初中物理人教版九年级全册第1节 热机当堂达标检测题

人教版九年级全册《14.1 热机》 同步练习卷

一 、单选题（本大题共10小题，共50分）

1.（5分）下列选项中，称为热机的是

A. 冰箱压缩机 B. 风扇电动机 C. 水力发电机 D. 燃油汽车发动机

2.（5分）以下机械不属于热机的是

A. 蒸汽轮机 B. 喷气式飞机 C. 摩托车发动机 D. 电动自行车

3.（5分）如图所示是汽油机四个冲程的工作剖面图，下列关于这四个冲程的说法正确的是

A. 如图是吸气冲程，进气门吸入气缸的物质只有空气

B. 如图是压缩冲程，其能量转化是机械能转化为内能

C. 如图是做功冲程，该冲程是依靠飞轮的惯性完成的

D. 如图是排气冲程，活塞向上运动，压强增大，温度升高

4.（5分）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是：  

A. 压缩冲程，机械能转化为内能 B. 压缩冲程，内能转化为机械能

C. 做功冲程，机械能转化为内能 D. 做功冲程，内能转化为机械能

5.（5分）小明家下水管道堵塞了，小明的爸爸将适量固体疏通剂倒入下水道，再缓缓倒入部分清水，疏通剂与水发生化学反应产生大量气体，气体膨胀将管道疏通，这种疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

6.（5分）如图所示是四冲程汽油机某个冲程的剖面图，下列关于其四个冲程的描述正确的是

A、吸气冲程中，只有空气进入汽缸

B、压缩冲程中，汽缸内物体的内能不变

C、做功冲程中，燃料释放的能量只有一小部分转化为机械能

D、排气冲程中，废气带走了极少部分燃料释放的能量

A. 吸气冲程中，只有空气进入汽缸

B. 压缩冲程中，汽缸内物体的内能不变

C. 做功冲程中，燃料释放的能量只有一小部分转化为机械能

D. 排气冲程中，废气带走了极少部分燃料释放的能量

7.（5分）下列关于热现象的说法中，正确的是

A. 冬天，嘴里呼出“白气”属于汽化现象

B. 水凝固过程中，温度不变，内能增大

C. 扩散现象的发生是由于分子间有相互作用力

D. 汽油机飞轮转速是，则在内汽油机内能转化为机械能次

8.（5分）下列实例中，通过做功的方式改变了物体内能的是

A. 用烤箱加热红薯，红薯的温度升高了

B. 把菜刀在磨刀石上磨几下，菜刀的温度升高了

C. 把热鸡蛋放在冷水里，过一会儿冷水的温度升高了

D. 点燃燃气灶，过一会儿灶上面的铁锅的温度升高了

9.（5分）如图所示是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图，下列说法正确的是 

A. 该冲程和它的下一冲程都靠飞轮惯性完成 B. 该冲程汽缸内的物质只有空气

C. 该冲程中内能转化为机械能 D. 该冲程汽缸内物质的内能在增大

10.（5分）6.（2022新洲区期中）如图甲，在一个配有活塞的厚玻璃简里放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。如图乙是某汽油机工作的某一个冲程。下列说法中不正确的是（） 

A. 甲图中，活塞与玻璃筒摩擦产生的热量是导致棉花燃烧的主要原因

B. 甲图中，迅速下压活塞的过程中，活塞的机械能转化为空气内能

C. 乙图所示冲程靠飞轮的惯性完成，并吸入空气和雾状汽油

D. 乙图所示冲程的下一个冲程，会发生与甲图相同的能量转化

二 、填空题（本大题共7小题，共28分）

11.（4分）如图表示四冲程汽油机处于 ______冲程，汽车尾气带走的能量 ______选填“能”或“不能”自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有 ______。

12.（4分）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于 ______ 冲程，该冲程将机械能转化为 ______ 能，若该汽油机飞轮的转速是，则汽油机每秒钟对外做功 ______ 次。

