粤沪九上12.4热机与社会发展
（共19题）
一、选择题（共11题）
图为四冲程汽油机工作过程中某一冲程的示意图，它表示的是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转过
A． B． C． D．
如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析不正确的是
A．酒精不完全燃烧时热值不变
B．能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
在如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序正确的是
A．乙、甲、丁、丙 B．甲、乙、丙、丁 C．乙、丁、甲、丙 D．甲、乙、丁、丙
下列有关热学知识的说法正确的是
A．温度高的物体具有的内能一定多
B．热值大的燃料完全燃烧放出的热量一定多
C．汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能
D．烧水是通过做功的方式增加水的内能
近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。汽车汽油机的一个工作循环包括四个冲程，如图所示，正常工作四个冲程的顺序是
A．②①④③ B．①②③④ C．③①④② D．②④①③
如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程，缺少的一个冲程的名称及顺序，下列判断正确的是
A．吸气冲程，应在甲图之前 B．压缩冲程，应在甲、乙图之间
C．做功冲程，应在乙、丙图之间 D．排气冲程，应在丙图之后
双手相互摩擦时感觉发热，这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的
A．内能增大 B．温度不变
C．密度增大 D．分子热运动减慢
下面关于“热机”的说法正确的是
A．汽油机比柴油机动力大
B．四冲程汽油机在做功冲程中，燃气的化学能转化为机械能
C．吸气冲程是利用机械能转化为内能的过程
D．城市里大量使用的热机是造成城市“热岛效应”的一个原因
李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为 ，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在 内完成了
A． 个冲程，做了 次功 B． 个冲程，做了 次功
C． 个冲程，做了 次功 D． 个冲程，做了 次功
二、填空题（共4题）
汽油机的转速为 ，则 内汽油机对外做功 次，活塞往复运动 次。
如图所示，它表示的是一台单缸四冲程汽油机的一个工作循环中的某一个冲程，该冲程气缸内物质的内能 （选填“变大”“减小”或“不变”）。如果这台汽油机每秒做功 次，则它的转速为 。
热机是把 能转化为 能的发动机。据图按顺序写出四个冲程的名称， 是吸气冲程， 、 、 。
天然气的热气值放出为 ，小明烧开一壶水消耗了 。完全燃烧这些天然气放出热量为 ；水沸腾时壶盖被顶起，这是内能转化为 能，汽油机的 冲程与此原理相似。
三、综合应用题（共4题）
如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。
(1) 此过程中的能量转化方式与内燃机的 冲程相似。
(2) 这个过程中，塑料盒内气体的内能 （选填“不变”、“增大”或“减小”）。
双能源（汽油和天然气）汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。（已知汽油的热值为 、天然气的热值为 ）
(1) 内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为 能的机器。
(2) 完全燃烧 汽油放出的热量与完全燃烧 的天然气放出的热量相等。
(3) 在如图所示的四幅图中，与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验，汽油机利用内能来做功的冲程的原理图是 图，在 图的情景中存在着化学能转化为内能的过程。
回答下列问题。
(1) 如图甲是一台单缸四冲程汽油机 冲程的示意图，其能量转化情况与 （选填“乙”或“丙”）图相同，此过程中通过 方式改变汽缸内燃料混合物的内能。
(2) 科学家设计了一款单缸六冲程汽油机，它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似，在第四冲程结束后，再完成两个冲程。
i 第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，则第五冲程为 （选填“吸气”、“压缩”、“做功”或“排气”）冲程。
ii 第六冲程中活塞向 运动。（选填“上”或“下”）
回答下列问题。
(1) 一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为 转 /分，该柴油机活塞 对外做功 次。若其效率为 ，消耗 的柴油转化成的机械能是 。（）
(2) 如图所示，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和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的活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
答案
一、选择题（共11题）
1. 【答案】B
【解析】汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程：
吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；
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；排气冲程排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动。由图知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，故选B。
2. 【答案】A
3. 【答案】C
【解析】热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A叙述正确；能闻到酒精的气味说明分子酒精分子在永不停息的做无规则运动，故B叙述正确；燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程，故C叙述错误；纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低，故D叙述正确。
4. 【答案】A
5. 【答案】C
6. 【答案】A
【解析】①中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二个冲程；②中的进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一个冲程；③中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四个冲程；④中的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以为做功冲程，是第三个冲程。故先后顺序为②①④③。
7. 【答案】C
8. 【答案】B
9. 【答案】D
【解析】两个气阀关闭，活塞向下运动，是做功冲程，内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故气体的内能减少、温度降低，分子热运动减慢；气体质量不变，体积变大，故气体分子的密度变小。
10. 【答案】D
【解析】柴油机的功率比汽油机的功率大，也就是柴油机的动力比汽油机大，故A错误；
四冲程汽油机在做功冲程中，燃气的内能转化为机械能，故B错误；
吸气冲程是靠飞轮的惯性完成的，压缩冲程才是机械能转化成内能的过程，故C错误；
热机的大量使用（汽车尾气排放），是造成城市“热岛效应”的一个原因，故D正确；故选：D。
11. 【答案】A
【解析】一个循环，做一次功，转两圈，四个冲程。
二、填空题（共4题）
12. 【答案】；
【解析】四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转动 周，活塞往复运动 次，完成 个冲程，对外做功 次，该汽油机的转速为
，
表示飞轮每秒转动的圈数为 ，则曲轴转动 周，活塞往复运动 次，每秒完成 个工作循环，对外做功 次。
13. 【答案】减小；
14. 【答案】内；机械；；；
15. 【答案】；
【解析】消耗 天然气释放的热量：；水沸腾时壶盖被顶起，这是内能转化为机械能，在汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。
三、综合应用题（共4题）
16. 【答案】
(1) 做功
(2) 减小
【解析】
(1) 按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
(2) 过程中，酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，气体内能减小。
17. 【答案】
(1) 机械
(2)
(3) 乙；丙；甲乙丙
【解析】
(2) 汽油完全燃烧放出的热量：，因为 ，所以需要完全燃烧天然气的体积：。
(3) 甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能。丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。由以上分析不难看出：压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是丙图；甲图中酒精燃烧，将化学能转化为内能；乙图中棉花燃烧将化学能转化为内能，丙图中燃料在气缸内燃烧将化学能转化为内能，所以在甲乙丙图的情景中都存在着化学能转化为内能的过程。
18. 【答案】
(1) 压缩；丙；做功
(2) i 做功
ii 上
【解析】
(1) 如图甲所示，两个气门都关闭，活塞自下向上运动，是汽油机压缩冲程；
汽油机的压缩冲程是活塞压缩空气做功，是将机械能转化为内能，乙图将内能转化为机械能，丙图将机械能转化为内能，所以如图甲的能量转化情况与丙图相同；
在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增加、温度升高，是通过做功的方式改变内能。
(2) i 在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；则第五冲程为做功冲程。
ii 既然第五冲程为做功冲程，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程，活塞自下往上运动。
19. 【答案】
(1) ；
(2)
【解析】
(1) 已知飞轮转速为 ，一个工作循环活塞往复 次，曲轴转动 周，做功 次，该柴油机 对外做功 次。
的柴油燃烧放出的热量 ，
转化成的机械能 。
(2) 在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动，如答图所示。
