专题03 热机及其效率问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx
- 文档编号:9596844
- 上传时间:2023-02-05
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:316.32KB
专题03 热机及其效率问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx
《专题03 热机及其效率问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《专题03 热机及其效率问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
专题03热机及其效率问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版
考点扫描☆名师点拨
一、考点解析
对于热机及其效率、能量转化与守恒,从近几年的中考试题中,可以看出能量主要考查的内容有:
能量的分类,对能量概念的理解,能量的转化与守恒,能量与温度的关系、以及能量的利用等知识。
对本部分的考查,一是考查应用技能,如能量的转化;二是认识能量的概念,如常见能源;三是能量的有关计算,如热值得计算。
本部分中考题型以填空题、选择题、计算题为主,常见的是选择题和计算型填空题,均属于基础题型,试题难度以中等为主;难度较高主要集中在能量的转化类型方面。
近三年来在中考中分值保持在2—5分之间,平均分值在3.5分左右。
二、考查、复习重点
1.复习重点:
1)内燃机的工作原理;四冲程汽油机的工作过程:
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;2)热值(q)的概念及其相关计算;3)热机的效率计算;4)能量守恒定律。
2.备考方略:
解答能量类考题主要从能量的转化入手,能进行能量的简单计算(热值的计算);热机四冲程的能量转化和工作过程也是重要知识点。
只要对以上几个方面有全面的认识,解答声现象考题一般不难。
3.考点概览:
1)物体储存能量时,物体具有做功的本领,物体损失能量时,就说物体正在做功。
物体对外界做功时,物体的能量减小。
外界对物体做功时,物体的能量增加。
2)内燃机的工作原理:
四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
汽油机的工作过程:
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;压缩冲程—外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;做功冲程—化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;排气冲程—靠惯性运动,排出废气。
3)热值(q):
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值;热值单位是:
J/kg。
燃料燃烧放出热量:
Q放=qm;(Q放是燃料放出的热量,单位是J;q是热值,单位是J/kg;m是质量,单位是kg。
)
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小;也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。
4)热机的效率:
用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式:
5)能量守恒定律:
能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。
能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。
大到天体,小到原子核,也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都遵从能量守恒定律。
考点剖析☆聚焦高频
高频考点:
热机相关问题、能量转化与守恒
【典例5】(2017•杭州)将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换),则有( )。
A.高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量;
B.高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量;
C.高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度;
D.高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
【考查角度】热传递。
【答案】B。
考点过关☆专项突破
考点类型:
热机及其效率、能量转化与守恒
1.(2017•昆明)汽车发动机工作时,会产生大量的热量,为让它正常工作,需要对它进行冷却,“水冷”是冷却方式之一,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
【考查角度】比热容、内能。
【解析】
(1)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等;
(2)改变物体内能有两个方法:
做功和热传递.其中做功改变内能本质是机械能与内能的转化,热传递改变内能本质是内能的转移。
(1)汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度时,吸收的热量多,冷却效果最好;
(2)发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增加。
【答案】比热容、增加。
2.(2017•德阳)质量和初温相同的甲乙两种液体,经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度,则甲液体的比热容 乙液体的比热容(填“大于”、“等于”或“小于”)。
如果乙液体的质量为1kg,初温为20℃,加热一段时间后温度升高到50℃,吸收热量为1.26×105J,则乙液体比热容为 J/(kg•℃)。
【考查角度】比热容、热量的计算。
【答案】小于、4.2×103。
3.(2017•眉山)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入 、初温都相同的水和煤油(选填“质量”或“体积”)。
(2)实验中选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油 相同,然后比较 的方法来完成探究实验的。
(3)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图所示,则 的吸热能力更强,因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容 。
(选填:
“较大”或“较小”)
(4)由图象可得煤油的比热容为 J/(kg•℃)。
【考查角度】比热容、比热容实验。
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量相同的水和煤油。
(2)用相同的酒精灯加热,在相等时间内煤油和水吸收的热量相等,然后比较升高的温度的方法来比较不同物质吸热能力,升高温度越高,吸热能力越弱。
(3)由图象可知,质量相等的煤油和水吸收相等热量,升温较快的是煤油;若使两者升高相同的温度,水需要加热更长的时间,水吸收的热量较多。
因此可以得出结论:
水吸热能力较强.因此“暖手宝”中装的储热液具有的比热容较大。
(4)由图象可得加热相同的时间,吸收的热量相同,煤油升高的温度是水升高温度的2倍,根据Q=cm△t知,煤油的比热容是水比热容的1/2。
即煤油的比热容为:
。
【答案】
(1)质量;
(2)吸收的热量;升高的温度;(3)水;较大;(4)2.1×103。
4.(2017•武汉)图1是“比较不同物质吸热的情况”的实验装置。
两个相同的烧杯中分别装有质量相等的水和食用油。
(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内 。
(2)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和 。
(3)图2中能合理反映该实验结果的图象是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
【考查角度】比热容探究实验。
【解析】
(1)、(3)我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法。
比较物质吸热能力的2种方法:
①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;
②使相同质量的不同物质吸收相同的热量,比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;
(2)温度计玻璃泡充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器。
解答如下:
(1)选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使水和食用油在相等时间内吸收的热量相同。
(2)为准确测量液体的温度,温度计的玻璃泡应充分与被测液体接触,实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和加热器。
(3)相同质量的水和食用油在吸收相同的热量时(加热时间相同),因水的比热容大,由Q吸=cm△t可知,水的温度变化小,故图2中能合理反映该实验结果的图象是乙。
【答案】
(1)吸收的热量相同;
(2)加热器;(3)乙。
5.(2015•深圳)夏天长时间放置在室内的甲、乙两个物体,甲的比热容大,乙的质量小,把它们同时放入同一个冰箱内冷却,经过一段时间温度稳定后()。
A.甲物体放出的热量多;B.乙物体放出的热量多;
C.甲、乙物体放出的热量一样多;D.以上情况都有可能
【考查角度】热量、比热容。
【答案】A。
6.(2016•深圳市宝安区模拟)下列关于物理概念及其的说法正确的是()。
A.冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃)表示1kg冰吸收的热量是2.1×103J;
B.热机的效率可以提高到100%;
C.物体含有内能的多少叫热量;
D.汽油的热值是4.6×107J/kg表示1kg的汽油完全燃烧放出热量为4.6×107J
【考查角度】热量、比热容、内能。
【解析】A:
冰的比热容是2.1×103J/(kg•℃),表示1kg冰温度升高1℃吸收的热量是2.1×103J,而不是1kg冰吸收的热量是2.1×103J,因为吸收的热量还和温升多少有关,故A错。
B:
热机的效率是不可能达到100%的,因为在热机工作过程中存在能量损失;故B错。
C:
物体只有高低,没有多少,热量是个过程量,只有在能量交换时才有能量交换,故C错。
D:
汽油的热值是4.6×107J/kg,它表示1kg的汽油完全燃烧放出热量为4.6×107J,正确。
【答案】D。
7.(2017·盐城)如图所示,小明在燃烧皿中放入10g酒精,点燃后对质量为200g的水加热,充分燃烧后,水温升高30℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),此过程中水吸收的热量为J,水的内能(增大/减小),该实验计算得到的酒精热值明显偏小,其原因是。
【考查角度】比热容、热量计算、内能的转化。
(2)水吸收热量,其温度升高、内能增大。
(3)小明是按下面方法来计算酒精的热值:
酒精完全燃烧放出的热量,完全被水吸收,即Q放=Q吸,再利用Q放=mq计算酒精的热值;
实际上酒精不可能完全燃烧,并且酒精完全燃烧放出的热量不能完全被水吸收,所以该实验计算得到的酒精热值明显偏小。
【答案】2.52×104、增大、酒精没有完全燃烧或酒精燃烧放出的热量没有完全被水吸收。
8.(2016•深圳市特训)质量相同的铝和铜,吸收了相同的热量(c铜 A.铝上升的温度较高;B.铜上升的温度较高; C.铝和铜上升的温度相同;D.无法判断 【考查角度】比热容。 【解析】由公式: Q吸=cm△t=cm(t-t0)可知,在物质质量相同、吸收热量相同的情况下,物体温度升高值与其比热容成反比,也就是说物体的比热容越大,它的温升越小。 因为c铜 故正确答案是B。 【答案】B。 9.(2016•深圳市罗湖区模拟)关于温度、内能和热量,下列说法正确的()。 A.物体温度越低,分子运动越剧烈;B.物体温度越高,含有的热量越多; C.水沸腾时吸收热量,温度保持不变;D.物体的温度为0℃时,其内能为零 【考查角度】分子热运动、内能、物态变化。 【答案】C。 10.(2016•深圳市宝安区模拟)深圳夏季海边昼夜温差小,气候宜人,这是由于水的比热容大,下列不能反映这一特性的是()。 A.汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质; B.炎热的夏天经常在教室的地面上洒水; C.北方冬天暖气供热设备用水做工作物质; D.北方春天的晚上,农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏 【考查角度】比热容、能量的转换。 【解析】A: 汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质,是由于水的比热容大,在吸收一定热量情况下,水温升高的少。 B: 炎热的夏天经常在教室的地面上洒水,是利用水的蒸发需要吸收热量来降温,此现象属于物态变化现象。 C: 北方冬天暖气供热设备用水做工作物质,同样是利用水的比热容大的特点,因为要想下降一定温度,水发出的热量高。 D: 北方春天的晚上,农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏同样是利用水的比热容大的特点,因为在一定热量转换过程中,水下降的温度小。 由此可知,利用水的比热容大的特点工作的是: A、C、D。 此题答案是B。 【答案】B。 11.(2017·云南)可燃冰是一种新型能源,它是水和天然气在高压低温情况下形成的类冰状结晶物质,主要成分是甲烷,其开采是世界难题,据中央电视台2017年5月18日报道,我国可燃冰已试采成功,技术处于世界领先,用燃气锅炉烧水时,把质量为500kg,初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了12m3天然气,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=4.2×107J/m3,可燃冰的热值为同体积天然气的160倍,求: (1)水吸收的热量; (2)燃气锅炉烧水时的效率; (3)若换用可燃冰,应使用多少m3可燃冰。 【考查角度】热量的计算、燃料的热值。 解: (1)水吸收的热量: Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×500kg×=1.68×108J。 (2)天然气完全燃烧放出的热量: Q放=V q天然气=12m3×4.2×107J/m3=5.04×108J; 燃气锅炉烧水时的效率: η= ×100%= ×100%≈33.3%。 (3)可燃冰的热值为同体积天然气的160倍, 则可燃冰的热值: q可燃冰=160q天然气=160×4.2×107J/m3=6.72×109J/m3, 若换用可燃冰燃烧放出相同的热量,应使用可燃冰的体积: V可燃冰= = =0.075m3. 答: (1)水吸收的热量为1.68×108J; (2)燃气锅炉烧水时的效率为33.3%;(3)若换用可燃冰,应使用0.075m3可燃冰。 12.(2017•威海)如图是四冲程汽油工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 冲程,当燃料混合在气缸内燃烧时将 能转化为内能。 【考查角度】内燃机的四个冲程。 【分析】 (1)汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,在做功冲程中,燃料的化学能转化为内能,而内能又转化为机械能;汽油机的做功冲程特点是火花塞点火,在做功冲程对外输出功; (2)燃料燃烧的过程,是将燃料的化学能转化为内能的过程。 【答案】 (1)从图中可以看出,两气门都关闭和活塞向上运动的特点,可以判断这个冲程是压缩冲程。 (2)汽油机工作时,汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能。 故答案为: 压缩;化学。 13.(2017•烟台)如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )。 A. B. C. D. 【考查角度】内燃机的四个冲程。 【答案】A、进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意。 B、两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意。 C、两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意。 D、排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意。 故选C。 14.(2017•滨州)(多选题)下列说法正确的是( )。 A.炒菜时,满屋飘香,表明分子在不停地做无规则运动; B.用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大; C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多; D.四冲程汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能 【考查角度】分子的运动、水的比热容的特点及应用、燃料的热值、内燃机的四个冲程。 【答案】A、炒菜时,芳香油分子不停地做无规则运动,扩散到空气中,由于炒菜时温度很高,所以分子的扩散速度加快,故“满屋飘香”故A正确。 B、用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大,与其他物质相比,在质量相同的情况下,升高相同的温度,水吸收的热量多,故B正确。 C、根据Q=mq可知,放出的热量与热值、质量都有关,故热值大燃烧时放出热量不一定多;故C错误。 D、四冲程汽油机的做功冲程中,将高温高压燃气的内能转化为活塞的机械能,故D正确。 故选ABD。 15.(2017•岳阳)随着人们的生活水平的提高,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.用甘油做发电机的冷却剂; B.发电机做功冲程将内能转化为机械能; C.精心保养可使发电机的效率达到100%; D.排出的尾气对环境没有任何污染 【考查角度】热机的工作原理、内能的利用。 【解析】A.用甘油做发电机的冷却剂,错误,用水的比热容大的特性,用水做做冷却剂。 B.发电机做功冲程将内能 转化为机械能,正确。 C.精心保养可使发电机的效率达到100%,错误,任何机械运动都会发热做额外功。 D.排出的尾气对环境没有任何污染,错误,排出的尾气对环境有污染。 故选B。 16.(2017•河北)汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将能转化成能,一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油2t,这些汽油完全燃烧放出J的热量。 (q汽油=4.6×107J/kg) 【考查角度】内燃机的四个冲程、燃料的热 值。 【答案】 (1)内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧是化学能转化为内能,其中压缩冲程将机械能转化成内能。 (2)2t汽油完全燃烧要放出的热量: Q放=mq=2×103kg×4.6×107J/kg=9.2×1010J。 故答案为: 化学、内、9.2×1010。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 专题03 热机及其效率问题决战中考物理压轴题高频题高分值题解题技巧解析版 专题 03 热机 及其 效率 问题 决战 中考 物理 压轴 高频 分值 题解 技巧 解析
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)