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2020-2021学年沪科版物理九年级全一册
13.3内燃机同步训练
一、单选题（下列选项中只有一个选项满足题意）
1．我国自主生产的“吉利金刚”小轿车，发动机正常怠速为1200转/分钟，怠速指汽车不前进时发动机的转速．则对于怠速说法正确的是
A．发动机1秒钟完成20个工作循环
B．发动机1分钟完成吸气冲程1200次
C．发动机1秒钟完成做功冲程10次
D．发动机1秒钟共完成80个冲程
2．单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下列说法中正确的是（
）
A．完成一个工作循环，曲轴转动四周
B．汽油机吸气冲程中吸入气缸的物质是汽油
C．柴油机做功冲程中点火方式是压燃式
D．压缩冲程中，汽油机的压缩程度要比柴油机压缩程度大
3．如图所示的实验或机器均改变了物体的内能，其中与另外三个改变内能方法不同的是（
）
A．观察水的沸腾
B．空气推动塞子时，内能减少
C．空气被压缩时内能增大
D．内燃机压缩冲程
4．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（
）
A．甲冲程是把机械能转化为内能
B．乙冲程是把内能转化为机械能
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是把内能转化为机械能
5．下列四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机对应冲程类似的是
A．电火花发生器点火后将盒盖顶出
B．滚摆向下运动
C．向下压缩空气引火仪
D．酒精灯加热杯中冷水
6．下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（
）
A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能．
D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
7．如图所示的三种情况中都涉及能量的转化，下列分析正确的是（　　）
A．图甲，塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，瓶内气体内能增大
B．图乙，表示汽油机处于压缩冲程，从能量转化角度看，与图甲相似
C．图丙，表示汽油机处于压缩冲程，从能量转化角度看，与图甲相似
D．图丙，燃料的化学能转化成燃气的内能，再转化成机械能
8．如图是单缸四冲程内燃机一个工作循环的示意图，当内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（
）
A．甲乙丙
B．甲乙丁
C．乙丙丁
D．甲丙丁
9．如图所示的是四冲程汽油机的一个冲程示意图，下列说法正确的是
A．此冲程中燃料燃烧，燃料的化学能转化为内能
B．此冲程中，汽油机获得前进的动力
C．此冲程中，机械能转化为内能
D．此冲程结束后，汽油机开始排出废气
10．如图所示的实验过程中，下列说法正确的是
A．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
B．加热试管中的水，是用做功的方式使水的内能增加
C．木塞冲开，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
D．木塞冲开，能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
二、填空题
11．汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功______次，活塞往复运动______次?
12．汽油机工作时将燃料燃烧时产生的______能转化为______能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功______次。
13．如图所示为汽油机的两个冲程，其中能够为汽油机提供动力的冲程是_________（填“甲”或“乙”）图。若该汽油机由于润滑油缺少使活塞所受摩擦力增大，则该汽油机的效率会_________（填“变大”、
“变小”或“不变”），若该汽油机刚好在1min内完成1200个工作循环，则1秒钟飞轮转_________转。
14．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能_______（填“增加”或“减少”），筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过_______方式改变的。某汽油机工作时，1s内完成60个冲程，则汽油机的转速为_______r/min。
三、计算题
15．随着生活水平的提高，汽车已经进入百姓家庭，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展．汽车应用了许多物理知识．请你运用所学的物理知识解答下列问题：
（1）汽油机是汽车的“心脏”．汽油机工作时
冲程将内能转化为机械能；
（2）汽车发动机在工作时，发动机的温度会升得很高，通常在发动机外装有水套，汽车发动机用水作为冷却剂的主要原因是
．
16．一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3
600转/分．
①该柴油机活塞1
秒内对外做功多少次？（说明理由）
②柴油机效率为40%，当消耗2.5×107
J的内能，转化成的机械能是多少焦耳？
参考答案
1．C
【解析】
发动机飞轮转速是；
表示每秒飞轮转动20圈，完成10个工作循环，做功10次，完成40个冲程，故AD错误C正确；
发动机每秒完成10个工作循环，发1分钟完成600个工作循环，即完成的吸气冲程为600次，故B错误．
故选C．
2．C
【解析】
A．完成一个工作循环，即四个冲程，曲轴转动两周，故A不正确；
B．汽油机吸气冲程吸入气缸的物质是汽油和空气的混合物，故B不正确；
C．柴油机和汽油机的点火方式不同，柴油机是压燃式，汽油机是点燃式，故C正确；
D．压缩冲程中，柴油机的压缩程度比汽油机的压缩程度大，故D不正确。
故选C。
3．A
【解析】
改变内能的两种方法：做功和热传递．选项A是通过热传递的方式改变内能，改变了水的温度；选项B、C、D是通过做功的方式改变内能，A符合题意．
4．A
【解析】
热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．
A．甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，故A正确；
B．乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有能量转化的过程，故B错误；
C．丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C错误；
D．丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化的过程，故D错误．
【点睛】
此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门和活塞运动情况进行判断．
5．A
【解析】
图示中汽油机是做功冲程，能量转化方式为内能转化为机械能．
A．电火花发生器点火后将盒盖顶出，燃料的内能转化为机械能，故A符合题意为答案．
B．滚摆向下运动，重力势能转化为动能，故B不符合题意．
C．向下压缩空气引火仪，对气体做功，内能增加，能量转化方式为机械能转化为内能，故C不符合题意．
D．酒精灯加热杯中冷水，是通过热传递改变水的内能的，故D不符合题意．
6．C
【解析】
汽油机的四个冲程分别是吸气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程，所以①压缩冲程，把机械能转化为内能，也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高
③是做功冲程，把内能转化为机械能．对照答案C对．
7．D
【解析】
A．图甲，塞子被弹起时，热水瓶内水蒸气对塞子做功，塞子机械能增大，瓶内气体内能应该减小，A错误；
B．图乙，表示汽油机处于压缩冲程，从能量转化角度看，这是机械能转化为内能，与图甲的是刚好相反，B错误；
CD．图丙，表示汽油机处于做功冲程，从能量转化角度看，这是内能转化为机械能，与图甲相似，C错误；图丙是汽油机处于做功冲程，燃料的化学能先转化成燃气的内能，再转化成机械能，D正确。
8．B
【解析】
四冲程内燃机工作时，只有做功冲程对外输出功，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有吸气冲程、压缩冲程和排气冲程；
甲图中，进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；
乙图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；
丙图中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；
丁图中，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；
所以，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有甲乙丁，故B符合题意，A、C、D不符合题意。
故选B。
9．C
【解析】
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；
在内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程．
（1）根据图示可知，两个气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，因此是压缩冲程，此冲程中飞轮的机械能转化为气缸内气体的内能，故AB错误，C正确；
（2）此冲程结束后，汽油机进入做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D错误．
故选C．
10．C
【解析】
A．试管口出现白雾说明水蒸气对外做功，温度降低，内能减小，故A错误；
B．加热过程中，水吸热，温度升高、内能增大，水的内能增大是通过热传递方式实现的，故B错误；
C．木塞冲开，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少，故C正确；
D．水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故D错。
故选C。
11．25
50
【解析】
[1][2]四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，完成4个冲程，对外做功1次，该汽油机的转速为
表示飞轮每秒转动的圈数为50，则曲轴转动50周，活塞往复运动50次，每秒完成25个工作循环，对外做功25次。
12．内
机械
40
【解析】
热机就是利用燃料燃烧时产生的内能来做功的机器，工作时把内能转化为机械能；在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。
[1][2]汽油机工作时将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能。
[3]由题意可知，单缸四冲程汽油机的飞轮转速是4800r/min，即每秒钟转80圈，完成160个冲程，做功40次。
13．乙
变小
40
【解析】
[1]由图可知，甲图中两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程，图乙中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，为汽车提供动力的冲程是做功冲程。
[2]若该汽油机由于润滑油缺少使活塞所受摩擦力增大，该汽油机摩擦做功增加，则该汽油机的效率会变小。
[3]热机完成一个工作循环，飞轮转动2周，完成1200个工作循环，则飞轮转动2400周，则1秒钟飞轮的转数为
14．增加
热传递
1800
【解析】
[1]迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能的。
[2]当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。
[3]汽油机在1s内完成了60个冲程，曲轴转30r，则1min转
30r/s×60s=1800r
故该汽油机工作时飞轮的转速为1800r/
min。
15．做功
水的比热容大
【解析】
试题分析：汽油机在压缩冲程的能量转化，压缩冲程是机械能转化为内能的冲程；水的比热容比其他物质大，常常用来做冷却剂．（1）在压缩冲程中，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合气体，使机械能转化为气体的内能，其内能增加，温度升高；（2）因为水这种物质的比热容较大，在吸收相同的热量时，相同质量升高的温度相对较小，常用来作为冷却剂使用．故答案为（1）压缩；（2）水的比热容大．
考点：内燃机的四个冲程；水的比热容的特点及应用．
16．①30次；②1×107J．
【解析】①飞轮转速为3600r/min＝60r/s，因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以，该柴油机1s对外做功30次；②由η＝×100%可得，转化成的机械能：W＝ηQ＝40%×2.5×107J＝1×107J.
点睛：（1）在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈；（2）知道柴油机的效率和消耗的内能，根据W＝ηQ求出转化成的机械能。

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