13.（4分）炎炎夏日，小明从开着空调的屋内刚走到屋外时，眼镜的镜片变模糊了是由于空气中的水蒸气 ______形成的。如图，当塞子冲开时，会看到瓶内出现雾，这个能量转化与汽油机的 ______冲程原理相同。完全燃烧酒精，放出了的热量，则该酒精的热值为 ______，光缆通信是利用光在光导纤维 ______直线传播、反射或折射进行传播的。

14.（4分）8.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气，推动活塞再次_____，水蒸气温度_____（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能_____（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_____冲程。

15.（4分）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的 ______大；某汽车四冲程热机的飞轮转速为，则它内完成了 ______个冲程，其中 ______冲程使汽车获得动力。

16.（4分）“汽车不但要吃油，有时也要喝水”，用水冷却发动机是因为水的______大，在发动机开始工作后一段时间内，水箱中水的内能会______填“增加”或“减少”，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，则汽油机每秒钟内完成______冲程和对外做功______次。

17.（4分）内燃机是将 ______转化机械能的装置。内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的 ______冲程。

三 、实验题（本大题共1小题，共6分）

18.（6分）根据图中实验回答问题 

如图所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与______的关系． 

如图所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，白雾是水蒸气液化而成的，这说明气体对外做功时，内能______，温度______． 

如图所示是热机的______冲程，这个冲程是通过______的方式改变它的内能． 

如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾，当软木塞被冲出时，发生的能量转化是______转化为______。 

如图的实验说明了______。 

答案和解析

1.【答案】D;

【解析】解：热机是指将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的机器；冰箱压缩机、风扇电动机利用电能工作的，水力发电机是利用机械能转化为电能，燃油汽车发动机是利用燃气的内能转化为机械能的机器，故符合题意、不合题意。 

故选：。 

热机是把内能转化为机械能的机器。 

此题主要考查热机的概念，是一道基础题。

2.【答案】D;

【解析】解：、蒸气轮机、喷气发动机、摩托车发动机都是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故不合题意； 

、电动自行车是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故符合题意。 

故选：。 

热机是把内能转化成机械能的装置，分析各选项能量转化即可正确解题。 

此题主要考查了对热机的理解，要知道不同的机器工作时的能量转化情况是判断的关键。

3.【答案】B;

【解析】解： 

、图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入气缸，故错误； 

、图中两个气门都关闭，此时活塞向上运动，是压缩冲程，气缸内气体的内能增加，故正确； 

、图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故错误； 

、图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，气缸内气体的压强减小，温度降低，故错误。 

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； 

汽油机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，排气和吸气冲程没有能的转化。 

解答此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。

4.【答案】A;

【解析】 

此题主要考查了四冲程内燃机四个冲程的特点，判断冲程名称时，先根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。 

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。 

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，排气和吸气冲程没有能的转化。 

如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确、BCD错误。 

故选A。

5.【答案】C;

【解析】解：疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，此时温度升高，内能增加，是化学能转化为内能；高压气体疏通管道最后通过高温高压气体的膨胀将管道疏通，该过程是内能转化为机械能，其中汽油机的做功冲程中也是将内能转化为机械能，故正确，错误。 

故选：。 

疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。此时温度升高，内能增加，是化学能转化为内能； 

汽油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能。 

解决此题要结合能量的转化，内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。

6.【答案】null;

【解析】解： 

、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故错误； 

、在压缩冲程中，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故错误； 

、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故正确； 

、在排气冲程中，没有能量的转化，废气带走了燃料释放的大部分能量，故错误。 

故选：。 

四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类。 

此题主要考查了汽油机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答。

7.【答案】D;

【解析】解： 

A.冬天气温低，嘴里呼出气体中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，悬浮在空气中形成“白气”，故A错误； 

B.水在凝固过程中，温度不变，向外放热，内能减小，故B错误； 

C.扩散现象说明了分子在不停的做无规则运动，故C错误； 

D.汽油机飞轮转速是，由“一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次”可知，在内汽油机对外做功次，即在内汽油机内能转化为机械能次，故D正确。 

故选：。 

物质由气态变为液态的过程叫液化； 

凝固是物质由液态变为固态，凝固放热； 

同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停的做无规则运动； 

汽油机四冲程中，吸气和排气冲程不发生能量转化，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； 

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，完成个冲程。 

此题主要考查了物体变化和扩散现象以及有关热机的计算，记住相关的知识点是关键。

8.【答案】B;

【解析】解： 

、用烤箱加热红薯，红薯的温度升高了，红薯吸收热量，温度升高，是通过热传递的方法改变内能，故不合题意； 

、把菜刀在磨刀石上磨几下，菜刀的温度升高了，是通过做功的方式改变内能，故符合题意； 

、把热鸡蛋放在冷水里，过一会儿冷水的温度升高了，是通过热传递的方法改变内能，故不合题意； 

、点燃燃气灶，过一会儿灶上面的铁锅的温度升高了，是通过热传递的方法改变内能，故不合题意。 

故选：。 

改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。 

此题主要考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。

9.【答案】D;

【解析】解：、由图知，汽油机的两气门都关闭，活塞上行，汽缸的容积变小，是压缩冲程，依靠飞轮惯性完成，下一个冲程是做功冲程，不是依靠飞轮惯性完成的，故错误； 

、汽油机在吸气时，吸入的是汽油和空气的混合物，所以该冲程汽缸内的物质是汽油和空气的混合物，故错误； 

、汽油机在压缩冲程中，压缩混合气体做功，将机械能转化为内能，混合气体的温度升高、内能增加，故错误，正确。 

故选：。 

汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程，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； 

内燃机有四个冲程，只有做功冲程是机械获得动力的冲程，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成；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，排气和吸气冲程没有能的转化； 

汽油机压缩冲程中，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。 

此题主要考查汽油机的压缩冲程中能量的转化、内能的改变的了解与掌握，能正确分析气门的开关和活塞的上下运动是解决此问题的突破口。

10.【答案】A;

【解析】略

11.【答案】排气  不能  方向性;

【解析】解：图中排气门打开，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程； 

大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明在能的转化和转移的过程中，能量转化和转移是有方向性； 

故答案为：排气；不能；方向性。 

内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；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； 

能量转化和转移是有方向性； 

此题主要考查了汽油机工作冲程的判断，能量的转化，掌握各冲程的特点是解答该题的关键。

12.【答案】压缩  内  30;

【解析】解：从图中可以看出，两个气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此冲程中，机械能转化为内能； 

飞轮的转速是，因为飞轮转动一圈完成两个冲程，所以可以完成个冲程，完成四个冲程，对外做功一次，所以可以做功次。 

故答案为：压缩；内；。 

汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，根据气门的闭合情况和活塞的运动方向判定是哪个冲程；内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能； 

四冲程内燃机曲轴转一圈，完成个冲程，个工作循环中包括个冲程并对外做功次。 

解决此题要结合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。

13.【答案】液化  做功  3.0×107J/kg  反射;

【解析】解：夏天室外气温非常高，小明从开着空调的屋内刚走到屋外时，屋外的温度较高的水蒸气遇到冷的眼镜片时会发生液化形成大量的小水珠，所以眼镜变模糊了； 

塞子冲开时，瓶内气体对塞子做功，瓶内气体的内能转化为塞子的机械能，瓶内气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化形成白雾。汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，所以该过程的能量转化与汽油机的做功冲程相同； 

酒精的质量：， 

， 

酒精的热值：； 

光缆通信是利用激光从光纤的一端射入，在光导纤维内壁上多次反射后在另一端放射出来，然后在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。 

故答案为：液化；做功；；反射。 

物理学中把物质从气态变成液态的过程称为液化，当室外的水蒸气遇到冷的镜片时会发生液化现象； 

汽油机的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； 

已知酒精质量与完全燃烧放出的热量，由热值公式的变形公式可以求出酒精的热值； 

激光可以在光导纤维里经过多次反射来传输信息。 

本题是一道热学综合题，涉及物态变化、热机的工作过程、热值的计算。在解答时一定细心审题，比如用打气筒向瓶中打气和瓶塞冲开时是实验的不同的阶段，能量转化不同，一定注意区分。

