9.(四川广元中考改编)1883年人类发明了汽油机.一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲程 (
A.是压缩冲程
B.存在着化学能转化为内能
C.活塞依靠飞轮的惯性而运动
D.活塞向上运动
B
)A.是压缩冲程
B.存在着化学能转化为内能
C.活塞依靠飞轮的惯性而运动
D.活塞向上运动
答案
9.B
解析
【分析】首先根据题目中“火花塞点火、燃料燃烧、气体推动活塞对外做功”的特征,判断该冲程为做功冲程;再结合四冲程汽油机各冲程的特点,逐一分析每个选项的正误,最终确定正确答案。
【解析】根据四冲程汽油机的工作规律:做功冲程的核心特征是火花塞点火,燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动对外做功,此过程中内能转化为机械能,且该冲程是主动冲程,不依靠飞轮惯性。对各选项分析如下:
A选项:压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内气体,火花塞不点火,与题目描述不符,错误;
B选项:燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,符合做功冲程的能量转化,正确;
C选项:只有吸气、压缩、排气冲程依靠飞轮惯性运动,做功冲程是燃气推动活塞主动做功,错误;
D选项:做功冲程中活塞向下运动,而非向上,错误。
综上,答案为B。
【答案】B
【知识点】四冲程汽油机工作原理、能量转化
【点评】本题考查四冲程汽油机各冲程的核心特征,属于基础知识点的应用,需准确区分做功冲程与其他冲程的差异,难度适中,适合巩固基础。
【难度系数】0.6
【解析】根据四冲程汽油机的工作规律:做功冲程的核心特征是火花塞点火,燃料燃烧产生高温高压气体,推动活塞向下运动对外做功,此过程中内能转化为机械能,且该冲程是主动冲程,不依靠飞轮惯性。对各选项分析如下:
A选项:压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内气体,火花塞不点火,与题目描述不符,错误;
B选项:燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能,符合做功冲程的能量转化,正确;
C选项:只有吸气、压缩、排气冲程依靠飞轮惯性运动,做功冲程是燃气推动活塞主动做功,错误;
D选项:做功冲程中活塞向下运动,而非向上,错误。
综上,答案为B。
【答案】B
【知识点】四冲程汽油机工作原理、能量转化
【点评】本题考查四冲程汽油机各冲程的核心特征,属于基础知识点的应用,需准确区分做功冲程与其他冲程的差异,难度适中,适合巩固基础。
【难度系数】0.6
10.(山东临沂中考)如图所示是内燃机的四个冲程,气缸内气体内能最小的是 (
A
) 答案
10.A
解析
【分析】要确定气缸内气体内能最小的冲程,需先明确内燃机四个冲程的特征:吸气冲程(进气门打开、排气门关闭,活塞向下运动,吸入混合气)、压缩冲程(两气门均关闭,活塞向上运动,压缩气体)、做功冲程(两气门均关闭,火花塞点火,活塞向下运动,燃气做功)、排气冲程(排气门打开、进气门关闭,活塞向上运动,排出废气)。其中,吸气冲程中气体未被压缩,内能最小;压缩冲程机械能转化为内能,内能增大;做功冲程内能转化为机械能,内能虽减少但仍大于吸气冲程;排气冲程排出废气,内能也不是最小。据此判断对应吸气冲程的图即可。
【解析】逐一分析各图:A图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,此过程气缸内气体刚被吸入,未被压缩,内能最小;B图两气门关闭,活塞向上,是压缩冲程,机械能转化为内能,内能增大;C图排气门打开,活塞向上,是排气冲程,排出废气,内能不是最小;D图两气门关闭,火花塞点火,活塞向下,是做功冲程,内能转化为机械能,内能比吸气冲程大。因此内能最小的是A。
【答案】A
【知识点】内燃机四冲程、内能变化
【点评】本题考查内燃机四冲程的判断及各冲程内能的变化,需掌握各冲程的气门状态和活塞运动方向,结合能量转化分析内能大小,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】逐一分析各图:A图中进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,此过程气缸内气体刚被吸入,未被压缩,内能最小;B图两气门关闭,活塞向上,是压缩冲程,机械能转化为内能,内能增大;C图排气门打开,活塞向上,是排气冲程,排出废气,内能不是最小;D图两气门关闭,火花塞点火,活塞向下,是做功冲程,内能转化为机械能,内能比吸气冲程大。因此内能最小的是A。
【答案】A
【知识点】内燃机四冲程、内能变化
【点评】本题考查内燃机四冲程的判断及各冲程内能的变化,需掌握各冲程的气门状态和活塞运动方向,结合能量转化分析内能大小,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
11.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是 .图中(选填“甲”或“乙”)是汽油机的工作原理图.

答案
11.内能转化为机械能 乙
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确蒸汽机和汽油机的工作原理及能量转化,再结合图中实验的特点判断对应类型:蒸汽机通过加热产生蒸汽推动机械,汽油机直接利用燃料燃烧的内能做功,据此分析两图的差异即可得出结论。
【解析】
1. 能量转化:蒸汽机和汽油机都属于热机,工作时将内能转化为机械能。
2. 图的判断:甲图中,酒精灯加热试管内的水,产生高温水蒸气,水蒸气推动风车转动,这是蒸汽机的工作原理;乙图中,蜡烛燃烧直接加热周围空气,热空气流动推动风车转动,与汽油机直接利用燃烧内能做功的原理一致,因此乙是汽油机的工作原理图。
【答案】
内能转化为机械能;乙
【知识点】
能量的转化、热机的原理
【点评】
本题结合生活小实验考查热机的能量转化,贴近生活,难度适中,需学生理解热机的工作本质。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确蒸汽机和汽油机的工作原理及能量转化,再结合图中实验的特点判断对应类型:蒸汽机通过加热产生蒸汽推动机械,汽油机直接利用燃料燃烧的内能做功,据此分析两图的差异即可得出结论。
【解析】
1. 能量转化:蒸汽机和汽油机都属于热机,工作时将内能转化为机械能。
2. 图的判断:甲图中,酒精灯加热试管内的水,产生高温水蒸气,水蒸气推动风车转动,这是蒸汽机的工作原理;乙图中,蜡烛燃烧直接加热周围空气,热空气流动推动风车转动,与汽油机直接利用燃烧内能做功的原理一致,因此乙是汽油机的工作原理图。
【答案】
内能转化为机械能;乙
【知识点】
能量的转化、热机的原理
【点评】
本题结合生活小实验考查热机的能量转化,贴近生活,难度适中,需学生理解热机的工作本质。
【难度系数】
0.5
12.【传统文化】如图所示是我国传统的“走马灯”.点燃底部的蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,带动纸片小人转动,在此过程中,能量的转化方式是热空气的

内
能转化为扇叶的机械能,这与四冲程汽油机的做功
冲程相同.若某汽油机每秒对外做功的次数为15次,则该汽油机飞轮的转速为1 800
r/min.答案
12.内 做功 1 800
解析
【分析】
本题分三步思考:①分析走马灯的能量转化:点燃蜡烛后,热空气具有内能,热空气上升驱动扇叶转动,将内能转化为机械能;②联系四冲程汽油机的冲程:做功冲程是内能转化为机械能,与该过程能量转化一致;③计算汽油机飞轮转速:四冲程汽油机每对外做功1次,飞轮转2圈,据此结合每秒做功次数计算每分钟飞轮转速。
【解析】
1. 热空气上升驱动扇叶转动,消耗热空气的内能,使扇叶获得机械能,因此能量转化是热空气的内能转化为扇叶的机械能;
2. 四冲程汽油机的做功冲程中,燃气燃烧膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能,与上述过程的能量转化方式相同;
3. 四冲程汽油机完成1个工作循环,飞轮转动2周,对外做功1次。已知该汽油机每秒对外做功15次,则每秒飞轮转动的圈数为15×2=30圈;1分钟=60秒,因此每分钟飞轮转动的圈数为30×60=1800圈,即飞轮转速为1800r/min。
【答案】
内;做功;1800
【知识点】
能量转化、汽油机冲程、飞轮转速计算
【点评】
本题结合传统“走马灯”考查能量转化和汽油机的工作原理,将物理知识与传统文化融合,需掌握汽油机“一个工作循环飞轮转2圈,对外做功1次”的规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题分三步思考:①分析走马灯的能量转化:点燃蜡烛后,热空气具有内能,热空气上升驱动扇叶转动,将内能转化为机械能;②联系四冲程汽油机的冲程:做功冲程是内能转化为机械能,与该过程能量转化一致;③计算汽油机飞轮转速:四冲程汽油机每对外做功1次,飞轮转2圈,据此结合每秒做功次数计算每分钟飞轮转速。
【解析】
1. 热空气上升驱动扇叶转动,消耗热空气的内能,使扇叶获得机械能,因此能量转化是热空气的内能转化为扇叶的机械能;
2. 四冲程汽油机的做功冲程中,燃气燃烧膨胀推动活塞做功,将内能转化为机械能,与上述过程的能量转化方式相同;
3. 四冲程汽油机完成1个工作循环,飞轮转动2周,对外做功1次。已知该汽油机每秒对外做功15次,则每秒飞轮转动的圈数为15×2=30圈;1分钟=60秒,因此每分钟飞轮转动的圈数为30×60=1800圈,即飞轮转速为1800r/min。
【答案】
内;做功;1800
【知识点】
能量转化、汽油机冲程、飞轮转速计算
【点评】
本题结合传统“走马灯”考查能量转化和汽油机的工作原理,将物理知识与传统文化融合,需掌握汽油机“一个工作循环飞轮转2圈,对外做功1次”的规律,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
13.【科学推理】小星在科技馆看到一种奇思妙想的设计——六冲程引擎.这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入气缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力,第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入气缸的水,则第五冲程相当于四冲程汽油机的
做功
冲程,这种内燃机一个工作循环对外做功2
次.为进入下一个工作循环,这种内燃机的第六冲程是排气
冲程.答案
13.做功 2 排气
解析
【分析】
要解答本题,需先明确四冲程汽油机各冲程的核心特点:做功冲程是内能转化为机械能、对外提供动力,排气冲程是排出气缸内的废气。再结合题目中六冲程引擎的第五、第六冲程的作用,与四冲程汽油机的对应冲程对比即可推导答案。
【解析】
1. 判断第五冲程:四冲程汽油机的做功冲程是燃气膨胀推动活塞,将内能转化为机械能,为机械提供动力。题目中第五冲程是水变成水蒸气后带动活塞运动,同样是内能转化为机械能、提供动力,因此第五冲程相当于做功冲程。
2. 计算对外做功次数:四冲程汽油机一个工作循环仅在做功冲程对外做功1次,该引擎新增的第五冲程也对外做功,因此一个工作循环对外做功2次。
3. 判断第六冲程:第六冲程中水蒸气进入冷凝器变成水,本质是将气缸内的水蒸气(相当于废气)排出,与四冲程汽油机的排气冲程功能一致,因此第六冲程是排气冲程。
【答案】
做功 2 排气
【知识点】
内燃机的冲程 能量转化 排气冲程
【点评】
本题结合创新的六冲程引擎设计,考查对内燃机冲程功能的理解,需将新设计的冲程与四冲程汽油机的对应冲程关联分析,重点掌握各冲程的能量转化和作用,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.6
要解答本题,需先明确四冲程汽油机各冲程的核心特点:做功冲程是内能转化为机械能、对外提供动力,排气冲程是排出气缸内的废气。再结合题目中六冲程引擎的第五、第六冲程的作用,与四冲程汽油机的对应冲程对比即可推导答案。
【解析】
1. 判断第五冲程:四冲程汽油机的做功冲程是燃气膨胀推动活塞,将内能转化为机械能,为机械提供动力。题目中第五冲程是水变成水蒸气后带动活塞运动,同样是内能转化为机械能、提供动力,因此第五冲程相当于做功冲程。
2. 计算对外做功次数:四冲程汽油机一个工作循环仅在做功冲程对外做功1次,该引擎新增的第五冲程也对外做功,因此一个工作循环对外做功2次。
3. 判断第六冲程:第六冲程中水蒸气进入冷凝器变成水,本质是将气缸内的水蒸气(相当于废气)排出,与四冲程汽油机的排气冲程功能一致,因此第六冲程是排气冲程。
【答案】
做功 2 排气
【知识点】
内燃机的冲程 能量转化 排气冲程
【点评】
本题结合创新的六冲程引擎设计,考查对内燃机冲程功能的理解,需将新设计的冲程与四冲程汽油机的对应冲程关联分析,重点掌握各冲程的能量转化和作用,属于中等难度的应用类题目。
【难度系数】
0.6
14.【模型建构】如图所示,是世界上第一盏用海浪发电的航标灯的气室示意图,其工作原理为当海浪向下运动时,带动活塞向下运动,阀门$\mathrm{K}_1$闭合,$\mathrm{K}_2$打开,将空气吸入气室.之后海浪推动活塞向上运动,压缩空气到一定程度后,阀门$\mathrm{K}_1$打开,$\mathrm{K}_2$闭合,将气室内的空气推入工作室,推动工作室中的涡轮机转动,并带动发电机发电.对于此过程,下列说法正确的是 (

A.海水下降时,类似于汽油机的排气冲程
B.海水上升,阀门$\mathrm{K}_1$被推开前,类似于汽油机的做功冲程
C.海水上升,阀门$\mathrm{K}_1$被推开前,气室内气体的内能转化为活塞的机械能
D.涡轮机带动发电机发电时,涡轮机的机械能转化为电能
D
)A.海水下降时,类似于汽油机的排气冲程
B.海水上升,阀门$\mathrm{K}_1$被推开前,类似于汽油机的做功冲程
C.海水上升,阀门$\mathrm{K}_1$被推开前,气室内气体的内能转化为活塞的机械能
D.涡轮机带动发电机发电时,涡轮机的机械能转化为电能
答案
14.D
解析
【分析】
要解决本题,需先明确气室的工作过程,再结合汽油机的冲程特点、能量转化规律逐一分析选项:
1. 海水下降时:活塞向下运动,$\mathrm{K}_1$闭合、$\mathrm{K}_2$打开,外界空气进入气室,属于吸气过程;
2. 海水上升时:活塞向上运动,$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_2$均闭合,压缩气室内空气,此过程是活塞的机械能转化为气体的内能;之后$\mathrm{K}_1$打开、$\mathrm{K}_2$闭合,高压空气进入工作室推动涡轮机转动,涡轮机带动发电机发电,实现能量转化。
再对比汽油机的冲程:吸气冲程是进气,压缩冲程是压缩气体,做功冲程是燃气推动活塞,排气冲程是排出废气,据此分析各选项。
【解析】
选项A:海水下降时,活塞向下运动,$\mathrm{K}_1$闭合、$\mathrm{K}_2$打开,是吸气过程,对应汽油机的吸气冲程,而非排气冲程,A错误;
选项B:海水上升,阀门$\mathrm{K}_1$被推开前,活塞向上运动压缩气室内空气,对应汽油机的压缩冲程,做功冲程是燃气推动活塞向下运动,B错误;
选项C:海水上升,$\mathrm{K}_1$被推开前,是活塞的机械能转化为气室内气体的内能,而非气体内能转化为活塞的机械能,C错误;
选项D:涡轮机转动时,将自身的机械能转化为电能,带动发电机发电,D正确。
【答案】
D
【知识点】
汽油机冲程、能量转化
【点评】
本题以海浪发电航标灯为载体,考查了汽油机冲程的判断和能量转化的知识,需要理清装置的工作流程,结合相关概念分析各选项,难度中等。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需先明确气室的工作过程,再结合汽油机的冲程特点、能量转化规律逐一分析选项:
1. 海水下降时:活塞向下运动,$\mathrm{K}_1$闭合、$\mathrm{K}_2$打开,外界空气进入气室,属于吸气过程;
2. 海水上升时:活塞向上运动,$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_2$均闭合,压缩气室内空气,此过程是活塞的机械能转化为气体的内能;之后$\mathrm{K}_1$打开、$\mathrm{K}_2$闭合,高压空气进入工作室推动涡轮机转动,涡轮机带动发电机发电,实现能量转化。
再对比汽油机的冲程:吸气冲程是进气,压缩冲程是压缩气体,做功冲程是燃气推动活塞,排气冲程是排出废气,据此分析各选项。
【解析】
选项A:海水下降时,活塞向下运动,$\mathrm{K}_1$闭合、$\mathrm{K}_2$打开,是吸气过程,对应汽油机的吸气冲程,而非排气冲程,A错误;
选项B:海水上升,阀门$\mathrm{K}_1$被推开前,活塞向上运动压缩气室内空气,对应汽油机的压缩冲程,做功冲程是燃气推动活塞向下运动,B错误;
选项C:海水上升,$\mathrm{K}_1$被推开前,是活塞的机械能转化为气室内气体的内能,而非气体内能转化为活塞的机械能,C错误;
选项D:涡轮机转动时,将自身的机械能转化为电能,带动发电机发电,D正确。
【答案】
D
【知识点】
汽油机冲程、能量转化
【点评】
本题以海浪发电航标灯为载体,考查了汽油机冲程的判断和能量转化的知识,需要理清装置的工作流程,结合相关概念分析各选项,难度中等。
【难度系数】
0.5
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