期末必刷常考题：热机 ---2024-2025学年上学期初中物理（北师大版）九年级

2024-2025学年上学期初中物理北师大版九年级期末必刷常考题之热机 一．选择题（共8小题） 1．（2024秋•通许县期中）科幻大片《流浪地球》中，为了让地球脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星上的可燃气体将地球推开”的过程，相当于热机的做功冲程。人类最早发明的热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机 2．（2024秋•达州月考）一台四缸四冲程的汽车在运行中飞轮转速是2000r/min，则1min内共完成的冲程和做功次数分别为（　　） A．4000，1000 B．8000，4000 C．16000，4000 D．24000，12000 3．（2024秋•青秀区校级月考）下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是（　　） A．柴油机和汽油机使用的燃料不同 B．柴油机比汽油机笨重，但效率高 C．柴油机和汽油机的吸气冲程都只吸入空气 D．柴油机汽缸顶部有喷油嘴，汽油机汽缸顶部有火花塞 4．（2024•同安区三模）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．（2023秋•江都区期末）如图是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 6．（2024•新疆）下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．长征系列火箭 7．（2024秋•德惠市期中）下列交通工具中没有利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．山地自行车 C．越野摩托车 D．燃油汽车 8．（2024秋•迎泽区校级月考）如图是教材中的几个物理实验插图，下列有关这几个实验的说法错误的是（　　） A．甲图中的实验装置可以探究气体的扩散现象 B．乙图中重物不掉落，说明分子间存在引力 C．丙图中瓶塞跳起的过程中，瓶内气体内能不断增加 D．丁图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去，与热机的做功冲程相同 二．填空题（共5小题） 9．（2024秋•潮阳区期中）若某汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 　 　次，飞轮转过 　 　周，飞轮转速是 　 　r/min。 10．（2024秋•子洲县校级月考）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭 　 　（选填“属于”或“不属于”）热机，　 　（选填“能”或“不能”）在大气层外工作。在探测器加速上升过程中，它的机械能 　 　（选填“守恒”或“不守恒”）。 11．（2024•洪泽区二模）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将 　 　能转化为内能，热机一个工作循环有四个冲程，如图中表示的是 　 　冲程。 12．（2024秋•官渡区校级期中）如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶皮管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，再罩上一个硬纸盒，从皮管一端快速吹气，使面粉弥漫在整个硬纸盒中，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，硬纸盒被冲飞。飞扬的面粉 　 　（选填“属于”或“不属于”）扩散现象。硬纸盒被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1s内燃气对外做功 　 　次。 13．（2024•碑林区校级模拟）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化为高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞继续做功，从而提高了热机的 　 　。水蒸气推动活塞做功时，水蒸气的温度 　 　，其内能 　 　。这种内燃机的第六冲程是 　 　冲程。 三．实验探究题（共1小题） 14．（2024秋•修水县月考）亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 （1）我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图甲是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，你认为 　 　方式做功较快，理由是 　 　。 （2）如图乙所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能 　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）；小球具有较小机械能的是 　 　（选填“1”或“2”）位置。 （3）如图丙所示是四冲程汽油机的转速表，当前的转速为 　 　，一秒钟飞轮转 　 　转，对外做功 　 　次。 四．计算题（共1小题） 15．（2024秋•芜湖月考）某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm2，一个冲程是0.3m，做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa，曲轴的转速是300r/min．