2.1 热机 题型专练 2025-2026学年教科版（2024）物理九年级上册

教科版（2024）九年级全册 第2章 改变世界的热机第1节 热机 题型专练 【题型1】1.1 利用内能做功 【典例】2024年11月，某学校举行“科学实验展评活动”成果展，如左图为某小组同学自制的水火箭结构示意图。如右图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，从而使水火箭能升空。结合材料，你认为以下说法不正确的是（　　） A.利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B.打气筒将空气压入水火箭内时机械能转化为内能 C.水火箭升空时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 D.水火箭升空是利用了物体间力的作用是相互的 【强化训练1】如图所示是实践小组同学用塑料瓶制作的水火箭。他们先在瓶里装适量水，然后将带有喷嘴的橡胶塞插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；当橡皮塞脱落时，水从火箭尾部瓶口向下喷出，水火箭向上飞向空中。下列有关说法正确的是(　　) A.打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B.水火箭升空时与热机做功冲程工作原理相似 C.水火箭喷水上升过程中瓶内气体温度升高 D.水火箭升空时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 【强化训练2】如图所示，下列解释中正确的是(　　) A.图甲中，墨水在热水中更快更明显地扩散，说明水分子只在温度高的时候做无规则运动 B.图乙中，向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为提高了水的沸点 C.图丙中，来回快速拉动皮条使金属管的温度升高，是通过做功的方式改变物体内能 D.丁图中水蒸气将橡皮塞顶出，说明水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增大 【强化训练3】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。关于该实验，下列说法正确的是(　　) A.下压活塞的过程中，筒内气体的内能转化为活塞的机械能 B.下压活塞的过程中，通过做功的方式改变了筒内气体的内能 C.下压活塞的过程中，筒内气体的内能减小了 D.下压活塞的过程中，能量转化方式跟四冲程汽油机的做功冲程相同 【强化训练4】对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是(　　) A.甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是因为棉花燃烧放热 B.乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的 C.丙，水蒸气将塞子推出的过程中，能量转化与热机的压缩冲程相同 D.丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程 【强化训练5】汽车急刹车时，轮子会在马路上留下黑色的痕迹，这时轮子的内能将      (选填“增加”、“不变”或“减小”)。刹车时汽车虽然会滑行一段距离但最后还会停下来，这表明力能改变物体的      。 【强化训练6】4月24日，搭载“神舟二十”飞船的长征运载火箭发射升空。火箭点火后，发射架周围出现大量“白气”，这是由水蒸气          形成的；火箭用氢做燃料是因为氢的          大，火箭整流罩外壳与空气摩擦温度升高，这是通过          的方式改变内能 【强化训练7】如图所示，快速地将铁丝进行多次弯折，弯折的部位会发烫，这是通过        的方式改变物体的内能，该过程中的能量转化与四冲程汽油机的        冲程相似。 【强化训练8】如图所示的实验：①瓶中有少量水，盖紧瓶盖；②用力扭转瓶身；③松动瓶盖，瓶盖冲出。瓶内出现的白雾是水蒸气      (填物态变化的名称)形成的，此实验说明了物体对外做功，内能      。(选填“增大”、“减小”或“不变”) 【题型2】1.3.1 汽油机的工作过程 【典例】如图为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，会观察到软木塞跳起，则与该过程类似的汽油机冲程为（  ） A.做功冲程 B.压缩冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程 【强化训练1】如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是(　　) A.塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B.若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每2s对外做功20次 C.该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 【强化训练2】如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是(　　) A.塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B.若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每2s对外做功20次 C.该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 【强化训练3】如图所示，烧开水时壶盖可能被顶开，这个过程与内燃机的某个冲程类似。下列说法正确的是(　　) A.该过程是机械能转化为内能 B.该过程与内燃机的做功冲程类似 C.内燃机处于与该过程类似的冲程时进气门是打开的 D.内燃机与该过程类似的冲程是依靠飞轮惯性完成工作的 【强化训练4】如图所示，这是单缸四冲程汽油机        冲程的工作示意图。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒完成        个冲程。 【强化训练5】小轿车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲是该轿车汽油机的      冲程。图乙是该车的能量流向图，则该汽油机的效率是      。 【强化训练6】如图所示，这是单缸四冲程汽油机        冲程的工作示意图。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒完成        个冲程。 学科网（北京）股份有限公司 $ 教科版（2024）九年级全册 第2章 改变世界的热机第1节 热机 题型专练（参考答案） 【题型1】1.1 利用内能做功 【典例】2024年11月，某学校举行“科学实验展评活动”成果展，如左图为某小组同学自制的水火箭结构示意图。