2024年中考一轮复习23：热机效率、能量转化与守恒
试卷更新日期：2024-03-31 类型：一轮复习
一、选择题
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1. 单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，需要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。在吸气冲程；压缩冲程；做功冲程；排气冲程这四个冲程中，辅助冲程有（ ）A、 B、 C、 D、2. 四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是（ ）A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程3. 汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，如图所示，将机械能转化为内能的冲程是（ ）A、
B、
C、
D、
4. 2022年11月30日7时33分，神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站，两个航天员乘组首次实现“太空会师”。下列说法正确的是（ ）
A、火箭发射升空时发动机内的能量转化与汽油机的做功冲程一致 B、火箭燃料燃烧越充分，其热值越大 C、燃料燃烧释放的热量越多，热机效率越高 D、燃料用了一部分后，质量变小，热值变小5. 在南山区某学校举办的科技节活动中，小明用可乐瓶制作水火箭，在瓶里装适量水，带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析错误的是（ ）
A、往水火箭里打气，对气体做功，相当于内燃机的压缩冲程 B、水从水火箭中喷出，瓶内气体对水做功，相当于内燃机的做功冲程 C、水火箭发射时，火箭的动能转化为水火箭瓶内气体的内能 D、在整个过程中，能量总量是不变的6. 以下说法正确的是A、炎热的夏天在室内洒水降温是利用水的比热容比较大这一特性 B、双手互相揉搓取暖是通过热传递的方法改变物体内能 C、运动的物体定比静止的物体内能大 D、任何一种热机工作时都要遵守能量守恒定律7. 关于能量守恒定律，下列说法正确的是A、能量可以凭空消失 B、能量可以凭空产生 C、热机在工作的过程中不遵循能量守恒定律 D、能量在转化和转移过程中，能量的总量保持不变二、填空题
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8. 如图所示，甲是四冲程汽油机的 冲程，乙、丙是我们课堂演示的实验，其中与甲能量转化情况相同的是 实验；某台单缸发动机，其发动机的转速为3000r/min时，1s内对外做功 次。
9. 搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心发射取得圆满成功。如图为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主要是因为它的大，火箭发射升空时相当于热机的冲程，这个过程中火箭的机械能（选填“守恒”或“不守恒”）。
10. 某单缸四冲程内燃机的一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是选填“汽油机”或“柴油机” ， 该冲程是冲程。若该内燃机的一个工作循环对外做功30J，则燃料完全燃烧放出的热量一定选填“大于”“等于”或“小于”。
11. 如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，可观察到棉花着火燃烧．此过程中活塞对筒内气体做功，这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同．某台汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机每秒钟对外做次功。图中乙所示是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。
12. 炉子的效率是指 的热量与燃料 放出的热量之比．加大 面积，减少烟气带走的 ，都可以提高燃料的利用率和炉子的效率.13. 如图所示是汽油机的吸气冲程，它将吸入气缸，在汽油机启动后吸气冲程依靠飞轮的来完成；若该汽油机飞轮的转速为1800r/min，那么该内燃机1s对外做功次。
14. 人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的(选填“热值”“热量”或“温度”)不同，完全燃烧0.28m3的天然气可放出J的热量，这些热量若全部被水吸收，可让kg的水温度升高20°℃【已知天然气热值q=3.0×107J/m3 ， 水的比热容c=4.2×103/(kg·℃)】。15. 如题图所示是四冲程内燃机工作循环中的冲程，该过程是将能转化为机械能；若在一个工作循环中该汽油机消耗了20g汽油汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为J．
16. “收官之作，星耀全球”。年月日，长征三号乙运载火箭搭载着北斗三号最后一颗全球组网卫星成功发射，标志着我国全面完成北斗全球卫星导航系统星座部署。燃料燃烧时，将化学能转化为 能。能量的转化过程中，能量的总量是 选填“增大”“减小”或“不变”的。17. 我国长征系列运载火箭以“一箭三星”的方式点火起飞，随后卫星顺利进入轨道。火箭常用液态氢作燃料，主要是因为它的（选填“热量”、“比热容”或“热值”）较大；在上升过程中，燃料的能转化为能，再转化为火箭的机械能。18. 如图所示，该装置用酒精灯加热，试管中水的温度升高，通过改变水的内能；加热一段时间后，橡皮塞被冲出，水蒸气的转化为橡皮塞；与热机中的冲程能量转化相同；试管中的水蒸气内能减小增大不变 ， 发生物态变化形成“白气”。
19. 如图中的小孩从滑梯上滑下，臀部会感觉很烫，说明了可以改变物体的内能，小孩的机械能（选填“增加”、“不变”或“减少”），在此过程中，能量发生了转化，能量（选填“是”、“不是”）守恒的。
20. 2023 年 2 月，上耳其发生强烈地震，中国救援队携带照明无人机前往救援。无人机在加速上升过程中，电动机将能转化为能，在此过程中能量（选填“守恒”或“不守恒”）。21. 电动汽车在行驶时，电能主要转化为 ；而电动机产生的热量很难回收，这是因为能量的转化和转移是具有 的。有人认为汽车在行驶过程中，可以使发电机发电，从而永远运动下去，这种说法违背了 定律。三、实验探究题
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22. 小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下：
燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
煤油
25
44
花生油
25
34
(1)、为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的相同。(2)、分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是。(3)、小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，那么还需增加的实验仪器是：利用此实验方法计算出的热值将比真实值（选填“偏大”或“偏小”），原因是：。23. 在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，实验装置如图所示。
(1)、实验中通过比较 来比较酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少。(2)、根据表格中记录的实验数据可知酒精和碎纸片这两种燃料中，热值较大的是燃料
加热前的水温/℃
燃料燃尽后的水温/℃
酒精
20
35
碎纸片
20
25
24. 普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。如图是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率是 ；若该车汽油机的转速为3840r/min，则单个气缸活塞每秒对外做功 次。
四、计算题
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25. 2022年第14届中国航展首日，我国自主研制的大型水陆两栖灭火机“鲲龙”号进行低空投水表演，如图，若航行20min，飞机消耗航空燃油900kg，发动机的平均功率为1.5×107W，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。(2)、发动机的效率。26. 某物理兴趣小组的同学，用天然气灶给10kg的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.2kg的天然气，【水的比热容为 ， 天然气的热值为】求：
(1)、天然气完全燃烧产生的热量；(2)、经过6min时间加热，水所吸收的热量；(3)、天然气灶烧水时的热效率。27. 某学校为学生提供开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤．无烟煤的热值是 ． 求该过程中：(1)、完全燃烧无烟煤放出的热量是多少？(2)、锅炉内的水吸收的热量是多少？(3)、加热过程中锅炉的热效率是多少？28. 随着经济水平的提高，汽车已地走进了普通百姓人家．如下表为小明同学家汽车的有关数据：水箱中装水质量5kg
汽车的额定功率92kW
求：
(1)、某次行驶中，若水箱中水的温度升高了20℃，则水吸收多少热量？[水的比热容](2)、若该汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶0.5h，消耗的汽油完全燃烧产生的热量为 ， 该汽车发动机的热机效率？五、科普阅读题
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29. 阅读短文，回答问题。
汽油发动机
汽油发动机是以汽油作为燃料，将化学能最终转化成机械能的发动机。汽油机的特点是转速高、结构简单、质量轻、造价低廉、运转平稳、使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。市场上汽油机的热效率普遍在35%左右，达到40%的少之又少。现在最先进的汽油机，采用了无火花塞的HCCI，压缩比达到了18：1，热效率高达 50%
(1)、汽油机工作时把燃料的化学能转化为能，再转化为汽车的能；(2)、如图是汽油机的四个冲程，一个汽缸正常工作时，四个冲程的顺序是（对甲、乙、丙、丁重新排序），其中图所示的冲程为汽油机提供动力；(3)、汽油机的防冻冷却液是由水和某种防冻剂混合而成的。这是利用了水的的特点；(4)、使用现在最先进汽油机的汽车，理想情况下油仅为3.3L/100km，在相同条件下使用热效率为40%的发动机L/100km。六、综合题
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30. 某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图
(1)、根据图中的能量流向，该轿车行驶时能量损耗有：（答出一条即可）。(2)、若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该轿车的能量转化效率为 。(3)、汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800/min，此汽油机每分钟完成 个做功冲程，活塞往复运动 次。(4)、当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”“不变”或“降低”）(5)、对减少汽车行驶中的能量损耗，就你所知，定出一条建议：。
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