人教版物理九年级全册《14.1 热机》同步练习
一 、单选题（本大题共12小题，共36分）
1.（3分）某四冲程汽油机工作时，飞轮每分钟转动转，则该四冲程汽油机每秒钟经历的冲程数
A. B. C. D.
2.（3分）下列说法正确的是
A. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B. 雪花纷飞，说明分子不停地做无规则运动
C. 同一物体，温度降低得越多，放出的热量越多
D. 汽油机的压缩冲程，汽缸内的混合物内能增加，温度升高
3.（3分）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是
A. B. C. D.
4.（3分）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是
A. 一个工作循环的正确顺序是：甲、乙、丙、丁
B. 甲图冲程将内能转化为机械能
C. 丁图冲程能获得动力
D. 丙图存在着化学能转化为内能
5.（3分）下列关于内能、热量等说法正确的是
A. 汽油机的做功冲程中机械能转化为内能 B. 端午节粽叶飘香是扩散现象
C. 烧水是通过做功的方式改变水的内能 D. 物体温度越高，含有的热量越多
6.（3分）5.（2021洪山区模拟）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是（ ）
A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B. 压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能
C. 做功冲程中，具有很明显的机械能转化为内能的过程
D. 排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量中很大部分
7.（3分）下列关于热机的说法中正确的是
A. 内燃机效率越高则做功越快
B. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能
C. 登月车可以用汽油机驱动
D. 随着技术的进步，内燃机的效率能达到
8.（3分）7.（2021东湖高新区期中）如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程名称、顺序以及能量的转化，下列判断正确的是（ ）
A. 做功冲程，应在乙、丙图之间，不需要飞轮的惯性就能完成
B. 做功冲程，应在乙、丙图之间，需要飞轮的惯性才能完成
C. 压缩冲程，应在甲、乙图之间，内能转化为机械能
D. 压缩冲程，应在甲、乙图之间，机械能转化为内能
9.（3分）用细线将小球系好后，固定在天花板上，做成一个摆。如图所示，小球从点静止释放经过最低点，再摆至点的过程中，下列说法正确的是
A. 在点小球的动能最大
B. 在点小球的重力势能最大
C. 从点摆至点的过程，小球的动能转化为重力势能
D. 从点摆至点的过程，小球的动能转化为重力势能
10.（3分）下列说法中正确的是
A. 物体吸热时，温度不一定升高
B. 擦黑板时看到粉尘在空中飞舞，这是分子在运动
C. 柴油机的做功冲程是将机械能转化为内能
D. 冰的内能为零
11.（3分）以下机械不属于热机的是（ ）
A. 火车
B. 超音速汽车
C. 摩托车
D. 电饭煲
12.（3分）2.如图所示，甲乙丙丁分别表示汽油机工作的四个冲程，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲图过程中，汽缸中的气体体积减小，温度降低，内能减少
B. 乙图过程中，具有很明显的机械能转化为内能的过程
C. 丙图过程中，存在着内能转化为机械能的过程
D. 丁图过程中，存在着化学能转化为内能的过程
二 、多选题（本大题共1小题，共3分）
13.（3分）下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是
A. 柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B. 在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C. 柴油机和汽油机一个工作循环都是由个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能
D. 柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
三 、填空题（本大题共5小题，共20分）
14.（4分）若某四冲程汽油机的转速为，则内做功______次，完成______个冲程。
15.（4分）四冲程汽油机工作时，主要将机械能转化为内能的是 ______ 冲程，此冲程汽缸内气体的温度 ______ 。
16.（4分）“能上九天揽月”的中国载人航天指挥部于年月日时分，将搭载有费俊龙、邓清明、张陆三位航天员的“神舟号”载人飞船在酒泉卫星发射中心送入预定轨道，成功完成“三船三舱”交会对接。他们与“神舟号”乘组首次“太空会师”之后，“神舟号”乘组将继续在轨驻留，等待“天舟六号”货运飞船和“神舟号”载人飞船的来访对接。如图所示的是运载火箭发射“神舟号”顺利升空的场景，请你结合所学知识解答下列问题：
若长征序列火箭用联氨又叫无水肼作燃料，用作助燃剂，燃烧后生成氮气和水，最后把“神舟号”送达空间站，这里发生的能量转化与汽油机的 ______ 冲程相似；
火箭在大气层中高速飞行，为了防止大气与飞船摩擦生热而损坏，所以飞船表面往往涂有保护层，利用它熔化时 ______ ，汽化时 ______ 保护飞船均选填“吸热”或“放热”。
若燃料的热值约，火箭第一级注入的质量约吨，这些燃料完全燃烧后放出的热量是 ______ 。
17.（4分）小明家有两口轻重不同的铁锅，长期使用的过程中发现：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口，火力依旧，很适合“爆炒”；如果用轻的那口，火力大减，立刻就变得“温吞吞”的。这是因为重的那口锅，内能较 ______ ，温度降低得较 ______ 的缘故。
18.（4分）如图所示是一台四冲程汽油机的工作示意图，汽油机正在进行的是 ______ 冲程。已知其飞轮的转速为，则该汽油机每秒做功的次数是 ______ 次，汽车启动时能闻到汽油味，此时汽油没有充分燃烧，燃料的热值 ______ 变大变小不变。
某种国产汽车，它在某平直公路上以速度匀速行驶，当汽车行驶时，若在运动过程中汽车受到的平均阻力是，牵引力做功 ______ 。
四 、简答题（本大题共1小题，共6分）
19.（6分）如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，塞紧塞子后，用气筒向瓶内打气，当塞子跳起时，看到瓶口有“白雾”出现，但“白雾”又很快消失了，请解释“白雾”形成和消失的原因
五 、计算题（本大题共1小题，共12分）
20.（12分）阅读《火箭》，回答下面的问题．
火箭
火箭使用的是喷气式发动机．喷气式发动机和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机身向前运动．由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的传动装置，从而减少了能量的损失，大大提高了机身的飞行速度．
喷气式发动机又分为空气喷气式发动机和火箭喷气式发动机两类．前者本身只携带燃料，因此，飞行高度受到一定的限制，不宜在空气稀薄的高空飞行；后者简称为火箭，它本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃，因此，飞行高度不受限制．
现代火箭使用的燃料多为液体燃料，目前常用的是液态氢．液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成，如图所示．输送系统按时按量把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压气体，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂，由于燃烧室的温度已高，从而可以自行燃烧．燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使火箭前进．
请回答下列问题：
（1）相比于内燃式发动机，喷气式发动机大大提高了机身的飞行速度，主要的原因是____．
（2）2004年至今，我国已经在探月工程领域实现了重大突破，探月活动之一就是将卫星输送到近月的预订轨道．将卫星输送到近月轨道所用的是____喷气式发动机．（选填“空气”或“火箭”）
（3）火箭点火后，尾部向下喷出高温、高压的气体，从而使火箭加速上升．这一阶段，火箭顶部整流罩的机械能____．（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（4）航天工业中的火箭采用液态氢做燃料，这主要是因为液态氢具有____的优点．
A、比气态容易燃烧 B、密度比较大 C、热值比较大 D、比热容比较大．
答案和解析
1.【答案】D;
【解析】解：汽油机一个工作循环包括四个冲程，活塞往复次，曲轴转动周，对外做功次，如果汽油机的飞轮每分钟转动转，即每秒钟转圈，完成个冲程。
故选：。
四冲程汽油机一个工作循环，曲轴转圈，完成个冲程，并对外做功次。
此题主要考查了汽油机的工作过程特点的应用，比较简单。
2.【答案】D;
【解析】解：
A、发生热传递的条件是两物体有温度差，热量从温度高的物体传递到温度低的物体，故A错误；
B、雪花纷飞，雪花不是分子，属于宏观物体的运动，是机械运动，不能说明分子的无规则运动，故B错误；
C、没有外界做功时，由可知，同一物体，温度降得越多，放出的热量就越多，故C错误；
D、汽油机的压縮冲程，对气缸内的混合物做功，使其温度升髙、内能增大，故D正确。
故选：。
热传递的条件是存在温度差；热传递的方向是从高温物体到低温物体。
不同物体互相接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
根据可知，质量、比热容一定时，放出热量与温度的关系；
对物体做功克服摩擦、压缩气体，物体的温度升髙、内能增大。
此题主要考查学生对热传递条件、分子运动、放热公式和汽油机的工作原理，综合性较强，难度不大。
3.【答案】C;
【解析】解：
、进气门打开，排气门关闭的，活塞向下运动，是吸气冲程，故不合题意；
、进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，故不合题意；
、进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故符合题意；
、甲图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故不合题意。
故选：。
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。
此题主要考查了根据进气门和排气门的闭合和打开情况、活塞的上下行情况来判断是哪个冲程，基础题。
4.【答案】B;
【解析】解：甲图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；
乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
丁图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；
、四个冲程的正确顺序是乙、丁、甲、丙，故错误；
、甲图为做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故正确；
