14.2熱機(jī)跟蹤練習(xí)

20252026學(xué)年上期初中物理人教版（2024）九年級全一冊

一、單選題

I.如圖所示，燒開水時壺蓋可能被頂開，這個過程與內(nèi)燃機(jī)的某個沖程類似。下列說法正確的是（）

A.該過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

B.該過程與內(nèi)燃機(jī)的做功沖程類似

C.內(nèi)燃機(jī)處于與該過程類似的沖程時進(jìn)氣門是打開的

D.內(nèi)燃機(jī)與該過程類似的沖程是依靠飛輪慣性完成工作的

2.2024年11月30口，我國新型運載火箭長征十二號成功實現(xiàn)首飛?；鸺剂先紵a(chǎn)生的高溫燃?xì)?/p>

對火箭產(chǎn)生反推力，推動火箭升空，此能顯轉(zhuǎn)化過程相當(dāng)于熱機(jī)的哪個沖程（）

3.如圖所示,迅速壓下活塞的過程相當(dāng)于柴油機(jī)的（

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

4.小紅到鄉(xiāng)村參加勞動實踐，發(fā)現(xiàn)農(nóng)用拖拉機(jī)使用的是柴油機(jī)，其結(jié)構(gòu)原理如圖，關(guān)于其四沖程柴

A.吸氣沖程中吸入汽缸的只有空氣

B.壓縮沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為柴油和空氣混合物的內(nèi)能

C.做功沖程是依靠飛輪的慣性完成的

D.排氣沖程中，廢氣帶走的能量最少

5.2024年4月20日，我國臼主研制的仝球首款本體熱效率達(dá)53.09%的柴油機(jī)正式亮相世界內(nèi)燃機(jī)

大會，刷新了柴油機(jī)熱效率的世界紀(jì)錄。如圖所示，這是四沖程柴油機(jī)的（）

C.做功沖程D.壓縮沖程

6.下列關(guān)于熱機(jī)的說法正確的是（）

A.熱機(jī)都有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程

B.做功沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.火箭發(fā)動機(jī)屬于熱機(jī)

D.熱機(jī)的大量使用對環(huán)境污染較小

二、多選題

7.下面關(guān)于汽油機(jī)與柴油機(jī)的說法中，正確的是（)

A.汽油機(jī)與柴油機(jī)都是內(nèi)燃機(jī)

B.汽油機(jī)的壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為磯械能

C.柴油機(jī)汽缸頂部有火花塞，汽油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴

D.汽油機(jī)吸入汽缸里的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸入汽缸里的是空氣

8.如圖是學(xué)校備用的柴油發(fā)電機(jī)，使用柴油機(jī)時，下列說法正確的是（）

A.可通過火花塞點火啟動B.將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.吸氣沖程中只吸入空氣D.柴油機(jī)屬干熱機(jī)的一種

三、填空題

9.一臺單缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min,該柴油機(jī)在Is對外做功一次，該柴油機(jī)在吸

氣沖程吸入的是—。

10.2024年5月，比亞迪推出DM-i超級混動技術(shù)能夠切換電力和汽油，發(fā)動機(jī)熱效率最高可達(dá)到

40%,成為全球量產(chǎn)車的領(lǐng)先技術(shù)，其發(fā)動機(jī)是汽油發(fā)動機(jī)，通過汽油燃燒產(chǎn)生高壓氣體推動活塞做

功。如圖是汽油機(jī)一個沖程示意圖，該沖程是，該沖程是將_______能轉(zhuǎn)化成能。

11.如圖甲所示，用酒精燈加熱試管中適量水。當(dāng)塞子被推開時，可以看到試管口有“白氣”產(chǎn)生。這

是由于試管內(nèi)氣體對塞子做功，使得試管內(nèi)氣體內(nèi)能（選填“增大”或“減小”或“不變”），此過程

發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與圖乙中的內(nèi)然機(jī)在（選填"A”或"B”）圖所示的能量轉(zhuǎn)化是一致的，某四沖程

汽車飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,則每秒鐘對外做功次。

J0S

AB

甲乙

12.如圖為某科技小組發(fā)射水火箭的過程，可樂瓶內(nèi)的水向后噴出，水火箭就向上飛出，這一現(xiàn)象說

明了力的作用是;從能量轉(zhuǎn)化角度來看，水火箭的機(jī)械能是由高壓氣體的能轉(zhuǎn)化來

的，這一過程的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)的沖程能量轉(zhuǎn)化方式相同。

13.你聽說過“加水就能跑”的水氫汽車嗎？該汽車實際是利用水解制氫技術(shù)獲得氫氣，通過氫燃料電

池給車提供動力（該技術(shù)成本很高，目前仍處在試驗階段）。現(xiàn)在的氫能源汽車分為氫內(nèi)燃機(jī)汽車和

氫燃料電池車兩種，其中氫內(nèi)燃機(jī)汽車是氫氣在汽缸中燃燒，釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為，氣體膨脹推

動活塞運動，這與四沖程汽油機(jī)的沖程中的能量轉(zhuǎn)化過程相同。

14.一個汽油機(jī)上標(biāo)有“3000r/min”的字樣，則每秒鐘汽油機(jī)完成對外做功次，其中發(fā)生能

量轉(zhuǎn)化共次。

四、計算題

15.隨著時代的發(fā)展，汽車已經(jīng)進(jìn)入百姓家庭。如圖是汽車柴油機(jī)的氣缸與活塞的簡化示意圖，柴油

機(jī)的點火方式為壓燃式，在壓縮沖程中將空氣溫度壓到柴油的著火點。提示：描述密閉氣體狀態(tài)的參

數(shù)有壓強(qiáng)P，體積匕溫度717為熱力學(xué)溫度，單位是開爾文，符號“K”）；其三者的關(guān)系為PV=C

（C為常數(shù)），且心4273

（I）若某汽車的質(zhì)量是2.13那么它的重力是多少？（g取10N/kg）

（2）壓縮沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為能？

（3）若氣缸內(nèi)密閉空氣的初始溫度為//=27℃,則相當(dāng)于熱力學(xué)溫度。是多少？

（4）柴油的著火點約為480K。若密閉空氣的體積被壓縮到原來的木，壓強(qiáng)將增大為原來的16倍。

結(jié)合第（3）小問，試通過計算，判斷此時能否將柴油點燃？

五、科普閱讀題

16.熱機(jī)發(fā)明后，一直在持續(xù)地改進(jìn)和發(fā)展中。

材料一：1769年，法國人居紐制造出蒸汽機(jī)推動的三輪汽車（圖甲），傳統(tǒng)蒸汽機(jī)的燃料在汽缸外

部燃燒（圖乙）。

材料二：1862年，法國人德羅夏提出內(nèi)燃機(jī)（內(nèi)燃指燃料在汽缸內(nèi)燃燒）的四沖程循環(huán)理論：①汽

缸的向外運動造成的真空將混合氣體燃料吸入汽缸；②通過汽缸的向內(nèi)運動對進(jìn)入汽缸里的燃料進(jìn)行

壓縮；③高壓燃燒氣體產(chǎn)生巨大爆發(fā)力；④將已經(jīng)燃燒的廢氣從汽缸中排出。

材料三：1876年，德國人奧托制造出以四沖程為依據(jù)的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)，利用匕輪的慣性使四沖程自動

實現(xiàn)循環(huán)往復(fù)。

閱讀上面材料，回答下列問題：

⑴傳統(tǒng)蒸汽機(jī)的燃料在汽缸部燃燒；內(nèi)燃指燃料在汽缸部燃燒；

（2）圖丙所示是將能轉(zhuǎn)化為能；

⑶根據(jù)材料知道熱機(jī)一個工作循環(huán)有四個沖程，請你判斷圖丁中表示的是沖程；

（4）小錦同學(xué)閱讀了某型號汽車發(fā)動機(jī)的說明書后，將內(nèi)燃機(jī)的能量流向制成如圖戊所示的圖表，請

根據(jù)給出的信息，計算該內(nèi)燃機(jī)輸出的有用功為燃料釋放熱量的%。

參考答案

題號12345678

答案BCBADCADBCD

1.B

【詳解】燒開水時壺蓋可能被頂開伴隨著能量的轉(zhuǎn)化是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中，

內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以該過程能量轉(zhuǎn)化跟內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相同，做功沖程進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，

活塞向下運動，在熱機(jī)的四個汨程中，只有做功沖程對外做功，其他三個沖程是靠飛輪的慣性完成的。

故ACD錯誤，B正確。

故選Bo

2.C

【詳解】A.火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫燃?xì)鈱鸺a(chǎn)生反推力，推動火箭升空，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，

相當(dāng)于熱機(jī)的做功沖程。圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是壓縮沖程，故

A不符合題意；

B.圖中進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，此沖程沒有明顯的能量轉(zhuǎn)化，是排氣沖程，故B

不符合題意；

C.圖中兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是做功沖程，故C符合

題意；

D.圖中排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門打開，活塞向下運動，此沖程沒有明顯的能量轉(zhuǎn)化，是吸氣沖程，故D

不符合題意。

故選C。

3.B

【詳解】迅速壓下活塞，會發(fā)現(xiàn)筒的棉花燃燒起來。下壓活塞時，活塞對筒內(nèi)的空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)

化為空氣的內(nèi)能，柴油機(jī)的壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以與該實驗的能量轉(zhuǎn)化相同論是壓縮沖

程。

故選Bo

4.A

【詳解】A.柴油機(jī)在吸氣沖程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，吸入氣缸的是空氣，

故A正確；

B.在柴油機(jī)的壓縮沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，壓縮汽缸內(nèi)的空氣，使空氣的

溫度升高、內(nèi)能增大。此過程中是將活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，由于此時還沒有噴入柴油，所

以不存在柴油和空氣混合物，故B錯誤；

C.做功沖程中，高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\動，帶動曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

的過程，不是依靠飛輪的慣性完成的。而吸氣、壓縮和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，故C

錯誤；

D.因為燃料燃燒后產(chǎn)生的廢氣溫度較高，含有大量的內(nèi)能，這些內(nèi)能隨著廢氣的排出而損失掉。在

柴油機(jī)的能量損失中，排氣沖程中廢氣帶走的能量是主要部分之一，故D錯誤。

故選Ao

5.D

【詳解】由圖可知，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，故ABC不符合題

意，D符合題意。

故選D。

6.C

【詳解】A.內(nèi)燃機(jī)一般具有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，其他熱機(jī)并不全具有這四個沖程,

故A錯誤；

B.做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B錯誤；

C.火箭發(fā)動機(jī)是利用燃料燃燒獲取的內(nèi)能做功的設(shè)備，屬于熱機(jī)，故C正確；

D.熱機(jī)的大量使用對環(huán)境會造成嚴(yán)重的污染，如大氣污染、噪聲污染、熱污染等，故D錯誤。

故選C。

7.AD

【詳解】A.內(nèi)燃機(jī)是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機(jī)，汽油機(jī)和柴油機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī)，它們都是通過燃料

在汽缸內(nèi)燃燒，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來工作的，故A正確；

B.在汽油機(jī)的壓縮沖程中，活塞壓縮氣體，對氣體做功，使氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，是將機(jī)械

能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；

C.汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，在壓縮沖程結(jié)束時，火花塞產(chǎn)生電火花，點燃汽油和空氣的混合物，

使燃料劇烈燃燒；柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴，在壓縮沖程結(jié)束時，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴入霧狀柴油，遇

到高溫空氣后燃燒，故c錯誤；

D.在吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入汽缸的是汽油和空氣的混合物，而柴油機(jī)吸入汽缸的只是空氣，因為

柴油機(jī)是靠壓縮空氣使其溫度升高，達(dá)到柴油的著火點后再噴入柴油燃燒，故D正確。

故選ADO

8.BCD

【詳解】A.柴油機(jī)是壓燃式點燃柴油，即通過壓縮空氣直接點燃柴油，故A錯誤；

B.柴油機(jī)使用時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而提供動力，故B正確：

C.汽油機(jī)在吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)在吸氣沖程中只吸入空氣，故C正確；

D.熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械，是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能再轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，因此柴油機(jī)

和汽油機(jī)都屬于熱機(jī)，故D正確。

故選BCDo

9.30空氣

【詳解】［1］飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min=60r/s

表示每秒飛輪轉(zhuǎn)動60圈，已知飛輪每轉(zhuǎn)2圈對外做功1次，則該柴油機(jī)在1s對外做功30次。

［2］在四沖程柴油機(jī)的吸氣沖程中，吸入氣缸的氣體是空氣。

10.做功內(nèi)機(jī)械

【詳解】⑶如圖，兩氣門關(guān)閉，活塞下行，是做功沖程，在這個沖程中，缸內(nèi)高溫高壓的燃?xì)?/p>

推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

11.減小A25

【詳解】［1］試管內(nèi)氣體對塞子做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此試管內(nèi)氣體內(nèi)能減小。

⑵乙圖中A為熱機(jī)的做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；B為壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因此

上述的能量轉(zhuǎn)化與圖乙中的內(nèi)然機(jī)在A圖所示的能量轉(zhuǎn)化是一致的。

⑶四沖程汽車飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,BP50r/s,已知飛輪每轉(zhuǎn)2圈對外做功1次，則該四沖程汽車

每秒鐘對外做功25次。

12.相互的內(nèi)做功

【詳解】［1］可樂瓶內(nèi)的水向后噴出，火箭對水施加了向下的作用力，同時，水對火箭施加了向上的

作用力，水火箭就向上飛出，這一現(xiàn)象說明了力的作用是相互的。

⑵從能量轉(zhuǎn)化角度來看，水火箭內(nèi)的高壓氣體體積膨張將水噴出，對水和水火箭做功，水火箭的機(jī)

械能是由高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的。

［3］汽油機(jī)的做功沖程中，缸內(nèi)氣體推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與高壓氣體推動水火箭升

空時的能量轉(zhuǎn)化方式相同。

13.機(jī)械能做功

【詳解】氫氣在汽缸中燃燒，釋放的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使氣體膨脹推動活塞運動，內(nèi)能轉(zhuǎn)

化為機(jī)械能，汽油機(jī)的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這與四沖程汽油機(jī)的做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化過

程相同。

14.2550

【詳解】［1］汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min=50r/s,四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做

功、排氣四個沖程，在一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次。則汽油機(jī)每秒完成的工作循環(huán)

數(shù)為三=25（個），由于一個工作循環(huán)對外做功I次，所以每秒對外做功的次數(shù)為25次。

⑵在四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)中，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械

能，即一個工作循環(huán)中發(fā)生2次能量轉(zhuǎn)化。每秒完成25個工作循環(huán)，那么每秒發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的次數(shù)

為25x2=50（次）。

15.（1）21000N；（2）內(nèi)：（3）300K；（4）此時能將柴油點燃

【詳解】解：（I）若某汽車的質(zhì)量是

/n=2.1t=2100kg

那么它的重力是

G=mg=21OOkgx