2019_2020学年中考物理考点归类复习专题二十八热机与社会发展练习含解析.doc

2019-2020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
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12－4－2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，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 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．
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1.2×104 m，消耗了0.15 kg的氢气．此过程中汽车受到的阻力为1.0×103 N(氢气的热值取1.4×108 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4.6×107 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4.6×107 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．

①该发动机在1 s内做功________J，单缸排量V＝________L.
②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W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝________Pa.(1 L＝10－3 m3)

2019-2020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12－4－2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，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】B
3.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】D　
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．

【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)D　B　ABC
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
【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】C　
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
【答案】D　
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
【答案】D
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．

【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】80　20　40　20
【解析】已知飞轮转速2400 r/min＝40 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2×40个＝80个，对外做功的次数为次＝20次，活塞往复运动的次数为1×40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】A
3.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】120　240　120　480
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1.2×104 m，消耗了0.15 kg的氢气．此过程中汽车受到的阻力为1.0×103 N(氢气的热值取1.4×108 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＝mq＝0.15 kg×1.4×108 J/kg＝2.1×107 J.
(2)因为汽车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝1.0×103 N，
牵引力所做的功：W＝Fs＝1.0×103 N×1.2×104 m＝1.2×107 J.
(3)汽车发动机的效率：η＝＝×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．热机的大量使用会造成环境污染
【答案】D
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4.6×107 J/kg)

【答案】由图可知，轿车的汽油机效率：η＝×100%＝×100%＝×100%＝15%；
2 kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J，
由热机效率的表达式η＝×100%变形得
小轿车获得的动能：W＝ηW总′＝ηQ放＝15%×9.2×107 J＝1.38×107 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4.6×107 J/kg)
【答案】23 km
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．

①该发动机在1 s内做功________J，单缸排量V＝________L.
②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W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝________Pa.(1 L＝10－3 m3)
【答案】(1)内　机械
(2)①1.2×105　0.5　②600　
(3)1.2×106
【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)①因为P＝，所以发动机在1 s内做功：W＝Pt＝120×103 W×1 s＝1.2×105 J，因为四缸总排量为2.0 L，
所以单缸排量：V＝×2.0 L＝0.5 L，②因为发动机在1 s内做功1.2×105 J，发动机有四个缸同时工作，所以每个缸1 s内做功：W＝×1.2×105 J＝3×104 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：
W′＝×3×104 J＝600 J.
(3)因为W′＝pV，V＝0.5 L＝0.5×10－3 m3，所以燃气对活塞的压强：p＝＝＝1.2×106 Pa.

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