初中物理人教版九年级全册第1节 热机随堂练习题

人教版物理九年级上重难点知识同步特训-14.1热机

热机的冲程

一、单选题

1．如图是汽油机工作的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　） 

A．​​ B．​​

C．​​ D．​​

2．如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，下面四冲程汽油机的哪个冲程的能量转化与此相同（　　）

A． B．

C． D．

3．下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（　　）

A．​​ B．​​

C．​​ D．​​

4．下列有关热和能的说法中正确的是（　　）

A．物体内能增大，一定从外界吸收热量

B．汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能

C．物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈

D．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多

5．关于四冲程内燃机，下列说法中正确的是（　　）  

A．在吸气冲程中，机械能转化为内能

B．在做功冲程中，内能转化为机械能

C．内燃机消耗的燃料越少，它的效率越高

D．内燃机的效率越高，它做的有用功越多

6．如图所示，对于图中所描述的物理过程，下列分析正确的是（　　） 

A．图甲玻璃筒内空气被压缩时，空气内能增大，与四冲程汽油机的压缩冲程原理相同

B．图乙电风扇吹风是将机械能转化为电能

C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起说明分子间没有斥力

D．图丁是柴油机的做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大

二、双选题

7．如图所示的四种情景中，与汽油机的压缩冲程原理相同的是（　　）

A． B．

C． D．

三、填空题

8．燃油汽车的核心部件是热机，通过　     　冲程将废气排出气缸，造成大气污染，电动汽车正逐步替代燃油汽车。电动汽车是将　     　能转化为汽车的动能。

9．在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水是凉凉的，这是因为海水的　     　较大；沙子温度的升高，是通过　     　的方式改变内能的。泡方便面时，调料包很难被撕开，说明分子间存在　     　力；倒入开水，过一会儿闻到香味，这是　     　现象。

10．如图所示，汽车沿水平路面高速行驶，车轮与地面之间摩擦做功，将　     　能转化为内能，轮胎的温度会　     　．

11．热机是把　     　能转化为　     　能的机器．

12．汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是　     　冲程，若此台汽油机飞轮转速为1200r/min，则每秒钟对外做功　     　次． 

13．汽车已成为我国普通百姓的交通工具，汽油机是汽车的常用动力设备．某汽油机飞轮转速为2400r/min，则该汽油机1s完成　     　个冲程，使汽车获得动力的是　     　冲程，汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的　     　较大的性质．如图是汽油机的某冲程工作示意图，请举一个与此冲程能量的转化方式一致的实例：　                         　．

14．新农村建设中推广使用瓶装液化气。每瓶中装入10kg液化气（其热值为4.2×107J/kg），则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是　         　J，若放出的热量被水吸收，在标准大气压下可把500kg的水从20℃加热至沸腾，那么该燃料的效率为　     　[水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]。  

15．2012年6月16日18时，我国在酒泉卫星发射中心成功发了“神舟九号”载人飞船，在火箭燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为　     　能．汽油机工作时，　     　冲程把内能转化为机械能． 

答案解析部分

1．【答案】C

【解析】【解答】A．图中进气门打开、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，A不符合题意；

B．图中进气门、排气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，B不符合题意；

C．图中进气门、排气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，C符合题意；

D．图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，是排气冲程，D不符合题意。

故答案为：C。

【分析】汽油机做功冲程中，气门关闭，活塞下行。

2．【答案】C

【解析】【解答】由题，电火花发生器点燃盒内酒精，酒精燃烧膨胀做功，盒盖被打出去，因此将内能转化为盒盖的机械能。

A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量的转化，A不符合题意。

B．进气门、排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，B不符合题意。

C．进气门、排气门关闭，火花塞产生电火花，燃气剧烈燃烧，推动活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，C符合题意.

D．进气门关闭，排气门打开，活塞向下运动，是排气冲程，没有能量转化，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】热机的做功冲程把内能转化为机械能.

3．【答案】B

【解析】【解答】A、进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
C、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；
D、排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程 .
故答案为：B .
 

【分析】根据气门的开闭和活塞运动的情况，判断各个冲程 . 内燃机的四个冲程中，只有压缩冲程将内能转化为机械能 .

4．【答案】C

【解析】【解答】解：A、物体内能增大，可能是从外界吸收了热量．也可能是外界对物体做了功，A不符合题意；

B、汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，B不符合题意；

C、分子运动的快慢与温度有关，物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈，C符合题意；

D、燃烧时放出的热量不仅仅跟燃料的热值有关，跟燃料的多少及燃烧情况等都有关系，D不符合题意．

故答案为：C．
【分析】本题考查是对基础知识的理解，内能的改变方式有两种，燃料放热的多少有多个影响因素，温度反应分子的运动的情况.

5．【答案】B

【解析】【解答】A．在吸气冲程中，没有能量转化，A不符合题意；

B．在做功冲程中，燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，B符合题意；

CD．热机效率为有用功和燃料完全燃烧放出的能量之比，只能反映有用功在总能量中所占比例的多少；内燃机消耗的燃料少，它的效率不一定高，效率高，做的有用功不一定多，D不符合题意。

故答案为：B。

【分析】在四冲程内燃机中，做功冲程中，将内能转化为机械能，热机效率是有用功和总热量的比值。

6．【答案】A

【解析】【解答】A．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气的内能增加，温度升高，机械能转化为内能，与压缩冲程的原理是相同的，A符合题意；

B．电风扇工作时将电能转化为机械能，B不符合题意；

C．图丙两个底部光滑的铅柱紧压结合在一起只能说明分子之间存在相互作用的引力，并不能说明分子间没有斥力，C不符合题意；

D．图中汽缸顶部有个火花塞，是汽油机，气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减小，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。

7．【答案】B,D

【解析】【解答】A．滚摆上下滚动，是动能和机械能之间的相互转化，与汽油机的压缩冲程原理不同，A不符合题意；

B．从滑梯滑下，臀部发热是克服摩擦力做功，机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程原理相同，B符合题意；

C．对试管中的水加热，加快水的汽化，使试管中水蒸气增加；体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，水蒸气的内能减小，液化形成白雾，与汽油机的压缩冲程原理不同，C不符合题意；

D．用力将活塞压下，活塞对空气做功，机械能转化为内能，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，与压缩冲程原理相同，D符合题意。

故答案为：BD。

【分析】压缩冲程是把机械能转化为内能的过程，据此逐项分析。

8．【答案】排气；电

【解析】【解答】燃油汽车有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中排气冲程中燃料燃烧产生的废气排出气缸。

电动汽车是将电瓶储存的化学能转化为电能，电能又转化为汽车的动能的。

【分析】汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气。

电动汽车是将电瓶储存的化学能转化为电能，电能又转化为汽车的动能的。

9．【答案】比热容；热传递；引力；扩散

【解析】【解答】海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低．故可以感觉到沙子烫脚，而海水却是凉凉的；海滩上的沙子温度升高热得烫脚，是吸收了太阳光的内能，属热量的传递，故沙子内能增加是通过热传递的方式改变的；分子之间存在相互作用的引力和斥力，要撕开调料包，需要克服分子之间的引力；能闻到香味是扩散现象，它说明组成物质的分子永不停息地做无规则运动。

故答案为：比热容；热传递；引力；扩散.
【分析】关于水的比热容较大的应用：水可做散热剂、冷却剂，用来解释沿海地区与内陆地区之间的气候差别，城市热岛效应的原因等等.
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方现象.扩散现象说明分子间有空隙；一切物体的分子都永不停息地做无规则运动.

10．【答案】机械；升高

【解析】【解答】汽车高速行驶时轮胎与地面之间有摩擦力的作用，行驶时，摩擦力做功将机械能转化为轮胎的内能，属于做功改变物体的内能；内能增加导致轮胎的温度升高。

故答案为：  (1). 机械    (2). 升高

【分析】判断能量的转化，我们主要看它要消耗什么能量，得到什么能量，因为总是消耗的能量转化为得到的能量.

11．【答案】内；机械

【解析】【解答】热机是利用内能来工作的机器，其中能量的转化是将内能转化为机械能。
故答案为：内；机械.
【分析】结合热机的定义分析解答即可.

12．【答案】压缩；10

【解析】【解答】解： 

图中，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断是压缩冲程；

若飞轮转速是1200r/min=20r/s，表示每秒飞轮转动20圈，要经过40个冲程，对外做功10次．

故答案为：压缩；10．

【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程．

热机完成一个工作循环，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，根据这个比例关系可以求出答案．

13．【答案】80；做功；比热容；钻木取火、冬天搓手取暖等

【解析】【解答】解：已知汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机飞轮每秒转40周，1s完成80个冲程；做功冲程将内能转化为机械能，所以使汽车获得动力的是做功冲程；汽车上的散热器用水做冷却剂，这是利用了水的比热容较大的性质，物质的比热容大吸热能力强，吸收相同的热量，温度变化量小；由如图所示汽油机的工作示意图可知，进气门、排气门关闭，活塞向上运动，所以该冲程是压缩冲程，压缩冲程的能量转化方式是机械能转化为内能，与此冲程能量转化方式一致的实例：钻木取火，冬天搓手取暖等.
故答案为：80 ，做功，比热容，钻木取火、冬天搓手取暖等。
【分析】根据汽油机的一个工作循环要经历四个冲程，活塞往复运动两次，飞轮转动2周；汽车获得动力的过程就是将内能转化为机械能的过程；物质的比热容大吸热能力强，吸收相同的热量，温度变化量小；转化内能的两种方式：热传递、做功。

14．【答案】4.2×108；40%

【解析】【解答】每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量为Q=mq=10kg×4.2×107J/kg=4.2×108J在标准大气压下可把500kg的水从20℃加热至沸腾水所吸收的热量

则该燃料的效率为

【分析】结合燃料的质量，利用热值公式求解燃料释放的热量；水吸收的热量为有用功，释放的热量为总功，利用水吸收的热量除以燃料燃烧释放的热量即为加热效率。

15．【答案】内；做功

【解析】【解答】解：（1）燃料燃烧是化学变化，燃料燃烧过程中使燃气温度升高内能增加，将化学能转化为内能；（2）汽油机工作时，做功冲程通过燃气膨胀做功把内能转化为机械能． 

故答案为：内；做功．

【分析】（1）燃料燃烧过程是化学变化过程，释放出较多的热量，因此此过程将燃料的化学能转化为内能；（2）四冲程汽油机工作时，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，有两个冲程存在能量转化，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能