第三节 热机（重难点训练）物理沪科版2024九年级全一册

第3节 热机 一．热机工作过程中的能量转化(共4小题) 二．热机的种类(共4小题) 三．汽油机的构造与工作过程(共7小题) 四．柴油机的构造与工作过程(共9小题) 五．火箭的构造与工作原理(共5小题) 一．热机工作过程中的能量转化(共4小题) 1．2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是 ，与四冲程汽油机的 冲程相同。 2．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。 3．小亮自制的轮船模型如图所示，用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热，一会儿就向外喷出气体推动小船前进。小船通过向后喷气向前运动，是利用了物体间力的作用是 来实现的；气体喷出时内能 （选填“增大”或“减小”），能量转化情况和柴油机的 冲程相同。 4．如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的 冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的 能。 二．热机的种类(共4小题) 5．中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。下列交通或运输工具中，动力设备不是热机的是（　　） A．C919客机 B．载重汽车 C．纯电动汽车 D．远洋货轮 6．下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．拖拉机 B．电动新能源汽车 C．火箭 D．战斗机 7．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 8．世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们的工作原理是将 能转化为 能，上图相当于汽油机的 冲程。一台四冲程内燃机曲轴转速为3600r/min，在1s内内燃机的活塞做 次功。 三．汽油机的构造与工作过程(共7小题) 9．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度升高 C．做功冲程：活塞对缸内气体做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 10．关于四冲程汽油发动机内部工作描述正确的是（　　） A．吸气冲程时，吸入的是空气 B．通过喷油嘴压燃点火，在压缩冲程时，将机械能转化为内能， C．做功冲程时，若每次对外做功1000J，则2400r/min的发动机的额定功率为20kW D．排气冲程时，排出的废气已经没有内能了全转化为机械能了 11．如图所示，这是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列判断正确的是（　　） A．甲图为排气冲程 B．乙图为压缩冲程 C．甲图能量转化情况是机械能转化为内能 D．乙图能量转化情况是内能转化为机械能 12．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示。密闭气室中四氧化二氮在光照下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右移；无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。当装置中的活塞向右运动时，相当于汽油机四个冲程中的（　　） A．B．C． D． 13．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机做功冲程工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同。汽油机飞轮的转速为3000r/min，则每秒内对外做功 次。 14．新疆出产的长绒棉是世界上最好的棉花之一，收成时，棉农广泛使用采棉机进行机械化采摘。 (1)如图所示是某款小型采棉机的动力装置，这种内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”）。 (2)内燃机散热常用水作为冷却剂，是利用了水的 的特性。 (3)这台单缸四冲程内燃机的转速为1200r/min，则该内燃机每秒完成 个冲程，对外做功 次。 15．某种单缸四冲程内燃机在压缩冲程末，火花塞打火，那么它是 （填汽油机或“柴油机”），若该内燃机1秒钟对外做功45次，那么它飞轮转速为 r/min。 四．柴油机的构造与工作过程(共9小题) 16．小红到乡村参加劳动实践，发现农用拖拉机使用的是柴油机，其结构原理如图，关于其四冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的只有空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走的能量最少 17．民为国垒，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 18．随着我国农业机械化水平提高，各类型柴油机农业机械已成为种植、收割粮食的主要工具。如图所示，耕地机正在农田里耕地。下列说法正确的是（　　） A．柴油机工作时将柴油的化学能全部直接转化为机械能 B．柴油机的做功冲程将机械能转化为内能 C．耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大 D．随着油箱内柴油质量的减小，柴油的热值变小 19．2024世界内燃机大会上，潍柴动力发布了由我国自主研制的全球首款热机效率为的柴油机，创造了当今世界内燃机效率的最高纪录。四款柴油机的效率如表格所示，下列说法错误的是（　　） 柴油机型号 初代柴油机 潍柴动力柴油机 2020年 2022年 2024年 热机效率 约 A．在柴油机的吸气冲程中，吸进汽缸的只有空气 B．在柴油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭 C．在柴油机的压缩冲程中，存在着内能转化为机械能的过程 D．若输出的有用功相同，则四款柴油机中2024年产潍柴动力柴油机消耗的柴油最少 20．一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min，则1秒内该柴油机完成了（　　） A．80个冲程，做功20次 B．20个冲程，做功5次 C．40个冲程，做功10次 D．10个冲程，做功40次 21．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。 22．如图所示是柴油机的四个冲程的示意图，该柴油机一个工作循环中活塞往复运动 次，对外做功 次 23．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。 24．下图是某内燃机的某个冲程示意图，则该内燃机为 （选填“汽油机”或“柴油机”），它的点火方式为 （选填“点燃式”或“压燃式”）。 五．火箭的构造与工作原理(共5小题) 25．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 26．2025 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 27．水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。如图所示，在可乐瓶中装入适量的水，用用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作。利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。下列说法正确的是（　　） A．水火箭能够升空是利用了力的作用是相互的 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．水火箭升空过程内能转化为水火箭的机械能 D．火箭发射时发出的巨大轰鸣声属于超声波 28．如图甲是小华用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气到一定程度时，“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，说明 ；喷水结束后“水火箭”由于 依然能向上飞行一段距离；如图乙，火箭发射时将 能转化为 能。 29．如图所示是火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空的壮丽情境。此过程中，嫦娥六号的重力势能 火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的 冲程相似，以地面为参照物，嫦娥六号是 的。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 热机 一．热机工作过程中的能量转化(共4小题) 二．热机的种类(共4小题) 三．汽油机的构造与工作过程(共7小题) 四．柴油机的构造与工作过程(共9小题) 五．火箭的构造与工作原理(共5小题) 一．热机工作过程中的能量转化(共4小题) 1．2025年2月，江苏地域文明探源工程发布：在兴化草堰港遗址中发掘出7000年前的钻木取火器。如图所示，古人手搓钻杆，使其与取火板摩擦生热一段时间，即可取得火种。摩擦生热的能量转化方式是 ，与四冲程汽油机的 冲程相同。 【答案】 机械能转化为内能 压缩 【详解】[1][2]摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能，能量转化方式是机械能转化为内能。四冲程汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，吸气冲程和排气冲程没有能量转化，故与四冲程汽油机的压缩冲程相同。 2．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。 【答案】 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。 3．小亮自制的轮船模型如图所示，用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热，一会儿就向外喷出气体推动小船前进。小船通过向后喷气向前运动，是利用了物体间力的作用是 来实现的；气体喷出时内能 （选填“增大”或“减小”），能量转化情况和柴油机的 冲程相同。 【答案】 相互的 减小 做功 【详解】[1]小船向后喷出气体时，气体对后方空气产生向后的作用力，同时空气对气体和小船产生向前的作用力，推动小船前进，这利用了物体间力的作用是相互的原理。 [2]气体从瓶内喷出时，体积膨胀对外做功，自身的内能转化为机械能，因此气体的内能减小。 [3]此过程中，内能转化为机械能，与柴油机的做功冲程能量转化情况相同，做功冲程也是将内能转化为机械能。 4．如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距离。活塞飞出的过程相当于热机的 冲程，该过程中乙醚燃烧产生的内能转化为活塞的 能。 【答案】 做功 机械 【详解】[1]塑料瓶内的乙醚燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞瞬间向前飞出一段距离，这与热机的做功冲程中燃气推动活塞做功的过程是相似的，所以活塞飞出的过程相当于热机的做功冲程。 [2]在活塞飞出的过程中，乙醚燃烧释放出内能，高温高压的燃气推动活塞运动，使活塞获得了动能，也就是将乙醚燃烧产生的内能转化为了活塞的机械能。 二．热机的种类(共4小题) 5．中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。下列交通或运输工具中，动力设备不是热机的是（　　） A．C919客机 B．载重汽车 C．纯电动汽车 D．远洋货轮 【答案】C 【详解】A．C919客机使用航空燃油发动机，通过燃烧燃料产生动力，将内能转化为机械能，属于热机，故A不符合题意； B．载重汽车通常使用柴油或汽油发动机，将内能转化为机械能，属于热机，故B不符合题意； C．纯电动汽车使用电动机驱动，将电能转化为机械能，不是利用内能工作的机器，故不是热机，故C符合题意； D．远洋货轮通常使用大型柴油发动机或涡轮机，通过燃料燃烧提供动力，将内能转化为机械能，属于热机，故D不符合题意。 故选C。 6．下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．拖拉机 B．电动新能源汽车 C．火箭 D．战斗机 【答案】B 【详解】A．热机是利用内能来做功的机器，常见的热机有内燃机（如汽油机、柴油机）、火箭等。拖拉机一般使用柴油机作为动力装置，柴油机属于热机，故A不符合题意； B．电动新能源汽车是利用电动机来工作的，电动机是将电能转化为机械能的装置，没有利用内能做功，没有使用热机，故B符合题意； C．火箭是利用燃料燃烧产生的内能转化为机械能来工作的，属于热机，故C不符合题意； D．战斗机一般使用喷气式发动机，喷气式发动机使用航空煤油作为燃料，属于热机，故D不符合题意； 故选B。 7．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 【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。 8．世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们的工作原理是将 能转化为 能，上图相当于汽油机的 冲程。一台四冲程内燃机曲轴转速为3600r/min，在1s内内燃机的活塞做 次功。 【答案】 内 机械 做功 30 【详解】[1][2]蒸汽机和汽油机都属于热机，热机是将内能转化为机械能的机器。 [3]由图可知，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，此过程相当于汽油机的做功冲程。 [4]四冲程内燃机曲轴转速为，即每秒钟曲轴转60圈，因为曲轴每转2圈，对外做功1次，所以在1秒钟内做功的次数为。 三．汽油机的构造与工作过程(共7小题) 9．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度升高 C．做功冲程：活塞对缸内气体做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 【答案】B 【详解】四冲程汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合物；压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；排气冲程中，将燃烧后的废气排出气缸。 A.吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误； B.压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的温度升高，故B正确； C.做功冲程中，是高温高压的燃气对活塞做功，故C错误； D.排气冲程没有能量的转化，故D错误。 故选B。 10．关于四冲程汽油发动机内部工作描述正确的是（　　） A．吸气冲程时，吸入的是空气 B．通过喷油嘴压燃点火，在压缩冲程时，将机械能转化为内能， C．做功冲程时，若每次对外做功1000J，则2400r/min的发动机的额定功率为20kW D．排气冲程时，排出的废气已经没有内能了全转化为机械能了 【答案】C 【详解】A．吸气冲程时，汽油机吸入的是汽油和空气，柴油机吸入的是空气，故A错误； B．压缩冲程结束时，汽油机是利用火花塞点火，柴油机通过压燃点火，故B错误； C．2400r/min的发动机1s转40r，而汽油机2r对外做功一次，每次对外做功1000J，故1s对外做功 故其功率为 故C正确； D．排气冲程时，排出的废气温度很高，内能并没有全转化为机械能，故D错误。 故选C。 11．如图所示，这是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列判断正确的是（　　） A．甲图为排气冲程 B．乙图为压缩冲程 C．甲图能量转化情况是机械能转化为内能 D．乙图能量转化情况是内能转化为机械能 【答案】B 【详解】四冲程汽油机的工作循环由进气、压缩、做功和排气四个冲程组成。 AC．甲图：甲图中进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动是吸气冲程，此过程没有能量的转化，故AC错误； BD．乙图：乙图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。压缩冲程中，活塞对气缸内的混合气体进行压缩，能量转化情况是机械能转化为内能。故B正确，D错误。 故选B。 12．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示。密闭气室中四氧化二氮在光照下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右移；无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。当装置中的活塞向右运动时，相当于汽油机四个冲程中的（　　） A．B．C． D． 【答案】A 【详解】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 A．图中进气门、排气门都关闭，火花塞点燃，活塞向下运动是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意； B．图中进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，故B不符合题意； C．图中进气门关闭，排气门打开，是排气冲程，故C不符合题意； D．图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选A。 13．汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机做功冲程工作状态示意图，由图可以看出，此冲程的能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同。汽油机飞轮的转速为3000r/min，则每秒内对外做功 次。 【答案】 乙 25 【详解】[1]图甲所示冲程中，进气门和排气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，故此冲程为汽油机的做功冲程，在此过程中，燃气的内能转化为活塞的机械能；图乙中，高温水蒸气将塞子冲出时，将内能转化为机械能；图丙中，活塞压缩筒内气体，机械能转化为内能，使气体内能增加，温度升高。对比三图所示情景的能量转化情况可知，图甲所示冲程的能量转化情况与乙图所示情景的能量转化相同。 [2]汽油机的一个工作循环中，经历四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次， 因为该汽油机飞轮的转速是3000r/min=50r/s，所以飞轮每秒转动50周，则汽油机每秒钟对外做功25次。 14．新疆出产的长绒棉是世界上最好的棉花之一，收成时，棉农广泛使用采棉机进行机械化采摘。 (1)如图所示是某款小型采棉机的动力装置，这种内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”）。 (2)内燃机散热常用水作为冷却剂，是利用了水的 的特性。 (3)这台单缸四冲程内燃机的转速为1200r/min，则该内燃机每秒完成 个冲程，对外做功 次。 【答案】(1)汽油机 (2)比热容大 (3) 40 10 【详解】（1）汽油机气缸顶部是火花塞，柴油机气缸顶部是喷油嘴。由图可知，气缸的顶部有个火花塞，是汽油机。 （2）水的比热容最大，和质量相同的其它物质比较，升高相同温度吸收热量多，所以内燃机散热器常用水作为冷却剂。 （3）[1][2]内燃机的转速为1200r/min，1s内内燃机转动的周数为，单缸四冲程内燃机一个工作循环中，完成4个冲程，转动2周，对外做功1次，故内燃机1s内转动20周，完成40个冲程，对外做功10次。 15．某种单缸四冲程内燃机在压缩冲程末，火花塞打火，那么它是 （填汽油机或“柴油机”），若该内燃机1秒钟对外做功45次，那么它飞轮转速为 r/min。 【答案】 汽油机 5400 【详解】[1]汽油机的气缸顶部是火花塞，柴油机的气缸顶部是喷油嘴，因此该单缸四冲程内燃机是汽油机。 [2]该内燃机每秒对外做功45次，活塞经过180冲程，飞轮转90圈，飞轮的转速为。 四．柴油机的构造与工作过程(共9小题) 16．小红到乡村参加劳动实践，发现农用拖拉机使用的是柴油机，其结构原理如图，关于其四冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的只有空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走的能量最少 【答案】A 【详解】A．柴油机在吸气冲程中，进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，吸入气缸的是空气，故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的空气，使空气的温度升高、内能增大。此过程中是将活塞的机械能转化为空气的内能，由于此时还没有喷入柴油，所以不存在柴油和空气混合物，故B错误； C．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，带动曲轴旋转对外做功，将内能转化为机械能的过程，不是依靠飞轮的惯性完成的。而吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，故C错误； D．因为燃料燃烧后产生的废气温度较高，含有大量的内能，这些内能随着废气的排出而损失掉。在柴油机的能量损失中，排气冲程中废气带走的能量是主要部分之一，故D错误。 故选A。 17．民为国垒，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。 18．随着我国农业机械化水平提高，各类型柴油机农业机械已成为种植、收割粮食的主要工具。如图所示，耕地机正在农田里耕地。下列说法正确的是（　　） A．柴油机工作时将柴油的化学能全部直接转化为机械能 B．柴油机的做功冲程将机械能转化为内能 C．耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大 D．随着油箱内柴油质量的减小，柴油的热值变小 【答案】C 【详解】A．由于存在热量散失，柴油机工作时将柴油的化学能转化为内能，内能不会全部转化为机械能，故A错误； B．柴油机的做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，故B错误； C．耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大，与质量相同的其他物质相比，在降低相同温度时，水能带走更多的热量，有效地降低柴油机的温度，故C正确； D．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量无关，所以随着油箱内柴油质量的减小，柴油的热值不变，故D错误。 故选C。 19．2024世界内燃机大会上，潍柴动力发布了由我国自主研制的全球首款热机效率为的柴油机，创造了当今世界内燃机效率的最高纪录。四款柴油机的效率如表格所示，下列说法错误的是（　　） 柴油机型号 初代柴油机 潍柴动力柴油机 2020年 2022年 2024年 热机效率 约 A．在柴油机的吸气冲程中，吸进汽缸的只有空气 B．在柴油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭 C．在柴油机的压缩冲程中，存在着内能转化为机械能的过程 D．若输出的有用功相同，则四款柴油机中2024年产潍柴动力柴油机消耗的柴油最少 【答案】C 【详解】四冲程工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。 A．在柴油机的吸气冲程中，吸进汽缸的只有空气，故A正确，不符合题意； B．