14.1热机练习----2024-2025学年人教版物理九年级全一册

14.1热机 练习 一、单选题 1．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 B．汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油 C．汽油机完成一个工作循环曲轴转动2周，活塞往复运动2次 D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 2．汽油机的一个工作循环是由以下四个冲程组成的，图中四个冲程的工作顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、甲、乙、丙 C．丙、甲、乙、丁 D．乙、甲、丙、丁 3．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。下列描述不符合史实的是（　　） A．牛顿是经典物理学大厦的奠基者 B．伽利略开创了以实验和数学相结合进行科学研究的道路 C．卢瑟福提出了原子“核式结构模型” D．蒸汽机的发明，推动了第二次工业革命 4．下列装备的动力装置不是热机的是（　　） A．电动汽车 B．海缆施工船 C．国产飞机C919 D．长征五号运载火箭 5．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．关于内燃机，下列说法正确的是（　　） A．压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能 B．四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能的相互转化 C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 D．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 7．如图所示，2020年5月5日，“长征五号B”运载火箭搭载新一代载人飞船试验船首飞成功，在火箭加速升空的过程中，关于火箭搭载的飞船的能量及能量转化，下列说法正确的是（　　） A．动能增加，重力势能不变 B．动能不变，重力势能增加 C．重力势能转化为动能 D．机械能总量增加 8．如图所示，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．这个实验是机械能转化为内能 B．该实验与内燃机的压缩冲程原理相似 C．水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气内能减小 D．试管口出现的“白雾”是汽化形成的 二、多选题 9．如图所示实验过程中，试管口的木塞被水蒸气冲出，下列说法不正确的是（   ） A．木塞被水蒸气冲出的过程类似于热机的压缩冲程 B．试管口出现的白雾是水蒸气 C．水蒸气对木塞做功，木塞的机械能增加 D．该实验过程既有能的转化过程，又有能的转移过程 10．现代生活越来越离不开热机。以下说法正确的是（　　） A．图甲所示为四冲程汽油机的压缩冲程 B．图乙所示的冲程中，燃料混合物的内能变大、压强变大 C．图甲所示的冲程中，机械能转化为内能 D．柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因而可以输出更大的功率 11．嫦娥六号2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着陆地球。如图，为嫦娥六号发射的场景。下列说法正确的有（　　） A．嫦娥六号用的火箭喷气发动机也是热机的一种 B．嫦娥六号升空的过程是内能转化为机械能的过程 C．随着科技的发展，会实现火箭喷气发动机的内能全部转化为火箭的机械能 D．嫦娥六号卫星舱内携带的月球车等物品，在升空过程中，内能和机械能都增加 12．如图所示，图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲中，硝化棉内能增大是通过做功的方式实现的 B．图乙中，瓶内的空气推动塞子跳起时，在瓶内出现“白雾”，是小液珠发生了扩散现象 C．图丙中，实验中塞子跳起时，能量转化过程为内能转化成机械能 D．图丁中，该冲程为做功冲程，四冲程内燃机的其余三个冲程均靠飞轮的惯性来完成 三、填空题 13．如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，这与汽油机 冲程的能量转化是一致的。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min该汽油机每秒有 个冲程，做功 次。 14．如图，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖冲起。筒盖被冲起的过程与汽油机的 冲程能量转化情况相同。若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是，则该汽油机内燃气对外做功 次。 15．如图所示，用酒精灯给水加热，这是通过 方式增大了水的内能；一段时间后，观察到软木塞冲出试管口，此过程中，水蒸气的内能 （选填“增大”或“减小”），这与热机 冲程的能量转化相同；某四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒做功 次。 16．如题图是山东舰的弹射装置，能带动舰载机在两秒内达到起飞速度。气缸内蒸气体积膨胀对外 ，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，这个过程与内燃机的 冲程相同。 四、实验题 17．针对如图所示的三个实验情境，将下列内容补充完整。 (1)图甲：将活塞迅速下压，硝化棉燃烧，是由于活塞对 （选填“硝化棉”或“筒内空气”）做功，使其内能增大，温度升高。 (2)图乙：将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出，塞子被水蒸气推出过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化相同。 (3)图丙：加热试管使水沸腾是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了 （选填“热机”或“干电池”）的原理。 18．某兴趣小组成员看到火箭发射的报道后非常激动，一起制作了一个以酒精为燃料的模拟火箭发射装置（如图甲所示）。先用喷雾器在瓶中喷入适量酒精，按下开关，触发点火装置，火箭就可以升空了。小明很好奇，影响酒精火箭发射高度的因素是什么？于是做了如图乙所示的探究实验： 实验序号 箭体质量/g 火箭配重质量/g 燃料质量（喷酒精次数） 发射高度/m 1 80 90 2 1.2 2 80 80 2 1.8 3 80 80 4 2.7 （1）小明根据实验数据得出结论：当箭体质量一定时， ，火箭发射高度越大，此实验用喷酒精的次数来替代燃料质量，这里用到的实验方法是 ； （2）同组的小华指出仅做3次实验得出的结论不太可靠，理由是 ； （3）根据生活经验，你认为还有哪些因素影响酒精火箭的发射高度，请你提出一个可探究的科学问题： 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D A D A D C AB BD 题号 11 12 答案 AB CD 1．C 【详解】甲中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，将机械能转化为内能，是第二冲程；乙中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；丙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；丁中的两个气门都关闭，活塞下运动，火花塞点火，所以为做功冲程，将内能转化为机械能，是第三冲程； A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：乙→甲→丁→丙，故A错误； B．汽油机在吸气冲程中，吸进汽缸的物质是汽油和空气的混合物，故B错误； C．在汽油机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，故C正确； D．图丁是做功冲程，该冲程中将内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】图甲两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图乙两气门都关闭，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能；图丙排气门开启，排出废气，是排气冲程；图丁进气门开启，空气和汽油的混合物被吸入汽缸，是吸气冲程。故正确排列顺序为丁、甲、乙、丙。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．D 【详解】A．由文字记载得，牛顿是经典物理学大厦的奠基者，故A不符合题意； B．以实验和数学相结合进行科学研究的道路是伽利略开创的，故B不符合题意； C．原子“核式结构模型”由卢瑟福提出，故C不符合题意；     D．蒸汽机的发明，推动了第一次工业革命，故D符合题意。 故选D。 4．A 【详解】A．电动汽车的动力装置主要是电动机，它利用的是电能转化为机械能，而不是通过燃料燃烧产生的内能转化为机械能，所以电动汽车的动力装置不是热机。故A符合题意； B．海缆施工船通常使用柴油机等内燃机作为动力装置，内燃机是热机的一种，故B不符合题意； C．国产飞机C919通常使用涡扇发动机等燃气轮机作为动力装置，燃气轮机也是热机的一种，故C不符合题意； D．长征五号运载火箭使用的是液体火箭发动机，它通过燃烧燃料产生高温高压的燃气，推动火箭前进，火箭发动机也是热机的一种。  故D不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】从图中获悉，此时内燃机的工作特点是进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程。 故选D。 6．A 【详解】A．压缩冲程中，活塞压缩汽缸内气体，对内部气体做功，使得内部气体内能增大，是通过做功的方式增大缸内气体的内能，故A正确； B．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，故B错误； C．汽油机是通过火花塞点火的，柴油机是采用压燃式点火，故C错误； D．汽油机汽缸顶部是火花塞，柴油机汽缸顶部是喷油嘴，构造不同，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】在火箭加速升空的过程中，燃料的内能转化为火箭的机械能，高度增大、速度增大，则重力势能增大、动能增大，机械能总量增加；故ABC错误、D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，水蒸气的内能转化为机械能，故A错误； BC．水蒸气对橡胶塞做功，温度降低，水蒸气内能减小，该实验与内燃机的做功冲程原理相似，故B错误，故C正确； D．试管口出现的“白雾”是小液滴，即水蒸气遇冷液化而成的小液滴，故D错误。 故选C。 9．AB 【详解】A．木塞被水蒸气冲出的过程，是水蒸气对外做功，内能转化为机械能的过程，这类似于热机的做功冲程，而不是压缩冲程。在压缩冲程中，是机械能转化为内能。故A错误，符合题意； B．试管口出现的白雾，并不是水蒸气，而是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。