14.2 热机 练习-2025-2026学年人教版（2024）九年级物理全一册

14.2热机 练习 一、单选题 1．下列关于火箭的说法正确的是（　　） A．火箭使用的是喷气发动机，其与内燃机的工作原理完全相同 B．火箭在工作时需要像活塞、曲轴等那样的传动结构 C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动 2．如果请你设计一辆在月球上使用的月球车，考虑到月球上没有大气，那么可以在月球上使用的动力装置是（　　） A．柴油机 B．汽油机 C．喷气发动机 D．电动机 3．下列所述的工具在工作过程中使用热机的是（   ） A．滑板 B．柴油车 C．脚踏船 D．皮筏艇 4．小夏用塑料矿泉水瓶进行了如图所示的实验： ①瓶中留有少量水，盖紧瓶盖；②用力扭转瓶身；③松动瓶盖，瓶盖冲出，同时瓶内出现白雾。②和③所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（   ） A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程 5．如图，走马灯是我国一种在元宵节等传统节日上常见的特色工艺品。人们在走马灯内绘制武将骑马的各种图案，燃灯时，空气被加热上升，推动灯顶的叶片带动画面转动，形成人马追逐的景象，于是就有了走马灯的名字。关于走马灯，下面说法正确的是（　　） A．空气被加热后密度变大 B．空气温度升高是通过热传递来实现的 C．热空气对叶片做功后内能增加 D．“走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程能量转化相同 6．如图所示是家居装修的一种空气锤，它是利用压缩空气使活塞迅速推出，产生巨大压力，能将铁钉打入木板，甚至能将混凝土压碎。下列关于空气锤的使用，说法错误的是（　　） A．空气锤将铁钉打入木板的过程中，对铁钉做了功 B．空气被压缩时，密度增大，压强增大 C．木板可以被铁钉打入，说明力可以改变物体的形状 D．反复捶打，铁钉会发热，这与内燃机的做功冲程能量转化相同 7．下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　） A．所有的热机都用汽油作燃料 B．汽车排出的尾气都是有毒气体 C．热机的大量使用会造成环境污染 D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除 8．学校科技节活动中，组织水火箭制作比赛。如图甲为自制的水火箭结构示意图，图乙为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图。当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。关于水火箭以下说法正确的是（    ） A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能减小 B．水火箭落回地面的过程中，若以水火箭为参照物，地面是向下运动的 C．水向下喷出会使水火箭升空，是由于力的作用是相互的 D．打气筒将空气压入水火箭内时，能量转化的过程与汽油机的做功冲程相同 9．以下关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．为了实现碳中和，我们应该将热机的效率提高到100% C．热机只能使用汽油和柴油作为燃料 D．提高热机的效率有利于节能减排保护环境 10．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．汽油机的压缩程度比柴油机大 二、多选题 11．如图所示，有关这个小小蒸汽轮机的说法正确的是（   ） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水吸热发生了汽化现象 C．蒸汽的内能转化为轮子的机械能 D．酒精燃烧产生的内能全部转化为小轮的机械能 12．下列图片所示的是四冲程汽油机的工作原理示意图。下列说法正确的是（　　） A．图甲是吸气冲程，吸入气缸的物质是空气和汽油的混合物 B．图乙是做功冲程，涉及的能量转化是内能转化为机械能 C．图丙是压缩冲程，该冲程末燃气的内能减小，温度降低 D．图丁是排气冲程，该冲程是靠飞轮的惯性来完成的 三、填空题 13．如图所示，在圆筒内加入适量酒精，用橡胶塞塞紧筒口，用电火花点火，一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出。此过程中，混合气体燃烧产生高温高压的燃气对橡胶塞做功，将燃气的 能转变为橡胶塞的机械能。此实验与内燃机 冲程能量转化原理相同。 14．2024年5月，比亚迪推出的DM-i超级混动技术能够切换电力和汽油，发动机热效率最高可达到40%，成为全球量产车的领先技术，其发动机是汽油发动机，通过汽油燃烧产生高压气体推动活塞做功。如图是汽油机一个冲程示意图，该冲程是 冲程，其能量转化情况与图 （选填“乙”或“丙”）相同。 15．下图为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空。 (1)图甲的进气阀 ，排气阀 ，活塞向 运动，是 冲程。 (2)图乙的进气阀 ，排气阀 ，活塞向 运动，是 冲程，将 能转化为 能。 (3)图丙的进气阀 ，排气阀 ，活塞向 运动，是 冲程，将气体的 能转化为 能。 (4)图丁的进气阀 ，排气阀 ，活塞向 运动，是 冲程。 (5)其中图 的冲程提供动力对外做功，图 的冲程靠曲轴的惯性完成。 16．如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。 (1)这种内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”）。 (2)它在吸气冲程吸入的物质是 （选填“空气”“汽油”或“空气和汽油的混合物”）。 (3)图中内燃机处在 冲程，该冲程中的能量转化是把 能转化为 能。 四、实验题 17．制作简易热机模型 （1）准备材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。 （2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就 。 18．如图甲所示，小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管，酒精温度迅速升高，一会儿观察到橡皮塞被顶出，且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中，将机械能转化为 能。“酒精温度迅速升高”，这是通过 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 （填字母）冲程相似。“白气”属于 （填物态变化的名称）形成的 （选填“固体”“液体”或“气体”）。若图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功 次。 《14.2热机 练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B B B D C C D B 题号 11 12 答案 BC AD 1．C 【详解】AB．喷气式发动机与内燃式发动机的工作原理不同，它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动火箭向前运动，由于它不需要活塞、螺旋桨等那样的转动装置，从而就少了能量的损失，大大提高了火箭的飞行速度，故AB错误； C．火箭是热机的一种，工作时先将燃料的化学能转化为内能，再通过做功的方式将内能转化为火箭的机械能，故C正确； D．火箭升空时向地面喷出了高温高压的燃气，由于物体间力的作用是相互的，高温高压的燃气对火箭施加了一个向上的反作用力，使火箭升空，故D错误。 故选C。 2．D 【详解】月球表面没有空气，燃料不能燃烧，所以柴油机、汽油机、空气喷气发动机都不能使用，应该使用电动机，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】热机是将内能转化为机械能的机器，其工作过程依赖燃料燃烧产生的内能做功，将内能转化为机械能。滑板通过人力推动或重力下滑运动，不涉及燃料燃烧或内能转化，未使用热机。柴油车以柴油为燃料，通过燃烧柴油产生内能，驱动活塞运动并转化为机械能，属于热机的应用。脚踏船依靠人力踩踏驱动桨叶划水，能量来源为人体肌肉的化学能转化为机械能，未使用热机。皮筏艇一般通过桨划水前进，依赖人力或水流动力，不涉及燃料燃烧或内能转化，未使用热机。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．B 【详解】如图②，扭转瓶子时，施加的外力压缩瓶内的气体，是机械能转化为内能，这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似；如图③当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】A．空气被加热后质量不变，体积变大，根据可知密度变小，故A错误； B．空气被加热时，空气吸收热量，温度升高，内能增大，空气温度升高是通过热传递来实现的，故B正确； CD．热空气对叶片做功后热空气的内能转化为机械能，热空气内能减小，而汽油机的压缩冲程是活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，二者能量转化不同，故CD错误。 故选B。 6．D 【详解】A．空气锤将铁钉打入木板时，对铁钉施加了力，且铁钉在力的方向上移动了距离，所以对铁钉做了功，故A正确，不符合题意； B．空气被压缩时，体积变小，质量不变，根据密度公式，密度增大；同时，一定质量的气体，体积减小，压强增大，故B正确，不符合题意； C．木板被铁钉打入，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状，故C正确，不符合题意； D．反复捶打，铁钉发热，是通过做功的方式将机械能转化为内能；内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误，符合题意。 故选D。 7．C 【详解】A．汽油机的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，还有其它种类的热机，需要的燃料不同，所以热机的燃料有许多种，故A错误； B．汽车排出的尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等有毒气体，但主要成分是无毒的氮气、二氧化碳和水蒸气，故B错误； C．热机的大量使用会排出大量废气，废气中含有有毒气体，所以会造成环境污染，故C正确； D．热机所产生的噪声，不可能被热机上的消声器完全消除，只能减小噪声，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．利用打气筒向水火箭内打气，压缩筒内空气，通过做功使水火箭中空气的内能增加，故A错误； B．水火箭落回地面的过程中，若以水火箭为参照物，地面与火箭之间的距离变小，地面是向上运动的，故B错误； C．水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升空，故C正确； D．打气筒将空气压入水火箭内时机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中内能转化为机械能，所以两者能量转化方式不相同，故D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．一切物体都具有内能，热机排出的尾气有内能，故A错误； B．热机中燃料燃烧释放的能量不可能都来做有用功，因此热机的效率不可能达到100%，故B错误； C．内燃机分为汽油机和柴油机两类，它们分别用汽油和柴油做燃料。内燃机只是热机的一种，除了内燃机还有蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等它们不都是用汽油和柴油做燃料的，故C错误； D．热机的效率越高，在做同样功的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染，达到节能减排的目的，故D正确。 故选D。 10．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．柴油机的飞轮大、压缩比大，柴油燃烧产生燃气的气压大，其效率较高，但是柴油机比汽油机笨重，故CD错误。 故选B。 11．BC 【详解】A．酒精燃烧是化学变化，在这个过程中，酒精的化学能转化为内能，而不是将内能转化为化学能，故A错误； B．水吸热后由液态变为气态，发生的是汽化现象（包括蒸发和沸腾，这里主要是沸腾），故B正确； C．蒸汽对外做功，推动轮子转动，蒸汽的内能转化为轮子的机械能，故C正确； D．酒精燃烧产生的内能一部分会散失到空气中，一部分会被装置吸收等，不能全部转化为小轮的机械能，存在能量损耗，故D错误。 故选BC。 12．AD 【详解】A．图甲中进气门打开，排气门关闭，活塞由上向下运动，是吸气冲程，吸入气缸的物质是汽油和空气的混合物，故A正确，符合题意； B．图乙中进气门和排气门关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，混合物被压缩，是机械能转化为内能的过程，故B错误，不符合题意； C．图丙中进气门和排气门关闭，活塞由上向下运动，是做功冲程，高温高压的燃气推动活塞向下运动做功，内能减小，温度降低，故C错误，不符合题意； D．图丁中进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，是排气冲程，内燃机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故D正确，符合题意； 故选AD 。 13． 内 做功 【详解】[1][2]在圆筒内加入适量酒精，用橡胶塞塞紧筒口，用电火花点火，酒精燃烧产生高温高压的燃气，燃气推动橡胶塞做功，燃气的内能转化为橡胶塞的机械能。在内燃机的压缩冲程中，机械能转化为内能，做功冲程中，内能转化为机械能，所以此实验与内燃机做功冲程能量转化原理相同。 14． 做功 乙 【详解】[1][2]如图，两气门关闭，活塞下行，是做功冲程，在这个冲程中，缸内高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。乙图中，试管内水蒸气对塞子做功，将塞子推出，将内能转化为机械能。丙图中，活塞下压，压缩内部空气，对空气做功，机械能转化为内能。所以图中冲程的能量转化情况与图乙相同。 15．(1) 打开 关闭 下 吸气 (2) 关闭 关闭 上 压缩 机械 内 (3) 关闭 关闭 下 做功 内 机械 (4) 关闭 打开 上 排气 (5) 丙 甲、乙、丁 【详解】（1）[1][2][3][4]图甲中，进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动，为吸气冲程。 （2）[1][2][3][4][5][6]图乙中，进气阀和排气阀均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，此冲程消耗机械能，得到内能，是将机械能转化为内能。 （3）[1][2][3][4][5][6]图丙中，进气阀和排气阀均关闭，活塞向下运动且火花塞点燃，为做功冲程，此冲程消耗内能，得到机械能，是将内能转化为机械能。 （4）[1][2][3][4][5][6]图丁中，进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上运动，为排气冲程。 （5）[1][2]做功冲程，将内能转化为机械能，即图丙的冲程提供动力对外做功，除了做功冲程以外其余三个冲程都是靠曲轴的惯性完成的，即图甲乙丁的冲程靠曲轴的惯性完成。 16．(1)柴油机 (2)空气 (3) 压缩 机械 内 【详解】（1）柴油机的顶端是喷油嘴，而汽油机的顶端是火花塞。由题知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机。 （2）在吸气冲程中柴油机吸入的是空气，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。此题为柴油机，吸进去的物质是空气。 （3）[1][2][3]图中的气门闭合、活塞向上运动，是压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能。 17．转动起来 【详解】酒精灯加热易拉罐内的水，产生大量水蒸气，使罐内气压增大，高温高压的水蒸气从笔管尖端高速喷出，冲击小风扇的扇叶，对扇叶施加力的作用，使扇叶转动起来，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 18． 内 热传递 C 液化 液体 25 【详解】[1][2]粗布条摩擦金属管的过程中，这是做功的方式使金属管的内能增加，因此将机械能转化为金属管的内能。金属管温度高，放出热量，酒精吸收热量，“酒精温度迅速升高”，因此这是通过热传递的方式增加了酒精的内能。 [3]“橡皮塞被顶出”的过程酒精对橡皮塞做功，酒精的内能转化为橡皮塞的机械能，由乙图可知，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，机械能转化为内能，C图为做功冲程，内能转化为机械能，D图为排气冲程，“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的C冲程相似。 [4][5] “白气”人眼可以看见，是小水滴，属于水蒸气液化形成的液体。 [6]转速是3000r/min＝50r/s 四冲程内燃机每转2转对外做功1次，则图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功25次。 学科网（北京）股份有限公司 $