2025年中考物理寒假强基训练：改变世界的热机

2025年中考物理寒假强基训练：改变世界的热机 一、单选题 1．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，人类的现代生活已越来越离不开各种热机，热机从根本上改变着我们的世界。关于热机的效率，下列说法正确的是（　　） A．热机消耗的燃料越多，效率就越低 B．热机所使用的燃料热值越大，效率就越高 C．热机做的有用功越多，效率就越高 D．热机所做的有用功与燃料完全燃烧放出的热量之比越大，效率就越高 2．汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）    A．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 D．冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 3．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． 4．下列对热学知识进行的归纳总结中，正确的是 A．下滑时通过做功增加了物体内能 B．空气推动塞子时内能增加 C．海边昼夜温差小是因为水的比热容小 D．小蒸汽轮机利用机械能转化成内能来工作 5．随着人民生活水平的不断提高，小汽车已进入了千家万户。如图是一款四冲程汽油机工作的一个冲程，下列有关说法中正确的是（    ） A．该冲程是将机械能转化为内能 B．该冲程是靠飞轮的惯性来完成的 C．若汽油机飞轮转速为1800r/min,则1s内对外做功30次 D．该冲程是通过做功的方式来改变汽缸内物质内能的 6．下列关于分子热运动和内能的说法正确的是（　　） A．零下10℃的冰块内没有内能 B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容大 C．汽油机压缩冲程中内能转化为机械能 D．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力 二、填空题 7．如图所示是 （选填“汽油”或“柴油”）机，在这冲程进气门和排气门都闭合，缸内气体被 。 8．一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒钟对外做功 次；如图所示的汽油机，该冲程中燃气的内能 （选填“增加”“减小”或“不变”）。 9．酒精的比热容是2.4×103J/(kg·℃)，把酒精烧掉一半，剩余酒精的比热容是 J/(kg·℃)，酒精的热值 （填“减少、不变或变大”）． 10．北方冬季楼房中的暖气用水做介质，是利用了水的 的特性。质量为1t的热水放出2.1×108J热量后温度降低 ℃。若不考虑热量散失，提供这些热量需要完全燃烧 kg的天然气。[c水=4.2×103J/(kg∙℃)，q天然气=4.2×107J/kg] 11．某单缸四冲程汽油机工作状态如图所示，是 冲程；若飞轮的转速为1800r/min，该汽油机每秒共完成 个冲程；汽油机散热常用水作为冷却剂，这是利用了水的 较大的性质。    三、实验题 12．小柯同学设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并记录了杯中水的温度（见下表）。 项目 燃料燃烧前 燃料完全燃烧后 甲杯水温/℃ 25 37 乙杯水温/℃ 25 31 (1)为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两套装置中一些相同的量，主要有：加热时间、水的 和水的 ，油灯中煤油和菜籽油的质量等。 (2)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是 。 (3)根据上表数据，利用公式Q吸=cm(t-t0)可计算出加热一段时间水吸收的热量。小柯同学想要通过实验知道菜籽油的热值，他还需要在实验前用天平测出烧杯中水的质量，并测出这段时间内消耗菜籽油的质量，通过计算得出菜籽油的热值。你认为他的计算结果与真实值相比会 （选填“偏大”“偏小”或“相等”），原因是 。 四、简答题 13．提高热机效率具有哪些积极意义？（答出两条即可） 14．如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题： （1）爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同? （2）请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小? 15．近几年来，我国大力推广新能源汽车，2018年5月21日上午，湘潭市开始发放新能源汽车专用号牌。某款电动汽车（如图）以60km/h的速度匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，耗电6.48×107J，请解答下列问题： （1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少 ； A．噪声污染  B．大气污染  C．光污染  D．水污染 （2）牵引力所做的功是多少 ？ （3）上述行驶过程中，电动车的效率是多少 ？ （4）有一款与它外形，重力均相同的汽油车，在相同路面上以60km/h的速度行驶80km，其效率为25%。需要消耗多少汽油 ？（q汽油=4.5×107J/kg） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D C C A ABD D 1．D 【详解】A．热机消耗的燃料多，即放出的热量多，但不知道有用功，因此效率不一定低，故A错误； B．热值大的燃料只能在燃烧时提供更多的热量，无法提高热机的效率，故B错误； C．热机做的有用功越多，但总功不知道，有用功与总功的比值就不确定，因此效率不一定高，故C错误； D．热机的效率指的是热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，效率就越高，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】AD．燃料的热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，因此汽油机工作时汽油没有完全燃烧，汽油的热值不变，同时冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，燃料的热值也不变，故AD错误； B．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由图可知，输出有用机械能所占比例为 100%-36%-30%-6%=28% 即该汽油机的效率为28%，故B错误； C．两个气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高，故C正确。 故选C。 3．C 【详解】A．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故A不符合题意； B．两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程燃料燃烧时，化学能转化为内能，然后对外做功时内能转化为机械能，故C符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故D不符合题意。 故选C。 4．A 【详解】A．小孩从滑梯上滑下来，摩擦生热，机械能转化成内能，做功改变了物体的内能．该选项说法正确； B．瓶内气体膨胀对瓶塞做功，内能减小，转化成瓶塞的机械能，该选项说法错误； C．水的比热容大，同样受冷或受热时温度变化小，该选项说法错误； D．蒸汽轮机利用蒸汽的内能做功，是内能转化成机械能，该选项说法错误．故选A． 考查了做功改变内能，水的比热容，能量之间的转化． 5．ABD 【详解】AB．由图可知，汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，将机械能转化为内能，该冲程是靠飞轮的惯性来完成的，该冲程气缸内物质的内能增大，是通过做功的方式实现的，故ABD正确； C．飞轮转速是1800r/min =30r/s，表示每秒飞轮转动30圈，则该汽油机1s完成15个工作循环，对外做功15次，故C错误。 故选ABD。 6．D 【详解】A．一切物体都具有内能，零下10℃的冰块内也有内能，故A错误； B．沙漠中昼夜温度变化大是因为沙石的比热容比水小，吸收或放出相同热量，沙石变化的温度比水大，故B错误； C．汽油机压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能，故C错误； D．分子间同时存在吸引力和排斥力，固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故D正确。 故选D。 7． 汽油 压缩 【详解】[1][2]柴油机和汽油机的构造不同：柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞；由图可知，内燃机顶部有火花塞，是汽油机，两个气门关闭，且活塞向上运动，所以为压缩冲程。 8． 20 增加 【详解】[1]根据汽油机“四冲程两转一做功”可知，该汽油机每秒对外做功次数为 [2]如图所示，进气与排气阀门均关闭，活塞向上运动，则为压缩冲程，燃气被压缩，机械能转化为内能，则燃气的内能增加。 9． 2.4×103J/kg.0C 不变 【详解】解答：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量体积以及是否完全燃烧都无关．1kg的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容．比热容是物质的一种特性，与物体的质量、体积、吸热的多少、温度的高度均无关．只与物质的种类和物体的状态有关．所以把酒精烧掉一半,剩下酒精的比热容将不变,仍为2.4×103J/(kg⋅℃) ，酒精的热值不变． 10． 比热容较大 50 5 【详解】[1]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，取暖效果好，所以北方楼房中的“暖气”用水作为介质。 [2]由Q放=cmΔt得，水降低的温度为 [3]不考虑热量散失，由Q放=mq得需要完全燃烧天然气的质量 11． 压缩 60 比热容 【详解】[1]如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞向上运动，可以判断这是压缩冲程。 [2]飞轮转速是1800r/min即30r/s，因一个工作循环飞轮转2r，经历4个冲程，所以汽油机1s经历60个冲程。 [3]因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂。 12．(1) 质量 初温 (2)煤油 (3) 偏小 见解析 【详解】（1）[1][2]根据控制变量法的思想可知，实验时应控制两套装置中相同的量为加热时间，水的质量，水的初温等。 （2）甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由 可知末温高的温度变化量大，所以吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由 可知水温上升高的，对应的燃料的热值较大，即煤油的热值大。 （3）[1][2]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。 13．见解析 【详解】答：热机的效率是热机性能的重要指标，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少污染。 14．（1）汽油机做功冲程；（2）见详解 【详解】（1）氢气爆炸实验中，将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的机械能，与汽油机做功冲程相同。 （2）由于纸杯具有惯性将保持原来的运动状态不变，由于在竖直方向上受到重力的作用和纸杯在上升的过程中将动能转化为重力势能，高度增大，重力势能增大，动能减小，速度越来越小。 15． B 5.76×107J 88.9% 5.12kg 【详解】解：（1）电动汽车行驶中不消耗化石能源，减少排放二氧化氮、一氧化碳等气体污染物，所以主要是为了减少空气污染，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （2）电动汽车匀速行驶了80km所受的牵引力为720N，牵引力所做的功 W=Fs=720N×80×103m=5.76×107J （3）电动车消耗的电能W电=6.48×107J，则电动车的效率 （4）汽油车和电动汽车重力相同，在相同的路面上匀速行驶，受到的摩擦力相同；而受到的牵引力和摩擦力是一对平衡力，大小相等；则受到的牵引力相同，行驶相同的路程，牵引力做的有用功相等，由可得，消耗汽油完全燃烧释放的热量 由Q放=mq可得，要消耗汽油的质量 答：（1）我国大力推行电动汽车，主要是为了减少大气污染； （2）牵引力所做的功是5.76×107J； （3）电动车的效率是88.9%； （4）需要消耗5.12kg的汽油。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$