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)下列关于汽油机的说法正确的是
A. 汽油机上的火花塞坏的时候,可以用柴油机的喷油嘴代替
B. 汽油机和柴油机可以达到相同的功率
C. 汽油机中的燃料完全可以用柴油来代替
D. 汽油机与柴油机除了所用燃料之外,其余没有区别
2.(3分)以下机械不属于热机的是
A. 火箭发动机 B. 柴油机 C. 蒸汽机 D. 洗衣机
3.(3分)如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图,该冲程为
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4.(3分)从能量转化的角度看,下列关于一台四冲程内燃机在一个循环中的描述正确的是( )
A. 压缩冲程存在着化学能转化为内能的过程
B. 压缩冲程存在着内能转化为机械能的过程
C. 做功冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程
D. 做功冲程存在着化学能转化为内能的过程
5.(3分)关于内燃机,下列说法是正确的
A. 汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B. 柴油机吸气冲程中吸入柴油和空气的混合物
C. 汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开
D. 汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
6.(3分)如图,用酒精灯加热试管中的水,水沸腾后所产生的水蒸气将软木塞冲起。水蒸气冲起软木塞的过程相当于汽油机的
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7.(3分)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为,则此汽油机每秒内
A. 完成个冲程,做功次 B. 完成个冲程,做功次
C. 完成个冲程,做功次 D. 完成个冲程,做功次
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)如图所示是汽油机四个冲程的工作剖面图,下列关于这四个冲程的说法正确的是
A. 如图是吸气冲程,进气门吸入气缸的物质只有空气
B. 如图是压缩冲程,其能量转化是机械能转化为内能
C. 如图是做功冲程,该冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D. 如图是排气冲程,活塞向上运动,压强增大,温度升高
10.(3分)如图,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是:
A. 压缩冲程,机械能转化为内能 B. 压缩冲程,内能转化为机械能
C. 做功冲程,机械能转化为内能 D. 做功冲程,内能转化为机械能
二 、填空题(本大题共7小题,共28分)
11.(4分)如图所示,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是 ______冲程。在这个能量转化的过程中 ______填“遵循”或“不遵循”能量守恒定律。
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,空塑料瓶内残留着少量的水,拧上瓶盖,用力扭转瓶子,使其内部空间被大幅压缩,然后对着空旷无人的地方快速拨开瓶盖,瓶盖会瞬间弹出,同时可以观察到瓶口和瓶内有白雾产生。小华对比汽油机工作原理,认为图乙就相当于汽油机的 ______冲程;瓶口和瓶内产生白雾,是因为瓶内气体对外做功,内能 ______选填“增加”“不变”或“减少”,水蒸气液化形成了小水滴。
14.(4分)如图所示是四冲程汽油机工作过程中的 ______冲程。若则该汽油机曲轴的转速为。该汽油机对外做功 ______次,为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过 ______的方式减少汽缸内能的,用水来包围汽油机汽缸是利用了水的 ______较大的物理属性。
15.(4分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,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,气体的内能 ______,这与四冲程汽油机的 ______冲程的能量转化相同。某台汽油机飞轮的转速为,在内,汽油机完成 ______个工作循环。
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)一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是,该汽油机每秒钟内完成_____个冲程,做功_____次。
三 、实验题(本大题共1小题,共6分)
18.(6分)按要求完成填空。
如图所示。抽掉玻璃板一段时间后,会看到两个瓶子内气体的颜色变均匀。该实验现象说明______。
如图所示,让玻璃板的下表面充分接触水面,然后稍稍用力向上拉,发现弹簧测力计的读数______选填“变大”、“不变”或“变小”,其原因是玻璃板与水的接触面之间存在______。
如图所示,把一根皮带缠在金属管上并迅速来回拉动数次,会观察到塞子向上飞出。该过程与内燃机的______冲程原理相同。
如图将一个木块置于上表面光滑的小车上,当小车突然向右运动时,木块将会______。
如图用一张硬纸片盖住装满水的杯口,将杯子倒置过来,水和纸片都不会下落,此实验的目的是______。
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】解:、汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,两者不能互换,故错误;
、虽然柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高,在做功冲程中气体的压强大于汽油机,因而可以输出更大的功率,但汽油机和柴油机可以达到相同的功率,故正确;
、汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,两者不能互换,故错误;
、汽油机与柴油机所用燃料不同,结构不同,点燃方式不同,故错误。
故选:。
柴油机和汽油机的区别:
构造和点火方式:柴油机顶部没有火花塞,有一喷油嘴,是压燃式;汽油机顶部有火花塞,为点燃式;
燃料:柴油机燃烧的是柴油,汽油机燃烧的是汽油。
此题主要考查了汽油机和柴油机的区别,是一道基础题。
2.【答案】D;
【解析】解:、火箭发动机、柴油机、蒸汽机都是把内能转化成机械能的装置,属于热机,故ABC不合题意。
D、洗衣机是利用电动机工作的,将电能转化为机械能,不属于热机,故D符合题意。
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。
这道题主要考查了对热机的理解,要知道不同的机器工作时的能量转化情况是判断的关键。
3.【答案】A;
【解析】
观察图可知,进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸,是吸气冲程。
故选。
4.【答案】D;
【解析】
5.【答案】D;
【解析】解:、汽油机汽缸顶部有一个火花塞,柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴,故错误;
、工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,故错误;
、四冲程汽油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程,故错误;
、汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能,故正确。
故选:。
①汽油机和柴油机结构不同之一:汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴;
②工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气;
③热机工作过程中,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。
此题主要考查的是汽油机和柴油机的结构区别及吸入物质区别、工作过程中的能量转化,属于热机部分的重点内容,需要熟练掌握。
6.【答案】C;
【解析】解:水蒸气对软木塞做功,将内能转化为木塞的机械能,此过程与汽油机的做功冲程相同。
故选:。
内燃机的做功冲程中内能转化为机械能。
此题结合实际情况考查对改变物体内能方式的理解与应用情况。
7.【答案】A;
【解析】解:飞轮的转速为,即每秒钟飞轮转转,完成个工作循环,可以完成个冲程,做功次。
故选:。
四冲程汽油机飞轮转转为一个工作循环,完成个冲程,对外做功次。
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
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】B;
【解析】解:
、图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,将汽油和空气的混合物吸入气缸,故错误;
、图中两个气门都关闭,此时活塞向上运动,是压缩冲程,气缸内气体的内能增加,故正确;
、图中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故错误;
、图中排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,气缸内气体的压强减小,温度降低,故错误。
故选:。
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;
汽油机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。
解答此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。
10.【答案】A;
【解析】
此题主要考查了四冲程内燃机四个冲程的特点,判断冲程名称时,先根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程。
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。
如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程,在压缩冲程中机械能转化为内能,故A正确、BCD错误。
故选A。
11.【答案】做功 遵循;
【解析】解:如图所示,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,内燃机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,能量转化关系是内能转化为机械能,所以二者的能量转化形式相同;四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是做功冲程。在这个能量转化的过程中遵循能量守恒定律。
故答案为:做功;遵循。
内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能。能量转化的过程中遵循能量守恒定律。
此题是考查做功和热传递改变物体内能,内燃机的能量转化等知识,属于常见题型。
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】压缩 减少;
【解析】解:用力拧瓶子,是用做功的方式改变了瓶内气体的内能,相当于汽油机压缩冲程的能量转化,将机械能转化为内能;
当瓶盖飞出时瓶内及瓶口有白雾,这是因为瓶内气体对外做功,内能减小,水蒸气遇冷,液化形成了小水滴。
故答案为:压缩;减少。
汽油机做功冲程中将内能转化为机械能,压缩冲程中将机械能转化为内能;
物体对外做功,物体内能会减小。水蒸气在遇冷时会发生液化,形成小水滴。
此题主要考查的是我们对于物理现象的分析能力,根据情境分析所用到的物理知识,这是一种新题型,值得我们关注。
14.【答案】做功 热传递 比热容;
【解析】解:
由图甲可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程;
四冲程内燃机的曲轴转圈,完成个冲程,并对外做功次;汽油机的飞轮转速为,汽油机每分钟内转过,对外做功次;
为了降低汽油机汽缸的温度,汽缸外有一个水箱体,使汽缸被水包围着,这是通过热传递的方式减少汽缸内能的;
在这里我们之所以选择用水作为冷却剂,是因为水的比热容大,即相同质量的水和其他的液体相比较时,升高相同的温度时,水吸收的热量多,故用水冷却效果最好。
故答案为:做功;;热传递;比热容。
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,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功”进行分析;
四冲程内燃机的曲轴转圈,完成个冲程,对外做功次;
改变物体内能的方式有热传递和做功两种;在自然界中水的比热容最大,这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因。
此题主要考查对热机飞轮转速的含义的理解、热机工作循环中各冲程情况、水的比热容大的应用及改变内能的两种方式的了解,属于综合性题目。
15.【答案】增加 压缩 1800;
【解析】解:
在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压,棉絮燃烧起来;说明压缩筒内空气做功,空气的内能增加、温度升高;在该实验中,活塞的机械能转化为空气的内能,与汽油机压缩冲程的能量转化相似;
四冲程汽油机的飞轮转速为,因为一个工作循环内飞轮转圈,完成四个冲程,所以在内飞轮转圈,共完成个工作循环。
故答案为:增加;压缩;。
改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功压缩气体做功、克服摩擦做功时,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;
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,对外做功一次。
根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理能量的转化;知道“在一个工作循环中曲轴转圈,飞轮转周,对外做功一次”可解答此题。
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】;;
【解析】
此题主要考查四冲程内燃机工作过程中的几个数字。
解决此题要知道在四冲程内燃机曲轴转一圈,完成个冲程,个工作循环中包括个冲程并对外做功次。
飞轮转速是,因一个工作循环转圈,完成个冲程,做功一次;所以每秒完成个工作循环,完成个冲程,做功次。
故答案为:;。
18.【答案】分子在永不停息地做无规则运动 变大 引力 做功 倒向左方 为了验证大气压的存在;
【解析】解:抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,说明分子在永不停息地做无规则运动;
因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大;
实验中,用一根绳子在管外绕几圈,并迅速地来回拉动绳子,此时机械能转化为内能,内能增大,塞子被顶出的过程中,内能转化为机械能,该过程与内燃机中的做功冲程原理相同;
在小车上竖着一木块,当小车突然向右运动时,而木块上部由于惯性要保持静止,所以木块倒向左方;
把装满水的玻璃杯盖上硬纸片倒置过来,水和纸片都不会下落,这是由于大气压将纸片托住了,此实验的目的是为了验证大气压的存在;
故答案为:分子在永不停息地做无规则运动;变大;引力;做功;倒向左方;为了验证大气压的存在。
分子永不停息地做无规则运动;
分子间存在相互的引力和斥力;
改变物体内能的方式:做功和热传递,物体对外做功,内能减少,温度降低;
分析此类惯性现象的问题时,一定要关注与物体相关联的其它物体的运动方向和运动状态的变化情况,还要结合被研究对象所表现出来的运动特征进行总体把握;
纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用。
这道题主要考查了分子动理论和改变物体内能的方式、惯性及大气压的应用,属于基础知识的考查。