2024-2025學年人教版九年級物理全一冊練習題：熱機

第04講：熱機

【考點歸納】

考點一：熱機的種類

考點二：汽油機構造和工作過程

考點三：汽油機和柴油機的辨析

考點四：熱機工作過程中的能量轉化

考點五：熱機的計算問題

【知識梳理】

知識點一：熱機

1.熱機

(1)定義：如車、船、飛機等的發(fā)動機通過燃料燃燒，獲得內(nèi)能，并利用內(nèi)能做功，像這樣的機械叫熱機。

(2)工作原理：利用內(nèi)能來做功

(3)能量轉化：化學能掇料儂-＞內(nèi)能"儂.＞機械能

(4)熱機的種類：分為蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。它們構造不同，但它們有一個共同特點，那就是

利用內(nèi)能做功。

2.內(nèi)燃機

燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。內(nèi)燃機中最常見的是汽油機和柴油機兩類。

知識點二：汽油機

1.工作原理

利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能。

2.構造

(1)主要結構：如圖所示，汽油機的主體是氣缸。氣缸上部有進氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有活塞，

活塞通過連桿與曲軸相連。

(2)沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能。

（3）試管實驗與汽油機構造比較：如圖。

3.工作過程

（1）汽油機的一個工作循環(huán)：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。通過四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工

作。

次序1234

沖程吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程

1而

工作!照

示意圖1

1g

氣門開閉進開、排閉進閉、排閉進閉、排閉進閉、排開

活塞運動

向下向上向下向上

方向

曲軸的運

半周半周半周半周

動

火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料

猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣

壓縮空氣和汽油的混體，高溫高壓氣體推動活塞

沖程的吸入汽油和空氣的混合

合物，使其內(nèi)能增加、向下運動，帶動曲軸轉動，排出廢氣

作用物

溫度升高對外做功

能的轉化機械能轉化成內(nèi)能內(nèi)能轉化成機械能

說明1個工作循環(huán)，包含4個沖程，活塞往復運動2次，曲軸和飛輪運轉2周，對外做功1次

知識點三：柴油機

1.工作原理

利用柴油在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能。

2.構造

3.汽油機與柴油機主要區(qū)別：

1.汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴；

2.汽油機吸入汽油和空氣的混合氣體，柴油機吸入空氣。

3.柴油機比汽油機效率高。

【題型歸納】

題型一：熱機的種類

1.（23-24九年級上?廣東佛山）近年來我國重大裝備層出不窮，國人倍感自豪。下列裝備的動力裝置不是熱機的是

（）

A.新能源電動汽車B.東風號遠洋輪船

C.國產(chǎn)大飛機C919D.長征五號運載火箭

【答案】A

【詳解】熱機工作時需要將燃料在汽缸內(nèi)燃燒，把燃料的內(nèi)能轉化為機械能。

A.新能源電動汽車是把電能轉化成機械能，不符合熱機的特點，故A符合題意；

BCD.東風號遠洋輪船、國產(chǎn)大飛機C919、長征五號運載火箭都是利用燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉化

成機械能的裝置，符合熱機的特點，故BCD不符合題意。

故選Ao

2.（21-22九年級上?河北保定?期末）以下機械不屬于熱機的是（）

A.蒸汽輪機B.噴氣式飛機

C.摩托車發(fā)動機D.電動自行車

【答案】D

【詳解】ABC.蒸氣輪機、噴氣發(fā)動機、摩托車發(fā)動機都是把內(nèi)能轉化成機械能的裝置，屬于熱機，故ABC不符

合題意；

D.電動自行車是利用電動機工作的，將電能轉化為機械能，不屬于熱機，故D符合題意。

故選D。

3.（2024?福建南平?一模）下列設備工作過程中使用熱機的是（）

A.“殲20”戰(zhàn)斗機B.亞運會比賽帆船

C.共享單車D.航拍無人機

【答案】A

【詳解】熱機是把內(nèi)能轉化為機械能的裝置。

A.戰(zhàn)斗機中的柴油機是熱機的一種，將內(nèi)能轉化為機械能，故A符合題意；

BC.亞運會比賽帆船、共享單車是消耗人體的化學能轉化為機械能的，故BC不符合題意；

D.航拍無人機是利用電動機工作的，將電能轉化為機械能，故D不符合題意。

故選Ao

題型二：汽油機構造和工作過程

4.（24-25九年級上?全國?課后作業(yè)）如圖是汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程，以下說法正確的是（）

甲乙丙丁

A.汽油機一個工作循環(huán)四個沖程的正確順序是：丙、甲、丁、乙

B.汽油機吸氣沖程汽缸吸進的物質(zhì)是汽油

C.若汽油機每秒做功10次，則飛輪的轉速為1200r/min

D.圖丁是做功沖程，機械能轉化為內(nèi)能

【答案】C

【詳解】A.甲圖中兩個氣門都關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，乙圖是進氣門打開，排氣門關閉，此時活塞向

下運動，是吸氣沖程，丙圖中進氣門關閉，排氣門打開，此時活塞向上運動，是排氣沖程，丁圖中兩個氣門都關閉,

火花塞點火，此時活塞向下運動，是做功沖程，所以，該內(nèi)燃機一個工作循環(huán)有四個沖程正確的順序是乙、甲、丁、

丙，故A錯誤；

B.汽油機吸氣沖程汽缸吸進的物質(zhì)是汽油和空氣混合物，故B錯誤；

C.由題知，該內(nèi)燃機每秒做功10次，每分鐘做功600次，因飛輪每轉2周對外做功一次，則飛輪的轉速為1200

r/min，故C正確；

D.圖丁是做功沖程，是把燃氣的內(nèi)能轉化為機械能，故D錯誤。

故選C。

5.（2023?廣東清遠?二模）如圖是四沖程汽油機的工作原理圖，關于汽油機正確的是（）

甲乙丙丁

A.一個工作循環(huán)的順序是甲乙丙丁B.丁圖是機械能轉化為內(nèi)能

C.獲得動力的是乙圖沖程D.丙圖吸入的是空氣

【答案】B

【詳解】ABC.甲圖：氣門都關閉，活塞向下運行，汽缸容積增大，是做功沖程，將內(nèi)能轉化為機械能，獲得動力;

乙圖：排氣門打開，活塞向上運動，汽缸容積減小，是排氣沖程，無能量轉化；丙圖：進氣門打開，活塞向下運行,

汽缸容積增大，是吸氣沖程；丁圖：氣門都關閉，活塞向上運行，汽缸容積減小，是壓縮沖程，將機械能轉化為內(nèi)

能；熱機的四個沖程依次是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，即一個工作循環(huán)的正確順序是丙丁甲乙，

故AC錯誤，B正確；

D.丙圖是吸氣沖程，汽油機吸入的是汽油和空氣的混合氣體，故D錯誤。

故選B。

6.（23-24九年級上?山東棗莊?期末）如圖是四沖程汽油機的工作循環(huán)示意圖，下列說法中錯誤的是（）

A.汽油機在吸氣沖程中吸進汽缸的是汽油和空氣的混合物

B.吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程的四個圖的排序是：丁甲丙乙

C.丙圖是做功沖程，發(fā)生的能量是把內(nèi)能轉化為機械能

D.若飛輪每分鐘轉3000轉，則每秒對外做功50次

【答案】D

【詳解】A.汽油機在吸氣沖程中吸進汽缸的是汽油和空氣的混合物，進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，

汽油和空氣的混合物進入氣缸，故A正確，不符合題意；

B.由圖可知，甲進氣門、排氣門都關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，乙排氣門打開，進氣門關閉，活塞向上運

動，是排氣沖程，丙進氣門、排氣門都關閉，活塞向下運動，是做功沖程，丁進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下

運動，是吸氣沖程，吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程的四個圖的排序是：丁甲丙乙，故B正確，不符合

題意；

C.丙圖是做功沖程，發(fā)生的能量是把內(nèi)能轉化為機械能，使汽油機獲得動力，故C正確，不符合題意；

D.若飛輪每分鐘轉3000轉，則每秒轉50轉，2轉經(jīng)歷4個沖程，對外做功1次，所以50轉對外做功25次，故D

錯誤，符合題意。

故選D。

題型三：汽油機和柴油機的辨析

7.（23-24九年級上?湖南郴州?期末）關于柴油機和汽油機的下列說法中正確的是（）

A.汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞

B.進、排氣門同時關閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程

C.柴油機在吸氣沖程中將柴油和空氣吸入汽缸

D.柴油機的壓縮沖程中，內(nèi)能轉化為機械能

【答案】B

【詳解】A.汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴，故A錯誤；

B.做功沖程和壓縮沖程中，進氣門和排氣門都是關閉的，故B正確；

C.柴油機在吸氣沖程中將空氣吸入汽缸，故C錯誤；

D.柴油機的壓縮沖程中，活塞對氣缸內(nèi)的氣體做功，將機械能轉化為內(nèi)能，故D錯誤。

故選B。

8.（2024?湖北?一模）如圖所示甲是汽油機某個沖程的工作示意圖，乙是柴油機某個沖程的工作示意圖。下列說

法正確的是（）

%i

甲乙

A.甲是汽油機的壓縮沖程，此時進氣門和排氣門均關閉

B.甲是汽油機的做功沖程，汽缸頂部的火花塞產(chǎn)生電火花

C.乙是柴油機的吸氣沖程，吸進汽缸的是空氣和柴油的混合物

D.乙是柴油機的排氣沖程，此時汽缸頂部的噴油嘴正在噴油

【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)圖示可知，兩個氣門關閉，活塞下行，汽缸頂部的火花塞產(chǎn)生電火花，為做功沖程，故A錯誤、

B正確；

CD.根據(jù)圖示可知，進氣門打開、排氣門關閉，活塞下行，為吸氣沖程；氣缸的頂部有個噴油嘴，是柴油機的吸

氣沖程，吸入的只是空氣，故CD錯誤。

故選Bo

9.（23-24九年級上?湖北黃岡?階段練習）關于汽油機和柴油機的主要區(qū)別，其中正確的是（）

A.柴油機的氣缸上是噴油嘴，汽油機的頂部有火花塞

B.在做功沖程中，柴油機的點火方式叫點燃式，汽油機的點火方式叫壓燃式

C.柴油機比汽油機笨重，功率較小

D.柴油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，汽油機吸入氣缸的只是空氣

【答案】A

【詳解】A.柴油機和汽油機的結構不同，柴油機的氣缸上是噴油嘴，汽油機的頂部有火花塞，故A正確；

B.在做功沖程，汽油機的點火方式叫點燃式，柴油機的點火方式叫壓燃式，故B錯誤；

C.柴油機比汽油機笨重，效率高，功率大，故C錯誤；

D.在吸氣沖程，柴油機吸入氣缸的只是空氣，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，故D錯誤。

故選Ao

題型四：熱機工作過程中的能量轉化

10.（24-25九年級上?全國）如圖是蒸汽機工作的原理示意圖，關于蒸汽機的工作過程中所涉及的物理知識，下列

說法正確的是（）

A.汽缸內(nèi)的蒸汽推動活塞做功，內(nèi)能轉化為機械能

B.燃料燃燒時產(chǎn)生熱量，這是將內(nèi)能轉化為化學能

C.蒸汽推動活塞做功，蒸汽的內(nèi)能增大

D.蒸汽機加裝冷凝器，能減少廢氣帶走的溫度

【答案】A

【詳解】A.汽缸內(nèi)的蒸汽推動活塞做功，消耗內(nèi)能，產(chǎn)生機械能，將內(nèi)能轉化為機械能，故A正確;

B.燃料燃燒時放出熱量，這是將化學能轉化為內(nèi)能，故B錯誤；

C.蒸汽推動活塞做功，將內(nèi)能轉化為機械能，內(nèi)能減小，故C錯誤；

D.廢氣帶走的不是溫度，帶走的是熱量，故D錯誤。

故選Ao

11.（2024?湖南永州?二模）如圖所示的實驗裝置中，一個裝有適量水的試管通過橡膠塞密封。當水被加熱一段時間

后，橡膠塞被推出，同時管口出現(xiàn)了大量“白氣下列說法正確的是（）

A.管口出現(xiàn)的“白氣”是水蒸氣

B.水蒸氣推出橡膠塞導致水蒸氣內(nèi)能增加

C.水被加熱的過程中，其內(nèi)能是通過熱傳遞的方式改變的

D.水蒸氣推出橡膠塞與汽油機壓縮沖程能量轉化情況相同

【答案】C

【詳解】A.管口出現(xiàn)的“白氣”是水蒸氣液化形成的小水滴，故A錯誤；

B.水蒸氣推出橡膠塞，水蒸氣對外做功導致水蒸氣內(nèi)能減少，故B錯誤；

C.用酒精燈給水加熱，酒精燃燒時是將化學能轉化為內(nèi)能，是通過熱傳遞的方式使得試管和試管內(nèi)水的內(nèi)能增加

的，故c正確；

D.試管內(nèi)水蒸氣將軟木塞沖出的實驗過程中，利用內(nèi)能做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉化為軟木塞的機械能；汽油機的

壓縮沖程是將機械能轉化成內(nèi)能，兩者的能量轉化形式不同，故D錯誤。

故選C。

12.（23-24九年級上?河北保定?期末）如圖所示，用酒精燈給試管中的水加熱，水溫上升，直至沸騰一段時間后，

會看到試管口的塞子被推出。下列描述正確的是（）

A.酒精燃燒將內(nèi)能轉化為化學能

B.水蒸氣推出塞子的過程中水蒸氣的內(nèi)能轉化為塞子的機械能

C.水蒸氣推出塞子導致水蒸氣內(nèi)能增加

D.水蒸氣對塞子做功，其能量轉化與汽油機壓縮沖程的能量轉化相同

【答案】B

【詳解】A.酒精的燃燒過程中能量轉化是將化學能轉化為內(nèi)能，故A錯誤；

BCD.水蒸氣膨脹對塞子做功，將水蒸氣的內(nèi)能轉化為木塞的機械能，水蒸氣的內(nèi)能減少；能量轉化情況與汽油機

的做功沖程相同，故B正確，CD錯誤。

故選B。

題型五：熱機的計算問題

13.（24-25九年級上?全國?單元測試）汽油機的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成的，其中獲得動力的沖程

是,一臺某型號單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1200r/min,則汽油機每秒鐘完成個沖程，對外做

功次。

【答案】做功沖程4010

【詳解】[1]在汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程中，獲得動力的沖程是做功沖程，將高溫高壓的燃料點燃，燃燒形成

高溫高壓的燃氣膨脹做功，將內(nèi)能轉化為機械能。

[2][3]汽油機完成1個工作循環(huán)，完成四個沖程，飛輪轉2轉，對外做功1次

1200r/min=20r/s

即每秒完成10個工作循環(huán)，完成40個沖程，對外做功10次。

14.（2024?安徽池州?二模）汽油機在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹對外做功，從而將燃氣的內(nèi)能轉化為機車的機

械能。若汽油機每秒對外做功25次，則汽油機Imin完成了一個沖程。

【答案】6000

【詳解】汽油機完成一個工作循環(huán)，要經(jīng)過4個沖程，燃氣對外做功1次，活塞往返2次，飛輪轉動2周，若該汽

油機每秒對外做功25次，則每秒完成100次沖程，則該汽油機Imin完成了6000次沖程。

15.（2024?山東德州?二模）如甲圖所示的實驗裝置，當塞子從試管口噴出時，水蒸氣的內(nèi)能轉化為塞子的o

這個能量轉化過程與汽油機工作時圖（選填“乙”或“丙”）的能量轉化過程一樣，若一臺單缸四沖程汽油機

飛輪的轉速為2400r/min,則該汽油機1s內(nèi)對外做功次。

【答案】機械能（或動能）乙20

【詳解】口][2][3]當試管內(nèi)水被酒精燈加熱后，水蒸氣的內(nèi)能逐漸增大，最后會把塞子沖出去，水蒸氣的內(nèi)能轉化

為塞子的機械能，汽油機的做功沖程是汽油燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉化為曲軸的機械能，因此這一現(xiàn)象與做功沖程能量轉

化相同，圖乙中兩氣門關閉，活塞下行，火花塞有火花，是做功沖程，若一臺單缸四沖程汽油機飛輪的轉速為

2400r/min,則Is內(nèi)汽油機曲軸轉動次數(shù)為40,一個工作循環(huán)中，曲軸轉動兩周，對外做功一次，所以汽油機1s內(nèi)

對外做功20次。

【高分演練】

一、單選題

16.（24-25九年級上?黑龍江哈爾濱）關于單缸四沖程汽油機，下列說法正確的是（）

A.汽油機的熱機效率低于蒸汽機的熱機效率

B.通過改進結構可以使汽油機的效率達到100%

C.除做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的

D.汽油機每個工作循環(huán)對外做功2次

【答案】C

【詳解】A.汽油機的效率要大于蒸汽機的效率，故A錯誤；

B.熱機在工作時，總要克服機器零件間的摩擦做功，還有熱量的散失，導致熱機的熱效率總小于100%,所以改進

結構不能使汽油機的效率達到100%,故B錯誤;

C.四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成的；在汽油機工作的四個沖程中，只

有做功沖程對外做功，其它沖程是靠飛輪的慣性來工作的，故c正確；

D.汽油機的一個工作循環(huán)是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成的，只對外做功一次，故D錯誤。

故選C。

17.（24-25九年級上?山東濱州?開學考試）關于熱機，下列說法正確的是（）

A.汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞

B.汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的

C.柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸

D.改正技術后，熱機的效率可以達到100%

【答案】B

【詳解】A.由汽油機和柴油機的結構可知，汽油機的頂部有火花塞，柴油機的頂部有噴油嘴，故A錯誤；

B.汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的，故B正確；

C.柴油機在吸氣沖程中，只將空氣吸入氣缸，故C錯誤；

D.熱機在工作時不可避免地有能量的損耗與散失，故熱機的效率不可能達到100%,故D錯誤。

故選B。

18.（24-25九年級上?全國?課后作業(yè)）有關汽油機和柴油機的異同，下列說法錯誤的是（）

A.汽油機與柴油機使用的燃料不同

B.柴油機一般用于大型、重型機械，汽油機一般用于輕型、小型機械

C.吸氣沖程，汽油機吸入的只有空氣，柴油機吸入的是柴油和空氣的混合物

D.柴油機壓縮沖程末的溫度比汽油機高

【答案】C

【詳解】A.柴油機和汽油機都屬于內(nèi)燃機，汽油機與柴油機使用的燃料不同，柴油機使用柴油，汽油機使用汽油,

故A正確，不符合題意；

BD.柴油機屬于壓燃式，壓縮沖程末的溫度比汽油機高，燃料燃燒更完全，效率比汽油機高，所以柴油機一般用

于大型、重型機械，汽油機一般用于輕型、小型機械，故BD正確，不符合題意；

C.工作過程中，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入的是空氣，故C錯誤，符合題意。

故選C。

19.（2024?甘肅蘭州?中考真題）如圖所示，用酒精燈對試管加熱，等水沸騰后，可以看到蒸汽把軟木塞頂跑。下列

A.用酒精燈加熱試管，水內(nèi)能的增加是通過做功的方式實現(xiàn)的

B.蒸氣把軟木塞頂跑的過程，實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉化

C.蒸氣把軟木塞頂跑的過程，相當于汽油機的排氣沖程

D.試管口出現(xiàn)的白霧是水汽化后形成的水蒸氣

【答案】B

【詳解】A.加熱水的過程中，酒精燈火焰的溫度較高，水溫較低，熱量從火焰轉移到水，通過熱傳遞的方式，使

水的內(nèi)能增加，故A錯誤；

BC.蒸氣把軟木塞頂跑的過程，水蒸氣的內(nèi)能轉化為軟木塞的機械能，在汽油機的做功沖程中，內(nèi)能轉化為機械能,

故B正確，C錯誤；

D.水蒸氣把軟木塞向上沖起時，水蒸氣的內(nèi)能減少，溫度降低，液化為小水滴，在試管口形成“白霧”，故D錯誤。

故選B。

20.（2024?甘肅臨夏?中考真題）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活不可缺少的交通工具。下列關于汽車的說法正確的是（）

A.汽車的動力由內(nèi)燃機提供，單缸四沖程汽油機的飛輪每轉一圈，對外做功一次

B.汽車的輪胎刻有花紋，是為了增大接觸面的粗糙程度，從而增大摩擦力

C.靜止在水平地面上的汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力是一對平衡力

D.汽車的安全帶可以減小突然加速時由于慣性帶來的傷害

【答案】B

【詳解】A.汽車的動力由內(nèi)燃機提供，汽油機工作一個循環(huán)對外做功1次，單缸四沖程汽油機完成一個工作循環(huán),

飛輪每轉2圈，故A錯誤；

B.汽車的輪胎刻有花紋，是使接觸面粗糙，通過增大接觸面的粗糙程度，增大摩擦力的，故B正確；

C.靜止在水平地面上的汽車對地面的壓力和地面對汽車的支持力是一對相互作用力，故C錯誤；

D.突然減速時，人因為慣性會具有向前的運動趨勢，因此汽車的安全帶可以減小突然減速時由于慣性帶來的傷害,

故D錯誤。

故選B。

21.（2024?江蘇南通?二模）2024年4月24日是第九個“中國航天日”。物理社團的涵涵制作了水火箭，如圖是水火

箭的簡易原理圖。使用打氣筒向水火箭內(nèi)不斷打氣，當內(nèi)部氣體壓強增大到一定程度時，會使水從水火箭中向下噴

出，從而使水火箭升空。以下說法錯誤的是（）

打

氣

筒

A.打氣時，水火箭內(nèi)部空氣的內(nèi)能增大

B.水火箭頭部做成流線型是為了減小空氣阻力

C.水向下噴出會使水火箭升空是由于力的作用是相互的

D.打氣筒打氣時能量轉化過程與汽油機的做功沖程相同

【答案】D

【詳解】A.打氣時，水火箭中的空氣做功，水火箭中空氣的內(nèi)能在增大，故A正確，不符合題意；

B.水火箭頭部做成流線型，減小了與空氣的接觸面積，這是為了減小空氣阻力，故B正確，不符合題意；

C.水火箭向下噴水，給水一個向下的力，由于物體間力的作用是相互的，水給水火箭一個向上的力，使水火箭升

空，故C正確，不符合題意；

D.向打氣筒內(nèi)打氣的過程是機械能轉化為內(nèi)能，汽油機的做功沖程中內(nèi)能轉化為機械能；能量轉化方式是不相同

的，故D錯誤，符合題意。

故選D。

22.（23-24九年級上?河北邢臺?階段練習）關于汽油機，下列說法正確的是（）

A.吸氣沖程，活塞向上運動，吸入空氣

B.排氣沖程，活塞向下運動，排氣門關閉

C.壓縮沖程，活塞向上運動，內(nèi)能轉化為機械能

D.做功沖程，活塞向下運動，內(nèi)能轉化為機械能

【答案】D

【詳解】A.吸氣沖程，進氣門打開，活塞向下運動，吸入空氣和汽油的混合物，故A錯誤；

B.排氣沖程，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出汽缸，故B錯誤；

C.壓縮沖程，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，此過程是機械能轉化為內(nèi)能的過程，

故C錯誤；

D.做功沖程，進氣門和排氣門都關閉，燃料燃燒，推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，內(nèi)能轉化為機械能，與圖

一致。故D正確。

故選D。

23.（23-24九年級上?湖南株洲?期末）如圖甲為航母上簡化的蒸汽彈射裝置,能帶動艦載機在兩秒鐘內(nèi)達到起飛速

度，如圖乙為汽油機的工作沖程。下列說法正確的是（）

牽引索一

*擊

蒸汽活塞①

③④

甲乙

A.氣缸內(nèi)的蒸汽推動活塞后，內(nèi)能增加

B.艦載機獲得牽引力是因為氣缸內(nèi)的蒸汽體積膨脹,從而推動活塞

C.從能量轉化角度看，蒸汽彈射裝置工作時與圖乙中①所示的原理相似

D.從能量轉化角度看，圖乙中③沖程是把機械能轉化為內(nèi)能

【答案】B

【詳解】A.氣缸內(nèi)的蒸汽推動活塞后，對外做功，氣缸內(nèi)蒸汽的內(nèi)能會變小，故A錯誤；

B.艦載機獲得牽引力是因為氣缸內(nèi)的蒸汽體積膨脹從而推動活塞，對外做功，內(nèi)能轉化為機械能，使艦載機獲得

動力，故B正確；

CD.蒸汽彈射裝置工作時將內(nèi)能轉化為機械能，與做功沖程相同，與圖乙中③兩氣門關閉，活塞向下運動，為做

功沖程，①中兩氣門關閉，活塞向上運動，為壓縮沖程，將機械能轉化為內(nèi)能。故CD錯誤。

故選B。

24.（24-25九年級上?全國?假期作業(yè)）在做功沖程中，汽油機燃氣的壓強可達5.0xl（）5pa,柴油機燃氣的壓強可達

1.0xl06Pa,如果汽油機和柴油機的活塞面積、活塞運動的距離都相同，則在一個做功沖程中柴油機與汽油機做功之

比是（）

A.1：2B.1：1C.2：1D.4：1

【答案】C

【詳解】汽油機和柴油機的活塞面積、活塞運動的距離都相同，則說明汽油機和柴油機的活塞面積S之比為

運動距離s之比為1：1；燃氣壓強之比為

5.0xl05Pa：1.0xl06Pa=l：2

則柴油機與汽油機做功之比為

p柴SSp柴2

W汽《sPnSsp汽I

故選c。

二、填空題

25.（24-25九年級上?黑龍江哈爾濱?開學考試）柴油機和汽油機的主要區(qū)別在于，汽油機在吸氣沖程中吸入汽油和

空氣的混合物，而柴油機吸入的只有,構造上柴油機頂端有噴油嘴，而汽油機頂部有。

【答案】空氣火花塞

【詳解】[1]⑵工作過程中，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入的是空氣。汽油機汽缸頂部有一個火

花塞，柴油機汽缸頂部是一個噴油嘴。

26.（24-25九年級上?黑龍江哈爾濱?開學考試）轉速為1200r/min的四沖程單缸內(nèi)燃機，則1s內(nèi)完成了40個沖程,

做次功。

【答案】10

【詳解】若飛輪轉速是1200r/min=20r/s,表示每秒飛輪轉動20圈。飛輪每轉動2圈，經(jīng)歷四個沖程，對外做功1

次，完成一個工作循環(huán)。完成40個沖程，則對外做功10次。

27.（24-25九年級上?全國?課前預習）內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)由、、、

四個沖程組成。一臺某型號單缸四沖程汽油機的飛輪速度是1200r/min,則汽油機每秒鐘對外做功次。

【答案】吸氣壓縮做功排氣10

【詳解】內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，曲軸轉動二周，對外做功一

次。汽油機的飛輪速度是

則汽油機每秒鐘對外做功

效=10次

2r

28.（2024-江蘇蘇州?二模）柴油機的構造與汽油機類似，不同點在于柴油機有一個噴油嘴而沒有火花塞，其壓縮沖

程結束時，氣缸內(nèi)氣體被壓縮為高溫氣體，溫度超過柴油的燃點，此時由噴油嘴向氣缸內(nèi)噴入霧化的柴油，柴油迅

速燃燒，從而推動活塞做功，則如圖中圖是柴油機的做功沖程，柴油燃燒時將能轉化為能。

甲乙

【答案】甲化學內(nèi)

【詳解】[1]圖中甲圖燃料燃燒，氣體對外做功，內(nèi)能轉化為機械能，活塞向下移動，所以圖甲表示的是做功沖程。

[2][3]柴油燃燒時向外放熱，將儲存的化學能轉化為內(nèi)能。

29.（2024?廣東江門?一模）2024年春運期間大雪，高鐵運行受阻，“綠皮老祖”內(nèi)燃機車頭再次披掛上陣，將電力機

車牽引出被困路段，送春運旅客回家。如圖是單缸四沖程汽油機的某個沖程，由圖可看出它正處于沖程，

若此沖程中平均推力為3000N,活塞移動的距離為50cm,此沖程對外做功J,已知飛輪轉速為2400r/min,

這臺汽油機的功率為Wo

【答案】做功1.5xl033xl04

【詳解】由圖中可以看出，兩氣門關閉，活塞下行，火花塞有火花，是汽油機的做功沖程，此沖程對外做

功

PF=F5=3000Nx50xl0-2m=1.5xl03J

飛輪轉速為2400r/min,則Imin對外做功1200次，所做總功為

36

W&=?fF=1200xl.5xl0J=1.8xl0J

這臺汽油機的功率為

/1.8X106J

=3X104W

t60s

三、實驗題

30.(23-24九年級上?河南南陽?階段練習)在“做功可以改變物體內(nèi)能”的實驗中，老師演示了兩個實驗:

(1)實驗一：如圖甲，把活塞迅速壓下去，觀察到硝化棉燃燒，下壓活塞的過程中是將轉化為(均選填

“化學能”“內(nèi)能”或“機械能”);

(2)實驗二：如圖乙，向裝有少量水的瓶子內(nèi)不斷打氣，使得瓶內(nèi)的氣壓增大，最終瓶塞跳起來。瓶塞“跳起”過

程中的能量轉化情況跟內(nèi)燃機的沖程的能量轉化情況一樣，內(nèi)能(選填“增加”或“減少”)。

【答案】機械能內(nèi)能做功減少

【詳解】

(1)口］⑵實驗一中，把活塞迅速壓下去，活塞壓縮氣體做功，空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花著火點，使

棉花燃燒；這個過程中是把機械能轉化為內(nèi)能。

(2)[3][4]實驗二中，瓶內(nèi)氣體膨脹對瓶塞做功，氣體自身的內(nèi)能減少，溫度降低，將內(nèi)能轉化為機械能，內(nèi)燃機

的做功沖程將內(nèi)能轉化為機械能。瓶塞“跳起”過程中的能量轉化情況跟內(nèi)燃機的做功沖程能量轉化相同。

31.(23-24九年級上?山東德州?階段練習)如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會

把木塞沖開，有的同學由這個裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機。

(1)酒精燈燃燒,能轉化為能;

(2)水的溫度升高，水汽化產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣，增加了試管內(nèi)物質(zhì)的能;

(3)水蒸氣沖開瓶塞后，水蒸氣的溫度，(填“升高”或“降低”或“不變”)內(nèi)能；此過程是通過(做

功/熱傳遞)的方式來改變水蒸氣內(nèi)能;

(4)水蒸氣沖開瓶塞的過程，—能轉化為能，這相當于四沖程內(nèi)燃機的沖程。

【答案】化學內(nèi)內(nèi)降低減小做功內(nèi)機械做功

【詳解】(1)酒精燈燃燒，消耗化學能，產(chǎn)生內(nèi)能，將化學能轉化為內(nèi)能。

(2)[3]水的溫度升高，這是用熱傳遞方法增加了水的內(nèi)能。

(3)[4][5][6]水蒸氣沖開瓶塞后，由于水蒸氣對瓶塞做功，水蒸氣的內(nèi)能轉化為瓶塞的機械能，所以水蒸氣的內(nèi)能

減小，溫度降低。此過程是通過做功的方式來改變水蒸氣的內(nèi)能。

(4)[7][8][9]水蒸氣沖開瓶塞的過程，水蒸氣的內(nèi)能減少，活塞的機械能增加，因此是將水蒸氣的內(nèi)能轉化為瓶塞

的機械能；四沖程內(nèi)燃機的做功沖程是將內(nèi)能轉化為機械能，故這一過程的能量轉化情況與內(nèi)燃機做功沖程相同。

四、計算題

32.(23-24九年級上?云南昭通?階段練習)某四沖程內(nèi)燃機，飛輪轉速為300r/min,活塞面積為120cm2,行程s

是0.3m,假如做功沖程中燃氣的平均壓強是5x105pa。求：

(1)做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力。

(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功。

(3)內(nèi)燃機的功率。

【答案】(1)6000N；(2)1800J；(3)4500W

【詳解】解：(1)活塞的面積

S—120cm2=0.012m2

F

由?=下得，做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力

尸=〃S=5xlO5PaxO.012m2=6000N

(2)氣體每次膨脹對活塞做的功

次=R=6000Nx0.3m=1800J

(3)300r/min表示每分鐘曲軸轉動300轉，每兩轉對外做功一次，所以每分鐘做功150次，內(nèi)燃機每分鐘做的功

^=150^=150x1800J=2.7xio5J

則內(nèi)燃機的功率

cW2.7x10"

P=—=----=4500W

t60s

答：(1)做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為6000N；

(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為1800J；

(3)內(nèi)燃機的功率為4500W。

33.(23-24九年級上?內(nèi)蒙古呼和浩特?期中)某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞橫截面積為5x10-3n?,一個沖程活塞

在汽缸中移動的距離是50mm,滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為8xl()5pa,當汽油機滿負荷工作時(不計

摩擦)，求：

(1)做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；

(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功。

【答案】⑴4000N；(2)200J

【詳解】解：(1)由夕=守得做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為

5-32

F=jp5=8xl0Pax5xl0m=4000N

(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為

W=Fs=4000Nx50x10-3m=200J

答：(1)做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力為4000N；

(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功為200J。

五、綜合題

34.(23-24九年級上?廣東陽江?期末)如圖是小蒜同學做的一組實驗，觀察實驗完成填空:

空氣力[

甲乙

（1）如圖甲所示，迅速向下擠壓活塞，活塞壓縮氣體使氣體內(nèi)能，溫度升高，觀察到硝化棉被引燃，該過

程是將機械能轉化為能；該過程的能量轉化情況與汽油機的沖程相同。

（2）如圖乙所示，把一個底端密閉的薄壁金屬管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞緊，用繩子在管外

繞幾圈并迅速地來回拉動，一會兒看到塞子被彈起，筒口出現(xiàn)“白氣”；塞子被彈起，原因是筒內(nèi)氣體膨脹對活塞做

功，筒內(nèi)氣體內(nèi)能，內(nèi)能轉化為能.筒口出現(xiàn)“白氣”，原因是水蒸氣遇冷（填物態(tài)變化）成小

液滴形成的。

【答案】增加內(nèi)壓縮減少機械液化

【詳解】（1）[1]⑵活塞壓縮氣體，對氣體做了功，使氣體的內(nèi)能增加，將機械能轉化為內(nèi)能。

[3]汽油機的壓縮沖程中機械能轉化為內(nèi)能，與此的能量轉化情況相同。

（2）[4][5]筒內(nèi)氣體推動活塞，對活塞做了功，物體對外做功，本身內(nèi)能減小，內(nèi)能轉化為活塞的機械能。

[6]筒內(nèi)氣體內(nèi)能減小，溫度降低，水蒸氣在溫度降低時液化成為小水珠，就是我們看到的白氣。

35.（23-24九年級上?江蘇常州?期中）國產(chǎn)油電混合動力汽車。

（1）汽油機是熱機的一種，如圖所示是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，此時它正處在沖程。該沖程將內(nèi)能轉

化為能；

（2）汽油機的飛輪轉速為2400r/min,則在Is內(nèi)，汽油機完成個沖程，對外做功的次數(shù)是次；

（3）發(fā)動機散熱器常用水做冷卻劑，是因為水的大；

（4）該汽車在高速公路上以108km/h的速度勻速行駛了Imin,發(fā)動機的功率始終保持72kW不變，該過程中發(fā)動

機做的功為J，發(fā)動機牽引力的大小為N?

【答案】做功機械8020比熱容4.32x1062400

【詳解】（1）[1]⑵從圖中可以看出，兩氣門關閉，火花塞點火和活塞向下移動的特點，可以判斷這個沖程是做功沖

程，將內(nèi)能轉化為了機械能。

（2）[3][4]汽油機的飛輪的轉速為

2400r/min=40r/s

即飛輪在1內(nèi)轉40圈，由于飛輪轉動兩圈，完成一個工作循環(huán)，四個沖程，對外做功一次，所以1s內(nèi)該汽油機完

成80個沖程，對外做功20次。

（3）[5]用水做冷卻劑是因為水的比熱容大，與其它相同質(zhì)量的物質(zhì)相比，在升高相同的溫度時，吸收的熱量多，

冷卻效果好。

（4）[6][7]發(fā)動機所做的功

%72x103wx60s=4.32x106j

汽車的速度