14.1热机随堂练习
一、选择题
1．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
2．汽车已走进很多家庭，如图所示为四冲程汽油机汽缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是
A．乙丙甲丁
B．甲丁乙丙
C．丙丁甲乙
D．丙乙甲丁
3．对于图中所示的四幅图，下列说法中正确的是
A．甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气的内能增加
B．乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力
C．丙图中活塞向下运动是内燃机的做功冲程
D．丁图中小朋友下滑时，内能转化为机械能
4．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，关于该冲程，下列说法正确的是（ ）
A．该冲程燃气对外做功内能减少
B．气缸内燃气分子热运动加剧
C．该冲程内能转化为机械能
D．气缸内燃气从外界吸收热量
5．如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的四个冲程。下列判断错误的是（ ）
A．牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均是定滑轮
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
D．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
6．2019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
7．在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是（ ）
A．燃气的内能减少，温度升高
B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能减少，温度降低
D．燃气的内能增加，温度降低
8．下列有关热和能的说法中，错误的是（ ）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．一块
0℃的冰熔化成
0℃的水后，温度不变，内能变大
9．以下关于热机的知识错误的是（ ）
A．图甲对应的是压缩冲程
B．图乙涉及的能量转化是机械能转化为内能
C．若这台热机的转速是3600r/min，则1s内该汽油机对外做功30次
D．一般来说，汽油机的效率比柴油机高
10．关于柴油机和汽油机，下列说法正确的是（ ）
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，将柴油和空气的混合气吸入汽缸
C．柴油机的效率一般比汽油机的效率高
D．柴油机和汽油机工作时点燃方式不一样
二、填空题
11．汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的______较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能______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，若汽油机飞轮转速为，则1s内汽油机对外做______次功。
12．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.
13．单缸四冲程汽油机在1min内火花塞点火2400次，则此汽油机飞轮的转速是______r/s，每秒汽油机对外做功______次。
14．如图，是我国用长征火箭发射“嫦娥四号”探月卫星时的壮观情景。
(1)火箭发射升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为______能，再转化为火箭的________能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的______小且______大。
(2)“嫦娥四号”探月卫星绕月飞行时在遭遇月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，_______减小，这是通过______的方式改变物体的内能。
15．如图，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的______能转化为塞子的_______能；四冲程汽油机工作过程中的____冲程与上述能量转化过程相同。
16．如图所示，2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星。运载火箭的发动机_____（选“属于”或“不属于”）热机，燃料燃烧后通过做功，把_____能转化为_______能。
17．甲图是生活中常用的热水瓶。当注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，有时软木塞会跳起来，这一过程瓶内气体通过______改变了内能。乙图是四冲程汽油机的工作示意图，其中______图
(选填符号)所示的冲程也发生同样的能量转化。倘若该四冲程汽油机每秒钟活塞对外做功10次，则该汽油机的转速为______r/min。
18．某汽油机飞轮的转速为2400r/min，则这台汽油机在1s内对外做功___次，靠飞轮的惯性完成了_________个冲程。如图是其中的______冲程。
三、解答题
19．阅读短文，回答问题。
内燃机是将燃料燃烧释放出来的热能，转变成有用机械能的一种能量装置。内燃机中的燃料与空气混合、燃烧，产生高温、高压的工作气体，推动活塞通过连杆、曲轴箱向外输出机械功，这一能量转变过程完全在发动机内部完成。
内燃机有往复活塞式内燃机、转动式燃气轮机、复合式发动机和喷气推进机，这些热机统称为内燃动力装置。
内燃机有热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便等优点；世界上内燃机的拥有量大大超过任何其他的热力发动机。内燃机对燃料要求高，不能直接燃用劣质燃料和固体燃料；因间歇换气及制造的困难，单机功率的提高受到限制，现代内燃机的最大功率一般小于4万千瓦，而蒸汽机的单机功率可以高达数十万千瓦；内燃机不能反转，其工作过程中产生的噪声和废气严重污染着环境。
(1)内燃机工作过程，将燃料燃烧释放出来的
_____
能，转化为有用的
______
能；
(2)家庭轿车的汽油机是
_________
（选填“往复活塞式”、“转动式”或“喷气推进式”）内燃机，蒸汽机
______
（选填“是”或”“不是”）内燃机；
(3)内燃机具有结构紧凑、热效率高、________
等优点，不能反转、不能直接燃用劣质燃料和固体燃料等不足；工作过程中产生的
__________
严重污染着环境。
20．如图为四缸发动机图，其工作原理为：四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则：
排量
2L
输出功率
120
kW
转速
6
000
r/min
（1）该汽车发动机的单缸排量为_____L，它的_____冲程是把内能转化为机械能，从而获得动力。
（2）该汽车发动机每分钟对外做功_____次，每分钟对外做功_____J。
（3）在每个做功冲程里，发动机做功W=_____J。在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=_____Pa（1L=10-3m3）。
答案
1．C
2．D
3．B
4．B
5．C
6．C
7．C
8．ABC
9．ABD
10．CD
11．比热容
增加
甲
10
12．内
做功
13．80
40
14．内
机械
密度
热值
内能
热传递
15．内
机械
做功
16．属于
内
机械
17．做功
D
1200
18．20
80
排气
19．内
机械
往复活塞式
不是
机动性强或运行维护简便
噪声和废气
20．0.5
做功
12000
600
试卷第6页，总6页14.1热机拓展练习
一、选择题
1．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．罐内气体的内能减少
B．罐内气体分子热运动加剧
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做功冲程相同
2．早在宋朝我国劳动人民就发明了如图所示的“走马灯”，它的原理是空气被蜡烛加热，形成上升气流，推动灯顶上的叶片带动画面转动。下列说法中正确的是（ ）
A．“走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程能量转化相同
B．热空气对叶片做功后温度会降低
C．“走马灯”中空气温度升高是通过热传递实现的
D．蜡烛燃烧过程中蜡烛的内能在增大
3．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．试管口出现的“白雾”是液化的小水珠
B．水蒸气对外做功，内能减少
C．这个实验基本展示了汽油机的工作原理
D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
4．如图所示是演示点火爆炸的实验装置．按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，在汽油机工作的四个冲程中，与此能量转化相同的冲程示意图是（
）
A．A
B．B
C．C
D．D
5．关于下列四幅图，下列说法中不正确的是（ ）
A．甲装置在持续加热一段时间后，塞子飞出的过程中，瓶内气体内能减少
B．乙装置从打气到瓶塞跳出之前，瓶内气体和打气筒内能改变方式相同
C．丙图显示的是汽油机的做功冲程，在这个工作过程中内能不断增大
D．丁图中火箭加速上升阶段，搭载的卫星的机械能增大
6．随着人民生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭，下列关于汽车的相关知识说
法正确的是（ ）
A．汽车在加油时人能闻到汽油的气味，说明分子间存在着引力
B．汽车的汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是做功冲程
C．汽车在冬
天时挡风玻璃上会起雾，这是汽化现象
D．汽车在刹车过程中，刹车片与碟盘摩擦使汽车减速，在摩擦的过程中内能转化为机械能
7．如图表示的是四冲程汽油机工作循环中的
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
8．摩托车上的热机工作时提供动力的是
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
9．如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是
A．乙图为压缩冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
B．甲图为吸气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
C．甲图为做功冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
D．乙图为排气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
10．如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法错误的是（ ）
A．一个工作循环中四个冲程的排列顺序是甲、丙、丁、乙
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．活塞在气缸内往复运动一次，该汽油机可以对外做功一次
二、填空题
11．如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，_____图（填“左”或“右”）是依靠飞轮的惯性来完
成的．另一图是________冲程．该冲程工作过程中汽缸内燃气的内能_____（选填“增加”、“减小”或“不变”）．
12．常见汽车的动力机械是内燃机，四冲程内燃机中的压缩冲程将_____能转化为了_____能，此过程中，气缸内的混合物温度升高，这是通过_____的方式改变混合物的内能，汽车在匀速爬坡的过程中，重力势能会_____，机械能会_____（后两空选填“增大”、“减小”或“不变”）
13．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，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能_____（选填“变大”、“变小”或“不变”），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2
400
r/min，在1
s内，汽油机完成_____个工作循环．
14．在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是____________冲程，其内能的来源是_____________．
15．如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的______能增加，再转化为汽车的___能，使汽车前进．
16．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，用酒精灯对水加热，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出．在此过程中，燃料燃烧放出热量，通过________的方式使水的内能增加；试管内的水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的________能转化为橡胶塞的机械能．这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理．
17．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，能的转化过程是
________
18．小时候经常玩的一个游戏，就是把喝完了水的矿泉水瓶扭转加压，然后比赛谁的瓶盖飞的远．瓶盖飞的远近和技术有关，但无一例外的有趣现象是会有白色的水雾从瓶子口冒出（如甲）．在这个过程中发生的能量转化是________，如图________（填“乙”或“丙”）中汽油机的工作过程与这一情景过程中能量的转化是一致的．
三、解答题
19．如图所示，取一只透明胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮。
（1）实验中，你将观察到的现象是：________________。
（2）请你写出影响实验成败的一个原因可：__________________。
（3）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的______能减少，转化为_____能。
（4）根据这个原理，可以制造出的机器是___________。
20．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：
（1）如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整。①____________；②____________；
③____________；④____________。
（2）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是________能转化为__________能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的_________冲程。
（3）单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的____来完成，只有一个冲程不是这样，这个冲程是________冲程。
（4）我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水______________的特性，这是采用__________的方式来减小汽缸的内能的。
答案
1．AD
2．BC
3．ABD
4．D
5．C
6．B
7．A
8．C
9．A
10．D
11．右
做功
减小
12．机械
内
做功
增大
增大
13．增大、压缩、20
14．做功
汽油的燃烧放热
15．内
机械
16．热传递
内
17．燃烧燃料，将燃料的化学能转化为内能，然后将内能转化为机械能
18．内能转化为机械能
乙
19．
塑料盒盖飞出去
塑料盒盖盖得太紧或酒精太少等
内
机械
热机
20．
压缩冲程
机械能转化为内能
做功冲程
内能转化为机械能
内
机械
做功
惯性
做功
比热容大
热传递
试卷第6页，总6页14.1热机提升练习
一、选择题
1．如图是四冲程汽油机一个工作循环中的两个冲程，下列判断正确的是
A．甲图为吸气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
B．乙图为压缩冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
C．甲图为做功冲程，活塞的机械能转化为燃气的内能
D．乙图为排气冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能
2．一台汽油机飞轮转速为2400r/min，则每秒对外做功的次数为（ ）
A．10次
B．20次
C．30次
D．40次
3．下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是
A．
B．
C．
D．
4．关于热机，下列说法正确的是
A．吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
B．做功冲程是把机械能转化为内能
C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞
D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
5．科学课上老师做了如图所示的实验：在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧，此过程与下图中（ ）图所示冲程的能量转化相同。
A．
B．
C．
D．
6．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在压缩冲程中，是机械能转化为内能
②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功
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①②③
7．以下机械属于热机的是（ ）
A．杠杆
B．斜面
C．洗衣机
D．汽油机
8．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（
）
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能．
D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
9．下列关于热现象的说法中正确的是
A．火箭使用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多
B．汽油机的汽缸顶部有一个喷油嘴
C．热机所用燃料的化学能转化成的内能越多，效率越高
D．汽油机和柴油机均属于内燃机，工作时它们点火的方式不同
10．如图所示是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温?高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（ ）
A．分子热运动加快
B．温度降低
C．密度增大
D．内能减少
二、填空题
11．如图所示是汽油机的_________冲程．在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的内能．汽油机的转速为
3000r/min，则
ls
内汽油机对外做功_________次．
12．如图所示实验中，给试管里的水加热，水沸腾后试管口的木塞被冲出
(1)木塞被冲出时试管口出现的“白雾”是由于水蒸气对外______，内能______，温度______；
(2)此过程中的能量转化情况与汽油机______冲程相同。
13．汽车发动机工作时，会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一，这是因为水的________较大，冷却效果好；当水吸收发动机缸体热量后，水的内能________．
14．同学们在学习了内燃机之后，对汽油机和柴油机的结构和工作过程进行了对比，请回答下列问题：
(1)从结构上来看，柴油机与汽油机不同的是顶部不是火花塞而是______；
(2)柴油机在吸气冲程中，吸入的物质是______；
(3)两种内燃机在做功冲程中，进气门和排气门都是______(选填“闭合”或“打开”)的。
15．美国《大众科学》杂志评出2006—2007年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入气缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的______冲程，在第六冲程中发生的物态变化是一个______热过程（选填“吸”或“放”）。请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：______。
16．如图甲是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图。
(1)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；
(2)如果此汽油机每秒对外做功
20
次，则汽油机每秒内完成______个工作循环，飞轮的转速为______r/min。
17．如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。这个过程中，燃料的化学能转化为_______________________能，又通过做功，把___________
能转化为__________能。
18．如图所示，由中国自主研发的我国第一部“空气动力发动机汽车”它是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力，这种车在开动时将空气的________能转化为________能，类似柴油机的活塞做功，排气口排出的是冷空气，为绿色环保产品．
三、解答题
19．如图为四缸发动机的工作原理图：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气冲程．
(1)发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将____能转化为____能．
(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．
①该发动机在1
s内做功________J，单缸排量V＝________L.
②在每个做功冲程里，发动机做功W＝____J.
(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝_____Pa.(1
L＝10－3
m3)
20．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．
（1）此过程中活塞对_________（选填“棉花”或“空气”）做功，其内能__________．（选填“增大”或“减少”）
（2）这与四冲程汽油机的__________冲程的能量转化相同,某台汽油机每秒内完成20个该冲程，则其飞轮转速为__________r/min．
（3）汽油机气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这样就可以通过__________的方式，__________（选填“增大”或“减少”）气缸内能，从而降低气缸的温度．
答案
1．B
2．B
3．B
4．C
5．B
6．D
7．D
8．C
9．D
10．BD
11．做功
做功
25
12．做功
减小
降低
做功
13．比热容
增加
14．喷油嘴
空气
闭合
15．做功
放
提高效率（节约能源等其他合理答案）
16．做功
乙
20
2400
17．内
内
机械
18．内
机械
19．（1）内，机械；
（2）①1.2×105，0.5，②600；
（3）1.2×106；
20．
空气
增大
压缩
600
热传递
减少
试卷第6页，总6页
