14.1 热机 ----2024-2025学年人教版物理九年级上学期

2024—2025学年九年级物理人教版14.1 热机 一、单选题 1．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火起飞，成功发射。如图，火箭喷气发动机是利用燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。下列与火箭发动机燃烧室工作原理一致的冲程是（　　） A． B． C． D． 2．如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，关于这个冲程下列分析正确的是（　　） A．活塞正向上运动 B．这是做功冲程 C．工作时将机械能转化为内能 D．汽缸内燃气的温度升高，压强增大 3．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图所示是四冲程汽油机的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．此冲程是吸气冲程 B．此冲程是把内能转化为机械能 C．此冲程是把机械能转化为内能 D．此冲程是做功冲程 4．关于热学知识，下列说法错误的是（  ） A．寒冷的冬天，双手互搓会使手的温度升高，这是用做功的方式改变内能 B．刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低 C．汽油机的做功冲程是把机械能转化为内能 D．用水作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容较大 5．如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与下列图中内燃机工作的哪个冲程相同（　　） A．     B．   C．   D．   7．汽车里面包含了许多物理知识，下列说法不正确的是 A．汽油机的压缩冲程是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能 B．正确使用安全带是为了防止惯性造成的危害 C．用水作为汽车发动机的冷却剂，其重要的原因之一是水的比热容较大 D．司机用力踩刹车是通过增大压力来增大摩擦力 8．暑假期间，小雨家驾驶汽车去海边游玩。下列说法正确的是（　　） A．汽车前进的动力，由内燃机的压缩冲程提供 B．在海边闻到浓浓的海腥味，这是扩散现象 C．为保障倒车安全，汽车安装的倒车雷达利用的是次声波 D．海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，是因为海水的比热容小 9．如图所示，科学老师将“火锅打火机”端口伸入空塑料瓶，先轻按开关，往罐内充入少量丁烷（C4H10），接着按下点火开关，随着“嘭”的一声，塑料瓶便向斜上方飞出。下列汽油机的工作原理示意图，与这一过程的能量转化相同的是（　　）。 A． B． C． D． 10．下列相关“热现象”，对其解释正确的是 A．在汽油机做功冲程中，汽油燃烧释放的热量全部转化变成机械能 B．物质吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高 C．寒冷的冬天，窗户上的冰花是由室外水蒸气遇冷凝华而形成的 D．电冰箱散热器摸起来烫手，这主要是电流的热效应造成的 11．现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中做功冲程是 A． B． C． D． 12．如图所示实验，试管口木塞冲出过程（　　） A．试管口出现的白雾是水蒸气 B．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 C．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 D．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 13．用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（　　） A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 B．软木塞的机械能转化为水蒸气的内能 C．能量的转化形式与热机做功冲程能量转化相同 D．软木塞的机械能不变 14．如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（    ） A．一个完整工作循环的顺序是：丁甲乙丙 B．丙冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C．乙冲程中活塞向上运动排出废气 D．甲冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 15．科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，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 二、填空题 16．一个四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的是 。若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒完成 个冲程。 17．现有一台单缸汽车发动机，其部分技术指标如下：输出功率为120kW，转速为6000r/min。则发动机做功一次是 J。 18．在寒冬季节，小明同学双手搓后感觉手上发热，这是通过 的方式改变手的内能，其能量转化与汽油机示意图中的 图（选填“A”、“B”、“C”或“D”）冲程相同。若一台汽油机飞轮的转速是，这台汽油机的活塞每秒钟完成 次做功过程。做功冲程工作时，推动活塞一次做功，那么这台汽油机的功率为 。 19．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是0.05m，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800转，则汽油机每秒内完成 个冲程；该汽油机的功率为 W。 三、计算题 20．用酒精灯对试管中0.01千克的水加热时，水分子的运动会 （选填“变快”、“不变”或“变慢”），若水的温度升高20℃，水吸收的热量为 焦[水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃）]。继续加热，最终能使水蒸气把试管塞冲开，如图所示，这一过程相当于四冲程汽油机的 冲程。 21．市政府“为民办的15件实事”之一的“双万户”燃气改造工程正迅速推进． （1）已知燃气的热值为4×107J/m3，燃气的密度为1.2kg/m3，求完全燃烧多少千克燃气可放出8.4×105J的热量． （2）如果这些热量全部被水吸收，则可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到多少摄氏度？[水的比热容C水=4.2×103J/（kg•℃）] 22．在冬天，为了使室内保持一定温度，需要燃烧一定量的天然气，用于对水加热；暖气片每小时需放出6.3×106J的热量，若流入暖气片的水温是80℃，流出的水温是65℃，问 （1）求每小时至少需要燃烧天然气多少 m3？ （2）求每天（全天供暖）需要有多少千克 80℃的热水流过暖气片？（水的比热容为：4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为6×107J/m3）． 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 C B C C B C A B C B 题号 11 12 13 14 15 答案 B B C C C 1．C 【详解】火箭的喷气发动机工作时，燃料燃烧产生高温高压的气体，经喷管向后高速喷出，从而获得向前的动力，使火箭发射出去，燃料燃烧时将化学能转化为内能，然后再将内能转化为火箭的机械能。 A．该图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化，故A不符合题意； B．该图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B不符合题意； C．该图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，内能转化为机械能，故C符合题意； D．该图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，为排气冲程，没有能量的转化，故D不符合题意。 故选C。 2．B 【详解】AB．由图可知，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，为做功冲程，故A错误，B正确； CD．在做功冲程中，汽缸内的气体膨胀做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，汽缸内气体内能减小、温度较低，故CD错误。 故选B。 3．C 【详解】图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，活塞压缩汽缸内物质做功，机械能转化为内能，故只有C正确。 故选C。 4．C 【详解】A．寒冷的冬天，双手互搓，手克服摩擦做功，温度升高，这是用做功的方式改变内能；故A项正确；A项不符合题意； B．刚煮熟的鸡蛋温度比冷水高，放在冷水中时，热量从鸡蛋传递给冷水，所以鸡蛋的温度降低；故B项正确；B项不符合题意； C．汽油机的做功冲程是把内能转化为机械能；故C项错误；C项符合题意； D．因为水的比热容比较大，相同质量的水和其他液体，升高相同的温度时，水吸收的热量更多，所以用水作为汽车发动机的冷却剂；故D项正确；D项不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 6．C 【详解】水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中是将内能转化为机械能，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，故ABD不符合题意；故C符合题意。 故选C。 7．A 【详解】汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，使汽缸内燃气温度升高，内能增加，故A不正确． 正确使用安全带是为了防止惯性造成的危害，故B正确． 用水作为汽车发动机的冷却剂，其重要的原因之一是水的比热容较大，相同质量的水和其他物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多，故C正确． 司机用力踩刹车是通过增大压力来增大摩擦力，故D正确． 答案为A． 8．B 【详解】A．在内燃机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，使汽车前进，故A错误； B．在海边闻到浓浓的海腥味，是分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象，故B正确； C．声音能传递信息和能量，倒车雷达是利用超声波工作的，故C错误； D．因为沙子的比热容小，海水的比热容大，吸收相同热量，相同质量的沙子比海水温度上升高快，所以小明在烈日当空的海边玩耍，感到沙子烫脚，海水却凉凉的，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．由题意可知，塑料瓶飞出时，瓶内气体的内能转化为塑料瓶的机械能。图A中进气门打开，活塞向下运动，这是汽油机的吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意； B．图B中，两个气门关闭，活塞向上运动，这是汽油机的压缩冲程，活塞的机械能转化为汽油和空气混合物的内能，故B不符合题意； C．图C中，两个气门关闭，活塞向下运动，高温高压的燃气的内能转化为活塞的机械能，故C符合题意； D．图D中，排气门打开，活塞向上运动，这是汽油机的排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选C。 10．B 【详解】A．在汽油机做功冲程中，汽油燃烧释放的热量有一部分会随废气一起排出，有一部分会被汽油机的零部件吸收，所以不会全部转化为机械能，故A错误； B．改变物体内能的方式是做功和热传递，物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高，例如晶体的熔化，故B正确； C．寒冷的冬天，窗户上的冰花是由室内水蒸气遇冷凝华而形成的，故C错误； D．电冰箱散热器摸起来烫手是电冰箱内制冷剂在散热器液化放热造成的，不是电流的热效应造成的，故D错误． 11．B 【详解】做功冲程的显著特点是：1、进气门和排气门都关闭。2、在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。3、高温高压的气体推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动，对外做功。由此可知，B图是做功冲程。 故选B。 12．B 【详解】A．试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故A错误； B．当酒精灯对试管加热时，试管内的水蒸气对塞子做功，将塞子冲出，此过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故B正确； C．白雾是水蒸气遇冷液化形成，所以内能减小，故C错误； D．此过程中内能转化为机械能，而内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，二者能量转化情况不同，故D错误。 故选B。 13．C 【详解】ABD．图中的水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，软木塞的机械能增加，故ABD错误； C．热机的做功冲程将内能转化为机械能，在软木塞被冲出试管口的过程中，能量转化是内能转化为机械能，与热机的做功冲程能量转化相同，故C正确。 故选C。 14．C 【详解】A．甲图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丙图中两气门关闭，火花塞点火，是做功冲程；丁图中进气门开启，活塞向下运动，是吸气冲程；所以一个完整的工作循环顺序是：丁甲丙乙，故A错误； B．丙冲程是做功冲程，是依靠燃气对活塞的压力完成的，其他冲程都是靠惯性运转的，故B错误； C．乙冲程是排气冲程，此冲程活塞向上运动排出汽缸内的废气，故C正确； D．甲冲程是压缩冲程，发生的能量转化为机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 15．C 【详解】“点燃木星”将地球推开，将可燃气体的内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似，故选C。 16． 做功冲程 40 【详解】[1]做功冲程：被压缩的燃料开始燃烧，产生的高温高压气体推动活塞运动，实现了燃料的内能向活塞机械能的转化。 [2]飞轮转速是1200r/min，即20r/s，汽油机完成一个工作循环共四个冲程，飞轮转两周，所以该汽油机每秒完成40个冲程。 17． 【详解】单缸汽车发动机输出功率为120kW，根据可知每秒做功1.2×105J。飞轮转速为6000r/min，所以每秒转100圈，因飞轮每转2圈对外做功1次，所以每1秒做功50次，发动机做一次功的大小为 18． 做功 B 10 15 【详解】[1]小明同学双手搓后感觉手上发热，这个过程中机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能。 [2]图B是两侧气门关闭，活塞向上，是压缩冲程，将机械能转化为内能，也是通过做功的方式改变物体的内能。 图A进气门打开，是吸气冲程；图C火花塞点火，是做功冲程，内能转化为机械能；图D排气门打开，是排气冲程。 故选B。 [3]一个工作循环，飞轮转2圈，做功1次。飞轮的转速是，则每秒飞轮转20圈，做功10次。 [4]每秒做功10次，推动活塞一次做功，所以每秒所做的功为 这台汽油机的功率为 19． 60 2025 【详解】[1]飞轮1min转动1800转，则每秒转动30转，而每个冲程飞轮只转半转，所以每秒60个冲程。 [2]根据压强公式可得 每一个做功冲程所做的功为 因为一个工作循环4个冲程，对外做功一次，所以每秒60个冲程，则每秒15个工作循环，即每秒对外做功15次，故功率为 20． 变快 840 做功 【详解】[1]用酒精灯对试管中的水加热时，水的温度升高，分子热运动变快。 [2]水吸收的热量 [3]水蒸气把试管塞冲开，此过程水蒸气的内能转化为机械能，与四冲程汽油机的做功冲程相似。 21．（1）完全燃烧0.0252kg燃气可放出8.4×105J的热量；（2）可以使质量为2.5kg、初温为15℃的水温度升高到95℃； 【分析】已知燃气的热值为4×107J/m3和放出8.4×105J的热量，根据 求出燃气体积，又知燃气的密度为1.2kg/m3，再根据 求出质量；已知水吸收的热量8.4×105J和水的质量2.5kg，水的初温为15℃，根据式 变形可求出水的末温度． 【详解】(1)燃气体积： 燃气质量： ； (2)由 得水的末温度： . 22．（1）0.105 m3；（2）2.4×103kg． 【详解】（1）由Q=Vq可得每小时需要燃烧的天然气为：； （2）由得每天需要水的质量：． 答：（1）每小时需要燃烧的天然气0.105 m3； （2）每天必须供给散热器2.4×103kg80℃的水． 【点睛】学生对燃烧放热公式和放热公式的掌握和运用是关键． 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 $$