2020-2021學(xué)年九年級(jí)物理全冊14. 1 熱機(jī)

14.1熱機(jī)

一、選擇題

1.四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的沖程是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

【答案】B

【解析】在四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，壓縮沖程中活塞壓縮氣體對(duì)其做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

故選B.

2.關(guān)于熱機(jī)，下列說法正確的是（）

A.吸氣沖程中，汽油機(jī)和柴油機(jī)吸入的都是空氣

B.做功沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.柴油機(jī)有噴油嘴而沒有火花塞

D.做功沖程是依靠飛輪的慣性完成的

【答案】C

【解析】A.吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入的是空氣，而柴油機(jī)吸入的是柴油和空氣的混合物，故A錯(cuò)誤；

B.做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯(cuò)誤；

C.柴油機(jī)頂部有噴油嘴而沒有火花塞，故C正確；

D.做功沖程以外的三個(gè)沖程是依靠飛輪的慣性完成的，故D錯(cuò)誤。

選C。

3.如圖所示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（）

A.壓縮沖程,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

B.壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

D.做功沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

【答案】C

【解析】圖中的氣門關(guān)閉，活塞下行，并且電火花打火，這是做功沖程的特點(diǎn)；在做功沖程中，能

量轉(zhuǎn)化關(guān)系是氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能由此可知ABD錯(cuò)誤，C正確；

4.如圖是單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程的示意圖，下列四組關(guān)于這種內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖

程的順序排列正確的是（）

A.丙、丁、乙、甲B.乙、丁、甲、丙

C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁

【答案】C

【解析】甲圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程；乙圖中進(jìn)氣門開啟，氣體流入汽缸，

是吸氣沖程；丙圖中排氣門開啟，氣體流出汽缸，是排氣沖程；丁圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)

動(dòng)，是做功沖程。所以正確的排序是乙、甲、丁、丙，故C正確。

5.如圖所示的實(shí)驗(yàn)或機(jī)器均改變了物體的內(nèi)能，其中與另外三個(gè)改變內(nèi)能方法不同的是（）

A.空氣推動(dòng)塞子時(shí),內(nèi)能減少

空氣被壓縮時(shí)內(nèi)能增大D.內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程

【答案】A

【解析】改變內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞.選項(xiàng)A是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能，改變了水的溫

度；選項(xiàng)B、C、D是通過做功的方式改變內(nèi)能，A符合題意.

6.對(duì)于圖中所示的四幅圖，下列說法中正確的是（）

A.甲圖中軟木塞飛出時(shí)，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能增加

B.乙圖中兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起鉤碼，主要是因?yàn)榉肿娱g存在引力

C.丙圖中活塞向上運(yùn)動(dòng)是內(nèi)燃機(jī)的做功沖程

D.丁圖中小朋友下滑時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

【答案】B

【解析】A.甲圖中水蒸氣對(duì)軟木塞做功，軟木塞飛出時(shí)，管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能減少，故A錯(cuò)誤;

B.乙圖中兩個(gè)壓緊的鉛塊能吊起鉤碼，主要是因?yàn)榉肿娱g存在引力，故B正確；

C.丙圖中活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，是內(nèi)燃機(jī)的排氣沖程，故C錯(cuò)誤；

D.丁圖中小朋友下滑時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤.

故選B.

7.下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，其能量轉(zhuǎn)化方式與圖示汽油機(jī)對(duì)應(yīng)沖程類似的是（）

A.電火花發(fā)生器點(diǎn)火后將盒蓋頂出B.滾擺向下運(yùn)動(dòng)

C.向下壓縮空氣引火儀酒精燈加熱杯中冷水

III

【答案】A

【解析】圖示中汽油機(jī)是做功沖程，能量轉(zhuǎn)化方式為內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.

A.電火花發(fā)生器點(diǎn)火后將盒蓋頂出，燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A符合題意為答案.

B.滾擺向下運(yùn)動(dòng)，重力勢能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故B不符合題意.

C.向下壓縮空氣引火儀，對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，能量轉(zhuǎn)化方式為機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故C不符合

題意.

D.酒精燈加熱杯中冷水，是通過熱傳遞改變水的內(nèi)能的，故D不符合題意.

8.如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程的描述正確的是（）

A.吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸

B.壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小

C.做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

D.排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分

【答案】A

【解析】汽油機(jī)在吸氣沖程中，進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)

入汽缸，故A正確；

在壓縮沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為內(nèi)能的過程，故B錯(cuò)誤；

在做功沖程中，燃料燃燒釋放的內(nèi)能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失，只有一少部分轉(zhuǎn)化

為機(jī)械能，故C錯(cuò)誤；

在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的大部分，故D錯(cuò)誤。

9.2019年春節(jié)期間熱映的《流浪地球》被譽(yù)為開啟了中國科幻電影元年。這部電影講述了多年以后

太陽急速衰老膨脹，無法再給地球提供能量，人類為了拯救地球而點(diǎn)燃木星周圍的可燃?xì)怏w，逃離

太陽系的故事。其中“點(diǎn)燃木星”將地球推開相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

【答案】C

【解析】''點(diǎn)燃木星”將地球推開，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，相當(dāng)于內(nèi)燃機(jī)的做功沖程。

A.吸氣沖程，無能量轉(zhuǎn)化；

B.壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；

c.做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

D.排氣沖程，無能量轉(zhuǎn)化。

10.（多選）有關(guān)熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）

A.組成物質(zhì)的分子之間存在引力和斥力

氏在只有熱傳遞過程中，吸收熱量的物體溫度升高

C.在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，做功沖程的功能是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

D.溫度低于0℃的室外，仍有水蒸氣存在

【答案】ACD

【解析】A.物質(zhì)的分子之間有相互的引力和斥力，故A正確；

B.在熱傳遞過程中，吸收熱量的物體溫度可能不變，如晶體在熔化過程中吸收熱量，但溫度不變，

故B錯(cuò)誤；

C.在四沖程內(nèi)燃機(jī)中，做功沖程高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故C正確；

D.溫度低于0℃的室外，冰可以升華為水蒸氣，即溫度低于0℃的室外，仍有水蒸氣存在，故D正確。

故選ACD?

二、填空題

1L某汽油機(jī)工作過程有吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程。如圖為一沖程工作示意圖，在這個(gè)過

程中—能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。若該汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是4800r/min,則汽油機(jī)每秒鐘做功一次。

【答案】做功內(nèi)40

【解析】[1][2]如圖為做功沖程，其特點(diǎn)是活塞向下運(yùn)動(dòng)，火花塞噴火，在此過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)

械能。

[3]汽油機(jī)對(duì)外做一次功時(shí)，完成1個(gè)工作循環(huán)即4個(gè)沖程，此時(shí)飛輪轉(zhuǎn)2圈，則若該汽油機(jī)的飛輪

轉(zhuǎn)速是4800r/min,即80r/s,則每秒鐘做功40次。

12.如圖所示，在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部放一小團(tuán)干燥的棉花，快速壓下活塞，可觀察到棉花

著火燃燒，此過程中活塞對(duì)筒內(nèi)氣體做功，氣體的內(nèi)能（選填“增加”或“減少”），這與四沖

程汽油機(jī)的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。

【答案】增加壓縮

【解析】［1］在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃

燒起來；說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加；

［2］壓火儀實(shí)驗(yàn)中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。

13.內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是…沖

程，選擇水作為發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液，是利用水的較大的特點(diǎn).

【答案】做功比熱容

【解析】內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程中，實(shí)現(xiàn)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的是壓縮沖程；實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

的是做功沖程；由于水比熱容最大，所以相同質(zhì)量的水和其他液體相比較，在升高相同的溫度的情

況下，水吸收的熱量多，故用水做冷卻液.

