《2025年学霸题中题九年级物理上册苏科版》

8. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扰动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙).图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是 (B)

甲 乙 丙
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.压缩冲程和排气冲程

答案： B 解析:扭转瓶子(如题图乙),对气体做功,机械能转化为内能,相当于压缩冲程;如题图丙,膨胀的气体对外做功,内能转化为机械能,相当于热机的做功冲程,故B符合题意.

9. 如图所示的是汽油机的压缩冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大.若该汽油机每秒钟对外做功15次,则飞轮转速为1800r/min.

答案： 压缩 比热容 1 800 解析:图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,该过程中机械能转化为内能.用水来冷却汽缸,是利用了水的比热容大的特点,相同条件下水吸收的热量多,冷却效果好.因为汽油机一个工作循环,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,该汽油机每秒钟对外做功15次,即完成15个工作循环,此时每秒钟飞轮转30 r,则1 min飞轮转1 800 r,即飞轮转速为1 800 r/min.

10. 如图所示,活塞B被销钉K锁住,汽缸A密封着压缩气体(与外界无热传递),温度计C测量压缩气体的温度,若不计摩擦,销钉K拔出后,活塞向右移动,压缩气体对活塞做功,温度计的示数会降低(填变化情况),气体的内能转化为活塞的机械能,相当于汽油机的做功冲程.

答案： 做功 降低 内 机械 做功

11. 新素材 创新装置 (2023·常州中考节选)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接,该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,如图所示.发动机对外做功的是进气(填“进气”或“排气”)冲程,此过程中钢瓶内压缩空气的温度降低.若该发动机的转速为1 200 r/min,则1 s内发动机对外做功20次.汽车行驶一段路程后,钢瓶内压缩空气的密度减小.

答案： 进气 降低 20 减小 解析:如题图所示,进气冲程中压缩空气进入汽缸,压缩空气对活塞做功,将内能转化为机械能,钢瓶内压缩空气的内能减少,温度降低.该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程,若该发动机飞轮的转速为1 200 r/min=20 r/s,则1 s内发动机有20个工作循环,对外做功20次.汽车行驶一段路程后,压缩空气的质量减小,体积不变,由ρ=m/V知钢瓶内压缩空气的密度减小.

12. 如图所示为四缸发动机的工作原理图:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功冲程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别处在吸气、压缩和排气冲程.


(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将内能转化为机械能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长度).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
①该发动机在1 s内做功1.2×10⁵J,单缸排量V=0.5L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=600J.
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W= pV,式中p表示燃气对活塞的压强,请计算压强p的大小$(1 L= 10⁻^3 m^3).$
1.2×10⁶ Pa

答案： 12.
(1)内 机械
(2)①1.2×10⁵ 0.5 ②600
(3)1.2×10⁶ Pa 解析:
(1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能.
(2)①由P=W'/t可得,发动机在1 s内做功:W'=Pt=120×10³ W×1 s=1.2×10⁵ J,因为四缸总排量为2.0 L,单缸排量:V=1/4×2.0 L=0.5 L. ②发动机在1 s内做功1.2×10⁵ J,发动机有四个缸同时工作,每个缸1 s内做功:W_单=1.2×10⁵ J×1/4=3×10⁴ J,又因为转速为6 000 r/min=100 r/s,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周,做功一次,所以1 s内做功50次,每个做功冲程做功:W=3×10⁴ J/50=600 J.
(3)因为W=pV,V=0.5 L=0.5×10⁻³ m³,所以燃气对活塞的压强:p=W/V=1.2×10⁶ Pa.