14.1 热机 同步练习试题 含详细答案

14.1热机

一．选择题（共13小题）

1．下列所示的工具工作过程中使用热机的是（）

A．自行车

B．柴油车

C．脚踏船

D．皮筏艇

2．目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是（）

A．中国高铁交流异步牵引电动机

B．052D型导弹驱逐舰燃气轮机

C．歼20战机涡扇15煤油发动机

D．长征五号火箭液氢液氧发动机

3．如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（）

A．自行车

B．轮船

C．卡车

D．飞机

4．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

5．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（）

A．鼻孔吸气B．气沉丹田C．排山倒海D．打完收工

6．下列说法正确的是（）

A．八月桂花飘香，可以说明分子的热运动

B．沿海地区昼夜温差小，是因为水的比热容较小

C．冰在熔化过程中，温度与内能均保持不变

D．内燃机在做功冲程中，将机械能转化为内能

7．如图所示的流程图可以说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环和涉及的主要能量转化情况，下列关于图中①②③④的补充正确的是（）

A．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能

B．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能

C．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能

8．内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是（）

A．内能减少，温度降低B．内能增加，温度升高

C．内能减少，温度升高D．内能增加，温度降低

9．汽车是一种运输工具，关于汽车的知识下列说法正确的是（）

A．发动机的做功冲程将内能转化为机械能

B．汽油只有在高温时才会蒸发

C．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点

D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦

10．下列说法中，正确的是（）

A．汽油机在做功冲程中是将机械能转换成内能

B．物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做热运动

C．沿海地区昼夜温差较小，主要原因是水的比热容较大

D．温度从热量高的物体传递给热量低的物体

11．“五一”期间，小峰等多名同学组团坐中巴车去往外地旅游观光，在车上同学们歌声不断，沿途还时不时嗅到芳草的清香，下列有关说法正确的是（）

A．中巴车的汽油机工作时，在压缩冲程中将内能转化为机械能

B．小峰是个模仿秀，他模仿歌星唱歌主要是模仿歌星的音色

C．小东是个“小曲库”，唱了很多歌曲，大家是通过响度分辨出不同歌曲的D．同学们闻到芳草的清香，说明分子间存在着斥力

12．下列部件中，摩托车没有的是（）

A．汽缸B．排气门C．活塞D．喷油嘴13．下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（）

A．做功冲程中汽油机的输岀功率大于柴油机

B．燃料燃烧时是内能转化为化学能

C．一个工作循环对外做功一次

D．压缩冲程中将内能转化为机械能

二．多选题（共4小题）

14．某四冲程汽油机，下图中明显体现内能和机械能相互转化的是（）

A．B．

C．D．

15．如图所示，为四冲程汽油机的一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（）

A．这是做功冲程

B．这个冲程中，活塞向上运动

C．这个冲程中，机械能转化为内能

D．这个冲程中，内能转化为机械能

16．关于四冲程柴油机的压缩冲程，下列说法正确的是（）

A．气缸里面的气体质量不变

B．气缸里面的气体压强增大

C．气缸里面的气体温度升高

D．气缸里面气体的内能转化为活塞的机械能

17．关于四冲程内燃机，下面说法正确的是（）

A．内燃机是利用内能来做功的机器

B．在压缩冲程，内能转化为机械能

C．在做功冲程，内能转化为机械能

D．四个冲程依次为吸气、压缩、做功、排气冲程

三．填空题（共8小题）

18．如图是汽油机两个冲程的示意图，其中图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是（填“空气”或“汽油和空气”）汽车发动机用水来冷却、是利用了水的大的特点。

19．内燃机一个工作循环有四个冲程，实现将内能转化为机械能的是冲程。某品牌汽车每行驶100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出J的热量。（汽油的热值q ＝4.6×107J/kg）。

20．如图是汽油机工作的冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热量带走，这是利用水的特性。水箱中5kg的水温度升高了20℃，这些水吸收的热量为J，水的比热容为4.2×103J/（kg?℃）

21．菲菲家的下水道堵了，爸爸用固体疏通剂进行疏通。具体操作是，先将适量的疏通剂倒入下水道，再缓慢加入清水，疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，通过高温高压气体的膨胀将管道疏通。在疏通剂与水的化学反应过程中，能量的转化情况是，高压气体疏通管道的过程相当于四冲程汽油机的冲程。

22．科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能（选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是冲程。

23．给图中的试管加热一段时间后，橡胶塞被水蒸气冲了出去。该现象与内燃机的冲程能量转化相同。酒精灯添加酒精时能闻到气味儿，这是现象。

24．家用轿车常用四冲程汽油机，在冲程气体对活塞做功，汽油机对外输出机械能。

行驶中的汽车利车时，刹车片会发烫，这是通过方式改变内能。

25．在如图所示的四幅图中，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。与压缩冲程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。汽油燃烧时，能转化为能。

四．实验探究题（共3小题）

26．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的。比如蒸汽机和汽油机都是热机，它们工作时，能的转化过程是，喜欢探究的小明同学做了如图甲、乙所示的实验，其中（选填“甲”或“乙”）图可以反映汽油机的工作原理。如图丙所示，来回摩擦绳甲乙使金属筒的温度升高，这是通过的方式改变了金属筒的内能；当筒内的酒精蒸气将软木塞弹开后，周围的人能闻到酒精的气味，这个扩散现象说明了。

