14.2热机 同步练习-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

**基本信息** 该同步练习通过“基础夯实”与“能力提升”分层设计，聚焦热机能量转化及四冲程等核心知识点，从概念理解到综合应用，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| |----|----------|----------| |基础夯实|热机能量转化、四冲程判断等基础概念|单选题形式，结合试管加热实验、高压锅等生活情境，强化物理观念| |能力提升|汽油机与柴油机区别、综合计算及科普应用|填空题与科普阅读题，融入火箭发射、空气动力汽车等科技情境，深化科学探究与社会责任|

2026-2027学年第一学期初三物理课时作业 热机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 基础夯实 一、单选题 1．如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（     ） A．橡皮塞被冲开的过程，是内能转化为机械能的过程 B．酒精燃烧越充分，酒精的热值越大 C．试管口的“白气”是凝固现象 D．试管中水的内能是通过做功的方式增加的 2．如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时，安全阀会被高压蒸汽顶起，这一过程高压锅内气体内能发生了变化。四冲程汽油机中与此能量转化相同的冲程是（     ） A．排气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．吸气冲程 3．2025年12月27日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射气象卫星风云四号03星。如图所示，火箭升空过程中，燃料燃烧产生的内能转化为机械能，这与热机的哪个冲程能量转化方式一致（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．2026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． 5．如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是（     ） A．塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B．若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每1s对外做功10次 C．该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 6．从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 7．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（     ） A．汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．只有一个冲程发生内能与机械能相互转化 D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大气缸内气体的内能 8．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．该发动机点火燃烧前的过程与柴油机某冲程相同，点火方式也与柴油机相同 能力提升 二、填空题 9．如图所示，在玻璃筒底部放一小团硝化棉，快速压下活塞，可观察到硝化棉着火燃烧。迅速下压过程中是通过_________方法使筒内空气内能增大的，该能量转化过程与柴油机的_________冲程相同。 10．柴油机在吸气冲程吸入气缸的是________（选填“空气”“柴油”或“柴油和空气”）；柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内气体密度________（选填“增大”“减小”或“不变”）。 11．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。 12．小明爸爸去4S店保养车。爸爸问师傅：“该换什么了？”师傅告诉爸爸：“该换火花塞了。”通过此对话你可以判断他家的车用的热机是_______（选填“汽油机”或“柴油机”）。如图所示的热机工作原理图，这是四冲程内燃机工作循环中的_______冲程。若该单缸四冲程内燃机在工作时转速为3600r/min，则1s火花塞点火_______次。 13．如图所示是汽油机的____________冲程。这个冲程中，实现了____________能转化为____________能；若汽油机曲轴的转速为3000r/min，则汽油机每秒对外做功____________次。 14．如图所示是一种枪式空气锤，它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时，压缩空气的内能_________（选填“增大”“减小”或“不变”），此过程的能量转化与汽油机的_________冲程相同。若某汽油机的转速为2400r/min，那么此汽油机1s完成_________个工作循环。 三、科普阅读题 15．阅读短文，回答下列问题。 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零排放”的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 (1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是______（选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）。 (2)空气发动机是利用______能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的______冲程工作过程相似。 (3)分析上文，下面说法正确的有______。 A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失 (4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释：______。 试卷第2页（共5页） 试卷第1页（共5页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B C C B B D D 1．A 【详解】A．水蒸气对橡皮塞做功，内能转化为机械能，故A正确； B．热值是燃料的特性，只与燃料种类有关，与燃烧充分程度无关，故B错误； C．“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴，是液化现象，故C错误； D．利用酒精灯给试管中水加热的过程中，温度较高的酒精灯火焰与温度较低的试管和水接触，使试管和水温度升高，内能增加，所以是通过热传递的方式使水的内能增加，故D错误。 故选A。 2．B 【详解】高压锅内气体将安全阀顶起，气体对外做功，内能转化为机械能。 AD．吸气冲程和排气冲程无内能与机械能的转化，故AD不符合题意； B．做功冲程中燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，与题干能量转化相同，故B符合题意； C．压缩冲程中活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，故C不符合题意。 故选B。 3．C 【详解】火箭升空时，将燃料燃烧产生的内能转化为火箭机械能。热机四冲程中，吸气、排气冲程无能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能。故选C。 4．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。 5．B 【详解】由图可知，甲图两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；乙图进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；丙图排气门打开，活塞上行，为排气冲程；丁图两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，为做功冲程。 A. 塞子冲出过程水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，与丁图相同，甲图是机械能转化为内能，故A错误； B. 飞轮转速 四冲程汽油机飞轮转2圈对外做功1次，则1s对外做功次数 故B正确； C. 一个工作循环正确顺序为吸气、压缩、做功、排气，即乙、甲、丁、丙，故C错误； D. 靠惯性完成的冲程是吸气、压缩、排气冲程，即乙、甲、丙，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】AD．吸气冲程、排气冲程无能量转化，依靠飞轮惯性完成，故AD不符合题意； B．压缩冲程中活塞压缩缸内气体做功，机械能转化为气体内能，故B符合题意； C．做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，故C不符合题意。 故选B。 7．D 【详解】A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程吸入空气，故A错误； B．汽油机通过火花塞点火，柴油机为压燃式，依靠压缩后的高温空气引燃柴油，无需火花塞点火，故B错误； C．压缩冲程将机械能转化为内能、做功冲程将内能转化为机械能，两个冲程存在内能与机械能的相互转化，故C错误； D．压缩冲程中活塞对气缸内气体做功，通过做功的方式增大气体内能，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】A． 燃料燃烧时，燃料的化学能会先释放转化为燃气的内能，之后高温高压的燃气对外做功，最终转化为飞机机身运动的机械能，故A正确； B． 该发动机需要从外界空气中获得氧气助燃，大气层外没有空气，该发动机不能在大气层外工作，故B正确； C．发动机工作时，压缩机对空气做功压缩空气，后续燃料燃烧也会释放大量热量，这两个过程都会让气体内能增加、温度升高，之后高温气体膨胀对外做功，推动轮机转动并高速从喷管喷出，气体内能减小，温度降低，因此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，柴油机是压燃式，两者不同，故D错误。 题目要求选错误的，故选D。 9． 做功 压缩 【详解】下压活塞时对筒内空气做功，使筒内空气内能增大；柴油机压缩冲程的能量转化为机械能转化为内能，与该过程能量转化一致。 10． 空气 增大 【详解】柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气，柴油是在压缩冲程末由喷油嘴喷入气缸的； 柴油机压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，气缸内空气质量不变，体积减小，由可知气缸内气体密度增大。 11． 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 12． 汽油机 做功 30 【详解】【小题1】[1]由题可知，他家的车需要更换火花塞，火花塞是汽油机的结构，因此他家的车用的汽油机。 [2][3]由图可知，该冲程两气门关闭，火花塞点火，说明其是做功冲程；对于四冲程内燃机，一个完整的工作循环（包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程）需要曲轴转动2圈，而火花塞只在“做功冲程”开始时点火一次。因此当转速为，火花塞点火的次数为 13． 做功 内 机械 25 【详解】由图可知，两气门均关闭、活塞向下运动、火花塞点火，可知该冲程为做功冲程。 做功冲程中，汽油燃烧释放的内能推动活塞做功，将内能转化为机械能。 每秒曲轴转动的圈数为 因四冲程汽油机曲轴每转对外做功1次，故其每秒对外做功次数为 14． 减小 做功 20 【详解】压缩空气推动锤头运动时，压缩空气对锤头做功，自身的内能转化为锤头的机械能，因此压缩空气的内能减小。 该过程内能转化为机械能，与汽油机做功冲程能量转化相同。 汽油机每秒飞轮转数为 汽油机的一个工作循环曲轴转2圈，所以1s完成的工作循环数为个 15．(1)电动机 (2) 内 做功 (3)AB (4)气体对外做功，内能减小，温度降低 【详解】（1）从节能和环保的角度分析，电动机工作时不会产生废气，而且能量利用率较高，因此压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机。 （2）[1][2]热机的做功冲程是利用燃料燃烧产生的高温高压的燃气推动活塞做功，空气发动机使用压缩空气为动力，与内燃机的做功冲程能量转化相同，都是将内能转化为机械能，即空气发动机是利用内能做功的。 （3）A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A正确； B．空气动力汽车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械能，故B正确； C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C错误； D．空气动力汽车工作时能量会有一定的损失，因此能量不可能完全被利用，故D错误。 故选AB。 （4）空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低。 答案第4页（共4页） 答案第1页（共4页） 学科网（北京）股份有限公司 $