《第1節(jié)-熱機》同步測試練習(xí)題【初中物理人教版九年級】

1/5第1節(jié)熱機同步練習(xí)一、選擇題1.在熱機工作的四個沖程中，對外做功的是（）A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程2.下圖是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程，順序排列正確的是（）A.甲乙丙丁 B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲丙乙3.如圖是內(nèi)燃機的某個沖程，下列情況與該沖程能量的轉(zhuǎn)化分式一致的是（）A.火箭升空B.搓手發(fā)熱C.滾擺上升D.太陽能加熱水4.下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況。關(guān)于對圖中①②③④的補充正確的是（）A.①做功沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能③壓縮沖程④機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.①壓縮沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能③做功沖程④機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.①做功沖程②機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③壓縮沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D.①壓縮沖程②機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③做功沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能5.四沖程汽油機的轉(zhuǎn)速是120轉(zhuǎn)/秒，則它每秒鐘對外做功的次數(shù)為（）A.40次 B.60次 C.102次 D.240次二、填空題6.柴油機和汽油機在構(gòu)造上的區(qū)別是，柴油機頂端有______，汽油機頂端有______。7.熱機是把______能轉(zhuǎn)為______能的機器。燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機叫做內(nèi)燃機。四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)是由______、______、______和______四個沖程組成的。8.內(nèi)燃機氣缸中的燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體通過______的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。如圖所示，四沖程汽油機正處于______沖程，該汽油機每秒完成40個沖程，則飛輪的轉(zhuǎn)速為______r/min。9.如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機的功工作示意圖，圖E、F是演示實驗的示意圖，C圖是______沖程，與它原理相同的是______圖所示的演示實驗，汽油機的工作示意圖中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是______圖（后兩空選填字母）。10.汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，其中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是______沖程。一單缸汽油機轉(zhuǎn)速為3000r/min，則每秒對外做功______次，______個沖程。11.內(nèi)燃機有四個工作沖程，如圖是內(nèi)燃機的______沖程，活塞下降時，燃?xì)鈨?nèi)能______（選填“減少”或“增加”）。12.“遼寧艦”服役，圓了中國航母夢。如圖甲為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度。汽缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對外做功，內(nèi)能______（選填“增大”、“減小”或“不變”），同時推動活塞，使艦載機獲得巨大的牽引力。這一過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與汽油機的______（選填“乙”或“丙”）圖沖程相同。汽油機中其他三個沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的______

來完成。該單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，則它每秒鐘燃?xì)鈱ν庾龉_____次。三、實驗探究題13.如圖所示是內(nèi)燃機某一沖程的示意圖，其中噴油嘴正在噴油，由圖可知：（1）這種內(nèi)燃機是______（選填“汽油機”或“柴油機”）；（2）它在吸氣沖程吸入的物質(zhì)是______（選填“空氣”或“汽油”或“柴油”或“空氣和汽油的混合物”）。（3）圖中內(nèi)燃機處在______沖程，該沖程中其能量轉(zhuǎn)化是把______

能轉(zhuǎn)化為______

能。在一個工作循環(huán)中，除了本次沖程對外做功，其他三次沖程是靠飛輪的______

完成。（4）若此內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為50r/s（即每秒飛輪轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)），那么，它正常工作時，每秒鐘對外做功______次。

