粤沪版九年级上12.4热机与社会发展
（共20题）
一、选择题（共13题）
四冲程汽油机，在压缩冲程活塞运动的过程中，关于气缸内气体，下列说法错误的是
A．密度增大 B．分子热运动加快
C．内能减少 D．温度升高
你知道拖拉机的发动机是哪种热机吗
A．汽油机 B．柴油机 C．蒸汽机 D．都不是
以下机械不属于热机的是
A．蒸汽机 B．火箭 C．洗衣机 D．汽油机
光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质 发生反应： 光照 ，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的
A． B． C． D．
如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于利用机械能转化内能冲程的是
A． B．
C． D．
小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的是
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
年 月 日 时 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第二十八、二十九颗北斗导航卫星。我国正在建设的北斗卫星导航系统，将由 颗地球同步卫星和 颗非同步卫星组成。下列说法正确的是
A． 颗地球同步卫星离地面的高度一定，相对地面是运动的
B．发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同
C．北斗卫星在绕地球飞行的过程中，运动状态不发生变化
D．长征三号乙运载火箭加速上升过程中，机械能保持不变
如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
在四冲程汽油机的一个工作循环中，将内能转化为机械能的是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
四冲程柴油机在工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
将如图所示试管里的水加热一段时间后，塞在管口的橡皮塞会冲出去，汽油机的四个冲程中与此现象的能量转化情况相同的是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
四冲程汽油机的工作示意图如下，其中使汽车获得动力的冲程是
A． B． C． D．
下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中 的补充正确的是
A． 做功冲程 内能转化为机械能 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 做功冲程 机械能转化为内能
C． 压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能
D． 做功冲程 机械能转化为内能 压缩冲程 内能转化为机械能
二、填空题（共4题）
人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发现和创造，一是 世纪中期至 世纪发明的 ，二是 世纪初英国物理学家 发现的 现象。
汽油机在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过 的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
如图所示，在玻璃试管中装上适量的细沙，将温度计插入其中，用力晃动几下试管，发现温度计示数升高，这是通过 的方式来改变细沙的内能，其能量转化情况和汽油机工作时的 冲程的能量转化情况相同。
人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发明和发现，一是 的发明，二是法拉第发现的 规律。
三、综合应用题（共3题）
随着我国人民生活水平的提高，家庭小汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户。
(1) 汽车发动机一般是汽油机，在 冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能；完全燃烧 的汽油能够释放 的能量。（汽油的热值为 ）
(2) 阅读了某牌号汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示的图表，根据图表给出的信息，该内燃机的效率为 。
(3) 为确保发动机正常工作，需对其冷却。一般使用水来充当冷却剂，你认为有什么优点（只写一种）： 。
小王家购买了一辆小汽车，小王将汽车里里外外看了个遍，发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整。
(1) 汽车发动机是汽油机，汽油机工作时，将内能转化为机械能的是 冲程，若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是 ，则汽油机每秒内完成 个冲程，做功 次。
(2) 若轿车以 的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动速度 与时间 的关系如图所示，则在 时间内，轿车发动机所做的功为 ，轿车在运动过程中受到的阻力为 。
能量是物理学研究的永恒主题。从牛顿提出蒸汽机模型，到瓦特将之变成现实，再到后来的内燃机，热机的发展历程倾注了无数科学家的不懈努力。
(1) 如图（）所示，水蒸气使叶轮转动，实现了 能转化为 能，该过程相当于图（）中四冲程内燃机的 冲程。
(2) 内能需要依靠燃烧燃料获得，为了提高对内能的利用效率，请说出一项图（）相比图（）的改进之处： 。
答案
一、选择题（共13题）
1. 【答案】C
【解析】在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，气体的质量不变，但体积变小，所以气体的密度增大，且气体的内能增加，温度升高，分子热运动加快，故选C。
2. 【答案】B
【解析】家用的拖拉机燃烧的是柴油，故它的发动机是柴油机。
3. 【答案】C
【解析】热机是利用燃料燃烧释放的内能转化为机械能的机器，故蒸汽机、火箭、汽油机都利用了燃料燃烧的内能，而洗衣机消耗电能，利用电能工作，符合题意。
选C。
4. 【答案】A
