2020年中考物理重難點(diǎn)專(zhuān)練06 內(nèi)能的利用（專(zhuān)項(xiàng)二 熱學(xué)）（含解析）

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1、專(zhuān)項(xiàng)二 熱學(xué)重難點(diǎn)05 內(nèi)能的利用【知識(shí)梳理】1.利用內(nèi)能的兩種方式：利用內(nèi)能加熱；利用內(nèi)能做功。2.單杠四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程沖程名稱(chēng)進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)能量轉(zhuǎn)化能量來(lái)源備注吸取沖程開(kāi)閉飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性1個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次。壓縮沖程閉閉機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性做功沖程閉閉內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能燃料燃燒釋放的內(nèi)能排氣沖程閉開(kāi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性3.汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別比較項(xiàng)目結(jié)構(gòu)點(diǎn)火方式吸入的物質(zhì)燃料熱機(jī)效率應(yīng)用汽油機(jī)頂部有火花塞點(diǎn)燃式空氣和汽油汽油26-40%轎車(chē)等較輕便的機(jī)械柴油機(jī)頂部有噴油嘴壓燃式空氣柴油34-45%輪船等較笨重的機(jī)械4.熱機(jī)效率：熱機(jī)所做的有用功與所用

2、燃料完全燃燒釋放的熱量之比。其值一定小于1.公式：=100%。一般用W=Fs或者W=Pt計(jì)算。Q放=mq計(jì)算。提高熱機(jī)效率的一些途徑：讓燃料燃燒更充分；減輕熱機(jī)的質(zhì)量；較少熱機(jī)各部件之間的摩擦；廢氣再利用等。5.熱機(jī)與環(huán)保：熱機(jī)在使用過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染主要是大氣污染（燃燒汽油、柴油產(chǎn)生的大量氮氧化物，碳氧化物和鉛）、排放的二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、粉塵、噪聲等。解決問(wèn)題的方向：研究開(kāi)發(fā)低能耗、少污染的熱機(jī)；控制、減少污染。【解題思路】題型1.判斷單杠四沖程汽油機(jī)的沖程。解題方法：熟記1表。觀察進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的開(kāi)閉情況，進(jìn)氣門(mén)開(kāi)是吸氣沖程；排氣門(mén)開(kāi)是排氣沖程。觀察火花塞：若兩門(mén)都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火

3、的是做功沖程，沒(méi)有則是壓縮沖程。題型2：根據(jù)轉(zhuǎn)速，計(jì)算沖程或者做功次數(shù)。解題方法：牢記1個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次。題型3.熱機(jī)效率的計(jì)算。解題方法：公式=100%。一般用W=Fs或者W=Pt計(jì)算有用功。Q放=mq計(jì)算燃料完全燃燒釋放的熱量。注意將單位統(tǒng)一成國(guó)際單位。注意計(jì)算Q放的公式：Q放=. 題型4：熱機(jī)與環(huán)保的關(guān)系：既要利用熱機(jī)為我們工作，又要改進(jìn)熱機(jī)，減少污染的產(chǎn)生?！菊骖}再現(xiàn)】1.（2019昆明）如圖是汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程，其中表示排氣沖程的是（ ）A甲 B乙 C丙 D【答案】C【簡(jiǎn)析】排氣門(mén)打開(kāi)的那個(gè)沖程即為排氣沖程，觀察3可知是丙圖。2.（2019山東棗

4、莊）如圖所示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（）A壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能【答案】C【簡(jiǎn)析】觀察圖中2門(mén)關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3.（2019湖北武漢）如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程的描述正確的是（）A吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸B壓縮沖程中，通過(guò)做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小C做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分【答案】A【簡(jiǎn)析】汽油機(jī)在吸氣沖程中，吸入的是汽油和空氣的混合物，故A正確。

5、在壓縮沖程中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，氣缸內(nèi)氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，B錯(cuò)。在做功沖程中，燃料燃燒釋放的內(nèi)能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失，只有一少部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C錯(cuò)。在排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的三分之一左右，不是極少部分，故D錯(cuò)。 3.（2019湘西土家族苗族自治州）多數(shù)汽油機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來(lái)保證連續(xù)工作的，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程的是（ ）A吸氣沖程 B壓縮沖程C做功沖程 D排氣沖程【答案】C【簡(jiǎn)析】汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，吸氣、排氣沖程無(wú)能量轉(zhuǎn)化，壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4.（2019

6、江蘇無(wú)錫）如圖所示，用電火花發(fā)生器點(diǎn)燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體，能將盒蓋噴出很遠(yuǎn)。此過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的哪一個(gè)沖程相似（ ）A壓縮沖程 B吸氣沖程C排氣沖程 D做功沖程【答案】D【簡(jiǎn)析】按動(dòng)電火花發(fā)生器的按鈕，點(diǎn)燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與汽油機(jī)的做功沖程相似。5.（2016四川）為緩解城市交通壓力，近幾年成都大力發(fā)展有軌交通，幾條地鐵線路已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)行，同時(shí)又在積極投建有軌電車(chē)，以取代部分用柴油機(jī)作動(dòng)力的公交車(chē)關(guān)于電車(chē)和柴油車(chē)，下列說(shuō)法不正確的是（ ）A.電車(chē)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)利用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用B.電車(chē)電動(dòng)機(jī)能夠?qū)㈦娔苋哭D(zhuǎn)化為機(jī)械能C.一般情況下，電車(chē)電動(dòng)機(jī)的效率比柴油

7、機(jī)的效率高D.電車(chē)對(duì)環(huán)境的污染比柴油車(chē)對(duì)環(huán)境的污染小【答案】B【簡(jiǎn)析】電車(chē)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)利用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，A正確。電車(chē)電動(dòng)機(jī)能夠?qū)㈦娔艽蟛糠洲D(zhuǎn)化為機(jī)械能，但也會(huì)產(chǎn)生一小部分內(nèi)能，B錯(cuò)。一般情況下，電車(chē)電動(dòng)機(jī)的能量損失較小，效率比柴油機(jī)的效率高，C正確。電車(chē)不存在尾氣的排放、噪音小，所以對(duì)環(huán)境的污染比柴油車(chē)對(duì)壞境的污染小，D正確6.（2019湖南常德）前不久，據(jù)河南南陽(yáng)炒作很熱的“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的宣傳說(shuō)，“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”可以用水來(lái)制取氫氣，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)提供高能燃料。中央電視臺(tái)對(duì)此作了專(zhuān)題報(bào)道，認(rèn)為目前的技術(shù)尚不成熟，所謂的“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”要真正投入實(shí)用還有長(zhǎng)的路要走。對(duì)此，下列分析不正確的是（ ）

8、A氫氣燃燒無(wú)污染是“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”備受關(guān)注的原因之一B氫氣是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種理想燃料，是因?yàn)闅錃獾臒嶂荡驝“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”是利用內(nèi)能做功的機(jī)械D目前利用水制取氫氣耗能高，因此“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的效率很高【答案】D【簡(jiǎn)析】“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”可以用水來(lái)制取氫氣，將水分解成氫氣和氧氣，在給車(chē)輛提供動(dòng)力的同時(shí)排放物是水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)限循環(huán)，A正確。氫氣的熱值為1.4108J/m3，而且氫氣燃燒生成水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種理想燃料，B正確?！八畾浒l(fā)動(dòng)機(jī)”是一種熱機(jī)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C正確。水制取氫氣目前的技術(shù)手段，對(duì)能源消耗高，轉(zhuǎn)換效率很低，故D錯(cuò)。7.（2019天津市）如圖是某四沖程汽油機(jī)的_沖程，在

