第四节 热机（分层作业）物理北师大版2024九年级全一册

第四节 热机 【A·夯基础】 1 一、热机的种类 1 二、汽油机 1 三、柴油机 2 四、火箭 3 【B·提能力】 4 【C·链中考】 6 一、热机的种类 1．如图，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去．这个实验基本展示了一种热机的工作原理，这种热机是（   ） A．蒸汽机 B．内燃机 C．汽轮机 D．喷气发动机 2．内燃机的工作能量来源于燃料的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．化学能和内能 二、汽油机 3．热机是把内能转化为____能的装置，图是汽油机工作时的_____冲程，汽油机的每一个工作循环活塞对外做功____次，曲轴转动___周． 4．小明想把铁丝剪短，但小明没有剪铁丝的工具，于是小明用手反复弯折铁丝，铁丝的温度升高，最终把铁折断。小明用手反复弯折铁丝是通过______方式增大了铁丝的内能，这个过程与汽油机的______冲程原理相同。 5．如图所示，是四冲程汽油机的______冲程，活塞的往复直线运动带动曲轴转动，将直线运动转化为______运动。 三、柴油机 6．下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是（　　） A．柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程 B．汽油机和柴油机都属于内燃机 C．汽油机比柴油机笨重 D．汽油机的功率比柴油机的大 7．民为国基，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机气缸内气体（　　） A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高 8．如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过_________方式使筒内空气温度升高，达到艾绒着火点，这一过程与四冲程柴油机的_________冲程原理相同。 四、火箭 9．2025 年 4 月 24 号，神舟二十号载人飞船发射成功，中国航天事业再上新台阶。下列关于飞船发射的说法错误的是 （    ） A．火箭上升时，利用了力的作用是相互的原理 B．火箭发射时，载人飞船相对火箭是运动的 C．火箭中的燃料燃烧时，把化学能转化成内能 D．火箭开始上升时，速度越来越快，飞船的动能也越来越大 10．2025年4月24日，我国在酒泉卫星发射中心，使用长征二号运载火箭，成功将神舟二十号载人飞船送入预定轨道，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．卫星在加速上升时，具有的动能保持不变 B．卫星在加速上升时，受到平衡力的作用 C．火箭上升时外壳温度升高，具有的内能减少 D．发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同 11．下列关于热机的说法正确的是（    ） A．热机都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程 B．做功冲程将机械能转化为内能 C．火箭发动机属于热机 D．热机的大量使用对环境污染较小 12．如图试管中的水加热一段时间后，管口橡皮塞被冲出，水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的______冲程的能量转化过程相同，在此冲程中燃气的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1min内该汽油机对外做功______次。 13．2025年2月8日在哈尔滨举行的第九届亚冬会速度滑冰男子100米决赛中，中国选手高亭宇获得冠军。刷新亚洲纪录。如图是运动员在赛道上奋勇拼搏的镜头。在此过程中，冰刀温度升高，这是通过______的方式增加了它的内能。能量转化过程与图中______（选填“A”或“B”）所示的冲程相同。 14．“端午节”是中国传统节日之一。临近节日，小明妈妈选择品质优良的竹叶、江米、红枣等材料，制作了美味的“粽子”。制作粽子的过程中，下列说法正确的（  ） A．粽子散发香味，说明分子在不停地做无规则运动 B．剥粽子时发现有一些米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在斥力 C．用高压锅更容易煮熟“粽子”，是因为增大气压，提高了水的沸点 D．用高压锅炖煮过程中，蒸气推开限压阀的过程类似于内燃机的压缩冲程 15．（2025·黑龙江绥化·中考真题）下列说法中正确的是（   ） A．雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢 B．构成物质的分子间同时存在引力和斥力 C．汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能 D．钻木取火是通过热传递的方式改变内能 16．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　） A．图甲：抽走玻璃板，两种气体彼此进入对方，表明这两种气体分子在不停的运动 B．图乙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，通过热传递的方式改变玻璃筒内空气的内能 C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，机械能转化为内能 D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，可以对外提供动力 17．（2025·甘肃·中考真题）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体___________（选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机___________冲程的能量转化相同。 18．（2025·天津·中考真题）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，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 19．（2025·黑龙江·中考真题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节 热机 【A·夯基础】 1 一、热机的种类 1 二、汽油机 2 三、柴油机 3 四、火箭 4 【B·提能力】 6 【C·链中考】 9 一、热机的种类 1．如图，试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去．这个实验基本展示了一种热机的工作原理，这种热机是（   ） A．蒸汽机 B．内燃机 C．汽轮机 D．