4. 世界上很多发明的创意都是受到生活现象的启发而萌生的，如蒸汽机和汽油机，它们工作时，是将燃料的转化为，最终转化为。如图所示的模拟实验中，图甲为水蒸气驱动叶轮转动，图乙为上升的热空气驱动叶轮转动，则图是汽油机的工作原理图。

4. 化学能 内能 机械能 乙

【分析】
要解答本题，需掌握热机的能量转化规律，以及蒸汽机和汽油机的工作原理差异。首先，燃料燃烧时，会将自身储存的化学能释放出来转化为内能；热机工作时，通过做功将内能转化为机械能。接着区分两个模拟图：图甲是水蒸气驱动叶轮，对应蒸汽机（利用水蒸气的内能做功）；图乙是燃烧产生的热空气驱动叶轮，对应汽油机（汽油机依靠燃料燃烧产生的高温高压燃气做功），由此可判断对应关系。
【解析】
1. 能量转化：燃料具有化学能，燃烧过程中，化学能转化为内能；热机的工作过程是将内能转化为机械能，因此依次填入化学能、内能、机械能。
2. 原理图判断：蒸汽机的工作介质是水蒸气，利用水蒸气的内能驱动机械，对应图甲；汽油机的工作介质是燃料燃烧产生的高温高压燃气（热空气），利用燃气的内能驱动机械，对应图乙，所以图乙是汽油机的工作原理图。
【答案】
化学能 内能 机械能 乙
【知识点】
能量的转化、热机的工作原理
【点评】
本题考查热机的能量转化及不同热机的工作原理，属于基础题，需准确理解热机的能量流向，区分蒸汽机与汽油机的工作介质，难度不大。
【难度系数】
0.7

5. 航母上的蒸汽弹射器简化图如图所示，蒸汽弹射器可在短时间内将舰载机加速至起飞速度。气缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞对外，使舰载机获得巨大的推力，此过程中蒸汽的温度（填“升高”或“降低”）。

5. 做功 降低

【分析】
要解决这道题，需明确做功与内能变化的关系：当气体体积膨胀时，会对外做功；而物体对外做功时，自身内能会减小，内能的变化会影响温度，内能减小则温度降低，据此分析填空。
【解析】
气缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞，活塞在蒸汽的推力方向上移动了距离，因此蒸汽对外做功；根据做功改变内能的规律，物体对外做功时，自身的内能会减少，而内能与温度相关，内能减少时温度会降低，所以此过程中蒸汽的温度降低。
【答案】
做功；降低
【知识点】
做功改变内能、内能与温度的关系
【点评】
本题考查做功改变物体内能的基础知识点，难度不大，需学生掌握物体对外做功时内能和温度的变化规律。
【难度系数】
0.6

6. 老师在物理课上做的热机工作原理模拟实验如图所示，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。
（1）橡皮塞向下压时，其能量转化与汽油机工作四冲程中的冲程相同。
（2）若想让橡皮塞弹得更远，则可行的方法是
（答出一条即可）。

6. (1)压缩 (2)橡皮塞下压更长距离（合理即可）

【分析】
要解答本题，需先明确实验过程中的能量转化：（1）下压橡皮塞时，是对气体做功，机械能转化为内能，需对应汽油机冲程的能量转化；（2）橡皮塞弹出是内能转化为机械能，要让它弹得更远，需增加气体内能，据此思考可行方法。
【解析】
（1）下压橡皮塞时，对玻璃管内的气体做功，将机械能转化为气体的内能；汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的气体，同样是机械能转化为内能，因此二者能量转化相同，对应压缩冲程。
（2）橡皮塞向上弹出时，管内气体的内能转化为橡皮塞的机械能，要使橡皮塞弹得更远，需增大气体的内能，可行的方法有：下压橡皮塞时下压更长距离（对气体做更多功，增加气体内能），或增加玻璃管内酒精的量（燃烧后释放更多内能）等，答出一条合理即可。
【答案】
（1）压缩；（2）橡皮塞下压更长距离（合理即可）
【知识点】
做功改变内能；汽油机冲程；能量转化
【点评】
本题通过模拟实验考查内能与机械能的转化，结合汽油机工作冲程的能量特点，属于基础题型，重点考查对能量转化的理解，难度适中。
【难度系数】
0.6

7. 制作简易热机模型。
(1)制作叶轮：如图乙所示，在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶轮能在铁丝上自由转动。
(2)组装“汽轮机”：按照图甲组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片。
(3)模拟“汽轮机”运行：将烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时，可以看到叶轮转了起来。
(4)探究思考：
①酒精燃烧，转化为水和水蒸气的。
②汽轮机工作时，水蒸气对叶轮，又将转化为。
③由②可知，这个过程中水蒸气的内能，温度。

7. (4)①化学能 内能 ②做功 内能 机械能 ③变小 降低

【分析】
要解答本题，需明确热机工作过程中的能量转化规律：首先，燃料燃烧时，储存的化学能会转化为内能；当水蒸气推动叶轮转动时，水蒸气对外做功，将自身的内能转化为叶轮的机械能，同时水蒸气的内能会减小，温度降低。结合题目中的各个问题，对应分析每个过程的能量变化和做功情况即可。
【解析】
①酒精燃烧属于化学反应，燃料储存的化学能通过燃烧释放，转化为水和水蒸气的内能，因此此处依次填化学能、内能；
②汽轮机工作时，喷出的水蒸气对叶轮施加力的作用，使叶轮转动，这一过程是水蒸气对叶轮做功，将自身的内能转化为叶轮转动的机械能，因此此处依次填做功、内能、机械能；
③水蒸气对外做功，自身内能会减少，而内能与温度相关，内能减小时温度降低，因此此处依次填变小、降低。
【答案】
7. (4)①化学能 内能 ②做功 内能 机械能 ③变小 降低
【知识点】
能量的转化 内能的改变 热机原理
【点评】
本题通过简易热机模型考查能量转化和内能变化的基础知识，贴近实际操作，难度较低，能帮助学生直观理解热机的工作原理，巩固相关物理概念。
【难度系数】
0.6