2.2.内燃机
一、单项选择题(共20小题;共40分)
1.
下列说法正确的是
?
A.
热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
B.
雪花纷飞,说明分子不停地做无规则运动
C.
同一物体,温度降低得越多,放出的热量越多
D.
汽油机的压缩冲程,汽缸内的混合物内能增加,温度升高
2.
汽油机和柴油机相比较,其中正确的是
?
A.
汽油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高
B.
汽油机顶部有火花塞,吸入的是汽油和空气的混合物,效率高
C.
柴油机顶部有火花塞,吸入的是柴油和空气的混合物,效率高
D.
柴油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高
3.
以下交通工具中,常用汽油机作为动力装置的是
?
A.
小轿车
B.
载重卡车
C.
远洋轮船
D.
动车
4.
在柴油机的压缩冲程中,气体的温度和内能变化情况是
?
A.
温度升高,内能增大
B.
温度降低,内能减小
C.
温度不变,内能不变
D.
温度降低,内能增大
5.
下列说法中错误的是
?
A.
常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的
B.
花香四溢,是因为分子在不停的运动
C.
热传递时,内能从温度高的物体转移到温度低的物体
D.
内燃机都要靠火花塞点火来使燃料猛烈燃烧
6.
点火爆炸实验中,电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气,产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。此过程的能量转化方式类似于汽油机的
?
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
7.
下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中
的补充正确的是
?
A.
做功冲程
内能转化为机械能
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
做功冲程
机械能转化为内能
C.
压缩冲程
机械能转化为内能
做功冲程
内能转化为机械能
D.
做功冲程
机械能转化为内能
压缩冲程
内能转化为机械能
8.
柴油机构造与汽油机不同点之一是柴油机气缸顶部有一个
?
A.
火花塞
B.
喷油嘴
C.
进气门
D.
排气门
9.
下列关于汽油机和柴油机的主要区别,其中错误的是
?
A.
柴油机的气缸上是喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞
B.
在做功冲程中,柴油机的点火方式叫点燃式,汽油机的点火方式叫压燃式
C.
柴油机比汽油机笨重,但燃料便宜
D.
柴油机吸入气缸的只是空气,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
10.
家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是
?
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
11.
下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是
?
A.
汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.
柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
C.
柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
D.
柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
12.
一台柴油机飞轮转速为
,则每秒做功的次数为
?
A.
次
B.
次
C.
次
D.
次
13.
汽油机和柴油机的主要不同点是
?
A.
在构造上,汽油机汽缸顶部有火花塞,而柴油机的汽缸顶部有喷油嘴
B.
在吸气冲程中,汽油机吸入汽缸的是汽油,柴油机吸入汽缸的是柴油
C.
在压缩冲程末,汽油机用压燃式点火,而柴油机采用的是点燃式点火
D.
一个工作循环中,汽油机的活塞往复运动
次,而柴油机的活塞往复运动
次
14.
关于功和能,下列说法正确的是
?
A.
的物体没有内能
B.
物体的机械能越多,内能就越多
C.
物体内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.
在热机的做功冲程中,内能转化为机械能
15.
关于汽车涉及到的一些物理知识,下列说法中正确的是
?
A.
发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容小
B.
轮胎表面有凹凸的花纹,是为了减轻轮胎与路面的摩擦
C.
载重汽车的轮子比小轿车的多,是为了减小对路面的压力
D.
汽油发动机工作时,主要是将内能转化成机械能
16.
柴油机工作一个循环需四个冲程,其中由机械能转化为内能的是
?
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
17.
如图四种车辆中适合使用汽油机做动力的是
?
A.
B.
C.
D.
18.
四冲程柴油机在工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是
?
A.
吸气冲程
B.
压缩冲程
C.
做功冲程
D.
排气冲程
19.
一台单缸四冲程柴油机转速为
转
,则柴油机
内
?
A.
完成
个冲程,做功
次
B.
完成
个冲程,做功
次
C.
完成
个冲程,做功
次
D.
完成
个冲程,做功
次
20.
当小四轮拖拉机的柴油机出现故障而使转速急骤增加时,正常操作已不能使它停转,可以用下面那种应急措施
?
A.
捂住进气口
B.
立即找一个隔热物体捂住排气口
C.
脚踏刹车板,同时手拉制动器
D.
让它空转,等油全部耗完停下
二、填空题(共8小题;共48分)
21.
四冲程的汽油机在
?冲程中,将机械能转化为内能。
22.
一台柴油机飞轮的转速为
,则在
内,柴油机完成
?
个冲程;对外做功的次数是
?。
23.
某单缸柴油机的转速是
,在
内这台柴油机要经过
?个做功冲程,除做功冲程以外的其他冲程是依靠
?来完成的。
24.
燃料直接在发动机的
?
内燃烧产生动力的热机叫内燃机。根据燃料的不同,又分为
?
机和
?
机。
25.
如图所示是四冲程内燃机的结构示意图,从该内燃机的工作过程看,压缩冲程与做功冲程的相同点是
?。压缩冲程中的能量转化是
?。
26.
一柴油机的转速是
,它
秒钟对外做功
?次,它完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是
?。
27.
汽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的转速为
,该内燃机每秒钟对外做功的次数为
?次。
28.
柴油机和汽油机在构造上的主要区别是:柴油机气缸顶部有
?,汽油机气缸顶部有
?,在吸气冲程中的不同是:汽油机吸入气缸里的是
?,柴油机吸入气缸里的是
?.
三、计算题(共1小题;共12分)
29.
为了缓解城市交通拥堵,某大学的两位研究生设计发明的“都市蚂蚁”概念车,该车外表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有
,总体积
,轮胎与地面的总接触面积
,标准乘载
。请解答标准乘载时的下列问题(
取
,水的密度为
)
(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压力、压强多大?
(2)“都市蚂蚁”车以
的速度在公路上匀速行驶时,受到的阻力是车总重的
倍,则发动机的输出功率多大?
(3)该车密封良好,可将此车改造成“水路两栖蚂蚁车”,请计算它浮在水面上行驶时,它露出水面的体积是多少?
答案
第一部分
1.
D
【解析】A.热传递是有方向的,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故A错误;
B.雪花是宏观物体,雪花纷飞是宏观物体做的机械运动,不能说明分子的热运动,故B错误;
C.同一物体,物体质量一定,温度降低得多,不一定是放出热量,还有可能是物体对外做功,使物体温度降低,但是物体内能减小是一定的,故C错误;
D.汽油机的压缩冲程,曲轴由于惯性,使活塞向上运动,压缩气缸内燃气,汽缸内的混合物内能增加,温度升高,故D正确。故选D。
2.
D
【解析】汽油机顶部有火花塞,吸入的是汽油和空气的混合物。热机效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,与柴油机相比,汽油机在压缩冲程结束时,燃气压强和温度比较低,因此在做功冲程中,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较小,所以汽油机效率较低。选项A、B错误。柴油机顶部有喷油嘴,吸入的是空气,效率高。选项C错误,选项D正确。
3.
A
【解析】小轿车是消耗汽油的,发动机是汽油机,所以A符合题意;
载重卡车。远洋轮船和动车都是消耗柴油的,发动机是柴油机,柴油机提供的动力大,所以B、C、D不符合题意。
4.
A
【解析】在柴油机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,机械能转化为气体的内能,气体的内能增大,温度升高。
5.
D
【解析】常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的,故A正确;
花香四溢是花香分子在空气中做无规则运动的结果,是扩散现象,故B正确;
热传递的条件是物体之间有温度差,并且热量是从高温物体传到低温物体,故C正确;
柴油机与汽油机采用的点火方式不同,柴油机采用压燃式,汽油机采用点燃式,故D错误。
6.
C
【解析】塑料盒相当于一个气缸,塑料盒的盖相当于活塞,酒精在塑料盒内燃烧,产生高温高压的燃气,推动塑料盒盖运动,把内能转化为机械能,这一过程与热机工作时的做功冲程类似。
7.
C
【解析】热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中,活塞上升压缩气缸内的气体,使气体内能增大,即机械能转化为内能;做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能
8.
B
9.
B
【解析】柴油机和汽油机的结构不同:柴油机的气缸上是喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞。此选项正确;在做功冲程,汽油机的点火方式叫点燃式,柴油机的点火方式叫压燃式。此选项错误;柴油机比汽油机笨重,效率高同时燃料便宜。此选项正确;在吸气冲程,柴油机吸入气缸的只是空气,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物。此选项正确。
10.
C
【解析】轿车上的四冲程内燃机工作时,做功冲程将内能转化为机械能,为轿车提供动力。
11.
D
【解析】汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,该选项说法正确,A不符合题意;汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火,该选项说法正确,B不符合题意;汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,该选项说法正确,C不符合题意;柴油机气缸顶部有个喷油嘴,没有火花塞,汽油机气缸顶部有个火花塞,没有喷油嘴,所以汽油机与柴油机除使用的燃料不同外,在构造上也不相同,该选项说法不正确,D符合题意。
12.
B
13.
A
【解析】汽油机在吸气冲程中,吸入了汽油和空气的混合气体;在压缩冲程中,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机气缸顶端有个火花塞,此时火花塞喷出电火花,点燃汽油,点燃方式是点燃式;
柴油机在吸气冲程中,吸入空气;在压缩冲程中,机械能转化为内能,空气的内能增大,温度升高达到柴油的着火点,柴油机气缸顶端有个喷油嘴,此时喷油嘴喷出雾状的柴油,雾状的柴油达到着火点而燃烧,点燃方式是压燃式。结合以上分析可知,A正确,BC错误;
一个工作循环中,汽油机、柴油机的活塞都往复运动
次,故D错误。
14.
D
15.
D
【解析】发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容大,在改变相同的温度时,能够吸收更多的热量,故A说法错误,不合题意;轮胎表面有凹凸的花纹,可以在压力一定时,增大与路面的摩擦,防止打滑,故B说法错误,不符合题意;载重汽车的轮子比小汽车多,是为了增大受力面积减小对路面的压强,故C说法错误,不合题意;汽油发动机工作时,主要是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能,故D说法正确,符合题意
16.
B
17.
D
18.
C
【解析】柴油机正常工作时,在压缩冲程中,活塞对气缸内的气体做功,将机械能转化为内能,使气缸内的气体温度升高;在做功冲程中,汽油燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,带动曲轴转动,对外提供动力。
19.
C
【解析】由题意可知,该柴油机
内曲轴转
转,即有
个工作循环,所以需要完成
个冲程,对外做功
次。
20.
A
【解析】柴油机是把内能转化为机械能的装置,“正常操作已不能使它停转”说明关闭油门、刹车等措施都已失灵,要使拖拉机停转,必须阻止内能转化为机械能。若无内能供给,即无内能向机械能转化,拖拉机即可停转,而内能是由柴油燃烧转化而来的,只要没有空气吸入汽缸(没有助燃物质),就能阻止柴油燃烧,所以措施A有明显作用,措施B、C无济于事,措施D不但浪费柴油,而且等候时间过长,易使柴油机部件因不正常工作而损坏,而且在紧急情况下会发生事故,故不可取。所以选A。
第二部分
21.
压缩
【解析】将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程。
22.
;
【解析】一台柴油机飞轮的转速为
,则该柴油机每秒钟转
圈,完成
个工作循环,柴油机完成
个冲程;对外做
次功。
23.
;飞轮的惯性。
【解析】单缸柴油机的转速为:
柴油机每秒转
转,所以要完成
个工作循环,所以要经过
个做功冲程。只有做功冲程将内能转化为机械能,其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
24.
汽缸;汽油;柴油
25.
进气门和排气门(两个气门)都关闭;机械能转化为内能
【解析】压缩冲程与做功冲程的相同点是:进气门和排气门(两个气门)都关闭
在内燃机的四个冲程中,压缩冲程活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能。
26.
;空气
【解析】(1)飞轮转速是
,表示每秒飞轮转动
圈,对外做功
次;
(2)完成吸气冲程时,吸入气缸里的物质是空气。
27.
压缩;
【解析】压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能。
,每秒飞轮转动
,内燃机经过
个工作循环,对外做功
次。
28.
喷油嘴;火花塞;空气与汽油的混合物;空气
【解析】汽油机和柴油机在构造上的区别是:汽油机顶部有个火花塞,柴油机顶部有个喷油嘴;在吸气冲程里,汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气.
第三部分
29.
(1)
;
【解析】“都市蚂蚁”车标准乘载时对地面的压力
;
对水平路面的压强
;
??????(2)
【解析】“都市蚂蚁”车匀速行驶时,牵引力
;
发动机的输出功率
;
??????(3)
【解析】“都市蚂蚁”车浮在水面上行驶时时,
受到的浮力
;
由
得,排开水的体积
;
车露出水面的体积
。
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