/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
第2节 热机
目录
【A 夯基础】 1
一、热机 1
二、汽油机 2
三、柴油机 3
【B 提能力】 4
【C 链中考】 5
热机
1．如图所示，在试管里装些水，用橡胶塞住管口，将水加热一段时间，观察现象：
(1)实验时燃料燃烧放出热量，通过 的方式使水的内能增加，温度升高，水沸腾后由于汽化形成大量的水蒸气，此过程的实质是能量的 。
(2)实验时观察到的现象是 ，这是因为管内的水蒸气对外做功，将它的内能转化为塞子的 能，此过程和汽油机的 冲程相似；
(3)通过此实验可知：利用内能可以 和 。
2．热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（ ）
A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机
C．纯电动汽车 D．燃油摩托车
3．下列机械的动力装置不是使用热机的是（ ）
A．玉兔号月球车 B．山东号航母
C．C919客机 D．长征五号火箭
二、汽油机
4．如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能 （选填“增大”或“减小”或“不变”），此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 （选填“A”或“B”）图所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，则每秒钟对外做功 次。
5．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 。
6．如图，汽油机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图是四冲程内燃机某个冲程的示意图。根据图中活塞和曲轴的位置、进气门和排气门的开闭情况，下列分析正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程机械能转化为内能
C．该冲程获得动力 D．该冲程不是由飞轮惯性完成的
8．如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（ ）
A．一个工作循环的顺序是甲乙丙丁 B．丁图是机械能转化为内能
C．获得动力的是乙图冲程 D．丙图吸入的是空气
三、柴油机
9．如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭
B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花
C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物
D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油
10．四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（ ）
A．压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B．做功冲程使汽车获得动力
C．排气冲程排出了汽车的尾气 D．吸气冲程吸入汽缸的是柴油
11．下列关于柴油机与汽油机的说法中最恰当的是（ ）
A．柴油机工作时噪声较小
B．柴油机工作时效率较高
C．柴油机主要用于轻便机械
D．二者结构相同，只是所用燃料不同
12．关于热机，下列说法正确的是（ ）
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体吸入汽缸
C．在汽油机工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D．汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
13．一台单缸四冲程柴油机转速为36000 r/h，则柴油机1s内
A．完成20个冲程，做功10次 B．完成20个冲程，做功5次
C．完成40个冲程，做功5次 D．完成40个冲程，做功10次
14．一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 r/min，则下列说法正确的是( )
A．1 min飞轮转3600圈，完成1800个冲程
B．1 min完成900个冲程，做功450次
C．1 s飞轮转30圈，完成60个冲程
D．1 s完成30个冲程，做功15次
15．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示，密闭气室中在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，连杆推动活塞左移，控制光照即可实现活塞往复运动。如图中，四冲程汽油机的冲程的能量转化情况与活塞左移过程中的能量转化情况相同的是（ ）
A． B． C． D．
16．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，立即向汽缸内喷水，水在高温汽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”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率.为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程.
17．如图，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是小心地将自制的风车放在小孔附近，成功的让风车转了起来，蒸汽推动风车时能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同；某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3000r/min，则其1s内对外做功 次；若缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率是 W。
18．(2025·甘肃省武威市·)用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
19．(2025·四川省乐山市·)如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是 现象。
20．(2025·四川省自贡市·)如图所示为内燃机的 冲程，该过程是将 转化为机械能。
21．(2025·广东省深圳市·)晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机汽缸内气体（ ）
A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高
22．(2025·江苏省扬州市·)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
23．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（ ）
A．完成80个冲程，对外做功20次
B．完成80个冲程，对外做功40次
C．完成40个冲程，对外做功10次
D．完成40个冲程，对外做功40次
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第2节 热机
目录
【A 夯基础】 1
一、热机 1
二、汽油机 2
三、柴油机 5
【B 提能力】 7
【C 链中考】 9
热机
1．如图所示，在试管里装些水，用橡胶塞住管口，将水加热一段时间，观察现象：
(1)实验时燃料燃烧放出热量，通过 的方式使水的内能增加，温度升高，水沸腾后由于汽化形成大量的水蒸气，此过程的实质是能量的 。
(2)实验时观察到的现象是 ，这是因为管内的水蒸气对外做功，将它的内能转化为塞子的 能，此过程和汽油机的 冲程相似；
(3)通过此实验可知：利用内能可以 和 。
【答案】(1) 热传递 转移
(2) 橡胶塞冲出时试管口出现白雾 机械 做功
(3) 加热 做功
【详解】（1）[1]酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和试管，使水的内能增加，温度升高。
[2]水沸腾后由于汽化形成大量的水蒸气，水的内能转移到水蒸气，此过程的实质是能量的转移。
（2）[1]实验时观察到的现象是橡胶塞冲出时试管口出现白雾，试管口处出现的“白雾”是因为水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，使水蒸气遇冷液化形成白雾。
[2][3]这是因为管内的水蒸气对外做功，将它的内能转化为塞子的机械能，此过程和汽油机的做功相似，汽油机做功冲程中燃气推动活塞做功，燃气内能转化为机械能。
（3）[1]热量可以从温度高的物体传到温度低的物体，内能从一个物体转移到另外一个物体，利用内能可以加热。
[2]内能可以向机械能转化，内能可以做功。
2．热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（ ）
A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机
C．纯电动汽车 D．燃油摩托车
【答案】C
【详解】ABD．喷气式飞机、燃油摩托车、柴油拖拉机均是使用热机进行运作，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故ABD不符合题意；
C．纯电动汽车利用的是电能，将电能转化为机械能，没有使用热机，故C符合题意。
故选C。
3．下列机械的动力装置不是使用热机的是（ ）
A．玉兔号月球车 B．山东号航母
C．C919客机 D．长征五号火箭
【答案】A
【详解】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为机械能。
A．因为月球上没有空气，也就没有氧气，在月球上热机无法正常工作，所以月球车不用热机来驱动，故A符合题意；
BCD．山东号航母、C919客机、长征五号火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功，把内能转化成机械能的装置，符合热机的特点，故BCD不符合题意。
故选 A。
二、汽油机
4．如图甲所示，用酒精灯加热试管中适量水。当塞子被推开时，可以看到试管口有“白气”产生。这是由于试管内气体对塞子做功，使得试管内气体内能 （选填“增大”或“减小”或“不变”），此过程发生的能量转化与图乙中的内燃机在 （选填“A”或“B”）图所示的能量转化是一致的，某四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，则每秒钟对外做功 次。
【答案】 减小 A 25
【详解】[1]试管内气体对塞子做功，将内能转化为机械能，因此试管内气体内能减小。
[2]乙图中A为热机的做功冲程，将内能转化为机械能；B为压缩冲程，将机械能转化为内能，因此上述的能量转化与图乙中的内燃机在A图所示的能量转化是一致的。
[3]四冲程汽车飞轮转速为3000r/min，即，已知飞轮每转2圈对外做功1次，则该四冲程汽车每秒钟对外做功25次。
5．如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 。
【答案】 压缩 1800
【详解】[1]图中的进气门和排气门关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。
[2]四冲程汽油机在1s内对外做功15次，则汽油机1min做功900次，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1次，所以汽油机的飞轮1min内飞轮转1800次，即该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/min。
6．如图，汽油机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【详解】A．如图，进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程，不涉及能量转化，故A不符合题意；
B．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，活塞压缩缸内气体，机械能转化为内能，故B不符合题意；
C．如图，两气门关闭，活塞下行，为做功冲程，缸内气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C符合题意；
D．如图，进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程，不涉及能量转化，故D不符合题意。
故选C。
7．如图是四冲程内燃机某个冲程的示意图。根据图中活塞和曲轴的位置、进气门和排气门的开闭情况，下列分析正确的是（ ）
A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程机械能转化为内能
C．该冲程获得动力 D．该冲程不是由飞轮惯性完成的
【答案】B
【详解】如图，两气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，在这个冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，将机械能转化为内能，缸内气体温度升高，内能增大；内燃机一个工作循环的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，获得动力，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（ ）
A．一个工作循环的顺序是甲乙丙丁 B．丁图是机械能转化为内能
C．获得动力的是乙图冲程 D．丙图吸入的是空气
【答案】B
【详解】ABC．甲图：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，获得动力；乙图：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；丙图：进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程；丁图：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；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丙丁甲乙，故AC错误，B正确；
D．丙图是吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，故D错误。
故选B。
三、柴油机
9．如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（ ）
A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭
B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花
C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物
D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油
【答案】B
【详解】AB．根据图示可知，两个气门关闭，活塞下行，汽缸顶部的火花塞产生电火花，为做功冲程，故A错误、B正确；
CD．根据图示可知，进气门打开、排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；气缸的顶部有个喷油嘴，是柴油机的吸气冲程，吸入的只是空气，故CD错误。
故选B。
10．四冲程柴油机工作过程中，以下说法错误的是（ ）
A．压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B．做功冲程使汽车获得动力
C．排气冲程排出了汽车的尾气 D．吸气冲程吸入汽缸的是柴油
【答案】D
【详解】
A．压缩冲程：活塞的机械能转化为燃料混合物的内能；做功冲程：燃料燃烧，化学能转化为内能，产生高温高压气体，推动活塞做功，内能在转化为机械能。故A正确，不符合题意；
B．做功冲程中，燃气推动活塞，内燃机对外做功，使汽车获得动力。故B正确，不符合题意；
C．排气冲程中，做功完毕的燃气被排出内燃机，汽车排出尾气。故C正确，不符合题意；
D．柴油机吸气冲程吸入汽缸的只有空气，在压缩冲程末喷油嘴向汽缸内喷入柴油。故D错误，符合题意。
故选D。
11．下列关于柴油机与汽油机的说法中最恰当的是（ ）
A．柴油机工作时噪声较小
B．柴油机工作时效率较高
C．柴油机主要用于轻便机械
D．二者结构相同，只是所用燃料不同
【答案】B
【详解】ABC．柴油机工作时噪声比较大，柴油机的效率比汽油机高，但柴油机比较笨重，故B符合题意，AC不符合题意；
D．汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物，汽油作燃料；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气，柴油作燃料，二者结构和燃料不同，故D不符合题意。
故选B。
12．关于热机，下列说法正确的是（ ）
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体吸入汽缸
C．在汽油机工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D．汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
【答案】C
【详解】AD．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，在构造上不完全相同，故AD错误；
B．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入汽缸，故B错误；
C．汽油机在做功冲程和压缩冲程中，进气门和排气门都是关闭的，故C正确。
故选C。
13．一台单缸四冲程柴油机转速为36000 r/h，则柴油机1s内
A．完成20个冲程，做功10次 B．完成20个冲程，做功5次
C．完成40个冲程，做功5次 D．完成40个冲程，做功10次
【答案】B
【详解】36000r/h==10r/s，该柴油机1s内曲轴转10转，即有5个工作循环，所以需要完成20个冲程，对外做功5次．故选项 B符合题意．
14．一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 r/min，则下列说法正确的是( )
A．1 min飞轮转3600圈，完成1800个冲程
B．1 min完成900个冲程，做功450次
C．1 s飞轮转30圈，完成60个冲程
D．1 s完成30个冲程，做功15次
【答案】C
【详解】A. 飞轮转速为1800 r/min，即1 min飞轮转1800圈，完成3600个冲程，故A错误；
B. 飞轮转动两周一个工作循环，所以1 min完成900个工作循环，做功900次，故B错误；
C. D. 飞轮转速为1800 r/min，即30 r/s，所以1 s飞轮转30圈，每圈有两个冲程，所以1 s完成60个冲程，做功15次，故C正确，D错误；
故选C．
15．光发动机可用于卫星的能源补充，其工作原理如图所示，密闭气室中在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，连杆推动活塞左移，控制光照即可实现活塞往复运动。如图中，四冲程汽油机的冲程的能量转化情况与活塞左移过程中的能量转化情况相同的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程；而在无光条件下发生逆反应，连杆推动活塞左移，该过程中将机械能转化为内能，相当于汽油机的压缩冲程；
A．图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程，该过程中将机械能转化为内能，故A符合题意；
B．图中进气门关闭，排气门打开，是排气冲程，故B不符合题意；
C．图中进气门、排气门都关闭，火花塞点燃，活塞向下运动是做功冲程，该过程中将内能转化为机械能，故C不符合题意；
D．图中进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，故D不符合题意。
故选A。
16．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，立即向汽缸内喷水，水在高温汽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”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率.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 排气
【详解】[1]在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，使水蒸气的内能减小，温度降低；
[2]一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，所以为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程．
17．如图，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是小心地将自制的风车放在小孔附近，成功的让风车转了起来，蒸汽推动风车时能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同；某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3000r/min，则其1s内对外做功 次；若缸内燃气对活塞平均推力为2000N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率是 W。
【答案】 做功 25 2.5×103
【详解】[1]高温的水蒸气推动风车转动，将水蒸气的内能转化成了风车的机械能，与汽油机的做功冲程的能量转化相同。
[2]四冲程汽油机飞轮转速3000r/min即50r/s，即汽油机飞轮每秒转50圈，由于四冲程内燃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1次，所以1s内该汽油机对外做功25次。
[3]汽缸内燃气推动活塞一次所做的功
由于1s内该汽油机对外做功25次，则做功一次所用的时间
汽油机的功率为
18．(2025·甘肃省武威市·)用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体 （选填“做功”或“热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
【答案】 做功 压缩
【来源】2025年甘肃省武威市、嘉峪关市、临夏州中考物理真题
【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法：做功、热传递；用打气筒打气时，活塞对筒内气体做功，使气体的内能增大，温度升高，此过程中机械能转化成内能；汽油机压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化成内能，打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。
19．(2025·四川省乐山市·)如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻到了酒精味，这是 现象。
【答案】 做功 扩散
【来源】2025年四川省乐山市中考物理真题
【详解】[1]试管内的水沸腾后，水蒸气内能增加，塞子受到水蒸气的压力冲出去，所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能，而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能，能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时，闻到了酒精味，这是酒精的扩散现象，表示分子在永不停息地做无规则运动。
20．(2025·四川省自贡市·)如图所示为内燃机的 冲程，该过程是将 转化为机械能。
【答案】 做功 内能
【来源】2025年四川省自贡市中考物理试题
【详解】[1][2]如图所示，两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，该冲程中燃气推动活塞，对活塞做功，内能转化为机械能。
21．(2025·广东省深圳市·)晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机汽缸内气体（ ）
A．质量变大 B．内能减小 C．体积变大 D．温度升高
【答案】D
【来源】2025年广东省深圳市中考物理试题
【详解】四冲程柴油机中的压缩冲程，活塞向上移动，汽缸内气体体积变小，气体质量不变，压缩冲程将机械能转化为内能，内能变大，温度升高，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
22．(2025·江苏省扬州市·)如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【来源】2025年江苏省扬州市中考物理试题
【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
23．(2025·黑龙江·)一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（ ）
A．完成80个冲程，对外做功20次
B．完成80个冲程，对外做功40次
C．完成40个冲程，对外做功10次
D．完成40个冲程，对外做功40次
【答案】A
【来源】2025年黑龙江省龙东地区中考物理试题
【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。
故选A。
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