14.1热机同步练习2021-2022学年人教版九年级物理全一册（有答案）

热机
同步精练
一、选择题(本题共12小题，每小题2分，共24分)
1. 如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是( )
2. 如图所示，在试管口木塞冲出过程中，下列说法错误的是(　　)
A．试管口出现的白雾是水蒸气液化形成的
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机做功冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
3. 热机在工作过程时，能量的转化过程是( )
A．内能→化学能→机械能 B．化学能→内能→机械能
C．化学能→机械能→内能 D．化学能→机械能→化学能
4. 如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是( )
A.压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
5. 如图所示是单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是( )
A.丁、甲、丙、乙 B．乙、丁、甲、丙
C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁
6. 柴油机上安装了一个笨重的飞轮,是为了(　　)
A.增加功率 B.节省燃料
C.可以做更多的功 D.利用飞轮惯性完成吸气、压缩和排气三个辅助冲程
7. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中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
D. 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
8. 四冲程汽油机依靠飞轮惯性使活塞向上运动完成的冲程是( )
A．吸气、排气冲程 B．压缩、做功冲程
C．做功、排气冲程 D．压缩、排气冲程
9. 关于汽油机和柴油机，下列说法中错误的是( )
A．柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B．在做功冲程中，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式
C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能
D．汽油机吸入汽缸的是汽油和空气，柴油机吸入汽缸的是空气
10. 关于汽油机和柴油机，下列说法正确的是( )
A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞
B．柴油机吸入的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开
D．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能
11. 如图所示，试管内的高温高压水蒸气从玻璃管中喷出，使小叶轮转动，与这一实验过程中能量的转化相同的 是汽油机的(　　)
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
12. 当手扶拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧增加，正常操作已经不能使它停转(这种故障叫“飞车”)时，下列应急措施中可行的是( )
A．捂住进气口
B．立即找一个隔热的东西捂住排气口
C．脚踏刹车板，同时手拉制动器
D．让它空转，等油全部耗完自动停下
二、填空题(每空2分，共36分)
13. 如图所示，用酒精灯给试管里的水加热，水和水蒸气会把软木塞冲出去。在此过程中，酒精燃烧，把酒精的化学能转化为_____能，再传递给水和水蒸气，最后转化为软木塞的_______能。这个实验证明了我们可以利用内能来_______，热机就是利用这个原理来工作的。
14. 如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的_________冲程，此汽油机的飞轮转速是1800 r/min，则每秒钟内完成_________个做功冲程；汽油机的汽缸处有一个水套，用水来冷却汽缸是因为水的_____________较大。
15. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速下压活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能____，这与四冲程汽油机的____冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为3 200 r/min，在1 min内，汽油机完成_______个工作循环。
16. 世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是___________________。如图甲、乙所示中____是汽油机的工作原理图。
17. 如图所示是 _______(选填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图，该热机此时处于______冲程。
18. 最早出现的热机是________(填“蒸汽机”或“内燃机”)。四冲程汽油机的一个工作循环中，________冲程是由活塞对气体做功，气体的温度升高，其实质是将________能转化为________能。
三、实验探究题(每空2分，共30分)
19. 现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：
(1)如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况，请将其补充完整：①__________________；②______________________。
(2)我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水______________的特性，这是采用__________的方式来减小汽缸内能的。
(3)有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲 程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水，水在汽缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功________次，这种汽油机这样设计的目的是_________________。
20. 在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底部装有两根与静电起电机相连接的放电针。
(1)将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体__________，即可模拟四冲程汽油机工作时的______________冲程。
(2)实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用___________________会聚太阳光使其燃着。
21. 小明在学习热机过程中,对发动机工作过程进行了深入的探究,通过查资料得出四缸发动机工作原理是: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.如图所示:

(1)由此小明得出: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)接着小明对其性能指标进行研究,得出其主要技术指标如表所示.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.
排量 2.0 L
输出功率 120 kW
转速 6000 r/min
①该发动机在1 s内做功　　　　J，单缸排量V=　　　　L.②在每个做功冲程里,发动机做功W=　　　　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.(1 L=10-3m3)
四、综合应用题(10分)
22. 一台四冲程汽油机飞轮的转速为2 000 r/min，每次做功冲程对外做的功为3 000 J，则10 min内：
(1)汽油机对外做的功为多少焦耳？
(2)这台汽油机的功率为多少千瓦？
参考答案
一、选择题
1-6ABBCAD 7-12CDCDCA
二、填空题
13．内 机械 做功
14．做功 15 比热容
15．增加 压缩 1 600
16．内能转化为机械能 乙
17．柴油机 压缩
18．蒸汽机 压缩 机械 内
三、实验探究题
19. (1)①压缩冲程　②内能转化为机械能
(2)比热容较大 热传递
(3)2 提高热机效率
20. (1)冲出 做功
(2)凸透镜(或凹面镜)
21. (1)内 机械
(2)①1.2×105 0.5 ②600;
(3) 1.2×106
四、综合应用题
22. 解：转速为2 000 r/min，每分钟飞轮转2 000圈，完成 1 000个工作循环，对外做功1 000次。每次做功冲程对外做的功为3 000 J，10 min内汽油机对外做的功为W＝10×1 000×3 000 J＝3×107 J 。
解：这台汽油机的功率为P＝＝＝50 000 W＝50 kW。