教科九上2.2、内燃机
(共18题)
一、选择题(共10题)
单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,曲轴转过
A. B. C. D.
如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是
A.吸气冲程,内能转化为机械能 B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,内能转化为机械能 D.排气冲程,机械能转化为内能
如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,其中属于利用机械能转化内能冲程的是
A. B.
C. D.
如图为汽油机工作过程中某个冲程的示意图,该冲程是
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D.压缩冲程
如图表示的是某种热机的某个冲程,该热机的铭牌上标有 ,则下列说法正确的是
A.此热机是柴油机 B.此冲程是压缩冲程
C.每秒钟活塞往复运动 次 D.每秒钟此热机对外做功 次
下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,汽油机汽缸顶部有个火花塞
C.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
D.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
如图所示的是四冲程汽油机的工作示意图,其中属于做功冲程的是
A. B.
C. D.
关于如图所示的热学实验,下列叙述中正确的是
A.甲图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
B.乙图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
C.丙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气会将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
D.丁图中,汽油机这个工作过程是机械能转化成内能的过程
如图是内燃机工作循环中的一个冲程,气门都关闭,活塞下行。该冲程是
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是
A. B. C. D.
二、填空题(共4题)
某四冲程汽油机在压缩冲程中把 能转化成 能;若汽油机飞轮转动的速度是 ,则汽油机每秒完成了 个冲程,对外做功 次。
四冲程汽油机工作的一个循环中,除做功冲程外,其余三个冲程都是靠飞轮 完成的。
新冠疫情过后,同学们回到刚刚消毒过的教室,就能闻到很浓的酒精味,这是 现象。酒精也可以和汽油混合作为汽车的燃料。如图是汽油机工作循环中的 冲程,该冲程将内能转化为 能。
对于老司机,全凭多年的感觉就能判断出汽车转速大概是多少,网上说汽车按一般速度行驶时,转速每分钟 转最省油,某单缸四冲程汽油机转速为 ,则该车每 秒做功 次。汽车发动机工作时的温度高,最高温度超过 ,如果得不到有效冷却,将影响其正常工作。为此,常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温,水冷的原理是通过流动的冷却液包裹缸套和缸头,通过 (选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少,温度降低。冷却液的特点是比热容 、凝固点低。
三、综合应用题(共4题)
如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远。
(1) 此过程中的能量转化方式与内燃机的 冲程相似。
(2) 这个过程中,塑料盒内气体的内能 (选填“不变”、“增大”或“减小”)。
如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口。
(1) 软木塞冲出过程中, 改变水蒸气的内能。
(2) 此过程中,水蒸气减少的内能转化为软木塞的 能,此过程与热机的 冲程相似。
回答下列问题。
(1) 如图甲是一台单缸四冲程汽油机 冲程的示意图,其能量转化情况与 (选填“乙”或“丙”)图相同,此过程中通过 方式改变汽缸内燃料混合物的内能。
(2) 科学家设计了一款单缸六冲程汽油机,它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似,在第四冲程结束后,再完成两个冲程。
i 第五冲程中,向汽缸内喷水,水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,则第五冲程为 (选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”)冲程。
ii 第六冲程中活塞向 运动。(选填“上”或“下”)
小王家购买了一辆小汽车,小王将汽车里里外外看了个遍,发现汽车上许多地方都用到了物理知识,下面就是他思考的问题,请你帮他补充完整。
(1) 汽车发动机是汽油机,汽油机工作时,将内能转化为机械能的是 冲程,若单缸四冲程汽油机飞轮的转速是 ,则汽油机每秒内完成 个冲程,做功 次。
(2) 若轿车以 的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动速度 与时间 的关系如图所示,则在 时间内,轿车发动机所做的功为 ,轿车在运动过程中受到的阻力为 。
答案
一、选择题(共10题)
1. 【答案】A
2. 【答案】C
【解析】如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,因此是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,故C正确。
3. 【答案】B
【解析】进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程,此冲程无能量转化,故A不符合题意;
两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程机械能转化为内能,故B符合题意;
两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程内能转化为机械能,故C不符合题意;
排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程,此冲程无能量转化,故D符合题意。
4. 【答案】D
【解析】由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,因此是压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。
5. 【答案】C
【解析】因为图中热机有火花塞,所以是汽油机,故A错误;
图中有一个明显点燃的标志,所以是做功冲程,故B错误;
汽油机的转速为 ,说眀 内汽油机曲轴的转动次数等于 。一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次, 内曲轴转动 次,对外做功 次,故C正确D错误。
故选C。
6. 【答案】C
7. 【答案】C
【解析】A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C、两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意。
8. 【答案】D
9. 【答案】C
【解析】汽油机在做功冲程中,火花塞点火,混合气体剧烈燃烧,气缸内的温度、压力急剧上升,高温、高压气体推动活塞向下移动,通过连杆带动曲轴旋转,将内能转化为机械能输出。
10. 【答案】B
【解析】在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
A图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,不符合题意;
B图:两气门都关闭,活塞向下运行,火花塞点火,气缸容积增大,是做功冲程,符合题意;
C图:两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,不符合题意;
D图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,不符合题意。
二、填空题(共4题)
11. 【答案】机械;内;;
【解析】汽油机在压缩冲程中,把机械能转化为了内能;
一台四冲程汽油机飞轮的转速是 ,即每秒钟飞轮转 转,完成 个冲程,对外做功 次。
12. 【答案】惯性
【解析】四冲程内燃机工作时,只有在做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能,为内燃机工作提供动力,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
13. 【答案】扩散;做功;机械
【解析】同学们进入教室闻到刺鼻的酒精味,是因为酒精分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象;由图可知,两气门都关闭,活塞向下运动,因此是做功冲程,将内能转化为机械能。
14. 【答案】;
【解析】单缸四冲程汽油机转速为 ,则每秒转过 ,每转 对外做一次功,则该车每 秒做功 次;水冷的原理是冷却液从缸套和缸头吸收热量,使缸套和缸头的温度降低,是通过热传递使发动机内能减少,温度降低;冷却液的特点是比热容大。
三、综合应用题(共4题)
15. 【答案】
(1) 做功
(2) 减小
【解析】
(1) 按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。
(2) 过程中,酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,变成盒盖的机械能,气体内能减小。
16. 【答案】
(1) 对外做功
(2) 机械;做功
【解析】
(1) 这个过程,水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能减小,所以说对外做功改变水蒸气的内能。
(2) 软木塞由静止冲出试管口,这说明软木塞机械能增加,水蒸气减少的内能转化为软木塞的机械能;内能转化为机械能,这与热机的做功冲程相似。
17. 【答案】
(1) 压缩;丙;做功
(2) i 做功
ii 上
【解析】
(1) 如图甲所示,两个气门都关闭,活塞自下向上运动,是汽油机压缩冲程;
汽油机的压缩冲程是活塞压缩空气做功,是将机械能转化为内能,乙图将内能转化为机械能,丙图将机械能转化为内能,所以如图甲的能量转化情况与丙图相同;
在汽油机的压缩冲程中,压缩燃料混合物,对其做功,使燃料混合物的内能增加、温度升高,是通过做功的方式改变内能。
(2) i 在第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气温度降低;这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的效率;则第五冲程为做功冲程。
ii 既然第五冲程为做功冲程,为进入下一个工作循环,这款内燃机的第六冲程是排气冲程,活塞自下往上运动。
18. 【答案】
(1) 做功;;
(2) ;
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