2021-2022学年中考物理考点归类复习专题二十八热机与社会发展练习含解析

2021-2022学年九年级物理考点归类复习——专题二十八：热机与社会发展考点一：热机的工作原理1.(多选)在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图12－4－2所示．加热一段时间后，塞子冲出去了，则()A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能B．塞子冲出前，试管内气体压强不断增大C．塞子冲出时，试管内气体温度不变D．塞子冲出时，塞子增加的机械能是由试管内气体的内能转化的2.热机工作过程中的能量转化顺序是()A．内能－化学能－机械能B．化学能－内能－机械能C．化学能－机械能－内能D．内能－机械能－化学能3.下列所示的工具工作过程中使用热机的是()4.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是()A．温度降低，内能增大B．温度不变，内能不变C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能减小5.如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同．6.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥棉花，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，气体的温度________，内能________，这与______图所示冲程中的能量转化相同．与热机工作原理相同的是______图所示的演示实验：汽油机利用内能来做功的冲程是______图．考点二：内燃机的工作过程1.如图所示是汽油机的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是()2.如图所示为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空．(1)A的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(2)B的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(3)C的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(4)D的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(5)正常工作顺序为________，其中A实现________能向________能的转化，D实现________能向________能的转化．(6)你认为让汽车获得动力的冲程是________，排出了汽车废气的冲程是________，依靠飞轮惯性来完成的冲程是______________．(均填字母序号)3.如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是eq\a\vs4\al(链接例2方法指导)()A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙4.摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程5．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是()A．将废气排出缸外B．完成对外做功C．吸进汽油和空气的混合物D．压缩燃料和空气的混合物6．内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是()A．燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能B．在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能C．在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能D．在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能7.如图所示是四冲程汽油机的工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程，当燃料在气缸内燃烧时将________能转化为内能．8.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的气缸顶部没有__________而有__________，在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是____________________，而柴油机吸入气缸的是________．考点三：内燃机转速与做功次数、活塞运动次数、工作循环的关系1.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做功__________次，活塞往复运动________次，有________个工作循环．2.已知一台单缸四冲程汽油机正常工作时，气缸内的活塞1min内往复运动1800次，则此汽油机每秒钟内()A．完成15个工作循环，做功15次B．完成15个工作循环，做功30次C．完成30个工作循环，做功15次D．完成30个工作循环，做功30次3.某台汽油机飞轮的转速为240r/min，在1min内，汽油机完成________个工作循环，活塞往复________次，对外做功________次，完成________个冲程．考点四：热机效率与环境保护1.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg的氢气．此过程中汽车受到的阻力为1.0×103N(氢气的热值取1.4×108J/kg)．求：(1)氢气完全燃烧产生的热量．(2)汽车的牵引力做的功．(3)汽车发动机的效率．2.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是()A．热机一个工作循环只有一次做功过程B．热机的效率能达到100%C．热机使用中尾气冒黑烟时效率最高D．热机的大量使用会造成环境污染3.随着人们生活水平的提高，汽车走进千家万户．关于小汽车涉及的知识说法正确的是()A．用甘油做发动机的冷却剂B．发动机做功冲程将内能转化为机械能C．精心保养可使发动机的效率达到100%D．排出的尾气对环境没有任何污染4.如图所示，是小轿车汽油机工作时的能量转化示意图，消耗2kg汽油，可获得的动能是多少？(汽油的热值为4.6×107J/kg)5.有一功率为40kW，热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，还可前进多远？(汽油的热值为4.6×107J/kg)6.如图所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作．(1)发动机在做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将________能转化为________能．(2)有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表所示．其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)．转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数．①该发动机在1s内做功________J，单缸排量V＝________L.②在每个做功冲程中，发动机做功W＝________J.(3)在做功冲程中，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝________Pa.(1L＝10－3m3)2019-2020学年九年级物理考点归类复习——专题二十八：热机与社会发展参考答案考点一：热机的工作原理1.(多选)在试管中装入适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试管加热，如图12－4－2所示．加热一段时间后，塞子冲出去了，则()A．加热过程中酒精的化学能全部转化为水的内能B．塞子冲出前，试管内气体压强不断增大C．塞子冲出时，试管内气体温度不变D．塞子冲出时，塞子增加的机械能是由试管内气体的内能转化的【答案】BD【解析】酒精的化学能转化为内能后只有部分给了水，因为还存在热量损失，故A选项错误．塞子冲出前，试管内气体增多，试管又是密闭的，因此试管内气体压强增大，故B选项正确．塞子冲出时，管内气体对外做功，内能减少，温度降低，故C选项错误．塞子冲出时，试管内气体的内能转化为塞子的机械能，故D选项正确．2.热机工作过程中的能量转化顺序是()A．内能－化学能－机械能B．化学能－内能－机械能C．化学能－机械能－内能D．内能－机械能－化学能【答案】B3.下列所示的工具工作过程中使用热机的是()【答案】B【解析】热机是把内能转化为机械能的装置；自行车、水上脚踏车、皮划艇是消耗人体的化学能转化为机械的机械能．