1 新考法 如图所示,将一盖好瓶盖的空矿泉水瓶用力拧紧后,瓶内气体体积减小,压强增大,稍稍转松瓶盖,瓶盖被弹出去,瓶内和瓶口出现大量白气,下列说法正确的是 ()


A.瓶盖被弹出去时,瓶内水蒸气汽化
B.瓶盖被弹出去时,瓶内气体内能减少,温度不变
C.瓶盖被弹出去时,瓶盖受到惯性作用,运动状态发生改变
D.瓶盖被弹出去时,内能转化为机械能,与汽油机做功冲程相同

1 D 瓶盖被弹出去时,瓶内气体体积膨胀,推动瓶盖做功,瓶内气体内能减少,温度降低,瓶内水蒸气液化成小水珠,形成白气,故A、B错误;瓶盖被弹出去时,瓶盖受到水蒸气对它的推力作用,运动状态发生改变,故 C 错误;瓶盖被弹出去时,水蒸气推动瓶盖做功,内能转化为机械能,汽油机做功冲程中,气缸内气体推动活塞做功,内能转化为机械能,两者能量转化相同,故 D 正确。

【分析】
要解答本题，需结合内能改变、物态变化、惯性、能量转化及汽油机冲程的相关知识，逐个分析选项：先明确瓶盖弹出时瓶内气体的能量变化，再判断物态变化类型，注意惯性的正确表述，最后对比能量转化与汽油机冲程的对应关系，从而选出正确选项。
【解析】
选项A：瓶盖被弹出去时，瓶内气体对外做功，内能减少、温度降低，瓶内水蒸气遇冷液化成小水珠形成白气，并非汽化，故A错误。
选项B：瓶盖被弹出去时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，而非温度不变，故B错误。
选项C：惯性是物体的固有属性，不能表述为“受到惯性作用”，瓶盖被弹出是因为受到瓶内气体的推力，运动状态发生改变，故C错误。
选项D：瓶盖被弹出去时，瓶内气体的内能转化为瓶盖的机械能；汽油机做功冲程中，气缸内燃气的内能转化为活塞的机械能，两者能量转化形式相同，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
内能改变、物态变化、能量转化
【点评】
本题结合生活中的矿泉水瓶实验，考查多个物理核心知识点，需要学生准确掌握概念细节（如惯性的表述、物态变化的判断、能量转化的对应关系），是一道联系实际的基础综合题。
【难度系数】
0.6

2 跨学科实践 [2026 蚌埠 G5 联考] 如图为小明制作的“蒸汽轮机”模型。当用酒精灯加热装有水的易拉罐时，产生的水蒸气推动风车转动，则此热机模型的工作物质是，此过程它的能转化为扇叶的机械能。这一过程与四冲程汽油机的冲程相似。

【答案】 水蒸气 内 做功
【解析】 由题意可知,小明制作的“蒸汽轮机”模型是利用酒精灯加热装有水的易拉罐,水受热后汽化产生水蒸气。水蒸气具有较高的内能,当它从易拉罐中喷出时,推动风车转动,将内能转化为机械能。这一过程与四冲程汽油机的做功冲程相似。

【分析】
要解决这道题，需结合蒸汽轮机模型的工作过程分析：首先，加热水产生的水蒸气是推动风车转动的物质，即工作物质；其次，水蒸气推动风车时，自身的能量转化为扇叶的机械能；最后，对比四冲程汽油机的冲程，找到能量转化形式相似的冲程。
【解析】
1. 确定工作物质：用酒精灯加热水，水受热汽化产生水蒸气，该水蒸气是推动风车转动的物质，因此工作物质是水蒸气。
2. 分析能量转化：水蒸气具有较高的内能，当它喷出推动风车转动时，将自身的内能转化为扇叶的机械能。
3. 对应汽油机冲程：四冲程汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，与蒸汽轮机的能量转化过程相似。
【答案】
水蒸气 内 做功
【知识点】
热机、能量转化、四冲程汽油机
【点评】
本题结合跨学科实践的蒸汽轮机模型，考查热机的工作物质、能量转化及汽油机冲程的相关知识，将物理知识与实践模型结合，注重知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

3 [2025天津汇文中学月考]如图为简化的航母上的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。蒸汽弹射器的气缸内充满高温高压的气体,在弹射飞机时,高温高压的气体推动活塞快速向外运动, 能转化为能,相当于内燃机的冲程。

【答案】 内 机械 做功

【分析】首先分析蒸汽弹射装置的能量转化：高温高压气体具有内能，推动活塞运动时，气体内能减少，活塞及牵引索获得机械能，据此判断能量转化类型；再回忆内燃机各冲程的能量转化特点，对应题目过程即可得出结论。
【解析】1. 能量转化：高温高压的气体具有内能，推动活塞向外运动时，气体的内能转化为活塞、牵引索的机械能，因此是内能转化为机械能；2. 冲程对应：内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，与本题中气体推动活塞做功的能量转化形式一致，因此该过程相当于内燃机的做功冲程。
【答案】内；机械；做功
【知识点】内能与机械能的转化；内燃机的冲程
【点评】本题结合航母蒸汽弹射的实际场景，考查能量转化和内燃机冲程的基础知识点，贴近生活，属于基础概念应用类题目。
【难度系数】0.3

4 某汽油机每秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为r/min。

【答案】 3 000
【解析】 汽油机每秒钟对外做功25次,因一个工作循环有4个冲程,飞轮转2圈,做功1次,所以飞轮转速是 25 × 2 × 60 r/min = 3 000 r/min。

【分析】
要解决该问题，需先明确汽油机的工作规律：汽油机一个工作循环包含4个冲程，飞轮转动2圈，对外做功1次。已知每秒对外做功25次，先算出每秒飞轮转动的圈数，再将单位换算为每分钟的圈数，即可得到飞轮转速。
【解析】
根据汽油机的工作特点，每对外做功1次，飞轮转动2圈。已知每秒做功25次，则每秒飞轮转动的圈数为：$25 × 2 = 50$（圈）。由于1分钟=60秒，因此每分钟飞轮转动的圈数（转速）为：$50 × 60 = 3000$（r/min）。
【答案】
3000
【知识点】
汽油机工作原理、转速计算
【点评】
本题考查汽油机工作循环与转速的关系，核心是掌握“做功1次对应飞轮转2圈”的规律，结合时间单位换算即可求解，属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6

5 教材素材改编 请阅读短文并回答问题。
据记载，北宋军官岳义方、冯继升造出了
世界上第一个以火药为动力的飞行兵器——火箭。这种火箭由箭身和药筒组成，内充的火药燃烧产生的气体向后喷出，同时气体给火箭向前的推力，将火箭向前推出。现代火箭发动机的工作原理和古代火箭相同。如图甲所示是液体火箭喷气发动机的工作原理示意图，燃料和氧化剂分别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很高的速度从尾部喷出，对火箭产生强大的反冲推力使它前进。
如图乙所示为空气涡轮喷气发动机结构示意图。工作过程中，机身在空气中高速前进，空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室，与从喷雾器喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷出，冲击燃气轮机叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷管喷出，使机身得到巨大的反冲推力向前飞行。

(1)火箭属于机；火箭喷气发动机工作过程中，先将燃料的化学能转化为能，然后再将其转化为火箭的能。
(2)（填“液体火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层外工作。
(3)如图乙所示的空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体温度是不断变化的，下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化的是。

【答案】 (1)热 内 机械 (2)空气 (3)C
【解析】 (2)空气喷气发动机需要空气中的氧气来助燃,因此不能在大气层外工作。而液体火箭喷气发动机本身带有燃料和氧化剂,不需要外界空气来助燃,因此可以在大气层外工作。
(3)在空气涡轮喷气发动机工作过程中,气体首先被压缩,温度会升高,然后燃料和空气混合燃烧,温度会再次升高,最后气体被喷出,温度会降低,故 C 符合题意。

【分析】
本题围绕火箭及喷气发动机的工作原理展开，需结合热机的定义、能量转化规律、不同喷气发动机的供氧特点，以及空气涡轮喷气发动机的温度变化过程分析：
1. 第一问：判断火箭所属类型及能量转化，需明确热机是将内能转化为机械能的装置，燃料燃烧时化学能先转化为内能，再通过做功转化为机械能；
2. 第二问：区分两种喷气发动机能否在大气层外工作，关键看是否依赖外界氧气助燃，空气喷气发动机需要空气，液体火箭自带氧化剂；
3. 第三问：分析空气涡轮喷气发动机的温度变化，需梳理其工作过程：气体先被压缩升温，再燃烧升温，最后喷出降温，据此匹配图像。
【解析】
(1) 火箭发动机利用燃气的内能做功，属于热机；燃料燃烧时，化学能先转化为燃气的内能，燃气推动火箭运动，再将内能转化为火箭的机械能。故依次填热、内、机械。
(2) 空气喷气发动机工作时需要空气中的氧气助燃，大气层外没有空气，因此无法在大气层外工作；液体火箭喷气发动机自带燃料和氧化剂，不需要外界空气，可在大气层外工作。故填空气。
(3) 空气涡轮喷气发动机工作过程中，气体先被压缩机压缩，温度升高；随后燃料与空气混合燃烧，温度再次升高；最后气体从尾部喷出，温度降低。因此温度随时间变化趋势为先上升、再上升、后下降，对应图像C。
【答案】
(1)热 内 机械 (2)空气 (3)C
【知识点】
热机、能量转化、喷气发动机工作原理
【点评】
本题为教材素材改编题，结合古代火箭与现代喷气发动机的实际场景，考查热机核心概念、能量转化规律及不同喷气发动机的特点，同时通过温度图像考查工作过程的理解，注重基础知识应用，难度适中。
【难度系数】
0.6