2021年中考物理37個重點專題高分三步曲專題20熱機中考問題含解析

中考物理37個重點專：專熱中問熱機定：機是利用內能來做功，把內能轉化為機械能機器。熱機的類蒸汽機、內燃機（汽油機和柴油機機、噴氣發(fā)動機等工作過：燃機的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、功、排氣四個沖程組成。一個工作循環(huán)曲軸轉兩周，活塞往復運動各兩次，只有做功沖程對外做功，其余的三個沖程叫輔助沖程，是靠飛輪的性來完成的。內燃機活塞在汽缸內往復運動時，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。四沖程內燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在單缸四沖程內燃機中氣縮功氣四個沖程為一個工作循環(huán)個作循環(huán)曲軸轉，活塞上下往復2次，功1次在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和排沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。壓縮沖程將機械能轉化為內能。做功沖程是由內能轉化為機械能。①汽油機工作過程：

②柴油機工作過程：汽油機柴機區(qū)于系①汽油機的氣缸頂部是火花塞；柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。②汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是氣。③汽油機做功沖程的點火方式是點燃式；柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。④柴油機比汽油及效率高，比較經濟，但笨重。⑤汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。熱機效(1)概：用來做有用功的那部分能量W與燃完全燃燒放出的熱量Q之比數(shù)學表達式：η＝×100%(2)提熱機效率的途徑a.減少各種熱量損失；b.減少摩擦，保持良好的潤滑；c.盡可能使燃料充分燃燒。

【題（2020湖南陽下列與熱學有關述合理的是（）A.年均氣溫-25℃的南極的山沒有內能B.烤取暖是火焰的溫度轉移到了人身上C.內機壓縮沖程將機械能轉化為內能D.“午佳節(jié)粽葉飄香們到粽子的香味是升華現(xiàn)象【答案C【解析A．一切物體都有內能，年平均氣溫-25℃的南極的冰山有內能，故A不合題意；B．烤火取暖，人體吸收熱量，能增加，內能發(fā)生了轉移，故B不合題意；C．在壓縮沖程中，活塞壓縮氣做功，將機械能轉化為內能，故C符合意；D人聞到粽子的香味由于分在不停做無規(guī)則運動引起的所以它是擴散現(xiàn)象不合意?！军c習四程柴油機工作過程中以下說法錯誤的是（）A.壓縮沖程和做功沖程發(fā)生了能的轉化做功沖程使汽車獲得動力C.排氣沖程排出了汽車的尾氣吸氣沖程吸入氣缸的是柴油【答案D【解析）壓縮沖程：活塞的械能轉化為燃料混合物的內能；做功沖程：燃料燃燒，化學能轉化為內能，產生高溫高壓氣體，推動活塞做功，內能在轉化為械能。（2做功沖程使汽車獲得動力（3排氣沖程排出汽車的尾氣（4吸氣沖程吸入氣缸的只有氣。

【題（2020湖南陽如圖所示為內燃四沖程工作示意圖，下列說法正確的是（）A．一個工作循環(huán)的正確順序是甲乙丙丁B．乙圖沖程能獲得動力C．丁圖沖程有明顯機械能轉化內能的過程D．丙圖沖程存在化學能轉化為能的過程【答案C【解析圖兩個氣閥都關閉花點火塞下運動做功沖程沖將內能轉化為機能；乙圖中進氣門打開，活塞向下運行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；丙圖中排氣門打開，活塞向上運動，氣缸容積減小，是排氣沖程；丁圖中兩個氣閥都關閉，活塞向上運動，所以為壓縮沖程，是機械能轉化為內能；A.四個沖程的正確順序是乙丁甲，故錯誤B.乙圖為吸氣沖程，內燃機在做沖程能獲得動力，故誤；C.丁圖為壓縮沖程，在該沖程中機械能轉化為內能，故C正確；D.丙圖為排氣沖程，而在做功沖存在化學能轉化為內能的過程，故D錯誤【點習如所示，是汽油機工作的四個沖程，其中屬于做功沖程的是（）

ABCD【答案C．【解析】解決此題要知道內燃機的四個沖程有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，判沖程名稱可用口訣看氣門開關情，再看活塞上下行；開下吸氣開上排，關上壓縮關下功分．A．進氣門開啟，氣體流入汽缸是吸氣沖程；不符合題意；B．兩氣門都關閉，活塞上行，缸容積變小，是壓縮沖程，不符合題意；C．兩氣門都關閉，火花塞點火活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，符合題意；D．排氣門開啟，氣體流出汽缸是排氣沖程；不符合題意．【題（2020四川充若一輛小汽車一行駛一萬公里，消耗1t汽油，這次汽油完全燃燒放出________J的熱；某次行駛過程中，該汽車汽油機曲軸的轉速為600r/min，在1s內汽機對外做功________次(

J/kg)?！敬鸢浮?1)

(2)30【解析）這次消耗的汽油為

t

，根據(jù)公式

mq放

可算出汽油完全燃燒放出的熱量為Q=mq放

10

故汽油完全燃燒放出的熱量為。（2該汽車汽油機曲軸的轉速

3600r/min60r/s

，內燃機做一次功，曲軸轉動兩次，某次行駛過程中，該汽車汽油機曲軸1s內轉60次則該汽車1s內機對外做功30次

【點習我國自主研發(fā)的品牌汽車進行技術測試，已知該車在某段長1的平路面做勻速直線運動，用時40s，汽車在行駛程中受到的阻力為400N汽車在此過程中發(fā)動機熱機效率為48%汽油的熱值qJ/kg。該段測試過程中：（1汽車的功率為多少？（2燃燒了多少汽油？（計算果保留兩位小數(shù)）【答案）汽車的功率為1.2×10

W；（2燃燒了0.02kg汽油?！窘馕觯┮蚱噭蛩傩旭倳r于平衡狀態(tài)，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，此過程中汽車牽引力做的功：W＝Fs＝fs＝400N×1.2×10m5

J，汽車牽引力做的功率：P＝＝；（2由η＝×100%可得，耗汽油完全燃燒釋放的熱量：Q＝＝＝1×10J，由Q＝mq可得消耗汽油的質量：m＝＝≈0.02kg，一選題

1（2020武漢擬如圖所示是內燃機工作循環(huán)中的一個沖程，它是（）A．壓縮沖程，將化學能轉化成能B．壓縮沖程，將機械能轉化成能C．做功沖程，將內能轉化成機能D．做功沖程，將機械能轉化成能【答案C【解析】解決此題要結合內燃機的做功沖程特點和原理進行分析解答，知道做功沖程中的能量化。圖中的氣門關閉，活塞下行，并且電火花打火，這是做功沖程的特點；在做功沖程中，能量轉化關系是氣體的內能轉化為機械能。2（2020云南擬如圖是某內燃機工作時的能量流向圖，該內燃機的熱機效率是（）A．25%B．35%

CD．75%【答案B【解析】燃料燃燒的內能減去機械自身消耗能量和廢氣帶走能量的百分比，即為獲得有用機械的百分

比，也就是該內燃機的熱機效率。因熱機的效率是指用來做有用功的能量與燃料完全燃燒產生的能量之比，所以，由內燃機的能量流向圖可得，內燃機的熱機效率：η=1﹣25%﹣40%=35%（2019上海四沖程柴油機在工作過程中，將內能轉化為機械能的沖程是（）A．吸氣沖程

B．壓縮沖程C．做功程．排氣沖程【答案C【解析】在內燃機的做功沖程中能量轉化是內能轉化為機械能，壓縮沖程中能量轉化是機械能化為內能。四沖程柴油機在做功沖程中，高溫高壓燃氣推動活塞做功，將內能轉化為機械能，故C正。4（2020岳陽擬如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關于其四個沖程的描述正確的是（）A．吸氣沖程中，汽油和空氣的合物進入汽缸B．壓縮沖程中，通過做功的方使汽缸內氣體的內能減小C．做功沖程中，燃料釋放的能絕大部分轉化為機械能D．排氣沖程中，廢氣帶走了燃釋放的能量的極少部分【答案A【解析】四沖程汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，其中只有功沖程

對外做功，將內能轉化為機械能；另外還有壓縮沖程有能量轉化，將機械能轉化為內能；根據(jù)門的狀態(tài)、活塞運動的方向確定沖程的種類。A.汽油機在吸氣沖程中，進氣門開、排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入缸，故A正確；B.在壓縮沖程中，進氣門和排氣都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，氣體的內能變，此過程是機械能轉化為內能的過程，故錯誤C.在做功沖程中，燃料燃燒釋放內能大部分需要克服摩擦、發(fā)生熱傳遞而散失，只有一少部轉化為機械能，故C錯；D.在排氣沖程中，廢氣帶走了燃釋放的能量的大部分，故D錯誤5（2020海南擬多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的，從能量轉化的角度看，存在著內能轉化為機械能的過程的是（）A．吸氣沖程B．壓縮沖程．做功沖程D排氣沖程【答案】【解析】汽油機有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，壓縮沖程是將機械能轉化為內能，做功沖程將內能轉化為機械能。汽油機的做功沖程中，高溫高壓的燃氣推動活塞做功，將內能轉化為機械能，故正。二填題6.貴州西）圖所示，給試管內水加熱至一定程度，發(fā)現(xiàn)試管口木塞會被推出。(1)給水加熱是通過_方使水的內能增加；木塞被推出后水蒸氣的內（填“增大”“減小”或“不變

(2)四沖程內燃機的_沖與這個原理相同；內燃機工作時，產生的噪聲________會環(huán)造成污染?！敬鸢浮?1)熱傳遞

減小(2)做

廢氣【解析】(1)改內能的方式有兩種：做功和熱傳遞。給水加熱是通過熱傳遞的方式，將酒精燃產生的內能轉移到水中，使水的內能增加。木塞被推出是因為水蒸氣通過做功的方式，將自身內能轉化為木塞的機械能，此過程水蒸氣內減少，溫度降低。(2)四沖程中，做功沖程是內燃中高溫高壓的氣體將內能轉化為活塞的機械能，推動活塞向下運動，從而實現(xiàn)對外做功，(1)中木被推出的原理相同。內燃機工作時，產生的噪聲和廢氣會對環(huán)境造成污染。7山西擬如圖是四沖程汽油工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在

沖程，當燃料混合在氣缸內燃燒時將

能轉化為內能?！敬鸢浮繅嚎s；化學。【解析汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，分別是吸氣、做功、壓縮和排氣，其中只有做功程對外做功，在做功沖程中，燃料的化學能轉化為內能，而內能又轉化為機械能；汽油機的做功沖特點是火花塞點火，在做功沖程對外輸出功。從圖中可以看出，兩氣門都關閉和活塞向上運動的特點可以判斷這個沖程是壓縮沖程。（2）料燃燒的過程，是將燃料的化學能轉化為內能的過程。汽油機工作時，汽油在氣缸內燃時將化學能轉化為內能。（2020江西模一單缸四沖程汽油機輪轉為3000r/min對外功次其率為，

消耗汽做J箱中5kg由20℃高到100收熱（J/kg【答案；1.68×10【解析】由Q=mq和計汽油燃燒對外所做的功；由Q=cm△t計水吸熱的多少。（1汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=0.1kg×4.6×10J/kg=4.6×10J由η=W/Q可得，汽油機對外做功為：W=30%Q=30%×4.6×10。（2水吸收熱量：Q=cmJ/（kg?℃）×5kg×（100℃﹣20）=1.68×10J。（2020哈濱擬在熱機的四沖程中，把機械能轉化為內能的是沖程。汽油機工作時要產生大量的熱，通常采用水循環(huán)將熱帶走，這是利用水的特性。【答案】壓縮；比熱容大【解析）在熱機的四個沖程中，壓縮沖程是機械能轉化為內能，做功沖程是內能轉化為機械，排氣和吸氣沖程沒有能的轉化；在熱機的四個沖程中，把機械能轉化為內能的是壓縮沖.（2）水的比熱容大的理解：相同質量的水和其它物質比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫升高或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。汽車的散熱器可用水做冷卻劑，是因為水的比熱容比較大，在升高相同的溫度時可以吸收更多熱量，降低發(fā)動機的溫度。新疆擬甲圖中，迅速向下壓活塞，能量的轉化情況是。乙圖內燃機的工作過程中與甲圖能轉化情況相同的是(選圖中的代。

【答案】機械能轉化為內能；B【解析）對物體做功，是機能轉化為內能；（2）進氣門和排氣門的關閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；四個沖中壓縮沖程是機械能轉化為內能，做功沖程是內能轉化為機械能，排氣和吸氣沖程沒有能的轉化。圖甲中，迅速向下壓活塞，活塞的機械能轉化為筒內空氣的內能；圖乙中A.進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，是吸氣沖程，沒有能量轉化；B.兩個氣門都關閉，活塞向上運，是壓縮沖程，將機械能轉化為內能，故B符題意；C.兩個氣門都關閉，活塞向下運，是做功沖程，將內能轉化為機械能；D.排氣門打開，進氣門關閉，活向上運動，是排氣沖程，沒有能量轉化。11（2020南模）汽車的發(fā)動機常用水作為降溫的質這是因為水的_________大的緣故。汽油的熱值是4.6×10J/kg汽完全燃燒放出的熱量________J目前熱機的效率還比較低熱機的能量損失中，_______帶走的量最多，設法利用這部分能量，是提高燃料利用率的重要措施?！敬鸢浮勘葻崛?.6×10

廢氣【解析】汽車的發(fā)動機常用水作為降溫的物質，是因為水的比熱容較大的緣故1kg汽完全燃放出的熱量是J/kg×1kg=4.6×10；熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多。三綜應題沈陽擬某汽車在平直路上以75km/h的度勻速行駛的過中，消耗了5kg汽油，

汽油燃燒釋放能量的隨氣過熱電轉換裝置，如圖所示，汽油熱值近似取q=5×10J/kg，汽油在氣缸內完全燃燒．（1）示時刻，四沖程汽油機處于

沖程；若該汽油機每分鐘完成個程，則它每秒鐘完成個工作循環(huán)（2若上述過程中汽油燃燒釋能量的30%來驅動汽車行駛，求汽車所受的阻力f；（3研究表明新材料的出現(xiàn)可熱電轉換裝置的效率大幅提高到15%據(jù)計算上述過程中隨廢氣排放的能量通過轉換裝置后可獲得多少電能？這些電能可供車內總功率為的電器持續(xù)工作多長時間？【答案）壓縮30）汽車所受的阻力f是10N隨廢氣排放的能量通過轉換裝置后可獲得1.5×10J的能；這些電能可車內總功率為1000W用電器持續(xù)工作1.5×10s．【解析】由進氣門和排氣門的關閉和打開情況、活塞的上行和下行情況來判斷是哪個沖程；熱完成一個工作循環(huán)，要經過4個程，燃氣對外做功1次活塞往返2次飛輪轉動2周根據(jù)這個比關系可以求出答案；根據(jù)W=Q=mq求總功，已知燃燒效率為30%，可求得有用功；根據(jù)求得的汽車這段時間內所做的有用功，利用W=Fs可求汽車勻速行駛過程中的牽引力，再利用二力平衡條件可知其所受的阻力；汽油燃燒釋放能量的40%廢氣通過熱電轉換裝置，可求轉化的能量，由提高到15%求轉換的電能，由W=Pt可求時間．（1由圖可知，進氣門和排氣都是關閉的，活塞上行，可以判斷是壓縮沖程；該汽油機每分鐘完成7200個程每秒完成個沖程機完成一個工作循環(huán)經過4個程，燃氣對外做功1次，塞往返2次，飛輪轉動2周若該汽油機每秒完成120個沖程，則每秒它外做

功30次，成30個工作循環(huán)，輪轉動周；（2汽油完全燃燒釋放的熱量Q=mqJ/kg=2.5×10J根據(jù)η

可得有用功