初中物理人教版(2024)九年级全册第1节 热机精品课后练习题
展开一、单选题
1.人类最早发明的热机是( )
A.蒸汽机B.内燃机C.喷气发动机D.火箭发动机
2.关于内燃机,下列说法正确的是( )
A.内燃机的实际工作效率可达100%
B.汽油机和柴油机使用同种燃料
C.汽油机和柴油机均属于内燃机
D.在做功冲程中,机械能转化为内能
3.下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看,机械能转化为内能的冲程是( )
A. B.
C. D.
4.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程:只吸入空气B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功D.排气冲程:内能转化为机械能
5.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是吸气冲程
6.在汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能,对外提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程
7.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程D.压缩冲程和排气冲程
8.热机在工作过程时,能量的转化过程是( )
A.内能化学能机械能B.化学能内能机械能
C.化学能机械能内能D.化学能机械能化学能
9.如图所示,甲、乙是两个演示实验示意图:丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图,其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将机械能转化为内能的冲程示意图分别是( )
A.乙、丙B.甲、丙C.甲、丁D.乙、丁
10.汽油机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能的变化情况是( )
A.温度降低,内能增大B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大D.温度降低,内能减小
11.李丽周末和家人乘车去游玩,某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min,她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机,则此时汽车在1s内完成了
A.60个冲程,做了15次功B.60个冲程,做了60次功
C.120个冲程,做了30次功D.30个冲程,做了30次功
12.如图 a 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,如图 b 为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是( )
A.图 a 中汽缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力
B.汽缸内的蒸汽推动活塞时,内能减小
C.从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置工作时与图甲所示的原理相似
D.汽油机一个工作循环的正确顺序是,甲乙丙丁
二、填空题
13.如图所示是汽油机的 冲程,在此冲程中汽缸内气体的内能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
14.如图是我国古代发明的取火器模型图,把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中机械能转化为 能,内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。
15.小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起,这一现象与热机的工作循环中的 冲程原理相同,这一过程内能转化为 能。
16.如图所示的汽油机处于 (选填“压缩”或“做功”)冲程,这个冲程将 能转化为 能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min,则此汽油机每秒对外做功 次。
17.近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机,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 (填物态变化名称)成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况是 ,从而提高了热机的效率.
18.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 。
19.(1)图甲是一台单缸四冲程汽油机 冲程的示意图,其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同,此过程中通过 方式改变汽缸内燃料混合物的 。
(2)科学家设计了一款单缸六冲程汽油机,它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似,在第四冲程结束后,再完成两个冲程①第五冲程中,向汽缸内喷水,水在汽缸内迅速 成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,则第五冲程为 (选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程。
②第六冲程中活塞向 运动。(选填“上”或“下”)
三、综合题
20.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的。比如蒸汽机和汽油机都是热机,它们工作时,能的转化过程是 ,喜欢探究的小明同学做了如图甲、乙所示的实验,其中 (选填“甲”或“乙”)图可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示,来回摩擦绳甲乙使金属筒的温度升高,这是通过 的方式改变了金属筒的内能;当筒内的酒精蒸气将软木塞弹开后,周围的人能闻到酒精的气味,这个扩散现象说明了 。
参考答案:
1.A
【详解】热机是指各种利用内能做功的机械,17世纪人类发明了热机,最早的热机是蒸汽机;内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是19实际后期发明出来的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.C
【详解】A.内燃机工作时,存在摩擦和热量的散失,一定有能量的损失,因此效率一定小于100%,故A错误;
B.汽油机燃料是汽油,柴油机的燃料是柴油,故B错误;
C.利用内能做功的机器称为内燃机,汽油机和柴油机均属于内燃机,故C正确;
D.内燃机工作时,在做功冲程中,内能转化为机械能;故D错误.
3.A
【详解】A.图中的冲程两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故A符合题意;
B.图中的冲程进气阀开启,排气阀关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化,故B不符合题意;
C.图中的冲程进气阀关闭,排气阀开启,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化,故C不符合题意;
D.图中的冲程两气阀关闭,活塞向下运动,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选A。
4.C
【详解】A.吸气冲程:吸入空气和汽油的混合物,故A错误;
B.压缩冲程:活塞压缩混合气做功,缸内气体内能增大,温度升高,故B错误;
C.做功冲程:燃烧后的高温高压气体推动活塞做功,内能转化为机械能,故C正确;
D.排气冲程:排气门打开,进气门开闭,由飞轮的惯性带曲轴转动,带活塞上移,排出废气,不涉及内能与机械能间的转化,故D错误。
故选C。
5.C
【详解】热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
甲图:气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能,故A正确;
乙图:排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,没有能量转化的过程,故B正确;
丙图:气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为了机械能,故C错误;
丁图:进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲程,没有能量转化的过程,故D正确。
故选C。
6.C
【详解】在汽油机的工作循环中,做功冲程将内能转化为机械能,提供动力,压缩冲程将机械能转化为内能,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.B
【详解】扭转瓶子(如图乙),对气体做功,机械能转化为内能,相当于为压缩冲程;如图丙,膨胀的气体对外做功,内能转化为机械能,相当于热机的做功冲程,故B符合题意;ACD不符合题意。
故选B。
8.B
【详解】热机工作时需要燃料,即通过燃料燃烧将化学能转化为内能,而后通过内能做功,即将内能转化为机械能.故选B.
【点睛】热机是利用燃烧燃料释放热量来做功的机器,所以据此进行分析判断即可.
9.C
【详解】甲图对试管中的水加热,加快水的蒸发,试管中水蒸气的内能增大、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;
乙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,是将机械能转化为内能的过程;
丙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,做功冲程将内能转化为机械能;
丁图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲图,表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是丁图。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
10.D
【详解】汽油机在做功冲程中,汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时,内能转化为机械能,故气体的内能会减小,气体的温度会降低,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11.A
【详解】飞轮转速是
1800r/min=30r/s
即该飞轮每秒钟转30圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程、做功1次,所以飞轮转30圈共做功15次,有60个冲程,故A正确,BCD错误。
故选A。
12.C
【详解】A.图 a 中汽缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞,拉动牵引绳,使舰载机获得牵引力,故A正确,不符合题意;
B.汽缸内的蒸汽推动活塞时,气体对外做功,内能减小,故 B正确,不符合题意;
C.蒸汽弹射装置是内能转化为机械能, 与丙图做功冲程相似,故C错误,符合题意;
D.甲是吸气冲程、乙是压缩冲程、丙是做功冲程、丁是排气冲程,故D正确,不符合题意。
故选C。
13. 做功 减小
【详解】[1][2]由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程。在做功冲程中,汽缸内气体的体积增大,温度降低,内能减小,将内能转化为机械能。
14. 内 压缩
【详解】[1][2]把推杆迅速推入牛角套筒时,套筒内空气被压缩,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,此过程中压缩套筒内空气做功,使套筒内气体的内能增加,达到艾绒的着火点。在该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
15. 做功 机械
【详解】[1][2]正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起,是由于锅内气体对限压阀做功的结果,在这一过程中,内能转化为机械能。热机的工作循环中,做功冲程也是燃气对活塞做功,将内能转化为机械能,所以这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同。
16. 压缩 机械 内 20
【详解】[1][2][3]由图可知,内燃机两气门都关闭,活塞向上运动,故可以判断这个冲程是压缩冲程,此冲程是通过压缩气体做功,将活塞运动的机械能转化为汽缸内混合气体的内能。
[4]汽油机的转速为2400r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1s内曲轴转动40次,对外做功20次。
17. 汽化 内能转化为机械能(内能转化为动能)
【详解】[1][2]水由于受热由液体状态变成了气体状态的水蒸气,属于汽化,在此过程中要吸收热量;水蒸气推动活塞运动,水蒸气的内能减小,活塞的机械能增大,在此过程中内能转化成了机械能。
【考点定位】物态变化;机械能转化
18. 排气 不能 方向性
【详解】[1]由图示知,汽缸的进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。
[2][3]燃料燃烧放出的能量中有部分热散失,被尾气带走,而尾气带走的能量不会再自动变成燃料的化学能,这是因为能量的转化具有方向性。
19. 压缩 丙 做功 内能 汽化 做功 上
【详解】(1)[1]图甲中进、排气门同时关闭,活塞向上运动,是一台单缸四冲程汽油机压缩冲程的示意图。
[2]压缩冲程将机械能转化为内能,其能量转化情况与丙图相同。
[3][4]此过程中机械能转化为内能,能量的转化就是做功,所以此过程中通过做功的方式改变汽缸内燃料混合物的内能。
(2)[5][6]由于汽缸内温度很高,所以第五冲程中,向汽缸内喷水,水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,第五冲程为做功冲程。
[7]由于第五冲程水蒸气推动活塞做功后,活塞运动到了汽缸底部,所以第六冲程中活塞向上运动。
20. 内能转化为机械能 乙 做功 分子在不停地做无规则运动
【详解】[1]蒸汽机和汽油机在工作时,燃烧燃料,产生高温高压气体,推动活塞做功,所以工作时能的转化过程是内能转化为机械能。
[2]汽油机利用汽油喷射系统将汽油喷入汽缸,经过压缩达到一定的温度和压力后,用火花塞点燃,气体膨胀做功,故乙图是汽油机的原理图,而图甲是蒸气机的原理图。
[3]图丙中通过来回摩擦使金属筒的温度升高,是通过做功的方式改变金属筒内能的。
[4]扩散现象说明分子在不停地做无规则运动。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
A
C
C
C
B
B
C
D
题号
11
12
答案
A
C
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