求： （1）内燃机每分钟做的功？ （2）其功率是多少？ 2024-2025学年上学期初中物理北师大版九年级期末必刷常考题之热机 参考答案与试题解析 一．选择题（共8小题） 1．（2024秋•通许县期中）科幻大片《流浪地球》中，为了让地球脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其中“点燃木星上的可燃气体将地球推开”的过程，相当于热机的做功冲程。人类最早发明的热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机 【考点】热机的定义与种类．版权所有 【专题】定性思想；比热容、热机、热值；理解能力． 【答案】A 【分析】热机是利用内能做功，将内能转化成机械能的装置。 【解答】解：根据热机的定义可知：热机是将内能转化为机械能的机械，而人类最早发明的热机是用蒸汽做功的蒸汽机。 故选：A。 【点评】本题考查了热机种类的判断，难度不大。 2．（2024秋•达州月考）一台四缸四冲程的汽车在运行中飞轮转速是2000r/min，则1min内共完成的冲程和做功次数分别为（　　） A．4000，1000 B．8000，4000 C．16000，4000 D．24000，12000 【考点】冲程的个数；做功的次数．版权所有 【专题】比热容、热机、热值；应用能力． 【答案】A 【分析】已知飞轮的转速，四冲程汽油机的每个工作循环中，飞轮转动2圈，对外做功1次，据此求出每分钟对外做功的次数。 【解答】解：一个工作循环，包含4个冲程，飞轮转2圈，做功1次，汽油机飞轮的转速为2000r/min，则1min内1000个工作循环，汽油机共完成4000个冲程，做功1000次。故A正确，BCD错误。 故选：A。 【点评】本题主要考查内燃机的四个冲程，常见题目。 3．（2024秋•青秀区校级月考）下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是（　　） A．柴油机和汽油机使用的燃料不同 B．柴油机比汽油机笨重，但效率高 C．柴油机和汽油机的吸气冲程都只吸入空气 D．柴油机汽缸顶部有喷油嘴，汽油机汽缸顶部有火花塞 【考点】汽油机与柴油机的异同．版权所有 【专题】比热容、热机、热值；应用能力． 【答案】C 【分析】（1）柴油机使用的燃油是柴油，汽油机吸入气缸的燃油是汽油； （2）柴油机的压缩比大，笨重、效率高； （3）吸气冲程，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物；柴油机吸入气缸的是空气； （4）柴油机的气缸顶部是喷油嘴，汽油机的气缸顶部是火花塞。 【解答】解：A、柴油机使用柴油作为燃料，而汽油机使用汽油作为燃料，故A正确，不符合题意； B、柴油的燃烧效率更高，所以柴油机的效率也更高，能够提供更大的动力，故B正确，不符合题意； C、汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入气缸的只有空气，故C错误，符合题意； D、柴油机的气缸顶部是喷油嘴，采用的点火方式是压燃式，而汽油机的气缸顶部是火花塞，通过火花塞产生电火花来点燃汽油和空气的混合物，采用的点火方式是点燃式，故D正确，不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查的是柴油机和汽油机的区别和联系，属于基础题目。 4．（2024•同安区三模）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【考点】内燃机的四个冲程．版权所有 【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力． 【答案】C 【分析】分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。 【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 故选：C。 【点评】本题考查了汽油机四冲程的特点，确定其中的能量转化情况是关键。 5．（2023秋•江都区期末）如图是汽油机工作时各种冲程的示意图，其中表示机械能转化为内能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【考点】内燃机的四个冲程．版权所有 【专题】图析法． 【答案】B 【分析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能。 【解答】解：机械能转化为内能的冲程是压缩冲程： A图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意； B图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，符合题意； C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，不符合题意； D图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，以及压缩冲程的能量转化，是中考的热点内容。 6．（2024•新疆）下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．长征系列火箭 【考点】热机的定义与种类．版权所有 【专题】比热容、热机、热值；理解能力． 【答案】C 【分析】了解热机的概念进行判断即可。 