《2025年名师面对面学科素养评价九年级科学全一册浙教版》

8. 小明想通过实验探究永动机能否制成，他进行了如下实验：

(1) 如图甲所示，在脸盆内装大半盆水，将毛巾一端浸在水中，另一端低垂在脸盆外。可以看到，搭在脸盆边的毛巾能自动吸水，并从垂在盆外的另一端不停地滴下。
(2) 根据上述实验现象，他设计了一个如图乙所示的“水滴永动机”。为了论证上述图乙的设计是否科学可行，他又用水杯、棉纱织带、水进行如图丙所示的实验，通过观察发现：棉纱织带不能(填“能”或“不能”，下同)自动地将水从低处抽到高处，相反，它能将上方容器里的水抽向低处。
(3) 根据图丙中的实验现象，推理出：上述“水滴永动机”是不能(填“能”或“不能”)制成的。因为它违背了能量转化和守恒定律。

答案： 8.
(2)不能 能
(3)不能 能量转化和守恒

9. 某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量。当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，车速与所受阻力的关系如图所示。在某次测试中，蓄电池储存的电能为$5.12×10^{8}J$，由内燃机提供能量，汽车以$50km/h$的速度匀速行驶了$0.5h$，同时蓄电池的电能增加了$10\%$。
(1) 求汽车牵引力做的功。
(2) 若所用燃料的热值为$4.5×10^{7}J/kg$，测试过程中消耗$8kg$燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？
(3) 求内燃机的效率。

答案： 9.解：
(1)由$v = \frac{s}{t}$得：$s = vt = 50 km/h × 0.5 h =$
$25 km = 2.5 × 10^{4} m$，由图像可知，汽车速度为
$50 km/h$时，所受阻力为$4000 N$，由于汽车匀
速行驶，汽车的牵引力：$F = f = 4000 N$，牵引力
做功：$W = Fs = 4000 N × 2.5 × 10^{4} m = 1 ×$
$10^{8} J$。
(2)燃料完全燃烧放出的热量：$Q_{放} =$
$mq = 8 kg × 4.5 × 10^{7} J/kg = 3.6 × 10^{8} J$。
6 科学
(3)增加的电能：$W_{电} = 5.12 × 10^{8} J × 10\% =$
$5.12 × 10^{7} J$，有用能量：$W_{有用} = W + W_{电} = 1 ×$
$10^{8} J + 5.12 × 10^{7} J = 1.512 × 10^{8} J$，内燃机的效
率：$\eta = \frac{W_{有用}}{Q_{放}} × 100\% = \frac{1.512 × 10^{8} J}{3.6 × 10^{8} J} × 100\% =$
$42\%$。
答：
(1)汽车牵引力做的功为$1 × 10^{8} J$；
(2)放出
的总热量是$3.6 × 10^{8} J$；
(3)内燃机的效率为
$42\%$。