第2节 热机【一课一练】2025-2026学年人教版物理九年级上册（原题+解析）

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内能的利用
第2节 热机
基础题型训练
知识点1 热机
1.教材图片变式如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住
管口，加热水至沸腾，将会看到的现象是橡胶塞______。
此过程中燃料的______能转化为____能传递给水和水蒸气，
水蒸气的____能转化为橡胶塞的______能。利用内能可以
做功的原理，可以制成______。
2.新导向·科技成就目前我国已将发动机研发列为国家重大科技专项。下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机的是( )
A.中国高铁交流异步牵引电动机 B. 型导弹驱逐舰燃气轮机
C.航空煤油发动机 D.长征五号火箭液氢液氧发动机
知识点2 汽油机
3.多选［2024赤峰六中期中］如图所示是某一四冲程内燃机
的其中一个冲程。关于这一内燃机，下面说法正确的是( )
A.它是以柴油为燃料的 B.它是以汽油为燃料的
C.它正处于做功冲程 D.它正处于压缩冲程
4.［2024宜春丰城月考］汽油机是燃油汽车的
重要组成部分。如图所示，这是汽油机工作
过程中的两个冲程示意图，其中给燃油汽车
提供动力的是____（填“甲”或“乙”）冲程，将
____能转化为______能，另一个冲程是由飞
轮的______来完成的。
5.汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时的能量转化情况是___________________，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这是通过________的方式减少气缸的内能。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是 ，该汽油机每分钟内完成_____个工作循环、_______个冲程、活塞往返_______次、对外做功_____次。
知识点3 柴油机和汽油机的异同
6.［2024沈阳第七中学月考］单缸四冲程的汽油机和柴油机工作时，下面
说法正确的是( )
A.完成一个工作循环，曲轴都旋转四周
B.吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油，柴油机吸入的是柴油
C.做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式
D.压缩冲程中，汽油机气缸内气体的压缩程度要比柴油机气缸内气体的压缩程度大
能力提升训练
7.多选 跨学科实践喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）;用力扭转瓶子（如图乙）;再轻轻扭动瓶盖（如图丙）,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾（如图丁）。图乙和图丁所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.图乙相当于压缩冲程，将机械能转化为内能
B.图丁相当于排气冲程，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.图丁相当于做功冲程，将内能转化为机械能
8.教材习题变式［2025常州期中］如图所示是我国传统的走马灯。点燃走马灯内的蜡烛，纸筒内部的空气温度升高，体积膨胀，密度变____（填“大”或“小”）而上升，形成气流，驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中，空气的____能转化为风车的机械能，这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化情况相同。
9.新情境［2025安阳八中月考］易拉罐的拉环被拉断后很难打开，可用签字笔的笔尾在罐旁快速摩擦，拉环就可以被“炸开”（操作时注意安全）。
如图甲所示，摩擦时是通过______的方式改变罐内物体的内能。如图乙所示，拉环被“炸开”的过程中的能量转化与内燃机的______冲程相似。某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次，则其飞轮转速为_______ 。
10.新导向·科技成就［2025大同新荣区两校月考］阅读短文，回答文后的问题。
汽油发动机汽车与空气动力汽车
汽油发动机是一般燃油汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和气缸排量有关。
空气动力汽车是近十多年来科技发展的产物，它利用高压压缩空气为动力源，将压缩空气存储的压力能转化为其他形式的机械能，从而驱动汽车运行（如图所示）。空气动力发动机的工作冲程与传统内燃机相似，但由于使用空气作为动力能源，在气缸里没有高温高压的气体燃烧过程，只通过单纯的气体膨胀做功来达到功率输出的目的，因此不再需要复杂的冷
却系统，机体也可以选用较低强度、轻质的材料和简单的结构，所以结构简单、尺寸小、重量轻、造价低。
（1）汽油机工作时将燃料燃烧后产生的______转化为机械能。
（2）汽油发动机一个工作循环中，为汽车提供动力的是______冲程，汽油发动机的冷却系统选用水来冷却是因为______________。
（3）空气动力汽车与汽油发动机汽车相比，优点是_____________________（写出一点即可）。
（4）空气动力汽车获得动力是将压缩空气的压力能转化为汽车的________________能。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，请你给出一条合理的解释：__________________________________。
参考答案
1.跳起 化学 内 内 机械 热机
2.A
【解析】燃气轮机、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，而电动机工作时把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A符合题意。
3.BD
【解析】由题图可知，此内燃机有火花塞,靠点燃气缸内的汽油做功，提供动力，是汽油机，以汽油为燃料,而柴油机是靠压燃气缸内的柴油做功提
供动力的，没有火花塞，故A错误，B正确;题图中活塞向上运动，两个气门关闭，是压缩冲程，故C错误，D正确。
4.乙 内 机械 惯性
【解析】由题图可知，图甲中两个气门都关闭，活塞往上运动，为压缩冲程;图乙中两个气门都关闭，活塞往下运动，火花塞点火,为做功冲程,在这个过
程中，内能转化为机械能，为燃油汽车提供动力,故为燃油汽车提供动力的冲程是乙图。另一个冲程，即甲图的压缩冲程是由飞轮的惯性来完成的。
5.化学能转化为内能 热传递 600 2 400 1 200 600
【解析】一个工作循环飞轮旋转2圈、活塞往返2次、完成4个冲程、对外做功1次。
本题的考点是有关汽油机的计算。每分钟完成600个工作循环、活塞往返
1 200次、完成2 400个冲程、对外做功600次。
6.C
【解析】在汽油机和柴油机的一个工作循环中，曲轴旋转两周，对外做功1次，故A错误；吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油
机吸入的只有空气，故B错误；压缩冲程中，柴油机气缸内气体的压缩程度要比汽油机气缸内气体的压缩程度大，故D错误。
7.AD
【解析】如题图乙，扭转瓶子时，施加的外力压缩瓶内的气体，将机械能转
化为内能，这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似，故A正确，C错误；
如题图丁，当瓶盖被瓶内的气体冲出时，是瓶内气体对瓶盖做功，内能转
化为机械能，这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似，故B错误，D正确。
8.小 内 做功
【解析】点燃蜡烛，上方的空气吸收热量，温度升高，体积膨胀，密度变小，
密度小的热空气上升，形成对流，驱动扇叶转动。该过程中，空气的内能
转化为风车的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
9.做功 做功 2 400
【解析】如题图甲所示，摩擦时签字笔克服摩擦力做功，签字笔的机械能转
化为罐内物体的内能，这是通过做功的方式改变罐内物体内能的。拉环被
“炸开”向上运动，内能转化为机械能，能量转化与汽油机的做功冲程一致。
单缸四冲程内燃机内对外做功20次，即 的时间内飞轮转40圈，即
转2 400圈，所以飞轮的转速是 。
10.（1）内能
（2）做功 水的比热容大
（3）结构简单（答案不唯一）
（4）机械（或动） 气体对外做功，内能减少，温度降低