14.2 热机（重难点专练）物理新教材人教版九年级全一册

**基本信息** 以“概念-原理-计算-对比-拓展”为逻辑主线，通过核心知识+解题技巧双模块设计，系统构建热机专项突破体系，强化能量观念与模型建构能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热机概念与能量转化|5题|能量转化路径分析+易错区分法|从热机定义切入，建立“化学能→内能→机械能”转化模型| |汽油机四冲程识别|6题|“两门一活塞”判断法（气门状态+活塞方向）|基于四冲程工作原理，通过结构特征实现冲程快速辨识| |四冲程循环与转速计算|11题|转速-冲程-做功次数比例换算（转2周=4冲程=1次功）|结合工作循环数量关系，培养科学推理与数学运算能力| |汽油机与柴油机对比|4题|“汽吸混、柴吸空；汽点花、柴压喷”记忆口诀|从构造、吸气、点火方式差异构建对比模型，深化物质观念| |火箭构造及原理|4题|反冲运动分析+喷气/火箭发动机区分法|拓展热机应用，理解能量转化与相互作用观念|

可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 14.2热机参考答案 题型01热机、内燃机概念与能量转化判断 1.B 2.B 3.A 4.内能 机械能 甲 5.(1)定滑轮 (2) 内 机械 做功 3)大于 题型02汽油机四冲程识别与各冲程特点 6.D 7.D 8.C 9.C 10.做功 减小 11.做功 减少 热传递 题型03四冲程工作循还、转速相送计算 12.A 13.A 14.增加 40 15.火花塞 10 16.内 机械 乙 30 1.5×104 热传递 丙、甲、乙、丁 17.热值大 不变 比热容 做功 20 18.压缩 60 19.压缩 机械 内 比热容 热传递 1800 20.πD'L 4 1/2 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 21.60 2025 22. 250 1875 题型04汽油机与柴油机对比辨析 23.D 24.A 25.柴油机 压缩冲程 5.4×103 26.空气和汽油的混合物 火花塞 题型05火箭的构造及工作原理 27.B 28.C 29.D 30.力的作用是相互的 惯性 内 机械 2/2 14.2 热机 题型 01 热机、内燃机概念与能量转化判断 题型 02 汽油机四冲程识别与各冲程特点 题型 03 四冲程工作循环、转速相关计算 题型 04 汽油机与柴油机对比辨析 题型05 火箭的构造及工作原理 ▌题型01 热机、内燃机概念与能量转化判断 1. 核心基础： （1）热机定义：利用内能做功的机械，工作时把内能转化为机械能。 （2）热机分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （3）内燃机：燃料直接在气缸内部燃烧产生动力，分为汽油机、柴油机。 2. 完整能量转化路径：燃料的化学能内能（燃料燃烧释放）机械能（对外做功冲程输出）。 3. 易错区分：电动机、电风扇将电能转化为机械能，不属于热机；热机一定依靠内能做功。 1．（24-25九年级上·安徽亳州·阶段检测）热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（   ） A．汽车 B．自行车 C．燃油摩托车 D．挖掘机 2．（25-26九年级上·河南驻马店·期中）如图是林林自制简易热机的装置图，加热试管使水沸腾，对观察到的现象分析正确的是（     ） A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B．小叶轮转动是水的内能转化为叶轮的机械能 C．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 D．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 3．（25-26九年级上·四川广元·期中）如下图所示的四种情景中，与汽油机的做功冲程能量转化相同的是（     ） A． B． C． D． 4．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，是将燃料燃烧释放的____________转化为_____________。如图所示模拟实验中：图____________是蒸汽机的工作原理图。 5．（25-26九年级上·广西钦州·阶段检测）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦，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。 (1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为___________（选填”定滑轮”或“动滑轮”）。 (2)气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，___________能转化为___________能。这时从能量的转化角度讲，相当于内燃机的___________冲程。 (3)使舰载机从静止到起飞速度的2秒钟内，牵引索的拉力___________（选填“小于”、“大于”或“等于”）舰载机的摩擦力。 ▌题型02 汽油机四冲程识别与各冲程特点 1. 核心知识 （1）四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。一个工作循环包含这四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，对外做功1次。 （2）各冲程特点辨析： ① 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。 ② 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩混合气体，机械能转化为内能，气体温度升高，压强增大。 ③ 做功冲程：进气门和排气门都关闭，火花塞点火，高温高压燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，这是唯一对外做功的冲程。 ④ 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气。 2. 解题技巧 识别冲程主要看“两门一活塞”：首先观察气门开闭情况，若一进一排或两门均开（极少见，通常为错误选项），可直接排除标准四冲程；若两门均关，则为压缩或做功冲程，此时需结合活塞运动方向判断——活塞向上为压缩，活塞向下为做功。若仅有一个气门打开，则为吸气或排气冲程，进气门开且活塞向下为吸气，排气门开且活塞向上为排气。此外，注意做功冲程中火花塞产生电火花是汽油机特有的标志。 6．2026年3月16日12时12分，快舟十一号遥七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，成功将8颗卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得圆满成功。火箭升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，内能增大，此过程中的能量转化与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同（     ） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．做功冲程 D．压缩冲程 7．（25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测）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 8．（2026·广东东莞·三模）2026年3月28日国产摩托“张雪机车”首次在全球比赛夺冠，打破欧美日数十年垄断。如图所示是内燃机工作的四个冲程示意图，其中高温高压气体推动活塞对外做功的冲程是（　　） A． B． C． D． 9．（2026·江苏扬州·中考真题）如图，加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程，其能量转化与汽油机的哪个冲程类似（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 10．如图所示的汽油机正处于___________冲程，此过程中，汽缸内的气体混合物的内能___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 11．如图是四冲程汽油机________冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动，在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体内能________（填“减少”“增加”或“不变”）。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过________的方式减少汽缸内能。 ▌题型03 四冲程工作循环、转速相关计算 1. 核心知识 （1）基本数量关系：在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴（飞轮）转动2周，对外做功1次。 （2）转速与做功频率换算：若飞轮转速为n 转/分（r/min），则每秒转动 周。因为每2周做功1次，所以每秒做功次数为 次；每秒完成的冲程数为 个。 2. 解题技巧 处理此类计算题时，建议统一单位至“秒”。首先将给定的转速（r/min）除以60转化为每秒转数，再依据“转2周→做功1次→4个冲程”的比例关系进行推导。注意区分“飞轮转速”与“活塞往复次数”，避免混淆倍数关系。若题目给出的是某段时间内的总转数或总做功次数，可直接利用比例法求解，无需强制换算到每秒。 12．（25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为2400转每分钟，则汽油机每秒内完成冲程，对外做功次，活塞往复运动次。下列选项正确的是（     ） A．80，20，40 B．4800，1200，2400 C．80，40，80 D．4800，1200，4800 13．某台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功的次数分别是（     ） A．80  20 B．80  40 C．40  10 D．40  40 14．（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）如图所示是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过做功的方式_________（填“增加”或“减少”）身体的内能；若一台四冲程内燃机的活塞内做功20次，则曲轴转速为_________。 15．（23-24九年级上·江西南昌·阶段检测）一台单缸四冲程汽油机汽缸的顶部是____________（选填“火花塞”或“喷油嘴”），飞轮的转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功________次。 16．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，由______能转化为______能，图1中______图是汽油机的工作原理图。一台四冲程内燃机飞轮转速为3600r/min，在1秒钟内内燃机的活塞做______次功，若做功冲程每次做功为500J，则汽油机的功率为______W；在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能。图2为汽油机的一个工作循环示意图，四个冲程正确的工作顺序是______。 17．（2024·江苏扬州·模拟预测）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢的_________，运载火箭在匀速升空阶段，其动能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）（不计此过程中消耗燃料的质量）；汽车发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的_________大；汽油机的_________冲程中内能转化为机械能，若飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功_________次。 18．（23-24九年级上·广西钦州·阶段检测）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知，所示冲程是____________冲程，若该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成涉及能量转化的冲程有____________次。 19．（25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测）如图是某单缸四冲程汽油机的________冲程，该冲程是将________能转化为________能；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，用水来冷却气缸是因为水的________较大，水箱中的水是通过________（选填“做功”或“热传递”）升高温度的。若该汽油机每1秒钟对外做功15次，那么该汽油机飞轮的转速为________r/min。 20．（25-26九年级上·江西九江·阶段检测）某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞直径为 D，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是L，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 p0，飞轮 1min 转动 1800 周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若 1min 消耗汽油 m。汽油的密度 ρ ； 汽油的热值为 q 。则一个做功冲程中燃气对活塞做的功为___________ 。 21．（25-26九年级上·辽宁丹东·阶段检测）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。 22．（25-26九年级上·福建泉州·阶段检测）某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3000r/min，则其10s内对外做功______次。若缸内燃气对活塞的平均推力为1500N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率为____W。 ▌题型04 汽油机与柴油机对比辨析 1. 核心知识 （1）构造差异：汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴。 （2）吸气冲程差异：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气。 （3）点火方式差异：汽油机采用点燃式，即在压缩冲程末火花塞产生电火花点燃燃料；柴油机采用压燃式，即在压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油，遇到高温高压空气自动燃烧。 （4）效率与应用：柴油机压缩程度更大，燃气压强更高，因此效率通常高于汽油机，且功率大、成本低，但机身笨重、振动大，常用于载重汽车、火车、轮船等；汽油机轻巧、转速高、运行平稳，常用于小汽车、飞机等。 2. 解题技巧 对比辨析题常以表格或结构图形式出现，记忆口诀为“汽吸混、柴吸空；汽点花、柴压喷”。解题时抓住两个关键点：一是看顶部构造（火花塞vs喷油嘴），二是看吸气成分（混合物vs纯空气）。注意不要混淆“点火方式”与“吸气内容”，柴油机虽然吸入纯空气，但依靠压缩产生的高温自燃，而非外部点火。 23．（23-24九年级上·湖南衡阳·阶段检测）关于汽油机和柴油机的主要区别，其中正确的是（     ） A．柴油机的顶部是火花塞，汽油机的顶部有喷油嘴 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式 C．柴油机比汽油机笨重，功率较小 D．柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物 24．（25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测）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 25．（25-26九年级上·山东烟台·期中）如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，这种内燃机是______（填“汽油机”或“柴油机”），该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程，若该内燃机1s对外做功45次，那么它曲轴的转速为______r/min。 26．（25-26九年级上·江西赣州·期中）汽油机是应用最为广泛的热机之一，其吸气冲程中，吸入的是______________；汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机汽缸顶部有______________，柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 ▌题型05 火箭的构造及工作原理 1. 核心知识 （1）工作原理：基于反冲运动。火箭发动机燃料燃烧产生高温高压燃气，燃气通过尾喷管高速向后喷出，燃气对火箭产生向前的反作用力，推动火箭前进。 （2）能量转化：燃料的化学能→内能→机械能（火箭的动能和重力势能）。 （3）构造特点：自带燃料和氧化剂，不依赖外界空气，因此可以在真空中工作。主要结构包括燃料箱、氧化剂箱、燃烧室和尾喷管。 2. 解题技巧 区分“喷气发动机”与“火箭发动机”：喷气发动机需吸入外界空气作为氧化剂，只能在大气层内工作；火箭发动机自带氧化剂，可在大气层外工作。在分析受力时，明确推动火箭前进的力是“喷出气体对火箭的反作用力”，而非气体对大气的推力或大气的反作用力。注意多级火箭的设计目的：通过逐级抛弃空壳减轻质量，提高最终速度。 27．（25-26九年级上·宁夏银川·期中）2025年10月31号“神舟二十一”号火箭发射时，在发射过程中燃料燃烧产生高温高压气体，推动火箭升空，该过程中能量转化的顺序正确的是（　　） A．内能化学能 B．化学能机械能 C．机械能内能 D．化学能电能 28．（2026·山东威海·模拟预测）2025年我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射“天问二号”小行星探测器，“天问二号”承担的探测任务有：对小行星2016HO3进行伴飞、取样并返回地球，以及对主带彗星311P开展伴飞探测，关于长征三号乙火箭，下列分析错误的是（忽略火箭质量的变化）（     ） A．加速升空过程中，内能转化为机械能 B．加速升空过程中，动能增大，重力势能也增大 C．工作时不属于热机，因为它没有热机的结构 D．向地面喷出高温燃气，是利用“力的作用是相互的”原理来提供动力 29．空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃。工作过程中，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（     ） A．该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能 B．该发动机不能在大气层外工作 C．该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低 D．该发动机点火方式与汽油机不相同 30．（2025·山东菏泽·一模）如图甲是小华用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气到一定程度时，“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，说明______；喷水结束后“水火箭”由于______依然能向上飞行一段距离；如图乙，火箭发射时将______能转化为______能。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 14.2 热机 题型 01 热机、内燃机概念与能量转化判断 题型 02 汽油机四冲程识别与各冲程特点 题型 03 四冲程工作循环、转速相关计算 题型 04 汽油机与柴油机对比辨析 题型05 火箭的构造及工作原理 ▌题型01 热机、内燃机概念与能量转化判断 1. 核心基础： （1）热机定义：利用内能做功的机械，工作时把内能转化为机械能。 （2）热机分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （3）内燃机：燃料直接在气缸内部燃烧产生动力，分为汽油机、柴油机。 2. 完整能量转化路径：燃料的化学能内能（燃料燃烧释放）机械能（对外做功冲程输出）。 3. 易错区分：电动机、电风扇将电能转化为机械能，不属于热机；热机一定依靠内能做功。 1．（24-25九年级上·安徽亳州·阶段检测）热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（   ） A．汽车 B．自行车 C．燃油摩托车 D．挖掘机 【答案】B 【详解】ACD．汽车、燃油摩托车、挖掘机均是使用热机进行运作，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故ACD不符合题意； B．自行车是利用人力工作，没有使用热机，故B符合题意。 故选B。 2．（25-26九年级上·河南驻马店·期中）如图是林林自制简易热机的装置图，加热试管使水沸腾，对观察到的现象分析正确的是（     ） A．玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气 B．小叶轮转动是水的内能转化为叶轮的机械能 C．加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能 D．小叶轮的转动说明永动机是可以实现的 【答案】B 【详解】A．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误； B．水蒸气推动小叶轮转动，将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，故B正确； C．加热使水升温是通过热传递的方式改变水的内能，故C错误； D．永动机违背能量守恒定律，是不可能实现的，故D错误； 故选B。 3．（25-26九年级上·四川广元·期中）如下图所示的四种情景中，与汽油机的做功冲程能量转化相同的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．汽油机的做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，酒精灯加热试管内的水，水蒸气将塞子推出，过程中水蒸气的内能对外做功，将内能转化为塞子的机械能，和汽油机做功冲程的能量转化一致，故A符合题意； B．人从滑梯滑下，臀部发热，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．滚摆运动过程中是动能和重力势能的相互转化，属于机械能内部的转化，故C不符合题意； D．下压空气压缩引火仪的活塞，将棉花点燃，是压缩空气做功，将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选A。 4．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，是将燃料燃烧释放的____________转化为_____________。如图所示模拟实验中：图____________是蒸汽机的工作原理图。 【答案】 内能 机械能 甲 【详解】蒸汽机和汽油机在工作时，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，然后通过做功，将内能转化为机械能。 图中甲，是加热水产生水蒸气后，通过高温的水蒸气驱动风车转动，揭示了蒸汽机的工作原理；图中乙，是燃料燃烧加热空气，通过高温的空气驱动风车转动，揭示内燃机的工作原理。 5．（25-26九年级上·广西钦州·阶段检测）“辽宁舰”服役，圆了中国航母梦，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。 (1)牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为___________（选填”定滑轮”或“动滑轮”）。 (2)气缸内蒸汽体积膨胀对外做功，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，___________能转化为___________能。这时从能量的转化角度讲，相当于内燃机的___________冲程。 (3)使舰载机从静止到起飞速度的2秒钟内，牵引索的拉力___________（选填“小于”、“大于”或“等于”）舰载机的摩擦力。 【答案】(1)定滑轮 (2) 内 机械 做功 (3)大于 【详解】（1）图中两个滑轮的轴位置固定，不会随牵引索的运动发生位置移动，这是定滑轮的特点，所以这两个滑轮是定滑轮。 （2）气缸内的高温高压蒸汽具有内能，体积膨胀对外做功时，将自身的内能转化为活塞运动的机械能。 内燃机的做功冲程也是将燃气的内能转化为机械能，二者能量转化形式完全一致。 （3）舰载机从静止加速到起飞速度，运动状态不断改变，说明它受到的是非平衡力：只有牵引索的拉力大于舰载机受到的摩擦力，合力方向与物体运动方向一致，舰载机的速度才会持续增大。 ▌题型02 汽油机四冲程识别与各冲程特点 1. 核心知识 （1）四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。一个工作循环包含这四个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，对外做功1次。 （2）各冲程特点辨析： ① 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。 ② 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩混合气体，机械能转化为内能，气体温度升高，压强增大。 ③ 做功冲程：进气门和排气门都关闭，火花塞点火，高温高压燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能，这是唯一对外做功的冲程。 ④ 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，排出废气。 2. 解题技巧 识别冲程主要看“两门一活塞”：首先观察气门开闭情况，若一进一排或两门均开（极少见，通常为错误选项），可直接排除标准四冲程；若两门均关，则为压缩或做功冲程，此时需结合活塞运动方向判断——活塞向上为压缩，活塞向下为做功。若仅有一个气门打开，则为吸气或排气冲程，进气门开且活塞向下为吸气，排气门开且活塞向上为排气。此外，注意做功冲程中火花塞产生电火花是汽油机特有的标志。 6．2026年3月16日12时12分，快舟十一号遥七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，成功将8颗卫星送入预定轨道，飞行试验任务取得圆满成功。火箭升空过程中与空气摩擦，火箭整流罩外壳温度升高，内能增大，此过程中的能量转化与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同（     ） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．做功冲程 D．压缩冲程 【答案】D 【详解】火箭升空过程中与空气摩擦，克服摩擦做功将机械能转化为内能，内能增加，温度升高，这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。 故选D。 7．（25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测）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 【答案】D 【详解】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。 8．（2026·广东东莞·三模）2026年3月28日国产摩托“张雪机车”首次在全球比赛夺冠，打破欧美日数十年垄断。如图所示是内燃机工作的四个冲程示意图，其中高温高压气体推动活塞对外做功的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】内燃机做功冲程的特点是：两个气门全部关闭，火花塞点火，高温高压气体推动活塞向下运动，对外做功。 A．进气门打开，排所门关闭，活塞向下运动为吸气冲程，故A不符合题意； B．两个气门关闭，但活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此符合做功冲程的特点，故C符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 9．（2026·江苏扬州·中考真题）如图，加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程，其能量转化与汽油机的哪个冲程类似（     ） 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】加热试管使水沸腾后，高温高压的水蒸气推动橡胶塞冲出，是水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，而在汽油机四个冲程中，做功冲程是高温高压燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，和本实验的能量转化一致。 故选C。 10．如图所示的汽油机正处于___________冲程，此过程中，汽缸内的气体混合物的内能___________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 做功 减小 【详解】由图可知，汽油机汽缸的进气门和排气门都是关闭的，火花塞产生电火花，活塞下行，可以判断汽油机正处于做功冲程；做功冲程中内能转化为机械能，汽缸内气体混合物的内能减小。 11．如图是四冲程汽油机________冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动，在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体内能________（填“减少”“增加”或“不变”）。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过________的方式减少汽缸内能。 【答案】 做功 减少 热传递 【详解】由图可知，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故气体的内能减少； 汽缸被水包围时，温度较高的汽缸和温度较低的水之间存在温度差，热量从汽缸传递到水，通过热传递的方式减小了汽缸的内能。 ▌题型03 四冲程工作循环、转速相关计算 1. 核心知识 （1）基本数量关系：在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴（飞轮）转动2周，对外做功1次。 （2）转速与做功频率换算：若飞轮转速为n 转/分（r/min），则每秒转动 周。因为每2周做功1次，所以每秒做功次数为 次；每秒完成的冲程数为 个。 2. 解题技巧 处理此类计算题时，建议统一单位至“秒”。首先将给定的转速（r/min）除以60转化为每秒转数，再依据“转2周→做功1次→4个冲程”的比例关系进行推导。注意区分“飞轮转速”与“活塞往复次数”，避免混淆倍数关系。若题目给出的是某段时间内的总转数或总做功次数，可直接利用比例法求解，无需强制换算到每秒。 12．（25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为2400转每分钟，则汽油机每秒内完成冲程，对外做功次，活塞往复运动次。下列选项正确的是（     ） A．80，20，40 B．4800，1200，2400 C．80，40，80 D．4800，1200，4800 【答案】A 【详解】单缸四冲程汽油机的基础工作规律为：完成1个工作循环，飞轮转2圈，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次。 首先把飞轮转速换算为每秒的转数：2400转每分钟 = 2400转/60秒 = 40转/秒。 飞轮每秒转40圈，活塞每转1圈就往复运动1次，因此活塞每秒往复运动40次； 每2圈对应4个冲程，40转对应的冲程数为40×2=80个； 每2圈对外做功1次，40转对应的对外做功次数为。 对应数值为80、20、40，和选项A一致。 故选A。 13．某台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功的次数分别是（     ） A．80  20 B．80  40 C．40  10 D．40  40 【答案】A 【详解】四冲程汽油机的1个工作循环中，活塞往复运动2次，飞轮转动2周，完成4个冲程，对外做功1次。当飞轮的转速为时，它在内完成4800个冲程，对外做功1200次，所以内完成80个冲程，对外做功20次。故A正确，BCD错误。 故选A。 14．（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）如图所示是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过做功的方式_________（填“增加”或“减少”）身体的内能；若一台四冲程内燃机的活塞内做功20次，则曲轴转速为_________。 【答案】 增加 40 【详解】做功可以改变物体的内能。当用刮痧板在身体上刮动时，刮痧板与身体之间存在摩擦，克服摩擦对身体做功，使身体的内能增加，所以身体内能增加。 四冲程内燃机完成一个工作循环时，曲轴转动2圈，对外做功1次。因此每做功1次，曲轴转动2圈；活塞1s内做功20次，曲轴1s内转动40圈，即曲轴转速为 15．（23-24九年级上·江西南昌·阶段检测）一台单缸四冲程汽油机汽缸的顶部是____________（选填“火花塞”或“喷油嘴”），飞轮的转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功________次。 【答案】 火花塞 10 【详解】汽油机是靠火花塞点火的点燃式内燃机，其汽缸顶部为火花塞； 飞轮的转速为 因四冲程汽油机每完成1个工作循环飞轮转动2圈、对外做功1次，故每秒对外做功次数为 16．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）世界上很多发明都是由生活现象启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时，由______能转化为______能，图1中______图是汽油机的工作原理图。一台四冲程内燃机飞轮转速为3600r/min，在1秒钟内内燃机的活塞做______次功，若做功冲程每次做功为500J，则汽油机的功率为______W；在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸内能。图2为汽油机的一个工作循环示意图，四个冲程正确的工作顺序是______。 【答案】内 机械 乙 30 热传递 丙、甲、乙、丁 【详解】热机工作时将内能转化为机械能。因蒸汽机为外燃机、以水蒸气做功，汽油机为内燃机、以燃气直接做功，故图1中乙图是汽油机的工作原理图。 飞轮每秒转数为 。 四冲程内燃机飞轮每转2周对外做功1次，故1s内做功次数为次。 1s内汽油机做的总功为 汽油机的功率为 汽缸外的水套通过热传递的方式减少汽缸内能。 由气门开闭状态和活塞运动方向可知：丙为吸气冲程，甲为压缩冲程，乙为做功冲程，丁为排气冲程，故四个冲程的正确工作顺序为丙、甲、乙、丁。 17．（2024·江苏扬州·模拟预测）2022年11月29日，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心发射成功，火箭发动机以液态氢为燃料是因为液氢的_________，运载火箭在匀速升空阶段，其动能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）（不计此过程中消耗燃料的质量）；汽车发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的_________大；汽油机的_________冲程中内能转化为机械能，若飞轮转速为2400r/min，则1s内对外做功_________次。 【答案】 热值大 不变 比热容 做功 20 【详解】火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的氢时，可以放出更多的热量。 动能与质量、速度有关，火箭匀速升空时不计燃料消耗，质量不变、速度不变，故动能不变。 水的比热容大，与质量相同的其它物质相比，升高相同的温度，吸收的热量较多，汽车发动机散热器常用水做冷却剂。 在四冲程汽油机的做功冲程中，气缸内物质的内能转化为机械能，内能减少，温度降低。 飞轮每秒转速为，四冲程汽油机每2转对外做功1次，故1s内对外做功20次。 18．（23-24九年级上·广西钦州·阶段检测）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示，由图可知，所示冲程是____________冲程，若该内燃机飞轮转动速度为3600r/min，则每秒完成涉及能量转化的冲程有____________次。 【答案】压缩 60 【详解】由图中进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，可知该冲程为压缩冲程。 飞轮每秒转动的圈数为 每秒完成的工作循环数为 每秒涉及能量转化的冲程次数为 19．（25-26九年级上·甘肃张掖·阶段检测）如图是某单缸四冲程汽油机的________冲程，该冲程是将________能转化为________能；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，用水来冷却气缸是因为水的________较大，水箱中的水是通过________（选填“做功”或“热传递”）升高温度的。若该汽油机每1秒钟对外做功15次，那么该汽油机飞轮的转速为________r/min。 【答案】 压缩 机械 内 比热容 热传递 1800 【详解】[1][2][3]图中两气门均关闭、活塞向上运动，可知该冲程为压缩冲程，该冲程中将机械能转化为内能。 [4]因水的比热容较大，吸热能力强，因此选择水来冷却气缸。 [5]用水冷却气缸过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能的。 [6]四冲程汽油机每对外做功1次，飞轮转动2周 则该汽油机每秒飞轮转动的圈数为 飞轮的转速为 20．（25-26九年级上·江西九江·阶段检测）某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞直径为 D，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是L，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为 p0，飞轮 1min 转动 1800 周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），若 1min 消耗汽油 m。汽油的密度 ρ ； 汽油的热值为 q 。则一个做功冲程中燃气对活塞做的功为___________ 。 【答案】 【详解】活塞的受力面积 燃气对活塞的压力 一个做功冲程的功 21．（25-26九年级上·辽宁丹东·阶段检测）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。 【答案】60 2025 【详解】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 22．（25-26九年级上·福建泉州·阶段检测）某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3000r/min，则其10s内对外做功______次。若缸内燃气对活塞的平均推力为1500N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率为____W。 【答案】 250 1875 【详解】四冲程汽油机的工作特点是飞轮转2圈完成1个工作循环，对外做功1次，将飞轮转速换算为每秒转速： 即每秒飞轮转动50圈，由此可得每秒对外做功次数为次，那么10s内对外做功次数为次。 单个做功冲程中燃气对活塞做的功 结合前面结论，每秒对外做功25次，因此1s内汽油机做的总功 功率为 ▌题型04 汽油机与柴油机对比辨析 1. 核心知识 （1）构造差异：汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴。 （2）吸气冲程差异：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气。 （3）点火方式差异：汽油机采用点燃式，即在压缩冲程末火花塞产生电火花点燃燃料；柴油机采用压燃式，即在压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油，遇到高温高压空气自动燃烧。 （4）效率与应用：柴油机压缩程度更大，燃气压强更高，因此效率通常高于汽油机，且功率大、成本低，但机身笨重、振动大，常用于载重汽车、火车、轮船等；汽油机轻巧、转速高、运行平稳，常用于小汽车、飞机等。 2. 解题技巧 对比辨析题常以表格或结构图形式出现，记忆口诀为“汽吸混、柴吸空；汽点花、柴压喷”。解题时抓住两个关键点：一是看顶部构造（火花塞vs喷油嘴），二是看吸气成分（混合物vs纯空气）。注意不要混淆“点火方式”与“吸气内容”，柴油机虽然吸入纯空气，但依靠压缩产生的高温自燃，而非外部点火。 23．（23-24九年级上·湖南衡阳·阶段检测）关于汽油机和柴油机的主要区别，其中正确的是（     ） A．柴油机的顶部是火花塞，汽油机的顶部有喷油嘴 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式 C．柴油机比汽油机笨重，功率较小 D．柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物 【答案】D 【详解】A．汽油机顶部为火花塞，柴油机顶部为喷油嘴，故A错误； B．做功冲程里，汽油机靠火花塞电火花点燃油气混合物，是点燃式；柴油机依靠压缩空气产生的高温直接点燃柴油，是压燃式，故B错误； C．柴油机比汽油机笨重，且压缩比更大，功率更大，故C错误； D．吸气冲程中柴油机吸入汽缸的只有空气，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，故D正确。 故选D。 24．（25-26九年级上·福建龙岩·阶段检测）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。 25．（25-26九年级上·山东烟台·期中）如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，这种内燃机是______（填“汽油机”或“柴油机”），该内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、____________、做功冲程、排气冲程，若该内燃机1s对外做功45次，那么它曲轴的转速为______r/min。 【答案】柴油机 压缩冲程 【详解】因内燃机顶部有喷油嘴，故为柴油机； 四冲程柴油机的一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 因四冲程内燃机每对外做功1次，曲轴转动2周，故每分钟对外做功次数 曲轴转速 26．（25-26九年级上·江西赣州·期中）汽油机是应用最为广泛的热机之一，其吸气冲程中，吸入的是______________；汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机汽缸顶部有______________，柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 【答案】 空气和汽油的混合物 火花塞 【详解】[1]汽油机的吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，吸入的是汽油和空气的混合物（因为汽油机需要先混合燃料和空气，再通过火花塞点火燃烧）。 [2]汽油机和柴油机构造的主要区别：汽油机汽缸顶部有火花塞（用于点燃混合气体），而柴油机汽缸顶部是喷油嘴（直接喷射柴油，靠压缩空气的高温自燃）。 ▌题型05 火箭的构造及工作原理 1. 核心知识 （1）工作原理：基于反冲运动。火箭发动机燃料燃烧产生高温高压燃气，燃气通过尾喷管高速向后喷出，燃气对火箭产生向前的反作用力，推动火箭前进。 （2）能量转化：燃料的化学能→内能→机械能（火箭的动能和重力势能）。 （3）构造特点：自带燃料和氧化剂，不依赖外界空气，因此可以在真空中工作。主要结构包括燃料箱、氧化剂箱、燃烧室和尾喷管。 2. 解题技巧 区分“喷气发动机”与“火箭发动机”：喷气发动机需吸入外界空气作为氧化剂，只能在大气层内工作；火箭发动机自带氧化剂，可在大气层外工作。在分析受力时，明确推动火箭前进的力是“喷出气体对火箭的反作用力”，而非气体对大气的推力或大气的反作用力。注意多级火箭的设计目的：通过逐级抛弃空壳减轻质量，提高最终速度。 27．（25-26九年级上·宁夏银川·期中）2025年10月31号“神舟二十一”号火箭发射时，在发射过程中燃料燃烧产生高温高压气体，推动火箭升空，该过程中能量转化的顺序正确的是（　　） A．内能化学能 B．化学能机械能 C．机械能内能 D．化学能电能 【答案】B 【详解】火箭发动机燃料燃烧，喷出高温高压气体，化学能转化为内能，气体对火箭施加向上的作用力，推动火箭加速升空，内能转化为机械能，则能量转化的完整顺序为化学能→内能→机械能，选项B概括了主要的能量转化，故ACD错误，B正确。 故选B。 28．（2026·山东威海·模拟预测）2025年我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射“天问二号”小行星探测器，“天问二号”承担的探测任务有：对小行星2016HO3进行伴飞、取样并返回地球，以及对主带彗星311P开展伴飞探测，关于长征三号乙火箭，下列分析错误的是（忽略火箭质量的变化）（     ） A．加速升空过程中，内能转化为机械能 B．加速升空过程中，动能增大，重力势能也增大 C．工作时不属于热机，因为它没有热机的结构 D．向地面喷出高温燃气，是利用“力的作用是相互的”原理来提供动力 【答案】C 【详解】A．火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，故A正确。 B．题目说明忽略火箭质量变化，加速升空时火箭速度增大、动能增大，高度升高、重力势能增大，故B正确。 C．热机的定义是利用内能做功、将内能转化为机械能的机器，火箭工作时将燃料的内能转化为机械能，属于热机，故C错误。 D．火箭向地面喷出高温燃气，对燃气施加向下的力，根据"力的作用是相互的"，燃气对火箭施加向上的反作用力来提供动力，故D正确。 故选 C。 29．空气喷气发动机飞机只携带燃料，从外界空气中获得足够的氧来助燃。工作过程中，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。下列有关说法中错误的是（     ） A．该发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能 B．该发动机不能在大气层外工作 C．该发动机工作过程中，气体温度先升高再降低 D．该发动机点火方式与汽油机不相同 【答案】D 【详解】A．空气喷气发动机工作时，先将燃料的化学能转化为内能，然后再将其转化为机身的机械能，故A正确； B．空气喷气发动机工作时需要吸入空气，所以该发动机不能在大气层外工作，故B正确； C．空气喷气发动机工作时，吸入的空气先被加热，再对外做功，气体温度先升高再降低，故C正确； D．该发动机的点火方式是点燃式，与汽油机相同，故D错误。 本题选择说法错误的，故选D。 30．（2025·山东菏泽·一模）如图甲是小华用饮料瓶制作的“水火箭”，向瓶内打气到一定程度时，“水火箭”向下喷水，同时向上飞出，说明______；喷水结束后“水火箭”由于______依然能向上飞行一段距离；如图乙，火箭发射时将______能转化为______能。 【答案】 力的作用是相互的 惯性 内 机械 【详解】[1]“水火箭”向下喷水，则“水火箭”对水有向下的力，“水火箭”向上飞出，则“水火箭”受到水向上的力，说明力的作用是相互的。 [2]惯性是保持原来运动状态不变的性质，“水火箭”向上飞出，喷水结束后，“水火箭”由于惯性保持原来的运动状态继续向上运动，所以会向上飞行一段距离。 [3][4]火箭的发动机属于热机，火箭发射时燃料燃烧产生的内能转化成机械能，所以火箭升空。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $