沪科版物理九上—第十三章 内能与热机——第三节 内燃机
一、单选题
1．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程:只吸入空气 B．压缩冲程:缸内温度降低
C．做功冲程:气体推动活塞做功 D．排气冲程:内能转化为机械能
2．（2021·邵阳）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
3．（2021·湘西）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（ ）
A． B．
C． D．
4．（2021·丰台模拟）关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气
B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能
D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
5．（2021·江西模拟）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 20 r/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．（2021·深圳模拟）如图所示现象或装置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（ ）
A． 钻木取火
B． 水蒸气将塞子冲出
C． 活塞迅速下压，棉花燃烧
D． 电炉子
7．（2020九上·柳州期末）下列关于柴油机与汽油机的说法中最恰当的是（ ）
A．柴油机工作时噪声较小
B．柴油机工作时效率较高
C．柴油机主要用于轻便机械
D．二者结构相同，只是所用燃料不同
8．（2020九上·枣庄期末）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．汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的是空气
B．吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的四个图的排序是：丁丙甲乙
C．丙冲程是把内能转化为机械能
D．甲冲程是把内能转化为机械能
9．（2020九上·南宁月考）汽油机在吸气冲程吸入气缸的是（ ）
A．汽油和空气 B．柴油 C．水蒸气 D．空气
10．（2020九上·芜湖月考）如图为汽油机工作过程中的一个冲程的示意图，它应是（ ）
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
11．（2020九上·武昌月考）下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：乙→甲→丁→丙
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C．甲冲程中内能转化为机械能
D．吸气冲程中吸入的是纯净的空气
12．（2020九上·德州开学考）如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中属于燃烧——膨胀做功冲程的是（ ）
A． B．
C． D．
13．（2019九上·吉林月考）影片《流浪地球》中,“点燃木星”产生的气体将地球推开这一情景,相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、填空题
14．（2021·眉山）如图所示是某单缸四冲程汽油机的 冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为 。
15．（2021·枣庄）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于 冲程，该冲程将机械能转化为 能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 次。
16．（2021·松原模拟）如图所示的A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示做功改变物体内能的实验示意图。A图是四冲程汽油机的 冲程，与它原理相同的是 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。（后两空选填字母）
17．（2021·眉山模拟）如图是汽油机两个冲程的示意图，其中 图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是 （填“空气”或“汽油和空气”）。
18．（2020九上·滦县期末）汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将 能转化为 能如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程．
19．（2020九上·蚌埠月考）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将 转化为机械能。
20．（2020九上·江阴月考）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程。如图甲所示汽油机正在进行的是 冲程；图乙中，塞子被试管内水蒸气推出，则甲、乙能量转化 相同（选填“是”或“否”）。若它在1s内完成20个工作循环，则飞轮的转速为 r/min。
21．（2020九上·张家港期中）四冲程汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、 四个冲程。其中压缩冲程为 能转化为 能的过程。
22．（2020九上·葫芦岛月考）如图甲所示是一单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 （填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机飞轮的转速为 r/min
23．（2019九上·恩平月考）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内曲轴转动 转，完成 个冲程，做功 次。
24．（2021·绥化）司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是 现象，小轿车汽油机在 冲程中将机械能转化为内能。
三、解答题
25．宇航员操纵着月球车在月球上行驶时，月球车的动力是由蓄电池提供的，月球车为什么不用内燃机来驱动呢？
四、实验探究题
26．（2020·黔西南）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。
（1）给水加热是通过 方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）四冲程内燃机的 冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 会对环境造成污染。
27．（2019九上·江门月考）
（1）一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值为 ），这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。剩余的汽油比热容 （选填“改变”“不变”），热值 （选填“改变”“不变”）。
（2）如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。若该汽油机的转速为3000r/min，则该汽油机每秒钟有 冲程，对外做功 次。
28．（2019九上·天河期末）
（1）图1是冰的熔化实验，这是通过 的途径改变物体的内能
（2）如图2把燃料放在带活塞的厚玻璃筒里，把活塞迅速上压，此过程瓶内气体的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）燃料燃烧，产生高温高压的气体把活塞往下推，这样就做成了一台简易的内燃机，此过程的能量转化情况是 ，这个过程与图3汽油机哪个冲程的能量转化情况相同？ （填字母），
（4）如图4是某台汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率多大？ 写出一条提高汽油机效率的措施：
（5）在汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更 （选填“高”或“低”）
29．（2016·正定模拟）根据图甲、乙、丙所示的图片，在下面的空白处填入相应的内容：
（1）图甲：手离开硬纸板，纸片不下落，是由于 作用．
（2）图乙：内燃机的某冲程工作示意图，它属于 冲程．
（3）图丙：比较不同物质吸热能力的实验，用 表示物质吸收热量的多少．
30．（2017九上·莆田期中）给试管中的水加热一段时间后，能观察到塞子从管口飞出去，同时瓶口出现白雾.
（1）本实验中，对塞子做功的是（ ）
A．火焰 B．试管内的水
C．试管内的水蒸气 D．试管
（2）本实验，对塞子做功的过程是 能转化为 能的过程.热机的四个工作冲程中，能对应说明上述能量转化过程的是 冲程.
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】A.吸气冲程吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B.压缩冲程将机械能转化为内能，因此缸内温度很高，故B错误；
C.做功冲程中，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D.排气冲程中没有能量转化，故D错误。
故选C。
【分析】根据热机工作过程和能量转化的知识分析判断。
2．【答案】D
【知识点】热机；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，B不符合题意；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，C不符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
3．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．图中进气门打开、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，A不符合题意；
B．图中进气门、排气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，B不符合题意；
C．图中进气门、排气门都关闭，电火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，C符合题意；
D．图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，是排气冲程，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功冲程的特点是：进气门、排气门都关闭，电火花塞点火，活塞下行。
4．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，B不符合题意；
C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
5．【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．由图可知，丁冲程是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，A不符合题意；
B．汽油机对外做功一次需要转两圈，则该汽油机飞轮的转速为40r/s，B不符合题意；
C．甲冲程是发动机的做功冲程，这时内能转化为机械能，摩擦生热是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．该汽油机一个工作循环是吸气、压缩、做功、排气，则正确顺序应该是丁丙甲乙，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断工作冲程；汽油机的一个循环是吸气、压缩、做功、排气的顺序。
6．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】热机做功冲程中，高温高压的气体对活塞做功，将内能转化为机械能。
A．钻木取火，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，A不符合题意；
B．水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能减小，活塞由静止变为运动，机械能增加，故水蒸气将内能转化为活塞的机械能，B符合题意；
C．活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，而使棉花燃烧，故是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．电炉子工作时消耗电能，得到内能，电能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
7．【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】ABC．柴油机工作时噪声比较大，柴油机的效率比汽油机高，但柴油机比较笨重，B符合题意，AC不符合题意；
D．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，汽油作燃料；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气，柴油作燃料，二者结构和燃料不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
8．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】甲中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；乙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；丙中两个气门都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程；丁中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
A．汽油机的吸气冲程中，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，A不符合题意；
B．四个冲程的正确顺序是丁甲丙乙，B不符合题意；
C．丙冲程是做功冲程，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．甲冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
9．【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物。
故答案为：A。
【分析】汽油机的吸气冲程，吸入空气和汽油的混合物。
10．【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，则它是做功冲程，将内能转化为机械能。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门和活塞运行方向判断冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
11．【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】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，A符合题意；
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，B不符合题意；
C．甲冲程中机械能转化为内能，C不符合题意；
D．丁冲程中内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
12．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；A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，B不符合题意；
C．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，C符合题意；
D．排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作时，气门关闭，火线下行是做功冲程，内能转化为机械能。
13．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】影片“流浪地球”中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。
故答案为：C。
【分析】内能对外做功时，相当于内燃机的做功冲程。
14．【答案】压缩；3000
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气体，是压缩冲程。
飞轮每转2圈活塞做一次功，若该汽油机每1秒钟对外做功25次，每1秒钟飞轮每转50圈，那么该汽油机飞轮的转速为50 =3000
【分析】由进气门、排气门的关闭和打开、活塞的上下运动情况来判断是哪个冲程；
（2）热机对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个特点进行求解。
15．【答案】压缩；内；30
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。
此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。
若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此时将机械能转化为内能；汽油机飞轮转数是做功数的2倍。
16．【答案】做功；F；D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A图火花塞点火，是做功冲程，E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；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能，故与A相同的是F。
汽油机机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，D两气门关闭，活塞向上，是压缩冲程。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
17．【答案】乙；汽油和空气
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】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，故图乙是正确的；在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行是做功冲程，为汽车提供动力；汽油机吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。
18．【答案】化学；内；做功
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能；从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程．
【分析】燃料燃烧将化学能转化为内能；根据汽油机的气门和活塞运行方向判断冲程。
19．【答案】做功；内能
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
【分析】汽油机的气门关闭、活塞下行，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
20．【答案】压缩；做功；是；2400
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机的四个冲程中，在压缩冲程机械能转化为内能。由图甲可知汽油机火花塞点火活塞向下运动，此时正在进行的是做功冲程。甲乙两图中，都是内能转化为机械能，能量转化相同。它在1s内完成20个工作循环，则飞轮转40圈，所以飞轮的转速为2400r/min。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；气门关闭，活塞下行是做功冲程；汽油机的飞轮转数是做功数的2倍。
21．【答案】排气；机械；内
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机的一个完整工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程中气体的压力升高、温度升高，为机械能转化为内能的过程。
【分析】内燃机一个工作循环包含吸气、压缩、做功和排气四个冲程，内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
22．【答案】做功；乙；2400
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程。乙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。丙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。因此与做功冲程原理相同的是乙。汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个工作冲程，完成20个工作循环，每分钟做1200次功，飞轮转速为2400r/min。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
23．【答案】20；40；10
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min，说明1min曲轴（飞轮）转1200r，则每秒钟曲轴（飞轮）转
在此期间完成10个工作循环，做功10次，完成40个冲程。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
24．【答案】扩散；压缩
【知识点】内燃机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，是因为汽油分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
25．【答案】答：内燃机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为月球车的机械能，因为月球上没有空气，在月球上内燃机无法正常工作，所以月球车不用内燃机来驱动．
【知识点】热机
【解析】【分析】解决此题要知道汽油机进气冲程需要吸进空气和汽油的混合物，而柴油机吸气冲程进入的是空气．
26．【答案】（1）热传递；减小
（2）做功；废气
【知识点】热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)改变内能的方式有两种：做功和热传递。给水加热是通过热传递的方式，将酒精燃烧产生的内能转移到水中，使水的内能增加。木塞被推出是因为水蒸气通过做功的方式，将自身内能转化为木塞的机械能，此过程水蒸气内能减少，温度降低。(2)四冲程中，做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能，推动活塞向下运动，从而实现对外做功，与(1)中木塞被推出的原理相同。内燃机工作时，产生的噪声和废气会对环境造成污染。
【分析】（1）加热通过热传递改变内能，对外做功后物体的内能减小；（2）做功冲程将内能转化为机械能，热机的噪声、废气对环境产生污染。
27．【答案】（1）4.6×105；不变；不变
（2）1.38×105；100；25
【知识点】热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)汽油完全燃烧产生的热量Q放=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105J汽油燃烧掉一些后，质量变小，但物质种类不变，而比热容和热值都是燃料的一种特性，所以剩下汽油的比热容和热值均不变。(2)由 可知，一个工作循环中输出的有用机械能W有＝W总×η＝4.6×105J×30%=1.38×105J由题知，飞轮转速是3000r/min，因为一个工作循环（包括4个冲程）中飞轮转动2圈才对外做功1次，所以汽油机每分钟可以做功1500次，则每秒钟做功25次，每秒完成100个冲程。
【分析】（1）燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系，结合汽油逇热值和质量求解热量即可；
（2）汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
28．【答案】（1）热传递
（2）增大
（3）内能转化为机械能；C
（4）30%；让汽油燃烧更充分
（5）高
【知识点】热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程；机械效率
【解析】【解答】解：（1）冰熔化时，吸收热量，其内能增大，故冰熔化是通过热传递改变物体的内能；（2）压缩筒内的空气，机械能转化为筒内空气的内能，则筒内空气的内能增大，温度升高；（3）燃料燃烧时，产生高温高压的气体对活塞做功，内能转化为机械能；
此过程与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同，在做功冲程中也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，
如图3，A图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
B图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
D图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程。
故答案为：C；（4）由发动机的能量流向图可知，该汽油机的效率为（即输出有用功在燃料完全放出热量中的百分比）：η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%；
根据图示的能量流向图可知，要提高汽油机效率，可让汽油燃烧更充分、减少尾气带走的热量、减少热量散失、减小摩擦做功。（5）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更高。
故答案为：（1）热传递；（2）增大；（3）内能转化为机械能；C；（4）30%；让汽油燃烧更充分；（5）高。
【分析】（1）改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
（3）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；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
（4）根据热机效率的概念，计算出输出有用功在燃料完全放出热量中的百分比便可知汽油机的效率；根据热能的损失来判断提高机械效率的措施.
（5）不同的热机效率不同，蒸汽机最低.
29．【答案】（1）大气压
（2）做功
（3）加热时间的长短．
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；大气压强的存在
【解析】【解答】解：（1）做纸片托水实验时，要小心盖住纸片，并按紧，再倒置过来，手离开纸片后，水和纸片都不下落，是由于杯内没有空气只有水，而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压，故纸片就被大气压给“顶”住了．这实验说明大气压是存在的；
（2）由图中可以看出内燃机的进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程；
（3）比较不同物质吸热能力的实验，用加热时间的长短表示物质吸收热量的多少．
故答案为：（1）大气压；（2）做功；（3）加热时间的长短．
【分析】（1）空气受到重力作用，而且空气具有流动性，因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫大气压强；覆水杯证明了大气压的存在；
（2）内燃机的四个冲程是：吸气冲程（进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动）；
压缩冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动）；
做功冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动）；
排气冲程（进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动）；
根据各个冲程的特点做出判断；
（3）在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少．
30．【答案】（1）C
（2）内；机械；做功
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：（1）塞子被弹出是由于试管内的水汽化产生的水蒸气的内能变大，把塞子弹出来的，所以是试管中的水蒸气对塞子做的功，C答题题意；
（2）水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，塞子的机械能增加，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；这个实验与内燃烧机的做功冲程的原理相同.
故答案为：（1）C；（2）内；机械；做功.
【分析】（1）做功能改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.
（2）内燃机的一个工作循环有四个冲程，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能．
1 / 1沪科版物理九上—第十三章 内能与热机——第三节 内燃机
一、单选题
1．（2021·广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A．吸气冲程:只吸入空气 B．压缩冲程:缸内温度降低
C．做功冲程:气体推动活塞做功 D．排气冲程:内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】热机
【解析】【解答】A.吸气冲程吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B.压缩冲程将机械能转化为内能，因此缸内温度很高，故B错误；
C.做功冲程中，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D.排气冲程中没有能量转化，故D错误。
故选C。
【分析】根据热机工作过程和能量转化的知识分析判断。
2．（2021·邵阳）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式
D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
【知识点】热机；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，B不符合题意；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，C不符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
3．（2021·湘西）随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户，小汽车的发动机一般都是四冲程汽油机。以下是四冲程汽油机工作示意图，其中做功冲程是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．图中进气门打开、排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，A不符合题意；
B．图中进气门、排气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，B不符合题意；
C．图中进气门、排气门都关闭，电火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，C符合题意；
D．图中进气门关闭、排气门打开，活塞上行，是排气冲程，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】做功冲程的特点是：进气门、排气门都关闭，电火花塞点火，活塞下行。
4．（2021·丰台模拟）关于四冲程汽油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程，吸入气缸内的是空气
B．在压缩冲程，燃料燃烧，化学能转化为内能
C．在做功冲程，内能转化为机械能
D．在排气冲程，进气门和排气门都打开
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．在汽油机的吸气冲程中，吸入气缸内的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气缸内的混合气体，对混合气体做功，将机械能转化为内能，B不符合题意；
C．在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．在汽油机的排气冲程中，进气门关闭和排气门打开，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
5．（2021·江西模拟）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 20 r/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
【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．由图可知，丁冲程是吸气冲程，汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，A不符合题意；
B．汽油机对外做功一次需要转两圈，则该汽油机飞轮的转速为40r/s，B不符合题意；
C．甲冲程是发动机的做功冲程，这时内能转化为机械能，摩擦生热是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．该汽油机一个工作循环是吸气、压缩、做功、排气，则正确顺序应该是丁丙甲乙，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门的开、合，结合活塞的运行方向判断工作冲程；汽油机的一个循环是吸气、压缩、做功、排气的顺序。
6．（2021·深圳模拟）如图所示现象或装置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（ ）
A． 钻木取火
B． 水蒸气将塞子冲出
C． 活塞迅速下压，棉花燃烧
D． 电炉子
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】热机做功冲程中，高温高压的气体对活塞做功，将内能转化为机械能。
A．钻木取火，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，A不符合题意；
B．水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能减小，活塞由静止变为运动，机械能增加，故水蒸气将内能转化为活塞的机械能，B符合题意；
C．活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，而使棉花燃烧，故是机械能转化为内能，C不符合题意；
D．电炉子工作时消耗电能，得到内能，电能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
7．（2020九上·柳州期末）下列关于柴油机与汽油机的说法中最恰当的是（ ）
A．柴油机工作时噪声较小
B．柴油机工作时效率较高
C．柴油机主要用于轻便机械
D．二者结构相同，只是所用燃料不同
【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】ABC．柴油机工作时噪声比较大，柴油机的效率比汽油机高，但柴油机比较笨重，B符合题意，AC不符合题意；
D．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，汽油作燃料；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气，柴油作燃料，二者结构和燃料不同，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
8．（2020九上·枣庄期末）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．汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的是空气
B．吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的四个图的排序是：丁丙甲乙
C．丙冲程是把内能转化为机械能
D．甲冲程是把内能转化为机械能
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】甲中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；乙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；丙中两个气门都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程；丁中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
A．汽油机的吸气冲程中，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，A不符合题意；
B．四个冲程的正确顺序是丁甲丙乙，B不符合题意；
C．丙冲程是做功冲程，将内能转化为机械能，C符合题意；
D．甲冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
9．（2020九上·南宁月考）汽油机在吸气冲程吸入气缸的是（ ）
A．汽油和空气 B．柴油 C．水蒸气 D．空气
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物。
故答案为：A。
【分析】汽油机的吸气冲程，吸入空气和汽油的混合物。
10．（2020九上·芜湖月考）如图为汽油机工作过程中的一个冲程的示意图，它应是（ ）
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】由图可知，两个气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，则它是做功冲程，将内能转化为机械能。
故答案为：D。
【分析】根据汽油机的气门和活塞运行方向判断冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
11．（2020九上·武昌月考）下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：乙→甲→丁→丙
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
C．甲冲程中内能转化为机械能
D．吸气冲程中吸入的是纯净的空气
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】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，A符合题意；
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙，B不符合题意；
C．甲冲程中机械能转化为内能，C不符合题意；
D．丁冲程中内能转化为机械能，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
12．（2020九上·德州开学考）如图所示是汽油机工作时的四个冲程，其中属于燃烧——膨胀做功冲程的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A．进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；A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，B不符合题意；
C．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，C符合题意；
D．排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】汽油机工作时，气门关闭，火线下行是做功冲程，内能转化为机械能。
13．（2019九上·吉林月考）影片《流浪地球》中,“点燃木星”产生的气体将地球推开这一情景,相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】影片“流浪地球”中，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，将地球推开，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。
故答案为：C。
【分析】内能对外做功时，相当于内燃机的做功冲程。
二、填空题
14．（2021·眉山）如图所示是某单缸四冲程汽油机的 冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为 。
【答案】压缩；3000
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气体，是压缩冲程。
飞轮每转2圈活塞做一次功，若该汽油机每1秒钟对外做功25次，每1秒钟飞轮每转50圈，那么该汽油机飞轮的转速为50 =3000
【分析】由进气门、排气门的关闭和打开、活塞的上下运动情况来判断是哪个冲程；
（2）热机对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，根据这个特点进行求解。
15．（2021·枣庄）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于 冲程，该冲程将机械能转化为 能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功 次。
【答案】压缩；内；30
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。
此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。
若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此时将机械能转化为内能；汽油机飞轮转数是做功数的2倍。
16．（2021·松原模拟）如图所示的A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示做功改变物体内能的实验示意图。A图是四冲程汽油机的 冲程，与它原理相同的是 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。（后两空选填字母）
【答案】做功；F；D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】A图火花塞点火，是做功冲程，E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；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能，故与A相同的是F。
汽油机机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，D两气门关闭，活塞向上，是压缩冲程。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
17．（2021·眉山模拟）如图是汽油机两个冲程的示意图，其中 图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是 （填“空气”或“汽油和空气”）。
【答案】乙；汽油和空气
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】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，故图乙是正确的；在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行是做功冲程，为汽车提供动力；汽油机吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物。
18．（2020九上·滦县期末）汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将 能转化为 能如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程．
【答案】化学；内；做功
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能；从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程．
【分析】燃料燃烧将化学能转化为内能；根据汽油机的气门和活塞运行方向判断冲程。
19．（2020九上·蚌埠月考）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将 转化为机械能。
【答案】做功；内能
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能。
【分析】汽油机的气门关闭、活塞下行，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
20．（2020九上·江阴月考）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程。如图甲所示汽油机正在进行的是 冲程；图乙中，塞子被试管内水蒸气推出，则甲、乙能量转化 相同（选填“是”或“否”）。若它在1s内完成20个工作循环，则飞轮的转速为 r/min。
【答案】压缩；做功；是；2400
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机的四个冲程中，在压缩冲程机械能转化为内能。由图甲可知汽油机火花塞点火活塞向下运动，此时正在进行的是做功冲程。甲乙两图中，都是内能转化为机械能，能量转化相同。它在1s内完成20个工作循环，则飞轮转40圈，所以飞轮的转速为2400r/min。
【分析】汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；气门关闭，活塞下行是做功冲程；汽油机的飞轮转数是做功数的2倍。
21．（2020九上·张家港期中）四冲程汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、 四个冲程。其中压缩冲程为 能转化为 能的过程。
【答案】排气；机械；内
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】四冲程汽油机的一个完整工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程中气体的压力升高、温度升高，为机械能转化为内能的过程。
【分析】内燃机一个工作循环包含吸气、压缩、做功和排气四个冲程，内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
22．（2020九上·葫芦岛月考）如图甲所示是一单缸四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 冲程，其能量转化情况与 （填“乙”或“丙”）图相同，如果此汽油机每秒内对外做功20次，则汽油机飞轮的转速为 r/min
【答案】做功；乙；2400
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程。乙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。丙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。因此与做功冲程原理相同的是乙。汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个工作冲程，完成20个工作循环，每分钟做1200次功，飞轮转速为2400r/min。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能；汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
23．（2019九上·恩平月考）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内曲轴转动 转，完成 个冲程，做功 次。
【答案】20；40；10
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1200r/min，说明1min曲轴（飞轮）转1200r，则每秒钟曲轴（飞轮）转
在此期间完成10个工作循环，做功10次，完成40个冲程。
【分析】汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
24．（2021·绥化）司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是 现象，小轿车汽油机在 冲程中将机械能转化为内能。
【答案】扩散；压缩
【知识点】内燃机的四个冲程；分子热运动
【解析】【解答】司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，是因为汽油分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩气体做功使气体的内能增大，温度升高，机械能转化为内能。
【分析】分子在永不停息的做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
三、解答题
25．宇航员操纵着月球车在月球上行驶时，月球车的动力是由蓄电池提供的，月球车为什么不用内燃机来驱动呢？
【答案】答：内燃机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为月球车的机械能，因为月球上没有空气，在月球上内燃机无法正常工作，所以月球车不用内燃机来驱动．
【知识点】热机
【解析】【分析】解决此题要知道汽油机进气冲程需要吸进空气和汽油的混合物，而柴油机吸气冲程进入的是空气．
四、实验探究题
26．（2020·黔西南）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。
（1）给水加热是通过 方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）四冲程内燃机的 冲程与这个原理相同；内燃机工作时，产生的噪声和 会对环境造成污染。
【答案】（1）热传递；减小
（2）做功；废气
【知识点】热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)改变内能的方式有两种：做功和热传递。给水加热是通过热传递的方式，将酒精燃烧产生的内能转移到水中，使水的内能增加。木塞被推出是因为水蒸气通过做功的方式，将自身内能转化为木塞的机械能，此过程水蒸气内能减少，温度降低。(2)四冲程中，做功冲程是内燃机中高温高压的气体将内能转化为活塞的机械能，推动活塞向下运动，从而实现对外做功，与(1)中木塞被推出的原理相同。内燃机工作时，产生的噪声和废气会对环境造成污染。
【分析】（1）加热通过热传递改变内能，对外做功后物体的内能减小；（2）做功冲程将内能转化为机械能，热机的噪声、废气对环境产生污染。
27．（2019九上·江门月考）
（1）一台单缸四冲程汽油机在一个工作循环中消耗了10g汽油（汽油的热值为 ），这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。剩余的汽油比热容 （选填“改变”“不变”），热值 （选填“改变”“不变”）。
（2）如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。若该汽油机的转速为3000r/min，则该汽油机每秒钟有 冲程，对外做功 次。
【答案】（1）4.6×105；不变；不变
（2）1.38×105；100；25
【知识点】热量的计算；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】(1)汽油完全燃烧产生的热量Q放=mq=0.01kg×4.6×107J/kg=4.6×105J汽油燃烧掉一些后，质量变小，但物质种类不变，而比热容和热值都是燃料的一种特性，所以剩下汽油的比热容和热值均不变。(2)由 可知，一个工作循环中输出的有用机械能W有＝W总×η＝4.6×105J×30%=1.38×105J由题知，飞轮转速是3000r/min，因为一个工作循环（包括4个冲程）中飞轮转动2圈才对外做功1次，所以汽油机每分钟可以做功1500次，则每秒钟做功25次，每秒完成100个冲程。
【分析】（1）燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃烧是否充分燃烧没有关系，结合汽油逇热值和质量求解热量即可；
（2）汽油机工作一个循环，包含四个冲程，活塞往返运动两次，曲轴连杆转动两周，对外做功一次，结合题目条件计算即可。
28．（2019九上·天河期末）
（1）图1是冰的熔化实验，这是通过 的途径改变物体的内能
（2）如图2把燃料放在带活塞的厚玻璃筒里，把活塞迅速上压，此过程瓶内气体的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）燃料燃烧，产生高温高压的气体把活塞往下推，这样就做成了一台简易的内燃机，此过程的能量转化情况是 ，这个过程与图3汽油机哪个冲程的能量转化情况相同？ （填字母），
（4）如图4是某台汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率多大？ 写出一条提高汽油机效率的措施：
（5）在汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更 （选填“高”或“低”）
【答案】（1）热传递
（2）增大
（3）内能转化为机械能；C
（4）30%；让汽油燃烧更充分
（5）高
【知识点】热传递改变物体内能；内燃机的四个冲程；机械效率
【解析】【解答】解：（1）冰熔化时，吸收热量，其内能增大，故冰熔化是通过热传递改变物体的内能；（2）压缩筒内的空气，机械能转化为筒内空气的内能，则筒内空气的内能增大，温度升高；（3）燃料燃烧时，产生高温高压的气体对活塞做功，内能转化为机械能；
此过程与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同，在做功冲程中也是将燃气的内能转化为活塞的机械能，
如图3，A图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
B图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
D图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程。
故答案为：C；（4）由发动机的能量流向图可知，该汽油机的效率为（即输出有用功在燃料完全放出热量中的百分比）：η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%；
根据图示的能量流向图可知，要提高汽油机效率，可让汽油燃烧更充分、减少尾气带走的热量、减少热量散失、减小摩擦做功。（5）汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全，因此汽油机的效率比蒸汽机更高。
故答案为：（1）热传递；（2）增大；（3）内能转化为机械能；C；（4）30%；让汽油燃烧更充分；（5）高。
【分析】（1）改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
（3）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；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
（4）根据热机效率的概念，计算出输出有用功在燃料完全放出热量中的百分比便可知汽油机的效率；根据热能的损失来判断提高机械效率的措施.
（5）不同的热机效率不同，蒸汽机最低.
29．（2016·正定模拟）根据图甲、乙、丙所示的图片，在下面的空白处填入相应的内容：
（1）图甲：手离开硬纸板，纸片不下落，是由于 作用．
（2）图乙：内燃机的某冲程工作示意图，它属于 冲程．
（3）图丙：比较不同物质吸热能力的实验，用 表示物质吸收热量的多少．
【答案】（1）大气压
（2）做功
（3）加热时间的长短．
【知识点】比热容；内燃机的四个冲程；大气压强的存在
【解析】【解答】解：（1）做纸片托水实验时，要小心盖住纸片，并按紧，再倒置过来，手离开纸片后，水和纸片都不下落，是由于杯内没有空气只有水，而杯内水柱产生压强远小于外界的大气压，故纸片就被大气压给“顶”住了．这实验说明大气压是存在的；
（2）由图中可以看出内燃机的进气门和排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程；
（3）比较不同物质吸热能力的实验，用加热时间的长短表示物质吸收热量的多少．
故答案为：（1）大气压；（2）做功；（3）加热时间的长短．
【分析】（1）空气受到重力作用，而且空气具有流动性，因此空气内部向各个方向都有压强，这个压强就叫大气压强；覆水杯证明了大气压的存在；
（2）内燃机的四个冲程是：吸气冲程（进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动）；
压缩冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动）；
做功冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动）；
排气冲程（进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动）；
根据各个冲程的特点做出判断；
（3）在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少．
30．（2017九上·莆田期中）给试管中的水加热一段时间后，能观察到塞子从管口飞出去，同时瓶口出现白雾.
（1）本实验中，对塞子做功的是（ ）
A．火焰 B．试管内的水
C．试管内的水蒸气 D．试管
（2）本实验，对塞子做功的过程是 能转化为 能的过程.热机的四个工作冲程中，能对应说明上述能量转化过程的是 冲程.
【答案】（1）C
（2）内；机械；做功
【知识点】做功改变物体内能；内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：（1）塞子被弹出是由于试管内的水汽化产生的水蒸气的内能变大，把塞子弹出来的，所以是试管中的水蒸气对塞子做的功，C答题题意；
（2）水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减小，塞子的机械能增加，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；这个实验与内燃烧机的做功冲程的原理相同.
故答案为：（1）C；（2）内；机械；做功.
【分析】（1）做功能改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.
（2）内燃机的一个工作循环有四个冲程，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能．
1 / 1
