【提高练习】《第三节 内燃机》（物理沪科九年级全一册）.docx

第三节 内燃机提高练习 一、单选题1. 一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min，它1s完成了()A. 30个冲程B. 60个冲程C. 120个冲程D. 160个冲程2. 柴油机在做功冲程过程中，气缸里燃气的()A. 压强增大，温度升高，内能增大B. 压强增大，温度升高，内能减小C. 压强减小，温度降低，内能增大D. 压强减小，温度降低，内能减小3. 关于热机，下列说法正确的是()A. 吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气B. 做功冲程是把机械能转化为内能C. 柴油机有喷油嘴而没有火花塞D. 做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的4. 如图是内燃机的某个冲程，下列情况与该冲程能量的转化分式一致的是() A. 火箭升空 B. 搓手发热C. 滚摆上升 D. 太阳能加热水5. 如图是演示实验示意图，下列汽油机的四个冲程工作示意图中，与如图改变内能方式相同的是()A. B. C. D. 6. 在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法中正确的是()A. 燃气的内能减少，温度升高B. 燃气的内能增加，温度升高C. 燃气的内能减少，温度降低D. 燃气的内能增加，温度降低二、填空题7. 如图所示，图甲、乙、丙、丁是四冲程汽油机的工作示意图，图A、B是演示实验的示意图.与丙图原理相同的是_ 图所示的演示实验.汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是_ 图。8. 汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备.单缸汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是_ 冲程；主要利用惯性来工作的冲程有_ 。9. 汽车已经成为人们出行的高频交通工具，所以要定期对其做保养检修。 （1）如图所示，检修发动机时需要抬起引擎盖，此时该引擎盖可看作 杠杆。（2）调试汽油发动机的过程中，让其以额定功率80kW工作5min，测得飞轮转动了3000转.则该过程中发动机完成了 个冲程，每个工作循环做功 J。三、综合题10. 阅读短文，回答问题 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力.我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。 被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气.由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点.即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。根根据上述材料，回答下列问题：(1)压缩空气动力汽车与汽油机汽车相比优点是_ _。(说出一点即可)(2)汽油机是利用_ 能做功的，图丙所示是四冲程汽油机的_ 冲程。B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程(3)分析上文，下面说法正确的是_ (正确的选项多于一个)。A.松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体间力的作用是相互的B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能C.以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失(4)资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释_ _ 。答案和解析【答案】1. B2. D3. C4. A5. D6. C7. B；甲8. 做功；吸气冲程、压缩冲程、排气冲程9.（1）省力（2）1.610410. (1)不直接使用燃料(体积小、结构简单、维修成本低等)；(2)内；C；(3)AB；(4)气体对外做功，内能减小，温度降低【解析】1. 解：四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min=30r/s，表示每秒飞轮转动30圈，60个冲程，对外做功15次。故选B。内燃机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个比例关系可以求出答案。此题主要考查的是学生对热机工作原理的认识和了解，基础性题目。2. 【分析】在内燃机的做功冲程中，进气阀和排气阀均关闭、活塞向下运动；将内能转化为机械能；气缸内物质质量不变，体积增大，密度变小，压强变小.解决此题要结合内燃机的做功冲程原理和压强定义时进行分析解答，要知道做功冲程中的能量转化。【解答】柴油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故气体的内能减少、温度降低，做功冲程中活塞向下运动，气缸内气体质量不变，体积变大，故气体的压强减小。故选D。3. 解：A、吸气冲程中，柴油机将空气吸入气缸，汽油机将空气和汽油的混合气体吸入气缸，故A错误；B、汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故B错误；C、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故C正确；D、汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故D错误。故选C。汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气。汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能。此题考查的汽油机中的能量转化，以及柴油机和汽油机的不同之处，是一道基础题。4. 解：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；A、火箭升空时，将内能转化为机械能，符合题意；B、搓手取暖是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，不合题意；C、滚摆上升，质量不变，高度增加，重力势能增大，速度减小，动能减小，动能转化为重力势能，不合题意；D、太阳能加热水是热传递的过程，是内能的转移，不合题意。故选：A。内燃机是利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程.其中压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能.由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程.然后分析四个选项中的能量转化，并找出与其相同的过程。此题要结合内燃机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系以及分析清楚不同场景中涉及的能量转化。5. 解：图中是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；A、图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；B、图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；C、图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；D、图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；汽油机的压缩冲程中将机械能转化为内能，因此与图中实验原理相同的是压缩冲程，故D正确。故选：D。(1)改变物体内能的方式有热传递和做功两种。做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化。对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。(2)判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程。此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。6. 解：在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度降低，内能减小。故选：C。做功可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减小。解决此类问题要结合内燃机的工作原理和内燃机四个冲程中的能量转化进行分析解答。7. 解：(1)甲图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能；乙图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；丙图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；丁图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；(2)A图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；B图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；综上所述，丙图是做功冲程，与它原理相同的是B图所示的演示实验；汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是甲图。故答案为：B；甲。(1)判断汽油机的四个冲程，先看进气门和排气门的关闭情况，进气门打开的是吸气冲程，排气门打开的是排气冲程，进气门和排气门都关闭的是压缩冲程或者做功冲程；活塞上行为压缩冲程和排气冲程；活塞下行为吸气冲程和做功冲程；(2)改变物体内能的方式有热传递和做功两种.做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化.对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低。此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理。8. 解：在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是将气体的内能转化为活塞的机械能，另外的吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是靠飞轮的惯性继续工作；故答案为：做功，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程。解答此题要知道：内燃机连续工作需要克服各种阻力，但只有做功冲程对外输出功；曲轴连同质量较大的飞轮一起旋转时，储存了较大的动能，依靠这些能量迅速完成三个耗功行程，这样发动机便能连续运转了。解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，属于基础题目，但容易出错。9. 【分析】（1）杠杆分为三类：省力杠杆(动力臂大于阻力臂，省力费距离)、费力杠杆(动力臂小于阻力臂，费力省距离)和等臂杠杆(动力臂等于阻力臂，不省力不费力，不省距离不费距离)；（2）四冲程发动机一个循环四个冲程，做一次功，发动机转二圈，根据P=Wt可求解。【解答】(1)检修同侧前后两个方向灯时，发现有一个不亮，说明两灯互不影响是并联；(2)引擎盖的支点在最后方，当在最前方抬起引擎盖时，可以判断是省力杠杆；(3)四冲程发动机一个循环四个冲程，做一次功，发动机转二圈，测得飞轮转动了3000转，完成的冲程是6000个，1500个工作循环，每个循环所做的功为：W=Pt1500=801000W560s1500=1.6104J。故填：(1)并 (2)省力(3)60001.6104。10. 解：(1)由材料内容的介绍可知，压缩空气动力汽车与汽油机相比的优点主要有：不直接使用燃料、体积小、结构简单、维修成本低等；(2)热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功，从而把内能转化为机械能。由图丙可知，进气门、排气门关闭，活塞下行，所以是做功冲程，故C正确；(3)A、松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A正确；B、空气动力汽车工作时压缩的气体对外做或，将内能转化为机械能，故B正确；C、以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C错误；D、空气动力汽车工作时能量会有一定的损失，因此能量不可能完全被利用，故D错误；故选AB；(4)空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低。故答案为：(1)不直接使用燃料(体积小、结构简单、维修成本低等)；(2)内；C；(3)AB；(4)气体对外做功，内能减小，温度降低。(1)结合材料中的介绍可找出压缩空气动力汽车与汽油机相比的优点；