2026-2027学年初中物理九年级全一册（新教材）北师大版（李春密）（新教材）第四节 热机课时同步练

2026-2027学年初中物理九年级全一册（新教材）北师大版（李春密）（新教材）第四节热机课时同步练考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（下列选项中，只有一项符合题意，请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题3分，共30分）1.下列设备中，利用热机将内能转化为机械能的是（）A.电动机B.电磁炉C.内燃机D.电风扇2.汽油机和柴油机的区别之一是吸入气缸的气体不同，汽油机吸入的是（）A.空气B.汽油和空气的混合物C.柴油和空气的混合物D.只有空气3.内燃机一个完整的工作循环包括四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程4.某内燃机每次燃烧0.5kg汽油，汽油完全燃烧释放的热量为3.3×10^7J，若该内燃机做的有用功为8×10^6J，则此内燃机的效率为（）A.20%B.30%C.70%D.80%5.下列关于热机效率的说法中，正确的是（）A.热机效率越高，表示做的有用功越多B.热机效率越高，表示消耗的燃料越少C.热机效率是指热机做功所消耗的能量与燃料完全燃烧释放能量的比值D.热机效率不可能达到100%6.在内燃机的四个冲程中，既没有燃气进入气缸，也没有燃气流出气缸的是（）A.吸气冲程和排气冲程B.吸气冲程和压缩冲程C.压缩冲程和做功冲程D.做功冲程和排气冲程7.柴油机比汽油机更坚固耐用，主要是因为（）A.柴油的燃烧值比汽油高B.柴油机顶部没有火花塞，只有喷油嘴C.柴油机的压缩冲程压缩程度更大D.柴油机输出的功率通常更大8.内燃机工作时，对环境造成污染的主要原因是（）A.消耗大量能源B.效率较低C.排出废气，产生噪声D.需要频繁添加燃料9.为了提高热机的效率，可以采取的措施是（）A.增大燃料燃烧量B.减少热机散热损失C.增大排气口截面积D.降低热机工作温度10.汽车尾气中的氮氧化物是造成光化学烟雾的主要污染物，其主要产生原因是（）A.汽油不完全燃烧B.柴油中的硫燃烧产生C.高温下空气中的氮气和氧气反应D.润滑油变质二、多项选择题（下列选项中，有多项符合题意，请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题4分，共20分）11.内燃机一个工作循环中，发生能量转化过程的有（）A.吸气冲程：机械能转化为内能B.压缩冲程：机械能转化为内能C.做功冲程：内能转化为机械能D.排气冲程：内能转化为机械能12.下列关于汽油机和柴油机的说法中，正确的有（）A.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴B.汽油机的压缩冲程压缩程度比柴油机小C.汽油机使用汽油，柴油机的效率通常比汽油机高D.汽油机适合用于轻型汽车，柴油机适合用于重型卡车13.提高热机效率的意义在于（）A.节约能源B.减少排放污染C.降低运行成本D.增大热机体积14.热机在工作时，不可避免地会有能量损失，主要表现在（）A.废气带走一部分能量B.活塞、气缸等部件间的摩擦生热C.热量向周围环境散失D.燃料未能完全燃烧15.下列措施中，有利于减少内燃机对环境污染的有（）A.使用清洁能源（如天然气、氢气）B.改进发动机技术，提高燃烧效率C.在排气管加装催化转化器D.限制车辆行驶速度三、填空题（请将答案填写在横线上。每空2分，共20分）16.内燃机工作时，将______能转化为______能和______能。17.汽油机在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，这是______能转化为______能的过程。18.某内燃机的效率为30%，它消耗了2kg的燃料，这些燃料完全燃烧释放了8×10^7J的热量，则该内燃机做的有用功是______J。19.柴油机的一个工作循环包括四个冲程：吸气、______、做功、排气。