2.1 热机 同步练 2025-2026学年教科版物理九年级上册

2.1热机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列不属于热机应用的是（　　） A．长征五号火箭液氢液氧发动机 B．纯电动汽车 C．歼-20战机涡扇15煤油发动机 D．喷气式飞机 2．社团课上同学们正在认真练习轮滑，此时轮滑鞋与地面摩擦温度升高。下列汽油机的四个冲程中能量转化与其相同的是（    ） A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 3．下图为内燃机的四个冲程工作示意图，下列说法正确的是（   ） A．一个工作循环的正确顺序是乙、甲、丙、丁 B．图乙冲程能获得动力 C．图丁冲程气缸内气压变高，气体温度升高，内能增大 D．图丙冲程中的废气已经没有内能了 4．下列汽油机的四个冲程中，利用高温高压气体推动活塞运动的冲程是（　　） A． B． C． D． 5．下列有关内燃机的说法正确的是（    ） A．内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的 B．压缩冲程是由大部分内能转化为机械能 C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物 D．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式 6．关于内能和机械能的说法，下列正确的是（　　） A．物体的机械能为零时，内能也一定为零 B．汽油机做功冲程中，机械能转化为内能 C．冬天搓手取暖是通过做功的方式增加内能 D．温度越高的物体，内能越大且机械能也越大 7．如图，试管里盛适量水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出“白气”推动管口处的纸风车转动。对此过程中的热现象，分析正确的是（　　） A．水在沸腾过程中，水的内能不变 B．水在沸腾过程中，水的比热容变大 C．玻璃管口冒出的“白气”是扩散现象 D．“白气”使风车转动过程相当于汽油机的做功冲程 8．如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．该过程机械能转化为内能 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 9．关于下列四幅图的说法中（    ） ①如图甲，橡皮塞被冲开的过程与汽油机的做功冲程都是内能转化为机械能 ②如图乙，两个压紧的铅块能吊起钩码是因为分子间存在斥力 ③如图丙，用力压活塞，空气被压缩，温度升高，内能增加 ④如图丁，当向塑料管b中用力吹气时，细管a中液面将会下降 A．只有①③正确 B．只有①④正确 C．只有②③正确 D．只有①③④正确 二、多选题 10．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 11．小明做了一个如图所示的简易热机，用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后，蒸汽吹动小风扇转动。加热过程中忽略罐内气压的变化，则下列说法正确的是（　　） A．罐内水的内能是通过做功方式改变的 B．扇叶周围的“白气”是水蒸气液化形成的 C．热机工作过程中将内能转化为机械能 D．加热过程中酒精的热值变大 12．汽车已经越来越多的进入家庭，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法中正确的是（ ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是做功冲程 C．丙冲程使汽车获得动力 D．在丁冲程中汽油和空气的混合物被吸进气缸 三、填空题 13．在内燃机中汽油机的使用是非常广泛的，下图是汽油机的 冲程，这个冲程中将燃气的内能转化为 能。 14．如图所示，给试管内的水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过 的方式增加水的内能；木塞被推出后水蒸气的内能减少，这个过程的能量转化与汽油机的 冲程相似。 15．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。 16．如图所示是我国传统的“走马灯”。点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，能量的转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同。某汽油机的热机效率为30%，用0.5kg的汽油完全燃烧可以转化为 J的机械能。（q=4.6×107J/kg） 17．如图是小明制作的“走马灯”，点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程的能量转化与四冲程汽油机的 冲程情况相同，纸马温度升高，主要是通过 的方式改变了其内能． 四、实验题 18．【探究名称】探究影响水火箭飞行的水平距离的因素。 【问题】小明和同学们用可乐瓶制作了一个水火箭，水火箭的外观和结构示意图分别如图甲、乙所示。将水火箭置于地面，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水沿打气管向后喷出，水火箭迅速飞起。同学们猜想水火箭飞行的水平距离可能与加水的质量有关。于是做了如下探究： 【证据】小明使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压 （选填“相同”或“不同”）的次数后，调整箭体与水平地面的夹角为40°，实验时无风，测量出发射点到落地点的水平距离，并记录在下表中： 水的质量/g 0 50 100 150 200 250 水平距离/m 3.28 36.33 45.80 67.00 57.03 45.83 【解释】分析表中数据可得：在其他条件相同时，当所加水的质量为 g时，水火箭飞行的水平距离最远，故猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； 【交流】（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的；瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的 冲程相同； （2）当水火箭竖直向上发射时，若无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地的 来间接反映发射的高低情况； （3）除上述猜想外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的水平距离： （写出一条即可）。 五、综合题 19．阅读短文，回答问题。 热岛效应，指由于人为原因，改变了城市地表的局部温度、湿度、空气对流等因素，进而引起的城市小气候变化现象。该现象属于城市气候最明显的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集，柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，高温的城区处于低温的郊区包围之中，如同汪洋大海中的岛屿，人们把这种现象称之为城市热岛效应。在热岛效应的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。 (1)减弱热岛效应的措施之一：增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用，这主要是利用了水的 的特性。 (2)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法，这是利用了水 （填物态变化名称）有 （选填“吸热”或“放热”）的作用。 (3)研究表明，现在城市机动车保有量越来越大，机动车也是造成热岛效应的因素之一。以四冲程发动机小车为例，回答下列问题： 实现机械能转化为内能的是 冲程；实现内能转化为机械能的是 冲程。 在紧急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增加物体的内能。 20．如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船，它是介于江船与海船之间的跨界船，满载时，总吨位（船体和货物的总质量），吃水（船下表面浸入水中的深度）。 (1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机，总功率约为，柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。 (2)某集装箱质量为，长，宽，高，将其平放在水平甲板上，它对甲板的压强为多少？ (3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少？ (4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头，工人卸下部分集装箱后，船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示，则船体在水下的体积变化了多少立方米？ 总吨位/ 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 吃水/m 6.9 6.75 6.5 6.15 5.7 5.2 4.65 《2.1热机》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C A A C D D A AC 题号 11 12 答案 BC CD 1．B 【详解】喷气式飞机内部的发动机、煤油发动机和火箭液氢液氧发动机都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动汽车是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，不属于热机，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】轮滑鞋与地面摩擦温度升高，是通过做功将机械能转化为内能。 A．做功冲程是内能转化为机械能，故A不符合题意； B．压缩冲程是活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，与摩擦生热的能量转化相同，故B符合题意； C．吸气冲程仅吸入混合气体，无能量转化，故C不符合题意； D．排气冲程仅排出废气，无能量转化，故D不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；乙图中进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；丙图中排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能。 A．四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，四个冲程的正确顺序是乙、丁、甲、丙，故A错误； B．乙图为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误； C．丁图为压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，在该冲程中将机械能转化为内能，气缸内气压变高，气体温度升高，内能增大，故C正确； D．丙图为排气冲程，一切物体都有内能，废气有内能，故D错误。 故选C。 4．A 【详解】A．进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能 ，故A符合题意； B．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程是将混合物压缩，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程是吸入汽油和空气的混合物，故C不符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程是将燃烧后的废气排出气缸，故D不符合题意。 故选A。 5．A 【详解】A．在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：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的，故A正确； B．压缩冲程中，活塞向上运动，对汽缸内的气体做功，将机械能转化为内能，而不是内能转化为机械能，故B错误； C．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是纯净的空气，而汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气组成的燃料混合物，故C错误； D．汽油机做功冲程的点火方式是点燃式，是通过火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧；而柴油机采用的是压燃式，故D错误。 故选A。 6．C 【详解】A．物体的机械能与内能没有必然的联系，一切物体都具有内能，故A错误； B．汽油机做功冲程中，燃气推动活塞下行，内能转化为机械能，故B错误； C．冬天搓手取暖利用的是摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式增加内能，故C正确； D．内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大；机械能与温度无关，故D错误。 故选C。 7．D 【详解】A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，水的内能增大，故A错误； B．水在沸腾过程中，水的比热容不变，故B错误； C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故C错误； D．“白气”使风车转动过程中，水蒸气的内能转化为风车的机械能，汽油机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，两者原理相同，故D正确。 故选 D。 8．D 【详解】纸杯飞出过程中，罐内气体体积膨胀，对外做功，将气体的内能转化为纸杯的机械能，罐内气体的内能减小；内燃机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故纸杯飞出过程中，能量转化情况与内燃机的做功冲程相同，故D正确，ABC错误。 故选D。 9．A 【详解】①甲图中软木塞飞出时，管内水蒸气对软木塞做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，是将内能转化成机械能，两者的能量转化相同，故①正确； ②分子间既有引力也有斥力，乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，主要是因为分子间存在引力，故②错误； ③丙图中活塞向下运动时，活塞对压缩瓶内空气做功，使瓶内空气的温度升高、内能增大，该过程中机械能转化为内能，故③正确； ④如图丁，当向塑料管b中用力吹气时，a管上方空气流动快，压强小，细管a中液面将会上升，故④错误； 由以上分析可知，①③正确，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．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。 11．BC 【详解】A．用酒精灯给易拉罐内的水加热是通过热传递的方式增大其内能的，故A错误； B．扇叶周围的“白气”是易拉罐内喷出的水蒸气在空气中遇冷液化形成的小液滴，故B正确； C．该热机工作过程中高温高压的水蒸气推动风扇转动，水蒸气的内能转化为小风扇的机械能，故C正确； D．热值是燃料的特性，与燃料的质量、燃烧放出的热量以及燃烧情况等无关，所以加热过程中酒精的热值不变，故D错误。 故选 BC。 12．CD 【详解】A．甲冲程中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误； B．乙冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故B错误； C．丙冲程中进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故C正确； D．丁冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是进气冲程，汽油和空气的混合物被吸进气缸，故D正确。 故选CD。 13． 做功 机械 【详解】[1][2]如图所示，进气门关，排气门关，火花塞点火，活塞向下，汽油燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功，故是做功冲程；此过程将内能转化机械能，向外提供动力。 14． 热传递 做功 【详解】[1]给水加热时，水吸收热量，是通过热传递的方式增加水的内能。 [2]木塞被推出后水蒸气的内能减少，此过程中，水蒸气对木塞做功，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程中，缸内燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，这个过程的能量转化与汽油机的做功冲程相似。 15．(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。 16． 做功 【详解】[1]点燃底部蜡烛，在热空气上升驱动扇叶转动的过程中，热空气的内能转化为机械能，汽油机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以，题中能量的转化方式与四冲程汽油机的做功冲程相同。 [2]汽油完全燃烧放出的热量为 转化为的机械能为 17． 做功 热传递 【详解】[1]点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程是蜡烛燃烧将化学能转化为内能，热空气上升推动纸风车和纸马转动，内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程中，火花塞点燃混合气体，爆炸性燃烧释放出庞大的热能，转化为强大的机械能，推动活塞并带动曲轴旋转，也是内能转化为机械能。所以走马灯能量转化与四冲程汽油机的做功冲程情况相同。 [2]纸马温度升高，主要是通过热传递的方式改变了其内能。蜡烛燃烧使周围空气温度升高，热空气与纸马存在温度差，通过热传递将热量传递给纸马，使纸马内能增加、温度升高。 18． 相同 150 正确 相互 做功 时间 见解析 【详解】[1]根据控制变量法，使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压相同的次数。 [2][3]由表中数据可知，其它条件相同时，水的质量是150g，水平距离是67.00m，飞行的水平距离最远，水的质量不同，飞行的水平距离不同，故猜想是正确的。 （1）[4][5]瓶内的水向下喷出，火箭对水施加力的同时，水火箭受到向上的力，水火箭向上运动，说明力的作用是相互的，瓶内的水向下喷出时内能转化为机械能，四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的做功冲程相同。 （2）[6]当水火箭竖直向上发射时。无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地时的时间来间接反映发射的高低情况，时间越长，表示火箭发射的最大高度越高。 （3）[7]影响水火箭的飞行距离可能还有空气流速、水火箭自身重力、瓶塞塞入的深度等。 19．(1)比热容大 (2) 汽化 吸热 (3) 压缩 做功 做功 【详解】（1）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时温度变化较小，因此利用水的比热容大特性可有效调节城区温度。 （2）[1][2]喷雾系统中的水雾通过汽化（蒸发）过程吸收周围环境的热量，从而降低温度，汽化属于吸热过程。 （3）[1][2]压缩冲程中活塞压缩气体做功，机械能转化为内能；做功冲程中高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能。 [3]刹车片与车轮摩擦时，通过做功的方式将机械能转化为内能，使刹车片温度升高。 20．(1) 内 机械 (2) (3) (4) 【详解】（1）[1][2]柴油机工作时，燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能，然后内能再转化为机械能。所以柴油机工作时将柴油燃烧产生的内能转化为机械能。 （2）某集装箱质量为，长，宽，高，将其平放在水平甲板上，它对甲板的压强为 （3）满载时，吃水（船下表面浸入水中的深度），船底受到水的压强为 （4）满载时，吃水深度为6.9m，总吨位（船体和货物的总质量），卸下部分集装箱之后，吃水深度为6.9m-1.7m=5.2m，从表格可以看出此时总吨位为。 因为漂浮在水面上的船体所受的浮力与所受的总重力大小相等，即有 则船体在水下的体积变化为 学科网（北京）股份有限公司 $