1[2025黑龙江牡丹江模拟，中]如图所示，反复向下压喷壶的活塞，壶内空气的温度会升高，与此过程能量转化情况相同的内燃机的工作冲程是（）

A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程

B 【解析】向下压喷壶活塞时,压缩壶内空气做功,使壶内空气的内能增加,温度升高,这一过程将机械能转化为内能;由此可知,该过程能量转化情况与内燃机的压缩冲程中的能量转化情况相同,故B正确,A、C、D错误。

2[2026四川成都期中,中]如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是 ()


A.汽油机吸气冲程吸入的只有空气
B.自行车急刹车时,轮胎与地面摩擦,温度会升高,能量转化过程与丙图相同
C.汽油机完成一个工作循环的顺序是丁、甲、丙、乙
D.图丁,该冲程使汽车获得了动力

C 【解析】汽油机在吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物,故A错误。自行车急刹车时,轮胎与地面摩擦,温度升高,是将机械能转化为内能,丙图中两气门都关闭,活塞下行,火花塞点火,是做功冲程,将内能转化为机械能,故B错误。丁图中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;甲图中两气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程;丙图中两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程;乙图中排气门打开,进气门关闭,活塞上行,是排气冲程。因此汽油机完成一个工作循环的顺序是丁、甲、丙、乙,故C正确。根据上述分析,图丁是吸气冲程,而汽车获得动力是在做功冲程,即图丙,故D错误。

3[偏难](多选)某单缸四冲程汽油机活塞的受力面积为30 cm²，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为$9.0×10^5$ Pa，飞轮1 min转动1 800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，下列说法中正确的是 ()

A.汽油机每秒内完成30个冲程
B.1 min内汽油机的功率为2 025 W
C.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为2 700 N
D.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为$1.35×10^5$ J

BC 【解析】由汽油机工作时,完成一个工作循环,飞轮转动2周,完成4个冲程,对外做功1次可知,当飞轮1 min转动1 800周时,汽油机每秒转动30周,每秒内完成60个冲程,故A错误。由题可知,活塞的受力面积为 S=30 cm²=3×10⁻³ m²;做功冲程燃气对活塞的平均压力为 F=pS=9.0×10⁵ Pa×3×10⁻³ m²=2 700 N,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离为 s=50 mm=0.05 m,一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W = Fs = 2 700 N×0.05 m = 135 J,飞轮每转两周对外做功一次,所以飞轮转动1 800周,对外做功900次,燃气对活塞做的总功为 W总=nW=900×135 J=121 500 J;汽油机的功率为 P = W总/t = 121 500 J / 60 s = 2 025 W。故B、C正确,D错误。

4[2025广东佛山期中,中]现代生活越来越离不开热机,因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要,请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题:
(1)如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况,请将其补充完整:①;②。

(2)热机工作时,一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度,是利用水的大的特性,这是采用的方式来减小汽缸的内能的。
(3)有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程,成为六冲程汽油机。此六冲程汽油机在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水,水在汽缸内汽化成水蒸气,水蒸气膨胀对外做功,水蒸气的内能会(填“变大”或“变小”),这种汽油机一个工作循环有六个冲程,对外做功次。
@刷素养 走向重高

(1)压缩冲程 内能转化为机械能 (2)比热容 热传递 (3)变小 2 【解析】(1)汽油机的一个工作循环有四个冲程,其中在压缩冲程中,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,温度升高,内能增大,机械能转化为内能;做功冲程中,高温高压气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能。(2)因为水的比热容大,所以相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量更多,故水的冷却效果好,这是采用热传递的方式来减小汽缸的内能的。(3)水在汽缸内汽化成水蒸气,水蒸气膨胀对外做功,水蒸气的内能转化为活塞的机械能,所以水蒸气的内能会变小,这种汽油机一个工作循环有六个冲程,对外做功2次。

5 核心素养 科学思维[2026湖北孝感调研,中]用海浪发电的航标灯的气室示意图如图所示,其工作原理是利用海浪上下起伏将空气吸入气室,再压缩后推入工作室,然后推动涡轮机带动发电机发电。那么 ()


A.当海水上升时,空气的内能转化为海水的机械能
B.当海水下降时,是活塞吸力将空气吸入气室
C.当海水下降时,空气从气室被推入工作室
D.当海水上升时,$S_1$打开,$S_2$关闭

D 【解析】海水上升时,气室体积减小,气室内气体压强增大,阀门S₁开启,阀门S₂关闭,将空气推入工作室,将海水的机械能转化为空气的内能,故A不符合题意,D符合题意;海水下降时,气室体积增大,气室内气体压强减小,阀门S₁关闭,阀门S₂开启,在大气压的作用下,空气被“吸”入气室,故BC不符合题意。故选D。