10.4热机（课时练习）----2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全册

10.4热机（课时练习） 2025-2026学年北师大版（2024）物理九年级全册 一、单选题 1．如图为汽油机工作循环中的两个冲程，关于这两个冲程的说法正确的是（　　） A．甲冲程发生的能量转化为：内能转化为机械能 B．乙冲程发生的能量转化为：机械能转化为内能 C．这两个冲程都是靠飞轮的惯性完成 D．甲冲程为压缩冲程，乙冲程为做功冲程 2．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，分析可知是四冲程汽油机的（　　） A．做功冲程，将机械能转化为内能 B．压缩冲程，将机能转化为内能 C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．压缩冲程，将内能转化为机械能 3． 静静同学了解到，2024年12月17日2时50分，在凛冽的寒风中，长征二号丁运载火箭在太卫星发射中心点火升空，随后以一箭四星的方式把航天宏图PIESAT-209-12星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。下列有关说法正确的是（　　） A．火箭升空时，动能转化为重力势能 B．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大 C．火箭点火升空过程的能量转化与热机的压缩冲程相同 D．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 4．如图所示的实验装置中，一个装有适量水的试管通过橡胶塞密封。当水被加热一段时间后，橡胶塞被推出，同时管口出现了大量“白气”。下列说法正确的是（　　） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水被加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞与汽油机压缩冲程能量转化情况相同 5．图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（　　） A．​ B．​ C．​ D．​ 6．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是汽油机工作四个过程的示意图，按照工作循环的顺序将四个冲程进行排列，其中正确的是（　　） A．甲乙丙丁 B．丙甲丁乙 C．丁甲丙乙 D．丁甲乙丙 7．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J B．汽油机的功率为2502W C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N D．汽油机每秒内完成30个冲程 二、多选题 8．如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，利用酒精灯加热一段时间，观察现象。对于这个过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧过程中将化学能转化为内能 B．管内水沸腾后将橡胶塞冲出，水蒸气的内能会减少 C．管内水沸腾后将橡胶塞冲出，管口出现的“白气”是水蒸气 D．该过程的能量转化跟内燃机的做功冲程相同 9．下列说法正确的是（　　） A．固体很难被拉伸，说明固体分子间只存在引力 B．冬天双手互搓，手的温度升高，是通过热传递的方式改变手的内能 C．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小 D．汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能 10．对于图中所示的四幅图，下列说法正确的是（　　） A．图甲中软木塞飞出时，试管内水蒸气的内能减少 B．图乙中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是大气压的作用 C．图丙中活塞向上运动，此冲程是内燃机的压缩冲程 D．图丁中小朋友下滑时臀部感觉热，此过程中内能转化为机械能 11．如图所示为汽油机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁 B．乙图冲程吸入的是汽油和空气混合物 C．丙图冲程依靠惯性完成 D．丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程 12．图为某种四冲程内燃机工作过程的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．这是一台柴油机 B．该冲程是内燃机的吸气冲程 C．该冲程正把内能转化为机械能 D．该冲程正把机械能转化为内能 13．关于内燃机，下列说法不正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气体吸入汽缸 C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开 D．四个冲程中，做功冲程是唯一一个对外做功的冲程 14．下列有关热和能的说法中，正确的是（　　） A．炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能 B．汽油机的压缩冲程中，主要是用做功的方法增加了汽缸内物质的内能 C．机械能为零的物体，内能一定也为零 D．汽车发动机用水做冷却物质，是因为水的比热容较大 15．随着人们生活水平的不断提高，汽车作为常用的交通工具逐步步入寻常百姓家．有关汽车中各部件的下列说法，正确的是（　　） A．汽油机可将内能转化为机械能 B．安全带可以防止紧急刹车时由于惯性造成的伤害 C．汽油机工作时飞轮的作用是带动做功冲程 D．汽车驾驶操作杆可以控制转向灯，其作用相当于开关 16．如图1所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒内达到起飞速度，如图2所示为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断正确的是（　　） A．图1中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 三、填空题 17．汽油机的工作过程是由吸气、　 　 、做功、排气四个冲程组成，其中将内能转化为机械能的是　 　 冲程。 18．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察到硝化棉燃烧起来。在下压活塞的过程中，玻璃筒内气体内能　 　；该过程的能量转化与内燃机的　 　冲程的能量转化相同。 19．生活处处皆“悟理”。用水壶烧水，同学们观察到水沸腾时水蒸气会将壶盖顶起。从能量转化的角度看，这与图中的汽油机　 　（选填“甲”或“乙”）图冲程的能量转化相同。若一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则汽油机1s对外做功　 　次。 20．如图所示是四冲程汽油机工作状态的示意图，由图可以看出，此时它正处在　 　冲程，此时它的能量转化情况与　 　相同（选填“①”或“②”）；一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，则汽油机每秒对外做功　 　次。 21．某单缸汽油机在某次运行中曲轴转速为2400r/min，则该汽油机每秒对外做功　 　次。汽油机在工作时需要用水来降温，这是因为水的　 　较大。 22．如图甲所示，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧。此过程中气体的内能　 　，这与四冲程汽油机的　 　冲程的能量转化相同，若飞轮的转速为2400r/min，在1s内，汽油机做功　 　次。 23．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是　 　冲程。若该汽油机1s对外做功20次，则汽油机的飞轮速度为　 　r/min。 24．右图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知： （1）这种内燃机是 　 　 机； （2）它表示的是 　 　 冲程； （3）在这个冲程中 　 　 能转化为 　 　 能； （4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转 　 　 圈； （5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1秒钟对外做功　 　 次，　 　 个冲程． 25．小白对家中的小汽车进行了一些研究：供汽车动力的是发动机的做功冲程，汽油在汽缸内燃烧时将化学能转化为内能；若飞轮的转速为2400r/min，则在1s内汽油机对外做功　 　次；在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的硝化棉，用力把活塞迅速压下，硝化棉燃烧，该过程中是通过的　 　方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与图　 　（选填“A”“B”“C”“D”）所示汽油机冲程中的能量转化情况是一致的。 四、实验探究题 26．（1） 如图甲所示的冲程中发生的能量转化是　 　（选填“内能转化为机械能”或“机械能转化为内能”） ； （2）如图乙所示，磁铁的吸引力使小球在水平桌面上做曲线运动，这个现象说明力可以改变物体的　 　； （3） 图丙中甲、乙是两个完全相同的物体，如图实验是为了探究重力势能大小与　 　的关系； （4） 如图丁所示，是某同学出黑板报时所用常见直尺的一部分，请你推断出它的分度值是　 　。 27．老师用如图（a）所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车开始不停地转动。由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。 （1）图（a）实验中能量转化方式与图（b）中汽油机的哪个冲程相同？　 　（选填序号）。 （2）图（b）中四个冲程的工作顺序是　 　，其中不需要靠飞轮的惯性来完成的冲程有：　 　。（均选填序号） （3）图（c）是柴油机的能流图，带“？”的是　 　带走的能量，这台柴油机的效率η＝　 　。 （4）若某单缸四冲程汽油机的功率为36kW，做功冲程每次对外做800J，则在1s内该汽油机能完成　 　个做功冲程，此汽油机飞轮的转速为　 　r/min。 五、计算题 28．单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800圈．当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求该汽油机的功率． 29．如图1为四缸四冲程发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 排量 输出功率 120kW 转速 有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸容积的总和，如图2汽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（既冲程长），转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。 （1）在每个做功冲程里，发动机做功W=　 　J； （2）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p=　 　Pa。 