14.2 热机 同步练习 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

14.2热机 同步练习 一、单选题 1．一辆正在行驶的汽车，其汽油机工作时，燃气推动活塞向下运动并提供动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（　　） A．所有的热机都用汽油作燃料 B．汽车排出的尾气都是有毒气体 C．热机的大量使用会造成环境污染 D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除 3．小明用塑料矿泉水瓶子做了一个有趣的实验，如图所示，瓶中留有少量水，盖上瓶盖，扭转瓶子，轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，瓶盖被瓶内气体冲出的过程，与四冲程汽油机的一个冲程相似，这个冲程是（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．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 5．如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　） A．吸气冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，机械能转化为内能 C．做功冲程，内能转化为机械能 D．排气冲程，内能转化为机械能 6．如图所示为汽油机的四冲程示意图，下列说法中正确的是（     ） A．一个工作循环的正确顺序是：丁→乙→丙→甲 B．丙冲程是内能转化为机械能 C．乙冲程中存在着机械能转化为内能的过程 D．丁冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物 7．小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 8．小红买了一只香薰烛台，点燃蜡烛后，烛台上的小马就会旋转起来。关于该现象以下说法正确的是（　　） A．该过程中将机械能转化为内能 B．该过程与四冲程汽油机的做功冲程相似 C．转动的小马变热是因为烛焰对小马做功 D．若将香薰烛台周围封闭起来，可实现内能100%转化为机械能 二、填空题 9．如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是___________，该模型可以看成是___________（选填“内燃机”或“外燃机”）。 10．如图所示的汽车，行驶速度很快，可以超过声速（340m/s）。它在行驶的过程中，把燃料的________能转化为________能，然后受热气体膨胀、推动活塞运动，又把________能转化为________能。 11．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。 12．如图所示，这是我国古代劳动人民使用的一种点火器，它以牛角做套筒，木制推杆前端黏附艾绒，取火时，一手握住套筒，一手猛推杆入筒，随即将杆拔出，艾绒即燃。手推杆入筒的过程中，将机械能转化为__________能，这一过程中的能量转化与四冲程汽油机的__________冲程相同。 13．如图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与图______的冲程的能量转化过程相同，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功______次，除做功冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的______来完成的。 三、科普阅读题 14．阅读短文，回答问题。 汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个汽缸，那么所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。 如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 在汽车领域，大家习惯用“推重比”来表示车辆的动力性能。汽车的推重比通常指发动机的最大功率与车辆质量之比，常用单位是千瓦每吨（kW/t）。 (1)汽油机工作时的能量转化是_____。 (2)若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为W=______（用字母表示）。 (3)某四缸发动机的最高转速为，则每缸每秒对外做功_____次；一辆质量为、排量为的汽车装有该四缸发动机，做功冲程燃气对活塞的平均压强是，则该车的推重比为_____。 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 《14.2热机 同步练习》参考答案 1．C 【详解】热机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 吸气冲程：吸入燃料和空气的混合物（汽油机）或空气（柴油机），没有能量转化，也不提供动力； 压缩冲程：活塞压缩气体，机械能转化为内能，为做功冲程做准备，不提供动力； 做功冲程：燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞做功，内能转化为机械能，使汽车获得动力； 排气冲程：排出废气，没有能量转化，也不提供动力； 综上所述，使汽车获得动力的冲程是做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．汽油机的燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，还有其它种类的热机，需要的燃料不同，所以热机的燃料有许多种，故A错误； B．汽车排出的尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等有毒气体，但主要成分是无毒的氮气、二氧化碳和水蒸气，故B错误； C．热机的大量使用会排出大量废气，废气中含有有毒气体，所以会造成环境污染，故C正确； D．热机所产生的噪声，不可能被热机上的消声器完全消除，只能减小噪声，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】瓶盖被冲出时，瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能。汽油机做功冲程中燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，两者能量转化相同，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．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。 5．B 【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，机械能转化为内能，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】由图可知：甲图进气门关闭、排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程；乙图两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；丙图两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程。 A. 汽油机一个工作循环顺序为吸气(丁)→压缩(丙)→做功(乙)→排气(甲)，故A错误； B. 丙为压缩冲程，将机械能转化为内能，与B选项表述不符，故B错误； C. 乙为做功冲程，将内能转化为机械能，不存在机械能转化为内能的过程，与C选项表述不符，故C错误； D. 丁为吸气冲程，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】空气推动“小火箭”升空时，瓶内压缩空气对外做功，内能转化为机械能。吸气冲程、排气冲程没有能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；只有做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C 。 8．B 【详解】A．该过程是蜡烛燃烧将化学能转化为内能，再由内能转化为机械能，故A错误； B．四冲程汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，与烛台内热空气推动小马旋转的能量转化形式一致，故B正确； C．转动的小马变热是因为烛焰通过热传递将热量传递给小马，并非烛焰对小马做功，故C错误； D．内能在转化为机械能的过程中必然存在能量损耗（如散热、摩擦等），无法实现100%转化，故D错误。 故选B。 9． 水蒸气 外燃机 【详解】[1]燃料加热密封易拉罐内的水，使水吸热汽化成水蒸气，水蒸气从开孔喷出推动风车转动，所以工作物质是水蒸气。 [2]内燃机的燃料是在汽缸内部燃烧，而这个模型中燃料在外部加热易拉罐，故属于外燃机。 10． 化学 内 内 机械 【详解】燃料具有化学能，通过燃烧释放出热量，转化为内能；受热气体膨胀推动活塞运动时，对外做功，把内能转化为机械能。 11． 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。 12． 内 压缩 【详解】手推杆入筒的过程中，推杆对套筒内的气体做功，将机械能转化为气体的内能，使筒内温度升高，点燃艾绒。 四冲程汽油机中，压缩冲程中活塞压缩汽缸内气体做功，能量转化同样是机械能转化为内能。 13． D 40 惯性 【详解】[1]水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞，水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能，与汽油机的做功冲程的能量转化过程相同，分析图A、B、C、D，只有D图符合做功冲程的特点，火花塞点火，燃气膨胀推动活塞向下运动，气体内能转化为活塞的机械能。 [2]已知飞轮转速是4800r/min，由此可知飞轮1s转动，根据汽油机的工作原理，可知飞轮每转动2周，完成一个工作循环，对外做功一次，所以该汽油机每秒对外做功次。 [3]吸气、压缩、排气冲程没有燃气做功的推动，因此全靠飞轮转动时的惯性来完成。 14．(1) 内能转化为机械能 (2) pV (3) 30 75 【详解】（1）[1]汽油机工作时，在做功冲程中，燃料燃烧释放内能，推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （2）[2]在做功冲程，活塞移动的距离为L，发动机的单缸排量V＝SL，燃气对活塞所做的功为W＝FL＝pSL＝pV （3）[1]发动机的最高转速为 一个工作循环，飞轮转动两圈，对外做功一次。则每缸每秒对外做功次数为 [2]单缸燃气对活塞做功的功率为P′= 由于发动机有4个汽缸，所以燃气对活塞做功的总功率为 该车的推重比为 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 $