2025年中考物理强基训练：改变世界的热机

2025年中考物理强基训练：改变世界的热机 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．如图表示的是四冲程汽油机工作循环中的 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．我国发射的长征系列运载火箭常用液态氢作燃料，是因为液态氢 A．它的比热容较大 B．它的密度大 C．它的体积小 D．它的热值大 3．一台四冲程内燃机1s完成了100个冲程，则该内燃机（　　） A．在1s时间内做了100次功，飞轮的转速为1500r/min B．在1s时间内做了50次功，飞轮的转速为6000r/min C．在1s时间内做了25次功，飞轮的转速为3000r/min D．在1s时间内做了50次功，飞轮的转速为3000r/min 4．关于内燃机，下列说法正确的是（ ） A．内燃机的实际工作效率可达100% B．汽油机和柴油机使用同种燃料 C．汽油机和柴油机均属于内燃机 D．在做功冲程中，机械能转化为内能 5．下列有关热机的说法正确的是 A．热机的使用缓解了城市的热岛效应      B．内燃机的压缩冲程是内能转化为机械能的过程 C．汽油在使用过程中热值减小       D．内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质 6．如图所示实验，试管口木塞冲出过程（ ） A．试管口出现的白雾是水蒸气 B．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 C．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少 D．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 二、填空题 7．内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 冲程．发动机运行前必须加润滑油，是为了 ．某品牌汽车100km耗油7kg，这些汽油完全燃烧要放出 J的热量．（汽油的热值q=4.6×107J/kg） 8．如图是汽油机两个冲程的示意图，汽油机原理是工作时把燃料燃烧产生的内能转化成为 能，其中是通过 图中的冲程来实现的。    9．汽油的热值为 4．6×10 7J/kg，完全燃烧5g 汽油放出的热量为 J，汽油机工作的四个冲程中，只有 冲程是燃气对活塞做功。 10．在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是 冲程，其内能的来源是 ． 11．内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是 冲程．发动机运行前必须加润滑油，是为了 ．某品牌汽车运行100 km耗油8 kg，这些汽油完全燃烧要放出 J的热量．(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg) 三、实验题 12．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。 (1)酒精灯燃烧， 能转化为 能； (2)水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的 能； (3)水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度 ，内能 ； (4)水蒸气冲开瓶塞的过程， 能转化为 能，这相当于四冲程内燃机的 冲程。 13．如图甲所示，A，B，C，三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题． （1）实验时应按照 的顺序组装器材（选填“自上而下”或“自下而上”）；     （2）比较不同燃料的热值应选择 两个装置（选填装置序号），当燃料完全燃烧时，通过比较 来比较不同燃料热值的大小。     （3）图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象，若烧杯内的液体分别是水和食用油，已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则食用油的比热容是 ． 四、计算题 14．一辆小汽车的额定功率为30kW．当它以额定功率在水平路面上匀速直线行驶10min，消耗汽油1.3kg，则 （1）小汽车以额定功率匀速直线行驶10min牵引力所做的功为多少？ （2）完全燃烧1.3kg汽油放出的热量为多少？ （3）小汽车发动机的效率为多少（汽油的热值为4.6×107J/kg）？ 15．如图所示是我国自行设计研制的AG600全状态新构型灭火飞机。若该飞机以270km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.35t，飞机发动机的功率为2.25×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： （1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ （2）飞机在航行过程中的阻力是多少？ （3）发动机的效率是多少？ 五、简答题 16．请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点，并分别解释如何运用的物理知识： （1）知识点一： ；解释： ． （2）知识点二： ；解释： ． 17．如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联系到内燃机，请你用连线反映他的联想创新的思维过程． ( ) 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 《2025年中考物理强基训练：改变世界的热机》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A D C C D C 1．A 【详解】由图知道，此时进气门是打开的，排气门关闭，活塞在向下运动，所以是吸气冲程，故A符合题意． 2．D 【详解】因为氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢和其它燃料相比，氢放出的热量多，所以运载火箭用液态氢为燃料．故选D. 3．C 【详解】已知一台四冲程内燃机1s完成了100个冲程,因一个工作循环包括4个冲程并对外做功1次,飞轮转2圈,所以,在1s时间内有＝25个工作循环，对外做功25次，飞轮的转速n＝2×25r/s＝50r/s＝3000r/min，故C正确．故选C. 【点睛】在四冲程内燃机曲轴转2圈，完成一个工作循环，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次． 4．C 【详解】A．内燃机工作时，存在摩擦和热量的散失，一定有能量的损失，因此效率一定小于100%，故A错误； B．汽油机燃料是汽油，柴油机的燃料是柴油，故B错误； C．利用内能做功的机器称为内燃机，汽油机和柴油机均属于内燃机，故C正确； D．内燃机工作时，在做功冲程中，内能转化为机械能；故D错误． 5．D 【详解】A．热机会产生大量的废气，排放大量的热量，是加剧城市的热岛效应的原因之一，故A错误； B．内燃机的压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，温度升高，是机械能转化为内能的过程，故B错误； C．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，汽油在使用过程中，汽油的质量减小，但热值不变，故C错误； D．内燃机的冷却液需要用吸热能力强的物质即比热容较大的物质，一般用水，是因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同温度时，可以吸收更多的热量，故D正确。 故选D。 6．C 【详解】A. 试管口出现的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，不符合题意；B. 此过程的能量转化是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似，不符合题意；C. 当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能会减小，温度降低，符合题意；D. 白雾是水蒸气遇冷液化形成的，所以说明内能减小，不符合题意．故选C. 【点睛】木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减小，温度降低． 7． 做功 减小摩擦 3.22×108． 【详解】内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中一个工作循环有两次能量转化，压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程中内能化换为机械能，所以实现将内能转化为机械能的是做功冲程．发动机运行前必须加润滑油，是为了减小摩擦．燃料燃烧放热Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J． 8． 机械 乙 【详解】[1][2]根据能量转化可知，汽油机原理是工作时把燃料燃烧产生的内能转化成为机械能；发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能；由图甲可知，两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；乙图中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，因此是通过乙图中的冲程来实现的。 9． 2.3×105 做功 【详解】[1]完全燃烧5g汽油放出的热量： Q＝mq＝0.005kg×4.6×107J/kg＝2.3×105J [2]汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是利用燃气的内能来对活塞做功的。 【点睛】（1）根据Q＝mq求出完全燃烧汽油放出的热量； （2）汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是利用高温高压的燃气推动活塞做功的，将内能转化为机械能。 10． 做功 汽油的燃烧放热   【详解】汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程．做功冲程是高温高压的燃气对活塞做功完成的，故是将内能转化为机械能的过程．热机是把燃料燃烧时释放的能量转化为机械能的装置，所以汽油机工作时的内能的来源是汽油的燃烧放热．故答案为做功；汽油燃烧放出的热量． 11． 做功 减小摩擦 3.68×108 【详解】试题分析：（1）内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能； （2）减小摩擦力的方法：减小压力，减小接触面的粗糙程度，使接触面脱离，用滚动代替滑动． （3）燃料完全燃烧放出的热量用公式Q=qm计算，其中q为燃料的热值． 解：（1）内燃机的四个冲程中，实现将机械能转化成内能的是压缩冲程；实现将内能转化为机械能的是做功冲程； （2）发动机运行前必须加润滑油，这是通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦． （3）8kg汽油完全燃烧要放出的热量：Q=qm=4.6×107J/kg×8kg=3.68×108J． 故答案为压缩；减小摩擦；3.68×108． 【点评】本题考查了内燃机冲程的能量转化、减小摩擦的方法和燃料燃烧放出的热量的计算，是比较基本的问题，要重点掌握． 12． 化学 内 内 降低 减小 内 机械 做功 【详解】(1)[1][2]酒精灯燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。 (2)[3]水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。 (3)[4][5]水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功。水蒸气的温度减小，内能减小。 (4)[6][7][8]水蒸气冲开瓶塞的过程，将内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同。 13． 自下而上 BC 温度计示数的变化 2.1×103J/（kg•℃） 【详解】(1)[1]酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行． (2)[2] [3]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择B和C两图进行实验．燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应。 (3) [4]由图乙所示图象可知，加热相等时间，即物质吸收相等热量时，a升高的温度高，a的比热容小，a是食用油；水与食用油的质量相等，设为m，由图线b可知，水在6min内吸收的热量 Q＝c水m△t水＝4.2×103J/（kg•℃）×m×（60℃﹣10℃）＝2.1×105J/（kg•℃）×m 则水在3min内吸收的热量 Q吸＝×2.1×105J/（kg•℃）×m＝1.05×105J/（kg•℃）×m 由于用相同的电热器对水和食用油加热，在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等，因为Q吸＝c油mt油，所以 c油＝＝2.1×103J/（kg•℃） 14．（1）1.8×107J；（2）5.98×107J；（3）30.1%． 【详解】(1)由P＝可得，小汽车牵引力力所做的机械功：W＝Pt＝30×103W×10×60s＝1.8×107J； (2)完全燃烧汽油放出热量：Q放＝mq＝1.3kg×4.6×107J/kg＝5.98×107J； (3)小汽车发动机的效率：η＝=30.1%. 15．（1）5.4×1010J；（2）3×105N；（3）50% 【详解】解：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=1.35×103kg×4×107J/kg=5.4×1010J （2）飞机航行20min牵引力做功 W=Pt=2.25×107W×20×60s=2.7×1010J 飞机运动的路程 飞机受到的牵引力 因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是平衡力，所以飞机受到的阻力 f=F=3×105N （3）发动机的效率 答：（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是5.4×1010J； （2）飞机在航行过程中的阻力是3×105N； （3）发动机的效率是50%。 16． 见解析 见解析 见解析 见解析 【详解】[1] 汽车发动机工作时能量的转化情况； [2] 内能转化为机械能； [3] 汽车发动机的冷却剂常选用水的原因； [4] 水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，用水做冷却剂可以起到更好的冷却效果． 17．见解析所示 【详解】试题分析：此实验中的水在酒精灯加热升温后蒸发，对试管内气体做功膨胀，最后内能转化为软木塞的机械能； 整个过程特别类似内燃机的工作原理：油料燃烧产生的内能转化为活塞的机械能． 解：经分析可知，实验中的： 玻璃管类似内燃机的坚固汽缸； 酒精燃烧类似内燃机的油料燃烧； 高温高压水蒸气类似内燃机的高温高压燃气； 木塞冲出类似活塞运动做功； 点评：解决此类问题要结合内燃机的工作原理，利用类比的方法进行分析解答． 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 $$