
01
熱機(jī)
揭秘
母題
【母題1】(2023?遼寧)如圖是噴氣式飛機(jī),它利用燃料燃燒后產(chǎn)生的高溫、高壓氣體提供動(dòng)力。下列有關(guān)該飛機(jī)說(shuō)法正確的是
A.發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)
B.在升空的過(guò)程中,飛機(jī)周?chē)拇髿鈮褐饾u變大
C.加速升空時(shí),飛機(jī)所受的力為平衡力
D.飛機(jī)水平飛行時(shí),機(jī)翼上方的氣體流速大,壓強(qiáng)大
【答案】
【分析】(1)噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)的一種;
(2)大氣壓隨高度的增加而減小;
(3)物體受平衡力時(shí),所受合力為零,將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(4)流體在流速大的地方壓強(qiáng)小。
【解答】解:噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)的一種,故正確;
大氣壓隨高度的增加而減小,故錯(cuò)誤;
物體受平衡力時(shí),所受合力為零,將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),飛機(jī)加速說(shuō)明其受到的合力不為零,所受的力不是平衡力,故錯(cuò)誤。
流體在流速大的地方壓強(qiáng)小,故錯(cuò)誤。
故選:。
【母題2】(2023?邵陽(yáng))如圖為汽油機(jī)工作過(guò)程中某沖程的示意圖,此沖程是
A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程
【答案】
【分析】由進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的關(guān)閉和打開(kāi)情況、活塞的上行和下行情況來(lái)判斷是哪個(gè)沖程。
【解答】解:由圖可知,汽油機(jī)的進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),因此是壓縮沖程。
故選:。
【母題3】(2023?自貢)如圖所示,圖、、、是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖,圖、是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖。圖是沖程,與它原理相同的是圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
【答案】壓縮;
【分析】(1)判斷汽油機(jī)的四個(gè)沖程,先看進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的關(guān)閉情況,進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)的是吸氣沖程,排氣門(mén)打開(kāi)的是排氣沖程,進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉的是壓縮沖程或者做功沖程;活塞上行為壓縮沖程和排氣沖程;活塞下行為吸氣沖程和做功沖程。
(2)改變物體內(nèi)能的方式有熱傳遞和做功兩種。做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,具體來(lái)說(shuō)是內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化。對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加,溫度升高;物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能減少,溫度降低。
【解答】解:(1)圖中,進(jìn)氣門(mén)開(kāi)啟,活塞下行,氣體流入汽缸,是吸氣沖程;
圖中,兩氣門(mén)都關(guān)閉,活塞上行,汽缸容積變小,是壓縮沖程,此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
圖中,兩氣門(mén)都關(guān)閉,活塞下行,汽缸容積變大,是做功沖程,此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
圖中,排氣門(mén)開(kāi)啟,活塞上行,氣體流出汽缸,是排氣沖程;
(2)圖是用力將活塞壓下,活塞對(duì)空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到了棉花的著火點(diǎn),棉花就會(huì)燃燒。是通過(guò)對(duì)物體做功來(lái)增大物體內(nèi)能的,即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程;圖是水蒸氣膨脹對(duì)外做功,將塞子沖出,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
綜上所述,圖、是演示實(shí)驗(yàn)的原理示意圖。圖是壓縮沖程,與它原理相同的是圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
故答案為:壓縮;。
02
熱機(jī)的效率
揭秘
母題
【母題4】(2023?隨州)汽車(chē)是現(xiàn)代生活中最常見(jiàn)的一種交通工具,如圖甲、乙分別是某汽油機(jī)的某沖程及能量流向圖。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是
A.甲圖是壓縮沖程,活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功,氣體的溫度升高
B.由乙圖可知該汽油機(jī)的效率是
C.汽車(chē)尾氣中的“汽油味”越濃燃料燃燒得越不充分,這會(huì)降低燃料的熱值
D.為節(jié)能冬天汽車(chē)都會(huì)利用尾氣中的余熱給車(chē)內(nèi)供暖,該舉措大大提高了燃料的熱值
【答案】
【分析】(1)內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;
(2)熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,結(jié)合圖中數(shù)據(jù)分析;
(3)熱值是燃料的一種特性,它只與燃料的種類(lèi)有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒程度等均無(wú)關(guān)。
【解答】解:
、根據(jù)圖甲可知,兩個(gè)氣門(mén)關(guān)閉、活塞上行,為壓縮沖程,活塞對(duì)氣缸內(nèi)的氣體做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,氣體的溫度升高,故正確;
、熱機(jī)效率是指有效利用的能量與燃料完全燃燒放出的熱量的比值,由圖可知,輸出有用功所占比例為:,即該汽油機(jī)的效率為,故錯(cuò)誤;
、熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料本身決定,和燃料的質(zhì)量、放出熱量的多少、燃燒是否充分、溫度高低無(wú)關(guān),故錯(cuò)誤。
故選:。
【母題5】(2023?廣西)2023年5月30日,搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)遙十六運(yùn)載火箭發(fā)射成功。火箭升空時(shí),燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能,散失的能量越少,發(fā)動(dòng)機(jī)效率越(選填“高”或“低”。
【分析】火箭升空時(shí),將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
熱機(jī)的效率是指,用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,散失的能量越少,用來(lái)做有用功的那部分的能量就越多。
【解答】解:火箭升空時(shí),燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是指,用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比,散失的能量越少,用來(lái)做有用功的那部分的能量就越多,即效率越高。
故答案為:機(jī)械;高。
【母題6】(2023?沈陽(yáng))校車(chē)在某段平直路面上以的速度勻速行駛,通過(guò)的路程為;若在此過(guò)程中消耗柴油,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出有用的機(jī)械功為,校車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為。(柴油熱值為
【答案】6;40。
【分析】(1)利用速度公式計(jì)算校車(chē)通過(guò)的路程;
(2)求出柴油完全燃燒放出的熱量,然后利用可求校車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
【解答】解:校車(chē)的速度,行駛的時(shí)間,
根據(jù)可得,校車(chē)通過(guò)的路程:
;
柴油完全燃燒放出的熱量:
,
則校車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為:
。
故答案為:6;40。
模擬
中考
1.(2023?濱海新區(qū)模擬)如圖為四沖程汽油機(jī)工作過(guò)程中的某沖程示意圖,該沖程為
A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程
【分析】?jī)?nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程;根據(jù)氣門(mén)的關(guān)閉情況和活塞的運(yùn)行方向判斷是哪一個(gè)沖程。
【解答】解:觀察圖可知,進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),排氣門(mén)關(guān)閉?;钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng),汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸,是吸氣沖程。
故選:。
2.(2023?深圳模擬)下列有關(guān)圖片的說(shuō)法正確的是
A.甲圖——注射器中的液體很難被壓縮,說(shuō)明液體分子之間存在引力
B.乙圖——新疆棉花質(zhì)地柔軟、形狀蓬松,說(shuō)明其分子間間隙較大
C.丙圖——長(zhǎng)征系列運(yùn)動(dòng)火箭采用的燃料為液態(tài)氫,是由于其熱值較大
D.丁圖——?dú)淙剂想姵氐膽?yīng)用將極大改變現(xiàn)在能源缺乏的現(xiàn)狀,使能源利用效率達(dá)到
【答案】
【分析】(1)分子之間存在相互作用的引力和斥力;
(2)因?yàn)榉肿雍苄?,人肉眼看不到,看到的間隙不是分子之間的間隙;
(3)熱值是燃料一種特性,熱值越大的燃料,在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),放出的熱量越多,在選擇火箭燃料時(shí)首先要考慮燃料的熱值大??;
(4)在使用能源時(shí),總存在能量損耗,能源利用效率不會(huì)達(dá)到。
【解答】解:
、分子之間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力,液體很難被壓縮,說(shuō)明分子間有斥力,故錯(cuò)誤;
、新疆棉花質(zhì)地柔軟、形狀蓬松,是因?yàn)槊藁▋?nèi)有空隙,不能說(shuō)明分子間有間隙,故錯(cuò)誤;
、長(zhǎng)征系列運(yùn)動(dòng)火箭采用的燃料為液態(tài)氫,原因是液態(tài)氫具有較大的熱值,故正確;
、氫燃料電池的應(yīng)用將極大改變現(xiàn)在能源缺乏的現(xiàn)狀,但使用時(shí)總存在能量損耗,能源利用效率不會(huì)達(dá)到,故錯(cuò)誤。
故選:。
3.(2023?泉州一模)如圖是汽油機(jī)工作循環(huán)中的某沖程剖面圖,該沖程是
A.壓縮沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.做功沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】
【分析】?jī)?nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程是:吸氣沖程(進(jìn)氣門(mén)打開(kāi),排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng));
壓縮沖程(進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng));
做功沖程(進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng));
排氣沖程(進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)打開(kāi),活塞向上運(yùn)動(dòng));
根據(jù)各個(gè)沖程的特點(diǎn)做出判斷。
【解答】解:從圖中獲悉,此時(shí)內(nèi)燃機(jī)的工作特點(diǎn)是進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉,排氣門(mén)關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),所以是壓縮沖程,壓縮沖程,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
故選:。
4.(2023?鄆城縣三模)景頗族的祖先曾發(fā)明一種活塞式點(diǎn)火器,如圖所示。以牛角作套筒,木質(zhì)推桿前端粘附艾絨。取火時(shí),一手握住套筒,另一手猛推推桿,艾絨即燃,隨即將桿拔出,口吹立見(jiàn)火苗。手推桿入筒的過(guò)程與內(nèi)燃機(jī)工作的哪個(gè)沖程相同
A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程
【答案】
【分析】猛推推桿時(shí)間較短,氣體來(lái)不及吸放熱,主要是外界對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增加,溫度升高;在汽油機(jī)的四沖程中,做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程,壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程。
【解答】解:封閉的氣體被推桿壓縮過(guò)程中,活塞對(duì)氣體做功,氣體內(nèi)能增加,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;汽油機(jī)的壓縮沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程,與上述能量轉(zhuǎn)化相同。
故選:。
5.(2023?金壇區(qū)一模)如圖甲為航母上簡(jiǎn)化的蒸汽彈射裝置,能帶動(dòng)艦載機(jī)在兩秒鐘內(nèi)達(dá)到起飛速度,如圖乙為汽油機(jī)的工作沖程。下列判斷不正確的是
A.艦載機(jī)獲得的牽引力是因?yàn)闅飧變?nèi)的蒸汽體積膨脹,從而推動(dòng)活塞
B.氣缸內(nèi)的蒸汽推動(dòng)活塞后,內(nèi)能增加
C.從能量轉(zhuǎn)化角度講,蒸汽彈射裝置工作時(shí)與圖乙中所示的原理相似
D.從能量轉(zhuǎn)化角度講,圖乙中沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】
【分析】(1)四沖程汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成,在做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,在壓縮沖程中的能量轉(zhuǎn)化是轉(zhuǎn)化機(jī)械能為內(nèi)能;
(2)做功沖程中,氣缸內(nèi)的燃?xì)鈱?duì)外界做功,燃?xì)獾膬?nèi)能減小,溫度降低。
【解答】解:
、甲圖中,氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹,對(duì)外做功,其內(nèi)能減小,同時(shí)推動(dòng)活塞,使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力,該過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,燃?xì)獾膬?nèi)能減小,故正確,錯(cuò)誤;
、圖中汽油機(jī)兩氣門(mén)都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火和活塞向下移動(dòng),是汽油機(jī)的做功沖程,也是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程,與蒸汽彈射裝置工作時(shí)的原理相似,故正確;
