沪科版 物理第十三章 内能与热机
第三节 内燃机
精选练习
考点一、汽油机
1．（2017·河南）如图甲所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内的酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，燃气的______能转化为盒盖的______能。如图乙、丙所示是四冲程汽油机的两个冲程，其中与点火爆炸演示实验能量转化相同的是______图（选填“乙”或“丙”）。
【答案】内 机械 丙
【解析】图甲所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；图乙、丙所示是四冲程汽油机的两个冲程中，乙图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，是将机械能转化为内能的过程；丙图中两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，是将内能转化为机械能的过程，故与点火爆炸演示实验能量转化相同的是丙图。
2．（2017·江苏镇江）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于____冲程，该冲程将内能转化为_________；若该汽油机每分钟完成2 400个冲程，则每秒它对外做功____次、飞轮转过____圈。
【答案】做功 机械能 10 20
【解析】内燃机有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功、排气；图中活塞向下运动，两阀均关闭，故该冲程为做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能；内燃机每一个工作循环由四个冲程，飞轮曲轴转动两周，对外做功一次，故汽油机每分钟完成2400个冲程，即每秒完成 40个冲程，每秒10个工作循环，所以每秒它对外做功10次，飞轮转过20圈。
3．（2017·广东）如图甲所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了白雾。“出现白雾” 的原因是：物体对外________________________________ ； “嫦娥一号”卫星在绕月飞行的1年时间里，可能会遭遇两次月食，月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能 ______________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；如图乙是汽油机工作的四个冲程中的__________________冲程。
【答案】做功、内能减小、温度降低、液化而成小液滴 减小 压缩
【解析】用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气遇冷变成小液滴，即发生了液化现象，故这些小水滴就是看到的白雾；没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降，即其质量不变，温度降低，内能减小，这是通过热传递的方式改变物体内能的；进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞没有点火，可以判断是压缩冲程。
4．（2018·山西）在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。
（1）将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体_______，即可模拟四冲程汽油机工作时的______冲程。
（2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用______会聚太阳光使其燃着。
【答案】（1）冲出 做功 （2）凸透镜（或凹面镜）
【解析】（1）汽油燃烧时会产生大量高温高压的气体，能够把软木塞冲出去，相当于四冲程汽油机工作时的做功冲程；（2）凸透镜或凹面镜对光都具有会聚的作用，能够把太阳光会聚到一点，形成较高的温度，能够把火柴点燃。
5．（2017·江苏扬州）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。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3 600 r/min，在1 min 内，汽油机完成 _______个工作循环。
【答案】压缩 1 800
【解析】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，棉絮燃烧起来，说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加；压火仪实验中，活塞的机械能转化为空气的内能，与内燃机的压缩冲程相似；四冲程汽油机的飞轮转速为3 600 r/min，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成一个工作循环，则1 min转了3 600转，完成1 800个工作循环。
6．（2017·合肥）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400 r/min，该汽油机每秒钟做功______次。如图所示的汽油机正处于______冲程。
【答案】40 压缩
【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为1 200 r/min，则该飞轮每秒钟转40圈，如图所示，汽油机的进气门、排气门均关闭，且活塞向上运动，所以该冲程属于压缩冲程。
7.（2017·黑龙江）若某四冲程汽油机在工作时飞轮转速为3 600 r/min，则每秒做功_______次。
【答案】30
【解析】某单缸四冲程汽油机在工作时飞轮转速是3 600 r/min=60 r/s，因为一个工作循环飞轮转2圈，对外做功1次，所以汽油机每秒可以做功的次数为30次。
8.（2018·山东）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过______的方式增加内能的；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸的内能的；用水来包围汽缸是因为______。
【答案】做功 热传递 水的比热容大
【解析】在汽油机的压缩冲程中，压缩气体时，对气体做功，气体的内能增大，气体的温度升高，此时如果外面被水包围，这样汽缸和水之间就有温度差，热量会从高温的汽缸传向低温的水，汽缸内能就会减小；因为水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量。
考点二、柴油机
9.（2017·辽宁）一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1 s对外做功______次，活塞往复______次。
【答案】30 60
【解析】已知飞轮转速为3 600 r/min=60 r/s，因一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以，该柴油机1 s对外做功30次，活塞往复60次。
10．（2017·太原）如图所示是单缸四冲程汽油机的______冲程。若飞轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒钟内做功______次。
【答案】做功 20
【解析】如图所示，两个气门都关闭，活塞下行，是做功冲程；飞轮转速是2 400 r/min=40 r/s，因一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做功一次，所以汽油机1 s可以完成80个冲程，做功的次数：n = ×40=20（次）
11．（2017·泰安）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是
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】在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能，故应选C。
12．（2017·盐城）下图表示的四冲程汽油机工作循环中的
吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】A
【解析】由图可知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程，故A正确，选项BCD错误。答案为A。
13．（2017·绍兴）如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，A不符合题意；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；两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，C符合题意；排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，D不符合题意；故应选C。
14．（2017·衡阳）如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中具有很明显的机械能转化为内能的冲程是
【答案】A
【解析】进气门、排气门关闭，活塞向上移动是压缩冲程，将机械能转化为内能；进气门关闭，排气门打开，活塞向上移动是排气冲程，排放出废气；进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下移动是做功冲程，将燃料燃烧将化学能转化为内能，气体膨胀内能再转化为机械能；进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，吸入空气和汽油的混合物是吸气冲程；故应选A。
15．（2017·烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】A中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，不符合题意；B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；C中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，符合题意；D中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，不符合题意；故应选C。
16．（2017·杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是
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】A
【解析】由题图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能，故A正确，BCD错；故应选A。
17．（2017·威海）如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将 能转化为内能。
【答案】压缩 化学
【解析】从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向上运动的特点，可以判断这个冲程是压缩冲程；汽油机工作时，汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能。
18．（2017·扬州）如图，是汽油机模型，正在进行的是 冲程，该冲程将 能转化为 能。
【答案】压缩 机械 内
【解析】由题图可知：进气门、排气门关闭，活塞向上运动，所以正在进行的是压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能。
19．（2018·甘肃张掖）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是______冲程，如图所示的是汽油机的______冲程。
【答案】压缩 做功
【解析】汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气、压缩、做功、排气，压缩冲程中将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能；根据图示可知，进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程。
（2018·山东）做功冲程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】做功冲程中是将内能转化为机械能，对外做功的，完成四个冲程对外做功一次。
沪科版 物理第十三章 内能与热机
第三节 内燃机
精选练习
考点一、汽油机
1．（2017·河南）如图甲所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内的酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，燃气的______能转化为盒盖的______能。如图乙、丙所示是四冲程汽油机的两个冲程，其中与点火爆炸演示实验能量转化相同的是______图（选填“乙”或“丙”）。
2．（2017·江苏镇江）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于____冲程，该冲程将内能转化为_________；若该汽油机每分钟完成2 400个冲程，则每秒它对外做功____次、飞轮转过____圈。
3．（2017·广东）如图甲所示，用气筒向装有少量水的瓶里打气，当瓶塞从瓶口跳出时，看到瓶中出现了白雾。“出现白雾” 的原因是：物体对外________________________________ ； “嫦娥一号”卫星在绕月飞行的1年时间里，可能会遭遇两次月食，月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能 ______________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；如图乙是汽油机工作的四个冲程中的__________________冲程。
4．（2018·山西）在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。
（1）将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体_______，即可模拟四冲程汽油机工作时的______冲程。
（2）实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用______会聚太阳光使其燃着。
5．（2017·江苏扬州）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。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3 600 r/min，在1 min 内，汽油机完成 _______个工作循环。
6．（2017·合肥）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400 r/min，该汽油机每秒钟做功______次。如图所示的汽油机正处于______冲程。
7.（2017·黑龙江）若某四冲程汽油机在工作时飞轮转速为3 600 r/min，则每秒做功_______次。
8.（2018·山东）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过______的方式增加内能的；为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过______的方式减少汽缸的内能的；用水来包围汽缸是因为______。
考点二、柴油机
9.（2017·辽宁）一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600转/分，该柴油机活塞1 s对外做功______次，活塞往复______次。
10．（2017·太原）如图所示是单缸四冲程汽油机的______冲程。若飞轮转速是2 400 r/min，该汽油机每秒钟内做功______次。
11．（2017·泰安）四冲程内燃机工作时，将内能转化成机械能的冲程是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
12．（2017·盐城）下图表示的四冲程汽油机工作循环中的
吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
13．（2017·绍兴）如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图。表示做功冲程的是
A．B．C．D．
14．（2017·衡阳）如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其中具有很明显的机械能转化为内能的冲程是
15．（2017·烟台）如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是
A． B． C． D．
16．（2017·杭州）如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是
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
17．（2017·威海）如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将 能转化为内能。
18．（2017·扬州）如图，是汽油机模型，正在进行的是 冲程，该冲程将 能转化为 能。
19．（2018·甘肃张掖）在四冲程汽油机中，将机械能转化为内能的冲程是______冲程，如图所示的是汽油机的______冲程。
（2018·山东）做功冲程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。
