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第2章 2.1热机 2.2内燃机 课时2 汽油机四冲程
课时作业
一、选择题（共7题）
1．大多数汽车的内燃机采用的都是汽油机，关于以下汽油机的四个冲程，说法正确的是（　　）
A．依靠飞轮惯性完成的冲程是：甲、丙、丁
B．四冲程汽油机在一个工作循环中的工作过程依次是丁、丙、乙、甲
C．为汽车提供动力的冲程是乙
D．甲冲程中汽缸内气体的温度会下降
2．如图所示，是小王同学跟爷爷学习功夫的四个基本动作，由此他联想到热机的冲程，以下正确的是（　　）
A．“鼻孔吸气”对应的汽油机冲程只吸入汽油
B．“气沉丹田”对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能
C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D．“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的
3．在课外实践活动中，小聪对汽车所涉及的物理知识有了更进一步的了解，下列总结中不正确的是（　　）
A．汽油机曲轴的转速是5400 r/min，则它每秒钟共完成180个冲程
B．汽车的水箱中装水用来做冷却液，是利用了水的比热容大的特点
C．小汽车的车载蓄电池供电时属于电源，它工作时将电能转化为化学能
D．运输汽油的油罐车通常在地上拖一根铁链是为了防止静电造成的危害
4．下列有关内燃机的说法正确的是（　　）
A．汽油机压缩冲程是将内能转化为机械能
B．汽油机的做功冲程汽缸内的气体温度降低
C．汽油机做功冲程的点火方式是压燃式
D．柴油机吸气冲程吸入汽缸的是柴油和空气的混合物
5．如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　　）
A．甲是汽油机的压缩冲程，此时飞轮转动靠的是汽油燃烧
B．汽油机燃料燃烧时，燃料热值变大
C．乙是柴油机的做功冲程
D．柴油机吸进汽缸的只有空气
6．下列有关柴油机和汽油机的说法不正确的是（　　）
A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴
B．除做功冲程外，其余冲程都靠飞轮的惯性完成
C．汽油机的效率一般比柴油机的高
D．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机是压燃式
7．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气
B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C．只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大气缸内气体的内能
一、选择题（共2题）
8．如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是（　　）
A．该冲程是做功冲程
B．该冲程是压缩冲程
C．将机械能转化为内能
D．将内能转化为机械能
9．下列关于四冲程内燃机的说法中不正确的是（　　）
A．热机效率越高，所做的有用功就越多
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气
C．一个工作循环对外做功一次
D．压缩冲程中将内能转化为机械能
二、填空题（共4题）
10．我国研制的新款汽油机刷新了汽油机热机效率的世界纪录，为我国实现“双碳”目标添砖加瓦。如图是单缸四冲程汽油机的________冲程；在该冲程中，机械能转化为________能。
11．如图是某单缸四冲程汽油机的________冲程，若该汽油机每秒对外做功20次，那么该汽油机飞轮转速为________；若该汽油机一个工作循环消耗20 g汽油，则一个工作循环消耗的汽油可使20℃质量为10 kg的水升高________℃。（结果取整数，汽油完全燃烧，不考虑热损失，q汽油=4.6×10 J/kg，c水=4.2×10 J/(kg·℃)）
12．现有一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400 r/min，这台汽油机每秒钟内完成________个冲程，则每秒它对外做功________次、飞轮转过________圈。
13．如图所示是汽油机四冲程热机其中的________冲程，其能量转化中机械能________（选填“增大”“不变”或“减小”），它和柴油机在构造上相比，柴油机顶部有一个________。
参考答案与解析
1．【答案】D
【解析】由图可知：甲图气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；乙图进气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程；丙图气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；丁图排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程。A．依靠飞轮惯性完成的冲程是吸气、压缩和排气冲程，即乙、丙、丁，甲是做功冲程，靠燃气推动，故A错误；B．一个工作循环的顺序是吸气、压缩、做功、排气，即乙、丙、甲、丁，故B错误；C．为汽车提供动力的冲程是做功冲程，即甲，故C错误；D．甲是做功冲程，汽缸内气体对外做功，内能减小，温度下降，故D正确。故选D。
2．【答案】B
【解析】A．“鼻孔吸气”对应吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故A错误；B．“气沉丹田”对应压缩冲程，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，故B正确；C．汽油机汽缸顶部是火花塞，通过火花塞点火，柴油机汽缸顶部是喷油嘴，通过压燃式点火，故C错误；D．“排山倒海”对应做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，是唯一不靠飞轮惯性完成的冲程，故D错误。故选B。
3．【答案】C
【解析】A．汽油机曲轴的转速是5400 r/min即90 r/s，汽油机曲轴转2圈完成4个冲程，即每转1圈完成2个冲程，所以每秒完成的冲程数是180个，故A正确；B．水的比热容大，相同质量升高相同温度时能吸收更多热量，适合做冷却液带走发动机的热量，故B正确；C．蓄电池供电时是电源，将化学能转化为电能，充电时才是将电能转化为化学能，故C错误，符合题意；D．油罐车运输时，汽油与罐体摩擦会产生静电，拖在地上的铁链是导体，能将静电导入大地，防止静电积累引发爆炸，故D正确。故选C。
4．【答案】B
【解析】A．汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能，故A错误；B．汽油机的做功冲程，燃气膨胀推动活塞对外做功，内能减小、温度降低，故B正确；C．汽油机的做功冲程的点火方式是点燃式（火花塞点火），柴油机才是压燃式点火，故C错误；D．柴油机吸气冲程只吸入纯空气，汽油机吸气冲程才吸入汽油和空气的混合物，故D错误。故选B。
5．【答案】D
【解析】A．甲图气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程中飞轮转动靠的是燃气推动活塞做功提供的动力，故A错误；B．热值只与燃料种类有关，燃料燃烧时热值不变，故B错误；C．乙图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，故C错误；D．柴油机吸气冲程吸入汽缸的只有空气，故D正确。故选D。
6．【答案】C
【解析】A．汽油机和柴油机构造上的主要区别是：汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A正确，不符合题意；B．四冲程内燃机做功冲程对外输出动力，其余冲程依靠曲轴飞轮惯性完成，故B正确，不符合题意；C．柴油机压缩冲程压缩程度更高，能量利用效率更高，柴油机效率通常高于汽油机，故C错误，符合题意；D．汽油机为火花塞引燃的点燃式，柴油机为压缩空气升温引燃柴油的压燃式，故D正确，不符合题意。故选C。
7．【答案】D
【解析】A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程吸入空气，故A错误；B．汽油机通过火花塞点火，柴油机为压燃式，依靠压缩后的高温空气引燃柴油，无需火花塞，故B错误；C．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，两个冲程都存在内能与机械能的相互转化，故C错误；D．压缩冲程中活塞对气缸内气体做功，通过做功的方式增大气缸内气体的内能，故D正确。故选D。
8．【答案】AD
【解析】图中进气门和排气门均关闭，火花塞正在点火，且活塞向下运动，符合汽油机做功冲程的特征。在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞运动，将内能转化为机械能。故选AD。
9．【答案】ABD
【解析】A．热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出总热量的比值，有用功的多少由效率和总热量共同决定，故A错误；B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，只有柴油机吸气冲程才只吸入空气，故B错误；C．四冲程内燃机的一个工作循环包含4个冲程，只有做功冲程对外做功1次，故C正确；D．压缩冲程中活塞对汽缸内气体做功，是将机械能转化为内能，并非内能转化为机械能，故D错误。本题选择说法不正确的，故选ABD。
10．【答案】压缩；内
【解析】图中汽油机的进气门和排气门都处于关闭状态，活塞向上运动，符合压缩冲程的特点；在压缩冲程中，活塞压缩油气混合物，消耗了活塞运动的机械能，使气缸内气体的内能增大，将机械能转化为内能。
11．【答案】做功；2400 r/min（24×10 r/min）；22
【解析】图中汽油机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，该冲程为做功冲程。单缸四冲程汽油机1个工作循环，飞轮转动2周，对外做功1次，已知每秒对外做功20次，说明每秒飞轮转动20×2=40 r，每分钟飞轮转动40 r×60=2400 r，即飞轮转速为2400 r/min。20 g汽油完全燃烧放出的热量Q放=m汽油q汽油=0.02 kg×4.6×10 J/kg=9.2×10 J，不考虑热损失，水吸收的热量Q吸=Q放，水温变化量Δt=Q吸/(c水m水)=9.2×10 J/(4.2×10 J/(kg·℃)×10 kg)≈22℃。
12．【答案】80；20；40
【解析】飞轮的转速为2400 r/min=40 r/s。在一个工作循环中有四个冲程，飞轮转动2圈，对外做功一次，所以此汽油机每秒钟内完成80个冲程，对外做功20次，每秒飞轮转40圈。
13．【答案】压缩；减小；喷油嘴
【解析】图中汽油机的两个气门都处于关闭状态，活塞向上运动，符合四冲程中压缩冲程的特征；压缩冲程中，活塞的机械能转化为气体的内能，因此自身的机械能减小；汽油机顶部是火花塞，用于点燃汽油混合气；柴油机顶部没有火花塞，有一个喷油嘴，将雾状柴油喷入气缸。

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