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8.(镇江中考)如图为单缸四冲程汽油机的
压缩
冲程，该冲程活塞移动时，气缸内燃料混合气体的压强变大
。若该汽油机飞轮的转速为3 000 r/min，则它每秒对外做功25
次。答案
8.压缩 大 25
解析
【分析】要判断汽油机的冲程，需结合气门状态和活塞运动方向：两个气门关闭、活塞向上运动，符合压缩冲程的特征；压缩冲程中，活塞上移使气缸内气体体积减小，压强随之变大；计算做功次数时，先将飞轮转速换算为每秒转数，再根据四冲程汽油机“每2转对外做功1次”的规律计算。
【解析】1. 冲程判断：图中进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；2. 压强变化：压缩冲程中，活塞上移，气缸内燃料混合气体体积减小，质量不变时，体积越小压强越大，故压强变大；3. 做功次数计算：飞轮转速3000r/min=50r/s，四冲程汽油机每2转完成1次做功，所以每秒对外做功次数为50÷2=25次。
【答案】压缩；大；25
【知识点】汽油机四冲程判断；气体压强与体积的关系；热机转速与做功次数计算
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的基础知识点，包括冲程判断、压缩冲程的压强变化及做功次数计算，属于常规题型，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】1. 冲程判断：图中进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程；2. 压强变化：压缩冲程中，活塞上移，气缸内燃料混合气体体积减小，质量不变时，体积越小压强越大，故压强变大；3. 做功次数计算：飞轮转速3000r/min=50r/s，四冲程汽油机每2转完成1次做功，所以每秒对外做功次数为50÷2=25次。
【答案】压缩；大；25
【知识点】汽油机四冲程判断；气体压强与体积的关系；热机转速与做功次数计算
【点评】本题考查单缸四冲程汽油机的基础知识点，包括冲程判断、压缩冲程的压强变化及做功次数计算，属于常规题型，难度适中。
【难度系数】0.6
9.(陕西中考)涡轴9是我国第一款完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是:空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。关于该发动机的工作过程,下列说法正确的是
（
A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能减小
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
（
A
）A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高
B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大
C.压气机压缩空气,空气的内能减小
D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能
答案
9.A
解析
【分析】本题围绕航空涡轴发动机的工作过程，考查热学相关基础概念，需逐一分析每个选项对应的物理知识：明确各选项涉及的核心概念，结合概念内涵判断正误，排查后确定正确选项。
【解析】A选项：热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，燃料燃烧越充分，相同燃料释放的能量中转化为有用功的比例越高，发动机效率越高，故A正确；B选项：热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否和空气混合无关，因此混合后燃料的热值不变，故B错误；C选项：压气机压缩空气时，对空气做功，机械能转化为空气的内能，空气的内能增大，而非减小，故C错误；D选项：高温高压气体推动涡轮转动时，消耗气体的内能，使涡轮获得机械能，是内能转化为机械能，故D错误。综上，正确答案为A。
【答案】A
【知识点】热机效率、热值、内能的改变
【点评】本题结合实际工程应用场景考查热学基础知识点，侧重对核心概念的理解，区分了易混淆的物理量，属于中考常见的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】A选项：热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，燃料燃烧越充分，相同燃料释放的能量中转化为有用功的比例越高，发动机效率越高，故A正确；B选项：热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否和空气混合无关，因此混合后燃料的热值不变，故B错误；C选项：压气机压缩空气时，对空气做功，机械能转化为空气的内能，空气的内能增大，而非减小，故C错误；D选项：高温高压气体推动涡轮转动时，消耗气体的内能，使涡轮获得机械能，是内能转化为机械能，故D错误。综上，正确答案为A。
【答案】A
【知识点】热机效率、热值、内能的改变
【点评】本题结合实际工程应用场景考查热学基础知识点，侧重对核心概念的理解，区分了易混淆的物理量，属于中考常见的基础题型，难度适中。
【难度系数】0.7
10.飞机的发动机选用航空煤油作为燃料，假如航空煤油的热值为$4.6× 10^7$ J/kg，完全燃烧50 kg航空煤油放出的热量为
为提高发动机的效率，需要在
$2.3×10^9$
J。为提高发动机的效率，需要在
做功
冲程让燃料充分燃烧。答案
10.$2.3×10^9$ 做功
解析
【分析】
本题包含两个问题，第一问需运用燃料完全燃烧放热公式计算放出的热量，第二问需结合内燃机的冲程特点分析。第一问的解题思路是：明确热值计算公式$Q_{放}=mq$，代入已知的质量和热值即可算出结果；第二问的思路是回忆内燃机四个冲程的作用，做功冲程是燃料燃烧释放能量的冲程，要让燃料充分燃烧对应该冲程。
【解析】
1. 计算完全燃烧50kg航空煤油放出的热量：根据热值计算公式$Q_{放}=mq$，其中航空煤油的质量$m=50\ \mathrm{kg}$，热值$q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$，代入得$Q_{放}=50\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^9\ \mathrm{J}$。
2. 分析提高发动机效率的冲程：内燃机的四个冲程中，做功冲程是燃料燃烧释放内能转化为机械能的冲程，要让燃料充分燃烧，需在做功冲程中完成，故该空填“做功”。
【答案】
$2.3×10^9$；做功
【知识点】
热值计算、内燃机冲程
【点评】
本题考查热值计算和内燃机冲程的基础知识点，属于常规基础题，难度不大，需牢记相关公式和冲程的功能。
【难度系数】
0.8
本题包含两个问题，第一问需运用燃料完全燃烧放热公式计算放出的热量，第二问需结合内燃机的冲程特点分析。第一问的解题思路是：明确热值计算公式$Q_{放}=mq$，代入已知的质量和热值即可算出结果；第二问的思路是回忆内燃机四个冲程的作用，做功冲程是燃料燃烧释放能量的冲程，要让燃料充分燃烧对应该冲程。
【解析】
1. 计算完全燃烧50kg航空煤油放出的热量：根据热值计算公式$Q_{放}=mq$，其中航空煤油的质量$m=50\ \mathrm{kg}$，热值$q=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}$，代入得$Q_{放}=50\ \mathrm{kg}×4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}=2.3×10^9\ \mathrm{J}$。
2. 分析提高发动机效率的冲程：内燃机的四个冲程中，做功冲程是燃料燃烧释放内能转化为机械能的冲程，要让燃料充分燃烧，需在做功冲程中完成，故该空填“做功”。
【答案】
$2.3×10^9$；做功
【知识点】
热值计算、内燃机冲程
【点评】
本题考查热值计算和内燃机冲程的基础知识点，属于常规基础题，难度不大，需牢记相关公式和冲程的功能。
【难度系数】
0.8
11.(辽宁中考)汽油机在
做功
冲程中将内能转化为机械能。若某辆汽车的汽油机在一段时间内所做的有用功为$2.3×10^7$ J，效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗2
kg的汽油。(汽油的热值取$4.6×10^7$ J/kg)答案
11.做功 2
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确汽油机四个冲程的能量转化特点，再结合热机效率和热值的公式计算汽油质量。第一步，回忆汽油机各冲程的能量转化：做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转内能；第二步，利用热机效率公式算出汽油完全燃烧放出的总热量，再结合热值公式计算消耗汽油的质量。
【解析】
1. 汽油机的四个冲程中，做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故第一个空填“做功”。
2. 根据热机效率公式 $\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$，可得汽油完全燃烧放出的总热量：
$Q_{放}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{2.3×10^7\ \mathrm{J}}{25\%}=9.2×10^7\ \mathrm{J}$
再根据热值公式 $Q_{放}=mq$，变形得消耗汽油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{9.2×10^7\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=2\ \mathrm{kg}$，故第二个空填“2”。
【答案】
做功；2
【知识点】
汽油机冲程能量转化、热机效率计算、热值计算
【点评】
本题是中考基础题，考查汽油机冲程的能量转化及热机效率、热值的简单应用，需牢记相关公式和冲程特点，难度较低，属于学生必须掌握的知识点。
【难度系数】
0.8
要解决这道题，首先需明确汽油机四个冲程的能量转化特点，再结合热机效率和热值的公式计算汽油质量。第一步，回忆汽油机各冲程的能量转化：做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程是机械能转内能；第二步，利用热机效率公式算出汽油完全燃烧放出的总热量，再结合热值公式计算消耗汽油的质量。
【解析】
1. 汽油机的四个冲程中，做功冲程是高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故第一个空填“做功”。
2. 根据热机效率公式 $\eta=\frac{W_{有用}}{Q_{放}}$，可得汽油完全燃烧放出的总热量：
$Q_{放}=\frac{W_{有用}}{\eta}=\frac{2.3×10^7\ \mathrm{J}}{25\%}=9.2×10^7\ \mathrm{J}$
再根据热值公式 $Q_{放}=mq$，变形得消耗汽油的质量：
$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{9.2×10^7\ \mathrm{J}}{4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}}=2\ \mathrm{kg}$，故第二个空填“2”。
【答案】
做功；2
【知识点】
汽油机冲程能量转化、热机效率计算、热值计算
【点评】
本题是中考基础题，考查汽油机冲程的能量转化及热机效率、热值的简单应用，需牢记相关公式和冲程特点，难度较低，属于学生必须掌握的知识点。
【难度系数】
0.8
12.(荆州期中)某燃气热水器将20 L的水从20 ℃加热到70 ℃,完全燃烧了0.21 m³的煤气。水吸收的热量是
$4.2×10^6$
J,该燃气热水器烧水的效率是$50\%$
。[已知水的比热容为$4.2×10^3$ J/(kg·℃),水的密度为$1.0×10^3$ kg/m³,煤气的热值取$4×10^7$ J/m³]答案
12.$4.2×10^6$ $50\%$
解析
【分析】
要解决本题，需分两步计算：第一步计算水吸收的热量，需先利用水的体积和密度求出水的质量，再结合水的比热容、温度变化量计算吸热；第二步计算燃气热水器的效率，需先算出煤气完全燃烧放出的热量，再用吸收的热量与放出热量的比值得到效率。
【解析】
解：①水的体积：$V_{水}=20\ \mathrm{L}=0.02\ \mathrm{m}^3$，根据$\rho=\frac{m}{V}$，水的质量：$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.02\ \mathrm{m}^3=20\ \mathrm{kg}$；
②水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×20\ \mathrm{kg}×(70℃-20℃)=4.2×10^6\ \mathrm{J}$；
③煤气完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=qV_{煤气}=4×10^7\ \mathrm{J/m}^3×0.21\ \mathrm{m}^3=8.4×10^6\ \mathrm{J}$；
④热水器的效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{4.2×10^6\ \mathrm{J}}{8.4×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=50\%$。
【答案】
$4.2×10^6$；$50\%$
【知识点】
热量计算、热效率计算
【点评】
本题为热量与热效率的基础计算题，需掌握密度、吸热、燃料放热及效率公式的应用，步骤清晰，是期中检测的常规题型。
【难度系数】
0.7
要解决本题，需分两步计算：第一步计算水吸收的热量，需先利用水的体积和密度求出水的质量，再结合水的比热容、温度变化量计算吸热；第二步计算燃气热水器的效率，需先算出煤气完全燃烧放出的热量，再用吸收的热量与放出热量的比值得到效率。
【解析】
解：①水的体积：$V_{水}=20\ \mathrm{L}=0.02\ \mathrm{m}^3$，根据$\rho=\frac{m}{V}$，水的质量：$m_{水}=\rho_{水}V_{水}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×0.02\ \mathrm{m}^3=20\ \mathrm{kg}$；
②水吸收的热量：$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2×10^3\ \mathrm{J/(kg·℃)}×20\ \mathrm{kg}×(70℃-20℃)=4.2×10^6\ \mathrm{J}$；
③煤气完全燃烧放出的热量：$Q_{放}=qV_{煤气}=4×10^7\ \mathrm{J/m}^3×0.21\ \mathrm{m}^3=8.4×10^6\ \mathrm{J}$；
④热水器的效率：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{4.2×10^6\ \mathrm{J}}{8.4×10^6\ \mathrm{J}}×100\%=50\%$。
【答案】
$4.2×10^6$；$50\%$
【知识点】
热量计算、热效率计算
【点评】
本题为热量与热效率的基础计算题，需掌握密度、吸热、燃料放热及效率公式的应用，步骤清晰，是期中检测的常规题型。
【难度系数】
0.7
13.(物理学与社会发展)氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能产业发展成为实现碳达峰、碳中和的重要举措。如图所示是市场上的某品牌氢能自行车，一次性充满0.02 kg氢气，2 h能匀速骑行50 km，氢能自行车与骑行者总质量为84 kg，骑行时受到的阻力为总重的0.05倍，氢气热值为$1.4×10^8$ J/kg。0.02 kg氢气完全燃烧产生的热量是
$2.8×10^6$
J，氢气的利用效率是$75\%$
。(g取10 N/kg)答案
13.$2.8×10^6$ $75\%$
解析
【分析】
本题需计算氢气完全燃烧放出的热量和氢气的利用效率。首先利用热值公式计算总热量，再通过总重力、阻力求出骑行时的牵引力，结合骑行距离算出有用功，最后根据效率公式计算利用效率，关键是明确有用功为骑行时克服阻力做的功，总能量为氢气完全燃烧释放的热量。
【解析】
1. 计算0.02kg氢气完全燃烧产生的热量：
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = m q $，代入数据得：
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.02\ \mathrm{kg} × 1.4 × 10^8\ \mathrm{J/kg} = 2.8 × 10^6\ \mathrm{J} $。
2. 计算氢气的利用效率：
先算总重力：$ G = mg = 84\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 840\ \mathrm{N} $；
骑行时的阻力：$ f = 0.05G = 0.05 × 840\ \mathrm{N} = 42\ \mathrm{N} $；
匀速骑行时牵引力等于阻力，即 $ F = f = 42\ \mathrm{N} $；
骑行距离换算为：$ s = 50\ \mathrm{km} = 5 × 10^4\ \mathrm{m} $；
有用功：$ W = F s = 42\ \mathrm{N} × 5 × 10^4\ \mathrm{m} = 2.1 × 10^6\ \mathrm{J} $；
利用效率：$ \eta = \frac{W}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% = \frac{2.1 × 10^6\ \mathrm{J}}{2.8 × 10^6\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\% $。
【答案】
$ 2.8×10^6 $；$ 75\% $
【知识点】
热值计算、功的计算、效率计算
【点评】
本题结合氢能应用的实际场景，考查热值、功和效率的综合计算，需注意单位统一，是一道联系生活的基础物理应用题。
【难度系数】
0.6
本题需计算氢气完全燃烧放出的热量和氢气的利用效率。首先利用热值公式计算总热量，再通过总重力、阻力求出骑行时的牵引力，结合骑行距离算出有用功，最后根据效率公式计算利用效率，关键是明确有用功为骑行时克服阻力做的功，总能量为氢气完全燃烧释放的热量。
【解析】
1. 计算0.02kg氢气完全燃烧产生的热量：
根据热值公式 $ Q_{\mathrm{放}} = m q $，代入数据得：
$ Q_{\mathrm{放}} = 0.02\ \mathrm{kg} × 1.4 × 10^8\ \mathrm{J/kg} = 2.8 × 10^6\ \mathrm{J} $。
2. 计算氢气的利用效率：
先算总重力：$ G = mg = 84\ \mathrm{kg} × 10\ \mathrm{N/kg} = 840\ \mathrm{N} $；
骑行时的阻力：$ f = 0.05G = 0.05 × 840\ \mathrm{N} = 42\ \mathrm{N} $；
匀速骑行时牵引力等于阻力，即 $ F = f = 42\ \mathrm{N} $；
骑行距离换算为：$ s = 50\ \mathrm{km} = 5 × 10^4\ \mathrm{m} $；
有用功：$ W = F s = 42\ \mathrm{N} × 5 × 10^4\ \mathrm{m} = 2.1 × 10^6\ \mathrm{J} $；
利用效率：$ \eta = \frac{W}{Q_{\mathrm{放}}} × 100\% = \frac{2.1 × 10^6\ \mathrm{J}}{2.8 × 10^6\ \mathrm{J}} × 100\% = 75\% $。
【答案】
$ 2.8×10^6 $；$ 75\% $
【知识点】
热值计算、功的计算、效率计算
【点评】
本题结合氢能应用的实际场景，考查热值、功和效率的综合计算，需注意单位统一，是一道联系生活的基础物理应用题。
【难度系数】
0.6
14.(宜宾中考)2024年4月19日,两辆以氢为燃料的汽车实现了从北京到上海1 500公里长距离运输的首次测试。选用氢为燃料是因为氢的
热值
大。假设汽车在一段平直公路上以恒定功率75 kW匀速行驶,速度为108 km/h,则汽车所受阻力为2 500
N。答案
14.热值 2 500
解析
【分析】
本题包含两个小问题，第一问考查燃料的特性，需明确氢作为燃料的核心优势；第二问考查功率公式的应用及二力平衡的规律，需先统一物理量单位，再结合匀速运动的受力特点推导阻力大小。
【解析】
1. 第一空：燃料的热值是衡量燃料放热能力的物理量，相同质量的燃料完全燃烧时，热值越大，释放的热量越多。氢的热值大，适合作为长距离运输的燃料，因此选用氢为燃料是因为氢的热值大。
2. 第二空：先统一单位：速度$v=108\ \mathrm{km/h}=108÷3.6=30\ \mathrm{m/s}$，功率$P=75\ \mathrm{kW}=75000\ \mathrm{W}$。根据功率公式$P=Fv$（$F$为牵引力），可得牵引力$F=\frac{P}{v}=\frac{75000\ \mathrm{W}}{30\ \mathrm{m/s}}=2500\ \mathrm{N}$。汽车在平直公路上匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此汽车所受阻力$f=F=2500\ \mathrm{N}$。
【答案】
热值；2500
【知识点】
燃料的热值；功率的计算；二力平衡
【点评】
本题结合氢燃料汽车的实际应用场景，考查基础物理知识点，难度适中，需注意速度单位的换算细节，是中考常见的基础题型。
【难度系数】
0.8
本题包含两个小问题，第一问考查燃料的特性，需明确氢作为燃料的核心优势；第二问考查功率公式的应用及二力平衡的规律，需先统一物理量单位，再结合匀速运动的受力特点推导阻力大小。
【解析】
1. 第一空：燃料的热值是衡量燃料放热能力的物理量，相同质量的燃料完全燃烧时，热值越大，释放的热量越多。氢的热值大，适合作为长距离运输的燃料，因此选用氢为燃料是因为氢的热值大。
2. 第二空：先统一单位：速度$v=108\ \mathrm{km/h}=108÷3.6=30\ \mathrm{m/s}$，功率$P=75\ \mathrm{kW}=75000\ \mathrm{W}$。根据功率公式$P=Fv$（$F$为牵引力），可得牵引力$F=\frac{P}{v}=\frac{75000\ \mathrm{W}}{30\ \mathrm{m/s}}=2500\ \mathrm{N}$。汽车在平直公路上匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，因此汽车所受阻力$f=F=2500\ \mathrm{N}$。
【答案】
热值；2500
【知识点】
燃料的热值；功率的计算；二力平衡
【点评】
本题结合氢燃料汽车的实际应用场景，考查基础物理知识点，难度适中，需注意速度单位的换算细节，是中考常见的基础题型。
【难度系数】
0.8
