第2节 热机-【同步全练】2025-2026学年新教材九年级物理上册同步练习（人教版2024）

第 14 章 内能的利用 第 2 节 热机 1：近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( ) A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋货船 C. 国产大飞机 C919 D. 长征五号运载火箭 2：汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示是 单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是 ( ) A. 一个工作循环的正确顺序是：丁→ 甲→ 丙→ 乙 B. 若此汽油机曲轴的转速为 1800 r/min ，汽油机每秒对外做功 30 次 C. 只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 D. 丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物 3：我国新型运载火箭长征十二号。火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推动火 箭升空，此能量转化过程相当于四冲程汽油机的哪个冲程( ) A. 压缩冲程 B. 排气冲程 C. 做功冲程 D. 吸气冲程 4：［多选］如图是一种常用的“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等场合。使用 时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。关于汽油机和柴油机的主要区别，下列说 法正确的是( ) A. 构造上，汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B. 在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 C. 汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 25/112 第 14 章 内能的利用 D. 吸气冲程中，柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物 5：内燃机是现代交通运输工具的动力源，在如图所示的四种交通运输工具中，适合使用汽油 机来提供动力的是( ) A. 载重汽车 B. 内燃机车 C. 小轿车 D. 农业收割机 6：汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机，如图 是四冲程汽油机的工作示意图，其中气缸内气体温度一直升高的冲程是( ) A. B. C. D. 26/112 第 14 章 内能的利用 7：光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中 N₂O₄在光照下分解，使气室 气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于四冲程汽油机的( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 8：若让一台正在正常开动的柴油机停止转动，一般应对它进行的操作是( ) A. 断开它的电路，停止给它供电 B. 关停它的油路，停止给它供油 C. 以上两种方法都可以 D. 以上两种方法都不行 9：如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升，驱动扇叶转动，可以看 到纸马动了起来，在此过程中，能量的转化情况是_____________________________。某汽油 机每秒对外做功的次数为 20 次，则该汽油机飞轮的转速为_______r/min 。 27/112 第 14 章 内能的利用 10：如图是老师在物理课上做的汽油机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将 橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。 （1）向下压橡皮塞时，其能量转化与四冲程汽油机工作中的______冲程相同。 （2）如果想让橡皮塞弹得更远，你的方法是_______________________（答出一条即可）。 11：如图甲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。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个 气缸工作容积的总和，如图乙所示，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）。 排量 2.0 L 输出功率 120 kW 转速 6 000 r/min 28/112 第 14 章 内能的利用 （1）求每个做功冲程做的功。 （2）求燃气对活塞的压强 29/112 第 14 章 内能的利用 第 2 节 热机 1：近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( ) A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋货船 C. 国产大飞机 C919 D. 长征五号运载火箭 答案：A 解析：新能源电动汽车动力装置是电动机（电能转化为机械能），不属于热机；其他选项（货 船、飞机、火箭）均使用热机（内能转化为机械能）。 2：汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示是 单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是 ( ) A. 一个工作循环的正确顺序是：丁→ 甲→ 丙→ 乙 B. 若此汽油机曲轴的转速为 1800 r/min ，汽油机每秒对外做功 30 次 C. 只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 D. 丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物 答案：B 解析：曲轴转速 1800 r/min=30 r/s，每秒完成 60 个冲程，对外做功 15 次（B 错误）；工作循环 顺序为吸气（丁）→压缩（甲）→做功（丙）→排气（乙）（A 正确）；只有做功冲程（丙）获 动力，其他冲程靠惯性（C 正确）；吸气冲程（丁）吸入汽油和空气混合物（D 正确）。 36/170 第 14 章 内能的利用 3：我国新型运载火箭长征十二号。火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推动火 箭升空，此能量转化过程相当于四冲程汽油机的哪个冲程( ) A. 压缩冲程 B. 排气冲程 C. 做功冲程 D. 吸气冲程 答案：C 解析：火箭燃料燃烧将内能转化为机械能，与汽油机做功冲程（内能→机械能）相同。 4：［多选］如图是一种常用的“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等场合。使用 时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。关于汽油机和柴油机的主要区别，下列说 法正确的是( ) A. 构造上，汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B. 在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 C. 汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D. 吸气冲程中，柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物 答案：BCD 解析：柴油机顶部是喷油嘴，汽油机是火花塞（A 错误）；压缩冲程末柴油机燃气温度和压强 更高（B 正确）；汽油机点燃式，柴油机压燃式（C 正确）；柴油机吸气冲程吸入空气，汽油机 吸入油气混合物（D 正确）。 37/170 第 14 章 内能的利用 5：内燃机是现代交通运输工具的动力源，在如图所示的四种交通运输工具中，适合使用汽油 机来提供动力的是( ) A. 载重汽车 B. 内燃机车 C. 小轿车 D. 农业收割机 答案：C 解析：汽油机比柴油机轻巧，制造成本低，噪声较小，低温起动性较好，摩托车、小轿车和轻 型货车等大多用汽油机；柴油机比较笨重，体积较大，压缩比很高，热效率和经济性都要好于 汽油机，柴油机一般用于大、中型载重货车，内燃机车，农业收割机和轮船等。 6：汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机，如图 是四冲程汽油机的工作示意图，其中气缸内气体温度一直升高的冲程是( ) A. B. C. D. 答案：B 解析：压缩冲程中活塞压缩气体，机械能转化为内能，温度持续升高。 38/170 第 14 章 内能的利用 7：光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图所示，密闭气室中 N₂O₄在光照下分解，使气室 气压增大，推动活塞右移。活塞右移过程相当于四冲程汽油机的( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 答案：C 解析：当活塞右移时，活塞对外做功，则该过程相当于四冲程汽油机的做功冲程。 8：若让一台正在正常开动的柴油机停止转动，一般应对它进行的操作是( ) A. 断开它的电路，停止给它供电 B. 关停它的油路，停止给它供油 C. 以上两种方法都可以 D. 以上两种方法都不行 答案：B 解析：柴油机在压缩冲程末，喷油嘴会喷出雾状柴油，柴油燃烧，内能转化为机械能，对外做 功，要想让一台正在正常开动的柴油机停止转动，需要停止供油，若断开它的电路，停止给它 供电，柴油机也可以工作。 39/170 第 14 章 内能的利用 9：如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升，驱动扇叶转动，可以看 到纸马动了起来，在此过程中，能量的转化情况是_____________________________。某汽油 机每秒对外做功的次数为 20 次，则该汽油机飞轮的转速为_______r/min 。 答案：空气的内能转化为扇叶的机械能；2400 解析：热空气上升，驱动扇叶转动，热空气对扇叶做功，空气内能减小，能量的转化情况是空 气的内能转化为扇叶的机械能；汽油机每秒对外做功的次数为 20 次，则飞轮每秒转动 40 次， 故 1 min 转动 40×60=2400 次，飞轮的转速为 2400 r/min。 10：如图是老师在物理课上做的汽油机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将 橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。 （1）向下压橡皮塞时，其能量转化与四冲程汽油机工作中的______冲程相同。 答案：压缩 （2）如果想让橡皮塞弹得更远，你的方法是_______________________（答出一条即可）。 答案：橡皮塞下压更长距离（答案合理即可） 40/170 第 14 章 内能的利用 11：如图甲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。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个 气缸工作容积的总和，如图乙所示，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）。 排量 2.0 L 输出功率 120 kW 转速 6 000 r/min （1）求每个做功冲程做的功。 解析： 由 P=W t 可知，发动机在 1 s 内做功 W=Pt=120×103 W×1 s=1.2×105 J ， 发动机有四个气缸同时工作，则每个气缸 1 s 内做功W1= 1 4 ×1.2×105 J=3×104 J ， 由表格数据可知，发动机飞轮的转速为 6 000 r/min=100 r/s ，四冲程内燃机每个工作循环曲轴 41/170 第 14 章 内能的利用 转两周、做功一次，所以发动机每个气缸 1 s 内做功 50 次， 每个做功冲程做功W2= 1 50 ×3×104 J=600 J 。 （2）求燃气对活塞的压强 答案：W Sl ；1.2×106 Pa 解析：根据题意可知，W2=Fl=pSl ， Sl= 2 L 4 =0.5 L=5×10−4 m3 ， 则燃气对活塞的压强 p=W2 Sl = 600 J 5×10−4 m3 =1.2×106 Pa 。 42/170