14.1热机-2023-2024学年九年级物理全一册学优生重难点易错题精练（人教版）

14.1热机同步易错题集高频考点高频考点一、热机1、定义：把内能转化为机械能的机械叫做热机。2、热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。二、内燃机1、内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机两大类。2、内燃机工作过程（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。（2）内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。活塞往复运动2次。（3）四冲程汽油机工作示意图①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。机械能转化为内能。③做功冲程：火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。内能转化为机械能。④排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。总结：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程。三、汽油机和柴油机区别1、汽油机：汽缸顶部为火花塞，吸入汽油和空气的混合物，点火方式为点燃式，效率较低。2、柴油机：汽缸顶部为喷油嘴，吸入空气，点火方式为压燃式、效率较高。易错题集易错题集一、选择题（共12小题）1．（2023•新疆中考）人类最早发明的热机是（）A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机解：热机是指各种利用内能做功的机械，17世纪人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机；内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是19世纪后期发明出来的，故A正确。答案：A。2．（2023•桂林模拟）关于内燃机，下列说法正确的是（）A．内燃机的实际工作效率可达100% B．汽油机和柴油机使用同种燃料 C．汽油机和柴油机均属于内燃机 D．在做功冲程中，机械能转化为内能解：A、据课本知识可知，由于内燃机工作时，一定有能量的损失，所以效率一定小于100%，故A错误；B、汽油机燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，故B错误；C、利用内能做功的机器称为内燃机，汽油机和柴油机均属于内燃机，故C正确；D、内燃机工作时，在做功冲程中，内能转化为机械能；故D错误；答案：C。3．（2023•绥化中考）如图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是（）A．B．C．D．解：A．进气门和排气门都关闭，活塞上行，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程，故A符合题意；B．进气门打开，排气门关闭，活塞下行，所以是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故B不符合题意；C．进气门关闭，排气门打开，活塞上行，所以是排气冲程，此冲程没有能量转化，故C不符合题意；D．进气门和排气门都关闭，活塞下行，所以是做功冲程，做功冲程是将内能转化为机械能的过程，故D不符合题意。答案：A。4．（2023•广州模拟）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（）A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能解：A、汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误；B、在压缩冲程，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，气体的内能变大，温度升高，故B错误；C、做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C正确；D、排气冲程中没有能量的转化，故D错误。答案：C。5．（2023•滨州模拟）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（）A．甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是排气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程是吸气冲程解：热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，A正确；乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，B正确；丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，C错误；丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，D正确。答案：C。6．（2023•徐州中考）在汽油机的工作循环中，将内能转化为机械能，对外提供动力的冲程是（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程解：四冲程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；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，故C正确。答案：C。7．（2022•日照中考）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（）A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程解：如图乙，扭转瓶子时，小明施加的外力压缩瓶内的气体，是机械能转化为内能，这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似；当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。所以A、C、D都错，B正确。答案：B。8．（2022•宜宾期中）热机在工作过程时，能量的转化过程是（）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．化学能→机械能→化学能解：热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能。答案：B。9．（2022•佛山模拟）在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。其中表示做功冲程原理相同的演示实验图，表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是（）A．乙、丙 B．甲、丁 C．甲、丙 D．乙、丁解：甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程；由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲，表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是丁图。答案：B。10．（2022•南昌模拟）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，内能减小解：汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低。答案：D。11．（2023•遂宁模拟）李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（）A．60个冲程，做了15次功 B．60个冲程，做了60次功 C．120个冲程，做了30次功 D．30个冲程，做了30次功解：飞轮转速是1800r/min＝30r/s，即该飞轮每秒钟转30圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程、做功1次，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误。答案：A。12．（2022•郑州期末）如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（）

A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD解：A是吸气冲程、B是压缩冲程、C是做功冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与C图做功冲程相似；AB、a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故AB正确；C、蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，而图A中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，是汽油机的吸气冲程，与蒸汽弹射装置工作时的原理不同，故C错误；D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确。答案：C。二、填空题（共6小题）13．（2022•绥化中考）如图所示是汽油机的做功冲程，在此冲程中汽缸内气体的内能减小（选填“增大”“不变”或“减小”）。解：如图所示，火花塞有火花，两个气阀都关闭，活塞向下运动，故是汽油机的做功冲程；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，内能减小，机械能增大。答案：做功；减小。14．（2023•雅安中考）如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为内能，内燃机工作的压缩冲程原理与该过程相同。解：把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中压缩套筒内空气做功，使套筒内气体的内能增加，达到艾绒的着火点。在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同；答案：内；压缩。15．（2022•南充中考）小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的做功冲程原理相同，这一过程内能转化为机械能。解：正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这是锅内的气体对外做功，锅内气体的内能转化为机械能；内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气的内能转化为机械能。答案：做功；机械。16．（2023•鞍山中考）如图所示的汽油机处于压缩（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程将机械能转化为内能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功20次。解：由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能。汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次。答案：压缩；机械；内；20。17．（2023•雅安模拟）近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化（填物态变化名称）成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况是内能转化为机械能，从而提高了热机的效率。解：据题意可知，该内燃机在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，使得水蒸气的内能转化为内燃机的机械能，即这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。答案：汽化；内能转化为机械能。18．（2022•广东中考）如图表示四冲程汽油机处于排气冲程。汽车尾气带走的能量不能（选填“能”或“不能”）自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有方向性。解：图中排气门打开，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；大量向外散失的能量不会自动再汇集回来，说明能量转化和转移是具有方向性；答案：排气；不能；方向性。三、实验探究题（共2小题）19．（2023•天水模拟）世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的。比如蒸汽机和汽油机都是热机，它们工作时，能的转化过程是内能转化为机械能，喜欢探究的小明同学做了如图甲、乙所示的实验，其中乙（选填“甲”或“乙”）图可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示，来回摩擦绳甲乙使金属筒的温度升高，这是通过做功的方式改变了金属筒的内能；当筒内的酒精蒸气将软木塞弹开后，周围的人能闻到酒精的气味，这个扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动。解：（1）蒸汽机和汽油机都属于热机，工作时将内能转化为机械能；（2）由图甲可知，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；此过程与蒸汽机的工作过程相似，反映了蒸汽机的工作原理。在图乙中，火焰使上方空气温度升高、上升，热空气带动叶轮转动，内能转化为机械能，与汽油机的工作原理相同。图中的工作过程是内能转化为机械能，是汽油机的做功冲程。（3）来回拉绕在金属筒上的绳子，绳子对筒做功时，机械能转化为筒的内能，筒的温度升高，筒内酒精蒸气的温度也会升高，内能增加；当酒精蒸气的内能足够大时会将塞子喷出，酒精蒸气的内能转化为塞子的机械能，周围的人也能闻到酒精味，说明了分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。答案：内能转化为机械能；乙；做功；分子在不停地做