1、热机与社会发展考点一：热机的工作原理1. (多选)在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图1242所示加热一段时间后，塞子冲出去了，则()A加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能B塞子冲出前，试管内气体压强不断增大C塞子冲出时，试管内气体温度不变D塞子冲出时，塞子增加的机械能是由试管内气体的内能转化的2.热机工作过程中的能量转化顺序是()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内能机械能化学能3.下列所示的工具工作过程中使用热机的是()4.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
2、，内能不变C温度升高，内能增大D温度降低，内能减小5. 如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的_冲程的能量转化相同6.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的温度_，内能_，这与_图所示冲程中的能量转化相同与热机工作原理相同的是_图所示的演示实验：汽油机利用内能来做功的冲程是_图考点二：内燃机的工作过程1.如图所示是汽油机的四个冲程的示意图，其中表
3、示做功冲程的是()2.如图所示为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空(1)A的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(2)B的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(3)C的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(4)D的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(5)正常工作顺序为_，其中A实现_能向_能的转化，D实现_能向_能的转化(6)你认为让汽车获得动力的冲程是_，排出了汽车废气的冲程是_，依靠飞轮惯性来完成的冲程是_(均填字母序号)3.如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是()A甲乙丙丁 B乙丙甲丁C丁丙乙甲 D丁甲丙乙4.摩托车上的热机工作时提供动
4、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5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6内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是()A燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能B在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能C在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能D在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能7.如图所示是四冲程汽油机的工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_冲程，当燃料在气缸内燃烧时将_能转化为内能8.柴
5、油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的气缸顶部没有_而有_，在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是_，而柴油机吸入气缸的是_考点三：内燃机转速与做功次数、活塞运动次数、工作循环的关系1.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400 r/min，该汽油机每秒钟内完成_个冲程，对外做功_次，活塞往复运动_次，有_个工作循环2.已知一台单缸四冲程汽油机正常工作时，气缸内的活塞1 min内往复运动1800次，则此汽油机每秒钟内()A完成15个工作循环，做功15次B完成15个工作循环，做功30次C完成30个工作循环，做功15次D完成30个工作循环，做功30次3.某台汽油机飞轮的转速为240 r/min，在1 m
6、in内，汽油机完成_个工作循环，活塞往复_次，对外做功_次，完成_个冲程考点四：热机效率与环境保护1.一辆氢气动力试验汽车10 min内在平直路面上匀速行驶了1.2104 m，消耗了0.15 kg的氢气此过程中汽车受到的阻力为1.0103 N(氢气的热值取1.4108 J/kg)求：(1)氢气完全燃烧产生的热量(2)汽车的牵引力做的功(3)汽车发动机的效率2.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是()A热机一个工作循环只有一次做功过程B热机的效率能达到100%C热机使用中尾气冒黑烟时效率最高D热机的大量使用会造成环境污染3.随着人们生活水平的提高，汽车走进千家万户关于小汽车涉及的知识说法正确
7、的是()A用甘油做发动机的冷却剂B发动机做功冲程将内能转化为机械能C精心保养可使发动机的效率达到100%D排出的尾气对环境没有任何污染4.如图所示，是小轿车汽油机工作时的能量转化示意图，消耗2 kg汽油，可获得的动能是多少？(汽油的热值为4.6107 J/kg)5.有一功率为40 kW，热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5 kg的汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20 m/s的速度向前匀速沿直线行驶，还可前进多远？(汽油的热值为4.6107 J/kg)6.如图所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程错开，在
8、飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作(1)发动机在做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将_能转化为_能(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数该发动机在1 s内做功_J，单缸排量V_L.在每个做功冲程中，发动机做功W_J.(3)在做功冲程中，燃气对活塞所做的功可表示为WpV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p_Pa.(1 L103 m3)20
9、19-2020学年九年级物理考点归类复习专题二十八 ：热机与社会发展参考答案考点一：热机的工作原理1. (多选)在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图1242所示加热一段时间后，塞子冲出去了，则()A加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能B塞子冲出前，试管内气体压强不断增大C塞子冲出时，试管内气体温度不变D塞子冲出时，塞子增加的机械能是由试管内气体的内能转化的【答案】BD【解析】酒精的化学能转化为内能后只有部分给了水，因为还存在热量损失，故A选项错误塞子冲出前，试管内气体增多，试管又是密闭的，因此试管内气体压强增大，故B选项正确塞子冲出时，管内气体对外做功，内能减少
10、，温度降低，故C选项错误塞子冲出时，试管内气体的内能转化为塞子的机械能，故D选项正确2.热机工作过程中的能量转化顺序是()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内能机械能化学能【答案】B3.下列所示的工具工作过程中使用热机的是()【答案】B【解析】热机是把内能转化为机械能的装置；自行车、水上脚踏车、皮划艇是消耗人体的化学能转化为机械的机械能柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能4.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【答案】D5. 如图所示是演示点火
11、爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的_冲程的能量转化相同【答案】做功6.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的温度_，内能_，这与_图所示冲程中的能量转化相同与热机工作原理相同的是_图所示的演示实验：汽油机利用内能来做功的冲程是_图【答案】升高增大丙乙丁考点二：内燃机的工作过程1.如图所示是汽油机的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是()【答案】C【解析】A图
12、进气门打开，活塞向下运动，气体流入气缸，是吸气冲程；B图两气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积变小，是压缩冲程；C图两气门都关闭，活塞向下运动，气缸容积变大，火花塞点火，是做功冲程；D图排气门打开，活塞向上运动，气体排出气缸，是排气冲程2.如图所示为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空(1)A的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(2)B的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(3)C的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(4)D的进气门_，排气门_，活塞向_运动，为_冲程(5)正常工作顺序为_，其中A实现_能向_能的转化，D实现_能向_能的转化(6)你认为让汽车获得动力的冲
13、程是_，排出了汽车废气的冲程是_，依靠飞轮惯性来完成的冲程是_(均填字母序号)【答案】(1)关闭关闭上压缩(2)关闭打开上排气(3)打开关闭下吸气(4)关闭关闭下做功(5)CADB机械内内机械(6)DBABC3.如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是()A甲乙丙丁 B乙丙甲丁C丁丙乙甲 D丁甲丙乙【答案】C【解析】甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程故正确排
14、列顺序应该为丁丙乙甲4.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【答案】C5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【答案】D6内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是()A燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能B在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能C在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能D在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能【答案】D7.如图所示是四冲程汽油机的工作状态示意
15、图，由图可以看出，此时它正处在_冲程，当燃料在气缸内燃烧时将_能转化为内能【答案】压缩化学8.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的气缸顶部没有_而有_，在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是_，而柴油机吸入气缸的是_【答案】火花塞喷油嘴汽油和空气的混合物 空气考点三：内燃机转速与做功次数、活塞运动次数、工作循环的关系1.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400 r/min，该汽油机每秒钟内完成_个冲程，对外做功_次，活塞往复运动_次，有_个工作循环【答案】80204020【解析】已知飞轮转速2400 r/min40 r/s，即每秒飞轮转动40圈，则该汽油机每秒钟内完成的冲程数为240个80个，
16、对外做功的次数为次20次，活塞往复运动的次数为140次40次，工作循环的个数为个20个2.已知一台单缸四冲程汽油机正常工作时，气缸内的活塞1 min内往复运动1800次，则此汽油机每秒钟内()A完成15个工作循环，做功15次B完成15个工作循环，做功30次C完成30个工作循环，做功15次D完成30个工作循环，做功30次【答案】A3.某台汽油机飞轮的转速为240 r/min，在1 min内，汽油机完成_个工作循环，活塞往复_次，对外做功_次，完成_个冲程【答案】120240120480考点四：热机效率与环境保护1.一辆氢气动力试验汽车10 min内在平直路面上匀速行驶了1.2104 m，消耗了0
17、.15 kg的氢气此过程中汽车受到的阻力为1.0103 N(氢气的热值取1.4108 J/kg)求：(1)氢气完全燃烧产生的热量(2)汽车的牵引力做的功(3)汽车发动机的效率【答案】(1)氢气完全燃烧放出的热量：Q放mq0.15 kg1.4108 J/kg2.1107 J.(2)因为汽车匀速行驶，所以牵引力Ff1.0103 N，牵引力所做的功：WFs1.0103 N1.2104 m1.2107 J.(3)汽车发动机的效率：100%57.1%.2.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是()A热机一个工作循环只有一次做功过程B热机的效率能达到100%C热机使用中尾气冒黑烟时效率最高D热机的大量使
18、用会造成环境污染【答案】D3.随着人们生活水平的提高，汽车走进千家万户关于小汽车涉及的知识说法正确的是()A用甘油做发动机的冷却剂B发动机做功冲程将内能转化为机械能C精心保养可使发动机的效率达到100%D排出的尾气对环境没有任何污染【答案】B【解析】汽车发动机是利用水来做冷却剂的，这是利用了水的比热容较大的性质，故A选项错误；发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，故B选项正确；无论科技如何发展，热机工作时，总存在一些摩擦，故效率一定不会达到100%，故C选项错误；汽车排放的废气中含有一氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，故D选项错误4.如图所示，是小轿车汽油机
19、工作时的能量转化示意图，消耗2 kg汽油，可获得的动能是多少？(汽油的热值为4.6107 J/kg)【答案】由图可知，轿车的汽油机效率：100%100%100%15%；2 kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放mq2 kg4.6107 J/kg9.2107 J，由热机效率的表达式100%变形得小轿车获得的动能：WW总Q放15%9.2107 J1.38107 J.5.有一功率为40 kW，热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5 kg的汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20 m/s的速度向前匀速沿直线行驶，还可前进多远？(汽油的热值为4.6107 J/kg)【答案】23
20、 km6.如图所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作(1)发动机在做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将_能转化为_能(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数该发动机在1 s内做功_J，单缸排量V_L.在每个做功冲程中，发动机做功W_J.(3)
21、在做功冲程中，燃气对活塞所做的功可表示为WpV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p_Pa.(1 L103 m3)【答案】(1)内机械(2)1.21050.5600(3)1.2106【解析】(1)在做功冲程中，高温、高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能；(2)因为P，所以发动机在1 s内做功：WPt120103 W1 s1.2105 J，因为四缸总排量为2.0 L，所以单缸排量：V2.0 L0.5 L，因为发动机在1 s内做功1.2105 J，发动机有四个缸同时工作，所以每个缸1 s内做功：W1.2105 J3104 J，又因为转速为6000 r/min，四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次，所以1 s内做功50次，每个做功冲程做功：W3104 J600 J.(3)因为WpV，V0.5 L0.5103 m3，所以燃气对活塞的压强：p1.2106 Pa.
