第十四章 第1节 热机-【勤径学升】2024-2025学年九年级物理上册同步练测（人教版）

第十四章内能的利用 第十四章 内能的利用 第1节热机 《基础巩固练： [客案P6] 细银点③热机 ④如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由 ①目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专 图可以看出，此时它正处在 冲程。某 单缸四冲程汽油机在18内完成了15个循环，则 项。我国下列“陆、海、空、天”装备中动力机械 该汽油机工作时飞轮的转速为 r/min。 不属于热机（利用内能做功的机械）的是( A.052D型导弹驱逐舰燃气轮机 B.中国高铁交流异步牵引电动机 C.长征五号火箭液氢液氧发动机 4题图 D.歼20战机涡扇15煤油发动机 细调点③柴油机 如织点②汽油机 5(甘肃武感凉州校级期中)为保障防疫期间特殊 2(湘西州)随着人民生活水平的不断提高，小汽 情况下的用电，许多医院用柴油机发电，关于柴 油机，下列说法正确的是 () 车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都 A.向柴油机汽缸内多通入空气可以提高柴油的 是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示 热值 意图，其中做功冲程是 B.压缩冲程中汽缸内气体的内能增大 C.柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混 合物 D.用水循环来降低柴油机的温度主要是利用水 的比热容较小 3(宁波)在如图所示的“汽油机模型”实验中，将 6关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误 少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动 的是 () 起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞 A.汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴 被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程 B.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火 汽油机工作时的 C.吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气的混合 ⊙软木塞 物，柴油机只吸入空气 圆筒 D.小汽车、摩托车通常用汽油机作发动机，卡 母放电针 车、挖掘机用柴油机作发动机 之连接起电机 7柴油机和汽油机在一个工作循环内的四个冲程 3题图 中完全相同的冲程是 () A.吸气冲程 B.压缩冲程 A.吸气、压缩 B.压缩、排气 C.做功冲程 D.排气冲程 C.吸气、压缩、排气D.排气 见此图标服科音/微信扫码领取配套资源稳步提升成绩 九年级物理（上册） 《能力提升练 [客案6] (天门)某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽 的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一 为进入下一个工作循环，这款内燃 个冲程是 机的第六冲程应是 冲程。 恋意容意 ⊙素养拓展练 7阅读短文，回答下列问题。 空气的动力 B 空气动力是指空气与物体 2如图所示为四冲程内燃机工作示意图，这四个 做相对运动时作用在物体上的 冲程中活塞和曲轴的位置，进气门、排气门的开 力，简称气动力。当我们快速 闭情况有错误的是 地松开鼓起来的气球时，气球 会“嗖”一下出去了，这时气球 7题图 获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多 种使用压缩空气为动力推动叶片或者活塞运动 A.吸气B.压缩 C.做功 D.排气 的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 3(天门)如图为汽油机工作循环中的 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽 某个冲程，关于此冲程的说法正确 车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L,可 的是 ( 储存标准大气压下90m’的空气，其设计最高速 A.进气门打开，排气门关闭 度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km B.喷油嘴喷出雾状汽油 或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而 C.靠飞轮的惯性完成 3题图 具有体积小、结构简单、雏修成本低、操控方便 D.内能转化为机械能 “零排放”等优点。虽然因为技术不成熟导致某 ④下列关于汽油机和柴油机的说法中，错误的是 些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术 仍然具有广阔的发展空间。 A.汽油机和柴油机使用的燃料不同 (1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是 B.柴油机和汽油机的做功冲程都是将内能转化 (选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽 为机械能 机”)提供动力。 C.柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶 (2)空气发动机是利用内能做功的，空气发动机 部有个火花塞 获得动力时与四冲程汽油机的 冲 D.汽油机和柴油机的效率没有差别，完全相同 程工作过程相似。 A吸气B.压缩C.做功D.排气 ⑤（江苏宿迁模拟）如图所示，某单缸四冲 (3)分析短文，下列说法正确的是 程汽油机正处于 冲程，此冲程 卷 A.松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是 能转化为 能；若正 因为物体受到惯性的作用 常工作时飞轮的转速为1800r/min。该 B.空气动力汽车工作时将内能转化为机 汽油机每秒共经历了 个冲程。5题图 械能 6科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一 C.以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空 个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机 气燃烧产生能量 相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水， D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失 水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气， (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于 推动活塞再次做功，水蒸气温度 (选填 周围空气的温度，对于产生此现象的原因， “升高”“降低”或“不变”)，其内能 (选 请你提出一条合理的解释： 填“增大”“减小”或“不变”)，这样燃烧同样多 10 见此图标酮抖音/微信扫码领取配套资稳步提升成绩九年级物理(上册) 格相同,则通电8min另一种物质吸收的热量是水 3.C [解析]将少量的汽油喷入简内,用软木塞塞住 通电16min吸收热量的一半,即另一种液体在 简口,摇动起电机,放电针放电,汽油燃烧,软木塞 8min内,温度从20C升高至50C吸收的热量 被高温高压的气体冲出,这个过程中燃气的内能转 02.52x10+1:1.26x10J,根据0= 化为软木塞的机械能。汽油机的做功冲程中,燃气 2 2 的内能转化为活塞的机械能。故该实验可模拟四 cm(t-。)可知,另一种液体的比热容c线= 冲程汽油机工作时的做功冲程,C符合题意。 1.26x10J 4.做功 1800 0.3 kgx(50C-20C)=1.4x10’J/(kg·C)。 [解析] 从题图中可以看出,该冲程具有火花塞点 6.(1)没有控制煤油和水的质量相同(2)27 火和活塞向下运动的特点,可以判断这个冲程是做 (3)加热时间(4)水 2.1x10} 功冲程。汽油机在1s内完成了15个循环,即转 [解析](1)要探究不同物质的吸热能力,需要控制 $5x2=30(r).则1min转30x60=1800(r),故该 物质的质量相同,图甲中两液体液面相平,液体的 汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min 体积相同,由于液体的密度不相同,根据m三pV知 5.B [解析]热值大小仅与燃料的种类有关,与柴油 液体的质量不相同,故图甲中的错误是没有控制煤 机汽缸内空气的多少无关,故A错误;柴油机的压 油和水的质量相同。 缩冲程中汽缸内气体的内能增大,故B正确:柴油 (2)图乙中温度计的分度值为0.1C,温度计的示 机在吸气冲程中吸入的是空气,故C错误:用水很 数为27C。 环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容较大 (3)根据转换法,加热过程中,水和煤油吸热的多少 的特性,故D错误。 是通过加热时间来反映的 6.B [解析]汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴,故A (4)根据图像分析可知,质量相同的情况下,加热相 可知,水的比热容 说法正确:柴油机与汽油机采用的点火方式不同。 同的时间,水升温少,根据c= m△ 柴油机采用压燃式,汽油机采用点燃式,故B说法 大,水的吸热能力强;由图丙可以看出,升高40C. 错误;在内燃机的吸气冲程中,汽油机吸入的是汽 水要加热8分钟,煤油要加热4分钟,即升高相同 油和空气的混合物,柴油机吸入的只有空气,故C 的温度,煤油吸收的热量是水的一半,根据0。= 说法正确:柴油机一般用于大型机械,如卡车、挖握 cmA!可知,在质量和升高温度相同的情况下,比热 机,汽油机用于小型机械,如小汽车、摩托车,故D 说法正确。 容C= 7.D [解析]吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空 10JV(kg·C)。 气的混合气体,柴油机吸入的只有空气,所以吸气 第十四章 内能的副用 冲程不同;柴油机属于压燃式,所以在压缩冲程中, 第1节 热献 柴油机比汽油机压缩程度高,所以压缩冲程不同; 【基础巩固练】 汽油机汽缸顶部有个火花塞,柴油机汽缸顶部有个 1.B [解析]燃气轮机、火箭液氢液氧发动机和煤油 喷油嘴,柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃 发动机都是热机,工作时把内能转化成机械能,而 式点火,所以做功冲程不同;排气冲程只是将废气排 电动机是把电能转化成机械能,不符合热机的特 出,所以柴油机和汽油机在一个工作循环内完全相 点,故B符合题意。故选B 同的冲程是排气冲程。通过以上分析可知,D正确。 2.C [解析]A图中进气门打开,排气门关闭,活塞向 【能力提升练】 下运动,是吸气冲程:B图中进气门和排气门都关 1.B [解析]汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、 闭,活塞向上运动,是压缩冲程:C圈中进气门和排 做功冲程、排气冲程,在该汽油机的一个工作循环 气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲 中,压缩冲程结束后,下一个冲程是做功冲程;A图 程;D图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运 中两个气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,故A不符 动,是排气冲程。 合题意;B图中两个气门关闭,活塞下行,为做功冲 .6. 参考答案及解析 程,故B符合题意;C图中进气门关闭,排气门打 (2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活 开,活塞上行,为排气冲程,故C不符合题意;D图 塞傲功,从而把内能转化为机械能,所以是做功冲 中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,为吸气冲 程,故C正确。 程,故D不符合题意。 (3)松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为气 2.B [解析]吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭, 球向外喷气时,自身也获得一个反作用力,说明物 根据图中曲轴的位置可知,活塞向下运动,故A正 体间力的作用是相互的,故A错误;空气动力汽车 确;压缩冲程中,两个气门都关闭,活塞应该向上运 工作时压缩的气体对外做功,将内能转化为机械 动,根据图中曲轴的位置可知,此时活塞向下运动 能,故B正确;以空气发动机为动力的汽车,靠汽缸 故B错误;做功冲程中,两个气门都关闭,活塞向下 内空气膨胀对外做功,而不是燃烧产生能量,故C 运动,故C正确;排气冲程中,进气门关闭,排气门 错误:空气动力汽车工作时能量会有一定的损失。 打开,活塞向上运动,故D正确。故选B。 故D错误。 3.D[解析]观察题图可知,汽油机的进气门和排气 (4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的湿 门都关闲,火花塞产生电火花,汽缸内汽油和空气 度,这主要是因为气体对外做功,内能减小,温度降低 的混合物燃烧,是汽油机的做功冲程,将内能转化 第2节 热的效率 为机械能,该冲程对外做功,不需要靠飞轮的惯性 【基础巩固练】 完成,故A.B、C错误,D正确。故选D 1.D [解析]发射卫星的火箭采用液态氢作为火箭 4.D[解析]汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油 的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,故D正确。 机使用汽油,柴油机使用柴油,故A正确;柴油机和 2.A [解析]热值是燃料的一种特性,不同的燃料, 汽油机做功冲程都是将内能转化为机械能,故B正 其热值一般不同,热值大小仅与燃料的种类有关, 确;汽油机汽缸顶部有个火花塞,采用点燃式点火 而与燃料的质量、燃料的燃烧程度无关,故A正确。 柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,采用压燃式点火,故C C、D错误;如果完全燃烧2kg某种燃料放出3.6x 正确:一般柴油机的压缩比比汽油机大得多,且洛 10 J的热量,则这种燃料的热值为1.8x10J/kg. 缸内柴油燃烧要比汽油燃烧更充分,所以柴油机的 题目中没有说明燃料的燃烧情况,所以无法确定燃 效率更高一些,故D错误。 料的热值,故B错误。 5.压缩 机械 内 60 3.4.2x10{ 50 不变 [解析]由题图知,两个气门都关闭,活塞向上运动, [解析] 结秆煤的质量m=200g=0.2kg,结秆煤 则此冲程为压缩冲程,将机械能转化为内能; 完全燃烧释放的热量0. =m*9=0.2kgx 1800vmin=30v/s.即每秒飞轮转动30周.完成1 2.1x10J/kg=4.2x10{}1;由题意可知,水吸收的 个工作循环,完成60个冲程,对外做功15次。 6.降低 减小效率 排气 热量0=50%0=50\%t4.2t10*J=2.1t10*$$$ [解析]在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水 cn 在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动 2.1x101 活塞再次做功,气体的内能转化为机械能,水蒸气 4.2x101/(kg·C)x10kg =50C;热值是燃料 温度降低,内能减小;这样燃烧同样多的燃料获得 的一种特性,只与燃料的种类有关,结秆煤的质量 了更多的机械能,提高了热机的效率;一个工作循 改变,热值不变 环最后一个冲程是排气冲程,排出汽缸内的废气。 4.C [解析]用来做有用功的那部分能量与燃料完 素养拓展练 全燃烧释放出来的能量之比,叫做热机的效率,故C 7.(1)电动机(2)C(3)B(4)气体对外做功.内 正确。 能减小.温度降低 5.D [解析]热机效率是用来做有用功的能量与燃 [解析](1)从节能和环保的角度分析,压缩空气 料完全燃烧放出的热量之比;所以减少热量的损 动力汽车最理想的加气工具应是电动机提供动力。 失、使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热 .7.