14.2 热机- 2025-2026学年物理人教版九年级全一册

14.2 热机 一、选择题 1．在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．下列内燃机的四冲程中能的转化与烧开水时壶盖不停跳动能的转化相同的是（　　） A． B． C． D． 3．下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　） A．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气 C．在压缩冲程末，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 D．在做功冲程中，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 4．如图显示了热机的共同特点，其中虚线框处应该填（　　） A．内能 B．电能 C．动能 D．势能 5．汽车上涉及到许多物理知识，其中分析正确的是（　　） A．车窗打开时，遮阳的窗帘总是往外飘是因为窗外空气流速大，压强小 B．汽车行驶时，发动机主要将机械能转化为内能 C．方向盘属于轮轴这一类简单机械，使用时可以省距离 D．车内的破窗锤是通过增大受力面积的方法来减小压强 6．如图是内燃机的某个冲程，下列各现象中与该冲程能量的转化方式一致的是（　　） A．滚摆上升 B．火箭升空 C．钻木取火 D．山中瀑布 7．2024年4月25日，神舟十八号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，如图所示，火箭在加速上升过程中。下列说法正确的是（   ） A．火箭上升过程中机械能增加 B．火箭上升过程中动能不变 C．火箭上升过程中动能转化为重力势能 D．若不计空气阻力，火箭上升时机械能守恒 8．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（　　） A．尽量使用高标号汽油 B．尽可能使燃料充分燃烧 C．尽量延长热机的工作时间 D．尽量减少热机部件之间的摩擦 9．如图所示，甲、乙分别是某内燃机的四个工作冲程及其能量流向图。下列说法正确的是（   ） A．图甲中的②是做功冲程，机械能转化为内能 B．内燃机一个工作循环的正确顺序是③①②④ C．由图乙可知该内燃机的效率是28% D．减少该机械散热的耗能，可以提高燃料的热值 10.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（ ） A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 二、填空题 11.如图中表示内燃机的两个冲程。可以判断甲是 冲程。四冲程内燃机工作时，机械能转化为内能的是 冲程。 12．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 。 13．内燃机在压缩冲程时，是通过 方式使气缸内气体的内能增加的，这时的能量转化是 。 14．汽油机在压缩冲程中，汽缸内汽油与空气的混合物的压强 ，温度 。 15.如图所示，是四冲程汽油机工作过程中的某一冲程示意图，该图表示的是_______冲程，在该冲程中_______能转化为__________能。 三、综合题 16.阅读短文，回答文后的问题： 汽车发动机 发动机是汽车的动力源，汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离冲程长度，如果发动机有若干个汽缸，那么所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。如图所示发动机有4个汽缸图中标注1、2、3、，通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为_______能； 若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为_______用字母表示； 若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是_______； 若做功冲程燃气对活塞的平均压强是，发动机排量为，则发动机转速为时，该轿车的输出功率P与发动机排量的关系式为_______。 17.阅读短文，回答问题 图是17世纪一种原始热机的示意图，以下是它对外做一次功的简要概述： ①燃烧燃料，对锅炉里的水加热，产生大量的水蒸气； ②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸； ③关闭锅炉与汽缸间的阀门，打开水箱与汽缸间的阀门，向汽缸里注入冷水； ④汽缸里大量的水蒸气液化成水； ⑤活塞向下运动，对连杆产生巨大的向下的拉力，从而对外提供动力做功。    改变内能的方法有两种，①中通过_______的方法使水的内能增大； ④中水蒸气液化，要_______热量； 不计活塞质量，在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，导致汽缸内气压减小，在_______的作用下，活塞向下运动。 参考答案： 1．C 2．C 3．D 4．A 5．A 6．B 【详解】由图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能； A．滚摆上升，质量不变，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，故A不符合题意； B．火箭升空时，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．山中瀑布质量不变，高度减小，重力势能减少，速度增大，动能增加，重力势能转化为动能，故D不符合题意。 故选B。 7．A 【详解】AD．火箭在加速上升过程中，将内能转化为机械能，机械能增加，机械能不守恒，综上分析知，故A正确，D错误； BC．火箭加速上升过程中，速度增大动能增大；高度增加，重力势能增加，动能没有转化为重力势能，综上分析知，故BC错误。 故选A。 8．AC 【详解】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率。 AC．尽量使用高标号汽油、尽量延长热机的工作时间不能减少热量的损失，不能提高热机效率，故AC符合题意； BD．尽可能使燃料充分燃烧、尽量减少热机部件之间的摩擦可以减少热量的损失，能提高热机效率，故BD不符合题意。 故选AC。 9．BC 【详解】AB．①图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；②图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，燃气推动活塞下行，内能转化为机械能；③图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向下运动，是吸气冲程；④图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程。所以，该内燃机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是③①②④，故A错误，B正确； C．由图乙可知该内燃机的效率为 故C正确； D．热值是燃料的一种属性，与机械散热的耗能多少无关，故D错误。 故选BC。 10.C 11. 做功 压缩 12． 降低 减小 效率 【详解】[1][2][3]在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低，内能减小；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。 13． 做功 机械能转化为内能 【详解】[1][2]内燃机在压缩冲程时，压缩汽缸内燃料混合物，通过做功的方式使气缸内气体的内能增加的，能量转化形式是将机械能转化为内能。 14． 增加 升高 【详解】[1][2]在汽油机压缩冲程中，汽油和空气的总量不变，活塞上移压缩汽油和空气的混合物，体积减小、压强增大，将机械能转化为内能，使混合物的内能增加、温度升高。 15.做功；内能；机械 12． 内 机械 【详解】[1][2]汽油机中的做功冲程中，汽油燃烧后产生的高温高压气体对活塞做功，将内能转化为机械能。 13． 做功 20 【详解】[1]火箭点火升空过程中把燃气的内能转化为火箭的机械能，汽油机中将内能转化为的机械能的冲程是做功冲程。 [2]汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动40次。一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，则该汽油机每秒对外做功20次。 14．(1) 不能 引力 (2) 压缩 机械能转化为内能 【详解】（1）[1][2]分子之间存在引力和斥力，分子间距离较小时，分子之间引力大于斥力，分子间距离较大时，分子之间引力小于斥力，接触面磨平的两块铅，用力压紧可以使它们结合在一起，分子之间距离较小，分子之间引力较大，两个铅块相互吸引，下面吊一个重物时不能把它们拉开，这说明分子之间存在引力。 （2）[1][2]由图可知，该汽油机进气阀门、排气阀门均关闭，活塞向上运动，气体被压缩，温度升高，内能增大，所以汽油机正处于压缩冲程，此冲程能的转化为机械能转化为内能。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $