3.7 热机能量的转化与守恒-【一战成名新中考】2025江西中考物理·一轮复习·分层作业本（练册）

分层作业本·江西物理 模 块 三 热 学 命题点 7　 热机　 能量的转化与守恒 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　考向 1 热机及其四冲程的理解(2022. 14; 2019. 13;2017. 12) 1. (2024 扬州)家用燃油汽车的发动机主要是汽油 机,下列说法正确的是 ( B ) A. 汽油机的效率能达到 100% B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C. 汽油机的一个工作循环中,对外做功 4 次 D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 2. (2019 江西 3 题 3 分)如图所示,是小普同学跟爷 爷学习气功的四个基本动作,由此他联想到热 机的四个冲程,以下与做功冲程最相似的是 ( C ) 3. (2023 泸州节选)塑料瓶是一种常见的生活物 品,空塑料瓶可以做许多物理小实验. 在安全 情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内 打入空气,如图所示. 随着瓶内气压增加,气体 内能增大,这是通过　 做功　 方式改变瓶内气 体内能. 当气压达到一定程度时,瓶盖飞出,这 一过程与内燃机　 做功　 冲程的能量转化情 况相同. 第 3 题图 　 　 　 第 4 题图 4. 为了解释粉尘爆炸,专业人员进行了模拟实 验:如图所示,在无盖小筒里放入干燥面粉,点 燃蜡烛,用筒盖盖住大筒,向小筒内鼓入空气, 使面粉弥漫在大筒内,面粉迅速被点燃引发爆炸, 把筒盖冲起. 面粉燃烧时将　 化学　 能转化成内 能,筒盖被冲起的过程与汽油机的　 做　 　 　 冲程能量转化情况相同. 5. 古代科技 早在宋朝我国就发明了如图所 示的“走马灯”,它的原理是空气被蜡烛加热, 形成上升气流,推动灯顶上的叶片带动画面转 动. 下列说法中正确的是 ( C ) A. “走马灯”的能量转化与汽油机的压缩冲程 能量转化相同 第 5 题图 B. “走马灯”中空气温度升高是 通过做功实现的 C. 热空气对叶片做功后温度会 降低 D. 蜡烛燃烧过程中内能增大 6. 如图是兴趣小组用数字温度计完成趣味实验 情景,将测温探头置于注射器内并密封,缓慢 向左推动活塞并观察温度计示数变化. 关于此 过程说法正确的是 ( D ) 第 6 题图 A. 温度计示数变小 B. 注射器内气体的热量增加 C. 通过热传递改变气体内能 D. 能量转化与热机压缩冲程相同 7. (2022 广州)下列选项可能符合汽车热机能量流 向的是 ( D ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 03 分层作业本·江西物理 模 块 三 热 学 8. (2024 广安改编)(多选)内燃机的发明是第二次 工业革命中应用技术领域的一项重大成就. 如 图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意 图,若该汽油机的效率为 30%,飞轮每分钟转 动 1 800 圈(q汽油 = 4. 6×107J / kg),则下列说法 正确的是 ( AB ) 第 8 题图 A. 图中所示冲程是压缩冲程 B. 若该汽油机完全燃烧 5 kg 汽油, 则汽油机做的有用功为 6. 9×107 J C. 该汽油机在 1 s 内做功 30 次 D. 汽油机消耗的燃料越少,效率一 定越高 考向 2 能量的转化与守恒(2023. 11;2020. 8) 9. (2024 甘肃改编)国产新型电动汽车具有各种 “超能力”,其中“能量回收装置”是在踩下制 动踏板时,通过对电路的控制,使驱动电动机 变为发电机,以发电机发电产生的阻力来制 动,此时,将　 机械　 　 能转化为电能,再将电 能转化为　 化学　 　 能储存在蓄电池里. 有人 认为,只要不断改进,这种汽车就可以一边行 驶,一边发电,永远运动下去,这种观念违背了 　 能量守恒定律　 . 10. (2024 青海)航天员舱外航天服配有风扇系统 和无线电系统. 手套上有平面镜,可以随时察 看自己身上的各种开关,手心部位有颗粒状 橡胶;头盔两侧各有一个照明灯,方便航天员 在舱外工作. 电风扇工作时,电能主要转化为 　 机械　 能. 航天员与地面通过 　 电磁波 　 (选填“电磁波”或“超声波”)进行联系. 11. 瀑布从高峰倾泻而下,驱动发电机转动发电, 在此过程中,能量转化的顺序为 ( B ) A. 动能→重力势能→电能 B. 重力势能→动能→电能 C. 电能→重力势能→动能 D. 重力势能→电能→动能 12. (多选)如图所示是“混合动力汽车”的原理结 构示意图,它是使用多种能源作为动力的道 路车辆. 下列关于其工作时能量转化的说法 中正确的是 ( D ) 第 12 题图 A. 给汽车充电时,电能转化为化学能 B. 汽油发动机的做功冲程是将机械能转化为 内能 C. 发电机工作时将内能转化为电能 D. 电动机工作时将电能转化为机械能 13. (2023 广州)某路灯照明系统的太阳能电池白 天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上 蓄电池对路灯供电,对下图方框中能量形式 判断正确的是 ( C ) 第 13 题图 A. 甲是“电能” B. 乙是“太阳能” C. 丙是“电能” D. 丁是“机械能” 14. 跨学科实践 (2024 山西改编) (多选)近年 来风能和太阳能发电逐渐增多. 为增加供电 稳定性,需要储能系统进行调节. 研究发现可 利用“深井拉铁”技术储存电能,还能实现废 旧矿井的再利用. 如图所示,用电低峰时,电 动机利用多余电能将重物提升至高处;用电 高峰时,重物下降带动发电机发电. 下列说法 正确的是 ( D ) 第 14 题图 A. 风能和太阳能都属于可再生能源 B. 用电低峰时,重物上升,机械能转化为电能 C. 用电高峰时,重物下降,电能转化为机械能 D. 重物质量一定,井越深,能储存的电能越多 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 13 参考答案·江西物理 分 层 作 业 本 5. 热传递　 隔热性好　 6. B　 7. D　 8. B 命题点 6　 比热容、热值的理解与相关计算 1. D　 2. 比热容　 油　 3. D　 4. C　 5. C 6. 6. 72×105 　 0. 016　 热传递　 不变　 7. 一次　 7% 8. 2. 52×104 　 1. 4×103 9. D　 【解析】结合图像,对选项逐个分析:0 ~ t1 时间内,物 质吸收的热量可以用公式 cmΔt 来求解,但是 t1 ~ t2 处于 熔化阶段,温度不变、持续吸热,故不可以用该公式求解, 故 A 错误;t2 ~ t4 时间段内,物质均处于液态,比热容不 变,故 B 错误;只有同一热源加热时,相等时间内吸收热 量才能相等,停止加热后单位时间的放热量,与加热时单 位时间的吸热量并不相同,因此不可以用该比例式求解, 故 C 错误;物质在 t5 ~ t6 和 0 ~ t1 时间段内,均处于固态, 因此比热容相等,故 D 正确,故选 D. 10. 解:(1)0. 06 m3 的天然气完全燃烧放出的热量: Q放 =Vq天然气 = 0. 06 m3 ×4×107 J / m3 = 2. 4×106 J; (2)水吸收的热量: Q吸 =ηQ放 = 70%×2. 4×106 J = 1. 68×106 J; (3)由 Q吸 = cm( t- t0 ) 可得,密闭的锅内水烧开时的温 度: t = Q吸 c水 m + t0 = 1. 68×106 J 4. 2×103 J / (kg·℃ ) ×5 kg + 22 ℃ = 102 ℃ . 11. 解:(1)由 ρ= m V 可知,水的质量: m水 = ρ水 V水 = 1. 0×103 kg / m3 ×2×10﹣3 m3 = 2 kg; (2)水吸收的热量: Q吸 = c水 m水(t-t0)= 4. 2×103 J / (kg·℃)×2 kg×(100 ℃-25 ℃ )= 6. 3×105 J; (3)丁烷气体完全燃烧放出的热量: Q放 =mq= 2. 5×10 -2 kg×4. 8×107 J / kg = 1. 2×106 J; 卡式炉的加热效率: η= Q吸 Q放 ×100% = 6. 3×105 J 1. 2×106 J ×100% = 52. 5%. (4)燃料不能完全燃烧,而且加热过程中有热量的损失, 使得卡式炉加热效率不高. 12. 1. 68×105 　 2. 4×105 　 13. 41 14. 解:(1)汽车平均速度: v= s t = 360 km 4 h = 90 km / h. (2)消耗汽油的质量: m= ρV= 25 L×0. 8×103 kg / m3 = 20 kg; 燃烧释放的热量:Q = qm = 4. 5 × 107 J / kg × 20 kg = 9 × 108 J. (3)汽车发动机做的机械功: W=Pt= 25 kW×4 h = 100 kW·h = 3. 6×108 J; 发动机的机械效率:η = W Q × 100% = 3. 6×108 J 9×108 J × 100% = 40%. 15. 解:(1)年发电量: W= 9000 万度= 9×107 kW·h, 根据题意可得该风电场年发电时间: t= W P = 9 ×107 kW·h 5×104 kW = 1. 8×103 h; (2)电能:W= 9×107 kW·h = 9×107 ×3. 6×106 J = 3. 24× 1014 J, 煤燃烧放出的热量:Q放 = W η = 3. 24 ×1014 J 40% = 8. 1×1014 J, 则需要完全燃烧煤的质量: m= Q放 q = 8. 1 ×1014 J 3. 0×107 J / kg = 2. 7×107 kg = 2. 7×104 t. 16. 【证据与解释】(1)电　 内　 (2)没有控制两种液体的质 量相同　 (3)加热时间　 (4)A　 比热容　 【交流】A 命题点 7　 热机　 能量的转化与守恒 1. B　 2. C　 3. 做功　 做功　 4. 化学　 做功 5. C　 6. D　 7. D 8. AB　 【解析】由图可知:活塞向上运动,进气门和排气门 都关闭,因此是压缩冲程,故 A 正确;完全燃烧 5 kg 的汽 油放出的热量:Q放 =mq= 5 kg×4. 6×107 J / kg = 2. 3×108 J, 由 η= W有用 Q放 可得,有用功 W有用 =Q放 η = 2. 3×108 J×30% = 6. 9×107 J,故 B 正确;曲轴每转两圈对外做功一次,所以 1 min 转动 1 800 圈,要做功 900 次,则该汽油机在 1 s 内 做功:900 次 / 60 s = 15 次 / s,故 C 错误;热机消耗的燃料 越少,其做的有用功也可能少,但其效率也不一定越高, 故 D 错误,故选 AB. 9. 机械　 化学　 能量守恒定律　 10. 机械　 电磁波　 11. B 12. AD　 13. C　 14. AD ☆热学课外实验 1. (1)37　 (2)①1. 88　 ②2　 ③22　 (3)内 (4)汽车方向盘选用天然皮革制作 【解析】(2)①装置甲中透过面料 1 的水蒸气质量为 m1 - m2 = 225. 00 g-223. 12 g = 1. 88 g;②装置乙中透过面料 2 的水蒸气质量为 m1 ′-m2 ′ = 235. 00 g-232. 68 g = 2. 32 g; 面料 1 的透水汽性为 1. 88×103 mg 40 cm2 ×0. 5 h = 94 mg / (cm2 ·h); 面料 2 的透水汽性为 2. 32×103 mg 40 cm2 ×0. 5 h = 116 mg / ( cm2 ·h); 因此面料 2 的透水汽性更大;③两种面料的透水汽性之差 为 116 mg / (cm2·h)-94 mg / (cm2·h)= 22 mg / (cm2·h). 2. 【问题】瓶中水的多少　 【证据】环境温度　 【解释】(1)水 降低的温度　 (2)好　 【交流】(1)实验次数太少,不能得 出普遍规律　 (2)热传递　 (3)D 3. 【猜想与假设】停表　 【设计与进行实验】(2)不同　 相同 【分析与论证】有关　 【评估与交流】 (1)时间　 (2)环境 温度　 【拓展】功率 4. (1)吸　 (2)热胀冷缩　 取出读数时,温度计的示数较稳定 (3)错误　 多次测量减小误差　 (4)减缓　 中层近门处 5. 【证明】(1)热传递　 用燃气烧水　 (2)增大　 压缩 【解释】B　 【交流】不与　 不同 模块四　 力 学 大单元 1　 机械运动　 力　 运动和力 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 3