北师大版物理九年级全册课课练：10.4 热机（含答案）

[第十章　四、热机]
一、选择题
1.如图图所示的工具在工作过程中使用热机的是 (　　)
2.如图图所示是汽油机工作的四个冲程的示意图,其中表示压缩冲程的是(　　)
3.[2020·巴中] 是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是 (　　)
4.如图图所示的流程图说明了单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。下列对图中①②③④的补充,正确的是(　　)
A.①做功冲程　②内能转化为机械能 ③压缩冲程　④机械能转化为内能
B.①压缩冲程　②内能转化为机械能 ③做功冲程　④机械能转化为内能
C.①做功冲程　②机械能转化为内能 ③压缩冲程　④内能转化为机械能
D.①压缩冲程　②机械能转化为内能 ③做功冲程　④内能转化为机械能
5.[2020·南京] 如图图甲所示是内燃机某冲程的工作示意图,图乙四个事例中能量转化与之相同的是 (　　)
6.四冲程内燃机在一个工作循环中 (　　)
A.活塞往复运动2次,曲轴转动2周,完成4个冲程,对外做功1次
B.活塞往复运动2次,曲轴转动4周,完成4个冲程,对外做功1次
C.活塞往复运动4次,曲轴转动2周,完成4个冲程,对外做功2次
D.活塞往复运动2次,曲轴转动4周,完成4个冲程,对外做功2次
7.我们知道,多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的。关于压缩冲程的作用,下列说法正确的是(　　)
A.将废气排出汽缸外 B.对外做功
C.吸进汽油和空气的混合物 D.压缩燃料和空气的混合物
8.下列关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是(　　)
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,汽油机汽缸顶部有个火花塞
C.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
D.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
9.汽油机在压缩冲程中,汽缸内气体混合物的体积、压强、温度的变化情况是 (　　)
A.体积增大、压强减小、温度降低
B.体积减小、压强减小、温度降低
C.体积减小、压强增大、温度升高
D.体积增大、压强减小、温度升高
10.一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200 r/min,则此汽油机每秒做功的次数和完成的冲程数是 (　　)
A.10　40 B.20　40
C.10　20 　 D.20　20
二、填空题
11.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如图图:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是　　　　　　　　,如图图所示,图　　　　是汽油机的工作原理图。
12.汽油机的四个冲程中,将机械能转化为内能的是　　　　冲程;将内能转化为机械能的是　　　冲程;进气门关闭、排气门打开的是　　　　冲程;两个气门都关闭的是　冲程。
13.[2020·宜昌] 扣动步枪扳机,射出一颗子弹。弹壳内火药燃烧将　　　　能转化为燃气的内能,燃气推动子弹在枪膛中运动,该过程相当于内燃机的　　　　冲程。
14.[2019·贵阳] 柴油机的压缩冲程中,随着活塞的运动,汽缸内空气密度不断　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”),这时活塞的机械能转化为被压缩空气的　　　能,使其温度更高、压强更大。
15.四冲程内燃机有四个工作冲程,如图图所示是内燃机的　　　　冲程,它将　　　　能转化为　　　　能,活塞下行时,燃气的内能　　　　(选填“减少”或“增加”)。
16.有一台四冲程柴油机,它的曲轴转速为1800 r/min,则它在1 s内可完成　　　个工作循环,做　　　次功,活塞往复　　　次,曲轴转动　　　　转。
17.如图图所示为旋转活塞式发动机的基本组成。缸体内壁有“8”字形的特定汽缸型面,两侧用端盖封闭,缸体和端盖均固定,在汽缸内装有弧边三角形旋转活塞。活塞的3个顶角装有密封片与汽缸壁紧密接触,活塞的前后端面上3个弧边均用密封条密封。缸体的一侧设有进气口和排气口,在对侧装有火花塞。活塞的3个弧边与汽缸型面之间形成3个容积作周期性变化的工作腔。当活塞沿顺时针方向旋转时,先吸入　　　　　　　;继续旋转,工作腔内的燃料混合物开始被压缩,当工作腔容积最小时,火花塞点火,燃料混合物燃烧并膨胀,将内能转化为　　　　能,推动活塞旋转,排出废气。
三、综合题
18.如图图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住试管口,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开。某同学由这个装置联想到内燃机,请你用连线反映他联想创新的思维过程。
　　酒精燃烧　　　　　 坚固的汽缸
　 高温、高压水蒸气 活塞运动做功
　　玻璃管 燃料燃烧
　　木塞冲出 高温、高压燃气
19.[2020·温州] 英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机汽缸内工作介质易汽化、易液化,该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力,因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”的原理设计了如图图甲所示的模型机,工作过程中飞轮持续旋转如图图图乙所示。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。
答案
1.B　
2.D
3.B　 在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,故A不符合题意;
两气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,汽缸容积增大,是做功冲程,故B符合题意;
两气门都关闭,活塞向上运动,汽缸容积减小,是压缩冲程,故C不符合题意;
进气门打开,活塞向下运动,汽缸容积增大,是吸气冲程,故D不符合题意。
4.D　5.A　6.A　7.D　8.C
9.C　 压缩冲程中,两个气门关闭,活塞向上运动,汽缸内气体混合物体积变小、压强增大、温度升高、内能增加。
10.A
11.内能转化为机械能　乙
蒸汽机和汽油机都属于热机,是将内能转化为机械能的机器。由图甲可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,此过程与蒸汽机的工作过程相似,反映了蒸汽机的工作原理。在图乙中,火焰使上方空气温度升高、上升,热空气带动叶轮转动,内能转化为机械能,与汽油机的工作原理相同。
12.压缩　做功　排气　压缩冲程和做功
13.化学　做功　 火药具有化学能,弹壳内火药燃烧将化学能转化为燃气的内能。燃气推动子弹在枪膛中运动,让子弹具有机械能,这是燃气的内能转化为子弹的机械能,该过程相当于内燃机的做功冲程。
14.增大　内　 柴油机的压缩冲程中,随着活塞的运动,汽缸内空气质量不变,体积减小,则密度不断增大,这时活塞的机械能转化为被压缩空气的内能,使其温度更高、压强更大。
15.做功　内　机械　减少
16.15　15　30　30
17.汽油和空气的混合物　机械
18.
19.酒精灯加热将化学能转化为内能,热汽缸中的工作介质吸热汽化膨胀,推动活塞A向右运动做功,将内能转化为机械能;由于飞轮具有惯性,带动活塞A向左运动,活塞A将热汽缸中的工作介质推入冷汽缸并液化,活塞B又将介质推回热汽缸。如图图此反复。