吸气、压缩和排气冲程。
（1）汽油机的吸气冲程吸入的是______，汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为______能；
（2）已知汽油的热值为4×107J/kg，如果该发动机消耗2kg的汽油，且这些汽油充分燃烧，应放出的热量为______J；
（3）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是______；
A．吸气
B．压缩
C．做功
D．排气
（4）设该发动机做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为2400r/min时该轿车的输出功率P与发动机排量V排的关系式为P＝______。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】
A．汽油机在压缩冲程的时候是活塞对气缸内的汽油与空气的混合物做功，混合物的内能增加，这个过程是机械能转化为内能，故A正确；
B．热量是过程量，不能说含有或具有热量，故B错误；
C．热传递过程中，热量由高温物体向低温物体传递，即传递的是热量而不是温度，故C错误；
D．物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高，例如：晶体熔化、液体在沸腾过程，吸热但温度不变，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A．由于构成物质的分子间有间隙，且分子之间存在斥力，所以，固体难以被压缩，故A错误；
B．一切物体都具有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误；
C．四冲程内燃机的做功冲程中，是将内能转化为机械能，压缩冲程中是将机械能转化为内能，故C正确；
D．扫地时尘土飞扬是固体小颗粒的运动，不能说明分子在永不停息地做无规则运动，故D错误。
故选C。
3．B
【详解】
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．C
【详解】
A．图中两个气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，是做功冲程，故A不符合题意；
B．每1秒钟对外做功25次，因一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做功一次，所以飞轮（曲轴）每1秒钟转50圈，故B不符合题意；
CD．做功冲程中燃料燃烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，高温高压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C符合题意，D不符合题意。
故选C。
5．C
【详解】
A．图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程，故A不符合题意；
B．图中的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此这是排气冲程，故B不符合题意；
C．图中两个气门都关闭，活塞向下运动，因此这是做功冲程，故C符合题意；
D．图中的进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此这是吸气冲程，故D不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】
A．任何物体都有内能，0℃的冰水混合物内能不为零，故A错误；
B．汽油机压缩冲程，活塞压缩燃气对燃气做功，机械能转化为内能，汽缸内燃气的内能增加，故B正确；
C．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故C错误；
D．物体吸收了热量，内能一定增大，温度不一定升高，如冰熔化，内能增加，温度不变，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】
A．图甲进气门、排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，机械能转化为内能，故A错误；
B．图乙进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，依靠外力或飞轮的惯性工作，故B正确；
C．图丙进气门、排气门关闭，气缸内燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，是做功冲程，故C错误；
D．图丁进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，汽油机的吸入的油气与空气的混合气体，故D错误。
故选B。
8．B
【详解】
A图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程；
B图中的排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程；
D图中的进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
所以正确排列顺序是DACB，故B正确。
故选B。
9．C
【详解】
A．汽车内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能，而做功冲程才是利用内能对外做功，故A错误；
B．因小球在弹跳上升的过程中要克服摩擦做功，一部分机械能机械能转化内能，重力势能不能完全转化为动能，故B错误；
C．由图像可知，在前2s内，小华运动的距离比小明长，所以小华跑得较快，故C正确；
D．由波形图可知，相同的时间内甲音叉振动的次数多，甲的频率大于乙的频率，甲音叉比乙音叉发声的音调高，故D错误。
故选C。
10．B
【详解】
A．汽油机的做功冲程中是将内能转化为机械能，故A错误；
B．端午节粽叶飘香是由于分子在做不停息地无规则运动导致的扩散现象，故B正确；
C．烧水的过程中，水吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误；
D．热量是一个过程量，只能说“吸收”（或“放出”）了多少热量，不能用“含有”、“具有”等词，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．题中四冲程汽油机的一个工作循环包含四个冲程，活塞完成两次往复运动，汽油机对外做功一次，若活塞只完成一次往复运动，则当中不一定包含做功冲程，故A错误；
B．甲是压缩冲程，活塞运动致使空气被压缩，是机械能向内能的转化，图丁是做功冲程，燃烧的气体推动活塞运动，是内能向机械能的转化，故B错误；
C．内燃机的工作顺序是：进气、压缩、做功和排气，分别对应乙、甲、丁、丙，故C正确；
D．在汽油机吸气冲程里，进入气缸的不仅有汽油，还有空气，故D错误。
故选C。
【点睛】
本题主要考查了四冲程内燃机的工作原理及过程中能量转化的知识点。
12．C
【详解】
由题干中图可知，水蒸气把塞子冲出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
A．本选项图中，两气门关闭，活塞向上运动，气缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能。故A不符合题意；
B．图中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气体流出气缸，是排气冲程。故B不符合题意；
C．图中，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能。故C符合题意；
D．图中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体进入气缸，是吸气冲程。故D不符合题意。
故选C。
13． 内 橡皮塞 做功
【详解】
[1][2][3]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；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。
14． 机械 做功
【详解】
[1]当试管内水被酒精灯加热后，水汽化成水蒸气，水蒸气的内能逐渐增大，推动塞子做功，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能。
[2]汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为机械能，因此这一现象与做功冲程的能量转化相同。
15．1kg酒精完全燃烧所释放的能量为3.0×10J
【详解】
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值，酒精的热值是3.0×10J/kg，它所表示的物理意义是1kg酒精完全燃烧所释放的能量为3.0×10J。
16． 减小 降低 甲
【详解】
[1][2]用打气筒往瓶里打气，当塞子从瓶口跳起时，瓶内的空气膨胀对瓶塞做功，空气的内能转会化为塞子的机械能，空气的内能减少，温度降低。
[3]图2中甲两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能；图2中乙两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能；所以，瓶塞跳起时的能量转化情况与图2中的甲图相同。
17． 机械 做功 D
【详解】
（1）[1]汽油机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能。
（2）[2]由题知，六冲程引擎中的第五冲程，是水变为水蒸气推动活塞做功，从而为汽车提供动力，所以相当于四冲程内燃机的做功冲程。
（3）[3]A．由题知，同步汽油机四个汽缸在同一时间都是做的相同工作，所以飞轮转动的2周里，四个汽缸是同时完成做功冲程，即同时在做功，故A错误；
B．四缸四冲程异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，所以四个汽缸在同一时间做的工作不同，故B错误；
C．若每个汽缸做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等，故C错误；
D．异步机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳，故D正确。
故选D。
18． 做功 超声波 0 小
【详解】
（1）[1]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故填做功。
（2）[2]倒车雷达是利用反射的超声波来判断障碍物的距离，利用了超声波传递信息。
[3]声音无法在真空中传播，故填0。
（3）[4]根据流体压强和流速的关系可知，流体在流速大的地方压强较小，在流速小的地方压强较大。
19．内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性．
【详解】
解：热机是把内能转为机械能的机器；常见的内燃机有汽油机和柴油机；
四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；
在一个工作循环中，曲轴转动2周，燃气对活塞做功1次；
在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的．
故答案为内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性．
【点评】此题考查了内燃机的种类及四冲程，要掌握四冲程的特点及能量转化情况，是基础性题目．
20． 机械 PV A 运行更稳定、功率更大等。
【详解】
(1)[1]汽油机是将内能转化为机械能的机器。所以汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为机械能。
(2)[2]设活塞移动距离为L，则活塞的面积为
则活塞受到燃气压力为
则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为
(3)[3]如图2号和3号活塞和曲轴的位置都相同，2号汽缸在做功冲程时，活塞向下运动，且在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，所以3号汽缸的活塞也应向下运动，则为吸气冲程，故选A。
(4)[4]因为每半周都有做功冲程，所以工作稳定，振动小，且多缸工作，排量大，功率大，所以四缸发动机的优点：运行更稳定、功率更大等。
21． 空气和汽油的混合物 机械 8×107 A 20p0V排
【详解】
（1）[1]汽油机气缸顶端是火花塞，没有喷油嘴，因此汽油机的吸气冲程中吸入气缸的是空气和汽油的混合物。
[2]汽油机工作时将内能转化为机械能。
（2）[3]完全燃烧2kg的汽油放出的热量为
Q放＝mq＝2kg×4×107J/kg＝8×107J
（3）[4]四汽缸发动机，各个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吸气、压缩和排气冲程，由图看出，4号气缸中活塞自上而下运动，据此可知四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的是吸气冲程，故选A。
（4）[5]在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为2400r/min时，完成1200个工作循环，每个工作循环所需要的时间为
做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个活塞的排气量为，做功冲程燃气对一个活塞的平均压力F＝p0S，每个做功冲程燃气对一个活塞做的功
发动机转速为2400r/min时，燃气对活塞做功的功率
由于发动机有4个汽缸，所以燃气对活塞做功的总功率
P总＝4P＝4×5p0V排＝20p0V排
答案第1页，共2页
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