、丁图为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，该冲程不能获得动力，故错误；
、丙图是排气冲程，不存在能量转化，故错误。
故选：。
四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，根据气门的状态、活塞运动的方向确定是什么冲程；其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。
此题主要考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门和活塞运动情况进行判断。
5.【答案】B;
【解析】解：、汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程，而压缩冲程才是将机械能转化成内能的过程，所以错误；
、两种物质相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散，在空气中闻到粽叶的香味是扩散现象，故正确；
、烧水的过程，因为水和热源存在温度差，所以是通过热传递的方式改变水的内能，故错误；
、热量是指物体在热传递过程中发生转移的内能的量，这是一个过程量，所以热量不能说“含有”，故错误。
故选：。
汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程；
两种物质相互接触时，发生分子彼此进入对方的现象称为扩散；
做功和热传递是改变物体内能的方式；
热量是指物体在热传递过程中发生转移的内能的量。
此题主要考查了：扩散现象、内能、内燃机的四个冲程、热传递等知识，较为基础。
6.【答案】C;
【解析】略
7.【答案】B;
【解析】解：、内燃机效率越高，表示内燃机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值越大，与内燃机的做功快慢无关，故错误；
、汽油机在做功冲程中，汽缸内高温高压的燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能，故正确；
、月球上没有空气，汽油等燃料无法燃烧，所以登月车不能用汽油机驱动，故错误；
、内燃机使用过程中总会有能量的损失，所以内燃机的效率能不可能达到，故错误。
故选：。
热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值；功率是做功的快慢的物理量；
汽油机的做功冲程中把内能转化为机械能，压缩冲程中把机械能转化为内能；
月球上没有空气，汽油等燃料无法燃烧；
内燃机使用过程中总会有能量的损失，效率永远小于。
此题主要考查热机效率的概念和功率概念的区别、汽油机工作过程中的能量转化，是一道基础题。
8.【答案】A;
【解析】略
9.【答案】C;
【解析】解：
、小球在点的瞬时速度为，小球的动能为，不是最大的，故错误；
、在点时小球的高度最低，重力势能最小，故错误；
、从点摆至点的过程，小球的质量不变，高度变大，重力势能变大，速度变小，动能变小，是动能转化为重力势能，故正确；
、从点摆至点的过程，小球的质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，是重力势能转化为动能，故错误。
故选：。
动能大小的影响因素：质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大；
重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量越大，高度越大，重力势能越大。
此题主要考查学生对动能、势能的影响因素以及相互转化的掌握，难度不大，属于基础知识的考查。
10.【答案】A;
【解析】解：、晶体熔化吸热，但温度保持不变，全部熔化后，继续吸热，温度又会上升。故A正确；
B、粉尘在空中飞舞是固体小颗粒所做的机械运动，不属于分子运动。故B错误；
C、柴油机的做功冲程是将内能转化为机械能。故C错误；
D、物体内能与温度有关，温度越高内能越多；但物体在任何温度下都具有内能，所以冰也具有内能。故D错误。
故选：。
物体吸收热量，内能一定增加，但是温度不一定升高，例如晶体的熔化过程和液体的沸腾过程；
分子是肉眼看不见的，它的运动也是不可见的；
内燃机的做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；
一切物体都具有内能。
热量、内能、温度是热学里三个最重要，同时也是联系最密切的概念，只有真正理解，才能保证在解题时不会出错。同时，本题中对改变内能的两种方法的理解，也是解决本题所必备的知识。
11.【答案】D;
【解析】略
12.【答案】D;
【解析】略
13.【答案】BC;
【解析】解：
、柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故正确；
、在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故错误；
、柴油机和汽油机一个工作循环都是由个冲程组成，压缩冲程把机械能转化为内能，故错误；
、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故正确．
故选
柴油机和汽油机的主要区别：
汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功；
柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高．
总结汽油机和柴油机的异同点：①相同点：四个冲程相同，能的转化相同；②不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同
14.【答案】;
【解析】解：四冲程汽油机的转速为，表示飞轮转动圈，因四冲程汽油机完成一个工作循环，要经过个冲程，燃气对外做功次，活塞往返次，飞轮转动周，
所以，内曲轴转动周，对外做功次，完成个冲程。
故答案为：； 。
热机完成一个工作循环，要经过个冲程，燃气对外做功次，活塞往返次，飞轮转动周，据此进行解答。
此题主要考查了内燃机的四个冲程工作特点，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。
15.【答案】压缩 升高;
【解析】解：汽油机在压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合气体做功，将机械能转化为内能，混合气体的温度升高、内能增加。
故答案为：压缩；升高。
汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，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；做功冲程中燃气的内能转化为机械能。
此题主要考查汽油机的压缩冲程中能量的转化，属于基础性题目。
16.【答案】;
【解析】解：燃烧过程中，是化学能转化为内能，然后内能转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；这里发生的能量转化与汽油机的做功冲程相似；
为了防止大气与飞船摩擦生热而损坏，所以飞船表面往往涂有保护层，利用它熔化时吸热，汽化时吸热保护飞船；
这些燃料完全燃烧后放出的热量：
故答案为：做功；吸热；吸热；。
火箭发射，燃烧过程中，是化学能转化为内能，然后内能转化为机械能；汽油机的做功冲程将内能转化为机械能；
熔化和汽化时都吸收热量；
根据得到燃料完全燃烧后放出的热量。
此题主要考查热机、物态变化和热量的计算，属于中档题。
17.【答案】大 慢;
【解析】解：把菜倒入火辣辣的锅中，如果用重的那口，适合“爆炒”是因为其内能较大，放入菜后温度降低的较慢。
故答案为：大；慢。
内能的大小与物体的温度、质量、状态有关。
此题主要考查物体内能的知识，难度不大。
18.【答案】做功 10 不变 7.2×106;
【解析】解：根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；
飞轮的转速为，即每秒钟转圈，完成个冲程，做功次；
热值与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关，因此汽油没有充分燃烧时，此时燃料的热值不变；
，
由得汽车行驶距离：
，
因为汽车匀速行驶，所以汽车牵引力：，
牵引力做功：
。
故答案为：做功；；不变；。
根据图中气门的开关情况和活塞的运动方向判断出是哪一个冲程；
在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成个冲程，并对外做功次，曲轴和飞轮转圈；
热值与燃料的种类有关，与是否充分燃烧无关；
由于汽车匀速行驶，汽车牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，可求牵引力，利用求牵引力做功。
此题主要考查的知识点较多，如燃料的热值、内燃机的四个冲程、功公式的应用等内容，会根据内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。
19.【答案】答：“白雾”形成的原因：瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，将瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能，导致瓶内气体的内能减小，温度降低，瓶口附近的水蒸气遇冷液化形成的小水珠便是“白雾”；
“白雾”消失的原因：小水珠从空气中吸热发生了汽化现象，由液态又变成了气态。;
【解析】
改变物体内能的两种方法：做功和热传递。对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少。
物质由气态变为液态，称为液化；物质由液态变为气态，称为汽化。
掌握改变物体内能的两种方法：做功和热传递，能对整个过程中的能量变化进行分析，并了解液化现象是解答的关键。
20.【答案】解：
（1）喷气式发动机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机身向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的传动装置，从而减少了能量的损失，大大提高了机身的飞行速度；
（2）喷气式发动机可分为两大类，即空气喷气发动机和火箭喷气发动机，空气喷气发动机本身携带燃料，它需要利用外界的空气来帮助燃烧．因此它不适宜在空气稀薄的高空飞行；
现代火箭使用的燃料多为化学燃料，现代火箭发动机的特点是它自身既带燃料，又带氧化剂，靠氧化剂来助燃，不需要从周围的大气层中汲取氧气，不仅可以在高空飞行，而且可以飞出大气层，多级火箭可以作为星际航天的运载工具；
（3）火箭在加速上升阶段，其速度会越来越快，则动能增大；上升时高度越来越高，则重力势能增大；所以火箭顶部整流罩的机械能变大．
（4）运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量，故C正确．
故答案为：（1）喷气式发动机不需要活塞、螺旋桨等那样的传动装置，从而减少了能量的损失；（2）火箭；（3）变大；（4）C．;
【解析】（1）（2）分析材料提供的信息，进行解答；
（3）解答该题的关键是要知道物体由于运动而具有的能叫动能，质量越大，速度越大，动能就越大；物体由于被举高而具有的能叫重力势能，质量越大，高度越高，重力势能就越大；
（4）热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多．
