初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第1节 热机课时训练

第十四章  内能的利用

第1节  热机

1．（2018·长沙模拟）下列工作设备中，利用了热机的是

A．纯电动汽车 B．洗衣机 C．发电机 D．发射卫星的火箭

【答案】D

【解析】A、电动汽车是利用电动机工作的，电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的，故A不符合题意；B、洗衣机的主要部件是电动机，故B不符合题意；C、发电机工作时线圈在磁场中做切割磁感线运动，产生了感应电流，利用了电磁感应原理，故C不符合题意；D、火箭利用热机将燃气的内能转化为机械能，故D符合题意。故选：D。

2．（2017秋·卫滨区校级期末）关于热机，下列说法正确的是

A．吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气

B．做功冲程是把机械能转化为内能

C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞

D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的

【答案】C

A．蒸汽机 B．内燃机 C．汽轮机 D．喷气发动机

【答案】A

【解析】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，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，这是蒸汽机的原理。故选：A。

4．（2017秋·上杭县校级期末）下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是

A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同

B．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞

C．汽油机与柴油机使用的燃料不同

D．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火

【答案】A

5．（2018春·灌云县月考）以下机械不属于热机的是

A．火车 B．超音速汽车

C．电饭锅 D．摩托车

【答案】C

【解析】火车、超音速汽车、摩托车都是把内能转化成机械能的装置，属于热机；电饭锅是将电能转化为内能来工作的，不属于热机，故C正确；故选：C。

A．中国高铁交流异步牵引电动机

B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机

C．歼20战机涡扇15煤油发动机

D．长征五号火箭液氢液氧发动机

【答案】A

【解析】燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A正确。故选：A。

7．（2017·湘潭）下列所示的工具工作过程中使用热机的是

A．自行车 B．柴油车

C．脚踏船 D．皮筏艇

【答案】B

【解析】热机是把内能转化为机械能的装置；ACD、自行车、脚踏船、皮筏艇是消耗人体的化学能转化为机械能，故ACD错误；B、柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能，故B正确。故选：B。

8．（2018·成都）在四冲程汽油机的工作过程中，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

【答案】C

9．（2018·滨州）如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是

A．压缩冲程，将化学能转化成内能

B．压缩冲程，将机械能转化成内能

C．做功冲程，将内能转化成机械能

D．做功冲程，将机械能转化成内能

【答案】C

【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选：C。

10．（2018·崇明区二模）如图所示是四冲程内燃机工作时的某个冲程，对它描述正确的是

A．吸气冲程机械能转化为内能

B．压缩冲程机械能转化为内能

C．做功冲程内能转化为机械能

D．排气冲程内能转化为机械能

【答案】C

【解析】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向下运动，可以判断此冲程是做功冲程，即是将内能转化为机械能的过程。故选：C。

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

【答案】C

12．（2018·琼中县二模）汽油机的一个工作循环分为四个冲程，其中将机械能转化为内能的冲程是

A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程

【答案】B

【解析】在汽油机一个工作循环的四个冲程中，压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能，故B正确。故选：B。

13．（2018·宁德模拟）如图所示，正确的是

A．机械能转化成内能 B．内能转化成机械能

C．内能转化成化学能 D．机械能转化成化学能

【答案】A

【解析】由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，所以是压缩冲程，在该冲程中的能量转化关系是活塞的机械能转化为气体的内能，故A正确。故选：A。

14．（2018·秦淮区二模）汽油机的一个工作循环包括四个冲程，其中使汽车获得动力的冲程是

A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程

【答案】C

【解析】汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。做功冲程是将内能转化为机械能，使汽油机获得动力，而其它三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的。故选：C。

15．（2018·漳州模拟）如图为四冲程汽油机的工作示意图，将机械能转化为内能的冲程是

A． B． C． D．

【答案】C

A．60个冲程，做了15次功

B．60个冲程，做了60次功

C．120个冲程，做了30次功

D．30个冲程，做了30次功

【答案】A

【解析】飞轮转速是1 800 r/min=30 r/s，即该飞轮每秒钟转30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，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误。故选：A。

17．（2017·玉林一模）一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min，则柴油机每秒钟

A．完成60个循环，120个冲程

B．做功30次，活塞往复60次

C．完成60个循环，60个冲程

D．做功1 200次，活塞往复1 200次

【答案】B

【解析】已知飞轮转速为3 600 r/min=60 r/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以，该柴油机1 s对外做功30次。活塞往复60次。故选：B。

A．10周10次 B．20周20次 C．20周10次 D．10周20次

【答案】C

【点睛】此题主要考查的是学生对四冲程柴油机工作原理的了解和掌握，基础性题目。

19．（2018·宜城市模拟）如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，用酒精灯对水加热，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出。在此过程中，燃料燃烧放出热量，通过______的方式使水的内能增加；试管内的水蒸气对橡胶塞做功，水蒸气的______能转化为橡胶塞的机械能。这个实验展示了蒸汽机的基本工作原理。

