初中物理人教版九年级全册第1节 热机练习题

第1节　热机

测试时间:15分钟

一、选择题

1.如图所示,汽车上的热机工作时提供动力的冲程是(　　)

2.小明将开水灌入暖水瓶时,发现刚盖住的瓶塞被顶起。这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同(　　)

A.吸气冲程　　　B.压缩冲程

C.做功冲程　　　D.排气冲程

3.某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是(　　)

A.热机　　　  B.洗衣机

C.发电机　　　D.电热水器

4.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法中正确的是(　　)

A.甲冲程是把内能转化为机械能

B.乙冲程是吸气冲程

C.丙冲程是把内能转化为机械能

D.丁冲程是排气冲程

5.如图是四冲程汽油机的一个冲程,以下关于该冲程的说法正确的是(　　)

A.是做功冲程,燃气对外做功,内能减小

B.是做功冲程,燃气对外做功,内能增大

C.是压缩冲程,通过热传递的方式改变了工作物质的内能

D.是压缩冲程,通过做功的方式改变了工作物质的内能

6.关于热机,下列说法正确的是(　　)

A.在内燃机的四个冲程中,使汽车获得动力的冲程是吸气冲程

B.柴油机在压缩冲程中,将内能转化为机械能

C.四冲程汽油机在工作时,进、排气门同时关闭的只有做功冲程

D.一个工作循环内完成四个冲程,对外做功一次

7.关于汽油机和柴油机描述正确的是(　　)

A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞

B.柴油机在吸气冲程中,柴油和空气的混合物进入汽缸

C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能

D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的大部分能量

8.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是(　　)

A.图甲是压缩冲程,内能转化为机械能

B.该内燃机一个工作循环有四个冲程,正确的顺序是乙、丁、甲、丙

C.甲是做功冲程,把内能转化为机械能

D.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙

二、填空题

9.现在的轿车多是由内燃机提供动力,在内燃机的四个冲程中,将机械能转化为内能的是　　　　冲程;用水来给内燃机降温,是因为水的　　　　比较大,这是通过　　　　的方式减小内燃机的内能。 

10.单缸四冲程的汽油机,其中　　　　冲程使汽车获得动力,其余三个冲程是依靠飞轮的　　　　完成。 

11.除了燃料使用柴油以外,柴油机与汽油机的不同之处还在于:柴油机在结构上有　　　　(选填“火花塞”或“喷油嘴”),采用的是　　　　式点火方式,在吸气冲程中,　　　　(选填“空气”或“柴油和空气”)通过进气阀进入汽缸。火箭喷气发动机除了带有燃料之外,还带有助燃剂如　　　　(选填“液态氧”或“酒精”),因此它可以在地球大气层外工作。 

12.如图所示是内燃机某一冲程的示意图,由图可知:这种内燃机是　　　　(选填“汽油机”或“柴油机”),它在吸气冲程吸入的物质是　　　　,图中内燃机处在　　　　冲程。 

三、实验探究题

13.(1)图甲是一台单缸四冲程汽油机　　　　冲程的示意图,其能量转化情况

与　　　　(选填“乙”或“丙”)图相同,此过程中通过　　　　方式改变汽缸内燃料混合物的　　　　。 

(2)科学家设计了一款单缸六冲程汽油机,它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似,在第四冲程结束后,再完成两个冲程。

①第五冲程中,向汽缸内喷水,水在汽缸内迅速　　　　成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,则第五冲程为　　　　(选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程。 

②第六冲程中活塞向　　　　运动。(选填“上”或“下”) 

四、解答题

14.如图所示是一台四冲程汽油机工作时某一时刻的示意图,请回答下列问题:

(1)该汽油机此时处于哪个冲程?

(2)在此冲程中发生了怎样的能量转化?

(3)请写出汽油机在工作过程中靠飞轮惯性来完成的任意一个冲程的名称。

答案全解全析

1.答案　C　活塞向下运动,进气门开启,排气门关闭,为吸气冲程,故A错误。活塞向上运动,两气门关闭,为压缩冲程,机械能转化为内能,故B错误。活塞向下运动,两个气门都关闭,为做功冲程,是内能转化为机械能的过程,即提供动力的冲程,故C正确。活塞向上运动,排气门开启,进气门关闭,为排气冲程,故D错误。

2.答案　C　小明将开水灌入暖水瓶时,发现刚盖住的瓶塞被顶起,此过程中,内能转化为机械能;内燃机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能量的转化,故C正确。

3.答案　A　读图可知,该机器消耗内能,得到了机械能,即将内能转化为机械能,同时损失部分内能。对照选项可知,热机:将内能主要转化为机械能;电热水器:将电能转化为内能;洗衣机:将电能转化为机械能;发电机:将机械能转化为电能。故B、C、D均不符合题意,A符合题意。

4.答案　C　热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。甲图:气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故A错误;乙图:排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,故B错误;丙图:气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C正确;丁图:进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程,故D错误。

5.答案　D　图中的进气门与排气门都关闭,活塞上行(汽缸容积变小),是压缩冲程,把机械能转化为内能,故通过做功的方式改变了工作物质的内能。故选D。

6.答案　D　在四冲程内燃机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,因此做功冲程使汽车获得了动力,故A错误;柴油机在压缩冲程中,活塞压缩汽缸内工作物质做功,机械能转化为内能,故B错误;四冲程汽油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程,故C错误;内燃机一个工作循环包括四个冲程,只有做功冲程对外做功,因此一个工作循环对外做功一次,故D正确。

7.答案　D　汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故A错误;柴油机在吸气冲程中,将空气吸入汽缸(没有吸入柴油),故B错误;在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能只有一少部分转化为机械能,故C错误;在排气冲程中,排出的废气温度仍很高,废气带走了燃料释放的大部分能量,故D正确。

8.答案　D　甲图中两个气门都关闭,活塞上行,是汽油机的压缩冲程,机械能转化为内能,故A、C错误;乙图为吸气冲程,丙图为排气冲程,丁图为做功冲程,四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙,故B错误;内燃机的四个冲程中,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是靠飞轮的惯性完成的,故D正确。

9.答案　压缩　比热容　热传递

解析　内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程,压缩冲程活塞向上运动,将机械能转化为内能;做功冲程活塞向下运动,将内能转化为机械能;与其他液体相比较,水的比热容较大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量较多,用水来给内燃机降温,水吸收热量,是通过热传递改变内能的。

10.答案　做功　惯性

解析　在单缸四冲程汽油机工作过程中,做功冲程将内能转化为机械能,使汽车获得动力;其他三个冲程靠飞轮的惯性来完成。

11.答案　喷油嘴　压燃　空气　液态氧

解析　汽油机与柴油机在结构上不同:汽油机顶部有个火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火,柴油机吸入汽缸的是空气,汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的混合物;

运载火箭携带的助燃剂是液态氧,液态氧和燃料发生反应产生高温高压气体,推动火箭做功,所以它工作时不需要空气,可以在大气层外工作。

12.答案　柴油机　空气　吸气

解析　由图知,内燃机的顶端有喷油嘴,所以该内燃机是柴油机;在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气;图中的排气门关闭,进气门打开,为吸气冲程。

13.答案　(1)压缩　丙　做功　内能　(2)①汽化　做功　②上

解析　(1)图甲中汽油机两个气门都关闭,活塞向上运动,因此是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;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,因此与做功冲程原理相同的是乙图实验;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,达到了硝化棉的着火点,硝化棉就会燃烧,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,因此与压缩冲程原理相同的是丙图实验;

(2)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,推动活塞再次做功,所以第五冲程为做功冲程;为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是排气冲程,活塞向上运动。

14.答案　(1)压缩冲程　(2)机械能转化为内能　(3)吸气冲程(压缩冲程、排气冲程)

解析　(1)图中汽油机,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;

(2)汽油机在压缩冲程中,将机械能转化为内能;

(3)汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是依靠惯性完成的,因此吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的。