如右图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，从而使水火箭能升空。结合材料，你认为以下说法不正确的是（　　） A.利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B.打气筒将空气压入水火箭内时机械能转化为内能 C.水火箭升空时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 D.水火箭升空是利用了物体间力的作用是相互的 【答案】C 【解析】利用打气筒向水火箭内打气，打气筒对水火箭做功，水火箭中空气的内能增大，可知A正确，不符合题意；打气筒将空气压入水火箭内时，将机械能转化为内能，通过做功改变物体的内能，可知B正确，符合题意；水火箭升空瞬间的能量转化过程中将内能转化为机械能，能量转化与汽油机的做功冲程相同，可知C错误，符合题意；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，可知D正确，不符合题意。 【强化训练1】如图所示是实践小组同学用塑料瓶制作的水火箭。他们先在瓶里装适量水，然后将带有喷嘴的橡胶塞插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气；当橡皮塞脱落时，水从火箭尾部瓶口向下喷出，水火箭向上飞向空中。下列有关说法正确的是(　　) A.打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B.水火箭升空时与热机做功冲程工作原理相似 C.水火箭喷水上升过程中瓶内气体温度升高 D.水火箭升空时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 【答案】B 【解析】打气后气筒发热，是由于压缩气体做功，使气筒内壁和气体的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变内能，而不是热传递，可知A错误；水火箭升空时，水向下喷出，火箭获得向上的反作用力，这与热机做功冲程中高温高压气体推动活塞对外做功的原理相似，都是利用反冲作用实现能量转化，可知B正确；水火箭喷水上升过程中，瓶内气体对外做功，内能减小，温度会降低，而不是升高，可知C错误；水火箭升空时受到向上的推力，是由于水向下喷出时，火箭受到水对它的反作用力，这个推力的施力物体是喷出的水，而不是空气，可知D错误。 【强化训练2】如图所示，下列解释中正确的是(　　) A.图甲中，墨水在热水中更快更明显地扩散，说明水分子只在温度高的时候做无规则运动 B.图乙中，向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是因为提高了水的沸点 C.图丙中，来回快速拉动皮条使金属管的温度升高，是通过做功的方式改变物体内能 D.丁图中水蒸气将橡皮塞顶出，说明水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增大 【答案】C 【解析】墨水在热水中扩散得更快，说明分子无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子在温度低时，也做无规则运动，可知A错误；向烧瓶底部浇冷水，瓶中刚停止沸腾的水重新沸腾，是由于浇冷水时瓶内水蒸气液化，导致瓶内气压降低，水的沸点降低，因此瓶内的水又沸腾了，可知B错误；来回快速拉动皮条使金属管的温度升高，快速拉动皮条克服摩擦做功将机械能转化为内能，通过做功的方式改变物体内能，可知C正确；水蒸气将橡皮塞顶出，水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，水蒸气的内能会减少，可知D错误。 【强化训练3】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。关于该实验，下列说法正确的是(　　) A.下压活塞的过程中，筒内气体的内能转化为活塞的机械能 B.下压活塞的过程中，通过做功的方式改变了筒内气体的内能 C.下压活塞的过程中，筒内气体的内能减小了 D.下压活塞的过程中，能量转化方式跟四冲程汽油机的做功冲程相同 【答案】B 【解析】下压活塞时，活塞对筒内的气体做功，机械能转化为气体的内能，可知A错误；下压活塞时，活塞对筒内的气体做功，机械能转化为气体的内能，使气体的内能增大，通过做功的方式改变了筒内气体的内能，可知B正确，C错误；下压活塞过程中是活塞机械能转化为气体的内能，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，下压活塞的过程中，能量转化方式跟四冲程汽油机的压缩冲程相同，可知D错误。 【强化训练4】对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是(　　) A.甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是因为棉花燃烧放热 B.乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的 C.丙，水蒸气将塞子推出的过程中，能量转化与热机的压缩冲程相同 D.丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程 【答案】B 【解析】甲，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是通过活塞对筒内空气做功，使筒内气体内能增大的，可知A错误；乙，塞子跳起时，瓶内气体内能减小，这是瓶内气体对塞子做功，通过做功的方式改变的，可知B正确；丙，水蒸气将塞子推出的过程中，是内能转化为机械能的过程，能量转化与热机的做功冲程相同，可知C错误；丁，该冲程为内燃机的做功冲程，曲轴每转二圈完成一个工作循环，发生一次该冲程，可知D错误。 【强化训练5】汽车急刹车时，轮子会在马路上留下黑色的痕迹，这时轮子的内能将      (选填“增加”、“不变”或“减小”)。刹车时汽车虽然会滑行一段距离但最后还会停下来，这表明力能改变物体的      。 【答案】增加　运动状态 【解析】摩擦生热，是通过做功的方式增加物体的内能。在公路上急驶的汽车急刹车时，轮胎与地面发生摩擦，使轮胎表面温度急剧升高，相当于地面对轮胎做功使其内能增加。 力可以改变物体的形状和运动状态。汽车受到阻力最终停下来，说明力可以改变物体的运动状态。 【强化训练6】4月24日，搭载“神舟二十”飞船的长征运载火箭发射升空。火箭点火后，发射架周围出现大量“白气”，这是由水蒸气          形成的；火箭用氢做燃料是因为氢的          大，火箭整流罩外壳与空气摩擦温度升高，这是通过          的方式改变内能 【答案】液化　热值　做功 【解析】发射架周围“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。 火箭用氢做燃料是因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料时，氢能释放更多热量。 火箭整流罩外壳与空气摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，使温度升高。 【强化训练7】如图所示，快速地将铁丝进行多次弯折，弯折的部位会发烫，这是通过        的方式改变物体的内能，该过程中的能量转化与四冲程汽油机的        冲程相似。 【答案】做功 　　 压缩 【解析】将手中的铁丝在同一位置处快速地多次弯折，手对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变物体的内能，将机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内气体，对缸内气体做功，也是将机械能转化为内能；所以该过程中的能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程相似。 【强化训练8】如图所示的实验：①瓶中有少量水，盖紧瓶盖；②用力扭转瓶身；③松动瓶盖，瓶盖冲出。瓶内出现的白雾是水蒸气      (填物态变化的名称)形成的，此实验说明了物体对外做功，内能      。(选填“增大”、“减小”或“不变”) 【答案】液化　减小 【解析】瓶内出现的白雾是空气中的水蒸气遇到冷液化成的小水珠。 瓶盖冲出，是瓶内空气对瓶盖做功，瓶内空气对外做功，内能减小，温度降低，所以水蒸气遇冷液化。 【题型2】1.3.1 汽油机的工作过程 【典例】如图为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，会观察到软木塞跳起，则与该过程类似的汽油机冲程为（  ） A.做功冲程 B.压缩冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程 【答案】A 【解析】软木塞跳起来的过程中，软木塞的机械能增大，这是由于瓶内气体膨胀做功造成的，气体的内能转化成软木塞的机械能；汽油机在做功冲程中，汽缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能，可知与该过程类似的汽油机冲程为做功冲程，可知A符合题意，BCD不符合题意。 【强化训练1】如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是(　　) A.塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B.若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每2s对外做功20次 C.该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 【答案】B 【解析】塞子冲出过程中，试管内的气体推动塞子做功，内能转化为机械能，图甲是压缩冲程，机械能转化为内能，两者的能量转化形式不同，可知A错误；若该汽油机飞轮转速是1200r/min=20r/s，则每秒曲轴转动20r，完成10个工作循环，对外做功10次，每2s对外做功20次，可知B正确；甲为压缩冲程，乙为吸气冲程，丙为排气冲程，丁为做功冲程，该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、甲、丁、丙，可知C错误；除做功冲程外，其它三个冲程都靠惯性完成，所以，靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，可知D错误。 【强化训练2】如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是(　　) A.塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B.若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每2s对外做功20次 C.该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 【答案】B 【解析】塞子冲出过程中，试管内的气体推动塞子做功，内能转化为机械能，图甲是压缩冲程，机械能转化为内能，两者的能量转化形式不同，可知A错误；若该汽油机飞轮转速是1200r/min=20r/s，则每秒曲轴转动20r，完成10个工作循环，对外做功10次，每2s对外做功20次，可知B正确；甲为压缩冲程，乙为吸气冲程，丙为排气冲程，丁为做功冲程，该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、甲、丁、丙，可知C错误；除做功冲程外，其它三个冲程都靠惯性完成，所以，靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，可知D错误。 【强化训练3】如图所示，烧开水时壶盖可能被顶开，这个过程与内燃机的某个冲程类似。下列说法正确的是(　　) A.该过程是机械能转化为内能 B.该过程与内燃机的做功冲程类似 C.内燃机处于与该过程类似的冲程时进气门是打开的 D.内燃机与该过程类似的冲程是依靠飞轮惯性完成工作的 【答案】B 【解析】烧开水时壶盖可能被顶开伴随着能量的转化是将内能转化为机械能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以该过程能量转化跟内燃机的做功冲程相同，做功冲程进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，在热机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。可知ACD错误，B正确。 【强化训练4】如图所示，这是单缸四冲程汽油机        冲程的工作示意图。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒完成        个冲程。 【答案】压缩 　　 80 【解析】由图甲可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程。 由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。汽油机每秒对外做功20次，即每秒完成20个工作循环，则汽油机每秒完成80个冲程。 【强化训练5】小轿车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲是该轿车汽油机的      冲程。图乙是该车的能量流向图，则该汽油机的效率是      。 【答案】压缩 　　 28% 【解析】如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能。 该汽油机的效率是η=100%-6%-30%-36%=28%。 【强化训练6】如图所示，这是单缸四冲程汽油机        冲程的工作示意图。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒完成        个冲程。 【答案】压缩 　　 80 【解析】由图甲可知，进气门和排气门关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程。 由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。汽油机每秒对外做功20次，即每秒完成20个工作循环，则汽油机每秒完成80个冲程。 学科网（北京）股份有限公司 $