2021-2022学年人教版物理九年级同步检测14.1 热机（附答案）

14.1
热机
一、单项选择题（共9小题；共36分）
1.
图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是
?
A.
自行车
B.
轮船
C.
卡车
D.
飞机
2.
关于柴油机与汽油机，下列说法错误的是
?
A.
柴油机比汽油机的功率更小
B.
柴油机和汽油机的工作过程都是由四个冲程组成的
C.
柴油机比汽油机笨重
D.
柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴
3.
汽油机压缩冲程中，汽缸内气体的
?
A.
温度降低
B.
密度变小
C.
热量增多
D.
内能增加
4.
汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是
?
A.
甲冲程是把机械能转化为内能
B.
乙冲程是排气冲程
C.
丙冲程是把机械能转化为内能
D.
丁冲程是吸气冲程
5.
一个四冲程热机的飞轮转速为
，它
完成了
?
A.
个冲程，做了
次功
B.
个冲程，做了
次功
C.
个冲程，做了
次功
D.
个冲程，做了
次功
6.
热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。下列相关说法正确的是
?
A.
热机是把内能转化为机械能的装置
B.
内燃机完成一个工作循环对外做功两次
C.
使用热值大的燃料可提高热机效率
D.
采取有效措施可以使热机效率达到
7.
关于热机和环境保护，下列说法中，正确的是
?
A.
热机的大量使用会造成环境污染
B.
所有的热机都是用汽油作燃料
C.
汽车排出的尾气都是有毒气体
D.
热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除
8.
关于热机，下列说法正确的是
?
A.
随着科技进步，热机的效率可达到
B.
四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C.
汽油机汽缸顶部有一个喷油嘴
D.
柴油机的效率比汽油机高，是因为柴油的热值比汽油大
9.
为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是
?
A.
尽量使燃料充分燃烧
B.
尽量减少热机部件间的摩擦
C.
尽量减少废气带走的热量
D.
尽量增加热机的工作时间
二、双项选择题（共1小题；共4分）
10.
四冲程内燃机工作的共同特点正确的是
?
A.
都有燃料进人汽缸
B.
将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外做功
C.
都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能
D.
一个工作循环中有三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成
三、填空题（每空2分，共34分）
11.
热机是将
?
能转化为
?
能的机器，火箭
?（填‘‘是”或“不是”）热机的一种。
12.
内燃机：工作时，燃料在
?
内燃烧，产生的
?
的热机叫做活塞式内燃机。常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。
13.
汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，大部分汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机。使汽车获得动力的是
?
冲程，排出废气的是
?
冲程，在压缩冲程中，是
?
能转化为
?
能。
14.
柴油机与汽油机在结构上的主要不同是汽缸顶部的火花塞换成了
?；汽油机进人汽缸中的是空气和汽油的混合气体，而柴油机进人汽缸中的是
?。
15.
菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通具体操作是，先将适量的疏通剂倒人下水道，再缓慢加人清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是
?，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的
?
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
个冲程，则每秒它对外做功
?次、飞轮转过
?圈。
四、计算题（共1小题；共12分）
17.
某型号四冲程柴油机，汽缸横截面积为
，活塞行程为
，做功冲程燃气的平均压强为
，飞轮转速为
。
（1）燃气对活塞的平均压力是多少?
（2）一次做功冲程中气体对活塞做多少功?
（3）这台柴油机功率是多少?
五、综合应用题（共1小题；共14分）
18.
小明在学习热机过程中，对发动机工作过程进行深入探究，通过查资料得出四缸发动机工作原理是：内燃机通过连杆把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，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。如图所示：
（1）由此小明得出：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）接着小明对其性能指标进行研究，得出其主要技术指标如下表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积总和，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
内做功
?
，单缸排量
?
。
②在每个做功冲程里，发动机做功
?
。
（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为
，式中
表示燃气对活塞的压强，则
。（）
答案
1.
A
2.
A
3.
D
【解析】压缩冲程是机械能转化为内能的冲程，是一个过程量，不能说物体含有多少热量或热量多、热量少，只能说吸收多少热量或放出多少热量。
4.
C
【解析】热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，A正确；
乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，B正确；
丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，C错误；
丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，D正确。
5.
D
【解析】四冲程热机的飞轮转速为
，则该飞轮每秒钟转
圈。
因为一个工作循环飞轮转
圈，完成四个工作冲程，做功
次，所以飞轮转
圈共完成
个冲程，做功
次。由上述可知选项A、B
、C都不正确。
6.
A
【解析】A、热机是利用内能来工作的机器，其中能量的转化是将内能转化为机械能的机械，故
A
正确；B、四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程，一个工作循环对外做一次功，故
B
不正确；C、燃料的热值是燃料的特性，燃料的热值大，只能说明完全燃烧
的燃料放出的热量多，而热机的效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，采用使用热值大的燃料，并不能提高热机的效率，故
C
不正确；D、热机工作时，总要克服摩擦做功，总有部分能量散失到空中，用来做有用功的能量一定小于燃料完全燃烧产生的能量，所以热机效率一定小于
，故
D
不正确。故选
A。
7.
A
8.
B
【解析】使用机械时，不可避免地要做额外功，所以总功一定大于有用功，机械效率一定小于
，机械效率不可能达到
，故A错误；
压缩冲程是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，做功冲程是在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，高温高压的气体推动活塞向下运动，对外做功，此时进气门和排气门都关闭，故B正确；
柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴，故C错误；
柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，汽缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关，故D错误。
9.
D
【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以减少热量的损失可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率。
增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率。
10.
B，
D
11.
内；机械；是
12.
汽缸；燃气直接推动活塞做功
13.
做功；排气；机械；内
14.
喷油嘴；空气
15.
化学能转化为内能；做功
【解析】疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。此时温度升高，内能增加，是化学能转化为内能；汽油机的四个冲程中发生能量转化有两个冲程，即压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
16.
做功；内能；；
【解析】由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，可以判断该冲程是做功冲程，把内能转化为机械能；
一个工作循环，有四个冲程，曲轴转动
周，做一次功，故
做
次功，曲轴转
周，故飞轮转过
圈。
17.
（1）
【解析】燃气对活塞的平均压力：
；
??????（2）
【解析】一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
；
??????（3）
【解析】曲轴每转两圈对外做功一次，所以
转动
周，要做功
次，。
18.
（1）
内；机械
【解析】发动机在做功冲程中，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能。
??????（2）
①
；
②
【解析】①利用功率公式
计算发动机在
内做功；从表格数据中得出四个缸总排量，可以求单缸排量；②发动机有四个缸同时工作，可求出发动机的每个缸在
内做功，已知发动机转速（每分钟曲轴或飞轮所转的周数）为
，而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，可知
内做功
次，得出
内做功
次，可以求每个做功冲程里发动机做功多少。
??????（3）
【解析】根据求出的在每个做功冲程里，燃气对活塞所做的功的大小，以及单缸排量
，利用
求燃气对活塞的压强。
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