专题训练：3.5物体的内能 热机-2025-2026学年科学九年级上册浙教版

专题训练：3.5物体的内能-热机 浙教版科学九年级上册 一、选择题 1．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）除草是校园环境维护的重要环节之一。如图是割草机的核心元件——汽油机的工作原理图，以下说法正确的是（　　） A．甲冲程中，吸入的是汽油 B．丙冲程中，曲轴只利用惯性进行转动 C．丁冲程中，能量的转化是机械能转化为内能 D．这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙 2．（2025·浙江绍兴·二模）如图所示的四个情景，下列说法中错误的是 （    ） A．图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力 B．图乙中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 C．图丙中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，是将机械能转化为内能 D．图丁中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 3．（2025·浙江宁波·模拟预测）涡轮发动机也是一种内燃机，其工作过程如图所示。空气通过压缩机被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在（    ） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 4．（24-25九年级下·浙江·阶段练习）在科技节实验表演中，小柯取侧壁钻有一小孔的矿泉水瓶，将电火花发生器塞入小孔中，在瓶口处喷入少量酒精，盖上纸筒 （如图甲）。启动电火花发生器，点燃瓶内酒精，观察到纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。图中四冲程汽油机的能量转化与纸杯飞出的过程相同的是 （　　） A． B． C． D． 5．（2025·浙江·二模）如图所示，在放有一支温度计的瓶内加入少量酒精溶液，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（　　） A．充满了“白雾”的原因是液体温度升高发生了汽化现象 B．塞子冲出过程中温度计示数下降，瓶内气体内能减少 C．塞子冲出过程中外界对气体做功，瓶内气体内能增大 D．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相同 6．（2025·浙江温州·二模）如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（　　） A． B． C． D． 7．（2025·浙江宁波·一模）如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 8．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习）取侧壁钻有一小孔的矿泉水瓶，在瓶口处喷入少量酒精，盖上纸筒，如图甲所示。启动电火花发生器，点燃瓶内酒精，观察到纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。图中四冲程汽油机的能量转化与这个过程相同的是（　　） A． B． C． D． 9．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习）如图是模拟四冲程热机工作原理的实验装置，当连接起电机使放电针放电时，圆筒内酒精燃烧，产生的燃气推动软木塞冲出。下列说法正确的是（　　） A．该过程模拟的是吸气冲程 B．燃气推动软木塞冲出的过程，相当于热机的压缩冲程 C．燃气推动软木塞冲出时，将内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程 D．软木塞上升到最高点时，动能最大 10．（2025·四川绵阳·一模）二氧化碳（）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（   ） A．高压泵压缩，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩的过程与热机的做功冲程类似 C．高压气体喷出时，内能减小，温度降低 D．高压气体喷出的过程与热机的压缩冲程类似 11．（24-25九年级下·浙江·阶段练习）如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程将机械能转化为内能 B．汽油机吸气冲程吸入的是空气 C．技术改进后，汽油机的机械效率有可能达到100% D．已知汽油热值，则完全燃烧2kg的汽油，可放出的热量 12．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习）某兴趣小组的同学用图甲所示的装置探究“改变物体内能的方式”，向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，将传感器采集的数据经电脑处理后得到如图乙所示的图像。图乙中段能量变化相当于热机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 13．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（　　） A．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程 B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙 C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能 D．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙 14．（24-25九年级上·浙江宁波·开学考试）如图a为航母上简化的蒸汽弹射输置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．图a中气缸内蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能增大 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图C所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 15．（24-25九年级上·浙江绍兴·阶段练习）如图所示为四冲程汽油机的某一冲程。下列说法正确的是（   ） A．该冲程将内能转化为机械能，汽缸内气体内能减少 B．若此时汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s对外做功25次 C．热机常用水作冷却剂，是因为水的沸点高 D．选用热值高的燃料就一定能够提高热机的效率 16．（24-25九年级上·浙江·期末）汽车已成为百姓出行的重要交通工具，道路上行驶的汽车有燃油车和新能源电动车。下列有关说法正确的是（　　） A．电动车的电动机将电能主要转化为机械能 B．燃油车的汽油机工作时只有压缩冲程有能量转化 C．燃油车的汽油机工作时消耗的是汽油的内能 D．新能源电动车各项性能均优于燃油车 二、填空题 17．（25-26九年级上·四川绵阳·开学考试）下图是某单缸四冲程汽油机的 冲程。若该汽油机每1秒钟对外做功15次，那么该汽油机飞轮的转速为 r/min。 18．（24-25九年级上·四川绵阳·期末）某汽车飞轮的转速为3600r/min，则每秒钟汽油机对外做功 次，如果这辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均取值29%，如果能把内燃机效率提高1%，我国汽车现在的保有量按3亿辆计算，我国每年可以节约 t燃油。 19．（24-25九年级上·浙江台州·期末）图甲是某科学兴趣小组制作的水火箭。发射时，先在瓶内装适量水，再用打气筒往瓶内打足气。打开阀门，水从尾部向下喷出，火箭向上飞向空中。 (1)打气时，瓶内气体被压缩，其内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。 (2)若用小型汽油机作为某火箭升空的推动设备，则图中 冲程（用字母表示）能实现内能转化为机械能。 20．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）小惠家购买了一辆小汽车，小惠十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整． (1)发动机是四冲程汽油机，曲轴转速为1800转/分，每个气缸1秒钟完成 个做功冲程． (2)汽车尾气是形成雾霾天气的重要原因之一，从肺部毛细血管吸入的25颗粒首先进入心脏四个腔中的 ． (3)一天小惠驾车发生事故，由于出血过多急需大量输血．医生先给她验血型，将她的血滴入含有抗A凝集素的液体中时，无凝集反应，但与含有抗B凝集素的液体发生了凝集反应，则可以给她输的血型是 型． (4)三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的在三常温下氧化为，如图．下列关于该反应的说法正确的是___________（填序号）． A．不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应 B．该反应属于化合反应 C．反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生变化 D．反应前后碳元素的化合价发生了改变 (5)纯电动汽车是完全由可充电电池提供动力源的汽车，它与传统的燃油汽车相比有许多优点，但目前纯电动汽车还不能完全替代燃油汽车的主要原因是 ． 21．（24-25九年级上·浙江湖州·阶段练习）如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。 (1)甲图是 冲程。 (2)由乙图可知该汽油机的效率是 。 (3)若汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了 个做功冲程。 22．（24-25九年级下·浙江杭州·开学考试）如图为中国特色工艺品一走马灯，它属于灯笼的一种，灯内点上蜡烛时，空气受热向上运动，带动叶轮转动，使挂在轴上的剪纸随之转动，烛光将剪纸的影子投在灯笼壁上，产生动画效果。 (1)叶轮在热空气推动下转动，从能量转化的角度分析，该过程与四冲程汽油机的 冲程相似； (2)上图所示为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中与（1）中的能量的转化有相同之处，这个能量转化发生在 中（选填“核反应堆”、“汽轮机”或“发电机”）； (3)一段时间灯内蜡烛燃烧产生的热量为，若这些热量全部用于加热水且全部被水吸收，则水温升高 ℃。（水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)） 23．（24-25九年级下·浙江台州·开学考试）如图1所示是研究“气体对外做功时对内能的影响”实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来。 (1)在这个实验过程中，你应当着重观察的是______（选填序号）。 A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况 C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 (2)瓶塞跳出的过程与图2中热机的 （选填“甲”或“乙”）冲程相似。 24．（24-25九年级上·浙江杭州·期末）如图所示，在试管中装适量的水，塞好软木塞，点燃酒精灯给试管加热，过一会儿，水蒸气把软木塞冲出试管，同时瓶口会出现白雾。 (1)请解释白雾产生的原因： 。 (2)水蒸气把软木塞冲出试管时的能量转化类似于四冲程汽油机的 冲程。 (3)若软木塞质量为10g，冲出后上升的高度为30cm，则此过程中软木塞克服重力做功 J。 三、解答题 25．（2025·浙江衢州·一模）某品牌打桩机如图甲，其部分内部构造如图乙。启动时，起重机吊起大铁块，铁块底部气缸在上升时充满空气。释放铁块自由下落，气缸内空气被压缩，温度升至约300℃。此时高压泵喷入燃料，燃料剧烈燃烧，将大铁块推至最高点，气缸内废气自动排出，新鲜空气重新进入。随后大铁块在重力作用下下落，如此循环。 常见燃料着火点数据表 燃料 着火点 乙醇（70%） 363℃ 汽油 280℃ 航空煤油 256℃ 柴油 210℃ 请用所学相关科学知识及以上资料信息回答下列问题： (1)打桩机工作过程中，高压泵喷入燃料，燃料剧烈燃烧，把大铁块重新推到最高点，此过程相当于下图所示内燃机工作过程中的（　　）。（填字母） A． B． C． D． (2)喷入高压气缸内的燃料通常会选用柴油。结合表中信息推测选用柴油的理由是 。 (3)某时刻作用在活塞上的压力为，活塞上表面面积为，求此时活塞受到的压强。 (4)制作气缸和活塞通常使用合金铸铁、铝合金等材料，是因为这些材料具有导热性好、 等性质。 26．（2025·浙江杭州·一模）校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究： 【项目主题】制作一个一级水火箭 【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。 【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。 制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其它条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如下表所示： 装水量占瓶内容量的比例 1/5 1/4 1/3 1/2 升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m 【项目评价】 等级 优秀 良好 待改进 指标 能升空，高度不低于；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于，但高于；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，高度低于；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值 请结合以上材料，回答以下问题： (1)使水火箭升空的施力物体是 ； (2)根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是 ； (3)水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的 冲程类似； (4)图乙是某小组制作的水火箭，其水量约占火箭容积的1/3.根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级能接近或达到良好指标 （写出一条）。 27．（24-25九年级下·浙江温州·开学考试）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。 (1)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。 (2)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体重为2000牛，要提起物体，活塞上至少需要受到蒸汽的压力多少牛？ (3)蒸汽机工作时，物体上升0.3米，消耗煤炭质量0.1克。则蒸汽机对物体做功的效率为多少？（煤炭热值：焦/千克） 28．