14.1热机练习-2024-2025学年人教版九年级物理全一册

14.1 热机 练习 一、填空题 1．如图甲所示，瓶内盛有少量水，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，直至塞子从瓶口冲出，观察到原来透明的瓶内充满了白雾，此时瓶内气体的内能转化为塞子的 能，此过程中的能量转化方式与四冲程汽油机的 （选填“乙”或“丙”）冲程相似。某单缸四冲程汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次。 2．热机的广泛使用促进了社会的发展，但同时对环境造成了污染，主要表现在 污染和 污染． 3．内燃机是将 能转化机械能的装置。内燃机的一个工作循环是由 个冲程组成的。其中压缩冲程是把 能转化为 能。 4．如图甲是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时处在 冲程，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同。若此汽油机飞轮的转速为，汽油机对外做功 次。 5．小王家有一辆农用拖拉机，父亲检查发动机时，小明发现发动机上有喷油嘴，据此可判断这台发动机是 （选填“汽油机”或“柴油机”），该发动机在吸气冲程中把 （选填“燃料”“空气”或“燃料和空气的混合物）吸入汽缸。 6．2022 年 11 月 12 日 10 时 03 分，天舟五号货运飞船在长征七号火箭的稳稳托举下，满载货物飞天云霄， 跨越星海奔赴天宫，如图所示。火箭喷气发动机将燃料燃烧后燃气的内能转化为火箭的 能， 这个能量转化过程与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同。 二、单选题 7．如图所示为某单缸四冲程汽油机工作示意图，下列说法中正确的是（　　） A．一个完整工作循环的顺序是：乙丁甲丙 B．甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C．乙冲程中吸入的工作物质是只有空气 D．丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 8．下图是古代的取火器，把推杆推入牛角套筒时，艾绒被点燃。下列汽油机工作四冲程中原理与取火器原理相同的是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 9．下图为四冲程汽油机工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气工作顺序排列正确的是（   ） A．1234 B．1324 C．3142 D．3241 10．关于热机，下列说法正确的是（   ） A．蒸汽机、喷气发动机、内燃机都属于热机 B．柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物 C．柴油机和汽油机的点火方式都是压燃式 D．柴油机的效率比汽油机的效率高是因为柴油比汽油的热值大 11．一台单缸四冲程柴油机，转速为1200r/min，则关于此柴油机下列说法不正确的是（　　） A．四冲程中只有两个冲程涉及能量转化 B．吸气、压缩、排气冲程均靠做功冲程完成 C．只有做功冲程对外做功 D．1s内完成40个冲程，做功10次 12．北京时间2022年4月15日20时，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星6D卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法中正确的是（　　） A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能 B．燃料燃烧时将内能转化为化学能 C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大 D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大 三、多选题 13．关于如图所示的四个热学实验，下列说法正确的是（　　） A．将活塞迅速下压，活塞对筒内空气做功，使其内能增大，温度升高，硝化棉燃烧 B．试管中的水加热沸腾后，塞子被水蒸气推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 C．抽去玻璃隔板后，两瓶气体混合颜色变均匀，说明分子在永不停息地做无规则运动 D．往瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，这是由于瓶内水蒸气内能增大而形成的 14．关于内燃机，下列说法中正确的是（　　） A．汽油机和柴油机使用同种燃料 B．汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴 C．内燃机中，燃料燃烧得到的内能会全部转化为机械能 D．热机排出的废气和产生的噪声会污染环境 四、简答题 15．如图所示是一台四冲程汽油机工作时某一时刻的示意图，请回答下列问题： （1）该汽油机此时处于哪个冲程？请写出判断依据。 （2）在此冲程中发生了怎样的能量转化？ 五、实验题 16．观察如图所示实验，回答以下问题： (1)甲图中，当活塞迅速下压时，棉花会燃烧起来，因为活塞对空气做功，使空气的内能 ，温度升高，达到棉花的着火点。此过程中能的转化是 。 (2)乙图中，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再向密闭的瓶内打气，当塞子跳起来时，瓶内会出现白雾，这是因为瓶内的空气推动瓶塞做功时，内能 ，温度降低，使水蒸气液化成小水珠。 (3)内燃机的做功冲程与 图（选填“甲”或者“乙”）的原理相同。 17．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。在这个过程中酒精燃烧将 能转化为 能，并传给水和水蒸气。水蒸气把塞子冲出时，水蒸气的 能转化为塞子的 能。此外，我们还观察到，在木塞冲出去的同时，它的周围出现一团“白气”，这是由于水蒸气 而形成的。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。 参考答案： 题号 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A B D A B D ABC BD 1． 机械 丙 25 【详解】[1]用打气筒向瓶内打气，直至塞子从瓶口冲出，此时，瓶内气体对塞子做功，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，瓶内气体内能减少，温度降低。 [2]丙中四冲程汽油机的两气门关闭，活塞向下运动，缸内气体对活塞做功，内能转化为机械能。故甲图此过程中的能量转化方式与四冲程汽油机的丙冲程相似。 [3]单缸四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，对外做功1次，活塞往复2次，四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，所以1s内飞轮转50圈，1s内汽油机对外做功25次。 2． 大气 噪声 【详解】内燃机在工作时，要产生声音并排出废气．所以会产生大气污染和噪声污染． 3． 内 四 机械 内 【详解】[1][2][3][4]内燃机是依靠燃料燃烧将内能转化为机械能的装置，内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在压缩冲程中，活塞由上向下压缩汽缸内的空气，即对空气做功，使得空气的内能增加，温度升高，将机械能转化为内能。 4． 做功 丙 1800 【详解】[1]由图甲可知两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程。 [2]做功冲程，燃气对外做功，内能转化为机械能。乙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。丙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。因此与做功冲程原理相同的是丙图。 [3]汽油机一个工作循环飞轮转两圈，完成四个冲程，对外做功一次。汽油机飞轮的转速为，即内有1800个工作循环，所以对外做功1800次。 5． 柴油机 空气 【详解】[1]汽油机和柴油机在构造上主要的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴；可知这台发动机是柴油机。 [2]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。 6． 机械 做功 【详解】[1]火箭升空的过程机械能是通过将燃料燃烧后的内能转化而来的。 [2]汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，与这个过程的能量转化相同。 7．A 【详解】A．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，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，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，因此正确的工作循环的顺序是乙、丁、甲、丙，故A正确； B．甲冲程是做功冲程，该冲程活塞运动不是靠飞轮的惯性，而是对外做功，故B错误； C．汽油机吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故C错误； D．丁冲程是压缩冲程，发生的能量转化是机械能转化为内能，故D错误。 故选A。 8．B 【详解】把推杆迅速推入牛角套筒时，压缩套筒内空气做功，机械能转化为空气内能，空气内能增大，温度升高，达到艾绒燃点而燃烧；汽油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能，所以这与汽油机的压缩冲程相同。 故选B。 9．D 【详解】图1中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；图2中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；图3中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；图4中，两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程。因此按吸气、压缩、做功、排气顺序排列正确的是：3241。故D正确，ABC错误。 故选D。 10．A 【详解】A．蒸汽机、喷气发动机、内燃机都是利用内能做功的机械，都属于热机，故A正确； B．柴油机吸气冲程吸入的是空气，故B错误； C．柴油机的点火方式都是压燃式，汽油机是用火花塞点燃，故C错误； D．压缩冲程柴油机压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，所以柴油机的机械效率更高，与燃料热值大小无关，故D错误。 故选A。 11．B 【详解】A．四冲程中只有两个冲程涉及能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，故A正确，不符合题意； BC．吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是辅助冲程，靠飞轮的惯性来完成，只有在做功冲程中，燃气推动活塞对外做功，内能转化为机械能，故B错误，符合题意，C正确，不符合题意； D．柴油机工作时，曲轴每转两转，做功一次，完成4个冲程，转速为1200r/min，即20r/s，所以它在1s内做功次数为10次，完成40个冲程，故D正确，不符合题意。 故选B。 12．D 【详解】A．火箭升空过程中，燃料燃烧释放出的内能转化为火箭的机械能，故A错误； B．燃料燃烧时将化学能转化为内能，故B错误； CD．发射火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故C错误，D正确。 故选D。 13．ABC 【详解】A．将活塞迅速下压，活塞压缩筒内的空气，对筒内空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，空气内能增大，温度升高，到达硝化棉的燃点而燃烧，故A正确； B．试管中的水沸腾后，水蒸气将塞子崩出，消耗了水蒸气的内能，使塞子获得了机械能，故水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故B正确； C．抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象，故C正确； D．当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化变成小水珠，形成白雾。故D错误。 故选ABC。 14．BD 【详解】A．汽油机燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，故A错误； B．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B正确； C．内燃机中，燃料燃烧得到的内能有一大部分会散失掉或克服摩擦做功，只有一少部分转化为机械能，故C错误； D．热机排出的废气和产生的噪声会污染环境，故D正确。 故选BD。 15．（1）压缩冲程，见解析；（2）机械能转化为内能 【详解】（1）图中汽油机，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 （2）汽油机在压缩冲程中，压缩气体做功，将机械能转化为内能。 16．(1) 增大 机械能转化为内能 (2)减小 (3)乙 【详解】（1）[1][2]活塞对空气做功，使空气的内能增大，温度升高，活塞机械能转化为空气的内能。 （2）当塞子跳起来时，瓶内气体对塞子做功，气体内能减少，温度降低，气体的内能转化为塞子的机械能。 （3）内燃机的做功冲程燃气的内能转化为活塞的机械内，与乙的原理相同。 17．(1) 压缩冲程 机械能转内能 做功冲程 内能转机械能 (2) 化学 内 内 机械 液化 做功 (3) 惯性 做功 【详解】（1）[1][2]排开冲程之后，两气门关闭，活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能，故第二个冲程为压缩冲程。 [3][4]压缩冲程之后，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化机械能，为做功冲程。 （2）[1][2]酒精燃烧是发光发热的化学变化，将化学能转化为内能。 [3][4][5][6]高温高压的水蒸气把塞子冲出时，对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。水蒸气内能减小，温度降低，液化成小水珠，形成白气。做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化机械能，故此过程能量转化与做功冲程相同。 （3）[1][2]单缸四冲程汽油机工作时，依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，只有做功冲程对外做功，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程均靠外力或惯性完成。 学科网（北京）股份有限公司 $$