2.1 热机（分层作业）物理新教材教科版九年级上册

**基本信息** 分层清晰，从基础到拓展覆盖热机核心知识点，通过生活实例与实验探究巩固能量观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A基础达标|热机能量转化、内燃机类型、汽油机冲程、生活应用|以选择填空为主，结合试管沸腾、走马灯等生活实例，巩固物理观念| |B能力提升|汽油机工作原理、能量转化综合分析|含多选与实验探究，如简易热机模型分析，培养科学推理与模型建构| |C拓展培优|热机实际应用、跨学科实践|选用中考真题，如手持礼炮、蒸汽机模型制作，体现科学探究与社会责任|

2.1 热机（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、利用内能做功 二、内燃机 三、汽油机 四、热机现象与生活应用 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、利用内能做功 1．（24-25九年级下·四川成都龙泉驿区·期中）如图所示，在试管内装适量水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧，其内能转化为化学能 B. 水被加热，是通过做功使水的内能增加 C. 叶轮转动，此现象与热机工作原理相同 D. 水蒸气推动叶轮转动，水蒸气内能增加 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）热机工作时，能量转化的基本过程是（　　） A. 机械能→内能→化学能 B. 内能→化学能→机械能 C. 化学能→机械能→内能 D. 化学能→内能→机械能 3．（25-26九年级·全国·课后作业）如图所示的是热机的能量转化过程，其中虚线椭圆内应该填（　　） A. 内能 B. 电能 C. 动能 D. 势能 4．（25-26九年级上·湖南衡阳·期中）如图是某同学自制的热机模型——汽轮机。给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。下列说法正确的是（　　） A. 瓶内水蒸气的内能是通过做功方式改变的 B. 扇叶周围的“白气”是水蒸气液化形成的 C. 水蒸气对叶轮转动时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 D. 瓶内水沸腾时温度不变，内能也不变 5．（25-26九年级上·陕西西安·期中）如图-1所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，水蒸气冲开木塞的过程其能量转化相当于内燃机的　　　　　　　冲程。如图-2所示的实验中，试管内的水沸腾后，能使小叶轮旋转起来，这就是　　　　　　　　（选填“蒸汽机”或“内燃机”）的工作原理。 二、内燃机 6．（25-26九年级上·全国·课后作业）内燃机的工作能量来源于燃料的（　　） A. 机械能 B. 内能 C. 化学能 D. 化学能和内能 7．（25-26九年级上·辽宁葫芦岛龙港区·月考）下列交通或运输工具中，动力设备不属于热机的是（        ） A. 纯电动汽车 B. 远洋货轮 C. 长征运载火箭 D. 重型卡车 8．（25-26·吉林长春九台区·月考）新疆出产的长绒棉是世界上最好的棉花之一。收成时，棉农广泛使用采棉机进行机械化采摘。 （1）如图所示的是某款小型采棉机的动力装置，这种内燃机是　　　　　　（选填“汽油机”或“柴油机”），图中的内燃机正在进行的是　　　　　　冲程； （2）内燃机散热常用水作为冷却剂，这是利用了水的　　　　　　较大的特性； （3）内燃机的飞轮转速是1200r/min，它在1s内完成　　　　　　个工作循环，对外做功　　　　　　次。 9．（25-26九年级上·河北廊坊固安县·月考）如图所示是某一四冲程内燃机的其中一个冲程。关于这一内燃机，它是以　　　　　　（选填“汽油”或“柴油”）为燃料的，它正处于　　　　　　冲程。 三、汽油机 10．（2025·专题02内能的利用（物理上学期·期中）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.  11．（2025·四川达州·模拟）在汽油机的压缩冲程中，是将　　　　　　能转化为　　　　　　能，这是通过　　　　　　方式增加了燃气的内能。某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是，该汽油机每秒对外做功　　　　　　次。 12．（25-26九年级上·全国·课后作业）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度升高 C. 做功冲程：活塞对缸内气体做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能 13．（25-26九年级上·安徽阜阳·月考）汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为，该内燃机每秒钟对外做功的次数为　　　　　　　　　　　次。 14．（25-26九年级上·四川达州·期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则1s内对外做功　　　　　　　　　　　次，做功冲程的能量转化是　　　　　　　　　　　（选填“机械能转化为内能”或“内能转化为机械能”）。 15．（2025·山东潍坊坊子区·一模）（多选）汽车已经越来越多的进入家庭，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法中正确的是（    ） A. 甲冲程是把内能转化为机械能 B. 乙冲程是做功冲程 C. 丙冲程使汽车获得动力 D. 在丁冲程中汽油和空气的混合物被吸进气缸 四、热机现象与生活应用 16．（25-26九年级上·吉林吉林永吉县·期中）我国传统的走马灯，能利用空气受热后上升，来推动轴及连带的剪纸人马转动。汽油机的四个冲程与走马灯的能量转化相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 17．（25-26九年级上·江苏淮安区·期中）如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将　　　　　　（选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将内能转化为　　　　　　能，这与四冲程汽油机的　　　　　　冲程的能量转化相同。 18．（25-26九年级上·福建安溪第一中·期中）如图，用热水壶烧水至沸腾时，水蒸气会顶起壶盖。汽油机的四冲程中与该过程能量转化情况相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 19．（25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·期中）烟花，作为一种传统娱乐品和文化象征，在中国已有悠久的历史。烟花的发射火药被引燃后，产生大量的燃气，快速膨胀的气体把烟花送入空中，这一过程相当于汽油机的哪个冲程（　　） A.  B.  C.  D.  20．（25-26九年级上·广西南宁·月考）如图所示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。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； 【B 能力提升题】 21．（25-26九年级上·吉林长春·月考）如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A. 做功冲程中，燃料释放的能量一部分转化为机械能 B. 汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程；甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 22．（25-26九年级上·重庆）如图是单缸四冲程汽油机工作中的一个冲程，此冲程中气缸内气体内能逐渐　　　　　（选填“增大”“不变”或“减小”），若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为　　　　　　r/min。 23．（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）（多选）关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法中正确的是（　　） A. 钻木取火是利用热传递改变内能 B. 冰吸收热量后内能增大，温度不一定会升高 C. 热机的做功冲程利用燃气的内能对外做功后，燃气的内能会减小 D. 在热传递的过程中，降温的物体具有的内能一定比升温的物体具有的内能大 24．（25-26九年级上·广东深圳罗湖区·期中）如图是某实验小组制作的简易热机模型。向易拉罐内注入约半罐水。将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （1）点燃易拉罐下面的酒精灯，酒精燃烧时将　　　　　　　　　　能转化为内能。 （2）当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。这一过程与四冲程汽油机的　　　　　　　　　　冲程相似。 （3）有同学提出可以用蜡烛代替酒精灯作为热源，但发现热机运转不稳定，造成此现象的原因可能是　　　　　　　　　　（合理即可）。 25．（25-26九年级上·广东汕头潮阳区多校联考·期末）如图甲是小明在学习了热机知识后，利用塑料瓶、少量酒精、电子打火器制作了一个简易的内燃机模型，其工作过程如图乙。请回答下列问题： （1）向瓶内喷入雾化酒精使其与空气混合，该工作原理与四冲程汽油机的　　　　　　冲程相似； （2）电子打火器点燃混合气体时产生的燃气将瓶盖冲开，该过程相当于四冲程汽油机的　　　　　　冲程，将内能转化为　　　　　　能； （3）瓶盖被冲开后，瓶内出现“白气”，瓶内气体内能　　　　　　（选填“增加”、“减少”或“不变”），温度　　　　　　，发生了液化现象； （4）该模型在完成一次工作后，要模拟下一工作循环，需先将燃烧后的废气排出并吸入新鲜混合气，“排出废气”的过程与图丙中________（选填字母）所示热机工作冲程相同。 A.  B.  C.  D.  【C 拓展培优题】 26．（2025·江苏扬州·中考真题）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（     ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 27．（2025·黑龙江伊春·中考真题）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 28．（2025·山东济南·中考真题）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的　　　　　　　　　　　　　，此过程中的能量转化与内燃机的　　　　　　　　　　　　　　冲程相同。 29．（2026·黑龙江龙东地区·中考真题）跨学科实践：制作简易蒸汽机模型 【项目提出】 了解热机的原理，制作简易蒸汽机模型。 