13.3内燃机 ---2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

2024—2025学年九年级物理沪科版13.3内燃机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，下列说法正确的有（　　） A．该冲程为做功冲程 B．该过程中气缸内物质内能增加是通过热传递方法实现的 C．该冲程能量转化是将机械能转化为内能 D．该冲程实现了内能转化为机械能，为机械提供动力 2．下列图由关于物理过程及现象解析正确的是（　　） A．甲图，将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子不停地运动 B．乙图，厚玻璃筒内的空气被压缩时，内能转换为机械能，瓶内空气的内能增加 C．丙图，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能 D．丁图，抽掉玻璃片，下方瓶中的二氧化氮扩散到上方瓶中，说明分子之间有作用力 3．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析正确的是（　　） A．图甲：厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B．图乙：瓶子内的空气推动塞子跳起时，和热机的压缩冲程工作原理相同 C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，是机械能转化为内能 4．图中为四冲程内燃机四个冲程的示意图，在答案中符合内燃机四个冲程顺序的是（　　） A．甲乙丙丁 B．乙甲丙丁 C．乙丙甲丁 D．丁丙乙甲 5．关于汽油机与柴油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机和柴油机在做功冲程中都是将内能转化为机械能 B．汽油机和柴油机在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气 C．在做功冲程中，汽油机汽缸内的燃气温度和压强比柴油机中的高 D．汽油机上的火花塞可以用柴油机的喷油嘴代替 6．2023年10月26日，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭从地面向上发射的过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，此过程中的能量转化与图中热机冲程相同的是（    ） A． B． C． D． 7．一台内燃机的飞轮转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　） A．飞轮转动24转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程 B．飞轮转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程 C．飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程 D．飞轮转动24转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程 8．下列关于热现象的说法正确的是（    ） A．四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能 B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能 C．固体很难被压缩，说明固体分子间无间隙 D．热量一定从内能大的物体传递给内能小的物体 9．下列是生产生活中的一些物理现象，其中说法正确的是（　　） A．高速公路汽车限速是为了行车安全，因为物体的运动速度越大惯性就越大 B．汽油机工作过程中的排气冲程    利用了惯性现象 C．由于声音的传播需要介质，所以航天员在飞船内或飞船外工作时，他们之间的交流必须要利用电子通信设备，通过无线电波进行 D．托盘天平的底座已调节水平后，发现指针偏左其原因可能是游码不在标尺的“0”刻度上 10．图为压缩活塞中的空气使它内能增加。选项热机中能量转化与甲相同的是（　　） A． B． C． D． 11．如图为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，会观察到软木塞跳起，则与该过程类似的汽油机冲程和瓶内水蒸气内能变化分别为（　　） A．做功冲程，内能增大 B．压缩冲程，内能增大 C．做功冲程，内能减小 D．压缩冲程，内能减小 12．如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．图甲中，厚玻璃内的硝化棉燃烧起来，这是因为活塞直接对硝化棉做功的结果 B．图乙中，瓶内的空气推动塞子跳起时，空气的内能减少 C．图丙中，试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气的内能增大 D．图丁中，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 13．如图为汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程中，只吸入空气 B．该冲程是将机械能转化为内能 C．该冲程是靠飞轮惯性完成的 D．该冲程是将内能转化为机械能 14．如图是内燃机工作循环中的一个冲程，气门都关闭，活塞下行。该冲程是（  ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 15．如图所示的某单缸四冲程汽油机，以下说法正确的是（　　） A．四冲程内燃机在一个工作循环中的工作过程依次是丙、丁、乙、甲 B．乙图中能量的转化是内能转化为机械能 C．丁图中能量的转化是机械能转化为内能 D．靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丙 二、填空题 16．某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了 个工作循环，对外做功 次。 17．一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则4s内活塞往复 次，曲轴转动 周，对外做功 次，完成 个冲程． 18．汽油机的压缩冲程中，汽缸内汽油和空气的混合物的压强 （增大/减小），温度 （升高/降低）． 19．如图所示，内燃机工作过程中能量的转化与图中水蒸气将塞子冲开时能量的转化相同的是 冲程，若该内燃机铭牌上标有“3600r/min”，则内燃机每秒做功 次，完成 个冲程。 三、计算题 20．简述汽油机工作时机械能与内能相互转化的过程，若一台四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功多少次？ 21．国家地震网宣布，天津塘沽港口仓库爆炸所带来的震感，从结果看有两次爆炸，相当于24tTNT爆炸所释放的能量，已知每千克TNT爆炸所释放的能量约为4.2×107J，求： （1）这些能量相当于完全燃烧多少千克的原油（不计热损失q原油=4.2×107J/kg）？ （2）若3.6×106J的能量可以发电1度，则这些能量全部用来发电总共可以发电多少度？ （3）若这些能量的80%用来加热水，可以使多少千克水的温度升高50℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。 22．如图所示，为我国首艘国产大型邮轮“爱达·魔都”号首次航行的情景。若该邮轮以36km/h的速度匀速航行43min，消耗柴油9×103kg，发动机的功率6×107W，已知柴油的热值为4.3×107J/kg，则： (1)消耗的柴油完全燃烧放出的热量是多少焦耳？ (2)该邮轮在航行过程中的阻力为多大？ (3)发动机的效率是多少？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C A B C A B B 题号 11 12 13 14 15 答案 C B B C D 1．C 【详解】A．如图，两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，故A错误； BCD．在压缩冲程中，活塞压缩缸内气体做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式来使缸内物体内能增加，在这个冲程中，没有为机械提供动力，故BD错误，C正确。 故选C。 2．C 【详解】A．将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，也不能使两个铅柱分开，说明分析间存在引力，故A错误； B．厚玻璃筒内的空气被压缩时，外界对筒内的空气做功，将机械能转化为内能，导致空气的内能会增加，故B错误； C．试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减少，故C正确； D．抽掉玻璃片，下方瓶中的二氧化氮扩散到上方瓶中，为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对空气做功，瓶内空气的内能增加，温度升高，故A错误； B．瓶子内的空气推动塞子跳起时，瓶内空气对活塞做功，空气的内能减小，此过程中将内能转化为机械能，与热机的做功冲程原理相同，故B错误； C．试管内的水蒸气推动了塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，故C正确； D．图中两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，燃气对活塞做功，内能转化为机械能，气体的内能减小，故D错误。 故选 C。 4．C 【详解】甲图中两气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程； 乙图中进气门开启，活塞下移，气体流入汽缸，是吸气冲程； 丙图中两气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，是压缩冲程； 丙图中排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程。 故正确的顺序是：乙丙甲丁。 故选C。 5．A 【详解】A．汽油机和柴油机在做功冲程中都是燃气对外做功，将内能转化为机械能，故A正确； B．在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入汽缸的是空气，故B错误； C．在做功冲程中，柴油机里燃气的压强和温度比汽油机的高，所以柴油机的效率比汽油机高，故C错误； D．柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞，二者不可以互相替代，故D错误。 故选A。 6．B 【详解】火箭从地面向上发射的过程中，外壳与大气摩擦后温度升高，机械能转化为内能。热机的四个冲程中，压缩冲程中机械能转化为内能，压缩冲程进、排气门关闭，活塞向上运动，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】已知飞轮转速为1440r/min=24r/s，在1个工作循环中，飞轮转2圈，完成4个冲程并对外做功1次；所以，在每秒钟内，该内燃机的飞轮转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程，故ABD错误，C正确。 故选C。 8．A 【详解】A．四冲程内燃机的做功冲程，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故A正确； B．内能和温度有关，任何物体在任何温度下都有内能，0℃以下的物体也有内能，故B错误； C．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C错误； D．发生热传递的条件是存在温度差，热量从温度高的物体传递给温度低的物体，内能的大小与温度、状态和质量有关，内能大的物体温度不一定高，故D错误。 故选A。 9．B 【详解】A．惯性只与质量有关，与物体的速度无关，故A错误； B．汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能，对外做功，其他的三个冲程都是靠飞轮的惯性来工作的，故B正确； C．飞船内有空气，声音可以在飞船内传播，在飞船外，需要通过电子通讯设备，依靠电磁波来交流，故C错误； D．调节天平平衡时，应把天平放在水平桌面上，把游码放在横梁标尺的零刻度线上，然后调节平衡螺母使天平平衡；天平指针偏左，说明左边质量偏大，可能是平衡螺母偏左或左盘内有物体造成的，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】压缩活塞中的空气使它内能增加，将机械能转化为内能。 A．冲程的火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故A不符合题意； B．两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B符合题意； C．吸气阀开启，为吸气冲程，没有能量转化，故C不符合题意； D．排气阀开启，为排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选B。 11．C 【详解】软木塞跳起来的过程中，软木塞的机械能增大，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能，水蒸气的内能减小，这个过程类似于汽油机在做功冲程中，汽缸内高温气体膨胀推动活塞做功，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 12．B 【详解】A．活塞下压，玻璃内的气体压强增大，温度上升，达到硝化棉的着火点，并非活塞直接对硝化棉做功，故A错误； B．瓶内空气推动塞子跳起，瓶内空气对外做功，内能转化为机械能，空气的内能减少，故B正确； C．水蒸气推动塞子冲出，内能转化为机械能，水蒸气内能减少，故C错误； D．图为汽油机的做功冲程，内能转化为机械能，气体内能减少，故D错误。 故选B。 13．B 【详解】A．图中进气门打开，排气门关闭是吸气冲程，吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误； B．图中进气门，排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能，故B正确； C．图中进气门，排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程是唯一不依靠飞轮惯性完成的冲程，故C错误； D．图中进气门关闭，排气门打开是排气冲程，该冲程没有能量转化，故D错误。 故选B。 14．C 【详解】汽油机在做功冲程中，火花塞点火，混合气体剧烈燃烧，汽缸内的温度、压力急剧上升，高温、高压气体推动活塞向下移动，通过连杆带动曲轴旋转，将内能转化为机械能输出。 故选C。 15．D 【详解】A．由图可知，甲是排气冲程，乙是压缩冲程，丙是吸气冲程，丁是做功冲程，所以四冲程内燃机在一个工作循环中的工作过程依次是丙、乙、丁、甲，故A错误； B．乙图是压缩冲程，机械能转化为内能，故B错误； C．丁图是做功冲程，内能转化为机械能，故C错误； D．除做功冲程外，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程靠飞轮的惯性完成，即靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丙，故D正确。 故选D。 16． 15 15 【详解】[1][2]在内燃机的一个工作循环中，有4个冲程，飞轮和曲轴转动2圈，对外做功1次；某台汽油机飞轮的转速为1800r/min=30r/s，即汽油机的飞轮每秒转30圈， 在1s内，该汽油机完成了15个工作循环，对外做功15次。 17． 200     200     100        400． 【详解】若飞轮转速是3000r/min=50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，所以4s转动200圈，而一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2圈，所以则4s内活塞往复200次，曲轴转动200周，对外做功100次，完成400个冲程． 18． 增大 升高 【详解】在汽油机压缩冲程中，汽油和空气的总量不变，活塞上移压缩汽油和空气的混合物，体积减小、压强增大，将机械能转化为内能，使混合物的内能增加、温度升高． 【点睛】（1）一定质量的气体，体积越大、压强越小，体积越小、压强越大；（2）改变物体内能的方式：一是做功，对物体做功（压缩气体做功），物体的内能增加、温度升高；二是热传递． 19． 做功 30 120 【详解】[1]对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水蒸气内能增大，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，内燃机工作过程中的做功冲程为内能转化为机械能。 [2][3]若汽油机飞轮转速是，即，所以此汽油机每秒钟转60圈，可完成30个工作循环，120个冲程，对外做30次功。 20．压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能；10次 【详解】解：压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能；汽油机的转速为 1200r/min=20r/s 说明1s内汽油机曲轴的转动20转，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动20次，则对外做功10次。 答：压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能；该汽油机每秒钟做功10次。 21．（1）2.4×104kg；（2）2.8×105度；（3）3.84×106kg 【详解】解：（1）由题意可知，TNT爆炸所释放的能量为 Q放=mq=2.4×104kg×4.2×107J/kg=1.008×1012J 由Q放=mq得，这些能量需要完全燃烧的原油的质量为 （2）由题意可知，这些能量全部用来发电总共可以发电 （3）若这些能量的80%用来加热水，则水吸收的热量为 Q吸=Q放η=1.008×1012J×80%=8.064×1011J 由Q吸=cmΔt可得，使温度升高50℃的水的质量为 答：（1）这些能量相当于完全燃烧2.4×104千克的原油； （2）这些能量全部用来发电总共可以发电2.8×105度； （3）若这些能量的80%用来加热水，可以使3.84×106千克水的温度升高50℃。 22．(1) (2) (3) 【详解】（1）消耗的柴油完全燃烧放出的热量是 （2）该邮轮在航行过程中的牵引力为 邮轮做匀速直线运动，受到的阻力和牵引力是一对平衡力，大小相等，该邮轮在航行过程中的阻力为 （3）发动机做的机械功为 发动机的效率是 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$