14.3 热机 同步练习 2026-2027学年 沪科版物理九年级全一册

**基本信息** 聚焦热机四冲程核心知识，通过基础辨析、原理应用到综合计算的三层设计，强化能量转化与冲程判断的物理观念，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|四冲程判断、能量转化类型|单选题结合示意图辨析冲程，强化物质观念| |原理应用|压缩/做功冲程特点、飞轮转速计算|填空题通过实验情境迁移能量转化，培养科学推理| |综合提升|多实验现象关联、功与功率计算|简答题整合跨知识点，计算题综合公式应用，发展科学思维|

14.3 热机 同步练习 一 、单选题 1.（3分）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是 A. B. C. D. 2.（3分）关于四缸内燃机的汽车说法中错误的是 A. 在实际应用中，为了增大功率和减小振动，把四个或更多的汽缸组合在一起，他们的做功冲程是轮流进行的 B. 只有第三个冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠飞轮惯性完成的 C. 由于该装置构造精密所以热机效率一定大于 D. 该汽车不能在月球直接使用 3.（3分）我国在文昌航天发射场使用长征七号运载火箭，成功将实践二十三号卫星发射升空。汽油机四个冲程中有能量转化，且与火箭发射时的主要能量转化情况相同的是 A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 4.（3分）四冲程汽油机工作时，能量发生转化的冲程有 A. 个 B. 个 C. 个 D. 个 5.（3分）四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是 A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 6.（3分）下图是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述错误的是（ ） A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸 B. 压缩冲程中，具有明显的机械能转化为内能的过程 C. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D. 排气冲程中，废气被排出汽缸 7.（3分）如图所示，用酒精灯给装有水的小试管加热，不一会儿，软木塞被“冲”了出来，这一现象中的能量转化类似图中四冲程汽油机工作示意图中的 A. B. C. D. 8.（3分）如图是热机的结构，下列说法正确的是 A. 吸气冲程中，活塞是向上运动的 B. 做功冲程是把机械能转化为内能 C. 排气冲程中，没有能的转化 D. 做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 二 、填空题 9.（4分）如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过______方式使汽缸内燃料混合物的内能______选填“增大”或“减小”。 10.（4分）一台单缸四冲程汽油机，当飞轮转速是时，它每秒钟对外做功 ______次；做功冲程是将 ______转化为机械能。 11.（4分）如图是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的 ______冲程的能量转化相同。某汽油机飞轮转速，每秒对外做功 ______次。汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，内能会增大，这是通过 ______的方式改变水的内能。 12.（4分）汽油机工作时，在 ______冲程获得动力，其它三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。某汽油机飞轮的转速为，则内汽油机对外做功 ______次。 13.（4分）如图所示是四冲程汽油机的 ______冲程；汽油完全燃烧后放出热量为 ______。如果这些热量被质量为、初温为的水吸收，可使水温升高到 ______。  14.（4分）如图所示是某单缸四冲程汽油机的压缩冲程，在此冲程中把 ______能转化成内能。若该汽油机飞轮转动的速度是，则汽油机每秒对外做功 ______次。 三 、简答题 15.（6分）按要求完成填空。    如图所示，抽掉玻璃板一段时间后，看到两个瓶子内气体的颜色变均匀。这是 ______现象。  如图所示，让玻璃板的下表面充分接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计的读数变大，其原因是玻璃板与水的接触面之间存在 ______。  如图所示，把一根皮带缠在金属管上并迅速来回拉动数次，会观察到塞子向上飞出。该过程与内燃机的 ______冲程原理相同。  如图将一个木块置于上表面光滑的小车上，当小车突然向右运动时，木块将会 ______。  如图用一张硬纸片盖住装满水的杯口，将杯子倒置过来，水和纸片都不会下落，此实验的目的是 ______。 四 、计算题 16.一台单缸四冲程内燃机的活塞面积为，一个冲程中活塞的行程是，做功冲程中燃气的平均压强为飞轮转速为，求：  内燃机每分钟做的功  内燃机的功率。 答案和解析 1.【答案】C; 【解析】解：  、进气门打开，排气门关闭的，活塞向下运动，是吸气冲程，故不合题意；  、进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，是压缩冲程，故不合题意；  、进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故符合题意；  、甲图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故不合题意。  故选：。  由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。  此题主要考查了根据进气门和排气门的闭合和打开情况、活塞的上下行情况来判断是哪个冲程，基础题。 2.【答案】C; 【解析】解：、在实际应用中，为了增大功率和减小震动，把四个或更多的汽缸组合在一起，他们的做功冲程是轮流进行的，故正确；  、内燃机的四个冲程中，只有第三个冲程做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠飞轮惯性完成的，故正确；  、热机在工作时不可避免的要损失一部分能量如散热、克服机械部件间的摩擦，所以热机的效率不可能达到，热机的效率一定小于，故错误；  、四缸内燃机的汽车是利用燃料与空气中的氧气发生化学反应，释放出的内能转化为机械能来获得动力的，而月球上没有空气，更没有氧气，所以该汽车不能在月球上直接使用，故正确。  故选：。  在实际应用中，为了增大功率和减小震动，把四个或更多的汽缸组合在一起，他们的做功冲程是轮流进行的，每一个冲程至少有一个气缸在做功。  内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力；其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成，即飞轮具有的动能。  热机所做有用功有效利用的能量与燃料完全燃烧释放的热量之比叫做热机效率。热机工作时总是有能量的损失，所以热机的效率不可能达到  热机工作时，燃料燃烧需要氧气。月球上处于真空状态，没有空气。  此题主要考查了内燃机的工作原理，以及能量转化情况，解决本题的关键是知道汽油机的四个冲程，使汽车获得动力的冲程是做功冲程，还要知道再构造精密的热机效率也不会达到。 3.【答案】C; 【解析】解：火箭发射时燃料燃烧产生的内能对外做功，是内能转化为机械能，这个过程中能量转化与四冲程汽油机的做功冲程相同，故符合题意。  故选：。  做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，物体的内能增大、温度升高；当物体对外做功时，物体的内能内能减小、温度降低；  内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能；做功冲程，内能转化为机械能。  根据改变物体内能的方法以及内燃机的工作过程和原理能量的转化进行解答。 4.【答案】B; 【解析】解：四冲程内燃机工作时，在压缩冲程中，将机械能转化为内能。做功冲程将内能转化为机械能。吸气冲程和排气冲程没有能量的转化。  故选：。  内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，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。  此题主要考查学生对汽油机工作原理及能量转化的掌握情况，基础题。 5.【答案】C; 【解析】解：柴油机正常工作时，在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，使气缸内的气体温度升高；在做功冲程中，汽油燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，带动曲轴转动，对外提供动力。   故选：。  柴油机工作的四个冲程中，每个冲程都伴随着能量的转化或消耗。其中在压缩冲程和做功冲程中，存在着机械能与内能的转化。根据这部分基础知识即可确定答案。  内燃机属于热机，热机就是利用内能来工作的机械，将内能转化为机械能。内燃机中涉及到的能量转化是经常考查的知识点，需要引起注意。 6.【答案】C; 7.【答案】C; 【解析】解：水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，是水蒸气的内能转化为机械能，与做功冲程中的能量转化相同；  A.图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能，故错误；  B.图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故错误；  C.图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故正确；  D.图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故错误。  故选：。  酒精灯给装有水的小试管加热，水内能增加，软木塞被水蒸气“冲”了出来，水蒸气对木塞做功，内能减少，从能的转化角度来说是内能转化为机械能。分析汽油机四个冲程，找出符合要求的冲程即可解决此题。  此题来源于课本插图，考查了做功可以改变物体的内能和能量转化的知识，要求学生在学习中一定要注意课本上的插图，明白每个插图蕴含的物理意义。 8.【答案】C; 【解析】解：  、在热机的吸气冲程中活塞向下运动，故错误；  、在热机的做功冲程中，将燃气的内能转化成了机械能，故错误；  、热机的排气冲程依靠飞轮惯性完成，此冲程没有能的转化，故正确；  、热机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，内能转化为机械能，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故错误。  故选：。  热机的一个工作循环由四个冲程组成：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；”进行分析；  其中在做功冲程中，燃气推动活塞运动，内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性完成的。  此题主要考查了内燃机的四个冲程的判断以及能量转化情况，解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答。 9.【答案】做功 ; 增大 ; 【解析】解：   在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能。   故答案为：做功；增大。  改变物体内能有两种方式：做功和热传递，热传递和做功都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移。  了解汽油机压缩冲程中的能量转化，知道做功和热传递改变物体内能的区别，能结合实例进行分析，是解答的关键。 10.【答案】20  内能; 【解析】解：飞轮转速是，因一个工作循环转圈，做功一次，所以每秒可以做功次；  在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能。  故答案为：；内能。  根据飞轮转速可求出每秒飞轮转动的圈数，根据一个工作循环，完成四个冲程，飞轮转动周，对外做功一次可求出四冲程内燃机每秒对外做功的次数；  在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能。  此题主要考查四冲程内燃机的工作过程，属于基础题，难度不大。 11.【答案】做功  15  热传递; 【解析】解：  按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；而四冲程汽油机的做功冲程就是利用内能来做功的，将内能转化为机械能；  汽油机飞轮的转速为，即内汽油机的飞轮转过周。在一个工作循环中，飞轮转动两周，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功次；  气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。  故答案为：做功；；热传递。  物体对外做功，将物体的内能转化为其它形式的能，物体的内能减小，温度降低；热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能；  热机中的压缩冲程是将机械能转化为内能；内燃机完成个工作循环，四个冲程，飞轮转转，对外做功次；  做功和热传递可以改变物体的内能。  此题主要考查了汽油机工作时四冲程的特点和能量转化、改变物体内能的方法，属于基础题目。 12.【答案】做功；; 【解析】解：汽油机工作时，只有做功冲程获得动力；  汽油机转速，则钟转：，做功次数：次。  故答案为：做功；。  汽油机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。  汽油机完成四个冲程，飞轮转动转，做功次。  此题主要考查热机四冲程即做功的计算，熟悉基础基本原理即可求解。 13.【答案】做功；；; 【解析】解：图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程；  完全燃烧汽油放出的热量被吸收，  ；  根据可知，  水升高到的温度为：；  。  故答案为：做功；；。  根据气门的关闭和活塞的运行情况判断是哪一个冲程，在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能；  知道汽油的质量和热值，利用燃料完全燃烧放热公式求放出的热量；  由，计算升高的温度，根据初温计算末温的大小。  解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，同时考查了学生对公式和的了解与掌握，计算时注意升高了、升高到末温和升高的区别。 14.【答案】机械 25; 【解析】解：  汽油机在压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能；  由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，即每秒钟转圈，完成个冲程，做功次。  故答案为：机械；。  解决此题要知道汽油机压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成个冲程，个工作循环中包括个冲程并对外做功次。  解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，还要知道能量转化的有关问题。 15.【答案】扩散 引力 做功 静止 为了验证大气压的存在; 【解析】解：抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这是扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动；  因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大；  实验中，用一根绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动绳子，此时机械能转化为内能，内能增大，塞子被顶出的过程中，内能转化为机械能，该过程与内燃机中的做功冲程原理相同；  在小车上竖着一木块，小车表面光滑，木块在小车上不受摩擦力，当小车突然向右运动时，木块由于惯性要保持静止；  把装满水的玻璃杯盖上硬纸片倒置过来，水和纸片都不会下落，这是由于大气压将纸片托住了，此实验的目的是为了验证大气压的存在。  故答案为：扩散；引力；做功；静止；为了验证大气压的存在。  两种不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象是扩散，扩散表明分子不停地进行无规则的运动；  分子间存在相互的引力和斥力；  改变物体内能的方式：做功和热传递，物体对外做功，内能减少，温度降低；  小车表面光滑，木块在小车上不受摩擦力；  纸片没有掉下来就是因为受到外界大气压对纸片向上压力的作用。  此题主要考查了分子动理论和改变物体内能的方式、惯性及大气压的应用，属于基础知识的考查。 16.【答案】解：（1）由p=得，燃气对活塞的平均压力：F=pS=1.2×l06Pa×80×10-4=9600N；  一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=9600N×0.5m=4800J；  曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1800周，要做功900次，所以内燃机每分钟做的功：  W总=900×4800J=4.32×106J；  （2）内燃机的功率：P===72000W。  答：（1）内燃机每分钟做的功是4.32×106J；  （2）其功率是72000W。; 【解析】  热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关；  计算功率要在对应的时间内计算做功的多少。  此题主要考查热机中压力、功、功率的计算。在计算功率时要注意功和时间的对应关系。 1 学科网（北京）股份有限公司 $