【解析】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
A．图中两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．图中进气门打开，是吸气冲程，故B不合题意；
C．图中排气门打开，是排气冲程，故C不合题意；
D．图中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不合题意。
5. 【答案】B
【解析】进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，此冲程无能量转化，故A不符合题意；
两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故B符合题意；
两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，故C不符合题意；
排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，此冲程无能量转化，故D符合题意。
6. 【答案】A
【解析】反复弯折铁丝，铁丝弯折处温度升高，机械能转化为内能，使铁丝内能增加；
甲、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，此过程机械能转化为内能；
乙、酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能；
丙、汽油机压缩冲程中，活塞压缩气缸内混合燃料，使燃料的内能增加，此过程机械能转化为内能；
丁、汽油机做功冲程中，的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，内能转化为的机械能；
与弯折铁丝，使铁丝温度升高，能量转化相同的是甲和丙，故A正确。
7. 【答案】B
【解析】A、 颗地球同步卫星离地面的高度一定，相对地面的位置没有发生改变，所以是静止的，故A错误；B、发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同，都是内能转化为机械能；故B正确；C、北斗卫星在绕地球飞行的过程中，运动方向不断发生变化，所以运动状态发生变化，故C错误；D、长征三号乙运载火箭加速上升过程中，速度越来越快，动能越来越大，高度越来越大，重力势能越来越大，所以机械能越来越大，故D错误。故选：B。
8. 【答案】A
【解析】汽油机在吸气冲程中，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汽缸，故A正确；
在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；
在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。
9. 【答案】C
【解析】在做功冲程中，两个气门关闭，活塞下行带动曲轴转动做功，气体的内能转化为机械能
10. 【答案】B
11. 【答案】C
12. 【答案】C
【解析】A选项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故A错误；
B选项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故B错误；
C选项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；内燃机的内能转化为机械能，为汽车提供动力，故C正确；
D选项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故D错误。
13. 【答案】C
【解析】热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，即机械能转化为内能；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
二、填空题（共4题）
14. 【答案】热机；法拉第；电磁感应
15. 【答案】做功；热传递；比热容
【解析】（）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，只有做功冲程对外做功；压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，导致其内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变混合气体的内能；（）汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；（）相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高 时，水能吸收的热量最多，故常用水作为冷却剂，是因为水的比热容最大。
16. 【答案】做功；
【解析】将装有一小半沙子的试管用力晃动多次，观察到温度计的示数升高，是由于沙子克服摩擦做功，机械能转化为内能，使沙子的内能增大，温度升高，这是通过做功方式改变物体的内能；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，所以此实验中能量转化情况和汽油机工作时的压缩冲程的能量转化情况相同。
17. 【答案】热机；电磁感应
三、综合应用题（共3题）
18. 【答案】
(1) 做功；
(2)
(3) 水的比热容较大
【解析】
(1) 内燃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，做功冲程将内能转化成机械能； 的汽油能够释放的能量：
。
(2) 由图可知道，有用功的能量：，所以该内燃机的效率为：。
(3) 汽车发动机工作过程时，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作，由公式 知道，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。
19. 【答案】
(1) 做功；；
(2) ；
20. 【答案】
(1) 内；机械；做功
(2) 如：图（）燃料直接在气缸内燃烧，提髙了燃料的利用率；图（）将燃料压缩后燃烧，提髙了内能的转化效率；图（）直接将燃料的内能转化为活塞运动的机械能，能量损耗较小，而图（）先将酒精燃烧的内能转化为水的内能，再将水的内能转化为叶片转动的机械能，能量转化过程太多，能量损耗较大。（写出其中一项即可）