沪科版第三节 内燃机优秀课后作业题

13.3内燃机同步练习沪科版初中物理九年级全一册

一、单选题（本大题共10小题，共20.0分）

1. 如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少了一个冲程，关于它的名称及顺序，下列判断正确的是

A. 吸气冲程，应在甲图之前 B. 排气冲程，应在丙图之后
C. 压缩冲程，应在甲、乙图之间 D. 做功冲程，应在乙、丙图之间

2. 汽油机工作时，气缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是

A. 吸气冲程结束
B. 压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间
C. 做功冲程后，排气冲程前
D. 压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间

3. 汽油机和柴油机的主要不同点是

A. 在构造上，汽油机气缸顶部有喷油嘴，而柴油机的气缸顶部有火花塞
B. 在吸气冲程中汽油机吸入气缸的是汽油，柴油机吸入气缸的是柴油
C. 在压缩冲程末汽油机用点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火
D. 在压缩冲程中汽油机气缸内温度比柴油机里的高

4. 如图所示表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为

A. 甲、乙、丙、丁 B. 丁、丙、乙、甲
C. 甲、丙、乙、丁 D. 丁、甲、丙、乙

5. 一个四冲程内燃机飞轮的转速是，则此内燃机每秒钟做功的次数和完成的冲程数是．

A. 10次，完成40个冲程 B. 20次，完成40个冲程
C. 10次，完成20个冲程 D. 20次，完成20个冲程

6. 如图所示，水沸腾后会将软木塞冲开，其能量转化情况和四冲程内燃机的哪一个工作冲程相似？．

A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程

7. 汽油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是．

A. 温度升高，压强减小，体积增大 B. 温度降低，压强减小，体积减小
C. 温度升高，压强增大，体积减小 D. 温度降低，压强减小，体积增大

8. 以下不属于热机的是．

A. 汽车 B. 轮船 C. 自行车 D. 飞机

9. 热机的工作过程可以概括为：工作物质获得内能，膨胀做功，把一部分内能转化为机械能；燃料燃烧释放出内能；内能传递给工作物质；工作物质内能减少，温度降低．按工作过程排列，其顺序正确的是

A.  B.  C.  D.

10. 科幻大片流浪地球讲述了太阳即将毁灭，人类开启“流浪地球”计划，带着地球一起逃离太阳系．流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星，为脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星．其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的

A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程

二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）

11. 改变内能有不同的方式，如图所示是通过          方式把试管里的水进行加热。水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出管口，水蒸气的内能          选填“增大”或“减小”，在活塞被推出的过程中，能量转化情况与内燃机的          冲程相同。试管口出现了白雾，这是          填物态变化名称现象。
12. 在汽油机的压缩冲程和做功冲程的工作过程中，压缩冲程：两个气阀关闭，活塞在飞轮带动下，从气缸下部向          运动，缸内混合气体被压缩，          增加，          升高，          增大；做功冲程：压缩冲程结束时，气缸顶部的          发出电火花，缸内气体爆发性          ，燃烧产生的高温高压气体迅速          ，推动活塞向下运动，向下运动的活塞利用曲柄连杆推动          旋转。
13. 一柴油机的转速是，它1s完成          个冲程，活塞往复          次，对外做功          次，它完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是          。
14. 柴油机的燃料是          。柴油机与汽油机在构造上的主要不同是：汽油机的气缸顶部是          ，柴油机的气缸顶部是          。
15. 热机是利用燃料燃烧时释放的          能转化为          能的装置。燃料直接在发动机          内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。常见的内燃机主要有          和          。

三、作图题（本大题共2小题，共4.0分）

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的运动方向和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙中画出做功冲程中活塞的运动方向用“”或“”表示，以及进气门、排气门的开闭情况用“”表示。

17. 如图所示，甲为四冲程内燃机压缩冲程的示意图，图中画出了压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况，请在图甲中，画出另一个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。
     

四、实验探究题（本大题共2小题，共12.0分）

18. 随着火箭发动机的轰鸣，长征二号F运载火箭将我国载人航天飞船神舟七号送入太空。小宇利用星期天的休息时间在网上观看了有关神舟七号的航天展，他搜集了一些问题，回到班中想要考考同学们。

如图所示，液体燃料火箭主要由输送装置和________、________、________、________、______组成。

火箭输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用________点燃，产生高温、高压的气体，此后，由于________的温度已高，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂可以自行燃烧。

长征二号F运载火箭的发动机工作时将内能转化为________能。它是利用向后喷出气流而使自身受力前进的，这是运用了力的作用是___________。

如图所示，飞船上的太阳能电池翼是为飞船提供能量的装置，它的作用是将太阳能转化为_________能。

19. 小明好久没出门了，天天在家的阳台上向外观望，透透气，这几天疫情快过去了，他发现楼下的车越来越多了，原来很多人都从老家返回东莞了，小明爸爸说，爸爸以前几乎看不到几辆车，近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。小明想原来汽车这么平凡而又重要的交通工具，原来是这几年才渐渐多了起来，他利用初中所学内容去研究汽油机的工作，如图所示：
    
    汽油机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是______对图甲A、B、C、D重新排序；
    一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为，该汽油机每分钟做功______次，D图所示的汽油机冲程是通过______的方式改变燃气内能的。除此之外通过______也可改变物体内能；
    图乙所示为某汽油的能流图，若，，，，，则该汽油机的效率为______。
    以前的汽车发动机经常会很热，人们经常会用水来给汽车的发动机降温，小明又思考了一下用水来降温的原因，原因是因为水的______很大。

五、计算题（本大题共3小题，共24.0分）

20. 某四冲程内燃机，飞轮转速为，活塞面积为，一个冲程活塞移动的距离是，假如做功冲程中燃气对活塞的平均压强是，求：

做功冲程中燃气对活塞的平均压力。

一个做功冲程中燃气对活塞做的功。

内燃机做功的功率。






 

21. 现代生活中最重要的交通运输工具一汽车与我们的生活走得越来越近了。某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是做功冲程中活塞移动的距离是35cm气体的平均压强是，曲轴的转速是。求：
    做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
    汽油机每分钟做的功；
    汽油机的功率。
    
    
    
    
    
    
     
22. 如图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开。曲轴与飞轮相连，飞轮每转动半周，有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。现有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离即冲程长的乘积，转速表示每分钟飞轮所转的周数。求：
    该四缸发动机中的一个汽缸，1s内做多少次功？
    四缸同时工作时，飞轮每转动半周，发动机做功多少？
    若在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强多大？

答案和解析

1.【答案】D
 

【解析】略
 

2.【答案】D
 

【解析】略
 

3.【答案】C
 

【解析】略
 

4.【答案】D
 

【解析】解：甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此是排气冲程；丙图中两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，因此是做功冲程；丁图中进气门打开，排气门关闭，因此是吸气冲程。故正确顺序是：丁、甲、丙、乙，故选D。
 

5.【答案】A
 

【解析】该内燃机每秒钟飞轮转20转，飞轮每转动两周做功一次，而每做一次功需要经过4个冲程．
 

6.【答案】C
 

【解析】略
 

7.【答案】C
 

【解析】略
 

8.【答案】C
 

【解析】略
 

9.【答案】C
 

【解析】解：热机的工作过程为：燃料燃烧释放出内能，内能传递给工作物质，工作物质获得内能，膨胀做功，把一部分内能转化为机械能，工作物质内能减少，温度降低．
 

10.【答案】C
 

【解析】解：“点燃木星”将地球推开，是因为燃料的内能转化为地球的机械能，相当于热机的做功冲程．
 

11.【答案】热传递 

减小 

做功 

液化

【解析】略
 

12.【答案】上 

内能 

温度 

压强 

火花塞 

燃烧 

膨胀 

飞轮

【解析】略
 

13.【答案】100 

50 

25 

空气

【解析】略
 

14.【答案】柴油；

火花塞；

喷油嘴 

【解析】略
 

15.【答案】内；

机械；

气缸；

汽油机；

柴油机

【解析】略
 

16.【答案】解：
在内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动；如下图所示：

 

【解析】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；做功冲程，两个气门都关闭，活塞向下运动。
熟悉每个冲程的特征是作图的关键；本题的难点是准确作图。
 

17.【答案】解：
由图可知，气缸顶部的火花塞点火，是四冲程内燃机的做功冲程，在内燃机的做功冲程中，两个气门都关闭，活塞向下运动；如下图所示：

 

【解析】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，吸气冲程，进气门打开，排气门关闭；压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动；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。
熟悉每个冲程的特征是作图的关键，本题的难点是准确作图。
 

18.【答案】整流罩；氧化剂箱；燃料箱；燃烧室；喷口；
电火花；燃烧室；
机械；相互的；
电。
 

【解析】略
 

19.【答案】BADC  900  做功  热传递    比热容
 

【解析】解：甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；
乙中的进气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；
丙中的排气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；
丁中的两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程；
故先后顺序为：BADC。
若飞轮转速是，表示每分钟飞轮转动1800圈，
因为飞轮转2圈，对外做功1次，所以，飞轮转1800圈，对外做功900次；
此过程中燃气对外做功，则其内能减小即通过做功的方法改变物体的内能，除此之外通过热传递也可改变物体内能。
由能流图可知：燃料完全燃烧放出的热量为E，有用机械能即有用功为，所以内燃机的效率。
因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以人们用冷水冷却发动机。
故答案为：；；做功；热传递；；比热容。
内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称，并排出正确顺序；
热机完成一个工作循环，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周，根据这个比例关系可以求出答案；改变内能的方式有做功和热传递两种方式；
热机的机械效率是指有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值；
水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
本题考查了内燃机四冲程的特点、改变内能的方式、效率的计算以及水的比热容大的应用等，根据气阀开闭和活塞移动情况确定冲程的名称是关键。
 

20.【答案】活塞的面积，由得，做功冲程中燃气对活塞的平均压力 。

燃气每次膨胀对活塞做功。

“”表示每分钟曲轴转动300转，每两转对外做功一次，所以每分钟对外做功150次，内燃机每分钟做的功 J；内燃机做功的功率。

【解析】略
 

21.【答案】已知：面积，距离，压强，曲轴的转速是，
求：压力？；功？；功率？
解：由得，做功冲程中燃气对活塞的平均压力：
；
气体每次膨胀对活塞做功：
，
表示每分钟曲轴转动300转，每两转对外做功一次，所以每分钟做功150次，
汽油机每分钟做的功：
；
汽油机的功率：
。
答：做功冲程中燃气对活塞的平均压力6000N；
汽油机每分钟做的功；
汽油机的功率5250W。
 

【解析】根据求出气体对活塞的压力；
根据求出气体一次膨胀对活塞做的功，再求出每分钟做的功；
根据求出功率。
本题综合考查了压强的计算、功的计算、功率的计算，知识点多，属于难题。
 

22.【答案】解：
转速为，对一个汽缸来说，该汽油机飞轮每分钟转6000r，故每秒转100r，完成一个工作循环，要经过4个冲程，飞轮转动2周，燃气对外做功1次，若该汽油机每秒转100r，则一个汽缸在1s内对外做功50次；
已知发动机的输出功率是120kW，
所以每分钟发动机可以做功；
一个汽缸在1s内对外做功50次，则四缸同时工作时每分钟可以做功的次数为50次次，
则四缸同时工作时，飞轮每转动半周有一个汽缸在做功，发动机做功；
由表格信息可知，四缸发动机总排量是2L，所以每个汽缸的排量是，
在一个做功冲程里，燃气对活塞所做的功其中L为冲程长，S为活塞的面积，
所以燃气对活塞压强；
答：一秒钟做功50次；
飞轮每转动半周，发动机做功600J；
在做功冲程里，燃气对活塞压强可以看作恒压，则压强为。
 

【解析】热机完成一个工作循环，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周，根据这个比例关系可以求出答案。
发动机做的功，将功率值代入即可求解；四缸发动机的容量是，所以每个汽缸的容量是；解决此题要知道发动机飞轮转动的每半周里做功一次，所以结合表格数据可知，该发动机每分钟可以做功12000次；
在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为，式中p表示燃气对活塞的压强，结合公式变形可得，将功和单缸排量值代入即可得出答案；
此类综合性的题目，要结合内燃机的四个冲程特点，压强公式及其做功公式，联系几何知识共同解答。