【答案】热传递  内

【解析】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；水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。

20．（2017·同心县校级一模）热机是把______能转化为机械能的机器。

【答案】内

【解析】热机是消耗汽油、柴油等燃料，通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程，是将燃料的内能转化为机械能的机器。

21．柴油机和汽油机在构造上的区别是，柴油机顶端有______，汽油机顶端有______。

【答案】喷油嘴  火花塞

【解析】柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴；汽油机顶端有火花塞。

22．热机是利用内能做功的机械，直接在发动机气缸内燃烧燃料从而产生动力的热机叫______，是现代社会使用最为广泛的一种热机，根据燃料的不同，可分为______和______两大类。

【答案】内燃机  汽油机  柴油机

【解析】热机是把内能转为机械能的机器；直接在发动机气缸内燃烧燃料从而产生动力的热机叫内燃机；常见的内燃机有汽油机和柴油机。

23．（2018·高台县二模）如图中，这是汽油机的某个冲程，发生的能量转化是________________。

【答案】内能转化为机械能

24．（2018·润州区二模）如图所示是飞轮转速为1 800 r/min四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在______冲程，在这个冲程中它会将某种能量转化为______能，此汽油机1 s对外做______次功。

【答案】做功  机械  15

【解析】从图中可以看出，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，将内能转化为了机械能；飞轮的转速是1 800 r/min=30 r/s，因为飞轮转动一圈完成两个冲程，所以1 s可以完成2×30=60个冲程；因为完成四个冲程，对外做功一次，所以1 s可以做功1/4×60=15次。

25．（2018·平南县二模）四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是______冲程和______冲程。

【答案】压缩  排气

【解析】依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，活塞向上运动的，且靠飞轮惯性完成的冲程是压缩冲程和排气冲程。

26．（2018·江津区模拟）单缸四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程是通过______方式使汽缸内燃料混合物的内能增大；汽油机转速是3 000 r/min，它1秒钟对外做功______次。

【答案】做功  25

27．（2017秋·越秀区期末）（1）如图所示为四冲程汽油机工作过程中的示意图，其中表示做功冲程的是______；

（2）在压缩冲程活塞运动过程中，关于汽缸内气体，下列说法错误的是______。

A．密度增大  B．分子热运动加快 

C．内能减少  D．温度升高。

【答案】D  C

【解析】（1）A、进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B、排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；C、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；D、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；所以是做功冲程的是D；

（2）压缩冲程，即活塞对气缸内的气体做功，即气体的质量不变，体积变小，所以气体的密度增大，且气体的内能增加，温度升高，故C是错误的。

【点睛】此题考查了对内燃机四个冲程的判断，要结合气门和活塞运动情况进行判断。

28．（2017·宁夏一模）图中的汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利。汽车应用了许多物理知识：

（1）汽油机是汽车的“心脏”，汽油机的______冲程是将内能转化为机械能。

（2）小轿车前方的挡风玻璃是倾斜的，目的是为了使车内物体所成的______像（选填“实”或“虚”）位于玻璃的上方，不妨碍司机视线。

（3）有的轿车尾部安装一个“气流偏导器”，它是依据__________________________的原理，当轿车高速行驶时，能产生较大的抓地力。

【答案】（1）做功  （2）虚  （3）流体流速越快的位置压强越小 

【点睛】此题考查内燃机各个冲程的作用、平面镜成像的特点等，注意做功冲程和压缩冲程中的能量转化问题；掌握平面镜成像特点；明确气流偏导器为什么会对汽车产生一个向下的压力是此题的难点。

29．（2016秋·西湖区期末）老师用如图1所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。

（1）图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同？______。

（2）若某四冲程汽油机的功率为36千瓦，做功冲程每次对外做功800焦耳，则在1秒钟内该汽油机能完成______个冲程，此汽油机飞轮的转速为______转/分。

（3）如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象。根据图中提供的信息判断，这两种液体中，选择______液体作为汽车冷却液效果会更好。

【答案】（1）丁  （2）180  5 400  （3）乙

（2）某四冲程汽油机的功率P=36 kW=36 000 W，每秒做功36 000  J，每秒做功次数，则每秒完成45个循环，飞轮转动90转，有45×4=180个冲程；1 min转90×60=5 400 r，故该汽油机工作时飞轮的转速为5400 r/min。

（3）根据比热容的概念可知，比热容大的物体每升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量就大，根据图象判断甲、乙液体，每升高1 ℃，哪一个需要吸收的热量多，吸收热量多的比热容就大；可以看出乙比热容大；根据Q=cmΔt，吸收相同的热量，比热容大的，温度升高的就小，就更适合做冷却液。故乙做冷却液更好。