27．如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：

（1）这种内燃机是机；

（2）它表示的是冲程；

（3）在这个冲程中能转化为能；

（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转圈；

（5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1秒钟对外做功次，个冲程。

28．如图所示为四冲程汽油机工作过程中的示意图，其中表示做功冲程的是；

在压缩冲程活塞运动过程中，关于汽缸内气体，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。五．解答题（共3小题）

29．甲图是生活中常用的热水器，当注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，有时软木塞会跳起来，这一过程瓶内气体通过改变了内能。乙图是四冲程汽油机的工作示意图，其中图（选填符合）所示的冲程也发生同样的能量转化。

30．如图1所示是四冲程汽油机工作示意图，其中压缩冲程是把能转化为能。

如图2甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，与压缩冲程原理相同的是实验。

31．常见的内燃机有和两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由、、和四个冲程组成的。除冲程做功而外，其他冲程是靠飞轮的来完成的。在一个工作循环中，曲轴转动周，燃气对活塞做功次。

参考答案与试题解析

一．选择题（共13小题）

1．【解答】解：热机是把内能转化为机械能的装置；

ACD、自行车、脚踏船、皮筏艇是消耗人体的化学能转化为机械能，故ACD错误；

B、柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能，故B正确。

故选：B。

2．【解答】解：燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A正确。

故选：A。

3．【解答】解：自行车是消耗人的生物质能，转化为自行车的机械能；

轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料，燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动，所以它们都是使用热机工作的。

故选：A。

4．【解答】解：

A、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；

B、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；

C、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；

D、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。

故选：A。

5．【解答】解：小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，鼻孔吸气相当于吸气冲程，气沉丹田相当于压缩冲程，打完收工相当于排气冲程；排山倒海时对外做功，相当于做功冲程；

故选：C。

6．【解答】解：

A、八月挂花飘香，是因为桂花花香中含有的分子是在不断的运动的，向四周扩散，使人

们闻到桂花花香，故A正确；

B、由于水的比热容最大，故相同质量的水和其它物质相比较，在吸收或放出相同的热量

时，水的温度变化小，故沿海地区昼夜温差小主要是因为水的比热容大，故B错误；

C、冰是晶体，晶体熔化特点是：在熔化过程中不断吸收热量，内能增加，温度保持不变，

故C错误；

D、内燃机的做功冲程将燃气内能转化为机械能，故D错误。

故选：A。

7．【解答】解：

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。

故选：A。

8．【解答】解：在内燃机的做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能，故气体的内能减小，温度降低；

故选：A。

9．【解答】解：

A、发动机的做功冲程中将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故A正确；

B、蒸发在任何温度下都能发生，而沸腾只能在特定的温度（沸点）才能发生，故B错误；

C、水箱中用水做冷却剂，是因为水有较大的比热容，在同等情况下，可以吸收更多的热

量，故C错误；

D、车轮胎上的花纹，为了在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，以增大摩擦力，故D

错误。

故选：A。

10．【解答】解：

A、压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，将机械能转化内能，做功冲程将内能转化为机

械能，故A错误；

B、一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，所以物体的温度降低时内能减少，0

℃冰块的水分子仍然在做热运动，故B错误；

C、沿海地区水多，内陆地区水少、沙石多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水

和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度

降低的少，使得沿海地区昼夜的温差小，故C正确；

D、热传递的条件是有温度差，即热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，故D

错误。

故选：C。

11．【解答】解：A、中巴车的汽油机工作时，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故A错误；

B、音色是辨别不同声音的依据，小峰是个模仿秀，他模仿歌星唱歌主要是模仿歌星的音

色，故B正确；

C、小东是个“小曲库”，唱了很多歌曲，大家是通过音调和旋律分辨出不同歌曲的，故

C错误；

D、同学们闻到芳草的清香，说明分子在不停的运动，故D错误。

故选：B。

12．【解答】解：摩托车是发动机是汽油机，所以它的顶部应该是活火塞，不是喷油嘴，故D答案符合题意；

而汽缸、排气门和活塞都有，故ABC不符合题意；

故选：D。

13．【解答】解：

A、因为柴油机的压缩冲程压缩程度大，汽缸内部压强更大，所以柴油机的效率比汽油机

高，故A错误；

B、燃料燃烧时是化学能转化为内能，故B错误；

C、汽油机一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功

一次，故C正确；

D、汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，故D错误。

故选：C。

二．多选题（共4小题）

14．【解答】解：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化。

A、A图两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化为机械能，故A符合题意；

B、B图一气门打开，一气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量的转化，故B

不符合题意；

C、C图一气门打开，一气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量的转化，故C

不符合题意。

D、D图两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故D符合题意；

故选：AD。

15．【解答】解：

图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故BC错误，AD正确。

故选：AD。

16．【解答】解：柴油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，这一过程中，气体的质量不变，由于体积减小，所以压强增大，同时温度升高。故只有选项D 的说法是错误的，ABC均正确。