【解答】解：热机是利用燃料燃烧释放的热量转化成机械能的装置，喷气式飞机、柴油拖拉机、火箭均需要用到燃料，故都需要用热机；纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，不属于热机。 故选：C。 【点评】本题考查了热机的概念，属于基础题。 7．（2024秋•德惠市期中）下列交通工具中没有利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．山地自行车 C．越野摩托车 D．燃油汽车 【考点】热机的定义与种类．版权所有 【专题】定性思想；比热容、热机、热值；理解能力． 【答案】B 【分析】热机的工作是通过燃料燃烧，将内能转化为机械能，从而对外做功。 【解答】解：喷气式飞机、越野摩托车、燃油汽车工作时都要使用化石能源作燃料，将内能转化为机械能，所以都是使用热机工作的；山地自行车靠人力作为动力，没有使用热机；故B符合题意、ACD不合题意。 故选：B。 【点评】本题考查了热机在生活中的使用，对这些机械的能量转化要了解。 8．（2024秋•迎泽区校级月考）如图是教材中的几个物理实验插图，下列有关这几个实验的说法错误的是（　　） A．甲图中的实验装置可以探究气体的扩散现象 B．乙图中重物不掉落，说明分子间存在引力 C．丙图中瓶塞跳起的过程中，瓶内气体内能不断增加 D．丁图中塞子受到水蒸气的压力而冲出去，与热机的做功冲程相同 【考点】内燃机的四个冲程；扩散现象；分子间作用力的现象；做功改变物体的内能．版权所有 【专题】分子热运动、内能；比热容、热机、热值；应用能力． 【答案】C 【分析】（1）扩散现象指的是不同种物质自发地彼此进入对方的一种无规则运动现象； （2）分子间同时存在相互作用的引力和斥力。 （3）对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小。 （4）气体膨胀对外做功，将内能转化为机械能；热机的压缩冲程中，机械能转化为内能；做功冲程中，内能转化为机械能。 【解答】解：A、二氧化氮气体的密度大于空气，当撤去玻璃板后，两者混合在一起，使装空气的瓶子也变成了红棕色，可以探究气体分子的扩散现象，故A正确； B、分子间具有引力和斥力，乙图中重物不掉落，说明分子间存在引力，故B正确； C、丙图中瓶塞跳起的过程中，瓶内气体对外做功，内能减少，故C错误； D、丁图塞子受到水蒸气的压力而冲出去，试管内水蒸气内能转化为活塞机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故D正确。 故选：C。 【点评】本题考查了分子动理论、改变物体内能的方法等，属于综合性题目，难度不大。 二．填空题（共5小题） 9．（2024秋•潮阳区期中）若某汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 　10　次，飞轮转过 　20　周，飞轮转速是 　1200　r/min。 【考点】做功的次数．版权所有 【专题】比热容、热机、热值；理解能力． 【答案】10；20；1200。 【分析】单缸内燃机一个工作循环，完成4个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2圈，对外做功1次。 【解答】解：单杠四冲程汽油机，若该汽油机每秒完成40个冲程，则工作10个循环，曲轴转动20圈，则该汽油机工作时1s它对外做功10次；1min飞轮的转动：20×60＝1200转，因此转速是1200r/min。 故答案为：10；20；1200。 【点评】本题主要考查学生对于内燃机工作循环的了解，属于热学基础的知识考查，记住相关数据是解题的关键。 10．（2024秋•子洲县校级月考）2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭 　属于　（选填“属于”或“不属于”）热机，　能　（选填“能”或“不能”）在大气层外工作。在探测器加速上升过程中，它的机械能 　不守恒　（选填“守恒”或“不守恒”）。 【考点】热机的定义与种类；机械能的守恒．版权所有 【专题】分子热运动、内能；分析、综合能力． 【答案】属于；能；不守恒。 【分析】火箭也是一种热机，而热机是把燃料的化学能转化内能、再转化为机械能的机器，内能转化为机械能，则机械能增大。 【解答】解：火箭发动机属于热机，是利用内能转化为机械能来工作的；火箭要把探测器送到大气层外，所以火箭的发动机能在大气层外工作。 探测器加速升空时，质量不变，速度增大，动能增大，高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，即机械能不守恒。 故答案为：属于；能；不守恒。 【点评】本题考查火箭工作时能量的转化过程、热机的认识，属于基础知识。 11．（2024•洪泽区二模）汽油机是汽车的“心脏”，汽油燃烧时将 　化学　能转化为内能，热机一个工作循环有四个冲程，如图中表示的是 　压缩　冲程。 【考点】内燃机的四个冲程．版权所有 【专题】应用题；比热容、热机、热值；应用能力． 【答案】见试题解答内容 【分析】汽油燃烧时将化学能转化为内能，根据气门的状态、活塞运行的情况判断是什么冲程；在做功冲程中，能量转化是机械能转化为内能。 【解答】解：汽油燃烧时将化学能转化为内能； 根据图可知，进气门、排气门关闭，活塞上行，汽缸容积变小，因此该冲程为压缩冲程。 故答案为：化学；压缩。 【点评】本题考查了汽油机的冲程及压缩情况，是一道常见题目。 12．（2024秋•官渡区校级期中）如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶皮管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，再罩上一个硬纸盒，从皮管一端快速吹气，使面粉弥漫在整个硬纸盒中，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，硬纸盒被冲飞。