内容正文:
2.2内燃机
一、单选题
1.如图所示,是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作,由此他联想到热机的四个冲程,以下与做功冲程最相似的是 ( )
A. 鼻孔吸气 B. 气沉丹田
C. 排山倒海 D. 打完收工
2.关于生活中的现象,以下说法正确的是( )
A.由图甲可以看出,该汽油机正处在排气冲程
B.乙图是“液体扩散”实验的装置,装好液体后处于量筒底部的液体应该是密度较小的水
C.丙图中海绵很容易被压缩,说明分子间存在间隙
D.丁图中两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起,说明分子间存在引力
3.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用四缸汽油发动机,每个汽缸都进行四冲程循环。如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中表示做功冲程的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示是四冲程内燃机的一个冲程,它是( )
A.压缩冲程,将内能转化为机械能
B.做功冲程,将内能转化为机械能
C.压缩冲程,将机械能转化为内能
D.做功冲程,将机械能转化为内能
5.四冲程内燃机工作时,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
6.关于热机,下列说法中不正确的是( )
A.如图为汽油机的压缩冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D.汽油机的压缩冲程将活塞的机械能转化为混合气体的内能
7.关于热学知识,下列说法错误的是( )
A.所有物体的分子都在不停地做无规则运动
B.汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D.升高相同的温度,比热容大的物体,吸收的热量多
8.如题图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A.乙表示做功冲程
B.这四个冲程的正确顺序是甲→乙→丁→丙
C.甲冲程只吸入雾状汽油
D.该汽油机飞轮的转速是3000,则它1秒钟完成50个冲程
9.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),下列说法中正确的是( )
A.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为135J
B.汽油机的功率为2502W
C.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2.7×107N
D.汽油机每秒内完成30个冲程
10.下列汽油机工作的一个循环中,对外做功之后的冲程是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.2022年12月4号晚上8点,神舟十四载人飞船返回舱带着陈冬、刘洋、蔡旭哲三位宇航员,安全返回地球。返回舱穿越大气层时温度升高,这是通过 选填“做功”或“热传递”增加其内能的;这与内燃机的 冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机飞轮转速1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功 次。
12.如图所示为一单缸四冲程汽油机某冲程剖面图,该图表示为 冲程,在这个过程中,气缸内气体内能的改变是通过 方式改变的。汽车使用的汽油的热值是4.6×107J/kg,完全燃烧50kg汽油放出的热量是 J。
13.如图甲所示是四冲程汽油机的 冲程示意图,它将 能转化为机械能,与它原理相同的是 (选填“乙”或“丙”)图所示的演示实验。
14.如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于 冲程,该冲程将机械能转化为 能,若该汽油机飞轮的转速是3600r/min,则汽油机每秒钟对外做功 次。
15.单位质量的气体物质,在体积不变的条件下温度升高1℃所吸收的热量称为该气体的定容比热,已知氦气的定容比热为3000J/(kg•℃)。如图甲所示,质量为0.03kg的氦气被密封在圆柱形气缸内,气缸内氦气气压与外界大气压相同。用力把活塞AB固定,当氦气的温度从20℃升高到30℃时,氦气吸收的热量是 J。撤去力,氦气推动活塞做功,这一过程的能量转化形式与图乙中四冲程汽油机的其中两个工作冲程的 (选填“A”或“B”)冲程相同,能量转化为 能转化为 能,若飞轮转速为3000r/min,则此汽油机每秒钟对外做功 次。
16.塑料瓶是一种常见的生活物品,空塑料瓶可以做许多物理小实验。在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,如图所示。随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过 方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机 冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒“白雾”,其物态变化是 。
三、实验探究题
17.小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示探究。
(1)如图所示,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数;
(2)用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐增大,说明活塞压缩筒内气体做功,使气体内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)松开手,发现活塞向右运动,温度传感器示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此过程与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
四、综合题
18.某品牌汽车厂研发了一款飞行汽车(如图18),车头模仿飞机的机头且显得较为圆润一些,当这款飞行汽车在陆地上行驶时,车身两边的机翼呈收缩状态,在空中飞行时,翅膀张开。汽车的质量为600kg,地面最大行驶速度可达40m/s,发动机的功率是 180kW。轮胎与地面接触的总面积约为 空中最大飞行速度可达 200km/h (g取 10N/kg), 求:
(1)汽车行驶时依靠汽油机的 冲程获得动力。当它翅膀张开,高速行驶时能够获得向上的力在空中飞行,这是利用 的知识;
(2)若该汽车静止在水平地面上时,对地面的压强;
(3)该汽车在地面以最大行驶速度匀速行驶时的牵引力。
五、作图题
19.仿照某冲程示意图,用简图画出做功冲程的示意图,要求用倒字母“T”标明气门的开闭情况和用箭头表示活塞的运动情况。
六、科普阅读题
20.阅读短文,回答问题。
汽车发动机
发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料,使活塞在汽缸中往复运动,一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程,汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积,它取决于活塞的面积活塞上下运动的距离(冲程长度)。如果发动机有若干个汽缸,那么所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量,实际汽车往往采用多缸发动机。
如图所示发动机有4个汽缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在吸气,压缩和排气冲程。
(1)汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能;
(2)若一个汽缸排量为V,燃气对活塞的平均压强为p,则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 (用字母表示);
(3)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目的是 ;
(4)当发动机转速为3000r/min时,则发动机每个工作循环所需要的时间为s;设做功冲程燃气对活塞的平均压强是,发动机排量为,则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为的关系式为。
A. B. C. D.
参考答案
1.C
2.D
3.C
4.C
5.C
6.C
7.D
8.A
9.A
10.D
11.做功;压缩;10
12.压缩;做功;2.3×109
13.做功;内;丙
14.压缩;内能;30
15.900;A;内能;机械能;25
16.做功;做功;液化
17.增大;变小;做功
18.做功;流体在流速大的地方压强小;Pa;N
19.
20.(1)机械
(2)pV
(3)增大牵引力。
(4)
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