14.2 热机 练习-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

14.2热机 练习 一、单选题 1．如图所示，在试管内装适量水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧，其内能转化为化学能 B．水被加热，是通过做功使水的内能增加 C．叶轮转动，此现象与热机工作原理相同 D．水蒸气推动叶轮转动，水蒸气内能增加 2．如图所示，这是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列判断正确的是（　　） A．甲图为排气冲程 B．乙图为压缩冲程 C．甲图能量转化情况是机械能转化为内能 D．乙图能量转化情况是内能转化为机械能 3．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，下列交通或运输工具中，动力设备不是使用热机的是（　　） A．远洋货轮 B．C919客机 C．载重汽车 D．木帆船 4．下列不属于热机应用的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．燃油摩托车 5．下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是 （　　） A．柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程 B．汽油机和柴油机都属于内燃机 C．汽油机比柴油机笨重 D．汽油机的功率比柴油机大 6．高铁技术是我国面向世界的一张名片，如图是东风11型内燃机车头牵引复兴号进行道路测试的场景，网友评论“带你熟悉一下路线，以后的路就要自己走了”。东风11型内燃机车头工作时，利用内能通过飞轮带动机车各部分机械运转的冲程是（    ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 7．下列有关内燃机的说法正确的是（    ） A．内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 8．下列关于热机的说法正确的是（    ） A．热机都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程 B．做功冲程将机械能转化为内能 C．火箭发动机属于热机 D．热机的大量使用对环境污染较小 二、多选题 9．关于汽油机和柴油机，下列说法不正确的是（　　） A．四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能的相互转化 B．压缩冲程主要是通过做功的方式来增大缸内气体内能的 C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 D．汽油机与柴油机相比，可以输出更大的功率 10．汽车已经越来越多的进入家庭，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法中正确的是（ ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是做功冲程 C．丙冲程使汽车获得动力 D．在丁冲程中汽油和空气的混合物被吸进气缸 三、填空题 11．如图所示，陨石在大气层坠落时发热发光形成流星，这是通过 的方式将陨石的机械能转化为内能；汽油机的 冲程与此过程的能量转化方式相同。 12．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机做功冲程工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同。汽油机飞轮的转速为3000r/min，则每秒内对外做功 次。 13．热机是把内能转化为 能的装置，图是汽油机工作时的 冲程，汽油机的每一个工作循环活塞对外做功 次，曲轴转动 周． 14．有一台单缸四冲程汽油机，该汽油机工作时，1s对外做功20次，则飞轮的转速是 r/min。用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的 较大的特性。 15．如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过 方式使筒内空气温度升高，达到艾绒着火点，这一过程与四冲程柴油机的 冲程原理相同。 四、实验题 16．为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲＞T乙＞T丙。 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的 （选填“质量”或“体积”）必须相同。 (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2，有q1 q2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 根据表中数据计算：燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 （填“大”或“小”）。 (4)以下过程不发生物态变化，初温相同、体积相同的两块金属M、N放入甲图液体里吸收了相同热量，M的末温比N的低，请画出初温相同的M、N放出相同热量Q1的温度-放出热量图像 。 17．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1)在安装调整实验器材时，应先调节 （选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择 两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知， 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 两图的装置进行实验。 《14.2 热机 练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C B C A C ACD CD 1．C 【详解】A．燃料燃烧时，是将自身储存的化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，故A错误； B．水被加热的过程中，是通过热传递使水的内能增加，而非做功，故B错误； C．水沸腾产生水蒸气，水蒸气推动叶轮转动，将内能转化为机械能。与热机的工作原理相同，故C正确； D．水蒸气推动叶轮转动时，对叶轮做功，自身的一部分内能会转化为叶轮的机械能，内能减少，而非增加，故D错误。 故选C。 2．B 【详解】四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、做功和排气四个冲程组成。 AC．甲图：甲图中进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动是吸气冲程，此过程没有能量的转化，故AC错误； BD．乙图：乙图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。压缩冲程中，活塞对气缸内的混合气体进行压缩，能量转化情况是机械能转化为内能。故B正确，D错误。 故选B。 3．D 【详解】ABC．远洋货轮、C919客机、载重汽车工作时都需要燃烧燃料，放出热量，将内能转换为机械能，所以都是使用热机工作的，故ABC不符合题意； D．木帆船是利用风力工作的，工作时没有使用热机，故D符合题意。 故选D。 4．C 【详解】喷气式飞机、柴油拖拉机、燃油摩托车都是利用内能来做功的机械，都属于热机；纯电动汽车是利用电能做功的，不属于热机，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】A．柴油机的工作过程分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，故A错误； B．柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在汽缸内燃烧，又都叫做内燃机，故B正确； CD．柴油机一般比较笨重，功率相对较大，常用于卡车、大型拖拉机等；汽油机比柴油机较轻巧，常用于小型汽车等，故CD错误。 故选B。 6．C 【详解】东风11型内燃机车头工作时，利用内能通过飞轮带动机车各部分机械运转，此过程中把内能转化为机械能，是做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7．A 【详解】A．在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故A正确； B．压缩冲程中，活塞向上运动，对汽缸内的气体做功，将机械能转化为内能，而不是内能转化为机械能，故B错误； C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是纯净的空气，而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物，故C错误； D．汽油机做功冲程的点火方式是点燃式，是通过火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧；而柴油机采用的是压燃式，故D错误。 故选A。 8．C 【详解】A．内燃机一般具有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其他热机并不全具有这四个冲程，故A错误； B．做功冲程将内能转化为机械能，故B错误； C．火箭发动机是利用燃料燃烧获取的内能做功的设备，属于热机，故C正确； D．热机的大量使用对环境会造成严重的污染，如大气污染、噪声污染、热污染等，故D错误。 故选C。 9．ACD 【详解】A．做功冲程和压缩冲程都发生了内能和机械能的相互转化，故A错误，符合题意； B．压缩冲程中，活塞向上运动压缩气体，活塞对气体做功，增大气体内能，故B正确，不符合题意； C．汽油机靠火花塞点火，柴油机压燃，故C错误，符合题意； D．柴油机可以输出更大的功率，故D错误，符合题意。 故选 ACD。 10．CD 【详解】A．甲冲程中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误； B．乙冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故B错误； C．丙冲程中进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故C正确； D．丁冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是进气冲程，汽油和空气的混合物被吸进气缸，故D正确。 故选CD。 11． 做功 压缩 【详解】[1]做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。陨石与空气摩擦时发热发光，通过克服摩擦做功，使陨石内能增大，是机械能转化为内能。 [2]在压缩冲程中，将活塞运动的机械能转化为汽缸内气体的内能，所以与此过程的能量转化方式相同。 12． 乙 25 【详解】[1]图甲所示冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程，在此过程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；图丙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高。对比三图所示情景的能量转化情况可知，图甲所示冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同。 [2]汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次， 因为该汽油机飞轮的转速是3000r/min=50r/s，所以飞轮每秒转动50周，则汽油机每秒钟对外做功25次。 13． 机械能 压缩 1 2 【详解】热机是把内能转化为机械能的装置;汽油机的四个冲程为吸气、压缩、做功和排气;一个工作循环中,只有做功冲程对外做功,曲轴转动两周. 故答案是: 机械能    压缩    1     2 14． 2400 比热容 【详解】[1]汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。该汽油机工作时，1s对外做功20次，则飞轮每秒转40转，一分钟转2400转，则飞轮的转速是2400 r/min。 [2]用水循环带走汽油机产生的热量，这是利用了水的比热容较大的特性，与其它物质相比，在质量相同时，升高相同的温度，水能吸收更多的热量。 15． 做功 压缩 【详解】[1]封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的。 [2]此过程中是机械能转化为内能，与四冲程柴油机的压缩冲程的能量转化相同。 16．(1)质量 (2) 甲、乙 ＞ (3) 1.2×106 小 (4) 【详解】（1）根据控制变量法的要求， 在探究两种未知燃料的热值的实验中，需使用不同的燃料加热质量相等的两种液体；在探究两种未知液体的比热容的大小在实验中，需用相同的燃料加热质量相同的不同液体，所以实验中三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。 （2）[1]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，故应选择甲、乙两图进行实验。 [2]由题意知，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T乙，则Δt甲＞Δt乙；由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由公式可知，Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2，由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由可知，q1＞q2。 （3）[1]完全燃烧的燃料质量相等，甲、乙两图中质量相等的液体a升高的温度之比为T甲：T乙＝（35℃-15℃）：（25℃-15℃）＝2：1 不计热量损失，有m燃料q＝cm液体Δt，在m燃料、c、m液体相等时，q与Δt成正比，由于所以T甲∶T乙＝2∶1，所以燃料1、2的热值之比为q1∶q2＝2∶1，由于燃料1的热值为2.4×106 J/kg，所以燃料2的热值为 [2]因燃料不能完全燃烧，且存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，所以测得的热值会偏小。 （4）根据题意可知，M、N的初温相同，吸收相同热量后，M的末温比N的低，这说明M的温度变化较小；则初温相同的M、N，放出相同的热量后，M的温度变化小，所以M的末温高，如图所示： 17．(1)B (2)甲乙 (3) 水 比热容 (4)甲丙 【详解】（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置。 （2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验。 （3）[1]比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。通过分析表中数据知道，质量相同的水和色拉油，加热相同的时间，色拉油的末温高，升高的温度多，说明色拉油的吸热能力弱，水的吸热能力强。 [2]不同物质的吸热本领不同，比热容是描述物质吸热本领大小的物理量。 （4）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、丙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映的。 学科网（北京）股份有限公司 $$