故选：ABC。

17．【解答】解：A、内燃机是利用内能来做功的机器，故A正确；

B、压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能，故B错误；

C、做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故C正确；

D、内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，故D正确。

故选：ACD。

三．填空题（共8小题）

18．【解答】解：由图可知，甲图中两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程，图乙中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，为汽车提供动力的冲程是做功冲程，故图乙是正确的；在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；

与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好。

故答案为：乙；汽油和空气；比热容。

19．【解答】解：

（1）内燃机的四个冲程中，实现将机械能转化成内能的是压缩冲程；实现将内能转化为机械能的是做功冲程；

（2）7kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q＝qm＝4.6×107J/kg×7kg＝3.22×108J。

故答案为：做功；3.22×108。

20．【解答】解：（1）由图可知，进气门关闭，排气门打开，并且活塞向上运动，所以是排气冲程；

（2）汽车的散热器可用水做冷却剂，是因为水的比热容比较大，在升高相同的温度时可以吸收更多的热量，降低发动机的温度。

＝cm△t＝4.2×103J/（kg?℃）×5kg×20℃＝4.2×105J。

（3）水吸收的热量：Q

吸

故答案为：排气；比热容大；4.2×105。

21．【解答】解：疏通剂与水发生化学反应生成高温高压气体，此时温度升高，内能增加，是化学能转化为内能；

高压气体疏通管道最后通过高温高压气体的膨胀将管道疏通，该过程是内能转化为机械能，其中汽油机的做功冲程中也是将内能转化为机械能。

故答案为：化学能转化为内能；做功。

22．【解答】解：在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；

在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；

一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，所以为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。

故答案为：降低；减小；效率；排气。

23．【解答】解：软木塞冲出的过程中是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的过程，与内燃机的做功冲程中的能量转化是相同的；

酒精灯添加酒精时能闻到气味儿，这说明分子都在不停地做无规则运动，属于扩散现象。

故答案为：做功；扩散。

24．【解答】解：家用轿车常用四冲程汽油机，在做功冲程气体对活塞做功，即该冲程提供功率，此时汽油机对外输出机械能；

行驶中的汽车在紧急刹车时，刹车片与轮子的相关部位发生摩擦做功，刹车片会发烫这是通过做功的方式增加了物体的内能；

故答案为：做功；做功。

25．【解答】解：甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，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，即是将机械能转化为内能的过程。

丙图两气门都关闭，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。

丁图两气门都关闭，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。

由以上分析不难看出：压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。

燃料燃烧过程是将化学能转化为内能的过程；

故答案为：乙；丙；化学；内。

四．实验探究题（共3小题）

26．【解答】解：

（1）蒸汽机和汽油机都属于热机，工作时将内能转化为机械能；

（2）由图甲可知，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气会对叶轮做功，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能；

此过程与蒸汽机的工作过程相似，反映了蒸汽机的工作原理。

在图乙中，火焰使上方空气温度升高、上升，热空气带动叶轮转动，内能转化为机械能，与汽油机的工作原理相同。图中的工作过程是内能转化为机械能，是汽油机的做功冲程。

（3）来回拉绕在金属筒上的绳子，绳子对筒做功时，机械能转化为筒的内能，筒的温度升高，筒内酒精蒸气的温度也会升高，内能增加；当酒精蒸气的内能足够大时会将塞子喷出，酒精蒸气的内能转化为塞子的机械能，周围的人也能闻到酒精味，说明了分子在不停地做无规则运动，属于扩散现象。

故答案为：内能转化为机械能；乙；做功；分子在不停地做无规则运动。

27．【解答】解：（1）由图可知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机；

（2）图中的两气门都关闭、活塞上行，所以是压缩冲程；

（3）压缩冲程中机械能转化为内能；

（4）曲轴转一圈可以完成2个冲程，所以完成一个压缩冲程时曲轴转动半圈；

（5）四冲程汽油机曲轴转速是1800r/min＝30r/s，所以此汽油机每秒钟转30圈，可完成15个工作循环，60个冲程，对外做15次功；

故答案为：（1）柴油；（2）压缩；（3）机械；内；（4）半；（5）15；60。

28．【解答】解：（1）A、进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；

B、排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；

C、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；

D、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；

所以是做功冲程的是D；

（2）压缩冲程，即活塞对气缸内的气体做功，即气体的质量不变，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，故C是错误的。

故答案为：D；C。

五．解答题（共3小题）

29．【解答】解：由图甲知，瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，这一过程瓶内气体是通过做功的方式来改变物体内能的；

乙图，A一个气门关闭，一个气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；

B两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；

C两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；

D一个气门关闭，一个气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化。

故答案为：做功；B。

30．【解答】解：（1）压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。

（2）甲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，即是将机械能转化为内能的过程。

乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，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。

因此与压缩冲程原理相同的是甲实验。

故答案为：机械；内；甲。

31．【解答】解：常见的内燃机有汽油机和柴油机；

四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；

除做功冲程，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的；

在一个工作循环中，曲轴转动2周，燃气对活塞做功1次。

故答案为：汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；做功；惯性；2；1。