要点梳理
(1)热机的共同特点是将燃料的能通过燃烧转化为能，然后通过做功，把能转化为能。
(2)汽油机和柴油机都是使燃料在机器内部燃烧的热机——内燃机。
①汽油机:由吸气、、、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作;一个工作循环,完成四个冲程,活塞往复运动次,曲轴(或飞轮)转动圈,对外做功次。
②柴油机:构造与汽油机相似,气缸顶部没有,而有一个。
(3)热机工作时,用来做的能量与燃料完全燃烧时放出的能量之比,叫做热机的效率,其计算公式为$\eta=\frac{W}{Q_{放}} × 100\%$。

(1)化学 内 内 机械 (2)①压缩 做功 2 2 1 ②火花塞 喷油嘴 (3)有用功

【分析】
本题是热机相关的基础概念填空题，需结合课本中热机的能量转化、内燃机（汽油机和柴油机）的工作原理及结构、热机效率的定义等核心知识点进行填空，准确识记这些基础内容即可完成解答。
【解析】
(1) 燃料储存化学能，燃烧时将化学能转化为内能，再通过做功过程把内能转化为机械能，故依次填化学、内、内、机械；
(2) ①汽油机的工作冲程为吸气、压缩、做功、排气；一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴（飞轮）转动2圈，仅做功冲程对外做功1次，故依次填压缩、做功、2、2、1；
②汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部无火花塞，有喷油嘴，故依次填火花塞、喷油嘴；
(3) 热机效率的定义是：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，故填有用功。
【答案】
(1)化学 内 内 机械 (2)①压缩 做功 2 2 1 ②火花塞 喷油嘴 (3)有用功
【知识点】
热机能量转化、内燃机工作原理、热机效率
【点评】
本题考察热机章节的基础识记内容，是理解热机工作原理的核心基础，难度较低，只要掌握课本基础知识点即可轻松作答。
【难度系数】
0.8

1. 2025年10月31日23时44分，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，将三名航天员送入太空。运载火箭的发动机（选填“是”或“不是”）热机，发动机内燃料燃烧时发生的能量转化是。

1. 是 化学能转化为内能

【分析】首先明确热机的核心定义：热机是利用内能做功，将内能转化为机械能的装置。运载火箭的发动机工作时，依靠燃料燃烧产生的内能推动火箭运动，属于利用内能做功的装置，据此判断其是否为热机；接着回忆燃料燃烧的能量转化规律：燃料本身储存化学能，燃烧过程中会将化学能释放并转化为内能，据此确定能量转化形式。
【解析】热机的本质是利用内能做功的机械，运载火箭的发动机通过燃料燃烧释放的内能推动火箭运动，符合热机的特征，因此是热机；燃料燃烧时，消耗自身的化学能，转化为内能释放出来，所以能量转化为化学能转化为内能。
【答案】是 化学能转化为内能
【知识点】热机的概念、能量的转化
【点评】本题考查热机的基本概念和能量转化的判断，属于基础识记类题目，难度较低，主要检验学生对相关基础知识的掌握情况。
【难度系数】0.8

2. 汽油机的点火方式是。吸气冲程吸入气缸的是。压缩冲程的特点:压缩混合物,活塞对混合物,使混合物的内能,温度,此过程的能量转化是。做功冲程的特点:产生火花,混合物猛烈燃烧,形成高温、高压气体,推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,此过程的能量转化是。做功冲程依靠自身能量来完成动作,其他三个冲程依靠飞轮的来完成动作。

2. 点燃式 汽油和空气的混合物 做功 增加 升高 机械能转化为内能 火花塞 内能转化为机械能 惯性

【分析】本题考查四冲程汽油机的相关基础知识，解题时需逐一回忆汽油机各冲程的关键特征、点火方式、吸入物质、能量转化及辅助冲程的完成依靠，准确对应每个空的标准表述即可。
【解析】汽油机的点火方式为点燃式，与柴油机的压燃式不同；吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物；压缩冲程里，活塞对混合气体做功，机械能转化为内能，使混合物的内能增加、温度升高；做功冲程中，火花塞产生火花点燃混合气体，内能转化为机械能；除做功冲程外，其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成。
【答案】点燃式 汽油和空气的混合物 做功 增加 升高 机械能转化为内能 火花塞 内能转化为机械能 惯性
【知识点】四冲程汽油机的工作原理、内燃机的能量转化、汽油机的冲程特点
【点评】本题为热学中内燃机部分的基础识记题，主要考查学生对汽油机核心知识点的准确记忆，难度较低，是该章节的常考基础内容。
【难度系数】0.8

3. 柴油机的点火方式是；吸气冲程吸入气缸的是，其余工作原理基本和汽油机的相同。

3. 压燃式 空气

【分析】
要解答本题，需明确柴油机与汽油机的核心工作差异：一是点火方式，汽油机依靠火花塞点燃混合气，柴油机因压缩程度大，缸内温度高，采用压燃式点火；二是吸气冲程的吸入物，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机为保证压燃效果，仅吸入空气，柴油在压缩冲程末喷入。准确记忆这两个知识点即可完成填空。
【解析】
柴油机在压缩冲程中，压缩程度远大于汽油机，气缸内空气温度达到柴油的燃点，无需火花塞点火，这种点火方式为压燃式；吸气冲程时，柴油机只将空气吸入气缸，柴油是在压缩冲程末期由喷油嘴喷入的，因此吸气冲程吸入的是空气。
【答案】
压燃式；空气
【知识点】
柴油机点火方式；柴油机吸气冲程；内燃机的特点
【点评】
本题考查柴油机的基础工作特性，属于初中物理热学部分的识记类基础题，难度较低，是考试中常见的基础考点，需准确区分汽油机与柴油机的差异。
【难度系数】
0.7

4.某汽油机在工作过程中，对外做有用功的能量是燃料完全燃烧所释放能量的四分之一，则此汽油机的热机效率是。

4. 25%

【分析】首先明确热机效率的定义：热机效率是热机对外做的有用功的能量与燃料完全燃烧释放的总能量的比值。解题时直接利用题目给出的有用功能量和总能量的比例关系，结合热机效率公式计算即可。
【解析】根据热机效率公式：$\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{总}}×100\%$，题目中有用功能量是燃料完全燃烧释放总能量的$\frac{1}{4}$，即$\frac{W_{有用}}{Q_{总}}=\frac{1}{4}$，代入公式得：$\eta=\frac{1}{4}×100\%=25\%$。
【答案】25%
【知识点】热机效率
【点评】本题考查热机效率的基本概念，属于基础题型，只需牢记热机效率的定义就能快速解答。
【难度系数】0.9

5. 下列关于热机和环境保护的说法正确的是
（）

A.热机排出的尾气中没有有害物质
B.电动汽车、太阳能汽车等新型汽车的研发
不利于节能减排
C.热机都是利用汽油作燃料的
D.热机的大量使用会造成环境污染

5. D

【分析】本题为热机与环境保护相关的选择题，需逐一分析各选项，结合热机的燃料类型、尾气成分及新型汽车的特点判断正误，通过排除错误选项确定正确答案。
【解析】
选项A：热机工作时，燃料燃烧会产生一氧化碳、氮氧化物、烟尘等有害物质，随尾气排出，并非没有有害物质，故A错误；
选项B：电动汽车、太阳能汽车等新型汽车，不使用或较少使用化石燃料，能减少污染物排放，利于节能减排，故B错误；
选项C：热机的燃料种类多样，除汽油外，还有柴油、天然气、氢气等，并非都以汽油为燃料，故C错误；
选项D：热机大量使用时，会排放大量废气（如二氧化碳、二氧化硫等），造成大气污染等环境问题，故D正确。
【答案】D
【知识点】热机与环境保护，热机的燃料
【点评】本题考查热机的相关知识及环境保护常识，属于基础识记类题目，难度较低，学生只需掌握热机的基本特点、对环境的影响以及新型节能汽车的作用即可解答。
【难度系数】0.3

6. [跨学科·化学]光发动机可用于卫星的能源补充,原理如图所示,密闭气室中四氧化二氮($\ce{N_{2}O_{4}}$)在光照下分解,使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应,控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的冲程。

变式训练
[2024·通辽中考]课外活动中,某同学将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上,握住上下两部分,用力拧成如图所示的形状,会看到瓶盖被弹出,并发出爆响声,同时瓶口出现白雾。拧瓶子过程中瓶盖弹出前跟汽油机的冲程类似,瓶盖被弹出时,瓶内气体的内能会而导致温度降低,出现白雾。

6. 做功 【变式训练】压缩 减小

【分析】首先明确汽油机冲程的能量转化特点：做功冲程是内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转化为内能；做功可改变物体内能，物体对外做功时内能减小，外界对物体做功时内能增大。对于原题目，活塞右移是气体推动活塞，属于内能转化为机械能，对应做功冲程；变式训练中，瓶盖弹出前，人对瓶内气体做功，机械能转化为内能，对应压缩冲程；瓶盖弹出时，气体对外做功，内能减小，温度降低形成白雾。
【解析】原题目：光发动机中，四氧化二氮分解使气室气压增大，推动活塞右移，该过程是气体的内能转化为活塞的机械能，汽油机的做功冲程正是将内能转化为机械能，因此活塞右移相当于汽油机的做功冲程。变式训练：拧瓶子过程中，瓶盖弹出前，人对瓶内气体做功，机械能转化为气体的内能，与汽油机压缩冲程（活塞对气缸内气体做功，机械能转化为内能）的能量转化类似；瓶盖被弹出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶口的水蒸气遇冷液化形成白雾。
【答案】做功；【变式训练】压缩；减小
【知识点】汽油机冲程、内能的改变
【点评】本题为跨学科题目，结合化学原理与物理知识，考查学生对汽油机冲程、内能改变的理解及知识迁移能力，需准确分析能量转化过程，难度适中。
【难度系数】0.6