内燃机的四个冲程
一、单选题
1.如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图．汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动．在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（ ）
A.内能增加
B.温度降低
C.密度增大
D.分子热运动加快
2.如图是演示实验示意图，下列如图所示汽油机的四个冲程工作示意图中，与如图改变内能方式相同的是（ ）
A.B. C.D.
3.如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（ ）
A. 压缩冲程，机械能转化为内能 B. 压缩冲程，内能转化为机械能
C. 做功冲程，机械能转化为内能 D. 做功冲程，内能转化为机械能
4.如图是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A.做功冲程，将机械能转化成内能
B.做功冲程，将内能转化成机械能
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C.压缩冲程，将机械能转化成内能
D.压缩冲程，将化学能转化成内能
5.如图所示是汽油机工作时，做功冲程示意图，下列说法正确的是（ ）
A.该冲程中活塞往复运动两次
B.该冲程是机械能转化为内能
C.该冲程是内能化转为机械能
D.随着汽油的燃烧，汽油的热值会减小。
6.如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法正确的是（ ）
A.甲是吸气冲程，吸入的是空气，是汽油机的辅助冲程
B.乙是压缩冲程，是机械能转化为内能的过程
C.丙是做功冲程，是内能转化为机械能的过程
D.丁是排气冲程，这个冲程使汽车获得动力
7.下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（ ）
A.热机效率越高，所做的有用功就越多
B.汽油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气
C.一个工作循环对外做功一次
D.压缩冲程中将内能转化为机械能
8.下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（ ）
A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁丙乙甲 D. 丁甲丙乙
9.在四冲程汽油机的工作过程中，把机械能转化为内能的是（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
10.如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（ ）
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A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
11.下列说法中正确的是（ ）
A. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是由于水的比热容比干泥土的比热容小
B. 汽车发动机工作时提供动力的是压缩冲程
C. 清洁扫除看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动
D. 液体在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持沸点不变
二、作图题
12. 甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙、丙中分别画出做功和排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况．
三、填空题
13.如图甲表示的是汽油机的________冲程，此冲程中发生的能量转化与图乙中实验是________（选填“相同”或“不相同”），如果某汽油机飞轮转速是1800r/min，则它每秒钟内完成________个冲程。
14.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出．这是通过________方式，将水蒸气的内能转化为塞子的________能．图________（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是 ，该汽油机每秒内完成________个冲程，做功________次．
15.如图表示汽油机的________冲程。汽油属于________能源（可再生/不可再生），完全燃烧0.1kg的汽油，放出热量为________J，如果这些热量全部被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，能使水的温度升
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高________。（q汽油=4.6×107J/kg，c水=4.2×103（J/kg℃））
16.如图所示是四冲程汽油机工作时的压缩冲程，此过程中通过________方式使汽缸内燃料混合物的内能________（选填“增大”或“减小”）．
17.如图所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少________．注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来．这一过程中瓶内气体的________能转化为软木塞的机械能．汽油机的________冲程也发生同样的能量转化．
18.目前随着网购的增多，物流运输变得越来越繁忙，如图是运货中常用的多轴平板货车．货车上装有很多轮子，是采用________的方法________（选填“增大”或“减小”）货车对地面的压强；货车刹车时，地面对车轮的摩擦是________（选填“有用”或“有害”）的；货车从柴油机的________冲程获得动力．
19.热机工作过程分四个冲程:吸气、压缩、________、排气,其排放的废气会对环境造成污染.下图是世界上第一架无燃料、零排放、能环球飞行的“阳光动力2号'飞机,它是通过17000余块太阳能电池把________能转化为电能从而获得动力的 .
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答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故气体的内能减少、温度降低，分子热运动减慢；气体质量不变，体积变大，故气体分子的密度减少。
故答案为： B。
【分析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能。
2.【答案】C
【解析】【解答】由实验示意图知道，对试管中的水加热，使水蒸发，所以试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，此过程中内能转化为塞子的机械能；A图中，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程是将机械能转化为内能；B图中，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；C图中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程是将内能转化为机械能，使汽车获得动力；D图中，进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程；综上所述与演示实验图改变内能方式相同的是C，
故答案为：C。
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
3.【答案】A
【解析】【解答】由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断此冲程为压缩冲程，在该冲程中，机械能转化为内能，故A正确。
故答案为：A。
【分析】知道汽油机四冲程的判定方法：由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。
4.【答案】B
【解析】【解答】由图可知，活塞在向下，进气门和排气门都关闭，并且火花塞打火，所以此冲程是做功冲程；在做功冲程中，气体的内能转化为机械能，故B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机一个工作循环中有四个冲程，分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程；根据图中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即可判断是哪一个冲程，从而确定能量的转化。
5.【答案】C
【解析】【解答】A、在四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动两次，由四个冲程组成，因此做功冲程中活塞从汽缸顶端运动到下端，A不符合题意；
BC、汽油机在做功冲程中，内能推动活塞向下运动，内能转化为机械能，B不符合题意、C符合题意；
D、热值是物质的一种属性，只与物质的种类有关，因此当汽油不断减少时，汽油的热值不变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据图中活塞的运动方向和气门的情况判断热机的冲程，并结合冲程判断能量的变化。
6.【答案】C
【解析】【解答】汽油机的四个冲程是，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
A、甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，A不符合题意；
B、乙图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有能量转化的过程，B不符合题意；
C、丙图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，C符合题意；
D、丁图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，没有能量转化的过程，D不符合题意。
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故答案为：C。
【分析】判断汽油机的各冲程时，要根据活塞的运动方向和气门的开、合情况。
7.【答案】C
【解析】【解答】A. 机械效率η＝W有用/W总 ， 从公式可知，机械效率高，有用功不一定高，还要看总功的大小。A不符合题意；
B. 汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，B不符合题意；
C. 在内燃机的四个冲程中，只有做功冲程是内能转化为机械能，即对外做功；所以在汽油机的一个工作循环中，对外做功一次，C符合题意；
D. 压缩冲程中，活塞压缩气体做功将机械能转化为内能，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率.热机的效率是热机性能的一个重要指标.
内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
8.【答案】C
【解析】【解答】解： 甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；
乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；
丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；
丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；
故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲．
故选C．
【分析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．
用口诀：“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”判断冲程名称．
9.【答案】B
【解析】【解答】解：在压缩冲程中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能． 故选B．
【分析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能．
10.【答案】C
【解析】【解答】解：水蒸气把橡皮塞冲出；这个过程中，燃料的化学能转化为内能，水蒸气膨胀做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程．
故选C．
【分析】（1）物体对外做功内能会减少，例如气体膨胀做功，物体的内能减小，转化为机械能；（2）内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程．
本题主要考查学生对：改变内能的方法，以及内燃机做功冲程的特点的理解和掌握．
11.【答案】D
【解析】【解答】解：A、沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是由于水的比热容比干泥土的比热容大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，水的温度变化较小，故A错误；
B、汽车发动机工作时提供动力的是做功冲程，这一冲程中，将内能转化为机械能，为汽车提供动力，故B错误；
C、清洁扫除看到尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不能说明分子在不停地做无规则运动，故C错误；
D、根据液体沸腾的特点可知，液体在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度保持沸点不变，故D正确．
故选D．
【分析】（1）水的比热容较大，同样受热或冷却的情况下，吸收或放出相同热量，但水的温度变化比干泥土等小．（2）汽车发动机的做功冲程中将内能转化为机械能，为汽车提供动力；（3）分子是极小的粒子，是肉眼观察不到的；（4）液体在沸腾过程中，吸收热量，内能增加，温度不变．本题综合考查了水的比热容的特点的理解，热机的冲程的应用，分子热运动的辨别，以及沸腾特点的认识等，综合性强，但都是基础知识．
二、作图题
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12.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，如下图所示：
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程.
三、填空题
13.【答案】压缩；相同；60
【解析】【解答】进气门和排气门关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能，故汽油机的压缩冲程；图乙中也是机械能转化为内能，故能量转化相同；某汽油机飞轮转速是1800r/min=30r/s，2转4冲程对外做功1次，所以它每秒钟内完成60个冲程。
故答案为：压缩；相同；60.
【分析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
14.【答案】做功；内；乙；10；40
【解析】【解答】 (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，水蒸气对塞子做功，将内能转化为了塞子的机械能；汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，由图可知图乙是做功冲程；(2)飞轮转速是1200r/min=20r/s，该飞轮每秒钟转20圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程、做功1次，所以飞轮转20圈共做功10次、有40个冲程。
故答案为：做功；内；乙；10；40.
【分析】改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大.物体吸收热量，当温度升高时，物体内能增大；物体放出热量，当温度降低时，物体内能减小.
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；汽油机四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能.
内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程.一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周.
15.【答案】压缩；不可再生；4.6×106；11℃
【解析】【解答】解：（1）图中，汽油机的两个气阀都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；（2）汽油来源于石油，石油是经过几百万年的演变形成的，汽油是从石油中提炼出来的，属于不可再生能源；（3）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量：
Q放=m煤油q=0.1kg×4.6×107J/kg=4.6×106J；（4）根据Q吸=cm△t=Q放可知水温度升高值：△t= = ≈11℃。
故答案为：压缩；不可再生；4.6×106；11℃。
【分析】气门关闭活塞上行是压缩冲程，汽油不可再生，利用燃料的热值和质量计算放出的热多少，利用水的比热容和质量计算温度差.
16.【答案】做功；增大
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【解析】【解答】解： 在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能．
故答案为：做功；增大．
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递，热传递和做功都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移．
17.【答案】热量散失（或热传递）；内；做功
【解析】【解答】解：（1）真空可以避免空气的对流，防止热传递的产生，减少热量散失，起到保温作用；（2）瓶塞跳起来，机械能增大，这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能；（3）汽油机在做功冲程中，气缸内高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能． 故答案为：热量散失（或热传递）；内；做功．
【分析】（1）热水瓶中间为双层玻璃瓶，两层之间抽成真空，并镀银或铝，真空状态可以避免热对流，玻璃本身是热的不良导体，镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去；（2）瓶内热水蒸发产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对瓶塞做功，内能转化为机械能；（3）汽油机的四个冲程中，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能．
18.【答案】增大受力面积
；减小
；有用
；做功
【解析】【解答】解：（1）载重汽车的轮子比普通汽车的轮子多，轮胎比普通汽车的轮胎宽，是在压力一定时，增大受力面积来减小载重汽车对地面的压强．（2）刹车时利用摩擦力使车尽快停下来，所以是有用摩擦．（3）在做功冲程中的能量转化关系是内能转化机械能，使汽车获得动力．
故答案为：增大受力面积；减小；有用；做功．
【分析】（1）根据减小压强的方法：一是当压力一定时，增大受力面积；二是当受力面积一定时，减小压力；三是在条件允许的情况下，可以同时减小压力、增大受力面积．（2）据实际情况分析每种摩擦对人们的生活是有利的还是有害的即可判断．（3）在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中机械能转化为内能；二是做功冲程中内能转化为机械能
19.【答案】做功；太阳能
【解析】【解答】内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置。
故答案为：做功；太阳能。
【分析】本题考查学生对热机的工作循环的掌握情况。属于基础题。
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