14.2热机(巩固练习)2025-2026学年(人教版2024)九年级全一册物理
2025-07-09
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2份
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20页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 热机 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 18.72 MB |
| 发布时间 | 2025-07-09 |
| 更新时间 | 2025-07-09 |
| 作者 | plknd |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-07-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52952171.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
班级:九年级( )班 姓名:
14.2热机(巩固练习)原卷版
一、单选题
1.内燃机的工作能量来源于燃料的( )
A.机械能 B.内能 C.化学能 D.化学能和内能
2.2025年5月29日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射天问二号小行星探测器,在火箭高速穿越大气层时,表面与空气剧烈摩擦,使表面热防护层熔化。下列汽油机工作循环中与此过程相似的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
4.民为国垒,谷为民命,粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机气缸内气体( )
A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高
5.如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A.B.C. D.
6.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙所示的过程,与四冲程汽油机的一个冲程相似,这个冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
7.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
8.有甲、乙两台汽油机,通过查阅资料了解到这甲、乙两台汽油机的机械参数如图所示,从图中可知( )
A.甲机械和乙机械的有用功相同 B.甲机械总功大
C.乙机械额外功小 D.乙机械的机械效率较高
9.如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是( )
A.加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能减小,温度降低
C.蒸汽推动小船前进,实现了机械能向内能的转化
D.蒸汽推动小船前进,能量的转化方式和内燃机的做功冲程相同
二、多选题
10.如图所示是单缸四冲程汽油机工作循环示意图,下列有关说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机的气缸顶部都有火花塞
B.柴油机的吸气冲程,吸入的只有空气
C.汽油机一个完整的工作循环顺序是乙、甲、丁、丙
D.图丁是压缩冲程,该过程主要的能量转换是机械能转化为内能
11.我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端,其结构如图所示。取火时一只手握住套筒,另一只手向内快速推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。则下列说法正确的是( )
A.用牛角做套筒是由于牛角导热性好
B.推杆前端黏附艾绒是由于艾绒的着火点高
C.套筒内气体内能是通过做功的方式增加的
D.该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
12.如图是学校备用的柴油发电机,使用柴油机时,下列说法正确的是( )
A.可通过火花塞点火启动 B.将内能转化为机械能
C.吸气冲程中只吸入空气 D.柴油机属于热机的一种
三、填空题
13.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将机械能转化为内能的冲程,图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,这台汽油机每分钟完成 个冲程,对外做了 次功。
14.在卫星发射过程中的点火加速上升阶段,发生的能量转化是:燃料的 能转化为内能,然后转化为卫星的 能。
15.如图所示,是四冲程汽油机的 冲程,活塞的往复直线运动带动曲轴转动,将直线运动转化为 运动。
16.2025春节贺岁电影《哪吒2》作为一部现象级电影,受到社会各界的广泛好评。电影中,哪吒的混天绫快速舞动时,带动周围空气形成气流,从物理学角度分析,这是因为力可以 ,太乙真人炼丹时,燃料燃烧释放热量,这一过程中能量转化方式为 。
四、作图题
17.请在图中用“”表示阀门,画出吸气冲程进气门、排气门的开闭情况,用“↑”或“↓”表示活塞运动方向,画出吸气冲程活塞的运动情况。
五、简答题
18.“东风快递,使命必达”。如图所示是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF-17,该导弹采用火箭动力助推火箭。DF-17的表面层由耐高温材料制成,可防止弹头飞行过程中因高温而损坏。
(1)助推火箭的发动机是否属于热机?为什么?
(2)弹头飞行过程中温度升高,发生了什么能量转换?
六、实验题
19.如图,在试管里装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开。
(1)试管内的水温度升高,这是用 的方法增加水的内能;
(2)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞 ;水蒸气的温度 (选填“升高”“不变”或“降低”),内能 (选填“减小”“增加”或“不变”),在此过程中是水蒸气的内能转化为塞子的 能;
(3)与内燃机相比,本实验装置中 相当于燃料, 相当于汽缸, 相当于活塞,水蒸气把木塞冲开的过程类似于内燃机的 冲程。
20.打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明:水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系,某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量,并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。
①取一可乐瓶作为水火箭内胆,瓶内装入体积为V的水,将其放置在已固定好的发射架上;②用打气筒给水火箭打气,当瓶内气压为p时,打开开关发射;③测出水火箭的射程,多次实验取平均值;④用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液,均取体积为V的溶液替换水,重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。
(1)打气时,瓶内气体内能 ,打开开关,水火箭发射,此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程;
(2)一定温度下,用足量的食盐和水配制溶液,若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方,则溶液密度达到 ,在体积相同时, 也最大;
(3)本实验结论:相同条件下,瓶内液体质量越 ,水火箭射程越远;
(4)某同学认为本实验用相同装置,可只用水进行实验,通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 (正确/错误),理由: 。
七、综合题
21.如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船,它是介于江船与海船之间的跨界船,满载时,总吨位(船体和货物的总质量),吃水(船下表面浸入水中的深度)。
(1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机,总功率约为,柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。
(2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为多少?
(3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少?
(4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头,工人卸下部分集装箱后,船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示,则船体在水下的体积变化了多少立方米?
总吨位/
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
吃水/m
6.9
6.75
6.5
6.15
5.7
5.2
4.65
学科网(北京)股份有限公司
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班级:九年级( )班 姓名:
14.2热机(巩固练习)解析版
一、单选题
1.内燃机的工作能量来源于燃料的( )
A.机械能 B.内能 C.化学能 D.化学能和内能
【参考答案】C
【解析】内燃机工作时,将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,燃气推动活塞做功,把内能转化为机械能.所以内燃机的工作能量来源于燃料的化学能。
故选C。
【点睛】
2.2025年5月29日,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙火箭成功发射天问二号小行星探测器,在火箭高速穿越大气层时,表面与空气剧烈摩擦,使表面热防护层熔化。下列汽油机工作循环中与此过程相似的是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【参考答案】B
【解析】在火箭高速穿越大气层时,表面与空气剧烈摩擦,火箭整流罩外壳温度升高,内能增大,是将机械能转化为内能,在四冲程汽油机的四个冲程中,只有压缩冲程将机械能转化为内能,故此能量转化过程与四冲程汽油机的压缩冲程能量转化相同,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A.完成80个冲程,对外做功20次
B.完成80个冲程,对外做功40次
C.完成40个冲程,对外做功10次
D.完成40个冲程,对外做功40次
【参考答案】A
【解析】四冲程内燃机一个工作循环,活塞往复两次、飞轮转两周,完成四个冲程,对外做功一次,当飞轮的转速是2400r/min,即40r/s时,每秒内完成80个冲程,对外做功20次,故A正确,BCD错误。
故选A。
4.民为国垒,谷为民命,粮食事关国运民生。粮食安全是国家安全的重要基础。如图是两台收割机正在收割小麦的场景。晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机气缸内气体( )
A.质量变大 B.内能减小
C.体积变大 D.温度升高
【参考答案】D
【解析】A.质量:在压缩冲程中,气缸是封闭的,气体的质量不会发生变化,故A不符合题意。
B.内能:压缩冲程中,活塞对气体做功,机械能转化为气体的内能,气体的内能增大,故B不符合题意。
C.体积:压缩冲程,活塞向上运动,气缸内气体的体积变小,故C不符合题意。
D.温度:由于活塞对气体做功,气体内能增大,温度升高,D符合题意。
故选D。
5.如图甲所示,爆破时电加热管发热使筒内的液态CO2迅速汽化,形成高压气体从泄气孔中喷出实施爆破。选项图中,汽油机的能量转化与它的能量转化情况相同的是( )
A. B.
C. D.
【参考答案】C
【解析】A.由题意可知,爆破时的能量转化情况为内能转化为机械能,本选项为汽油机的吸气冲程,此冲程不存在能量转化,故A不符合题意;
B.由图像可知,本选项为汽油机的压缩冲程,此冲程的能量转化情况为机械能转化为内能,与爆破时的能量转化情况不相同,故B不符合题意;
C.由图像可知,本选项为汽油机的做功冲程,此冲程的能量转化情况为内能转化为机械能,与爆破时的能量转化情况相同,故C符合题意;
D.由图像可知,此选项为汽油机的排气冲程,此冲程不存在能量转化,故D不符合题意。
故选C。
6.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙所示的过程,与四冲程汽油机的一个冲程相似,这个冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
【参考答案】B
【解析】扭转瓶子时,小明施加的外力压缩瓶内的气体,将机械能转化为内能,这一过程与四冲程汽油机的压缩冲程相似。
故选B。
7.如图所示,将一个空易拉罐的底部钻一个小孔,从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾,然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上,将点燃的打火枪靠近底部的小孔,纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中,下列说法正确的是( )
A.罐内气体的内能增加
B.该过程机械能转化为内能
C.能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同
D.能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
【参考答案】D
【解析】纸杯飞出过程中,罐内气体体积膨胀,对外做功,将气体的内能转化为纸杯的机械能,罐内气体的内能减小;内燃机的做功冲程中,缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,故纸杯飞出过程中,能量转化情况与内燃机的做功冲程相同,故D正确,ABC错误。
故选D。
8.有甲、乙两台汽油机,通过查阅资料了解到这甲、乙两台汽油机的机械参数如图所示,从图中可知( )
A.甲机械和乙机械的有用功相同 B.甲机械总功大
C.乙机械额外功小 D.乙机械的机械效率较高
【参考答案】A
【解析】ABD.由图可知,甲机械额外功为,额外功占比为,则机械效率为
则甲机械总功为
甲机械有用功为
乙机械的有用功为,机械效率为
乙机械的总功为
所以乙机械的机械效率较低,甲机械和乙机械的有用功相同;乙机械总功大;故A符合题意,BD不符合题意;
C.乙机械额外功为
甲机械额外功为,所以甲机械额外功小,故C不符合题意。
故选A。
9.如图为一种蒸汽船玩具,在玻璃瓶内装适量水,将小船放置在水面上,点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间,产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出,推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是( )
A.加热过程中,玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气内能减小,温度降低
C.蒸汽推动小船前进,实现了机械能向内能的转化
D.蒸汽推动小船前进,能量的转化方式和内燃机的做功冲程相同
【参考答案】C
【解析】A.加热过程中,玻璃瓶内的水吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式增大内能,故A不符合题意;
B.吸管处出现白雾,冲出的水蒸气对外做功,内能减小,温度降低,故B不符合题意;
C.蒸汽推动小船前进,实现了内能向机械能的转化,故C符合题意;
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同,都是内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
二、多选题
10.如图所示是单缸四冲程汽油机工作循环示意图,下列有关说法正确的是( )
A.汽油机和柴油机的气缸顶部都有火花塞
B.柴油机的吸气冲程,吸入的只有空气
C.汽油机一个完整的工作循环顺序是乙、甲、丁、丙
D.图丁是压缩冲程,该过程主要的能量转换是机械能转化为内能
【参考答案】BD
【解析】A.汽油机的气缸顶部有火花塞,柴油机的气缸顶部有喷油嘴,故A错误;
B.在吸气冲程中,汽油机吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入的只是空气,故B正确;
