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9. [2026马鞍山期中改编]小昕看到爸爸启动摩托车时，转速表如图所示，如果该车使用的是单缸四冲程汽油机，请根据图中信息计算：此时发动机4 s内对外做功的次数为 （
A.25
B.32
C.50
D.100
A
）A.25
B.32
C.50
D.100
答案
9.A
解析
【分析】
要解决该问题，需按以下步骤思考：①读取转速表的数值，确定发动机的转速；②将转速换算为每秒转数，计算4秒内飞轮转动的总圈数；③结合单缸四冲程汽油机的做功规律（飞轮每转2圈对外做功1次），算出4秒内对外做功的次数。
【解析】
1. 读取转速表：转速表单位为×1000 r/min，指针指向0.75，因此发动机转速为 $ n = 0.75 × 1000 \, \mathrm{r/min} = 750 \, \mathrm{r/min} $。
2. 计算4秒内飞轮转数：将转速换算为每秒转数，$ 750 \, \mathrm{r/min} = \frac{750}{60} \, \mathrm{r/s} = 12.5 \, \mathrm{r/s} $，则4秒内飞轮转数为 $ 12.5 \, \mathrm{r/s} × 4 \, \mathrm{s} = 50 \, \mathrm{r} $。
3. 计算做功次数：单缸四冲程汽油机每转2圈对外做功1次，因此4秒内对外做功次数为 $ \frac{50}{2} = 25 $ 次。
【答案】
A
【知识点】
转速表读数、四冲程汽油机工作原理
【点评】
本题结合转速表读数和四冲程汽油机的做功特点，考查物理知识的实际应用，核心是明确飞轮转数与做功次数的关系，需注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需按以下步骤思考：①读取转速表的数值，确定发动机的转速；②将转速换算为每秒转数，计算4秒内飞轮转动的总圈数；③结合单缸四冲程汽油机的做功规律（飞轮每转2圈对外做功1次），算出4秒内对外做功的次数。
【解析】
1. 读取转速表：转速表单位为×1000 r/min，指针指向0.75，因此发动机转速为 $ n = 0.75 × 1000 \, \mathrm{r/min} = 750 \, \mathrm{r/min} $。
2. 计算4秒内飞轮转数：将转速换算为每秒转数，$ 750 \, \mathrm{r/min} = \frac{750}{60} \, \mathrm{r/s} = 12.5 \, \mathrm{r/s} $，则4秒内飞轮转数为 $ 12.5 \, \mathrm{r/s} × 4 \, \mathrm{s} = 50 \, \mathrm{r} $。
3. 计算做功次数：单缸四冲程汽油机每转2圈对外做功1次，因此4秒内对外做功次数为 $ \frac{50}{2} = 25 $ 次。
【答案】
A
【知识点】
转速表读数、四冲程汽油机工作原理
【点评】
本题结合转速表读数和四冲程汽油机的做功特点，考查物理知识的实际应用，核心是明确飞轮转数与做功次数的关系，需注意单位换算的准确性。
【难度系数】
0.5
10.新装置 小训在学习内能知识后，突发奇想，在家自制了一个内能演示仪，由压力式喷壶、电子温度计、小风车等组成。电子探头内置于喷壶中，喷壶穿线孔处密封，仪表盘外置，如图所示。当小训开始向内打气时，气体内能
增大
（填“增大”“减小”或“不变”），此过程相当于汽油机四个冲程中的压缩
冲程。小训向壶内压缩完气体后，按下喷气开关时，风车转动，此时气体的内能转化为风车的机械能
，此过程相当于汽油机四个冲程中的做功
冲程。答案
10.增大；压缩；机械能；做功
11.新考法 如图甲所示的是柴油机吸气冲程的示意图。请仿照图甲，在图乙中画出压缩冲程中进气门、排气门的开闭情况和活塞的运动方向(用“↑”或“↓”表示)。
答案
11.解：如
所示。解析
【分析】要解决该问题，需明确柴油机压缩冲程的核心特点：压缩冲程中，进气门和排气门均处于关闭状态，活塞向上运动。解题时先回忆内燃机各冲程的气门开闭与活塞运动规律，再对应图乙调整活塞方向，气门保持关闭即可。
【解析】柴油机压缩冲程的工作特征：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体。因此在图乙中，保持进气门、排气门关闭，在活塞位置标注向上的箭头“↑”。
【答案】
【知识点】柴油机冲程、内燃机工作原理
【点评】本题考查柴油机压缩冲程的基本特征，需准确掌握内燃机各冲程的气门状态和活塞运动方向，属于基础知识点的应用。
【难度系数】0.3
【解析】柴油机压缩冲程的工作特征：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体。因此在图乙中，保持进气门、排气门关闭，在活塞位置标注向上的箭头“↑”。
【答案】
【知识点】柴油机冲程、内燃机工作原理
【点评】本题考查柴油机压缩冲程的基本特征，需准确掌握内燃机各冲程的气门状态和活塞运动方向，属于基础知识点的应用。
【难度系数】0.3
12. 能力训练·信息加工 如图甲所示的是四缸发动机，其工作原理如下：四个气缸的活塞连在一根轴上，并使各气缸的做功过程错开，在曲轴转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示，其中排量等于四个气缸工作容积的总和。气缸工作容积指活塞从气缸顶部到底部所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（即冲程长）。转速表示每分钟曲轴所转的周数。
(1)该发动机的单缸排量为
(2)该发动机每分钟对外做功
(3)如图乙所示的是发动机做功冲程的示意图，设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=
(1)该发动机的单缸排量为
0.5
L，它的做功
冲程是把内能转化为机械能，从而获得动力。(2)该发动机每分钟对外做功
12 000
次，每分钟对外做功$7.2×10^6$
J。(3)如图乙所示的是发动机做功冲程的示意图，设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=
pS
，做功冲程中燃气对活塞所做的功W=pSl
；由数学知识可知发动机的单缸排量V=Sl
，则W=pV
（用p和V表示）。答案
12.(1)0.5；做功 (2)12 000；$7.2×10^6 (3)pS$；pSl；Sl；pV
解析
【分析】
1. 第(1)问：根据“排量等于四个气缸工作容积的总和”，单缸排量为总排量除以4；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，是发动机获得动力的冲程。
2. 第(2)问：四缸发动机每半周有一个气缸做功，即曲轴转1周（2个半周）做功4次；结合转速计算每分钟做功次数，再通过功的公式计算总功。
3. 第(3)问：利用压强公式推导压力，功的公式推导做功，结合排量的定义（活塞扫过的容积）推导W与p、V的关系。
【解析】
(1) 由题意，总排量是四个单缸排量之和，因此单缸排量=总排量÷4，结合题目条件得单缸排量为0.5L；内燃机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，提供动力。
(2) 四缸发动机曲轴每转半周有一个气缸做功，即曲轴转1周做功4次；若转速为3000转/分钟，则每分钟做功次数=3000×4=12000次；每次做功W=pV，单缸排量V=0.5L=0.5×10^-3 m³，总功=12000×p×0.5×10^-3，计算得总功为7.2×10^6 J。
(3) 根据压强公式p=F/S，得燃气对活塞的压力F=pS；做功冲程中，功W=Fl，代入F=pS得W=pSl；单缸排量V=S×l（活塞扫过的容积为底面积×冲程长），因此W=pV。
【答案】
(1)0.5；做功 (2)12000；$7.2×10^6$ (3)$pS$；$pSl$；$Sl$；$pV$
【知识点】
内燃机冲程、压强公式应用、功的计算
【点评】
本题结合四缸发动机的工作原理，考查内燃机的能量转化、压强与功的计算，需理解四缸发动机的做功规律和排量概念，难度适中，适合中等水平学生练习。
【难度系数】
0.5
1. 第(1)问：根据“排量等于四个气缸工作容积的总和”，单缸排量为总排量除以4；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，是发动机获得动力的冲程。
2. 第(2)问：四缸发动机每半周有一个气缸做功，即曲轴转1周（2个半周）做功4次；结合转速计算每分钟做功次数，再通过功的公式计算总功。
3. 第(3)问：利用压强公式推导压力，功的公式推导做功，结合排量的定义（活塞扫过的容积）推导W与p、V的关系。
【解析】
(1) 由题意，总排量是四个单缸排量之和，因此单缸排量=总排量÷4，结合题目条件得单缸排量为0.5L；内燃机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，提供动力。
(2) 四缸发动机曲轴每转半周有一个气缸做功，即曲轴转1周做功4次；若转速为3000转/分钟，则每分钟做功次数=3000×4=12000次；每次做功W=pV，单缸排量V=0.5L=0.5×10^-3 m³，总功=12000×p×0.5×10^-3，计算得总功为7.2×10^6 J。
(3) 根据压强公式p=F/S，得燃气对活塞的压力F=pS；做功冲程中，功W=Fl，代入F=pS得W=pSl；单缸排量V=S×l（活塞扫过的容积为底面积×冲程长），因此W=pV。
【答案】
(1)0.5；做功 (2)12000；$7.2×10^6$ (3)$pS$；$pSl$；$Sl$；$pV$
【知识点】
内燃机冲程、压强公式应用、功的计算
【点评】
本题结合四缸发动机的工作原理，考查内燃机的能量转化、压强与功的计算，需理解四缸发动机的做功规律和排量概念，难度适中，适合中等水平学生练习。
【难度系数】
0.5
