教科版物理九年级上 2.2内燃机习题（含答案）

2.2内燃机
知识梳理
1.多数内燃机是由 冲程、 冲程、 冲程和 冲程等四个冲程不断循环来保证连续工作的。
2.四冲程内燃机一个工作循环包含 个冲程，活塞往复运动 次，曲轴和飞轮转动 周，对外做功 次。
3.四冲程内燃机的一个工作循环中只有 冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。
4.内燃机的启动：靠 驱动飞轮和曲轴转动起来，从而实现持续工作。
基础知识
1．如图所示为汽油机工作过程的几个乱序示意图，下列说法正确的是（　　）
A．图甲是压缩冲程，内能转化为机械能
B．该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C．丁是做功冲程，把绝大部分的内能转化为机械能
D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
2．小明将开水灌入暖水瓶时，发现刚盖住的瓶塞被顶起。这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，四冲程汽油机工作循环中，与气步枪击发弹丸时的能量转化相同的是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图所示是汽油机的 　 　冲程；常常用水冷却发动机是利用了水的比热容 　 　的特性；完全燃烧0.1 kg的高能汽油，放出的热量为 　 　J。（q油＝4.62×107 J/ kg）
5．内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的 　 　冲程，该冲程的能量转化是将 　 　能转化为 　 　能。汽车发动机用水来冷却，是利用了水的 　 　大的特点。
重难点突破
6．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法；上述说法中正确的是（　　）
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能
②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功
④汽油机和柴油机的点火方式相同
A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
7．关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．吸气冲程中，汽油机吸入的是空气
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
8．甲图是汽油机的工作原理，乙图是常见的生活现象，则（　　）
A．①冲程的原理和乙图所示一致
B．②冲程把气体的内能转化成机械能
C．③冲程气体被压缩内能增大
D．④冲程是汽油机的排气冲程
9．如图所示，是汽油机的 　 　冲程；在压缩冲程中，燃气的温度升高，这是通过
　 　的方式增加内能。
10．爱米一家“十一”开车去净月潭游玩，途径快速路时，看到路两侧隔音板在向后运动，这是以 　 　为参照物：加油时闻到汽油的味道，这是 　 　现象；他发现汽车发动机是汽油机，汽油机在工作的过程中 　 　冲程为汽车提供了动力；该冲程
　 　能转化成机械能。
能力提升
11．如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（　　）
A．乙图中汽缸内气体质量会减小
B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、乙、甲
C．甲图中能量的转化是内能转化为机械能
D．飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁
12．如图所示是某汽车发动机的做功冲程的示意图。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（　　）
A．温度保持不变
B．分子热运动加快
C．一部分内能转化为活塞的机械能
D．全部内能转化为活塞的机械能
13．饺子是中国传统美食，面团被擀成面皮，说明力可以改变物体的 　 　，煮好的饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，这是 　 　现象。在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 　 　图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 　 　图。
14．如图中常用的手持式测温枪通过接受人体辐射的 　 　（红外线/紫外线）测量人体温度。右图点火爆炸现象中能量转化情况与热机 　 　（吸气/压缩/做功/排气）冲程的能量转化情况相同。
15．如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题：
（1）爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同？
（2）请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小？
参考答案与解析
知识梳理
吸气；压缩；做功；排气
四；两；两； 一
做功；惯性；来完成
4. 外力
基础知识
1．【解答】解：甲图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，乙图中排气门开启，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；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
A.图甲是吸气冲程，没有能量的转化，故A错误；
B.该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故B错误；
C.汽油机的效率约为20%，汽油机燃料释放的能量少部分转化为机械能，燃料燃烧放出的热量中，一部分用来克服机件摩擦，一部分由机件直接向外散热，废气的温度很高，带走了大部分的热量，故C错误；
D.内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁，故D正确。
故选：D。
2．【解答】解：小明将开水灌入暖水瓶时，发现刚盖住的瓶塞被顶起，此过程中，内能转化为机械能；内燃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，排气和吸气冲程没有能的转化，故C正确。
故选：C。
3．【解答】解：气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，此过程中内能转化为机械能；
A是吸气冲程，B是压缩冲程，C是做功冲程，D是排气冲程；做功冲程中，内能转化为机械能，故C正确。
故选：C。
4．【解答】解：
（1）图中，两个气阀关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运动，是做功冲程；
（2）因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机；
（3）完全燃烧0.1 kg汽油放出的热量：Q放＝qm煤油＝4.62×107 J/kg×0.1 kg＝4.62×106 J。
故答案为：做功；大；4.62×106。
5．【解答】解：由图可知，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；此过程中，内能转化为机械能；
为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，用水来冷却汽缸是因为水的比热容大，这是通过热传递的方式改变汽缸的内能。
故答案为：做功；内；机械；比热容。
重难点突破
6．【解答】解：
①在压缩冲程中，是机械能转化为内能，故①正确；
②在做功冲程中，是内能转化为机械能，故②正确；
③在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，故③正确；
④汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误。
所以只有①②③正确。
故选：A。
7．【解答】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。
8．【解答】解：
图乙中，保温瓶内温度较高，内能较大，瓶内气体体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；
A.图甲①，进气门打开，排气气门关闭，活塞向下运动，是汽油机的吸气冲程，其原理与乙图不同，故A错误；
B.图甲②，两气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体，气体内能增加，温度升高，机械能转化为内能，故B错误；
C.图甲③，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减小，故C错误；
D.图甲④，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是汽油机的排气冲程，故D正确。
故选：D。
9．【解答】解：图中的两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程；
在压缩冲程中，活塞压缩气缸内空气和汽油的混合气体，使气体的温度升高，这是通过做功的方式增加内能。
故答案为：做功；做功。
10．【解答】解：
（1）以汽车为参照物，隔音板与汽车之间有位置的变化，隔音板是运动的，所以看到路两侧隔音板在向后运动；
（2）闻到汽油气味，这是汽油分子的扩散现象，说明汽油味分子在不停地做无规则运动；
（3）汽油机工作时，在做功冲程将内能转化为机械能，向外提供动力。
故答案为：汽车；扩散；做功；内。
能力提升
11．【解答】解：甲图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
丙图：两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，为汽车提供动力；
丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
A.乙图是排气冲程，气体排出气缸，汽缸内气体质量会减小，故A正确；
B.汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即丁、甲、丙、乙，故B错误；
C.甲图为汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能，故C错误；
D.在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的，即依靠飞轮惯性完成的冲程是：甲、乙、丁冲程，故D错误。
故选：A。
12．【解答】解：
汽油机做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，气体的内能减少、温度降低，分子热运动减慢，并将一部分内能转化为活塞的机械能，故ABD错误，C正确。
故选：C。
13．【解答】解：（1）包饺子时，将面团擀成皮，面团在力作用下，形状发生改变，说明力可以改变物体的形状；
饺子出锅后整个厨房都能闻到香味，是因为饺子的香味分子在不停地做无规则运动进入到空气中，这是扩散现象；
（2）甲图酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对外做功，使盒盖飞出去，内能转化为盒盖的机械能；
乙图中用力将活塞压下，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；
丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。
丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
因此与压缩冲程原理相同的是乙图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。
故答案为：形状；扩散；乙；丙。
14．【解答】解：（1）人体可以对外辐射红外线，测温枪通过检测人体辐射红外线的强弱来检测体温；
（2）点火爆炸现象中的内能可以转化为塞子的机械能，做功冲程是内能转化为机械能的冲程，点火爆炸现象中能量转化情况与热机做功冲程相同。
故答案为：红外线；做功。
15．【解答】解：（1）向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，此过程中化学能转化为内能，纸杯被崩起，燃气的内能转化为了纸杯的机械能，爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的做功冲程是相同的；
（2）纸杯被崩起时，具有一定的速度，由于纸杯具有惯性，仍然要向上运动；
纸杯在向上运动的过程中，由于受到竖直向下的重力的作用，所以纸杯会向上做减速运动。
故答案为：（1）做功冲程；（2）纸杯具有惯性；纸杯受到竖直向下的重力的作用，做减速运动。
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