初中物理教科版九年级上册2 内燃机课时练习

2.2内燃机同步练习教科版初中物理九年级上册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示是汽油机工作的示意图，下列说法正确的是

A. 图中表示的是做功冲程，汽缸内气体的内能减少，温度降低
B. 图中表示的是做功冲程，汽缸内气体的内能增加，温度升高
C. 图中表示的是压缩冲程，汽缸内气体的内能减少，温度降低
D. 图中表示的是压缩冲程，汽缸内气体的内能增加，温度降低
 

2. 如图所示表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为

A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 甲、丙、乙、丁 D. 丁、甲、丙、乙

3. 汽油机工作时，汽缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是

A. 吸气冲程结束
B. 做功冲程结束
C. 压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间
D. 压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间

4. 如图所示的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是

A.  B.  C.  D.

5. 某部科幻电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

6. 一台单缸柴油机，飞轮每分钟转3000转，那么柴油机

A. 每秒钟活塞往复50次 B. 每秒钟曲轴转动100转
C. 每秒钟飞轮转动60转 D. 每秒钟活塞做功50次

7. 如图所示实验，试管口软木塞冲出的过程

A. 试管口出现的白雾是水蒸气
B. 试管口出现白雾说明水蒸气内能减少
C. 能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D. 水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能增加
 

8. 柴油机的某一个冲程中，有一个气门关闭，另一个气门打开，活塞由汽缸顶部向底部运动，由此可知这一冲程是

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

9. 某个单缸四冲程汽油机的转速是，那么在每秒钟内

A. 曲轴转动40转，燃气对活塞做功20次，活塞完成20个冲程
B. 曲轴转动40转，燃气对活塞做功80次，活塞完成80个冲程
C. 曲轴转动40转，燃气对活塞做功20次，活塞完成80个冲程
D. 曲轴转动80转，燃气对活塞做功20次，活塞完成160个冲程

10. 单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种汽油机一个工作循环中的四个冲程说法不正确的是

A. 甲是做功冲程，将内能转化为机械能
B. 乙是吸气冲程，只将空气吸入汽缸
C. 丙是排气冲程，靠飞轮的惯性来完成
D. 丁是压缩冲程，汽缸内气体的内能增加

二、填空题（本大题共4小题，共8.0分）

11. 在四冲程汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是          冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的          来完成的。
12. 如图所示为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图。在该冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动。根据该图可知它表示的是          冲程；在该冲程中，汽缸内的混合气体的内能          选填“增加”“不变”或“减少”。
13. 如图所示是汽油机的          冲程，在压缩冲程中，是通过          方式增加燃气的内能。汽油机的转速为，则内汽油机对外做功          次。
    
    
     

14. 如图所示，将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来。则拉动绳子的过程，通过          的方法使金属管内能增加，塞子跳起时，管内气体的          能转化为塞子的          能，此过程与内燃机的          冲程相似。一台单缸四冲程汽油机正常工作时的转速为，该汽油机每秒完成          个冲程，对外做功          次。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

15. 如图所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中，画出压缩冲程中活塞运动的方向用“”或“”表示和进气门、排气门的开闭情况。

16. 如图所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞的运动方向和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中画出做功冲程中活塞的运动方向用“”或“”表示，以及进气门、排气门的开闭情况用“”表示。

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

17. 如图所示的实验，
     

图a：两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了；

图b：玻璃板的下表面接触水面，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力；
图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积；

图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来；

图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。

在上图a和图__________实验形成的实验现象的原因相同，实验表明：__________________________________________________ 。             

在上图b和图__________实验形成的实验现象的原因相同，实验表明：_________________________________________________ 。              

如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲岀试管口。

软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的____________________。

此过程中，水蒸气减少的内能___________选填“大于”、“等于”或“小于”软木塞增加的机械能，这与热机的_____________冲程相似。

18. 如图所示，用酒精灯给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。
    酒精燃烧过程中能量的转化情况是______。
    酒精灯给水加热是通过______方式使水的内能增加；木塞被推出后水蒸气的内能______选填“增大”“减小”或“不变”。
    水蒸气将木塞推出的过程与内燃机______冲程的原理相同；在内燃机能量损失中，______带走的能量最多。

五、计算题（本大题共2小题，共16.0分）

19. 某四冲程内燃机，飞轮转速为，活塞面积为，一个冲程活塞移动的距离是，假如做功冲程中燃气对活塞的平均压强是，求：

做功冲程中燃气对活塞的平均压力。

一个做功冲程中燃气对活塞做的功。

内燃机做功的功率。






 

20. 一单缸四冲程内燃机，功率为，飞轮的转速为，一个冲程活塞移动的距离为，活塞的面积为，求：

在一个工作循环中燃气做多少功？

燃气的平均压强是多少？

答案和解析

1.【答案】A
 

【解析】解：分析题图可知，此时火花塞产生电火花，引燃汽缸内的燃气，高温高压气体对活塞做功，使得活塞向下运动，即是做功冲程，该过程汽缸内气体的内能减少，转化成活塞的机械能，所以是汽缸内气体本身的内能减小，温度降低，故选A。
 

2.【答案】D
 

【解析】解：甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此是排气冲程；丙图中两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，因此是做功冲程；丁图中进气门打开，排气门关闭，因此是吸气冲程。故正确顺序是：丁、甲、丙、乙，故选D。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间，汽油燃烧，且尚未对外做功，汽缸内压强最大，燃气温度最高，内能最大。
 

4.【答案】B
 

【解析】解：在汽油机的四个冲程吸气、压缩、做功、排气中，内能转化为机械能的是做功冲程，该冲程让汽车获得动力。  A图：进气门打开，活塞向下运行，是吸气冲程，不符合题意。  B图：两个气门都关闭，火花塞喷出电火花，活塞向下运行，是做功冲程，符合题意。  C图：两个气门都关闭，活塞向上运行，是压缩冲程，不符合题意。  D图：排气门打开，活塞向上运行，是排气冲程，不符合题意。
 

5.【答案】C
 

【解析】解：点燃木星周围的可燃气体，气体迅速升温膨胀，推动地球做功，使地球逃离太阳系，因此“点燃木星”相当于内燃机的做功冲程，故选C。
 

6.【答案】A
 

【解析】解：飞轮每分钟转3000转，每秒转50转，故C选项错误。飞轮转50转，曲轴转50转，活塞往复50次，故A选项正确，B选项错误。活塞往复2次做功1次，每秒往复50次做功25次，D选项错误。
 

7.【答案】B
 

【解析】解：试管口的“白雾”是水蒸气遇冷液化形成的小液滴，故A选项错误；试管口出现白雾是水蒸气温度降低液化形成的，水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能减少，故B选项正确，D选项错误；能量的转化与热机做功冲程能量转化相同，故C选项错误。故选B。
 

8.【答案】A
 

【解析】解：四冲程柴油机和四冲程汽油机工作原理类似，两个气门一个打开，一个关闭的有两个冲程：吸气冲程和排气冲程，吸气冲程活塞向下运动吸进空气或汽油和空气的混合物，排气冲程活塞向上运动排出废气，故选A。
 

9.【答案】C
 

【解析】由题知，飞轮的转速是，因为在一个工作循环中，飞轮转动2转，对外做功1次，完成4个冲程，所以每秒钟曲轴转动40转，燃气对外做功20次，经历20个工作循环，完成80个冲程。故选C。
 

10.【答案】B
 

【解析】甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A正确。乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，将汽油和空气的混合物吸入汽缸，故B错误。丙图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，靠飞轮的惯性来完成，故C正确。丁图中两个气门都关闭，此时活塞向上运动，是压缩冲程，汽缸内气体的内能增加，故D正确。故选B。
 

11.【答案】做功 

惯性  

【解析】解：四冲程汽油机工作时，只有在做功冲程中会将汽油燃烧产生燃气的内能转化为机械能，为汽油机工作提供动力，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
 

12.【答案】压缩 

增加  

【解析】解：题图中进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，故此冲程为压缩冲程，该冲程活塞对气体做功，气体内能增加。
 

13.【答案】做功 

做功 

25  

【解析】解： 两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程；在压缩冲程中，活塞对燃气做功，燃气内能增加，因此是通过做功的方式增加内能；汽油机转圈，汽油机飞轮转2圈对外做功1次，因此内对外做功次。
 

14.【答案】做功 

内 

机械 

做功 

60 

15 

【解析】 解：拉动绳子过程，绳子与金属管相互摩擦做功，金属管温度升高、内能增大；塞子跳起时，管内气体对塞子做功，管内气体的内能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机的飞轮转速为，即该汽油机飞轮每秒钟转30圈；因为汽油机在一个工作循环中飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以该汽油机每秒完成60个冲程，对外做功15次。
 

15.【答案】解：
在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动；如下图所示：

 

【解析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动。
熟悉每个冲程的特征是作图的关键；本题的难点是准确作图。
 

16.【答案】解：
在内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动；如下图所示：

 

【解析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动。
熟悉每个冲程的特征是作图的关键；本题的难点是准确作图。
 

17.【答案】；分子在永不停息的做无规则运动；；分子之间存在引力。
运动状态；大于；做功。
 

【解析】

【分析】
本题考查本子动力论的内容，注意和宏观的现象相结合理解。
分子动理论：分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在相互作用的引力和斥力；分子间存在间隔。
a、分子在永不停息地做无规则运动，所以几天后，硫酸铜和水之间扩散现象变得越来越明显，分界线越来越模糊，几天之后，两种液体混合均匀了，这种现象叫做扩散现象；
b、当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力；
c、酒精与水充分混合后，得到溶液的体积小于小于混合前水和酒精的总体积，是因为分子之间有间隙；
d、将一滴红墨水滴入水中，可以看到红墨水在水中扩散开来，这是由于墨水分子和水分子不停地做无规则运动；
e、两个表面光滑的铅块压紧后撤去压力也不易分开，是因为压紧过程使得两铅块有较多分子被挤压靠近产生了分子间引力，说明分子之间总存在相互作用的引力。
【解答】
解：图a中，两种不同的液体开始时分界面清晰，几天之后，两种液体混合均匀了，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动；
图b中，在玻璃板未脱离水面时，用弹簧测力计拉住玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力，是因为玻璃板下表面受到水分子的引力作用；
图c中，水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子间有空隙；
图d中，将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，说明分子在不停地做无规则运动；
图e中，将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开，说明分子之间存在相互作用的引力。
故在上图a和图d实验形成的实验现象的原因相同，实验表明：分子在永不停息的做无规则运动；
在上图b和图e实验形成的实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在引力。
故答案为：；分子在永不停息的做无规则运动；；分子之间存在引力。

【分析】
本题由软木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能，是中考的热点。
力可以改变物体的运动状态；
当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小，在转化的过程中，存在内能散失的情况；热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中压缩冲程机械能转化成内能，做功冲程内能转化成机械能。
【解答】
解：
软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；
水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同。
故答案为：运动状态；大于；做功。  

18.【答案】化学能转化为内能  热传递  减小  做功  废气
 

【解析】解：酒精灯燃烧过程将化学能转化为内能；
用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰吸收热量，是通过热传递的方式使水的内能增加的；
软木塞冲出试管口时，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，则水蒸气内能变小；
木塞被推出时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，与内燃机做功冲程的原理相同；
热机的各种损失中，废气带走的能量最多。
故答案为：化学能转化为内能；热传递；减小；做功；废气。
燃料的燃烧都是将化学能转化为内能；
用酒精灯给水加热的过程中，酒精燃烧释放的内能用来加热水，属于热传递改变物体的内能；
做功可以改变物体内能，气体对外做功时，气体的内能转化为机械能，气体内能减少；当外界对气体做功时，机械能转化为内能，气体内能增加；
汽油机的做功冲程中，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能；
在热机的各种能量损失中，废气的温度很高，带走的能量最多。
本题考查了做功与热传递改变内能以及有关热机的知识，难度不大。
 

19.【答案】活塞的面积，由得，做功冲程中燃气对活塞的平均压力 。

燃气每次膨胀对活塞做功。

“”表示每分钟曲轴转动300转，每两转对外做功一次，所以每分钟对外做功150次，内燃机每分钟做的功 J；内燃机做功的功率。

【解析】略
 

20.【答案】   Pa
 

【解析】略