答案與解析1.C解析：內(nèi)燃機的四個沖程有：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。其中做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，對外做功；其他的三個沖程都是靠飛輪的慣性完成的。故選C。解決此題要知道在內(nèi)燃機的四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其他幾個沖程都是靠飛輪的慣性完成的。2.C解析：甲圖排氣門開啟，活塞上行，排出廢氣，是排氣沖程；乙圖兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；丙圖兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；丁圖進(jìn)氣門開啟，活塞下移，空氣和汽油混合物流入汽缸，是吸氣沖程；故正確排列順序應(yīng)該為：丁丙乙甲。故選C。汽油機的一個工作循環(huán)由如圖所示的四個沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。用口訣：“先看氣門開關(guān)情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關(guān)上壓縮關(guān)下功”判斷沖程名稱。此題主要考查了內(nèi)燃機四個沖程的特點。要掌握通過氣閥的關(guān)閉情況和活塞的運動情況來判斷是哪一個沖程。3.A解析：如圖，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞下行，因此是做功沖程，做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。A.火箭升空時，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，符合題意；B.搓手取暖是克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不合題意；C.滾擺上升，質(zhì)量不變，高度增加，重力勢能增大，速度減小，動能減小，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，不合題意；D.太陽能加熱水是熱傳遞的過程，是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，不合題意。故選：A。內(nèi)燃機是利用內(nèi)能做功的機器，其在工作時有四個沖程，即吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。其中壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程。然后分析四個選項中的能量轉(zhuǎn)化，并找出與其相同的過程。此題要結(jié)合內(nèi)燃機的四個沖程特點和沖程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系以及分析清楚不同場景中涉及的能量轉(zhuǎn)化。4.D解析：根據(jù)內(nèi)燃機的工作過程可知，第二個沖程是壓縮沖程，在此過程中活塞壓縮氣缸內(nèi)的氣體，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣缸內(nèi)的氣體溫度升高。第三個沖程是做功沖程，此時燃料燃燒生成的高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊麑ν庾龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。故選D。內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，這四個沖程的順序是一定的，不能改變。其中的壓縮沖程和做功沖程進(jìn)行了兩次重要的能量轉(zhuǎn)化：壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。本題考查汽油機的工作循環(huán)及能量轉(zhuǎn)化。明確內(nèi)燃機的四個沖程，并且知道每個沖程中的能量轉(zhuǎn)化是解決此題的關(guān)鍵。5.B解析：已知汽油機的轉(zhuǎn)速是120r/s，所以該汽油機每秒可以完成240個沖程，可以做60次功。故選B。在四沖程汽油機中，一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，對外做功一次，完成4個沖程，據(jù)此分析計算。在四沖程汽油機中，一個工作循環(huán)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，對外做功一次，這個知識是平常學(xué)習(xí)中比較容易忽視的，需要引起注意。6.噴油嘴；火花塞解析：柴油機和汽油機在構(gòu)造上的主要區(qū)別是：柴油機頂部有噴油嘴；汽油機頂端有火花塞。故答案為：噴油嘴；火花塞。汽油機和柴油機的異同點：（1）相同點：四個沖程相同，能的轉(zhuǎn)化相同。（2）不同點：①吸入的物質(zhì)不同；②結(jié)構(gòu)不同；③壓強不同，效率不同；④點火方式不同。從構(gòu)造和沖程上掌握汽油機和柴油機的相同點和不同點，屬于基礎(chǔ)知識的考查。7.內(nèi)；機械；吸氣；壓縮；做功；排氣解析：熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)為機械能的機器，常見的內(nèi)燃機有汽油機和柴油機；四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成的。故答案為：內(nèi)；機械；吸氣；壓縮；做功；排氣。（1）熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置；（2）熱機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，分別是：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。本題考查了學(xué)生對熱機概念以及內(nèi)燃機的四個沖程的掌握，是基礎(chǔ)性題目，比較簡單。8.做功；壓縮；1200解析：（1）熱機是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置；（2）由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞向上運行，可以判斷此沖程為壓縮沖程；（3）汽油機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，若該汽油機每秒完成40個沖程，則每秒它對外做功10次，飛輪轉(zhuǎn)動20周，飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min。故答案為：做功；壓縮；1200。（1）四個沖程中壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；（2）由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；（3）熱機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃?xì)鈱ν庾龉?次，活塞往返2次，飛輪轉(zhuǎn)動2周，根據(jù)這個比例關(guān)系可以求出答案。本題考查了熱機沖程的判斷、能量的轉(zhuǎn)化以及轉(zhuǎn)速的計算，熟記相關(guān)數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵。9.做功；F；B解：（1）A圖中，進(jìn)氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；B圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；C圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；D圖中，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程。（2）E圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點，棉花就會燃燒。是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；F圖對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；汽油機的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，因此與做功沖程原理相同的是F實驗。故答案為：做功；F；B。（1）判斷汽油機的四個沖程，先看進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉情況，進(jìn)氣門打開的是吸氣沖程，排氣門打開的是排氣沖程，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉的是壓縮沖程或者做功沖程；活塞上行為壓縮沖程和排氣沖程；活塞下行為吸氣沖程和做功沖程。（2）改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種。做功改變物體內(nèi)能的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，具體來說是內(nèi)能和機械能的相互轉(zhuǎn)化。對物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高；物體對外做功，物體的內(nèi)能減少，溫度降低。此題是通過內(nèi)燃機的工作原理和課本中的實驗來驗證做功改變物體內(nèi)能的方法，是一道比較簡單的實驗題，掌握熱機的工作原理。10.壓縮；25；100解：據(jù)分析可知，在壓縮沖程中，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；飛輪轉(zhuǎn)速是3000r/min=50r/s，因一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，做功一次，所以每秒可以做功25次，共100個沖程。故答案為：壓縮；25；100。汽油機曲軸轉(zhuǎn)一圈，完成2個沖程，1個工作循環(huán)中包括4個沖程并對外做功1次；在汽油機的做功沖程中能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能、壓縮沖程中能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。內(nèi)燃機（汽油機、柴油機）的四個沖程工作特點進(jìn)行分析解答，記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小，會根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行相關(guān)計算。11.做功；減少解：圖中火花塞正在噴出電火花，該沖程是內(nèi)燃機的做功沖程；在做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馀蛎涀龉?，推動活塞下降，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能，燃?xì)獾膬?nèi)能減少、溫度降低。故答案為：做功；減少。當(dāng)汽油機的火花塞噴出電火花點燃燃?xì)鈺r是做功沖程，這是做功沖程的特點；在做功沖程中，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。本題考查了學(xué)生對做功沖程特點及能量轉(zhuǎn)化的了解與掌握，屬于基礎(chǔ)題目。12.減小；丙；慣性；15解析：（1）據(jù)題目可知，汽缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對外做功，內(nèi)能減小，同時推動活塞，使艦載機獲得巨大的牽引力；這一過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與熱機中的做功沖程相同，都是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，圖中丙圖所示的是做功沖程。其他三個沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成的。（2）一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，說明1min飛輪轉(zhuǎn)1800r。則每秒鐘，飛輪轉(zhuǎn)1800r60s=30轉(zhuǎn)，完成302故答案為：減?。槐?；慣性；15。（1）物體對外界做功，物體的內(nèi)能減小，溫度降低。（2）在四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，完成4個沖程，并對外做功1次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)2圈。此題考查了改變內(nèi)能的方式、內(nèi)燃機的四個沖程工作特點，故記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小，會根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行相關(guān)計算是解決該題的關(guān)鍵。13.柴油機；空氣；做功；內(nèi)；機械；慣性；25解析：（1）由題知，內(nèi)燃機的頂端是噴油嘴，所以該內(nèi)燃機是柴油機。（2）在柴油機的吸氣沖程中吸入的是空氣。（3）圖中的氣門閉合、燃料燃燒做功，活塞下移，是做功沖程；該沖程中，燃?xì)馀蛎涀龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。在一個工作循環(huán)中，除了做功沖程對外做功，其他三次沖程是靠飛輪的慣性

完成。（4）此內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為50r/s，即每秒飛輪轉(zhuǎn)50轉(zhuǎn)，每秒