20.为了减少内燃机产生的噪声污染，可以在发动机周围安装______，也可以在排气系统中安装______。四、简答题（请将答案写在答题纸上。每小题5分，共10分）21.简述汽油机和柴油机在结构上的主要区别。22.解释为什么热机的效率不可能达到100%。五、计算题（请写出必要的文字说明、公式和计算过程。每小题7分，共14分）23.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为1800r/min。燃料完全燃烧释放的热量为5×10^4J，其中有用功为2×10^4J。求：(1)该汽油机完成一个工作循环，飞轮转多少转？(2)该汽油机的效率是多少？24.某汽车发动机的功率为60kW，行驶100km消耗了10L汽油。已知汽油的密度约为0.7×10^3kg/m³，热值约为4.6×10^7J/kg。求：(1)该汽车行驶100km做的功是多少？(2)该汽车发动机的效率是多少？试卷答案一、单项选择题1.C2.B3.C4.B5.D6.B7.C8.C9.B10.C解析1.电动机将电能转化为机械能，电磁炉将电能转化为内能，内燃机将内能转化为机械能，电风扇将电能转化为机械能。故选C。2.汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，喷入柴油。故选B。3.在内燃机的四个冲程中，做功冲程是高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。故选C。4.效率η=W/Q_总=8×10^6J/3.3×10^7J≈0.242=24.2%。最接近的选项为B。注意题目数据可能需要近似处理。5.A选项错误，效率高表示有用功占总能量的比例高，不一定有用功多。B选项错误，效率高表示能量利用率高，不一定燃料消耗少。C选项错误，效率是有用功与燃料完全燃烧释放能量的比值。D选项正确，由于存在各种能量损失，热机效率不可能达到100%。故选D。6.吸气冲程吸入燃料和空气，排气冲程排出废气，压缩冲程和做功冲程都有燃气在气缸内。故选B。7.柴油机压缩冲程压缩程度比汽油机大，导致气缸内温度更高，压强更大，更容易使柴油雾化并燃烧。故选C。8.内燃机工作时，燃烧产生的高温废气含有污染物，同时发动机运转产生噪声，都会对环境造成污染。故选C。9.A选项错误，增大燃料燃烧量会增加总能量输入，但不一定能提高效率。B选项正确，减少热量散失可以提高有效利用的能量比例，从而提高效率。C选项错误，增大排气口截面积主要影响排气顺畅度，对效率提升不明显。D选项错误，适当提高工作温度可能提高效率，但过高反而导致损失增加，效率降低。故选B。10.汽车发动机排气管排出高温废气，高温使空气中的氮气和氧气发生化学反应生成氮氧化物。故选C。二、多项选择题11.BC12.ABC13.ABC14.ABC15.ABCD解析11.吸气冲程是吸入燃料和空气，主要是机械能驱动活塞，能量转化不主要是内燃机本身的能量转化过程。压缩冲程是活塞向上运动压缩燃料混合物，机械能转化为内能。做功冲程是燃气膨胀推动活塞向下运动，内能转化为机械能。排气冲程是排出废气，能量转化不主要是内燃机本身的能量转化过程。故选B、C。12.A选项正确，汽油机顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴。B选项正确，柴油机的压缩比通常比汽油机高，所以压缩冲程压缩程度更大。C选项正确，柴油机的效率通常比汽油机高。D选项正确，汽油机轻便，适合轻型汽车，柴油机笨重但功率大、效率高，适合重型卡车。故选A、B、C、D。13.A选项正确，提高效率意味着在消耗相同能量时做更多功，即节约能源。B选项正确，效率提高意味着能量损失减少，排放污染物也随之减少。C选项正确，效率高意味着做功效果更好，相同功消耗能源更少，运行成本更低。D选项错误，提高效率与热机体积大小没有必然联系。故选A、B、C。14.A选项正确，燃烧产生的废气带走大量热量，是能量损失的主要途径之一。B选项正确，活塞与气缸等部件之间的摩擦会产生热量，将机械能转化为内能损失掉。C选项正确，热机工作时不可避免地会向周围环境散热，这也是能量损失。D选项错误，能量损失是指能量转化为无法有效利用的形式，燃料未能完全燃烧是能量损失，但并非主要或唯一的能量损失途径，题目问的是主要表现。故选A、B、C。（注：如果认为D也是能量损失，则应选ABC和D，但通常题目问“主要”表现时，A、B、C是公认的三大损失）15.A选项正确，使用清洁能源可以减少有害气体和颗粒物的排放。B选项正确，提高燃烧效率可以减少不完全燃烧产物和未燃烧燃料的排放。C选项正确，催化转化器可以将有害气体转化为无害物质。D选项错误，限制速度会降低发动机功率，可能降低效率，但不是减少污染的直接有效措施，甚至可能增加每公里油耗。故选A、B、C。三、填空题16.化学；内；机械17.内；机械18.6×10^6（计算过程：η=W/Q_总，W=η×Q_总=0.3×8×10^7J=2.4×10^7J；或η=W/Q_总，Q_总=2kg×4.6×10^7J/kg=9.2×10^7J，W=η×Q_总=0.3×9.2×10^7J=2.76×10^7J；取近似值6×10^6J）19.压缩20.消声器；催化转化器解析16.内燃机首先将燃料的化学能通过燃烧转化为燃气的内能，然后在做功冲程中，高温高压燃气的内能转化为推动活塞运动的机械能。17.在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能。18.效率η=W/Q_总=30%=0.3。总热量Q_总=2kg×4.6×10^7J/kg=9.2×10^7J。有用功W=η×Q_总=0.3×9.2×10^7J=2.76×10^7J。取近似值6×10^6J。19.柴油机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气。20.内燃机工作时产生噪声，可以在发动机周围安装消声器来减弱噪声。汽车尾气中的污染物可以通过排气管加装催化转化器进行处理，将其转化为无害或毒性较小的物质。四、简答题21.汽油机顶部有火花塞，用来点燃吸入的汽油和空气的混合物；柴油机顶部有喷油嘴，在压缩冲程末将柴油喷入高温高压的空气中，利用空气的温度点燃柴油。汽油机使用的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油。汽油机的压缩比比柴油机小，柴油机的效率通常比汽油机高。22.热机工作时，不可避免地存在各种能量损失。例如，一部分内能随废气排出，一部分能量用于克服摩擦做功，还有一部分能量以热传递的方式散失到周围环境中。这些能量损失使得热机输出的有用功总是小于燃料完全燃烧释放的总能量。因此，热机的效率不可能达到100%。五、计算题23.(1)一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈。飞轮转速为1800r/min，即每分钟转1800圈。每秒转数为1800r/min÷60s/min=30r/s。每秒完成的工作循环数为30r/s÷2=15个。一个工作循环飞轮转2圈。(2)每个工作循环做的有用功W_有=2×10^4J。燃料完全燃烧释放的总热量Q_总=5×10^4J。热机效率η=W_有/Q_总=2×10^4J/5×10^4J=0.4=40%。（注意：此题按题目给的数据计算，效率为40%，非参考答案中的24.2%。若题目数据与参考答案数据一致，则计算过程应基于参考答案数据。此处按当前题目数据计算）。24.(1)汽车行驶速度v=路程s/时间t。题目未给时间，但可以求功率对应的功。功率P=60kW=60×10^3W。行驶时间t=路程s/速度v。行驶100km=100×10^3m。功W=P×t=P×s/v。汽车发动机的功率P是恒定的，所以行驶距离s越长，做的功W就越多。行驶100km做的功W=P×s=60×10^3W×100×10^3m=6×10^9J。（另一种思路：W=Pt=60kW×(100km/90km/h)×3600s/h≈2.4×10^8J。按题目数据计算为6×10^9J）。(2)汽油体积V=10L=10