柴油车是热机的一种，将内能转化为机械能．4.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是()A．温度降低，内能增大B．温度不变，内能不变C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能减小【答案】D5.如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同．【答案】做功6.在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图．如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥棉花，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，气体的温度________，内能________，这与______图所示冲程中的能量转化相同．与热机工作原理相同的是______图所示的演示实验：汽油机利用内能来做功的冲程是______图．【答案】升高增大丙乙丁考点二：内燃机的工作过程1.如图所示是汽油机的四个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是()【答案】C【解析】A图进气门打开，活塞向下运动，气体流入气缸，是吸气冲程；B图两气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积变小，是压缩冲程；C图两气门都关闭，活塞向下运动，气缸容积变大，火花塞点火，是做功冲程；D图排气门打开，活塞向上运动，气体排出气缸，是排气冲程．2.如图所示为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空．(1)A的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(2)B的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(3)C的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(4)D的进气门________，排气门________，活塞向________运动，为________冲程．(5)正常工作顺序为________，其中A实现________能向________能的转化，D实现________能向________能的转化．(6)你认为让汽车获得动力的冲程是________，排出了汽车废气的冲程是________，依靠飞轮惯性来完成的冲程是______________．(均填字母序号)【答案】(1)关闭关闭上压缩(2)关闭打开上排气(3)打开关闭下吸气(4)关闭关闭下做功(5)CADB机械内内机械(6)DBABC3.如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是eq\a\vs4\al(链接例2方法指导)()A．甲乙丙丁B．乙丙甲丁C．丁丙乙甲D．丁甲丙乙【答案】C【解析】甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程．故正确排列顺序应该为丁丙乙甲．4.摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【答案】C5．我们知道：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来连续工作的．关于压缩冲程的作用，下列说法正确的是()A．将废气排出缸外B．完成对外做功C．吸进汽油和空气的混合物D．压缩燃料和空气的混合物【答案】D6．内燃机工作过程中，关于能量转化的下列说法中错误的是()A．燃料燃烧时将化学能转化为燃气的内能B．在压缩冲程中将飞轮的机械能转化为燃气的内能C．在做功冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能D．在压缩冲程中将燃气的内能转化为飞轮的机械能【答案】D7.如图所示是四冲程汽油机的工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程，当燃料在气缸内燃烧时将________能转化为内能．【答案】压缩化学8.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是柴油机的气缸顶部没有__________而有__________，在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是____________________，而柴油机吸入气缸的是________．【答案】火花塞喷油嘴汽油和空气的混合物空气考点三：内燃机转速与做功次数、活塞运动次数、工作循环的关系1.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟内完成________个冲程，对外做功__________次，活塞往复运动________次，有________个工作循环．【答案】80204020【解析】已知飞轮转速2400r/min＝40r/s，即每秒飞轮转动40圈，则该汽油机每秒钟内完成的冲程数为2×40个＝80个，对外做功的次数为eq\f(40,2)次＝20次，活塞往复运动的次数为1×40次＝40次，工作循环的个数为eq\f(40,2)个＝20个．2.已知一台单缸四冲程汽油机正常工作时，气缸内的活塞1min内往复运动1800次，则此汽油机每秒钟内()A．完成15个工作循环，做功15次B．完成15个工作循环，做功30次C．完成30个工作循环，做功15次D．完成30个工作循环，做功30次【答案】A3.某台汽油机飞轮的转速为240r/min，在1min内，汽油机完成________个工作循环，活塞往复________次，对外做功________次，完成________个冲程．【答案】120240120480考点四：热机效率与环境保护1.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m，消耗了0.15kg的氢气．此过程中汽车受到的阻力为1.0×103N(氢气的热值取1.4×108J/kg)．求：(1)氢气完全燃烧产生的热量．(2)汽车的牵引力做的功．(3)汽车发动机的效率．【答案】(1)氢气完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.15kg×1.4×108J/kg＝2.1×107J.(2)因为汽车匀速行驶，所以牵引力F＝f＝1.0×103N，牵引力所做的功：W＝Fs＝1.0×103N×1.2×104m＝1.2×107J.(3)汽车发动机的效率：η＝eq\f(W,Q放)＝eq\f(1.2×107J,2.1×107J)×100%≈57.1%.2.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是()A．热机一个工作循环只有一次做功过程B．热机的效率能达到100%C．热机使用中尾气冒黑烟时效率最高D．热机的大量使用会造成环境污染【答案】D3.随着人们生活水平的提高，汽车走进千家万户．关于小汽车涉及的知识说法正确的是()A．用甘油做发动机的冷却剂B．发动机做功冲程将内能转化为机械能C．精心保养可使发动机的效率达到100%D．排出的尾气对环境没有任何污染【答案】B【解析】汽车发动机是利用水来做冷却剂的，这是利用了水的比热容较大的性质，故A选项错误；发动机工作时，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选项正确；无论科技如何发展，热机工作时，总存在一些摩擦，故效率一定不会达到100%，故C选项错误；汽车排放的废气中含有一氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，故D选项错误．4.如图所示，是小轿车汽油机工作时的能量转化示意图，消耗2kg汽油，可获得的动能是多少？(汽油的热值为4.6×107J/kg)【答案】由图可知，轿车的汽油机效率：η＝eq\f(W有用,W总)×100%＝eq\f(W有用,W化学)×100%＝eq\f(300J,2000J)×100%＝15%；2kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J，由热机效率的表达式η＝eq\f(W有用,W总)×100%变形得小轿车获得的动能：W＝ηW总′＝ηQ放＝15%×9.2×107J＝1.38×107J.5.有一功率为40kW，热机效率为20%的汽车正在一平直的公路上行驶，此时油箱中仅剩下5kg的汽油，如果不考虑热机其他的能量损失，汽车以20m/s的速度向前匀速沿直线行驶，还可前进多远？(汽油的热值为4.6×107J/kg)【答案】23km6.如图所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上，并使各气缸的做功冲程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，