14.2 热机（培优考点练）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 以“基础巩固—综合应用—中考衔接—创新拓展”为分层路径，通过题型专项突破与真实情境问题，系统培养热机相关物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题型培优练|热机原理、汽油机/柴油机冲程及能量转化|以选择、填空为主，结合实验装置图（如叶轮转动模型），强化基础概念辨析| |拓展综合练|热机分类、功率计算及多冲程综合应用|含计算题（如燃气做功计算）和跨知识点综合题，提升科学推理能力| |中考真题练|热机能量转化、冲程判断的中考高频考点|选取中考真题（如2026年扬州、烟台题），匹配中考命题特点| |新题追踪练|热机原理在新情境（如空气动力汽车、冲击泵）中的应用|通过阅读材料题和多选题，渗透科学探究与创新思维|

14.2 热机 ✍题型培优练 ✏题型01 热机的工作原理 1. 【答案】D 2. 【答案】B 3. 【答案】B 4. 【答案】D 5．【答案】 水蒸气 外燃机 ✏题型02 汽油机的工作过程和能量转化 6. 【答案】 20 空气污染 7．【答案】 压缩 机械 8．【答案】 A A图中的冲程两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。 9. 【答案】 丙、丁、甲、乙 甲 10. 【答案】 压缩 做功 60 11. 【答案】 做功 内 10 12.【答案】A 13. 【答案】C ✏题型03 柴油机的工作过程和能量转化 14. 【答案】D 15．【答案】D 16.【答案】D 17. 【答案】 热传递 压缩 柴油 20 18. 【答案】 机械 A 19. 【答案】 b 2 ✍拓展综合练 20．【答案】（1）BD；（2）压缩；a；压缩气体做功；做功 21. 【答案】排气 2400 20 22. 【答案】（1）1600cm3；（2）400J 【详解】（1）由题意可知，该汽车单个汽缸的排气量为活塞面积乘以行程，即 V=Sh=50cm2×8cm=400cm3 汽车使用四缸发动机，则总的排气量为 V总=4V=4×400cm3=1600cm3 （2）由p=F/S可得，燃气对活塞的压力大小为 由功的计算公式可得，燃气对活塞所做功为 23.【答案】（1） 0.5，做功；（2）12000，7.2×106；（3）600，1.2×106 【详解】（1）四缸发动机，其中排量等于四个气缸工作容积的总和是2L，汽车发动机的单缸排量为 V=2L/4 =0.5L 做功冲程，高温高压燃气推动活塞向下运动，燃气对外做功，将内能转化为机械能，从而获得动力。 （2）四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，即该飞轮1min转6000r。因为飞轮转动半周，做功1次，所以一个工作循环，飞轮转2r,对外做功4次。所以每分钟飞轮转6000r，对外做功12000次。 由P=W/t知道，每分钟对外做功 （3）每个做功冲程做功 由W=pV知道，燃气对活塞的压强 ✍中考真题练 24．【答案】C 25．【答案】AD 26．【答案】 机械能/动能 做功 ✍新题追踪练 27．【答案】ABC 28.【答案】（1）C；（2）②；（3）增大；压缩 29．【答案】 内能 100 50 1.2×107 【详解】（1）空气动力汽车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械能。 （2）空气发动机在工作过程中，曲轴转动一圈完成一个工作循环，1个工作循环2个冲程，对外做功1次；所以，空气发动机的飞轮转速是3000r/min，即每秒钟转50圈，做功50次，完成100个冲程。 （3）因为匀速行驶，牵引力 最高速度可达 匀速行驶5min，通过的路程 牵引力对汽车做功为 30．【答案】(1)低 (2)做功 (3)结构简单 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.2 热机 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练································································································1 题型01 热机的工作原理 题型02 汽油机的工作过程和能量转化 题型03 柴油机的工作过程和能量转化 ✍拓展综合练································································································10 ✍中考真题练································································································13 ✍新题追踪练································································································14 ✍题型培优练 ✏题型01 热机的工作原理 1. 如图所示，用酒精灯给锥形瓶中的水加热，用带小孔的胶塞塞住瓶口，水沸腾后观察到小孔上方的“叶轮”转动。下列说法正确的是（　　） A．给水加热的过程，水通过做功改变内能 B．酒精燃烧，酒精的内能转化为化学能 C．“叶轮”转动，其机械能转化为水的内能 D．“叶轮”转动，与热机做功冲程原理相同 【答案】D 【详解】A．改变物体内能的方式为做功和热传递，给水加热，水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变内能，故A错误； B．酒精燃烧是化学变化，该过程将酒精储存的化学能转化为内能，故B错误； C．水沸腾产生的水蒸气从小孔喷出，推动叶轮转动，能量转化为水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，故C错误； D．热机做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，题中叶轮转动的能量转化同样是内能转化为机械能，二者原理相同，故D正确。 故选D。 2. 热机的出现改变了世界，最早的热机是（　　） A．汽油机 B．蒸汽机 C．火箭发动机 D．喷气发动机 【答案】B 【详解】热机是指各种利用内能做功的机械，17世纪人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机；内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是后期发明出来的，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 3. 内燃机是现代交通运输工具的动力源，四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是（　　） A．客运飞机 B．小轿车 C．载重汽车 D．轮船 【答案】B 【详解】A．客运飞机大多使用涡扇喷气式发动机，故A不符合题意； B．小轿车是消耗汽油的，发动机一般使用汽油机作为动力装置，故B符合题意； CD．载重汽车、轮船都是消耗柴油的，柴油机提供的动力大，一般使用柴油机作为动力装置，故CD不符合题意。 故选B。 4. 下列机械中，不是利用内能做功的是（　　） A．G50燃气轮机 B．液氢液氧火箭发动机 C．涡轮增压柴油机 D．CR400系列牵引电机 【答案】D 【详解】A．燃气轮机通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动涡轮旋转做功，将内能转化为机械能，故A不符合题意； B．发动机通过燃烧液氢和液氧产生高温高压气体，喷出时产生反作用力做功，将化学能转化为内能再转化为机械能，故B不符合题意； C．柴油机燃烧柴油产生高温高压气体推动活塞做功，涡轮增压提高效率，但核心是将内能转化为机械能，故C不符合题意； D．牵引电机是电动机，利用通电导体在磁场中受力运动的原理将电能直接转化为机械能，不涉及燃料燃烧或内能转化，故D符合题意。 故选 D。 5．如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是________，该模型可以看成是______（选填“内燃机”或“外燃机”）。 【答案】 水蒸气 外燃机 【详解】燃料加热密封易拉罐内的水，使水吸热汽化成水蒸气，水蒸气从开孔喷出推动风车转动，所以工作物质是水蒸气。 内燃机的燃料是在汽缸内部燃烧，而这个模型中燃料在外部加热易拉罐，故属于外燃机。 ✏题型02 汽油机的工作过程和能量转化 6. 若某型号四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则此汽缸内的活塞每秒对外做功_______次。汽油机为人类发展作出了巨大贡献，同时也给我们的环保带来了压力，请说出一条有关汽油机的环境污染问题：___________。 【答案】 20 空气污染 【详解】[1]汽油机的飞轮转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴转动40圈，一个工作循环中，曲轴转动两圈，对外做功一次，1s内曲轴转动40圈，对外做功20次。 [2]汽油机工作时会燃烧燃料，产生废气，释放到空气中，会造成空气污染。 7．如图所示为汽油机________冲程的示意图，该过程中进气门和排气门均关闭，活塞在曲轴带动下向上运动，将活塞的________能转化为气缸内气体的内能。 【答案】 压缩 机械 【详解】由图可知，进气门、排气门均关闭，活塞向上运动时，为压缩冲程；该冲程中活塞对气缸内气体做功，将活塞的机械能转化为气缸内气体的内能。 8．下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是( ) A．   B．  C．   D．    选择理由：_________。 【答案】 A A图中的冲程两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。 【详解】A．图中的冲程两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A符合题意； B．图中的冲程进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故B不符合题意； C．图中的冲程进气门关闭，排气门开启，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故C不符合题意； D．图中的冲程两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 9. 如图所示，这是四冲程汽油机的工作示意图，其工作顺序是______（填字母），其中将内能转化为机械能的是图______所示的冲程。 【答案】 丙、丁、甲、乙 甲 【详解】甲：两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，该冲程将内能转化为机械能；乙：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程；丙：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；丁：两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能。因此工作顺序是丙、丁、甲、乙。 10. 某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，是__________冲程，在该冲程是通过__________方式改变内能的，若飞轮的转速为，该汽油机每秒共完成_____个冲程。 【答案】 压缩 做功 60 【详解】[1]由图可知，汽油机的进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程为压缩冲程。 [2]压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体做功，机械能转化为气缸内气体的内能，因此是通过做功的方式改变内能。 [3]飞轮转速 即每秒飞轮转动30圈；四冲程汽油机飞轮每转1圈完成2个冲程，因此每秒完成的冲程数为30×2=60 11. 如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，该冲程属于______冲程；在此冲程中______能转化为机械能；若飞轮转速为1200 r/min，则该汽油机每秒钟完成______个工作循环。 【答案】 做功 内 10 【详解】观察题图，汽油机的进气门和排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程。在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能推动活塞做功，将内能转化为机械能。 已知飞轮转速为即飞轮每秒转20圈。四冲程汽油机一个工作循环中，飞轮转2圈，所以每秒完成的工作循环数为20/2=10个 12. 燃油汽车发动机大多以汽油或柴油在气缸内燃烧而获得动力，下图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程缸内气体对活塞做功 B．该冲程是汽油机的吸气冲程 C．该冲程燃料的混合物被压缩 D．该冲程把机械能转化为内能 【答案】A 【详解】AB．由图知，两个气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此该冲程是四冲程汽油机的做功冲程。做功冲程中，缸内高温高压燃气膨胀，推动活塞向下运动，对活塞做功，故A正确，B错误； C．压缩冲程中燃料混合物才会被压缩，压缩冲程活塞向上运动，不符合图中特征，故C错误； D．将机械能转化为内能是压缩冲程的能量转化，做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 13. 如图所示是某汽油机一个工作循环的四个冲程的示意图，若该单缸四冲程汽油机的转速为，则下列说法不正确的是（　　） A．正确的工作顺序是乙、甲、丁、丙 B．图甲冲程中的能量转化是机械能转化为内能 C．图乙冲程中吸入气缸内的物质只有空气 D．该汽油机每分钟对外做功300次，共经历了1200个冲程 【答案】C 【详解】ABC．甲图中，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩气缸内吸入的空气和汽油的混合物，是压缩冲程，此过程中机械能转化成内能；乙图中，进气门打开，排气门关闭，吸入空气和汽油的混合物，是吸气冲程；丙图中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；丁图中，进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内能转化成机械能；则该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故AB正确，C错误； D．汽油机每个工作循环四个冲程，对外做功一次，飞轮转两转；若该单缸四冲程汽油机的转速为600r/min，该汽油机每分钟对外做功次，共经历了冲程，故D正确。 本题选择描述错误的，故选C。 ✏题型03 柴油机的工作过程和能量转化 14. 1876年，德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列相关说法正确的是（　　） A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同 B．乙冲程使缸内气体内能增大，为内燃机提供动力 C．丙冲程主要是依靠飞轮的惯性完成的 D．柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容大 【答案】D 【详解】A．柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误； B．由乙图可知，两个气门关闭，活塞向上运动，活塞压缩气体做功，此冲程为压缩，内燃机通过做功冲程获得动力，故B错误； C．由丙图可知，两个气门关闭，高温气体推动活塞向下运动，气体对外做功，丙是做功冲程，是气体推动活塞做功，不是靠惯性，故C错误； D．水的比热容大，升高相同温度吸收热量多，冷却效果好，故D正确。 故选D。 15．如下表所示是对汽油机和柴油机不同点进行对比的表格，其中正确的是（　　） 序号 汽油机 柴油机 ① 有火花塞 有喷油嘴 ② 热机效率高 热机效率低 ③ 点燃式 压燃式 ④ 吸入燃油和空气的混合物 吸入柴油和空气的混合物 A．① B．②④ C．②③ D．①③ 【答案】D 【详解】①柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞，故①正确； ②柴油机比汽油机的效率高，故②错误； ③汽油机采用点燃式，柴油机采用压燃式，故③正确； ④在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入气缸的是空气，故④错误。 综上其中正确的是①③。 故选D。 16. 如图是一种常用“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等多个方面。使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法错误的是（　　） A．构造上，汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴 B．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 C．在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 D．吸气冲程中，柴油机吸入气缸的是空气和柴油，汽油机吸入气缸的是空气和汽油 【答案】D 【详解】A．在构造上，汽油机气缸顶部有火花塞，用于在做功冲程开始时点燃燃料；柴油机气缸顶部有喷油嘴，用于做功冲程开始时向气缸内喷射柴油，故A正确，不符合题意； B．汽油机是利用火花塞产生电火花点燃燃料，属于点燃式；柴油机是依靠压缩空气使其温度升高到柴油的燃点，使柴油自行燃烧，属于压燃式，故B正确，不符合题意； C．柴油机的压缩比较大，在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功更多，使得气体内能增加更多，因此在压缩冲程末，柴油机气缸内气体的温度和压强比汽油机的高，故C正确，不符合题意； D．在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气，故D错误，符合题意。 故选D。 17. 如图甲所示是制作爆米花的机器，玉米粒在密封的锅体内被炉火加热，这是通过_________的方法改变了玉米粒的内能；图乙是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为_________冲程，它是_________（选填“汽油”或“柴油”）机。若飞轮的转速为2400r/min，在1s内，完成________个工作循环。 【答案】 热传递 压缩 柴油 20 【详解】玉米粒被炉火加热，是通过热传递的方式改变内能；观察图乙发现，两个气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程；该内燃机结构有喷油嘴，汽油机顶部为火花塞，柴油机为压燃式，顶部是喷油嘴，因此这是柴油机； 飞轮转速 即1s内飞轮转40圈，内燃机一个工作循环飞轮转2圈，因此1s内完成的工作循环数为40/2=20个。 18. 如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，此过程是将内能转化成_________能。图乙中的_________（选填“A”或“B”）是做功冲程。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，每秒钟对外做功_________J。 【答案】 机械 A 【详解】[1]高压气体向后冲出，使气球向前前进，是将内能转化为机械能。 [2]如图A，进气门和排气门都关闭，活塞向下运行，高温高压的燃气推动活塞做功，因此是做功冲程，也是将内能转化为机械能，即图甲中发生的能量转化与图乙的A图中的能量转化相同。 [3]四冲程柴油机飞轮的转速是 表示每秒钟飞轮转动50圈，因为飞轮每转动2圈，对外做功1次，则该柴油机每秒钟对外做功25次，已知每次做功400J，则每秒钟对外做的功 19. 如图所示是柴油机的四个冲程的示意图，图中表示压缩冲程的是图______（填图号）；该柴油机一个工作循环中活塞往复运动______次。 【答案】 b 2 【详解】柴油机工作时共包括四个冲程；吸气冲程时，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为示意图中的a；压缩冲程时，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体的内能增大，为示意图中的b；做功冲程时，进气门和排气门都关闭，气体对外做功，活塞向下运动，连杆带动曲轴运动，为示意图中的c；排气冲程时，进气门关闭，排气门打开，排出废气，为示意图中的d。由上述分析可知表示压缩冲程活塞的是图b，该柴油机一个工作循环中活塞往复运动2次。 ✍拓展综合练 20．汽车是现代生活中常用的交通工具。 （1）以下机械中，属于热机的有___________。 A．洗衣机 B．蒸汽机 C．电视机 D．柴油机 E．电动机 （2）如图是汽油机工作的_________冲程，气缸内的汽油和空气的混合气体处于________（选填“a”或“b”）位置内，此冲程是通过_______的方式改变混合气体的内能。使汽车获得动力的是____冲程。 【答案】（1）BD；（2）压缩；a；压缩气体做功；做功 【详解】（1）热机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置。洗衣机：靠电动机驱动，将电能转化为机械能，不是热机；蒸汽机：燃烧燃料将内能转化为机械能，属于热机；电视机：将电能转化为光能、声能等，不是热机；柴油机：燃烧柴油将内能转化为机械能，属于热机；电动机：将电能转化为机械能，不是热机。故BD正确，ACE错误。故选BD。 （2）由图可知，气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程；a是气缸，b是飞轮，汽油机工作时，吸入气缸内的汽油和空气的混合气体处于a位置内；压缩冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能，此冲程中混合气体的内能增加。 热机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力的是做功冲程。 21. 如图为某单缸四冲程汽油机的 冲程，若1s内该汽油机对外做功20次，则飞轮转速为 r/min；该汽油机工作时汽缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率为 kW。 【答案】排气 2400 20 【解析】由图可知，一气门关闭，活塞向上运动，该冲程是汽油机的排气冲程。 在四冲程内燃机的工作过程中曲轴转2圈，完成4个冲程，1个工作循环外做功1次；如果此汽油机1s内对外做功20次，则每秒完成20个工作循环，即每分钟转2400圈，飞轮的转速为2400r/min。 活塞向下运动的距离是s=50cm=0.5m 一个做功冲程做的功 该汽油机工作1s时所做的功 则汽油机的功率为 22. 汽车的排气量是指发动机汽缸的工作容积，一般情况下发动机排气量越大，功率越大。某款汽车使用四缸发动机，每个汽缸活塞行程均为8cm，活塞面积均为50cm2，燃气对活塞的平均压强为106Pa，飞轮转速为6000r/min。求： （1）它的总排气量； （2）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功。 【答案】（1）1600cm3；（2）400J 【详解】（1）由题意可知，该汽车单个汽缸的排气量为活塞面积乘以行程，即 V=Sh=50cm2×8cm=400cm3 汽车使用四缸发动机，则总的排气量为 V总=4V=4×400cm3=1600cm3 （2）由p=F/S可得，燃气对活塞的压力大小为 由功的计算公式可得，燃气对活塞所做功为 23. 如题图为四缸发动机图，其工作原理为：四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其它三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。 其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积，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（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则： （1）该发动机的单缸排量为 L，它的 冲程是把内能转化为机械能，从而获得动力； （2）该发动机每分钟对外做功 次，每分钟对外做功 J； （3）在每个做功冲程里，发动机做功W= J。在做功过程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，则p= Pa（1L=10-3m）。 【答案】（1） 0.5，做功；（2）12000，7.2×106；（3）600，1.2×106 【详解】（1）四缸发动机，其中排量等于四个气缸工作容积的总和是2L，汽车发动机的单缸排量为 V=2L/4 =0.5L 做功冲程，高温高压燃气推动活塞向下运动，燃气对外做功，将内能转化为机械能，从而获得动力。 （2）四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，即该飞轮1min转6000r。因为飞轮转动半周，做功1次，所以一个工作循环，飞轮转2r,对外做功4次。所以每分钟飞轮转6000r，对外做功12000次。 由P=W/t知道，每分钟对外做功 （3）每个做功冲程做功 由W=pV知道，燃气对活塞的压强 ✍中考真题练 24．（2026·江苏扬州·中考真题）如图，加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程，其能量转化与汽油机的哪个冲程类似（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【详解】加热试管使水沸腾后，高温高压的水蒸气推动橡胶塞冲出，是水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，而在汽油机四个冲程中，做功冲程是高温高压燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，和本实验的能量转化一致。故选C。 25．（多选题）（2026·山东烟台·中考真题）如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是（     ） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程是压缩冲程 C．将机械能转化为内能 D．将内能转化为机械能 【答案】AD 【详解】图中进气门和排气门均关闭，火花塞正在点火，且活塞向下运动，这符合汽油机做功冲程的特征。在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。故选AD。 26．（2026·江苏苏州·中考真题）在安全教育活动中，老师用图示装置演示面粉爆炸现象。面粉被吹入塑料桶后，遇到火焰爆燃，桶口的硬纸板被迅速弹飞。面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的________，该过程相当于汽油机工作时的________冲程。 【答案】 机械能/动能 做功 【详解】硬纸板被冲起，面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的机械能。汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，它们的能量转化情况相同。 ✍新题追踪练 27．（多选题）（25-26八年级下·山东济南·期末）下列四个物理实验现象及其说明的问题，正确的是（     ）    A．图甲：滚摆从高点释放后，能上下来回滚动，说明动能和重力势能可以相互转化 B．图乙：迅速下压活塞，硝化棉会燃烧起来，说明了对物体做功，物体的内能增加 C．图丙：瓶塞喷出，是水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，利用该原理制造了热机 D．图丁：掉在地上的弹性小球在不断跳起过程中会越跳越低，说明能量是不守恒的 【答案】ABC 【详解】A．滚摆下降时高度降低、速度变大，重力势能转化为动能，上升时速度减小、高度升高，动能转化为重力势能，滚摆能上下来回滚动，说明动能和势能可以相互转化，故A正确； B．迅速下压活塞，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气体内能增大、温度升高，达到硝化棉燃点后硝化棉燃烧，说明对物体做功，物体的内能增加，故B正确； C．瓶塞喷出过程中，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，热机做功冲程的原理就是内能转化为机械能，该过程和热机原理相同，故C正确； D．弹性小球越跳越低，是因为部分机械能转化为内能，机械能减少，但总能量仍然守恒，能量守恒定律普遍成立，故D错误。 故选ABC。 28. 阅读短文，回答问题。 钱学森弹道是中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，即“助推-滑翔”弹道。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，其核心理念是导弹通过火箭助推迅速爬升至大气层边缘，随后利用先进的气动设计实现高速滑翔，如同打水漂般在大气层边缘穿梭，直至精确打击目标。这种设计充分利用了大气层边缘的特殊环境让导弹在大气层边缘类似“打水漂”地高速滑翔，使之既有弹道导弹的突防能力，又有飞航式导弹的灵活性。 （1）如图所示的火箭将导弹助推爬升至大气层边缘，在这个阶段，下面说法正确的是（   ） A．火箭内燃料燃烧释放的能量全部转化为导弹的机械能 B．导弹在加速上升阶段，导弹的动能转化为重力势能 C．推动火箭向上运动的力的施力物体是火箭喷出的燃气 D．导弹在加速上升阶段动能增加、机械能保持不变 （2）如图甲所示M点为导弹刚好离开大气层，N点为导弹刚好再次进入大气层的位置，导弹从M点运动到N点的过程中，重力势能EP与时间t关系的大致图线是图乙中的序号_______。 （3）导弹再次进入大气层，在进入过程中与大气层发生剧烈摩擦导弹内能会________，其原理与热机的________冲程相同。 【答案】（1）C；（2）②；（3）增大；压缩 【详解】（1）A．火箭燃料燃烧释放的能量会有损耗，只有部分转化为导弹的机械能，不是全部转化，故A错误； B．导弹加速上升阶段，速度和高度都增大，动能和重力势能都增加，不是动能转化为重力势能，故B错误； C．根据力的作用是相互的，火箭向下喷出燃气，燃气会给火箭一个向上的反作用力，因此推动火箭向上运动的施力物体是喷出的燃气，故C正确； D．加速上升阶段导弹动能增大，重力势能增大，总机械能增大，故D错误； 故选C。 （2）由图甲可知，导弹从M点到N点，高度先升高后降低，且M、N两点高度相同；重力势能和质量、高度有关，导弹质量不变，因此重力势能先增大后减小，最终回到初始大小，对应图乙的图线②。 （3）导弹与大气层剧烈摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，因此导弹的内能会增大；热机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功，也是将机械能转化为内能，因此二者原理相同，对应压缩冲程。 29．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）阅读材料，回答问题 空气动力是指空气与物体相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出使用空气作为动力的活塞式发动机。 如图甲是某新型空气动力汽车，储气罐总容量为80L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达144km/h，平均每加满一次气能行驶200km。该车发动机的工作原理如图乙和图丙所示。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单和“零”排放等优点。 虽然因为技术不成熟还存在某些缺点，但是这项技术仍然具有广阔的发展前景。 （1）空气动力汽车发动机工作时，将________能转化为机械能； （2）空气发动机在工作过程中，曲轴转动一圈完成一个工作循环，当转速表显示3000r/min时，该空气发动机活塞每秒经历_______个冲程，对外做功________次； （3）若该车在水平地面上以最高速度向前匀速行驶5min，受到的阻力为1000N，则牵引力对汽车做功为________J。 【答案】 内能 100 50 1.2×107 【详解】（1）空气动力汽车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械能。 （2）空气发动机在工作过程中，曲轴转动一圈完成一个工作循环，1个工作循环2个冲程，对外做功1次；所以，空气发动机的飞轮转速是3000r/min，即每秒钟转50圈，做功50次，完成100个冲程。 （3）因为匀速行驶，牵引力 最高速度可达 匀速行驶5min，通过的路程 牵引力对汽车做功为 30．（2026·江苏盐城·一模）阅读短文，回答问题。 冲击泵 冲击泵，是一种以自然水流为动力，将低处水源输送至更高处的提水装置。冲击泵结构简单，核心部件包括进水管、出水阀、逆止阀、空气室、出水管，如图为冲击泵原理图。 工作时，水从源头水池流入泵室并积累到一定程度后，向上推动出水阀使其关闭，此时水流速度瞬间减小，水冲开逆止阀进入空气室。水进入空气室后被压缩，紧接着一部分水被空气通过出水管推至更高处，逆止阀又迅速关闭，同时出水阀因重力作用重新打开，水量再次积累，重复以上过程，不断将水从低处输送至更高处。 (1)冲击泵要将低处水源输送至更高处，安装位置应比源头水池______（低/高）； (2)水从空气室进入出水管的过程中，能量转化与汽油机的______冲程相同； (3)根据材料内容，概括冲击泵的一条优点：______。 【答案】(1)低 (2)做功 (3)结构简单 【详解】（1）冲击泵依靠自然水流从源头水池自发流入泵室，水在重力作用下从高处流向低处，因此冲击泵的安装位置需要比源头水池更低，才能让水顺利流入积累。 （2）水进入空气室时会压缩内部空气，空气内能增加，之后被压缩的空气推动水进入出水管，是空气的内能转化为水的机械能，能量转化与汽油机的做功冲程相同。 （3）根据材料信息，冲击泵以自然水流为动力，不需要消耗额外的能源，且结构简单，因此可以总结出优点：结构简单、节约能源、清洁无污染、依靠自然动力不需要电力。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.2 热机 ————————————⏩目录⏪———————————— ✍题型培优练································································································1 题型01 热机的工作原理 题型02 汽油机的工作过程和能量转化 题型03 柴油机的工作过程和能量转化 ✍拓展综合练································································································6 ✍中考真题练································································································7 ✍新题追踪练································································································8 ✍题型培优练 ✏题型01 热机的工作原理 1. 如图所示，用酒精灯给锥形瓶中的水加热，用带小孔的胶塞塞住瓶口，水沸腾后观察到小孔上方的“叶轮”转动。下列说法正确的是（　　） A．给水加热的过程，水通过做功改变内能 B．酒精燃烧，酒精的内能转化为化学能 C．“叶轮”转动，其机械能转化为水的内能 D．“叶轮”转动，与热机做功冲程原理相同 2. 热机的出现改变了世界，最早的热机是（　　） A．汽油机 B．蒸汽机 C．火箭发动机 D．喷气发动机 3. 内燃机是现代交通运输工具的动力源，四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是（　　） A．客运飞机 B．小轿车 C．载重汽车 D．轮船 4. 下列机械中，不是利用内能做功的是（　　） A．G50燃气轮机 B．液氢液氧火箭发动机 C．涡轮增压柴油机 D．CR400系列牵引电机 5．如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是________，该模型可以看成是______（选填“内燃机”或“外燃机”）。 ✏题型02 汽油机的工作过程和能量转化 6. 若某型号四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则此汽缸内的活塞每秒对外做功_______次。汽油机为人类发展作出了巨大贡献，同时也给我们的环保带来了压力，请说出一条有关汽油机的环境污染问题：___________。 7．如图所示为汽油机________冲程的示意图，该过程中进气门和排气门均关闭，活塞在曲轴带动下向上运动，将活塞的________能转化为气缸内气体的内能。 8．下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是( ) A．   B．  C．   D．    选择理由：_________。 9. 如图所示，这是四冲程汽油机的工作示意图，其工作顺序是______（填字母），其中将内能转化为机械能的是图______所示的冲程。 10. 某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，是__________冲程，在该冲程是通过__________方式改变内能的，若飞轮的转速为，该汽油机每秒共完成_____个冲程。 11. 如图所示是一台四冲程汽油机的某个冲程，该冲程属于______冲程；在此冲程中______能转化为机械能；若飞轮转速为1200 r/min，则该汽油机每秒钟完成______个工作循环。 12. 燃油汽车发动机大多以汽油或柴油在气缸内燃烧而获得动力，下图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程缸内气体对活塞做功 B．该冲程是汽油机的吸气冲程 C．该冲程燃料的混合物被压缩 D．该冲程把机械能转化为内能 13. 如图所示是某汽油机一个工作循环的四个冲程的示意图，若该单缸四冲程汽油机的转速为，则下列说法不正确的是（　　） A．正确的工作顺序是乙、甲、丁、丙 B．图甲冲程中的能量转化是机械能转化为内能 C．图乙冲程中吸入气缸内的物质只有空气 D．该汽油机每分钟对外做功300次，共经历了1200个冲程 ✏题型03 柴油机的工作过程和能量转化 14. 1876年，德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列相关说法正确的是（　　） A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同 B．乙冲程使缸内气体内能增大，为内燃机提供动力 C．丙冲程主要是依靠飞轮的惯性完成的 D．柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容大 15．如下表所示是对汽油机和柴油机不同点进行对比的表格，其中正确的是（　　） 序号 汽油机 柴油机 ① 有火花塞 有喷油嘴 ② 热机效率高 热机效率低 ③ 点燃式 压燃式 ④ 吸入燃油和空气的混合物 吸入柴油和空气的混合物 A．① B．②④ C．②③ D．①③ 16. 如图是一种常用“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等多个方面。使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法错误的是（　　） A．构造上，汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴 B．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 C．在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 D．吸气冲程中，柴油机吸入气缸的是空气和柴油，汽油机吸入气缸的是空气和汽油 17. 如图甲所示是制作爆米花的机器，玉米粒在密封的锅体内被炉火加热，这是通过_________的方法改变了玉米粒的内能；图乙是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为_________冲程，它是_________（选填“汽油”或“柴油”）机。若飞轮的转速为2400r/min，在1s内，完成________个工作循环。 18. 如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，此过程是将内能转化成_________能。图乙中的_________（选填“A”或“B”）是做功冲程。若一台四冲程柴油机，飞轮转速为3000r/min，若气缸在做功冲程中，每次做功400J，每秒钟对外做功_________J。 19. 如图所示是柴油机的四个冲程的示意图，图中表示压缩冲程的是图______（填图号）；该柴油机一个工作循环中活塞往复运动______次。 ✍拓展综合练 20．汽车是现代生活中常用的交通工具。 （1）以下机械中，属于热机的有___________。 A．洗衣机 B．蒸汽机 C．电视机 D．柴油机 E．电动机 （2）如图是汽油机工作的_________冲程，气缸内的汽油和空气的混合气体处于________（选填“a”或“b”）位置内，此冲程是通过_______的方式改变混合气体的内能。使汽车获得动力的是____冲程。 21. 如图为某单缸四冲程汽油机的 冲程，若1s内该汽油机对外做功20次，则飞轮转速为 r/min；该汽油机工作时汽缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离是50cm，则汽油机的功率为 kW。 22. 汽车的排气量是指发动机汽缸的工作容积，一般情况下发动机排气量越大，功率越大。某款汽车使用四缸发动机，每个汽缸活塞行程均为8cm，活塞面积均为50cm2，燃气对活塞的平均压强为106Pa，飞轮转速为6000r/min。求： （1）它的总排气量； （2）一个做功冲程中，燃气对活塞做的功。 23. 如题图为四缸发动机图，其工作原理为：四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其它三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。 其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积，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（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。则： （1）该发动机的单缸排量为 L，它的 冲程是把内能转化为机械能，从而获得动力； （2）该发动机每分钟对外做功 次，每分钟对外做功 J； （3）在每个做功冲程里，发动机做功W= J。在做功过程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，则p= Pa（1L=10-3m）。 ✍中考真题练 24．（2026·江苏扬州·中考真题）如图，加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程，其能量转化与汽油机的哪个冲程类似（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 25．（多选题）（2026·山东烟台·中考真题）如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是（     ） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程是压缩冲程 C．将机械能转化为内能 D．将内能转化为机械能 26．（2026·江苏苏州·中考真题）在安全教育活动中，老师用图示装置演示面粉爆炸现象。面粉被吹入塑料桶后，遇到火焰爆燃，桶口的硬纸板被迅速弹飞。面粉燃烧释放的内能转化为硬纸板的________，该过程相当于汽油机工作时的________冲程。 ✍新题追踪练 27．（多选题）（25-26八年级下·济南·期末）下列四个物理实验现象及其说明的问题，正确的是（     ）    A．图甲：滚摆从高点释放后，能上下来回滚动，说明动能和重力势能可以相互转化 B．图乙：迅速下压活塞，硝化棉会燃烧起来，说明了对物体做功，物体的内能增加 C．图丙：瓶塞喷出，是水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，利用该原理制造了热机 D．图丁：掉在地上的弹性小球在不断跳起过程中会越跳越低，说明能量是不守恒的 28. 阅读短文，回答问题。 钱学森弹道是中国著名科学家钱学森于20世纪40年代提出的一种新型导弹弹道的设想，即“助推-滑翔”弹道。这种弹道的特点是将弹道导弹和飞航导弹的轨迹融合在一起，其核心理念是导弹通过火箭助推迅速爬升至大气层边缘，随后利用先进的气动设计实现高速滑翔，如同打水漂般在大气层边缘穿梭，直至精确打击目标。这种设计充分利用了大气层边缘的特殊环境让导弹在大气层边缘类似“打水漂”地高速滑翔，使之既有弹道导弹的突防能力，又有飞航式导弹的灵活性。 （1）如图所示的火箭将导弹助推爬升至大气层边缘，在这个阶段，下面说法正确的是（   ） A．火箭内燃料燃烧释放的能量全部转化为导弹的机械能 B．导弹在加速上升阶段，导弹的动能转化为重力势能 C．推动火箭向上运动的力的施力物体是火箭喷出的燃气 D．导弹在加速上升阶段动能增加、机械能保持不变 （2）如图甲所示M点为导弹刚好离开大气层，N点为导弹刚好再次进入大气层的位置，导弹从M点运动到N点的过程中，重力势能EP与时间t关系的大致图线是图乙中的序号_______。 （3）导弹再次进入大气层，在进入过程中与大气层发生剧烈摩擦导弹内能会________，其原理与热机的________冲程相同。 29．（23-24九年级上·江苏苏州·期末）阅读材料，回答问题 空气动力是指空气与物体相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。经过长时间探索，人们已经成功制造出使用空气作为动力的活塞式发动机。 如图甲是某新型空气动力汽车，储气罐总容量为80L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达144km/h，平均每加满一次气能行驶200km。该车发动机的工作原理如图乙和图丙所示。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单和“零”排放等优点。 虽然因为技术不成熟还存在某些缺点，但是这项技术仍然具有广阔的发展前景。 （1）空气动力汽车发动机工作时，将________能转化为机械能； （2）空气发动机在工作过程中，曲轴转动一圈完成一个工作循环，当转速表显示3000r/min时，该空气发动机活塞每秒经历_______个冲程，对外做功________次； （3）若该车在水平地面上以最高速度向前匀速行驶5min，受到的阻力为1000N，则牵引力对汽车做功为________J。 30．（2026·江苏盐城·一模）阅读短文，回答问题。 冲击泵 冲击泵，是一种以自然水流为动力，将低处水源输送至更高处的提水装置。冲击泵结构简单，核心部件包括进水管、出水阀、逆止阀、空气室、出水管，如图为冲击泵原理图。 工作时，水从源头水池流入泵室并积累到一定程度后，向上推动出水阀使其关闭，此时水流速度瞬间减小，水冲开逆止阀进入空气室。水进入空气室后被压缩，紧接着一部分水被空气通过出水管推至更高处，逆止阀又迅速关闭，同时出水阀因重力作用重新打开，水量再次积累，重复以上过程，不断将水从低处输送至更高处。 (1)冲击泵要将低处水源输送至更高处，安装位置应比源头水池______（低/高）； (2)水从空气室进入出水管的过程中，能量转化与汽油机的______冲程相同； (3)根据材料内容，概括冲击泵的一条优点：______。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $