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** 初中物理14.3热机同步练，以"基础概念巩固-过程原理理解-综合应用拓展"为路径，分层覆盖热机核心知识点，适配新授课差异化教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|热机定义、内能转化、汽油机柴油机构造|选择题1-3考查基本概念，填空题1-2强化结构与吸气冲程区别，落实物理观念| |中档|四冲程判断、能量转化、转速计算|选择题4-9结合示意图分析冲程（如甲丁乙丙顺序），填空题3-5关联压缩冲程能量转化，培养科学思维| |提升|功率计算、六冲程拓展|选择题10综合压强与功的计算，实验探究题设计六冲程热机效率分析，体现科学探究与创新|

14.3 热机 一．选择题 1．以下说法正确的是（　　） A．冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低 B．汽油机在做功冲程中，是内能转化为机械能 C．用火炉烧水，是通过做功的方法增加水的内能 D．中午海滩上沙子比水热，是因为水的比热容较小 2．下列关于内燃机的说法正确的是（　　） A．汽车的发动机是内燃机 B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机 C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能 D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100% 3．下列关于热机的说法中不正确的是（　　） A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程 B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性 C．机械能转化为内能的过程是做功冲程 D．热机的一个工作循环中，飞轮和曲轴都要转两圈 4．如图表示四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丁、乙、丙 D．甲、丙、乙、丁 5．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s内完成了（　　） A．60个冲程，做了15次功 B．60个冲程，做了60次功 C．120个冲程，做了30次功 D．30个冲程，做了30次功 7．关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（　　） A．将势能转化为动能 B．将机械能转化为化学能 C．将内能转化为机械能 D．主要目的是通过热传递改变内能 8．下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　） A．构造上，汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机气缸顶部有火花塞 B．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气 C．在压缩冲程末，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 D．在做功冲程中，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 9．如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是（　　） A．进气门打开，排气门关闭 B．喷油嘴喷出雾状汽油 C．靠飞轮的惯性完成 D．内能转化为机械能 10．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），下列说法中正确的是（　　） A．汽油机每秒内完成30个冲程 B．汽油机的功率为2025W C．做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N D．一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J 二．填空题 1．柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有 　 　 ，汽油机气缸顶部有 　 　 ，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是 　 　 ，柴油机吸入气缸里的是 　 　 。 2．汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 　 　 次，活塞往复运动 　 　 次。 3．某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为　 　 冲程工作示意图，活塞向　 　 运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为　 　 。 4．常见汽车的动力机械是内燃机。从能量转化的角度来看，内燃机是把　 　 能转化为　 　 能的机器。内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以　 　 能的形式耗散掉。 5．如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为 　 　 能，内燃机工作的 　 　 冲程原理与该过程相同。 三．实验探究题 1．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题： （1）如下图所示的流程图是用来说明四冲程汽油机的一个工作循环，请将其补充完整。 ①　 　 ；②　 　 。 （2）单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的　 　 来完成；若某汽油机上标有飞轮转动参数为1200r/min，则该汽油机每秒钟完成　 　 个冲程。 （3）有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水，水在汽缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，共做功　 　 次，这种汽油机这样设计的目的是　 　 。 参考答案 一．选择题 1．【解答】解： A、内能与物体的温度和质量有关，因此热水的内能不一定比冷水的内能多，故A错误； B、汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故B正确。 C、用火炉烧水，是通过热传递的方法增加水的内能，故C错误； D、沙子发烫而水不热是因为水的比热容大，质量和吸收相同的热量沙子升高的温度要大，故D错误。 故选：B。 2．【解答】解：A、汽车的发动机是内燃机。故A正确； B、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机都属于热机。故B错误； C、内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能。故C错误； D、热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，故D错误； 故选：A。 3．【解答】解：A、热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，故A正确； B、为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热大的特性，故B正确； C、热机的做功冲程是将内能转化为机械能；压缩冲程是将机械能转化为内能，故C错误； D、热机一个工作循环，包含4个冲程，飞轮和曲轴转动2圈，活塞往复2次，对外做功1次，故D正确。 故选：C。 4．【解答】解： 甲图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程。 乙图中两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程； 丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排气冲程； 丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 故选：C。 5．【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 故选：C。 6．【解答】解： 飞轮转速是1800r/min＝30r/s，即该飞轮每秒钟转30圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程、做功1次，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程，故A正确，BCD错误。 故选：A。 7．【解答】解：热机就是把燃料燃烧得到的内能转化为机械能的装置；在四冲程内燃机的工作过程中，做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力，故C正确，ABD错误。 故选：C。 8．【解答】解： A、柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A错误； B、在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B错误； C、在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误； D、柴油机的压缩比例更大，柴油机燃气压强比汽油机的更高，故D正确。 故选：D。 9．【解答】解：观察图可知，汽油机的进气门和排气门都关闭，火花塞打出电火花，气缸内汽油和空气的混合气体发生燃烧，是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，该冲程对外提供动力，不需要靠飞轮惯性完成，故ABC错误，D正确。 故选：D。 10．【解答】解：A、由四冲程汽油机工作过程知，完成一个工作循环，飞轮转动2周，完成4个冲程，对外做功1次，可知当飞轮1min转动1800周，即每秒钟转动30周，完成60个冲程。故A不正确； BCD、由题可知，p＝9.0×105Pa，S＝30cm2＝3×10﹣3m2， 燃气对活塞的平均压力为：F＝pS＝9.0×105Pa×3×10﹣3m2＝2700N。故C不正确； s＝50mm＝0.05m， 一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝2700N×0.05m＝135J。故D不正确； 飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次， 燃气对活塞做的总功为：W总＝W×900＝135J×900＝121500J， 而t＝1min＝60s，而t＝1min＝60s， 汽油机的功率为：P2025W。故B正确。 故选：B。 二．填空题 1．【解答】解：（1）汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴； （2）在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气。 故答案为：喷油嘴；火花塞；空气与汽油的混合物；空气。 2．【解答】解： 汽油机转速为3000r/min＝50r/s，说明1s飞轮转过50r， 因为飞轮转2r，活塞往复运动2次，对外做功1次， 所以，飞轮转50r，活塞往复运动50次，对外做功25次。 故答案为：25；50。 3．【解答】解：由图可知，气缸中的两个气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，所以是压缩冲程；在这个过程中机械能转化为内能。 故答案为：压缩；上；内能。 4．【解答】解：①内燃机是把内能转化为机械能的机器； ②热机效率较低，很多内能散失掉了。 故答案为：内；机械；内。 5．【解答】解：把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中压缩套筒内空气做功，使套筒内气体的内能增加，达到艾绒的着火点。在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同； 故答案为：内；压缩。 三．实验探究题 1．【解答】解：（1）热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，即机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能。 （2）由内燃机的工作过程可知，只有在做功冲程中内能转化为机械能，是活塞在力的作用下主动运动，而吸气、排气、压缩冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。 由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min，即每秒钟转20圈，完成10个工作循环，40个冲程，做功10次。 （3）由题知，六冲程汽油机比原有的四冲程汽油机多做一次功，因此一个工作循环中共做功两次，因为利用了排气冲程后的废气余热，所以大大的提高了热机的效率，节约了能源。 故答案为：（1）①压缩冲程；②做功冲程；（2）惯性；40；（3）2；提高热机的效率。 学科网（北京）股份有限公司 $