喷气发动机 【答案】A 【详解】在试管内装些水，用橡胶塞塞住，加热使水沸腾，会看到塞子受到水蒸气的压力而冲出去，同时试管口有白雾产生，试管口出现的“白雾”是小液滴，即水蒸气遇冷液化而成的小液滴；水蒸气对外做功，内能减小，温度降低，在四冲程的热机中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，与做功冲程相同，故该实验基本展示了蒸汽机的工作原理。 故选A。 2．内燃机的工作能量来源于燃料的（　　） A．机械能 B．内能 C．化学能 D．化学能和内能 【答案】C 【详解】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．所以内燃机的工作能量来源于燃料的化学能。 故选C。 二、汽油机 3．热机是把内能转化为____能的装置，图是汽油机工作时的_____冲程，汽油机的每一个工作循环活塞对外做功____次，曲轴转动___周． 【答案】 机械能 压缩 1 2 【详解】热机是把内能转化为机械能的装置;汽油机的四个冲程为吸气、压缩、做功和排气;一个工作循环中,只有做功冲程对外做功,曲轴转动两周. 故答案是: 机械能    压缩    1     2 4．小明想把铁丝剪短，但小明没有剪铁丝的工具，于是小明用手反复弯折铁丝，铁丝的温度升高，最终把铁折断。小明用手反复弯折铁丝是通过______方式增大了铁丝的内能，这个过程与汽油机的______冲程原理相同。 【答案】 做功 压缩 【详解】[1][2]反复折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，铁丝内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能。汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，所以二者能量转化方式相同。 5．如图所示，是四冲程汽油机的______冲程，活塞的往复直线运动带动曲轴转动，将直线运动转化为______运动。 【答案】 做功 圆周 【详解】[1][2]由图可知，两气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积变大，同时火花塞发出电火花，所以是做功冲程，曲轴的作用是将活塞直线运动转化为圆周运动。 三、柴油机 6．下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是（　　） A．柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程 B．汽油机和柴油机都属于内燃机 C．汽油机比柴油机笨重 D．汽油机的功率比柴油机的大 【答案】B 【详解】A．柴油机的工作过程分为吸气、压缩、做功、排气四 个冲程，故A错误； B．柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都是热机，因为燃料都是在气缸内燃烧，又都叫做内燃机，故B正确； CD．柴油机一般比较笨重，功率相对较大，常用于配置卡车、大型拖拉机等；汽油机比柴油机较轻巧，常用于小型汽车等，故CD错误。 故选B。 7．民为国基，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机气缸内气体（　　） A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高 【答案】D 【详解】A．质量：在压缩冲程中，气缸是封闭的，气体的质量不会发生变化，故A不符合题意。 B．内能：压缩冲程中，活塞对气体做功，机械能转化为气体的内能，气体的内能增大，故B不符合题意。 C．体积：压缩冲程，活塞向上运动，气缸内气体的体积变小，故C不符合题意。 D．温度：由于活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，D符合题意。 故选D。 8．如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过_________方式使筒内空气温度升高，达到艾绒着火点，这一过程与四冲程柴油机的_________冲程原理相同。 【答案】 做功 压缩 【详解】[1]封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的。 [2]此过程中是机械能转化为内能，与四冲程柴油机的压缩冲程的能量转化相同。 四、火箭 9．2025 年 4 月 24 号，神舟二十号载人飞船发射成功，中国航天事业再上新台阶。下列关于飞船发射的说法错误的是 （    ） A．火箭上升时，利用了力的作用是相互的原理 B．火箭发射时，载人飞船相对火箭是运动的 C．火箭中的燃料燃烧时，把化学能转化成内能 D．火箭开始上升时，速度越来越快，飞船的动能也越来越大 【答案】B 【详解】A．火箭上升时，火箭对喷出的气体有向下的力，由于力的作用是相互的，则气体对火箭产生一个与火箭运动方向相同的作用力，故A正确，不符合题意； B．火箭发射时，载人飞船与火箭没有位置的改变，则载人飞船相对火箭是静止的，故B错误，符合题意； C．火箭中的燃料燃烧时，是将化学能转化成内能，故C正确，不符合题意； D．质量一定时，速度越大，动能越大，则火箭开始上升时，速度越来越快，所以飞船的动能也越来越大，故D正确，不符合题意。 故选B。 10．2025年4月24日，我国在酒泉卫星发射中心，使用长征二号运载火箭，成功将神舟二十号载人飞船送入预定轨道，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．卫星在加速上升时，具有的动能保持不变 B．卫星在加速上升时，受到平衡力的作用 C．火箭上升时外壳温度升高，具有的内能减少 D．发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同 【答案】D 【详解】A．动能的大小与质量和速度有关，卫星加速上升，质量不变、速度增大，动能增大，故A错误； B．卫星加速上升，受到的推力大于重力，运动状态改变，受力不平衡，故B错误； C．火箭上升时外壳与空气摩擦，温度升高，质量不变、温度升高，内能增大，故C错误； D．发射火箭时，燃料化学能转化为内能，再转化为机械能；热机做功冲程也是内能转化为机械能，能量转化相同，故D正确。 故选D。 11．下列关于热机的说法正确的是（    ） A．热机都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程 B．做功冲程将机械能转化为内能 C．火箭发动机属于热机 D．热机的大量使用对环境污染较小 【答案】C 【详解】A．内燃机一般具有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其他热机并不全具有这四个冲程，故A错误； B．做功冲程将内能转化为机械能，故B错误； C．火箭发动机是利用燃料燃烧获取的内能做功的设备，属于热机，故C正确； D．热机的大量使用对环境会造成严重的污染，如大气污染、噪声污染、热污染等，故D错误。 故选C。 12．如图试管中的水加热一段时间后，管口橡皮塞被冲出，水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的______冲程的能量转化过程相同，在此冲程中燃气的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1min内该汽油机对外做功______次。 【答案】 做功 减小 1500 【详解】[1][2]管口橡皮塞被冲出，水蒸气会对橡皮塞做功，将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减小。 [3]某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，即汽油机飞轮每分钟转3000圈，因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以，1min内该汽油机完成1500个工作循环，对外做功1500次。 13．2025年2月8日在哈尔滨举行的第九届亚冬会速度滑冰男子100米决赛中，中国选手高亭宇获得冠军。刷新亚洲纪录。如图是运动员在赛道上奋勇拼搏的镜头。在此过程中，冰刀温度升高，这是通过______的方式增加了它的内能。能量转化过程与图中______（选填“A”或“B”）所示的冲程相同。 【答案】 做功 A 【详解】[1]在此过程中，冰刀与冰面摩擦，温度升高，这是将机械能转化为内能，是通过做功的方式增加了它的内能。 [2]图A中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，图B中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，内能转化为机械能，冰刀温度升高的能量转化过程与图A中所示的冲程相同。 14．“端午节”是中国传统节日之一。临近节日，小明妈妈选择品质优良的竹叶、江米、红枣等材料，制作了美味的“粽子”。制作粽子的过程中，下列说法正确的（  ） A．粽子散发香味，说明分子在不停地做无规则运动 B．剥粽子时发现有一些米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在斥力 C．用高压锅更容易煮熟“粽子”，是因为增大气压，提高了水的沸点 D．用高压锅炖煮过程中，蒸气推开限压阀的过程类似于内燃机的压缩冲程 【答案】AC 【详解】A．粽子散发香味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．剥粽子时发现有一些米粒粘在粽叶上，是因为分子间存在引力，故B错误； C．气压越高，液体的沸点越高。用高压锅更容易煮熟“粽子”，是因为增大气压，提高了水的沸点，故C正确； D．用高压锅炖煮过程中，蒸气推开限压阀的过程中将内能转化为机械能，类似于内燃机的做功冲程，故D错误。 故选AC。 15．（2025·黑龙江绥化·中考真题）下列说法中正确的是（   ） A．雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢 B．构成物质的分子间同时存在引力和斥力 C．汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能 D．钻木取火是通过热传递的方式改变内能 【答案】B 【详解】A．分子运动是微观的、肉眼看不见的分子无规则热运动 。雪花缓慢飘落是宏观物体（雪花）在重力、空气阻力等作用下的机械运动，并非分子运动，所以不能通过雪花飘落速度说明温度与分子运动快慢的关系，故A 错误； B．分子间的引力和斥力是同时存在的。当分子间距离较小时，斥力起主要作用；当分子间距离较大时，引力起主要作用，它们共同维持分子间的相互作用，故B 正确； C．汽油机做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功，是将燃气的内能转化为活塞的机械能，从而为汽车提供动力，并非机械能转化为内能，故C 错误； D．钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为木头的内能，使木头温度升高达到着火点而燃烧，是通过做功的方式改变内能；热传递是由于温度差引起的热量转移现象（如传导、对流、辐射 ），钻木取火不属于热传递，故D 错误。 故选B。 16．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（　　） A．图甲：抽走玻璃板，两种气体彼此进入对方，表明这两种气体分子在不停的运动 B．图乙：厚玻璃筒内的空气被压缩时，通过热传递的方式改变玻璃筒内空气的内能 C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，机械能转化为内能 D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，可以对外提供动力 【答案】AD 【详解】A．图甲中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B．图乙中厚玻璃筒内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气温度升高，空气的内能增加，通过做功的方式改变玻璃筒内空气的内能，故B错误； C．图丙中试管中的水沸腾后，水蒸气将软塞子推出，即水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化机械能，故C错误； D．图中两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，内能转化为机械能，对外做功，故D正确。 故选AD。 17．（2025·甘肃·中考真题）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体___________（选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机___________冲程的能量转化相同。 【答案】 做功 压缩 【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法：做功、热传递；用打气筒打气时，活塞对筒内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化成内能；汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化成内能，打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。 18．（2025·天津·中考真题）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，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 【答案】C 【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 19．（2025·黑龙江·中考真题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 【答案】A 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 试卷第1页，共3页 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$