C.甲图中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,是做功冲程;乙图是进气门打开,排气门关闭,此时活塞向下运动,是吸气冲程;丙图中进气门关闭,排气门打开,此时活塞向上运动,是排气冲程;丁图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;所以,该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙,故C错误;
D.丁图中两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能,故D正确。
故选BD。
11.我国古人曾发明一种点火器,以牛角为套筒,把艾绒黏附在木质推杆前端,其结构如图所示。取火时一只手握住套筒,另一只手向内快速推推杆,推杆前端的艾绒就会被点燃。则下列说法正确的是( )
A.用牛角做套筒是由于牛角导热性好
B.推杆前端黏附艾绒是由于艾绒的着火点高
C.套筒内气体内能是通过做功的方式增加的
D.该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
【参考答案】CD
【解析】A.用牛角做套筒,是利用牛角导热性差的特点,减少热量散失,利于内部气体升温,故A错误;
B.推杆前端黏附艾绒,是因为艾绒着火点低,容易被点燃,故B错误;
C.向内推推杆,压缩套筒内气体,对气体做功,使气体内能增加、温度升高,是通过做功的方式改变内能,故C正确;
D.本过程推杆对空气做功,是推杆的机械能转化为套筒内空气的内能,汽油机的压缩冲程是将活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能,它们都是将机械能转化为气体内能,故能量转化相同,故D正确。
故选CD。
12.如图是学校备用的柴油发电机,使用柴油机时,下列说法正确的是( )
A.可通过火花塞点火启动 B.将内能转化为机械能
C.吸气冲程中只吸入空气 D.柴油机属于热机的一种
【参考答案】BCD
【解析】A.柴油机是压燃式点燃柴油,即通过压缩空气直接点燃柴油,故A错误;
B.柴油机使用时将内能转化为机械能,从而提供动力,故B正确;
C.汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物,柴油机在吸气冲程中只吸入空气,故C正确;
D.热机是指各种利用内能做功的机械,是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能,因此柴油机和汽油机都属于热机,故D正确。
故选BCD。
三、填空题
13.如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,其中图 是将机械能转化为内能的冲程,图 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,这台汽油机每分钟完成 个冲程,对外做了 次功。
【参考答案】乙 丙 3600 900
【解析】[1]图乙为压缩冲程,把机械能转化为内能。
[2]图丙为做功冲程,靠燃料燃烧做功来完成该冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程。
[3]飞轮转2转完成1个工作循环,有4个冲程;飞轮的转速为1800r/min ,即1分钟转1800转,完成900个工作循环,冲程数为 900×4 = 3600个
[4]1个工作循环对外做功1次,900个工作循环做功900次。
14.在卫星发射过程中的点火加速上升阶段,发生的能量转化是:燃料的 能转化为内能,然后转化为卫星的 能。
【参考答案】化学 机械
【解析】[1]燃烧时,放出热量,燃料的化学能转化为内能。
[2]高温高压燃气膨胀,将火箭向前推动,燃料的内能转化为火箭和卫星的机械能。
【点睛】
15.如图所示,是四冲程汽油机的 冲程,活塞的往复直线运动带动曲轴转动,将直线运动转化为 运动。
【参考答案】做功 圆周
【解析】[1][2]由图可知,两气门都关闭,活塞向下运动,汽缸容积变大,同时火花塞发出电火花,所以是做功冲程,曲轴的作用是将活塞直线运动转化为圆周运动。
16.2025春节贺岁电影《哪吒2》作为一部现象级电影,受到社会各界的广泛好评。电影中,哪吒的混天绫快速舞动时,带动周围空气形成气流,从物理学角度分析,这是因为力可以 ,太乙真人炼丹时,燃料燃烧释放热量,这一过程中能量转化方式为 。
【参考答案】
改变物体的运动状态 化学能转化为内能
【解析】[1]哪吒的混天绫快速舞动时,给周围空气施加力的作用,带动周围空气形成气流,即运动状态发生改变,说明力可以改变物体的运动状态。
[2]燃料燃烧发生化学反应,同时放出大量的热量,所以是将化学能转化为内能。
四、作图题
17.请在图中用“”表示阀门,画出吸气冲程进气门、排气门的开闭情况,用“↑”或“↓”表示活塞运动方向,画出吸气冲程活塞的运动情况。
【解析】吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,如图所示:
五、简答题
18.“东风快递,使命必达”。如图所示是国庆阅兵式上我国首次亮相的高超音速导弹DF-17,该导弹采用火箭动力助推火箭。DF-17的表面层由耐高温材料制成,可防止弹头飞行过程中因高温而损坏。
(1)助推火箭的发动机是否属于热机?为什么?
(2)弹头飞行过程中温度升高,发生了什么能量转换?
答:(1)热机是指各种利用内能做功的机械。火箭发动机工作时它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力,燃料在汽缸内部燃烧,燃料的内能转化为机械能,所以属于热机。
(2)DF-17弹头飞行过程中与空气发生摩擦,弹头克服摩擦做功,将机械能转化成内能,导致温度升高。
六、实验题
19.如图,在试管里装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开。
(1)试管内的水温度升高,这是用 的方法增加水的内能;
(2)水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞 ;水蒸气的温度 (选填“升高”“不变”或“降低”),内能 (选填“减小”“增加”或“不变”),在此过程中是水蒸气的内能转化为塞子的 能;
(3)与内燃机相比,本实验装置中 相当于燃料, 相当于汽缸, 相当于活塞,水蒸气把木塞冲开的过程类似于内燃机的 冲程。
【参考答案】(1)热传递 (2)做功 降低 减小 机械 (3)酒精 试管 软木塞 做功
【解析】(1)给试管中的水加热,试管中的水吸收热量温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式增加水的内能。
(2)[1][2][3][4]水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能;水蒸气对外做功,则水蒸气的温度降低,内能减小。
(3)[1][2][3]与内燃机相比,本实验装置中的酒精相当于燃料,燃料燃烧获得内能对水加热,试管相当于汽缸,水蒸气推动软木塞冲出,所以软木塞相当于活塞。
[4]水蒸气把木塞冲开是将内能转化为机械能,内燃机的做功冲程也是将内能转化机械能,故水蒸气把木塞冲开的过程类似于内燃机的做功冲程。
20.打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明:水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系,某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量,并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。
①取一可乐瓶作为水火箭内胆,瓶内装入体积为V的水,将其放置在已固定好的发射架上;②用打气筒给水火箭打气,当瓶内气压为p时,打开开关发射;③测出水火箭的射程,多次实验取平均值;④用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液,均取体积为V的溶液替换水,重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。
(1)打气时,瓶内气体内能 ,打开开关,水火箭发射,此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程;
(2)一定温度下,用足量的食盐和水配制溶液,若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方,则溶液密度达到 ,在体积相同时, 也最大;
(3)本实验结论:相同条件下,瓶内液体质量越 ,水火箭射程越远;
(4)某同学认为本实验用相同装置,可只用水进行实验,通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 (正确/错误),理由: 。
【参考答案】(1) 变大 做功 (2)最大 液体质量 (3)大 (4)错误 见解析
【解析】(1)[1][2]打气时,瓶内气体被做功,内能增大;打开开关,水火箭发射,此过程能量转化关系类似于汽油机中做功冲程,均是将内能转化为机械能。
(2)[1][2]一定温度下,用足量的食盐和水配制溶液,若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方,说明溶液已经饱和,则溶液密度达到最大,根据,在体积相同时,液体质量也最大。
(3)根据,在体积相同时,液体密度越大,液体质量也越大。结合图乙可知,相同条件下,瓶内液体质量越大,水火箭射程越远。
(4)[1][2]只用水进行实验,通过改变水的体积来改变质量的同时瓶内液体占总体积比例也发生改变,没有控制变量,所以该同学的观点错误。
七、综合题
21.如图所示的“汉海5号”是湖北省建造的全国内河最先进、装载量最大的集装箱船,它是介于江船与海船之间的跨界船,满载时,总吨位(船体和货物的总质量),吃水(船下表面浸入水中的深度)。
(1)“汉海5号”配备两台高效电控柴油机,总功率约为,柴油机工作时将柴油燃烧产生的 能转化为 能。
(2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为多少?
(3)满载的“汉海5号”船底受到水的压强为多少?
(4)满载的“汉海5号”到达上海洋山港码头,工人卸下部分集装箱后,船体吃水深度减少了。若船体吃水与总吨位的关系如表格所示,则船体在水下的体积变化了多少立方米?
总吨位/
1.9
1.8
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
吃水/m
6.9
6.75
6.5
6.15
5.7
5.2
4.65
【参考答案】(1)内 机械 (2) (3) (4)
【解析】(1)[1][2]柴油机工作时,燃料燃烧的过程是将化学能转化为内能,然后内能再转化为机械能。所以柴油机工作时将柴油燃烧产生的内能转化为机械能。
(2)某集装箱质量为,长,宽,高,将其平放在水平甲板上,它对甲板的压强为
(3)满载时,吃水(船下表面浸入水中的深度),船底受到水的压强为
(4)满载时,吃水深度为6.9m,总吨位(船体和货物的总质量),卸下部分集装箱之后,吃水深度为6.9m-1.7m=5.2m,从表格可以看出此时总吨位为。
因为漂浮在水面上的船体所受的浮力与所受的总重力大小相等,即有
则船体在水下的体积变化为
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