人教版九年级上册物理第十四章《内能的利用》热机 专题训练含答案及解析

简单
1、如图是内燃机的_________冲程，在这个冲程中，_________能转化为
_________能．
【分析】当内燃机的电火花打火时是做功冲程；内燃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．
【解答】两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，其能量转化关系是内能转化机械能．
故答案为：做功；内；机械．
2、在汽油机的压缩冲程中，_________能转化为_________能，在做功冲程中，_________能转化为_________能．
【分析】解决此题要知道内燃机在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能．
【解答】在汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能；
故答案为：机械，内，内，机械．
3、下列各交通工具实际应用中不使用热机作动力的是（）
A．无轨电车B．汽车C．飞机D．轮船【分析】热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能．
【解答】汽车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的．
电车工作时是通过电动机工作的，没有使用热机．
故选A．
4、如图所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，用酒精灯加热试管使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在水蒸气冲出软木塞的过程中________的内能减少，而软木塞的________能增加．
【分析】本题抓住做功改变物体内能．做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，
对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小．动能和势
能统称为机械能．
【解答】改变物体内能方式：做功．对物体做功，物体内能会增加，物体对
外做功，物体内能会减小．水蒸气对塞子做功，内能减少，温度降低．水蒸
气会把软木塞冲出．软木塞的动能增加，重力势能也增加，所以软木塞的机
械能增加．
故答案为：水蒸气；机械．
5、摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【分析】在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃
气推动活塞做功，将内能转化为机械能．
【解答】做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供
动力；
故选C．
6、在汽油机的压缩冲程中，汽缸内气体的温度和内能的变化情况是（）A．温度降低，内能减小B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能增大
【分析】改变物体内能的方式：一是做功，对物体做功（压缩气体做功），
物体的内能增加、温度升高；二是热传递．
【解答】在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，机械能转化为气体的
内能，使气体的内能增大、温度升高．
故选C．
7、如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中________图是做
功冲程，________图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程．
【分析】解决此题可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”；其中，气阀门都关闭谓之关，只有一个气阀门打开谓之开．
【解答】由图可知，乙图中的气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程；
甲图中的排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，在该冲程中是依靠飞轮的惯性来完成的冲程；
故答案为：乙，甲．
8、关于四冲程柴油机的压缩冲程，下列说法正确的是（）
A．气缸里的气体质量变大
B．气缸里的气体压强变大
C．气缸里的气体温度降低
D．气缸里的气体内能转化为机械能
【分析】在柴油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，据此对照选项的说法做出判断．
【解答】柴油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中，气体的质量不变，由于体积减小，所以压强增大，同时温度升高．故只有选项B正确．
故选B．
9、金属制成的汽缸中装有柴油和空气的混合物，有可能使汽缸中的柴油达到燃点的过程是（）
A．迅速向里推活塞B．迅速向外拉活塞
C．缓慢向里推活塞D．缓慢向外拉活塞
【分析】做功可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减少；外界对物体做功，物体的内能增加．
【解答】向里推活塞时是外界对气缸内的气体做功，可以使气体的内能增加，温度升高，所以可以使气缸中的柴油达到燃点；但是如果缓慢的推活塞，那么气体和外界会发生热传递，气体的温度会降低，不能到达柴油的燃点；
故选A．
10、柴油机的构造和汽油机相似，主要的不同是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个________，它们的点火方式也不同，柴油机靠的是________式，汽油机靠的是________式．
【分析】汽油机和柴油机的异同点：
（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同．
（2）不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同．
【解答】（1）汽油机的气缸顶部是火花塞，柴油机的气缸顶部是一个喷油嘴；（2）①汽油机在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，点火方式是点燃式；
②在柴油机的压缩冲程末，温度升高超过柴油的着火点，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油迅速燃烧，点燃方式是压燃式．
故答案为：喷油嘴；压燃；点燃．
11、一台柴油机飞轮转速为2400r/min，则每秒做功的次数为（）
A．10次B．20次C．30次D．40次【分析】要解决此题需要知道一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对
【解答】热机将燃料的化学能通过燃烧转化为内能；在做功冲程中，内能转化成活塞的机械能．
故答案为：内；内；机械．
14、热机的四个工作冲程中，对外做功的冲程是（）
A．吸气B．压缩C．做功D．排气【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，只有做功冲程对外输出功，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成．
【解答】内燃机的四个冲程有：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；其中做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，对外做功．
故选C．
15、下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能．
【分析】内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，这四个冲程的顺序是一定的，不能改变．
其中的压缩冲程和做功冲程进行了两次重要的能量转化：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．
【解答】根据内燃机的工作过程可知，第二个冲程是压缩冲程，在此过程中活塞压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，气缸内的气体温度升高．其中柴油机的气缸中的柴油就是由此点燃的，因此柴油机的点火方式叫压燃式．第三个冲程是做功冲程，此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能．
故选D．
16、我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循
环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是（）
A．将废气排出缸外
B．完成对外做功
C．吸进汽油和空气的混合物
D．压缩燃料和空气的混合物
【分析】本题应抓住汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动．
【解答】压缩冲程：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动．压缩汽油和空气的混合气体，使其内能增加，温度升高．
故选D．
17、下列关于热机的说法中，错误的是（）
A．热机就是热力发动机的简称
B．热机的大量使用会造成环境污染
C．热机排出的尾气带走很多热量
D．通过技术改进，热机的效率可达到100%
【分析】热机排出的废气带走了大量的热量，所以热机的效率都比较低，同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境．
【解答】A、热机是利用内能来做功的机器，是热力发动机的简称，该选项正确；
B、热机的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，该选项正确；
C、热机排出的废气要带走很多热量，这是热机效率低的原因之一．该选项正确；
D、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%．该选项错误；故选D
难题
1、关于热机错误的说法是（）
A．利用内能来做功的机器叫热机
B．蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机
C．一切热机的工作过程都包括四个冲程
D．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率
【分析】利用燃料燃烧获得的内能来工作的机器叫热机；
热机包括：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机；
热机的效率指的是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比．
【解答】A、热机就是利用热来工作的机器；
B、蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机；
C、热机并不都是4冲程的，也有2冲程的；
D、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率．故选C．
2、公路上有一辆小汽车和一台拖拉机，经检查都发生了故障并且都是因为电池坏了无法发动，而且没有备用电池，有人建议：只要把它们推动以后（）A．小汽车和拖拉机都能发动
B．只有小汽车可以发动
C．只有拖拉机可以发动
D．小汽车和拖拉机都不能发动
【分析】这个题其实是考查汽油机和柴油机的区别，汽油机是火花塞，需要
用电瓶提供的电能点燃汽油，柴油机是喷油嘴，不需要电瓶提供电能．
【解答】小汽车内部是汽油机，其压缩冲程末需要火花塞点燃汽油和空气的
混合物，完成做功冲程，所以需要电瓶提供电能，电瓶损坏就无法发动；拖
拉机内部是柴油机，其结构是喷油嘴，是压燃式点火，没有蓄电池也可以工作．所以蓄电池坏了拖拉机也可以继续发动，而小汽车不能．
故选C．
3、汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（）
A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
【分析】汽油机和柴油机的异同点：
（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同．
（2）不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④
点火方式不同．
【解答】A、汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气，该选项说法不正确；
B、在压缩冲程末，柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，该选项说法不正确；
C、柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高，该选项说法正确；
D、在压缩冲程末，柴油机汽缸内的温度比汽油机的高，该选项说法不正确．故选C．
4、下列过程中，与汽油机做功冲程的能量转化相同的是（）
A．用“搓手”取暖的过程
B．水蒸气顶起水壶盖的过程
C．小孩沿滑梯下滑的过程
D．流星在大气层中穿行的过程
【分析】内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程．其中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．
做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能；当物体对外做功时，内能转化为机械能．
【解答】做功冲程是将内能转化为机械能；
A、两个手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，不符合题意；
B、烧开水时，壶盖被水蒸气顶起，是水蒸气对壶盖做功的结果，这时水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；符合题意；
C、小孩在下滑过程中与滑梯摩擦生热，一部分机械能转化成内能，不符合题意；
D、“流星”进入大气层后，流星和空气之间有摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，不符合题意；
故选B．
5、热机工作时的下列说法中正确的是（）
A．汽油机工作时的工作物质是汽油
B．某汽油机飞轮的转速是1800转/分，它每秒对外做功15次
C．压缩冲程的能量转化是内能转化为机械能
D．柴油机在气缸的顶部有一个火花塞
【分析】本题抓住内燃机的四个冲程，只有做功冲程，做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力．内燃机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．曲轴转两圈，做功一次．
【解答】A、汽油机工作时的工作物质是汽油，应该是汽油和空气的混合物，不符合题意．
B、某汽油机飞轮的转速是1800转/分，它每秒对外做功15次，每秒转30圈，
曲轴转两圈，做功一次．符合题意．
C、压缩冲程的能量转化是内能转化为机械能说法错误，压缩冲程的能量转化
是机械能转化为内能，不符合题意．
D、柴油机在气缸的顶部有一个火花塞，应该是喷油嘴，不符合题意．
故选B．
6、如图四种车辆中适合使用汽油机做动力的是（）
A．B．C．D．
【解答】汽油机比柴油机轻巧，制造成本低，噪声较小，低温起动性较好，
轿车和轻型货车则大多用顶置气门水冷式汽油机；柴油机比较笨重，体积较
大，柴油机压缩比很高，热效率和经济性都要好于汽油机，同时在相同功率
的情况下，柴油机的扭矩大，由于上述特点，柴油发动机一般用于大、中型
载重货车上．
故选A．
7、内燃机的一个工作循环包括四个冲程，即吸气冲程、_________冲程、做
功冲程、排气冲程．其中将内能转化为机械能的是_________冲程．
【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，
只有做功冲程对外做功，其它三个冲程依靠飞轮惯性迅速完成．
【解答】四冲程内燃机的四个冲程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、
排气冲程；其中做功冲程是内能转化为机械能；
故答案为：压缩，做功．
8、在四冲程汽油机的工作过程中，通过做功增加燃料混合物内能的冲程是
（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【分析】内燃机在压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为
机械能的冲程．
【解答】在压缩冲程中，活塞对燃料混合物做功，使燃料混合物的内能增加、
温度升高．
故选B．
9、六冲程引擎是《大众科学》评选出的2007年度世界十大发明之一，它在
四冲程的吸气、压缩、_______和排气冲程后，将水注入汽缸，由于缸内温度极高，水在瞬间_______为蒸汽，推动活塞运动，产生第五冲程．最后蒸汽进入冷凝器，_______成水，下一个循环可以再次使用．（后两空格填物态变化）【分析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
物体由液态变成气态的过程叫汽化，由气态变成液态的过程叫液化．
【解答】内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；汽缸内温度很高，水吸热后会发生汽化现象变成水蒸气，体积膨胀后可以推动活塞运动对外做功；
当水蒸气遇冷会变成液态的水，此过程发生的是液化现象；
故答案为：做功，汽化，液化．
10、（1）如图1所示，试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的_______能转化为塞子的机械能．四冲程汽油机工作过程中的_______冲程与上述能量转化过程相同．
（2）如图2所示是热机的_______冲程，在这个冲程中，活塞压缩燃料使它的温度升高，是通过_______的方式增加燃料的内能．
（3）为了不让柴油机在工作时温度升得太高，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这是通过_______的方式降低气缸的温度，采用水是因为水的_______较大．
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，温度升高；物体向外做功内能会减小．
试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，四冲程内燃机中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程．
发生热传递的条件是物体之间有温度差，热量会从高温物体传向低温物体．比热容是表示物体吸热或放热本领的物理量．
【解答】
（1）图1中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程；
四冲程汽油机工作过程中的做功冲程与上述能量转化过程相同；
（2）图2中的甲图中活塞上行，气门关闭，所以是压缩冲程；
在柴油机的压缩冲程中，压缩气体时对气体做功，气体的内能增大，气体的
温度升高；
（3）此时如果外面被水包围，这样汽缸和水之间就有温度差，通过热传递的
方式使热量从高温的汽缸传向低温的水，汽缸内能就会减小；
因为水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量；
故答案为：内；做功；压缩；做功；热传递；比热容．
11、如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会
把木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，在这个过程中，
（1）酒精燃烧时，________能转化为________ 能．
（2）水的温度升高，这是用________的方法增加了水的内能．
（3）水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的温度________，内能
________．这个过程与热机________冲程能量转化情况相同．
【分析】（1）燃料的燃烧都是将化学能转化为内能；
（2）热传递是将内能从一个物体转移给另一个物体；
（3）做功改变内能的实质是能量的转化，在做功冲程中，燃气推动活塞向下
运动，内能转化为机械能；．
【解答】（1）酒精灯燃烧，将化学能转化为内能．
（2）水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能，水汽化，产生高温
高压的水蒸气．
（3）水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功．水蒸气的温度降低，内能减小，
将内能转化为机械能；此过程与热机的做功冲程能量转化情况相同，内能转
化为机械能．
故答案为：（1）化学；内；（2）热传递；（3）降低；减小；做功．
12、在四冲程汽油机的工作过程中，把机械能转化为内能的是（）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【分析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中
能量转化是机械能转化为内能．
【解答】在压缩冲程中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气
体做功，将机械能转化为气体的内能．
故选B．
13、关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（）
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能
转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机
的点火方式相同．
A．②③B．①③C．②④D．①②③【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩
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．
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气；汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，
进行压燃式点火．
【解答】
①②③汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能；在压缩冲程中将机械能转化为内能．故①②③正确；
④汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火．故④错误．
故选D．
14、某混合动力型汽车的动力装置由汽油发动机和电动机组成．一般情况下，
蓄电池为电动机供电，由电动机提供动力；当需要较大动力时，由汽油发动
机和电动机共同提供动力；当汽车制动减速时，电动机还可以作为发电机的
蓄电池充电．关于该车动力装置在工作时的能量转化情况，以下分析错误的
是（）
A．汽油发动机做功冲程把内能转化为机械能
B．电动机在提供动力时把电能转化为机械能
C．发动机为蓄电池充电把电能转化为化学能
D．制动减速发电的过程把内能转化为电能
【分析】（1）汽油机利用内能来做功的冲程是做功冲程，它是将内能转化为
机械能的；
（2）电动机消耗电能得到机械能，将电能转化为机械能；
（3）发动机为蓄电池充电时，蓄电池发生化学反应，将电能转化为化学能储
存在蓄电池中；
（4）制动减速发电的过程是将电动机作为发电机来使用的，将机械能转化为
（1）该发动机在1s内做功________J，单缸排量V＝________L；
（2）在每个做功冲程里，发动机做功W＝________J；
图，此图是_______冲程．
（2）汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；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．
【解答】将此杯水倒掉一半，质量改变，但比热容与质量无关，所以水的比热容不变，仍然为4.2×103J/（kg·℃）．
图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程；
故答案为：4.2×103J/（kg·℃）；压缩。