1、2019-2019学年沪科版九年级物理 13.3内燃机 同步测试一、单选题1.如图是四冲程汽油机工作的示意图，其中表示内能转化为机械能的冲程的是（） A.B.C.D.2.下列说法中正确的是（） A.热机工作时提供动力的是做功冲程B.一桶水的比热容和一杯水的比热容不同C.阳光射入房间内看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动D.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多3.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是 A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程4.如图四幅图片分别表示四冲程内燃机的四个冲程，它们正确的工作循环是（） A.甲、丁、乙、丙B.
2、丁、丙、乙、甲 C.甲、乙、丙、丁D.甲、丙、乙、丁5.关于热机，下列说法正确的是（） A.随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%B.热机排出的尾气没有内能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.热机的大量使用会造成环境污染6.下列说法中，错误的是（） A.在四冲程内燃机中，只有做功冲程对外做功B.热机排出的废气、产生的噪声，都会污染环境C.因为汽油的热值比柴油的高，所以汽油机的效率比柴油机高、对环境污染小D.内燃机中是靠连杆和曲轴将活塞的往复运动变成曲轴的转动的7.在图中，表示热机的做功冲程（ ）A.甲B.乙C.丙D.丁8.下列表示四冲程汽油机处于压缩冲程的是 A
3、.B.C.D.9.关于热机，下列说法是正确的（） A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸C.汽油机和柴油机在压缩冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠惯性运动的D.汽油机和柴油机在做功冲程中，都是把内能转化为机械能10.汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，图中表示机械能转化为内能的冲程是：（） A.B.C.D.二、填空题11.内燃机的一个工作循环有四个冲程，如图所示表示的其中的_冲程；它的能量转化是：_。12.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示的是其中的_冲程在压缩冲程中，能量转化是将机械能转化为_，这是通过_方式增加气体
4、内能的 13.汽油机的工作过程由吸气、_、做功、排气四个冲程组成，其中将内能转化为机械能的是_冲程. 14.热机是把_能转为_能的机器燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有_和_两种四冲程内燃机的一个工作循环是由_、_、_和_四个冲程组成的在一个工作循环中，曲轴转动_周，燃气对活塞做功_次在内燃机工作的四个冲程中，只有_冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的_来完成 15.如图所示，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个轻质小叶轮，加热试管时水沸腾后，水蒸气推动小叶轮转动的过程中，水蒸气的_能转化为小叶轮的机械能，四冲程汽油机工作中的_冲程与上述
5、能量转化过程相同 三、解答题16.如图所示，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞与曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况请在图乙中，画出压缩冲程中活塞运动的方向（用“”或“”表示）和进气门、排气门的开闭情况17.汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造燃料吸气冲程中吸入气缸的物质点火方式效率较低较高一些应用小型汽车、摩托车配置汽车、大型拖拉机四、实验探究题18.随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是_冲程，这个冲程中燃
6、料通过燃烧将_能转化为燃气的_能为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过_的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的_较大 （2）太阳能汽车利用太阳能来驱动，真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染某太阳能汽车如图乙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板若汽车上的太阳能电池板的有效面积为6m2 ， 它正对太阳时太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2103J/(m2s)，电池的输出功率为2.1kW，则将太阳能转化为电能的效率为_，如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%，当汽车在水平面上匀速行驶时，受到的牵引力
7、为80N，则汽车的行驶速度为_m/s （3）太阳能汽车采用四轮鼓式制动，有效地减少了制动距离太阳能汽车在制动过程中动能在不断的_（增大/减少/不变）通过测量获得汽车以不同速度行驶时对应的制动距离（即从操纵制动刹车到车停下来的距离），数据如下表所示：请在图中描点作出s- v2图象_，写出s和v的定量关系式s=_，当轿车速度为8m/s时对应的制动距离是_m 五、综合题19.汽车已走入我们的家庭，而发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，以汽油发动机为例，其提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如下表所
8、示：1min内完成工作循环2600次93汽油气缸内汽油和空气的混合密度135kg/m3排气量18L热值46107J/kg发动机最大功率75kW空燃比14:1（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程如上图所示，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是_（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中图_是内燃机给汽车提供动力的冲程。 （2）汽车以100km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内做多少J的有用功? （3）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率。（计算结果保留一
9、位小数） 答案解析部分一、单选题1.【答案】B 【解析】【解答】解：内能转化为机械能的是做功冲程：A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；B图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；C图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意故选B【分析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中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2.【答案】A 【解析】【解答】解：A、四冲程热机工作时，做功冲程将内能转化为机
10、械能，提供了动力故A正确；B、因为比热容与物体的质量无关，所以一杯水的比热容和一桶水的比热容相同；故B错误；C、分子运动是无法直接用眼睛看到的，故尘土飞扬属于机械运动，都不是分子运动的体现；故C错误；D、热量是一个过程量，不可以说含有热量，故D错误故选A【分析】内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量比热容是物质的一种特性，它只与物体的种类有关，与物体的温度、质量等无关不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直
11、接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现根据热量描述进行判断3.【答案】B 【解析】【分析】解决此类问题关键是看气阀门的开关情况和活塞运动情况，结合规律总结进行判断内燃机的冲程【解答】气门闭合、活塞上行的冲程是压缩冲程，在此冲程中的能量转化关系是机械能转化为内能；故选B【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答4.【答案】A 【解析】【解答】解：甲图中进气门打开，排气门关闭，因此是吸气冲程乙图中两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此排气冲程；丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；故正确的工作顺序是甲、丁、乙、
12、丙故选A【分析】解决此题要知道内燃机的四个冲程按照顺序有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；判断冲程可用口诀：“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；”其中，气阀门都关闭谓之关，只有一个气阀门打开谓之开5.【答案】D 【解析】【解答】解：A、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，该选项错误；B、热机排出的废气要带走很多热量，这是热机效率低的原因之一，该选项错误；C、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，该选项错误；D、热机的废气中还
13、含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，该选项正确故选D【分析】热机排出的废气带走了大量的热量，所以热机的效率都比较低，同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境；1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率6.【答案】C 【解析】【解答】解：A、内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都靠飞轮的惯性完成，故A正确；B、热机工作时会发出噪声，排气冲程把废气排出气缸，会对大气造成污染，故B正确；C、柴油机的效率比汽油机的高，故C错误；D、内燃机工作时用连杆和曲轴将活塞的往复运动变成曲轴的转动，故D正确故选C
14、【分析】（1）内燃机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程都靠飞轮的惯性完成；（2）热机工作时会发出噪声，排气冲程把废气排出气缸；（3）柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，所以柴油机的效率比汽油机的高；7.【答案】D 【解析】【解答】A、甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，不符合题意；B、乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，不符合题意；C、丙图中排气门关闭，进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，不符合题意；D、丁图中两个气门都关闭，活塞向下运动，同时火花塞点火，是做功冲程
15、，符合题意故答案为D【分析】判断是热机的那个冲程，首先看进气门和排气门的开闭情况，再就是看活塞的运动情况，二者结合可做出判断8.【答案】C 【解析】【解答】A、进气门开启，排气门关闭，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，A不符合题意；B、两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，B不符合题意；C、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，C符合题意；D、进气门关闭，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，D不符合题意。故答案为：C。【分析】本题考查了学生怎样分辨汽油机的四个冲程，压缩冲程：两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小.9.【答案】D 【解析】【解答】
16、解：A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故B错误；C、汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故C错误；D、汽油机和柴油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故D正确故选D【分析】汽油机的顶端是火花塞，吸气冲程中吸进的是汽油和空气的混合物；柴油机的顶端是喷油嘴，吸气冲程中吸进的是空气汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的，汽油和空气的混合物越到明火剧烈燃烧，产生了高温高压的燃气，推动活塞运动，将燃气的内能转化为活塞运动的机械能10.【答案】A 【解析】【解答】解：机械能转化为内能的冲程是：
17、压缩冲程A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程符合题意B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程不符合题意C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程不符合题意D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程不符合题意故选A【分析】本题应抓住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、排气冲程二、填空题11.【答案】做功；内能转化为机械能 【解析】【解答】如图所示：两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，故为做功冲程；在做功冲程中，将内能转化为机械能.故答案为：做功；内能转化为机械能.【分析】内燃机的
18、一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中做功冲程将内能转化为机械能；压缩冲程将机械能转化为内能.内燃机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，四个冲程组成.12.【答案】排气；内；做功 【解析】【解答】解：根据图示可知，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，因此是排气冲程；在汽油机一个工作循环的四个冲程中，压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，使气缸内的气体的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能的故答案为：排气；内；做功【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，将机械能转化为内能的是压缩
19、冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的13.【答案】压缩；做功 【解析】【解答】解：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程.做功冲程高温高压燃活塞向下运动，将内能转化为机械能.故答案为：压缩；做功.【分析】内燃机是热机的一种，一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，特别是做功冲程（内能转化为机械能）和压缩冲程（机械能转化为内能）发生了能量的转化.14.【答案】内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性 【解析】【解答】解：热机是把内能转为机械能的机器；常见的内燃机有汽油机和柴油机；四冲程内燃机的一个工作循环是
20、由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；在一个工作循环中，曲轴转动2周，燃气对活塞做功1次；在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的故答案为：内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性【分析】（1）掌握常见的内燃机：汽油机和柴油机；（2）掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；四个冲程是一个工作循环，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成；（3）活塞从汽缸的一端移动到另一端叫做一个冲程，在一个工作循环中，曲轴转动2周15.【答案】内能；做功 【解析】【解答】解：当试管内水被酒精灯加热后，水沸腾成为水蒸气，水蒸
21、气喷出时带动小叶轮转动，水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能；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，与上述能量转化相同故答案为：内能；做功【分析】（1）做功可以改变物体的内能：当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能（2）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三、解答题16.【答案】解：在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动；如下图所示：【解析】【分析】四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动17.【答案】解：汽油机和柴油机的相同点和不同点如下表所示：汽油机柴油机不同点
22、构造气缸比较短，上方有一个火花塞气缸比较长，上方有一个喷油嘴燃料汽油柴油吸气冲程中吸入气缸的物质汽油和空气混合物空气点火方式点燃式压燃式效率较低较高一些应用小型汽车、摩托车配置汽车、大型拖拉机【解析】【分析】根据我们对于汽油机和柴油机的了解来作答四、实验探究题18.【答案】（1）做功；化学；内；热传递；比热容（2）29.2%；21（3）减少；8 【解析】【解答】 (1)内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，在做功冲程中，活塞由上向下气缸内的高压高温物质，即对活塞做功，使得内能转化为机械能；同时为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套
23、，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得气缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的；在这里我们之所以选择用水作为冷却剂，源于水的比热容最大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好；(2)电池的输出功率：P电池=2100W；太阳光照射的辐射功率为；P太阳=1.2103W/m26m2=7.2103W；太阳能转化为电能的效率： 因为电能最终转化为机械能的效率为80%，所以P机械=P电池=2100W80%=1680W；由公式P=Fv得： (3)太阳能汽车在制动过程中质量不变，速度变小，动能变小；根据表中的数据，在坐标图中先画点，再描线，注意横坐标
24、准速度的平方，纵坐标为距离如图所示：根据表中数据和图象反映的规律可知， ；当轿车速度为8m/s时对应的制动距离约是8m故答案为：(1) 做功；化学；内；热传递；比热容 (2) 29.2%；21 (3)减少 ；图略； ； 8【分析】 (1)理解内燃机的四个冲程中，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；(2)本题考查了学生对汽车效率的理解，再根据公式P=Fv计算出速度； (3)根据表格中的数据画出图像，找出当牵引力为80N，对应的汽车行驶速度.五、综合题19.【答案】（1）乙甲丁丙；丁（2）解：发动机的输出功率最大为75kW，所以1min内做的有用功是W有用=Pt=75104W6
25、0s=45106J；（3）解：根据=m/V可得，做一次功燃气的质量：m燃气=V=135kg/m3210-3m3=2710-3kg，因为空燃比是14：1，所以做一次功消耗的汽油质量：m=2710-3kg1/15=1810-4kg；1min内汽油燃烧释放的热量：Q=m汽油q=1810-4kg46107J/kg2500=207107J，发动机的效率：=W/Q100%=45106J/18107J=100%=217%。 【解析】【分析】（1）汽车内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，图示中的正确顺序应是乙甲丁丙；内燃机给汽车提供动力的冲程是做功冲程也就是丁图所示的冲程；（2）所以1min内做的有用功是W有用=Pt进行计算，注意单位的换算；（3）汽车发动机的效率是指1min内做的有用功与1min内汽油燃烧释放的热量之比，理解公式中各物理量的含义是解题的关键.第 10 页