14.2 热机 同步练习 2026-2027学年物理人教版（新教材）九年级上学期

**基本信息** 聚焦“热机”核心知识点，通过生活情境、实验模型及科技案例，构建“基础认知-原理应用-综合拓展”三层巩固路径，强化能量转化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层（单选1-7）|热机冲程判断、内能改变方式等单一知识点|结合烧水、香薰烛台等生活情境，考查物理观念| |巩固层（填空8-12）|飞轮转速计算、能量转化过程分析|融入实验模型（光发动机、简易热机），训练科学推理| |提升层（综合题13）|热机原理在航天科技中的综合应用|以火箭发射为载体，整合内能计算与能量转化，体现科学态度与责任|

14.2 热机 跟踪练 2026-2027学年 上学期初中物理人教版（新教材）九年级上学期 一、单选题 1．图中，在烧杯内盛少量的水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时有能量发生转化。汽油机的四个冲程中，与此时能量转化相同的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．清池茶历史悠久，是金沙县“三宝”之一。清池茶，外形扁、平、直、光滑匀整；色泽翠绿油润；香气高爽持久；汤色黄绿、明亮；滋味鲜爽；叶底嫩绿、鲜明、匀齐完整。如图所示，一杯香茶端到客人面前，茶香四溢，下列说法正确的是（　　） A．热的茶水含有的热量多 B．茶水冷却过程中，分子热运动越来越剧烈 C．茶水太烫，喝茶时用嘴吹一吹，使茶水的内能减少，温度降低 D．烧水时水蒸气将壶盖顶起原理和内燃机压缩冲程相同 3．小红放学回家，进厨房劳动时，观察到的物理现象，解释错误的是（　　） A．闻到了菜香——因为分子在不停地做无规则运动 B．油烟机抽走油烟——利用了流体流速大的地方压强小 C．用高压锅炖肉更易烂熟——利用了气压越大沸点越高 D．锅盖被水蒸气顶起——能量转化与内燃机的压缩冲程相同 4．在跨学科实践学习中，同学们利用空易拉罐、蜡烛、笔杆、叶轮等制作了一个热机模型，下列说法正确的是（　　） A．蜡烛加热水的过程，是通过做功的方式增加水的内能 B．蒸汽对叶轮做功时，蒸汽的内能增加，温度升高 C．蒸汽冲击叶轮旋转后，蒸汽的内能全部消失 D．蒸汽冲击叶轮旋转的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 5．走马灯（古称蟠螭灯），是中国特色的传统节日玩具，属于灯笼的一种。如图所示是“走马灯”的结构示意图。点燃底部蜡烛，上升的热空气驱动上端扇叶转动，带动转轴及“马”旋转起来。走马灯旋转的过程中，下列说法正确的是（　　） A．蜡烛燃烧将内能转化为化学能 B．蜡烛燃烧加热空气属于做功改变物体内能 C．热空气使扇叶转动过程与四冲程汽油机的做功冲程原理相似 D．蜡烛燃烧产生的能量全部转化为转轴及“马”的机械能 6．小红买了一只香薰烛台，点燃蜡烛后，烛台上的小马就会旋转起来。关于该现象以下说法正确的是（　　） A．该过程中将机械能转化为内能 B．该过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 C．转动的小马变热是因为烛焰对小马做功 D．若将香薰烛台周围封闭起来，可实现内能100%转化为机械能 7．2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会将隆重举行。本次阅兵式上我国展出了多种先进武器，其中DF-41陆基洲际导弹备受世界关注。下列说法正确的是（　　） A．导弹采用的火箭发动机属于热机 B．采用固体燃料作为推进剂，是因为该燃料的比热容较大 C．发射时火箭发动机向下喷火，导弹向上运动，其能量转化跟热机的排气冲程相同 D．在空中飞行时弹头部位的温度会升高，这主要是由于热传递使弹头的内能增大 二、填空题 8．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中在光照下分解，发生反应：，使气室气压增大，活塞右移。若将该光发动机视作单缸四冲程汽油机，则活塞右移的过程相当于___________冲程，若该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，则它10秒内完成___________个工作循环。 9．某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为，若1次对外做功100J，则该发动机的输出功率为______W。 10．将一个瘪的乒乓球放入热水中，它能恢复球形。热水通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式使球内空气的内能增大。乒乓球恢复原状的过程，其能量转化与四冲程汽油机的___________冲程相同。某单缸四冲程汽油机转速1800r/min，则该汽油机1min内完成___________个工作循环。 11．如图所示，是我国传统的“走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众看到小纸片人的影子动了起来，在此过程中，能量的转化方式是热空气的________能转化为扇叶的机械能，这与四冲程汽油机的________冲程相同。某汽油机每秒对外做功的次数为20次，则该汽油机飞轮的转速为________。 12．如图是小洲同学设计的简易热机模型，她设想：点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，小风车就转动起来，此过程中烧瓶中水蒸气的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）方式增大的，继而转化为小风车的___________能，但在实验过程中，发现小风车不转动，你的解决办法是___________（写出一条即可）。 三、综合题 13．北京时间2025年11月25日12时11分，搭载神舟二十二号飞船的长征二号F遥二十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射，约10分钟后，飞船与火箭成功分离并进入预定轨道，发射任务取得圆满成功。火箭通过燃烧液态氢燃料，喷出高压燃气获得推力。飞船位于火箭顶部，外部用整流罩保护以防大气摩擦高温损坏，离开大气层后整流罩与飞船分离，最终坠落在预定区域。 (1)火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的___________能。 (2)整流罩分离后下落过程中，它的机械能___________，内能___________。（均选填“增大”“减小”或“不变”） (3)高压燃气把火箭推向太空过程中，其内能会___________（选填“增大”“减小”或“不变”），其原理与热机的___________冲程相同。 (4)火箭点火起飞时，采用喷水降温的方法保护发射平台。若系统喷出400t水，初温20℃，在20s内全部变成100℃的水，则水带走的热量为___________J。[水的比热容为] 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C C D D C B A 1．C 向瓶内打气后，瓶内气体推动瓶塞做功，内能转化为机械能。汽油机的吸气冲程、排气冲程没有主要的能量转化；压缩冲程是将机械能转化为内能；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，和题干实验的能量转化一致。 故选C。 2．C A．热量是过程量，不能说物体“含有”热量，故A错误； B．分子热运动的剧烈程度和温度有关，温度越高分子热运动越剧烈，茶水冷却过程中温度降低，分子热运动越来越缓慢，故B错误； C．喝茶时用嘴吹一吹，加快了茶水表面的空气流速，加快水的蒸发，蒸发吸热，使茶水内能减少，温度降低，故C正确； D．水蒸气将壶盖顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能，二者能量转化不同，原理不同，故D错误。 故选C。 3．D A．闻到菜香属于扩散现象，是菜香分子不停地做无规则运动进入空气中，被人感知到。故A正确； B．油烟机工作时，扇叶加速空气流动，使油烟机附近空气流速大、压强小，周围大气压将油烟“压”入油烟机。故B正确； C．高压锅密闭性好，锅内气压高于标准大气压，根据气压越大沸点越高，锅内水温更高，所以肉更容易炖烂。故C正确； D．锅盖被顶起，水蒸气对锅盖做功，水蒸气的内能转化为锅盖的机械能。内燃机压缩冲程是将机械能转化为内能。两者能量转化不同，故D错误。 本题选解释错误的，故选D。 4．D A．蜡烛加热水的过程，是通过热传递的方式增加水的内能，故A错误； B．蒸汽对叶轮做功时，蒸汽的内能转化为叶轮的机械能，蒸汽自身内能减小、温度降低，故B错误； C．蒸汽冲击叶轮后，只是内能转化为机械能，蒸汽仍具有内能，内能不会全部消失，故C错误； D．蒸汽冲击叶轮旋转的能量转化是内能转化为机械能，汽油机做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能，二者过程相同，故D正确。 