14.1
热机测试题
(测试时间:30分钟,满分:60分)
一、选择题(本大题共7个小题,每小题2分,共14分)
1.【2015年四川省广元】对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.
甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.
乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C.
丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D.
丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
2.【2015年四川省巴中】汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是( )
A.柴油
B.汽油和空气
C.汽油
D.空气
3.【2015年江苏省扬州】下列图形中,属于内能转化为机械能的是(
)
4.如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示机械能转化为内能的冲程是(
)
5.如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A、
B、
C、
D、
6.一台单缸四冲程柴油机飞轮转速为1200r/min,则柴油机1s有(
)
A.完成20个冲程,做功20次
B.
完成40个冲程,做功40次
C.
完成40个冲程,做功10次
D.
完成20个冲程,做功10次
7.汽油机工作时,汽缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是(
)
A.吸气冲程结束
B.做功冲程结束
C.压缩冲程结束,火花塞点火前的瞬间
D.压缩冲程结束,火花塞点火后的瞬间
二、多项选择题(本大题共2个小题,每小题3分,共6分)
8.【2015年辽宁省大连】(多)在四冲程柴油机的做功冲程中,汽缸内气体的(
)
A.内能减小
B.质量增大
C.压强减小
D.温度降低
9.(多)在内燃机工作的四个冲程中,靠飞轮惯性完成的是(
)
A.吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
三、实验与探究题(每空2分,共40分)
10.【2015年浙江省义乌】甲图是生活中常用的热水器,当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过 改变了内能.乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中 图(选填符合)所示的冲程也发生同样的能力转化.
11.【2015年山东省枣庄】一台柴油机飞轮的转速为2400
r/min,则在1s内,柴油机完成
个冲程;对外做功的次数是
。
12.【2015年甘肃省庆阳】如图所示为汽油机的
冲程,该冲程工作时将
能转化为
能。
13.汽油机工作时,活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程,在压缩冲程中,通过
方式使缸内混合气体内能增加,在做功冲程中,缸内气体的内能转化为
.
14.在标准大气压下,1.5kg初温为90℃的水吸收6.93×104J的热量后,它的末温为
℃[c水=4.2×103J/(kg ℃)].内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、
、排气四个冲程.
15.一柴油机的转速是3000r/min,它
1秒钟对外做功
________次,它完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是
.
16.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机关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.
17.如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此图是
冲程,有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程,成为六冲程汽油机,也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水,水在气缸内气化成水蒸气,水蒸气膨胀对外做功,这种汽油机一个工作循环有六个冲程,做功
次,这种汽油机这样设计的目的是
.
18.骑车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程,在这四个冲程中,把机械能转化为内能的是
冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃机每秒钟对外做功的次数为
次14.1
热机练习题
1.【2015山东省滨州】汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,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,下列说法中不正确的是( )
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是吸气冲程
2.【2015年广西贵港】如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )
A.
该冲程是压缩冲程
B.
该冲程中活塞向上运动
C.
该冲程是内能转化为机械能的过程
D.
该冲程是机械能转化为内能的过程
3.下面是汽油机工作的四个冲程,其中将内能转化为机械能的是(
)
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
4.
下面关于四冲程汽油机的说法正确的是(
)
A.四冲程汽油机是利用机械能转化成内能的机器
B.四冲程汽油机在压缩冲程中,内能转化为机械能
C.四冲程汽油机在做功冲程中,内能转化为机械能
D.四冲程汽油机的四个冲程依次为吸气、做功、压缩、排气
5.
如下图是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能方式与此相同的是(
)
A.烤火取暖
B.搓手取暖
C.向手“呵气”取暖
D.用热水袋取暖
6.【2015年黑龙江省哈尔滨】下列有关热机的说法正确的是(
)
A.内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B.内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C.汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源
D.热机的使用缓解了城市的热岛效应
7.【2015年黑龙江省】如图所示,在平底烧瓶内装有少量的水,用打气筒向瓶内打气,观察到许多物理现象,其中分析错误的是
(
)
A.往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.往瓶内打气时,瓶内气体内能减少
C.塞子跳出时,看到瓶内有白雾出现,是液化现象
D.塞子跳出时,瓶内气体温度降低
8.图是热机工作时的四个冲程,其中属于机械能转化为内能的冲程是(
)
9.下列说法正确的是(
)
A.冬天长期静置在室外的铁块比木块温度低
B.汽油机一个工作循环能量转化两次,对外做功一次
C.由比热容公式可知,比热容跟Q成正比,跟m、△t成反比
D.炒菜时,食用油倒掉一半后,剩余的食用油质量、密度、比热容、热值均不变
10.
下列有关热的说法正确的是(
)
A.晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变
B.内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
C.用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大
D.柴油机能输出更大的功率,是因为柴油机对空气的压缩程度小
11.【2015年浙江省绍兴】甲图是生活中常用的热水瓶,当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过
改变了内能。乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中
图(选填符号)所示的冲程也发生同样的能量变化。
12.【2015年江苏省泰州】如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能
,这与四冲程汽油机的
冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成
个工作循环.
13.【2015年江苏省镇江】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.若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功
次、飞轮转过
圈。
14.如图所示,汽油机是处在
冲程,在此冲程中
能转化为
能.
15.节能环保越来越引起人们的关注,目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车.汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过_________的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为_________能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为_________能。
16.如图所示为生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为
.注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来.这一过程中瓶内气体的
能转化为软木塞的机械能.汽油机的
冲程也发生同样的能量转化.如果该汽油机飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒钟内对外做功
次.
17.如图是我国用长征火箭发射“嫦娥三号”卫星时的壮观情景.火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的
能,再转化为火箭的
能.14.1
热机练习题
1.【2015山东省滨州】汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,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,下列说法中不正确的是( )
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把机械能转化为内能
D.丁冲程是吸气冲程
【答案】C
【解析】由图示可知,甲冲程中两气门关闭,活塞向上运动为压缩冲程,机械能转化为内能,所以A正确;乙冲程只的排气门打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,B正确;丙冲程中两气门闭合,活塞向下运动,为做功冲程,是把内能转化为机械能的,所以C错;丁冲程中进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程,所以D正确;应选C。
2.【2015年广西贵港】如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( )
A.
该冲程是压缩冲程
B.
该冲程中活塞向上运动
C.
该冲程是内能转化为机械能的过程
D.
该冲程是机械能转化为内能的过程
【答案】C
【解析】汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程,可根据气门的开关和活塞运行状态判断是哪个冲程;由图可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,火花塞点火,因此是做功冲程;做功冲程中将内能转化为机械能,故选C。
3.下面是汽油机工作的四个冲程,其中将内能转化为机械能的是(
)
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
【答案】C
【解析】本题抓住内燃机在做功冲程的能量转化,做功冲程是内能转化为机械能的冲程.做功冲程是内能转化为机械能的冲程.燃料燃烧的化学能转化为内能,高温高压的燃气推动活塞做功.故选C.
4.
下面关于四冲程汽油机的说法正确的是(
)
A.四冲程汽油机是利用机械能转化成内能的机器
B.四冲程汽油机在压缩冲程中,内能转化为机械能
C.四冲程汽油机在做功冲程中,内能转化为机械能
D.四冲程汽油机的四个冲程依次为吸气、做功、压缩、排气
【答案】C
【解析】汽油机把内能转化成机械能,A错;在汽油机的压缩冲程,机械能转化成内能,做功冲程,内能转化成机械能,B错C对;汽油机的四个冲程依次为:吸气、压缩、做功、排气,D错.
5.
如下图是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能方式与此相同的是(
)
A.烤火取暖
B.搓手取暖
C.向手“呵气”取暖
D.用热水袋取暖
【答案】B
【解析】内燃机的一个工作循环有四个冲程,其中有两个冲程气缸内的物质的内能会发生改变,分别是压缩冲程和做功冲程,都是通过做功的方式来改变的。分析图可看出两气门都是关闭的,活塞向上运动,故是压缩冲程,压缩冲程将机械能转化为内能。选项中的ACD都是通过热传递的方式来改变内能的,只有B是摩擦生热,是通过做功的方式来改变物体的内能。
6.【2015年黑龙江省哈尔滨】下列有关热机的说法正确的是(
)
A.内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质
B.内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程
C.汽油机消耗的汽油可循环使用,是取之不尽的能源
D.热机的使用缓解了城市的热岛效应
【答案】A
【解析】A、内燃机的冷却液从内燃机吸收热量,因为比热容越大,在同等条件下,吸收的热量越多,A正确。B、内燃机做功冲程是将内能转化为机械能的过程,故B错误。C、汽油机消耗的燃料汽油是石油产品,石油是不可再生能源,因此C错误。D、热机排气冲程会产生大量废气,并排放大量热量,是加剧城市热岛效应的原因之一,故D错误。
7.【2015年黑龙江省】如图所示,在平底烧瓶内装有少量的水,用打气筒向瓶内打气,观察到许多物理现象,其中分析错误的是
(
)
A.往瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.往瓶内打气时,瓶内气体内能减少
C.塞子跳出时,看到瓶内有白雾出现,是液化现象
D.塞子跳出时,瓶内气体温度降低
【答案】B
【解析】用打气筒往瓶里打气时,外界对瓶内气体压缩做功,瓶内气体内能增大,温度升高;当瓶塞被崩起时,瓶内的空气对瓶塞做功,空气的内能减小,温度降低,空气中的水蒸气遇冷发生液化现象,看到瓶内有白雾出现。选项A、C、D正确,不符合题意。故选B。
8.图是热机工作时的四个冲程,其中属于机械能转化为内能的冲程是(
)
【答案】B
【解析】四冲程热机在一个工作循环中,压缩冲程是将机械能转化为内能,而做功冲程是将内能转化为机械能,由图知图B为压缩冲程,图C为做功冲程,故本题正确选项B正确。
9.下列说法正确的是(
)
A.冬天长期静置在室外的铁块比木块温度低
B.汽油机一个工作循环能量转化两次,对外做功一次
C.由比热容公式可知,比热容跟Q成正比,跟m、△t成反比
D.炒菜时,食用油倒掉一半后,剩余的食用油质量、密度、比热容、热值均不变
【答案】B
【解析】长时间放置在同一环境的不会自己产生热量的物体,由于物体之间会产生热交换,所以最终会趋于平衡,就是变成一个温度,也就是在室外的木头、铁块的温度是一样的,故A错误;内燃机的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴转两周,其中做功冲程是利用高温高压的燃气推动活塞向下运动而做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能.压缩冲程,活塞压缩气体做功,气体的内能增大,机械能转化为气体的内能,故B正确;比热容是物质本身的固有的属性,与物质的种类有关,与物质的状态有关,与Q、m、△t无关,故C错误;质量表示物体所含物质的多少,食用油倒掉一半后,所含食用油的多少变小了,即质量变小.密度是物质的一种特性,它和物体的质量和体积无关,所以食用油倒掉一半后,剩下的食用油的密度不变;比热是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热,和物质的质量大小无关,所以食用油倒掉一半后,剩下的食用油的比热容不变;燃料的热值是燃料的一种特性,与燃料的质量m和体积v无关,所以食用油倒掉一半后,剩下的食用油的热值不变.故D错误.故选B.
10.
下列有关热的说法正确的是(
)
A.晶体在熔化过程中温度不变,内能也不变
B.内燃机的压缩冲程,主要是用热传递的方法增加了气缸内的物质的内能
C.用水作汽车冷却液,是因为水的比热容大
D.柴油机能输出更大的功率,是因为柴油机对空气的压缩程度小
【答案】C
【解析】A晶体熔化的条件是达到熔点,不断吸热。晶体在熔化时要吸热,内能增加,但温度保持不变。选项错误;B内燃机的一个工作循环包括四个冲程,其中压缩冲程机械能转化为内能,是利用做功的方法增加气缸内物质的内能,做功冲程将内能转化为机械能,是气缸内的物质对外做功,自身内能会减小。选项错误;C因为水的比热容最大,和其它物质比较,在质量相同和升高相同温度时,能吸收更多的热量,所以用水作汽车的冷却液,选项正确;D柴油机能输出更大的功率,这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同,柴油机在压缩冲程中的压缩程度比汽油机大,做功冲程中柴油机汽缸内的燃气产生的压强和温度比汽油机里的高。
11.【2015年浙江省绍兴】甲图是生活中常用的热水瓶,当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过
改变了内能。乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中
图(选填符号)所示的冲程也发生同样的能量变化。
【答案】做功
B
【解析】软木塞会跳起来时,机械能增大,水蒸气由气态变为液态,内能减小,这是通过做功的方式把内能转化为机械能的;这样的情形发生在内燃机的做功冲程中,其中B图表示的做功冲程。
12.【2015年江苏省泰州】如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能
,这与四冲程汽油机的
冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成
个工作循环.
【答案】增加;压缩;1200
【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递;做功改变物体内能时,对物体做功物体内能增加;物体对外做功,物体内能减小;所以当活塞对筒内气体做功,气体的内能增加;在内燃机四个冲程中有两次能量转化,压缩冲程机械能转化为内能;做功冲程内能转化为机械能;所以活塞对筒内气体做功,气体内能增加这与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同.内燃机一个工作循环有4个冲程,活塞往复2次,曲轴转动2周,对外做功1次;即飞轮转动2周内燃机完成1个工作循环,所以某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,飞轮转动2400周,汽油机完成1200个工作循环。
13.【2015年江苏省镇江】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.若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功
次、飞轮转过
圈。
【答案】做功
内能
10
20
【解析】由图示可知,此时的活塞向下运动,两个气门都是闭合的,符合做功冲程的特征,此冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能;内燃机每完成四冲程做功一次,所以完成40外冲程对外做功10次,每完成一次做功飞轮转过两圈,故飞轮转了20圈。
14.如图所示,汽油机是处在
冲程,在此冲程中
能转化为
能.
【答案】做功、内、机械
【解析】内燃机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,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;压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。由图可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,因此是做功冲程;做功冲程将内能转化为了机械能。
15.节能环保越来越引起人们的关注,目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车.汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过_________的方式使气体内能增加,开动时,释放的气体推动发动机,将气体的内能转化为_________能,此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,汽车的机械能转化为_________能。
【答案】做功,机械能,内
【解析】汽车使用前需要压缩储存气体,压缩气体做功,物体内能会增加,这是采用做功的方式将机械能转化为内能。开动时,释放的气体推动发动机,这是压缩的气体对外做功,将气体的内能又转化为机械能;此车紧急刹车时,刹车片和轮胎都变热,这是摩擦生热,将汽车的机械能转化为刹车片和轮胎的内能.
16.如图所示为生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为
.注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来.这一过程中瓶内气体的
能转化为软木塞的机械能.汽油机的
冲程也发生同样的能量转化.如果该汽油机飞轮转速是1800r/min,则该汽油机每秒钟内对外做功
次.
【答案】减少热量散失;内;做功;15
【解析】(1)热水瓶中间为双层玻璃瓶,两层之间抽成真空,并镀银或铝,真空状态可以避免热对流,玻璃本身是热的不良导体,镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去,所以抽成真空可以避免空气发生对流而散失热量,防止发生热传递,减少热量散失,起到保温作用;(2)瓶塞跳起来,机械能增大,这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能;(3)汽油机的四个冲程中,压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能.(4)已知飞轮每秒转数为:n=1800r/60=30r,
∵内燃机的一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次,∴此柴油机每秒钟内完成60个冲程,对外做功15次.
17.如图是我国用长征火箭发射“嫦娥三号”卫星时的壮观情景.火箭发射升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的
能,再转化为火箭的
能.
【答案】内;机械;热值
【解析】在判断能量的转化过程中时,分析清楚该过程消耗了哪种形式的能,产生了哪种形式的能是解题的关键;在火箭升空时,燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能,再转化为火箭的机械能.14.1
热机测试题
(测试时间:30分钟,满分:60分)
一、选择题(本大题共7个小题,每小题2分,共14分)
1.【2015年四川省广元】对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
A.
甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.
乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C.
丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D.
丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
【答案】B
【解析】软木塞飞出是由于水蒸气对软木塞做了功,所以水蒸气的内能要减小,故A错;分子间同时存在着引力和斥力,在不同情况下起的主要作用不同,铅块压紧时不容易分开,是引力在起主要作用,故B正确;丙图中活塞向上运动,压缩气体对气体做功,属于压缩冲程,故C错;丁图中小朋友下滑时,要克服摩擦力做功,机械能转化为内能,故D错;应选B。
2.【2015年四川省巴中】汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是( )
A.柴油
B.汽油和空气
C.汽油
D.空气
【答案】B
【解析】汽油机有四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。吸气冲程吸入气缸内的物质是汽油和空气的混合物。正确选B。
3.【2015年江苏省扬州】下列图形中,属于内能转化为机械能的是(
)
【答案】C
【解析】滑下滑梯,机械能减小,内能增加,机械能转化为内能,故A错;弯折铁丝是通过做功的方法来增加内能的,属于机械能转化为内能,故B错;做功冲程中内能减小,机械能增加,内能转化为机械能,故C正确;压缩点火时,消耗机械能,得到内能,是机械能转化为内能,故D错;应选C。
4.如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示机械能转化为内能的冲程是(
)
【答案】A
【解析】机械能转化为内能的是压缩冲程,进气和排气阀门关闭,活塞向上运动,对照四个选项,选项A符合。选项B为进气冲程,选项C为排气冲程,选项D为做功冲程,所以正确答案为A。
5.如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A、
B、
C、
D、
【答案】B
【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。由图知:A图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;B图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;C图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;D图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意。故选B。
6.一台单缸四冲程柴油机飞轮转速为1200r/min,则柴油机1s有(
)
A.完成20个冲程,做功20次
B.
完成40个冲程,做功40次
C.
完成40个冲程,做功10次
D.
完成20个冲程,做功10次
【答案】C
【解析】内燃机的一个工作循环有四个冲程,曲轴转动两周,对外做功1次。1min飞轮转1200r,则1s转20r,完成10个工作循环,40个冲程,对外做功10次,所以C符合题意。
7.汽油机工作时,汽缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是(
)
A.吸气冲程结束
B.做功冲程结束
C.压缩冲程结束,火花塞点火前的瞬间
D.压缩冲程结束,火花塞点火后的瞬间
【答案】D
【解析】在压缩冲程结束,火花塞点火后的瞬间,汽缸内的混合气体迅猛燃烧,产生高温高压的燃气,在下一个冲程,燃气推动活塞做功,所以汽缸内温度最高,压强最大的时刻是压缩冲程结束,火花塞点火后的瞬间。
二、多项选择题(本大题共2个小题,每小题3分,共6分)
8.【2015年辽宁省大连】(多)在四冲程柴油机的做功冲程中,汽缸内气体的(
)
A.内能减小
B.质量增大
C.压强减小
D.温度降低
【答案】ACD
【解析】内燃机及其工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。做功冲程中,汽缸内气体燃烧,产生高温高压的燃气,燃气推动活塞对外做功,内能转化为机械能。故选ACD。
9.(多)在内燃机工作的四个冲程中,靠飞轮惯性完成的是(
)
A.吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
【答案】ABD
【解析】在内燃机工作的四个冲程中,只有做功冲程有内能转化成机械能,机车获得了动力,为主要冲程,其余三个冲程为辅助冲程,是靠飞轮的关系来完成的。
三、实验与探究题(每空2分,共40分)
10.【2015年浙江省义乌】甲图是生活中常用的热水器,当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过 改变了内能.乙图是四冲程汽油机的工作示意图,其中 图(选填符合)所示的冲程也发生同样的能力转化.
【答案】做功;B
【解析】由图示甲可知,瓶内气体膨胀对外做功,内能减小,这一过程瓶内气体是通过做功的方式来改变物体内能的;在乙图中,A中的一个气门关闭,一个气门打开,活塞向上运动,属排气冲程,没有能量转化;B中的两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能;C中的两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;D中的一个气门关闭,一个气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化。
11.【2015年山东省枣庄】一台柴油机飞轮的转速为2400
r/min,则在1s内,柴油机完成
个冲程;对外做功的次数是
。
【答案】80
20
【解析】柴油机完成一个工作循环,飞轮转两圈,完成四个冲程,对外做功一次;由于题意可知,在1s内飞轮会转40圈,所以完成80个冲程,对外做功20次。
12.【2015年甘肃省庆阳】如图所示为汽油机的
冲程,该冲程工作时将
能转化为
能。
【答案】压缩;机械;内
【解析】由图可以看出,进气门和排气门均关闭,活塞在向上运动,汽油机处于压缩冲程,将机械能转化为内能。
13.汽油机工作时,活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程,在压缩冲程中,通过
方式使缸内混合气体内能增加,在做功冲程中,缸内气体的内能转化为
.
【答案】做功;机械能.
【解析】汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物做功,活塞的机械能转化为气缸内混合气体的内能;做功冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能推动活塞向下运动;
14.在标准大气压下,1.5kg初温为90℃的水吸收6.93×104J的热量后,它的末温为
℃[c水=4.2×103J/(kg ℃)].内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、
、排气四个冲程.
【答案】100℃
压缩
【解析】,,水的初温为90℃,升高11℃后会变成101℃,但在标准大气压下,水的沸点为100℃,所以末温只能达到100℃;
内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
15.一柴油机的转速是3000r/min,它
1秒钟对外做功
________次,它完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是
.
【答案】
25;空气
【解析】柴油机的飞轮转速是3000r/min=50r/s,表示每秒飞轮转动50圈,热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,所以每秒飞轮转动50圈,对外做功25次;柴油机吸入汽缸的只有空气,而汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的燃料混合物,所以完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是空气.
16.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机关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.
【答案】乙;丙
【解析】甲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.乙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.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.
由以上分析不难看出:(1)压缩冲程是机械能转化成内能,与此原理相同的是乙图所示的演示实验;(2)汽油机利用内能来做功的冲程是丙图.
17.如图所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此图是
冲程,有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程,成为六冲程汽油机,也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向气缸内喷水,水在气缸内气化成水蒸气,水蒸气膨胀对外做功,这种汽油机一个工作循环有六个冲程,做功
次,这种汽油机这样设计的目的是
.
【答案】压缩;2;提高热机的效率(节约能源)
【解析】四冲程汽油机的一个工作循环由依次有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成,由图知:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,故是压缩冲程;六冲程汽油机,是为了充分利用了汽油机工作后的余热,多了一个水蒸气对外膨胀做功的过程,因此六冲程中共做功两次,因为是利用排气冲程后的余热所以大大的提高了热机的效率,节约了能源。
18.骑车四冲程内燃机的一个工作循环一般分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程,在这四个冲程中,把机械能转化为内能的是
冲程。某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min,该内燃机每秒钟对外做功的次数为
次
【答案】压缩
10
【解析】四冲程热机,将机械能转化为内能的是压缩冲程。飞轮每转2转,内燃机对外做功1次。飞轮的转速是1200r/min,每秒转20次,每秒对外做功10次。