10.4热机2024—2025学年北师大版九年级全一册物理

2024—2025学年九年级物理北师大版10.4热机 一、单选题 1．下列关于内能、热量等说法正确的是（　　） A．汽油机的做功冲程中机械能转化为内能 B．端午节粽叶飘香是扩散现象 C．烧水是通过做功的方式改变水的内能 D．物体温度越高，含有的热量越多 2．如图所示是四冲程汽油机某一冲程的剖面图，下列关于其描述正确的是（　　） A．吸气冲程，活塞向下运动，汽油和空气的混合气体进入汽缸 B．压缩冲程，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大 C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，废气带走燃料释放的大量能量 3．下列关于热机的叙述，正确的是（　　） A．热机是把内能转化为机械能的装置 B．内燃机每经过一个工作循环，曲轴就要转动4周 C．汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 D．汽油机利用压燃式点火，柴油机利用点燃式点火 4．如图所示是汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是 A．该冲程是压缩冲程 B．该冲程是机械能转化为内能 C．该冲程是内能转化为机械能 D．随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小 5．下列实际应用中，主要从密度的角度考虑的是（　　） A．用钨作为白炽灯泡灯丝的材料 B．用液态氢作为燃料给火箭提供动力 C．用塑料泡沫作为电影场景中倒塌的“墙壁” D．用水做发动机的冷却液 6．关于热和能，下列说法中正确的是（　　） A．热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 B．一块的冰熔化成的水后，温度不变，内能变大 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．对物体做功物体的内能一定增加 7．一台四冲程汽油机的飞轮转速为，那么该汽油机每秒完成做功冲程的个数是（    ） A．20个 B．40个 C．60个 D．120个 8．下列表示四冲程汽油机处于压缩冲程的是　　 A． B． C． D． 9．下列关于汽车的说法中不正确的是（　　） A．给汽车加油时能闻到汽油的味道，说明分子在不停地做无规则运动 B．常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较大 C．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能 D．汽车在刹车过程中，刹车片温度升高，是做功改变了它的内能 10．对下列图片所涉及物理知识的描述中正确的是（　　） A．流过机翼上方空气流速小压强大形成向上的升力 B．吸盘式挂钩的原理与液压千斤顶的工作原理相同 C．水蒸气将软木塞推出时能量转化与内燃机做功冲程相同 D．两个压紧的铅块能吊起钩码，是因为分子之间存在斥力 11．内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现：飞机、汽车、潜艇、坦克等等，都是在内燃机发明之后才研制成功的。下列有关四冲程内燃机的说法正确的是（　　） A．汽油机和柴油机吸入汽缸的物质相同 B．汽油机和柴油机都通过火花塞点火 C．压缩冲程把内能转化为机械能 D．一个工作循环对外做1次功 12．下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．蒸汽机 B．柴油拖拉机 C．长征系列火箭 D．纯电动汽车 13．如图是某内燃机的能量流向图，该内燃机的效率是（　　）    A．55% B．45% C．40% D．35% 14．下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（　　） A．物体的温度不变，内能一定不变 B．做功和热传递都能改变物体的内能 C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D．在压缩冲程中，汽缸内物质的温度升高，内能可能不变 15．一台单缸冲程柴油机飞轮的转速是，则柴油机每秒（ ） A．完成个工作循环，做功次 B．完成个工作循环，做功次 C．完成个工作循环，做功次 D．完成个工作循环，做功次 二、填空题 16．（沈阳市校车安全管理办法）规定校车应全部安装座椅安全带，这是为了防止急刹车时学生因具有 ，身体前倾而受到伤害。校车的动力来自内燃机，在如图所示的示意图中，图 表示的是四冲程内燃机的吸气冲程。如果现在每分钟曲轴转3000转，每秒钟对外做功 次。    17．如图甲所示，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，该过程中，使引火仪中的空气内能改变的方式是 。如图乙所示是单缸四冲程汽油机工作状态示意图，与甲图中的能量转化情况 （相同/不相同）。某台汽油机飞轮的转速为3000r/min，该汽油机每秒钟对外做 次功。 18．如图所示为四冲程汽油机的 冲程，在该冲程中，汽缸内气体的内能 （选填“增大”或“减小”）；该汽油机1秒内对外做功20次，则飞轮转速为 r/min，汽油在燃烧过程中把 能转化为内能。 19．赛车上一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是9600转/分，则每秒钟汽油机的活塞往复运动 次。如果有两台四冲程汽油机，在相同时间内甲做的有用功是乙的2倍，甲机的效率是20%，乙机的效率是25%，则甲、乙两汽油机在相同时间内所放热量之比是 。 三、计算题 20．李平同学早上用燃气灶烧水煮面时，燃烧了的天然气，把质量为2.5kg、初温为20℃的水刚好加热到100℃。已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)天然气完全燃烧放出的热量； (3)燃气灶煮面时的热效率。 21．小华家使用的是天然气热水器，他把家里的自动洗衣机的“水量”设置为40L，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的初温是25℃，热水器输出的热水的温度为40℃，注水前天然气表的示数是2365.90m3，注水后变为2366.05m3，水的密度1.0×103kg/m3，水的比热容4.2×103J/(kg•℃)，天然气的热值为3.2×107J/m3，求： （1）洗衣机中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）热水器的效率。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C A C C B A C C C 题号 11 12 13 14 15 答案 D D B B C 1．B 【详解】A．汽油机的做功冲程中是将内能转化为机械能，故A错误； B．端午节粽叶飘香是由于分子在做不停息地无规则运动导致的扩散现象，故B正确； C．烧水的过程中，水吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误； D．热量是一个过程量，只能说“吸收”（或“放出”）了多少热量，不能用“含有”、“具有”等词，故D错误。 故选B。 2．C 【详解】如图所示，两个气门关闭，火花塞点燃，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，故ABD错误，C正确。 故选C。 3．A 【详解】解： 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错误； C、柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞，故C错误； D、柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，故D错误． 故选A． 【点评】本题考查内燃机的四个冲程以、热机的效率、以及汽油机与柴油机的区别． 4．C 【详解】A．根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽缸容积增大，因此是做功冲程，故A错误； BC．在做功冲程中将内能转化为机械能，故B错误，C正确； D．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，故D错误． 5．C 【详解】A．钨丝做灯丝是利用钨丝的熔点比较高的性质，故A不符合题意； B．用液态氢作为燃料给火箭提供动力是利用液态氢的热值比较大的性质，故B不符合题意； C． 用塑料泡沫做电影场最中倒塌的“墙壁”是因为塑料泡沫的密度比较小，相同体积时，质量小，对人的伤害小，故C符合题意； D．用水做发动机的冷却液是因为水的比热容大，故D不符合题意。 故选C。 6．B 【详解】A．发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误； B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B正确； C．内燃机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内物质，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C错误； D．对物体做功，机械能不一定转化为内能，如：将书包向上提起，人对书包做功，书包的重力势能增加，内能不变，故D错误。 故选B。 7．A 【详解】飞轮转一周是两个冲程，每四个冲程多外做功一次，由题知该汽油机每分钟对外做功1200次，每秒对外做功20次，故A正确。 故选A。 8．C 【详解】A．进气门开启，排气门关闭，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意； B．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，故B不符合题意； C．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故C符合题意； D．进气门关闭，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故D不符合题意． 故选C． 【点睛】考查了对内燃机四个冲程的判断，要结合气门和活塞运动情况进行判断． 9．C 【详解】A．给汽车加油时能闻到汽油的味道，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确，不符合题意； B．水的比热容大，和质量相同的其它液体相比，升高相同的温度水吸热多，冷却效果好，故常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较大，故B正确，不符合题意； C．汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，故C不正确，符合题意； D．做功可改变物体的内能。汽车在刹车过程中，要克服摩擦力做功，故刹车片内能变大，温度升高，是做功改变了它的内能，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．C 【详解】A．飞机的机翼的凸起的，空气在相等的时间内，空气经过上方比下方的路程长，上方比下方的空气速度大，上方比下方的压强小，产生了向上的升力作用，故A错误； B．液压千斤顶是利用密闭液体能大小不变地向各个方向传递压强，这是帕斯卡定律；吸盘式挂钩利用的是大气压，两者原理不同，故B错误； C．在此过程中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，与内燃机的做功冲程能量转化相同，故C正确； D．两个压紧的铅块能吊起钩码，是因为分子之间存在引力，故D错误。 故选C。 11．D 【详解】A．柴油机和汽油机在工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误； B．汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，故B错误； C．压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，故C错误； D．四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴连杆转两周，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功一次，故D正确。 故选D。 12．D 【详解】ABC．蒸汽机、柴油拖拉机、长征系列火箭在工作中，都是将燃料燃烧产生的内能最终转化为机械能，属于利用热机工作，故ABC不符合题意； D．纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 13．B 【详解】热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，该内燃机的效率为 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 14．B 【详解】A．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，应考虑其它因素，故A错误； B．改变物体内能的两种方式：做功和热传递，改变物体内能的两种方法是等效的，故B正确； C．热量不是状态量，只能说放出热量或吸收热量，不能说含有或者具有热量，故C错误； D．在压缩冲程中，活塞的机械能转化为汽缸内物质的内能，所以汽缸内物质的温度升高，内能增大，故D错误。 故选B。 15．C 【详解】由题知，飞轮每秒转数为：n＝＝30r,完成了30×2＝60个冲程,对外做功＝15次，完成15个工作循环．故选C. 【点睛】四冲程内燃机一个工作循环四个冲程，对外做功一次，飞轮转2周． 16． 惯性 甲 25 【详解】[1]当刹车时，人由于惯性身体会向前倾，容易撞在车身或座椅上而造成伤害，安全带可以有效防止惯性带来的这种伤害 [2]甲图中进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是第一个冲程吸气冲程；乙图中两个气门都关闭，火花塞没有点火，此时活塞向上运动，是第二个冲程压缩冲程。 [3]因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，每秒钟飞轮转50圈，共100个冲程，对外做功25次。 17． 做功 不相同 25 【解析】【小题1】[1]快速压下活塞，活塞对筒内气体做功，气体的内能增加、温度升高，将机械能转化为内能。棉花吸收热量后温度升高，达到着火点后燃烧。 [2]由图乙可知，两个气门都关闭，火花塞点火，为做功冲程，能量转化形式为内能转化为机械能，故图中甲与乙能量转化情况不同。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min=50r/s，则该飞轮每秒钟转50圈。一个工作循环，完成四个工作冲程，飞轮转2圈，做功1次，所以飞轮转50圈，做功25次。 18． 压缩 增大 2400 化学 【详解】[1]由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以该冲程为压缩冲程。 [2]压缩冲程中活塞对汽油蒸气和空气的混合物做功，使汽缸内的气体内能增大。 [3]汽油机一个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，1秒内对外做功20次时飞轮转40转，所以飞轮的转速为40r/s，即为2400r/min。 [4]汽油燃烧时，通过化学反应这一过程把储存的化学能转换为燃气的内能。 19． 160 5：2 【详解】[1]一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为9600r/min，说明1min飞轮转9600r，则该汽油机1s内完成80个工作循环，320个冲程，对外做功80次，活塞往复运动160次。 [2]由题意可知，在相同时间内甲做的有用功是乙的2倍，即 甲汽油机的工作效率为 乙汽油机的工作效率为 则，甲、乙两汽油机在相同时间内所放热量之比为 20．(1) (2) (3)40% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）燃气灶煮面时的热效率为 21．（1）40kg；（2）2.52×106J；（3） 【详解】解：（1）由题意可知，水的体积 V水=40L=40dm3=0.04m3 由可得，水的质量 m=ρV水=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg （2）水吸收的热量 Q吸=cm∆t=4.2×103J/(kg•℃)×40kg×(40℃-25℃)=2.52×106J （3）注水前天然气表的示数是2365.90m3，注水后变为2366.05m3，使用天然气的体积 V气=2366.05m3-2365.9m3=0.15m3 天然气完全燃烧所放出的热量 Q放=qV气=3.2×107J/m3×0.15m3=4.8×106J 该热水器的热效率 答：（1）洗衣机中水的质量为40kg； （2）水吸收的热量为2.52×106J； （3）热水器的效率为。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$