故选D。 5．C A．蜡烛燃烧过程中，是将蜡烛储存的化学能转化为内能，故A错误； B．蜡烛燃烧加热空气，是热量从蜡烛传递给空气，属于热传递改变物体内能，故B错误； C．热空气使扇叶转动的过程，是内能转化为机械能；四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，二者原理相似，故C正确； D．根据能量守恒，能量转化过程中存在损耗，蜡烛燃烧产生的能量大部分散失到空气中，只有部分转化为转轴及“马”的机械能，故D错误。 故选C。 6．B A．该过程是蜡烛燃烧将化学能转化为内能，再由内能转化为机械能，故A错误； B．四冲程汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，与烛台内热空气推动小马旋转的能量转化形式一致，故B正确； C．转动的小马变热是因为烛焰通过热传递将热量传递给小马，并非烛焰对小马做功，故C错误； D．内能在转化为机械能的过程中必然存在能量损耗（如散热、摩擦等），无法实现100%转化，故D错误。 故选B。 7．A A．导弹采用的火箭发动机属于热机，将内能转化为机械能，故A正确； B．采用固体燃料作为推进剂，是因为该燃料的热值较大，与其他相同质量的燃料相比，该燃料完全燃烧后释放的热量较多，故B错误； C．发射时火箭发动机向下喷火，导弹向上运动，其能量转化跟热机的做功冲程相同，都将内能转化为机械能，故C错误； D．在空中飞行时弹头部位的温度会升高，弹头克服摩擦力做功，内能增大，这主要是由于做功使弹头的内能增大，故D错误。 故选A。 8． 做功 150 [1]由题意可知，密闭气室中在光照下分解，发生反应使气室气压增大，推动活塞向右移动，将内能转化为机械能。在汽油机的做功冲程中，将内能转化为机械能，压缩冲程中，将机械能转化为内能，故活塞右移的过程相当于做功冲程。 [2]单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，做功1次。已知汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，即30r/s，则10s内飞轮转动的圈数为300r，完成的工作循环个数为 9．1000 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则1s内飞轮转动20r，飞轮转动2r对外做功1次，则1s内该汽油机对外做功10次。1s内对外做的功为 输出功率为 10． 热传递 做功 900 [1]热水与球内空气存在温度差，通过热传递使球内空气内能增大。 [2]乒乓球恢复球形时，球内空气膨胀对外做功，内能转化为机械能，这和四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同。 [3]四冲程汽油机每一个工作循环飞轮转圈，已知转速为，因此内完成的工作循环数为个。 11． 内 做功 2400 [1]点燃蜡烛后，热空气具有内能，热空气上升驱动扇叶转动，将内能转化为扇叶的机械能。 [2]四冲程汽油机中，做功冲程是将内能转化为机械能，与走马灯的能量转化方式相同。 [3]四冲程汽油机每完成一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次；已知每秒对外做功20次，则每秒飞轮转，，所以飞轮转速为 12． 热传递 机械 增大酒精灯火力，产生更多水蒸气/换用更轻巧的小风/减小风车转轴摩擦/出气口靠近对准风车叶片 [1]改变内能的方式分为做功和热传递，酒精灯给水加热，是通过热传递增大水蒸气的内能。 [2]水蒸气喷出冲击小风车，内能转化为小风车的机械能，使风车转动。 [3]若小风车不转，一般是水蒸气推力不足、风车阻力过大，只要对应给出合理改进方法即可。 13．(1)内 (2) 减小 增大 (3) 减小 做功 (4) （1）火箭采用液态氢作为燃料，燃料燃烧产生高温高压的气体，推动火箭升空，将内能转化成火箭的机械能，火箭升空获得的机械能来自燃料燃烧所产生的内能。 （2） [1][2]整流罩与飞船分离后下落过程中，进入大气层后，整流罩与空气摩擦，将部分机械能转化为内能，故它的机械能减小，内能增大。 （3） [1][2]高压燃气把火箭推向太空的过程中，内能转化为机械能，因此其内能会减小；热机在做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，燃气的内能减小，内能转化成机械能，火箭升空的原理与热机的做功冲程相同， （4） 水带走的热量为 学科网（北京）股份有限公司 $