初三物理竞赛培优(热机问题)
初三物理热机试题及答案
初三物理热机试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 热机是将热能转化为机械能的机器，以下哪项不是热机的组成部分？A. 燃烧室B. 气缸C. 活塞D. 风扇2. 内燃机的四个冲程中，哪一个冲程不发生能量转化？A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 功冲程D. 排气冲程3. 热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，以下哪个说法是正确的？A. 热机效率越高，燃料利用率越低B. 热机效率越高，燃料利用率越高C. 热机效率与燃料利用率无关D. 热机效率越低，燃料利用率越高4. 柴油机和汽油机的主要区别在于？A. 燃料种类不同B. 点火方式不同C. 燃料燃烧方式不同D. 所有选项都正确5. 热机工作时，燃料燃烧放出的热量中，用于做有用功的部分占总热量的百分比称为？A. 功率B. 效率C. 功率因数D. 机械效率6. 以下哪种情况会导致热机效率降低？A. 燃料完全燃烧B. 减少废气带走的热量C. 减少热损失D. 增加机械摩擦7. 热机的压缩冲程中，活塞对气体做功，气体的内能如何变化？A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少8. 热机的排气冲程中，活塞的运动方向是？A. 向上B. 向下C. 先向上后向下D. 先向下后向上9. 在热机的四个冲程中，哪一个冲程对外做功？A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 功冲程D. 排气冲程10. 热机的效率通常用百分数表示，其数值范围是？A. 0%-100%B. 0%-50%C. 0%-1%D. 50%-100%二、填空题（每题2分，共20分）1. 热机的四个冲程分别是：进气冲程、______、排气冲程。
2. 热机效率的计算公式为：______。
3. 柴油机和汽油机的主要区别在于点火方式，柴油机是______，汽油机是______。
4. 热机工作时，燃料燃烧放出的热量中，用于做有用功的部分占总热量的百分比称为______。
5. 热机效率降低的一个主要原因是______。
九年级物理——热机效率培优习题归纳(含答案)
一．选择题（共9小题）1．关于燃烧的热值，以下说法正确的是（）A．燃烧的热值与燃料的种类有关系，与燃烧的质量和燃烧状况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量就是这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的大【分析】1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解：A、燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关，故A正确；B、燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值，必须是完全燃烧放出的热量，才是燃料的热值，故B错误；C、热值与质量无关，只与燃料种类有关，故C错误；D、燃料不完全燃烧时放出的热量不能称之为热值，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了学生对燃料热值是燃料特性的理解与掌握，是经常考的题型，充分理解“热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关”。
2．如图甲所示是小聪同学“探究固体的熔化过程”的实验装置图，图乙是他描绘出的温度随时间变化的图象，则下列说法正确的是（）A．烧杯内的水温度升高，含有的热量也随之增多B．B、C两点的温度相同，具有的内能也相同C．该物质液态的比热容大于固态时的比热容D．随着酒精灯中酒精量的减少，酒精的热值也在减小【分析】（1）热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递能量的多少，不能说物体含有多少热量；（2）晶体熔化时，不断吸收热量，内能增大，但温度保持不变。
（3）由Q＝cm△t可知：当吸收的热量和质量都相同时，△t越小比热容就越大；（4）热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与其质量和燃烧情况无关。
【解答】解：A、烧杯内的水温度升高，其内能增大；热量是热传递过程中传递的内能多少，不能用“含有”来修饰，故A错误；B、图中的BC段表示晶体的熔化过程，不断吸收热量，温度不变，但内能增大，所以该物质在B点的内能小于在C点的内能，故B错误；C、由Q＝cm△t可知：当吸收的热量和质量都相同时，△t越小比热容就越大；由图象可知，此物质固态时在相同时间内温度升高10℃，而液态时温度升高5℃，故液态时的比热容大于固态时的比热容，故C正确；D、热值是燃料的一种特性，酒精灯中酒精燃烧的过程中，酒精的热值不变，故D错误；故选：C。
2020-2021中考物理培优(含解析)之热学问题含答案
一、初中物理热学问题求解方法1．国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它的净含量为200 mL ，若它的密度为1.25×103 kg/m 3，比热容为4.0×103 J/（kg·℃），冬天饮用时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量；在加热过程中，温度升高，内能_____（选填“增加”或“降低”）。
【答案】3×104 增加【解析】【分析】【详解】[1]牛奶的体积为-43=200mL=210m V ⨯牛奶的质量为333-4=210m =0.25kg 1.2510kg/m m V ρ=⨯⨯⨯牛奶吸收的热量()()34=410J/kg 0.25kg =310J 40 -10 Q cm t =∆⨯⋅⨯⨯⨯吸℃℃℃则牛奶吸收的热量为3×104J 。
[2]在加热牛奶的过程中，牛奶因为吸收热量，所以内能增加。
2．图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像。
[c 水=4.2×103J/（kg·℃）]（1）实验中，冰熔化的时间为___________min 。
（2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能____（选填“增大”、“减小”或“不变”），冰在熔化过程吸收的热量为_________J 。
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，当烧杯中的水沸腾时，试管中的液体_________选填“会”或“不会”）沸腾。
【答案】4 增大 3.15×10 3不会【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图象可知，实验中冰从2min开始熔化，6min熔化完毕，故冰熔化的时间是4min。
(2)[2]由图象可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，因继续吸热，所以内能增大。
[3]50g冰熔化成水，因为质量是不变的，所以水的质量也是50g，在6∼10min内，水的温度升高了15℃，则在6∼10min内水吸收的热量为33＝＝（℃）℃＝4.210J/kg0.05kg15 3.1510JQ cm t⨯⨯⨯⨯水吸由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而冰的熔化过程用时也是4min，所以冰熔化过程中吸收的热量为3＝＝3.1510JQ Q⨯冰吸水吸(3)[4]当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温度不变；试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能继续吸收热量，所以试管中的水不会沸腾。
初三热机计算试题及答案
初三热机计算试题及答案一、选择题1. 热机的四个冲程中，对外做功的冲程是：A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案：C2. 热机效率是指：A. 热机输出功率与输入热量的比值B. 热机输入热量与输出功率的比值C. 热机输出功率与输入功率的比值D. 热机输入功率与输出功率的比值答案：A3. 以下哪个因素会影响热机效率？A. 燃料的热值B. 燃料的燃烧效率C. 热机的机械效率D. 所有以上选项答案：D二、填空题1. 热机的工作原理是将______转化为机械能。
答案：内能2. 热机效率的计算公式是______。
答案：η = 有用功 / 输入热量三、计算题1. 某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800转/分钟，求该汽油机每秒完成多少个工作循环，对外做功多少次？解：飞轮转速为1800转/分钟，即30转/秒。
四冲程汽油机完成一个工作循环需要飞轮转两圈，因此每秒完成的工作循环数为30/2=15个。
由于每个工作循环对外做功一次，所以每秒对外做功15次。
2. 某热机的输入热量为5000焦耳，输出功率为1000瓦特，求该热机的效率。
解：首先将输出功率转换为焦耳，1000瓦特等于1000焦耳/秒。
假设热机工作了t秒，则输出的总能量为1000t焦耳。
根据热机效率公式η = 有用功 / 输入热量，我们有η = 1000t / 5000。
由于题目没有给出工作时间t，我们无法计算具体的效率值，但效率的计算公式已经给出。
结束语：通过本次试题的练习，同学们应该对热机的工作原理、效率计算以及相关因素有了更深入的理解。
希望同学们能够将这些知识应用到实际问题中，提高解决实际问题的能力。
初三物理热机测试题及答案
初三物理热机测试题及答案一、选择题1. 热机是将内能转化为机械能的机器，以下哪项不是热机的组成部分？A. 气缸B. 活塞C. 连杆D. 电池答案：D2. 四冲程内燃机中，哪一个冲程是做功冲程？A. 进气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程答案：C3. 热机的效率是指什么？A. 燃料完全燃烧放出的热量与热机工作时消耗的热量之比B. 燃料完全燃烧放出的热量与有效利用的热量之比C. 热机工作时消耗的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比D. 热机工作时消耗的热量与有效利用的热量之比答案：B二、填空题4. 热机的四个冲程包括____、____、____和____。
答案：进气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程5. 热机工作时，燃料燃烧放出的热量中，一部分被用来克服机械间的摩擦，一部分被用来____。
答案：做功三、简答题6. 请简述热机效率的概念及其影响因素。
答案：热机效率是指热机在工作过程中，有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
影响热机效率的因素包括燃料的燃烧效率、机械部件的摩擦损失、散热损失等。
7. 四冲程内燃机的工作原理是什么？答案：四冲程内燃机的工作原理是：在进气冲程中，活塞从上止点向下止点运动，气缸内形成负压，吸入混合气；在压缩冲程中，活塞从下止点向上止点运动，将混合气压缩；在做功冲程中，混合气被点燃，产生高温高压气体推动活塞向下运动，完成做功；在排气冲程中，活塞再次向上止点运动，将废气排出气缸。
四、计算题8. 假设一台四冲程汽油机的效率为30%，燃料完全燃烧放出的热量为1.2×10^7焦耳，求该汽油机对外做的有用功是多少？答案：根据热机效率的定义，有用功W = ηQ，其中η为效率，Q为燃料完全燃烧放出的热量。
代入数值计算得：W = 0.3 ×1.2×10^7 J = 3.6×10^6 J。
结束语：通过本次测试，希望同学们能够更加深入地理解热机的工作原理、效率概念以及四冲程内燃机的特点。
中考物理培优(含解析)之热学问题含答案
一、初中物理热学问题求解方法1．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW 的功率在平直公路上以20m/s 的速度匀速行驶1000s ，消耗汽油2L ．[已知ρ油＝0.7×103kg/m 3、q 油＝4.6×107J/kg ，c 水=()34.210J/kg ⨯⋅℃]．求：（1）轿车做的功；（2）汽油机的效率；（保留一位小数）（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 【答案】(1)7210J ⨯；(2)31.1%；(3)80℃ 【解析】 【详解】(1)由题意可知，轿车做的功为720kW 1000s 210J W Pt ==⨯=⨯(2)消耗汽油的质量为33-330.710kg/210m 1.4k m g m V ρ==⨯=⨯⨯油油油消耗汽油2L 放出的热量为774.610J/kg 1.4kg 6.4410J Q q m ==⨯⨯=⨯油油放汽油机的效率为77210J 100%100%31.1%6.4410JW Q η⨯=⨯=⨯≈⨯放(3)设能使水的温度大约升高t ∆，由题意可知4.2%Q c m t =∆水水放可求得()734.2% 4.2% 6.4410J924.210J/kg 7kgQ t c m ⨯⨯∆===⨯⋅⨯放水水℃℃ 由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高100-2080=℃℃℃答：(1)轿车做的功为7210J ⨯；(2)汽油机的效率为31.1%；(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg 初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高80℃．2．小明探究水沸腾时的特点，实验装置如图所示。
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度为________℃；（2）当观察到如图中的_______图时，说明水已沸腾；b图中气泡上升的过程逐渐变小，发生的物态变化是_______；（3）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要______；（4）如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。
初三物理热机试题答案及解析
初三物理热机试题答案及解析1.一运载火箭在加速升空过程中，由能转化成机械能．【答案】内【解析】火箭发射时，是利用燃料燃烧后，将燃料的化学能转化为燃气的内能，然后利用高温高压的燃气膨胀对外做功，将产生的内能转化为火箭的机械能，所以运载火箭在加速升空过程中，由内能转化成机械能【考点】能量的相互转化2.如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示机械能转化为内能的冲程是【答案】A【解析】机械能转化为内能的是压缩冲程，进气和排气阀门关闭，活塞向上运动，对照四个选项，选项A符合。
选项B为进气冲程，选项C为排气冲程，选项D为做功冲程，所以正确答案为A。
【考点】热机的四个冲程3.双能源(汽油和天然气)汽车以其经济、污染小等优点倍受人们青睐。
(已知汽油的热值为3.2×107J/L、天然气的热值为7.2×107J/m3)⑴内燃机是汽车的“心脏”，它是把内能转化为______________的机器。
⑵完全燃烧9L汽油放出的热量与完全燃烧___________m3的天然气放出的热量相等。
【答案】(1)机械能 (2)4【解析】⑴内燃机是燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功的热机。
它工作时是把内能转化为机械能；⑵完全燃烧9L汽油放出的热量Q=q汽油V汽油=3.2×107J/L×9L=2.88×108J；放出的热量相等需完全燃烧天然气的体积为V天然气=Q/q天然气=2.88×108J/7.2×107J/m3=4m3。
【考点】内燃机的原理；热值；热量的计算4.在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是冲程．【答案】压缩【解析】热机是将热能转化为机械能的机器，它的一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程是将内能转化为机械能。
在压缩冲程中，是将机械能转化为内能，得到高温高压的燃气。
【考点】内燃机的四个冲程5.如图所示实验，试管口木塞冲出过程A．试管口出现的白雾是水蒸气B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加C．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少【答案】D【解析】木塞冲出是由于水蒸气对它做功，水蒸气自身内能减少，温度降低，液化成小水滴，就是我们看到的白雾，所以A、B是错误的，D对；这个过程中，水蒸气的内能转化成木塞的机械能，这与内燃机的做功冲程的能量转化情况是一样的，所以C错。
初三物理热机试题答案及解析
初三物理热机试题答案及解析1.一柴油机的转速是3000r/min，它 1秒钟对外做功次，它完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是．【答案】25；空气【解析】柴油机的飞轮转速是3000r/min=50r/s，表示每秒飞轮转动50圈，热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，所以每秒飞轮转动50圈，对外做功25次；柴油机吸入汽缸的只有空气，而汽油机吸入汽缸的是空气和汽油的燃料混合物，所以完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是空气．【考点】热机2.从能的转化角度看，在四冲程内燃机的每个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是冲程。
【答案】压缩【解析】四冲程内燃机将高温高压燃气的内能转化为机械能，在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为气体的内能。
在做功冲程中，燃气推动活塞对外做功，将内能转化为机械能。
【考点】内燃机3.近年来，烟台市大力发展清洁能源产业，尤其是风电发展尤为迅速，目前，烟台并网运行的风电场达28座．风机900余台，授产的风电装机容量为130万千瓦，预计年发电量2.7×108kW•h，相当于完全燃烧煤放出的能量．（煤的热值3.0×107J/kg）【答案】【解析】，【考点】电功和电能；热值.4.焦炭的热值是3.0×107 J/kg，要获得6×108 J的热量，至少燃烧 kg的焦炭。
【答案】20【解析】至少燃烧焦炭的质量m=Q/q=6×108J/(3.0×107 J/kg)=20kg.【考点】热量的计算5.阅读下面的材料，解答问题山东菏泽向“大气污染宣战”某环保局研究表明：“PM2.5来源中，机动车的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”。
“减少污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民的责任。
下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施第一项措施（4分）“免费公共自行车”成为菏泽市区一道亮丽的风景线。
热机培优训练及答案 物理九年级
1．如图所示，看到塞子蹦出时，管口出现___白__雾___．解释：管内水 蒸气对塞子做功，水蒸气内能__减__小____，温度___降__低___，水蒸气 ___液__化___成小水滴，形成白雾．该实验中，燃料燃烧是__化__学____能 转化为___内_____能．塞子冲出时，是___内____能转化为__机__械___能．
解析：进气门和排气门都是关闭的，活塞上行 ，可以判断是压缩冲程，压缩冲程中机械能转 化为内能，故B正确.
5．如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾， 根据图中提供的信息回答下列问题．
(1)塞子冲出试管后，因为__惯__性____继续向前运动； (2)塞子被推出的过程中，___内_____能转化成__机__械____能，这个过程 中能量转化与内燃机中的__做__功____冲程相同．
度__升__高____．能量转化：__机__械____能转化为___内_____能． (3)做功冲程：进气门____关__闭______，排气门_____关__闭_______，火花 塞产生电火花，使汽缸内气体猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推 动活塞向___下_____运动，从而带动曲轴转动，对外__做__功____．
解析：水蒸气的内能转化为木B错误；重力的作 用下，使木塞的运动发生改变，故D正确.
4．如图所示是热机工作的一个冲程，则下列说法正确的是( B ) A．这是做功冲程，将内能转化为机械能 B．这是压缩冲程，将机械能转化为内能 C．热机在这个冲程是将化学能转化为内能 D．热机在这个冲程是将内能转化为机械能
知识点2 汽油机 例2.汽油机的四个冲程如图所示，在一个工作循环中，做功冲程结 束后，下一个冲程是( D )
由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判 断是哪个冲程；汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程 、排气冲程．
中考物理培优(含解析)之热学问题及答案
一、初中物理热学问题求解方法1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ，飞轮1s 转动N 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3，汽油热值为q J/kg)求：(1)汽油机的功率；(2)汽油机的效率．【答案】(1) 500pSLN W ；(2)91.810100%pSLN Vqρ⨯⨯． 【解析】【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W =FL =pSL ×103 J ，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转N 周，对外做功2N 次，所以1s 内，燃气对活塞做的总功W 总=W ×2N = pSL ×103×2N J= 500pSLN J ， 汽油机的功率P =500J 1sW pSLN t =总=500pSLN W ； (2)消耗V L 汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ，汽油机1h 做的功W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ，汽油机的效率 η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLN Q Vq Vqρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放． 答：(1)汽油机的功率是500pSLN W ；(2)汽油机的效率是91.810100%pSLN Vqρ⨯⨯．2．为了比较“沙子和水的吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装好沙子和水，并在上方盖好玻璃片，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表所示：质量/g 温度升高10℃所需的时间/s温度升高20℃所需的时间/s温度升高30℃所需的时间/s沙子306489124水3096163220(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_________________；(2)实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是______________________；(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量__________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；(4)如果加热相同的时间，对于质量相同的水和沙子，__________（选填“沙子”或“水”）升高的温度更高；(5)实验过程中，观察到装水的烧杯上方的玻璃片上有水珠出现，_______（选填“沙子”或“水”）上方的玻璃片温度更高，原因是______________；(6)实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，你认为可能的原因是：______________。
2020-2021备战中考物理培优(含解析)之热学问题含答案
一、初中物理热学问题求解方法1．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机（汽油机） 发电机型号 XGQF5.0型号XGQF5.0额定功率8.3kW 额定输出功率5kW 噪声73db 额定输出电压220V 连续运行时间8h 额定频率 50Hz强制水冷四冲程自动电压保护（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？ （2）已知汽油的热值是q ＝4.6×l07J/kg ，密度是0.71×103kg/m 3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？ （3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？ 【答案】（1）40（2）20.9L （3）21.1% 【解析】 【分析】(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式WP t=的变式，可求发电机能够提供的电能；(2)已知汽油的热值和效率，根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积；(3)先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。
【详解】(1)发电机能够提供的电能5kW8h40kW h40W P t==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。
(2)根据WPt=，mVρ=，Q mq=放得，汽油机的效率100%100%P tWQ Vqηρ=⨯=⨯机有用放则油箱的最小容积：333378.310W83600s0.0209m20.9L0.7110kg/m35% 4.610J/kgP tVqρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W83600s100%20.910m0.7110kg/m 4.610J/kg21.1%WQP tVqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
中考物理培优(含解析)之热学问题求解方法含答案
一、初中物理热学问题求解方法1．用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3min 时，分别记录的数据如下表所示．已知331.010kg /m ρ=⨯水， ()34.210J /kg C c ︒=⨯⋅水，330.810kg /m ρ=⨯油，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是（ ）A ．因为这种油升温比较快，所以它的比热容比水大B ．这种油的比热容为()32.110J /kg C ︒⨯⋅ C ．这种油的比热容为()31.6810J /kg C ︒⨯⋅D ．加热效率没有达到100%，是因为有一部分 能量消失了 【答案】B 【解析】 【详解】ABC ．取两种液体都加热了3分钟为研究对象，因为是用的两个相同的电加热器，且加热效率都为90%，所以Q Q =水油，设它们的体积为V ，则水的质量：m V ρ=水水油的质量：m V ρ=油油根据0=Q cm t t -（）有：00c V t t c V t t ρρ-=-水水水油油油（）（）代入数据：333334.210J/kg 1.010kg/m 28180.810kg/m 4318c ⨯•⨯⨯⨯-=⨯⨯⨯-油（℃）（℃℃）（℃℃）解得：32.110J/kg c =⨯•油（℃）故AC 项错误、B 项正确；D ．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体；在转化和转移过程中其总量不变．故D 项错误．2．用两个相同的电热水器给质量同为1.5kg 的甲物体和水加热，他们的温度随加热时间的变化关系如图所示，据此判断甲物体10 min 吸收的热量为（ ）A ．0.63×105JB ．0.9×105JC ．1.89×105JD ．3.78×105J【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由图象可知：用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，水温度升高60℃需要20min ，甲物质加热10min 吸收的热量与水加热10min 吸收的热量的热量相同，且水10min 所吸收热量为20min 吸收热量的一半，即()3511=== 4.210J/kg 1.5kg 60=1.8910J 22Q Q c m t ∆⨯⨯⋅⨯⨯⨯甲水水水水℃℃故选C 。
中考物理培优易错试卷(含解析)之热学问题求解方法附答案
一、初中物理热学问题求解方法1．受新型冠状病毒的影响，一“罩”难求。
一般医用口罩至少要有三层，外层需要阻挡外界空气中的灰层、细菌、唾沫等飞溅物，中间层经过静电处理，可以阻挡细菌等微小颗粒（潮湿环境中会失去静电），内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等。
某口罩的构造如图所示。
下列说法正确的是（）A．口罩潮湿后防护能力降低B．佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝外C．口罩的中间层静电熔喷布能吸引小磁针D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气升华形成【答案】A【解析】【分析】【详解】A．潮湿环境中会失去静电，口罩潮湿后，会失去静电，中间层不可以阻挡细菌等微小颗粒, 口罩防护能力降低，A正确；B．由题意可知，内层要吸收佩戴者呼出的水汽、飞沫等，那么白色吸水无纺布应该是内层，有吸水能力，佩戴口罩时应该使白色吸水无纺布朝内，B错误；C．带电体能吸引轻小物体，所以中间层静电熔喷布能吸引细菌等微小颗粒，但它不是磁体，不能吸引小磁针，C错误；D．佩戴口罩后内层潮湿是呼出的水蒸气液化形成的，D错误。
故选A。
2．下表列出了部分金属的熔点和沸点（在标准大气压下），根据表中的数据，下列说法中正确的是（）物质水银金铜钢钨熔点（℃）-391064108315153410沸点（℃）3572500236027505900A．金块在“钢水”中不会熔化B ．在-40℃时，不能使用水银温度计测量温度C ．表中所列出的金属，沸点都可以用水银温度计测量D ．因为钨的沸点比较高，所以白炽灯里的灯丝是用钨制成的 【答案】B 【解析】 【详解】A ．“钢水”的温度达到1515℃，金块的熔点只是1064℃，低于“钢水”的温度，金块会熔化，A 错误；B ．水银的熔点和凝固点是相同的，它在-39℃时凝固，在-40℃时，已经是固态，所以这种情况下不能使用水银温度计测量温度，B 正确；C ．表中所列出的金属，除了水银，沸点都大于357℃，357℃是水银的沸点，这些温度都已经超过了水银的沸点，所以说不可以用水银温度计测量，C 错误；D ．白炽灯里的灯丝是用钨制成，这是因为钨的熔点高，长时间通电温度很高，钨都不会熔化，D 错误。
初中物理竞赛热机问题、热水器效率问题
初三物理部分之——热机问题典型例题1：国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长55毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕，飞轮的转速是1500转/分。
（1）求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；（2）如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克）提示：由气缸直径可以求得活塞面积，由做功冲程燃气的压强可得燃气作用在活塞上的压力，又已知活塞冲程长度，便可求得每个做功冲程燃气所做的功，进而根据飞轮的转速，则可求得此汽油机做功的功率．答案: (1)在一个做功冲程中，燃气所做的功为W1=pS·l=p·πd 2/4·l时间t=lmin 内，飞轮转1500r ，则共有750个做功冲程，则此汽油机满负荷工作时做功的功率为t pld t w P 475075021π===2200w(2)15g 汽油燃烧释放的能量Q=mq=0．015×4．6×107J=6．9×105J 汽油机lmin 内所做的功W=Pt=2200×60J=1．32×105J 此汽油机把内能转化为机械能的效率是燃气热水器效率问题典型例题2：下表列出的是北京煤气用具厂生产的JS 系列家用燃气热水器的参数，其中各物理量的单位用的是国际通用的符号，说明如下：Pa 一帕斯卡mmH 2O;毫米水柱J;焦耳h;小时M 3;立方米l;升，即分米3kgf;千克力，即质量为1千克的物体所受的重力min;分（时间单位）单位前面的字母M 表示系数106，字母H 表示系数1021．分别计算燃烧1米3液化石油气、人工煤气和天然气所产生的热量（单位：焦耳）。
2．王秋生同学说，热水产率一栏中，5、3、2后面的符号印得不清楚，好像是数字“l ”，但在“／min ”的前面又丢掉了什么，请你通过计算判断这个栏目中三个参数的正确数值和单位。
人教版九年级物理第十四章热机培优训练(包含答案)
人教版九年级物理第十四章热机培优训练（包含答案）人教版九年级物理第十四章热机培优训练（含答案）练1. 下列对相关现象的解释中，正确的说法是（）A.打开窗户，风带来了房外花坛里花朵的香味，说明分子在不停地运动B.煤堆放在墙角时间长了，墙体内部也变黑了，说明分子在不停地运动C.用手捏面包，面包体积缩小了，说明分子间有间隙D.液体、气体很容易被分开，说明液体、气体分子间不存在引力【答案】B练2. “遥知不是雪，为有暗香来”，下列各句诗词中现象产生的原因与“暗香来”不同的是（）A.移时风扬沙，人马俱失路﹣《出居庸关》（汪元量）B.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香﹣《山亭夏曰》（髙骈）C.花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴﹣《村居山喜》（陆游）D.幽兰生谷香行径，方竹满山绿满溪﹣《游武夷泛舟九曲》（郭沫若）【答案】A练3. 关于内能，下列说法中正确的是（）A.0℃的冰块的内能为零B.温度高的物体比温度低的物体的内能多C.物体的温度降低，则物体的内能减少D.体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多【答案】C练4. 关于如图所示事例，下列说法不正确的是（）A.甲图是冬天搓手取暖，该方式是通过做功的方式改变物体的内能B.乙图压缩气体做功，气体的内能增加，温度升高C.丙图是热机的压缩冲程原理D.丁图空气推动塞子做功，温度降低，内能减小【答案】C练5. 关于水的比热容，下列说法正确的是（）A.水变成冰后，比热容不变B.一桶水比一杯水的比热容大C.沿海地区昼夜温差小是因为水的比热容小D.水的比热容较大，可用作发动机的冷却剂【答案】D练6. 2018 年，我国发射了全球首颗量子通信卫星“墨子号”．发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是因为氢燃料具有（）A．较小的密度B．较低的沸点C．较大的比热容D．较高的热值【答案】D练7. 热机的效率是热机性能的重要指标，提高热机效率有利于节约能源，减少污染．下列有关热机效率的说法正确的是（）A.蒸汽机的效率高于60%B.柴油机的效率高于60%C.汽油机的效率高于60%D.内燃机的效率高于蒸汽机【答案】D练8.如图所示为F DP30C 型柴油水泵机组（水泵机组动力由柴油机提供），它的优点是重量轻、体积小、功率大；省时、省油、省心．该水泵机组的效率为40%，正常工作1 小时可以将54m3的水抽到20m 高处，请计算：（g=10N/kg，q柴油=4.3×107J/kg）（1）水泵机组对水做了多少功？（2）水泵机组的有用功功率是多少？（3）水泵机组消耗多少柴油？（结果保留两位小数）【答案】（1）1.08×107 J；（2）3000W；（3）0.63kg【例9】如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中内能转化为机械能的冲程是（）【答案】C【例10】汽油机和柴油机有很多的异同点，下列有关四冲程汽油机和柴油机的异同点说法不正确的是（）A.汽油机和柴油机都是内燃机B.吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C.汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次D.柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高【答案】B【例11】将一瓶酒精用去三分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（）A.都不变B.都变为原来的三分之二C.热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二D.热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变【答案】A【例12】下列关于热值的说法正确的是（）A．燃料燃烧越充分热值越大B．2 kg 的煤完全燃烧比1 kg 的煤不完全燃烧时热值大C．1 kg 煤燃烧放出3×105J 的热量，则煤的热值为3×105J/kgD．热值是燃料的一种属性与燃料的质量无关，不同的物质热值一般不同【答案】D【例13】如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是（）A．25% B．35% C．40% D．75%【答案】B【例14】甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，这表明（）A.甲做功比乙多B.甲做功比乙快C.甲消耗的汽油比乙少D.以相同的速度行驶相同的路程，乙消耗的汽油多【答案】D【例15】如图，酒精灯给试管中的水加热，一段时间后橡皮塞被冲开，下列说法正确的是（）A.酒精灯中酒精的质量越大，酒精的热值越大B.酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收C.试管中水的内能是通过热传递的方式增加的D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程．【答案】C【热机四冲程】【例16】如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是（）A.压缩冲程，机械能转化为内能B.压缩冲程，内能转化为机械能C.做功冲程，机械能转化为内能D.做功冲程，内能转化为机械能【答案】A【例17】李丽周末和家人乘车去游玩，某一时刻她看到汽车转速表显示的转速为1800r/min，她向爸爸了解到汽车发动机为四冲程发动机，则此时汽车在1s 内完成了（）A．60 个冲程，做了15 次功B．60 个冲程，做了60 次功C．120 个冲程，做了30 次功D．30 个冲程，做了30 次功【答案】A【热机综合题】【例18】质量为3t 的小型载重汽车，额定功率为l00kW，车上装有6t 的砂石．汽车先以10m/s的速度在平直公路上以20kW 的功率匀速行驶了10min，消耗汽油1.2kg，然后又以额定功率用了2min 的时间，将砂石从山坡底运送到50m 高的坡顶施工现场．g 取10N/kg．试问：（1）1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少？（已知汽油的热值为 4.5×107J/kg）（3）汽车在平直公路上匀速行驶时，受到的阻力为多少？（4）汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少？【答案】（1）5.4×107 J；（2）2000N；（3）25%。
备战中考物理培优 易错 难题(含解析)之热学问题含答案
一、初中物理热学问题求解方法1．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机（汽油机） 发电机型号 XGQF5.0型号XGQF5.0额定功率8.3kW 额定输出功率5kW 噪声73db 额定输出电压220V 连续运行时间8h 额定频率 50Hz强制水冷四冲程自动电压保护（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？ （2）已知汽油的热值是q ＝4.6×l07J/kg ，密度是0.71×103kg/m 3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？ （3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？ 【答案】（1）40（2）20.9L （3）21.1% 【解析】 【分析】(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式WP t=的变式，可求发电机能够提供的电能；(2)已知汽油的热值和效率，根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积；(3)先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。
【详解】(1)发电机能够提供的电能5kW8h40kW h40W P t==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。
(2)根据WPt=，mVρ=，Q mq=放得，汽油机的效率100%100%P tWQ Vqηρ=⨯=⨯机有用放则油箱的最小容积：333378.310W83600s0.0209m20.9L0.7110kg/m35% 4.610J/kgP tVqρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W83600s100%20.910m0.7110kg/m 4.610J/kg21.1%WQP tVqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
2020-2021备战中考物理培优(含解析)之热学问题含答案解析
一、初中物理热学问题求解方法1．某工厂科研人员研制生产的四冲程汽车专用柴油发动机，采用了很多新技术，这种柴油发动机有8个气缸，活塞面积为12000mm 2，活塞行程为135mm ，当转速为2500r/min 时，发动机功率为220kW ，最低油耗可达260g/（kW ·h ），（1kW ·h ＝3.6×106J ），柴油的热值为4.3×107J/kg 。
请回答下列问题： (1)该柴油发动机的效率最高可达多少？ (2)在做功冲程中气缸内的平均压强是多少？ 【答案】(1)32.2%；(2)8.15×105Pa 。
【解析】 【详解】(1)每1kW·h 耗油260g ，完全燃烧释放热量为：Q 放=mq =0.26kg×4.3×107J/kg=1.118×107JW =1kW·h=3.6×106J 故柴油发动机的效率最高可达：673.6101.1181J 100%0100%32.2%JW Q η=⨯≈⨯=⨯⨯ (2)单缸四冲程柴油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次，由于转速为2500r/min ，合125r /s 3，则一个气缸每秒做功次数为： 1125125236⨯= 则该柴油机每秒做功次数为：125500863n =⨯=该柴油机的功率：W npLS P t t==总所以，做功冲程中的平均压强为：5522.210W 1s 8.1510Pa5000.135m 0.012m 3Pt p nLS ⨯⨯==≈⨯⨯⨯ 答：(1)柴油发动机的效率最高可达32.2%； (2)在做功冲程中气缸内的平均压强是8.15×105Pa 。
2．小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时，得到如下表的实验记录。
温度/℃60677380808080808080848893 (1)请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像____________。
2020-2021中考物理 热学问题 培优练习(含答案)附答案
一、初中物理热学问题求解方法1．某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为S m 2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是L m ，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为P kPa ，飞轮1s 转动N 周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦与机器散热)，1h 消耗汽油V L(汽油密度为ρkg/m 3，汽油热值为q J/kg)求： (1)汽油机的功率； (2)汽油机的效率．【答案】(1) 500pSLN W ；(2)91.810100%pSLNVqρ⨯⨯． 【解析】 【详解】(1)燃气对活塞的平均压力F =p ×103Pa ×S m 2=pS ×103 N ，一个做功冲程中燃气对活塞做的功W =FL =pSL ×103 J ，飞轮每转两圈对外做功一次，所以1s 内飞轮转N 周，对外做功2N次，所以1s 内，燃气对活塞做的总功W 总=W ×2N = pSL ×103×2NJ= 500pSLN J ， 汽油机的功率P =500J1sW pSLN t =总=500pSLN W ； (2)消耗V L 汽油放出的热量Q 放=m 汽油q 汽油=ρ汽油V 汽油q 汽油=ρVq ×10-3J ，汽油机1h 做的功W 总1=P ×3600s=1.8×106pSLN J ，汽油机的效率η=69131.810J 1.810=100%=100%10J W pSLN pSLNQ Vq Vqρρ-⨯⨯⨯⨯⨯总放． 答：(1)汽油机的功率是500pSLN W ；(2)汽油机的效率是91.810100%pSLNVqρ⨯⨯．2．小明探究水沸腾时的特点，实验装置如图所示。
（1）加热一定时间后，温度计的示数如图所示，此时水的温度为________℃；（2）当观察到如图中的_______图时，说明水已沸腾；b图中气泡上升的过程逐渐变小，发生的物态变化是_______；（3）水在沸腾过程中虽然温度不再升高，但酒精灯要持续加热，这说明液体在沸腾过程中要______；（4）如图所示中能正确表示实验过程中水温度变化的图象是______________。
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初三物理培优(三) 热机问题
一、【知识准备】
1、汽油机的四冲程是、、、
2、汽油机一个工作循环曲轴转周，飞轮也就旋转周，做功次。
二、【专题练习】
1．一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机，汽缸的直径为95毫米，活塞冲程为127毫米，第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是196牛／厘米2，飞轮的转数是1200转／分，这台发动机的功率是多少瓦？
答案：活塞的面积
燃气对活塞的压力
F=pS=196×71N=1．39×104N
每个做功冲程内，燃气对活塞所做的功为
W1=Fl=1．39×104×0．127J=1764J
由于发动机有四个气缸，则曲轴每转一周内有两个气缸经历做功冲程，故每分钟内发动机内燃气做功的次数为
n=2×1200=2400
故得每分钟内燃气所做的总功为
W=nW1=2400×1764J=4．2336×lO6J
则此内燃机的功率为
P=W/t=4．2336×106/60W=7．056×104W
2、国产165型单缸四冲程汽油机的汽缸直径为65毫米，活塞冲程长55毫米，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.58×105帕，飞轮的转速是1500转/分。
（1）求这种汽油机满负荷工作时做功的功率（不计摩擦损失）；
（2）如果满负荷工作时每分钟消耗15克汽油，这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少？（汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克）
答案: (1)在一个做功冲程中，燃气所做的功为
W1=pS·l=p·πd2/4·l
时间t=lmin内，飞轮转1500r，则共有750个做功冲程，则此汽油机满负荷工作时做功的功率为
(2)15g汽油燃烧释放的能量
Q=mq
=0．015×4．6×107J=6．9×105J汽油机lmin内所做的功
W=Pt=2200×60J=1．32×105J此汽油机把内能转化为机械能的效率是
(10复赛)六、小亮家有一辆家用轿
车，爸爸在给他说车的性能时，总
是说“2．0的排量”，却很少说“功
率”，为此小亮特地从网上查到了排
量的定义：活塞从上止点移动到下
止点所通过的空间容积称为汽缸排
量。
如果发动机有若干个气缸，所
有气缸工作容积之和称为发动机排
量。
从说明书上查到：小亮家的汽
车采用的是LFX直列四缸发动机，
排量为2．0L；从网上查找到了其
输出特性曲线（如图8所示）；小亮又向爸爸询问了一些实测数据：由于汽车行驶的路况很好，所以平均车速为90km／h，此时发动机转速为2000r／min，平均行驶百公里油耗为9L；从物理书上查得汽油的热值为4．6×107J／kg，密度为0．71×103kg／m3
1．由这台发动机输出特性曲线可以看出，在发动机转速为1000--5000 r／min范围内，它的输出功率与转速大致有什么关系？
2．试通过公式推导出在其他参数相同时，发动机的输出功率与其排量的关系。
3．这辆汽车以90km／h行驶时，发动机的效率约为多少？每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少？
（08复赛）六、晓欣同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”、“1.6”、“1.8”或“2.0”等字样，他上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值。
所谓排气量就是发动机气缸的工作容积，是指所有气缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的容积之和。
一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。
汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周。
现有一辆小轿车发动机排气量为1.8L，最大功率为74kW，当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为5200r/min。
汽油机工作时的最佳空燃比（即空气和燃油的质量比）为14:1，压缩比是10（即气缸总容积与燃烧室容积的比值），若发动机在最大功率时汽油和空气的混合密度为 1.35kg/m3,汽油的热值为 4.6×107J/kg、密度为0.71×103kg/m3。
请计算：
1.这台发动机在最大功率时的热机效率。
2.发动机在最大功率时，汽车的最高时速为175km/h，计算在此情况下汽车每百公里油耗为多少升。