[人教版]2020九年级物理全册 第十三章 第三节内燃机检测（含解析）（新版）沪科版

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第三节 内燃机

基础闯关全练 拓展训练

1.(2016上海中考)在四冲程汽油机工作过程中,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

2.如图表示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为( )

A.甲、乙、丙、丁 C.甲、丁、乙、丙

B.丁、丙、乙、甲 D.甲、丙、乙、丁

3.(2018山东单县启智学校月考)如图所示,试管内装有水,橡皮塞塞住管口,加热使水沸腾,水沸腾后看到的现象是 ,在这个过程中能量的转化是 , 就是根据这种道理制成的。

能力提升全练 拓展训练

1.如图所示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的主要能量转化情况,关于对图中①②③④的补充正确的是( )

A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 C.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 D.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能

2.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法:①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是( ) A.只有②③ B.只有①③ C.只有②④ D.只有②③④

3.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图,与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是 图所示的冲程。

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4.如图所示,工作中的四冲程汽油机正处于 冲程,该冲程将 转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程,则每秒它对外做功 次、飞轮转过 圈。

三年模拟全练 拓展训练

1.(2016甘肃临泽二中月考,5,★☆☆)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。如图所示是四冲程汽油机工作中一个冲程的示意图,则此冲程是( )

A.吸气冲程 B.压缩冲程C.做功冲程 D.排气冲程

2.(2016河北宣化一中月考,10,★☆☆)柴油机和汽油机在构造上的区别是:柴油机顶端有 ,汽油机顶端有 。

3.(2017安徽芜湖繁昌五中月考,5,★★☆)按如图所示装置进行实验,把试管中的水加热至沸腾,试管上方的小叶轮会转动起来,此过程中能量的转化与热机工作中的 冲程能量的转化相同。

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4.(2018安徽阜阳九中月考,22,★★★)某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30 cm,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50 mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10Pa,飞轮1 min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:

(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力; (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功; (3)汽油机的功率。

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五年中考全练 拓展训练

1.(2017黑龙江龙东中考,9, ★☆☆)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( )

2.(2016黑龙江大庆中考,13,★★☆)如图是汽油机工作的 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热量带走,这是利用水 的特性。水箱中5 kg的水温度升高了20 ℃,这些水吸收的热量为 J,水的比热容为4.2×10 J/(kg·℃)。

3

3.(2017黑龙江哈尔滨中考,39, ★☆☆)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 方式使气缸内燃料混合物的内能 (选填“增大”或“减小”)。

核心素养全练 拓展训练

阅读短文,回答问题: 从火车到火箭

生产的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在汽缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用……交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了……

早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始,越来越多的飞机使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便…… 根据材料内容,请回答下列问题:

(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次 (选填“增大”或“减小”)。 (2)在结构上汽油机的顶部是火花塞,柴油机的顶部是 。

(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为 。

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第三节 内燃机

基础闯关全练 拓展训练

1.答案 C 在四冲程汽油机工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是做功冲程,故选C。

2.答案 C 甲图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程;乙图中两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;丙图中进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。故C选项正确。

3.答案 水蒸气把塞子冲出来 内能转化为机械能 热机

解析 水沸腾时产生大量高温的水蒸气,水蒸气会把塞子冲出来,在这一过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能,这就是热机的原理。 能力提升全练 拓展训练

1.答案 B 根据内燃机的工作过程可知,第二个冲程是压缩冲程,在此过程中活塞压缩气缸内的气体,将机械能转化为内能,气缸内的气体温度升高。第三个冲程是做功冲程,此时燃料燃烧生成的高温高压的燃气推动活塞向下运动,将内能转化为机械能。

2.答案 A 本题考查四冲程汽油机的能量转化过程,在压缩冲程中,活塞压缩气体,把活塞的机械能转化为燃气的内能;在做功冲程中,火花塞产生电火花,使燃料燃烧,产生的高温高压气体推动活塞做功,把高温高压气体的内能转化为活塞的机械能,在汽油机的一个工作循环中,只有压缩、做功两个冲程发生能量变化。所以②③对,①④错。 3.答案 乙 丙

解析 甲图对试管中的水加热,加快水的蒸发,水蒸气体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能;乙图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧,是通过对物体做功来增大物体内能的,即将机械能转化为内能的过程;丙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,做功冲程将内能转化为机械能;丁图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能的过程;由以上分析不难看出:(1)压缩冲程是机械能转化成内能,与此原理相同的是乙图所示的演示实验;(2)汽油机利用内能来做功的冲程是丙图所示的冲程。 4.答案 做功 内能 10 20

解析 由图可知,进气门、排气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,可以判断该冲程是做功冲程,把内能转化为机械能;一个工作循环,有4个冲程,曲轴转动2周,做功一次,故1 s做10次功,曲轴转20周,故飞轮转过20圈。 三年模拟全练 拓展训练

1.答案 C 从图中可以看出:两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程。 2.答案 喷油嘴 火花塞

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解析 柴油机和汽油机在构造上的主要区别是:柴油机顶端有喷油嘴,汽油机顶端有火花塞。 3.答案 做功

解析 由题图可知,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;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。 4.答案 (1)2700 N (2)135 J (3)2025 W

解析 (1)p=9.0×10Pa,S=30 cm=30×10m,燃气对活塞的平均压力为:F=pS=9.0×10Pa×30×10m=2700 N。 (2)活塞在气缸中移动的距离为L=50 mm=0.05 m,一个做功冲程中燃气对活塞做的功:W=FL=2 700N×0.05 m=135 J。 (3)飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动1800周,要对外做功900次,燃气对活塞做的总功为:W总=W×900=135

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5

-42

J×900=121 500 J,而t=1 min=60 s,则汽油机的功率为:P=五年中考全练 拓展训练

==2025 W。

1.答案 B A图中进气门开启,活塞下移,空气和汽油混合物流入汽缸,是吸气冲程;B图中两气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程,将机械能转化为内能;C图中两气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,将内能转化为机械能;D图中排气门开启,活塞上行,排出废气,是排气冲程。 2.答案 排气 比热容大 4.2×10

解析 由题图可知,进气门关闭,排气门打开,并且活塞向上运动,所以是排气冲程;采用水循环将汽油机工作时产生的大量的热带走,是因为水的比热容比较大,在质量相等的情况下升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低汽油机的温度。水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×10 J/(kg·℃)×5 kg×20 ℃=4.2×10 J。 3.答案 做功 增大

解析 内燃机有四个冲程,分别为吸气、压缩、做功、排气冲程,压缩冲程中机械能转化为内能,做功冲程中内能转化为机械能,故压缩冲程通过做功的方式使气缸内燃料混合物的内能增大。

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答案 (1)减小 (2)喷油嘴 (3)机械能

解析 (1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小;(2)柴油机顶部有喷油嘴;(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为机械能。

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