ども、作者です。
以下の感じで外部プログラムで解凍後に起動ができました。
（PC-FX の同級生２をmednafenで起動する例）
ご参考までに・・。
＜テスト用CDイメージ＞
WinRAR は持っていないので 7-Zip でテストしました。
Doukyusei II.7z
├Doukyusei II.cue
└Doukyusei II.bin
CatShanty2には 7z アーカイブ内の .cue を検索させ登録しました。
.bin は起動には無関係なので登録していません。
＜バッチの作成＞
pause して展開状況を確認できるようバッチを作成しました。
これを K:\extract.bat に保存したとします。
----- ここから -----
"C:\Program Files\7-Zip\7z.exe" x %1 -o%2
pause
----- ここまで -----
＜エミュレータの設定＞
■ 補助設定２
プログラム１とオプション１を次のように指定しました。
プログラム１： K:\extract.bat
オプション１： "$image" "K:\TEMP"
「プログラム１の終了を待機」をON
「正常終了 0 以外で中止」をON
# 確認 (pause) が不要なら直接以下のようにしても動くのではなかろうか。
# プログラム１： C:\Program Files\7-Zip\7z.exe
# オプション１： x "$image" "K:\TEMP"
■ 基本設定タブ
エミュレータ本体： K:\mednafen.exe
起動オプション： -pcfx.videoip 1 -pcfx.pixshader none -pcfx.scanlines 0 "K:\TEMP\$body_noext.cue"
「イメージファイルをそのまま渡す」を ON
「イメージパスをダブルクオートで囲んで渡す」をOFF
以上で、外部プログラムで解凍してからの起動ができました。