2024年天津市中考物理模拟题分类精选18.热机 能量的转化与守恒 能源（Word版附解析）

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【答案】B
【详解】在内燃机的四个冲程中，做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
4．（3分）（2024•北辰区二模）汽油机是由四个冲程不断循环而工作的，图中表示内能转化为机械能的冲程是（ ）
A．B．C．D．
【答案】C
【解答】解：内能转化为机械能的是做功冲程：
A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；
B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；
C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。
故选：C。
3. （2024滨海新区二模）下图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】C
【解析】
【详解】四冲程汽油机利用内能做功的机器，其在工作时有四个冲程，即吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中压缩冲程和做功冲程都是两个气门关闭，火花塞上产生电火花的是做功冲程．
15．（4分）（2024•西青区模拟）如图，用酒精灯加热试管中的水，这是通过 热传递 的方式改变水的内能。当水沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，图 乙 （填“甲”或“乙”）中汽油机与这一实验过程中塞子被推出时能量的转化是一致的。
【答案】热传递；乙
【解答】解：用酒精灯加热试管中的水，这是通过热传递的方式改变物体的内能；图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程；图甲中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；图乙中活塞下行，两气门关闭，所以是做功冲程，也是燃料的内能转化为机械能的过程。
故答案为：热传递；乙。
16．（2024天津和平区一模）如图甲所示，用手弯折铁丝，铁丝会变热，此过程能量转化与乙图中 （填字母序号）的能量转化是一致的；若该热机1s内对外做功30次，则飞轮转速是 r/min。
【答案】 A 3600
【详解】[1]用手弯折铁丝，铁丝会变热，机械能转化为内能，和压缩冲程的能量转化形式相同，压缩冲程两侧气门关闭，活塞向上运动，即为图乙中的A。
[2]热机一个工作循环对外做功1次，飞轮转2转，该热机1s内对外做功30次，即飞轮1s转60转，每分钟转3600转，即3600r/min。
16．（2024东丽区一模）燃料直接在气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，其中将内能转化为机械能的冲程是 （选填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”）冲程。
【答案】做功
【详解】汽油机和柴油机的四个冲程为吸气、压缩、做功和排气；内燃机的四个冲程中有两个冲程发生能量转化，其中把内能转化为机械能的是做功冲程。
18．（2024南开区二模）如图甲所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的硝化棉，用力把活塞迅速压下，该过程中是通过 的方式来改变筒内空气的内能，其能量转化情况与图 （选填“乙”或“丙”）所示汽油机冲程中的能量转化情况是一致的。
【答案】 做功 乙
【详解】[1]图甲中，用力把活塞压下，玻璃筒中的硝化棉会燃烧起来，这是活塞向下过程中，对玻璃筒内空气做功，空气内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。
[2]图甲中活塞下压的过程是机械能转化为内能的过程。图乙是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能，图丙是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，所以图甲与图乙的能量转化情况一致。
16．（4分）（2024红桥区二模）如图所示是一台四冲程内燃机的 压缩 （选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程是通过 做功 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变气缸内气体的内能。
【解答】解：由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能，使得缸内气体的内能变大，这是通过做功的方式改变气体的内能的。
故答案为：压缩；做功。
16．（4分）（2024•天津模拟）如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块有少量乙醚的棉花，用力把活塞迅速下压，这是通过 做功 （选填“热传递”或“做功”）的方式使筒内气体内能增加的，此能量转化方式类似于某四冲程汽油机的 压缩 冲程。
【答案】做功；压缩。
【解答】解：（1）实验过程中用力把活塞迅速下压，是通过做功的方式增加空气内能；
（2）用力把活塞迅速下压，是内能转化为机械能，这一过程与热机工作时的压缩冲程类似。
故答案为：做功；压缩。
16．（2024•天津一中模拟）如图所示是某单缸四冲程汽油机的 压缩 冲程；该汽油机飞轮转速为2400r/min，1s内完成 80 个冲程；水箱中5kg、20℃的水升温到40℃，水需要吸收的热量是 4.2×105 J。[/（kg•℃）]
【解答】解：由图可知，汽油机进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽油机正处于压缩冲程；
汽油机飞轮转速为2400r/min＝40r/s，即汽油机的飞轮每秒转4圈，
由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1s内完成80个冲程；
水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×105J。
故答案为：压缩；80；4.2×105。
18. （2024和平区三模）在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图.利用内能来做功的冲程是________图；与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验.
【答案】 ①. 丁 ②. 甲
【解析】
【详解】甲图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程．乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程．丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能．因此利用内能来做功的冲程是丁；压缩冲程原理相同的是甲实验．故答案为丁；甲．