第十四章 内能的利用第1节热机同步练习（含答案） 2023-2024学年人教版物理九年级上册

第1节 热机
班级： 姓名： 成绩：
一、单选题
1．喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程
C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程
2．礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀，气体将纸筒内的礼花快速喷向远处。对该过程的分析正确的是（　　）
A．气罐内壁温度降低
B．罐内气体的内能增加
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
3．如图是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后，立即盖上木塞，木塞会跳起来。其工作原理与汽油机的下列工作过程示意图所示原理一致的是（　　）
A． B．
C． D．
4．汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中做功使内能增加的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
5．“微笑之城，圆梦之地”——文明城市如皋新名片。下列做法与此不相符的是（　　）
A．工业废气净化排放 B．作物秸秆露天焚烧
C．生活污水集中处理 D．电动公交绿色出行
6．下列交通工具中，没有利用热机的是（ ）
A．蒸汽火车 B．飞机
C．轮船 D．自行车
7．以下机械不属于热机的是（　　）
A．火箭发动机 B．柴油机 C．洗衣机 D．蒸汽机
8．在如图所示的交通工具中，利用热机做动力的是（　　）
A．高速列车
B．快速列车
C．长途客车
D．电动车
9．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的一个冲程，对该冲程判断正确的是（　　）
A．吸气冲程 B．内能转化为机械能
C．机械能转化为内能 D．做功冲程
10．水烧开时产生的水蒸气将壶盖顶起，汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（　　）
A． B．
C． D．
11．科技小组的同学在做空气动力的实验。如图所示，在气球口插入一根塑料管扎紧，再将气球充满空气，放手后空气向外喷出，气球向前运动，与该过程中的能量转化情况相同的是汽油机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
12．一天在开车时，小蒙突然发现自家汽车不能提供稳定的动力，汽车修理店师傅经检测告诉她是因为其中一个汽缸的火花塞坏掉，不能产生电火花导致做功冲程不能顺利进行。下列四个图中，属于做功冲程的是（　　）
A． B．
C． D．
13．关于汽油机和柴油机描述正确的是（　　）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的极大部分能量
14．以下关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（ ）
①压缩冲程中机械能转化为内能
②每个工作循环活塞往复运动一次
③每个工作循环燃气对外做功一次
④汽油机和柴油机的点火方式相同
A．只有②③ B．只有①③
C．只有②④ D．只有①③④
15．一台单缸四冲程柴油机转速为2400转/min，则柴油机1s内（　　）
A．完成40个冲程，做功40次 B．完成80个冲程，做功80次
C．完成80个冲程，做功20次 D．完成40个冲程，做功20次
16．汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（　　）
A．汽油机和柴油机都是内燃机
B．汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次
C．吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
D．柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高
17．如图所示，是我国载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　）
A．燃气做功使火箭上升，燃气的内能增大
B．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓
C．火箭点火升空过程中是由内能转化为机械能
D．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
18．2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心仓完成了交会对接。下列说法正确的是（　　）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心仓处于相对静止状态
二、多选题
19．柴油机与汽油机相比，下列说法正确的是
A．有喷油嘴没有火花塞 B．效率比汽油机更高一些
C．采用压燃式点火 D．常用在小汽车，小型飞机上
三、填空题
20．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于_____冲程，该冲程将_____能转化成_____能，若该汽油机每分钟完成2400个冲程，则每秒它对外做功_____次、飞轮转过_____圈。
21．热机给人类文明带来了进步，也给生态环境造成了污染，热机对环境造成的污染主要有：热污染、________污染和________污染。
22．除了飞机、汽车、摩托车之外，用到热机的交通运输工具还有______、______、______。（写出三个即可），你列举的这些交通运输工具中，______用到的热机属于内燃机（写出一个即可）
23．四冲程汽油机中______冲程把内能转化为机械能，在吸气冲程吸入气缸的是______的混合物。
24．内燃机的一个工作循环由_____压缩、做功、排气四个冲程组成，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，则汽油机每秒钟对外做功_____次。
25．2022年3月，我国最大推力的氢氧发动机在北京完成首次试车。氢氧发动机为火箭腾飞提供“硬核”动力，结构简图如图。
（1）为便于运输和储存，通常采用降温和压缩体积的方式将氢气和氧气 _____（填物态变化名称）后分别储存于火箭的液氢贮箱和液氧贮箱；
（2）燃料燃烧产生的高温高压气体，使发动机对火箭持续做功，直至上升到特定轨道，该过程中能量的转化是 _____。
四、实验题
26．如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热如图（a），当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去如图（b），在研究过程中发现，如将瓶塞塞的紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些如图（c）。
（1）观察图 （a）和图（b）或图（a）和图（c），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ______，在此过程中，能量的转化情况是 ______；
（2）分析比较图（b）和图（c）的实验现象， 可以得出初步结论：______。
五、简答题
27．如图所示是一台四冲程汽油机工作时某一时刻的示意图，请回答下列问题：
（1）该汽油机此时处于哪个冲程？
（2）在此冲程中发生了怎样的能量转化？
（3）请写出汽油机在工作过程中靠飞轮惯性来完成的任意一个冲程的名称？
六、综合题
28．阅读下列短文，回答问题.
从火车到火箭
生产的发展需要更为强大的动力，17世纪人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机。在锅炉里将水烧成水蒸气，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用，后来许多人对它不断改进，其中贡献最大的是英国人瓦特，他在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机，这种蒸汽机在之后的一百年里对工业的发展起了极其重要的作用，但是由于蒸汽机过于笨重，效率很低，现在世界各国都不再生产蒸汽机了。
交通运输的发展迫切需要比较轻便的热机，于是，内燃机应运而生，内燃机有汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的，内燃机运行时不需要携带水和煤，不但轻便，效率也提高了很多，内燃机的出现和不断改进，对交通运输事业的现代化发展起到了决定性的作用。
电力工业的发展需要功率巨大的热机来带动大型发电机。1884年出现的蒸汽轮机满足了这个需要，大型锅炉产生的高温高压水蒸气直接喷射到汽轮机的叶片上，使蒸汽轮机转动，大型火电站的巨大锅炉，有五六层楼房那样高，它里面安装的蒸汽轮机，功率可达几十万千瓦。
早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机普遍使用喷气式发动机提供动力，它靠向后高速喷出气体而前进，在功率相同时，喷气式发动机比内燃机更轻便，这就使生产高速的大型飞机成为可能。
喷气式发动机有两种：需要用大气中的氧气来助燃的，叫空气喷气发动机，在飞机上使用；自带燃料和氧化剂的叫火箭喷气发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作，能够用来发射人造卫星和宇宙飞船。
热机使人类摆脱了繁重的体力劳动，促进了生产的发展，带来了工业革命。现代社会在交通、航天、电力工业等很多方面都离不开热机，对热机的研制和改进将会进一步推动社会生产力的发展。
（1）蒸汽机工作时，水蒸气在汽缸里推动活塞做功。在这个过程中，是将______能转化为______能；此过程相当于汽油机工作时的______冲程。
（2）普通摩托车适合使用的热机是______（填字母）。
A．蒸汽机
B．内燃机
C．蒸汽轮机
D．喷气式发动机
（3）下列提高热机效率的途径中，不可行的是______（填字母）。
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少输出的有用功
C．尽量减少摩擦
D．尽量减少热量损失
（4）提高热机的效率具有的积极意义是______。
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
2．A
3．A
4．B
5．B
6．D
7．C
8．C
9．C
10．C
11．C
12．C
13．D
14．B
15．C
16．C
17．C
18．D
19．ABC
20．做功 内 机械 10 20
21．噪声 空气
22．轮船 拖拉机 小型农业机械 拖拉机
23．做功 汽油和空气
24．吸气 10
25．液化 内能转化为机械能
26．做功 内能转化为机械能 物体对外做功时，内能越大，转化的机械能越多
27．（1）压缩冲程；（2）机械能转化为内能；（3）吸气冲程（或压缩冲程、或排气冲程）
28．内 机械 做功 B B 可以减少燃料消耗，节约能源