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沪粤版 九年级
第十二章　内能与热机
12.4热机与社会发展
课时练习
【2023·柳州】下列关于热机的说法正确的是(　　)
A．热机的效率为100%
B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气
D．热机工作时都要利用燃料的化学能
D
1
热值
2
2023年10月31日，搭载空间站梦天实验舱的长征五号B遥四运载火箭在文昌航天发射场点火发射。火箭用液态氢作燃料是因为液态氢的__________大；液态氢燃烧的过程将____________能转化为内能，内能再转化为________能。火箭发动机________(填“属于”或“不属于”)热机。
化学
机械
属于
【点拨】
火箭上升时，燃料燃烧释放的化学能转化为内能，内能又转化为火箭的机械能，故火箭发动机属于热机。
C
3
【2023·武威月考】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
4
【2023·邵阳】如图是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图，它表示的是(　　)
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
【点拨】
由题图可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，故该示意图表示的是做功冲程，故选C。
【答案】
C
5
【2023·玉林】如图所示是一台四冲程内燃机的________(填“压缩”或“做功”)冲程，这个冲程是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式改变气缸内气体的内能的。
压缩
做功
惯性
6
【2023·兰州】一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的______________来完成的；若飞轮的转速为
1 200 r/min，则该汽油机每秒做功________次。
10
【点方法】
单缸四冲程汽油机，1个工作循环，飞轮转2圈，完成4个冲程，对外做功1次。简称“1421”。由题可知飞轮的转速 1 200 r/min＝20 r/s，即飞轮每秒转动20圈，则该汽油机每秒做功10次。
7
以下关于热机效率，说法正确的是(　　)
A．热机做的有用功越多，效率就越高
B．热机的功率越大，效率就越高
C．热机效率是描述热机性能的重要指标
D．热机消耗的燃料越多，效率就越低
【点拨】
热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，是描述热机性能的重要指标；功率是表示物体做功快慢的物理量。
【答案】
C
8
【2023·长春】内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为(　　)
A．7% B．28% C．31% D．34%
【点拨】
内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以，结合能量流向图可知，该内燃机的效率为34%。故选D。
【答案】
D
9
【2023·衡阳】汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确的是(　　)
A．热机排出的尾气没有内能
B．热机的效率能达到100%
C．热机的大量使用会造成环境污染
D．汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【点拨】
热机在使用时会排放出一些有害的气体，会造成环境污染，故C正确。
【答案】
C
10
【中考·邵阳】小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是(　　)
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【点拨】
本题考查了学生对汽油机和柴油机区别的掌握，解题时容易混淆，采用比较法进行分析判断。
【答案】
D
C
11
【2023·赤峰】汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程(　　)
硝化棉燃烧
12
【2023·长沙】如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到的现
象是____________。这是因为活塞压缩空气，使空气的内能________，温度升高，这一过程与内燃机工作的________冲程原理相同。
增加
压缩
【点拨】
当把活塞迅速压下去时，活塞对筒内的空气做功，筒内空气的内能就会增加，温度就会升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉就燃烧起来；汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能。
13
【2023·汕头模拟】老师用如图(a)所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动。由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。
丙
(1)图(a)实验中能量转化方式与图(b)中汽油机的哪个冲程相同？______(填序号)。
(2)图(b)中四个冲程的工作顺序是________，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程有________。(均填序号)
(3)图(c)是柴油机的能流图，带“？”的是________带走的能量，这台柴油机的效率η＝________。
丁乙丙甲
丙
废气
30%
45
(4)若某单缸四冲程汽油机的功率为36 kW，做功冲程每次对外做功800 J，则在1 s内该汽油机能完成________个做功冲程，此汽油机飞轮的转速为________r/min。
5 400
【点拨】
14
【创新题】现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：
压缩冲程
(1)如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况，请将其补充完整：
①________；②___________________。
(2)我们发现热机工作时，一般要在气缸的外面安装一个水箱用来降低气缸的温度，是利用水________的特性，这是采用________的方式来减小气缸内能的。
内能转化为机械能
比热容大
热传递
2
(3)有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水，水在气缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功________次，这种汽油机这样设计的目的是________________。
提高热机的效率
【点拨】
六冲程汽油机比原有的四冲程汽油机多做一次功，因此一个工作循环中共做功2次，因为利用了排气冲程后的废气余热，所以大大地提高了热机的效率，节约了能源。
15
一单缸四冲程汽油机飞轮转速为3 600 r/min，做功时气缸平均压强为2×105 Pa，活塞面积为500 cm2，活塞行程为10 cm，求：
解：活塞受到的推力
F＝pS＝2×105 Pa×500×10－4 m2＝104 N。
(1)活塞受到的推力。
一个做功冲程中燃气所做的功为
W＝Fs＝104 N×10×10－2 m＝103 J。
(2)一个做功冲程中燃气所做的功。
(3)该汽油机的功率。

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