飞扬的面粉 　不属于　（选填“属于”或“不属于”）扩散现象。硬纸盒被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1s内燃气对外做功 　15　次。 【考点】做功的次数；扩散现象．版权所有 【专题】比热容、热机、热值；理解能力． 【答案】不属于；15。 【分析】（1）飞扬的面粉是指大气中面粉颗粒物，不是分子，分子看不见； （2）汽油机的一个工作循环中，有4个冲程，活塞往复2次，做功1次。 【解答】解：（1）飞扬的面粉是指大气中面粉颗粒物，不是分子，分子看不见，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不属于分子的运动，因此不属于扩散现象； （2）汽油机的一个工作循环中，有4个冲程，活塞往复2次，做功1次，若飞轮转速为1800r/min，即每分钟飞轮转动1800圈，燃气对外做功900次。则该汽油机1s内燃气对外做功15次。 故答案为：不属于；15。 【点评】本题考查了热机冲程中的能量转化和内燃机的工作循环，属于综合题。 13．（2024•碑林区校级模拟）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化为高温高压的水蒸气，水蒸气推动活塞继续做功，从而提高了热机的 　效率　。水蒸气推动活塞做功时，水蒸气的温度 　降低　，其内能 　减小　。这种内燃机的第六冲程是 　排气　冲程。 【考点】内燃机的四个冲程．版权所有 【专题】定性思想；比热容、热机、热值；应用能力． 【答案】效率；降低；减小；排气。 【分析】改变物体内能的方法：一是做功，对物体做功，物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减小；二是热传递； 单缸六冲程内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次，据此分析回答。 【解答】解：在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低，内能减小； 这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率； 一个工作循环最后一个冲程是排气冲程，为进入下一个工作循环做准备，故这款内燃机的第六冲程是排气冲程。 故答案为：效率；降低；减小；排气。 【点评】本题考查了改变内能的方法、内燃机六个冲程的工作过程，理解并用好：新型内燃机一个工作循环，6个冲程，对外做功2次。 三．实验探究题（共1小题） 14．（2024秋•修水县月考）亲爱的同学，请你应用所学的物理知识解答下列问题。 （1）我们可以用两种方法来比较物体做功的快慢。如图甲是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，你认为 　甲　方式做功较快，理由是 　相同时间内甲做功多　。 （2）如图乙所示是小球弹跳的频闪照片，小球弹起的高度越来越低，其中1、2是两等高的位置。小球在上升过程中重力势能 　增大　（选填“增大”“减小”或“不变”）；小球具有较小机械能的是 　2　（选填“1”或“2”）位置。 （3）如图丙所示是四冲程汽油机的转速表，当前的转速为 　3000r/min　，一秒钟飞轮转 　50　转，对外做功 　25　次。 【考点】做功的次数；比较做功的快慢；重力势能大小与高度的关系；机械能的概念．版权所有 【专题】应用题；比热容、热机、热值；功、功率、机械效率；机械能及其转化；应用能力． 【答案】（1）甲；相同时间内甲做功多；（2）增大；2；（3）3000r/min；50；25 【分析】（1）比较物体做功的快慢时采用控制变量法，相同的时间比较做功的多少，或完成相同的功比较时间的长短。 （2）重力势能的大小与质量、高度有关；机械能包括动能和势能，在动能和势能转化过程中，若考虑空气阻力、摩擦力等因素，机械能会减小。 （3）内燃机一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程。 【解答】解：（1）图中是挖掘机和人同时开始工作到某时刻的情形，则所用的时间相同，很显然是甲挖土更多（即用挖掘机做功更多），因此，甲方式做功更快，理由是相同时间内甲做功多。 （2）小球在上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能增大。 由图可知，小球弹跳的高度会越来越低，是由于小球克服空气阻力做功，消耗一部分机械能，小球的机械能逐渐减小，所以在1位置的机械能大于2位置的机械能。 （3）由图可知，此时的转速是3000r/min，表示飞轮每分钟转3000转，每秒转50转，飞轮转2转，对外做功一次，50转对外做功25次。 故答案为：（1）甲；相同时间内甲做功多；（2）增大；2；（3）3000r/min；50；25。 【点评】本题考查了比较做功的快慢、机械能的变化、飞轮的转速，属于综合题。 四．计算题（共1小题） 15．（2024秋•芜湖月考）某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm2，一个冲程是0.3m，做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa，曲轴的转速是300r/min．求： （1）内燃机每分钟做的功？ （2）其功率是多少？ 【考点】内燃机工作循环的计算；功率的计算．版权所有 【专题】计算题；比热容、热机、热值． 