人教版高中物理选修2-2 4.2 活塞式内燃机 练习（含解析）

高中物理选修2- 2第四章活塞式热机（含解析）
一、单选题
1.磊磊陪爸爸看车展，看到了新款红旗轿车，他想知道中国生产的第一辆红旗轿车四冲程热机工作时提供动力的是（　　）
A.?做功冲程???????????????????????????B.?吸气冲程???????????????????????????C.?压缩冲程????????????????D.?排气冲程
2.根据热力学第一定律，下列说法正确的是（　　）
A.?电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递
B.?空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量
C.?科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D.?对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机
3.摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是（? ）
A.?吸气冲程???????????????????????????B.?压缩冲程???????????????????????????C.?做功冲程???????????????????????????D.?排气冲程
4.夏天，如果自行车内胎充气过足，又在阳光下曝晒（曝晒过程中内胎容积几乎不变），车胎容易爆炸．关于这一现象，以下说法正确的是（　　）
A.?车胎爆炸，是车胎内气体温度升高，气体分子间斥力急剧增大的结果
B.?在爆炸前的过程中，气体温度升高，分子无规则热运动加剧，气体压强增大
C.?在爆炸前的过程中，气体吸热，内能减小
D.?在车胎爆炸过程中，气体内能不变
5.关于能量和能源，下列说法中正确的是（? ）
A.?能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加
B.?能量在转化和转移过程中，其总量只会不断减少
C.?能量在转化和转移过程中总量保持不变，故节约能源没有必要
D.?能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源
6.下列说法中不正确的是（　　）
A.?理想气体的压强是由于其受重力作用而产生的
B.?热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C.?热力学温度的零度是一切物体低温的极限，只能无限接近，但不可能达到
D.?气体分子的热运动的速率是遵循统计规律的
7.关于能量和能源，下列说法正确的是（? ）
A.?在能源的利用过程中，由于能量在数量上并未减少，所以不需要节约能源
B.?能量耗散说明能量在转化的过程中，其总量会不断减少
C.?能量耗散现象说明，在能量转化的过程中，可利用的品质降低了
D.?人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
8.以下说法正确的是（? ）
A.?法拉第通过“斜面实验”，证明了“力不是维持运动的原因”
B.?所有的永动机都违反了能量守恒定律，都不能制作成功
C.?爱因斯坦提出“光子”理论，成功地对光电效应进行了解释
D.?在相对论中，运动中的时钟会比静止时走得快
9.下列说法中正确的是（　　）
A.?摩托车上的热机工作时提供动力的是做功冲程
B.?一桶水的比热容和一杯水的比热容不同
C.?阳光射入房间内看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动
D.?用锯条锯木头时锯条发热，锯条的内能增加，木板的内能减少
10.关于温度，下列说法正确的是（　　）
A.?随着人类制冷技术的不断提高，总有一天绝对零度会达到
B.?温度由摄氏温度t升至2t ， 对应的热力学温度便由T升至2T
C.?温度升高1℃，也可以说温度升高274K
D.?温度升高1℃，也可以说温度升高1K
11.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是（　　）
A.?迅速向里推活塞?????????????B.?迅速向外拉活塞?????????????C.?缓慢向里推活塞?????????????D.?缓慢向外拉活塞
12.一种冷暖两用空调铭牌标注有如下指标：输入功率1kW ， 制冷能力1.2×104kJ/h ， 制热能力1.3×104kJ/h ， 这样，该空调在制热时，每消耗1J的电能，将放出约3J的热量．下列说法正确的是：（　　）
A.?此数据违反了能量守恒定律，所以铭牌标注的指标有错误
B.?空调不论是制热还是制冷都是将热量从高温物体传给低温物体，所以不违反热力学第二定律
C.?空调不论是制热还是制冷都是将热量从低温物体传给高温物体，而且违反热力学第二定律
D.?空调制热时放出的热量，一部分由电能转化而来的，另一部分则是从室外吸收的
13.关于热机，下列说法是正确的（　　）
A.?汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B.?柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸
C.?汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开
D.?汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能
14.下列说法中正确的是（　　）
A.?热机工作时提供动力的是做功冲程
B.?一桶水的比热容和一杯水的比热容不同
C.?阳光射入房间内看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动
D.?我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
15.关于能量耗散，下列说法中正确的是（? ）
A.?能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了
B.?能量耗散表明，能量守恒定律具有一定的局限性
C.?能量耗散表明，在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了
D.?能量不可能耗散，能量守恒定律反映了自然界中能量转化的宏观过程可以有任意的方向性
16.下列说法正确的是（　　）
A.?物体的内能是组成该物体的所有分子热运动动能的总和
B.?做功和热传递在改变内能的方式上是不同的
C.?满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行
D.?只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
17.能源是社会发展的基础．下列关于能量守恒和能源的说法正确的是（? ）
A.?能量是守恒的，能源是取之不尽、用之不竭的
B.?能量的耗散反映了能量是不守恒的
C.?开发新能源，是缓解能源危机的重要途径
D.?对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减小，形成“能源危机”
18.下列交通工具中，动力设备不是热机的是（　　）
A.?远洋轮船?????????????????????????????B.?载重汽车?????????????????????????????C.?战斗机?????????????????????????????D.?电动摩托
二、填空题
19.近期科学家发明了一种单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速________（填物态变化名称）成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，在水蒸气推动活塞做功的过程中主要的能量转化情况是________，从而提高了热机的效率．
20.汽车是我们十分熟悉的交通工具，也包含丰富的物理知识．
①汽车发电机是利用________原理制成的，汽车上的热机工作时提供动力的是________冲程．
②汽车晚上行驶时车内灯通常是关闭的，这样可以防止________（选填“车内”或“车外”）的景物平面镜成像而影响到司机对路况的观察．
21.如图是汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），汽油机一个工作循环对外做功________次，请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序：________，内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而对外做功，做功时气体的温度________，内能________．
三、综合题
22.封闭的汽缸固定不动，内有面积2×10﹣3 m2的活塞把汽缸分成A、B两部分，初始时两部分都真空且容积都为5×10﹣4m3 ． 活塞通过水平轻杆和铰链连接到质量10kg的规则均匀“┴”型物体上，物体可绕点O转动，相关尺寸如图，不计一切摩擦．现利用压缩气体作为动力将物体右端刚好离开地面；
（1）压缩气体应注入汽缸哪一部分中？
（2）若压缩气体是利用普通空气等温压缩后得到的，则注入汽缸的空气在未压缩前体积至少为多少？已知大气压1×105pa ．
23.图1为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作．
排量
2.0L
输出功率
120kW
转速
6000r/min
（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将________能转化为________能．
（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如上表所示．其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离L（如图2）．该发动机在1s内做功________?J，单缸排量V=
________?L．
24.在“用油膜法估测分子的大小”实验中，将4ml的纯油酸溶液滴入20L无水酒精溶液中充分混合．注射器中1ml的上述混合溶液可分50滴均匀滴出，将其中的1滴滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其形状如图所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm ． 试解答下列问题，结果均取一位有效数字．
（1）油酸膜的面积约是多少？
（2）已知每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10﹣6ml ， 请估测油酸分子的直径．
25.如图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体．p0和T0分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U=αT ， α为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的．求
（1）气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1：
（2）在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q ．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】在做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力；故选A．
【分析】在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．
2.【答案】A
【考点】内燃机原理，汽轮机的工作原理
【解析】【解答】A、热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，A正确；B、空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量，因为电能也部分转化为热能，B错误；
C、不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其它变化，C错误；
D、对能源的过度消耗将形成能源危机，但自然界的总能量守恒，D错误；
故选A
【分析】热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化，空调机在制冷过程中，电能也部分转化为热能，所以从室内吸收的热量少于向室外放出的热量．
3.【答案】C
【考点】内燃机原理
【解析】【解答】做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力；故选C．
【分析】在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．
4.【答案】B
【考点】内燃机原理
【解析】【解答】A、车胎内气体温度升高，发生等容变化，由查理定律可知，压强增大，而容易爆炸，不是由于气体分子间斥力急剧增大造成的．故A错误．B、气体温度升高，分子无规则热运动加剧．气体发生等容变化，由查理定律可知，温度升高，压强增大．故B正确．C、在爆炸前的过程中，气体体积不变，不做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律分析得知，气体一定吸热．故C错误．D、在车胎爆炸过程中，气体对外做功，而吸放热很少，由根据热力学第一定律分析得知，气体内能减小．故D错误．
故选B
【分析】车胎内气体温度升高，发生等容变化，由查理定律可知，压强增大，而容易爆炸．温度越高，气体分子运动越激烈．气体体积不变，不做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律分析吸放热情况．
5.【答案】D
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少．故A错误．
B、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少．故B错误．
C、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故必需节约能源．故C错误．
D、能量的转化和转移具有方向性即朝可利用率低的方向转化，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源，故D正确．
故选：D．
【分析】能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少，品质越来越差，且现有可利用的能源有限．
6.【答案】A
【考点】内燃机原理
【解析】【解答】A、想气体的压强不是由于其受重力作用而产生的，而是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的，故A错误．B、由热力学第二定律可知，自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故B正确．C、根据热力学第三定律可知，﹣273.15℃是低温极限，只有接近，不可能达到，故C正确．D、分子的运动是无规则的，但大量气体分子的热运动的速率是遵循统计规律：中间多，两头少．故D正确．故选A
【分析】理想气体的压强是由于大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的；根据热力学第二、第三定律和分子动理论进行分析即可．
7.【答案】C
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但可利用率越来越小，故仍需节约能源．故A错误．
B、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，但总量不会减少．故B错误．
C、能量耗散说明能量在转化的过程中能量的可利用率越来越小，可利用的品质降低了，故C正确．
D、能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．故D错误．
故选C．
【分析】能量既不会创生也不会消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．在能源的利用过程中，虽然能量在数量上并未减少，但由于能量耗散，故能量的可利用率越来越小．
8.【答案】C
【考点】内燃机原理
【解析】【解答】A、伽利略通过理想的“斜面实验”，说明力不是维持运动的原因，小球要达到原来的高度才肯停止运动，然而永远不能达到，所以不停地运动下去，在运动过程中没有受到任何力（除重力与支持力）．故A不正确；B、所有的永动机都不违反了能量守恒定律，但不能制作成功．故B错误；
C、由于爱因斯坦提出“光子”理论，能成功地对光电效应进行了解释，所以使人们对光能进一步认识．故C正确；
D、由相对论可知，当运动时时间变慢，长度缩短．故D错误；
故选：C
【分析】伽利略的斜面实验说明运动不要力来维持；永动机不存在，但没有违反能量守恒定律；爱因斯坦的光子说能成功解释光电效应现象；运动中时间变慢．
9.【答案】A
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、摩托车上的四冲程热机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，提供了动力．故A正确；B、因为比热容与物体的质量无关，所以一杯水的比热容和一桶水的比热容相同；故B错误；C、分子运动是无法直接用眼睛看到的，故尘土飞扬属于机械运动，都不是分子运动的体现；故C错误；D、用锯条锯木头，要克服摩擦做功，消耗机械能转化为内能，使木头的内能增加、温度升高，这是通过做功的方式使锯条内能改变的．故D错误；故选A．
【分析】①内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量．②比热容是物质的一种特性，它只与物体的种类有关，与物体的温度、质量等无关．③不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动．由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现．④改变物体内能有两种方法，一是做功，对物体做功，物体的内能增加、温度升高；物体对外做功，物体的内能减少；二是热传递．据此分析判断．
10.【答案】D
【考点】内燃机原理，汽轮机的工作原理
【解析】【解答】A、由热力学第三定律可知，绝对零度是不可能达到的，故A错误；B、温度由摄氏温度t升至2t，对应的热力学温度便由T=t+273.15K升至T′=273.15K+2t ， T′不一定等于2T ， 故B错误；
CD、热力学温度与摄氏温度的分度值在数值上是相等的，温度升高1℃，也可以说温度升高1K，故C错误，D正确；
故选：D
【分析】热力学温度与摄氏温度的关系是T=t+273.15K；热力学温度的0K是不可能达到的．
11.【答案】A
【考点】内燃机原理
【解析】【解答】向里推活塞时是外界对气缸内的气体做功，可以使气体的内能增加，温度升高，所以可以使气缸中的柴油到达燃点；但是如果缓慢的推活塞，那么气体和外界会发生热传递，气体的温度会降低，不能到达柴油的燃点；故选A．【分析】做功可以改变物体的内能，物体对外做功，内能减少；外界对物体做功，物体的内能增加．
12.【答案】D
【考点】热机原理与热机效率，内燃机原理
【解析】【解答】A、该空调在向室内放出的热量，一部分通过电流做功，消耗电能转化而来，另一部分通过从外界吸收热量而来，因此并不违反能量守恒定律，故A错误，D正确．
B、C、空调不论是制热还是制冷都是通过电流做功，将热量从低温物体传给高温物体，并不违反热力学第二定律，故B错误，C不正确．
故选：D．
【分析】做功和热传递都可以改变物体的内能，空调制热时一方面通过电流做功即消耗电能，另一方面通过房间内外的热传递进行．
13.【答案】D
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴；B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸；C、汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的；D、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能．故选D．【分析】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．
14.【答案】A
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、四冲程热机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，提供了动力．故A正确；B、因为比热容与物体的质量无关，所以一杯水的比热容和一桶水的比热容相同；故B错误；C、分子运动是无法直接用眼睛看到的，故尘土飞扬属于机械运动，都不是分子运动的体现；故C错误；D、热量是一个过程量，不可以说含有热量，故D错误．故选A．
【分析】①内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量．②比热容是物质的一种特性，它只与物体的种类有关，与物体的温度、质量等无关．③不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动．由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现．④根据热量描述进行判断．
15.【答案】C
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、B、C、能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但有方向性，故AB错误，C正确．
D、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性，机械能可以自发地转化为内能，但内能不可能全部转化为机械能而不引起其它变化，故D错误．
故选：C．
【分析】解答本题的关键是充分理解热力学第二定律，正确理解能量耗散和能量的转化与守恒
16.【答案】B
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、物体的内能是组成该物体的所有分子热运动的动能和分子势能之和，故A错误B、做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化，热传递实质是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，有传导、对流和辐射三种方式．故B正确
C、满足能量守恒定律的宏观过程并不一定都是可以自发进行的，只有满足能量守恒定律与热力学第二定律的宏观热学过程可以发生，故C错误
D、由热力学第二定理：不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，可知内燃机得到的全部内能不可能转化为机械能．内燃机里一定会有摩擦及热损耗等等，故D错误
故选：B．
【分析】内能是分子平均动能和分子势能之和，改变内能的方式有做功和热传递，是属不同的方式，自发的宏观热学过程是有方向性的，满足能量守恒定律的宏观过程并不一定都是可以自发进行的，只有满足能量守恒定律与热力学第二定律的宏观热学过程可以发生，无论怎么改进机器都不可能将内能全部转化为机械能
17.【答案】C
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】A、能量是守恒的，但是能为人类直利使用的能源却是有限的；故A错误；
B、能量的耗散是因为能源的品质降低，并不违背能量守恒定律；故B错误；
C、开发新能源，特别是可重复利用的能源是缓解能源危机的重要途径；故C正确；
D、对能源的过度消耗将使自然界的能源不断减小，形成“能源危机”；但并没有使能量减小；故D错误；
故选：C．
【分析】能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变，这就是能量守恒定律．
18.【答案】D
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】远洋轮船、载重汽车、战斗机工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的．电动摩托车工作时是通过电动机工作的，没有使用热机．故选D．【分析】热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能．
二、填空题
19.【答案】汽化；内能转化为机械能
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】据题意可知，该内燃机在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，使得水蒸气的内能转化为内燃机的机械能，即这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率．
故答案为：汽化；内能转化为机械能．
【分析】（1）物质由液体变为气态称为汽化；（2）看清该过程中消耗了哪种形式的能，进而又产生了哪种形式的能即可；
20.【答案】电磁感应；做功；车内
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】（1）发电机是利用电磁感应现象制成的．在热机的工作冲程中，做功冲程是将内能转化为机械能，即提供动力的冲程．（3）当车内开灯时，灯发出的光线照射到车内的物体上，车内物体能够反射出较强的光线，其中一部分射到汽车前面的挡风玻璃上，以挡风玻璃为平面镜成像在挡风玻璃的前面，将前面的路况和车内的景物混杂在一起，影响到司机对路况的观察．
【分析】（1）发电机是利用电磁感应原理制成的；提供动力的冲程是将得到机械能的冲程．（2）当玻璃两侧的光线不同时，能从较暗的一侧看到物体的像．
21.【答案】一；DACB；降低；减小
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】汽油机一个工作循环包括四个冲程，只有做功冲程对外做功，因此一个工作循环做功一次；
A图中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程；
B中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；
C中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程；
D中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；
故正确的排列顺序应该为：DACB．
内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而对外做功，做功时气体的温度降低，内能减小，将内能转化为机械能．
故答案为：一；DACB；降低；减小．
【分析】要解决此题首先要掌握汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握汽油机四冲程的特点；汽油机完成1个工作循环，对外做功一次．
三、综合题
22.【答案】（1）物体右端刚好离开地面，杆应该向左拉故压缩气体应注入汽缸B部分中.
（2）物体右端离开地面，由力矩平衡得：
mgL=Fl
得轻杆上拉力
F=500N
B部分气体压强：
由波意耳定律
p0V0=pV
解得
V0=1.25×10﹣3m3
答：注入汽缸的空气在未压缩前体积至少为1.25×10﹣3m3 ．
【考点】内燃机原理，汽轮机的工作原理
【解析】【解答】（1）物体右端刚好离开地面，杆应该向左拉故压缩气体应注入汽缸B部分中；（2）物体右端离开地面，由力矩平衡得：
mgL=Fl
得轻杆上拉力
F=500N
B部分气体压强：
由波意耳定律
p0V0=pV
解得
V0=1.25×10﹣3m3
注入汽缸的空气在未压缩前体积至少为1.25×10﹣3m3 ．
【分析】（1）根据力矩平衡条件可以判断；（2）先根据力矩平衡条件得到拉力的大小，求得B部分气体的压强，然后根据有关等温变化过程的波意耳定律列式求出压缩前的体积．
23.【答案】（1）内；机械
（2）1.2×105；0.5
【考点】热机原理与热机效率
【解析】【解答】（1）在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能；（2）∵ ，
∴发动机在1s内做功：
W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J，
∵四缸总排量为2.0L，
单缸排量：
V= ×2.0L=0.5L，
故答案为：（1）内；机械；（2）1.2×105；0.5．
【分析】（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能．（2）知道发动机的输出功率，利用功率公式 计算发动机在1s内做功；知道四个缸总排量，可以求单缸排量．
24.【答案】（1）油酸膜的面积：S=81×（10×10﹣3）2 m2=8×10﹣3 m2；
（2）油酸分子直径
【考点】内燃机原理
【解析】【解答】油酸膜的面积：S=81×（10×10﹣3）2 m2=8×10﹣3 m2
油酸分子直径
故答案为：（1）油酸膜的面积约是8×10﹣3 m2 ；（2）油酸分子的直径5×10﹣3m2 ．
【分析】根据热力学第一定律和效率概念的理解求第一题，用油膜法测分子直径的实验数据处理方法求第二题．
25.【答案】（1）在气体由压缩p=1.2p0下降到p0的过程中，气体体积不变，温度由T=2.4T0变为T1 ， 由查理定律得 ①
在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1 ， 气体压强不变，由着盖?吕萨克定律得 ②
由①②式得 ?
（2）在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W=p0（V﹣V1）④
在这一过程中，气体内能的减少为△U=α（T1﹣T0）⑤
由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为Q=W+△U⑥
由②③④⑤⑥式得
【考点】内燃机原理
【解析】【分析】由题意可知气体在温度变化时先做等容变化，再做等压变化，则由气体实验定律可求得最后的体积；由功的公式可求得活塞对气体所做的功，由题意可知气体内能的变化量；由热力学第一定律可求得气缸放出的热量．