14.1热机课时训练（含答案）-2023-2024学年初中物理九年级全一册（人教版）

第十四章第1节 热机课时训练--2023-2024学年初中物理九年级全一册（人教版）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．如图所示，是四冲程内燃机的一个冲程示意图，从进气门、排气门以及活塞的运动情况可以断定，这个冲程的能量转化情况是
A．内能转化为机械能 B．机械能转化为内能
C．内能的转移 D．机械能的转移
2．如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．该冲程和它的下一冲程都靠飞轮惯性完成
B．该冲程汽缸内的物质只有空气
C．该冲程中内能转化为机械能
D．该冲程汽缸内物质的内能在增大
3．下列关于燃料燃烧值的说法中正确的是
A．燃烧值大的燃料燃烧时放出的热量一定多
B．燃烧值大的燃料完全燃烧时放出的热量一定多
C．燃料完全燃烧放出热量的多少，不仅和燃烧值的大小有关，而且和燃料的质量有关
D．以上说法都是错误的
4．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　）
A．图甲：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
B．图乙：小朋友从滑梯上下滑过程，通过热传递增加了内能
C．图丙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
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
5．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
6．关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于大气压强的存在
B．乙图中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，表明机械能可以转化为内能，水蒸气的内能增大
C．丙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关
D．丁图中活塞向下运动，气体内能增大，这是内燃机的压缩冲程
7．小明帮妈妈煲鸡汤时，联想到了许多物理知识，下列说法错误的是（　　）
A．鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动
B．鸡汤沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能增大
C．煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化与内燃机的压缩冲程相似
D．限压阀口“烟雾缭绕”，这是水蒸气液化形成的小水珠
8．下列物理概念的建立过程中，利用相同的物理方法的是（　　）
①功 ②速度 ③比热容 ④热值
A．②④ B．①②④ C．②③④ D．①②③④
9．一单缸四冲程柴油机飞轮每分钟转1800圈，则该柴油机1秒钟对外做功的次数为
A．15 B．60 C．450 D．900
10．如图所示是演示点火爆炸现象的装置，按动电火花发生器的按钮后盒盖被冲出，在盒盖被冲出的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，燃气的内能增大
B．燃气的内能转化为盒盖的机械能
C．能量的转化形式与热机压缩冲程相同
D．盒盖的机械能保持不变
二、填空题
11．汽油机是热机之一，如图所示是汽油机的 ___________冲程，已知某型汽油机转速为1200r/min，那么该汽油机每秒共经历了 ___________个冲程。热机通常用水来作为冷却剂，是利用了水的 ___________的物理属性。
12．火箭发射升空时，用氢做燃料，因为氢的______大。燃料燃烧时燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的______能，这个过程中火箭的机械能______。（均选填“守恒”或“不守恒”）。
13．如图所示是一台四冲程内燃机的______（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
14．如图所示的实验是用来探究热机的工作原理的，它主要是将______转化机械能，汽车工作时，图______也是用到这一工作原理来工作的。汽油机发动机在工作时还会产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水______的特性。
15．如图所示为汽油机的 _____冲程，已知活塞每秒做功30次，则此汽油机每秒钟内完成 _____个冲程，飞轮的转速为 _____r/min。
三、计算题
16．某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg煤气。已知煤气的热值q=4.2×107J/kg，水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量。
参考答案：
1．B
【详解】试题分析：根据题意知道两个气阀关闭，活塞向下运动，应是做功冲程，是内能转化为机械能；活塞向上运动是压缩冲程中，活塞压缩气体，把活塞的机械能转化为燃气的内能，故选B．
考点：内燃机的四个冲程，能量转移和能量转化
2．D
【详解】A．由图知，汽油机的两气门都关闭，活塞上行，汽缸的容积变小，是压缩冲程，依靠飞轮惯性完成，下一个冲程是做功冲程，不是依靠飞轮惯性完成的，故A错误；
B．汽油机在吸气时，吸入的是汽油和空气的混合物，所以该冲程汽缸内的物质是汽油和空气的混合物，故B错误；
CD．汽油机在压缩冲程中，压缩混合气体做功，将机械能转化为内能，混合气体的温度升高、内能增加，故C错误，D正确。
故选D。
3．C
【详解】AB、由Q放=mq可知，燃料燃烧时放出的热量与质量、热值以及是否完全燃烧有关，故AB错误；CD、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故C正确，D错误．
点睛：燃料燃烧的越充分、放出的热量越多；当燃料完全燃烧时，由Q放=mq分析判断．
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关．
4．D
【详解】A．甲图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A错误；
B．乙图中小朋友从滑梯上下滑过程，克服摩擦做功，机械能转化为内能，通过做功增加了内能，故B错误；
C．丙图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C错误；
D．丁图中，两个气门关闭，汽缸内的气体推动活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
5．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。
6．C
【分析】本题主要考查了分子动理论、改变内能的方式、内燃机冲程等热学知识。
【详解】A．甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，主要是由于分子间有相互作用的引力，故A错误；
B．乙图中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，气体对外做功，表明机械能可以转化为内能，水蒸气的内能减小，故B错误；
C．丙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散快，表明温度越高，分子运动越快，说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关，故C正确；
D．丁图中活塞向下运动，进气门和排气门同时关闭，火花塞点火，气体体积膨胀，推动活塞做功，气体内能减小，这是内燃机的做功冲程，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．煲鸡汤时，鸡汤香气四溢是分子运动，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意；
B．鸡汤沸腾过程中，吸收热量，温度保持沸点不变，吸热内能增大，故B正确，不符合题意；
C．煲鸡汤过程中，限压阀转动，此过程的能量转化情况是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相似，故C错误，符合题意；
D．限压阀口“烟雾缭绕”，“烟雾”不是气体，而是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法叫做比值定义法。
①功是力和距离的乘积，利用的物理方法是乘积定义法；
②速度是路程与运动时间之比，利用的物理方法是比值定义法；
③比热容是一定质量的某种物质在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，利用的物理方法是比值定义法；
④热值是某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，利用的物理方法是比值定义法。
所以利用相同的物理方法的是②③④；故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．A
【详解】飞轮每秒的转数：
因为飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s内柴油机对外做功的次数：
故选A。
10．B
【详解】酒精燃烧后产生的燃气对盒盖做功，燃气的内能减少，转化为盒盖的机械能，盒盖的机械能增加，与汽油机的做功冲程中的能量转化相同；故B说法正确，ACD错误。故选B。
11． 做功 40 比热容大
【详解】[1]如图所示的冲程中，两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程。
[2]某型汽油机飞轮的转速为1200r/min=20r/s，即每秒飞轮转动20周，因为汽油机在一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，所以该汽油机每秒共经历40个冲程。
[3]水的比热容大，由Q吸=c水mt可知，在质量和升高温度一定时，水吸收的热量多，冷却效果好，故用水作冷却剂，是利用了水的比热容大的特性。
12． 热值 内 机械 不守恒
【详解】[1]运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，由
Q放=mq
可知，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。
[2]火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能。
[3][4]燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能，使得火箭的机械能增大，所以机械能不守恒。
13． 压缩 做功
【详解】[1][2]由图可知，内燃机的进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能增大。因此图中是一台四冲程内燃机的压缩冲程，这个冲程是通过做功的方式改变气缸内气体的内能。
14． 内能 丙 比热容大
【详解】[1]如图，水蒸气将橡皮塞弹出去，此时水蒸气对外做功，内能转化为橡皮塞的机械能。
[2]热机是利用内能转化为机械能的装置，做功冲程中把内能转化为机械能。由图可知：甲图中进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，则此冲程为压缩冲程；乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，则此冲程为排气冲程；丁图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，则此冲程为吸气冲程；丙图中进气门和排气门均关闭，在压缩冲程末火花塞点火，高温高压的燃气推动活塞向下运动，此时内能转化为机械能为做功冲程，故选图丙。
[3]水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，在升高温度相同时，吸收热量多，所以利用水对发动机降温。
15． 做功 120 3600
【详解】[1][2][3]汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，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，可以判断是做功冲程；活塞每秒做功30次，即每秒要经过120个冲程，每完成2个冲程飞轮转一圈，所以飞轮转速是60r/s，即3600r/min。
16．（1）8.4×106J；（2）3.36×107J
【详解】解：（1）由题意可知，50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量为
（2）由题意可知，完全燃烧0.8kg煤气释放的热量为
答：（1）50kg、20℃的水加热到60℃需吸收的热量为8.4×106J；
（2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量为3.36×107J。