六、作图题 30．如图 所示，图（a）为四冲程内燃机压缩冲程的示意图，图中画出了压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况，请在图（b）中，画出做功冲程中活塞运动的方向（用“↑”或“↓”表示）和进气门、排气门的开闭情况（用“T”表示）。 七、综合题 31．如图，地效飞行器是一种可以低空高速飞行的飞机，它能停在水面或地面上，某型号飞行器的总质量为1.0×103t，总体积为5×103m3，最大飞行速度为720km/h，以最大速度飞行时的运输效率为25，运输效率是指飞行器飞行时的总重与发动机推力的比值。（g取10N/kg）。 （1）飞行器在低空水平飞行时，机翼下方气流比上方气流的流速　 　，压强　 　。 （2）飞行器的发动机也是热机，　 　冲程是将机械能转化为内能。 （3）飞行器以最大速度水平匀速直线飞行1440km，飞行器受到的阻力是　 　N，发动机推力的功率为　 　 W（可以认为飞行器的总重不变）。 答案解析部分 1．【答案】D 2．【答案】C 【解析】【解答】由图知，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能。 故答案为：C。 【分析】两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能。 3．【答案】B 【解析】【解答】解：A.火箭升空时，化学能转化为内能，再转化为机械能。故A错误； B.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大，故B正确； C.火箭点火升空过程的能量转化将内能转化为机械能与热机的做功冲程相同，故C错误； D.火箭的发射过程中，热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与燃烧情况无关，热值不变，故D错误； 故选：B。 【分析】 汽油机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。 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程。 热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关。 4．【答案】C 【解析】【解答】A．试管口出现“白气”，是水蒸气遇冷，发生液化形成的小水滴，故A错误； B．水蒸气将橡胶塞推出，对塞子做功，内能转化为机械能，水蒸气内能减少，故B错误； C．用酒精灯给水加热，火焰温度高，水吸收热量，是热传递的方式改变水的内能，故C正确； D．水蒸气将软木塞冲出，内能转化为机械能；汽油机的压缩冲程将机械能转化成内能，两者的能量转化不同，故D错误。 故选C。 【分析】气体变为液体，是液化现象；物体间温度不同时，通过热传递改变内能；内能对外做功时，内能转化为机械能。 5．【答案】C 【解析】【解答】解： 在汽油机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）中，内能转化为机械能的是做功冲程，该冲程让汽车获得动力： A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意； B图：排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意． C图：气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意； D图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意； 故选C． 【分析】在汽油机的四个冲程中， ①进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动； ②一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动； ③两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，该冲程让汽车获得动力． 6．【答案】C 【解析】【解答】解：甲图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程； 乙图中的排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程； 丙图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程； 丁图中的进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程； 故按照工作循环的顺序排列顺序为：丁甲丙乙． 故选C． 【分析】内燃机的四个冲程按照顺序排列有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”． 7．【答案】A 【解析】【解答】AC、燃气平均压强 p=9.0×105Pa，活塞面积S=30cm2=3×10-3m2。 根据压强公式，变形得 F = pS，代入数据：F=9.0×105Pa×3×10-3m2= 2700N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功为，故A正确，C错误； B、单缸四冲程汽油机：飞轮转2周=完成4个冲程=做功1次（做功冲程）。已知飞轮1min转1800周，则1min内做功：，汽油机的功率，故B错误； D、汽油机的飞轮转2周是一个工作循环，一个工作循环完成4个冲程，飞轮1min转动1800周，则每秒转30周，共完成15个工作循环，共完成60个冲程，故D错误。 故答案为：A。 【分析】1、压强与压力关系：，已知压强和受力面积可求压力，体现压强是单位面积受力的物理意义。 2、功的计算：W=Fs ，力与力方向上移动距离的乘积为功，用于计算做功冲程中燃气对活塞的做功。 3、四冲程汽油机工作循环：飞轮转2周=4个冲程=1个工作循环=对外做功1次。 8．【答案】A,B,D 9．【答案】C,D 10．【答案】A,C 【解析】【解答】A：图甲中软木塞飞出时，试管内水蒸气对外做功，内能减少，A正确； B：图乙中两个压紧的铅块能吊起重物，主要是大气压的作用分子间有引力，B错误； C：图丙中活塞向上运动，两阀门关闭，此冲程是内燃机的压缩冲程，C正确； D：图丁中小朋友下滑时臀部感觉热，此过程中机械能转化为内能，D错误。 故选AC。 【分析】物体对外做功，内能减少；分子间的引力让铅块吸引在一起；压缩冲程中阀门关闭，气体内能增大；小朋友下滑时，机械能转化为内能。 11．【答案】B,C,D 12．【答案】A,B 【解析】【解答】解：A、该内燃机有喷油嘴，是柴油机，故A正确；B、该冲程进气门打开、排气门关闭，是吸气冲程，故B正确；CD、吸气冲程没有能量的转化，故CD错．故选AB． 【分析】柴油机与汽油机的区别：柴油机有喷油嘴，汽油机有火花塞；根据飞轮的转动方向判断活塞的上行与下行（或汽缸容积的增大与减小）将4个冲程分2组，再根据气门的打开与闭合确定是哪个冲程． 13．【答案】A,B,C 14．【答案】B,D 15．【答案】A,B,D 【解析】【解答】解：A、汽油机是热机的一种，它们是将内能转化为机械能的一种装置，故A正确； B、安全带可以防止紧急刹车时由于惯性造成的伤害，故B正确； C、汽油机工作时飞轮的作用是靠飞轮的旋转惯性完成吸气、压缩、排气三个冲程 致使整个汽油机能连续运转，故C不正确； D、司机拨动方向盘旁的杆子，转向灯才会工作，所以这根杆子起到了开关的作用，故D正确． 故选ABD． 【分析】（1）热机是将内能转化为机械能的机器，汽油机是热机的一种． （2）司机系安全带其目的是防止惯性带来的伤害． （3）飞轮是储能或储存惯性的装置 汽油机一般吸气、压缩、做功、排气四个冲程．四冲程里里只有做功冲程是将汽油点燃膨胀做功产生能量输出并且带动飞轮旋转，再完成其他的三个冲程 致使整个汽油机能连续运转． （4）串联电路，电流只有一条通路，开关控制整个电路，用电器工作时相互影响． 16．【答案】A,B,D 17．【答案】压缩；做功 【解析】【解答】首先要掌握四个冲程中的能量转化情况，吸气和排气冲程不发生能量转化。压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 【分析】此题主要考查了内燃机的四个冲程及能量转化情况，是一道基础性题目。 18．【答案】增大；压缩 19．【答案】乙；15 20．【答案】压缩；①；20 21．【答案】20；比热容 【解析】【解答】四冲程汽油机的飞轮转2周，对外做功一次；飞轮转速是2400r/min=40r/s，即飞轮每秒转40周，做功20次。 因为水的比热容较大，水和其它物质比较，质量和升高的温度相同，水吸收的热量多，降温效果好。 【分析】汽油机的飞轮转数是做功数的2倍；水的比热容较大，吸热能力强。 22．【答案】增大；压缩；20 23．【答案】做功；2400 24．【答案】柴油；压缩；机械；内；半；15；60 25．【答案】20；做功；B 26．【答案】内能转化为机械能；运动状态；下落高度；0.5cm 27．【答案】丙；丁乙丙甲；丙；废气；30%；45；5400 28．【答案】解：（1）p=9.0×105Pa，活塞面积S=30cm2=30×10-4m2，燃气对活塞的平均压力为：F=PS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2700N． （2）活塞做功一次的路程s=50mm=0.05m，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=2700N×0.05m=135J． （3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，燃气对活塞做的总功为：W总=W×900=135J×900=121500J，而t=1min=60s，汽油机的功率为：p= 【解析】【分析】（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=PS计算出平均压力的大小．（2）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W=FS计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．（3）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式 计算出汽油机的功率． 29．【答案】600；1.2×106 30．【答案】 【解析】【解答】压缩冲程的特点为进气口和排气口关闭，活塞向上移动，做功冲程活塞向下移动，进气和排气口关闭，据此作图： 【分析】压缩冲程：进气后关闭，排气口关闭，活塞上移，能量转化为机械能转化为内能，气缸内空气内能增加；做功冲程：进气后关闭，排气口关闭，火花塞点燃，高温高压的气体推动活塞下移，气体内能减小，能量转化为内能转化为机械能。 31．【答案】（1）小；大 （2）压缩 （3）4×105；8×107 【解析】【解答】（1）飞机在飞行时，机翼下方的空气流速小于上方空气流速，压强大；（2）在热机工作时，压缩冲程把机械能转化为内能；（3）飞行器的重力为，发动机的阻力等于推进力为，发动机的速度为720km/h=200m/s，功率为。 【分析】（1）流体在流速大的地方压强小； （2）热机的压缩冲程中把机械能转化为内能； （3）利用质量可以计算物体的重力，根据力和速度的乘积可以计算功率。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $