14.1 热机 同步练习（含解析） 2022-2023学年上学期黑龙江省各地九年级物理期末试题选编

14.1 热机 同步练习
一、单选题
1．（2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末）如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．（2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末）如图所示是汽油机工作的某一冲程，关于该冲程及其能量转化的说法正确的是（　　）
A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，机械能转化为内能
3．（2022秋·黑龙江牡丹江·九年级统考期末）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用四缸汽油发动机，每个汽缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示压缩冲程的是（　　）
A． B． C． D．
4．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是（　　）
A．甲乙丁丙 B．甲丁丙乙 C．甲丙丁乙 D．甲丁乙丙
5．（2022秋·黑龙江牡丹江·九年级期末）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
6．（2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末）下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　）
A．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞
B．在做功冲程中，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高
C．在压缩冲程末，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式
D．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气
7．（2022秋·黑龙江鹤岗·九年级统考期末）2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年．这部电影讲述了 多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事．其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
8．（2022秋·黑龙江双鸭山·九年级统考期末）汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分。汽油机的四个冲程中，使汽车获得动力的是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、多选题
9．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）某台四冲程内燃机，转速为3000revs/min，它的一个工作冲程如图所示，下列关于汽油机工作的说法错误的是（　　）
A．汽油机每秒完成100个工作循环，做功25次
B．图示冲程中，机械能转化为内能
C．这台内燃机完成一个冲程的时间0.1s
D．汽油燃烧时，将汽油化学能直接转化为活塞机械能
三、填空题
10．（2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末）某小型单缸四冲程汽油机1秒内对外做功20次，则飞轮转速为 r/min，汽油在燃烧过程中把 能转化为内能。
11．（2022秋·黑龙江绥化·九年级统考期末）汽油机用水做冷却剂，利用了水的 较大，如果该汽油机飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟对外做功 次。
12．（2022秋·黑龙江双鸭山·九年级统考期末）汽油机工作时，在 冲程获得动力，其它三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。某汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次。
13．（2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末）如图甲所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，可观察到棉絮自动燃烧起来。图 中（选填“乙”或“丙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的，某台汽油机在1s内，汽油机完成80个冲程，则对外做功 次，飞轮的转速为 r/min。
14．（2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末）如图是四冲程汽油机的工作示意图，乙图表示 冲程，能量转化情况是 ；丙图表示 冲程，能量转化情况是 。
15．（2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末）汽车行驶在水平地面上，若汽油机飞轮的转速为20r/s，则在1min内汽油机完成 个工作循环，在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体内能的。
16．（2022秋·黑龙江黑河·九年级期末）请阅读下列材料，并回答问题。
空气动力汽车
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力来推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。
如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车，它采用压缩技术，把空气压缩后储存在汽缸内。该汽车只需将插头插到墙上的插座内，汽车的空气压缩机就开始工作，使汽车气罐内的气压达到31MPa。达到这一气压大约需要4小时，然后气罐内的空气就会缓慢释放，牵动汽车的活塞运动。在车速低于56Km/h时，这种空气动力汽车完全依赖气罐工作，只排放出冷空气。车速增高时，一个小型常规燃料的引擎就会开始工作，加热气罐内的空气加速其释放，从而获得更高的速度。其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。
（1）快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去的过程中，气球的嘴部温度将会 （选填“降低”、“不变”或“升高”）。
（2）图中所示的空气动力汽车最理想的压缩空气工具应是 （选填“内燃机”、“电动机”、“发电机”或“蒸汽机”）。
（3）空气发动机是利用空气的 能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的冲程 （选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）工作过程相似。
（4）分析上文，下面说法正确的有 。
A．加热气罐内的空气，是通过做功的方式改变气体的内能
B．空气动力汽车的发动机工作时将内能转化为机械能
C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量
D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失
17．（2022秋·黑龙江七台河·九年级统考期末）2020年7月23日，“天问一号”卫星在文昌航天发射场发射升空，将负责执行中国第一次自主火星探测任务。加速上升过程中，火箭燃料的 能转化为燃气的内能，卫星的机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
18．（2022秋·黑龙江大庆·九年级期末）如图所示是小明用气球制作的“愤怒的小鸟”,吹气后用手捏住气球的吹气口,当把手松开时,气体就会从吹气口喷出,“小鸟”快速的飞向前方,这一过程是 能转化为机械能，该过程与四冲程内燃机的 冲程所发生的能量转化相同.
19．（2022秋·黑龙江绥化·九年级统考期末）冬天，人们习惯用“热水袋”捂手，这是利用 的方式获取内能；在没有热水袋的情况下人们还习惯把双手反复摩擦让手感到温暖，这是通过 的方式改变双手的内能，热机的 冲程也实现了类似的能量转化。
参考答案：
1．C
【详解】观察图可知，进气门、排气门关闭。火花塞产生电火花，高温高压燃气推动活塞向下运行，是做功冲程。
故选C。
2．C
【详解】根据图中冲程中两个气门关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，做功冲程是将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．A
【详解】A．图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A符合题意；
B．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，废气被压出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；
C．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，燃料和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程，故C不符合题意；
D．图中进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D不符合题意。
故选A。
4．B
【详解】甲图中的进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；乙图中的排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；丙图中的气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程；丁图中的气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，所以，正确的顺序是甲丁丙乙，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．C
【详解】水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。
故选C。
6．B
【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A错误；
B．在压缩冲程，柴油机的压缩比例更大，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高，故B正确；
C．在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误；
D、在吸气冲程，柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物．故D错误。
故选B。
7．C
【详解】“点燃木星”将地球推开，将内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程．
A．吸气冲程，无能量转化；
B．压缩冲程，机械能转化为内能；
C．做功冲程，内能转化为机械能；
D．排气冲程，无能量转化．
8．C
【详解】内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能使汽车获得动力，故选C。
9．ACD
【详解】A．内燃机的转速为3000revs/min，每秒钟转50圈，所以汽油机每秒完成25个工作循环，做功25次，故A错误，符合题意；
B．如图所示，进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，所以该冲程是压缩冲程，机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；
C．汽油机每秒完成25个工作循环，一个工作循环4个冲程，所以这台内燃机完成一个冲程的时间0.01s，故C错误，符合题意；
D．汽油燃烧时，汽油化学能转化为气体的内能，再转化为活塞的机械能，故D错误，符合题意。
故选ACD。
10． 2400 化学
【详解】[1]四冲程汽油机1秒内对外做功20次，由于四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，则汽油机的飞轮1秒内飞轮转40圈，所以飞轮1分钟内转了2400圈，即飞轮转速为2400r/min。
[2]汽油在燃烧过程中把化学能转化为内能。
11． 比热容 20
【详解】[1]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作；与其它液体比较，水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，由公式知，水吸收的热量多，冷却效果最好。
[2]由题意可知汽油机的飞轮转速，即每秒飞轮转40圈，由于汽油机飞轮转2圈，对外做功1次，所以该汽油机每秒对外做功20次。
12． 做功 25
【详解】[1]汽油机有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在做功冲程中把内能转化为机械能，对外提供动力，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
[2]四冲程内燃机曲轴转两圈，完成1个工作循环，对外做功1次。已知四冲程汽油机曲轴转速是
3000r/min=50r/s
所以此汽油机每秒钟转50圈，可完成25个工作循环，1对外做25次功。
13． 乙 20 2400
【详解】[1]图甲中用力将活塞迅速向下压，活塞对筒内气体做功，机械能转化为内能，乙图中两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能，与甲实验过程中的能量转化一致。
[2][3]一个工作循环有4个冲程，对外做功一次，飞轮转动2周，依题意汽油机在1s内，汽油机完成80个冲程，所以1s内完成20个工作循环，对外做功20次，飞轮转40圈，则飞轮的转速为
14． 压缩 机械能转化为内能 做功 内能转化为机械能
【详解】[1][2]由图乙可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能。
[3][4]由图丙可知，进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程，该冲程中内能转化为机械能。
15． 600 做功
【详解】[1]汽油机飞轮的转速为20r/s，则在1min内转动的圈数是
20×60r=1200r
因为四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，所以此时共完成2400个冲程，由于1个工作循环中包括4个冲程，所以完成600个工作循环。
[2]刹车片发热，是刹车片克服摩擦做功，使刹车片的内能增加、温度升高，是通过做功途径改变物体内能。
16． 降低 电动机 内 做功 B
【详解】（1）[1]气球会“嗖”的一下飞出去的过程中，气体对外做功，故温度降低。
（2）[2]压缩空气工具应是电动机，带动活塞压缩空气。
（3）[3][4]空气发动机是空气膨胀对外做功，故是将空气的内能转化为机械能；空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的冲程做功冲程相同，因为都是内能转化为机械能。
（4）[5] A.加热气罐内的空气，是热传递改变内能，故A不符合题意；B.空气动力汽车的发动机工作时，即做功冲程，故将内能转化为机械能，故B符合题意；C.以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量转化为机械能，故C不符合题意；D.空气动力汽车工作时都会有能量的损失，故选B。
17． 化学 增大
【详解】[1]火箭在加速上升过程中，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
[2]卫星的速度和高度都增大，质量不变，动能和重力势能都增大，机械能增大。
18． 内 做功
【分析】（1）对物体做功时，物体的内能会增大，物体对外做功时，内能会减小；
（2）汽油机的压缩冲程中，机械能转化成内能，做功冲程中内能转化为机械能．
【详解】气球内的气体向外喷出，气体对外做功，气体的内能转化为球的机械能，球内气体的内能减小、温度降低；
内燃机的做功冲程中，产生高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．
19． 热传递 做功 压缩
【分析】(1)改变物体内能的方法有：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；
(2)热机在压缩冲程和做功冲程都有能量转化，做功冲程是将内能转化为机械能；压缩冲程是将机械能转化为内能。
【详解】[1]冬天，人们习惯用“热水袋”焐手，这是将热水袋的内能传递给手，使手的内能增大，利用热传递的方式获取内能；
[2]两手摩擦能发热，是克服摩擦力做功，即机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能；
[3]热机中的压缩冲程中压缩气体做功，也是将机械能转化为内能的。
【点评】此题主要考查的是学生对内能改变的两种方式和热机四个冲程工作原理的理解和掌握，基础性题目。