《第1节-热机》同步测试练习题【初中物理人教版九年级】

1/5第1节热机同步练习一、选择题1.在热机工作的四个冲程中，对外做功的是（）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程2.下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（）A.甲乙丙丁 B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲丙乙3.如图是内燃机的某个冲程，下列情况与该冲程能量的转化分式一致的是（）A.火箭升空B.搓手发热C.滚摆上升D.太阳能加热水4.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（）A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能D.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能5.四冲程汽油机的转速是120转/秒，则它每秒钟对外做功的次数为（）A.40次 B.60次 C.102次 D.240次二、填空题6.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______。7.热机是把______能转为______能的机器。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。四冲程内燃机的一个工作循环是由______、______、______和______四个冲程组成的。8.内燃机气缸中的燃料燃烧产生的高温高压气体通过______的方式将内能转化为机械能。如图所示，四冲程汽油机正处于______冲程，该汽油机每秒完成40个冲程，则飞轮的转速为______r/min。9.如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的功工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是______图（后两空选填字母）。10.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中机械能转化为内能的是______冲程。一单缸汽油机转速为3000r/min，则每秒对外做功______次，______个冲程。11.内燃机有四个工作冲程，如图是内燃机的______冲程，活塞下降时，燃气内能______（选填“减少”或“增加”）。12.“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦。如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。这一过程中发生的能量转化与汽油机的______（选填“乙”或“丙”）图冲程相同。汽油机中其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的______

来完成。该单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它每秒钟燃气对外做功______次。三、实验探究题13.如图所示是内燃机某一冲程的示意图，其中喷油嘴正在喷油，由图可知：（1）这种内燃机是______（选填“汽油机”或“柴油机”）；（2）它在吸气冲程吸入的物质是______（选填“空气”或“汽油”或“柴油”或“空气和汽油的混合物”）。（3）图中内燃机处在______冲程，该冲程中其能量转化是把______

能转化为______

能。在一个工作循环中，除了本次冲程对外做功，其他三次冲程是靠飞轮的______

完成。（4）若此内燃机转速为50r/s（即每秒飞轮转50转），那么，它正常工作时，每秒钟对外做功______次。

答案与解析1.C解析：内燃机的四个冲程有：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，对外做功；其他的三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。故选C。解决此题要知道在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他几个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。2.C解析：甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲。故选C。汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”判断冲程名称。此题主要考查了内燃机四个冲程的特点。要掌握通过气阀的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。3.A解析：如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。A.火箭升空时，将内能转化为机械能，符合题意；B.搓手取暖是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；C.滚摆上升，质量不变，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，不合题意；D.太阳能加热水是热传递的过程，是内能的转移，不合题意。故选：A。内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中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。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。然后分析四个选项中的能量转化，并找出与其相同的过程。此题要结合内燃机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系以及分析清楚不同场景中涉及的能量转化。4.D解析：根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高。第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。故选D。内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，这四个冲程的顺序是一定的，不能改变。其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化：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。本题考查汽油机的工作循环及能量转化。明确内燃机的四个冲程，并且知道每个冲程中的能量转化是解决此题的关键。5.B解析：已知汽油机的转速是120r/s，所以该汽油机每秒可以完成240个冲程，可以做60次功。故选B。在四冲程汽油机中，一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，完成4个冲程，据此分析计算。在四冲程汽油机中，一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，这个知识是平常学习中比较容易忽视的，需要引起注意。6.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。故答案为：喷油嘴；火花塞。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。从构造和冲程上掌握汽油机和柴油机的相同点和不同点，属于基础知识的考查。7.内；机械；吸气；压缩；做功；排气解析：热机是把内能转为机械能的机器，常见的内燃机有汽油机和柴油机；四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的。故答案为：内；机械；吸气；压缩；做功；排气。（1）热机是把内能转化为机械能的装置；（2）热机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。本题考查了学生对热机概念以及内燃机的四个冲程的掌握，是基础性题目，比较简单。8.做功；压缩；1200解析：（1）热机是将燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能的装置；（2）由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运行，可以判断此冲程为压缩冲程；（3）汽油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，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功10次，飞轮转动20周，飞轮的转速为1200r/min。故答案为：做功；压缩；1200。（1）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；（2）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；（3）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。本题考查了热机冲程的判断、能量的转化以及转速的计算，熟记相关数据是解题的关键。9.做功；F；B解：（1）A图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；B图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；D图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程。（2）E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，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。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；F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；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是F实验。故答案为：做功；F；B。（1）判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程。（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。10.压缩；25；100解：据分析可知，在压缩冲程中，是机械能转化为内能；飞轮转速是3000r/min=50r/s，因一个工作循环飞轮转2圈，做功一次，所以每秒可以做功25次，共100个冲程。故答案为：压缩；25；100。汽油机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次；在汽油机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能、压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。内燃机（汽油机、柴油机）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。11.做功；减少解：图中火花塞正在喷出电火花，该冲程是内燃机的做功冲程；在做功冲程中，高温高压的燃气膨胀做功，推动活塞下降，将燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减少、温度降低。故答案为：做功；减少。当汽油机的火花塞喷出电火花点燃燃气时是做功冲程，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，将燃气的内能转化为机械能。本题考查了学生对做功冲程特点及能量转化的了解与掌握，属于基础题目。12.减小；丙；惯性；15解析：（1）据题目可知，汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力；这一过程中发生的能量转化与热机中的做功冲程相同，都是内能转化为机械能的过程，图中丙图所示的是做功冲程。其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。（2）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r。则每秒钟，飞轮转1800r60s=30转，完成302故答案为：减小；丙；惯性；15。（1）物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低。（2）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。此题考查了改变内能的方式、内燃机的四个冲程工作特点，故记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算是解决该题的关键。13.柴油机；空气；做功；内；机械；惯性；25解析：（1）由题知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机。（2）在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气。（3）图中的气门闭合、燃料燃烧做功，活塞下移，是做功冲程；该冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。在一个工作循环中，除了做功冲程对外做功，其他三次冲程是靠飞轮的惯性

完成。（4）此内燃机转速为50r/s，即每秒飞轮转50转，每秒