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．热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，但同时热机的大量使用也给我们的环境带来巨大的破坏。下列机械不是使用热机的是（　　） A．普通的家用轿车 B．喷气式战斗机 C．电动公交车 D．“神舟”火箭 2．汽车已经走进了千家万户，热机是汽车的心脏，关于热机及其燃料，以下说法正确的是（　　） A．无论热机内的燃料能否完全燃烧，燃料的热值都是定值 B．热机的工作原理是将机械能转化为内能 C．密闭在热机中燃料的温度越高，所含的热量就越多 D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大 3．下列关于热现象的说法正确的是 A．当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒黑烟，这时发动机的效率升高 B．打开香水瓶闻到香味说明分子在不停地做无规则运动 C．高温的铁水具有内能，低温的冰块没有内能 D．海边昼夜温差较小是因为水的比热容小 4．汽油机飞轮的转速是3000 r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（  ） A．1500次 B．3000次 C．6 000次 D．750次 5．下列关于能量的说法不正确的是 A．对物体做功，物体内能增大，这一过程属于能量的转化 B．在平直的马路上骑自行车，不踩脚踏板，自行车会停下来，说明能量会自行消失 C．热传递的过程中热量只能从高温物体转移到低温物体，说明能量转移是有方向的 D．汽油机工作时效率比蒸汽机要高许多，但其能量利用率仍然很低 6．下表是某品牌小轿车的一些技术参数，下列说法不正确的是（　　） 车型 某品牌小轿车 排气量 2.0 L 最大功率 60 kW 空燃比 15︰1 汽油的热值 4.6×107J/kg A．如果汽油机的飞轮在1 min内转动3000圈，则高温高压燃气推动活塞做功1500次 B．汽油的热值是指汽车的汽油完全燃烧释放的热量 C．汽油机在以最大功率工作时，1min内做的功为3.6×106J D．对汽油机发动机进行改进，汽油发动机的效率也不可能达到100% 二、填空题 7．汽油机的工作过程：                                    吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门 开 关 排气门 关 开 活塞运动 向 向上 向 向 能量转化 8．如图所示是内燃机的 冲程；若该内燃机在吸气冲程吸入气缸的只有空气，那么它是 （填“汽油机”或“柴油机”）；若一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为3600r/min，那么1秒钟该内燃机对外做功 次。 9．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，筒内的棉花燃烧，向下压缩的目的是对 （选填“棉花”或“空气”）做功，四冲程汽油机的 冲程能量转化情况与这个实验相同，棉花的内能是主要通过 （选填“做功”或“热传递”）方式改变的． 10．现代社会中汽车是一种重要的交通工具，很多汽车使用的发动机是四冲程汽油机，它在工作的过程中， 冲程将内能转化为机械能。已知甲汽油机的效率比乙汽油机的效率低，则表明甲、乙两台汽油机在消耗相同质量燃油时，甲做的有用功 乙做的有用功 （选填“大于”、“小于”或“等于”）。 11．1kg铀全部裂变，释放的能量不低于2000t煤完全燃烧时释放的能量．已知煤的热值为3.0×107J/kg，那么1.2kg铀全部裂变，释放的能量至少为 J． 三、实验题 12．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题： （1）如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整，① ；② ；③ ；④ ； （2）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是 能转化为 能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的 冲程； （3）单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成，只有一个冲程不是这样，这个冲程是 冲程； （4）我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水 的特性，这是采用 的方式来减小汽缸的内能。的． 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 14．一辆车在平直的高速公路上匀速行驶1.8Km，此时轿车上的速度表显示为90Km/h，在此过程中，若轿车发动机的功率为40kW，消耗汽油0.25kg．问： （1）发动机所做有用功是多少？ （2）发动机的效率多大？（q汽油＝4.6×107J/kg） 五、简答题 15．以保护环境，控制和减少大气污染为内容，谈谈你对内能利用的看法，并提出你认为可以减少污染的方法和建议． 16．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题： (1)如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，请将其补充完整。① ；② 。 (2)我们发现热机工作时，一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是利用水 的特性，这是采用 的方式来减小汽缸的内能的。 (3)有一种单缸汽油机在原有四冲程的基础上增加两个冲程，成为六冲程汽油机，也就是在原有四冲程汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水，水在汽缸内汽化成水蒸气，水蒸气膨胀对外做功，这种汽油机一个工作循环有六个冲程，做功 次，这种汽油机这样设计的目的是 。 六、科普阅读题 17．阅读短文，回答问题。 汽车发动机       发动机是汽车的动力源，汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关，汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度），如果发动机有若干个汽缸，所有汽缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。 如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能； （2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 （用字母表示）； （3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 ； （4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 ； A．吸气         B．压缩         C．做功         D．排气 （5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为n时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为 ： A．        B．np0V排               C．2np0V排                  D．4np0V排 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 C A B A B B 1．C 【详解】A．普通的家用轿车的发动机是内燃机，故A是热机，不符合题意； B．喷气式战斗机的发动机是喷气发动机，故B是热机，不符合题意； C．电动公交车的动力来自于电动机，故C不是热机，符合题意； D．“神舟”火箭的发动机是火箭发动机，故D是热机，不符合题意。 故选C。 2．A 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故A正确； B．热机的工作原理是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，故B错误； C．热量是过程中，只能说明吸收或放出多少热量，不能说含有多少热量，故C错误； D．柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在在压缩冲程中压缩程度大，喷入雾状柴油后燃烧更充分；做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，故D错误。 故选A。 3．B 【详解】解答：A. 热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比．冒“黑烟”说明燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低，故A不正确；B. 打开香水瓶闻到香味是因为香水分子扩散到空气中的原因，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；C. 一切物体都有内能，所以C错误；D. 海边昼夜温差较小,是因为水的比热容大,一定质量的海水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多．白天，阳光照在海面上，水的温度在升高的同时吸收大量的热，使海边附近的温度不致升得太高，晚上，气温降低，海水的温度在降低的同时放出大量的热，使海边附近的温度不致降得太低，所以海边昼夜温差较小，故D错误； 4．A 【详解】因为汽油机每进行一个工作循环，要经过四个冲程，燃气推动活塞做功一次，活塞往返两次，飞轮转动两周．所以，当飞轮的转速是3000r/min时，则飞轮每分钟转动3000转，内燃机经过3000/2=1500个工作循环，燃气对活塞做功1500次，故选A． 5．B 【详解】当对物体做功时，物体的内能增大，机械能转化为内能，这一过程属于能量的转化，故A正确；自行车自由滑行时，摩擦力对其做功，机械能转化为内能，最终会停下来，故B错误错误；热传递的方向是从高温物体转移到低温物体，故C正确；汽油机的工作效率比蒸汽机高，由于燃料燃烧放出的废气会带走大部分能量，所以能量利用仍然很低，故D正确，故符合题意的是B，故选B． 6．B 【详解】A．汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周，飞轮在1 min内转动3000圈，则高温高压燃气推动活塞做功1500次，故A正确，不符合题意； B．汽油的热值是指1kg的汽油完全燃烧释放的热量，故B错误，符合题意； C．汽油机在以最大功率工作时1min内做的功 W=Pt=6×104W×60s=3.6×106J 故C正确，不符合题意； D．热机在工作时，总要克服机器零件间的摩擦做功，还有热量的散失，导致热机的热效率总小于1（100%），故D正确，不符合题意。 故选B。 7． 关 关 关 关 下 下 上 机械能转化为内能 内能转化为机械能 【详解】[1][2][3][4][5][6][7][8][9]吸气冲程进气门打开和排气门关闭，活塞向下运动；压缩冲程进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，机械能转化为内能；做功冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能，对外做功；排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向下运动，排除废气。如图所示： 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门 开 关 关 关 排气门 关 关 关 开 活塞运动 向下 向上 向下 向上 能量转化 机械能转化为内能 内能转化为机械能 8． 压缩 柴油机 30 【详解】[1]图中的气门关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。 [2]在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气，汽油机吸入的是汽油与空气的混合气体。若该内燃机吸入气缸的是纯净空气，那么它是柴油机。 [3]由题知，飞轮每秒转数为 飞轮转一圈，完成两个冲程，故1秒钟该内燃机完成了120个冲程，四个冲程对外做一次功，故1秒钟该内燃机对外做功30次。 9． 空气 压缩 热传递 【详解】在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增大，温度升高，压缩过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该过程中，与内燃机的压缩冲程相同；棉花的温度达到着火点燃烧起来，说明内能增加了，是空气温度升高后通过热传递方式使棉花内能增加的． 10． 做功 小于 【详解】[1]做功冲程在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动对外做功，该冲程是内能转化为机械能。 [2]由机械效率公式η=知，当甲、乙两台汽油机消耗相同质量燃油时，即W总相同，而甲油机的效率比乙汽油机的效率低，所以甲做的有用功小于乙做的有用功。 11．7．2×1013 【详解】试题分析：2000t煤完全燃烧时释放的能量为Q=mq=2×106kg×3．0×107J/kg=6×1013J，所以1．2kg铀全部裂变，释放的能量至少为1．2Q=7．2×1013J． 考点：热量的计算 12． 压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能 内 机械 做功 惯性 做功 比热容大 热传递 【详解】（1）[1][2][3][4]内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程(压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能)、做功冲程(做功冲程高温高压的燃气推动活塞对活塞做功，将内能转化为机械能)、排气冲程。 （2）[5][6][7]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；此过程的能量转化关系是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似。 （3）[8][9]在内燃机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，而吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的。 （4）[10][11]一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度，是因为水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量，这是采用热传递的方式来减小汽缸的内能的。 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）发动机所做有用功是2.88×106J； （2）发动机的效率为23.04%． 【详解】（1）轿车行驶的速度为 v=90km/h=25m/s， ∴发动机的牵引力为 牵引力做的有用功为 W=Fs=1600N×1800m=2.88×106J； （2）柴油完全燃烧放出的热量为 Q放=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.25×107J， 发动机的效率为 答：（1）发动机所做有用功是2.88×106J； （2）发动机的效率为23.04%． 15．为了保护环境，我们应该采取以下措施：减少含碳燃料的燃烧，有利于控制温室效应；推广使用乙醇汽油，减少汽车尾气污染；减少使用一次性木筷和塑料袋；开发新能源，可以适量减少开采和使用化石燃料等． 【详解】为了保护环境，我们应该采取以下措施：减少含碳燃料的燃烧，有利于控制温室效应；推广使用乙醇汽油，减少汽车尾气污染；减少使用一次性木筷和塑料袋；开发新能源，可以适量减少开采和使用化石燃料等． 16． 压缩冲程 内能转化为机械能 比热容大 热传递 2次 提高热机效率 【详解】(1)[1][2]汽油机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，压缩冲程中，活塞上升压缩汽缸内的气体，使气体内能增大，燃料燃烧产生高温高压的燃气，机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能。 (2)[3][4]因为水的比热容大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高相同的温度时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好，此时存在温度差，故采用热传递的方式来减小汽缸的内能。 (3)[5][6]这种汽油机一个工作循环有六个冲程，比原有的四冲程汽油机多做一次功，因此六冲程中共做功2次，因为是利用排气冲程后的余热，所以大大的提高了热机的效率，节约了能源。 17． 机械 pV 增大牵引力 A 0.04 A 【详解】（1）[1]内燃机就是将内能转化为机械能的机器。 （2）[2]在做功冲程，活塞移动的距离为l，发动机的单缸排量 燃气对活塞所做的功 （3）[3]因为发动机的功率 即功率一定时，降低速度是为了增大牵引力。 （4）[4]四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的是吸气冲程。 故选A。 （5）[5]在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为3000r/min时，完成1500个工作循环，每个工作循环所需要的时间为 [6]设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0,发动机排量为V排,则一个活塞的排气量，做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 每个做功冲程燃气对一个活塞做的功 发动机转速为n时,燃气对活塞做功的功率 所以,在发动机转速n，做功冲程汽缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比。 故选A。 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 $$