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）室温为℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为牛的力将活塞压下厘米，发现底部浸有克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。 （乙醚的比热容约为，着火点为℃） (1)小金用力将活塞压下，相当于上图四冲程汽油机工作过程的 图。 (2)小金的实验没有成功，可能的原因是 。 (3)小金对活塞做功多少焦？ (4)玻璃筒内的乙醚要燃烧，至少需要吸收多少热量？ 29．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）某沙滩卡丁车满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完金燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。（，）求此过程中： (1)卡丁车匀速行驶时受到的阻力是多大？（汽油消耗对车重的影响忽略不计） (2)汽油完全燃烧释放的热量是多少？ (3)卡丁车发动机的机械功率是多少？ (4)卡丁车匀速行驶的速度是多少？ 四、探究题 30．（24-25九年级下·浙江金华·开学考试）小金学习了“物体的内能”后，根据书本图甲两个实验，在家利用压力式喷水壶、塑料软管、数显温度计、针筒和硬纸盒自制了如图乙所示的实验装置，并利用该装置进行实验，实验步骤如下： ①实验开始前观察记录喷水壶内的温度为22.0℃。 ②在喷水壶内加入少量的水，关闭出气阀，多次按压喷水壶的打气手柄后，观察并记录壶内温度。 ③打开喷水壶的出气阀，可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动。 ④最终活塞冲出针筒口，同时在针筒口处观察到白雾。 (1)若不考虑能量损耗，步骤②中记录的温度值应 （选填“大于”“小于”或“等于”）22.0℃。 (2)步骤③中的能量转化与下图内燃机的 （填字母）冲程相同。 (3)步骤④针筒口出现白雾的原因是 。 31．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）小唐对书本演示做功改变物体内能的装置进行了如图改进：取一个大的塑料瓶，橡皮塞中间安装气门芯并连接打气筒，同时在瓶内伸入温度传感器探头（可测温度）． (1)用打气筒向瓶内打气，在橡皮塞未弹出之前，观察到温度传感器的示数 （选“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾。根据实验现象可以得知物体内能改变与做功的关系是： 。 (3)下列图片中能量转化和橡皮塞弹出的过程相同的是（　　） A． B． C． D． 32．（24-25九年级上·浙江绍兴·期末）如图所示是研究“气体对外做功对内能的影响”实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来。 (1)在这个实验过程中，你应当注重观察的是______。 A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况 C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 (2)玻璃瓶内装有少量水的目的是 。 (3)瓶塞跳出的过程与如图中热机的 （填“甲”或“乙”）冲程相似。 33．（23-24九年级上·浙江台州·期末）小科同学利用注射器、数字温度计、小风车等生活中简单材料，设计了一个探究物体内能的实验方案，如图所示。 (1)实验前，针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，此过程相当于汽油机的 冲程； (2)继续实验，保持活塞在左边某处不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降，说明 。 34．（23-24九年级上·浙江杭州·期中）喜欢思考的小哲用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏； 实验一： （1）瓶中留少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙），这是通过 方式改变瓶内气体内能； （2）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），这时发生的能量转化是 ； （3）图乙和图丙所示的过程，原理分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似。这两个冲程分别是 ； 实验二： （4）两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下（如图丁），几次实验的结果总是装水的瓶子先到达终点。小哲对此有些不解，聪明的你帮忙他分析原因；装水的瓶子在下滚过程中， ，从而获得较大的动能。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题训练：3.5物体的内能-热机 浙教版科学九年级上册 一、选择题 1．（24-25九年级上·浙江宁波·期末）除草是校园环境维护的重要环节之一。如图是割草机的核心元件——汽油机的工作原理图，以下说法正确的是（　　） A．甲冲程中，吸入的是汽油 B．丙冲程中，曲轴只利用惯性进行转动 C．丁冲程中，能量的转化是机械能转化为内能 D．这四个冲程的正确顺序是甲丙丁乙 【答案】C 【详解】D．甲图进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，是第一冲程；乙图排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，是第四冲程；丙图气门都关闭，火花塞点火，气体膨胀做功，活塞向下运行，是做功冲程，将内能转化为了机械能，是第三冲程；丁图两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，是第二冲程。这四个冲程的正确顺序是甲丁丙乙，故D错误。 A．汽油机的吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误； B．丙冲程是做功冲程，将内能转化为了机械能，对外提供能量，没有利用惯性进行转动，故B错误； C．丁冲程是压缩冲程，能量的转化是机械能转化为内能，故C正确。 故选C。 2．（2025·浙江绍兴·二模）如图所示的四个情景，下列说法中错误的是 （    ） A．图甲中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力 B．图乙中红墨水在热水中扩散得快，说明温度越高分子无规则运动越剧烈 C．图丙中试管内的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，是将机械能转化为内能 D．图丁中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程 【答案】C 【详解】A．甲图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间存在引力，但同时存在斥力，故A错误，不符合题意； B．红墨水在热水中扩散的比冷水中快，说明温度越高，分子运动速度越快，故B正确，不符合题意； C．当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C错误，符合题意； D．图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．（2025·浙江宁波·模拟预测）涡轮发动机也是一种内燃机，其工作过程如图所示。空气通过压缩机被压缩后进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋转，剩余能量经排气管排出。其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在（    ） A．进气室 B．压缩室 C．燃烧室 D．排气室 【答案】C 【详解】汽油机中的做功冲程中，燃气燃烧产生的高温高压燃气对活塞做功，将内能转化成机械能；涡轮发动机燃烧室内压缩空气与燃料混合燃烧，产生的高温高压燃气向后高速喷出，会推动涡轮机旋，其与汽油机中的做功冲程作用相同的环节发生在燃烧室，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．（24-25九年级下·浙江·阶段练习）在科技节实验表演中，小柯取侧壁钻有一小孔的矿泉水瓶，将电火花发生器塞入小孔中，在瓶口处喷入少量酒精，盖上纸筒 （如图甲）。启动电火花发生器，点燃瓶内酒精，观察到纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。图中四冲程汽油机的能量转化与纸杯飞出的过程相同的是 （　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程。 A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．图中进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是做功冲程，故C符合题意； D．图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 5．（2025·浙江·二模）如图所示，在放有一支温度计的瓶内加入少量酒精溶液，用橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。对“塞子从瓶口冲出”分析正确的是（　　） A．充满了“白雾”的原因是液体温度升高发生了汽化现象 B．塞子冲出过程中温度计示数下降，瓶内气体内能减少 C．塞子冲出过程中外界对气体做功，瓶内气体内能增大 D．塞子冲出过程与汽油机的压缩冲程原理相同 【答案】B 【详解】A．原来透明的瓶内充满了白雾原因是温度降低，水蒸气液化成小水珠，故A错误； BCD．塞子冲出过程中，瓶内气体对塞子做功，将气体的内能转化为机械能，导致瓶内气体的内能会减少，温度会降低，该过程中与汽油机的做功冲程原理相同，故B正确，CD错误。 故选B。 6．（2025·浙江温州·二模）如图为礼花喷射器的内部结构，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒，气罐内的高压气体便将纸筒内的礼花喷向远处。下图所示的热机四冲程与上述能量转化原理相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能，罐内气体内能减少，将内能转化为机械能。 A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 7．（2025·浙江宁波·一模）如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 【答案】A 【详解】A．根据图片可知，活塞向上运动，两个气门关闭，则为压缩冲程，故A错误，符合题意； B．压缩冲程末火花塞点火，开始做功冲程，故B正确，不符合题意； CD．压缩冲程活塞对气缸内的气体做功，将活塞的机械能转化为内能，则缸筒内温度升高，气体分子运动加剧，故CD正确，不符合题意。 故选A。 8．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习）取侧壁钻有一小孔的矿泉水瓶，在瓶口处喷入少量酒精，盖上纸筒，如图甲所示。启动电火花发生器，点燃瓶内酒精，观察到纸杯即刻飞出，瓶口出现白雾。图中四冲程汽油机的能量转化与这个过程相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】由题意可知，燃气推动纸筒飞出的过程，燃气推动纸筒做功，将内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同； A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A不符合题意； B．图中进排气门全关，活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．图中进排气门全关，活塞向下运动，是做功冲程，故C符合题意； D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 9．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习）如图是模拟四冲程热机工作原理的实验装置，当连接起电机使放电针放电时，圆筒内酒精燃烧，产生的燃气推动软木塞冲出。下列说法正确的是（　　） A．该过程模拟的是吸气冲程 B．燃气推动软木塞冲出的过程，相当于热机的压缩冲程 C．燃气推动软木塞冲出时，将内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程 D．软木塞上升到最高点时，动能最大 【答案】C 【详解】ABC．当连接起电机使放电针放电时，圆筒内酒精燃烧，产生的燃气推动软木塞冲出，燃气推动软木塞冲出时，将内能转化为机械能，该过程模拟的是做功冲程，故AB错误，C正确； D．软木塞上升过程中受重力和空气阻力作用，做减速运动，到最高点时，速度为0，动能最小，故D错误。 故选C。 10．（2025·四川绵阳·一模）二氧化碳（）爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正确的是（   ） A．高压泵压缩，气体内能增大，温度降低 B．高压泵压缩的过程与热机的做功冲程类似 C．高压气体喷出时，内能减小，温度降低 D．高压气体喷出的过程与热机的压缩冲程类似 【答案】C 【详解】AB．高压泵压缩CO2，此时对气体做功，因此气体内能增大，温度升高，此过程与热机的压缩冲程类似，都是将机械能转化为内能，故AB错误； CD．高压CO2气体喷出时，气体对外做功，内能减小，温度降低，此过程与热机的做功冲程类似，都是将内能转化为机械能，故C正确，D错误。 故选C。 11．（24-25九年级下·浙江·阶段练习）如图所示为四冲程汽油机某个冲程的示意图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程将机械能转化为内能 B．汽油机吸气冲程吸入的是空气 C．技术改进后，汽油机的机械效率有可能达到100% D．已知汽油热值，则完全燃烧2kg的汽油，可放出的热量 【答案】D 【详解】A．由图可知，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，将内能转化为机械能，故A错误； B．汽油机吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故B错误； C．汽油机在工作工程中避免不了会存在能量的损失，即克服机械摩擦，向外散热，导致效率不可能达到100%，故C错误； D．质量的汽油完全燃烧，放出的热量 故D正确。 故选D。 12．（24-25九年级下·浙江杭州·阶段练习）某兴趣小组的同学用图甲所示的装置探究“改变物体内能的方式”，向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，将传感器采集的数据经电脑处理后得到如图乙所示的图像。图乙中段能量变化相当于热机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【详解】图乙BC段气体温度降低，内能减少，塞子被烧瓶内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（　　） A．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程 B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙 C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能 D．