10.4 热机（重难点专练）物理新教材北师大版九年级全一册

**基本信息** 以热机种类及原理为基础，系统梳理汽油机、柴油机、火箭的构造与工作原理，通过典型例题强化能量转化与冲程判断，体现从基础到应用的知识逻辑链。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热机的种类及原理|5题|能量转化判断、热机共同特点分析|从热机定义出发，构建“化学能→内能→机械能”转化模型，为内燃机学习奠基| |汽油机|7题|四冲程判断、结构与工作过程分析|聚焦汽油机构造（火花塞）、四冲程循环（吸气-压缩-做功-排气），强化冲程能量转化与曲轴转动规律| |柴油机|6题|汽油机与柴油机异同比较、压缩冲程分析|通过对比构造（喷油嘴）、吸气物、点火方式，深化内燃机分类认知，突出压燃式特点| |火箭|6题|燃料特性、能量转化、航天应用|拓展热机至喷气发动机，结合火箭能量转化（化学能→内能→机械能）与航天案例，体现科学态度与责任|

10.4 热机 题型01 热机的种类及原理 题型02 汽油机 题型03 柴油机 题型04 火箭 ▌题型01 热机的种类及原理 1.热机：将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 2.热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 3.热机工作原理：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 4.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 1．（2026·甘肃白银·三模）如图所示，打开礼花喷射器的气阀，压缩气体快速释放，同时礼花喷出，在此过程中，气罐内气体对外做功，将内能转化为____________能，该过程的能量转化情况与四冲程汽油机____________冲程中的能量转化情况相似。 2.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 _____的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能（选填“做功”或“热传递”）。图 _____（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。 3．如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大 C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 4．如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能 B．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大 C．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样 D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 5．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　　） A．试管口出现的“白雾”是气体 B．水蒸气对外做功，内能增加 C．水蒸气对外做功，温度升高 D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理 ▌题型02 汽油机 1.工作原理：利用汽缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2.构造 （1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是汽缸。汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 3.工作过程 （1）汽油机一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 1．（25-26九年级上·安徽·）爱思考的小宇用塑料水瓶进行探究：如图甲，瓶中留有少量水，盖上瓶盖；如图乙，扭转瓶子；如图丙，轻轻转动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内瓶口出现白雾。图丙所示的过程，相当于四冲程汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．在四冲程汽油机工作过程中，把机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 3．（25-26九年级上·湖南·阶段检测）如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→D→C→A B．压缩冲程和做功冲程中均获得动力，其他2个冲程都是靠惯性运转的 C．冲程A的活塞正在往下运动，气缸内的气体内能减小 D．冲程B为吸气冲程，吸入气缸的只有空气 4. 某汽车动力来自单缸四冲程汽油机，如图所示要完成汽油机的一个工作循环正确的顺序是____（用字母表示），其中将内能转化为机械能的冲程是图中的____（选填“A”、“B”、“C”或“D”），当它正常工作时转速为1800r/min，则每秒钟对外做功_____次。 5．（25-26九年级上·陕西西安·阶段检测）如图所示，是小普跟爷爷学习功夫的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程吸入的是空气 B．“气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 D．“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的 6．（25-26九年级上·四川巴中·阶段检测）如图是内燃机四冲程的示意图，按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为______，其中甲冲程涉及的能量转化是将______能转化为______能。 7．（24-25九年级上·甘肃武威·阶段检测）由图甲可以看出，这台单缸四冲程汽油机此时处在______冲程，其能量转化情况为______能转化为______能，与图______（选填“乙”或“丙”）相同。 ▌题型03 柴油机 汽油机与柴油机的异同 1.相同点： （1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，由吸气、压缩、做功、排气冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 2.不同点： （1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 1．如图所示，甲为四冲程柴油机吸气冲程的示意图，图中正确地画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。图乙、丙、丁分别是小明同学自己画的压缩、做功、排气冲程，其中有误的是（　　） A．乙 B．丙 C．乙和丁 D．丁 2. 一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min，则柴油机每秒钟 A．完成60个循环，120个冲程 B．做功30次，活塞往复60次 C．完成60个循环，60个冲程 D．做功1 200次，活塞往复1 200次 3．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（　　） ①汽油机和柴油机的点火方式相同 ②用酒精灯给试管加热，试管口软木塞冲出的过程中的能量转化情况和内燃机压缩冲程的能量转换情况相同 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④若汽油机的转速是，内燃机对外做了300次功 A．只有①②③ B．只有①③ C．只有③④ D．只有②③④ 4．（25-26九年级上·山东枣庄·阶段检测）轮船用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程中，柴油机汽缸内气体的（    ） A．质量变小 B．内能增大 C．体积变大 D．温度降低 5．（2026·黑龙江绥化·模拟预测）如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．汽油机的气缸顶部有喷油嘴 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．该冲程缸内气体对活塞做功 6．（25-26九年级上·河南濮阳·期末）有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，仅通过排气管口处尾气的颜色、气味和温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列说法错误的是（   ） A．尾气的温度越低，柴油机越节能 B．尾气的颜色越黑，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越淡，柴油机越节能 D．柴油机越节能，其热机效率越高 ▌题型04 火箭 1.组成：我国古代最早的火箭由箭头、箭杆、箭羽和火药筒四部分组成，是现代火箭的雏形。 2.现代火箭使用的是喷气发动机。 3.液体燃料火箭喷气发动机主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和喷口组成。 4.能量转化：燃料的化学能转化为内能，进而转化为火箭的机械能。 5.现代火箭优点：功率巨大、可在高空飞行、可飞出大气层。多级火箭可以作为星际航行的运载工具。 6.我国航天事业发展：2016年11月3日，长征五号运载火箭首飞成功，标志着我国运载火箭实现升级换代，是我国由航天大国迈向航天强国的关键一步。 1．（2026·山东临沂·模拟预测）2025年11月3日，长征七号改运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，如图所示。火箭利用液氢作为燃料是因为液氢______。火箭发动机主要通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式获得机械能。 2．（2026·重庆·中考真题）神舟二十三号载人飞船于5月24日成功发射，如图所示。运载火箭使用的推进剂中含有热值为4.2×107J/kg的偏二甲肼燃料，完全燃烧1×105kg的这种燃料可以释放______J的热量。飞船与空间站“天和核心舱”对接成功后，飞船相对于核心舱是______的。 3．（2026·山东威海·模拟预测）2025年我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射“天问二号”小行星探测器，“天问二号”承担的探测任务有：对小行星2016HO3进行伴飞、取样并返回地球，以及对主带彗星311P开展伴飞探测，关于长征三号乙火箭，下列分析错误的是（忽略火箭质量的变化）（     ） A．加速升空过程中，内能转化为机械能 B．加速升空过程中，动能增大，重力势能也增大 C．工作时不属于热机，因为它没有热机的结构 D．向地面喷出高温燃气，是利用“力的作用是相互的”原理来提供动力 4．（2026·新疆乌鲁木齐·二模）下列运输工具的热机工作时不需要空气的是（     ） A．直升机 B．游艇 C．货车 D．火箭 5．（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．（25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测）2025年8月4日，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空，如图所示。火箭发射时，燃烧燃料使其加速升空，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能内能机械能 B．电能光能化学能 C．电能内能动能 D．太阳能电能热能 7 / 9 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.4 热机 题型01 热机的种类及原理 题型02 汽油机 题型03 柴油机 题型04 火箭 ▌题型01 热机的种类及原理 1.热机：将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 2.热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 3.热机工作原理：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 4.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 1．（2026·甘肃白银·三模）如图所示，打开礼花喷射器的气阀，压缩气体快速释放，同时礼花喷出，在此过程中，气罐内气体对外做功，将内能转化为____________能，该过程的能量转化情况与四冲程汽油机____________冲程中的能量转化情况相似。 【答案】 机械 做功 【详解】打开礼花喷射器的气阀，压缩气体快速释放并伴随礼花喷出的过程中，气罐内气体对外做功，将礼花喷出，气罐内气体自身内能减小，此过程中气体的内能转化为礼花的机械能，能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。 2.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 _____的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能（选填“做功”或“热传递”）。图 _____（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。 【答案】做功；乙。 【详解】塞子被试管内水蒸气推出，气体膨胀对外做功，将气体的内能转化为机械能，涉及能量的转换，故是做功。如图甲所示，进气门关、排气门关，活塞向上，压缩气体做功，将机械能转化为内能，而乙图是进气门关、排气门关，活塞向下，高温高压气体对活塞做功，将内能转化为机械能，故图乙中能量转化与气体对活塞做功实验的原理相同。 3．如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高 B．实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大 C．玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气 D．“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程 【答案】B 【详解】A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度保持不变，故A错误； B．实验过程中加热试管使水沸腾，试管内的水吸收热量，这是通过热传递使试管内水的内能增大，故B正确； 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”使小叶轮转动的过程是内能转化为机械能，相当于汽油机的做功冲程，故D错误。 故选B。 4．如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（    ） A．燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能 B．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大 C．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样 D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 【答案】C 【详解】A．燃料燃烧产生的内能仅仅只有一部分转化为蒸汽的内能，还有一部分热量散失了，还有一部分的内能转化为锅炉的内能，故A错误； B．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，内能转化为机械能，蒸汽的内能减小，故B错误； C．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，将内能转化为机械能，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样，做功冲程是膨胀的气体对外做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的热量，而不是温度，故D错误。 故选C。 5．如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　　） A．试管口出现的“白雾”是气体 B．水蒸气对外做功，内能增加 C．水蒸气对外做功，温度升高 D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理 【答案】D 【详解】A．试管口出现的“白雾”是小液滴，即水蒸气遇冷液化而成的小液滴，故A错误； BC．水蒸气对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，故BC错误； D．在四冲程的热机中，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，试管内水蒸气的内能可以转化为塞子的机械能，与做功冲程相同，故该实验基本展示了蒸汽机的工作原理，故D正确。故选D。 ▌题型02 汽油机 1.工作原理：利用汽缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2.构造 （1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是汽缸。汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 3.工作过程 （1）汽油机一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 1．（25-26九年级上·安徽·）爱思考的小宇用塑料水瓶进行探究：如图甲，瓶中留有少量水，盖上瓶盖；如图乙，扭转瓶子；如图丙，轻轻转动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内瓶口出现白雾。图丙所示的过程，相当于四冲程汽油机的（　　） 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】图丙中，瓶内气体推动瓶盖冲出，是瓶内气体对瓶盖做功，将内能转化为机械能。 四冲程汽油机中：吸气、排气冲程不涉及这种能量转化；压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，因此这个过程对应汽油机的做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．在四冲程汽油机工作过程中，把机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在四冲程汽油机工作过程中，把机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，压缩冲程的特点是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，这个过程中活塞的机械能转化为气体混合物的内能，分析选项中的图示，只有B选项是压缩冲程，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．（25-26九年级上·湖南·阶段检测）如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→D→C→A B．压缩冲程和做功冲程中均获得动力，其他2个冲程都是靠惯性运转的 C．冲程A的活塞正在往下运动，气缸内的气体内能减小 D．冲程B为吸气冲程，吸入气缸的只有空气 【答案】C 【详解】A．A图中火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；B图中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；C图中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；D图中两个气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；所以正确顺序为B→D→A→C，故A错误； B．只有做功冲程获得动力，其它3个冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故B错误； C．A是做功冲程，做功冲程中，气缸内的气体推动活塞做功，内能转化为机械能，气缸内的气体的内能减小，故C正确； D．汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，不是只有空气，故D错误。 故选C。 4. 某汽车动力来自单缸四冲程汽油机，如图所示要完成汽油机的一个工作循环正确的顺序是____（用字母表示），其中将内能转化为机械能的冲程是图中的____（选填“A”、“B”、“C”或“D”），当它正常工作时转速为1800r/min，则每秒钟对外做功_____次。 【答案】 DACB，C，15。 【详解】A图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能； B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程； C图：两气门都关闭，活塞向下运行，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能； D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。 故汽油机的一个工作循环正确的顺序是DACB。 将内能转化为机械能的冲程是做功冲程，是图C。 汽油机在一个工作循环中经历4个冲程，飞轮转动2转，对外做功1次。当它正常工作时转速为 1800r/min =30r/s，则该汽油机每秒钟转动30转，每秒做功15次。 5．（25-26九年级上·陕西西安·阶段检测）如图所示，是小普跟爷爷学习功夫的四个基本动作，由此他联想到热机的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程吸入的是空气 B．“气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 D．“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的 【答案】B 【详解】A．“鼻孔吸气”所对应的汽油机的吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误； B ．“气沉丹田”所对应的汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故B正确； C．汽油机是通过火花塞点火（点燃式），而柴油机是通过压燃式（压缩空气使温度升高，达到柴油燃点而燃烧），并非都用火花塞点火，故C错误； D ．“排山倒海”所对应的汽油机的做功冲程，是高温高压的燃气对活塞做功，内能转化为机械能，而吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成，故D错误； 故选B． 6．（25-26九年级上·四川巴中·阶段检测）如图是内燃机四冲程的示意图，按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为______，其中甲冲程涉及的能量转化是将______能转化为______能。 【答案】 乙、丁、甲、丙 内 机械 【详解】[1]乙图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程。 丁图：进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 甲图：进气门关闭，排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。 丙图：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程。 所以按吸气、压缩、做功、排气四个冲程排列应为乙、丁、甲、丙。 [2][3]压缩冲程涉及的能量转化是机械能转化为内能，做功冲程涉及的能量转化是内能转化为机械能。甲冲程是做功冲程，涉及的能量转化是将内能转化为机械能。 7．（24-25九年级上·甘肃武威·阶段检测）由图甲可以看出，这台单缸四冲程汽油机此时处在______冲程，其能量转化情况为______能转化为______能，与图______（选填“乙”或“丙”）相同。 【答案】 做功 内 机械 乙 【详解】[1][2][3][4]由图甲可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程，其能量转化情况为内能转化为机械能。乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程，因此与做功冲程原理相同的是图乙。 ▌题型03 柴油机 汽油机与柴油机的异同 1.相同点： （1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，由吸气、压缩、做功、排气冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 2.不同点： （1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 1．如图所示，甲为四冲程柴油机吸气冲程的示意图，图中正确地画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。图乙、丙、丁分别是小明同学自己画的压缩、做功、排气冲程，其中有误的是（　　） A．乙 B．丙 C．乙和丁 D．丁 【答案】D 【详解】A．由图知道，甲图中正确地画出了吸气冲程中曲轴的位置，即曲轴下端在右侧，此时活塞向下运动，故A不符合题意； B．乙图中，两个气门都关闭，根据曲轴的转动方向知道，此时活塞向上运动，符合压缩冲程的特点，故乙图正确，不符合题意； C．丙图中，两个气门都关闭，根据曲轴的转动方向可知，此时活塞向下运动，符合做功冲程的特点，故丙图正确，不符合题意； D．丁图中，进气门关闭，排气门打开，根据曲轴的转动方向可知，此时活塞向下运动，不符合排气冲程的特点，故丁图错误，符合题意。 故选D。 2. 一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min，则柴油机每秒钟 A．完成60个循环，120个冲程 B．做功30次，活塞往复60次 C．完成60个循环，60个冲程 D．做功1 200次，活塞往复1 200次 【答案】B 【详解】内燃机的一个工作循环有四个冲程，飞轮转2圈；即：飞轮每转2圈，完成一个工作循环，对外做功1次； 单缸四冲程内燃机飞轮的转速为3600r/min，则该柴油机每秒钟转60圈，即活塞往复60次，完成120个冲程，30个工作循环，对外做30次功， 故选B． 3．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（　　） ①汽油机和柴油机的点火方式相同 ②用酒精灯给试管加热，试管口软木塞冲出的过程中的能量转化情况和内燃机压缩冲程的能量转换情况相同 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④若汽油机的转速是，内燃机对外做了300次功 A．只有①②③ B．只有①③ C．只有③④ D．只有②③④ 【答案】C 【详解】①汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机采用的是点燃式点火；而柴油机采用的是压燃式点火，故①错误； ②试管口软木塞冲出的过程是试管内气体的内能转化为软木塞的机械能，对应的是内燃机的做功冲程，压缩冲程是机械能转化为内能，故②错误； ③在内燃机的四个冲程中，其中吸气、压缩、排气都是靠外力或飞轮的惯性来完成的，只有做功冲程对外做功，故③正确； ④四冲程汽油机每转两圈完成一个工作循环，对外做功一次，内燃机对外做功次，故④正确。 综上可知，只有③④正确，故C正确，ABD错误。 故选C。 4．（25-26九年级上·山东枣庄·阶段检测）轮船用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程中，柴油机汽缸内气体的（    ） A．质量变小 B．内能增大 C．体积变大 D．温度降低 【答案】B 【详解】四冲程柴油机工作时，在压缩冲程中活塞向上运动压缩气体，气体质量不变，汽缸内气体的体积变小，温度升高，内能增大，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 5．（2026·黑龙江绥化·模拟预测）如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．汽油机的气缸顶部有喷油嘴 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．该冲程缸内气体对活塞做功 【答案】D 【详解】A．汽油机的气缸顶部有火花塞，柴油机的气缸顶部有喷油嘴，故A错误； BCD．由图可知，两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，此时是汽油机的做功冲程；在压缩冲程，汽油机吸入的混合气体被压缩；该冲程中汽油和空气的混合气体燃烧产生高温高压的气体，气体对活塞做功，将燃料的内能转化为活塞的机械能，为汽车提供动力，故BC错误，D正确。 故选D。 6．（25-26九年级上·河南濮阳·期末）有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，仅通过排气管口处尾气的颜色、气味和温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列说法错误的是（   ） A．尾气的温度越低，柴油机越节能 B．尾气的颜色越黑，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越淡，柴油机越节能 D．柴油机越节能，其热机效率越高 【答案】B 【详解】A．尾气温度越低，说明废气带走的热量越少，能量利用率越高，柴油机越节能，故A正确，不符合题意； B．尾气颜色越黑，说明柴油燃烧越不充分，浪费的燃料越多，柴油机越不节能，故B错误，符合题意； C．尾气的柴油味越淡，说明柴油燃烧越充分，能量损失越少，柴油机越节能，故C正确，不符合题意； D．柴油机越节能，说明其将燃料化学能转化为有用功的比例越高，即热机效率越高，故D正确，不符合题意。   故选B。 ▌题型04 火箭 1.组成：我国古代最早的火箭由箭头、箭杆、箭羽和火药筒四部分组成，是现代火箭的雏形。 2.现代火箭使用的是喷气发动机。 3.液体燃料火箭喷气发动机主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和喷口组成。 4.能量转化：燃料的化学能转化为内能，进而转化为火箭的机械能。 5.现代火箭优点：功率巨大、可在高空飞行、可飞出大气层。多级火箭可以作为星际航行的运载工具。 6.我国航天事业发展：2016年11月3日，长征五号运载火箭首飞成功，标志着我国运载火箭实现升级换代，是我国由航天大国迈向航天强国的关键一步。 1．（2026·山东临沂·模拟预测）2025年11月3日，长征七号改运载火箭在中国文昌航天发射场点火起飞，如图所示。火箭利用液氢作为燃料是因为液氢______。火箭发动机主要通过_______（选填“做功”或“热传递”）的方式获得机械能。 【答案】 热值大 做功 【详解】液氢的热值很高，在相同质量下，它完全燃烧能释放出比其他燃料更多的热量，从而为火箭提供巨大的能量。 火箭发动机工作时，高温高压的燃气膨胀对外做功，推动火箭运动，将内能转化为机械能，这属于通过“做功”的方式改变物体的能量状态。 2．（2026·重庆·中考真题）神舟二十三号载人飞船于5月24日成功发射，如图所示。运载火箭使用的推进剂中含有热值为4.2×107J/kg的偏二甲肼燃料，完全燃烧1×105kg的这种燃料可以释放______J的热量。飞船与空间站“天和核心舱”对接成功后，飞船相对于核心舱是______的。 【答案】 静止 【详解】完全燃烧1×105kg的这种偏二甲肼燃料可以释放的热量为 飞船与空间站“天和核心舱”对接成功后，飞船相对于核心舱的位置不变，是静止的。 3．（2026·山东威海·模拟预测）2025年我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射“天问二号”小行星探测器，“天问二号”承担的探测任务有：对小行星2016HO3进行伴飞、取样并返回地球，以及对主带彗星311P开展伴飞探测，关于长征三号乙火箭，下列分析错误的是（忽略火箭质量的变化）（     ） A．加速升空过程中，内能转化为机械能 B．加速升空过程中，动能增大，重力势能也增大 C．工作时不属于热机，因为它没有热机的结构 D．向地面喷出高温燃气，是利用“力的作用是相互的”原理来提供动力 【答案】C 【详解】A．火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，故A正确。 B．题目说明忽略火箭质量变化，加速升空时火箭速度增大、动能增大，高度升高、重力势能增大，故B正确。 C．热机的定义是利用内能做功、将内能转化为机械能的机器，火箭工作时将燃料的内能转化为机械能，属于热机，故C错误。 D．火箭向地面喷出高温燃气，对燃气施加向下的力，根据"力的作用是相互的"，燃气对火箭施加向上的反作用力来提供动力，故D正确。 故选 C。 4．（2026·新疆乌鲁木齐·二模）下列运输工具的热机工作时不需要空气的是（     ） A．直升机 B．游艇 C．货车 D．火箭 【答案】D 【详解】热机工作需要氧气支持燃烧，不同热机的氧气来源不同。直升机、游艇、货车的热机都是内燃机，需要从空气中获取氧气来燃烧燃料；火箭发射自带氧化剂，不需要依靠空气中的氧气，在真空环境也能工作，故选D。 5．（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） 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】空气推动“小火箭”升空时，瓶内压缩空气对外做功，内能转化为机械能。吸气冲程、排气冲程没有能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；只有做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C 。 6．（25-26九年级上·陕西渭南·阶段检测）2025年8月4日，我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭，成功将卫星互联网低轨07组卫星发射升空，如图所示。火箭发射时，燃烧燃料使其加速升空，主要发生的能量转化是（　　） A．化学能内能机械能 B．电能光能化学能 C．电能内能动能 D．太阳能电能热能 【答案】A 【详解】燃料燃烧时，化学能转化为内能；内能再通过火箭发动机转化为火箭的机械能，从而推进火箭。所以主要发生的能量转化是化学能转化为内能，内能再转化为机械能，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 12 / 13 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 10.4热机 题型01热机的种类及原理 1.【答案】 机械 做功 2.【答案】做功；乙。 3.【答案】B 4.【答案】C 5.【答案】D 题型02汽油机 1.【答案】C 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】DACB,C,15。 5.【答案】B 6.【答案】 乙、丁、甲、丙 内 机械 7.【答案】 做功 内 机械 乙 题型03柴油机 1.【答案】D 2.【答案】B 3.【答案】C 4.【答案】B 5.【答案】D 6.【答案】B 1/2 可学科网·上好课 Www.z×xk.com 上好每一堂课 题型04火箭 1.【答案】 热值大 做功 2.【答案】 4.2×102 静止 3.【答案】C 4.【答案】D 5.【答案】C 6.【答案】A 2/2