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课时提升作业(八)
内 燃 机
(30分钟 40分)
一、选择题(本大题共4小题,每题5分,共20分)
1.汽车已走进很多现代家庭,如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图,按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列,下列排序正确的是( )
A.乙丙甲丁 B.甲丁乙丙
C.丙乙甲丁 D.丙丁甲乙
【解题指南】解答本题抓住以下关键点：
(1)确定进气门和排气门的开闭情况,进气门和排气门都关闭的为做功冲程和压缩冲程。
(2)确定活塞的运动情况,活塞向下运动的是吸气冲程和做功冲程。
(3)确定有无电火花产生,有电火花产生的为做功冲程。
【解析】选C。本题考查汽油机的工作过程。甲图中的两气门都关闭,火花塞打火,活塞下行,气缸容积变大,是做功冲程；乙图中的两气门都关闭,活塞上行,气缸容积变小,是压缩冲程；丙图中的进气门打开,气体流入气缸,是吸气冲程；丁图中的排气门打开,气体流出气缸,是排气冲程,故排列顺序是丙、乙、甲、丁,故选C。
2.(2013·自贡中考)下列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内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.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
D.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
【解析】选C。本题考查热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程中,活塞上升,压缩气缸内的气体,使气体内能增大,机械能转化为内能；做功冲程中,燃料燃烧产生高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能。故选C。
3.内燃机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀而做功,此时气体的温度和内能变化的情况是( )
A.温度降低,内能减小 B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大 D.温度降低,内能增大
【解析】选A。本题考查做功冲程。气体膨胀对外做功,本身内能减小,温度降低。
4.(2014·成都七中质检)一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1 800 r/min,则该柴油机每秒钟内对外做功的次数是( )
A.1 800次 B.900次
C.30次 D.15次
【解析】选D。本题考查柴油机的做功。每完成一个冲程,曲轴与飞轮只转半圈。由于1 800 r/min==30 r/s,曲轴与飞轮每秒转30转,完成15次工作循环,一次工作循环做一次功,可知每秒做功15次。
【易错警示】(1)一个工作循环中,飞轮转两圈,做功一次。
(2)注意算出飞轮每秒转的圈数。
二、填空题(本大题共3小题,每空1分,共9分)
5.目前我国研发出一款新型空气动力汽车,它利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在工作时将空气的 能转化为 能,这种车与汽油机相比优点是 ____________________________________________________
(说出一点)。
【解析】本题考查了能量的转化。利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力的过程是内能转化为机械能的过程,这种汽车不消耗汽油等化石燃料,所以比较节能环保。
答案：内 机械 环保
6.(2013·江西中考)如图所示是世界上早期的蒸汽汽车模型。燃料燃烧使水温升高,水的 能增加,再转化为汽车的 能,使汽车前进。
【解析】本题考查内能的利用。蒸汽机工作时,燃料燃烧的化学能转化为水的内能,水的内能增加,再转化为汽车的机械能。
答案：内 机械
7.(2014·广州市海州区期末)给试管中的水加热(如图甲)一段时间后,能观察到：
(1)本实验中,对塞子做功的是( )
A.火焰 B.试管内的水
C.试管内的水蒸气 D.试管
(2)本实验,对塞子做功的过程是 能转化为 能的过程。图乙、丙所示热机的两个工作冲程中,能对应说明上述能量转化过程的是图 所示的冲程。
【解析】本题考查汽油机四个冲程工作过程和能量转化的理解和掌握。(1)当试管内水被酒精灯加热后,水蒸气的内能逐渐增大,最后会把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为了塞子的机械能,故选C。
(2)热机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为活塞的机械能,由图乙可知,进气门、排气门都关闭,活塞由下向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为了内能；图丙中进气门、排气门都关闭,活塞由上向下运动,是做功冲程,将内能转化为了机械能。故做功冲程与给试管中的水加热将木塞冲开的能量转化一致。
答案：(1)C (2)内 机械 丙
三、简答题(3分)
8.如图为月球车在月球上行驶的情形,月球车的动力是由蓄电池提供的,月球车不用内燃机驱动的原因是什么?
【解析】内燃机的动力是燃料燃烧产生的,月球上没有氧气,燃料不能燃烧,故不能用内燃机。
答案：月球上没有氧气,燃料不能燃烧,不能为月球车提供驱动力。
四、综合题(8分)
9.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。由图可知：
(1)这种内燃机是 机。
(2)它表示的是 冲程。
(3)在这个冲程中, 能转化为 能。
(4)完成这一冲程,曲轴和飞轮转 转。
【解析】本题考查内燃机工作原理及过程。根据气缸顶部是喷油嘴可判断它是柴油机。根据两个气门都关闭且活塞向上运动可知处于压缩冲程。此冲程活塞压缩气缸内气体,使缸内气体内能增大、温度升高,其能量转化是机械能转化为内能。每完成一个冲程,曲轴与飞轮只转半转。
答案：(1)柴油 (2)压缩 (3)机械 内
(4)半
【培优训练】
一台单缸四冲程柴油机活塞的横截面积为2,活塞的行程是,做功冲程的平均压强是3.5×105Pa。
(1)求做功冲程中气体做的功。
(2)若柴油机每分钟完成500个工作循环,则柴油机的功率多大?
【解析】本题综合考查学生对内燃机做功和功率的理解和运用。解答本题时,要明白内燃机中是高温高压燃气对活塞做功,即先要求出气体所产生的压力F。
(1)F=pS=3.5×105Pa×600×10=2.1×104N
所以气体做的功是
W=Fs=2.1×104N×=2 100 J。
(2)由于一个工作循环做功一次,所以1分钟完成500个工作循环所做功的次数是500次,即1分钟内所做的总功是W=500×2 100 J=1.05×106J
所以柴油机的功率是P===1.75×104W
答案：(1)2 100 J (2)1.75×104W
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