10.4 热机 练习-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

10.4热机 练习 一、单选题 1．轮船用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程中，柴油机汽缸内气体的（    ） A．质量变小 B．内能增大 C．体积变大 D．温度降低 2．如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是（　　） A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．吸气冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能 3．下列关于汽油机和柴油机的说法。正确的是（　　） A．汽油机的汽缸顶部安装有喷油嘴，而柴油机的气缸顶部安装有火花塞 B．汽油机的点火方式是“压燃式”，而柴油机的点火方式是“点燃式” C．汽油机和柴油机都属于内燃机 D．汽油机的功率比柴油机的大 4．如图所示，是中国国家博物馆原始社会厅中展示的一种取火器，它以牛角作外套筒，木制推杆，杆前端粘附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃，它的尺寸如图。下列说法中正确的是（　　） A．取火时内能转化为机械能 B．取火时是通过做功增加筒内空气的内能 C．取火时是通过热传递增加筒内空气的内能 D．取火的原理与汽油机的做功冲程相同 5．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．罐内气体对纸杯做了功 B．罐内气体的内能增加 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排气冲程相同 6．2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力 D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 7．下列有关热学的物理知识，说法正确的是（　　） ①春天花开时，很远就能闻到花香，是因为分子在不停地做无规则运动 ②一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能变大 ③内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能 ④夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 A．只有①② B．只有①③ C．只有②④ D．只有③④ 8．如图所示，烧开水时壶盖可能被顶开，这个过程与内燃机的某个冲程类似。下列说法正确的是（　　） A．该过程是机械能转化为内能 B．该过程与内燃机的做功冲程类似 C．内燃机处于与该过程类似的冲程时进气门是打开的 D．内燃机与该过程类似的冲程是依靠飞轮惯性完成工作的 二、填空题 9．如图展示的是我国传统的“走马灯”，点燃底部蜡烛，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人转动。热空气上升驱动扇叶转动的过程中，由 能转化为 能，这与四冲程汽油机的 冲程相同。 10．下图是某单缸四冲程汽油机的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，用水来冷却气缸是因为水的 较大。若该汽油机每1秒钟对外做功15次，那么该汽油机飞轮的转速为 。 11．如图所示，某同学利用气球、吸管等材料制作了一辆气球动力小车，球内气体从吸管向后喷出，小车向前运动，使小车运动的施力物体是 ，此过程 转化为 ，它与汽油机 冲程的能量转化相同。 12．如图，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离，活塞飞出的过程相当于热机的 冲程；活塞离开瓶口还可以继续向前飞出一段距离，因为它具有 。 13．由图甲可以看出，这台单缸四冲程汽油机此时处在 冲程，其能量转化情况为 能转化为 能，与图 （选填“乙”或“丙”）相同。 三、实验题 14．如图所示，在试管里装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象： (1)实验时燃料燃烧放出热量，通过 的方式使水的内能增加，温度升高，水沸腾后由于汽化形成大量的水蒸气，此过程的实质是能量的 。 (2)实验时观察到的现象是塞子被冲出去，试管口出现白雾，这是因为管内的水蒸气对外做功，将它的内能转化为塞子的机械能，此过程与汽油机的 冲程相似； (3)通过此实验可知：利用内能可以 和 。 15．生活处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如下几个有趣的实验： (1)如图，矿泉水装水，接近装满时留一小气泡，在瓶中间画一十字标记。把它平放在检查面上，若气泡在十字处说明被检查面是 的；用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 运动（选填“向后运动”、“向前运动”或“保持静止状态”）； (2)如图一开口的矿泉水瓶侧壁A、B处各扎一个小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后把橡皮塞同时拔出，可以看到从不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与 有关； (3)如图一只空瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力地扭动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞，瓶口和瓶内出现白雾，出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）。图中②过程中能量转化的过程与四冲程内燃机的 冲程类似。若一台单缸汽油机，飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。 16．如图是小蒜同学做的一组实验，观察实验完成填空： (1)如图所示，迅速向下挤压活塞，活塞压缩气体使气体的内能 ，温度升高，观察到硝化棉被引燃，该过程是将机械能转化为 能；该过程的能量转化情况与汽油机的 冲程相同； (2)气体很难被压缩，是因为分子间存在 。 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 1．B 【详解】四冲程柴油机工作时，在压缩冲程中活塞向上运动压缩气体，气体质量不变，汽缸内气体的体积变小，温度升高，内能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．C 【详解】图中的两个气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程。在做功冲程中，将燃气的内能转化为活塞的机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．C 【详解】A．汽油机的汽缸顶部安装的是火花塞，用于点燃混合气体；柴油机的气缸顶部安装的是喷油嘴，用于压缩冲程结束时喷入柴油。故A错误； B．汽油机的点火方式是“点燃式”，即通过火花塞产生电火花点燃汽油和空气的混合物；柴油机的点火方式是“压燃式”，即通过压缩空气使空气温度升高，达到柴油的燃点，从而点燃柴油。故B错误； C．汽油机和柴油机都是通过燃料在气缸内燃烧产生动力的，都属于内燃机。故C正确； D．柴油机的压缩比高，效率更高，通常功率更大，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．取火时，推杆对筒内的空气做功，将推杆的机械能转化为空气的内能，故A错误； B．猛推推杆时，推杆对筒内空气做功，使其体积减小、温度升高，内能增加，故B正确； C．取火时主要依靠对空气做功使其内能增大，并非靠热传递来升高温度，故C错误； D．汽油机的做功冲程是燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞对外做功，将内能转化成机械能，取火的原理与汽油机的做功冲程不相同，故D错误。 故选B。 5．A 【详解】AB．纸杯飞出去时，易拉罐内的酒精气体对纸杯做功，气体的内能减小，故A正确、B错误； CD．纸杯飞出过程中，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故CD错误。 故选A。 6．D 【详解】A．水火箭上升过程中，水从金属管向下喷出，气体的内能转化为火箭的机械能，所以水火箭瓶内气体的内能在不断减小，故A错误； B．水向下喷出时，气体的内能转化为火箭的机械能，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能，故B错误； C．升空时，水火箭内气体对水向下的力的受力物体是水，水对水火箭向上的力的受力物体是水火箭，两个力的受力物体不是相同物体，所以不是一对平衡力，故C错误； D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化是将机械能转化为空气的内能，汽油机的压缩冲程是将机械能转化为汽缸内气体的内能，所以打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】①春天花开时，很远就能闻到花香，花香分子通过扩散进入空气，说明分子在做无规则运动，故①正确； ②一块0℃的冰熔化成0℃的水，由于熔化过程中，温度不变，但吸收了热量，内能是变大的，故②正确； ③内燃机的压缩冲程，活塞压缩汽缸内物质，机械能转化为内能，是通过做功增加了汽缸内物质的内能，故③错误； ④夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用水的比热容较大的性质，故④错误； 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8．B 【详解】烧开水时壶盖可能被顶开伴随着能量的转化是将内能转化为机械能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以该过程能量转化跟内燃机的做功冲程相同，做功冲程进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，在热机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。故ACD错误，B正确。 故选B。 9． 内 机械 做功 【详解】[1][2][3]点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气对外做功，推动扇叶转动，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 10． 压缩 比热容 1800 【详解】[1]图中两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。 [2]用水来冷却气缸，是利用了水的比热容大的特点，相同条件下水吸收的热量多，冷却效果好。 [3]因为汽油机一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，所以每秒钟对外做功15次，完成15个工作循环，飞轮转30r，则1min飞轮转1800r，即飞轮转速为1800r/min。 11． 喷出的气体 内能 机械能 做功 【详解】[1]气球向后喷出气体，对喷出的气体有向后的作用力，据力的作用是相互的，气体对小车有向前的作用力，小车向前运动，所以小车运动的力的施力物是喷出的气体。 [2][3][4]球内气体从吸管向后喷出，对外做功，气体的内能转化为小车的机械能，小车向前运动；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，所以它与汽油机的做功冲程的能量转化相同。 12． 做功 惯性 【详解】[1]热机的四个冲程包括：吸气、压缩、做功、排气；其中做功冲程中燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功，与本实验中乙醚燃烧产生的高温高压燃气把活塞推出瓶口的原理是一样的。 [2]任何都物体具有惯性，惯性是指物体本身所具有的保持运动状态不变的性质，活塞离开瓶口还可以继续向前飞出一段距离，因为它具有惯性。 13． 做功 内 机械 乙 【详解】[1][2][3][4]由图甲可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程，其能量转化情况为内能转化为机械能。乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与做功冲程原理相同的是图乙。 14．(1) 热传递 转移 (2)做功 (3) 加热 做功 【详解】（1）[1][2]酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和试管，使水的内能增加，温度升高，水沸腾后由于汽化形成大量的水蒸气，此过程中内能从一个物体转移到另一个物体，因此此过程的实质是能量的转移。 （2）这是因为管内的水蒸气对外做功，将它的内能转化为塞子的机械能，此过程和汽油机的做功相似，汽油机做功冲程中燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。 （3）[1][2]热量可以从温度高的物体传到温度低的物体，内能从一个物体转移到另外一个物体，使低温物体的温度升高，利用内能可以加热。内能可以向机械能转化，因此内能可以做功。 15．(1) 水平 向前运动 (2)液体深度 (3) 降低 压缩 10 【详解】（1）[1]图中，由于瓶中的水受到的重力的方向竖直向下，若气泡在十字处说明被检查面是水平的。 [2]用手沿箭头方向猛推一下瓶子，瓶中的水由于惯性会“挤”向瓶底，因此气泡将向前运动。 （2）图中，看到从深度不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与液体的深度有关。 （3）[1]瓶口和瓶内出现白雾，是水蒸气遇冷液化形成，出现白雾说明瓶内气体温度降低。 [2]图中②过程中，在压缩瓶内气体体积，瓶子机械能转化为气体内能，能量转化的过程与四冲程内燃机的压缩冲程类似。 [3]四冲程单缸汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，1s内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，共10个工作循环，做功10次。 16．(1) 增加 内 压缩 (2)斥力 【详解】（1）[1][2][3]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速向下压，棉花被点燃，这是因为压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化方式相同。 （2）分子间存在相互作用的引力和斥力，气体分子间的距离较大，分子间的作用力很小，但气体分子间也存在斥力，所以气体很难被压缩。 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 $