12.4热机与社会发展同步练2026-2027学年沪粤版物理九年级上册

**基本信息** 沪粤版九年级物理上册“热机与社会发展”同步练，以“基础巩固-能力提升-综合拓展”分层设计，通过生活实例与跨学科情境，构建从概念识别到能量转化应用的知识路径，培养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|热机识别、冲程判断|以歼-20战斗机等生活实例命题，考查物理观念中物质与能量的基本认知| |提升层|能量转化、效率影响因素|结合汽油机柴油机对比表、涡轮增压技术，通过科学推理深化能量观念| |拓展层|实验设计、综合计算|自制汽轮机模型实验题与六冲程引擎科普阅读，体现科学探究与社会责任|

12.4 热机与社会发展同步练---沪粤版物理九年级上册2026-2027学年上学期 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（25-26九年级上·广东佛山·阶段检测）随着科技的发展，热机已经被应用到了不同的领域。下列设备工作过程中使用了热机的是（     ） A．歼-20战斗机 B．奥运会比赛帆船 C．山地自行车 D．无轨电车 【答案】A 【难度】0.92 【知识点】热机的种类 【详解】A．歼-20战斗机采用航空内燃机，通过燃料燃烧获得内能并转化为机械能做功，使用了热机，故A符合题意； B．比赛帆船依靠风能驱动，把风能转化为机械能，未使用热机，故B不符合题意； C．山地自行车依靠人力驱动，未使用热机，故C不符合题意； D．无轨电车依靠电动机驱动，未使用热机，故D不符合题意。 故选A。 2．（25-26九年级上·广东深圳·期中）“九三大阅兵”展示了我国陆海空三军的各式先进装备，下列装备中动力机械不属于热机的是（    ） A．歼-20S隐身战斗机 B．东风-61导弹搭载车 C．电动洗扫车 D．99B主战坦克 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机的种类 【详解】A．歼-20S 的动力系统是喷气式发动机属于热机的一种，其工作原理是：通过燃烧航空煤油，将燃料的化学能转化为内能，使气体受热膨胀后高速喷出，利用反作用力推动飞机前进，本质是内能转化为机械能，故A不符合题意； B．东风-61导弹搭载车的动力系统是内燃机，通常为柴油发动机，属于热机范畴。其工作过程是：燃烧柴油将化学能转化为内能，内能推动发动机活塞做功，进而将内能转化为机械能，驱动搭载车行驶，故B不符合题意； C．电动洗扫车的动力来源是电动机，其能量转化过程是电能直接转化为机械能，既没有燃料燃烧的过程，也没有利用内能来做功，故C符合题意； D．99B主战坦克的动力系统是柴油发动机，属于内燃机的一种，其工作原理是：通过燃烧柴油，将燃料的化学能转化为内能，再利用内能推动活塞做功，最终将内能转化为机械能，驱动坦克行驶，故D不符合题意。 故选C。 3．（2026·广东广州·二模）涡轮发动机（内燃机）的工作过程如图所示。空气通过压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。内能转化为机械能的过程发生在（　　） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．进气室的作用是引入空气，没有发生内能向机械能的转化，故A不符合题意； B．压缩室里的压缩机在这里压缩空气，是机械能转化为空气的内能，故B不符合题意； C．燃烧室中压缩后的空气和燃料在燃烧室混合燃烧，产生的高温高压燃气推动涡轮机旋转，将燃气的内能转化为涡轮机的机械能，故C符合题意； D．排气室的作用是排出剩余废气，不发生内能转化为机械能的过程，故D不符合题意。 故选C。 4．（2026·广东茂名·二模）如图是我国传统玩具走马灯，灯内蜡烛燃烧产生的热空气推动叶轮转动，从能量转化的角度，此过程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 【难度】0.85 【知识点】热机工作过程中的能量转化 【详解】点燃蜡烛时，空气温度升高，热空气就会向上运动，运动的热空气对外做功，推动叶轮转动，内能转化为机械能，汽油机的做功冲程能量的转化方式也是内能转化为机械能，所以此过程与汽油机的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。 5．（25-26九年级上·广东佛山·期末）如下表所示是对汽油机和柴油机不同点进行对比的表格，其中正确的是（　　） 序号 汽油机 柴油机 ① 有火花塞 有喷油嘴 ② 热机效率高 热机效率低 ③ 点燃式 压燃式 ④ 吸入燃油和空气的混合物 吸入柴油和空气的混合物 A．① B．②④ C．②③ D．①③ 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程 【详解】①柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞，故①正确； ②柴油机比汽油机的效率高，故②错误； ③汽油机采用点燃式，柴油机采用压燃式，故③正确； ④在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入气缸的是空气，故④错误。 综上其中正确的是①③。 故选D。 6．（2021·重庆·中考真题）如图所示，是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　） A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象 B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 C．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓 D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】液化的概念和现象、热传递改变物体的内能、火箭的构造与工作原理、能量的转化 【详解】A．火箭发射时，高温的火焰向下喷射，大量的“白气”从发射台底部的大水池中涌出，这些“白气”产生的原因是：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成，故A错误； B．火箭上升过程中，速度增大、高度增大，则火箭的动能增大，重力势能增大，机械能增大，将燃料的化学能转化为机械能，故B错误； C．火箭喷出燃气后周围空气温度升高，分子的热运动加剧，故C错误； D．燃气主要通过热传递使周围的空气温度升高，内能增大，故D正确。 故选D。 7．（24-25九年级上·广东广州·期末）中国国家博物馆的原始社会厅展出了如图所示的景颇族取火器，其以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，并随即将杆拔出，艾绒即燃，口吹艾绒，立见火苗。手推推杆入筒的过程中，下列分析正确的是（　　） A．筒内气体的分子动能减小 B．筒内气体对外做功，内能减小 C．筒内气体温度升高，内能增大 D．此过程中能量的转化与汽油机的做功冲程相同 【答案】C 【难度】0.7 【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、热机工作过程中的能量转化 【详解】ABC．手推推杆入筒的过程中，对筒内气体做功，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，分子动能增大，故AB错误，C正确； D．做功冲程是内能转化为机械能，故D错误。 故选C。 8．（24-25九年级上·广东广州·阶段检测）内燃机工作过程中，下列说法中错误的是（　　） A．燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能 B．在做功冲程中，柴油机的火花塞产生电火花，使燃料燃烧 C．在压缩冲程中，飞轮的机械能转化为燃气的内能 D．一台的内燃机，每秒做功次 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】柴油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．燃料燃烧时发生化学变化将化学能转化为燃气的内能，故A正确，不符合题意； B．汽油机在压缩冲程结束进入做功冲程时，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，而柴油机则在压缩冲程结束时喷入雾状柴油，与高温高压的空气接触自燃，无需火花塞，故B错误，符合题意； C．在压缩冲程中将飞轮的机械能通过对气体做功转化为燃气的内能，故C正确，不符合题意； D．将转速单位从每分钟换到每秒，，四冲程发动机每完成一个工作循环，飞轮需转圈，且仅做功一次，因此每秒做功的次数为，故D正确，不符合题意。 故选B。 9．（2026·广东汕头·一模）射击比赛中使用的气步枪是通过高压气体击发弹丸完成射击的。在四冲程内燃机中，与射击过程中能量转化情况相同的冲程是（     ） A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】射击过程中，高压气体推动弹丸运动，能量转化是内能转化为机械能。 四冲程内燃机各冲程的能量特点： 做功冲程中，燃气膨胀推动活塞做功，能量转化也是内能转化为机械能，和射击过程的能量转化情况相同；压缩冲程是机械能转化为内能，吸气冲程、排气冲程仅完成进、排气过程，没有这种能量转化。故选A。 10．（25-26九年级上·广东惠州·阶段检测）我国自主研发奇瑞鲲鹏动力2.0T发动机：采用深度米勒循环、第二代智效燃烧系统等技术，从而增强发动机的动力输出和燃油效率，热效率达41%。最大马力261匹，峰值扭矩400牛米，动力输出和燃油经济性出色。该涡轮增压发动机工作过程中的相关说法正确的是（    ） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义、热机效率的定义 【详解】A．使燃料燃烧越充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率，故A正确； B．热值是燃料的一种特性，大小取决于燃料的种类，与其它因素无关，燃料和压缩空气混合后，燃料的热值不变，故B错误； C．压气机压缩空气，压气机对空气做功，空气的内能增大，故C错误； D．高温高压气体推动涡轮转动时，消耗内能，所以是将内能转化为机械能，故D错误。 故选A。 11．（25-26九年级上·广东汕头·阶段检测）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率不可达到100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、燃料的利用和环境保护、热机效率的定义 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意； B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，对外做功，提供动力，不是靠飞轮的惯性获得动力的，故B错误，符合题意； C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C正确，不符合题意； D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。 故选B。 二、填空题 12．（25-26九年级上·广东潮州·期中）一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1min内汽油机对外做了______次功；下列措施不能提高热机效率的是：______（填序号）。 ①尽量使燃料充分燃烧；                        ②尽量选用功率更大的发动机； ③尽量减少废气带走的热量；                    ④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。 【答案】 1800 ② 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、提高热机的效率的方法 【详解】[1]在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环飞轮转2周，对外做功1次。一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，则1min内汽油机对外做了1800次功。 [2]①尽量使燃料充分燃烧，能让燃料释放更多的能量用来做有用功，可提高热机效率。 ②热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，功率表示做功的快慢，与热机效率无关，所以选用功率更大的发动机不能提高热机效率。 ③尽量减少废气带走的热量，能减少能量损失，提高热机效率。 ④尽量减少热机部件间的摩擦损耗，可减少额外功，提高热机效率。 综上，不能提高热机效率的是②。 13．（25-26九年级上·广东河源·阶段检测）“涡轮增压”是利用热机在___________冲程中排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送入热机的进气口，这样做可以___________（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，___________（选填“提高”或“降低”）热机的效率。 【答案】 排气 减小 提高 【难度】0.9 【知识点】汽油机的构造与工作过程、提高热机的效率的方法 【详解】在热机的能量损失中，废气带走了大部分的热量，“涡轮增压”利用热机在排气冲程中排出的废气带动涡轮旋转，因废气带动涡轮旋转时消耗了自身的部分能量，故排出废气所带走的能量减小。因热机有用功占燃料完全燃烧释放总能量的比值增大，故提高了热机的效率。 14．（25-26九年级上·广东深圳·期中）在一个标准大气压下，把质量为0.5t，初温为的水烧开，需要完全燃烧的天然气，则燃烧天然气加热水时的效率为______（用百分数表示）。已知，。 【答案】70% 【难度】0.85 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、加热效率的计算 【详解】一个标准大气压下，水的沸点是100℃；把质量为0.5t，初温为的水烧开，水吸收的热量为 天然气完全燃烧放出的热量为 则燃烧天然气加热水时的效率为 15．（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_________（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能_________（选填“增大”“减少”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_________，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_________冲程。 【答案】 降低 减少 效率 排气 【难度】0.7 【知识点】做功改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、提高热机的效率的方法 【详解】[1][2]水蒸气推动活塞做功，将内能转化为机械能，其内能减小，温度降低。 [3]热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值，燃烧同样多的燃料获得更多的机械能，有用功的占比提升，所以提高了热机的效率。 [4]为进入下一个工作循环，需要将气缸内的废气排出，因此这款内燃机的第六冲程是排气冲程。 16．（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）(1)如图甲、乙是四冲程汽油机中某两冲程时的示意图，图乙是___________冲程，它的原理与图___________的演示实验相同（选填“丙”或“丁”），曲轴转动40圈，对外做功___________次。 (2)如图丙所示把活塞迅速压下去，观察到脱脂棉燃烧。脱脂棉是通过___________方式实现内能的改变。若迅速向上抽活塞，脱脂棉是否能燃烧？___________（选填“能”或“不能”） (3)汽油机的能量流向如图所示，以下说法正确的是___________。（选填以下对应的序号） ① ② ③ ④热机效率 ⑤热机效率 【答案】(1) 做功 丁 20 (2) 做功 不能 (3)③⑤ 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、热机燃料燃烧能量走向示意图、热机效率的计算 【详解】（1）[1][2]根据题图可知，进气门和排气门都处于关闭状态，连杆和曲轴在右侧，活塞向下运动，此时是做功冲程。图丙对应的是压缩冲程，将机械能转化为内能，丁图对应的是做功冲程，将内能转化为机械能，故它的原理与图丁的演示实验相同。 [3]汽油机在完成一个工作循环的过程中，共经历四个冲程，活塞往复运动两次（曲轴旋转两周），对外做功一次。曲轴转动40圈，则对外做功20次。 （2）[1]用力下压活塞，对筒内的空气做功，筒内空气内能增大，温度升高，达到了脱脂棉的着火点，此过程中机械能转化为内能。 [2]迅速向上拉活塞，气体体积增大，气体对外做功，气体的内能减小，温度降低，达不到脱脂棉的着火点，脱脂棉不能燃烧。 （3）根据题图可知实际放出的热量，故①错误；燃料完全燃烧放出的热量，故②错误，③正确；热机效率，故④错误，⑤正确，故选③⑤。 17．（24-25九年级上·广东佛山·阶段检测）汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。汽油发动机是以汽油作为燃料，最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。 (1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序：______，图______所示的冲程是给汽车提供动力的； (2)汽车刹车的过程中，机械能转化为______能散失到空气中。此过程能量的总和______（选填“增大”、“不变”或“缩小”）； (3)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，该汽油机的效率是______； (4)下列关于热机效率的描述中，正确的是______。 A．使燃料燃烧的更充分，可以提高热机效率 B．热机的功率越大，热机效率越高 C．使用热值大的燃料，可以提高热机效率 D．热机消耗的燃料越多，热机效率就越低 【答案】(1) 丙、甲、丁、乙 丁 (2) 内 不变 (3)30% (4)A 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机燃料燃烧能量走向示意图、提高热机的效率的方法、能量守恒定律 【详解】（1）[1]甲图中的两个阀门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图中的进气阀门关闭，活塞向上运动，是排气冲程；丙图中进气阀门打开，活塞向下运动，是吸气冲程；丁图中的两个阀门都关闭，活塞向下，火花塞点火，是做功冲程；故先后顺序为丙、甲、丁、乙。 [2]因为做功冲程将内能转化为机械能是丁图，所以给汽车提供动力的是丁图。 （2）[1][2]汽车刹车的过程，能量从机械能转化为内能。根据能量守恒定律可知此过程能量的总和不变。 （3）热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，该汽油机的效率 η=100%-33%-30%-7%=30% （4）A．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，使燃料燃烧的更充分，可以提高燃料的利用率，故A正确； B．热机的功率和热机效率是两个无关的物理量，故B错误； C．使用热值大的燃料，热机所做的有用功不一定多，所以不一定会提高热机效率，故C错误； D．热机消耗的燃料越多，由于不知道所做有用功的多少，因此不能判断热机效率的高低，故D错误。 故选A。 三、实验题 18．（25-26九年级上·广东深圳·期中）小明在科学晚会上分享了“自制简易汽轮机模型”的实践过程，如图所示： (1)【项目分析】 该“汽轮机模型”产生动力的工作物质是________。 【项目实施】 ①准备一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。 ②向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。 ③将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 ④点燃易拉罐下面的酒精灯，观察现象。 (2)【展示交流】 为保证风扇转动，笔杆________（选填“应该”或“不能”）插入水中。 (3) “汽轮机”工作时，工作物质推动扇叶转动的过程与图中汽油机的________（选填字母）冲程工作原理相同。 A．     B．     C．     D． 【答案】(1)水蒸气 (2)不能 (3)C 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【详解】（1）由图可知，该“汽轮机模型”是加热易拉罐，水吸热迅速地汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对扇叶做功，使风扇转动起来，故产生动力的工作物质是水蒸气。 （2）该模型利用酒精灯加热易拉罐内的水，汽化为水蒸气，水蒸气喷出推动扇叶转动，所以笔杆不能插入水中。 （3）“汽轮机”工作时，工作物质推动扇叶转动时发生的能量转化是将水蒸气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，图C中，进气门和排气门关闭，火花塞有火花，是做功冲程，所以ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 四、计算题 19．（25-26九年级上·广东惠州·期中）我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量； (2)发动机所做的功； (3)发动机的能量转化效率。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.71 【知识点】运用推导公式求解路程和时间、功的计算和估算、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量 （2）已知行驶时间 汽车行驶路程 发动机所做的功 （3）发动机的能量转化效率 20．（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）某物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图像，如图所示。若在6min内完全燃烧了200g的天然气[水的比热容为，天然气的热值为]，求： (1)200g天然气完全燃烧产生的热量； (2)天然气灶烧水的热效率。 【答案】(1) (2) 18％ 【难度】0.65 【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算、加热效率的计算 【详解】（1）天然气完全燃烧放出的总热量 （2）由图像可知，加热6min时水的初温为20℃、末温为80℃，水吸收的热量 天然气灶烧水的热效率 五、综合题 21．（25-26九年级上·广东梅州·阶段检测）随着人们生活水平的提高，汽车已经进入千家万户，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。请你回答下列问题： (1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程，请按一个工作循环的过程，将四个冲程重新排序：____________。 (2)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，请根据给出的信息计算，完全燃烧0.21kg的汽油能够获得____________J的能量，这些能量能产生____________J的有用功。（汽油的热值为） (3)分析发动机的能量流向图可知冷却水带走了30%的能量，用水冷却发动机是因为水的____________大。该汽油机完全燃烧0.21kg汽油后，冷却水吸收的热量可以使____________kg的水从30℃升高到76℃。[] (4)“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%，甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取____________（选填“A”或“B”）的方法来大幅度提高热机效率的。 A．使燃料更充分燃烧 B．减少热损失 【答案】(1)丙、甲、丁、乙 (2) (3) 比热容 15 (4)A 【难度】0.71 【知识点】水的比热容特点及应用、汽油机的构造与工作过程、热值的公式及相关计算、热机效率的计算 【详解】（1）丙图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程；甲图两气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图两气门均关闭，活塞向下运动，为做功冲程；乙图排气门打开、进气门关闭，活塞向上运动，为排气冲程。故工作循环顺序为丙、甲、丁、乙。 （2）完全燃烧0.21kg汽油放出的热量 热机效率 有用功 （3）用水冷却发动机，是利用水的比热容大的特性，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度，水可以吸收更多热量，冷却效果好。 冷却水吸收的热量 水的质量 （4）涡轮增压用废气能量压缩新鲜空气，送入气缸的空气更多，能让燃料燃烧得更充分，从而提升发动机输出功率，故选A。 22．（25-26九年级上·广东江门·期中）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机。 (1)柴油机吸气冲程吸入的物质是____________（选填“空气”“柴油”“空气和柴油的混合物”） (2)图a所示为汽油机____________冲程，将内能转化为____________能。 (3)图e是汽油机的能量流向图，其效率为____________（用图中的物理量符号表示）；汽油的热值为，现有汽油10g，取其中一半完全燃烧，剩余汽油的热值是____________。 (4)如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机____________（填字母） A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能一样多 【答案】(1) 空气 (2) 做功 机械 (3) (4)BD 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、热机效率的计算 【详解】（1）柴油机吸气冲程仅吸入空气，柴油在压缩冲程末由喷油嘴喷入气缸。 （2）图a中汽油机两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，该冲程将内能转化为机械能。 （3）热机效率为有用机械能与总燃气内能的比值，故用表示；热值是燃料的固有性质，与质量无关，剩余汽油热值不变，为。 （4）AB．甲汽油机有用机械能占比为25%，即热机效率为25%；乙汽油机有用机械能占比为30%，即热机效率为30%，故甲热机效率较小，故A不符合题意，B符合题意； CD．甲的总能量为 甲的有用机械能为 乙的总能量为 乙的有用机械能为 故两者产生的有用机械能一样多，故C不符合题意，D符合题意。 故选BD。 六、科普阅读题 23．（25-26九年级上·广东佛山·阶段检测）阅读短文，回答下列问题。 汽油机 除了图1所示的单缸四冲程汽油机外，工程师还制造了四缸四冲程汽油机，制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上，四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都做相同工作；一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，如图2所示，四个汽缸依次标注为1、2、3、4，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。 科学家在此基础上还发明了“六冲程引擎”发动机。这种发动机在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而推动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机与传统四冲程发动机相比效率可提高40%。 (1)在四缸四冲程汽油机中，若每个汽缸的做功功率相同，同步汽油机的平均功率__________（填“大于”“等于”或“小于”）异步汽油机的平均功率，__________（填“同步”或“异步”）汽油机的机械能输出更平稳； (2)如图2所示，当异步汽油机中2号汽缸处于做功冲程时，3号汽缸处于__________冲程。飞轮每转动8周，异步汽油机对外做功__________次； (3)“六冲程引擎”发动机的第五冲程相当于四冲程汽油机的__________冲程。“六冲程引擎”发动机优点是__________。 【答案】(1) 等于 异步 (2) 吸气 16 (3) 做功 环保、效率更高 【难度】0.65 【知识点】P=W/t、汽油机的构造与工作过程、燃料的利用和环境保护、提高热机的效率的方法 【详解】（1）若每个汽缸的做功功率相同，由于都是四个汽缸，所以同步汽油机的平均功率与异步汽油机平均功率相等；异步汽油机各汽缸的做功冲程错开，做功冲程均匀，则机械能输出更平稳。 （2）如图2所示，当异步汽油机中2号汽缸处于做功冲程时，活塞向下运动，3号汽缸内的活塞向下运动，由于各汽缸的做功过程错开，所以3号汽缸处于吸气冲程；飞轮每转动8周，一个汽缸完成4个工作循环，对外做功4次，则4个汽缸共做功。 （3）由题目信息可知，六冲程引擎中的第五冲程，水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，推动活塞做功，从而为汽车提供动力，所以相当于四冲程内燃机的做功冲程； 第六冲程排出的水蒸气，让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率更高。 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 $ 12.4 热机与社会发展同步练---沪粤版物理九年级上册2026-2027学年上学期 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（25-26九年级上·广东佛山·阶段检测）随着科技的发展，热机已经被应用到了不同的领域。下列设备工作过程中使用了热机的是（     ） A．歼-20战斗机 B．奥运会比赛帆船 C．山地自行车 D．无轨电车 2．（25-26九年级上·广东深圳·期中）“九三大阅兵”展示了我国陆海空三军的各式先进装备，下列装备中动力机械不属于热机的是（    ） A．歼-20S隐身战斗机 B．东风-61导弹搭载车 C．电动洗扫车 D．99B主战坦克 3．（2026·广东广州·二模）涡轮发动机（内燃机）的工作过程如图所示。空气通过压缩机压缩后进入燃烧室与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。内能转化为机械能的过程发生在（　　） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 4．（2026·广东茂名·二模）如图是我国传统玩具走马灯，灯内蜡烛燃烧产生的热空气推动叶轮转动，从能量转化的角度，此过程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 5．（25-26九年级上·广东佛山·期末）如下表所示是对汽油机和柴油机不同点进行对比的表格，其中正确的是（　　） 序号 汽油机 柴油机 ① 有火花塞 有喷油嘴 ② 热机效率高 热机效率低 ③ 点燃式 压燃式 ④ 吸入燃油和空气的混合物 吸入柴油和空气的混合物 A．① B．②④ C．②③ D．①③ 6．（2021·重庆·中考真题）如图所示，是载有“天问一号”的火箭发射升空时的情景，下列描述正确的是（　　） A．火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象 B．火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能 C．火箭喷出燃气后周围空气分子的热运动减缓 D．燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大 7．（24-25九年级上·广东广州·期末）中国国家博物馆的原始社会厅展出了如图所示的景颇族取火器，其以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，并随即将杆拔出，艾绒即燃，口吹艾绒，立见火苗。手推推杆入筒的过程中，下列分析正确的是（　　） A．筒内气体的分子动能减小 B．筒内气体对外做功，内能减小 C．筒内气体温度升高，内能增大 D．此过程中能量的转化与汽油机的做功冲程相同 8．（24-25九年级上·广东广州·阶段检测）内燃机工作过程中，下列说法中错误的是（　　） A．燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能 B．在做功冲程中，柴油机的火花塞产生电火花，使燃料燃烧 C．在压缩冲程中，飞轮的机械能转化为燃气的内能 D．一台的内燃机，每秒做功次 9．（2026·广东汕头·一模）射击比赛中使用的气步枪是通过高压气体击发弹丸完成射击的。在四冲程内燃机中，与射击过程中能量转化情况相同的冲程是（     ） A．做功冲程 B．压缩冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 10．（25-26九年级上·广东惠州·阶段检测）我国自主研发奇瑞鲲鹏动力2.0T发动机：采用深度米勒循环、第二代智效燃烧系统等技术，从而增强发动机的动力输出和燃油效率，热效率达41%。最大马力261匹，峰值扭矩400牛米，动力输出和燃油经济性出色。该涡轮增压发动机工作过程中的相关说法正确的是（    ） A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 11．（25-26九年级上·广东汕头·阶段检测）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率不可达到100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 二、填空题 12．（25-26九年级上·广东潮州·期中）一台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1min内汽油机对外做了______次功；下列措施不能提高热机效率的是：______（填序号）。 ①尽量使燃料充分燃烧；                        ②尽量选用功率更大的发动机； ③尽量减少废气带走的热量；                    ④尽量减少热机部件间的摩擦损耗。 13．（25-26九年级上·广东河源·阶段检测）“涡轮增压”是利用热机在___________冲程中排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送入热机的进气口，这样做可以___________（选填“增大”或“减小”）排出废气所带走的能量，___________（选填“提高”或“降低”）热机的效率。 14．（25-26九年级上·广东深圳·期中）在一个标准大气压下，把质量为0.5t，初温为的水烧开，需要完全燃烧的天然气，则燃烧天然气加热水时的效率为______（用百分数表示）。已知，。 15．（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_________（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能_________（选填“增大”“减少”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_________，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_________冲程。 16．（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）(1)如图甲、乙是四冲程汽油机中某两冲程时的示意图，图乙是___________冲程，它的原理与图___________的演示实验相同（选填“丙”或“丁”），曲轴转动40圈，对外做功___________次。 (2)如图丙所示把活塞迅速压下去，观察到脱脂棉燃烧。脱脂棉是通过___________方式实现内能的改变。若迅速向上抽活塞，脱脂棉是否能燃烧？___________（选填“能”或“不能”） (3)汽油机的能量流向如图所示，以下说法正确的是___________。（选填以下对应的序号） ① ② ③ ④热机效率 ⑤热机效率 17．（24-25九年级上·广东佛山·阶段检测）汽车是现代社会一个重要工具，也是科技的化身。发动机是汽车的心脏。汽油发动机是以汽油作为燃料，最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。 (1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程。请按一个工作循环的过程，将四个冲程图重新排序：______，图______所示的冲程是给汽车提供动力的； (2)汽车刹车的过程中，机械能转化为______能散失到空气中。此过程能量的总和______（选填“增大”、“不变”或“缩小”）； (3)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，该汽油机的效率是______； (4)下列关于热机效率的描述中，正确的是______。 A．使燃料燃烧的更充分，可以提高热机效率 B．热机的功率越大，热机效率越高 C．使用热值大的燃料，可以提高热机效率 D．热机消耗的燃料越多，热机效率就越低 三、实验题 18．（25-26九年级上·广东深圳·期中）小明在科学晚会上分享了“自制简易汽轮机模型”的实践过程，如图所示： (1)【项目分析】 该“汽轮机模型”产生动力的工作物质是________。 【项目实施】 ①准备一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。 ②向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。 ③将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 ④点燃易拉罐下面的酒精灯，观察现象。 (2)【展示交流】 为保证风扇转动，笔杆________（选填“应该”或“不能”）插入水中。 (3) “汽轮机”工作时，工作物质推动扇叶转动的过程与图中汽油机的________（选填字母）冲程工作原理相同。 A．     B．     C．     D． 四、计算题 19．（25-26九年级上·广东惠州·期中）我国第一款自主品牌的高端豪华轿车“红旗HQ3”在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg，汽车发动机的牵引力是1000N。燃油的热值为。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量； (2)发动机所做的功； (3)发动机的能量转化效率。 20．（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）某物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图像，如图所示。若在6min内完全燃烧了200g的天然气[水的比热容为，天然气的热值为]，求： (1)200g天然气完全燃烧产生的热量； (2)天然气灶烧水的热效率。 五、综合题 21．（25-26九年级上·广东梅州·阶段检测）随着人们生活水平的提高，汽车已经进入千家万户，它给我们的生活提供了便利，促进了社会的发展。请你回答下列问题： (1)汽车发动机的一个工作循环包括如图1所示的四个冲程，请按一个工作循环的过程，将四个冲程重新排序：____________。 (2)小明同学阅读了某型号汽车发动机的说明书后，将发动机的能量流向制成了如图2所示的图表，请根据给出的信息计算，完全燃烧0.21kg的汽油能够获得____________J的能量，这些能量能产生____________J的有用功。（汽油的热值为） (3)分析发动机的能量流向图可知冷却水带走了30%的能量，用水冷却发动机是因为水的____________大。该汽油机完全燃烧0.21kg汽油后，冷却水吸收的热量可以使____________kg的水从30℃升高到76℃。[] (4)“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门。一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器的时候相比可以增加40%，甚至更高。由此可见“涡轮增压”主要是采取____________（选填“A”或“B”）的方法来大幅度提高热机效率的。 A．使燃料更充分燃烧 B．减少热损失 22．（25-26九年级上·广东江门·期中）发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机。 (1)柴油机吸气冲程吸入的物质是____________（选填“空气”“柴油”“空气和柴油的混合物”） (2)图a所示为汽油机____________冲程，将内能转化为____________能。 (3)图e是汽油机的能量流向图，其效率为____________（用图中的物理量符号表示）；汽油的热值为，现有汽油10g，取其中一半完全燃烧，剩余汽油的热值是____________。 (4)如图为甲、乙两汽油机的数据。两者相比，甲汽油机____________（填字母） A．热机效率较大 B．热机效率较小 C．产生的有用机械能较少 D．产生的有用机械能一样多 六、科普阅读题 23．（25-26九年级上·广东佛山·阶段检测）阅读短文，回答下列问题。 汽油机 除了图1所示的单缸四冲程汽油机外，工程师还制造了四缸四冲程汽油机，制造时通过连杆把四个四冲程汽油机的活塞连在一根曲轴上，四缸四冲程汽油机分为两种：一种是同步汽油机，四个汽缸在同一时间都做相同工作；一种是异步汽油机，各汽缸的做功过程错开，如图2所示，四个汽缸依次标注为1、2、3、4，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别做吸气、压缩和排气工作。 科学家在此基础上还发明了“六冲程引擎”发动机。这种发动机在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而推动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。“六冲程引擎”发动机的优点是环保、效率高。“六冲程引擎”发动机与传统四冲程发动机相比效率可提高40%。 (1)在四缸四冲程汽油机中，若每个汽缸的做功功率相同，同步汽油机的平均功率__________（填“大于”“等于”或“小于”）异步汽油机的平均功率，__________（填“同步”或“异步”）汽油机的机械能输出更平稳； (2)如图2所示，当异步汽油机中2号汽缸处于做功冲程时，3号汽缸处于__________冲程。飞轮每转动8周，异步汽油机对外做功__________次； (3)“六冲程引擎”发动机的第五冲程相当于四冲程汽油机的__________冲程。“六冲程引擎”发动机优点是__________。 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 $