14.2《热机》章节同步练习 (考点+基础+培优)2026-2027学年人教版物理九年级全一册（武汉专用）

九年级物理同步练习 专题五 14.2《热机》 分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高 目 录 第一部分 分考点精练（共20题） 考点一 热机的种类（4题） 考点二 热机工作过程中的能量变化（4题） 考点三 汽油机的构造与工作过程（4题） 考点四 柴油机的构造与工作过程（4题） 考点五 内燃机工作循环中的计算（4题） 第二部分 基础巩固（共12题） 第三部分 培优提高（共12题） 第一部分 分考点精练 考点一 热机的种类 【典例01】（2024九年级上吉林期中）下列装备的动力装置不是热机的是（　　） A．电动汽车 B．海缆施工船 C．国产飞机C919 D．长征五号运载火箭 【答案】A 【详解】A．电动汽车的动力装置主要是电动机，它利用的是电能转化为机械能，而不是通过燃料燃烧产生的内能转化为机械能，所以电动汽车的动力装置不是热机。故A符合题意； B．海缆施工船通常使用柴油机等内燃机作为动力装置，内燃机是热机的一种，故B不符合题意； C．国产飞机C919通常使用涡扇发动机等燃气轮机作为动力装置，燃气轮机也是热机的一种，故C不符合题意； D．长征五号运载火箭使用的是液体火箭发动机，它通过燃烧燃料产生高温高压的燃气，推动火箭前进，火箭发动机也是热机的一种。  故D不符合题意。 故选A。 【变式1-1】（2025年武汉第一初级中学九上9月适应性训练，19） 如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后加热水产生水蒸气，通常实验室用___________作热源，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”） 【答案】 ①. 酒精灯 ②. 水蒸气 ③. 外燃机 【解析】 【详解】[1]物理实验室通常采用酒精灯给物体加热，即酒精灯作为热源。 [2][3]用酒精灯给水加热，水会汽化变为水蒸气，大量的水蒸气会从小孔喷出，推动风车转动，对风车做功，将内能转化为机械能，因此工作的物质是水蒸气，该热机模型是在易拉罐外燃烧燃料，属于外燃机。 【变式1-2】（2025宁夏中卫一模）嫦娥六号2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着陆地球。如图，为嫦娥六号发射的场景。下列说法正确的有( ) A．嫦娥六号用的火箭喷气发动机不是热机的一种 B．嫦娥六号升空的过程是内能转化为机械能的过程 C．随着科技的发展，会实现火箭喷气发动机的内能全部转化为火箭的机械能 D．嫦娥六号卫星舱内携带的月球车，在升空过程中，内能和机械能都增加 选择理由： 【答案】 B 见解析 【规范解答】[1][2]A．火箭使用的喷气式发动机工作时将内能转化为机械能，是热机的一种，故A错误； B．嫦娥六号升空的过程，消耗燃料，将燃料燃烧释放出的内能转化为机械能，故B正确； C．由于热机工作过程中不可避免的存在热损失，不可能将内能全部转化为机械能，故C错误； D．卫星舱内月球车在升空过程中，质量不变，高度和速度都会增加，则动能和重力势能都增大，因此机械能增加。由于不知道月球车的温度变化情况，因此不能判断月球车的内能变化情况，故D错误。 故选B。 【变式1-3】（2024年武汉江岸区九上期中考试，3） “玉龙”，即涡轴9是中国自主研发的第一款大功率涡轴发动机，是中国直-10武装直升机的主要动力来源。其工作时有吸气、压缩、做功和排气四个阶段，大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力使直升机旋翼转动，最后气体从尾喷管排出。下列说法错误的是（　　） A. 该发动机吸气阶段与柴油机吸气冲程一样，只吸入空气 B. 空气被压气机压缩后，内能减小 C. 做功阶段使直升机获得动力 D. 排气阶段排出废气 【答案】B 【解析】 【详解】A．由“空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合”可知该发动机吸气阶段与柴油机吸气冲程一样，只吸入空气，故A正确，不符合题意； B．空气被压气机压缩后，内能增大，温度升高，属于做功改变内能，故B错误，符合题意； C．燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力使直升机旋翼转动，所以与汽油机一样，做功阶段使直升机获得动力，故C正确，不符合题意； D．“最后气体从尾喷管排出”，所以与汽油机一样，排气阶段排出废气，故D正确，不符合题意。 故选B。 考点二 热机工作过程中的能量变化 【典例02】（2024年武汉江汉区九上期末，4） 如图是汽油机某个冲程的工作示意图，这个冲程（　　） A. 使汽车获得了动力 B. 存在着化学能转化为内能的过程 C. 存在着内能转化为机械能的过程 D. 具有很明显的机械能转化为内能的过程 【答案】D 【解析】 【详解】由图判断此时进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，具有很明显的机械能转化为内能的过程，故选D。 【变式2-1】（2025年武汉武昌区粮道街中学九上10月月考，4） 如图礼花筒是利用钢瓶内的高压空气膨胀做功，将筒内彩带喷向空中产生喜庆效果，选项图中，汽油机的能量转化与礼花筒的能量转化情况相同的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】礼花筒是利用钢瓶内的高压空气膨胀做功，将筒内彩带喷向空中产生喜庆效果，即是内能转化为机械能，汽油机的能量转化与礼花筒的能量转化情况相同的是做功冲程；选项中图A的进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式2-2】（2024九年级上福建福州期中）喜欢思考的小闽用塑料矿泉水瓶进行了如图的游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）：扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机的两个冲程类似，下列说法正确的是（    ） A．图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能 B．图丙相当于排气冲程，将机械能转化为内能 C．图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能 D．图丙相当于做功冲程，将内能转化为机械能 【答案】D 【规范解答】AC．如图乙所示，扭转瓶身时，通过外力挤压瓶内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，此过程中机械能转化为内能，相当于四冲程内燃机的压缩冲程，故AC错误； BD．如图丙所示，瓶内温度较高、压强较大的气体将盖子冲出，气体对盖子做功，气体内能减小，温度降低，导致气体中的水蒸气液化成为小水滴，就是我们看到的“白雾”，此过程中内能转化为机械能，相当于四冲程内燃机的做功冲程，故B错误，D正确。 故选D。 【变式2-3】（2024九年级上河南南阳期中）如图所示，将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接着用两手握住瓶下三分之一处，用力拧几圈使其严重变形，然后轻轻旋开瓶盖，“砰”的一声，瓶盖飞出数米远，瓶口出现大量白气。下列说法正确的是（　　） A．拧瓶子时机械能转化为内能，相当于内燃机的吸气冲程 B．瓶盖飞出是由于瓶内气体对瓶盖做功，机械能转化为内能 C．瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的做功冲程相同 D．瓶口出现的白气是水蒸气液化放热形成的 【答案】CD 【详解】A．拧瓶子时，是用做功的方式改变了瓶内气体的内能，相当于内燃机压缩冲程的能量转化，将机械能转化为内能，故A错误； BC．瓶盖飞出，瓶内气体对瓶盖做功，将自身的内能转化为瓶盖的机械能，瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的做功冲程相同，将内能转化为机械能，故B错误，C正确； D．当瓶盖飞出时瓶口有白雾，这是因为瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化形成小水滴，出现白雾，故D正确。 故选CD。 考点三 汽油机的构造与工作过程 【典例03】（2025年武汉四区九上期中考试，5） 下图为某同学画出的四冲程内燃机的四冲程示意图，其中错误的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图知，进气门打开，排气门关闭，此时曲轴和连杆相交的位置在右侧，说明活塞向下运动，所以是吸气冲程，故A正确，不符合题意； B．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，由图知，进气门未关闭，故B错误，符合题意； C．由图知，进气门和排气门都关闭，此时曲轴和连杆相交的位置在右侧，说明活塞向下运动，所以是做功冲程，故C正确，不符合题意； D．由图知，进气门关闭，排气门打开，此时曲轴和连杆相交的位置在左侧，说明活塞向上运动，所以是排气冲程，故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式3-1】（2025年武汉华师一附属中学初中部九上10月，7） 如图所示为四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A. 一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁 B. 甲图冲程只吸入了空气 C. 丙图冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 D. 丁图冲程有明显的机械能转化为内能的过程 【答案】C 【解析】 【详解】AD．甲图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；乙图：气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图：气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，无能量转化；热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即一个工作循环的正确顺序是甲丙乙丁，故AD错误； B．甲图是吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，故B错误； C．在热机的四个冲程中，只有做功冲程做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的，依靠飞轮惯性完成的冲程有甲、丙、丁冲程，故C正确。 故选C。 【变式3-2】（2025年武汉东湖新技术开发区九上期中，6） 如图所示为某同学画出四冲程汽油机工作冲程的示意图（图中火花塞释放电火花的过程未画出），下列有关说法正确的是（ ） A. 图甲为压缩冲程，该冲程中，伴随有机械能转化为内能 B. 图乙为排气冲程，在热机的能量损失中，废气带走的能量最多 C. 图丙为吸气冲程，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸 D. 图丁为做功冲程，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞运动，内能转化为机械能，故A错误； B．乙图中两个阀门都打开，活塞上行，不属于任何一个冲程，故B错误； C．丙图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，汽油和空气的混合物进入汽缸，故C正确； D．丁图中气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 【变式3-3】（2023九年级上贵州六盘水阶段练习）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（    ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是吸气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程吸入的是汽油和空气混合物 【答案】D 【详解】A．甲图中，活塞向上运动，两个气门关闭，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B．乙图中，活塞向上运动，进气关闭，排气门打开，是排气冲程，排出废气，故B错误； C．丙图中，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C错误； D．丁图中，活塞向下运动，进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故D正确。 故选D。 考点四 柴油机的构造与工作过程 【典例04】（2024九年级上河南洛阳期中）如图是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为 冲程，它是 （“汽油”或“柴油”）机。若飞轮的转速为2400r/min，在1s内，该内燃机完成 个工作循环。 【答案】 压缩 柴油 20 【详解】[1]如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程。 [2]如图，该内燃机有喷油嘴，是柴油机。 [3]飞轮的转速为 2400r/min=40r/s 一个工作循环飞轮转两周，在1s内，该内燃机完成20个工作循环。 【变式4-1】（2025年武汉武昌区武珞路中学九上期中，7） 关于热机，下列说法中正确的是（　　） A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B. 柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸 C. 在热机的能量损失中，废气带走的能量最多 D. 改进技术后，热机的效率可以达到100% 【答案】C 【解析】 【详解】A．由汽油机和柴油机的结构可知，汽油机的顶部有火花塞，柴油机的顶部有喷油嘴，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入气缸，故B错误； C．热机在工作过程中造成能量损失的因素有：燃料很难全部燃烧，排出的废气带走能量，热机部件之间的摩擦消耗能量，在热机的能量损失中，废气带走的能量最多，故C正确； D．热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，热机的效率不可能达到100%，故D错误。 故选C。 【变式4-2】（2025九年级上河南信阳阶段练习）关于汽油机和柴油机，说法正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油机吸进汽缸的只有空气，柴油机吸进汽缸的是柴油和空气的混合物 B．柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，而汽油机需要火花塞点火 C．柴油机对空气的压缩程度比汽油机低 D．汽油机的输出功率比柴油机大 【答案】B 【规范解答】A．吸气冲程中，汽油机吸进汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进汽缸的只有空气，故A错误； B．柴油机的压缩比更高，压缩冲程末空气温度更高，通过压缩空气直接点燃柴油，而汽油机需要火花塞点火，故B正确； C．柴油机对空气的压缩程度比汽油机高，故C错误； D．一般情况下，柴油机的输出功率比汽油机大，故D错误。 故选 B。 【变式4-3】（2025九年级上河南信阳阶段练习）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”），该内燃机在吸气冲程中，吸进气缸的是 ，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 空气 5400 【规范解答】[1]柴油机和汽油机的主要区别是柴油机的顶端是喷油嘴，而汽油机的顶端是火花塞。由图可知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以该内燃机是柴油机。 [2]在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气。 [3]四冲程内燃机的曲轴转2圈，完成4个冲程，并对外做功1次，现该内燃机1s对外做功45次，曲轴转90圈，则每分钟对外做功2700次，曲轴转5400圈，因此曲轴的转速为5400r/min。 考点五 内燃机工作循环中的计算 【典例05】（2025年武汉华师一附属中学初中部九上10月，14） 汽车发动机的一个工作循环包括四个冲程，当曲轴转速为1200r/min时，一个气缸每秒完成________个冲程，对外做功_______次；其中_______冲程是给汽车提供动力的。 【答案】 ①. 40 ②. 10 ③. 做功 【解析】 【详解】[1][2]该热机曲轴转速为1200r/min=20r/s，该汽油机的一个气缸一个工作循环有四个冲程，对外做功一次，飞轮转2r，所以1s内该汽油机的一个气缸完成40个冲程，对外做功10次。 [3]汽车发动机的一个工作循环中，做功冲程将内能转化为机械能，给汽车提供动力。 【变式5-1】（2025年武汉经开区九上期末，2） 某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是单缸四冲程汽油机，则下列说法正确的是（　　） A. 转速表的示数是800r/min B. 该气缸一个循环中做功2次 C. 该气缸每分钟对外做功400次 D. 该气缸每分钟完成1500个冲程 【答案】D 【解析】 【详解】A．转速表的实际示数为 并非 800r/min，故A错误； B．单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，对外只做功1次，故B错误； C．汽油机曲轴每分钟转动750圈，一个工作循环曲轴转2圈对外做功1次，每分钟对外做功375次，故C错误； D．一个工作循环曲轴转2圈完成4个冲程，曲轴每分钟转750圈时，每分钟完成1500个冲程，故D正确。 故选D。 【变式5-2】（2024年武汉洪山区九上期末考试，14） 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机链接。该单缸发动机的一个工作循环只有进气冲程和排气冲程两个冲程，如图所示。发动机对外做功的是 _______冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的内能 _______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功 _______次。 【答案】 ①. 进气 ②. 减小 ③. 10 【解析】 【详解】[1][2]如图所示，进气冲程中压缩空气进入气缸，压缩空气对活塞做功，将内能转化为机械能，是发动机对外做功，该过程中钢瓶内压缩空气的内能减少，温度降低。 [3]由题意和图示可知，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，飞轮转一周，对外做功一次。若该发动机飞轮的转速为，则ls内发动机有10个工作循环，对外做功10次。 【变式5-3】（2024年武汉洪山区九上期中考试，13） 如图甲所示为内燃机的能量流向图，其中“？”处应该填______。如图乙所示为某内燃机的四缸四冲程发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功。已知它的转速为3000r/min时输出功率为75kW，则发动机在1s内对外做功的次数为_______次，在每个做功冲程里，发动机做功_______J。 【答案】 ①. 废气带走能量 ②. 100 ③. 750 【解析】 【详解】[1]燃料燃烧的过程就是把燃料的化学能转化为内能的过程，在内燃机中，排气冲程废气带走能量最多，约占33~35%，因此“？”处应该填程废气带走能量。 [2]由于发动机的转速是3000r/min，1s发动机转动50周，由于发动机是四缸发动机，每转动半周做功1 次，所以发动机1s内做功100次。 [3]发动机的功率75kW，由功率的含义可知，发动机1s内做功 在每个做功冲程里，发动机做功 第二部分 基础巩固 1.（2025年武汉武昌区水果湖第一中学九上10月考，4） 科幻大片《流浪地球》中的主人公为了拯救人类，点燃木星上的可燃气体，借助燃烧产生的高温气体把即将与木星相撞的地球成功推开。“高温气体把地球推开”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 【答案】C 【解析】 【详解】燃烧产生的高温气体具有很大的内能，把即将与木星相撞的地球成功推开的过程，是将高温气体的内能转化为地球机械能，相当于内燃机的做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 2.（2024九年级上辽宁大连期末）如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，图乙是打气筒的结构简化图。当推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。关于这个过程的说法正确的是（　　） A．打气筒底部筒壁温度降低 B．筒内气体分子运动得越来越剧烈 C．筒内气体温度升高主要是因为热传递 D．这一过程中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 【答案】BD 【详解】A．当推动活塞向下运动时，对打气筒底部筒壁做功，内能增加，温度升高，故A错误； B．当推动活塞向下运动时，对筒内气体做功，筒内气体内能增加，筒内气体分子的温度升高，运动得越来越剧烈，故B正确； C．当推动活塞向下运动时，对筒内气体做功，筒内气体内能增加，温度升高，通过做功的方式改变气体的内能，故C错误； D．当推动活塞向下运动时，对筒内气体做功，将机械能转化为内能，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，这一过程中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故D正确。 故选BD。 3.（2025年武汉武昌区武珞路中学九上期中，13） 近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 _____（用ABCD排序）。 【答案】BADC 【解析】 【详解】A图中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程； B图中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程； C图中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程； D图中的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程； 故一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是BADC。 4.（2024九年级上广东江门期中）如图是四冲程汽油机的工作示意图，此时它处在 冲程，该冲程中活塞向 运动，汽缸内气体的内能 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】 做功 下 减小 【规范解答】[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，根据四冲程汽油机的工作特点可知，此时该汽油机处于做功冲程。 [2]在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，所以该冲程中活塞向下运动。 [3]在做功冲程中，燃料燃烧释放内能，高温高压的燃气对活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能，燃气的内能减少，温度降低。 5.（2024九年级上四川达州期末）由奇瑞汽车生产的四冲程发动机，在研发过程中，都会经过苛刻的测试，飞轮以5400r/min的高转速持续工作近200h；让“中国造”发动机具有出色的可靠性、耐久性、稳定性。发动机的活塞在此次挑战中每秒钟经过 个冲程，对外做功 次。 【答案】 180 45 【详解】[1][2]热机一个工作循环飞轮转两圈，完成四个冲程，对外做功一次。飞轮的转速为5400r/min，即每秒钟飞轮转90转，完成45个工作循环，完成180个冲程，对外做功45次。 6.（2024九年级上山东威海期末）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟完成 个冲程。汽车散热器常用水作为冷却剂，当散热器散热时，通过 方式改变了水的内能。 【答案】 80 热传递 【详解】[1]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是2400r/min，即每ls转40圈，完成20个工作循环，80个冲程，做功20次。 [2]散热时，发动机和水之发生了热传递，水吸收了热量、内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能的。 7.（2025年武汉九上期末考试（二），2） 如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A. 做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能 B. 汽油机和柴油机的构造类似，汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图甲冲程相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．在做功冲程中，燃料燃烧释放的能量大部分会因散热、克服摩擦等损失，只有少部分转化为机械能，故A正确，不符合题意； B．柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度比汽油机更高，这样才能使柴油达到自燃温度，故B错误，符合题意； C．图A丁是做功冲程，燃料燃烧时化学能转化为内能；四冲程中只有做功冲程主动提供动力，甲、乙、丙冲程都依靠飞轮的惯性完成，故C正确，不符合题意； D．图B中猛推推杆时，是通过做功使筒内空气内能增加，能量转化是机械能转化为内能，这与图甲（压缩冲程）的能量转化过程相同，故D正确，不符合题意。 故选 B。 8.（2025年武汉楚才中学九上12月，3） 如图所示为单缸四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：吸入汽缸的是空气 B. 图乙：气体对活塞做功，是压缩冲程 C. 图丙：汽油的内能转化为机械能，为汽油机提供动力 D. 图丁：废气带走的能量占比大，是汽油机效率低的一个原因 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合物，故A错误； B．由图乙可知为压缩冲程，机械能转化为内能，故B错误； C．图丙为做功冲程，汽油的化学能转化为内能，内能再转化为机械能，为汽油机提供动力，故C错误； D．图丁是排气冲程，废气带走的能量占比大，是汽油机效率低的一个原因，故D正确。 故选D。 9.（2025年武汉楚才中学九上10月月考，7） 如图所示的简易热机，用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后，蒸汽吹动小风扇转动。加热过程中忽略罐内气压的变化，则下列说法正确的是（　　） A. 罐内水的内能是通过做功方式改变的 B. 扇叶周围的“白气”是水蒸气 C. 热机工作过程中将内能转化为机械能 D. 根据，酒精燃烧过程中质量逐渐减少，热值变大 【答案】C 【解析】 【详解】A．用酒精灯给易拉罐内的水加热是通过热传递的方式增大其内能的，故A错误； B．扇叶周围的“白气”是易拉罐内喷出的水蒸气在空气中遇冷液化形成的小液滴，故B错误； C．该热机工作过程中高温高压的水蒸气推动风扇转动，水蒸气的内能转化为小风扇的机械能，故C正确； D．热值是燃料的特性，与燃料的质量、燃烧放出的热量以及燃烧情况等无关，所以酒精燃烧过程中质量逐渐减少，热值不变，故D错误。 故选C。 10.（2025年武汉第二初级中学九上九月月考，7） 如图甲是四冲程汽油机工作时某一个冲程的示意图，如图乙所示，给试管里的水加热，水沸腾后瓶塞被迅速冲出试管且管口出现“白气”。下列说法正确的是（ ） A. 图甲所示的冲程是依靠飞轮上的惯性完成的 B. 图甲所示的冲程存在着机械能转化为内能的过程 C. 在图甲所示的冲程末，汽油机气缸内的压强大于柴油机气缸内的压强 D. 图甲所示的冲程存在的能量转化过程与图乙存在的能量转化过程有两次相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，该冲程是燃气推动活塞完成的，并非依靠飞轮惯性，故A错误； B．图甲做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，不存在机械能转化为内能的过程，故B错误； C．柴油机的压缩比远大于汽油机，做功冲程末柴油机气缸内的压强更大，故C错误； D．图甲做功冲程是内能转化为机械能，图乙中水蒸气推动瓶塞冲出也是内能转化为机械能，两者能量转化过程相同，故D正确。 故选D。 11.（2025年武汉洪山区九上期中考试，6） 小山同学利用易拉罐自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。点燃易拉罐下酒精灯，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功地让风车转了起来。下列说法错误的是（　　） A. 罐中水的温度升高以后，水的比热容变大 B. 罐中水的内能增大是通过热传递方式实现的 C. 此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程 D. 为提高蒸汽机的效率，可增加一个燃料燃烧密封装置 【答案】A 【解析】 【详解】A．不同的物质，比热容一般不同，其大小与温度无关，因此罐中水的温度升高以后，水的比热容不变，故A错误，符合题意； B．因为酒精灯火焰的温度高于罐中水的温度，所以罐中水从火焰中吸收热量，内能增大，这是通过热传递方式实现的，故B正确，不符合题意； C．热机工作时做功冲程中将内能转化为机械能，此实验中，喷嘴喷出的蒸汽成功地让风车转了起来，蒸汽的内能转化为风车的机械能，所以此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程，故C正确，不符合题意； D．增加一个燃料燃烧密封装置，可以减少热量的散失，将更多的内能转化为机械能，提高蒸汽机的效率，故D正确，不符合题意。 故选A。 12.（2023九年级下山东青岛自主招生）关于热机，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高，说明做功越快 B．使用热值高的燃料，热机做功多 C．热机的做功冲程，将内能转化为机械能 D．柴油机和汽油机的点火方式是相同的 【答案】C 【解析】A．热机的效率是用来做有用功的能量跟燃料燃烧完全放出的能量的比值，跟做功的快慢无关，故A错误； B．热值指的是一定质量的燃料完全燃烧放出的热量，与热机做功的多少无关，故B错误； C．热机的做功冲程是将内能转化为机械能；压缩冲程是将机械能转化为内能，故C正确； D．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，即汽油机和柴油机的点火方式不同，故D错误。 故选C。 第三部分 培优提高 1.（2025年武汉武珞路中学九上12月月考，3） 如图所示为某单缸四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法正确的是（　　） A. 一个工作循环过程依次是甲→乙→丙→丁 B. 乙冲程中使燃料燃烧更充分可以提高汽油机的效率 C. 丁冲程是吸气冲程，吸入的是空气 D. 乙冲程中将内能大部分转化为机械能，使汽车获得动力 【答案】B 【解析】 【详解】A．四冲程的汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，甲冲程进气门打开活塞向下运动为吸气冲程；乙冲程两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动为做功冲程；丙冲程两个气门关闭，活塞向上运动为压缩冲程；丁冲程排气门打开，活塞向上运动为排气冲程，所以，一个工作循环过程依次是，故A错误； B．乙冲程为做功冲程，燃料燃烧更充分可以使其放出的热量更多，转化为机械能的热量就更多，从而提高汽油机的效率，故B正确； C．丁冲程排气门打开，活塞向上运动为排气冲程，故C错误； D．乙冲程为做功冲程，燃料燃烧放出的热量里，绝大多数的热量都散失掉，只有少部分热量转化为机械能，使汽车获得动力，故D错误。 故选B。 2.（2023八年级上安徽安庆阶段练习）北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．燃气对火箭做功，燃气的内能会增加 C．高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化为机械能 D．用热值大的燃料，就能提高热机的效率 【答案】C 【解析】A．热值是燃料的一种特性，与质量和燃烧情况等无关，其热值不变，故A错误； BC．燃气对火箭做功，内能转化为机械能，燃气的内能会减小，故B错误，故C正确； D．采用热值高的燃料，其利用率不一定高，所以不一定能提高热机的效率，故D错误。 故选C。 3.（2024湖南长沙一模）科技小组自制了一个如图所示火箭模型，空瓶的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的遥控器，纸筒立即飞出。下列分析正确的是（    ） A．纸筒飞出后瓶内气体的内能增加 B．瓶内剩余酒精的热值变小 C．若瓶内的酒精完全燃烧，热机效率将达到100% D．燃气推动纸筒飞出的过程类似于内燃机的做功冲程 【答案】D 【解析】A．瓶内气体对纸筒做功，推动纸筒飞出，纸筒飞出后瓶内气体的内能减少，故A错误； B．热值只与燃料种类有关，与燃料质量无关，瓶内剩余酒精的热值不变，故B错误； C．即使瓶内的酒精完全燃烧，由于部分热量散失在空气中，热机效率不可能达到100%，故C错误； D．燃气推动纸筒飞出的过程中，燃气对纸筒做功，将燃气的内能转化为机械能，内燃内的做功冲程也是将内能转化为机械能，所以此过程类似于内燃机的做功冲程，故D正确。 故选D。 4.（2023九年级上江苏南通阶段练习）下列关于热机，说法错误的是（　　） A．热机功率越大，效率必定越高 B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性 C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但热机效率始终小于1 D．四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 【答案】A 【解析】A．热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出热量的比值，比值越大，热机效率越高；功率是指热机做功的快慢，功率和机械效率没有关系，故A错误，符合题意； B．为了防止热机过热，通常用水来降温，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，升高相同的温度，水吸收的热量多，故B正确，不符合题意； C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但是工作过程中能量损失不可避免，所以热机效率始终小于1，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机的压缩冲程，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，将机械能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选A。 5.（2025九年级上山西阶段练习）图甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图乙是做功冲程示意图，请在图乙的方框中画出曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况。 【答案】 【规范解答】根据四冲程内燃机的工作过程，做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动，所以曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况是曲轴顺时针旋转，进气门关闭，如图所示： 6.如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的； （2）此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 7.（2025年武汉江汉五校九上期中，4） 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A. 甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B. 由乙图可知该汽油机的效率是30％ C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D. 甲图中热机飞轮转数是1800r/min，则该热机1s中对外做功30次 【答案】A 【解析】 【详解】A．两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高，故A正确； B．汽油机的效率为输出有用机械能所占比例 故B错误； C．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，故C错误； D．该汽油机飞轮的转速为 1800/min=30r/s 即汽油机飞轮每秒转30圈，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，则在1s内汽油机对外做了15次功，故D错误。 故选A。 8.（2024年武汉汉阳区九上期中考试，3） 如图a、b、c、d是四冲程汽油机一个工作循环的四个冲程，该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，图e、f是演示实验图。以下说法正确的是（　　） A. 该汽油机四个冲程，正确的顺序是d、a、b、c B. 图a所示的冲程中能量转化和图f所示实验一样 C. 图c是做功冲程，和图e实验中的能量转化相同 D. 该汽油机每秒共经历60个冲程 【答案】D 【解析】 【详解】A．a图进排气门全关，活塞向上运动处于压缩冲程；b图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动处于排气冲程；c图进排气门全关，活塞向下运动处于做功冲程；d图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动处于吸气冲程，因此正确的顺序是dacb，故A错误； B．图a所示的冲程是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能，图f所示实验试管内的气体对木塞做功，将内能转化为机械能，故B错误； C．图c是做功冲程，能量转化是内能转化为机械能，图e实验中推杆对桶内的气体做功，将机械能转化为内能，故C错误； D．该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，则1s钟的转速是30r，已知飞轮转2r，包含4个冲程，则该汽油机每秒共经历60个冲程，故D正确。 故选D。 9.（2025年武汉第一初级中学九上9月适应性训练，13） 1860年，法国人勒努瓦发明了世界上第一台内燃机，它通过煤气燃烧产生热能和动力，压缩比为1，热效率为4.5%，低于当时蒸汽机水平。1926年瑞士人布希引入了废气涡轮增压理论、1950年直喷技术原型开始出现，但汽油机热效率进步缓慢。直到1990年，电喷系统才给汽油机热效率带来了明显改善。到了2000年，发动机精确喷油下的热效率才达到30%，后经多年发展大多汽油机的效率多在28%~33%。某款国产165型单缸四冲程汽油机，该汽油机的气缸横截面积为，活塞冲程长，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮的转速是。某小型汽车用多缸的这种汽油机作为发动机（设每个缸提供的功率均相同），该汽车的效率为48%，当该汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，需消耗汽油，汽油的热值为。下列说法错误的是（　　） A. 该汽油机燃气对活塞的平均压力 B. 不计摩擦损失，汽油机满负荷工作时单缸做功的功率 C. 使用热值更高的汽油或延长发动机的使用时间，都不能提高发动机的效率 D. 该小型汽车是用四缸汽油机作为发动机 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃气对活塞的平均压力为，故A正确，不符合题意； B．飞轮转速为2400r/min，即每秒40r；四冲程汽油机每转2圈做功1次，故每秒做功次数为20次，每次做功W=Fs=4000N×0.06m=240J 不计摩擦损失，汽油机满负荷工作时单缸做功的功率功率，故B正确，不符合题意； C．发动机效率由有用功与总热量的比值决定，与燃料热值和使用时间无关；热值高仅增加总热量，但效率不变；延长使用时间不影响转化比例，故C正确，不符合题意； D．行驶时间 汽油燃烧释放的总热量Q=mq=6kg×4.6×107J/kg=2.76×108J 有用功W机=ηQ=48%×2.76×108J=1.3248×108J 总功率 所需缸数 所以，需6缸而非4缸，故D错误，符合题意。 故选D。 10.（2024年武汉硚口区九上12月月考，17） 如图所示、图A、B、C、D是四冲程汽油机工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验（填字母），该单缸四冲程汽油机每秒钟对外做功的次数为10次，该汽油机飞轮的转速为______。在一个工作循环中消耗了20g汽油，若这台汽油机的效率为，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。 【答案】 ①. 压缩 ②. E ③. 1200 ④. 2.76×105 【解析】 【详解】[1]观察图B，两个气门都关闭，活塞向上运动，这是压缩冲程的特点。压缩冲程中，机械能转化为内能。 [2]观察图E和F两个演示实验。图E压缩筒内空气做功，将机械能转化为内能，与压缩冲程原理相同。图F中，试管内水蒸气对塞子做功，将内能转化为塞子的机械能，与做功冲程原理相同。 [3]单缸四冲程汽油机每秒钟对外做功次数为10次。由于一个工作循环包括四个冲程，且只有做功冲程对外做功，所以该汽油机每秒钟完成的工作循环次数也是10次。每个工作循环中，飞轮转动两周，所以该汽油机飞轮的转速为20r/s=1200r/min。 [4]已知一个工作循环中消耗了20g汽油，汽油的热值为4.6×107J/kg，汽油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=0.02kg×4.6×107J/kg=9.2×105J 由于汽油机的效率为30%，所以一个工作循环中输出的有用机械能为W有用=ηQ放=30%×9.2×105J=2.76×105J 11.（2024年武汉江汉区九上期中，16） 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______（填能量形式）增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外______，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。在用电高峰期高压空气驱使膨胀机转动的情况与汽油机______冲程的能量转化情况相同。 【答案】 ①. 内能 ②. 做功 ③. 机械能 ④. 做功 【解析】 【详解】[1]用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能增大。 [2][3][4]在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对膨胀机做功，使膨胀机转动，将内能转化为机械能，带动发电机产生电能输送至电网。汽油机的做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，因此在用电高峰期高压空气驱使膨胀机转动的情况与汽油机做功冲程的能量转化情况相同。 12.（2025年武汉七一中学九上11月月考九年级，11） 图示是我国自行研制的AG600鲲龙水陆两栖飞机。船舶模式航行时使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分，航速优化就是要找到合适的航速，使发动机做的总功减少，达到节能的目的。下列说法正确的说法个数是（　　） ①柴油机工作时，吸入柴油和空气混合物的冲程是吸气冲程 ②柴油机压缩冲程结束，做功冲程开始时，火花塞点火，点燃燃油 ③柴油消耗一半以后，且燃油燃烧不充分，剩下柴油热值小于原来柴油热值的一半 ④船舶模式航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示。船舶以的航速航行，若柴油发动机的效率为40％，所用燃油的热值为，每公里航程船舶消耗的燃油的质量为40kg A. 0个 B. 1个 C 2个 D. 3个及3个以上 【答案】A 【解析】 【详解】①柴油机在吸气冲程中，吸入的是空气，故①错误； ②柴油机在压缩冲程中，活塞对汽缸里的空气做功，将机械能转化为内能，使空气的内能急剧增加，温度升高，达到柴油的着火点，在压缩冲程结束后、做功冲程开始时，喷油嘴向汽缸喷出柴油，而此时汽缸内的温度已到达柴油的着火点，故柴油会燃烧，故②错误； ③热值是燃料本身的一种性质，与燃料的质量以及是否充分燃烧无关，故剩下柴油的热值不变，故③错误； ④由图可知，船舶以的航速航行时，每公里航程的推进功和辅助功均为，则发动机所做的有用功为 发动机的效率为40％，则发动机燃烧燃料放出的热量为 则每公里航程船舶消耗的燃油的质量为 故④错误； 故A正确，BCD错误。 故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理同步练习 专题五 14.2《热机》 分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高 目 录 第一部分 分考点精练（共20题） 考点一 热机的种类（4题） 考点二 热机工作过程中的能量变化（4题） 考点三 汽油机的构造与工作过程（4题） 考点四 柴油机的构造与工作过程（4题） 考点五 内燃机工作循环中的计算（4题） 第二部分 基础巩固（共12题） 第三部分 培优提高（共12题） 第一部分 分考点精练 考点一 热机的种类 【典例01】（2024九年级上吉林期中）下列装备的动力装置不是热机的是（　　） A．电动汽车 B．海缆施工船 C．国产飞机C919 D．长征五号运载火箭 【变式1-1】（2025年武汉第一初级中学九上9月适应性训练，19） 如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后加热水产生水蒸气，通常实验室用___________作热源，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”） 【变式1-2】（2025宁夏中卫一模）嫦娥六号2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着陆地球。如图，为嫦娥六号发射的场景。下列说法正确的有( ) A．嫦娥六号用的火箭喷气发动机不是热机的一种 B．嫦娥六号升空的过程是内能转化为机械能的过程 C．随着科技的发展，会实现火箭喷气发动机的内能全部转化为火箭的机械能 D．嫦娥六号卫星舱内携带的月球车，在升空过程中，内能和机械能都增加 选择理由： 【变式1-3】（2024年武汉江岸区九上期中考试，3） “玉龙”，即涡轴9是中国自主研发的第一款大功率涡轴发动机，是中国直-10武装直升机的主要动力来源。其工作时有吸气、压缩、做功和排气四个阶段，大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力使直升机旋翼转动，最后气体从尾喷管排出。下列说法错误的是（　　） A. 该发动机吸气阶段与柴油机吸气冲程一样，只吸入空气 B. 空气被压气机压缩后，内能减小 C. 做功阶段使直升机获得动力 D. 排气阶段排出废气 考点二 热机工作过程中的能量变化 【典例02】（2024年武汉江汉区九上期末，4） 如图是汽油机某个冲程的工作示意图，这个冲程（　　） A. 使汽车获得了动力 B. 存在着化学能转化为内能的过程 C. 存在着内能转化为机械能的过程 D. 具有很明显的机械能转化为内能的过程 【变式2-1】（2025年武汉武昌区粮道街中学九上10月月考，4） 如图礼花筒是利用钢瓶内的高压空气膨胀做功，将筒内彩带喷向空中产生喜庆效果，选项图中，汽油机的能量转化与礼花筒的能量转化情况相同的是（　　） A. B. C. D. 【变式2-2】（2024九年级上福建福州期中）喜欢思考的小闽用塑料矿泉水瓶进行了如图的游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）：扭转瓶身（如图乙）；拧松瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机的两个冲程类似，下列说法正确的是（    ） A．图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能 B．图丙相当于排气冲程，将机械能转化为内能 C．图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能 D．图丙相当于做功冲程，将内能转化为机械能 【变式2-3】（2024九年级上河南南阳期中）如图所示，将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接着用两手握住瓶下三分之一处，用力拧几圈使其严重变形，然后轻轻旋开瓶盖，“砰”的一声，瓶盖飞出数米远，瓶口出现大量白气。下列说法正确的是（　　） A．拧瓶子时机械能转化为内能，相当于内燃机的吸气冲程 B．瓶盖飞出是由于瓶内气体对瓶盖做功，机械能转化为内能 C．瓶盖飞出时的能量转化与内燃机的做功冲程相同 D．瓶口出现的白气是水蒸气液化放热形成的 考点三 汽油机的构造与工作过程 【典例03】（2025年武汉四区九上期中考试，5） 下图为某同学画出的四冲程内燃机的四冲程示意图，其中错误的是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 【变式3-1】（2025年武汉华师一附属中学初中部九上10月，7） 如图所示为四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　） A. 一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁 B. 甲图冲程只吸入了空气 C. 丙图冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 D. 丁图冲程有明显的机械能转化为内能的过程 【变式3-2】（2025年武汉东湖新技术开发区九上期中，6） 如图所示为某同学画出四冲程汽油机工作冲程的示意图（图中火花塞释放电火花的过程未画出），下列有关说法正确的是（ ） A. 图甲为压缩冲程，该冲程中，伴随有机械能转化为内能 B. 图乙为排气冲程，在热机的能量损失中，废气带走的能量最多 C. 图丙为吸气冲程，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸 D. 图丁为做功冲程，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体 【变式3-3】（2023九年级上贵州六盘水阶段练习）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（    ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是吸气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程吸入的是汽油和空气混合物 考点四 柴油机的构造与工作过程 【典例04】（2024九年级上河南洛阳期中）如图是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为 冲程，它是 （“汽油”或“柴油”）机。若飞轮的转速为2400r/min，在1s内，该内燃机完成 个工作循环。 【变式4-1】（2025年武汉武昌区武珞路中学九上期中，7） 关于热机，下列说法中正确的是（　　） A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B. 柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入汽缸 C. 在热机的能量损失中，废气带走的能量最多 D. 改进技术后，热机的效率可以达到100% 【变式4-2】（2025九年级上河南信阳阶段练习）关于汽油机和柴油机，说法正确的是（　　） A．吸气冲程中，汽油机吸进汽缸的只有空气，柴油机吸进汽缸的是柴油和空气的混合物 B．柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，而汽油机需要火花塞点火 C．柴油机对空气的压缩程度比汽油机低 D．汽油机的输出功率比柴油机大 【变式4-3】（2025九年级上河南信阳阶段练习）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”），该内燃机在吸气冲程中，吸进气缸的是 ，若该内燃机1s对外做功45次，那么它曲轴的转速为 r/min。 考点五 内燃机工作循环中的计算 【典例05】（2025年武汉华师一附属中学初中部九上10月，14） 汽车发动机的一个工作循环包括四个冲程，当曲轴转速为1200r/min时，一个气缸每秒完成________个冲程，对外做功_______次；其中_______冲程是给汽车提供动力的。 【变式5-1】（2025年武汉经开区九上期末，2） 某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是单缸四冲程汽油机，则下列说法正确的是（　　） A. 转速表的示数是800r/min B. 该气缸一个循环中做功2次 C. 该气缸每分钟对外做功400次 D. 该气缸每分钟完成1500个冲程 【变式5-2】（2024年武汉洪山区九上期末考试，14） 为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机链接。该单缸发动机的一个工作循环只有进气冲程和排气冲程两个冲程，如图所示。发动机对外做功的是 _______冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的内能 _______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。若该发动机的转速为1200r/min，则1s内发动机对外做功 _______次。 【变式5-3】（2024年武汉洪山区九上期中考试，13） 如图甲所示为内燃机的能量流向图，其中“？”处应该填______。如图乙所示为某内燃机的四缸四冲程发动机，其工作原理：内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功。已知它的转速为3000r/min时输出功率为75kW，则发动机在1s内对外做功的次数为_______次，在每个做功冲程里，发动机做功_______J。 第二部分 基础巩固 1.（2025年武汉武昌区水果湖第一中学九上10月考，4） 科幻大片《流浪地球》中的主人公为了拯救人类，点燃木星上的可燃气体，借助燃烧产生的高温气体把即将与木星相撞的地球成功推开。“高温气体把地球推开”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 2.（2024九年级上辽宁大连期末）如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，图乙是打气筒的结构简化图。当推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。关于这个过程的说法正确的是（　　） A．打气筒底部筒壁温度降低 B．筒内气体分子运动得越来越剧烈 C．筒内气体温度升高主要是因为热传递 D．这一过程中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 3.（2025年武汉武昌区武珞路中学九上期中，13） 近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 _____（用ABCD排序）。 4.（2024九年级上广东江门期中）如图是四冲程汽油机的工作示意图，此时它处在 冲程，该冲程中活塞向 运动，汽缸内气体的内能 （选填“增大”或“减小”）。 5.（2024九年级上四川达州期末）由奇瑞汽车生产的四冲程发动机，在研发过程中，都会经过苛刻的测试，飞轮以5400r/min的高转速持续工作近200h；让“中国造”发动机具有出色的可靠性、耐久性、稳定性。发动机的活塞在此次挑战中每秒钟经过 个冲程，对外做功 次。 6.（2024九年级上山东威海期末）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，则此汽油机每秒钟完成 个冲程。汽车散热器常用水作为冷却剂，当散热器散热时，通过 方式改变了水的内能。 7.（2025年武汉九上期末考试（二），2） 如图A是四冲程汽油机的工作示意图，如图B是我国古代曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（　　） A. 做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能 B. 汽油机和柴油机的构造类似，汽油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高 C. 图A丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程靠飞轮惯性完成 D. 图B把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图甲冲程相同 8.（2025年武汉楚才中学九上12月，3） 如图所示为单缸四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A. 图甲：吸入汽缸的是空气 B. 图乙：气体对活塞做功，是压缩冲程 C. 图丙：汽油的内能转化为机械能，为汽油机提供动力 D. 图丁：废气带走的能量占比大，是汽油机效率低的一个原因 9.（2025年武汉楚才中学九上10月月考，7） 如图所示的简易热机，用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后，蒸汽吹动小风扇转动。加热过程中忽略罐内气压的变化，则下列说法正确的是（　　） A. 罐内水的内能是通过做功方式改变的 B. 扇叶周围的“白气”是水蒸气 C. 热机工作过程中将内能转化为机械能 D. 根据，酒精燃烧过程中质量逐渐减少，热值变大 10.（2025年武汉第二初级中学九上九月月考，7） 如图甲是四冲程汽油机工作时某一个冲程的示意图，如图乙所示，给试管里的水加热，水沸腾后瓶塞被迅速冲出试管且管口出现“白气”。下列说法正确的是（ ） A. 图甲所示的冲程是依靠飞轮上的惯性完成的 B. 图甲所示的冲程存在着机械能转化为内能的过程 C. 在图甲所示的冲程末，汽油机气缸内的压强大于柴油机气缸内的压强 D. 图甲所示的冲程存在的能量转化过程与图乙存在的能量转化过程有两次相同 11.（2025年武汉洪山区九上期中考试，6） 小山同学利用易拉罐自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。点燃易拉罐下酒精灯，给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功地让风车转了起来。下列说法错误的是（　　） A. 罐中水的温度升高以后，水的比热容变大 B. 罐中水的内能增大是通过热传递方式实现的 C. 此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程 D. 为提高蒸汽机的效率，可增加一个燃料燃烧密封装置 12.（2023九年级下山东青岛自主招生）关于热机，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高，说明做功越快 B．使用热值高的燃料，热机做功多 C．热机的做功冲程，将内能转化为机械能 D．柴油机和汽油机的点火方式是相同的 第三部分 培优提高 1.（2025年武汉武珞路中学九上12月月考，3） 如图所示为某单缸四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法正确的是（　　） A. 一个工作循环过程依次是甲→乙→丙→丁 B. 乙冲程中使燃料燃烧更充分可以提高汽油机的效率 C. 丁冲程是吸气冲程，吸入的是空气 D. 乙冲程中将内能大部分转化为机械能，使汽车获得动力 2.（2023八年级上安徽安庆阶段练习）北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值就越大 B．燃气对火箭做功，燃气的内能会增加 C．高温高压的燃气推动火箭升空把内能转化为机械能 D．用热值大的燃料，就能提高热机的效率 3.（2024湖南长沙一模）科技小组自制了一个如图所示火箭模型，空瓶的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的遥控器，纸筒立即飞出。下列分析正确的是（    ） A．纸筒飞出后瓶内气体的内能增加 B．瓶内剩余酒精的热值变小 C．若瓶内的酒精完全燃烧，热机效率将达到100% D．燃气推动纸筒飞出的过程类似于内燃机的做功冲程 4.（2023九年级上江苏南通阶段练习）下列关于热机，说法错误的是（　　） A．热机功率越大，效率必定越高 B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性 C．不断创新和改进热机结构，可以提高热机效率，但热机效率始终小于1 D．四冲程汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 5.（2025九年级上山西阶段练习）图甲是四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图乙是做功冲程示意图，请在图乙的方框中画出曲轴的旋转方向和进气门的开闭情况。 6.如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    7.（2025年武汉江汉五校九上期中，4） 汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　） A. 甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B. 由乙图可知该汽油机的效率是30％ C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D. 甲图中热机飞轮转数是1800r/min，则该热机1s中对外做功30次 8.（2024年武汉汉阳区九上期中考试，3） 如图a、b、c、d是四冲程汽油机一个工作循环的四个冲程，该汽油机工作时飞轮转速为1800r/min，图e、f是演示实验图。以下说法正确的是（　　） A. 该汽油机四个冲程，正确的顺序是d、a、b、c B. 图a所示的冲程中能量转化和图f所示实验一样 C. 图c是做功冲程，和图e实验中的能量转化相同 D. 该汽油机每秒共经历60个冲程 9.（2025年武汉第一初级中学九上9月适应性训练，13） 1860年，法国人勒努瓦发明了世界上第一台内燃机，它通过煤气燃烧产生热能和动力，压缩比为1，热效率为4.5%，低于当时蒸汽机水平。1926年瑞士人布希引入了废气涡轮增压理论、1950年直喷技术原型开始出现，但汽油机热效率进步缓慢。直到1990年，电喷系统才给汽油机热效率带来了明显改善。到了2000年，发动机精确喷油下的热效率才达到30%，后经多年发展大多汽油机的效率多在28%~33%。某款国产165型单缸四冲程汽油机，该汽油机的气缸横截面积为，活塞冲程长，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，飞轮的转速是。某小型汽车用多缸的这种汽油机作为发动机（设每个缸提供的功率均相同），该汽车的效率为48%，当该汽车在平直公路上以的速度匀速行驶，需消耗汽油，汽油的热值为。下列说法错误的是（　　） A. 该汽油机燃气对活塞的平均压力 B. 不计摩擦损失，汽油机满负荷工作时单缸做功的功率 C. 使用热值更高的汽油或延长发动机的使用时间，都不能提高发动机的效率 D. 该小型汽车是用四缸汽油机作为发动机 10.（2024年武汉硚口区九上12月月考，17） 如图所示、图A、B、C、D是四冲程汽油机工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是______冲程，与它原理相同的是______图所示的演示实验（填字母），该单缸四冲程汽油机每秒钟对外做功的次数为10次，该汽油机飞轮的转速为______。在一个工作循环中消耗了20g汽油，若这台汽油机的效率为，则一个工作循环中输出的有用机械能为______J。 11.（2024年武汉江汉区九上期中，16） 2024年4月30日，全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气______（填能量形式）增大；在用电高峰时段高压空气被释放，膨胀对外______，使膨胀机转动，将内能转化为______，带动发电机产生电能输送至电网。在用电高峰期高压空气驱使膨胀机转动的情况与汽油机______冲程的能量转化情况相同。 12.（2025年武汉七一中学九上11月月考九年级，11） 图示是我国自行研制的AG600鲲龙水陆两栖飞机。船舶模式航行时使用柴油发动机，航行时受到的阻力通常和航行速度的平方成正比。降低航速可以大大减小航行阻力，发动机对推进设备做功的功率即推进功率就会大大减小，从而减少燃油消耗。但航速不是越小越好，因为船舶航行过程中除了推进设备，还有其他辅助设备工作，需要发动机做功。航速减小后，一段航程所需的航行时间就会延长，虽然推进功减少，但辅助功增加了。发动机要做的功包括推进功和辅助功两部分，航速优化就是要找到合适的航速，使发动机做的总功减少，达到节能的目的。下列说法正确的说法个数是（　　） ①柴油机工作时，吸入柴油和空气混合物的冲程是吸气冲程 ②柴油机压缩冲程结束，做功冲程开始时，火花塞点火，点燃燃油 ③柴油消耗一半以后，且燃油燃烧不充分，剩下柴油热值小于原来柴油热值的一半 ④船舶模式航行时，每公里航程的推进功、辅助功和航速的关系如图所示。船舶以的航速航行，若柴油发动机的效率为40％，所用燃油的热值为，每公里航程船舶消耗的燃油的质量为40kg A. 0个 B. 1个 C 2个 D. 3个及3个以上 学科网（北京）股份有限公司 $