《2025年实验班提优训练九年级科学上册浙教版》

7. 如图所示,在玻璃筒底部放一小团浸有少量乙醚的棉花,用力将活塞迅速下压,棉花会立即燃烧。

(1)下压过程中活塞对筒内空气(填“空气”或“棉花”)做功,使其内能增大。该能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同。
(2)实验中若缓慢下压活塞,棉花则不会燃烧,因为此时消耗的机械能少,产生的内能少,温度低于(填“低于”或“高于”)棉花的着火点。

答案：
(1)空气 压缩
(2)低于

8. 实验班原创 如图所示的三个装置完全相同。燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同。下列说法正确的是(C)。

A.比较不同液体的比热容,可以选择图1、图2两图
B.比较不同液体的比热容,是通过温度计示数的变化来反映液体吸热的多少
C.比较不同燃料的热值,可以选择图1、图2两图
D.比较不同燃料的热值,是通过燃料加热的时间来比较燃料放出热量的多少

答案： C [解析]为了比较不同液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,反映两种液体吸热的多少,进而判断两种液体比热容的大小关系,应选择图1 和图3 两图进行实验,A,B 错误;为了比较不同燃料的热值,要用种类不同、质量相同的燃料,加热同一种质量和初温相同的液体,通过温度计的示数变化量得出吸热多少,反映出燃料放出热量的多少,进而判断热值大小,应选择图1 和图2 两图进行实验,C 正确,D 错误。

9. 跨学科 光发动机——$NO_{2}$气室中的能量转化 (2024·杭州拱墅区期中)光发动机是一种把光能转化为机械能的装置,其核心部分的工作原理如图所示。带有活塞的密闭气室中装有$NO_{2}$,当光从窗口射入时,发生分解反应$2NO_{2}\xrightarrow{\text{光照}}NO+O_{2}$,导致气室内气压增大；当无光照射情况下,又发生化合反应$NO+O_{2}\xrightarrow{\text{无光}}2NO_{2}$,导致气室内气压减小。这样控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应,从而推动活塞输出机械能。则光发动机装置中的活塞向右运动时,相当于下列图中汽油机四个冲程中的(C)。

答案： C [解析]由题图可知,控制窗口处射入的光能使气室中的气态物质循环反应,从而推动活塞输出机械能;这里将光能转化为机械能,使活塞向右运动(气室内的空气对活塞做功),相当于汽油机的做功冲程,此时两个气门关闭,燃气膨胀对活塞做功,使活塞向下运动,观察可知 C 符合题意。

10. (2024·宁波慈溪期末)如图所示为生活中常用的热水瓶,注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。该过程中发生的能量转化为内能转化为机械能,四冲程汽油机中做功冲程的能量转化情况与此相同。

答案： 内 做功

11. (2025·杭州西湖区月考)某款油电混动汽车的部分信息如表。某次测试,质量为50 kg的测试员驾驶该车以72 km/h的速度匀速直线行驶0.5 h。测试中,汽油机既向车轮提供动力,又向蓄电池充电,同时蓄电池又将部分能量通过驱动电机向车轮输送。(假设汽油完全燃烧,且忽略蓄电池和电机的热损失,$q_{汽油}= 4.6× 10^{7}\ \text{J/kg}$)

|驱动模式|纯电动|启动、低速|油电混动|中速|纯燃油|高速|
|空车质量| | |1250 kg| | | |
|车轮与地面总接触面积| | |0.1 m^2| | | |
(1)汽车蓄电池充电时,汽车的电池相当于电路中的用电器(填“电源”或“用电器”)。
(2)测试中汽车受到的阻力为1000 N,求牵引力做的功及功率。
牵引力做的功为$3.6× 10^{7}\ \text{J}$，功率为$2× 10^{4}\ \text{W}$
(3)汽油燃烧放出热量的40%用于汽车行驶和蓄电池充电,测试中用于汽车行驶和蓄电池充电的总能量为$3.68× 10^{7}\ \text{J}$,则该次测试消耗的汽油质量为2 kg。

答案：
(1)用电器
(2)$3.6× 10^{7}\ \text{J}$ $2× 10^{4}\ \text{W}$
(3)2 kg [解析]
(1)汽车蓄电池充电时,汽车的电池相当于电路中的用电器。
(2)在测试过程中汽车行驶的路程为$s=vt=72\ \text{km/h}× 0.5\ \text{h}=36\ \text{km}=3.6× 10^{4}\ \text{m}$。汽车匀速直线行驶时,牵引力和阻力是一对平衡力,所以牵引力做的功为$W=Fs=fs=1000\ \text{N}× 3.6× 10^{4}\ \text{m}=3.6× 10^{7}\ \text{J}$,功率为$P=\dfrac{W}{t}=\dfrac{3.6× 10^{7}\ \text{J}}{0.5× 3600\ \text{s}}=2× 10^{4}\ \text{W}$。
(3)由题意可知汽油燃烧放出热量的 40%用于汽车行驶和蓄电池充电,测试中用于汽车行驶和蓄电池充电的总能量为$3.68× 10^{7}\ \text{J}$,所以汽油燃烧放出的热量为$Q_{\text{放}}=\dfrac{E}{\eta}=\dfrac{3.68× 10^{7}\ \text{J}}{40\%}=9.2× 10^{7}\ \text{J}$,汽油的质量为$m=\dfrac{Q_{\text{放}}}{q_{\text{汽油}}}=\dfrac{9.2× 10^{7}\ \text{J}}{4.6× 10^{7}\ \text{J/kg}}=2\ \text{kg}$。