3.7 热机 能量的转化与守恒-【一战成名新中考】2024辽宁中考物理·分层作业本

分层作业本·辽宁物理 模 块 三 热 学 命题点７　热机　能量的转化与守恒 　　　　　　　　　　　　　　　　考 向 １ 热机及工作原理 １．（２０２３营口改编）下列四幅图中，属于压缩冲 程的是 （Ｃ ） ２．（２０２３大连）四冲程汽油机在工作过程中，将 燃气的内能转化为机械能的冲程是 （Ｃ ） Ａ．吸气冲程 Ｂ．压缩冲程 Ｃ．做功冲程 Ｄ．排气冲程 ３．（２０２２衡阳改编）汽车的发动机大多数是内燃 机，内燃机是热机的一种．下列关于热机和环 境保护的说法中，正确的是 （Ｃ ） Ａ．热机排出的尾气没有内能 Ｂ．热机的效率能达到１００％ Ｃ．热机的大量使用会造成环境污染 Ｄ．汽油机的压缩冲程是将内能转化为机械能 ４．（２０２３广西）２０２３年５月３０日，搭载神舟十六 号载人飞船的长征二号 Ｆ遥十六运载火箭发 射成功．火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转 化为　机械　能，散失的能量越少，发动机效 率越　高　（选填“高”或“低”）． ５．（２０２２朝阳）如图所示，将水加热至沸腾后，塞 子被冲出，此过程的能量转化方式与汽油机 的　做功　冲程相同．若单缸四冲程汽油机 飞轮转速为１２００ｒ／ｍｉｎ，则１ｓ内完成　４０　 个冲程． 第５题图 考 向 ２　力热综合（涉及热机效率） ６．（２０２３沈阳１６题２分）校车在某段平直路面 上以３６ｋｍ／ｈ的速度匀速行驶１０ｍｉｎ，通过的 路程为　６　ｋｍ；若在此过程中消耗１ｋｇ柴 油，发动机输出有用的机械功为１．７２×１０７Ｊ， 校车发动机的效率为　４０　％．（柴油热值为 ４．３×１０７Ｊ／ｋｇ） ７．（２０２３兰州）一辆燃油汽车沿平直公路匀速行 驶了１０８ｋｍ，所用时间为１ｈ，消耗汽油１０ｋｇ， 汽车在行驶过程中所受阻力恒为１３８０Ｎ（汽 油的热值ｑ汽油 ＝４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ）．求： （１）汽车行驶的速度； （２）牵引力的功率； （３）汽车发动机的效率． 解：（１）汽车行驶的速度 ｖ＝ｓｔ＝ １０８ｋｍ １ｈ ＝１０８ｋｍ／ｈ； （２）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根 据二力平衡条件可知，牵引力Ｆ＝ｆ＝１３８０Ｎ， 牵引力做的功 Ｗ ＝Ｆｓ＝１３８０Ｎ×１０８× １０３ｍ＝１．４９０４×１０８Ｊ，牵引力的功率为 Ｐ＝Ｗｔ＝ １．４９０４×１０８Ｊ １×３６００ｓ ＝４１４００Ｗ； （３）消耗的汽油完全燃烧放出的热量 Ｑ放 ＝ ｍｑ汽油 ＝１０ｋｇ×４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝４．６×１０８Ｊ， 汽车发动机的效率 η＝ ＷＱ放 ×１００％ ＝ １．４９０４×１０８Ｊ ４．６×１０８Ｊ                                                                    ×１００％＝３２．４％． ５２ 分层作业本·辽宁物理 模 块 三 热 学 ８．（２０２１鞍山）最近几年我国大力发展新能源汽 车．一辆质量为１．６８ｔ的氢燃料新能源汽车行 驶在一段斜坡路上，从坡底以１８ｋｍ／ｈ的速度 匀速行驶２ｍｉｎ到达高为１００ｍ的坡顶，行驶 过程中汽车的输出功率保持５６ｋＷ不变．（ｇ 取１０Ｎ／ｋｇ，氢的热值为１．４×１０８Ｊ／ｋｇ）求： （１）汽车的牵引力是多大？ （２）斜坡的机械效率是多大？ （３）汽车发动机的热机效率为５０％，则全程共 消耗多少克氢燃料？ 解：由题意知，汽车质量 ｍ＝１．６８ｔ＝１．６８× １０３ｋｇ，汽车速度ｖ＝１８ｋｍ／ｈ＝５ｍ／ｓ， 到达坡顶的时间 ｔ＝２ｍｉｎ＝１２０ｓ，到达坡顶 的高度ｈ＝１００ｍ， 汽车的输出功率Ｐ＝５６ｋＷ＝５６０００Ｗ． （１）由Ｐ＝Ｗｔ＝ Ｆｓ ｔ＝Ｆｖ知， 汽车的牵引力Ｆ＝Ｐｖ＝ ５６０００Ｗ ５ｍ／ｓ ＝１１２００Ｎ； （２）斜坡的机械效率 η ＝ Ｗ有用 Ｗ总 ×１００％ ＝ ｍｇｈＰｔ ×１００％ ＝ １．６８×１０３ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ×１００ｍ ５６０００Ｗ×１２０ｓ ×１００％ ＝ ２５％； （３）由公式η＝ＷＱ放 ×１００％＝５０％知，Ｑ放 ＝ Ｗ η ＝Ｐｔ η ＝５６０００Ｗ×１２０ｓ５０％ ＝１．３４４×１０ ７Ｊ， 由公式Ｑ放 ＝ｍ氢 ｑ氢 知， 全程共消耗氢燃料的质量 ｍ氢 ＝ Ｑ放 ｑ氢 ＝ １．３４４×１０７Ｊ １．４×１０８Ｊ／ｋｇ ＝０．０９６ｋｇ＝９６ｇ． 考 向 ３　能量的转化与守恒 ９．完成下列填空． （１）对蓄电池充电时，电能转化为　化学　能． （２）光伏发电系统发电时，　太阳　能转化为 　电　能． （３）热机做功冲程，　内　能转化为　机械　能． （４）发电机工作时，　机械　能转化为　电　能． （５）电动机工作时，　电　能转化为　机械　能．