14.如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被

點(diǎn)燃。此過程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的沖程相同。某汽油機(jī)在一次工作中為汽車提供了

50kW的機(jī)械功率，使汽車以72km/h的速度行駛了Imin,則此過程中汽車牽引力大小為N,

牽引力做功J。

I

III

【答案】壓縮25003xl06

【解析】［1］在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃

燒起來；說明壓縮筒內(nèi)空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高；壓縮過程中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化

為空氣的內(nèi)能，故該過程中，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相同。

［2］汽車以72km/h的速度行駛了Imin,說明汽車勻速行駛，由功率公式知p=Fv得

F=B=5黑0%

v72,

——m/s

3.6/

［3］汽車運(yùn)動(dòng)的距離

72

=vt=——m/sxlx60s=1200m

3.6

所以牽引力做功為

W=Fs=2500Nx1200m=3x1()6J

15.如圖甲所示，小明在吹氣球時(shí)，被吹大了的氣球沒能用手握住，呼嘯著飛了出去，若他及時(shí)撿拾

起氣球，將會(huì)感覺到它噴氣的嘴部溫度和原來相比（選填“變高”“變低”或“沒有變化”），

此過程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與（選填“乙”或“丙”）圖中的能量轉(zhuǎn)化是一致的。

甲乙丙

【答案】變低乙

【解析】［1］氣球內(nèi)的氣體向外噴出，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成球的機(jī)械能，球內(nèi)氣體的溫度降低。

［2］汽油機(jī)的做功沖程中，火花塞放電，點(diǎn)燃混合氣體，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化

成機(jī)械能，所以汽油機(jī)的做功沖程與這一情景過程中能量的轉(zhuǎn)化是一致的；如圖乙中，進(jìn)氣門和排

氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，因此是做功沖程。

四、簡答題

16.如圖，小汽車是常用的交通工具。請你運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)回答下面有關(guān)小汽車的問題：

（1）燃料在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)發(fā)生了哪些能量轉(zhuǎn)化？

（2）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用水來做冷卻劑，為什么？

【答案】答：（1）燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)發(fā)生了兩次能量轉(zhuǎn)化，先由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（1分），再由內(nèi)能

轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；（2）水的比熱容較大（1分），質(zhì)量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時(shí)，

吸收的熱量多

【解析】（1）小汽車是內(nèi)燃機(jī)的--種，燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)發(fā)生和能量轉(zhuǎn)化有兩次，先由燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)

化為內(nèi)能，再由能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的常用水來作冷卻劑是因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它液體比較，升高相同溫

度時(shí)，吸收的熱量多。

五、綜合題

17.閱讀短文，回答下列問題：

空氣的動(dòng)力

空氣動(dòng)力是指空氣與物體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用在物體上的力，簡稱氣動(dòng)力.當(dāng)我們快速地松開鼓起

來的氣球時(shí)，氣球會(huì)“嗖”的一下飛出去了，這時(shí)氣球獲得了氣動(dòng)力.

經(jīng)過長時(shí)間探索，人們已經(jīng)成功制造出多種使用壓縮空氣為動(dòng)力，推動(dòng)葉片或者活塞運(yùn)動(dòng)的發(fā)

動(dòng)機(jī)，即葉片式、活塞式空氣發(fā)動(dòng)機(jī).

如圖是某新型的以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車.它共有4個(gè)壓縮空氣缸，總?cè)萘繛?0L,可儲(chǔ)存標(biāo)

準(zhǔn)大氣壓下90m3的空氣，其設(shè)計(jì)最高速度可達(dá)15妹m/h,平均每加一次氣能行駛200km或10h.由于

空氣發(fā)動(dòng)機(jī)不直接使用燃料，因而具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、維修成本低、操控方便、“零”排放的優(yōu)

點(diǎn).即使因?yàn)榧夹g(shù)不成熟導(dǎo)致某些缺點(diǎn)，在科學(xué)界引起不小的爭議，但這項(xiàng)技術(shù)仍然具有廣闊的發(fā)展

空間.

根據(jù)上述材料，回答下列問題：

（1）壓縮空氣動(dòng)力汽車最理想的加氣工具應(yīng)是_______（選填“內(nèi)燃機(jī)”“電動(dòng)機(jī)”或“蒸汽機(jī)”）

提供動(dòng)力的.

（2）空氣發(fā)動(dòng)機(jī)是利用_______能做功的，空氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力時(shí)與四沖程汽油機(jī)的______沖程工

作過程相似.

A.吸氣B.壓縮C.做功