必考点04 热机与能量转化规律-【对点变式题】2021-2022学年九年级物理上学期期末必考题精准练（人教版）

必考点04 热机与能量转化规律（解析版） ※题型一：热机及应用 【例题1】（2021·广东中考真题）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）。 A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 【答案】C。 【解析】A．吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，故A错误； B．压缩冲程：活塞压缩混合气做功，缸内气体内能增大，温度升高，故B错误； C．做功冲程：燃烧后的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，故C正确； D．排气冲程：排气门打开，进气门开闭，由飞轮的惯性带曲轴转动，带活塞上移，排出废气，不涉及内能与机械能间的转化，故D错误。故选C。 【例题2】（2021·湖南怀化市）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ）。 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B。 【解析】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 【解题技巧提炼】 1.冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物； 压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高； 做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能； 排气冲程—靠惯性运动，排出废气。 2.柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。 ※题型二：能量转化与守恒 【例题1】（2021·广东中考真题）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，燃料的化学能转化为______能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能______（选填“守恒”或“不守恒”）。 【答案】热值；内；不守恒。 【解析】[1]利用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧产生的热量多。 [2]燃料燃烧时将化学能转化为内能。 [3]火箭发射升空时，高度和速度都增大，所以重力势能和动能增大，机械能增大，机械能不守恒。 【例题2】（2021·贵州中考真题）有人设想的“永动机”如图所示。下列对该装置开始转动后的分析正确的是（ ）。 A．装置所具有的机械能始终不变； B．如果没有能量补充，装置最终会停下来； C．根据能量守恒定律，装置可以一直转动下去； D．装置中小球的动能和重力势能不会相互转化 【答案】B。 【解析】ABC．由于装置运转过程中需要克服摩擦做功，装置所具有的机械能会不断减小，如果没有能量补充，装置最终会停下来，故AC错误，B正确； D．装置中小球的动能和重力势能不断地发生相互转化，故D错误。故选B。 【解题技巧提炼】 1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 2.能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。从物理、化学到地质、生物，大到宇宙天体。小到原子核内部，只要有能量转化，就一定服从能量守恒的规律。从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。人类对各种能量，如煤、石油等燃料以及水能、风能、核能等的利用，都是通过能量转化来实现的。能量守恒定律是人们认识自然和利用自然的有力武器。 ★题型一：热机工作过程 1．（2021·海南中考真题）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 【答案】B。 【解析】双手相互摩擦时感觉发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能；汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。故选B。 2．（2021·湖南邵阳市）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．汽油机的效率一般比柴油机的效率高； C．汽油机的点火方式是压燃式； D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能 【答案】D。 【解析】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误； B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误； C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误； D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合