2022年中考物理知识点二轮复习专题练习——热机

这是一份2022年中考物理知识点二轮复习专题练习——热机，共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
热机一、选择题（共15题）1．汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是汽油机工作中的一个冲程，关于该冲程说法错误的是（　　）A．活塞向下运动，将汽油吸入汽缸 B．活塞的机械能转化为气体的内能C．气缸内气体的内能增加、温度升高 D．依靠飞轮惯性来完成，属于辅助冲程2．如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（　　）A． B． C． D．3．2021年12月15日，秦山核电站迎来安全发电30年。核电站利用核反应堆内发生核反应产生大量的热将水加热成为高温高压水蒸气，驱动汽轮机运转，汽轮机带动发电机发电。下列说法正确的是（　　）A．核能是可再生能源 B．核反应堆内发生核聚变C．汽轮机将机械能转化为内能 D．发电机的工作原理是电磁感应4．下列有关热和能的说法中，正确的是（　　）A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体B．一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能不变C．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能5．下列有关说法正确的是（　　）A．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能B．物体吸收热量后，内能增大，温度不一定升高C．物体的温度越高，含有的热量越多D．给手机充电时是将化学能转化为电能6．如图是内燃机的某个冲程。下列情况与该冲程能量的转化方式一致的是（　　）A．瓶塞冲出 B．搓手取暖C．压缩气体 D．钻木取火7．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气B．汽油机的点火方式是点燃式C．汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能D．汽油机的效率一般比柴油机的效率高8．2021年7月24日，我国射击选手杨倩在女子10米气步枪项目夺取东京奥运会首金。气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，此过程能量转化与内燃机的哪个冲程相同（　　）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程9．关于热机，下列说法正确的是（　　）A．热机消耗的燃料越多，热机效率越高B．四冲程汽油机工作过程中，做功冲程中是把高温燃气的内能转化为机械能C．热机的对外输出功率越大，热机效率越高D．汽油机和柴油机的吸气冲程都是吸入的空气10．电动汽车因低碳环保越来越受消费者的青睐，燃油汽车的汽油机四个冲程如图所示，其中主要造成环境污染的冲程是（　　）A．B．C． D．11．下列说法正确的是（    ）A．柴油机压缩冲程，机械能转化为内能 B．汽油机压缩冲程，内能转化为机械能C．物体内能的改变必须通过做功才能实现 D．同一物体的内能增加，其机械能一定增加12．如图所示，在⼀个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉 ，把活塞迅速压下去，硝化棉会烧起来。活塞压缩⽓体的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程相同的是（　　）A． B． C． D．13．如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，说法正确的是（　　）A．试管内的水蒸气推动塞子冲出去时，水蒸气的内能减小B．抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，因为空气比二氧化氮的密度大C．表示汽油机的做功冲程D．厚玻璃管中的空气被压缩时，管内空气的内能减小14．关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　　）A．热机在做功冲程中内能转化为机械能B．物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能C．两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体D．改变物体内能的方法是做功和热传递15．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船由长征二号F遥十三运载火箭顺利送入太空，该型火箭采用联氨作为燃料。下列与火箭发射相关的物理知识，说法正确的是（　　）A．火箭点火升空是利用内能转化为机械能B．火箭外壳与空气摩擦，温度升高，内能增大C．选用联氨作为火箭燃料得原因之一是联氨热值比较大D．该型火箭得热机效率可达100%二、非选择题16．如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相同。17．如图是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。某汽油机功率为36kW，一个循环对外做功800J，则该汽油机1s内有______个循环，对外做功______次。汽油机工作时会产生大量的热，需要用水进行降温，是通过______的方式改变汽油机的内能。18．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功。如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的______大，火箭发射升空时相当于热机的______冲程，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。19．（1）击发子弹时，首先是撞针撞击子弹壳尾部，通过________的方式增加尾部引爆火药的内能；使之升温至燃点并剧烈燃烧，然后通过________的方式增加子弹壳内部推进火药的内能并使之爆炸，爆炸产生高温高压的气体向前推动子弹，使之高速射出枪膛、子弹离开枪膛时爆炸产生的气体温度________（选填升高、降低、不变），原因是________。（2）请在图2中完善火药爆炸产生高温高压的气体向前推动子弹做功的能量流程图。①________；②________；③________。（3）火药爆炸产生高温高压的气体向前推动子弹类似于内燃机的________冲程。20．某品牌汽车汽油机的能量流程图如图所示，某段时间内四冲程汽油机的每个气缸每秒钟做功20次，汽车行驶过程中消耗汽油0.2kg，假设这些汽油完全燃烧，[已知汽油的热值为，]，求在这段时间内：（1）飞轮的转速；（2）牵引力做的功；（3）水箱中20kg的冷却水升高的温度（不计热散失）。21．某单缸汽油发动机气缸的活塞面积是100cm2，做功冲程中活塞移动的距离是50cm，气体的平均压强是5×105Pa。求：（1） 气体一次膨胀对活塞做的功是多少 ？（2） 若汽油机的飞轮的转速是1200r/min，则汽油机的有用功率是多少瓦？（3） 汽油机每分钟做功耗油120g，则汽油机的效率是多大？（汽油的热值是4.6×107J/kg）22．某单缸四冲程汽油机的曲轴转速N r/min，汽缸活塞面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是Lcm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为pkPa，求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力。（2）这台汽油机的功率。23．如图是四冲程汽油机的剖面图。表中所示的是某品牌轿车汽油发动机的部分参数。其中“额定功率”是发动机工作时的最大机械能功率。 “额定转速”是对应额定功率下发动机曲轴的转速。“排气量”是发动机气缸的工作容积，是指所有气虹内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。“压缩比”即气缸总容积（燃烧室容积与排气量之和）与燃烧室容积的比值。“空燃比”即混合气体中空气和汽油的质量比。已知此发动机在额定功率时汽油和空气混合物的密度为1.41kg/、93#汽油的热值为 J/kg。请你根据提供的数据计算这台发动机以额定功率行驶时：（设在排气冲程中将所有废气排出气缸）（1）1min内发动机做的有用功；（2）一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积；（3）1min吸入汽油的质量；（4）热机的效率（保留2位小数）。额定功率100kW额定转速5000r/min排气量1.8L压缩比10：1空燃比14：1无铅汽油93#
参考答案1．A【详解】ABC．由图得，该冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞的机械能转化为气体的内能，气缸内气体的内能增加、温度升高，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意；D．热机工作过程中，只有做功冲程对外做功，其他冲程都是依靠飞轮惯性来完成，属于辅助冲程，故D正确，不符合题意。故选A。2．C【详解】A．图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此这是压缩冲程，故A不符合题意；B．图中的进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此这是排气冲程，故B不符合题意；C．图中两个气门都关闭，活塞向下运动，因此这是做功冲程，故C符合题意；D．图中的进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，因此这是吸气冲程，故D不符合题意。故选C。3．D【详解】A．核能是不能短期内从自然界得到补充，是不可再生能源，故A错误；B．核反应堆是用人工的方法控制核裂变链式反应速度获得核能的装置，故B错误；C．汽轮机是热机，使用时将内能转化为机械能的装置，故C错误；D．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，是发电机的工作原理，故D正确。故选D。4．D【详解】A．发生热传递时，传递的是热量而不是温度，热量总是从高温物体传递给低温物体，故A错误；B．晶体熔化时，吸收热量，内能增大，温度保持不变，所以一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，内能增加，故B错误；C．夏天在室内洒水降温，是利用了水蒸发吸热有致冷作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故C错误；D．内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内气体做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故D正确。故选D。5．B【详解】A．汽油机的做功冲程，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故A错误；B．物体吸热时，内能增大，温度不一定升高，如晶体熔化，吸热但温度保持不变，故B正确；C．热量是过程量，只能说吸收和放出，不能说含有或具有，故C错误；D．给手机充电时，是将电能转化为化学能储存起来，故D错误。故选B。6．A【详解】由图可知，进气门和排气门都是关闭的，火花塞点火，活塞下行，因此是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能；A．瓶塞冲出，是气体的内能转化为瓶塞的机械能，故A符合题意；B．搓手取暖，是通过克服摩擦做功增大内能，是将机械能转化为内能，故B不符合题意；C．压缩气体，是将机械能转化为气体的内能，故C不符合题意；D．钻木取火，是将机械能转化为木头的内能，故D不符合题意。故选A。7．B【详解】A．汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故A错误；B．汽油机顶部有火花塞，可以喷出电火花点燃燃料，所以汽油机的点火方式叫点燃式，故B正确；C．汽油机在压缩冲程，将机械能转化内能，故C错误；D．柴油机在压缩冲程的压缩程度更大，压缩冲程末温度更高，它的热机效率更高，故D错误。故选B。8．C【详解】气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸，此过程高压气体对弹丸做功，把内能转化为弹丸的机械能，内燃机工作时，吸气冲程和排气冲程没有能量转化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，所以此过程能量转化与内燃机的做功冲程相同。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9．B【详解】A．热机消耗的燃料多，燃烧放出的热量多，用来做有用功的能量可能更多，效率可能更高，额外功也可能更多，则效率可能较低，根据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误；B．汽油机工作过程中，做功冲程中是把高温燃气的内能转化为机械能，压缩冲程是把机械能转化为内能，故B正确；C．热机的对外输出功率反映热机做功的快慢，与效率无关，故C错误；D．工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故D错误。10．B【详解】A．两气门都关闭，火花塞打出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，没有废气排出，不会造成环境污染，故A不符合题意；B．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，排出废气，会造成环境污染，故B符合题意；C．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，没有废气排出，不会造成环境污染，故C不符合题意；D．两气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，是压缩冲程，没有废气排出，不会造成环境污染，故D不符合题意。故选B。11．A【详解】AB．柴油机和汽油机的压缩冲程都是将机械能转化为内能，故A正确，B错误； C．改变物体内能的方法是做功和热传递。物体内能的改变也可通过热传递实现，故C错误；D．物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能，机械能与整个物体的机械运动的情况有关，两者没有必然的关系。对一个静止的铁块加热，铁块温度升高，内能增加，其机械能却保持不变，故D错误。故选A。12．B【详解】由图中可知，把活塞迅速压下去，活塞压缩筒内空气，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使得筒内温度升高，达到硝化棉的燃点，使得硝化棉燃烧。A．由图中可知，此时进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此过程无能量转化，故A不符合题意；B．由图中可知，此时进气门与排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞压缩气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，故B符合题意；C．由图中可知，此时进气门与排气门均关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C不符合题意；D．由图中可知，此时进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此过程无能量转化，故D不符合题意。故选B。13．AC【详解】A．由图可知，试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，温度降低，故A正确；B．空气比二氧化氮的密度小，抽去玻璃隔板，两瓶中气体逐渐混合均匀，说明分子在不停地做无规则运动，故B错误；C．图中两个气门关闭，火花塞打出电火花，活塞向下运动，属于做功冲程，故C正确；D．图中厚玻璃内的空气被压缩时，活塞对管内空气做功，管内空气内能增大，故D错误。故选AC。14．AD【详解】A．做功冲程中高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故A正确；B．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍具有内能，故B错误；C．发生热传递的条件是有温度差，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，而不是从内能大的物体转移到内能小的物体，因为内能大的物体的温度可能低与内能小的物体，故C错误；D．改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式，它们在改变内能能达到相同的效果，故D正确。故选AD。15．ABC【详解】A．火箭升空消耗燃料，燃料燃烧释放的内能转化为使火箭升空的机械能，故A正确；B．火箭外壳与空气摩擦，需要克服摩擦做功，火箭的外壳内能增大，温度升高，故B正确；C．联氨的热值较大，在完全燃烧相同质量的其它燃料时，放出的热量较大，所以选用联氨作为火箭燃料，故C正确；D．热机的工作过程，总会伴随着能量损失，那么效率不可能达到100%，故D错误。故选ABC。16．做功【详解】当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能。17．做功    45    45    热传递    【详解】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减小；四冲程汽油机的做功冲程就是利用内能来做功的，将内能转化为机械能。汽油机飞轮功率为36kW，所以该汽油机1s所做的功为W=Pt=36000W×1s=36000J在一个工作循环中，飞轮转动两周，4个冲程，对外做功一次，1s做功的次数为1s内有45个工作循环。气缸外有一个水套，气缸被水包围着，水从气缸吸收热量，温度升高，水的内能会增大，这是通过热传递的方式改变水的内能。18．热值    做功    不守恒    【详解】火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同热量的液态氢和其他燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。火箭发射升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能。其能量转化与热机的做功冲程相同。因为有内能不断转化为火箭的机械能，所以这个过程中火箭的机械能不守恒。19．做功    热传递    降低    爆炸产生的气体对子弹做功，内能减小，温度降低    机械传热损失能量    克服子弹与枪管的摩擦消耗能量    废气排出带走能量    做功    【详解】（1）改变物体内能的方法是做功的热传递。击发子弹时，首先是撞针撞击子弹壳尾部，通过做功的方式增加尾部引爆火药的内能；使之升温至燃点并剧烈燃烧，然后通过热传递的方式增加子弹壳内部推进火药的内能并使之爆炸，爆炸产生高温高压的气体向前推动子弹，使之高速射出枪膛，物体对外做功，内能减小，子弹离开枪膛时爆炸产生的气体温度降低，原因是爆炸产生的气体对子弹做功，内能减小，温度降低。（2）火药爆炸产生高温高压的气体向前推动子弹做功使子弹获得动能，还有一部分能量损失：①机械传热损失能量；②克服子弹与枪管的摩擦消耗能量；③废气排出带走能量。（3）内燃机做功冲程，燃气对外做功，内能转化为机械能。火药爆炸产生高温高压的气体向前推动子弹类似于内燃机的做功冲程。20．（1）2400r/min；（2）2.52×106J；（3）30℃【详解】解：（1）四冲程汽油机每秒内对外做功20次，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功1次，所以1s内，飞轮转40圈，1min飞轮转动的圈数为（2）汽油放出的热量汽油机输出的有用功的效率则牵引力做的功是（3）水吸收的热量由Q吸＝cm（t﹣t0）得则水升高的温度为答：（1）飞轮的转速为2400r/min；（2）牵引力做的功为2.52×106J；（3）水箱中20kg的冷却水升高的温度为30℃。21．（1）2500J；（2）25000W；（3）45.2%【详解】解：（1）由 知道，燃气对活塞的平均压力F=pS=5×l05Pa×100×10-4m2=5000N一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=Fs=5000N×0.5m=2500J（2）曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动1200周，要做功600次，故汽油机的有用功率是（3）该汽油机每次做功耗汽油产生的热量是Q=mq=0.12×10-3kg×4.6×107J/kg=5520J故效率是答：（1）气体一次膨胀对活塞做的功是2500J；（2）若汽油机的飞轮的转速是1200r/min，则汽油机的有用功率是25000W；（3）汽油机的效率是45.2%。22．（1）；（2）【详解】解：（1）由公式知，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为 （2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功为 1min内燃气对活塞做功次数为次，汽油机做的总功为这台汽油机的功率为答：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力为；（2）这台汽油机的功率为。23．（1）6×106J；（2）2×10-3m3；（3）0.47kg；（4）27.75%【详解】解：（1）1min内发动机做的有用功W有用=Pt=100×103W×60s=6×106J（2）设发动机气缸的总容积为V，由压缩比可得(1-)V=1.8L因在排气冲程中将所有废气排出气缸，则一个工作循环吸入混合物的总体积V=1.8L×=2L=2×10-3m3（3）一个工作循环吸入混合物的质量m混=ρ混V=1.41kg/m3×2×10-3m3=2.82×10-3kg一个工作循环吸入汽油的质量m油=m混=×2.82×10-3kg=1.88×10-4kg汽油机的额定转速为5000r/min，1min完成的工作循环×5000=2500个1min吸入汽油的质量m总=2500×1.88×10-4kg=0.47kg（4）热机的效率η=×100%=×100%≈27.75%答：（1）1min内发动机做的有用功6×106J；（2）一个工作循环吸入汽油和空气混合物的体积2×10-3m3；（3）1min吸入汽油的质量0.47kg；（4）热机的效率为27.75%。