14.2热机同步练习 -2025-2026学年人教版物理九年级全一册

14.2热机 一、单选题 1.2024年11月30日,长征十二号运载火箭在海南商业航天发射场成功首飞。推动“长十二”飞天的燃料是煤基航天煤油,这是煤基航天煤油首次应用于长征系列运载火箭,主要是由于煤基航天煤油的( ) A.沸点高 B.熔点高 C.比热容大 D.热值大 2.下列四个现象中,属于内能转化为机械能的是( ) A.压缩点燃棉花 B.蒸汽顶起壶盖 C.冬天搓手取暖 D.压缩冲程 3.如图所示,迅速压下活塞的过程相当于柴油机的( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 4.我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 5.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( ) A.图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变 B.图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大 C.图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能增加 D.图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少 6.如图为一位同学用自制“空气炮”进行实验时的情景:在一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔,然后将一个空纸杯迅速套上,纸杯会向上飞出。以下说法正确的是( ) A.酒精燃烧越充分,其热值越大 B.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐对纸杯做了功 C.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内气体的内能减小 D.纸杯飞出过程中的能量转化,与丙图相同 7.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( ) A.罐内气体的内能增加 B.该过程机械能转化为内能 C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 8.如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是( ) A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁 B.图乙冲程是做功冲程 C.图甲冲程是将所有的内能转化为机械能的过程 D.图丁冲程是机械能转化为内能的过程 9.关于内燃机下列说法正确的是( ) A.四冲程内燃机工作过程只有一个工作循环 B.汽油机和柴油机汽缸顶部都有一个火花塞 C.汽油机是内燃机,柴油机不是内燃机 D.汽油机和柴油机都有做功冲程 10.关于四冲程汽油发动机内部工作描述正确的是( ) A.吸气冲程时,吸入的是空气 B.通过喷油嘴压燃点火,在压缩冲程时,将机械能转化为内能, C.做功冲程时,若每次对外做功1000J,则2400r/min的发动机的额定功率为20kW D.排气冲程时,排出的废气已经没有内能了全转化为机械能了 二、填空题 11.如图所示是某单缸四冲程汽油机的 冲程。汽油机的凸轮控制气体的进出,吸气冲程吸入的气体是 。若该汽油机每1秒钟对外做功25次,那么该汽油机飞轮的转速为 r/min。 12.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将机械能转化为内能的冲程,图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,这台汽油机每分钟完成 个冲程,对外做了 次功。 13.某种单缸四冲程内燃机在压缩冲程末,火花塞打火,那么它是 (填汽油机或“柴油机”),若该内燃机1秒钟对外做功45次,那么它飞轮转速为 r/min。 14.如图是单缸四冲程汽油机的 冲程,汽油机工作时,需要用水为其降温,这是利用水的比热容大的特点;若水,温度升高,则水吸收的热量为 J。【】 15.如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛,在热空气上升驱动扇叶转动的过程中,能量的转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同。某汽油机的热机效率为30%,用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。(q=4.6 107J/kg) 16.图甲是我国古代发明的取火器的模型图,把木制推杆迅速推入牛角套筒时,杆前端的艾绒燃烧起来,这是通过 的方式,使筒内空气的内能增加,温度升高。这一过程与图乙所示的内燃机工作冲程的能量转化方式 (选填“相同”或“不同”),如果这台内燃机工作时飞轮转速为,则它每秒钟可以完成 个工作循环。 三、实验题 17.根据图所示实验回答下列问题。 (1)如图所示,在试管中装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。加热时是通过 方式改变水内能的;水蒸气把塞子冲出去过程中的能量转化和四冲程汽油机的 冲程相同; (2)如图所示,用酒精灯、烧杯、试管、温度计等器材比较水和煤油的吸热情况。试管中的水和食用油的 相同,加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的,煤油的温度升高的多,说明 的比热容大。 四、综合题 18.如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船,它是介于江船与海船之间的跨界船,满载时,总吨位(船体和货物的总质量),吃水(船下表面浸入水中的深度)。 (1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机,总功率约为,柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。 (2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为多少? (3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少? (4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头,工人卸下部分集装箱后,船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示,则船体在水下的体积变化了多少立方米? 总吨位/ 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 吃水/m 6.9 6.75 6.5 6.15 5.7 5.2 4.65 《14.2热机》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B B C D C D D D C 1.D 【详解】煤基航天煤油是一种新型航天燃料,应具有较高的热值,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 2.B 【详解】A.压缩点燃棉花属于机械能转化为空气的内能,空气内能增加,温度升高,通过热传递将热量传递给棉花,棉花燃烧,故A不符合题意。 B.蒸汽顶起壶盖的原理为蒸气的内能转换为壶盖的机械能,故B符合题意。 C.冬天搓手取暖的原理为机械能转换为内能,使得手的温度升高,故C不符合题意。 D.热机的压缩冲程的能量转换为机械能转换为内能,故D不符合题意。 故选 B。 3.B 【详解】迅速压下活塞,会发现筒的棉花燃烧起来。下压活塞时,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能,所以与该实验的能量转化相同的是压缩冲程。 故选B。 4.C 【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 5.D 【详解】A.图甲中厚玻璃内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故A错误; B.图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气对活塞做功,内能转化为机械能,空气的内能减小,故B错误; C.试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气对活塞做功,内能转化为机械能,水蒸气的内能减小,故C错误; D.图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时,即做功冲程,内能转化为机械能,气体的内能减少,故D正确。 故选D。 6.C 【详解】A.热值是物体本身的一种属性,与燃烧程度无关,故A错误; BC.纸杯向上飞出的过程中,易拉罐内的气体对纸杯做功,气体内能减小,故B错误,C正确; D.纸杯飞出过程中的能量转化气体的内能转化为纸杯的机械能,丙是压缩冲程,是将机械能转化为内能,两者能量转化不同,故D错误。 故选C。 7.D 【详解】纸杯飞出过程中,罐内气体体积膨胀,对外做功,将气体的内能转化为纸杯的机械能,罐内气体的内能减小;内燃机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故纸杯飞出过程中,能量转化情况与内燃机的做功冲程相同,故D正确,ABC错误。 故选D。 8.D 【详解】ABD.甲图中两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;乙图中进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程;丙图中排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是机械能转化为内能。一个工作循环的正确顺序是:乙丁甲丙。故AB错误,D正确; C.甲图为做功冲程,此冲程将内能转化为机械能,但转化过程中会有能量损失,因此不可能所有的内能都转化为机械能,故C错误。 故选D。 9.D 【详解】A.四冲程内燃机工作过程有无数个工作循环,故A错误; B.汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴,故B错误; C.汽油机和柴油机都是内燃机,故C错误; D.汽油机和柴油机的工作过程都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,则都有做功冲程,故D正确; 故选D。 10.C 【详解】A.吸气冲程时,汽油机吸入的是汽油和空气,柴油机吸入的是空气,故A错误; B.压缩冲程结束时,汽油机是利用火花塞点火,柴油机通过压燃点火,故B错误; C.2400r/min的发动机1s转40r,而汽油机2r对外做功一次,每次对外做功1000J,故1s对外做功 故其功率为 故C正确; D.排气冲程时,排出的废气温度很高,内能并没有全转化为机械能,故D错误。 故选C。 11. 压缩 汽油和空气的混合物 3000 【详解】[1]由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,所以是压缩冲程。 [2]汽油机的吸气冲程,吸入的气体为空气和汽油的混合物。 [3]每1秒钟对外做功25次,因一个工作循环,飞轮转2圈,做功1次,则飞轮转速是。 12. 乙 丙 3600 900 【详解】[1]图乙为压缩冲程,把机械能转化为内能。 [2]图丙为做功冲程,靠燃料燃烧做功来完成该冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程。 [3]飞轮转2转完成1个工作循环,有4个冲程;飞轮的转速为1800r/min ,即1分钟转1800转,完成900个工作循环,冲程数为 900 4 = 3600个 [4]1个工作循环对外做功1次,900个工作循环做功900次。 13. 汽油机 5400 【详解】[1]汽油机的气缸顶部是火花塞,柴油机的气缸顶部是喷油嘴,因此该单缸四冲程内燃机是汽油机。 [2]该内燃机每秒对外做功45次,活塞经过180冲程,飞轮转90圈,飞轮的转速为。 14. 压缩 【详解】[1]由图可知,汽油机的两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。 [2]水吸收的热量为 15. 做功 【详解】[1]点燃底部蜡烛,在热空气上升驱动扇叶转动的过程中,热空气的内能转化为机械能,汽油机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,所以,题中能量的转化方式与四冲程汽油机的做功冲程相同。 [2]汽油完全燃烧放出的热量为 转化为的机械能为 16. 做功 不同 10 【详解】[1]推杆压缩筒内的气体,对筒内气体做功,通过做功的方式,将机械能转化为内能,使筒内空气的内能增加,温度升高,达到艾绒的着火点。 [2]如图,两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程,在这个冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,所以,取火器取火过程与图乙所示的内燃机工作冲程原理不同。 [3]飞轮的转速是1200r/min=20r/s,因为飞轮每转动2周完成1个工作循环,所以该汽油机每秒钟共完成10个工作循环。 17.(1) 热传递 做功 (2) 质量 加热时间 水 【详解】(1)[1]加热时水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递方式改变水的内能。 [2]水蒸气把塞子冲出去过程中水蒸气对塞子做功,内能转化为机械能,能量转化和四冲程汽油机的做功冲程相同。 (2)[1]比较水和煤油的吸热能力的实验中,根据控制变量法,要控制试管中的水和食用油的质量相同。 [2]实验中用同一热源加热,单位时间内水和煤油吸收热量相同,根据转换法,水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。 [3]加热相同时间,吸收相同热量,煤油的温度升高的多,说明水的比热容大。 18.(1) 内 机械 (2) (3) (4) 【详解】(1)[1][2]柴油机工作时,燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能,然后内能再转化为机械能。所以柴油机工作时将柴油燃烧产生的内能转化为机械能。 (2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为 (3)满载时,吃水(船下表面浸入水中的深度),船底受到水的压强为 (4)满载时,吃水深度为6.9m,总吨位(船体和货物的总质量),卸下部分集装箱之后,吃水深度为6.9m-1.7m=5.2m,从表格可以看出此时总吨位为。 因为漂浮在水面上的船体所受的浮力与所受的总重力大小相等,即有 则船体在水下的体积变化为 学科网(北京)股份有限公司 $$