14.2热机（同步练）2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦热机核心概念，通过基础辨析、情境应用到综合探究的三层设计，实现从物理观念建构到科学思维与探究能力的递进培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|热机类型、冲程判断、能量转化基础|单选1-5（如汽油机应用）、填空9-11（如飞轮转速计算），夯实物理观念| |进阶层|冲程辨析、能量转化综合|单选6-8（如电影蒸汽能量转化）、填空10（水火箭与冲程类比），渗透科学思维| |综合层|计算、实验分析、实际应用|填空12（功率计算）、作图13（内能变化图像）、简答14-15（混动汽车能量转化），体现科学探究与社会责任|

14.2热机（同步练）原卷版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（     ） A．拖拉机 B．小轿车 C．载重卡车 D．远洋轮船 2．近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是（     ） A．电动汽车 B．航母福建舰 C．国产大飞机C919 D．长征五号运载火箭 3．在汽油机工作过程中，依靠曲轴的惯性来完成运转的冲程是（     ） A．吸气冲程和做功冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程 4．汽油机和柴油机是内燃机中最常见的两种类型，广泛应用于生产，生活的设备中。关于汽油机和柴油机描述正确的是（     ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．汽油机在吸气冲程只将空气吸入气缸 C．柴油机比较轻巧，主要应用在摩托车、小汽车上 D．汽油机和柴油机的大量使用均会对环境造成不良的影响 5．2026 年徐州冬日，室外的人们常搓手取暖，该过程能量转化与四冲程汽油机哪个冲程能量转化相同（     ） A．做功冲程 B．排气冲程 C．吸气冲程 D．压缩冲程 6．《哪吒之魔童闹海》全球热映，电影中龙族拔下身上最硬的龙鳞，给敖丙做出的万鳞甲，就像我们每个中国人，一次次托举让这部电影在短短16天票房冲破百亿，让全球电影榜清一色的美国旗里出现一抹中国红！电影中哪吒和敖丙能够联手冲破天元鼎，水火之力生成蒸汽冲破巨鼎封印过程中，如图所示，能量转化与热机的冲程类似的是（     ） A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．做功冲程，内能转化为机械能 C．吸气冲程，无能量转化 D．排气冲程，无能量转化 7．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 8．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。下列判断不正确的是（     ） A．气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．从能量转化角度讲，该装置工作时与热机的做功冲程原理相似 C．气缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小 D．当蒸汽的温度降低时，蒸汽含有的热量减少 二、填空题 9．当汽车在水平道路高速行驶时，对地面压力___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车在水平道路静止不动时对地面的压力，若此车的发动机在吸气冲程只吸入空气，该发动机是___________（选填“汽油”“柴油”）机。 10．利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中的施力物体是：____________（选填“水”或“空气”）。往“水火箭”里打气相当于图乙中____________（选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程； 11．汽油机工作时将燃料燃烧时产生的________能转化为机械能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功________次。 12．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时，汽油机每秒内完成______个冲程，汽油机的功率为______W。 三、作图题 13．小宇利用易拉罐、纸杯等材料自制了一个简易火箭引擎，如图1所示。他在易拉罐内喷入少量酒精作为燃料，将纸杯倒扣在罐口上，用电子点火器在罐壁下方开孔处点火，随即看到纸杯迅速升空。请在坐标图2中画出从开始点火到纸杯离开罐口这一过程中，罐内的气体内能E随时间变化的大致图像。 四、简答题 14．如图是某科技小组居家制作的“冲天炮”。小明利用此装置居家实验，将一个空易拉罐靠近底部的侧面钻一个小孔作为点火口，用一个装有75%酒精的喷壶从易拉罐的开口端向里面喷两下，然后将一个空的一次性纸杯迅速套上，用手捂一捂罐体，用点燃的打火机靠近点火口，纸杯就会“冲天”飞去，试分析说明“冲天炮”的工作原理。对此居家实验应注意的事项给出一条合理的建议。 15．如图所示是某种国产插电混动汽车工作原理图，单独用汽油作燃料，内燃机驱动（虚线框内的结构原理）时，最多可以行驶600公里，单独充满电只用电驱动时，最多可以行驶150公里。如果是满油并且满电状态，在内燃机和电动机共同工作状态下，最多可以行驶1000公里。根据上述描述，回答下列问题： (1)在单独用电驱动混动汽车时，能量是如何转化的？ (2)请结合插电混动汽车工作的原理图，用能量转化知识说明该车在满油且满电状态下行驶里程超过纯油和纯电状态行驶里程总和的原因。 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）解析版 姓名：___________班级：高一（ ）班 一、单选题 1．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是（     ） A．拖拉机 B．小轿车 C．载重卡车 D．远洋轮船 【参考答案】B 【解析】汽油机比较轻巧，主要用于小轿车、飞机、摩托车等；柴油机结构比较笨重、输出动力大、燃油经济性好，主要用于拖拉机、载重卡车、远洋轮船等。 故选B。 2．近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是（     ） A．电动汽车 B．航母福建舰 C．国产大飞机C919 D．长征五号运载火箭 【参考答案】A 【解析】A．电动汽车的动力装置是电动机，主要把电能转化为机械能，不是热机，符合题意； B．航母的动力装置工作时通过燃料释放内能并对外做功，属于热机，不符合题意； C．国产大飞机C919的航空发动机工作时通过燃料燃烧释放内能并对外做功，属于热机，不符合题意； D．长征五号运载火箭的发动机工作时通过燃料释放内能产生高温高压气体喷出获得推力，属于热机，不符合题意。 故选A。 3．在汽油机工作过程中，依靠曲轴的惯性来完成运转的冲程是（     ） A．吸气冲程和做功冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程 【参考答案】D 【解析】汽油机的四个工作冲程里，只有做功冲程是燃气燃烧膨胀推动活塞下行、带动曲轴主动输出动力。剩下的吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都没有主动动力输出，需要依靠曲轴和飞轮的惯性来完成运转。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 4．汽油机和柴油机是内燃机中最常见的两种类型，广泛应用于生产，生活的设备中。关于汽油机和柴油机描述正确的是（     ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．汽油机在吸气冲程只将空气吸入气缸 C．柴油机比较轻巧，主要应用在摩托车、小汽车上 D．汽油机和柴油机的大量使用均会对环境造成不良的影响 【参考答案】D 【解析】A. 汽油机顶部为火花塞，柴油机顶部为喷油嘴，该选项描述相反，故A错误； B. 汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，仅柴油机吸气冲程只吸入空气，故B错误； C. 柴油机较笨重，多用于重型设备，汽油机更轻巧，应用于摩托车、小汽车，故C错误； D. 汽油机和柴油机工作时燃烧化石燃料，会排放有害气体、产生噪声等，均会对环境造成不良影响，故D正确。 故选D。 5．2026 年徐州冬日，室外的人们常搓手取暖，该过程能量转化与四冲程汽油机哪个冲程能量转化相同（     ） A．做功冲程 B．排气冲程 C．吸气冲程 D．压缩冲程 【参考答案】D 【解析】搓手取暖是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，通过做功方式增加手的内能。 A．在做功冲程中，燃料燃烧释放内能推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故A不符合题意； BC．吸气冲程和排气冲程是依靠飞轮惯性完成，没有能量转化，故BC不符合题意； D．在压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内气体，此时机械能转化为气体的内能，故D符合题意。 故选D。 6．《哪吒之魔童闹海》全球热映，电影中龙族拔下身上最硬的龙鳞，给敖丙做出的万鳞甲，就像我们每个中国人，一次次托举让这部电影在短短16天票房冲破百亿，让全球电影榜清一色的美国旗里出现一抹中国红！电影中哪吒和敖丙能够联手冲破天元鼎，水火之力生成蒸汽冲破巨鼎封印过程中，如图所示，能量转化与热机的冲程类似的是（     ） A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．做功冲程，内能转化为机械能 C．吸气冲程，无能量转化 D．排气冲程，无能量转化 【参考答案】B 【解析】题干中，蒸汽冲破巨鼎封印的过程，是蒸汽的内能对外做功，将内能转化为机械能。 热机的做功冲程：燃料燃烧产生的内能对外做功，将内能转化为机械能，故B符合题意。 故选B 。 7．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 【参考答案】C 【解析】甲图：左侧进气门打开，右侧排气门关闭，活塞向下运动，外界混合气被吸入气缸，为吸气冲程； 丁图：两个气门全部关闭，活塞向上运动，气缸内气体被压缩，为压缩冲程； 乙图：两个气门全部关闭，活塞向下运动，燃气燃烧膨胀推动活塞下行做功，为做功冲程； 丙图：右侧排气门打开，左侧进气门关闭，活塞向上运动，气缸内废气被排出，为排气冲程； 四冲程标准顺序为吸气、压缩、做功、排气，对应甲、丁、乙、丙，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 8．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。下列判断不正确的是（     ） A．气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．从能量转化角度讲，该装置工作时与热机的做功冲程原理相似 C．气缸内的蒸汽推动活塞时，蒸汽的内能减小 D．当蒸汽的温度降低时，蒸汽含有的热量减少 【参考答案】D 【解析】A．气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，推动活塞，可带动舰载机获得牵引力，故A正确； B．该装置工作时将内能转化为机械能，和热机做功冲程的能量转化原理一致，故B正确； C．蒸汽推动活塞对外做功时，自身内能减小，故C正确。 D．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，故D不正确。 本题选择描述不正确的，故选D。 二、填空题 9．当汽车在水平道路高速行驶时，对地面压力___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）汽车在水平道路静止不动时对地面的压力，若此车的发动机在吸气冲程只吸入空气，该发动机是___________（选填“汽油”“柴油”）机。 【参考答案】小于 柴油 【解析】汽车高速行驶时，车身上方空气流速大于下方，根据流体压强与流速的关系，车身会受到向上的升力。此时汽车对地面的压力等于自身重力减去升力，而静止时汽车对地面的压力等于自身重力，因此高速行驶时对地面的压力小于静止时的压力；汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸气冲程仅吸入空气，题干中发动机吸气冲程只吸入空气，所以该发动机是柴油机。 10．利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中的施力物体是：____________（选填“水”或“空气”）。往“水火箭”里打气相当于图乙中____________（选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程； 【参考答案】水 A 【解析】“水火箭”的原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出。在这个过程中，火箭对水施加了一个向下的力，将水向下喷出。根据力的作用的相互性，此时水也会对火箭施加一个向上的反作用力。正是这个向上的力推动“火箭”飞向空中，即推动“火箭”飞向空中的施力物体是水； 往“水火箭”里打气时，我们实际上是在压缩瓶内的空气。在这个过程中，活塞（打气筒）对瓶内气体做功，将机械能转化为气体的内能，使得瓶内空气的内能增大、压强增大，图乙中，图 A进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，火花塞未点火，这是压缩冲程。在此过程中，活塞压缩气缸内的混合气体做功，机械能转化为内能，与往“水火箭”里打气时原理相同。图 B进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动。这是做功冲程。在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。 11．汽油机工作时将燃料燃烧时产生的________能转化为机械能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功________次。 【参考答案】内 40 【解析】[1]燃料燃烧释放内能，汽油机做功冲程将内能转化为机械能。 [2]飞轮每秒转速为 由四冲程汽油机工作规律可知，飞轮每转动2周对外做功1次，故每秒对外做功次数为 12．某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮1min转动1800周，当汽油机满负荷工作时，汽油机每秒内完成______个冲程，汽油机的功率为______W。 【参考答案】60 2025 【解析】飞轮每秒转动圈数，四冲程汽油机中，飞轮每转1圈完成2个冲程，因此每秒完成冲程数为个 活塞面积 由可得，燃气对活塞的压力 活塞移动距离 则单个做功冲程的功 飞轮每秒转30圈，每2圈完成一个工作循环，对外做功1次，因此每秒做功次数为次，总功 汽油机的功率 三、作图题 13．小宇利用易拉罐、纸杯等材料自制了一个简易火箭引擎，如图1所示。他在易拉罐内喷入少量酒精作为燃料，将纸杯倒扣在罐口上，用电子点火器在罐壁下方开孔处点火，随即看到纸杯迅速升空。请在坐标图2中画出从开始点火到纸杯离开罐口这一过程中，罐内的气体内能E随时间变化的大致图像。 【参考答案】 【解析】开始时，罐内气体内能较小，随着温度升高，气体内能增大，增大到一定程度，推动纸杯运动，对外做功，内能减小，据此作图。 四、简答题 14．如图是某科技小组居家制作的“冲天炮”。小明利用此装置居家实验，将一个空易拉罐靠近底部的侧面钻一个小孔作为点火口，用一个装有75%酒精的喷壶从易拉罐的开口端向里面喷两下，然后将一个空的一次性纸杯迅速套上，用手捂一捂罐体，用点燃的打火机靠近点火口，纸杯就会“冲天”飞去，试分析说明“冲天炮”的工作原理。对此居家实验应注意的事项给出一条合理的建议。 答：用手捂一捂加热罐体加快酒精汽化，打火机点火后靠近易拉罐底部的小孔，纸杯中的酒精蒸气燃烧，将化学能转化为内能，高温高压的燃气对外做功，燃气的内能转化为纸杯的机械能，所以纸杯就会飞了出去。 建议：居家实验时，要注意安全，不能将纸杯对准人；不要用手拿着易拉罐做此实验；使用打火机和酒精要注意安全。 15．如图所示是某种国产插电混动汽车工作原理图，单独用汽油作燃料，内燃机驱动（虚线框内的结构原理）时，最多可以行驶600公里，单独充满电只用电驱动时，最多可以行驶150公里。如果是满油并且满电状态，在内燃机和电动机共同工作状态下，最多可以行驶1000公里。根据上述描述，回答下列问题： (1)在单独用电驱动混动汽车时，能量是如何转化的？ (2)请结合插电混动汽车工作的原理图，用能量转化知识说明该车在满油且满电状态下行驶里程超过纯油和纯电状态行驶里程总和的原因。 答：(1)电池组的化学能转化为电能，电能再转化为机械能 (2)混动汽车在内燃机和电动机共同工作状态下行驶时，内燃机一边带动驱动轴转动，一边带动发电机发电，将机械能转化为电能，电能通过电动机又可以驱动汽车前进，这样提高了能量的转化效率，所以汽车行驶的里程超过纯油和纯电状态行驶里程的总和。 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 $