【项目实施】 将一支去掉笔芯和笔尾的中性笔，笔尖朝外，插入一个装有约半罐水的易拉罐中，用胶将罐的开口处密封。再将易拉罐放在如图所示的支架上，使笔尖对准小风扇。点燃酒精灯，过一会儿扇叶转动起来。 【项目交流】 （1）气流冲击使风车转起来，这与热机的　　　　　　　　冲程原理相同。 （2）实验中若闻到酒精气味，属于　　　　　　　　现象。 （3）喷气时，笔尖应对准风车的　　　　　　　　（选填“扇叶”或“轴心”），能使风车转动得更快。 （4）实验时，发现喷出的水汽较少，风车转动较慢，改进方法是________。 A. 向酒精灯内添加酒精 B. 将酒精灯改换为煤油灯（） 30．（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏州·中考真题）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体　　　　　　　　　　　（选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　　　　　　　　　　　冲程的能量转化相同。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 热机（分层作业） 目录 【A 基础达标题】 一、利用内能做功 二、内燃机 三、汽油机 四、热机现象与生活应用 【B 能力提升题】 【C 拓展培优题】 【A 基础达标题】 一、利用内能做功 1．（24-25九年级下·四川成都龙泉驿区·期中）如图所示，在试管内装适量水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧，其内能转化为化学能 B. 水被加热，是通过做功使水的内能增加 C. 叶轮转动，此现象与热机工作原理相同 D. 水蒸气推动叶轮转动，水蒸气内能增加 【答案】C 【详解】A．燃料燃烧时，是将自身储存的化学能转化为内能，而非内能转化为化学能，故A错误； B．水被加热的过程中，是通过热传递使水的内能增加，而非做功，故B错误； C．水沸腾产生水蒸气，水蒸气推动叶轮转动，将内能转化为机械能。与热机的工作原理相同，故C正确； D．水蒸气推动叶轮转动时，对叶轮做功，自身的一部分内能会转化为叶轮的机械能，内能减少，而非增加，故D错误。 故选C。 2．（25-26九年级上·全国·课后作业）热机工作时，能量转化的基本过程是（　　） A. 机械能→内能→化学能 B. 内能→化学能→机械能 C. 化学能→机械能→内能 D. 化学能→内能→机械能 【答案】D 【详解】热机工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，并将内能转变为机械能。所以热机是利用内能做功的机器。能量转化的基本过程是化学能→内能→机械能，故ABC不符合题意；D符合题意。 故选D。 3．（25-26九年级·全国·课后作业）如图所示的是热机的能量转化过程，其中虚线椭圆内应该填（　　） A. 内能 B. 电能 C. 动能 D. 势能 【答案】A 【详解】热机工作时，燃料燃烧，将燃料的化学能转化为内能，然后内能再通过做功转化为机械能，所以虚线椭圆内应该填内能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．（25-26九年级上·湖南衡阳·期中）如图是某同学自制的热机模型——汽轮机。给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。下列说法正确的是（　　） A. 瓶内水蒸气的内能是通过做功方式改变的 B. 扇叶周围的“白气”是水蒸气液化形成的 C. 水蒸气对叶轮转动时的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 D. 瓶内水沸腾时温度不变，内能也不变 【答案】B 【详解】A．给烧瓶中的水加热，是通过热传递的方式（热量从火焰传递到水和水蒸气）改变瓶内水蒸气的内能，并非做功，故A错误； B．扇叶周围的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B正确； C．水蒸气对叶轮转动时，是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，而压缩冲程是机械能转化为内能，故C错误； D．水沸腾时，温度保持不变，但持续吸热，内能会增加（因为吸热会使分子势能等发生变化，内能增大），故D错误。 故选B。 5．（25-26九年级上·陕西西安·期中）如图-1所示，在试管内装一些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，水蒸气冲开木塞的过程其能量转化相当于内燃机的　　　　　　　冲程。如图-2所示的实验中，试管内的水沸腾后，能使小叶轮旋转起来，这就是　　　　　　　　（选填“蒸汽机”或“内燃机”）的工作原理。 【答案】① 做功    ② 蒸汽机 【详解】(1)题详解： [1]由图-1可知，加热试管中的水，使水沸腾，产生大量水蒸气，试管内压力增大，将软木塞冲出，此过程中将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，这与内燃机的做功冲程的能量转化形式相同。 [2]由图-2可知，试管内的水沸腾后，能使小叶轮旋转起来，是将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，这个过程发生在外部，蒸汽机是利用燃料加热水产生蒸汽，蒸汽推动活塞或涡轮做功，是典型的“外部燃烧”方式，蒸汽在外部产生，再进入机器做功，而内燃机是燃料在气缸内部燃烧，直接推动活塞，所以图-2所示原理是蒸汽机的原理。 