、圖中汽油機(jī)兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),是壓縮沖程,此沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故正確。
故選:。
6.(2023?吉安模擬)瓦罐湯以瓦罐為器(如圖),以硬質(zhì)木炭火恒溫煨制約六七小時(shí),湯汁稠濃,醇香誘人,為贛菜一絕,關(guān)于煨制瓦罐湯涉及的物理知識(shí),分析正確的是
A.煨制瓦罐湯時(shí),是通過(guò)做功的方式增加食材的內(nèi)能
B.湯汁沸騰后,加大炭火火力可提高湯汁溫度
C.用木炭火煨制瓦罐湯時(shí),木炭燃燒越充分,熱值越大
D.剛?cè)〕龅耐吖逌盁釟狻彬v騰,“熱氣”是液化現(xiàn)象
【答案】
【分析】(1)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能;
(2)液體在沸騰時(shí)不斷吸熱,溫度不變;
(3)熱值是燃料的一種特性,只與燃料的種類(lèi)有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒情況無(wú)關(guān);
(4)物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)是液化,物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)是凝華,物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)是熔化,物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)是升華。
【解答】解:、用瓦罐煨湯是通過(guò)熱傳遞的方式增加食材的內(nèi)能,故錯(cuò)誤;
、湯汁沸騰后,加大炭火火力加熱,湯汁溫度不變,故錯(cuò)誤;
、木炭的熱值只與燃料的種類(lèi)有關(guān),與燃燒程度無(wú)關(guān),故錯(cuò)誤;
、剛?cè)〕龅耐吖逌珪?huì)看到的騰騰熱氣是水蒸氣遇冷液化形成的,故正確。
故選:。
7.(2023?廣水市三模)2023年五一期間,淄博燒烤火出圈,“坐高鐵去擼串”等話(huà)題不斷在社交平臺(tái)刷屏。如圖所示,羊肉串架在微炭火上烤的情景。關(guān)于烤羊肉串涉及的物理現(xiàn)象,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是
A.肉烤熟是通過(guò)熱傳遞的方式改變其內(nèi)能
B.肉溫度越高,所含熱量越多
C.木炭在燃燒的過(guò)程中,熱值不變
D.很遠(yuǎn)就能聞到肉香味是說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
【答案】
【分析】(1)改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞;
(2)熱量是過(guò)程量,就是說(shuō),熱量只存在熱傳遞中,只能說(shuō)吸收或放出熱量;熱量不是狀態(tài)量,不能說(shuō)含有熱量;
(3)熱值是燃料的特性,只與燃料的種類(lèi)有關(guān);
(4)物質(zhì)都是由分子組成的,分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:、肉在火上烤,火的熱量傳遞給肉,肉烤熟是通過(guò)熱傳遞的方式改變其內(nèi)能,故正確;
、熱量總是從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,熱量是過(guò)程量,不能說(shuō)含有或者具有熱量,故錯(cuò)誤;
、熱值是燃料的特性,只與燃料的種類(lèi)有關(guān),所以,燃料在燃燒過(guò)程中,質(zhì)量減小,熱值不變,故正確;
、一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng),溫度越高,熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,很遠(yuǎn)就能聞到肉香味是說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故正確。
故選:。
8.(2023?鶴山市校級(jí)二模)如圖用蒸鍋在天然氣灶上燒水蒸包子的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A.天然氣燃燒越充分,熱值越大
B.包子的溫度越高所含熱量越多
C.“蒸包子”是通過(guò)做功的方式改變包子內(nèi)能的
D.鍋蓋被“頂起”,該過(guò)程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
【答案】
【分析】(1)的某種燃料完全燃燒所釋放出的熱量是燃料的燃燒值,熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類(lèi)有關(guān),與燃料的質(zhì)量、燃燒情況無(wú)關(guān);
(2)熱量是一個(gè)過(guò)程量,不是一個(gè)狀態(tài)量,熱量描述了物體發(fā)生熱傳遞時(shí),傳遞能量的多少,不能說(shuō)物體含有多少熱量;
(3)做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能;
(4)鍋蓋被“頂起”,水蒸氣對(duì)鍋蓋做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【解答】解:、熱值是燃料本身的一種特性,熱值由燃料本身決定,與燃料是否充分燃燒無(wú)關(guān),故錯(cuò)誤;
、在質(zhì)量不變時(shí),包子的溫度越高,內(nèi)能越大,但不能說(shuō)所含的熱量越多,因?yàn)闊崃渴且粋€(gè)過(guò)程量,不能用“含有”、“具有”來(lái)描述,故錯(cuò)誤;
、“蒸包子”時(shí),包子吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度升高,是通過(guò)熱傳遞的方式改變包子的內(nèi)能,故錯(cuò)誤;
、鍋蓋被“頂起”時(shí),水蒸氣對(duì)鍋蓋做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故正確。
故選:。
9.(2023?黃岡三模)糖炒板栗是人們冬季喜愛(ài)的美食。如圖所示,在炒板栗時(shí)常要在鍋中放入一些砂石,關(guān)于糖炒板栗,下列說(shuō)法正確的是
A.炒板栗時(shí),鍋中的沙子升溫快是因?yàn)樯匙拥谋葻崛荽?br>B.炒板栗的過(guò)程主要是通過(guò)做功的方式使板栗內(nèi)能增大的
C.板栗炸裂時(shí)的能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同
D.板栗香氣的濃烈程度與板栗的溫度無(wú)關(guān)
【答案】
【分析】(1)對(duì)于比熱容小的物質(zhì)來(lái)講,同樣吸收熱量,其溫度升高很快,這也是我們利用的主要特點(diǎn)之一;
(2)改變物體內(nèi)能的方式有:做功與熱傳遞兩種方式;
(3)汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成,其中壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;
(4)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度與物體的溫度有關(guān)。
【解答】解:、在炒板栗時(shí),由于鍋底的溫度較高,很容易把板栗炒煳,所以鍋中總要放些沙子,由于沙子的比熱容小,沙子很容易被炒熱,這樣沙子被炒熱后可以均勻地把熱量傳遞給板栗,這樣炒出的板栗比較好吃,故錯(cuò)誤;
、在炒板栗時(shí),是通過(guò)熱傳遞的方式使板栗內(nèi)能增大,故錯(cuò)誤;
、板栗炸裂時(shí)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)的做功沖程相同,故正確;
、板栗香氣的濃烈程度是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)程度,熱運(yùn)動(dòng)的激烈程度與溫度有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,故錯(cuò)誤。
故選:。
10.(2023?西寧二模)某汽油機(jī)工作時(shí)的能量損失情況是:汽缸散熱損失,廢氣帶走,機(jī)械摩擦及其它損耗總和為。已知汽油熱值為。下列說(shuō)法中正確的是
A.該汽油機(jī)工作的效率是,工作時(shí)汽油燃燒釋放能量的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
B.若該汽油機(jī)消耗汽油,獲得的機(jī)械能為
C.若該汽油機(jī)消耗汽油,損失的能量為
D.經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新,汽油機(jī)的效率可以提高到
【答案】
【分析】(1)熱值:某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值,公式:;熱值的物理意義:熱值表示一定質(zhì)量的燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量的多少,同種燃料的熱值相同,不同種燃料的熱值不同;
(2)熱機(jī)的效率:用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫做熱機(jī)的效率,其表達(dá)式為:,由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失,所以熱機(jī)的效率總小于1;熱機(jī)在工作過(guò)程中造成能量損失的因素有:①燃料很難全部燃燒;②排出的廢氣帶走能量;③熱機(jī)部件要散熱;④克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量;提高熱機(jī)效率的方法:①盡量讓燃料充分燃燒;②設(shè)法利用廢氣的能量;③減少能量損失;④保證良好的潤(rùn)滑。
【解答】解:、該汽油機(jī)工作的效率是,工作時(shí)汽油燃燒釋放能量的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故錯(cuò)誤;
、若該汽油機(jī)消耗汽油,產(chǎn)生的熱量為:,由得,獲得的機(jī)械能為:有用總,故正確;
、若該汽油機(jī)消耗汽油,損失的能量為:,故錯(cuò)誤;
、由于熱機(jī)在工作過(guò)程中總有能量損失,所以熱機(jī)的效率總小于1,汽油機(jī)的效率不可以提高到,故錯(cuò)誤。
故選:。
11.(2023?東平縣模擬)熱水瓶是每個(gè)家庭必備的貯水容器。如圖所示,倒出一定量熱水后,立即蓋上軟木塞,軟木塞常會(huì)滿(mǎn)起來(lái),這現(xiàn)象與內(nèi)燃機(jī)的哪個(gè)沖程的能量轉(zhuǎn)化相同
A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程
【分析】瓶?jī)?nèi)熱水蒸發(fā)產(chǎn)生大量水蒸氣,水蒸氣膨脹對(duì)瓶塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;汽油機(jī)的四個(gè)沖程中,壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【解答】解:瓶塞跳起來(lái),機(jī)械能增大,這是由于暖瓶?jī)?nèi)氣體膨脹做功造成的,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化成瓶塞的機(jī)械能;汽油機(jī)在做功沖程中,氣缸內(nèi)高溫氣體膨脹推動(dòng)活塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
故選:。
12.(2023?泗水縣三模)氮?dú)鈴椈墒且环N以密閉高壓氮?dú)鉃楣ぷ鹘橘|(zhì)的彈性組件,具有體積小、彈力大、工作平穩(wěn)、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。它在生活和工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用,其工作結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖。當(dāng)活塞頂部受到壓力向下運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是
A.缸體內(nèi)氮?dú)獾拿芏茸兇?br>B.缸體內(nèi)的氣體被壓緊后,氮?dú)夥肿硬辉龠\(yùn)動(dòng)
C.缸體內(nèi)的氣體壓強(qiáng)減小
D.該過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的做功沖程相同
【答案】
【分析】(1)一定質(zhì)量的氣體,體積減小,密度增大;
(2)組成物質(zhì)的分子,不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);
(3)氣體經(jīng)壓縮后,其壓強(qiáng)增大;
(4)活塞向下壓縮,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
【解答】解:、活塞頂部受到壓力向下運(yùn)動(dòng)時(shí),缸體內(nèi)氮?dú)怏w積減小,密度變大,故正確;
、組成物質(zhì)的分子,不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),缸體內(nèi)的氣體被壓緊后,氮?dú)夥肿尤宰鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故錯(cuò)誤;
、氣體壓縮后,體積變小、壓強(qiáng)增大,故錯(cuò)誤;
、活塞向下壓縮,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾膬?nèi)能,能量的轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的壓縮沖程相同,故錯(cuò)誤。
故選:。
考點(diǎn)解讀
《內(nèi)能的利用》是在前面學(xué)習(xí)《內(nèi)能》的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步討論內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和實(shí)際應(yīng)用的工具——熱機(jī)。通過(guò)對(duì)四沖程內(nèi)燃機(jī)工作原理的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的主要結(jié)構(gòu);大致了解內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況;了解內(nèi)燃機(jī)在現(xiàn)代生活,特別是交通方面的應(yīng)用。通過(guò)具體分析,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在利用燃料的內(nèi)能方面,不可避免地會(huì)有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面,因此要建立熱機(jī)效率的概念,并與機(jī)械效率作聯(lián)系和類(lèi)比,之后自然引出能量守恒定律。通過(guò)本章的學(xué)習(xí),使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對(duì)人類(lèi)進(jìn)步起到正面作用的同時(shí),要使學(xué)生認(rèn)識(shí)到它給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面污染問(wèn)題。
方法技巧
1.熱機(jī):利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫熱機(jī)。
熱機(jī)的種類(lèi):分為蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
內(nèi)燃機(jī):燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩類(lèi)。
2. 內(nèi)燃機(jī)的工作原理
(1)汽油機(jī):四沖程汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)—汽缸、活塞、連桿、曲軸、進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、火花塞。
沖程—活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程,叫做一個(gè)沖程。
汽油機(jī)的工作過(guò)程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
吸氣沖程—靠慣性運(yùn)動(dòng),吸進(jìn)汽油與空氣的混合物;
壓縮沖程—外界對(duì)氣體做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,氣體溫度升高;
做功沖程—化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,氣體溫度升高,氣體對(duì)外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
排氣沖程—靠慣性運(yùn)動(dòng),排出廢氣。
(2)柴油機(jī):四沖程柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)—汽缸、活塞、連桿、曲軸、進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、噴油嘴。
柴油機(jī)的工作過(guò)程與汽油機(jī)幾乎一樣,但有三個(gè)區(qū)別:1)吸氣沖程:汽油機(jī)吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物,柴油機(jī)吸進(jìn)的僅僅是空氣;2)壓縮沖程:汽油機(jī)壓縮的是汽油和空氣的混合物,汽油機(jī)壓縮的僅僅是空氣;3)做功沖程:汽油機(jī)用火花塞點(diǎn)火,柴油機(jī)用噴油嘴噴油。
方法技巧
1.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
(1)分子動(dòng)能:分子在永不停息地做著無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。物體內(nèi)大量分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量稱(chēng)為分子動(dòng)能。物體的溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)得越快,它們的動(dòng)能越大。同一個(gè)物體(物態(tài)不變),溫度越高,內(nèi)能越大。
(2)由于分子之間具有一定的距離,也具有一定的作用力,因而分子具有勢(shì)能,稱(chēng)為分子勢(shì)能。分子間距發(fā)生變化時(shí),物體的體積也會(huì)變,其內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化。所以分子勢(shì)能與物體的體積有關(guān)。
(3)物體內(nèi)能的大?。何矬w的內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、體積及物態(tài)有關(guān)。
一切物體中的分子都在做永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子間都有分子力的作用,無(wú)論物體處于何種狀態(tài),是何形狀與體積、溫度是高是低都是如此。因此,一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能。
2.內(nèi)能的改變:改變物體內(nèi)能的方法有熱傳遞和做功;熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移,做功是能量的轉(zhuǎn)化。這兩種方法對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的。
(1)做功:外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì)增大(例如:摩擦生熱);物體對(duì)外做功,物體內(nèi)能會(huì)減?。ɡ纾和ㄟ^(guò)活塞向盛有水的燒瓶里打氣,當(dāng)活塞從瓶口跳起時(shí),燒瓶中出現(xiàn)“白霧”)。實(shí)質(zhì):能量從一種形式的能(其它形式的能)轉(zhuǎn)化為另一種形式的能(內(nèi)能)。
(2)熱傳遞:只要物體之間或同一物體的不同部分間存在著溫度差,就會(huì)發(fā)生熱傳遞,直到溫度變得相同(即沒(méi)有溫度差)為止。物體吸收熱量,內(nèi)能增加;物體放出熱量,內(nèi)能減小。
3.熱量(Q):在熱傳遞過(guò)程中,傳遞能量的多少叫做熱量;在國(guó)際單位制中,熱量單位是焦耳,符號(hào)是J。
4.內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能量,它們之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。整個(gè)物體可以處于靜止?fàn)顟B(tài),沒(méi)有動(dòng)能;整個(gè)物體也可以處于相對(duì)高度為零的位置而沒(méi)有勢(shì)能,但它一定具有內(nèi)能。物體可以同時(shí)具有內(nèi)能和機(jī)械能。
5.熱量、溫度和內(nèi)能:“熱量不能含、溫度不能傳、內(nèi)能不能算”。
(1)熱量是一個(gè)過(guò)程量,只有發(fā)生了熱傳遞過(guò)程,有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,才能討論熱量問(wèn)題。所以物體本身沒(méi)有熱量,不能說(shuō)某個(gè)物體具有多少熱量,更不能比較兩個(gè)物體熱量的大小。
(2)內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量,但是它具有不可測(cè)量性,所以不能說(shuō)物體具有多少的內(nèi)能。
(3)在熱傳遞過(guò)程中,熱量從高溫物體傳到低溫物體,而不能說(shuō)將高溫物體的溫度傳遞給了低溫物體。
這是一份2024年中考物理母題解密專(zhuān)題13 內(nèi)能講義(附答案),共21頁(yè)。
這是一份2024年中考物理母題解密專(zhuān)題11 功和機(jī)械能講義(附答案),共19頁(yè)。
這是一份2024年中考物理母題解密專(zhuān)題10 浮力講義(附答案),共31頁(yè)。
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