14.【答案】做功;降低;减小;排气;

【解析】略

15.【答案】比热容  80  做功;

【解析】解：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。在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，由于水的比热容大，根据可知，水吸收的热量多，冷却效果好； 

一台单缸四冲程汽油机，飞轮每转动周，就完成个冲程，对外做功一次； 

飞轮转速是，那么每秒钟完成个工作循环，完成个冲程； 

在热机的四个冲程中只有做功冲程做功使汽车获得动力，其他的三个冲程靠飞轮的惯性完成。 

故答案为：比热容；；做功。 

与其它液体相比，水的比热较大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量较多； 

四冲程汽油机一个工作循环中，飞轮转两周，对外做功一次，已知飞轮的转速，可以得到每秒完成的冲程数； 

在热机的四个冲程中只有做功冲程做功，其他的三个冲程靠飞轮的惯性完成。 

此题主要考查知识较全面；涉及到热学的诸多方面；对物理概念的认识和对热机的工作过程的理解是解决此题的关键。

16.【答案】比热容  增加  40  10;

【解析】解：发动机需要散热，而在同样时间内尽量多地吸收热量的液体，就是比热容较大的水。 

水吸收发动机放出的热量而升温，内能增加。 

一台单缸四冲程汽油机，飞轮每转动周，就完成个冲程，对外做功次；飞轮转速是，即每秒钟做功次，完成个冲程。 

故答案为：比热容；增加；；。 

用水冷却发动机，区别于其他液体的关键，就是其在同样吸热升高相同温度时，可以吸收更多的热量，即要从比热容的角度考虑。 

用水冷却发动机，水会因此而吸收发动机的机体放出的热量，从而会升温，所以流出到水箱后温度会比没有工作时高一些，即内能增加。 

汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周，完成个冲程。 

本题的关键是明白内燃机一个工作循环，经历四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往返两次，曲轴转动两周。

17.【答案】内能  压缩;

【解析】解：内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，为内燃机提供动力，故内燃机是将内能转化为机械能的装置； 

图中两气门都关闭，活塞上行，则此冲程为压缩冲程。 

故答案为：内能；压缩。 

内燃机是将内能转化为机械能的装置；内燃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，根据气门和活塞的状态判断是哪个冲程。 

此题是结合内燃机的冲程图分析内燃机冲程的特点，要会根据活塞的运动方向判断是不是做功冲程。

18.【答案】温度  减小  降低  压缩  做功  内能  机械能  分子之间存在引力;

【解析】解：在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴红墨水，会看到滴入热水中的红墨水扩散的快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系；  

给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到，瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴，这个过程中，气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低；  

由图可以看出，热机的进气门关闭，排气门关闭，活塞由下向上运动，为压缩冲程；热机在压缩冲程中，机械能转化为内能；  

酒精灯加热试管使水沸腾，产生大量的水蒸气，水蒸气把塞子冲出，对外做功，将内能转化为软木塞子的机械能；  

两块表面平整的铅放在一起，经过一段时间下面能吊起重物，说明分子间存在引力。  

故答案为：温度；减小；降低；压缩；做功；内能；机械能；分子之间存在引力。 

物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，因此分子的运动被称为热运动；  

改变物体内能的两种方法：对物体做功、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．  

掌握内燃机的四个冲程及特点：吸气、压缩、做功、排气冲程．吸气和排气冲程都是一个气门关闭，一个气门打开；压缩和做功冲程都是两个气门都关闭，要分清这几个冲程，除了根据气门的开合情况，还要根据活塞的运动方向来进行判断，压缩冲程：机械能内能；做功冲程：先是化学能内能，再由内能机械能；  

利用内能做功过程，先通过燃料燃烧增加内能，而后内能对外做功，即将内能转化为机械能；  

扩散现象是由于分子在不停地做无规则运动，以及分子间存在着相互作用力。 

该题考查了分子热运动、做功和热传递改变物体的内能、能量转化以及分子间作用力的相关知识，综合性较强，难度不大