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14.1热机
一、单选题（本大题共14小题）
如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是（ ）
A. B. C. D.
一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r/min，则柴油机每秒（ ）
A. 完成30个冲程，做功30次 B. 完成60个冲程，做功60次
C. 完成60个冲程，做功15次 D. 完成120个冲程，做功30次
如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（ ）
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
关于热学知识，下列说法错误的是（ ）
A. 所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B. 汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C. 热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D. 升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多
如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A. 25% B. 35% C. 40% D. 75%
下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）
A. B. C. D.
下列关于汽车的相关知识说法正确的是（ ）
A. 加油时能闻到汽油的气味，说明分子间存在相互作用力
B. 汽油机工作的做功冲程是将内能转化为机械能
C. 刹车时，刹车片与碟盘摩擦过程是将内能转化为机械能
D. 下雨天汽车挡风玻璃内侧的水雾是汽化现象
如图所示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A. 在吸气冲程中，吸入的是空气
B. 完成做功冲程后进气门打开，排气门关闭
C. 使汽车获得动力的冲程是做功冲程
D. 压缩冲程将内能转化为机械能
关于热机，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
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
从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是（ ）
吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）
A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁丙乙甲 D. 丁甲丙乙
一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（ ）
A. 30个冲程 B. 60个冲程 C. 120个冲程 D. 160个冲程
单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内（ ）
A. 完成120个冲程，做功30次 B. 完成60个冲程，做功15次
C. 完成30个冲程，做功15次 D. 完成60个冲程，做功30次
二、填空题（本大题共5小题）
如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是______ 能转化为______ 能．
汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备．单缸汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是______ 冲程；主要利用惯性来工作的冲程有______ ．
如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过______ 方式使汽缸内燃料混合物的内能______ （选填“增大”或“减小”）．
汽车发动机工作时，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率______（选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的______大．对于四冲程汽油机，将机械能转为内能的是______冲程．
汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、______、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过______方式改变水的内能。
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14.1热机
一、单选题（本大题共14小题）
如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解：
A、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；
B、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；
C、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C不符合题意；
D、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故D符合题意．
故选：D．
解答此类题注意总结规律，在内燃机的四个冲程中，进气门和排气门均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气门打开，另一个气门关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．
根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程
一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1800r/min，则柴油机每秒（ ）
A. 完成30个冲程，做功30次 B. 完成60个冲程，做功60次
C. 完成60个冲程，做功15次 D. 完成120个冲程，做功30次
【答案】C
【解析】解：
由题知，飞轮每秒转数为：
n==30r，完成了30×2=60个冲程，对外做功=15次．
故选C．
四冲程内燃机一个工作循环四个冲程，对外做功一次，飞轮转2周．
本题主要考查了内燃机飞轮转数、做功次数、冲程数之间的关系，一定要细心领会．
如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（ ）
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】解：水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程．
故选C．
（1）物体对外做功内能会减少，例如气体膨胀做功，物体的内能减小，转化为机械能；
（2）内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程．
本题主要考查学生对：改变内能的方法，以及内燃机做功冲程的特点的理解和掌握．
关于热学知识，下列说法错误的是（ ）
A. 所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B. 汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C. 热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D. 升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多
【答案】D
【解析】解：A、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，故A正确；
B、汽车的做功冲程将内能转化为机械能为汽车提供动力，故B正确；
C、热量只能从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物体内能可能小，故热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体，故C正确；
D、根据Q=cm△t知，质量相同的物体、升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多，故D错误．
故选D．
（1）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，分子的运动属于扩散现象．
（2）汽油机的做功冲程为汽车提供动力．
（3）热量从温度高的物体传向温度低的物体．
（4）根据Q=cm△t分析吸收的热量的多少．
本题主要考查学生对分子的热运动，汽油机的工作原理、热传递的条件以及吸热多少的判断，综合性较强，需要学生多方联系、认真思考解答．
如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（ ）
A. 25% B. 35% C. 40% D. 75%
【答案】B
【解析】解：因热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，
所以，由内燃机的能量流向图可得，内燃机的热机效率：
η=1-25%-40%=35%。
故选：B。
燃料燃烧的内能减去机械自身消耗能量和废气带走能量的百分比，即为获得有用机械能的百分比，也就是该内燃机的热机效率。
本题考查了热机效率的计算，明确热机效率的含义是关键。
下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中将机械能转化为内能的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解：
A、进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
B、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
C、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；
D、排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程。
故选：B。
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。
用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”判断冲程名称；
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。
本题考查了内燃机的四个冲程的判断及能量转化情况，属于基础题目。
下列关于汽车的相关知识说法正确的是（ ）
A. 加油时能闻到汽油的气味，说明分子间存在相互作用力
B. 汽油机工作的做功冲程是将内能转化为机械能
C. 刹车时，刹车片与碟盘摩擦过程是将内能转化为机械能
D. 下雨天汽车挡风玻璃内侧的水雾是汽化现象
【答案】B
【解析】解：
A、给汽车加油时，会闻到汽油味，这是由于汽油分子在永不停息地做无规则运动，故A错误；
B、汽油机的做功冲程将内能转化成机械能，故B正确；
C、行驶的汽车从开始刹车到停止的过程，克服摩擦做功，内能增加、温度升高，使机械能转化为内能，故C错误；
D、冬天，汽车内部温度高，车外温度低，车内空气柱的水蒸气遇冷在玻璃的内表面液化形成水雾，故D错误．
故选B．
（1）一切物质是由分子组成的，组成物质的分子都在永不停息的做无规则运动；
（2）内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能；
（3）服摩擦做功可以使机械能转化为内能，使物体的内能增加、温度升高；
（4）物质由气态变成液态的过程叫做液化．
本题考查同学对身边常见现象和物理知识之间的联系能力，对定义要准确地理解和记忆．
如图所示，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，四冲程汽油机的能量转化情况与这一过程相似的冲程是（ ）
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】解：由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气膨胀会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能．
故选C．
橡皮塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减小，温度降低；在内燃机的做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能．
此题主要考查学生对：做功改变物体内能方法的了解和掌握，此实验也是内燃机做功冲程的模型．
关于汽油机，下列说法正确的是（ ）
A. 在吸气冲程中，吸入的是空气
B. 完成做功冲程后进气门打开，排气门关闭
C. 使汽车获得动力的冲程是做功冲程
D. 压缩冲程将内能转化为机械能
【答案】C
【解析】解：A、汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，故A错误；
B、做功冲程后，汽油机进入排气冲程，排气门打开，废气排出气缸，故B错误；
C、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，为汽车提供动力，故C正确；
D、压缩冲程中，活塞压缩气体做功将机械能转化为内能，故D错误．
故选C．
（1）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体．
（2）汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的．
（3）汽油机的做功冲程中，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能．
（4）压缩冲程活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能．
本题考查了学生对汽油机和柴油机区别和热机四个冲程的了解和掌握，属于热机基础内容的考查，识记性内容，比较简单．
关于热机，下列说法正确的是（ ）
A. 吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
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
【答案】C
【解析】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．
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；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气．
汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能．
此题考查的汽油机中的能量转化，以及柴油机和汽油机的不同之处，是一道基础题．
从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【答案】B
【解析】解：在内燃机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程．
故选B．
内燃机的四个冲程有吸气冲程、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；只有做功冲程对外输出功，其它三个冲程依靠飞轮惯性完成．
此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况．压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化，转化情况正好相反．
下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）
A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁丙乙甲 D. 丁甲丙乙
【答案】C
【解析】解：
甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；
乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；
丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲．
故选C．
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．
用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”判断冲程名称．
此题主要考查了内燃机四个冲程的特点．要掌握通过气阀的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程．
一台四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（ ）
A. 30个冲程 B. 60个冲程 C. 120个冲程 D. 160个冲程
【答案】B
【解析】解：
四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min=30r/s，表示每秒飞轮转动30圈，60个冲程，对外做功15次．
故选B．
内燃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，根据这个比例关系可以求出答案．
此题主要考查的是学生对热机工作原理的认识和了解，基础性题目．
单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机在每秒钟内（ ）
A. 完成120个冲程，做功30次 B. 完成60个冲程，做功15次
C. 完成30个冲程，做功15次 D. 完成60个冲程，做功30次
【答案】B
【解析】解：飞轮转速为1800r/min=30r/s，
因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，
所以，该汽油机1s内完成60个冲程，对外做功15次．
故选B．
内燃机完成1个工作循环，四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次．
本题考查了内燃机完成一个工作循环飞轮转动的圈数和做功次数，属于基础题．
二、填空题（本大题共5小题）
如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是______ 能转化为______ 能．
【答案】内；机械
【解析】解：
从图中可以看出，气门都关闭、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，此冲程是将内能转化为机械能．
故答案为：内；机械．
汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，各冲程的特点不同，因此根据气门的状态和活塞的运行方向确定冲程；并且只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能．
本题考查了内燃机的四个冲程，要求学生对每个冲程的特点、能量转化等情况十分熟悉才能顺利解答．
汽车是我们生活中常用的交通工具，汽油机是汽车的动力设备．单缸汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是______ 冲程；主要利用惯性来工作的冲程有______ ．
【答案】做功；吸气冲程、压缩冲程、排气冲程
【解析】解：在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是将气体的内能转化为活塞的机械能，另外的吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是靠飞轮的惯性继续工作；
故答案为：做功，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程．
解答此题要知道：
内燃机连续工作需要克服各种阻力，但只有做功冲程对外输出功；
曲轴连同质量较大的飞轮一起旋转时，储存了较大的动能，依靠这些能量迅速完成三个耗功行程，这样发动机便能连续运转了．
解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，属于基础题目，但容易出错．
如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过______ 方式使汽缸内燃料混合物的内能______ （选填“增大”或“减小”）．
【答案】做功；增大
【解析】解：
在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能．
故答案为：做功；增大．
改变物体内能有两种方式：做功和热传递，热传递和做功都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移．
了解汽油机压缩冲程中的能量转化，知道做功和热传递改变物体内能的区别，能结合实例进行分析，是解答的关键．
汽车发动机工作时，当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率______（选填“升高”、“不变”或“降低”）．发动机散热器常用水做冷却剂，这是因为水的______大．对于四冲程汽油机，将机械能转为内能的是______冲程．
【答案】降低；比热容；压缩
【解析】解：
（1）汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低；
（2）用水做冷却剂是因为水的比热容较大，在相同条件下能吸收更多的热量．
（3）压缩冲程是活塞向上运动，压缩空气，对空气做功，机械能转化为内能．
故答案为：降低；比热容；压缩．
（1）热机工作的过程中内能转化为机械能；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响；
（2）水具有比热容较大的特性，这是常被选做冷却剂的原因．
（3）压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．
本题主要考查了热机工作时能量的转化以及对热机效率、比热容概念的理解，属于基础题目．
汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、______、排气冲程，汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过______方式改变水的内能。
【答案】做功冲程；热传递
【解析】解：汽油机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
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