13. 如图12-6-5所示,其中图(a)是四冲程汽油机某冲程示意图,图(b)为空气压缩引火仪,图(c)对试管中水加热一段时间后瓶塞“飞”出。关于这三幅图,下列说法中正确的是(
D
)。

A.三幅图所示的过程,改变气体内能的方式不同
B.三幅图所示的过程,气体内能大小的变化情况相同
C.图(a)为汽油机的做功冲程,其能量转化与图(c)中的能量转化相同
D.图(a)为汽油机的压缩冲程,其能量转化与图(b)中的能量转化相同
解析:
【分析】
要解决本题,需先分析三幅图的物理过程:图(a)是四冲程汽油机的冲程,根据气门状态和活塞运动方向判断冲程类型;图(b)是空气压缩引火仪的工作过程;图(c)是试管加热瓶塞飞出的过程。再逐一分析选项,判断各说法的正误。
1. 图(a):四冲程汽油机,两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,此过程机械能转化为内能,通过做功改变内能;
2. 图(b):下压活塞压缩空气,对空气做功,机械能转化为内能,空气内能增加,通过做功改变内能;
3. 图(c):加热试管是热传递增加水的内能,瓶塞飞出是水蒸气做功,内能转化为机械能,内能减少,改变内能方式有热传递和做功。
再分析选项:A选项,三图改变内能方式并非都不同;B选项,内能变化情况不同;C选项,图(a)是压缩冲程而非做功冲程;D选项,图(a)和图(b)的能量转化相同,故正确。
【解析】
1. 分析图(a):四冲程汽油机的进气门、排气门均关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,该冲程将机械能转化为内能,改变内能的方式是做功;
2. 分析图(b):空气压缩引火仪中,下压活塞时,活塞对筒内空气做功,机械能转化为空气的内能,使空气内能增大、温度升高,改变内能的方式是做功;
3. 分析图(c):对试管内水加热,是通过热传递的方式增加水的内能;水沸腾后,水蒸气推动瓶塞飞出,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,内能减少,此过程改变内能的方式是做功;
4. 逐一判断选项:
A选项:图(a)(b)均通过做功改变内能,图(c)通过热传递和做功改变内能,三图改变内能的方式并非都不同,A错误;
B选项:图(a)内能增加,图(b)内能增加,图(c)内能减少,三图气体内能变化情况不同,B错误;
C选项:图(a)是汽油机的压缩冲程,不是做功冲程,C错误;
D选项:图(a)压缩冲程的能量转化是机械能转化为内能,图(b)压缩空气做功的能量转化也是机械能转化为内能,二者能量转化相同,D正确。
【答案】
D
【知识点】
内燃机冲程、内能的改变、能量转化
【点评】
本题结合内燃机冲程、空气压缩引火仪、试管加热实验,考查内能的改变方式、能量转化及内燃机冲程的判断,属于初中物理热学部分的基础综合题,需准确识别各装置的工作原理,区分不同过程的能量变化。
【难度系数】
0.5