内容正文:
第2节 热机(原卷版)
目 录
1
一、热机的能量转化 1
二、汽油机 5
三、柴油机 12
16
21
一、热机的能量转化
1.2024年9月25日,中国成功发射一枚洲际弹道导弹,飞行距离约1.2万公里,精确命中预定海域。该洲际弹道导弹点火后的情景如题图所示,工作时主要将化学能转化为 能再转化为 能。
2.2025 年 4 月 24 号,神舟二十号载人飞船发射成功,中国航天事 业再上新台阶。下列关于飞船发射的说法错误的是 ( )
A.火箭上升时,利用了力的作用是相互的原理
B.火箭发射时,载人飞船相对火箭是运动的
C.火箭中的燃料燃烧时,把化学能转化成内能
D.火箭开始上升时,速度越来越快,飞船的动能也越来越大
3.2024年12月,我国春节申遗成功。欢度春节期间,人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象,下列描述错误的是( )
A.鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同
B.舞龙狮时力改变了物体的运动状态
C.庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象
D.汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力
4.2025年3月17日,“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道,创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时,燃料燃烧释放的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A.热机做功冲程 B.钻木取火过程
C.水力发电过程 D.物体上抛过程
5.如图试管中的水加热一段时间后,管口橡皮塞被冲出,水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的 冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功 次。
6.过年期间有小孩用鞭炮炸狗盆,狗盆飞向空中;甚至还有将鞭炮扔进类似密闭空间的设施附近,导致危险事件发生。请结合此现象回答下列问题:
(1)简述鞭炮爆炸时狗盆飞向空中这一过程与内燃机的哪个冲程相似,同时说明鞭炮爆炸时狗盆飞向空中的能量转化;
(2)从安全教育和环境保护的角度,分析这种行为可能带来的危险。(写出一条即可)
7.2024年12月3日,我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭,成功将“通信技术试验卫星十三号”发射升空,在发射过程中燃料燃烧释放的内能转化为火箭的 能;火箭加速升空的过程中,以地面为参照物火箭是 的,其机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
8.如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
二、汽油机
9.(2025·西藏拉萨·一模)高压锅是高原上厨房最主要的厨具,如图是某同学用高压锅煮饭的情景,使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越 ,限压阀被气流顶起的过程与内燃机的 冲程原理相同。
10.完成题图思维导图中的填空:① ;② 。
11.如图所示,是四冲程汽油机的 冲程,活塞的往复直线运动带动曲轴转动,将直线运动转化为 运动。
12.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将机械能转化为内能的冲程,图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,这台汽油机每分钟完成 个冲程,对外做了 次功。
13.如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
14.下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
15.常规潜艇以四冲程热机为动力,其中做功冲程将内能转化为 能,如图所示是该热机的 冲程;潜艇以柴油作为动力燃料,每消耗1t柴油产生的热量为 J,若这些热量的40%被水吸收,可以将 kg的水由20℃加热到100℃。[q柴油=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]若海水密度的变化忽略不计,潜艇在海水里下潜过程中受到海水的压强 ,上浮出水前的过程中受到的浮力 。(后两格均选填“变大”、“变小”或“不变”)
16.如图所示,一辆自身质量为1.6t的小轿车静止停放在水平地面上,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2,则该车每个轮胎对水平地面的压强为 Pa,在水平路面上高速行驶时车子对地面的压力 自身重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。(g=10N/kg)如图是轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程;在设计制造时,汽缸外有一个水套,用水来冷却汽缸,这是因为水的 较大。汽油机工作时飞轮每秒钟转50转,则每秒完成 个冲程。
17.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
18.阅读短文,回答问题。
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热、加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压“回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,它工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量QR通常我们用“能效比”(即最终释放给冷水的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器,它的部分技术参数如下表(制热量表示氟介质在冷凝器中最终释放给冷水的热量)。
额定制热量功率P1/W
3000
电源规格U/V
220
额定电功率P2/W
800
水箱容积V/L
200
适用环境温度范围-7~43℃
(1)在空气能热水器中,是通过 (选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的,这款空气能热水器正常工作时的能效比为 。
(2)氟介质经膨胀阀减压后、它的沸点所在温度范围可能是________。
A.低于-7℃ B.-7℃°~43℃ C.高于43℃ D.高于50℃
(3)正常使用时,将一箱15℃的冷水加热到45℃,消耗的电能为 J(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(4)在如图乙所示的冲程中,压缩机汽缸内实现了把 能转化为 能。
(5)压缩机活塞上下移动的距离是16cm,横截面积是50cm2,工作时,活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105 Pa,则活塞压缩一次氟介质做的功为 J;若系统正常工作消耗的电能有80%转化为压缩氟介质的能量,则压缩机曲轴的转速是 r/min。
三、柴油机
19.关于汽油机和柴油机,下列说法不正确的是( )
A.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能的相互转化
B.压缩冲程主要是通过做功的方式来增大缸内气体内能的
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.汽油机与柴油机相比,可以输出更大的功率
20.小红到乡村参加劳动实践,发现农用拖拉机使用的是柴油机,其结构原理如图,关于其四冲程柴油机的描述正确的是( )
A.吸气冲程中吸入汽缸的只有空气
B.压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能
C.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D.排气冲程中,废气带走的能量最少
21.我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
22.如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船,它是介于江船与海船之间的跨界船,满载时,总吨位(船体和货物的总质量),吃水(船下表面浸入水中的深度)。
(1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机,总功率约为,柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。
(2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为多少?
(3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少?
(4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头,工人卸下部分集装箱后,船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示,则船体在水下的体积变化了多少立方米?
总吨位/
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
吃水/m
6.9
6.75
6.5
6.15
5.7
5.2
4.65
23.随着我国农业机械化水平提高,各类型柴油机农业机械已成为种植、收割粮食的主要工具。如图所示,耕地机正在农田里耕地。下列说法正确的是( )
A.柴油机工作时将柴油的化学能全部直接转化为机械能
B.柴油机的做功冲程将机械能转化为内能
C.耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大
D.随着油箱内柴油质量的减小,柴油的热值变小
24.图甲是四冲程汽油机某冲程的示意图,图乙是空气压缩引火仪,图丙是对试管中的水加热一段时间后而塞“飞出”。下列说法正确的是( )
A.三个过程中改变气体内能的方式相同
B.三个过程中气体内能大小的变化情况相同
C.图甲是做功冲程,其能量转化与图丙中的能量转化相同
D.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程,则其飞轮转速为600r/min
25.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
26.图1甲为注射器,在室温恒为T₁的环境中,老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手,活塞即刻被向上弹起,此过程中针筒内均处于密封,针筒内物质均处于气态,针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙,(由于气体分子间距比较大,此实验过程不考虑分子势能的变化),则说法正确的个数是( )
①活塞下压时,是通过做功改变针筒内气体的内能
②t1-t2过程的能量转化与图2中丙相同
③密封气体在t2时刻的内能小于t3时刻的内能
④活塞静止后,密封气体的温度最终保持在 T₂
⑤图2丙存在化学能能转化成内能的过程
⑥若图 2 内燃机飞轮转动速度为3600r/ min,则每秒完成涉及内能和机械能相互转化的冲程有30次
A.2个 B.3 个 C.4个 D.5个
27.下列汽油机工作的一个循环中,对外做功之后的冲程是( )
A. B.
C. D.
28.随着时代的发展,汽车已经进入百姓家庭。如图是汽车柴油机的气缸与活塞的简化示意图,柴油机的点火方式为压燃式,在压缩冲程中将空气温度压到柴油的着火点。提示:描述密闭气体状态的参数有压强P,体积V,温度T(T为热力学温度,单位是开尔文,符号“K”);其三者的关系为PVC(C为常数),且Tt273
(1)若某汽车的质量是2.1t,那么它的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)压缩冲程中将机械能转化为_____能?
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t127℃,则相当于热力学温度T1是多少?
(4)柴油的着火点约为480K。若密闭空气的体积被压缩到原来的,压强将增大为原来的16倍。结合第(3)小问,试通过计算,判断此时能否将柴油点燃?
29.如图所示图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,B图是 冲程,与它原理相同的是 图所示的演示实验,此冲程将 能转化为 能,若它在1s内完成20个工作循环,则飞轮的转速为 r/min。
30.(2017·玉林一模)一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min,则柴油机每秒钟
A.完成60个循环,120个冲程
B.做功30次,活塞往复60次
C.完成60个循环,60个冲程
D.做功1 200次,活塞往复1 200次
31.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是 现象。
32.(2025·黑龙江·中考真题)如图,2025年4月19日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭成功将试验二十七号卫星01星﹣06星发射。有关发射的描述正确的是( )
A.发射前,以发射塔为参照物,运载火箭是运动的
B.发射时,发射塔周围出现大量“白气”是升华现象
C.加速升空过程中,卫星的动能转化为重力势能
D.加速升空过程中,卫星的机械能增大
33.(2025·湖南·中考真题)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是( )
A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大
B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力
C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能
D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同
34.(2025·黑龙江绥化·中考真题)下列说法中正确的是( )
A.雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢
B.构成物质的分子间同时存在引力和斥力
C.汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
D.钻木取火是通过热传递的方式改变内能
35.(2025·广东深圳·中考真题)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( )
A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高
36.(2025·甘肃兰州·中考真题)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A.矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B.瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D.瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
37.(2025·甘肃·中考真题)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体 (选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
38.(2013·四川自贡·中考真题)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
试卷第18页,共25页
试卷第17页,共25页
学科网(北京)股份有限公司
$$
第2节 热机(解析版)
目 录
1
一、热机的能量转化 1
二、汽油机 5
三、柴油机 12
16
21
一、热机的能量转化
1.2024年9月25日,中国成功发射一枚洲际弹道导弹,飞行距离约1.2万公里,精确命中预定海域。该洲际弹道导弹点火后的情景如题图所示,工作时主要将化学能转化为 能再转化为 能。
【答案】 内 机械
【详解】[1][2]热机工作时将燃料的化学能转化为内能,再通过做功的方式将内能转化为机械能使洲际弹道导弹升空。
2.2025 年 4 月 24 号,神舟二十号载人飞船发射成功,中国航天事 业再上新台阶。下列关于飞船发射的说法错误的是 ( )
A.火箭上升时,利用了力的作用是相互的原理
B.火箭发射时,载人飞船相对火箭是运动的
C.火箭中的燃料燃烧时,把化学能转化成内能
D.火箭开始上升时,速度越来越快,飞船的动能也越来越大
【答案】B
【详解】A.火箭上升时,火箭对喷出的气体有向下的力,由于力的作用是相互的,则气体对火箭产生一个与火箭运动方向相反的作用力,故A正确,不符合题意;
B.火箭发射时,载人飞船与火箭没有位置的改变,则载人飞船相对火箭是静止的,故B错误,符合题意;
C.火箭中的燃料燃烧时,是将化学能转化成内能,故C正确,不符合题意;
D.质量一定时,速度越大,动能越大,则火箭开始上升时,速度越来越快,所以飞船的动能也越来越大,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.2024年12月,我国春节申遗成功。欢度春节期间,人们有“放鞭炮”“舞龙狮”“逛庙会”“吃汤圆”等习俗。关于春节习俗中的物理现象,下列描述错误的是( )
A.鞭炮爆炸与内燃机做功冲程的能量转化方式相同
B.舞龙狮时力改变了物体的运动状态
C.庙会上各种小吃香气四溢是一种扩散现象
D.汤圆漂浮在水面上时受到的浮力大于重力
【答案】D
【详解】A.鞭炮爆炸时化学能转化为内能,再转化为机械能;内燃机做功冲程将内能转化为机械能,两者的能量转化方式相同,故A正确,不符合题意;
B.舞龙狮时施加的力使龙狮的运动状态(如速度、方向)发生改变,故B正确,不符合题意;
C.香气四溢是分子无规则运动导致的扩散现象,故C正确,不符合题意;
D.根据浮沉条件,漂浮时浮力等于重力,故D错误,符合题意。
故选D。
4.2025年3月17日,“谷神星一号”运载火箭将8颗卫星成功送入预定轨道,创造了中国航天史上的又一壮举。火箭发射时,燃料燃烧释放的能量使其加速升空,与该过程能量转化形式相同的是( )
A.热机做功冲程 B.钻木取火过程
C.水力发电过程 D.物体上抛过程
【答案】A
【详解】火箭发射时,是利用燃料的内能做功,是将内能转化为机械能。
A.热机做功冲程是将内能转化为机械能,故A符合题意;
B.钻木起火过程是将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.水力发电过程是水的机械能转化为电能,故C不符合题意;
D.物体上抛过程是物体动能转化为重力势能,故D不符合题意。
故选A。
5.如图试管中的水加热一段时间后,管口橡皮塞被冲出,水蒸气推动活塞的能量转化与汽油机的 冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1min内该汽油机对外做功 次。
【答案】 做功 减小 1500
【详解】[1][2]管口橡皮塞被冲出,水蒸气会对橡皮塞做功,将水蒸气的内能转化为橡皮塞的机械能;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中燃气的内能转化为活塞的机械能,燃气的内能减小。
[3]某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,即汽油机飞轮每分钟转3000圈,因四冲程内燃机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以,1min内该汽油机完成1500个工作循环,对外做功1500次。
6.过年期间有小孩用鞭炮炸狗盆,狗盆飞向空中;甚至还有将鞭炮扔进类似密闭空间的设施附近,导致危险事件发生。请结合此现象回答下列问题:
(1)简述鞭炮爆炸时狗盆飞向空中这一过程与内燃机的哪个冲程相似,同时说明鞭炮爆炸时狗盆飞向空中的能量转化;
(2)从安全教育和环境保护的角度,分析这种行为可能带来的危险。(写出一条即可)
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)做功可以改变内能。鞭炮爆炸时放出热量,对狗盆做功,内能转化为机械能,使得狗盆飞向空中,这一过程的能量转化与内燃机的做功冲程相似。
(2)用鞭炮炸狗盆,飞出的狗盆可能会砸伤他人,危及他人的生命安全。
7.2024年12月3日,我国在西昌卫星发射中心使用“长征三号乙”运载火箭,成功将“通信技术试验卫星十三号”发射升空,在发射过程中燃料燃烧释放的内能转化为火箭的 能;火箭加速升空的过程中,以地面为参照物火箭是 的,其机械能 (选填“增大”、“不变”或“减小”)。
【答案】
机械
运动
增大
【详解】[1]燃料燃烧释放内能,推动火箭运动,转化为火箭的机械能。
[2]火箭加速升空时,相对于地面的位置不断变化,因此以地面为参照物,火箭是运动的。
[3]火箭加速升空的过程中,火箭的质量不变,速度增大、高度升高,动能和重力势能都增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大。
8.如图,物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧将内能转化为化学能
B.水的内能增加的方式是热传递
C.蒸汽被喷出后内能保持不变
D.蒸汽的内能全部转化为风车的机械能
【答案】B
【详解】A.酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程,故A不符合题意;
B.加热过程中,易拉罐中的水吸收热量,温度升高,是通过热传递的方式增加内能,故B符合题意;
C.蒸汽喷出后,对外做功,内能转化为机械能,内能减小,故C不符合题意;
D.因为热量损失,所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能,故D不符合题意。
故选B。
二、汽油机
9.(2025·西藏拉萨·一模)高压锅是高原上厨房最主要的厨具,如图是某同学用高压锅煮饭的情景,使用高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高水的沸点越 ,限压阀被气流顶起的过程与内燃机的 冲程原理相同。
