12.4热机 同步练习 2026-2027学年鲁科版五四学制九年级物理上册

**基本信息** 鲁科版五四学制物理九年级上册“热机”同步练，聚焦新授课知识巩固，以“基础概念→关联应用→综合探究”分层设计，强化物理观念与科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|热机结构、冲程能量转化|选择题1-5直接考查汽油机/柴油机区别、冲程判断，填空题16-18巩固热值计算与能量转化概念| |理解应用|效率影响因素、热值特性|选择题6-10结合效率公式分析，13题联系轻混汽车实际情境，体现科学态度与责任| |综合拓展|实验探究与定量计算|选择题11-15通过图像分析热值、吸热能力，计算题19-20综合热量与效率计算，培养科学探究能力|

鲁科版五四学制物理九年级上册第十二章第四节 热机 1、 选择题 1．单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下列说法中正确的是（　　） A．汽油机上面是喷油嘴，柴油机是火花塞 B．汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大 C．在压缩冲程，都是将机械能转化为内能 D．柴油机的效率比汽油机的高是因为柴油的热值比汽油的大 2．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 3．如图所示是汽油机工作时的能量流向图，关于这个能量流向图，说法正确的是（　　） A．汽油机在压缩冲程获得动力 B．热量损失率为28% C．利用尾气中的余热给车内供暖，可提高燃料的利用率 D．汽油机改进技术后，效率可以达到100% 4．地球是人类共同的家园，保护地球环境是每个人的天职。下列关于热机和环境保护的说法正确的是（   ） A．所有的热机都是用汽油作为燃料 B．热机排出的二氧化碳不会引起额外温室效应 C．汽车发出的噪声可以通过安装消声器完全消除 D．热机的大量使用会造成环境污染 5．我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法不正确的是（　　） A．柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物 C．在做功冲程中，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 D．柴油机比较笨重，它的功率比汽油机的大 7．科技小组用饮料瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中。瓶内气体压强增大的过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．下列不属于热机应用的是（　　） A．长征五号火箭液氢液氧发动机 B．纯电动汽车 C．歼-20战机涡扇15煤油发动机 D．喷气式飞机 9．涡扇喷气式发动机是现代飞机的“心脏”，是热机的一种。如图所示，发动机结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮机、喷口五部分组成。其中压气机压缩空气，燃烧室喷油与高压空气混合燃烧产生高温高压燃气，推动涡轮机转动并从喷口喷出，为飞机提供动力。下列有关说法正确的是（     ） A．飞机在空中水平匀速盘旋时，飞机的运动状态不变 B．增加进气道空气的量可以使燃料在燃烧室完全燃烧 C．飞机飞行时高温高压气体从喷口喷出，气体内能减小，并对飞机做功 D．经过不断的技术改进和升级，可以将内能全部转化为飞机的机械能 10．关于热机效率，下列说法中正确的是（     ） A．热机做的有用功多，效率一定高 B．热机使用的燃料的热值越大，它的效率越高 C．热机单位时间内耗费的燃料少，效率一定高 D．热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高 11．甲、乙两种燃料完全燃烧放出的热量与其质量的关系图像如图所示，下列正确的是（　　） A．甲燃料的热值小于乙燃料的热值 B．由图像可知，燃料燃烧放出的热量越多，其热值越大 C．完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多 D．完全燃烧甲、乙两种燃料放出相同的热量，所需乙燃料的质量更小 12．如图所示用同一个实验装置分别加热的甲、乙两种液体（其中一种是水），用测得的数据绘制了温度随时间变化的图线，乙从加热至沸腾刚好消耗了酒精。若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等。已知，，下列说法中（　　） ① ②乙的吸热能力大于甲的吸热能力 ③乙吸收的热量为 ④该酒精灯的加热效率为17.5% A．只有①③正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有①④正确 13．随着电池技术的发展和环保意识的增强，德国宝马公司或许将旗下多款车型全面搭载48V轻混系统（汽车启动及低速时采用48V电力驱动，在高速时转化为传统燃油提供动力）。对于宝马汽车，下列说法正确的是（　　） A．宝马轻混系统是为了追求时尚潮流 B．燃油发动机是一种热机 C．48V轻混汽车完全没有污染 D．主要是通过热传递改变汽车的动能 14．如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的两种液体进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示（液体未沸腾）（　　） A．若甲乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，两个装置用来探究燃料的热值大小 B．若甲乙燃料种类相同，两个烧杯中液体的种类不相同，的值越大，液体的吸热能力越强 C．若甲乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同，的值越大，燃料的热值越大 D．若甲乙两种燃料种类不同，两个烧杯中液体种类相同的值越大，燃料的热值越大 15．如图所示，是“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”的实验。取5g酒精和面巾纸碎片，分别放入两个燃烧皿中，点燃后对装有30g水的试管加热。关于该实验，下列说法中正确的是（　　） A．必须同时点燃酒精和面巾纸碎片 B．需要记录的数据是加热前的水温和燃料燃尽时的水温 C．通过比较燃料燃烧的时间来比较燃料放出的热量多少 D．燃料充分燃烧后水吸收的热量与燃料质量的比值等于燃料的热值 2、 填空题 16．某型号汽油的热值为。则完全燃烧_______kg的该型号汽油可以放出的热量。 17．如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是___________能转化为机械能，图中情景与四冲程汽油机工作过程中的___________冲程工作原理相似。 18．小明家有辆排量为1.6L的汽车。 (1)汽油的热值为，说明1kg汽油_______燃烧放出的热量为。 (2)汽车行驶100km油耗约为5kg。若这些汽油完全燃烧，可放出_______J热量，燃油汽车产生的_______对环境会造成污染。 3、 计算题 19．在寒冷的冬日，小明家中需要烧开一壶水用于泡茶。烧开一壶初温为20℃、质量为4kg的水，需要燃烧0.2kg的煤炭。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤炭的热值为3.2×107J/kg，当地气压为1标准大气压。求： (1)0.2kg煤炭完全燃烧放出的热量； (2)水烧开时吸收的热量； (3)小明家用煤炭烧水的热效率。 20．随着环保减排目标的推进，各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策，推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时，将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时，消耗了天然气0.02m3，求 (1)壶中水吸收的热量；（c水=4.2×103J/（kg•℃）） (2)天然气完全燃烧放出的热量；（天然气的热值为3.6×107J/m3） (3)用天然气烧水时的效率。 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 参考答案 1．C 【详解】A．汽油机汽缸顶部是火花塞，柴油机汽缸顶部是喷油嘴，故A错误； B．压缩冲程中，柴油机压缩冲程的末温远远高于汽油机压缩冲程的末温，故柴油机的压缩程度比汽油机的压缩程度大，故B错误； C．在压缩冲程，活塞向上运动，都是将机械能转化为内能，故C正确； D．柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和燃料热值大小关系不大 ，故D错误。 故选C。 2．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。 3．C 【详解】A．汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能，获得动力，故A错误； B．热量损失率为6%+30%+36%=72% 故B错误； C．利用尾气中的余热给车内供暖，可减少热量的损失，可提高燃料的利用率，故C正确； D．汽油机改进技术后，由于存在热损失，效率总小于100%，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．热机的种类多样，燃料也不尽相同，例如蒸汽机以煤为燃料，柴油机以柴油为燃料，火箭发动机可使用液态氢等，并非所有热机都用汽油作燃料，故A错误。 B．热机工作时燃烧燃料会排出二氧化碳，二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一，会加剧温室效应，故B错误。 C．消声器的作用是减弱噪声，只能降低噪声的响度，无法完全消除噪声，故C错误。 D．热机大量使用时，燃烧燃料会产生有害气体和粉尘，同时伴随噪声污染，这些都会造成环境污染，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．C 【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意； B．在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B正确，不符合题意； C．在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误，符合题意； D．柴油机的飞轮质量更大，所以比汽油机笨重；柴油机的压缩比比汽油机的高，在做功冲程中气体压缩程度更大，能提供更大的动力，所以柴油机比汽油机的功率更大，故D正确，不符合题意。 故选C。 7．B 【详解】A．吸气冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，气体的体积增大，压强减小，故A不符合题意； B．压缩冲程中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，气体的体积减小，压强增大，故B符合题意； C．做功冲程中进气门和排气门关闭，活塞向下运动，气体的体积增大，压强减小，故C不符合题意； D．排气冲程中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸，压强接近大气压，故D不符合题意。 故选B。 8．B 【详解】喷气式飞机内部的发动机、煤油发动机和火箭液氢液氧发动机都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动汽车是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，不属于热机，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9．C 【详解】A.飞机水平匀速盘旋时，运动方向不断改变，因此运动状态改变，故A错误； B.实际燃烧过程中，无论增加多少空气，燃料都不可能完全燃烧，故B错误； C.高温高压燃气从喷口喷出时，气体对外对飞机做功，内能转化为飞机的机械能，气体自身内能减小，故C正确； D.能量转化过程中一定存在能量损耗，不可能将内能全部转化为机械能，故D错误。 故选C。 10．D 【详解】A．根据，仅大时，若更大，则η可能更低，故A错误； B．根据，燃料热值q大时，若占的比值小，η仍较低，故B错误； C．耗费燃料少即小，若也更小，则η可能更低，故C错误； D．一定时，消耗燃料越少则越小，由可知η越大，效率越高，故D正确。 故选D。 11．C 【详解】A．从图像看，相同质量下，甲放出的热量更多，根据可知，甲的热值大于乙的热值，故A错误； B．热值是燃料的特性，与放出热量的多少无关，故B错误； C．由图像可知，完全燃烧相同质量的两种燃料，甲放出的热量更多，故C正确； D．甲的热值大，根据，完全燃烧放出相同热量时，所需乙燃料的质量更大，故D错误。 故选C。 12．C 【详解】由图2知，温度由20摄氏度升高至100摄氏度，甲所需时间为8min，乙所需时间为4min，实验中用相同的实验装置加热，则在相同的时间内酒精灯放出的热量相同，相同的时间内，两种液体吸收的热量相等，升高相同的温度80摄氏度时，甲吸收的热量比乙大，则甲的吸热能力比乙的强，甲的比热容比乙大，所以甲是水。此加热过程，甲和乙吸收热量的关系 解得， ①②错误；0~8min，乙吸收的热量与甲吸收的热量相等，为 ③正确；乙从20摄氏度加热至沸腾用时10min，吸收的热量 消耗酒精放出的热量 该酒精灯的加热效率 ④正确。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．B 【详解】A．宝马轻混系统是为了减少污染物的排放，保护换将，并不是追求时尚潮流，故A错误； B．燃油发动机为汽油机，是一种热机，故B正确； C．48V轻混汽车在高速时转化为传统燃油提供动力，会有污染物的排放，所以并不是完全没有污染，故C错误； D．主要是通过电动机或发动机对外做功改变汽车的动能，故D错误。 故选B。 14．D 【详解】A．探究燃料的热值大小时，由控制变量法可知，应控制燃料的种类不同，两个烧杯中液体的种类相同，故A不符合题意； B．若甲乙燃料种类相同，燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时，两个烧杯中液体吸收热量相同，燃料放出热量 两个烧杯中液体的种类不相同，质量相同，燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示，则液体的比热容 当的值越大，液体的吸热能力越弱，故B不符合题意； CD．若两个烧杯中液体种类相同，质量相同，燃料充分燃尽时液体升高的温度用表示，则液体吸收热量 若甲乙两种燃料种类不同，则燃料的热值 当的值越大，燃料的热值越小；的值越大，燃料的热值越大，故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 15．B 【详解】A．本实验的目的是比较质量相等的不同燃料完全燃烧时放出的热量，通过水温的变化来体现，与是否同时点燃无关，故A错误； B．燃料燃烧放出的热量被水吸收，导致水温升高。通过水温的变化可以比较燃料放出热量的多少。根据热量计算公式，需要测量水的初温 t0和燃料燃尽后的末温t，才能计算水温的变化量，从而比较水吸收热量的多少，故B正确； C．不同燃料的燃烧速度不同，燃烧时间长短不能代表放出热量的多少。比较放出热量的多少，应通过比较水温的变化量来进行，故C错误； D．燃料的热值是指 1kg 的某种燃料完全燃烧时放出的热量。在本实验中，燃料燃烧放出的热量有一部分散失到空气中，并没有全部被水吸收，所以水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量。因此，水吸收的热量与燃料质量的比值小于燃料的热值，故D错误。 故选B。 16． 10 【详解】该型号汽油放出的热量，需要燃烧汽油的质量 17． 内 做功 【详解】[1]当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子顶出，此时水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 [2]因为此过程的能量转化关系是内能转化为机械能，所以与内燃机的做功冲程类似。 18．(1)完全 (2) 废气 【详解】（1）根据热值的定义，热值是指单位质量的燃料完全燃烧时放出的热量。汽油的热值为，是指1kg汽油完全燃烧放出的热量是。 （2）若这些汽油完全燃烧，放出的热量 燃油汽车产生的“废气”对环境造成污染。 19．(1)6.4×106J (2)1.344×106J (3)21% 【详解】（1）煤炭完全燃烧放出的热量 （2）标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量 （3）小明家用煤炭烧水的热效率为 20．(1)5.04×105J (2)7.2×105J (3)70% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧放出的热量为 （3）用天然气烧水时的效率为 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $