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2021中考物理二轮考点过关：热机原理判断
考点梳理
1．内燃机的四个冲程
内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机．
（1）汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能．
（2）汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图．
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸．
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高．
③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．
④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸．
（3）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能．
（4）柴油机是以柴油为燃料的内燃机，在工作时与汽油机工作原理相同．
区别：①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物； ②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高； ③点火方式：柴油机﹣压燃式；汽油机﹣点燃式．
强化练习
1．如图1所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，其工作顺序正确的是（　　）
A．甲乙丙丁 B．乙甲丙丁 C．乙丁甲丙 D．乙甲丁丙
2．如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能的转化方式一致的是（　　）
A．瓶塞冲出 B．搓手取暖
C．压缩气体 D．钻木取火
3．汽车的发动机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示实验，燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程发生的能量转化与四冲程汽油机冲程图中相同的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机1s对外做功20次。下列说法正确的是（　　）
A．丁冲程进入汽缸的只有汽油
B．该汽油机飞轮的转速为20r/s
C．甲冲程的能量转化过程和摩擦生热相同
D．该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁丙甲乙
6．如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，下列判断正确的是（　　）
A．图甲中活塞向下运动使汽缸内压强增大
B．图乙过程中活塞的惯性逐渐减小
C．图丙中，汽缸内的气体压强比外界的大
D．图中缺少做功冲程，汽缸内燃料的化学能转化为活塞的内能
7．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．这四个冲程的正确顺序是：丙→甲→丁→乙
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
C．甲冲程中是内能转化为机械能
D．丁冲程中是内能转化为化学能
8．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
9．如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
10．以下关于热机的知识正确的是（　　）
A．图甲对应的是压缩冲程
B．图乙涉及的能量转化是机械能转化为内能
C．若这台热机的转速是3600r/min，则1s内该汽油机对外做功30次
D．一般来说，汽油机的效率比柴油机高
11．如图甲，迅速下压活塞，玻璃筒底部的棉花燃烧，图乙是热机的某一冲程，关于这两个过程，下列说法正确的是（　　）
A．图乙是热机的压缩冲程
B．图甲和图乙的能量转化情况相同
C．图甲中如果没有棉花，实验结论仍然成立
D．随着技术的进步，图乙热机的效率能达到 100%
12．如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（　　）
A．牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均是定滑轮
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
D．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
13．如图是汽油机工作的四个冲程，其中把机械能转化为内能的是（　　）
A． B． C． D．
14．如图为汽油机某一冲程示意图，进气门、排气门关闭，下列选项中与其能量转化过程完全相同的是（　　）
A．用手反复弯折铁丝 B．用热水壶将水烧开
C．压缩空气棉花燃烧 D．水蒸气弹出活塞
15．如图所示热机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．该冲程是做功冲程
B．该冲程机械能转化为内能
C．这种汽车对环境没有污染
D．此发动机的效率可达90%
2021中考物理二轮考点过关：热机原理判断
参考答案
1．如图1所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，其工作顺序正确的是（　　）
A．甲乙丙丁 B．乙甲丙丁 C．乙丁甲丙 D．乙甲丁丙
【解答】解：
甲图两气阀紧闭，活塞向上压缩，是压缩冲程；乙图吸气阀打开，排气阀关闭，是排气冲程；丙图吸气阀关闭，排气阀打开，是排气冲程；丁图两气阀关闭，火花塞点火，是做功冲程。汽油机冲程的顺序是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，所以甲乙丙丁作为一个工作循环的排序是乙甲丁丙。
故选：D。
2．如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能的转化方式一致的是（　　）
A．瓶塞冲出 B．搓手取暖
C．压缩气体 D．钻木取火
【解答】解：
由图可知，内燃机进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，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、瓶塞冲出时，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，其能量转化情况与内燃机做功冲程相同，故A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，故B不合题意；
C、向下迅速压活塞，压缩空气做功，消耗机械能转化为内能，使筒内气体的内能增大、温度升高，故C不合题意；
D、钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选：A。
3．汽车的发动机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：发动机工作时，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程；
A、图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故A不符合题意；
B、图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，该过程中将内能转化为机械能，故B符合题意；
C、图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故C不符合题意；
D、图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，该过程中将机械能转化为内能，故D不符合题意。
故选：B。
4．如图所示实验，燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过程发生的能量转化与四冲程汽油机冲程图中相同的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：
当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；
A、进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故A不符合题意；
B、两气门都关闭，火花塞点火，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B符合题意；
C、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C不符合题意；
D、进气门关闭，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故D不符合题意。
故选：B。
5．如图所示为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，该汽油机1s对外做功20次。下列说法正确的是（　　）
A．丁冲程进入汽缸的只有汽油
B．该汽油机飞轮的转速为20r/s
C．甲冲程的能量转化过程和摩擦生热相同
D．该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁丙甲乙
【解答】解：
甲中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，此冲程内能转化机械能，是第三冲程；
乙中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丙中两气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，是第二冲程；
丁中进气门开，排气门关闭，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
A、丁冲程是吸气冲程，汽油机吸气冲程，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故A错误；
B、四冲程内燃机1个工作循环中包括4个冲程，对外做功1次，该汽油机1s对外做功20次，所以该汽油机飞轮的转速为40r/s，故B错误；
C、甲冲程是做功冲程，此冲程内能转化机械能，与摩擦生热能量转化相反，故C错误；
D、汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是丁丙甲乙，故D正确。
故选：D。
6．如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，下列判断正确的是（　　）
A．图甲中活塞向下运动使汽缸内压强增大
B．图乙过程中活塞的惯性逐渐减小
C．图丙中，汽缸内的气体压强比外界的大
D．图中缺少做功冲程，汽缸内燃料的化学能转化为活塞的内能
【解答】解：A、甲图进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程，由于活塞向下运动，气缸的容积增大，所以气缸内压强变小，故A错误；
B、乙图进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，惯性的大小只与物体的质量有关，所以活塞的惯性大小不变，故B错误；
C、丙图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程，由于活塞向上运动，气缸的容积减小，所以气缸内压强变大，即大于外界的压强，故C正确；
D、四冲程汽油机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，由ABC三个选项可知缺少的是做功冲程，汽油机在做功冲程是将内能转化为机械能，故D错误。
故选：C。
7．如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．这四个冲程的正确顺序是：丙→甲→丁→乙
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
C．甲冲程中是内能转化为机械能
D．丁冲程中是内能转化为化学能
【解答】解：
甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是内能转化机械能，是第三冲程；
A、四个冲程的正确顺序是乙→甲→丁→丙，故A错误；
B、靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，故B正确。
C、在甲冲程中，燃料燃烧时，化学能转化为内能，压缩冲程，是机械能转化为内能，故C错误；
D、丁冲程是做功冲程，是内能转化机械能，故D错误；
故选：B。
8．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【解答】解：观察图可知，进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，是吸气冲程。
故选：A。
9．如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
【解答】解：图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能，故C正确、ABD错误。
故选：C。
10．以下关于热机的知识正确的是（　　）
A．图甲对应的是压缩冲程
B．图乙涉及的能量转化是机械能转化为内能
C．若这台热机的转速是3600r/min，则1s内该汽油机对外做功30次
D．一般来说，汽油机的效率比柴油机高
【解答】解：
AB、由图可以看出，甲图中进气门打开，排气门关闭，活塞由下向上运动，为吸气冲程；乙图中，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，内能转化为机械能，故AB错误；
C、单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，即每秒钟转60圈，完成120个冲程，做功30次，故C正确；
D、柴油机压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，所以柴油机属于压燃式，它的机械效率更高，故D错误。
故选：C。
11．如图甲，迅速下压活塞，玻璃筒底部的棉花燃烧，图乙是热机的某一冲程，关于这两个过程，下列说法正确的是（　　）
A．图乙是热机的压缩冲程
B．图甲和图乙的能量转化情况相同
C．图甲中如果没有棉花，实验结论仍然成立
D．随着技术的进步，图乙热机的效率能达到 100%
【解答】解：
A、图乙两个气门关闭，活塞下行，气缸容积增大，是热机的做功冲程，故A错误；
B、图甲是机械能转化为内能，图乙是热机的做功冲程，将内能转化为机械能，二者的能量转化情况不相同，故B错误；
C、图甲在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，压缩空气做功，使筒内空气内能增大，温度升高，通过棉花的燃烧判断空气内能的变化，没有棉花，实验结论依然成立，故C正确；
D、随着技术的进步，减少了能量的损失，可提高热机效率，但热机的效率不能达到100%，故D错误。
故选：C。
12．如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列判断不正确的是（　　）
A．牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均是定滑轮
B．舰载机获得的牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
C．气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
D．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
【解答】解：
A、定滑轮是轴的位置固定不动的滑轮，由图可知，牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为定滑轮；故A正确；
BCD、气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小；丁图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，故BD正确，C错误；
本题选错误的；
故选：C。
13．如图是汽油机工作的四个冲程，其中把机械能转化为内能的是（　　）
A． B． C． D．
【解答】解：机械能转化为内能的冲程是压缩冲程。
A、进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。故A不符合题意；
B、气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。故B符合题意；
C、气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。故C不符合题意；
D、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程。故D不符合题意。
故选：B。
14．如图为汽油机某一冲程示意图，进气门、排气门关闭，下列选项中与其能量转化过程完全相同的是（　　）
A．用手反复弯折铁丝 B．用热水壶将水烧开
C．压缩空气棉花燃烧 D．水蒸气弹出活塞
【解答】解：
根据图示可知，两个气门都关闭，活塞下行，因此该冲程为做功冲程，将内能转化为机械能；
A、用手反复弯折铁丝做功，把机械能转化为内能，内能增加，故A不符合题意；
B、用热水壶将水烧开，是热传递，是内能的转移，故B不符合题意；
C、用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，筒内空气的内能增大、温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，此过程中机械能转化为内能，故C不符合题意；
D、烧开水时，水蒸气膨胀将塞子弹出，是水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故D符合题意。
故选：D。
15．如图所示热机工作示意图，下列说法中正确的是（　　）
A．该冲程是做功冲程
B．该冲程机械能转化为内能
C．这种汽车对环境没有污染
D．此发动机的效率可达90%
【解答】解：
AB、由图可知，热机进气门和排气门关闭，活塞上行，所以该冲程是压缩冲程，其能量转化是机械能转化为内能，故A错误、B正确；
C、该汽车的燃料是汽油，排放的尾气会污染空气，故C错误；
D、汽油机的效率在20%﹣30%左右，不可能达到90%，故D错误。
故选：B。

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