1 小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(图甲),扭转瓶子(图乙),此时瓶内气体的内能(填“增大”“减小”或“不变”),此能量转化与汽油机冲程的工作过程一致;若某台汽油机1 s内对外做功20次,则飞轮转速是r/min。

增大 压缩 2 400
【解析】 扭转瓶子,可以压缩气体做功,将机械能转化为内能,故内能增大,这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似。若此汽油机每秒内对外做功20次,则每秒完成20个工作循环,飞轮每秒转40圈,即每分钟转2 400圈,即飞轮的转速为2 400 r/min。

【分析】
首先，扭转瓶子时，瓶内气体被压缩，外界对气体做功，根据做功可改变物体内能，机械能会转化为气体的内能，由此判断内能变化；再结合汽油机各冲程的能量转化，确定对应冲程；最后根据汽油机工作循环中飞轮转速与做功次数的关系，计算飞轮转速。
【解析】
1. 扭转瓶子时，压缩瓶内气体，外界对气体做功，机械能转化为气体的内能，因此瓶内气体的内能增大；
2. 汽油机的压缩冲程是活塞压缩气缸内气体，将机械能转化为内能，与上述能量转化过程一致，所以该过程对应汽油机的压缩冲程；
3. 汽油机的一个工作循环中，飞轮转动2圈，对外做功1次。已知1s内对外做功20次，则1s内飞轮转动的圈数为20×2=40圈，换算为每分钟的转速：40圈/秒 ×60秒/分钟=2400 r/min。
【答案】
增大 压缩 2400
【知识点】
内能改变、汽油机冲程、飞轮转速
【点评】
本题结合生活小实验考查内能改变和汽油机的相关知识，需掌握做功改变内能的原理、汽油机冲程的能量转化规律，以及飞轮转速与做功次数的关系，属于基础题型，难度适中。
【难度系数】
0.6

2 [2026广州花都区期中] 如图甲,在一塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间飞出。“活塞瞬间飞出”的过程与汽油机冲程的能量转化情况相同;汽油机冲程存在很明显的机械能转化为内能的过程;图乙是四冲程汽油机顺序被打乱的工作图,四冲程的顺序应该是（填写字母符号）。

做功 压缩 DACB
【解析】 “活塞飞出”是因为气体燃烧膨胀推动活塞,是内能转化为机械能,其能量转化情况与汽油机中的做功冲程相同。汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能。由题图乙可知,图A中,两个气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程;图B中,排气门开启,活塞上行,气体被排出汽缸,是排气冲程;图C中,两个气门都关闭,火花塞打火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程;图D中,进气门开启,活塞下行,气体被吸入汽缸,是吸气冲程。

【分析】
首先明确活塞飞出过程的能量转化：瓶内气体燃烧膨胀推动活塞，是内能转化为机械能，对应汽油机做功冲程；汽油机压缩冲程是活塞压缩汽缸内气体，将机械能转化为内能。再判断乙图中各冲程：根据气门状态和活塞运动方向，D图进气门开、活塞下行是吸气冲程，A图两气门关、活塞上行是压缩冲程，C图两气门关、火花塞点火、活塞下行是做功冲程，B图排气门开、活塞上行是排气冲程，因此四冲程顺序为吸气→压缩→做功→排气，即DACB。
【解析】
1. “活塞瞬间飞出”时，瓶内气体燃烧膨胀对外做功，内能转化为机械能，与汽油机做功冲程的能量转化情况相同；汽油机压缩冲程中，活塞压缩汽缸内气体，机械能转化为内能。
2. 分析乙图各冲程：D图进气门开启，活塞向下运动，为吸气冲程；A图两气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；C图两气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程；B图排气门开启，活塞向上运动，为排气冲程。因此四冲程的顺序为DACB。
【答案】
做功；压缩；DACB
【知识点】
汽油机冲程、能量转化
【点评】
本题考查汽油机四个冲程的判断及能量转化，需掌握各冲程的气门状态和活塞运动方向，结合能量转化规律分析，属于基础题型。
【难度系数】
0.5

3 新考法［2025韩城新城四中模拟］“六冲程发动机”是内燃机的一项新发展。在普通四冲程发动机的四个冲程工作后，把水喷进炽热的汽缸里面，水马上就变成了温度高的水蒸气，这属于（填物态变化）现象，缸里面水蒸气的内能（填“增大”“减小”或“不变”），体积急剧膨胀1600倍，推动活塞再次做功，产生第五冲程。如此一来，每6个冲程中就出现个做功冲程。

汽化 增大 2
【解析】 物质由液态变为气态的过程,称为汽化,水马上就变成了温度高的水蒸气,这属于汽化现象;汽化吸热,水蒸气内能增大;第一个做功冲程是燃气膨胀对外做功,内能转化为机械能,第二个做功冲程是题中描述的第五冲程,缸内水蒸气推动活塞再次做功,故六冲程发动机一个工作循环出现2个做功冲程。

【分析】
解题思路分三步：1. 判断物态变化：明确液态变为气态的物态变化是汽化，水变成水蒸气属于液态转气态，对应汽化；2. 判断内能变化：水在炽热汽缸中变成水蒸气需吸收热量，因此水蒸气内能增大；3. 确定做功冲程数量：普通四冲程有1个做功冲程，新增的第五冲程是水蒸气推动活塞做功，故六冲程发动机共有2个做功冲程。
【解析】
1. 物态变化：物质由液态变为气态的过程叫汽化，水喷进炽热汽缸后由液态变为气态水蒸气，属于汽化现象；2. 内能变化：水变成水蒸气时吸收热量，因此水蒸气的内能增大；3. 做功冲程数量：普通四冲程发动机的做功冲程是燃气推动活塞做功，新增的第五冲程是水蒸气推动活塞做功，所以六冲程发动机一个工作循环中共有2个做功冲程。
【答案】
汽化 增大 2
【知识点】
汽化、内能、热机冲程
【点评】
本题结合新科技情境考查热学基础知识点，将物态变化、内能变化与热机冲程结合，需要学生灵活运用基础概念分析新问题，注重知识的应用能力。
【难度系数】
0.5

4 教材P49图12-33改编 请阅读短文并回答问题。
如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构示意图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气道进入，被压气机压缩后进入燃烧室，与从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，剧烈膨胀的气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。

(1)液体火箭喷气发动机属于机；液体火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为能，然后再将其转化为火箭的能。
(2)（填“液体火箭”或“空气涡轮”）喷气发动机不能在大气层外工作。
(3)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的，下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化的是。

(1)热 内 机械 (2)空气涡轮 (3)C
【解析】 (2)空气涡轮喷气发动机需要空气中的氧气来助燃,因此不能在大气层外工作。而液体火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃,因此可以在大气层外工作。
(3)在空气涡轮喷气发动机工作过程中,气体首先被压缩,温度会升高,然后燃料和空气混合燃烧,温度会再次升高,最后气体被喷出,温度会降低。故C符合题意。

【分析】
本题需结合两种喷气发动机的工作原理，逐一分析每个问题：第(1)题要明确热机的定义及能量转化过程；第(2)题需对比两种发动机的氧气来源差异；第(3)题要梳理空气涡轮喷气发动机工作时气体温度的变化规律，据此判断对应图像。
【解析】
(1) 热机是将内能转化为机械能的装置，液体火箭喷气发动机利用燃气的内能做功，属于热机；燃料燃烧时，化学能先转化为燃气的内能，燃气推动火箭运动，内能再转化为火箭的机械能。
(2) 空气涡轮喷气发动机工作时需要空气中的氧气助燃，大气层外没有空气，因此无法工作；液体火箭喷气发动机自带氧化剂，不需要外界空气，可在大气层外工作，故填空气涡轮。
(3) 空气涡轮喷气发动机工作过程：首先空气被压气机压缩，气体温度升高；随后燃料与空气混合燃烧，温度再次升高；最后高温气体从尾部喷出，温度降低。对应温度先升、再升、后降的是选项C。
【答案】
(1)热；内；机械 (2)空气涡轮 (3)C
【知识点】
热机、能量转化、喷气发动机原理
【点评】
本题结合两种喷气发动机的工作原理，考查热机概念、能量转化及发动机工作特点，需理解两种发动机的核心差异（氧气来源），并分析空气涡轮的温度变化过程，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6