10.4 热机 同步练习-2025-2026学年北师大版物理九年级全一册

10.4热机 同步练习 一、单选题 1．下列交通工具中，没有利用热机的是（　　） A．蒸汽火车 B．火箭 C．轮船 D．自行车 2．在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3．关于四冲程柴油机，下列说法正确的是（　　） A．柴油机气缸顶部有一个火花塞 B．在吸气冲程中，只有柴油吸入了气缸 C．压缩冲程的能量转化主要是机械能转化为内能 D．做功冲程时，进气门关闭，排气门打开 4．下列关于火箭的说法正确的是（　　） A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同 B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构 C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动 5．小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丁），则下列说法正确的是（　　） A．图乙过程中，瓶内气体的质量变小 B．图丁出现的白雾，是由瓶内的水汽化形成的 C．图乙相当于压缩冲程，将机械能转化为内能 D．图丁瓶内气体温度降低，这是通过热传递的方式改变物体内能 6．如图是汽油机的四个工作冲程之一，下列关于该冲程及其能量转化说法正确的是（　　） A．吸气冲程，只需将空气吸入汽缸 B．压缩冲程，将机械能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．排气冲程，靠飞轮的惯性完成转动 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．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 8．如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→D→C→A B．压缩冲程和做功冲程中均获得动力，其他2个冲程都是靠惯性运转的 C．冲程A的活塞正在往下运动，气缸内的气体内能减小 D．冲程B为吸气冲程，吸入气缸的只有空气 二、填空题 9．如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于 冲程，此冲程将 能转化为 能，若正常工作时的转速为1800 r/min，该汽油机每秒共经历了 个冲程。 10．如图所示，在试管内装适量的水，用塞子塞住管口，加热水的过程中，水的内能 选填“增大”或“减小”；一段时间后，塞子因受到水蒸气的压力而冲出，此过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。 11．如图所示的空气发动机采用压缩技术，将空气压缩后储存在气缸里，通过气体对外做功获得动力，空气发动机获得动力时与图中汽油机的 冲程相似，空气发动机排出的尾气的温度相较于在气缸内时 （选填“升高”“降低”或“不变”）；生活中的汽车为了保证做功的连续性，均采用多缸的汽油机。若一台四缸汽油机的转速为6000r/min则该汽油机10s做功 次。 12．如图甲所示，在玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此实验主要是想说明通过 方式可增加内能；乙图所示的是汽油机的 冲程，若飞轮的转速为3000r/min，则在1s内，该单缸汽油机做功 次。 三、实验题 13．打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上；②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射；③测出水火箭的射程，多次实验取平均值；④用食盐和水配制A、B、Ｃ三种密度不同的溶液，均取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。 (1)打气时，瓶内气体内能 ，打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程； (2)一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，则溶液密度达到 ，在体积相同时， 也最大； (3)本实验结论：相同条件下，瓶内液体质量越 ，水火箭射程越远； (4)某同学认为本实验用相同装置，可只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 （正确/错误），理由： 。 四、科普阅读题 14．阅读短文，回答下列问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”一下出去了，这时气球获得了气动力。 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活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气汽缸，总容量为90L，可储存标准大气压下的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零排放”等优点。虽然因为技术不成熟导致某些缺点，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。 (1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是 （选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力； (2)空气发动机是利用内能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的___________冲程工作过程相似； A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气 (3)分析短文，下列说法正确的是___________； A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体受到惯性的作用 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气燃烧产生能量 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释： 。 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．D 【详解】ABC．蒸汽火车、火箭、轮船的发动机均是一种把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置，即热机，故ABC不符合题意； D．自行车没有利用热机，是通过消耗人的体力工作的，故D符合题意。 故选D。 2．C 【详解】将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机使放电针放电，电火花将汽油点燃，汽油燃烧产生高温高压燃气对软木塞做功，将燃气的内能转化为软木塞的机械能，所以软木塞被冲出。四冲程汽油机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，故这一过程是模拟四冲程汽油机的做功冲程。 故选C。 3．C 【详解】A．柴油机气缸顶部没有火花塞，顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入气缸，在压缩冲程结束时，才将柴油喷入，故B错误； C．压缩冲程活塞对气体做功，使气体温度升高，内能增大，将机械能转化为内能，故C正确； D．在做功冲程，进气门关闭，排气门也关闭，高温高压燃气推动活塞对外做功，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】AB．喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置，从而就少了能量的损失，大大提高了火箭的飞行速度，故AB错误； C．火箭是热机的一种，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能，故C正确； D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D错误。 故选C。 5．C 【详解】A．图乙过程中，瓶内气体没有减少，所以瓶内气体质量没有减小，故A错误； B．“白雾”是液态小水珠，是瓶内温度较高的水蒸气碰到瓶口周围较低温度的空气，放出热量、降低温度液化形成的，故B错误； C．图乙中手扭转瓶身，压缩气体，对气体做功，气体内能增大，所以图乙相当于压缩冲程，将机械能转化为内能，故C正确； D．图丁中，瓶子对外喷出气体，瓶内气体对外做功，内能减小，是通过做功的方式改变物体内能，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】由图可知，内燃机的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，该冲程是活塞上升压缩汽缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气，机械能转化为内能，故B正确，ACD错误。 故选B。 7．D 【详解】AC．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AC错误； B．酒精燃烧时，先将化学能转化为内能，然后由高温高压气体对外做功转化为机械能，故B错误； D．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D正确。 故选D。 8．C 【详解】A．A图中火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；B图中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；C图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；D图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；所以正确顺序为B→D→A→C，故A错误； B．只有做功冲程获得动力，其它3个冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故B错误； C．A是做功冲程，做功冲程中，气缸内的气体推动活塞做功，内能转化为机械能，气缸内的气体的内能减小，故C正确； D．汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，不是只有空气，故D错误。 故选C。 9． 压缩 机械 内 60 【详解】[1][2][3]由图知，两个气门都关闭，活塞向上运动，此冲程为压缩冲程，将机械能转化为内能； [4]1800r/min=30r/s，即每秒完成15个工作循环，完成60个冲程，对外做功15次。 10． 增大 做功 【详解】[1]加热水的过程中，水吸收热量，温度升高，水的内能增大。 [2]塞子受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气对外做功，内能减少，即将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 11． 做功 降低 500 【详解】[1]空气发动机通过气体对外做功获得动力，汽油机在做功冲程将内能转化为机械能，所以空气发动机获得动力时与图中汽油机的做功冲程相似。 [2]气体对外做功时，内能减小，温度降低，所以空气发动机排出的尾气的温度相较于在气缸内时降低。 [3]四缸汽油机的转速为6000r/min = 100r/s，每秒钟飞轮转动100圈，每2圈完成一个工作循环，每个工作循环对外做功一次，该汽油机每秒共完成50个工作循环，对外做功50次。 那么10s做功的次数为500次。 12． 做功 做功 25 【详解】[1]在玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加。 [2]从图中可以看出，气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程。 [3]四冲程汽油机的飞轮转速为，则该飞轮每秒钟转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转50圈，共25个工作循环，共做功25次。 13．(1) 变大 做功 (2) 最大 液体质量 (3)大 (4) 错误 见解析 【详解】（1）[1][2]打气时，瓶内气体被做功，内能增大；打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中做功冲程，均是将内能转化为机械能。 （2）[1][2]一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，说明溶液已经饱和，则溶液密度达到最大，根据，在体积相同时，液体质量也最大。 （3）根据，在体积相同时，液体密度越大，液体质量也越大。结合图乙可知，相同条件下，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远。 （4）[1][2]只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量的同时瓶内液体占总体积比例也发生改变，没有控制变量，所以该同学的观点错误。 14．(1)电动机 (2)C (3)B (4)气体对外做功，内能减小，温度降低 【详解】（1）从节能和环保的角度分析，电动机工作时不会产生废气，而且能量利用率较高，因此压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机。 （2）空气发动机利用内能做功，将内能转化为机械能从而获得动力，与汽油机冲程中做功冲程工作过程相似，故C符合题意。 （3）A．惯性是物体的属性不是力，不能描述为受到惯性的作用，松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A错误； B．空气动力汽车工作时消耗气缸内空气的内能，将内能转化为机械能，故B正确； C．以空气发动机为动力的汽车，靠汽缸内空气与物体做相对运动时作用在物体上的力工作，即利用气缸内空气的内能做功，不是燃烧空气，故C错误。 故选B。 （4）空气发动机是利用气缸内气体对外做功，即将内能转化为机械能的原理工作的，而当物体对外做功，物体的内能会减小，温度会降低，因此空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度。 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 $