14.1熱機(jī)-2023-2024學(xué)年九年級物理全一冊學(xué)優(yōu)生重難點(diǎn)易錯題精練（人教版）

14.1熱機(jī)同步易錯題集高頻考點(diǎn)高頻考點(diǎn)一、熱機(jī)1、定義：把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械叫做熱機(jī)。2、熱機(jī)的種類很多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等。二、內(nèi)燃機(jī)1、內(nèi)燃機(jī)是現(xiàn)代社會中最常見的一種熱機(jī)，分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。2、內(nèi)燃機(jī)工作過程（1）沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，從汽缸的一端運(yùn)動到另一端的過程，叫做一個沖程。（2）內(nèi)燃機(jī)的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程?；钊鶑?fù)運(yùn)動2次。（3）四沖程汽油機(jī)工作示意圖①吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，汽油和空氣的混合物進(jìn)入氣缸。②壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，燃料混合物被壓縮。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。③做功沖程：火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞向下運(yùn)動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。④排氣沖程：進(jìn)氣門保持關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，把廢氣排出氣缸?？偨Y(jié)：吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程。三、汽油機(jī)和柴油機(jī)區(qū)別1、汽油機(jī)：汽缸頂部為火花塞，吸入汽油和空氣的混合物，點(diǎn)火方式為點(diǎn)燃式，效率較低。2、柴油機(jī)：汽缸頂部為噴油嘴，吸入空氣，點(diǎn)火方式為壓燃式、效率較高。易錯題集易錯題集一、選擇題（共12小題）1．（2023?新疆中考）人類最早發(fā)明的熱機(jī)是（）A．蒸汽機(jī) B．內(nèi)燃機(jī) C．噴氣發(fā)動機(jī) D．火箭發(fā)動機(jī)解：熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械，17世紀(jì)人類發(fā)明了熱機(jī)，最早的熱機(jī)是蒸汽機(jī)；內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)都是19世紀(jì)后期發(fā)明出來的，故A正確。答案：A。2．（2023?桂林模擬）關(guān)于內(nèi)燃機(jī)，下列說法正確的是（）A．內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際工作效率可達(dá)100% B．汽油機(jī)和柴油機(jī)使用同種燃料 C．汽油機(jī)和柴油機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī) D．在做功沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能解：A、據(jù)課本知識可知，由于內(nèi)燃機(jī)工作時，一定有能量的損失，所以效率一定小于100%，故A錯誤；B、汽油機(jī)燃料是汽油，柴油機(jī)的燃料是柴油，故B錯誤；C、利用內(nèi)能做功的機(jī)器稱為內(nèi)燃機(jī)，汽油機(jī)和柴油機(jī)均屬于內(nèi)燃機(jī)，故C正確；D、內(nèi)燃機(jī)工作時，在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；故D錯誤；答案：C。3．（2023?綏化中考）如圖是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是（）A．B．C．D．解：A．進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞上行，所以是壓縮沖程，壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故A符合題意；B．進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞下行，所以是吸氣沖程，此沖程沒有能量轉(zhuǎn)化，故B不符合題意；C．進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞上行，所以是排氣沖程，此沖程沒有能量轉(zhuǎn)化，故C不符合題意；D．進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞下行，所以是做功沖程，做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程，故D不符合題意。答案：A。4．（2023?廣州模擬）關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過程，下列說法正確的是（）A．吸氣沖程：只吸入空氣 B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低 C．做功沖程：氣體推動活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能解：A、汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣的混合物，故A錯誤；B、在壓縮沖程，活塞對氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，氣體的內(nèi)能變大，溫度升高，故B錯誤；C、做功沖程中，燃?xì)鈱钊龉Γ細(xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，故C正確；D、排氣沖程中沒有能量的轉(zhuǎn)化，故D錯誤。答案：C。5．（2023?濱州模擬）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的一部分，汽車多數(shù)采用汽油機(jī)作為發(fā)動機(jī)，如圖是四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)示意圖，下列說法中不正確的是（）A．甲沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．乙沖程是排氣沖程 C．丙沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．丁沖程是吸氣沖程解：熱機(jī)的四個沖程，吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。甲圖：氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能，A正確；乙圖：排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，氣缸容積減小，是排氣沖程，B正確；丙圖：氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了機(jī)械能，C錯誤；丁圖：進(jìn)氣門打開，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程，D正確。答案：C。6．（2023?徐州中考）在汽油機(jī)的工作循環(huán)中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，對外提供動力的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程解：四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)由四個沖程組成：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程；其中壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確。答案：C。7．（2022?日照中考）喜歡思考的小明用塑料礦泉水瓶子進(jìn)行了如下游戲探究：瓶中留有少量水，蓋上瓶蓋（如圖甲）；扭轉(zhuǎn)瓶子（如圖乙）；輕輕扭動瓶蓋，瓶蓋被瓶內(nèi)的氣體沖出，同時瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧（如圖丙）。圖乙和圖丙所示的過程，分別與四沖程內(nèi)燃機(jī)連續(xù)的兩個沖程相似，這兩個沖程是（）A．吸氣沖程和壓縮沖程 B．壓縮沖程和做功沖程 C．做功沖程和排氣沖程 D．壓縮沖程和排氣沖程解：如圖乙，扭轉(zhuǎn)瓶子時，小明施加的外力壓縮瓶內(nèi)的氣體，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這一過程與四沖程內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相似；當(dāng)瓶蓋被瓶內(nèi)的氣體沖出時，是瓶內(nèi)氣體對瓶蓋做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這一過程與四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相似。所以A、C、D都錯，B正確。答案：B。8．（2022?宜賓期中）熱機(jī)在工作過程時，能量的轉(zhuǎn)化過程是（）A．內(nèi)能→化學(xué)能→機(jī)械能 B．化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能 C．化學(xué)能→機(jī)械能→內(nèi)能 D．化學(xué)能→機(jī)械能→化學(xué)能解：熱機(jī)工作時需要燃料，即通過燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而后通過內(nèi)能做功，即將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。答案：B。9．（2022?佛山模擬）在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是兩個演示實(shí)驗示意圖；丙、丁是四沖程汽油機(jī)工作過程中的兩個沖程示意圖。其中表示做功沖程原理相同的演示實(shí)驗圖，表示汽油機(jī)利用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程示意圖對應(yīng)正確的是（）A．乙、丙 B．甲、丁 C．甲、丙 D．乙、丁解：甲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(jī)械能；乙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(diǎn)，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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；丙圖兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；丁圖兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；由以上分析可知看出與做功沖程原理相同的是甲，表示汽油機(jī)利用將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程示意圖對應(yīng)正確的是丁圖。答案：B。10．（2022?南昌模擬）汽油機(jī)在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹而做功，此時氣體的溫度和內(nèi)能的變化情況是（）A．溫度降低，內(nèi)能增大 B．溫度不變，內(nèi)能不變 C．溫度升高，內(nèi)能增大 D．溫度降低，內(nèi)能減小解：汽油機(jī)在做功沖程中，汽油機(jī)內(nèi)部的高溫氣體迅速膨脹對外做功時，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故氣體的內(nèi)能會減小，氣體的溫度會降低。答案：D。11．（2023?遂寧模擬）李麗周末和家人乘車去游玩，某一時刻她看到汽車轉(zhuǎn)速表顯示的轉(zhuǎn)速為1800r/min，她向爸爸了解到汽車發(fā)動機(jī)為四沖程發(fā)動機(jī)，則此時汽車在1s內(nèi)完成了（）A．60個沖程，做了15次功 B．60個沖程，做了60次功 C．120個沖程，做了30次功 D．30個沖程，做了30次功解：飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min＝30r/s，即該飛輪每秒鐘轉(zhuǎn)30圈。因為一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成四個工作沖程、做功1次，所以飛輪轉(zhuǎn)30圈共做功15次、有60個沖程，故A正確，BCD錯誤。答案：A。12．（2022?鄭州期末）如圖a為航母上簡化的蒸汽彈射裝置，能帶動艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度，如圖b為四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。下列判斷不正確的是（）

A．圖a中氣缸內(nèi)的蒸汽體積膨脹，從而推動活塞使艦載機(jī)獲得牽引力 B．氣缸內(nèi)的蒸汽推動活塞時，內(nèi)能減小 C．從能量轉(zhuǎn)化角度講，蒸汽彈射裝置工作時與圖A所示的原理相似 D．汽油機(jī)一個工作循環(huán)的正確順序是ABCD解：A是吸氣沖程、B是壓縮沖程、C是做功沖程、D是排氣沖程，蒸汽彈射裝置是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與C圖做功沖程相似；AB、a圖中，氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹，對外做功，其內(nèi)能減小，同時推動活塞，使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力，該過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，燃?xì)獾膬?nèi)能減小，故AB正確；C、蒸汽彈射裝置工作時內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與汽油機(jī)的做功沖程相似，而圖A中汽油機(jī)的進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下移動，是汽油機(jī)的吸氣沖程，與蒸汽彈射裝置工作時的原理不同，故C錯誤；D、四沖程汽油機(jī)一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，所以汽油機(jī)一個工作循環(huán)的正確順序是ABCD，故D正確。答案：C。