14.1 热机
一、单选题
1．（2022秋·广西柳州·九年级统考期末）如图显示了热机的共同特点，其中虚线框处应该填（ ）
A．内能 B．电能 C．动能 D．势能
2．（2022秋·广西贵港·九年级统考期末）如图所示是汽油机工作的某一冲程，关于该冲程及其能量转化的说法正确的是（ ）
A．吸气冲程，内能转化为机械能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，机械能转化为内能
3．（2022秋·广西河池·九年级统考期末）为使舰载机在短时间内达到起飞速度，航母上安装了蒸汽弹射装置，如图所示为其简化原理图。汽缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，从而使舰载机获得巨大的牵引力，弹射出去。从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的四个冲程中相似的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．（2022秋·广西柳州·九年级统考期末）热机的特点是将燃料燃烧获得内能，然后通过做功驱动机器。它们都是利用了储存在燃料中的（ ）
A．势能 B．电能 C．化学能 D．机械能
5．（2022秋·广西百色·九年级统考期末）如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
6．（2022秋·广西河池·九年级统考期末）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
7．（2022秋·广西贺州·九年级统考期末）如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是
A．自行车 B． 轮船
C． 卡车 D． 飞机
8．（2022秋·广西柳州·九年级统考期末）如图所示为某汽油机的四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．丁冲程是做功冲程
B．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
C．乙冲程只吸入空气
D．丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
9．（2022秋·广西北海·九年级统考期末）影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．（2022秋·广西桂林·九年级统考期末）近年我国混动汽车逐年增加，混动汽车既可以用汽油也可以用电来驱动，当用汽油驱动时，获得动力的是汽油机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
11．（2022秋·广西梧州·九年级统考期末）如图是四冲程汽油机工作状态示意图，下列说法不正确的是（ ）
A．该冲程是内能转化为机械能的过程
B．该图表示汽油机的压缩冲程。该冲程是将汽油和空气的混合物进行压缩
C．该冲程中汽缸内气体温度升高，分子运动剧烈程度加剧
D．该冲程中主要是通过做功的方式改变汽缸内物质的内能
二、填空题
12．（2022秋·广西北海·九年级统考期末）图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，这是通过 的方式使玻璃筒内空气的内能增加，这与四冲程汽油机的 冲程能量转化相同；图乙中我们看到塞子飞出去，这是水蒸气的内能转化为塞子的 能。
13．（2022秋·广西玉林·九年级统考期末）如图所示是内燃机四个冲程示意图，在一个工作循环中，正确的排列顺序是 （填序号顺序），其中 冲程把机械能转化为内能。
14．（2022秋·广西钦州·九年级统考期末）研究利用内能做功
（1）如图甲所示，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，发现橡胶塞在水蒸气的压力下被弹出。根据此现象可知：水蒸气的 能转化为塞子的机械能。
（2）橡胶塞被弹出，此现象与内燃机的某冲程原理相同，其对应的是图乙中的 （选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）冲程。
15．（2022秋·广西百色·九年级统考期末）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机（汽油机）是因为水的 大，发动机（汽油机）工作过程中， 冲程将机械能转化成内能。
16．（2022秋·广西柳州·九年级统考期末）四冲程的汽油机正常工作时，每个工作循环中活塞在汽缸里往复运动 次，其中有 个冲程是做功冲程。
三、实验题
17．（2022秋·广西南宁·九年级统考期末）如图所示是我们在学习热学知识时做过的一些实验。
（1）图甲，将两个底面干净平整的铅块紧压在一起，它们就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，该实验说明分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）。
（2）图乙，把试管中的水加热至沸腾，水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口，同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中，管内水蒸气的 能转化为橡皮塞的机械能，这与内燃机 冲程的能量转化相同。
（3）图丙，在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉，用力迅速压下活塞后，观察到棉花燃烧起来。这是因为活塞压缩筒内气体，使空气内能 （选填“增大”或“减少”），温度升高达到硝化棉的燃点。图乙和图丙两个实验均可说明 可以改变物体的内能。
（4）图丁，玻璃板的下表面接触水面，稍稍用力向上提起玻璃板时发现弹簧测力计示数变大，这与形成图 （选填“甲”、“乙”或“丙”）现象的原因相同。
参考答案：
1．A
【详解】所有的燃料都储存了化学能，而热机工作的过程是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成机械能的过程，故A不符合题意，BCD符合题意。
故选A。
2．C
【详解】根据图中冲程中两个气门关闭、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，做功冲程是将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．C
【详解】汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，此过程中内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．C
【详解】所有的燃料都储存了化学能，而热机工作的过程是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成机械能的过程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．D
【详解】A．图甲中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，故A错误；
B．图乙中瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气对活塞做功，空气的内能减小，故B错误；
C．图丙中试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减少，故C错误；
D．图丁中汽缸内的气体推动活塞向下运动时（即做功冲程），内能转化为机械能，气体的内能减少，故D正确。
故选D。
6．B
【详解】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．故选B．
7．A
【详解】自行车是消耗人的生物质能，转化为自行车的机械能，故A不用热机，符合题意；轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料，燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动，所以它们都是使用热机工作的．故BCD不符合题意．故选A.
【点睛】
8．B
【详解】A．丁冲程两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故A错误；
B．在四冲程汽油机工作过程中，只有做功冲程，即甲冲程对外做功获得动力，其他冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故B正确；
C．汽油机在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合气体，故C错误；
D．丙冲程是排气冲程，排出的废气通过涡轮增压器可以进一步的利用，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】点燃木星，通过燃烧将木星的化学能转化为内能释放出来，将地球推开时，对地球做了功，将内能转化为机械能，所以这个过程相当于内燃机的做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，为汽油机工作提供动力，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
故选C。
11．A
【分析】(1)汽油机的四个冲程。吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动。(2)压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物，将机械能转化成内能，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增加；但质量不变，由密度公式确定密度变化情况。
【详解】A．图中，汽油机两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此机械能转化为内能，故A错误；
B．汽油机在吸气冲程中吸进汽油和空气的混合物，所以在压缩冲程中是将汽油和空气的混合物进行压缩压缩，故B正确；
C．压缩冲程中压缩气体做功，温度升高，内能增加，分子热运动变剧烈，故C正确；
D．压缩冲程压缩气体做功，所以是通过做功的方式改变物体的内能，故D正确。
故选A。
12． 做功 压缩 机械
【详解】[1]图甲中，下压活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，气体的内能增大，温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧。故通过做功的方式使玻璃筒内空气的内能增加。
[2]汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽缸里的混合气体，机械能转化为内能，与图甲的能量转化方式相同。
[3]图乙中，水蒸气把塞子冲出去，水蒸气对塞子做功，使得塞子获得动能，故水蒸气的内能转化为塞子的动能。
13． 乙、丁、甲、丙 压缩
【详解】[1][2]根据示意图特点，甲图中活塞向下运动，火花塞处有火花，是做功冲程，改冲程将内能转化为机械能；乙图中活塞向下运动，进气门打开，是吸气冲程；丙图中活塞向上运动，排气门打开，是排气冲程；丁图中活塞向上运动，进气门排气门都关闭，是压缩冲程，改冲程将机械能转化为内能；因此内燃机四冲程排序为乙、丁、甲、丙。
14． 内 做功
【详解】（1）[1]将水加热一段时间，发现橡胶塞在水蒸气的压力下被弹出，此过程中水蒸气的内能转化为机械能。
（2）[2]橡胶塞被弹出，此现象与内燃机的做功冲程原理相同。
15． 比热容 压缩
【详解】[1]汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式Q=cmΔt知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热容最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。
[2]四冲程汽油机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
16． 2 1
【详解】[1][2]在四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞在汽缸内往复运动2次，曲轴转动2周，做功1次。
17． 引力 内 做功 增大 做功 甲
【详解】（1）[1]被重物拉时，两个铅块分子之间的距离大于分子间的平衡距离，引力大于斥力，对外表现为引力，所以说明了分子之间存在引力。
（2）[2][3]把试管中的水加热至沸腾，水蒸气推动橡皮塞迅速冲出管口，同时管口出现了白雾。在橡皮塞被推出的过程中，水蒸气对塞子做功，使水蒸气内能减小，内能转化成橡皮塞的机械能；内燃机的做功冲程就是把燃气的内能转化成活塞的机械能，从而提供了动力。
（3）[4][5]在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉，用力迅速压下活塞，可以观察到小棉团燃烧。因为外界对玻璃筒内气体做功，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点，所以小棉团燃烧。图乙内能转化为机械能，内能减小；图丙机械能转化为内能，内能增大，两个实验均可说明做功可以改变物体的内能。
（4）[6]图中当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力，所以拉力大于重力。这与形成图甲现象的原因相同。