【答案】 高 做功
【详解】[1]液体的沸点与气压有关,高压锅煮饭更容易把饭煮熟,原因是气压越高,水的沸点越高。
[2]限压阀被气流顶起的过程中内能转化为机械能,与内燃机的做功冲程原理相同。
10.完成题图思维导图中的填空:① ;② 。
【答案】 W有用 E损失
【详解】[1]驱动端输入的能量主要做的是机械功,部分能量做额外功,因此①位置为有用功,即W有用。
[2]提供能量端输入的能量主要部分作为有效输出,小部分为能量的损失,因此②为E损失。
11.如图所示,是四冲程汽油机的 冲程,活塞的往复直线运动带动曲轴转动,将直线运动转化为 运动。
【答案】 做功 圆周
【详解】[1][2]由图可知,两气门都关闭,活塞向下运动,汽缸容积变大,同时火花塞发出电火花,所以是做功冲程,曲轴的作用是将活塞直线运动转化为圆周运动。
12.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将机械能转化为内能的冲程,图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,这台汽油机每分钟完成 个冲程,对外做了 次功。
【答案】 乙 丙 3600 900
【详解】[1]图乙为压缩冲程,把机械能转化为内能。
[2]图丙为做功冲程,靠燃料燃烧做功来完成该冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程。
[3]飞轮转2转完成1个工作循环,有4个冲程;飞轮的转速为1800r/min ,即1分钟转1800转,完成900个工作循环,冲程数为 900×4 = 3600个
[4]1个工作循环对外做功1次,900个工作循环做功900次。
13.如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由题意可知,爆破时的能量转化情况为内能转化为机械能,本选项为汽油机的吸气冲程,此冲程不存在能量转化,故A不符合题意;
B.由图像可知,本选项为汽油机的压缩冲程,此冲程的能量转化情况为机械能转化为内能,与爆破时的能量转化情况不相同,故B不符合题意;
C.由图像可知,本选项为汽油机的做功冲程,此冲程的能量转化情况为内能转化为机械能,与爆破时的能量转化情况相同,故C符合题意;
D.由图像可知,此选项为汽油机的排气冲程,此冲程不存在能量转化,故D不符合题意。
故选C。
14.下图是汽油机工作时某冲程的示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程是吸气冲程 B.该冲程主要将机械能转化为内能
C.该冲程使汽车获得了动力 D.该冲程能排出汽车的废气
【答案】C
【详解】ABC.由图可知,汽油机两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,该冲程主要将内能转化为机械能,使汽车获得动力,故AB错误,C正确;
D.汽油机的排气冲程排出汽车的废气,该冲程为做功冲程,故D错误。
故选C。
15.常规潜艇以四冲程热机为动力,其中做功冲程将内能转化为 能,如图所示是该热机的 冲程;潜艇以柴油作为动力燃料,每消耗1t柴油产生的热量为 J,若这些热量的40%被水吸收,可以将 kg的水由20℃加热到100℃。[q柴油=4.2×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)]若海水密度的变化忽略不计,潜艇在海水里下潜过程中受到海水的压强 ,上浮出水前的过程中受到的浮力 。(后两格均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 机械 做功 4.2×1010 5×104 变大 不变
【详解】[1][2]图中两个气门关闭,高温高压气体推动活塞向下运动,对外做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,是该热机的做功冲程。故做功冲程中将内能转化为机械能。
[3]每消耗1t柴油产生的热量为Q放=mq柴油=4.2×107J/kg×1000kg=4.2×1010J
[4]水吸收的热量Q吸= Q放η=4.2×1010J×40%=1.68×1010J
水的质量
[5]由公式p=ρ液gh可知,潜艇在海水里下潜过程中,海水密度不变,深度变大,受到海水的压强变大。
[6]由公式F浮=ρ液gV排可知,潜艇上浮出水前的过程中,海水的密度不变,潜艇排开水的体积不变,故其受到的浮力不变。
16.如图所示,一辆自身质量为1.6t的小轿车静止停放在水平地面上,每个轮胎与地面的接触面积为200cm2,则该车每个轮胎对水平地面的压强为 Pa,在水平路面上高速行驶时车子对地面的压力 自身重力(选填“大于”“等于”或“小于”)。(g=10N/kg)如图是轿车的单缸四冲程汽油机的 冲程;在设计制造时,汽缸外有一个水套,用水来冷却汽缸,这是因为水的 较大。汽油机工作时飞轮每秒钟转50转,则每秒完成 个冲程。
【答案】 2×105 小于 压缩 比热容 100
【详解】[1]该汽车受到的重力G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N
汽车静止时对水平地面的压力F压=G=1.6×104N
汽车静止时对水平地面的压强
其中一个轮胎对地面的压强与整车对地面的压强相等,为2×105Pa。
[2]小汽车外型是流线型,当汽车高速行驶时,相同时间内,空气经过上方的路程比下方路程长,上方空气流速大,压强小,下方空气流速小,压强大,汽车在压强差下产生向上的升力,汽车对路面的压力变小,车子对地面的压力小于重力。
[3]由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞向上运动,因此可知图中汽油机处于压缩冲程。
[4]水的比热容较大,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,所以用水来冷却汽缸,能更好地吸收发动机产生的热量,使发动机温度不会升得太高。
[5]四冲程汽油机1个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,飞轮每秒钟转50转,则完成25个工作循环,100个冲程。
17.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
【答案】D
【详解】纸杯飞出过程中,罐内气体体积膨胀,对外做功,将气体的内能转化为纸杯的机械能,罐内气体的内能减小;内燃机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故纸杯飞出过程中,能量转化情况与内燃机的做功冲程相同,故D正确,ABC错误。
故选D。
18.阅读短文,回答问题。
空气能热水器工作原理如图甲所示。蒸发器从室外空气吸热、加热低沸点氟介质并使其汽化,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后,进入冷凝器液化释放热量传递给水箱中的冷水,随后经过“节流降温过滤降压“回到室外的蒸发器开始下一个循环。空气能热水器具有高效节能的特点,它工作时,氟介质在蒸发器中吸收热空气的能量QA;压缩机消耗电能W转化为机械能,再由机械能转化为内能,最终氟介质在冷凝器中释放给冷水的热量QR通常我们用“能效比”(即最终释放给冷水的热量与消耗的电能的比值)来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器,它的部分技术参数如下表(制热量表示氟介质在冷凝器中最终释放给冷水的热量)。
额定制热量功率P1/W
3000
电源规格U/V
220
额定电功率P2/W
800
水箱容积V/L
200
适用环境温度范围-7~43℃
(1)在空气能热水器中,是通过 (选填“加压”或“降温”)方法使氟介质液化的,这款空气能热水器正常工作时的能效比为 。
(2)氟介质经膨胀阀减压后、它的沸点所在温度范围可能是________。
A.低于-7℃ B.-7℃°~43℃ C.高于43℃ D.高于50℃
(3)正常使用时,将一箱15℃的冷水加热到45℃,消耗的电能为 J(c水=4.2×103J/(kg·℃))
(4)在如图乙所示的冲程中,压缩机汽缸内实现了把 能转化为 能。
(5)压缩机活塞上下移动的距离是16cm,横截面积是50cm2,工作时,活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105 Pa,则活塞压缩一次氟介质做的功为 J;若系统正常工作消耗的电能有80%转化为压缩氟介质的能量,则压缩机曲轴的转速是 r/min。
【答案】(1) 降温 3.75
(2)A
(3)8.96×106
(4) 机械 内
(5) 200 192
【详解】(1)[1]由题意可知,氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后进入冷凝器,所以是通过降温的方法实现液化的。
[2]根据能效比的定义可知这款空气能热水器正常工作时的能效比为
(2)由题意可知,该空气能热水器适用环境温度范围-7~43℃,氟介质经膨胀阀解压后,沸点降低,应低于-7℃才能保证在环境温度范围内正常工作,故选A。
(3)由题意可知,水的质量为m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.2m3=200kg
则水吸收的热量为Q=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(55℃-15℃)=3.36×107J
根据(1)求出的能效比可得消耗的电能为
(4)[1][2]图乙所示的冲程为压缩冲程,在此冲程中,曲轴动连杆带动活塞向上运动,压缩氟介质蒸汽对其做功,是将机械能转化为内能。
(5)[1][2]由题意可知,活塞受到的压力为F=pS=2.5×105Pa×50×10-4m2=1250N
则活塞压缩一次氟介质做的功为W1=Fs=1250N×0.16m=200J
系统正常工作时每分钟消耗的电能为W2=P2t2=800W×60s=48000J
电能转化为压缩氟介质的能量为W3=80%W2=80%×48000J=38400J
每分钟压缩氟介质的次数为
如图所示,压缩机曲轴转动一周,经历一个吸气冲程和一个压缩冲程,因为每分钟压缩氟介质的次数为192,即经历192个压缩冲程,所以可知压缩机曲轴的转速为192r/min。
三、柴油机
19.关于汽油机和柴油机,下列说法不正确的是( )
A.四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能的相互转化
B.压缩冲程主要是通过做功的方式来增大缸内气体内能的
C.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D.汽油机与柴油机相比,可以输出更大的功率
【答案】ACD
【详解】A.做功冲程和压缩冲程都发生了内能和机械能的相互转化,故A错误,符合题意;
B.压缩冲程中,活塞向上运动压缩气体,活塞对气体做功,增大气体内能,故B正确,不符合题意;
C.汽油机靠火花塞点火,柴油机压燃,故C错误,符合题意;
D.柴油机可以输出更大的功率,故D错误,符合题意。
故选 ACD。
20.小红到乡村参加劳动实践,发现农用拖拉机使用的是柴油机,其结构原理如图,关于其四冲程柴油机的描述正确的是( )
A.吸气冲程中吸入汽缸的只有空气
B.压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能
C.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
D.排气冲程中,废气带走的能量最少
【答案】A
【详解】A.柴油机在吸气冲程中,进气门开启,排气门关闭,活塞向下运动,吸入气缸的是空气,故A正确;
B.在柴油机的压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内的空气,使空气的温度升高、内能增大。此过程中是将活塞的机械能转化为空气的内能,由于此时还没有喷入柴油,所以不存在柴油和空气混合物,故B错误;
C.做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,带动曲轴旋转对外做功,将内能转化为机械能的过程,不是依靠飞轮的惯性完成的。而吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,故C错误;
D.因为燃料燃烧后产生的废气温度较高,含有大量的内能,这些内能随着废气的排出而损失掉。在柴油机的能量损失中,排气冲程中废气带走的能量是主要部分之一,故D错误。
故选A。
21.我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中,内能转化为机械能的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【答案】C
【详解】柴油机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化,一是压缩冲程中机械能转化为内能;二是做功冲程中内能转化为机械能,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
22.如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船,它是介于江船与海船之间的跨界船,满载时,总吨位(船体和货物的总质量),吃水(船下表面浸入水中的深度)。
(1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机,总功率约为,柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。
(2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为多少?
(3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少?
(4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头,工人卸下部分集装箱后,船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示,则船体在水下的体积变化了多少立方米?
总吨位/
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
吃水/m
6.9
6.75
6.5
6.15
5.7
5.2
4.65
【答案】(1) 内 机械
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)[1][2]柴油机工作时,燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能,然后内能再转化为机械能。所以柴油机工作时将柴油燃烧产生的内能转化为机械能。
(2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为
(3)满载时,吃水(船下表面浸入水中的深度),船底受到水的压强为
(4)满载时,吃水深度为6.9m,总吨位(船体和货物的总质量),卸下部分集装箱之后,吃水深度为6.9m-1.7m=5.2m,从表格可以看出此时总吨位为。
因为漂浮在水面上的船体所受的浮力与所受的总重力大小相等,即有
则船体在水下的体积变化为
23.随着我国农业机械化水平提高,各类型柴油机农业机械已成为种植、收割粮食的主要工具。如图所示,耕地机正在农田里耕地。下列说法正确的是( )
A.柴油机工作时将柴油的化学能全部直接转化为机械能
B.柴油机的做功冲程将机械能转化为内能
C.耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大
D.随着油箱内柴油质量的减小,柴油的热值变小
【答案】C
【详解】A.由于存在热量散失,柴油机工作时将柴油的化学能转化为内能,内能不会全部转化为机械能,故A错误;
B.柴油机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,故B错误;
C.耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大,与质量相同的其他物质相比,在降低相同温度时,水能带走更多的热量,有效地降低柴油机的温度,故C正确;
D.热值是燃料的一种特性,与燃料的质量无关,所以随着油箱内柴油质量的减小,柴油的热值不变,故D错误。
故选C。
24.图甲是四冲程汽油机某冲程的示意图,图乙是空气压缩引火仪,图丙是对试管中的水加热一段时间后而塞“飞出”。下列说法正确的是( )
A.三个过程中改变气体内能的方式相同
B.三个过程中气体内能大小的变化情况相同
C.图甲是做功冲程,其能量转化与图丙中的能量转化相同
D.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程,则其飞轮转速为600r/min
【答案】A
【详解】ABC.图甲,两气门关闭,活塞上行,为压缩冲程,活塞压缩缸内气体,对气体做功,气体内能增大,通过做功改变缸内气体内能,机械能转化为内能;图乙,向下压活塞,活塞压缩筒内气体,对气体做功,气体内能增大,通过做功改变筒内气体内能,机械能转化为内能;图丙,试管内气体推动塞子做功,气体内能减小,通过做功改变缸内气体内能,内能转化为机械能;故A正确,BC错误;
D.汽油机一个工作循环包括四个冲程,其中只有一个压缩冲程,飞轮转两周;若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程,即压缩冲程,则其飞轮转速为20r/s=1200r/min,故D错误。
故选A。
25.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
【答案】A
【详解】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
26.图1甲为注射器,在室温恒为T₁的环境中,老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手,活塞即刻被向上弹起,此过程中针筒内均处于密封,针筒内物质均处于气态,针筒内气体温度随时间变化图像如图1乙,(由于气体分子间距比较大,此实验过程不考虑分子势能的变化),则说法正确的个数是( )
①活塞下压时,是通过做功改变针筒内气体的内能
②t1-t2过程的能量转化与图2中丙相同
③密封气体在t2时刻的内能小于t3时刻的内能
④活塞静止后,密封气体的温度最终保持在 T₂
⑤图2丙存在化学能能转化成内能的过程
⑥若图 2 内燃机飞轮转动速度为3600r/ min,则每秒完成涉及内能和机械能相互转化的冲程有30次
A.2个 B.3 个 C.4个 D.5个
【答案】A
【详解】塞下压时,压缩气体做功,是通过做功改变针筒内气体的内能,故①正确;
②乙图是内燃机的压缩冲程,该过程是机械能转为内能,应该对应的是密封气体内能增加的那一段过程,即t1~t2过程,故②错误;
③由图知道,密闭气体的质量不变,t2时刻温度比t3时刻的高,因此t2时刻气体内能更大,故③错误;
④装置会与周围的空气发生热传递,最终会与室温平衡,温度相等,所以最终温度为T1,故④错误;
⑤图2丙中,两气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,将内能转化为机械能,故⑤正确;
⑥若图2内燃机飞轮转动速度为
3600r/min=60r/s
表示每秒飞轮转动60周,完成30个工作循环,对外做功30次,由于做功冲程将内能转化为机械能、压缩冲程将机械能转化为内能,则每秒完成内能和机械能相互转化的冲程有60次,故⑦错误。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
27.下列汽油机工作的一个循环中,对外做功之后的冲程是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】对外做功之后的冲程是排气冲程。
A.图中的进气门打开,活塞下行,是吸气冲程,故A不符合题意;
B.图中的气门关闭,活塞上行,是压缩冲程,故B不符合题意;
C.图中的气门关闭,活塞下行,火花塞打火,是做功冲程,故C不符合题意;
D.图中的排气门打开,活塞上行,是排气冲程,故D符合题意。
故选D。
28.随着时代的发展,汽车已经进入百姓家庭。如图是汽车柴油机的气缸与活塞的简化示意图,柴油机的点火方式为压燃式,在压缩冲程中将空气温度压到柴油的着火点。提示:描述密闭气体状态的参数有压强P,体积V,温度T(T为热力学温度,单位是开尔文,符号“K”);其三者的关系为PVC(C为常数),且Tt273
(1)若某汽车的质量是2.1t,那么它的重力是多少?(g取10N/kg)
(2)压缩冲程中将机械能转化为_____能?
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t127℃,则相当于热力学温度T1是多少?
(4)柴油的着火点约为480K。若密闭空气的体积被压缩到原来的,压强将增大为原来的16倍。结合第(3)小问,试通过计算,判断此时能否将柴油点燃?
【答案】(1)21000N ;(2)内;(3)300K;(4)此时能将柴油点燃
【详解】解:(1)若某汽车的质量是
m=2.lt=2100kg
那么它的重力是
G=mg=2100kg×10N/kg=21000N
(2)柴油机的压缩冲程中,是将机械能转化为内能。
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t1=27℃,则相当于热力学温度
T1=t+273=27+273=300K
(4)由题知,气缸气体压强p,体积V及温度T满足pV=C这—方程,所以压缩前
p0V=C×300K……①
压缩后
……②
由题意知,
解得:T=480K,由题知,柴油的着火点约为480K,柴油能燃烧。
答:(1)若某汽车的质量是2.lt,那么它的重力是21000N ;
(2)压缩冲程中将机械能转化为内能;
(3)若气缸内密闭空气的初始温度为t1=27℃,则相当于热力学温度T1是300K;
(4)此时能将柴油点燃。
29.如图所示图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图,B图是 冲程,与它原理相同的是 图所示的演示实验,此冲程将 能转化为 能,若它在1s内完成20个工作循环,则飞轮的转速为 r/min。
【答案】 压缩 E 机械 内 2400
【详解】[1][2][3][4]A图中,气门一开一闭,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;B图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;C图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;D图中,气门一开一闭,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程。E图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;F图是水蒸气膨胀对外做功,将塞子冲出,是内能转化为机械能。故与图B原理相同的是图E所示的演示实验。
[5]1s完成20个工作循环,所以1min完成1200个工作循环,一个工作循环飞轮转两周,1200个工作循环飞轮转2400周,可知1min飞轮转2400周,即转速为2400r/min。
30.(2017·玉林一模)一台单缸四冲程柴油机飞轮的转速是3 600 r/min,则柴油机每秒钟
A.完成60个循环,120个冲程
B.做功30次,活塞往复60次
C.完成60个循环,60个冲程
D.做功1 200次,活塞往复1 200次
【答案】B
【详解】内燃机的一个工作循环有四个冲程,飞轮转2圈;即:飞轮每转2圈,完成一个工作循环,对外做功1次;
单缸四冲程内燃机飞轮的转速为3600r/min,则该柴油机每秒钟转60圈,即活塞往复60次,完成120个冲程,30个工作循环,对外做30次功,
故B.
【点睛】四冲程内燃机的一个工作循环,曲轴转过两周,由四个冲程组成,分别为吸气、压缩、做功、排气四个冲程,且要知道其中做功和压缩冲程有能的转化.考题中常出现要牢记.
31.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示,试管内的水沸腾后,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同;课前准备时,给酒精灯添加酒精,闻到了酒精味,这是 现象。
【答案】 做功 扩散
【详解】[1]试管内的水沸腾后,水蒸气内能增加,塞子受到水蒸气的压力冲出去,所以水蒸气的内能转换为塞子的机械能,而汽油机的做功冲程的内能转化是内能转化为机械能,能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。
[2]向酒精灯内添加酒精时,闻到了酒精味,这是酒精的扩散现象,表示分子在永不停息地做无规则运动。
32.(2025·黑龙江·中考真题)如图,2025年4月19日,我国在太原卫星发射中心使用长征六号改运载火箭成功将试验二十七号卫星01星﹣06星发射。有关发射的描述正确的是( )
A.发射前,以发射塔为参照物,运载火箭是运动的
B.发射时,发射塔周围出现大量“白气”是升华现象
C.加速升空过程中,卫星的动能转化为重力势能
D.加速升空过程中,卫星的机械能增大
【答案】D
【详解】A.发射前,运载火箭相对于发射塔位置不变,以发射塔为参照物,运载火箭是静止的,故A错误;
B.发射时,发射塔周围“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故B错误;
C.加速升空过程中,卫星质量不变,速度增大、高度增大,动能和重力势能都增大,是燃料燃烧的内能转化为机械能,不是动能转化为重力势能,故C错误;
D.加速升空过程中,卫星动能增大,重力势能增大,机械能等于动能与势能之和,所以机械能增大,故D正确。
故选D。
33.(2025·湖南·中考真题)小勇在厨房煮鸡蛋时,由观察到的现象联想到的物理知识,正确的是( )
A.鸡蛋浸入水中的体积越大,所受浮力越大
B.鸡蛋沉入水底静止时,所受浮力大于重力
C.给水加热,主要是通过做功的方式增大水的内能
D.锅盖被水蒸气顶起的过程与内燃机的压缩冲程发生的能量转化相同
【答案】A
【详解】A.根据阿基米德原理,浮力大小等于物体排开液体的重力,因此鸡蛋浸入水中的体积越大,排开的水越多,所受浮力越大,故A正确;
B.由对沉入水底的鸡蛋受力分析可得,鸡蛋沉入水底静止时,浮力小于重力,故B错误;
C.给水加热主要是通过热传递的方式增大水的内能,故C错误;
D.锅盖被水蒸气顶起的过程是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能的过程,类似于内燃机的做功冲程,故D错误。
故选A。
34.(2025·黑龙江绥化·中考真题)下列说法中正确的是( )
A.雪花缓慢飘落表明温度越低分子运动越慢
B.构成物质的分子间同时存在引力和斥力
C.汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
D.钻木取火是通过热传递的方式改变内能
【答案】B
【详解】A.分子运动是微观的、肉眼看不见的分子无规则热运动 。雪花缓慢飘落是宏观物体(雪花)在重力、空气阻力等作用下的机械运动,并非分子运动,所以不能通过雪花飘落速度说明温度与分子运动快慢的关系,故A 错误;
B.分子间的引力和斥力是同时存在的。当分子间距离较小时,斥力起主要作用;当分子间距离较大时,引力起主要作用,它们共同维持分子间的相互作用,故B 正确;
C.汽油机做功冲程中,燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功,是将燃气的内能转化为活塞的机械能,从而为汽车提供动力,并非机械能转化为内能,故C 错误;
D.钻木取火时,克服摩擦做功,机械能转化为木头的内能,使木头温度升高达到着火点而燃烧,是通过做功的方式改变内能;热传递是由于温度差引起的热量转移现象(如传导、对流、辐射 ),钻木取火不属于热传递,故D 错误。
故选B。
35.(2025·广东深圳·中考真题)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机汽缸内气体( )
A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高
【答案】D
【详解】四冲程柴油机中的压缩冲程,活塞向上移动,汽缸内气体体积变小,气体质量不变,压缩冲程将机械能转化为内能,内能变大,温度升高,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
36.(2025·甘肃兰州·中考真题)课外活动中,小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧,用手握住瓶子的上下两部分,用力迅速拧成图示状态时,瓶盖被弹出并伴有爆响声,同时瓶口内出现白雾。关于上述过程,下列说法错误的是( )
A.矿泉水瓶被用力拧成图示形状,说明力可以使物体发生形变
B.瓶盖弹出前,拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能
D.瓶口内出现的白雾,是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴
【答案】B
【详解】A.矿泉水瓶在力的作用下被拧成图示形状,瓶子的形状发生了改变,说明力可以使物体发生形变,故A正确,不符合题意。
B.瓶盖弹出前,拧瓶子时,瓶子体积变小,压缩瓶内气体,是对气体做功,瓶内气体内能增大,此过程与汽油机的压缩冲程类似,都是将机械能转化为内能;而汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能,故B错误,符合题意。
C.瓶盖被弹出时,瓶内压缩气体对瓶盖做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能,使瓶盖获得动能而飞出,故C正确,不符合题意。
D.瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口处的水蒸气遇冷液化形成小水滴,从而出现白雾现象,故D正确,不符合题意。
故选B。
37.(2025·甘肃·中考真题)用打气筒打气时,气筒壁会发热,这主要是因为活塞对筒内气体 (选填“做功”或“热传递”),使筒内气体内能增大,温度升高,此过程中的能量转化与四冲程汽油机 冲程的能量转化相同。
【答案】 做功 压缩
【详解】[1][2]改变物体内能有两种方法:做功、热传递;用打气筒打气时,活塞对筒内气体做功,使气体的内能增大,温度升高,此过程中机械能转化成内能;汽油机压缩冲程中,活塞对汽缸内的气体做功,机械能转化成内能,打气筒打气的能量转化与四冲程汽油机压缩冲程相同。
38.(2013·四川自贡·中考真题)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
【答案】C
【详解】汽油机的四个冲程分别是吸气冲程,压缩冲程,做功冲程和排气冲程,所以①压缩冲程,把机械能转化为内能,也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高 ③是做功冲程,把内能转化为机械能.对照答案C对.
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
$$