在柴油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，故B正确，不符合题意； C．在柴油机的压缩冲程中，存在着机械能转化为内能的过程，故C错误，符合题意； D．若输出的有用功相同，则四款柴油机中2024年产潍柴动力柴油机消耗的柴油最少，因为其效率是高，故D正确，不符合题意； 故选C。 20．一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min，则1秒内该柴油机完成了（　　） A．80个冲程，做功20次 B．20个冲程，做功5次 C．40个冲程，做功10次 D．10个冲程，做功40次 【答案】C 【详解】柴油机的飞轮转速是1200r/min，表示飞轮每分钟转1200转，则每秒转数 因为一个工作循环，飞轮转2转，因此该柴油机每秒完成工作循环 该柴油机每秒完成工作循环为10个； 因为一个工作循环包括四个冲程，对外做功一次，因此每秒完成40个冲程，做功10次；故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 21．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。 【答案】(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。 22．如图所示是柴油机的四个冲程的示意图，该柴油机一个工作循环中活塞往复运动 次，对外做功 次 【答案】 2 1 【详解】[1][2]四冲程柴油机，一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，内燃机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动2圈，经过4个冲程，只有做功冲程对外做功1次。 23．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。 24．下图是某内燃机的某个冲程示意图，则该内燃机为 （选填“汽油机”或“柴油机”），它的点火方式为 （选填“点燃式”或“压燃式”）。 【答案】 柴油机 压燃式 【详解】[1]柴油机气缸顶部有喷油嘴，汽油机气缸顶部有火花塞，这就是汽油机和柴油机在构造上的主要区别。图中内燃机顶部为喷油嘴，是柴油机。 [2]汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式。 五．火箭的构造与工作原理(共5小题) 25．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 【答案】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。 26．2025 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反的作用力，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。 27．水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。如图所示，在可乐瓶中装入适量的水，用用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作。利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。下列说法正确的是（　　） A．水火箭能够升空是利用了力的作用是相互的 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．水火箭升空过程内能转化为水火箭的机械能 D．火箭发射时发出的巨大轰鸣声属于超声波 【答案】AC 【详解】A．水火箭发射时，高压气体将水从火箭尾部高速喷出，水给空气一个向后的力，同时空气给火箭一个向前的反作用力，使火箭上升，这体现了力的作用是相互的，故A正确； B．水从水火箭中喷出是因为瓶内气压大于外界气压，水在压力作用下喷出，而内燃机排气冲程是依靠活塞的运动将废气排出气缸，二者原理不同，故B错误； C．水火箭发射前，通过打气筒向瓶内打气，使瓶内气体压强增大，储存了内能。发射时，瓶内气体膨胀对外做功，将内能转化为水火箭的机械能，推动水火箭升空，故C正确； D．人能听见的声音频率范围在20Hz到20000Hz左右，火箭发射时发出的巨大轰鸣声人耳能听到，不属于超声波，故D错误。 故选AC。 28．如图甲是小华用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气到一定程度时，“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，说明 ；喷水结束后“水火箭”由于 依然能向上飞行一段距离；如图乙，火箭发射时将 能转化为 能。 【答案】 力的作用是相互的 惯性 内 机械 【详解】[1]“水火箭”向下喷水，则“水火箭”对水有向下的力，“水火箭”向上飞出，则“水火箭”受到水向上的力，说明力的作用是相互的。 [2]惯性是保持原来运动状态不变的性质，“水火箭”向上飞出，喷水结束后，“水火箭”由于惯性保持原来的运动状态继续向上运动，所以会向上飞行一段距离。 [3][4]火箭的发动机属于热机，火箭发射时燃料燃烧产生的内能转化成机械能，所以火箭升空。 29．如图所示是火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空的壮丽情境。此过程中，嫦娥六号的重力势能 火箭升空时，向下喷气获得推力与内燃机的 冲程相似，以地面为参照物，嫦娥六号是 的。 【答案】 增大 做功 运动 【详解】[1]火箭搭载嫦娥六号探测器发射升空时，嫦娥六号的质量不变，高度升高，重力势能增大。 [2]火箭升空时，向下喷气获得推力，燃气内能转化为火箭的机械能，与内燃机的做功冲程相似。 [3]升空过程中，嫦娥六号相对于地面的位置在不断变化，以地面为参照物，嫦娥六号是运动的。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $