北师大版九年级年级全一册10.4热机同步练习（含解析）

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．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．一个完整的工作循环顺序是：乙甲丁丙
B．丁冲程发生的能量转化为内能转化为机械能
C．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
2．下列说法正确的是（　　）
A．打扫卫生时房间内尘土飞扬，这种现象说明分子在不停地做无规则运动
B．一块0的冰熔化成0的水后，温度不变，内能不变
C．热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
3．关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（　　）
A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴
B．汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火
C．吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气
D．小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机；卡车、挖掘机用柴油机做发动机
4．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
5．下列关于热现象的说法中，正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．内燃机的做功冲程将机械能转化成内能
C．物质的比热容越大反映了物质吸收或放出热量的能力越弱
D．腊梅飘香说明分子在永不停息地做无规则运动
6．下列说法正确的是（ ）
A．柴油机压缩冲程，机械能转化为内能 B．汽油机压缩冲程，内能转化为机械能
C．物体内能的改变必须通过做功才能实现 D．同一物体的内能增加，其机械能一定增加
7．如图向下压缩活塞，玻璃筒内的空气能量转化情况与下列选项中内燃机工作过程相同的是（　　 ）
A． B． C． D．
8．如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能量的转化方式一致的是（　　）
A．瓶塞冲出 B．搓手取暖
C．压缩气体 D．钻木取火
9．如图所示是汽油机四个冲程的工作剖面图，下列关于这四个冲程的说法正确的是（ ）
A．如图是吸气冲程，进气门吸入气缸的物质只有空气
B．如图是压缩冲程，其能量转化是机械能转化为内能
C．如图是做功冲程，该冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D．如图是排气冲程，活塞向上运动，压强增大，温度升高
10．汽车在高速公路上急刹车时轮胎的温度会升高，此过程与热机中能量转化相同的冲程是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
11．关于下图所示的四个情景，下列说法中正确的是（ ）
A．甲图：红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈
B．乙图：两个铅块没有被重物拉开说明分子间只存在引力
C．丙图：二氧化氮的密度大于空气的密度，因此不能发生扩散现象
D．丁图：下压活塞的过程中，筒内气体内能不变
12．如图所示，汽油机处于工作过程中的两个冲程。下列叙述中正确的是（ ）
A．甲为做功冲程，内能转化为机械能
B．乙为做功冲程，机械能转化为内能
C．甲为压缩冲程，机械能转化为内能
D．乙为压缩冲程，内能转化为机械能
二、填空题
13．2021年6月17日，我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。以火箭为参照物，该飞船是______的；火箭工作时将______能转化为机械能；火箭______热机（选填“属于”或“不属于”）。
14．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______。
15．内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的______冲程，该冲程的能量转化是将______能转化为机械能。
16．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这一过程与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同；一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内对外做功______次。
三、综合题
17．在一次研究性学习活动中,某课外活动兴趣小组对街上行驶的电动自行车和摩托车做了一个调查．下表中所列的是某品牌电动自行车和摩托车的部分技术参数:
电动自行车 摩托车
最高车速 ≤20km/h 最高车速 ≤90km/h
一次充电耗电量 0.6kWh 一次加油量 10L
一次充电连续行驶里程 50km 一次加油连续行驶里程 400km
电动机效率 75% 发动机效率 30%
最大骑行噪声 ≤62dB T行驶噪声 ≥90dB
(1)与摩托车相比,电动自行车有哪些优势 (说出两个方面)
(2)假设给电动自行车的蓄电池充电时,消耗的电能全部转化为蓄电池的化学能．那么,电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功大约是多少 当自行车以最高车速匀速行驶时,电动机的有用功率大约是多大
(3)摩托车每行驶1km大约要消耗多少能量 (汽油的密度:0.71×103kg/m3;汽油的热值:4.6×107J/kg;g取10N/kg)
18．有一款太阳能热水器，铭牌上的部分参数如下表所示，将它安装在阳光充足的平台上，并装满水．
型 号 JL﹣88
水容量/L 80
自身质量/kg 40
（1）连云港地区晴天平均每平方米的面积上每小时接收太阳能约为2.8×106J，若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m2，每天日照时间按8h计算，则它一天中接收的太阳能约为多少？若这些太阳能有60%被水吸收，则可使水温升高多少？[c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
（2）若该热水器一天中接收的太阳能由燃烧煤气来获得，则需要安全燃烧多少千克煤气（热值q煤气＝4.2×107J/kg）
（3）请你：①从能源和可持续发展的角度，说出提倡开发、利用太阳能的两个主要理由；②说出当前在利用太阳能方面所面临的某一主要困难（可从自然因素或技术因素等方面思考）
19．小王家购买了一辆小汽车，他将小汽车里里外外都看了个遍，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的一些问题，请你帮他补充完整．
（1）汽车发动机的冷却系统选择水作为工作物质，因为水的_________大．
（2）汽车发动机属于汽油机，汽油机工作时可以将内能转化为机械能的是______冲程．
（3）若小汽车以90kW的恒定功率输出，其运动速度v与时间t的关系如图所示，则在第15s至25s内，小汽车在运动过程中受到的阻力为_______N．
20．暑假期间小轩一家人开着小汽车去河北省石家庄市旅游．
（1）小汽车的发动机一般都是使用四冲程的汽油机，在___________冲程是内能转化为机械能的过程，完全燃烧2kg的汽油能够释放出___________J的热量：（汽油的热值为4.6×107J/kg）
（2）某牌号汽车发动机的说明书将汽油机的能量流向制成如图所示的图表，根据图表给出的信息，该汽油器的效率为___________%．
（3）为确保发动机正常工作，需对其冷却．发动机的冷却循环系统一般使用水来充当冷却剂，从冷却效果考虑，你认为有什么优点（只写一中即可）_______________．
（4）表中A，B两地是石家庄和青岛市同一天的气温日变化情况，由表可知，________地可能是石家庄市．（选填A或B）（提示：石家庄属于内陆城市，青岛水域沿海城市）
21．随着人民生活水平的提高，汽车已在家庭逐步普及．小明通过查询得知：一辆某型号的汽车在额定功率下行驶时单位时间内的能量流向图如下所示．
(1)从能量转化角度看，其中“摩擦损耗”的这部分能量转化成_____能．
(2)若将汽车转化为有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，则该发动机的能量转化效率η为_________．
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】
甲中的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；乙中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；丙中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；丁中，两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，是第二冲程；
A．一个完整的工作循环顺序是：乙丁甲丙，故A错误；
B．丁图是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B错误；
C．只有做功冲程对外做功，即甲冲程对外做功，获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故C正确；
D．丙冲程中排出的废气温度较高，具有内能，有做功的本领，可以再利用，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
A．打扫卫生时房间内尘土飞扬，是固体颗粒的机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故A错误；
B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；
C．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能的大小跟质量、温度、状态有关，内能大的物体温度不一定高，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴，故A正确；
B．柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故B错误；
C．在热机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故C正确；
D．柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机用于小型机械，例如小汽车、摩托车，故D正确。
故选B。
4．C
【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。
5．D
【详解】
A．一切物体都有内能，温度为0℃的冰也有内能，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．比热容是表示物质吸热或放热能力强弱的物理量，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，故C错误；
D．腊梅飘香说明香气分子扩散到空气中，是分子在永不停息地做无规则运动的结果，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
AB．柴油机和汽油机的压缩冲程都是将机械能转化为内能，故A正确，B错误；
C．改变物体内能的方法是做功和热传递。物体内能的改变也可通过热传递实现，故C错误；
D．物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能，机械能与整个物体的机械运动的情况有关，两者没有必然的关系。对一个静止的铁块加热，铁块温度升高，内能增加，其机械能却保持不变，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
向下压缩活塞，发生的能量转化是将机械能转化为内能。
A．进气门开，排气门关，活塞向下，是吸气冲程，无能量转化，故A不符合题意；
B．进气门关，排气门关，活塞向上，是压缩冲程，是将机械能转化为内能，故B符合题意；
C．进气门关，排气门关，活塞向下，是做功冲程，是将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D．进气门关，排气门开，活塞向上，是排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】
由图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能；
A．瓶塞冲出，是气体的内能转化为瓶塞的机械能，故A符合题意；
B．搓手取暖，是通过克服摩擦做功增大内能，是将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．压缩气体，是将机械能转化为气体的内能，故C不符合题意；
D．钻木取火，是将机械能转化为木头的内能，故D不符合题意。
故选A。
9．B
【详解】
A．如图所示进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入气缸，故A错误；
B．如图所示进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。汽油和空气混合物内能增大，故B正确；
C．如图所示火花塞点火，燃料燃烧，产生的高温燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，气缸内压强增大，温度升高，通过连杆带动曲轴转动，故C错误；
D．如图所示进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。气缸内压强减小，温度降低，故D错误。
故选B。
10．B
【详解】
急刹车时，轮胎的机械能转化为内能，热机的压缩冲程也是将机械能转化为内能，吸气及排气冲程中没有能量转化，而做功冲程是内能转化为机械能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．A
【详解】
A．分子热运动的剧烈程度与温度有关，红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈，故A正确；
B．分子间同时存在引力和斥力，两个铅块没有被重物拉开说明此时分子间引力起主要作用，故B错误；
C．所有分子都会不停地做无规则运动，二氧化氮也要发生扩散现象，故C错误；
D．下压活塞的过程中，机械能转化为内部气体的内能，筒内气体内能增大，故D错误。
故选A。
12．A
【详解】
图甲中，进气门和排气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化机械能；图乙中，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，机械能转化为内能，故A正确，BCD不正确。
故选A。
13． 静止 内能 属于
【详解】
[1]运载火箭将载人飞船送入预定轨道，以火箭为参照物，飞船的位置不变，是静止的。
[2][3]利用内能做功的机器叫热机，火箭工作时，利用燃料燃烧获得的内能做功，使火箭和飞船升空，将内能转化为机械能，故火箭属于热机。
14．1kg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。
15． 做功 内
【详解】
[1][2]由图示知，两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。此冲程是内能转化为机械能，为内燃机提供动力。
16． 做功 30
【详解】
[1]酒精燃烧后的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
[2]四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。汽油机的转速为3600r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动60圈；一个工作循环中，轴转两圈，完成4个冲程，对外做功一次，故汽油机在1s内完成120个冲程，对外做功30次。
17．(1)噪声低,污染小(节能减排)．(2)180 W．(3)8.165×105 J．
根据生活经验和表格数据分析电动车和摩托车的优缺点；根据 ，结合功率的公式计算功率；由表格数据，根据 计算摩托车每行驶1km大约要消耗的能量．
【详解】
(1)由表格可知电动自行车噪声低，污染小(节能减排)；
(2)充电一次做的总功： ，由得电动自行车行驶50km做的有用功为：W有=ηW总，所以电动自行车每行驶1km电动机平均做的有用功： ，
自行车的最高时速是20km/h,跑完50km需要时间： ，
所以当自行车以最高车速匀速行驶时，电动机的输出功率： ；
(3)由表格可知，摩托车每跑400km消耗汽油是10L，10L汽油产生的热量:
，
摩托车每行驶1km消耗的能量: .
18．（1）3.36×107J（2）60℃（3）0.8kg（4）①利用太阳能可以节约化石能源，减少环境污染；②受天气影响．
【详解】
（1）一天中接收的太阳能：，，，∴水的质量为m＝ρV＝1×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg，∵，∴；
（2）由题知，Q＝E＝3.36×107J，∵，煤气的质量为．
（3）①利用太阳能可节约化石类能源，减少环境污染；②受天气影响；转换效率低，提供的功率小．
19． 比热容 做功 3000
【详解】
(1)因为水的比热容大，和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车上的散热器用水作为冷却剂；
(2)汽油机工作时，将内能转化为机械能的是做功冲程；
（3）轿车的功率P=90kW=9×104W，轿车发动机做功：W=Pt=9×104W×50s=4.5×106J；由图示知轿车匀速运动时的速度是v=30m/s；∵P===Fv，∴轿车运动过程中受到的阻力：f=F===3000N.
20． 做功 9.2×107 30 比热容大 B
【详解】
(1)内燃机的四个冲程中，实现将内能转化成机械能的是做功冲程；
Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J；
(2)由图可知，有用功的能量：100% 33% 30% 7%＝30%，∴η＝30%；
(3)汽车发动机工作过程时，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作．由公式Q＝cm△t知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好．因为青岛临海，多水，石家庄内陆，多砂石、泥土．水的比热容大，在吸收或者放出的热量相同时，水的温度变化小，因而沿海地区温差小，由表知城市B的温差大，所以B是石家庄．
【点睛】
（1）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，做功冲程将内能转化成机械能；知道汽油的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量；（2）由能流图得出转化为有用功的能量占总能量的比值，得出内燃机的效率；（3）与其它液体相比，水的比热最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多．
21． )内　 12.5%
【详解】
解答：“摩擦损耗”的能量转化为：机械能转化为内能；该发动机的能量转化效率为：η＝＝12.5%
点睛：从能量的转化角度看，摩擦过程将机械能转化为内能．根据题意，能量转化效率＝×100%．
答案第1页，共2页
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