14.1 热机 同步练习（含答案） 2022－2023学年上学期河南省各地九年级物理期末试题选编

14.1 热机 同步练习
一、多选题
1．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）注射器初始状态如图甲所示，小芳迅速下压活塞，注射器末状态如图乙所示。则关于从甲图到乙图的过程中说法正确的是（　　）
A．该现象可说明分子间存在引力
B．筒内的空气分子动能一定增大
C．能量转化和热机做功冲程相同
D．是做功的方式改变气体的内能
2．（2022秋·河南新乡·九年级统考期末）在汽油机的一个工作循环中，既有机械能转化为内能的过程，也有内能转化为机械能的过程。关于这两个能量转化的过程，下列说法中正确的是（　　）
A．吸气冲程过程中机械能转化为内能
B．压缩冲程过程中机械能转化为内能
C．做功冲程过程中内能转化为机械能
D．排气冲程过程中内能转化为机械能
3．（2022秋·河南郑州·九年级期末）学习了热机的知识后，小洛同学通过比较，分析了汽油机和柴油机的异同点，其中正确的是（　　）
A．在构造上，汽油机汽缸顶部是喷油嘴，柴油机汽缸顶部是火花塞
B．在吸气冲程中，汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式
D．汽油机和柴油机都是将内能转化为机械能的机器
二、单选题
4．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）如图是汽油机工作循环中的一个冲程，下列说法正确的是（　　）
A．该冲程是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能
B．该冲程是汽油机的压缩冲程，将内能转化为机械能
C．该冲程是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能
D．该冲程是汽油机的做功冲程，将机械能转化为内能
5．（2022秋·河南商丘·九年级统考期末）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
6．（2022秋·河南开封·九年级统考期末）关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气 B．内燃机是燃料在汽缸内燃烧的热机
C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．热机都是使用汽油作燃料
7．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）"钻木取火"的发明来源于中国古代的神话传说，自有物理知识蕴含其中，如图所示。钻木取火时能量的转化过程与热机的哪个工作冲程中的能量转化过程相似（　　）

A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
8．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．只有甲冲程能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
B．乙冲程只吸入空气
C．丙冲程中排出的废气不含任何能量
D．丁冲程是做功冲程
9．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）四冲程内燃机在压缩冲程中，活塞上推，压缩汽缸内的气体，此时汽缸内气体的内能和温度变化情况是（　　）
A．内能减少 温度降低 B．内能减少 温度升高
C．内能增加 温度降低 D．内能增加 温度升高
三、填空题
10．（2022秋·河南周口·九年级统考期末）小李在进行如图所示的实验前，向酒精灯内添加酒精加热试管内的水，水沸腾后，塞子被高温高压的水蒸气冲出去，把内能转化为 能，这个过程中的能量转化情况与汽油机的 冲程的能量转化情况相同；试管内水的比热容在塞子被冲出后 （选填“变大”“变小”或“不变”）。

11．（2022秋·河南开封·九年级统考期末）家用轿车常用汽油机驱动。汽油机在 冲程将 能转化为机械能。
12．（2022秋·河南新乡·九年级期末）小明发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，这一现象与热机工作循环中的 冲程原理相同。他将一瓶净含量为0.35kg的纯净水，放入冰箱冷藏后，温度降低了20℃，则瓶中水放出的热量为 J。[水的比热容]
13．（2022秋·河南郑州·九年级期末）如图是用热成像手机拍摄的老师擦黑板时的情景。从手机屏幕上看到，黑板擦过的地方又红又亮，其它地方较暗，说明擦黑板的过程，黑板的内能变 ；如图汽油机四个冲程中，图 的原理与其相同（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。
14．（2022秋·河南平顶山·九年级统考期末）书法是中国传统艺术之一，是民族文化的瑰宝。书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干的过程中能闻到“墨香”，这是 现象。某单缸四冲程汽油机的压缩冲程是利用 方式改变了燃料混合物的内能；该汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它在1s内对外做功 次。
15．（2022秋·河南平顶山·九年级统考期末）2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号遥十三运载火箭，顺利将航天员送入太空，如图所示，火箭工作时将 能转化为机械能；火箭 热机（选填“属于”或“不属于”）。
16．（2022秋·河南许昌·九年级统考期末）汽油机在压缩冲程中，进气门关闭，排气门 （填“关闭”或“打开”），此时是将机械能转化为内能，使气缸内汽油的温度 （填“升高”或“降低”）。

