内容正文:
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第一部分
考点过关
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模块三
热学
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二、热学
B 考点突破练
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考点16 内能的利用(热机)
刷基础
刷提升
刷素养
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考点16
刷基础
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考向1 热机的工作原理
1.[2025新疆乌鲁木齐一模]下列机器中,不属于热机的是( )
A
A.洗衣机 B.柴油机 C.火箭 D.蒸汽轮机
【解析】洗衣机是将电能转化为机械能,不是热机,A符合题意;柴油机、火箭、蒸
汽轮机都是将内能转化为机械能的装置,都属于热机,B、C、D不符合题意。
2.[2025上海黄浦区二模]四冲程热机工作过程中,将内能转化为机械能的是( )
B
A.吸气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.排气冲程
【解析】在做功冲程中,燃料燃烧的化学能转化为内能,高温高压的燃气推动活塞
做功,将内能转化为机械能; 而压缩冲程中,消耗机械能,产生内能,所以是将机
械能转化为内能的过程;吸气冲程和排气冲程中没有能量的转化。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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3.[2024江苏扬州中考]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
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
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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【解析】汽油燃烧产生的热量不可能全部转化为机械能,因此汽油机的效率不可能
达到 ,A错误;汽油机燃烧会产生一氧化碳等污染物,会对环境造成污染,B正
确;汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程以及排气冲程组成,
只有做功冲程对外做功,即一个工作循环中对外做功一次,C错误;汽油机在吸气冲
程吸入的是空气和汽油的混合物,D错误。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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4.[2025贵州贵阳模拟]如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图,下列说法正
确的是( )
甲
乙
丙
丁
B
A.四个冲程的顺序应该是乙 甲 丁 丙
B.冲程乙是吸气冲程
C.冲程丁将内能转化为机械能
D.热机是利用化学能做功的机器
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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【解析】甲图中两个气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能;乙
图中进气门打开,活塞下行,为吸气冲程,没有能量的转化;丙图中排气门打开,
活塞上行,为排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞上行,为压缩冲程,机械能
转化为内能;四个冲程正确的顺序是乙 丁 甲 丙;热机是利用内能做功的机
器。综上所述,B正确。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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刷有所得
内燃机的四个冲程
吸气冲程:吸入空气(柴油机)或空气和汽油的混合物(汽油机)。压缩冲程:活塞压
缩气体做功,气缸内气体内能增大,温度升高,机械能转化为内能。做功冲程:燃烧后的高
温高压气体推动活塞做功,内能转化为机械能,汽油机是点燃式,柴油机是压燃式。排气
冲程:排气门打开、进气门关闭,由飞轮的惯性带动曲轴转动,使活塞上移,排出废气。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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5.[2025江苏常州模拟]汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油
机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在______冲程,其能量转化情况与
图____(选填“乙”或“丙”)相同,如果此汽油机 做功20次,则汽油机曲轴转速为
_______ 。
做功
乙
2 400
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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【解析】图甲中,两个气门都关闭,活塞向下运动,因此是做功冲程,该过程内能
转化为机械能。图乙中,塞子飞出去时水蒸气的内能转化为塞子的机械能,图丙是
活塞对空气做功,是将机械能转化为内能的过程。 因此与图甲中能量转化情况相同
的是图乙。 单缸四冲程内燃机曲轴转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,所以当汽
油机每秒对外做功20次时曲轴转40圈,曲轴转速为
。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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考向2 热机的效率
6.[2025四川泸州一模]下列关于热机和热值说法正确的是( )
D
A.所用燃料的质量越大,燃料热值越大
B.热机功率越大,热机效率越高
C.热机消耗的燃料越多,热机的效率越低
D.尽量使热机保持良好润滑,可以提高热机效率
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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【解析】热值是燃料的一种特性,与所用燃料质量的大小无关,A错误; 热机的效
率等于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比值,而热机的功率是指热机做功的快慢,
二者没有必然的联系,B错误;热机的效率等于有用功与燃料完全燃烧放出热量的比
值,与热机消耗燃料的多少无关,C错误; 尽量使热机保持良好润滑,减少额外功,
可以提高热机效率,D正确。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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7.[2025江西中考]用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气
燃气的热值为,水吸收的热量为 ,则此燃烧过程中燃气放出的热量为____,该燃气
灶的热效率为_ __ 。(本小题用题中字母表示)
【解析】根据,可求出燃烧过程中燃气放出的热量。水吸收的热量为 ,根
据,可求出燃气灶的热效率为 。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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8.[2025安徽合肥一模]有一种新能源汽车采用氢燃料作为动力燃料,续航里程大、
加氢时间短、排放物更环保。某型号氢燃料汽车加满一次需要氢燃料 ,可在平
直公路匀速行驶,已知氢气的热值为 ,该车在这段公路上受到
的阻力为 。求:
(1) 氢燃料完全燃烧放出的热量;
【解析】 氢燃料完全燃烧放出的热量为:
;
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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(2)该型号新能源汽车的热机效率。
【解析】新能源汽车在平直公路上匀速行驶,所受牵引力与阻力是一对平衡力,即
牵引力 ,牵引力做的功为:
,该型号新能源汽车的热机效率为:
。
考点16
内能的利用(热机)
刷基础
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考点16
刷提升
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1. [2025四川泸州模拟,中]2024年1月11日,我国自主研制的全球最大固体
运载火箭“引力一号”,在山东海阳附近海域成功首飞,将搭载的3颗卫星顺利送入预
定轨道,如图所示。下列说法中正确的是( )
C
A.燃料燃烧越充分,燃料的热值越大
B.固体运载火箭发射前后,轮船所受的浮力不变
C.固体运载火箭发动机是利用内能做功的机械,它属于热机
D.升空时,燃气对火箭向上的推力大于火箭对燃气向下的推力
考点16
内能的利用(热机)
刷提升
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【解析】燃料的热值是燃料的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃
烧情况等无关,A错误;固体运载火箭发射前后,轮船均漂浮在水中,受到的浮力等
于重力,而由于固体运载火箭发射后,轮船的总重力减小,则轮船所受的浮力减小,
B错误;固体运载火箭发动机是利用内能做功的,它属于热机,C正确;根据力作用
的相互性,升空时,燃气对火箭向上的推力等于火箭对燃气向下的推力,D错误。
考点16
内能的利用(热机)
刷提升
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2.[2025江西一模,中]小明学习热学知识之后,对图中相关现象进行了解释,其
中说法正确的是( )
C
A.图甲中的塞子冲出后,乙醚的内能增加
B.图甲中金属筒内乙醚的内能增加是通过做功的方式
C.图乙是汽油机的做功冲程,气缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能减小
D.图乙的汽油机在工作时热机的效率控制合理可以达到
考点16
内能的利用(热机)
刷提升
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【解析】塞子冲出时,乙醚的内能转化为塞子的机械能,乙醚的内能减少,A错误;
皮条摩擦金属筒,这是通过做功的方式增加金属筒的内能,而金属筒里的乙醚的内
能增加是通过热传递的方式,B错误;图乙中两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运
动,是汽油机的做功冲程,气缸内的气体推动活塞向下运动时,内能转化为机械能,
气体的内能减小,C正确;汽油机工作过程中的能量损失是不可避免的,热机效率不
可能达到 ,D错误。
考点16
内能的利用(热机)
刷提升
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3. [2025陕西西安模拟,中]图1所示是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯
后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。其工作原理是:酒精灯火焰通过
_________(选填“做功”或“热传递”)的方式增加了气缸内空气的内能,高温的空气
推动活塞做功。图2所示是某单缸四冲程汽油机结构示意图,图中所示为汽油机的
______冲程,若该汽油机飞轮转速为 ,则该汽油机每秒对外做功____次。
热传递
压缩
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考点16
内能的利用(热机)
刷提升
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【解析】气缸内的空气吸收火焰的热量,内能增大,温度升高,所以酒精灯火焰通
过热传递的方式增加气缸内空气的内能;由图2可知,进气门和排气门关闭,活塞向
上运动,为汽油机的压缩冲程;汽油机飞轮转速为 ,由于四冲程
汽油机一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功一次,所以该汽油
机每秒对外做功30次。
考点16
内能的利用(热机)
刷提升
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考点16
刷素养
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4.[2025广东深圳模拟,中]某汽车在一段平直的公路
上匀速行驶,汽车以 的速度匀速直线行驶了
。汽车所受的阻力与速度的图像如图所示。且行驶
过程中消耗了 燃油(假设燃油完全燃
烧)。若燃油的密度 ,热值
,求:
考点16
内能的利用(热机)
刷素养
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(1)汽车牵引力所做的功;
【解析】当车速为时,由图可知此时汽车所受的阻力为 ,由二
力平衡的条件可知汽车的牵引力为: ,汽车行驶的路程为:
,则汽车牵引力做的功为:
;
考点16
内能的利用(热机)
刷素养
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(2)燃油放出的总热量;
【解析】已知消耗燃油的体积为 ,则消耗燃油的质量为:
,则燃油完全燃烧放出的热量
为: ;
(3)汽车的热机效率。
【解析】汽车的热机效率为: 。
考点16
内能的利用(热机)
刷素养
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