14.2 热机 --- 2025-2026学年物理人教版九年级全一册

14.2热机 一、单选题 1．如图所示是某四冲程内燃机的其中一个冲程，下列说法中错误的是（    ） A．这是汽油机的压缩冲程 B．该冲程工作过程中把内能转化成机械能 C．该冲程可以给内燃机提供动力 D．该冲程工作过程中活塞向下运动，带动曲轴运动 2．如图是一台单缸四冲程汽油机，正常工作时转速为2400r/min，汽缸外面有“水套”循环降温，以下说法错误的是（　　） A．图中汽油机处于做功冲程 B．该汽油机1s对外做功20次 C．汽油是一种不可再生能源 D．水内能变化是通过做功的方式 3．关于下列四幅图的说法中，正确的是（    ） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 4．关于某单缸四冲程汽油机，下列说法正确的是（　　） A．通过技术改进，汽油机的效率可以达到100% B．在汽油机的做功冲程中，机械能转化内能 C．汽油机的压缩冲程为汽油机提供动力 D．汽油机在1s内完成了15个工作循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min 5．如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，以下说法正确的是（　　） A．它是柴油机的压缩冲程，将机械能转化成内能 B．它是汽油机的做功冲程，将内能转化成机械能 C．它是柴油机的做功冲程，将内能转化成机械能 D．它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化成内能 6．汽油机作为动力装置大多用在小汽车、飞机以及一些轻巧的机械上。如图所示是汽油机工作原理示意图，关于四冲程汽油机下列说法正确的是（　　） A．如图是汽油机的做功冲程 B．如图是汽油机的压缩冲程 C．做功冲程，将机械能转化为内能 D．压缩冲程，将内能转化为机械能 7．如图所示为钻木取火，其能量转化与汽油机四个冲程中能量转化相同的是（　　） A． B． C． D． 8．2022年6月5日，中国载人航天飞船“神舟十四号”发射成功。如图所示，飞船在空中加速上升时的能量转化情况是（　　） A．燃料燃烧提供动力，飞船的机械能增大 B．飞船的动能转化为重力势能，动能减小 C．飞船的重力势能转化为动能，重力势能减小 D．没有发生能量的转化，飞船的机械能不变 9．下列说法正确的是（　　） A．雪花纷飞表明分子在不停地做无规则运动 B．物体吸收热量，温度一定升高 C．沿海地区比内陆地区温差小，是因为水的比热容较大 10．如图是内燃机的某个冲程，下列几种情况中与该冲程能的转化方式一致的是（　　） A． B． C． D． 二、填空题 11．如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为 能，内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。    12.柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图________是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将________能转化为________能。 13.单缸四冲程汽油机，飞轮转速是，该汽油机每秒钟内完成__________个冲程，做功__________次。 14.早在八百多年前，我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛，纸筒内部的空气温度升高，体积膨胀，密度变______选填“大”或“小”而上升，形成气流，驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中，空气的______能转化为风车的机械能，这与四冲程汽油机______冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为，则该汽油机1s对外做功______次。 15．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口。 （1）软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的 。 （2）此过程中，水蒸气减少的内能转化为软木塞增加的 ，这与热机的 冲程相似。 三、实验题 16．生活中处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如下几个有趣的实验： （1）如图所示，矿泉水瓶装水，接近装满时留一小气泡，在瓶中间画一十字标记。把它平放在检查面上，若气泡在十字处说明被检查面是 的；用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 （选填“向后运动”、“向前运动”或“保持静止状态”）； （2）如图一开口的矿泉水瓶侧壁A、B处各扎一个小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后把橡皮塞同时拔出，可以看到从不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与 有关。如果充满水后将瓶盖盖紧再将橡皮塞同时拔出，会看到的现象会是 ；（选填“都出水”、“都不出水”、“A孔不出水，B孔出水”、“A孔出水，B孔不出水”） （3）如图一只空瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力地扭动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞，瓶口和瓶内出现白雾，出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）图中②过程中能量转化的过程与四冲程内燃机的 冲程类似。 17．如图甲所示的水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作，其结构示意图如图乙所示。将水火箭竖立于地面，利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强增大到一定时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞起。小明对同一个水火箭能飞行的最大高度产生了兴趣，于是他提出问题：水火箭能飞行的最大高度与哪些因素有关？接着他作出如下猜想： 猜想①：可能与起飞前瓶内的最大气压有关 猜想②：可能与瓶内所装水的体积有关 请你回答下列问题：（不考虑水火箭容积的变化） (1)瓶内的水向下喷出时能量转化相当于内燃机的 冲程； (2)实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度； (3)在探究猜想①时，小明控制瓶内水的体积一定，通过改变瓶塞的松紧程度从而改变水火箭起飞前 。通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丙所示的图像，分析图像可以得到水火箭飞行的最大高度与起飞前瓶内最大气压的关系是 ； (4)在探究猜想②时，小明控制瓶塞松紧程度一定，改变瓶内水的体积，通过多次实验，并将记录的数据绘制为如图丁所示的图像。由此得出结论：起飞前瓶内的最大气压一定时，水火箭飞行高度随瓶内水的体积先增大后减小。你认为小明根据这一实验过程得出的结论是否可信并说明理由： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】该内燃机顶部有火花塞，是汽油机，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向下运动，带动曲轴运动，将内能转化为机械能，内能减小，为内燃机提供动力，故BCD正确，A错误；故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．D 【详解】A．图中汽油机的两气门均关闭，燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动，对外做功，处于做功冲程，故A正确，A不符合题意； B．一个工作循环有4个冲程，飞轮转2r，对外做功1次，该汽油机转速为2400r/min，1s飞轮转40r，对外做功20次，故B正确，B不符合题意； C．汽油属于化石能源，短时间内是不能再生的，是一种不可再生能源，故C正确，C不符合题意； D．汽油机工作时汽缸温度很高，通过水循环降温，汽缸将热量传给水，内能减小，温度降低，内能变化是通过热传递的方式，故D错误，D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】①如甲图，酒精灯给水加热，水吸收热量，是通过热传递的方式使试管内的水内能增大，故①正确； ②分子间同时存在相互作用的引力和斥力，如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力，故②正确； ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能，故③错误； ④如丁图，用酒精灯给水加热，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，故④正确。 故B正确，ACD错误。 故选B。 4．D 【详解】A．汽油机工作时由于摩擦和排气带走热量会降低效率，改进技术只能提高效率，而不能使效率达到100%，故A错误； B．在汽油机的做功冲程中，将燃料燃烧的内能转化为机械能，故B错误； C．在汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，推动机械，为汽油机提供动力，故C错误； D．汽油机每一个工作循环，飞轮转动2圈，在1s内完成了15个循环，则1min转动的圈数为 15×2×60=1800r 故D正确。 故选D。 5．B 【详解】AC．由图可知，汽缸顶部有个火花塞，火花塞点火，是汽油机，故AC错误； BD．图中的进、排气门都关闭，活塞向下运动，因此这是做功冲程，将内能转化为机械能，故B正确，D错误。 故选B。 6．A 【详解】图中气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，火花塞点火，所以是做功冲程，将内能转化为了机械能。 故选A。 7．C 【详解】钻木取火是通过做功转化为物体的内能，是机械能转化为内能。 A．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不符合题意； B．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故B不符合题意； C．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C符合题意； D．排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 8．A 【详解】飞船在空中加速上升时，燃料燃烧将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，为飞船提供动力；飞船的速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，所以飞船的机械能增大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．C 【详解】A．雪花是固体小冰晶，不属于分子范畴，故A错误； B．物体吸热温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，持续吸热，温度不变，故B错误； C．由于沿海城市水较多，水的比热容较大，则白天吸收相同热量温度上升较小，夜晚释放相同热量，温度降低较小，所以沿海地区比内陆地区温差小，故C正确； D．1200r/min合20r/s，由于四冲程内燃机飞轮每转2转对外做一次功，则内燃机每秒钟对外做功的次数为10次，故D错误。 故选C。 10．C 【详解】图中进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，为压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能。 A．滚摆上升时，质量不变，速度减小，高度增加，将动能转化为了重力势能，故A不符合题意； B．火箭升空时，将内能转化为机械能，故B不符合题意； C．钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为了内能，故C符合题意； D．瀑布是将水的重力势能转化为了水的动能，故D不符合题意。 故选C。 11内 压缩 12． 做功 热传递 【详解】[1]在四冲程汽油机的工作循环中，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。 [2]改变物体内能的方式有做功和热传递，夏天长时间曝晒在太阳下的汽车内部温度会升高，这是由于热传递的原因增加了车内空气的内能。 13． 机械能转化为内能 B 内 【详解】[1]由图甲中可知，迅速向下压活塞，活塞压缩筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能。 [2]A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意； B．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，故B符合题意； C．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，故C不符合题意； D．排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选B。 [3]内燃机的压缩冲程中，将机械能转化成内能。 14． 内 橡皮塞 做功 【详解】[1][2][3]试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。 15． 运动状态 机械能 做功 【详解】(1)[1]力可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态；软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的运动状态。 (2)[2][3]水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，该过程与热机的做功冲程相似。 16． 水平 向前运动 深度 都不出水 降低 压缩 17．(1)做功 (2)时间 (3) 瓶内的最大气压 起飞前瓶内最大气压越大，水火箭飞行的高度就越高 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $