2.2 内燃机 同步练习（含解析）

第二章　2.内燃机
一、选择题
1.图1是四冲程汽油机的工作示意图,该汽油机一个工作循环中四个冲程的正确排列顺序是 (　　)

图1
A.甲、丙、丁、乙 B.乙、丁、甲、丙
C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁
2.如图2所示为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是(　　)

图2
A.吸气冲程,内能转化为机械能 B.压缩冲程,机械能转化为内能
C.做功冲程,内能转化为机械能 D.排气冲程,机械能转化为内能
3.如图3所示是四冲程汽油机的工作状态示意图,下列说法不正确的是 (　　)

图3
A.该冲程是内能转化为机械能的过程
B.该图表示汽油机的压缩冲程,该冲程是将汽油和空气的混合物进行压缩
C.该冲程中汽缸内气体温度升高,分子运动加剧
D.该冲程主要是通过做功的方式改变汽缸内物质的内能
4.如图4所示,手扶拖拉机上的柴油机安装有一个笨重的飞轮,是为了 (　　)

图4
A.提高柴油机的稳度
B.做更多的有用功
C.节省燃料
D.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程
5.如图5所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是 (　　)

图5
A.图丙所示的是做功冲程,其工作原理与图甲所示实验相同
B.图丙所示的是压缩冲程,其工作原理与图乙所示实验相同
C.图丁所示的是压缩冲程,其工作原理与图甲所示的实验相同
D.图丁所示的是做功冲程,其工作原理与图乙所示实验相同
6.在汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,下列说法中正确的是 (　　)
A.燃气的内能减少,温度升高
B.燃气的内能增加,温度升高
C.燃气的内能减少,温度降低
D.燃气的内能增加,温度降低
7.四冲程柴油机在压缩冲程中,汽缸内空气的温度、内能、体积和压强的变化情况是 (　　)
A.温度降低,内能减小,体积增大,压强变小
B.温度降低,内能减小,体积减小,压强变大
C.温度升高,内能增大,体积增大,压强变小
D.温度升高,内能增大,体积减小,压强变大
8.内燃机的工作物质是 (　　)
A.汽油 B.柴油
C.燃料燃烧生成的高温高压气体 D.水蒸气
9.单缸四冲程汽油机,完成一个工作循环,曲轴转过(　　)
A.720° B.180° C.150° D.90°
10.某单缸四冲程汽油机飞轮的转速是1200 r/min,它在1 s内对外做功的次数为(　　)
A.10　　　 B.20　　　 C.30　　　 D.40
11.以下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.汽油机汽缸顶部有个火花塞,柴油机汽缸顶部有个喷油嘴
C.汽油机吸入汽缸的物质是汽油,柴油机吸入汽缸的物质是柴油
D.汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火
二、填空题
12.很多发明创造都是受到生活现象的启发而萌生的创意。如图6甲、乙所示,其中图　　　　能反映汽油机的工作原理。甲、乙两图中使叶轮转动时,能的转化过程是　。?

图6
13.如图7所示,某单缸四冲程汽油机正处于　 　　　冲程,此冲程的能量转化情况是　 ?　　　　　　;完全燃烧10 g汽油释放的热量是　　　　　J。(汽油的热值是4.6×107 J/kg)?

图7
14.如图8甲所示,松开充足气的气球的充气口,气球向前飞出,其能量转化与图　　　　(选填“乙”或“丙”)所示汽油机工作过程中的能量转化是一致的,而图中汽油机的另一个工作冲程叫　　　冲程。对于汽油机,除做功冲程外,其他三个冲程均依靠飞轮的　　　来完成。?

图8
15.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800 r/min,该汽油机每分钟完成　　　个工作循环,对外做功　　　次。
三、实验探究题
16.如图9所示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按下电火花发生器的按钮……

图9
(1)实验过程中,应当注意观察的是 (　　)
A.电火花发生器点火情况 B.盒盖冲出的现象
C.盒内酒精的燃烧情况 D.盒盖冲出及冲出瞬间盒内出现的现象
(2)在这个过程中,酒精燃烧时能量转化情况是　　　　　　　　　,燃气把盒盖冲出去时,能量转化情况是　　　　　　　　　。?
(3)这个实验基本反映了热机的工作原理即利用　　　能对外做功,它与汽油机的　　　　冲程的原理相同。?
四、计算题
17.某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000 r/min,则:
(1)这台汽油机在1 s内对外做功多少次?
(2)做功冲程中推动活塞一次做功1500 J,那么,这台汽油机的功率为多少?



答案
1.A　[解析] 图甲进气门开启,活塞下行,空气和汽油的混合物被吸入汽缸,是吸气冲程;图乙排气门开启,活塞上行,排出废气,是排气冲程;图丙两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;图丁两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,将内能转化为机械能。故正确排列顺序为:甲、丙、丁、乙。
2.C　[解析] 图中进气门和排气门都是关闭的,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,故C正确。
3.A　[解析] 图中,汽油机两气门都关闭,活塞向上运动,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能,故A错误;汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气的混合物,在压缩冲程中将汽油和空气的混合物进行压缩,故B正确;压缩冲程中压缩气体做功,气体温度升高,内能增加,分子运动加剧,故C正确;压缩冲程中压缩气体做功,是通过做功的方式改变汽缸内物质的内能,故D正确。
4.D　5.D
6.C　[解析] 在汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减少,温度降低。
7.D　[解析] 在四冲程柴油机的压缩冲程中,汽缸内空气的总量不变,活塞上移压缩空气,空气体积减小、压强增大,将机械能转化为内能,使空气内能增加、温度升高。
8.C　[解析] 内燃机工作时,燃料燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功,所以内燃机的工作物质是燃料燃烧生成的高温高压气体即燃气。
9.A
10.A　[解析] 四冲程汽油机完成1个工作循环,飞轮转2圈,对外做功1次;飞轮的转速是1200 r/min=20 r/s,即每秒飞轮转20圈,则对外做功10次,完成10个工作循环。
11.C　[解析] 汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机燃烧汽油,柴油机燃烧柴油,故A正确;汽油机汽缸顶部有个火花塞,柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,故B正确;在吸气冲程,汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入汽缸的只是空气,故C不正确;汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火,故D正确。
12.乙　内能转化为机械能
[解析] (1)由图甲可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能;此过程与蒸汽机的工作过程相似,反映了蒸汽机的工作原理。
(2)由图乙可知,蜡烛燃烧,火焰上方的燃气上升带动叶轮转动,燃气的内能转化为叶轮的机械能,与汽油机的工作原理相同。
13.做功　内能转化为机械能　4.6×105
[解析] (1)由图可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,因此是做功冲程;汽油机的做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能。
(2)10 g汽油完全燃烧释放出的热量:
Q=mq=0.01 kg×4.6×107 J/kg=4.6×105 J。
14.丙　压缩　惯性
[解析] (1)图甲:气球内的气体向外喷出,对外做功,气体的内能转化为气球的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同。
(2)图乙:两气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能。
图丙:两气门都关闭,活塞向下运行,汽缸容积增大,且顶端的火花塞产生电火花,是做功冲程,在这一冲程中,燃气的内能转化为活塞的机械能。
(3)除做功冲程外,其他三个冲程均依靠飞轮的惯性来完成。
15.900　900
[解析] 飞轮转速是1800 r/min,则飞轮每分钟转1800 r;四冲程汽油机每完成1个工作循环,要经过4个冲程,飞轮转2圈,对外做功1次,所以汽油机每分钟完成900个工作循环,对外做功900次。
16.(1)D
(2)化学能转化为内能　内能转化为机械能
(3)内　做功
[解析] (1)在这一实验过程中,应当注意观察的是盒盖冲出及冲出瞬间盒内出现的现象。
(2)在实验过程中,酒精燃烧时酒精的化学能转化为燃气的内能,当燃气内能增大到一定程度时,燃气的内能做功转化为盒盖的机械能,把盒盖冲出去。
(3)实验中将内能转化为机械能,即利用内能来做功,这与汽油机的做功冲程相同。
17.(1)四冲程汽油机完成1个工作循环,经过4个冲程,燃气对外做功1次;飞轮转速是3000 r/min=50 r/s,则每秒飞轮转动50圈,完成25个工作循环,做功25次。
(2)汽油机的功率:P=Wt=25×1500J1s=3.75×104 W。