17．（2022秋·河南郑州·九年级统考期末）如图是汽油机工作过程中的 冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。
18．（2022秋·河南信阳·九年级期末）冬天人们常用热水袋取暖，主要是利用 改变物体内能。如图是某台汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中将内能转化为机械能的冲程是 ，（用字母表示）请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序 。（用字母表示）
四、作图题
19．（2022秋·河南南阳·九年级统考期末）仿照某冲程示意图，用简图画出做功冲程的示意图，要求用倒字母“T”标明气门的开闭情况和用箭头表示活塞的运动情况。
参考答案：
1．BD
【详解】A．根据题意可知，该现象说明对物体做功，物体内能增大，温度升高，故A错误；
B．由图可知，筒内温度升高，分子动能增大，故B正确；
C．对气体做功，筒内气体分子热运动加剧，温度升高，故能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故C错误；
D．对气体做功，筒内气体分子热运动加剧，温度升高，通过做功的方式改变气体的内能，故D正确。
故选BD。
2．BC
【详解】在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，在做功冲程中，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能，另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能。在吸气冲程、排气冲程没有能量转化过程。故AD错误，BC正确。
故选BC。
3．CD
【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸上端是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A错误；
B．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B错误；
C．汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式（也叫自燃），故C正确；
D．汽油机和柴油机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，都是将把内能转化为机械能，故D正确。
故选CD。
4．C
【详解】由图可知，汽油机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程，该冲程中燃料燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确，ABD错误。
故选C。
5．C
【详解】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，气体对气球做功，气体的内能转化为气球的机械能，气体的内能减小，温度降低；做功冲程是内能转化为机械能，所以气球飞出的过程和做功冲程能量转化相同，故C符合题意；ABD不符合题意。
故选C。
6．B
【详解】A．吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B．内燃机工作时，在汽缸内燃烧燃料，将内能转化为机械能，故B正确；
C．热机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，对外做功，其他冲程都是靠飞轮的惯性运动的，故C错误；
D．热机中汽油、柴油、天然气、氢气等燃料都可使用，故D错误。
故选B。
7．B
【详解】钻木取火时能量的转化为机械能转化为内能，吸气冲程和排气冲程是利用飞轮的惯性完成的，做功冲程是将内能转为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
8．A
【详解】AD．甲图中两气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门开启，活塞向上运动，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；甲冲程内能转化为机械能，能获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的，故A正确，D错误；
B．由图可知，汽缸的顶部有个火花塞，该内燃机是汽油机，汽油机在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合气体，故B错误；
C．一切物体在任何温度下都有内能，丙冲程中排出的废气具有内能，故C错误。
故选A。
9．D
【详解】在四冲程内燃机在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，机械能转化为气体的内能，使气体的内能增大、温度升高，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
10． 机械 做功 不变
【详解】[1][2]试管内的水沸腾后，塞子被高温高压的水蒸气冲出去，这个过程水的内能转化为塞子的机械能，而汽油机的做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，因此这个过程中的能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[3]比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，因此试管内水的比热容在塞子被冲出后不变。
11． 做功 内
【详解】[1][2]根据汽油机工作过程和能量的转化可知，汽油机工作时，在做功冲程中，燃料燃烧膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能。
12． 做功 2.94×104
【详解】[1]正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，该过程中蒸气的内能转化为高压锅限压阀的机械能，热机工作循环中的做功冲程将内能转化为机械能，两者原理相同。
[2]净含量为0.35kg的纯净水，放入冰箱冷藏后，温度降低了20℃，瓶中水放出的热量
Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×0.35kg×20℃=2.94×104J
13． 大 乙
【详解】[1]红外线具有热效应，温度越高的物体辐射红外线的能力越强，热成像手机是利用红外线工作的。黑板擦过的地方又红又亮，其它地方较暗，说明擦黑板的过程，克服摩擦做功，黑板的内能变大，温度升高。
[2]擦黑板的过程中，机械能转化为内能。甲图中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运行，是吸气冲程；乙图中，两气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化为内能；丙图中两气门都关闭，活塞向下运行，火花塞点火，汽缸容积增大，是做功冲程，内能转化为机械能；丁图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程。故汽油机四个冲程中，图乙的原理与其相同。
14． 扩散 做功 15
【详解】[1]闻到“墨香”，是因为墨水分子运动到空气中，进入鼻腔引起嗅觉，属于扩散现象，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
[2]在汽油机的压缩冲程中，压缩气体时对气体做功，气体的内能增大，气体的温度升高。
[3]汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成，一个工作循环活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功一次；飞轮转速为1800r/min，即为30r/s，也就是1s飞轮转动30r，完成60个冲程，对外做功15次。
15． 内 属于
【详解】[1]火箭工作时，燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
[2]火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能，将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能，属于热机。
16． 关闭 升高
【详解】[1][2]汽油机在压缩冲程中，两气门都关闭，气缸容积减小，使得气缸内汽油的温度升高。
17． 做功 30
【详解】[1]图中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程。
[2]汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次，因为该汽油机飞轮的转速是3600r/min=60r/s，所以飞轮每秒转动60周，则汽油机每秒钟对外做功30次。
18． 热传递 D BADC
【详解】[1]人们用热水袋取暖时，人体从热水中吸收热量，使人体的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变人体的内能。
[2][3]汽油机的一个工作循环，包括4个冲程，依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。图A中，两个气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；图B中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，因此是吸气冲程；图C中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此是排气冲程；图D中，两气门都关闭，火花塞点火，将汽缸内的混合气体点燃，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，此冲程是做功冲程。按一个工作循环的过程，将四个图重新排序的顺序是BADC。
19．
【详解】在内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动，气体推动活塞做功，如图所示：