9. (教材素材题)我国古代最早的实用火箭大约出现在唐末宋初,其组成结构如图甲所示。液体燃料火箭喷气发动机的组成结构如图乙所示。

(1)图甲中,火药筒里面填充火药,筒上端封闭、下端开口,筒侧小孔引出导火线。点燃导火线后,火药在筒中燃烧,产生大量气体,高速向后喷射,产生向前的。这就是现代火箭的雏形,其中的火药筒相当于图乙中的。
(2)图乙中,燃料在的作用下可以自行燃烧,产生的高温、高压气体通过尾部喷口向后喷,使火箭前进。在此过程中,燃料的能转化为能,进而转化为火箭的能。

9.(1)推力；燃烧室 (2)氧化剂；化学；内；机械

【分析】
本题结合古代火箭与现代液体燃料火箭的结构，考查力的作用规律、燃料燃烧条件及能量转化知识，需逐步分析各部分的功能与对应关系。
(1) 火药燃烧产生气体向后喷射，根据力的作用相互性会产生向前的推力；甲的火药筒是火药燃烧产气的部位，对应乙中燃料燃烧的核心结构。
(2) 燃料燃烧需要氧化剂，结合能量转化规律分析能量的转换过程。
【解析】
(1) 点燃导火线后，火药在火药筒内燃烧，产生大量高温高压气体并高速向后喷射。根据物体间力的作用是相互的，气体对火箭施加向前的推力，推动火箭前进。图甲中的火药筒是火药燃烧产生气体的核心部位，对应图乙中燃料与氧化剂混合燃烧的燃烧室，因此火药筒相当于燃烧室。
(2) 液体燃料火箭中，燃料的燃烧需要氧化剂参与，故燃料在氧化剂的作用下发生燃烧反应。燃料储存的是化学能，燃烧时化学能转化为气体的内能；高温高压气体通过喷口向后喷出，对火箭做功，将内能转化为火箭的机械能，使火箭获得前进的动力。
【答案】
(1)推力；燃烧室 (2)氧化剂；化学；内；机械
【知识点】
力的作用相互性；能量转化；火箭结构原理
【点评】
本题为教材素材题，联系古代火箭与现代火箭的实际结构，考查基础物理知识，难度适中，帮助学生理解火箭的工作原理及能量转化过程，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.7

10.（传统文化）我国古代流行于民间的走马灯，如图甲所示。如图乙所示，点燃走马灯内的蜡烛，纸
筒内部的空气温度升高，体积膨胀，密度变(选填“大”或“小”)而上升，形成气流，驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中，空气的能转化为风车的机械能，这与四冲程汽油机冲程的能量转化情况相同。若某单缸四冲程汽油机曲轴的转速为1800 r/min，则该汽油机1 s对外做功次。

10.小；内；做功；15

【分析】
本题结合古代走马灯的传统文化情境，考查密度、能量转化、汽油机的工作原理等知识点，解题思路如下：
1. 分析空气密度变化：根据密度公式ρ=m/V，一定质量的空气温度升高时体积膨胀，体积变大，因此密度变小；
2. 判断能量转化：加热后的空气具有内能，上升气流推动风车转动，将内能转化为机械能；
3. 对应汽油机冲程：汽油机做功冲程是内能转化为机械能，与该过程的能量转化一致；
4. 计算做功次数：先将转速换算为每秒转数，再根据四冲程汽油机每2转对外做功1次，计算1秒内的做功次数。
【解析】
1. 空气密度判断：一定质量的空气，温度升高时体积膨胀，由密度公式ρ=m/V可知，体积V增大，密度ρ变小，故第一个空填“小”；
2. 能量转化：蜡烛燃烧使空气温度升高，内能增加，上升的气流驱动纸风车转动，将空气的内能转化为风车的机械能，故第二个空填“内”；
3. 汽油机冲程：四冲程汽油机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，与上述能量转化情况相同，故第三个空填“做功”；
4. 做功次数计算：汽油机曲轴转速为1800 r/min，即每秒转数为1800÷60=30 r；四冲程汽油机每完成一个工作循环，曲轴转动2周，对外做功1次，因此1秒内对外做功次数为30÷2=15次，故第四个空填“15”。
【答案】
小；内；做功；15
【知识点】
密度与温度；能量转化；汽油机四冲程
【点评】
本题将传统民俗现象与物理知识结合，考查基础概念和规律，难度适中，需掌握密度公式、能量转化及汽油机工作的核心规律。
【难度系数】
0.7

11. ★★（跨学科实践 [山西中考改编] 跨学科实践。
制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制订了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。

(1)该简易汽轮机模型工作时，充当能量传递和转化的核心介质是（选填“扇叶”或“水蒸气”）。
(2)汽轮机模型工作过程的能量转化情况：化学能→→。
(3)（实验评估）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是（答出一条即可）。

11.(1)水蒸气 (2)内能；机械能 (3)注入的水过少，产生的蒸汽量不足 【点拨】(2)汽轮机模型工作过程，首先点燃酒精灯，将酒精的化学能转化为内能，使水的温度升高，产生大量水蒸气。然后，水蒸气从笔的尖端喷出，推动扇叶转动，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。所以汽轮机模型工作过程的能量转化情况：化学能→内能→机械能。(3)扇叶不转动，说明没有足够的动力推动扇叶，可能的原因有：①水的质量太少，产生的水蒸气量不足，无法提供足够的动力；②装置的密封性不好，导致水蒸气泄漏，无法有效推动扇叶，比如易拉罐开口处密封不好，蒸汽泄漏；③酒精灯提供的热量不足，水无法产生足够多的高温高压水蒸气，例如酒精灯火焰太小，水吸收的热量少，产生蒸汽的能量不够。

【分析】
本题围绕简易汽轮机模型展开，考查能量转化、核心介质判断及实验故障分析。解题思路：(1) 明确能量传递转化的载体，扇叶是被驱动的物体，水蒸气是传递能量的关键，由此判断核心介质；(2) 梳理能量转化的过程：酒精燃烧释放能量，再转化为水蒸气的能量，最后转化为扇叶的机械能；(3) 扇叶不转动的原因是缺乏足够动力，从蒸汽量、热量供给、装置密封性等角度分析可能的故障。
【解析】
(1) 实验中，酒精灯加热水使其汽化为水蒸气，水蒸气喷出时推动扇叶转动，实现能量的传递与转化，扇叶是被驱动的物体，因此核心介质是水蒸气。
(2) 酒精燃烧时，化学能转化为内能，使水升温汽化为高温水蒸气；水蒸气喷出推动扇叶转动，将自身的内能转化为扇叶的机械能，故能量转化为化学能→内能→机械能。
(3) 扇叶不转动说明无足够动力，可能原因：注入的水过少，产生的蒸汽量不足，无法提供足够的推力；或装置密封性差，水蒸气泄漏；或酒精灯火焰太小，热量不足导致蒸汽量少等，任选一条作答即可。
【答案】
(1)水蒸气 (2)内能；机械能 (3)注入的水过少，产生的蒸汽量不足（合理即可）
【知识点】
能量转化、汽化现象
【点评】
本题为跨学科实践题，结合简易汽轮机模型考查物理知识，注重理论与实践结合，引导学生理解热机基本原理，培养实验分析能力与科学探究素养。
【难度系数】
0.6