1. 按要求完成题目。
(1) 如图所示为四冲程内燃机工作示意图,这四个冲程中活塞和曲轴的位置、进气门、排气门的开闭情况有错误的是(  ) A. 吸气 B. 压缩 C. 做功 D. 排气
(2) 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,如图所示。图是汽油机的工作原理图,图是蒸汽机工作原理图。

(3) 如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲出试管口,此过程中,水蒸气减少的内能(选填“大于”、“等于”或“小于”)软木塞增加的机械能,这与热机的冲程相似。

【考点】
热机; 热机的四个冲程;
【答案】

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1. 汽车已经逐渐成为人们出行的主要交通工具。家庭使用的小汽车既有传统的燃油汽车,又有电动汽车。请根据你学到的物理知识回答下列有关问题

(1) 如图1为传统燃油汽车的四冲程内燃机的各冲程的示意图,一个工作循环合理的顺序应为 (填字母);
(2) 当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(3) 为保证司乘人员的安全,汽车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合。若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。如图2,设计比较合理的电路图是  
(4) 如图3所示是燃油车测定油箱内油量的原理图,O为杠杆支点,油量表是由 表改装而成的,当油面上升时,电路中的电阻将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5) 如图4,甲图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器。脚往下踩“油门”时,滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。通过控制流经电动机电流的大小来控制汽车速度。电动汽车速度与电流大小的关系如图乙所示。该“油门”是通过改变接入电路中电阻圈的来改变电阻的大小。当脚踩“油门”时汽车速度加快,则电路中的a、b接点应当与变阻器中A、B、C三个接点中的哪两个相连:
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3. 请阅读《四缸汽油机》回答题。

四缸汽油机

通常汽车发动机依靠燃料在汽油机汽缸内燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功,从而对外输出有用功。汽缸是汽油机的核心部件,活塞在汽缸内往复运动,吸气、压缩、做功和排气四个冲程不断循环进行,活塞往复运动过程中,其在汽缸内所封闭空间的体积会不断发生变化。汽缸工作容积指活塞上表面从上止点到下止点所扫过的容积,该容积又称单缸排量,如图所示,它的大小取决于活塞的横截面积S和活塞从上止点运动到下止点距离l(即冲程长)。排量通常用升(L)或毫升(mL)来度量。

一般来讲,汽车的排量可以反映发动机(汽油机)输出功率的大小,所以增加汽缸数量或者增加每个汽缸的单缸排量可以提高发动机的输出功率。因而实际的汽车发动机都有多个汽缸,比如常见的四缸、六缸和八缸发动机。多缸发动机中每个汽缸的排量都相同,每个汽缸的排量之和就是汽车发动机的排量,常见的家用小客车发动机的排量一般为0.8L~2.8L。

如图所示为四缸发动机结构原理图:发动机通过连杆把四个汽缸的活塞连在同一根曲轴上,并使各汽缸的做功冲程的时间相互错开,在曲轴转动的每半周内,都有一个汽缸处在做功冲程,其他三个汽缸分别处在吸气、压缩和排气冲程。这样既能保证发动机有足够的输出功率,还能让发动机的动力连续平稳输出,减小发动机工作时带来的振动,从而提高乘坐汽车的舒适性。

此外,对于排量已经固定的发动机,也可以通过增加发动机的转动速度,即增加活塞的往复运动速度,以便在相同时间内增加汽缸的做功次数,从而提高发动机的输出功率。以一辆采用四缸汽油发动机的家用小客车为例,其发动机的排量为2.0L(即该发动机中四个汽缸工作容积的总和),发动机的转速表示每分钟曲轴所转的周数,用n表示,其单位为r/min(转每分钟)。通过测量得到了这种轿车的输出功率与转速的关系如图所示,可见在允许范围内,发动机转速增加时,输出功率也增加了。

根据上述材料,回答下列问题:

(1) 该家用小客车发动机的单缸排量(工作容积)V=L。
(2) 由如图可知,该家用小客车发动机转速在1000~4000r/min范围内,其输出功率与转速大致成比。(选填“正”或“反”)
(3) 该家用小客车发动机的曲轴每转动一周,其四缸发动机的汽缸会有个做功冲程,在做功冲程中将能转化成了机械能。
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