二、填空題（共6小題）13．（2022?綏化中考）如圖所示是汽油機(jī)的做功沖程，在此沖程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”“不變”或“減小”）。解：如圖所示，火花塞有火花，兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，故是汽油機(jī)的做功沖程；做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)能減小，機(jī)械能增大。答案：做功；減小。14．（2023?雅安中考）如圖是我國古代發(fā)明的取火器模型圖，把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內(nèi)空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)燃機(jī)工作的壓縮沖程原理與該過程相同。解：把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內(nèi)空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中壓縮套筒內(nèi)空氣做功，使套筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，達(dá)到艾絨的著火點(diǎn)。在該實(shí)驗中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與汽油機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；答案：內(nèi)；壓縮。15．（2022?南充中考）小華發(fā)現(xiàn)家中正在煮飯的高壓鍋限壓閥被氣流頂起，這一現(xiàn)象與熱機(jī)的工作循環(huán)中的做功沖程原理相同，這一過程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。解：正在煮飯的高壓鍋限壓閥被氣流頂起，這是鍋內(nèi)的氣體對外做功，鍋內(nèi)氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。答案：做功；機(jī)械。16．（2023?鞍山中考）如圖所示的汽油機(jī)處于壓縮（選填“壓縮”或“做功”）沖程，這個沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。某單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動速度是2400r/min，則此汽油機(jī)每秒對外做功20次。解：由圖可知，內(nèi)燃機(jī)兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，故可以判斷這個沖程是壓縮沖程，此沖程是通過壓縮氣體做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，說明1s內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動次數(shù)等于40r，一個工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動40次，對外做功20次。答案：壓縮；機(jī)械；內(nèi)；20。17．（2023?雅安模擬）近期科學(xué)家發(fā)明了一種單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立刻向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化（填物態(tài)變化名稱）成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做功，在水蒸氣推動活塞做功的過程中主要的能量轉(zhuǎn)化情況是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而提高了熱機(jī)的效率。解：據(jù)題意可知，該內(nèi)燃機(jī)在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做功，使得水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能，即這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能，提高了熱機(jī)的效率。答案：汽化；內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。18．（2022?廣東中考）如圖表示四沖程汽油機(jī)處于排氣沖程。汽車尾氣帶走的能量不能（選填“能”或“不能”）自動匯集回來轉(zhuǎn)化成燃料的化學(xué)能，這反映了能量的轉(zhuǎn)化具有方向性。解：圖中排氣門打開，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程；大量向外散失的能量不會自動再匯集回來，說明能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是具有方向性；答案：排氣；不能；方向性。三、實(shí)驗探究題（共2小題）19．（2023?天水模擬）世界上很多發(fā)明都是受到生活現(xiàn)象的啟發(fā)而萌生的。比如蒸汽機(jī)和汽油機(jī)都是熱機(jī)，它們工作時，能的轉(zhuǎn)化過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，喜歡探究的小明同學(xué)做了如圖甲、乙所示的實(shí)驗，其中乙（選填“甲”或“乙”）圖可以反映汽油機(jī)的工作原理。如圖丙所示，來回摩擦繩甲乙使金屬筒的溫度升高，這是通過做功的方式改變了金屬筒的內(nèi)能；當(dāng)筒內(nèi)的酒精蒸氣將軟木塞彈開后，周圍的人能聞到酒精的氣味，這個擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動。解：（1）蒸汽機(jī)和汽油機(jī)都屬于熱機(jī)，工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（2）由圖甲可知，燃料燃燒，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水和水蒸氣的內(nèi)能，從玻璃管口噴出的水蒸氣驅(qū)動葉輪轉(zhuǎn)動，水蒸氣會對葉輪做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為葉輪的機(jī)械能；此過程與蒸汽機(jī)的工作過程相似，反映了蒸汽機(jī)的工作原理。在圖乙中，火焰使上方空氣溫度升高、上升，熱空氣帶動葉輪轉(zhuǎn)動，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與汽油機(jī)的工作原理相同。圖中的工作過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是汽油機(jī)的做功沖程。（3）來回拉繞在金屬筒上的繩子，繩子對筒做功時，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒的內(nèi)能，筒的溫度升高，筒內(nèi)酒精蒸氣的溫度也會升高，內(nèi)能增加；當(dāng)酒精蒸氣的內(nèi)能足夠大時會將塞子噴出，酒精蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，周圍的人也能聞到酒精味，說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。答案：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；乙；做功；分子在不停地做