【答案】见试题解答内容 【分析】热机工作时的压力和燃气的压强和活塞的面积有关，做功的多少和燃气的平均压力和做功的距离有关，计算功率要在对应的时间内计算做功的多少。 【解答】解：（1）燃气对活塞的平均压力：F＝pS＝5×l05Pa×120×10﹣4m2＝6000N； 一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J； 曲轴每转两圈对外做功一次，所以1min转动300周，要做功150次，所以内燃机每分钟做的功： W总＝150×1800J＝2.7×105J； （2）内燃机的功率：P＝＝＝4500W。 答：（1）内燃机每分钟做的功是2.7×105J； （2）其功率是4500W。 【点评】此题考查热机中压力、功、功率的计算。在计算功率时要注意功和时间的对应关系。 考点卡片 1．比较做功的快慢 【知识点的认识】 比较做功的快慢有三种方法，. （1）在时间相同的情况下，比较做功多少，所做的功越多，做功越快； （2）在做功相同的情况下，比较时间长短，时间越长，做功越慢； （3）比较做功与时间的比值，比值越大，做功越快 【命题方向】 在相同时间内给出做功的多少或完成相同的功根据时间的长短判断功率大小； 例：如图所示，两位同学进行搬物体比赛，比较甲、乙两图可知： 　在做功相同时，所用时间越少，做功越快，功率越大　。比较丙、丁两图可知：　在相同时间内，所做的功越多，做功越快，功率越大　。 分析：判断物体做功快慢有两种方法： ①做相同的功，比较时间的长短，用时越长，做功越慢； ②在相同的时间内，比较做功的多少，做功越多，做功越快。 解析：解：甲、乙两图中两位同学将同样的重物提升相同的高度，根据W＝Gh可知，做功相同，但男同学用的时间少，男同学做功快，由此可知，在做功相同时，所用时间越少，做功越快，功率越大； 丙、丁两图中两位同学将不同的重物提升相同的高度，根据W＝Gh可知，做功不同，男同学做功多，两位同学用的时间相同，说明男同学做功快，由此可知，在相同时间内，所做的功越多，做功越快，功率越大。 故答案为：在做功相同时，所用时间越少，做功越快，功率越大；在相同时间内，所做的功越多，做功越快，功率越大。 点评：解答此题需知识：做功的快慢与做功的多少和做功的时间有关，判断做功快慢应采用控制变量法。 【解题方法点拨】 判断做功快慢应采用控制变量法，控制做功多少或者时间长短一定。 2．功率的计算 【知识点的认识】 （1）功率：在物理学中，功与做功所用时间之比叫做功率。功率是表示物体做功快慢的物理量。 （2）功率的公式：P＝（其中P表示功率，W表示功，t表示时间） （3）计算功率的另一个公式：P＝Fv，即物体在拉力F的作用下，以速度v沿拉力的方向做匀速直线运动，则拉力F所做功的功率可表示为Fv．（其中F表示物体所受的拉力，v表示物体运动的速度） a．推导：由P＝，联立W＝Fs，得P＝＝＝Fv。 由该公式可知：在功率P一定时，力F与速度v成反比。 b．应用：当汽车上坡时，司机采取换挡的办法，减小速度，以获得较大的牵引力。 【命题方向】 考查功率的计算题，常结合功、速度、效率等其他知识综合考查学。 例：我国自主研发的5G新能源无人驾驶拖拉机，标志着我国农业自动化迈出了新的一步。在某次耕作时，该拖拉机在平直公路上匀速行驶600m用时60s，匀速行驶过程中受到阻力为600N。求： （1）拖拉机的速度； （2）拖拉机牵引力做的功； （3）拖拉机做功的功率。 分析：（1）根据v＝得到在平直公路上行驶过程中，拖拉机的速度； （2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，由二力平衡条件可知牵引力的大小，根据W＝Fs得到该拖拉机牵引力做的功； （3）根据P＝得到拖拉机做功的功率。 解析：解：（1）拖拉机的速度为： ； （2）该拖拉机在平直公路上匀速行驶，处于平衡状态，牵引力和阻力是平衡力，牵引力的大小：F＝f＝600N， 发动机的牵引力做功：W＝Fs＝600N×600m＝3.6×105J； （3）拖拉机做功的功率为： P＝＝＝6×103W。 答：（1）拖拉机的速度为10m/s； （2）拖拉机牵引力做的功为3.6×105J； （3）拖拉机做功的功率为6×103W。 点评：本题考查速度、做功、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。 【解题方法点拨】 （1）功率的定义式是指平均功率，即在t时间内的平均功率，而不是某一时刻的瞬时功率。 （2）功率的定义式P＝可以变形为：W＝Pt和t＝，可分别用于求功和时间。当P一定时，W与t成正比，则＝；当W一定时，P与t成反比，则＝；当t一定时，W与P成正比，则＝。 （3）利用公式P＝Fv时要注意以下几点：a．拉力F必须是恒力，且物体运动的速度应不变；b．计算时，v的单位必须用m/s，这样算出的功率单位才是w；c．速度v跟拉力F必须对应，即v必须是受到拉力的物体在拉力的方向上移动的速度。在解决一些有关运动物体的功率问题时，应用此公式解题会更简便。 3．重力势能大小与高度的关系 【知识点的认识】 重力势能的大小与物体的质量和高度有关；物体的质量越大，位置越高，它具有的重力势能就越大。 【命题方向】 分析高度和质量的变化，来判断重力势能的变化。 例：下列各项运动的物体，其势能一定增加的是（　　） A.在平直公路上匀速行驶的汽车 B.竖直匀速下降的降落伞 C.匀速上坡的自行车 D.匀速下坡的摩托车 分析：影响重力势能大小的因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。 解析：解：A、在平直公路上匀速行驶的汽车，质量和高度不变，重力势能不变； B、竖直匀速下降的降落伞，质量不变，高度减小，重力势能减小； C、匀速上坡的自行车，质量不变，高度增加，重力势能增加； D、匀速下坡的摩托车，质量不变，高度减小，重力势能减小。 故选：C。 点评：掌握影响重力势能大小的因素，能利用影响重力势能大小的因素分析判断生活中的实例。 【解题方法点拨】 解题的关键是判断物体高度和质量的变化。 4．机械能的概念 【知识点的认识】 （1）动能和势能之和称为机械能。 动能和势能都属于机械能，动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量，动能和势能是机械能的两种表现形式。 （2）大小：物体具有的机械能是指动能和势能的总和。 【命题方向】 考查机械能的概念；机械能的大小判断。 例：洒水车匀速洒水过程中，洒水车的（　　） A.动能不变 B.势能不变 C.机械能变小 D.机械能不变 分析：（1）动能大小的影响因素：质量、速度。质量越大，速度越大，动能越大； （2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度。质量越大，高度越高，重力势能越大； （3）机械能＝动能+势能。 解析：解：洒水车在平直街道上，高度为零，所以重力势能为零，不变；由于洒水，质量就小，速度不变，所以动能变小；因为机械能＝动能+势能，所以机械能变小。 故选：C。 点评：本题考查了动能和重力势能的概念及影响其大小的因素，属于基本内容。在判断动能和重力势能的大小时，要注意看影响动能和重力势能大小的因素怎么变化。 【解题方法点拨】 机械能的大小可能是物体的动能与势能的和，可能全部都是物体的动能，也可能全部是物体的势能，在分析机械能的大小时，应该综合考虑动能、重力势能和弹性势能。 5．机械能的守恒 【知识点的认识】 机械能守恒：如果只有动能和势能的相互转化，机械能的总和不变，或者说，机械能是守恒的． 做功角度：只有重力或弹力做功，无其它力做功；其它力不做功或其它力做功的代数和为零；系统内如摩擦阻力对系统不做功． 能量角度：首先只有动能和势能之间能量转化，无其它形式能量转化；只有系统内能量的交换，没有与外界的能量交换． 【命题方向】 考查机械能在什么情况下守恒是中考命题的方向。 例：一小球被抛出后，在空中的运动轨迹如图。忽略空气阻力，根据小球运动轨迹及物理知识，下列说法正确的是（　　） A.小球被抛出后继续运动，是由于惯性 B.小球在空中仅受重力，机械能不守恒 C.小球从最高点下落时，运动状态不变 D.小球在最高点时，速度为零，动能为零，但重力势能不为零 分析：（1）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性，惯性是物体的一种属性； （2）地面附近的物体受到重力的作用。 （3）影响动能的影响因素是物体的质量和物体运动的速度，影响重力势能的因素是物体的质量和物体的高度，其中动能和势能统称为机械能。在分析各个能量的变化时，根据各自的影响因素进行分析。 解析：解：A、小球出手之前，和手一起运动，抛出的小球，不再受到手的推力，由于惯性保持原来的运动状态，继续前进。故A正确； BC、忽略空气阻力，抛出后的小球在空中运动时机械能守恒，仍然受到重力的作用，而竖直方向加速下降，做曲线运动，故运动状态改变。故BC错误； D、由于具有惯性，最高点有水平方向的速度，故动能不为零，故D错误。 故选：A。 点评：此题考查惯性、重力、动能和重力势能的大小变化，关键是知道不计空气阻力时，机械能没有转化为内能，机械能守恒。 【解题方法点拨】 机械能守恒必须是只有动能与势能的转化，只有在不计摩擦、空气阻力时才会守恒，只有在太空中飞行的卫星不受空气阻力，机械能真正守恒． 6．扩散现象 【知识点的认识】 （1）扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象．进入鲜花店时，香气扑鼻而来，长时间堆放煤的墙角，墙皮内部会变黑，把冰糖放入水中，过段时间水会变甜等现象都是扩散现象，扩散现象表明分子在不停地运动着．气体、液体、固体之间均能发生扩散现象． （2）扩散现象与温度的关系：温度越高，扩散现象越明显． 在两个相同的烧杯中，分别装半杯凉水和半杯热水，用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水，结果热水中的红墨水扩散得快，这是因为装热水的杯子中水温高，分子运动快，所以水先变红，这实际上说明了分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈． 【命题方向】 理解生活中常见的扩散现象，用扩散知识解释常见现象的成因。 例：爆炒辣椒时，周围的人很快就察觉有辣味，这是　扩散　现象，起锅冷却后闻到的辣味就变淡了很多，说明这种现象的剧烈程度随温度的降低而　减弱　。 分析：不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 解析：解：爆炒辣椒时，周围的人很快就能闻到辣椒的香味，这是扩散现象，扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 起锅后，辣椒的温度降低了，周围的人闻到的辣味就变淡了很多，说明辣椒分子的无规则运动与温度有关，温度越高辣椒分子的无规则运动越剧烈，温度降低后辣椒分子的无规则运动的剧烈程度减弱。 故答案为：扩散；减弱。 点评：此题考查了分子动理论在生活中的应用，属于基础知识，是一道基础题。 【解题方法点拨】 （1）对扩散现象要这样理解，扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间是不能发生扩散现象的，不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的，扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质．气体、液体和固体之间都可以发生扩散，而且不同状态的物质之间也可以发生扩散． （2）易错点：扩散现象是指分子的运动，但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分，如在阳光下看到的灰尘飞扬，是固态颗粒运动，而不是分子的无规则运动，故这个现象不是扩散现象． 7．分子间作用力的现象 【知识点的认识】 （1）铅块粘合现象：‌当两个大小不同的铅块表面被锉平、‌刮净后，‌挤压在一起，‌即使手离开后，‌大铅块仍然紧紧粘在小铅块上而不脱落。‌说明分子间存在引力。 （2）利用针筒抽取半筒水，将针筒内空气挤出，堵住筒嘴，然后用力推活塞。‌水不容易被压缩，说明分子间存在斥力。 【命题方向】 考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：如图所示，将两个表面光滑的铅块互相紧压，它们会粘在一起，很难被拉开，这说明分子之间存在　引力　，用针筒抽取半筒水，用手指抵住针筒口，然后用力推入活塞，发现水　不容易　（选填“容易”或“不容易”）被压缩，说明分子间存在　斥力　。 分析：分子间存在相互作用的引力和斥力，当分子间的距离大于平衡距离时，表现为引力；分子间的距离小于平衡距离时，表现为斥力。 解析：解：表面干净的铅压紧，两块铅表面分子的距离大于平衡距离，表现为引力； 用针筒抽取半筒水，用手指抵住针筒口，然后用力推入活塞，发现水不容易被压缩，此时，水分子间的距离小于平衡距离，表现为斥力。 故答案为：引力；不容易；斥力。 点评：本题考查了分子间的作用力，属于基础题。 【解题方法点拨】 分子之间作用力，引力斥力分彼此。引力斥力同存在，和谐相处皆欢喜。 8．做功改变物体的内能 【知识点的认识】 做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 【命题方向】 考查做功改变物体的内能的概念，以及现象。 例：下列事例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A.冬天用热水袋暖手 B.两手相互摩擦发热 C.冬天室内用电炉取暖 D.用火炉烧水 分析：知道改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。 解析：解：A、冬天，用热水袋暖手，手的温度升高，是通过热传递改变了物体的内能，故A不符合题意； B、两手相互摩擦，手的温度升高，是手克服摩擦力做功，属于做功改变物体的内能，故B符合题意； C、冬天室内用电炉取暖，温度升高，是通过热传递改变了物体的内能，故C不符合题意； D、用火炉烧水，水的温度升高，是水吸收了热量，属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。 故选：B。 点评：此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目。 【解题方法点拨】 做功改变物体的内能的实例： 钻木取火；搓手取暖；磨刀；折铁丝；用打气筒打气筒壁变热；水蒸气将壶盖顶起；打开易拉罐盖时，上面出现白雾；电炉丝通电后发热。 9．热机的定义与种类 【知识点的认识】 （1）定义：利用内能做功（将内能转化为机械能）的机械称为热机。 （2）分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 （3）热机工作时的能量转化： 燃烧的化学能→内能→机械能。 【命题方向】 考查热机的概念，判断机械是否属于热机，通常以概念为主。 例：关于热机，下列说法正确的是（　　） A.蒸汽机不属于热机 B.柴油机的效率能达到100% C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 分析：（1）利用内能做功的机器属于热机； （2）热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失； （3）物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动； （4）四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，由进气门、排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；其中压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能。 解析：解： A、蒸汽机属于热机，故A错误； B、因为额外功和热量散失是不可避免的，所以无论怎样改良，柴油机的效率也不可能达到100%，故B错误； C、汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象，故C正确； D、内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，故D错误。 故选：C。 点评：本题主要考查了对热学中一些基本规律或现象的理解，有一定的综合性，但总体难度不大。 【解题方法点拨】 判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机。 10．内燃机的四个冲程 汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图． ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸． ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高． ③做功冲程：在压缩冲程末尾，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． ④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸． 11．汽油机与柴油机的异同 【知识点的认识】 【命题方向】 考查汽油机与柴油机的异同，常以选择题的形式进行概念辨析。 例：柴油机与汽油机的区别，下列叙述错误的是（　　） A.构造，柴油机汽缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞 B.柴油机吸气冲程中吸入汽缸中的是柴油和空气的混合物 C.柴油机效率比汽油机高 D.使用柴油机比汽油机经济，但是比较笨重 分析：从热机效率、工作原理和构造上综合分析柴油机和汽油机的相同点和不同点，即可得出答案。 解析：解：A、汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是和喷油嘴，故A项正确； B、柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故B项说法错误； C、由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，此项说法正确； D、柴油机比汽油机的效率高，但不如汽油机轻便，故此项说法正确； 故选：B。 点评：此题是一道关于汽油机和柴油机的比较应用题，解答时需要学生掌握好汽油机和柴油机的主要不同点。 【解题方法点拨】 汽油柴油机异同，关键先看气缸顶，汽油机用火花塞，柴油机用喷嘴油，汽油压末塞点火，柴油压末喷油雾。 12．内燃机工作循环的计算 【知识点的认识】 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。 13．做功的次数 【知识点的认识】 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。 【命题方向】 考查做功次数的计算。 例：汽车不但要“吃油”，也要“喝水”用水冷却汽车发动机是因为水的　比热容　大，在发动机开始工作一段时间后，水箱中水的温度会升高，这是用　热传递　的方法改变了水的内能，一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒做功　30　次，如图所示的汽油机正处于　做功　冲程，此冲程中气缸内气体的内能　减小　（填“增大”或“减小”）。 分析：（1）用水冷却发动机，区别于其他液体的关键，就是其在同样吸热升高到相同温度时，可以吸收更多的热量，即要从比热容的角度考虑。 （2）改变物体内能的方法有做功和热传递。 （3）飞轮每转动一转活塞往返一次，两个冲程。由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。 解析：解：水的比热容大，在同等情况下（同质量的液体、升高相同的温度）水吸收的热量多，用做发动机的冷却正好利用这一点；发动机工作时，会产生热量，通过热传递的方式将内能转移给水； 一台单缸四冲程汽油机，飞轮每转动2周，就完成4个冲程，对外做功一次；飞轮转速是3600r/min，即每分钟做功1800次，那么每秒钟做功30次； 如图，进气门和排气门都是关闭的，火花塞放电，活塞下行，可以判断是做功冲程，做功冲程中内能转化为机械能，故内能减小。 故答案为：比热容；热传递；30；做功；减小。 点评：此题考查知识较全面；涉及到热学的诸多方面；对物理概念的认识和对热机的工作过程的理解是解决此题的关键。 【解题方法点拨】 转数与做功次数和工作循环的个数的关系： 一个工作循环＝四个冲程＝曲轴、飞轮转动两周＝活塞往复运动两次＝对外做功一次＝两次能量转化 14．冲程的个数 【知识点的认识】 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。 【命题方向】 考查冲程个数的计算。 例：科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星。在推离过程中能的转化方式，与四冲程内燃机的　做功　冲程的能量转化方式相同。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。 分析：（1）四冲程内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲程将内能转化为机械能； （2）四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。 解析：解：可燃气体燃烧时产生大量的内能，内能转化为机械能，从而将地球推离木星；而四冲程内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以在推离过程中能的转化方式，与四冲程内燃机的做功冲程的能量转化方式相同； 单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min＝20r/s，即汽油机的飞轮每秒转20圈，由于四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1s内完成40个冲程。 故答案为：做功；40。 点评：本题考查内燃机工作过程中的能量转化、燃料燃烧过程中的能量转化以及热机的有关计算，是一道基础题。 【解题方法点拨】 转数与做功次数和工作循环的个数的关系： 一个工作循环＝四个冲程＝曲轴、飞轮转动两周＝活塞往复运动两次＝对外做功一次＝两次能量转化 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$