二、内燃机 6．（25-26九年级上·全国·课后作业）内燃机的工作能量来源于燃料的（　　） A. 机械能 B. 内能 C. 化学能 D. 化学能和内能 【答案】C 【详解】【分析】 内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．所以内燃机的工作能量来源于燃料的化学能。 故选C。 【点睛】 7．（25-26九年级上·辽宁葫芦岛龙港区·月考）下列交通或运输工具中，动力设备不属于热机的是（        ） A. 纯电动汽车 B. 远洋货轮 C. 长征运载火箭 D. 重型卡车 【答案】A 【详解】A．纯电动汽车动力设备为电动机，工作时将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意； BCD．货轮、火箭、卡车动力设备均通过燃料燃烧获得内能，再将内能转化为机械能，均属于热机，故BCD不符合题意。 故选A。 8．（25-26·吉林长春九台区·月考）新疆出产的长绒棉是世界上最好的棉花之一。收成时，棉农广泛使用采棉机进行机械化采摘。 （1）如图所示的是某款小型采棉机的动力装置，这种内燃机是　　　　　　（选填“汽油机”或“柴油机”），图中的内燃机正在进行的是　　　　　　冲程； （2）内燃机散热常用水作为冷却剂，这是利用了水的　　　　　　较大的特性； （3）内燃机的飞轮转速是1200r/min，它在1s内完成　　　　　　个工作循环，对外做功　　　　　　次。 【答案】（1）① 汽油机    ② 做功     （2）比热容     （3）① 10    ② 10      【详解】(1)小问详解： [1]汽油机气缸顶部是火花塞，柴油机气缸顶部是喷油嘴。由图可知，气缸的顶部有个火花塞，是汽油机。 [2]图中的内燃机正在进行的进气门和排气门均关闭，火花塞点燃且活塞向下运动，图中的内燃机正在进行的是做功冲程。 (2)小问详解： 水的比热容最大，和质量相同的其它物质比较，升高相同温度吸收热量多，所以内燃机散热器常用水作为冷却剂。 (3)小问详解： [1][2]内燃机的转速为1200r/min，即20r/s，单缸四冲程内燃机一个工作循环中，完成4个冲程，转动2周，对外做功1次，故内燃机1s内转动20周，完成10个工作循环，对外做功10次。 9．（25-26九年级上·河北廊坊固安县·月考）如图所示是某一四冲程内燃机的其中一个冲程。关于这一内燃机，它是以　　　　　　（选填“汽油”或“柴油”）为燃料的，它正处于　　　　　　冲程。 【答案】① 汽油    ② 压缩 【详解】[1]由图示知，此内燃机有火花塞，靠点燃气缸内的汽油做功，提供动力，是汽油机，以汽油为燃料，而柴油机是靠压燃气缸内的柴油做功提供动力的，没有火花塞。 [2]图示中活塞向上运动，两个气门关闭，对缸内混合气体做功，将机械能转化为内能，是压缩冲程。 三、汽油机 10．（2025·专题02内能的利用（物理上学期·期中）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。 11．（2025·四川达州·模拟）在汽油机的压缩冲程中，是将　　　　　　能转化为　　　　　　能，这是通过　　　　　　方式增加了燃气的内能。某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是，该汽油机每秒对外做功　　　　　　次。 【答案】① 机械    ② 内    ③ 做功    ④ 40 【详解】[1][2][3]在汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动压缩汽油空气混合物，对混合物做功，将机械能转化为混合物的内能，这是通过做功的方式增加了混合物的内能。 [4]对于某单缸四冲程汽油机，已知飞轮转速是 因为四冲程内燃机的一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两转，对外做功一次。所以该汽油机每秒完成的工作循环数为个，即每秒对外做功次。 12．（25-26九年级上·全国·课后作业）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度升高 C. 做功冲程：活塞对缸内气体做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能 【答案】B 【详解】四冲程汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合物；压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高；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；排气冲程中，将燃烧后的废气排出气缸。 A.吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误； B.压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的温度升高，故B正确； C.做功冲程中，是高温高压的燃气对活塞做功，故C错误； D.排气冲程没有能量的转化，故D错误。 故选B。 13．（25-26九年级上·安徽阜阳·月考）汽车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮的转速为，该内燃机每秒钟对外做功的次数为　　　　　　　　　　　次。 【答案】10 【详解】飞轮的转速为1200r/min，即为，即飞轮每秒转20圈，内燃机飞轮转两圈对外做功一次，所以每秒对外做功10次。 14．（25-26九年级上·四川达州·期中）某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则1s内对外做功　　　　　　　　　　　次，做功冲程的能量转化是　　　　　　　　　　　（选填“机械能转化为内能”或“内能转化为机械能”）。 【答案】① 5    ② 内能转化为机械能 【详解】[1]汽油机完成1个工作循环，四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次。某单缸四冲程汽油机的转速是 即每秒完成5个工作循环，对外做功5次。 [2]汽油机的做功冲程中，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 15．（2025·山东潍坊坊子区·一模）（多选）汽车已经越来越多的进入家庭，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法中正确的是（    ） A. 甲冲程是把内能转化为机械能 B. 乙冲程是做功冲程 C. 丙冲程使汽车获得动力 D. 在丁冲程中汽油和空气的混合物被吸进气缸 【答案】CD 【详解】A．甲冲程中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误； B．乙冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故B错误； C．丙冲程中进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故C正确； D．丁冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是进气冲程，汽油和空气的混合物被吸进气缸，故D正确。 故选CD。 四、热机现象与生活应用 16．（25-26九年级上·吉林吉林永吉县·期中）我国传统的走马灯，能利用空气受热后上升，来推动轴及连带的剪纸人马转动。汽油机的四个冲程与走马灯的能量转化相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】C 【详解】点燃蜡烛时，气体温度升高，热空气就会向上运动，运动的热空气对外做功，推动轴及连带的剪纸人马转动，能量的转化是内能转化为机械能，四冲程汽油机的四个冲程中只有做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以与做功冲程的能量转化相同。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 17．（25-26九年级上·江苏淮安区·期中）如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将　　　　　　（选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”），运动的热空气并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将内能转化为　　　　　　能，这与四冲程汽油机的　　　　　　冲程的能量转化相同。 【答案】① 向上运动    ② 机械    ③ 做功 【详解】[1]点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动。 [2][3]运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 18．（25-26九年级上·福建安溪第一中·期中）如图，用热水壶烧水至沸腾时，水蒸气会顶起壶盖。汽油机的四冲程中与该过程能量转化情况相同的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】C 【详解】水蒸气顶起壶盖，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。 汽油机的四冲程： 吸气冲程：没有能量转化。 压缩冲程：机械能转化为内能（活塞压缩气体，对气体做功）。 做功冲程：内能转化为机械能（燃气燃烧产生的内能推动活塞做功）。 排气冲程：没有能量转化。 所以，与水蒸气顶起壶盖能量转化相同的是汽油机的做功冲程。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 19．（25-26九年级上·内蒙古乌兰察布·期中）烟花，作为一种传统娱乐品和文化象征，在中国已有悠久的历史。烟花的发射火药被引燃后，产生大量的燃气，快速膨胀的气体把烟花送入空中，这一过程相当于汽油机的哪个冲程（　　） A.  B.  C.  D.  【答案】D 【详解】根据能量转化特点可知，烟花的发射火药被引燃后，产生大量的燃气，快速膨胀的燃气把烟花送入空中，这一过程是由燃气的内能转化为烟花的机械能，因此相当于热机工作过程中的做功冲程。 A．图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意 B．图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故C不符合题意； D．图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 20．（25-26九年级上·广西南宁·月考）如图所示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。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； 【答案】① 机械    ② 做功 【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。 【B 能力提升题】 21．（25-26九年级上·吉林长春·月考）如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A. 做功冲程中，燃料释放的能量一部分转化为机械能 B. 汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程；甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同 【答案】D 【详解】A．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能，大部分以尾气形式排放，故A正确，不符合题意； B．柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高，体积更小，内能更大，故B正确，不符合题意； C．图A甲中两个气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，是压缩冲程；图A乙中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；图A丙中排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，图A丁中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，高温气体燃烧，先将化学能转化为内能，再将内能转化为机械能，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成，故C正确，不符合题意； D．图B把推杆推入牛角套筒内时，套筒内的温度升高，内能增大，是由机械能转化为内能，能量转化过程与热机中的压缩冲程相同，即与图甲相同，故D错误，符合题意。 故选D。 22．（25-26九年级上·重庆）如图是单缸四冲程汽油机工作中的一个冲程，此冲程中气缸内气体内能逐渐　　　　　（选填“增大”“不变”或“减小”），若它每秒对外做功20次，则该汽油机的飞轮转速为　　　　　　r/min。 【答案】① 增大    ② 2400 【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此过程中，活塞的机械能转化为混合气体的内能，所以气缸内气体的内能增大。 [2]飞轮每转两圈，做一次功。现每秒对外做功20次，飞轮转40圈，则每分钟转2400圈，所以该汽油机飞轮转速为2400r/min。 23．（25-26九年级上·辽宁沈阳·期中）（多选）关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法中正确的是（　　） A. 钻木取火是利用热传递改变内能 B. 冰吸收热量后内能增大，温度不一定会升高 C. 热机的做功冲程利用燃气的内能对外做功后，燃气的内能会减小 D. 在热传递的过程中，降温的物体具有的内能一定比升温的物体具有的内能大 【答案】BC 【详解】A．钻木取火时克服摩擦做功，是通过做功改变内能，故A错误； B．若冰处于熔化阶段，持续吸热，内能增大，但温度不变，故B正确； C．做功可以改变物体的内能，热机的做功冲程利用燃气的内能对外做功后，燃气的内能会减小，故C正确； D．热传递过程中，热量是从温度高的物体传递到温度低的物体，高温物体放热降温，低温物体吸热升温。但内能的大小与温度和质量有关，温度高的物体内能不一定大。故D错误。 故选BC。 24．（25-26九年级上·广东深圳罗湖区·期中）如图是某实验小组制作的简易热机模型。向易拉罐内注入约半罐水。将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （1）点燃易拉罐下面的酒精灯，酒精燃烧时将　　　　　　　　　　能转化为内能。 （2）当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。这一过程与四冲程汽油机的　　　　　　　　　　冲程相似。 （3）有同学提出可以用蜡烛代替酒精灯作为热源，但发现热机运转不稳定，造成此现象的原因可能是　　　　　　　　　　（合理即可）。 【答案】（1）化学     （2）做功     （3）见解析      【详解】(1)小问详解： 燃料燃烧是一种化学变化，酒精燃烧时，酒精的化学能通过燃烧释放出来，转化为内能。所以酒精燃烧时将化学能转化为内能。 (2)小问详解： 当有蒸汽喷出时，蒸汽具有内能，蒸汽推动扇叶转动，使扇叶获得了机械能，所以此过程由蒸汽的内能转化为扇叶的机械能；四冲程汽油机中做功冲程是高温高压的气体推动活塞做功，将内能转化为机械能。 (3)小问详解： 蜡烛的火焰较小、燃烧时间短、温度较低、易受外界干扰，导致热机内部的温度和压力变化不够稳定，从而造成热机运转不稳定。 25．（25-26九年级上·广东汕头潮阳区多校联考·期末）如图甲是小明在学习了热机知识后，利用塑料瓶、少量酒精、电子打火器制作了一个简易的内燃机模型，其工作过程如图乙。请回答下列问题： （1）向瓶内喷入雾化酒精使其与空气混合，该工作原理与四冲程汽油机的　　　　　　冲程相似； （2）电子打火器点燃混合气体时产生的燃气将瓶盖冲开，该过程相当于四冲程汽油机的　　　　　　冲程，将内能转化为　　　　　　能； （3）瓶盖被冲开后，瓶内出现“白气”，瓶内气体内能　　　　　　（选填“增加”、“减少”或“不变”），温度　　　　　　，发生了液化现象； （4）该模型在完成一次工作后，要模拟下一工作循环，需先将燃烧后的废气排出并吸入新鲜混合气，“排出废气”的过程与图丙中________（选填字母）所示热机工作冲程相同。 A.  B.  C.  D.  【答案】（1）吸气     （2）① 做功    ② 机械     （3）① 减少    ② 降低     （4）C      【详解】(1)小问详解： 向瓶内喷入雾化酒精使其与空气混合，该工作原理与四冲程汽油机的吸气冲程相似，都是使燃料和空气的混合物进入燃烧室中。 (2)小问详解： [1][2]电子打火器点燃混合气体时产生的燃气将瓶盖冲开，此过程中，燃气对瓶盖做功，内能转化为机械能，该过程相当于四冲程汽油机的做功冲程，二者能量转化相同。 (3)小问详解： [1][2]瓶盖被冲开时，瓶内气体对瓶盖做功，瓶内气体的内能减小，温度降低，瓶内气体中的水蒸气遇冷液化形成小水滴就出现了“白气”。 (4)小问详解： A．图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能，故A不符合题意； B．图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，故B不符合题意； C．图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，将汽缸内的废气排出，故C符合题意； D．图中气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 【C 拓展培优题】 26．（2025·江苏扬州·中考真题）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（     ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】B 【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 27．（2025·黑龙江伊春·中考真题）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 【答案】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。 28．（2025·山东济南·中考真题）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的　　　　　　　　　　　　　，此过程中的能量转化与内燃机的　　　　　　　　　　　　　　冲程相同。 【答案】① 运动状态    ② 做功 【详解】[1]力可以改变物体的形状和运动状态，因此气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的运动状态。 [2]在喷出彩条的过程中，罐内的压缩空气对彩条做功，空气内能转化为彩条的机械能，罐内气体内能减少；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以与做功冲程能量转化相同。 29．（2026·黑龙江龙东地区·中考真题）跨学科实践：制作简易蒸汽机模型 【项目提出】 了解热机的原理，制作简易蒸汽机模型。 【项目实施】 将一支去掉笔芯和笔尾的中性笔，笔尖朝外，插入一个装有约半罐水的易拉罐中，用胶将罐的开口处密封。再将易拉罐放在如图所示的支架上，使笔尖对准小风扇。点燃酒精灯，过一会儿扇叶转动起来。 【项目交流】 （1）气流冲击使风车转起来，这与热机的　　　　　　　　冲程原理相同。 （2）实验中若闻到酒精气味，属于　　　　　　　　现象。 （3）喷气时，笔尖应对准风车的　　　　　　　　（选填“扇叶”或“轴心”），能使风车转动得更快。 （4）实验时，发现喷出的水汽较少，风车转动较慢，改进方法是________。 A. 向酒精灯内添加酒精 B. 将酒精灯改换为煤油灯（） 【答案】（1）做功     （2）扩散     （3）扇叶     （4）B      【详解】(1)小问详解： 高温气流冲击风车，内能转化为机械能；热机做功冲程中燃气推动活塞，同样是内能转化为机械能，原理一致。 (2)小问详解： 酒精分子无规则运动扩散到空气中，人闻到酒精气味，属于扩散现象。 (3)小问详解： 气流冲击扇叶才能给扇叶施加推力，冲击轴心无法产生转动动力，因此笔尖应对准扇叶。 (4)小问详解： 喷出的水汽少、风车慢，是因为供热不足，水难以快速大量汽化成水蒸气。 A．仅添加酒精，单位时间内火焰放出的热量不变，加热效果无明显提升，故A不符合题意； B．煤油热值更大，相同质量燃料放出更多热量，加快水的汽化，产生更多高速水蒸气冲击风车，故B符合题意。 故选B。 30．（2025·甘肃武威、嘉峪关、临夏州·中考真题）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体　　　　　　　　　　　（选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　　　　　　　　　　　冲程的能量转化相同。 【答案】① 做功    ② 压缩 【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法：做功、热传递；用打气筒打气时，活塞对筒内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化成内能；汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化成内能，打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。 / 学科网（北京）股份有限公司 $