14.2 热机 同步练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 以基础概念识别为起点，通过原理应用过渡到综合情境分析，形成三层递进设计，全面覆盖热机核心知识点，适配新授课巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|热机应用、压缩冲程特征、内燃机基本概念|单选题1（热机识别）、2（压缩冲程温度变化）直接考查核心概念，夯实物理观念| |中档|四冲程能量转化、飞轮转速计算、汽油机柴油机区别|填空题9（能量转化与冲程对应）、10（转速计算）结合具体情境，培养科学推理能力| |提升|热机原理综合应用、跨情境迁移|单选题6（水火箭与做功冲程类比）、科普阅读题14（空气动力汽车分析）体现科学探究与社会责任|

14.2热机同步练 一、单选题 1．下列不属于热机应用的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．燃油摩托车 2．民为国垒，谷为民命，粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机气缸内气体（　　） A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高 3．如图甲、乙、丙，为蒸汽机或汽（柴）油机原理图，下列说法是正确的是（　　） A．汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．图甲为汽油机工作原理图，图乙为蒸汽机原理图 D．图丙为汽油机做功冲程，它把内能转化为机械能 4．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 5．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 6．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 7．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（　　） ①做功冲程，机械能转化为内能；②做功冲程，内能转化为机械能； ③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同 A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④ 8．关于内燃机下列说法正确的是（　　） A．四冲程内燃机工作过程只有一个工作循环 B．汽油机和柴油机汽缸顶部都有一个火花塞 C．汽油机是内燃机，柴油机不是内燃机 D．汽油机和柴油机都有做功冲程 二、填空题 9．小亮自制的轮船模型如图所示，用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热，一会儿就向外喷出气体推动小船前进。小船通过向后喷气向前运动，是利用了物体间力的作用是______来实现的；气体喷出时内能______（选填“增大”或“减小”），能量转化情况和柴油机的______冲程相同。 10．随着人民生活水平的不断提高，汽车已经走进我们的家庭。小米最近也购买了一辆轿车。当该轿车汽油机的转速为3600r/min时，则在1s内汽油机对外做功的次数是___________次，压缩冲程中将___________能转化为___________能。 11．如图试管中的水加热一段时间后，管口橡皮塞被冲出，水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的______冲程的能量转化过程相同，在此冲程中燃气的内能______（选填“增大”“减小”或“不变”）。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则1min内该汽油机对外做功______次。 12．拉环断掉的碳酸饮料易拉罐很难打开，如图甲所示，可用笔尾在罐口旁快速摩擦，易拉罐就可以“炸开”，如图乙所示。摩擦时，易拉罐内气体内能_________（选填“增加”“减少”或“不变”），气压变大；“炸开”过程中能量转化与四冲程内燃机的_________冲程相似。若内燃机飞轮的转速是1800r/min，则该内燃机1min内燃气对外做功_________次。 13．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验的下列分析： 燃气推动纸筒飞出的过程中将内能转化为___________能，相当于内燃机的___________冲程；纸筒飞出后瓶内气体温度将___________（选填“升高”、“降低”）。 三、科普阅读题 14．阅读短文，回答下列问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。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、维修成本低、操控方便、“零排放”的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 (1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是______（选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）。 (2)空气发动机是利用______能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的______冲程工作过程相似。 (3)分析上文，下面说法正确的有______。 A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释：______。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《14.2热机同步练》参考答案 1．C 【详解】喷气式飞机、柴油拖拉机、燃油摩托车都是利用内能来做功的机械，都属于热机；纯电动汽车是利用电能做功的，不属于热机，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．D 【详解】A．质量：在压缩冲程中，气缸是封闭的，气体的质量不会发生变化，故A不符合题意。 B．内能：压缩冲程中，活塞对气体做功，机械能转化为气体的内能，气体的内能增大，故B不符合题意。 C．体积：压缩冲程，活塞向上运动，气缸内气体的体积变小，故C不符合题意。 D．温度：由于活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】A．汽油机气缸的顶端有火花塞，工作过程将汽油点燃，柴油机气缸顶端有喷油嘴，工作过程将柴油压燃，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中将空气吸入气缸，柴油从喷油嘴喷出，故B错误； C．图甲中，把水烧成水蒸气，推动风车工作，是蒸汽机的工作原理，不是汽油机的工作原理，故C错误； D．图丙中，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，这个过程中，将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，故D正确。 故选D。 4．A 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．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。 6．B 【详解】A．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，故A错误； B．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，故B正确； C．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，故C错误； D．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，故D错误。 故选B。 7．B 【详解】汽油机四冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，机械能转化为内能；在做功冲程中，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，是内能转化为机械能；四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其它三个冲程都依靠飞轮的惯性完成，故①错误，②③正确；④汽油机顶部有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴，采用压燃式点火，汽油机和柴油机的点火方式不相同，故④错误。故ACD错误，B正确。 故选B。 8．D 【详解】A．四冲程内燃机工作过程有无数个工作循环，故A错误； B．汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴，故B错误； C．汽油机和柴油机都是内燃机，故C错误； D．汽油机和柴油机的工作过程都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，则都有做功冲程，故D正确； 故选D。 9． 相互的 减小 做功 【详解】[1]小船向后喷出气体时，气体对后方空气产生向后的作用力，同时空气对气体和小船产生向前的作用力，推动小船前进，这利用了物体间力的作用是相互的原理。 [2]气体从瓶内喷出时，体积膨胀对外做功，自身的内能转化为机械能，因此气体的内能减小。 [3]此过程中，内能转化为机械能，与柴油机的做功冲程能量转化情况相同，做功冲程也是将内能转化为机械能。 10． 30 机械 内 【详解】[1]汽油机的转速为3600r/min，即每分钟转3600转，那么1秒内转动转数为 汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。所以1秒内飞轮转动60圈时，对外做功的次数是次 [2][3]汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，使气体的体积减小，压强增大，温度升高。这个过程中，活塞的机械能转化为气体的内能。 11． 做功 减小 1500 【详解】[1][2]管口橡皮塞被冲出，水蒸气会对橡皮塞做功，将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减小。 [3]某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，即汽油机飞轮每分钟转3000圈，因四冲程内燃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，所以，1min内该汽油机完成1500个工作循环，对外做功1500次。 12． 增加 做功 900 【详解】[1]对物体做功物体内能增大，用笔尾在罐口旁快速摩擦，即对易拉罐做功，属于摩擦生热现象，易拉罐内气体内能增加，气压变大。 [2]“炸开”时，罐内气体内能转化为机械能；四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，所以与四冲程内燃机的做功冲程能量转化相似。 [3]四冲程热机一个工作循环飞轮转2r，对外做功一次。若内燃机飞轮的转速是1800r/min，则该内燃机1min内燃气对外做功 13． 机械 做功 降低 【详解】[1][2]燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，消耗燃气的内能，纸筒得到机械能，所以是将内能转化为机械能，由于内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，所以纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程。 [3]纸筒飞出后，瓶内气体内能减少，所以温度将会降低。 14．(1)电动机 (2) 内 做功 (3)AB (4)气体对外做功，内能减小，温度降低 【详解】（1）从节能和环保的角度分析，电动机工作时不会产生废气，而且能量利用率较高，因此压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机。 （2）[1][2]热机的做功冲程是利用燃料燃烧产生的高温高压的燃气推动活塞做功，空气发动机使用压缩空气为动力，与内燃机的做功冲程能量转化相同，都是将内能转化为机械能，即空气发动机是利用内能做功的。 （3）A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A正确； B．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，故B正确； C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C错误； D．空气动力汽车工作时能量会有一定的损失，因此能量不可能完全被利用，故D错误。 故选AB。 （4）空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $