《14.1 热机》练习题 （含答案）2023-2024学年上学期人教版九年级物理

第十四章 内能的利用
14.1 热机
一．选择题（每小题3分，共30分）
1．在寒冬季节，小明同学双手搓后感觉手上发热，这一过程的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同 （　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．如图四幅图片分别表示四冲程内燃机的四个冲程，它们正确的工作循环是 （　　）
A．甲、丁、乙、丙 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、乙、丙、丁 D．甲、丙、乙、丁
3．如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　）
A．该冲程是压缩冲程
B．该冲程中活塞向上运动
C．该冲程是内能转化为机械能的过程
D．该冲程是机械能转化为内能的过程
4．下列有关热机的说法中正确的是（　　）
(
第
3
题图
)A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的机械能转化成内能的过程
B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性
C．通过技术改进，热机效率可达100%
D．热机的燃料燃烧越充分，其热值越大
5．汽油机在压缩冲程中，汽缸中空气的温度、内能和体积的变化情况是 （　　）
A．温度升高，内能增加，体积减小 B．温度升高，内能增加，体积增大
C．温度降低，内能减少，体积减小 D．温度降低，内能减少，体积增大
6．在汽油机的四个冲程中，都发生能量转化的一组冲程是 （　　）
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．排气冲程和吸气冲程
7．下列关于内燃机的说法正确的是 （　　）
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
8．下列关于热机的说法中不正确的是 （　　）
A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性
C．机械能转化为内能的过程是做功冲程
D．热机的一个工作循环中，飞轮和曲轴都要转两圈
9．内燃机在做功冲程，高温气体迅速膨胀做功后，气体的温度和内能变化的情况 （　　）
A．温度降低，内能减小 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能增大
10．下面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．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
C．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
二．填空题（每空1分，共36分）
11．常见汽车的动力机械是内燃机．从能量转化的角度来看，内燃机是把　　　能转化为　　　　　　能的机器．内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以　　　　　　能的形式耗散掉．
12．汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中对外做功　　　　　　次．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　　　　　　 的方式减少汽缸内能．
13．热机是把　　　　　　能转为　　　　　　能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有　　　　　　和　　　　　　两种．四冲程内燃机的一个工作循环是由　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　四个冲程组成的．在一个工作循环中，曲轴转动　　　　　　周，燃气对活塞做功　　　　　　次．在内燃机工作的四个冲程中，只有　　　　　　冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的　　　　　　来完成．
14．汽油机和柴油机在构造上相比，汽油机顶部有一个　　　，柴油机顶部有一个　　　．实现将内能转化为机械能的冲程是　　　　　　冲程．
(
第
16
题图
)15．热机是把　　　　　　能转化成　　　　　　能的装置，汽油机的一个工作循环由四个冲程完成分别是吸气冲程、　　　　　　冲程、做功冲程和排气冲程．
16．如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于　　　　 　　冲程，该冲程将　　　　　　转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功　　　　　　次、飞轮转过　　　　　　圈．
17．如图甲是一台单杠四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时正处在　　　　冲程，其能量转化情况与　　　　（选填“乙”或“丙”）图相同．如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成　　　　个冲程，飞轮的转速为　　　　r/min．
(
第
18
题图
) (
第
17
题图
)　
18．如图1中实验，对塞子做功的过程是　　　　　　能转化为　　　　　　能的过程．图2所示热机的两个工作冲程中，其中甲是　　　　　　冲程，图乙是　　　　　　冲程，能对应说明上述能量转化过程的是图　　　　　　 （填“甲”或“乙”）所示的冲程．
三．计算题（每小题6分，共12分）
19、某四冲程柴油机，汽缸横截面积为50cm2，活塞行程为100mm，做功冲程燃气的平均压强为7×105Pa．求：
（1）一次做功冲程中气体做功多少？
（2）若曲轴转速为l200r/min，这台柴油机的功率是多少？
20．某单缸四冲程汽油机曲轴每分钟转3600圈，1分钟做功1.8×105J．那么此汽油机每秒对外做多少次功？1次对外做多少功？
四、简答题（每小题4分，共8分）
21、通常的锅炉，燃料的利用率比较低，为了节约能源，锅炉师傅会怎么做
22、四冲程汽油机的哪个冲程使汽车获得动力？详细分析这个冲程中的能量是如何转化的？
　　
五、实验与探究题（共14分）
23、（8分）完成下列各题
①一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200转∕分钟，则汽油机每秒完成　　　　　　个冲程，做功　　　　　　次，如图1所示，汽油机正处于　　　　　　冲程．
②如图2所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到橡皮塞被冲出，同时管口出现“白雾”，这是管内水蒸气　　　　　　形成的小液滴；在这个过程中，水蒸气的　　　　　　能转化为橡皮塞的　　　　　　能．酒精燃烧放出热量，酒精的　　　　　　能转化为水的　　　　　　能．
24．（6分）汽车是常见的交通：工具，它应用了很多物理知识和技术，在给我们带来交通便利的同时，也给我们带来了环境污染、交通安全等一些社会问题．清你运用所学的物理知识简要回答下列问题：
（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机在吸气冲吸进物质的是什么？
（2）汽油机工作时什么冲程使汽车获得动力？
（3）汽车发动机的冷却剂常选用水的主要原因．
　
　
参考答案
一、选择题
1、B 2、A 3、C 4、B 5、A 6、B 7、A 8、C 9、A 10、D
二、填空题
11、内 机械 内
12、一 热传递
13、内 机械 汽油机 柴油机 吸气 压缩 做功 排气 2 1 做功 惯性
14、火花塞 喷油嘴 做功
15、内 机械 压缩
16、做功 内能 10 20
17、做功 丙 80 2400
18、内 机械 压缩 做功 乙
三、计算题
19、
20、解：因为四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转两周，对外做功一次；因此单缸四冲程汽油机1分钟对外做功的次数为×3600=1800次；1s对外做功的次数：n=×1800=30次；一次对外作的功为：=100J．
答：汽油机每秒对外做30次功；1次对外做的功为100J．
四、简答题
21、答：一是设法让燃料尽可能充分燃烧；二是要减少热量的散失。
22、答：在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程可以使汽车获得动力，其能量转化关系是：首先燃料的化学能转化为内能，然后内能又转化为机械能．
五、实验与探究题
23、①40 10 压缩 ②液化 内 机械 化学 内
24、（1）空气和汽油的混合物
（2）做功冲程
（3）水的比热容大