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙 【答案】A 【详解】A．①演示实验对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，冲开塞子，对外做功，内能转化为塞子的机械能；②演示实验通过做功方式将机械能转化为内能，故A正确。 B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是吸气冲程、压缩冲程、排气冲程，即乙、丙、丁，故B错误； C．甲为做功冲程，能量转化为内能转化为机械能；丁为压缩冲程，能量转化为机械能转化为内能，故C错误； D．图甲中气门都关闭，且活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程；图乙中排气门打开，所以是排气冲程；图丙中进气门打开，所以是吸气冲程；图丁中气门都关闭，且活塞向上运动，所以是是压缩冲程。汽油机四冲程的工作过程为丙→丁→甲→乙，故D错误。 故选A。 14．（24-25九年级上·浙江宁波·开学考试）如图a为航母上简化的蒸汽弹射输置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．图a中气缸内蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能增大 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图C所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 【答案】B 【详解】四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与C图做功冲程相似。 AB．a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，即与图C所示的原理相似，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确，不符合题意。 故选B。 15．（24-25九年级上·浙江绍兴·阶段练习）如图所示为四冲程汽油机的某一冲程。下列说法正确的是（   ） A．该冲程将内能转化为机械能，汽缸内气体内能减少 B．若此时汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s对外做功25次 C．热机常用水作冷却剂，是因为水的沸点高 D．选用热值高的燃料就一定能够提高热机的效率 【答案】B 【详解】A．图中进排气门全关，活塞向上运动，将机械能转化为内能，气缸内气体的内能会增加，故A错误； B．若此时汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s转过的转数是50r，已知飞轮每转2r对外做功1次，则该汽油机1s对外做功25次，故B正确； C．热机常用水作冷却剂，是因为水的比热容大，吸热能力强，故C错误； D．根据热机效率公式可知，热机的效率与燃料的热值无直接关系，故D错误。 故选B。 16．（24-25九年级上·浙江·期末）汽车已成为百姓出行的重要交通工具，道路上行驶的汽车有燃油车和新能源电动车。下列有关说法正确的是（　　） A．电动车的电动机将电能主要转化为机械能 B．燃油车的汽油机工作时只有压缩冲程有能量转化 C．燃油车的汽油机工作时消耗的是汽油的内能 D．新能源电动车各项性能均优于燃油车 【答案】A 【详解】A．电动机消耗电能，汽车获得机械能，所以是将电能转化为机械能，故A正确； B．汽油机做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能，这两个冲程都存在能量的转化，故B错误； C．燃油车的汽油机工作时，汽油的化学能转化为内能，内能转化为机械能，使汽车获得动力，故C错误； D．新能源汽车和燃油车各有优缺点，故D错误。 故选A。 二、填空题 17．（25-26九年级上·四川绵阳·开学考试）下图是某单缸四冲程汽油机的 冲程。若该汽油机每1秒钟对外做功15次，那么该汽油机飞轮的转速为 r/min。 【答案】 压缩 1800 【详解】[1]单缸四冲程汽油机的四个冲程中，压缩冲程的特点是：进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，因此，图中所示为压缩冲程。 [2]已知汽油机每秒对外做功15次，则每分钟对外做功次数为15×60次=900次。由于每对外做功1次，飞轮转动2圈，因此飞轮每分钟转动的圈数为900×2=1800圈，即转速为1800r/min。 18．（24-25九年级上·四川绵阳·期末）某汽车飞轮的转速为3600r/min，则每秒钟汽油机对外做功 次，如果这辆汽车每年耗油1.8t，汽车内燃机的效率平均取值29%，如果能把内燃机效率提高1%，我国汽车现在的保有量按3亿辆计算，我国每年可以节约 t燃油。 【答案】 30 【详解】[1]已知汽车飞轮的转速是3600r/min=60r/s，所以此汽油机每秒钟转60圈，可完成30个工作循环，对外做30次功； [2]内燃机效率提高1%，则η2=η1+1%=29%+1%=30% 由可得有用功为 因为内燃机效率提高后有用功是相同的，则有每辆汽车 可得 则每辆汽车每年节约燃油 所以我国每年可以节约的燃油 19．（24-25九年级上·浙江台州·期末）图甲是某科学兴趣小组制作的水火箭。发射时，先在瓶内装适量水，再用打气筒往瓶内打足气。打开阀门，水从尾部向下喷出，火箭向上飞向空中。 (1)打气时，瓶内气体被压缩，其内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”）。 (2)若用小型汽油机作为某火箭升空的推动设备，则图中 冲程（用字母表示）能实现内能转化为机械能。 【答案】(1)增加 (2)C 【详解】（1）用气筒向瓶内打气，瓶内气压增大，内能增加，这是通过做功的方式改变瓶内气体的内能。 （2）A图为吸气冲程； B图中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，在压缩冲程中机械能转化为内能； C图中的气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能； D图为排气冲程。 所以C做功冲程符合题意。 20．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）小惠家购买了一辆小汽车，小惠十分高兴，将汽车里里外外看了个遍，并且进行了认真的思考，下面就是他思考的问题，请你帮他补充完整． (1)发动机是四冲程汽油机，曲轴转速为1800转/分，每个气缸1秒钟完成 个做功冲程． (2)汽车尾气是形成雾霾天气的重要原因之一，从肺部毛细血管吸入的25颗粒首先进入心脏四个腔中的 ． (3)一天小惠驾车发生事故，由于出血过多急需大量输血．医生先给她验血型，将她的血滴入含有抗A凝集素的液体中时，无凝集反应，但与含有抗B凝集素的液体发生了凝集反应，则可以给她输的血型是 型． (4)三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的在三常温下氧化为，如图．下列关于该反应的说法正确的是___________（填序号）． A．不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应 B．该反应属于化合反应 C．反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生变化 D．反应前后碳元素的化合价发生了改变 (5)纯电动汽车是完全由可充电电池提供动力源的汽车，它与传统的燃油汽车相比有许多优点，但目前纯电动汽车还不能完全替代燃油汽车的主要原因是 ． 