人教版物理九年级全一册14.1《热机》精选同步习题（附解析）

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14.1《热机》精选同步习题
一、选择题
1.下列有关热机的说法正确的是（　　）
A.?内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B.?内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C.?汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源
D.?热机的使用缓解了城市的热岛效应
2.下列设备中，没有利用到热机的是(?
?)
A.?火车??????????????????????????????????????B.?飞机
C.?轮船??????????????????????????????????????D.?自行车
3.如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（
??）
A.?图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少
B.?图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C.?图丙，试管内的水蒸气推动了塞子
,
塞子冲出时，水蒸气的内能减少
D.?图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大
4.下列图中的四幅图显示的汽油机工作的冲程与名称对应正确的是（??
）
A.?吸气????????B.?压缩??????????C.?做功????????D.?排气
5.如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（??
）
A.?吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B.?压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
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能量的极少部分
6.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，它1s内做功的次数和完成的冲程数是（??
）
A.?15次，60个冲程???????????B.?60次，120个冲程???????????C.?10次，40个冲程???????????D.?30次，60个冲程
7.如图是我国70周年国庆阅兵时，东风军车参加本次阅兵活动的场景。关于各种车型所使用的内燃机，下列说法正确的是（
??）
A.?四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B.?压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C.?汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.?只要技术进步，内燃机的效率可以达到100％
8.影片《流浪地球》开启了中国科幻电影元年。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
9.如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（
???）
A.?鼻孔吸气??????????B.?气沉丹田??????????C.?排山倒海??????????D.?打完收工
10.如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法正确的是（??
）
A.?该图表示的是压缩冲程
B.?该冲程是内能转化为机械能的过程
C.?该冲程中汽缸内气体分子运动剧烈程度减弱
D.?该冲程中主要是通过热传递的方式改变汽缸内物质的内能
11.如图，在点火爆炸实验中，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸汽，产生的燃气将塑料盒喷出很远，此过程的能量转化方式类似于汽油机的（??
）
A.?吸气冲程???????????????????????????B.?压缩冲程???????????????????????????C.?做功冲程???????????????????????????D.?排气冲程
12.下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是（??
）
A.?柴油机的汽缸上是喷油，汽油机的顶部有火花
B.?在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C.?柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜
D.?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
二、填空题
13.压缩空气储能是一项全新的储能技术，它将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，该过程是通过________方式将能量转化为气体的内能并储存．需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，又将内能转化成________能，这一过程类似于四冲程汽油机的________冲程．
14.如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中________图是做功冲程，________图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程．
15.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧．这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，在1s
内，汽油机完成________个工作循环，曲轴1S内转了________转。?
16.如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少________．注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的________能转化为软木塞的机械能．汽油机的________冲程也发生同样的能量转化．
17.在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图．利用内能来做功的冲程是________图；与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验．
18.如图所示，将装有酒精的金属管间定在桌子上，并用塞子子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来。则拉动绳子的过程，通过________的方法使金属管内能增加，塞子跳起时，管内气体的________能转化为塞子的________能，此过程与内燃机的________冲程相似。一台单缸四冲程汽油机正常工作时的转速为1800r/min，该汽油机每秒完成________个冲程。
答案
1.解：A、内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，在同等情况可，可以吸收更多的热量，故A正确；
B、内燃机的做功冲程是内能转化为机械能的过程，故B错误；
C、汽油机消耗的汽油不可循环使用，是石油中提炼出来的，石油是化石能源，是不可再生的，故C错误；
D、热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，故D错误．
故选A．
（1）水的比热容大，这是经常被用做取暖介质和冷却剂的原因；
（2）做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能；
（3）汽油是石油中提炼出来的，石油是化石能源，不可再生；
（4）热机会产生大量的废气，排放大量的热量．
2.热机利用了燃料燃烧放出热量工作，火车、飞机、轮船都消耗燃料，利用了热机，自行车没有利用燃料，没有用到热机，D符合题意。
故答案为：D.
热机是消耗燃料获得内能，并转化为机械能的装置。
3.A.图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，因此空气的内能增大，故A错误；
B.图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对塞子做功，那么空气的内能减少，故B错误；
C.图丙，试管内的水蒸气推动了塞子做功
,
将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，则塞子冲出时，水蒸气的内能减少，故C正确；
D.图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时对活塞做功，则气体的内能减少，故D错误。
故选C。
物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增加，据此分析即可。
4.解：A、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，A不符合题意；
B、图中，进气门开启，活塞下行，气体流如汽缸，是吸气冲程，B不符合题意；
C、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，C符合题意；
D、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，D不符合题意。
故答案为：C
每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程。
5.解：A、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，A符合题意；
B、在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，B不符合题意；
C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，C不符合题意；
D、在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，D不符合题意。
故答案为：A。
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
6.解：汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，1800r/min＝30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。
故答案为：A
汽油机的飞轮转数是做功数的2倍，冲程数是飞轮转数的2倍。
7.AB．
内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化。A不符合题意、B符合题意；
C．
柴油机是是压燃式，汽油机是点燃式，两者点火方式不同，C不符合题意；
D．不管技术怎么进步，内燃机的效率都不能达到100%，D不符合题意。
故答案为：B
压缩体积是对物体做功，可以增大物体的内能。内燃机做功时有能量损失，热机效率不能到达100%。
8.根据阅读材料，点燃木星，将地球推开，此过程中把内能转化为机械能，和内燃机的做功冲程相同，C符合题意。
故答案为：C.
内燃机工作时，内能转化为机械能。
9.A.鼻孔吸气，相当于吸气冲程，不符合题意；B.气沉丹田，相当于压缩冲程，不符合题意；C.排山倒海，对外做功，相当于做功冲程，符合题意；D.打完收工，相当于排气冲程，不符合题意。
故答案为：C
汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
10.解：A、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；故A正确；
B、压缩冲程中压缩气体做功，温度升高，内能增加，机械能转化为内能，故B错误；
C、分子热运动的快慢与温度有关，温度升高，分子热运动变剧烈，故C错误；
D、压缩冲程压缩气体做功，所以是通过做功的方式改变物体的内能，故D错误；
故选A．
解答此类题注意总结规律，在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．
11.在点火爆炸实验中，产生的燃气内能转化为塑料盒的机械能；汽油机的做功冲程中内能转化为机械能。
故答案为：C。
点火爆炸实验是内能的利用，在四冲程内燃机中只有做功冲程属于内能的利用。
12.A.
柴油机和汽油机在结构上的不同是：柴油机的气缸上是喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞，A不符合题意；
B.
在做功冲程中,柴油机的点火方式叫压燃式,汽油机的点火方式叫点燃式，B错误，符合题意；
C.
柴油机比汽油机笨重,但燃料便宜，功率大，多用在拖拉机，坦克等笨重的机械上，C不符合题意；
D.
柴油机和汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的物质不同：柴油机吸入气缸的只是空气,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，D不符合题意；
故答案为：B。
柴油机做功时利用压燃式，汽油机的做功是火花塞点火，是点燃式。
13.解：
将多余电能利用压缩机把空气压缩到密闭容器中，压缩气体做功，气体的内能增加，这是通过做功的方式改变物体的内能；
需要时，使压缩空气膨胀推动机器转动，内能转化为车的机械能，这一过程类似于四冲程汽油机的做功冲程．
故答案为：做功；机械；做功．
做功改变物体内能．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，物体内能会增加；
空气动力发动机汽车是利用内能来工作的机器；压缩空气做功，内能转化为机械能．
14.解：由图可知，乙图中的气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程；
甲图中的排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，在该冲程中是依靠飞轮的惯性来完成的冲程；
故答案为：乙，甲．
解决此题可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”；其中，气阀门都关闭谓之关，只有一个气阀门打开谓之开．
15.向下压空气压缩引火仪的活塞时，压缩空气改变内能，机械能转化为内能，和四冲程内燃机的压缩冲程相同，当汽油机的飞轮转速为2400r/min时，1s做功2400r÷60÷2=20个工作循环，飞轮转数和曲轴转数相同，为2400r÷60=40转。
故答案为：压缩；20；40.
汽油机的压缩冲程把机械能转化为内能，汽油机工作时，飞轮转数和曲轴转数相等，是做功数的2倍，一个工作循环有1次做功。
16.解：（1）真空可以避免空气的对流，防止热传递的产生，减少热量散失，起到保温作用；（2）瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；（3）汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能．
故答案为：热量散失（或热传递）；内；做功．
（1）热水瓶中间为双层玻璃瓶，两层之间抽成真空，并镀银或铝，真空状态可以避免热对流，玻璃本身是热的不良导体，镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去；（2）瓶内热水蒸发产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对瓶塞做功，内能转化为机械能；（3）汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能．
17.解：甲图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程．
乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．
丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程．
丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能．
因此利用内能来做功的冲程是丁；压缩冲程原理相同的是甲实验．
故答案为：丁；甲．
（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能．（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化．对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低．
18.拉动绳子过程，绳子与金属管相互摩擦做功，金属管温度升高、内能增大；塞子跳起时，管内气体对塞子做功，管内气体的内能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min=30r/s，即该汽油机飞轮每秒钟转30圈；因为汽油机在一个工作循环中飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以该汽油机每秒完成60个冲程，对外做功15次。
内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
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