北京课改版物理八年级全册《7.9 热机》同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)下列机械属于热机的是
A. 电动机 B. 洗衣机 C. 汽油机 D. 滑轮组
2.(3分)下列有关热机的说法中不正确的是
A. 热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程
B. 为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性
C. 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率
D. 热机的大量使用会造成环境污染
3.(3分)如图为汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是
A. 进气门打开,排气门关闭 B. 喷油嘴喷出雾状汽油
C. 靠飞轮的惯性完成 D. 内能转化为机械能
4.(3分)3.(2021武汉期中)如图为柴油机的四个冲程示意图,但顺序不对,下列相关说法错误的是( )
A. 甲图冲程中,只吸入了空气
B. 乙图冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
C. 在一个工作循环内,正确的顺序是甲→丙→乙→丁
D. 若它的曲轴转速是,则每钟可外做功次
5.(3分)如图所示,在烧瓶内盛少量水,用橡胶塞塞住管口,对瓶内打气,当塞子跳起来时,可以看到瓶内出雾,塞子跳起来的过程与选项中汽油机的四个冲程原理相同的是
A. B.
C. D.
6.(3分)为使舰载机在短时间内达到起飞速度,航母上安装了蒸汽弹射装置,如图所示为其简化原理图。气缸内蒸汽体积膨胀对外做功,同时推动活塞,从而使舰载机获得巨大的牵引力,弹射出去。从能量转化角度讲,蒸汽弹射装置原理与汽油机工作的四个冲程中相似的是
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7.(3分)下列关于热机的说法不正确的是
A. 热机用的是化石燃料
B. 内燃机和柴油机都属于热机
C. 热机是将内能转化为机械能的机器
D. 热机的曲轴转动一周,完成一个工作循环
8.(3分)下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是
A. 古人钻木取火 B. 冬天双手摩擦取暖
C. 一杯热水慢慢变凉 D. 人从滑梯滑下臀部发热
9.(3分)如图所示,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,其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将内能转化为机械能的冲程示意图分别是
A. 乙、丙 B. 甲、丙 C. 甲、丁 D. 乙、丁
10.(3分)4.(2022江汉区期中)如图为四冲程内燃机工作时各冲程的示意图,图中画出的活塞和曲轴的位置和进气门,排气门的开闭情况与文字描述对应的是( )
A. B.
C. D.
二 、填空题(本大题共7小题,共28分)
11.(4分)汽油机作为汽车的“心脏”,是汽车行驶的核心。如图是单缸汽油机构造示意图,在压缩冲程结束时,______填部件名称产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将 ______能转化成 ______能。
12.(4分)图中是某四冲程内燃机工作循环中的 ______冲程,若此内燃机秒内对外做功次,则飞轮转速是 ______。
13.(4分)如图所示,将水加热至沸腾后,塞子被冲出,此过程的能量转化与汽油机的 ______ 冲程相同。塞子冲出的瞬间,试管口出现的“白气”是水蒸气发生了 ______ 。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为,则内对外做功 ______ 次。
14.(4分)如图为某单缸四冲程汽油机的 ______ 冲程,工作时气缸的温度升高,内能 ______ ,汽油机气缸冷却时是通过 ______ 方式来改变内能的,完全燃烧的汽油放出的热量是 ______ 。若该汽油机每秒对外做功次,那么该汽油机飞轮转速为 ______ 。汽油的热值为
15.(4分)年月日,入冬以来的第一场暴雪袭击了阜新大地。暴雪连续两天两夜不间断地降落,严重地影响了我市的交通。雪停后全市主干路利用铲车除雪,柴油机是铲车的主要动力设备,某铲车的四冲程柴油机的曲轴转速是,则它对外做功 ______次,它吸气冲程吸入汽缸的物质是 ______,若该铲车完全燃烧柴油放出的热量,当油箱中的柴油消耗掉五分之一时,剩下柴油的热值是 ______。
16.(4分)“汽车不但要吃油,有时也要喝水”,用水冷却发动机是因为水的______大,在发动机开始工作后一段时间内,水箱中水的内能会______填“增加”或“减少”,一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是,则汽油机每秒钟内完成______冲程和对外做功______次。
17.(4分)12.“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦,如图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。
(1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为_____(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。
(2)气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能_____,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,这时从能量转化角度讲,相当于内燃机的_____冲程。
三 、实验题(本大题共1小题,共6分)
18.(6分)如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题:
来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过 ______ 的方式改变物体内能。
酒精温度升高,这是通过 ______ 的方式改变物体内能。
酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能 ______ 选填“增加”或“减少”,转化为木塞的 ______ 选填“机械”或“内”能,这一过程的能量转化方式与四冲程汽油机工作时的 ______ 冲程相同。
答案和解析
1.【答案】C;
【解析】解:
电动机、洗衣机是电能转化为机械能的装置,不属于热机,故错误;
C.汽油机都是把内能转化成机械能的装置,属于热机,故正确;
D.滑轮组是简单的机械,不属于热机,故错误。
故选:。
热机是把内能转化成机械能的装置,分析各选项能量转化即可正确解题。
此题主要考查了对热机的理解,是一道容易出错的题目。
2.【答案】C;
【解析】解:
、热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程,正确,不符合题意;
、为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性,正确,不符合题意;
、用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率,增大热机功率不能增大热机的效率,错误,符合题意;
、热机的使用,使人类对化石能源的依赖很强,现在大气污染的主要途径就是利用化石能源,正确,不符合题意.
故选:
①热机是把内能转化为机械能的装置;热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能;
②用水循环来降低热机的温度,主要是利用水比热容较大的特性;
③用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率;
④热机的使用,使人类对化石能源的依赖很强,现在大气污染的主要途径就是利用化石能源的结果,人类不能以牺牲环境为代价来发展.
本题为热学综合题,考查了学生对热机效率、热机工作时的能量转化和热值概念的了解与掌握及水比热容大的特性,知识点多,判断时,要灵活运用所学知识,要细心!
3.【答案】D;
【解析】解:观察图可知,汽油机的进气门和排气门都关闭,火花塞打出电火花,气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能,该冲程对外提供动力,不需要靠飞轮惯性完成,故错误,正确。
故选:。
汽油机的做功冲程,进气门和排气门关闭,火花塞打出电火花,气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧。
油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,对外提供动力。
此题主要考查了对汽油机做功冲程的认识和了解,熟练掌握汽油机和柴油机的区别和联系是解答该题的关键。
4.【答案】B;
【解析】略
5.【答案】C;
【解析】解:
在烧瓶内盛少量水,用橡胶塞塞住管口,对瓶内打气,当塞子跳起来时,可以看到瓶内出雾,塞子跳起来的过程,该过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
、图中,汽油机进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,此冲程没有能量转化,故不符合题意。
、图中,汽油机两气门都关闭,活塞向上运动,压缩气缸内气体,是压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能,故不符合题意。
、图中,汽油机两气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程中燃气的内能转化为机械能,故符合题意。
、图中,汽油机进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,此冲程没有能量转化,故不符合题意。
故选:。
做功可以改变物体的内能,对物体做功,物体的内能会增加,物体对外做功,其内能会减小。
内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成;由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
四个冲程中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,排气和吸气冲程没有能的转化。
此题主要考查了做功改变物体的内能和内燃机四个冲程能量的转化,属于综合性题目。
6.【答案】C;
【解析】解:气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,此过程中内能转化为机械能,相当于汽油机的做功冲程。
故选:。
做功可以改变物体的内能,物体对外做功,物体的内能减小,温度降低。
此题主要考查内燃机四个冲程的工作特点,属于基础题。
7.【答案】D;
【解析】解:
、热机是利用天然气、煤、石油作为燃料的,所以用的是化石燃料,故正确;
、热机包括内燃机,柴油机和汽油机都属于内燃机,所以正确;
、热机是利用燃料燃烧释放的内能来做功的,故正确;
、热机一个工作循环,包含个冲程,曲轴转动圈,活塞往复次,对外做功次,故不正确.
故选
天然气、煤、石油属于化石燃料;
热机包括内燃机,柴油机和汽油机都属于内燃机;
热机是利用内能做功的机器;
四冲程汽油机个工作循环中,曲轴、飞轮转两圈,活塞来回往复次,对外做功次.
此题主要考查了热机的燃料、热机的分类、热机的能量转化以及燃机的四个冲程工作特点,是一道综合性题目.
8.【答案】C;
【解析】解:、钻木取火是摩擦生热,机械能转化为内能,属于做功改变物体内能,故错误;
、冬天双手互相摩擦,手会发热,是通过做功方式改变了手的内能,故错误;
、一杯热水慢慢变凉,即热水放出热量,这是通过热传递改变物体内能的,故正确;
、人从滑梯滑下臀部发热,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是通过做功改变了物体的内能,故错误;
故选:。
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
解决此类题目的关键是能根据做功和热传递改变物体内能的区别正确判断改变物体内能的方式。
9.【答案】C;
【解析】解:
甲图对试管中的水加热,加快水的蒸发,试管中水蒸气的内能增大、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,是将机械能转化为内能的过程;
丙图两气门都关闭,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;
丁图两气门都关闭,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;
由以上分析可知看出与做功冲程原理相同的是甲,表示汽油机将内能转化为机械能的冲程示意图对应正确的是丁图。
故选:。
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;
改变物体内能的方式有热传递和做功两种;做功改变物体内能的实质是能量的转化,对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,物体的内能减少,温度降低。
此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法,是一道比较简单的实验题,掌握热机的工作原理,学会变通。
10.【答案】C;
【解析】略
11.【答案】;
【解析】解:汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,燃料燃烧,此过程中化学能转化为内能。
故答案为:火花塞;化学;内。
汽油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化成内能,压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,燃料燃烧是化学能转化为内能;做功冲程将内能转化成机械能。
此题主要考查了内燃机冲程的能量转化以及熟悉每个冲程的特征,是比较基本的问题,要重点掌握。
12.【答案】做功 2400;
【解析】解:从图中可以看出,气门都关闭、火花塞点火和活塞向下移动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程;
因为一个工作循环飞轮转圈,完成个冲程,做功次;秒内对外做功次,飞轮转,飞轮转动的圈数为。
故答案为:做功;。
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;根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断什么冲程;
汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中曲轴转圈,飞轮转周,做功一次。
此题主要考查了内燃机的工作过程,知道在一个工作循环中曲轴转圈、飞轮转周、做功一次是解答该题的关键。
13.【答案】;
【解析】解:将水加热至沸腾后,塞子被冲出,在此过程中内能转化为机械能,做功冲程也是把内能转化为机械能;
塞子冲出的瞬间,试管口出现的“白气”是水蒸气发生了液化;
飞轮转速是,表示每秒飞轮转动圈,则该汽油机完成个工作循环,要经过个冲程,做功次。
故答案为:做功;液化;。
做功冲程把内能转化为机械能;物质由气态转变为液态的过程叫做液化;
四冲程汽油机完成一个工作循环,要经过个冲程,燃气对外做功次,活塞往返次,飞轮转动周。
此题主要考查内燃机工作特点及能量转化情况,属于基础题。
14.【答案】;
【解析】解:由图可知,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,汽油机正处于压缩冲程;
工作时,活塞对气缸内的燃料做功,气缸的温度升高,内能增加;
汽油冷却时,放出热量,内能减少,是通过热传递方式来改变内能的;
汽油完全燃烧放出的热量:;
该汽油机每秒对外做功次,则汽油机每分钟对外做功次,
由于汽油机一个工作循环完成个冲程,飞轮和曲轴转圈,对外做功次,所以该汽油机飞轮每分钟飞轮转圈,即该汽油机飞轮转速为。
故答案为:压缩;增加;热传递;;。
根据进气门、排气门的打开和关闭情况,活塞的运动方向判断汽油机的冲程;
对物体做功,物体的内能增加,温度升高;
做功和热传递都可以改变物体的内能;
根据求出汽油完全燃烧放出的热量;
汽油机一个工作循环完成个冲程,飞轮和曲轴转圈,对外做功次。
此题主要考查汽油机冲程的判断、改变内能的方式、燃料完全燃烧放热的计算以及热机的有关计算,是一道综合题,难度不大。
15.【答案】25 空气 4.3×107;
【解析】解:四冲程柴油机飞轮的转速是,表示每秒飞轮转动圈,而每圈个冲程,做功一次,所以内完成个冲程、对外做功次;
四冲程柴油机吸入汽缸的物质是空气;
根据得柴油的热值为:
;
热值是燃料的一种性质,其大小与燃料的质量等无关,所以当油箱中的柴油消耗掉五分之一时,剩下柴油的热值不变,仍为。
故答案为:;空气;。
热机完成一个工作循环,要经过个冲程,燃气对外做功次,活塞往返次,飞轮转动周;
四冲程柴油机吸入汽缸的物质是空气;
根据燃料完全燃烧放出热量公式算出柴油的热值;热值是燃料的一种性质,其大小与燃料的质量等无关。
此题主要考查的是学生对柴油机工作原理的认识和了解以及热量公式的应用,常见题目。
16.【答案】比热容 增加 40 10;
【解析】解:发动机需要散热,而在同样时间内尽量多地吸收热量的液体,就是比热容较大的水。
水吸收发动机放出的热量而升温,内能增加。
一台单缸四冲程汽油机,飞轮每转动周,就完成个冲程,对外做功次;飞轮转速是,即每秒钟做功次,完成个冲程。
故答案为:比热容;增加;;。
用水冷却发动机,区别于其他液体的关键,就是其在同样吸热升高相同温度时,可以吸收更多的热量,即要从比热容的角度考虑。
用水冷却发动机,水会因此而吸收发动机的机体放出的热量,从而会升温,所以流出到水箱后温度会比没有工作时高一些,即内能增加。
汽油机完成一个工作循环,经过四个冲程,燃气对外做功一次,活塞往复两次,飞轮转动两周,完成个冲程。
本题的关键是明白内燃机一个工作循环,经历四个冲程,燃气对外做功一次,活塞往返两次,曲轴转动两周。
17.【答案】定滑轮;减小;做功;
【解析】略
18.【答案】做功 热传递 减少 机械 做功;
【解析】解:拉动皮条克服摩擦力做功,是将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变金属管内能;
酒精吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递改变物体的内能。
塞子被酒精蒸气顶出,是筒内酒精蒸气膨胀对塞子做功,酒精蒸气的内能减少,酒精蒸气内能转化为木塞的机械能;
其能量转化过程与内燃机中的做功冲程相同。
故答案为:做功;热传递;减少;机械;做功。
改变物体内能的方式有做功和热传递:做功是能量的转化过程,对物体做功,物体内能增大;
热传递是能量的转移,物体吸收热量,内能增加;
利用内能做功,内能转化为机械能;内燃机中的做功冲程将内能转化为机械能。
此题结合实例考查了改变物体的内能的方法、汽油机的工作过程等知识的应用,要会理论联系实际进行分析解答,是中考的热点。