水蒸气是无色、无味、看不见的气体，而白雾则是能看见的小水滴组成的。故B错误，符合题意； C．水蒸气对木塞做功时，水蒸气的内能减小，转化为木塞的机械能，使木塞的机械能增加。故C正确，不符合题意； D．该实验过程中，既有能的转化（水蒸气的内能转化为木塞的机械能），又有能的转移（酒精燃烧产生的热量传递给试管中的水，使水蒸发）。故D正确，不符合题意。 故选AB。 10．BD 【详解】AC．由图甲可知，进气门和排气门都关闭，此时火花塞喷出电火花，所以是做功冲程，此时内能转化为机械能，故AC错误； B．图乙所示的冲程中，进气门和排气门都关闭，是压缩冲程，机械能转化为内能，所以燃料混合物的内能变大、压强变大，故B正确； D．由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机的更高，因此其在做功冲程中产生的气体压强也大于汽油机的，使得效率更高，故D正确。 故选BD。 11．AB 【详解】A．火箭使用的喷气式发动机工作时将内能转化为机械能，是热机的一种，故A正确； B．嫦娥六号升空的过程，燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B正确； C．由于能量转换过程中不可避免的损耗（如热损失），不可能实现内能全部转化为机械能，故C错误； D．卫星舱内物品在升空过程中，机械能增加，但内能不一定增加，故D错误。 故选AB。 12．CD 【详解】A．当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度也会随之升高，硝化棉会通过热传递的方式从气体中吸收热量，则硝化棉内能增大是通过热传递的方式实现的，故A错误； B．图乙中，瓶内的空气推动塞子跳起时，空气的内能减小，温度降低，在瓶内出现“白雾”，是小液珠发生了液化现象，故B错误； C．图中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，故C正确； D．两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，四冲程内燃机的其余三个冲程均靠飞轮的惯性来完成，故D正确。 故选CD。 13． 做功 40 10 【详解】[1]塞子被试管内水蒸气推出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能，所以这一过程与汽油机的做功冲程能量转化一致。 [2][3]单缸四冲程汽油机工作时，一个工作循环完成4个冲程、做1次功、飞轮转2周。该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每秒飞轮转20周、做10次功、完成40个冲程。 14． 做功 15 【详解】[1]面粉燃烧时向外释放能量，将化学能转化成内能。筒盖被冲起的过程是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。 [2]汽油机飞轮的转速是1800r/min，即每分钟飞轮转1800圈。飞轮每转动2圈燃气对外做功1次。则每分钟燃气对外做功900次，汽油机内燃气对外做功15次。 15． 热传递 减小 做功 20 【详解】[1]用酒精灯给水加热，水吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递方式增大了水的内能。 [2][3]热机的做功冲程是将内能转化为机械能；软木塞冲出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，所以，这与热机的做功冲程的能量转化相同。 [4]由飞轮的转速是2400r/min知道，每秒飞轮转动40圈，根据四冲程汽油机一个工作循环，完成四个冲程，飞轮转动2圈，做功一次可知，每秒钟做功20次。 16． 做功 减小 做功 【详解】[1][2][3]物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低。气缸内蒸气体积膨胀对外做功，蒸汽的内能减小，在内燃机的四冲程中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，所以此过程与内燃机的做功冲相同。 17．(1)筒内空气 (2)做功 (3) 热传递 热机 【详解】（1）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，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。 （2）将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，塞子被推出这一过程的能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同。 （3）[1]加热试管使水沸腾，水吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能的。 [2]在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个过程中，内能转化为机械能，这个实验体现了热机的原理。 18． 火箭配重质量越小，燃料质量越大 转换法 见解析 见解析 【详解】（1）[1]由表中1、2次数据可知，箭体质量和燃料质量不变，火箭配重质量越小，火箭发射高度越大；由表中2、3次数据可知，箭体质量和火箭配重质量不变，燃料质量越大，火箭发射高度越大。 [2]此实验用喷酒精的次数来替代燃料质量，喷酒精的次数越多，燃料的质量越大，用到转换法。 （2）[3]实验次数少，结论不具有普遍性，所以仅做3次实验得出的结论不太可靠。 （3）[4]影响酒精火箭的发射高度：酒精火箭发射高度可能与喷雾器的形状有关。 学科网（北京）股份有限公司 $$