内容正文:
第7天:内燃机(原卷版)
一.选择题(共8小题)
1.(2022秋•驻马店期末)内燃机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是( )
A.压缩冲程 B.吸气冲程 C.排气冲程 D.做功冲程
2.(2022秋•新蔡县校级期中)2022春节期间,济南市全域全时段禁售、禁燃、禁放烟花爆竹。燃放鞭炮实质上是鞭炮内的化学物质发生爆燃,产生高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程。这个过程和热机哪个工作冲程的原理相似( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.(2023•温县模拟)景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.(2023•南阳模拟)下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.水和酒精混合后的总体积一定等于水的体积加上酒精的体积
B.汽油机的吸气冲程中,吸入的是空气
C.春天来了,到处弥漫着花香味,这是扩散现象
D.当物体的温度不变时,内能大小一定不变
5.(2023•郑州二模)如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是( )
A.图甲,抽掉玻璃板后,两瓶内气体颜色发生变化,说明分子在不停地运动
B.图乙,向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面,测力计示数保持不变
C.图丙,向下压活塞的过程,筒内气体内能减小
D.图丁,塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
6.(2023•平顶山模拟)饺子是我国的传统美食,春节吃饺子是我国传统风俗。在制作饺子的过程中,下列说法正确的是( )
A.面团擀成面皮,与内燃机的做功冲程能量转化相同
B.面皮直接叠放容易粘在一起说明分子间不存在斥力
C.煮饺子过程中主要是通过做功的方式增加饺子的内能
D.煮好的饺子出锅后能闻到香味,这说明分子在做热运动
7.(2023•台前县三模)2023年春节前夕,烟花爆竹“禁”和“放”的话题成为线上线下、街头巷尾议论的热点。下列关于烟花爆竹燃放的说法不正确的是( )
A.用火柴引燃烟花爆竹是通过热传递的方式改变物体内能的
B.烟花爆炸后腾空而起说明力的作用是相互的
C.燃放烟花时空中有大量烟雾飘散,这是扩散现象
D.烟花将包装外壳炸裂和内燃机的做功冲程工作原理相同
8.(2023•获嘉县二模)下列关于内能与内燃机的说法正确的是( )
A.玻璃杯中的水凝固成冰后,其内能变为零
B.热气腾腾的火锅含有较多的热量
C.温度越高分子无规则运动越剧烈
D.汽油机的吸气冲程吸入的是空气
二.填空题(共5小题)
9.(2023•许昌二模)如图所示是一款浇花用的喷壶,浇花前先用喷壶上方的活塞向壶内打气,按下手柄处的开关,壶内的水就会喷出。向壶内打气的过程是利用 方式增加了壶内水上方气体的内能,同时也使壶内气体的压强增大。这一过程的能量转化与内燃机的 冲程相同。
10.(2023•郸城县一模)我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后,它们一起绕地球转动,火箭加速升空时,外壳与空气摩擦过程中的能量转化与汽油机 冲程相同;当汽车在加油站内加油时,可以闻到很重的汽油味,这是因为 。
11.(2023•太康县二模)如图,玻璃瓶内装少量的水,用塞子塞紧,用打气筒将空气打入瓶内,由于分子间存在 ,所以瓶内空气能够被压缩;明显感觉到气筒发热,这是因为的 方式增加了气体的内能。瓶内的空气膨胀活塞跳起的,瓶内产生白雾,这一过程能量的转化与内燃机的 冲程相同。
12.(2023•金水区校级二模)如图甲所示,将水加热至沸腾后,水蒸气将塞子冲出,水蒸气对外 ,内能减少。图 (选填“乙”或“丙”)的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
13.(2023春•济源期中)如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,过一段时间,瓶塞从瓶口跳出,该过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同,瓶塞最终回地面,说明力可以改变物体的 。
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第7天:内燃机(解析版)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2022秋•驻马店期末)内燃机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是( )
A.压缩冲程 B.吸气冲程 C.排气冲程 D.做功冲程
【答案】D
【分析】汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,做功冲程把内能转化为机械能,对外提供动力。
【解答】解:汽油机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。做功冲程把内能转化为机械能,对外提供动力。其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
故选:D。
【点评】本题考查了内燃机的做功冲程的能量转化。
2.(2022秋•新蔡县校级期中)2022春节期间,济南市全域全时段禁售、禁燃、禁放烟花爆竹。燃放鞭炮实质上是鞭炮内的化学物质发生爆燃,产生高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程。这个过程和热机哪个工作冲程的原理相似( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;压缩冲程中将机械能转化为内能;做功冲程中将内能转化为机械能。
【解答】解:高压燃气瞬间冲破鞭炮的过程是将内能转化为机械能;在热机的做功冲程中,内能转化为机械能,所以与热机的做功冲程的原理相似,故C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了能量的转化、热机的工作过程,属于基础题。
3.(2023•温县模拟)景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒,取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】B
【分析】猛推推杆时间较短,气体来不及吸放热,主要是外界对气体做功,气体内能增加,温度升高;在汽油机的四冲程中,做功冲程是内能转化为机械能的冲程,压缩冲程是机械能转化为内能的冲程。
【解答】解:封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,气体内能增加,是机械能转化为内能;汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程,与上述能量转化相同。
故选:B。
【点评】本题是物理知识在生活中的应用,考查做功改变物体的内能,难度不大。
4.(2023•南阳模拟)下列关于热现象的说法中正确的是( )
A.水和酒精混合后的总体积一定等于水的体积加上酒精的体积
B.汽油机的吸气冲程中,吸入的是空气
C.春天来了,到处弥漫着花香味,这是扩散现象
D.当物体的温度不变时,内能大小一定不变
【答案】C
【分析】(1)分子间存在间隙;
(2)在吸气冲程吸入的物质不同,汽油机吸入空气和汽油的混合物,柴油机吸入的只有空气;
(3)分子都在不停地做无规则运动;
(4)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态等因素有关。
【解答】解:
A、由于分子间存在间隙,水和酒精混合后的总体积小于水的体积加上酒精的体积,故A错误;
B、汽油机在吸气冲程中,吸入的是空气和汽油的混合物,故B错误;
C、春天来了,到处弥漫着花香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
D、当物体的温度不变时,内能大小可能改变,比如冰块熔化时,温度不变,但内能增加,故D错误。
故选:C。
【点评】正确理解温度、热量与内能的关系、分子动理论、热机的工作过程是解题的关键。
5.(2023•郑州二模)如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是( )
A.图甲,抽掉玻璃板后,两瓶内气体颜色发生变化,说明分子在不停地运动
B.图乙,向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面,测力计示数保持不变
C.图丙,向下压活塞的过程,筒内气体内能减小
D.图丁,塞子冲出相当于内燃机的排气冲程
【答案】A
【分析】(1)扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动。
(2)分子间同时存在着引力和斥力,当分子距离较近时表现为斥力,当分子间距离较远时表现为引力,玻璃板和水分子之间存在引力。
(3)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;
(4)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;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。内燃机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:A、抽掉玻璃板,二氧化氮和空气之间发生扩散现象,瓶内气体颜色最后变得均匀,说明分子在不停地运动,故A正确;
B、因为玻璃分子和水分子之间存在引力,所以向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面的过程,测力计示数将变大,故B错误;
C、压缩空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,故C错误;
D、试管中的水沸腾后,水蒸气将软塞子推出,即水蒸气对塞子做功,将水蒸气的内能转化机械能,相当于内燃机的做功冲程,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查做功改变物体的内能,扩散现象、分子间的作用力等,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析。
6.(2023•平顶山模拟)饺子是我国的传统美食,春节吃饺子是我国传统风俗。在制作饺子的过程中,下列说法正确的是( )
A.面团擀成面皮,与内燃机的做功冲程能量转化相同
B.面皮直接叠放容易粘在一起说明分子间不存在斥力
C.煮饺子过程中主要是通过做功的方式增加饺子的内能
D.煮好的饺子出锅后能闻到香味,这说明分子在做热运动
【答案】D
【分析】(1)内燃机的做功冲程将内能转化为机械能;
(2)分子间存在相互作用的引力和斥力;
(3)改变内能的方式包括做功和热传递;
(4)分子在永不停息地做无规则运动。
【解答】解:A、面团擀成面皮,机械能转化为内能,内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,两者能量转化不同,故A错误;
B、皮直接叠放容易粘在一起说明分子间存在引力,同时存在斥力,故B错误;
C、煮饺子过程中,饺子吸收热量,内能增大,通过热传递的方式改变饺子的内能,故C错误;
D、饺子出锅后能闻到香味,是因为饺子的香味分子在不停地做无规则运动进入到空气中,这是扩散现象,故D正确。
故选:D。
【点评】本题结合考查了内燃机的工作过程和做功改变物体内能、分子动理论等,属于基础知识。
7.(2023•台前县三模)2023年春节前夕,烟花爆竹“禁”和“放”的话题成为线上线下、街头巷尾议论的热点。下列关于烟花爆竹燃放的说法不正确的是( )
A.用火柴引燃烟花爆竹是通过热传递的方式改变物体内能的
B.烟花爆炸后腾空而起说明力的作用是相互的
C.燃放烟花时空中有大量烟雾飘散,这是扩散现象
D.烟花将包装外壳炸裂和内燃机的做功冲程工作原理相同
【答案】C
【分析】(1)改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
(2)物体间力的作用是相互的,一个物体对另一个物体有力的作用,同时它也受到另一个物体力的作用;
(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,扩散说明了一切物质的分子在不停地做无规则运动;
(4)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;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。
【解答】解:A、用火柴引燃烟花爆竹是通过热传递的方式改变物体内能的,故A正确;
B、烟花爆炸后喷出的气体有向下的力,同时气体对爆竹产生了向上巨大的推力,腾空而起说明力的作用是相互的,故B正确;
C、燃放烟花时空中有大量烟雾飘散,是固体小颗粒的运动,不能说明分子在不停地运动,不是扩散现象,故C错误;
D、烟花将包装外壳炸裂,在此过程中,内能转化为烟花的机械能,与内燃机的做功冲程能量转化相同,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了力的相互作用性,力与物体运动的关系,热机、分子的热运动现象等,有一定综合性,但难度不大。
8.(2023•获嘉县二模)下列关于内能与内燃机的说法正确的是( )
A.玻璃杯中的水凝固成冰后,其内能变为零
B.热气腾腾的火锅含有较多的热量
C.温度越高分子无规则运动越剧烈
D.汽油机的吸气冲程吸入的是空气
【答案】C
【分析】(1)物体在任何情况下都具有内能;
(2)热量是过程量;
(3)一切物质的分子都在不停地做无规则运动,温度越高,分子的无规则运动越剧烈;
(4)汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物。
【解答】解:A、物体在任何情况下,都具有内能,故A错误;
B、热量是过程量,不能说含有,故B错误;
C、分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,故C正确;
D、汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查学生对内能、温度和热量关系的了解和掌握,以及内燃机的知识。
二.填空题(共5小题)
9.(2023•许昌二模)如图所示是一款浇花用的喷壶,浇花前先用喷壶上方的活塞向壶内打气,按下手柄处的开关,壶内的水就会喷出。向壶内打气的过程是利用 做功 方式增加了壶内水上方气体的内能,同时也使壶内气体的压强增大。这一过程的能量转化与内燃机的 压缩 冲程相同。
【答案】做功;压缩
【分析】改变内能的方法有两种:做功和热传递。物体对外做功,内能转化为机械能。
【解答】解:浇花前先用喷壶上方的活塞不断向壶内打气,对壶内的空气做功,这是利用做功的方式使壶内水上方空气内能增大。
由于是通过做功的方式使空气的内能增大,即机械能转化为内能,则与压缩冲程相同。
故答案为:做功;压缩。
【点评】本题考查了改变内能的方法和能量的转化,属于基础题。
10.(2023•郸城县一模)我国发射的“天舟四号”货运飞船与“天和号”核心舱在太空成功对接。对接后,它们一起绕地球转动,火箭加速升空时,外壳与空气摩擦过程中的能量转化与汽油机 压缩 冲程相同;当汽车在加油站内加油时,可以闻到很重的汽油味,这是因为 分子在不停地做无规则运动 。
【答案】压缩;分子在不停地做无规则运动。
【分析】汽油机的压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;
一切分子都在不停地做无规则运动。
【解答】解:火箭加速升空时,外壳与空气摩擦做功,温度不断升高,这是通过做功的方式改变它的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能。
当汽车在加油站内加油时,可以闻到很重的汽油味,因为分子在不停地做无规则运动。
故答案为:压缩;分子在不停地做无规则运动。
【点评】本题考查了汽油机四冲程的能量转化和分子的热运动,属于基础题。
11.(2023•太康县二模)如图,玻璃瓶内装少量的水,用塞子塞紧,用打气筒将空气打入瓶内,由于分子间存在 间隙 ,所以瓶内空气能够被压缩;明显感觉到气筒发热,这是因为的 做功 方式增加了气体的内能。瓶内的空气膨胀活塞跳起的,瓶内产生白雾,这一过程能量的转化与内燃机的 做功 冲程相同。
【答案】间隙;做功;做功
【分析】(1)分子间存在间隙;
(2)做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;
(2)热机的压缩冲程中机械能转化成内能,做功冲程中内能转化为机械能。
【解答】解:用打气筒将空气打入瓶内,由于分子间存在间隙;
活塞压缩瓶内空气,对瓶内空气做功,使得气体的内能增大;
用打气筒往瓶里打气,当塞子从瓶口跳起时,瓶内的空气膨胀对瓶塞做功,空气的内能转会化为塞子的机械能,与内燃机的做功冲程的能量转化相同。
故答案为:间隙;做功;做功。
【点评】本题考查了分子动理论、做功改变物体内能、热机的冲程判断及能量转化,难度不大。
12.(2023•金水区校级二模)如图甲所示,将水加热至沸腾后,水蒸气将塞子冲出,水蒸气对外 做功 ,内能减少。图 丙 (选填“乙”或“丙”)的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
【答案】做功;丙。
【分析】(1)该题考查内能做功过程,即先通过燃料燃烧增加内能,而后内能对外做功,即将内能转化为机械能;
(2)根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向,再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程;压缩冲程,将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】解:在试管中装些水,用酒精灯加热的过程中,酒精的化学能转化内能,这些内能传递给试管中的水;使得水的内能增加,产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界的大气压,水蒸气就会将塞子冲出,即对塞子做功。将水的内能转化为塞子的机械能。
图乙中的气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,此时机械能转化为内能;图丙中的气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,且上端的火花塞发出电火花,是做功冲程,在这一过程中,内能是转化为机械能的;图丙的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
故答案为:做功;丙。
【点评】此题要考查了内燃机工作原理及过程,并从能量转化的角度与图甲实验的工作原理进行了比较,同时考查了做功冲程与压缩冲程的区分。
13.(2023春•济源期中)如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,过一段时间,瓶塞从瓶口跳出,该过程中的能量转化与四冲程汽油机的 做功 冲程相同,瓶塞最终回地面,说明力可以改变物体的 运动状态 。
【答案】做功;运动状态。
【分析】内燃机压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。力可以改变物体的运动状态。
【解答】解:用气筒向装有少量水的瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使瓶内气体自身的内能减少;在热机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,与此过程能量转化相同。瓶塞最终回地面,说明力可以改变物体的运动状态。
故答案为:做功;运动状态。
【点评】掌握改变物体内能的两种方法:做功和热传递,以及内燃机工作原理及过程,理解内燃机压缩冲程和做功冲程的能量转化是解题的关键。
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