9、此沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能?！敬鸢浮孔龉?機(jī)械【簡(jiǎn)析】由圖可知，兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，活塞向下運(yùn)動(dòng)，因此是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 8.（2019江蘇揚(yáng)州）如圖所示是汽油機(jī)的_沖程。在壓縮沖程中，是通過(guò)_方式增加燃?xì)獾膬?nèi)能。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為3 000 r/min，則1 s內(nèi)汽油機(jī)對(duì)外做功_次?！敬鸢浮孔龉?做功 25【簡(jiǎn)析】進(jìn)氣口、出氣口關(guān)閉，活塞向下，為做功沖程；壓縮沖程時(shí)通過(guò)做功的方式增加其他內(nèi)能；3 000 r/min=3000r/60s=50r/s，一個(gè)工作循環(huán)有4沖程，飛輪轉(zhuǎn)2轉(zhuǎn)，對(duì)外做功1次，這里1s內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，所以經(jīng)歷了50/2=25個(gè)工作循環(huán)，多外做功25次。9.（20

10、19江蘇蘇州）如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的_沖程相同；某效率為25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了體4 kg汽油，該汽油機(jī)對(duì)外做的機(jī)械功為_(kāi)（汽油熱值為4.6107 J/kg）?！敬鸢浮繅嚎s 4.6107【簡(jiǎn)析】用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來(lái)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相似；汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=4 kg4.6107 J/kg=1.84108J；機(jī)械功w=Q放=25%1.84108 J=4.6107 J。10.（2019四川德陽(yáng)）用天燃?xì)鉄?，水燒沸騰時(shí)，壺蓋不斷向上跳動(dòng)，

11、此過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的_沖程的能量轉(zhuǎn)化相同；在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下用天燃?xì)獍?kg的水從20加熱至剛沸騰時(shí)，水吸收了_J的熱量。c水=4.2103J/（kg）【答案】做功 1.008l06【簡(jiǎn)析】水燒開(kāi)以后，水蒸氣膨脹對(duì)壺蓋做功，把壺蓋頂起來(lái)，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能，與汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相似。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100 ，所以，水吸收的熱量是：Q吸=c水m水t=4.2103 J/（kg）3 kg（100 20 ）=1.008106 J。11.（2019湖北）一輛廂式小貨車(chē)某次運(yùn)貨，滿載后總質(zhì)量是5.0103kg，在平直的公路上勻速行駛100km，耗油10kg，貨車(chē)受到的

12、阻力是總重力的0.05倍，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引功率是50kW（油的熱值是5.0107J/kg，10N/kg），求：（1）貨車(chē)受到的牽引力；（2）貨車(chē)勻速行駛的速度；（3）貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。【答案】貨車(chē)受到的牽引力為2500N；貨車(chē)勻速行駛的速度為20m/s；貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為50%?！竞?jiǎn)析】貨車(chē)的重力Gmg5.0103kg10N/kg5.0104N，貨車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)，所以貨車(chē)受的牽引力：Ff0.05G0.055.0104N2500N；貨車(chē)勻速行駛的速度：v=P/F=50000W/2500N=20m/s；牽引力做的功WFs2500N1105m2.5108J，燃油燃燒放出的能量：Qmq10kg5.0107J

13、/kg5.0108J，貨車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：=W/Q100%=W/Q100%=2.5108J/5108J100%50%。【原創(chuàng)預(yù)測(cè)】12.下列減小熱機(jī)帶來(lái)的環(huán)境污染措施中，不可行的是（ ）A.改進(jìn)設(shè)計(jì)方案，使熱機(jī)工作時(shí)噪聲更小B使用天然氣、酒精替代部分汽油、柴油做燃料C淘汰熱機(jī)，徹底解決問(wèn)題D盡量使氣缸內(nèi)燃燒更充分一些【答案】C【簡(jiǎn)析】根據(jù)目前的技術(shù)和實(shí)際需要，淘汰熱機(jī)不現(xiàn)實(shí)。13.單缸四沖程柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是6000r/min,則它每秒完成 個(gè)吸氣沖程?！敬鸢浮?0【簡(jiǎn)析】6000r/min=6000r/60s=100r/s. 單缸四沖程柴油機(jī)每1個(gè)工作循環(huán)轉(zhuǎn)2r，有1次吸氣沖程，所以它每秒有100/2=50個(gè)吸氣沖程。