【答案】(1)15 (2)左心房 (3)AB (4)BD (5)补充能量慢，可行驶路程短 【详解】（1）已知四冲程汽油机曲轴转速是1800转/分，所以此汽油机每秒钟转30圈，可完成15个工作循环，60个冲程，对外做15次功； （2）PM2.5指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。肺泡和其外面包绕的毛血管的特点都是非常薄，只由一层上皮细胞构成，PM2.5在肺泡内随气体交换进入血液肺部毛细血管网，再由肺静脉到达心脏的左心房；再经血液循环到全身各处，对人的健康带来极大的损害。 （3）将小惠的血滴入含有抗 A 凝集素的液体中时无凝集反应，说明小惠的红细胞表面有 A 凝集原，与含有抗 B 凝集素的液体发生了凝集反应，说明小惠的红细胞表面有 B 凝集原。 因此小惠的血型是 AB 型。 （4）A、通过反应将有毒的CO转化为无毒的CO2，降低了对大气的污染，错误； B、通过示意图中的信息可知，反应物为两种，生成物为一种，属于化合反应，正确； C、因为四氧化三钴纳米棒作催化剂，所以质量和化学性质不变，错误； D、反应前为一氧化碳，其中碳元素的化合价为+2价，而反应后为二氧化碳，其中碳元素的化合价为+4价，正确。 故选BD； （5）电动汽车虽然优点很多，但是电动汽车补充能量慢，可行驶路程短，所以目前普遍使用的还是燃油汽车。 21．（24-25九年级上·浙江湖州·阶段练习）如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。 (1)甲图是 冲程。 (2)由乙图可知该汽油机的效率是 。 (3)若汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了 个做功冲程。 【答案】(1)压缩 (2)28% (3)15 【详解】（1）从图中可以看出，两气门都关闭且活塞向上运动，是压缩冲程。 （2）汽油机的热机效率为 η=100%-6%-30%-36%=28% （3）汽油机飞轮的转速为1800r/min，则 在1s内转动30r，每2r汽油机完成4个冲程，是1个工作循环，做1次功，所以汽油机完成15个做功冲程。 22．（24-25九年级下·浙江杭州·开学考试）如图为中国特色工艺品一走马灯，它属于灯笼的一种，灯内点上蜡烛时，空气受热向上运动，带动叶轮转动，使挂在轴上的剪纸随之转动，烛光将剪纸的影子投在灯笼壁上，产生动画效果。 (1)叶轮在热空气推动下转动，从能量转化的角度分析，该过程与四冲程汽油机的 冲程相似； (2)上图所示为核电站发电流程图。在核电站的发电过程中与（1）中的能量的转化有相同之处，这个能量转化发生在 中（选填“核反应堆”、“汽轮机”或“发电机”）； (3)一段时间灯内蜡烛燃烧产生的热量为，若这些热量全部用于加热水且全部被水吸收，则水温升高 ℃。（水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)） 【答案】(1)做功 (2)汽轮机 (3)15 【详解】（1）叶轮在热空气推动下转动，利用内能做功，将内能转化为机械能，与热机冲程中做功冲程的能量转化相同。 （2）汽轮机工作时，利用内能转化为机械能，从而带动发电机发电，因此汽轮机的能量转化与（1）中的能量的转化相同。 （3）蜡烛燃烧产生的热量全部用来加热水，则水吸收的热量为，则可使水升高的温度为 23．（24-25九年级下·浙江台州·开学考试）如图1所示是研究“气体对外做功时对内能的影响”实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来。 (1)在这个实验过程中，你应当着重观察的是______（选填序号）。 A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况 C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 (2)瓶塞跳出的过程与图2中热机的 （选填“甲”或“乙”）冲程相似。 【答案】(1)D (2)甲 【详解】（1）玻璃瓶内装入少量的水，使瓶内水蒸气较多，当气体对瓶塞做功，瓶塞跳起时，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，从而形成水雾，故选D。 （2）瓶塞跳出后瓶内瞬间形成一层水雾，这一现象说明气体对外做功，气体的内能减小，温度降低。这个过程与四冲程内燃机的做功冲程能量转化关系相同，都是将内能转化为机械能。图中甲火花塞点火，是做功冲程，乙是压缩冲程。 24．（24-25九年级上·浙江杭州·期末）如图所示，在试管中装适量的水，塞好软木塞，点燃酒精灯给试管加热，过一会儿，水蒸气把软木塞冲出试管，同时瓶口会出现白雾。 (1)请解释白雾产生的原因： 。 (2)水蒸气把软木塞冲出试管时的能量转化类似于四冲程汽油机的 冲程。 (3)若软木塞质量为10g，冲出后上升的高度为30cm，则此过程中软木塞克服重力做功 J。 【答案】(1)见解析 (2)做功 (3)0.03 【详解】（1）水蒸气把软木塞向上冲起时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，在试管口形成“白雾”。 （2）水蒸气把软木塞向上冲起时，水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，这与内燃机的做功冲程类似。 （3）此过程中软木塞克服重力做功为W=Gh=mgh=0.01kg×10N/kg×0.3m=0.03J 三、解答题 25．（2025·浙江衢州·一模）某品牌打桩机如图甲，其部分内部构造如图乙。启动时，起重机吊起大铁块，铁块底部气缸在上升时充满空气。释放铁块自由下落，气缸内空气被压缩，温度升至约300℃。此时高压泵喷入燃料，燃料剧烈燃烧，将大铁块推至最高点，气缸内废气自动排出，新鲜空气重新进入。随后大铁块在重力作用下下落，如此循环。 常见燃料着火点数据表 燃料 着火点 乙醇（70%） 363℃ 汽油 280℃ 航空煤油 256℃ 柴油 210℃ 请用所学相关科学知识及以上资料信息回答下列问题： (1)打桩机工作过程中，高压泵喷入燃料，燃料剧烈燃烧，把大铁块重新推到最高点，此过程相当于下图所示内燃机工作过程中的（　　）。（填字母） A． B． C． D． (2)喷入高压气缸内的燃料通常会选用柴油。结合表中信息推测选用柴油的理由是 。 (3)某时刻作用在活塞上的压力为，活塞上表面面积为，求此时活塞受到的压强。 (4)制作气缸和活塞通常使用合金铸铁、铝合金等材料，是因为这些材料具有导热性好、 等性质。 【答案】(1)C (2)柴油的着火点最低，最容易燃烧 (3) (4)强度大、熔点高、耐腐蚀等 【详解】（1）打桩机工作过程中，高压泵喷入燃料，燃料剧烈燃烧，把大铁块重新推到最高点，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。由图可知，A中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；B中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；C中两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；D中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程。 故选C。 （2）由常见燃料着火点数据表可知，柴油的着火点最低，最容易燃烧，所以喷入高压气缸内的燃料通常会选用柴油。 （3）活塞受到的压强 （4）气缸和活塞在工作时要面对高温高压等较为复杂的环境，所以制作气缸和活塞通常使用合金铸铁、铝合金等材料，是因为这些材料具有导热性好、强度大、熔点高、耐腐蚀等。 26．（2025·浙江杭州·一模）校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究： 【项目主题】制作一个一级水火箭 【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。 【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。 制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其它条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如下表所示： 装水量占瓶内容量的比例 1/5 1/4 1/3 1/2 升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m 【项目评价】 等级 优秀 良好 待改进 指标 能升空，高度不低于；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于，但高于；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，高度低于；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值 请结合以上材料，回答以下问题： (1)使水火箭升空的施力物体是 ； (2)根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是 ； (3)水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的 冲程类似； (4)图乙是某小组制作的水火箭，其水量约占火箭容积的1/3.根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级能接近或达到良好指标 （写出一条）。 【答案】(1)水 (2)当其他条件相同时，随着装水量的增加，水火箭升空高度先变大后边小 (3)压缩 (4)给水火箭加装降落伞 【详解】（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动。因此施力物体是水。 （2）根据表格数据分析可知，当其他条件相同时，随着装水量的增加，水火箭升空高度先变大后边小。 （3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气，打气筒对筒内气体做功，将机械能转化为内能，与汽油机工作循环中的压缩冲程能量转化相同。 （4）为使火箭平稳降落，可以给水火箭加装降落伞，减缓火箭下降的速度。 27．（24-25九年级下·浙江温州·开学考试）十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，蒸汽机的工作原理为：打开阀门A、关闭阀门B，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，关闭阀门A、打开阀门B，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小，活塞下降。如此循环往复。 (1)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。 (2)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体重为2000牛，要提起物体，活塞上至少需要受到蒸汽的压力多少牛？ (3)蒸汽机工作时，物体上升0.3米，消耗煤炭质量0.1克。则蒸汽机对物体做功的效率为多少？（煤炭热值：焦/千克） 【答案】(1)做功 (2)见解析 (3)见解析 【详解】（1）蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功，蒸汽的内能转化为活塞的机械能； 汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似。 （2）由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，定滑轮不能省力，则杠杆右端受力F2=G=2000N 根据杠杆平衡公式可知 解的F1=1000N 所以活塞上至少需要受到蒸汽的压力为1000N。 （3）蒸汽机对物体做的有用功为 燃烧煤炭质量0.1克产生的热量 蒸汽机对物体做功的效率为 28．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）室温为℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为牛的力将活塞压下厘米，发现底部浸有克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。 （乙醚的比热容约为，着火点为℃） (1)小金用力将活塞压下，相当于上图四冲程汽油机工作过程的 图。 (2)小金的实验没有成功，可能的原因是 。 (3)小金对活塞做功多少焦？ (4)玻璃筒内的乙醚要燃烧，至少需要吸收多少热量？ 【答案】(1)D (2)做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度 (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）用力将活塞迅速下压，该过程能量是由机械能转化为内能，这一特点与汽油机的压缩冲程相同。 图A中的气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程； 图B中的进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程； 图C中的排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程； 图D中的气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化为内能。 故D图符合题意。 （2）在该实验中应迅速压下活塞，若压下活塞较慢（用力较小、做功较少），筒内气体温度不能达到乙醚的着火点，则不能看到棉花燃烧的现象。 （3）小金同学用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，推力所做的功为W=Fs=50N×0.12m=6J （4）1克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收的热量Q=cmΔt=1.8×103J/（kg•℃）×0.001kg×（160℃-10℃）=270J 29．（24-25九年级上·浙江杭州·期中）某沙滩卡丁车满载时的质量为500kg。该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10min，共消耗了1.2kg的汽油，其发动机将汽油完金燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%。行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍。（，）求此过程中： (1)卡丁车匀速行驶时受到的阻力是多大？（汽油消耗对车重的影响忽略不计） (2)汽油完全燃烧释放的热量是多少？ (3)卡丁车发动机的机械功率是多少？ (4)卡丁车匀速行驶的速度是多少？ 【答案】(1)1000N (2)5.52×107J (3) (4)23m/s 【详解】（1）某沙滩卡丁车满载时的质量为500kg，卡丁车匀速行驶时受到的阻力为f=0.2G=0.2mg=0.2×500kg×10N/kg=1000N （2）1.2kg汽油完全燃烧释放的热量为Q放=q汽油m=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J （3）由 可知卡丁车所做的功为W=Q放η=5.52×107J×25%=1.38×107J 这段时间内卡丁车发动机的机械功率为 （4）卡丁车匀速行驶，处于平衡状态，卡丁车的牵引力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，故牵引力大小为F=f=1000N 根据 可知卡丁车的速度是 四、探究题 30．（24-25九年级下·浙江金华·开学考试）小金学习了“物体的内能”后，根据书本图甲两个实验，在家利用压力式喷水壶、塑料软管、数显温度计、针筒和硬纸盒自制了如图乙所示的实验装置，并利用该装置进行实验，实验步骤如下： ①实验开始前观察记录喷水壶内的温度为22.0℃。 ②在喷水壶内加入少量的水，关闭出气阀，多次按压喷水壶的打气手柄后，观察并记录壶内温度。 ③打开喷水壶的出气阀，可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动。 ④最终活塞冲出针筒口，同时在针筒口处观察到白雾。 (1)若不考虑能量损耗，步骤②中记录的温度值应 （选填“大于”“小于”或“等于”）22.0℃。 (2)步骤③中的能量转化与下图内燃机的 （填字母）冲程相同。 (3)步骤④针筒口出现白雾的原因是 。 【答案】(1)大于 (2)D (3)气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化为小水滴 【详解】（1）步骤②中，大气手柄对喷壶内的气体做功，气体的内能增加，温度升高；若不考虑能量损耗，步骤②中记录的温度值应大于22.0℃。 （2）步骤③中打开喷水壶的出气阀，可以观察到针筒的活塞由底部迅速向上移动，喷壶内的气体膨胀对外做功，气体的内能减小，温度降低，气体的内能转化为机械能；内燃机的做功冲程高温高压燃气的内能转化为机械能；图D中，两气门关闭，活塞向下运动，火花塞产生电火花，D图是做功冲程；故步骤③中的能量转化与下图内燃机的D冲程相同。 故选D。 （3）步骤④针筒口出现白雾的原因是：针筒内的气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化形成小水滴。 31．（24-25九年级上·浙江杭州·阶段练习）小唐对书本演示做功改变物体内能的装置进行了如图改进：取一个大的塑料瓶，橡皮塞中间安装气门芯并连接打气筒，同时在瓶内伸入温度传感器探头（可测温度）． (1)用打气筒向瓶内打气，在橡皮塞未弹出之前，观察到温度传感器的示数 （选“增大”、“减小”或“不变”）。 (2)当橡皮塞弹出时，瓶内出现大量白雾。根据实验现象可以得知物体内能改变与做功的关系是： 。 (3)下列图片中能量转化和橡皮塞弹出的过程相同的是（　　） A． B． C． D． 【答案】(1)增大 (2)物体对外做功，物体内能减小 (3)A 【详解】（1）打气筒给瓶内气体打气时是对瓶内气体做功，气体的内能增加，温度升高，所以会观察到温度传感器示数增大。 （2）当瓶内气压达到一定程度时，橡皮塞被冲出，同时可以观察到温度传感器示数下降，瓶口会出现大量的“白气”，“白气”形成的原因是：瓶内水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气内能减少，温度降低，发生液化形成小水珠，根据实验现象可以得知物体内能改变与做功的关系是：物体对外做功，物体内能减小。 （3）瓶内水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气内能减少，内能转化为机械能，与热机的做功冲程能量转化相同； A．进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽油机处于做功冲程，在此冲程中，内能转化为机械能，故A正确； B．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，汽油机处于排气冲程，故B错误； C．进气门和排气门关闭，活塞向上运动，汽油机处于压缩冲程，在此冲程中，机械能转化为内能，故C错误； D．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油机处于吸气冲程，故D错误。 故选A。 32．（24-25九年级上·浙江绍兴·期末）如图所示是研究“气体对外做功对内能的影响”实验，玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来。 (1)在这个实验过程中，你应当注重观察的是______。 A．打气过程 B．打气时瓶内水的情况 C．瓶塞跳起的现象 D．瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 (2)玻璃瓶内装有少量水的目的是 。 (3)瓶塞跳出的过程与如图中热机的 （填“甲”或“乙”）冲程相似。 【答案】(1)D (2)产生大量的水蒸气，使实验现象更明显 (3)甲 【详解】（1）玻璃瓶内装入少量的水，使瓶内水蒸气较多，当气体对瓶塞做功，瓶塞跳起时，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴，从而形成水雾。因此，在这一实验过程中，应当注意观察的是瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，故选D。 （2）玻璃瓶内装有少量水的目的是产生大量的水蒸气，使实验现象更明显。 （3）瓶塞跳出后瓶内瞬间形成一层水雾，这一现象说明气体对外做功，气体的内能减小，温度降低。这个过程与四冲程内燃机的做功冲程能量转化关系相同，都是将内能转化为机械能。图中甲火花塞点火，是做功冲程，乙是压缩冲程。 33．（23-24九年级上·浙江台州·期末）小科同学利用注射器、数字温度计、小风车等生活中简单材料，设计了一个探究物体内能的实验方案，如图所示。 (1)实验前，针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，此过程相当于汽油机的 冲程； (2)继续实验，保持活塞在左边某处不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降，说明 。 【答案】(1)压缩 (2)物体对外做功，内能减少 【详解】（1）针筒内充满空气，然后关闭弹簧夹，迅速向左推动注射器活塞，观察到数字温度计的示数上升，活塞对空气做功，内能增加，温度升高，将机械能转化为内能，汽油机压缩冲程是机械能转化为内能，此过程和四冲程汽油机压缩冲程相似。 （2）因为物体对外做功，内能减少，所以活塞被推向左边某处保持不动，仅打开弹簧夹，会看到小风车转动，温度计示数下降。 34．（23-24九年级上·浙江杭州·期中）喜欢思考的小哲用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏； 实验一： （1）瓶中留少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙），这是通过 方式改变瓶内气体内能； （2）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），这时发生的能量转化是 ； （3）图乙和图丙所示的过程，原理分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似。这两个冲程分别是 ； 实验二： （4）两只相同的塑料瓶，分别装有相等质量的水和沙子，从斜面的相同高度同时由静止滚下（如图丁），几次实验的结果总是装水的瓶子先到达终点。小哲对此有些不解，聪明的你帮忙他分析原因；装水的瓶子在下滚过程中， ，从而获得较大的动能。 【答案】 做功 内能转化为机械能 压缩冲程和做功冲程 克服摩擦做功机械能转化为的内能较少 【详解】（1）[1]扭转瓶子，则瓶子的体积减小，压缩瓶内气体，将机械能转化为瓶内气体的内能，所以是通过做功的方式改变瓶内气体内能。 （2）[2]轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，则瓶内气体的内能转化为瓶盖运动的机械能，故发生的能量转化是内能转化为机械能。 （3）[3]图乙中将机械能转化为内能，与压缩冲程的能量转化相同；图丙中将内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化相同；所以两个冲程分别是压缩冲程和做功冲程。 （4）[4]瓶子滚下时，将重力势能转化为动能，动能越大，瓶子运动速度越快，由于水和瓶子的摩擦力比沙子和瓶子的摩擦力小，所以装水的瓶子克服摩擦做功的机械能转化为的内能较少，所以装水的瓶子获得较大的动能，故总是装水的瓶子先到达终点。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $