第二章 改变世界的热机（单元分层自测·基础通关卷）物理新教材教科版九年级上册

**基本信息** 2026-2027学年九年级上册物理第二章《改变世界的热机》基础通关卷，覆盖热机概念、四冲程原理、效率计算等核心知识点，通过多样化题型实现基础巩固与能力提升，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/28|热机识别、效率影响因素、四冲程判断|结合生活实例（拖拉机、新能源汽车）考查物理观念| |多选题|3/12|四冲程能量转化、热机效率计算|通过参数图表培养科学思维中的模型建构| |填空题|8/32|冲程能量转化、飞轮转速计算|强化基础概念与定量计算结合| |简答题|1/5|热机冲程类比（爆米花制作）|联系生活情境体现科学态度与责任| |实验题|2/11|内能改变演示、热机原理模拟|通过实验探究培养科学探究能力| |计算题|2/12|牵引力做功、热机效率计算|结合汽车行驶场景考查实际问题解决|

2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第二章 改变世界的热机·基础通关卷（参考答案） 第I卷（选择题） 一、单选题（本题共14小题，每题2分，共28分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 B B C B C B C B C B A B A C 二、多选题（本题共3小题，每题4分，共12分） 15 16 17 BC AC BD 第II卷（非选择题） 三、填空题（本题共8小题，每空2分，共32分） 18. 压缩 机械能转化为内能 19. 做功 40 20. 40 80 21. 30 22. 乙 40 23. 35% 24. 做功 减小机械摩擦 25. 燃料的化学能 40 四、简答题（共5分） 26. (1)做功冲程 (2)开罐瞬间蹦出爆米花时，罐内的气体膨胀做功，罐内气体与玉米的内能减小，将内能转化为爆米花的机械能。 五、实验题（本题每空1分，共11分） 27. (1) 升高 增加 乙 (2)液化 (3)做功 28. (1) 筒内空气 升高 (2) 内能 做功 (3) 热传递 热机 六、计算题（共12分，每题6分） 29. (1) (2) (3)21.7% 【详解】（1）由题意可得，牵引力做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）该汽车发动机的效率 30. (1)/ (2) (3) 【详解】（1）汽车匀速直线行驶 （2）由，得汽车行驶过程的牵引力 （3）有用功 燃油的体积 消耗燃油的质量 燃油完全燃烧放热量 发动机效率 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第二章 改变世界的热机·基础通关卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共28分） 1．（本题2分）下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．拖拉机 B．电动新能源汽车 C．火箭 D．战斗机 2．（本题2分）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．增加热机的工作时间 B．减少热机部件的摩擦 C．使用热值更小的燃料 D．增加废气带走的热量 3．（本题2分）下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 4．（本题2分）热机工作时能量的转化过程是（　　） A．热能→化学能→机械能 B．化学能→热能→机械能 C．化学能→机械能→热能 D．热能→机械能→化学能 5．（本题2分）如图所示是单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程的排列顺序，正确的是（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙 C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲 6．（本题2分）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 7．（本题2分）下列与四冲程汽油机有关的说法中正确的是（　　） A．汽油机的效率较高，可达70%左右 B．汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功 C．如图所示是吸气冲程 D．汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全 8．（本题2分）如图显示的是甲、乙两台汽油机的参数，与乙汽油机相比，甲汽油机（　　） A．消耗的汽油更多 B．效率更低 C．功率较小 D．使用的汽油的热值更小 9．（本题2分）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　　） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为35% C．该汽油机的效率为25% D．通过技术改进可以无限提高汽油机的效率 10．（本题2分）关于热机和能量转化，下列说法错误的是（　　） A．汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能 B．热机效率越高，在做同样多功的情况下，消耗的燃料越多 C．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大 11．（本题2分）如图所示的是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程把机械能转化为内能 C．这个过程内能增大 D．这是柴油机的模型 12．（本题2分）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　） A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的 B．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加 D．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高 13．（本题2分）柴油机与汽油机在结构上和点火方式上的区别是（   ） A．柴油机上有喷油嘴，汽油机上有火花塞 B．柴油机上有火花塞，汽油机上有喷油嘴 C．柴油机是点燃式点火，汽油机是压燃式点火 D．柴油机和汽油机都是点燃式点火 14．（本题2分）汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（　　） A．汽油机甲做的有用功多 B．汽油机甲比乙用的汽油少 C．完全燃烧等量的汽油，汽油机甲比乙转化为有用功的能量多 D．相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油少一些 二、多选题（共12分） 15．（本题4分）下图为四冲程内燃机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．在一个工作循环中的工作冲程依次是丁、丙、甲、乙 B．依靠曲轴的惯性完成的冲程是乙、丙、丁 C．甲冲程能获得动力 D．丁冲程的能量转化是内能转化为机械能 16．（本题4分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了3min，共消耗0.3kg的氢燃料（，）。关于该过程以下说法正确的是（     ） A．0.3kg的氢燃料完全燃烧释放热量为 B．该车所做的有用功为 C．氢燃料完全燃烧产生的热量转化为机械能的比例为60% D．用热值高的燃料可以提高热机的效率 17．（本题4分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ） A．甲图是压缩冲程，内能转化为机械能 B．由图乙可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 第II卷（非选择题） 三、填空题（共32分） 18．（本题4分）如图是某单缸四冲程汽油机的________冲程，该冲程中能量的转化形式为________。 19．（本题4分）一台单缸四冲程汽油机，在___________冲程中将内能转化为机械能，若其飞轮转速是20r/s，则在1s内该汽油机完成___________个冲程。 20．（本题4分）某单缸四冲程发动机曲轴的转速是4800r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次，活塞往复____________次。 21．（本题4分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600 r/min，效率为20%，则1秒内完成___________个工作循环，消耗的汽油转化为的机械能是___________。（） 22．（本题4分）如图甲所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活塞下压过程的能量转化情况与图__________（选填“乙”或“丙”）所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮转速为，则汽油机每秒完成__________个冲程。 23．（本题4分）如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率为______；若完全燃烧400g燃料共放出J热量，则该燃料的热值为______J/kg。 24．（本题4分）如图是小明在跨学科实践活动中自制的简易热机模型。在易拉罐内装上水，在罐口密封安装一根吸管，吸管正对着扇叶。点燃下方酒精灯一段时间后，前方扇叶转起来，该现象与热机的________冲程能量转化相同。写出一种可以提高热效率的方法：________。 25．（本题4分）如图为内燃机的能量流向图，其中指的是_________（选填“燃料的化学能”或“燃料的内能”），内燃机的效率_________%。 四、简答题（共5分） 26．（本题5分）传统的爆米花制作方法是将玉米粒经过一段时间的加热，然后在开罐的瞬间“砰”地蹦出炸裂开的爆米花。试回答： (1)开罐瞬间爆米花被蹦出，这个过程相当于热机的哪个冲程？ (2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化？ 五、实验题（共11分） 27．（本题5分）如图1为自制的“内能改变演示器”。其装置只有左端管道开口，处为气嘴，处为管内温度显示屏，处为管道阀门，处为橡胶软塞。 (1)关闭处阀门，用打气筒通过气嘴向装置内打气，能观察到处温度显示屏示数________（选填“升高”“降低”或“不变”），管内气体内能________（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程相当于图2中热机的________（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的工作冲程。 (2)打气筒向装置内压入一定气体后，打开处阀门，观察到处软塞飞出，同时管内出现白雾，白雾是________（填物态变化名称）产生的。 (3)该“内能改变演示器”主要演示的是通过________方式改变内能。 28．（本题6分）针对如图所示的三个实验情境，将下列内容补充完整。 (1)图甲：将活塞迅速下压，硝化棉燃烧，是由于活塞对______（选填“硝化棉”或“筒内空气”）做功，使其内能增大，温度_______； (2)图乙：将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出：水蒸气的_______转化为塞子的机械能与汽油机的_______冲程能量转化相同。 (3)图丙：加热试管使水沸腾是通过_______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了________选填（“热机”或“干电池”）的原理。 六、计算题（共12分） 29．（本题6分）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，发动机牵引力为2000N，行驶了10km，消耗汽油2kg。（汽油热值）求： (1)牵引力做的功； (2)汽油完全燃烧放出的热量； (3)该汽车发动机的效率。（保留小数点后一位小数） 30．（本题6分）已知某载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶18km，所用时间是15min，消耗燃油6L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为60kW。若燃油的密度为，热值为，求： (1)汽车行驶速度是多少？ (2)汽车行驶过程的牵引力是多大？ (3)汽车发动机的效率是多少？ 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第二章 改变世界的热机·基础通关卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共28分） 1．（本题2分）下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．拖拉机 B．电动新能源汽车 C．火箭 D．战斗机 【答案】B 【详解】A．热机是利用内能来做功的机器，常见的热机有内燃机（如汽油机、柴油机）、火箭等。拖拉机一般使用柴油机作为动力装置，柴油机属于热机，故A不符合题意； B．电动新能源汽车是利用电动机来工作的，电动机是将电能转化为机械能的装置，没有利用内能做功，没有使用热机，故B符合题意； C．火箭是利用燃料燃烧产生的内能转化为机械能来工作的，属于热机，故C不符合题意； D．战斗机一般使用喷气式发动机，喷气式发动机使用航空煤油作为燃料，属于热机，故D不符合题意； 故选B。 2．（本题2分）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．增加热机的工作时间 B．减少热机部件的摩擦 C．使用热值更小的燃料 D．增加废气带走的热量 【答案】B 【详解】A．增加热机工作时间，只会增加总做功和总消耗燃料的量，不会改变有用功占总能量的比值，无法提高热机效率，故A不符合题意； B．减少热机部件的摩擦，可以减少克服摩擦消耗的额外能量，让更多能量用来做有用功，提高了有用功占总能量的比例，因此可以提高热机效率，故B符合题意； C．热机效率和燃料热值无关，热值只反映燃料放热能力，不改变能量利用率，使用热值更小的燃料不会提高效率，故C不符合题意； D． 增加废气带走的热量，意味着能量损失更多，有用功占总能量的比例降低，热机效率下降，故D不符合题意。 故选B。 3．（本题2分）下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 【答案】C 【详解】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能，故A错误； B．热机工作时燃料可能未完全燃烧、要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在散热损失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%，故B错误； C．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故C正确； D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油混合气体，故D错误。 故选C。 4．（本题2分）热机工作时能量的转化过程是（　　） A．热能→化学能→机械能 B．化学能→热能→机械能 C．化学能→机械能→热能 D．热能→机械能→化学能 【答案】B 【详解】热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能。 故选B。 5．（本题2分）如图所示是单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程的排列顺序，正确的是（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙 C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲 【答案】C 【详解】甲图中，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，属于做功冲程； 乙图中，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，属于吸气冲程； 丙图中，排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，属于排气冲程； 丁图中，两个气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程。 按照四个冲程的先后顺序应该是乙、丁、甲、丙，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．（本题2分）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气体流出汽缸，属于排气冲程，故A不符合题意； B．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，属于做功冲程，该冲程中内能转化成机械能，使汽车获得动力，故B符合题意； C．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，故C不符合题意； D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，属于吸气冲程，故D不符合题意。 故选B。 7．（本题2分）下列与四冲程汽油机有关的说法中正确的是（　　） A．汽油机的效率较高，可达70%左右 B．汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功 C．如图所示是吸气冲程 D．汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全 【答案】C 【详解】A．汽油机的效率最高是40%，故A错误； B．汽油机做功冲程中燃料燃烧，产生的高温高压气体推动活塞运动带动曲轴运动，对外做功，将内能转化为机械能，故B错误； C．进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，是吸气冲程，故C正确； D．在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，故D错误。 故选C。 8．（本题2分）如图显示的是甲、乙两台汽油机的参数，与乙汽油机相比，甲汽油机（　　） A．消耗的汽油更多 B．效率更低 C．功率较小 D．使用的汽油的热值更小 【答案】B 【详解】A．消耗的汽油的质量未知，无法判断，故A错误； B．由图可知，甲汽油机的损失的能量是80000J，所占的比例是80%，总能量 W甲总==100000J 甲的机械能为 W甲有效=100000J-80000J=20000J 机械能所占的比例是20%；乙汽油机的损失的能量是90000J，机械能30000J，总能量为W乙总=120000J，机械能所占的比例是25%，即甲的机械效率是20%，乙的机械效率是25%，甲的机械效率较小，故B正确； C．两台汽油机的功率由于缺乏数据无法比较，故C错误； D．题中没有给出消耗的汽油的质量，因此热值的大小也无法比较，故D错误。 故选B。 9．（本题2分）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　　） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为35% C．该汽油机的效率为25% D．通过技术改进可以无限提高汽油机的效率 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，废气带走能量占比为40%，有用机械能占比为 因此机械能不是所占比例最大，故A错误； B．由图乙可知，废气带走能量占比为40%，故B错误； C．汽油机的效率是指有用机械能与燃料燃烧的内能之比，由图乙可知，有用机械能占比为，故C正确； D．汽油机在做功时，总会有能量损耗，因此汽油机的效率不能无限提高，故D错误。 故选C。 10．（本题2分）关于热机和能量转化，下列说法错误的是（　　） A．汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能 B．热机效率越高，在做同样多功的情况下，消耗的燃料越多 C．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大 【答案】B 【详解】A．汽油机压缩冲程中，活塞压缩气缸内混合气体做功，将机械能转化为内能，故A正确； B．根据​，做同样多的功时，热机效率越高，需要燃料放出的总热量越少，消耗的燃料越少，故B错误； C．汽油机做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧可以放出更多热量，因此适合用作火箭燃料，故D正确。 故选B。 11．（本题2分）如图所示的是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程把机械能转化为内能 C．这个过程内能增大 D．这是柴油机的模型 【答案】A 【详解】A．图中两气门都关闭，活塞下行，火花塞点燃，是做功冲程，故A正确； BC．高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，即内能减小，故BC错误； D．图中明确有火花塞，这是汽油机的特征，柴油机没有火花塞，而是依靠压燃式点火，故D错误。 故选A。 12．（本题2分）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　） A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的 B．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加 D．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高 【答案】B 【详解】A．用酒精灯给水加热，水吸收了酒精燃烧放出的热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故A错误； B．水蒸气推动橡皮塞冲出时，将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能；汽油机做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能，故B正确； C．水蒸气对橡皮塞做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故水蒸气的内能会减小，故C错误； D．水沸腾的特点是持续吸热，温度保持不变，故D错误。 故选B。 13．（本题2分）柴油机与汽油机在结构上和点火方式上的区别是（   ） A．柴油机上有喷油嘴，汽油机上有火花塞 B．柴油机上有火花塞，汽油机上有喷油嘴 C．柴油机是点燃式点火，汽油机是压燃式点火 D．柴油机和汽油机都是点燃式点火 【答案】A 【详解】AB．柴油机顶部结构为喷油嘴，汽油机顶部结构为火花塞，符合二者结构区别，故A符合题意，B不符合题意； CD．柴油机为压燃式点火，汽油机为点燃式点火，描述与事实相反，故CD不符合题意。 故选A。 14．（本题2分）汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（　　） A．汽油机甲做的有用功多 B．汽油机甲比乙用的汽油少 C．完全燃烧等量的汽油，汽油机甲比乙转化为有用功的能量多 D．相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油少一些 【答案】C 【详解】汽油机甲的效率比乙的高，说明汽油机甲的有用功占燃料燃烧放出热量的比例高，即燃烧相同的汽油，甲做的有用功多；或者是做相同的有用功，甲消耗的燃料少。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 二、多选题（共12分） 15．（本题4分）下图为四冲程内燃机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．在一个工作循环中的工作冲程依次是丁、丙、甲、乙 B．依靠曲轴的惯性完成的冲程是乙、丙、丁 C．甲冲程能获得动力 D．丁冲程的能量转化是内能转化为机械能 【答案】BC 【详解】A．题图甲进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，该冲程是做功冲程。题图乙进气门打开排气门关闭，活塞向下运动，该冲程是吸气冲程。题图丙进气门关闭排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸，该冲程是排气冲程。题图丁进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，该冲程是压缩冲程。故一个工作循环中的工作冲程依次是乙、丁、甲、丙，故A错误； B．四冲程内燃机中，只有做功冲程依靠燃气做功提供动力，吸气、压缩、排气三个冲程都依靠曲轴的惯性完成，故依靠曲轴的惯性完成的冲程是乙、丙、丁，故B正确； C．甲冲程为做功冲程，燃气膨胀推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，能够为内燃机提供动力，故C正确； D．丁冲程为压缩冲程，活塞向上运动压缩气缸内气体，此过程是将机械能转化为内能，并非内能转化为机械能，故D错误。 故选BC。 16．（本题4分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了3min，共消耗0.3kg的氢燃料（，）。关于该过程以下说法正确的是（     ） A．0.3kg的氢燃料完全燃烧释放热量为 B．该车所做的有用功为 C．氢燃料完全燃烧产生的热量转化为机械能的比例为60% D．用热值高的燃料可以提高热机的效率 【答案】AC 【详解】A．0.3kg的氢燃料完全燃烧释放热量为，故A正确； B．该车所做的有用功为，故B错误； C．热机的效率为，故C正确； D．热机效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，和燃料的热值高低没有必然关系，故D错误。 故选AC。 17．（本题4分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ） A．甲图是压缩冲程，内能转化为机械能 B．由图乙可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 【答案】BD 【详解】A．甲图中两气门关闭，活塞上行，火花塞未点火，为压缩冲程，其将机械能转化为内能，故A错误； B．根据乙图，有用机械能占比，即热机效率为28%，故B正确； C．热值是燃料属性，与燃烧是否充分无关，故C错误； D．四冲程汽油机，每完成一个工作循环，4个冲程，飞轮转2圈。因此飞轮转速，每秒完成30个工作循环，共120个冲程，故D正确。 故选 BD。 第II卷（非选择题） 三、填空题（共32分） 18．（本题4分）如图是某单缸四冲程汽油机的________冲程，该冲程中能量的转化形式为________。 【答案】 压缩 机械能转化为内能 【详解】由图可知，气门关闭，活塞向上运动，火花塞未点火，是单缸四冲程汽油机的压缩冲程；活塞对气缸内的气体做功，该冲程中能量的转化形式为机械能转化为内能。 19．（本题4分）一台单缸四冲程汽油机，在___________冲程中将内能转化为机械能，若其飞轮转速是20r/s，则在1s内该汽油机完成___________个冲程。 【答案】 做功 40 【详解】单缸四冲程汽油机的四个冲程里，做功冲程中燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能； 四冲程汽油机的工作规律是：飞轮每转2圈，完成1个工作循环，对应4个冲程。已知飞轮转速为，即每秒转动20圈，因此1秒内完成的冲程数为个。 20．（本题4分）某单缸四冲程发动机曲轴的转速是4800r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次，活塞往复____________次。 【答案】 40 80 【详解】[1][2]曲轴转速 即每秒曲轴转动80圈。 单缸四冲程汽油机每完成1个工作循环，曲轴转动2圈，活塞往复2次，对外做功1次。每秒曲轴转80圈，对应的工作循环数为个，每个循环对外做功1次，因此每秒对外做功40次。每个工作循环活塞往复2次，40个工作循环对应的活塞往复次数为次，因此每秒活塞往复80次。 21．（本题4分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600 r/min，效率为20%，则1秒内完成___________个工作循环，消耗的汽油转化为的机械能是___________。（） 【答案】 30 【详解】飞轮的转速，即每秒飞轮转动60圈。单缸四冲程汽油机每完成1个工作循环，飞轮转动2圈，因此1秒内完成的工作循环数为；根据公式得，5kg汽油完全燃烧放出的热量 转化的机械能 22．（本题4分）如图甲所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活塞下压过程的能量转化情况与图__________（选填“乙”或“丙”）所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮转速为，则汽油机每秒完成__________个冲程。 【答案】 乙 40 【详解】[1]甲图下压活塞：机械能→内能（压缩空气升温点燃硝化棉）。 乙图：两气门关闭、活塞上行→压缩冲程，机械能转化为内能，和甲能量转化一致； 丙图：两气门关闭、火花塞点火、活塞下行→做功冲程，内能转化为机械能。 故填乙。 [2]四冲程内燃机一个工作循环中，有四个冲程，燃气推动活塞做功一次，飞轮转动两周。若该热机飞轮转速1200r/min，即，则热机每秒完成40个冲程。 23．（本题4分）如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率为______；若完全燃烧400g燃料共放出J热量，则该燃料的热值为______J/kg。 【答案】 35% 【详解】热机效率是有用机械能占燃料燃烧内能的比例。已知机械自身消耗 25%，废气带走 40%，所以热机效率 该燃料的热值 24．（本题4分）如图是小明在跨学科实践活动中自制的简易热机模型。在易拉罐内装上水，在罐口密封安装一根吸管，吸管正对着扇叶。点燃下方酒精灯一段时间后，前方扇叶转起来，该现象与热机的________冲程能量转化相同。写出一种可以提高热效率的方法：________。 【答案】 做功 减小机械摩擦 【详解】[1]该过程中，酒精燃烧释放的内能加热罐内水，产生的高温水蒸气推动扇叶转动，是内能转化为机械能，和热机做功冲程的能量转化一致。 [2]提高热机效率的本质是减少能量损耗，常见方法有让燃料充分燃烧、给部件加润滑油减小摩擦、减少散热损失等。 25．（本题4分）如图为内燃机的能量流向图，其中指的是_________（选填“燃料的化学能”或“燃料的内能”），内燃机的效率_________%。 【答案】 燃料的化学能 40 【详解】[1]燃料燃烧的过程就是把燃料的化学能转化为内能的过程，所以指的是燃料的化学能； [2]输出的有用功在总能量中所占的比例为，所以内燃机的效率为40%。 四、简答题（共5分） 26．（本题5分）传统的爆米花制作方法是将玉米粒经过一段时间的加热，然后在开罐的瞬间“砰”地蹦出炸裂开的爆米花。试回答： (1)开罐瞬间爆米花被蹦出，这个过程相当于热机的哪个冲程？ (2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化？ 【答案】(1)做功冲程 (2)开罐瞬间蹦出爆米花时，罐内的气体膨胀做功，罐内气体与玉米的内能减小，将内能转化为爆米花的机械能。 【详解】（1）热机的做功冲程是内能转化为机械能，开罐瞬间，罐内气体的内能推动玉米粒爆开、弹出，罐内气体与玉米的内能转化为爆米花的机械能，和做功冲程的能量转化与工作原理一致。 （2）见答案 五、实验题（共11分） 27．（本题5分）如图1为自制的“内能改变演示器”。其装置只有左端管道开口，处为气嘴，处为管内温度显示屏，处为管道阀门，处为橡胶软塞。 (1)关闭处阀门，用打气筒通过气嘴向装置内打气，能观察到处温度显示屏示数________（选填“升高”“降低”或“不变”），管内气体内能________（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程相当于图2中热机的________（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的工作冲程。 (2)打气筒向装置内压入一定气体后，打开处阀门，观察到处软塞飞出，同时管内出现白雾，白雾是________（填物态变化名称）产生的。 (3)该“内能改变演示器”主要演示的是通过________方式改变内能。 【答案】(1) 升高 增加 乙 (2)液化 (3)做功 【详解】（1）关闭C处阀门，用打气筒通过气嘴向装置内打气，对管内气体做功，机械能转化为内能，所以管内气体内能增加，温度升高；这个过程对应的是热机的压缩冲程。由图2可知，甲图进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；乙图进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；丙图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；丁图进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；故此过程对应乙冲程。 （2）打开处阀门，处软塞飞出，是管内气体对软塞做功，内能转化为机械能，管内气体温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠，也就是白雾。 （3）打气时对气体做功、打开阀门时气体对软塞做功，都是通过做功的方式改变内能。 28．（本题6分）针对如图所示的三个实验情境，将下列内容补充完整。 (1)图甲：将活塞迅速下压，硝化棉燃烧，是由于活塞对______（选填“硝化棉”或“筒内空气”）做功，使其内能增大，温度_______； (2)图乙：将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出：水蒸气的_______转化为塞子的机械能与汽油机的_______冲程能量转化相同。 (3)图丙：加热试管使水沸腾是通过_______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了________选填（“热机”或“干电池”）的原理。 【答案】(1) 筒内空气 升高 (2) 内能 做功 (3) 热传递 热机 【详解】（1）[1][2]当把活塞迅速压下去时，活塞对筒内空气做功。根据做功可以改变物体内能的原理，对物体做功，物体的内能增大，温度升高。所以筒内空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉就会燃烧。 （2）[1][2]水沸腾后，水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能，所以该过程与汽油机的做功冲程能量转化相同。 （3）[1][2]加热试管使水沸腾，是通过热传递的方式，将热量从热源传递给试管中的水，从而改变水的内能。在水蒸气驱动下叶轮转动，此过程是内能转化为机械能，热机就是将内能转化为机械能的机器，所以这个实验体现了热机的原理。 六、计算题（共12分） 29．（本题6分）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，发动机牵引力为2000N，行驶了10km，消耗汽油2kg。（汽油热值）求： (1)牵引力做的功； (2)汽油完全燃烧放出的热量； (3)该汽车发动机的效率。（保留小数点后一位小数） 【答案】(1) (2) (3)21.7% 【详解】（1）由题意可得，牵引力做的功 （2）汽油完全燃烧放出的热量 （3）该汽车发动机的效率 30．（本题6分）已知某载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶18km，所用时间是15min，消耗燃油6L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为60kW。若燃油的密度为，热值为，求： (1)汽车行驶速度是多少？ (2)汽车行驶过程的牵引力是多大？ (3)汽车发动机的效率是多少？ 【答案】(1) / (2) (3) 【详解】（1）汽车匀速直线行驶 （2）由，得汽车行驶过程的牵引力 （3）有用功 燃油的体积 消耗燃油的质量 燃油完全燃烧放热量 发动机效率 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级上册物理单元自测 第二章 改变世界的热机·基础通关卷 建议用时：90分钟，满分：100分 一、单选题（共28分） 1．（本题2分）下列设备工作过程中没有使用热机的是（　　） A．拖拉机 B．电动新能源汽车 C．火箭 D．战斗机 2．（本题2分）热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是（     ） A．增加热机的工作时间 B．减少热机部件的摩擦 C．使用热值更小的燃料 D．增加废气带走的热量 3．（本题2分）下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（    ） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机的大量使用会造成环境污染 D．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 4．（本题2分）热机工作时能量的转化过程是（　　） A．热能→化学能→机械能 B．化学能→热能→机械能 C．化学能→机械能→热能 D．热能→机械能→化学能 5．（本题2分）如图所示是单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图，下列关于这种汽油机一个工作循环中四个冲程的排列顺序，正确的是（    ） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙 C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲 6．（本题2分）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 7．（本题2分）下列与四冲程汽油机有关的说法中正确的是（　　） A．汽油机的效率较高，可达70%左右 B．汽油机的压缩冲程利用高温气体推动活塞对外做功 C．如图所示是吸气冲程 D．汽油机能量损失最大之处是燃料燃烧不完全 8．（本题2分）如图显示的是甲、乙两台汽油机的参数，与乙汽油机相比，甲汽油机（　　） A．消耗的汽油更多 B．效率更低 C．功率较小 D．使用的汽油的热值更小 9．（本题2分）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　　） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为35% C．该汽油机的效率为25% D．通过技术改进可以无限提高汽油机的效率 10．（本题2分）关于热机和能量转化，下列说法错误的是（　　） A．汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能 B．热机效率越高，在做同样多功的情况下，消耗的燃料越多 C．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能 D．火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值大 11．（本题2分）如图所示的是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程把机械能转化为内能 C．这个过程内能增大 D．这是柴油机的模型 12．（本题2分）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　） A．试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的 B．水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加 D．试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高 13．（本题2分）柴油机与汽油机在结构上和点火方式上的区别是（   ） A．柴油机上有喷油嘴，汽油机上有火花塞 B．柴油机上有火花塞，汽油机上有喷油嘴 C．柴油机是点燃式点火，汽油机是压燃式点火 D．柴油机和汽油机都是点燃式点火 14．（本题2分）汽油机甲的效率比汽油机乙的效率高，这说明（　　） A．汽油机甲做的有用功多 B．汽油机甲比乙用的汽油少 C．完全燃烧等量的汽油，汽油机甲比乙转化为有用功的能量多 D．相同的时间内，汽油机甲比乙所用的汽油少一些 二、多选题（共12分） 15．（本题4分）下图为四冲程内燃机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．在一个工作循环中的工作冲程依次是丁、丙、甲、乙 B．依靠曲轴的惯性完成的冲程是乙、丙、丁 C．甲冲程能获得动力 D．丁冲程的能量转化是内能转化为机械能 16．（本题4分）氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。某氢能源公交车以140kW的恒定功率匀速行驶了3min，共消耗0.3kg的氢燃料（，）。关于该过程以下说法正确的是（     ） A．0.3kg的氢燃料完全燃烧释放热量为 B．该车所做的有用功为 C．氢燃料完全燃烧产生的热量转化为机械能的比例为60% D．用热值高的燃料可以提高热机的效率 17．（本题4分）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙所示分别是某单缸四冲程汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（ ） A．甲图是压缩冲程，内能转化为机械能 B．由图乙可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．若该汽油机飞轮的转速为3600r/min，则在1s内汽油机完成120次冲程 第II卷（非选择题） 三、填空题（共32分） 18．（本题4分）如图是某单缸四冲程汽油机的________冲程，该冲程中能量的转化形式为________。 19．（本题4分）一台单缸四冲程汽油机，在___________冲程中将内能转化为机械能，若其飞轮转速是20r/s，则在1s内该汽油机完成___________个冲程。 20．（本题4分）某单缸四冲程发动机曲轴的转速是4800r/min，则此汽油机每秒对外做功____________次，活塞往复____________次。 21．（本题4分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为3600 r/min，效率为20%，则1秒内完成___________个工作循环，消耗的汽油转化为的机械能是___________。（） 22．（本题4分）如图甲所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活塞下压过程的能量转化情况与图__________（选填“乙”或“丙”）所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮转速为，则汽油机每秒完成__________个冲程。 23．（本题4分）如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率为______；若完全燃烧400g燃料共放出J热量，则该燃料的热值为______J/kg。 24．（本题4分）如图是小明在跨学科实践活动中自制的简易热机模型。在易拉罐内装上水，在罐口密封安装一根吸管，吸管正对着扇叶。点燃下方酒精灯一段时间后，前方扇叶转起来，该现象与热机的________冲程能量转化相同。写出一种可以提高热效率的方法：________。 25．（本题4分）如图为内燃机的能量流向图，其中指的是_________（选填“燃料的化学能”或“燃料的内能”），内燃机的效率_________%。 四、简答题（共5分） 26．（本题5分）传统的爆米花制作方法是将玉米粒经过一段时间的加热，然后在开罐的瞬间“砰”地蹦出炸裂开的爆米花。试回答： (1)开罐瞬间爆米花被蹦出，这个过程相当于热机的哪个冲程？ (2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化？ 五、实验题（共11分） 27．（本题5分）如图1为自制的“内能改变演示器”。其装置只有左端管道开口，处为气嘴，处为管内温度显示屏，处为管道阀门，处为橡胶软塞。 (1)关闭处阀门，用打气筒通过气嘴向装置内打气，能观察到处温度显示屏示数________（选填“升高”“降低”或“不变”），管内气体内能________（选填“增加”“减少”或“不变”），此过程相当于图2中热机的________（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）图的工作冲程。 (2)打气筒向装置内压入一定气体后，打开处阀门，观察到处软塞飞出，同时管内出现白雾，白雾是________（填物态变化名称）产生的。 (3)该“内能改变演示器”主要演示的是通过________方式改变内能。 28．（本题6分）针对如图所示的三个实验情境，将下列内容补充完整。 (1)图甲：将活塞迅速下压，硝化棉燃烧，是由于活塞对______（选填“硝化棉”或“筒内空气”）做功，使其内能增大，温度_______； (2)图乙：将试管中的水加热一段时间后，塞子被水蒸气推出：水蒸气的_______转化为塞子的机械能与汽油机的_______冲程能量转化相同。 (3)图丙：加热试管使水沸腾是通过_______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了________选填（“热机”或“干电池”）的原理。 六、计算题（共12分） 29．（本题6分）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，发动机牵引力为2000N，行驶了10km，消耗汽油2kg。（汽油热值）求： (1)牵引力做的功； (2)汽油完全燃烧放出的热量； (3)该汽车发动机的效率。（保留小数点后一位小数） 30．（本题6分）已知某载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶18km，所用时间是15min，消耗燃油6L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为60kW。若燃油的密度为，热值为，求： (1)汽车行驶速度是多少？ (2)汽车行驶过程的牵引力是多大？ (3)汽车发动机的效率是多少？ 学科网（北京）股份有限公司1 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $