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2023年中考物理专题复习:热机与能量的转化与守恒
题型一:热机的工作原理
【考点梳理】
1.热机:利用内能做功的机械叫热机。
2.种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
3.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
4.内燃机的工作原理
①汽油机:
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汽油机与柴油机主要区别:汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴;汽油机吸入汽油和空气的混合气体,柴油机吸入空气。柴油机比汽油机效率高。
【题型专练】
1.(2022湖南郴州)水壶内的水沸腾时,壶盖被水蒸气顶起,此过程中能量转化关系与内燃机工作的哪个冲程相同( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
2.(2022湖南怀化)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,热机中能量转化和该实验一致的冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
3.(2022湖南邵阳)图是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图,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
4.(2022南通)如图所示,是四冲程内燃机其中一个冲程的示意图,该冲程的能量转化情况是( )
A. 化学能转化成内能
B. 机械能转化成内能
C. 机械能转化成化学能
D. 内能转化成机械能
5.(2022广安)题图是四冲程汽油机某个冲程的剖面图,下列说法错误的是( )
A. 汽油是不可再生能源
B. 汽油机工作时,会闻到汽油味,属于扩散现象
C. 该冲程是压缩冲程,将机械能转化为内能
D. 该冲程是做功冲程,燃气推动活塞做功,其内能减小,温度降低
6.(2022湘潭)如图,蒸粽子时,锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”,下列说法正确的是( )
A. 水沸腾时,温度继续升高
B. 蒸锅烫手,因为它含有的温度多
C. 闻到粽香,说明加热后分子才运动
D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
7.(2022赤峰)汽油机的四个冲程中,哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程( )
A. B. C. D.
8.(2022玉林)如图所示是一台四冲程内燃机的______(选填“压缩”或“做功”)冲程,这个冲程是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变气缸内气体的内能。
9.(2022广元)“钻木取火”过程中的能量转化与四冲程热机的___________冲程的能量转化方式相同;热机工作过程中有大量的能量损失,其中___________带走的能量最多。
10.(2022四川南充)小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流项起,这一现象与热机的工作循环中的___________冲程原理相同,这一过程内能转化为___________能。
11.(2022张家界)如图是汽油机工作过程中的 ___________冲程。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则该汽油机每秒内对外做功 ___________次。
12.(2022江苏无锡)如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞____________,水蒸气的一部分____________能转化为软木塞的____________能,利用这一原理,可以制成热机。
13.(2022金昌)如图所示,用酒精灯加热试管中水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 ___________的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能(选填“做功”或“热传递”)。图 ___________(选填“甲”或“乙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
【考点梳理】
题型二:能量的转化与守恒
1.能量的转化与守恒:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
2.在一定条件下,各种形式的能量可以相互转化和转移。在热传递过程中,高温物体的内能转移到低温物体(具有方向性)。
3.不可能制造永动机的根本原因:违背了能量守恒定律。
【题型专练】
1.(2022四川自贡)关于能量守恒定律,下列说法正确的是( )
A. 能量可以凭空消失
B. 能量可以凭空产生
C. 能量在转化和转移过程中,能量的总量保持不变
D. 热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律
2.(2022益阳)下列能量转化或转移的情景中,属于能量