13.2 内能-【拔尖特训】2024-2025学年九年级全一册物理(人教版)

4 第2节　内　能 ▶“答案与解析”见P1 1. 学完内能后,小轩发表了一些看法,其中正确 的是 ( ) A. 物体的温度升高,内能一定增加 B. 物体的温度升高,一定是从外界吸收了 热量 C. 对物体做功,它的内能一定增加,温度不 一定升高 D. 冰熔化时吸收热量,内能增加,分子的运 动越来越剧烈 2. 关于热量、温度、内能这三个物理量之间的关 系,下列说法中正确的是 ( ) A. 一个物体的内能增大,这个物体一定是吸 收了热量 B. 一个物体在吸收热量时内能增大且温度 一定升高 C. 同一个物体的温度升高了,内能一定增大 D. 热量总是从内能多的物体传递到内能少 的物体 (第3题) 3. 如图所示,在一个配有活塞的厚玻 璃筒里放一小团硝化棉,迅速下压 活塞,观察到硝化棉燃烧起来。关 于该实验,下列说法中正确的是 ( ) A. 硝化棉被点燃,表明筒内气体的 温度升高 B. 下压活塞的过程中,筒内气体的内能减小 C. 下压活塞的过程中,筒内气体对活塞做了功 D. 下压活塞的过程中,气体的内能转化为活 塞的机械能 4. “神舟十三号”完成任务后返回大气层,飞船 外壳与空气摩擦,导致温度不断升高,这是通 过 (填“做功”或“热传递”)的方式使 飞船的内能 (填“增加”或“减少”)。 5. 水煮花生是一道风味小吃。在煮花生的过程 中,是通过 (填“做功”或“热传递”) 的方式使其内能增加的;利用 (填 “机械”或“热”)运动使花生仁具有各种调料 的味道。 答案讲解 6. 乒乓球是一个密封的空心球,里面 充满了空气。乒乓球凹进去之后, 放在高温的热水中会鼓起来,这说 明放入热水中后,球内气体 ( ) A. 内能变小,压强变小 B. 内能变小,压强变大 C. 内能增大,压强变小 D. 内能增大,压强变大 7. 四只相同规格的烧杯中装有水,水量及水温 如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大 小,下列说法中正确的是 ( ) (第7题) A. 烧杯a中水的内能大于烧杯b中水的内能 B. 烧杯c中水的内能大于烧杯d中水的内能 C. 烧杯a中水的内能大于烧杯c中水的内能 D. 烧杯d中水的内能大于烧杯b中水的内能 8. 用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程 中,会发现气筒的筒壁发热。筒壁发热现象 的产生,有两个方面的原因:a. 打气过程中 活塞与筒壁之间不断地克服摩擦做功使筒壁 的内能增加、温度升高;b. 打气时活塞压缩 气体做功使气体的内能增加,升温的气体通 过热传递使筒壁温度升高。针对哪一个是主 要原因的问题,小明设计了如下实验:先测出 打气前筒壁的温度为t0,再将打气筒不与轮 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(人教版)九年级全一册 知 识 讲 解 5 胎相连空打气适量的n次后测出筒壁温度为 t1,待筒壁温度恢复至t0后,再将打气筒与轮 胎相连,在相同的时间内同样打n次气后测 出筒壁温度为t2。下列说法中,正确的是 ( ) A. 若t2>t1,则说明a是主要原因 B. 若t1>t2,则说明a是主要原因 C. 若t2-t0>t1-t0,则说明b是主要原因 D. 若t2-t1>t1-t0,则说明b是主要原因 (第9题) 9. 电冰箱里的食物容易相互“串 味”,从物理角度分析,食物 “串味”属于 现象;瓶 装饮用水放入冰箱冷冻室里, 结冰后取出,发现瓶子底部凸出,如图所示, 这是因为冰的密度 (填“大于”或“小 于”)水的密度。在水结冰的过程中,水的内 能 (填“增大”“减小”或“不变”)。 10. 小南用红外热成像测温仪拍摄桌面,拍得的 画面显示桌面上A、B、C 位置的温度如图 甲所示,接着在A 位置用手快速摩擦,在 B 位置喷上温度为25.5℃的酒精,再用红 外热成像测温仪拍摄桌面,拍得的画面如图 乙所示。比较两幅图,可知A 位置温度升 高,是通过 的方式使内能增加,B 位置温度降低,因为酒精在汽化过程中要 。 (第10题) 11. (2024·温州段考)如图所示,汽缸A 中密 封有压缩空气,B 是一个被销钉K 锁住的 活塞,C是一支温度计,若活塞与汽缸壁间没 有摩擦,当把销钉拔出后,会看到如下现象: 活塞向 (填“左”或“右”)运动;温度 计的示数 (填“升高”或“降低”)。 (第11题) 答案讲解 12. 为了探究做功与物体内能变化的 关系,某小组的同学利用气压式喷 雾器、数字式温度计、小叶轮等进 行实验。实验中,他们先关闭喷嘴处的阀 门,接着用手压活塞快速打气,然后打开喷 嘴处的阀门,迅速放出壶内的一部分气体, 并用数字式温度计测出喷雾器内部的气体 温度(物体温度升高,内能增大;物体温度降 低,内能减小),研究过程如图所示。请仔细 观察图中的操作和测量结果,然后归纳得出 初步结论。 (第12题) (1) 比较甲、乙两图可知: 。 (2) 比较乙、丙两图可知: 。 13. 炎热的夏天,小轩从冰柜中拿出一瓶冰镇汽 水,发现在汽水瓶外壁有很多小水珠,开启 瓶盖时听到“嘭”的一声,细心的他发现另外 一个奇怪的现象:原本没有冰的汽水中,出 现了絮状的冰。请利用相关的物理知识解 释水珠和絮状的冰产生的原因。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第十三章　内　能 第十三章　内　能 第1节　分子热运动 1. D [解析] 分子很小,飞沫是肉眼 可以看到的,不是分子的运动,故A 错误;由分子热运动可知分子之间存 在空隙,故B错误;中间过滤层通过 工艺带上静电,所以可以增强对颗粒 的吸附能力,吸引油性颗粒停留在中 间层,故C错误;利用分子间存在引 力,内层吸水层能够有效吸收呼出的 水蒸气分子,故D正确。 2. A [解析] 衣物上的污渍被去掉, 是扩散现象,说明分子在做无规则运 动,用热水比用冷水去污效果更好,是 因为分子的热运动受温度的影响,温 度越高,分子热运动越剧烈,故A正 确;用手捏大馍,其体积会缩小,是将 大馍里的空气挤压出来了,不能说明 分子间有间隙,故B错误;分子运动 是无法直接用眼睛看到的,烟雾弥漫 是机械运动,不是分子的热运动,不能 说明分子在做无规则运动,故C错 误;“破镜难重圆”是由于分子间距离 过大,作用力几乎消失了,故D错误。 3. A [解析] ① 在气体扩散实验 中,打开装有香水的瓶子的瓶盖,四周 弥漫着香味,这是实验事实;② 在液 体扩散实验中,红墨水滴入热水中,热 水很快变红,这是实验事实;③ 扩散 现象表明,一切物质的分子都在不停 地做无规则运动,这是实验推论; ④ 温度越高,分子的无规则运动越剧 烈,这是实验推论。故①②是事实,③ ④是推论,故A符合题意,B、C、D不 符合题意。 4. 做无规则运动 引力 5. B [解析] 根据分子间间距可知, 甲为液态、乙为气态、丙为固态;故A 错误;物质状态从图乙到图甲的过程, 即物质由气态变为液态,发生液化现 象,该过程需要放热,故B正确;一切 构成物质的分子都在不停地做无规则 运动,故C错误;物质状态从图乙到 图丙,即物质状态由气态变为固态,分 子间的距离变小,分子作用力变大,故 D错误。 6. 引力 变短 [解析] 分子间存在 引力,因此水球接触时会立刻融合在 一起。在地球上,液桥受重力作用,会 向下弯曲,分子间的引力不足以维持 较长的液桥,所以液桥会变短。 7. 分子在不停地做无规则运动 引 [解析] 热熔胶枪给热熔胶加热时,会 闻到熔胶的气味,这是因为熔胶的气 味分子在不停地做无规则运动,属于 扩散现象;热熔胶被热熔胶枪挤出,并 粘在物体上,说明分子间存在引力。 8. 12 [解析] 设每个水分子对应的 质量为m,那么每个水分子和水蒸气 分子的体积分别为V水=m ρ水 ,V气= m ρ气 ,那 么 V气 V水 = m ρ气 m ρ水 = ρ 水 ρ气 = 1.0×103kg/m3 0.58kg/m3 ≈1724,由数学知识 可知,长度之比约为12∶1,即水变成 水蒸气以后,水分子间的距离约增大 为原来的12倍。 9. C 分子间存在引力 [解析] 刺 破P 处的肥皂膜后,由于表面张力的 作用,线AB 下方的薄膜面积会缩小, 从而使线AB 被拉紧,呈现C或D所 示的形状;当刺破Q 处时,棉线圈会 受到周围液体分子的作用力,使棉线 圈尽可能地向各个方向被拉伸,从而 呈现C所示的形状。 10. A 瓶内出现红棕色气体 分子在 永不停息地做无规则运动 乙 [解析] 根据A 瓶内出现红棕色气体 的现象可知气体发生了扩散。此现象 说明分子在永不停息地做无规则运 动。由题意可知,图甲中,虽然二氧化 氮的密度大于空气密度,但是它也会 运动到上面的瓶子内,这说明气体分 子在不停地做无规则运动;图乙中,密 度大的二氧化氮气体在上方,抽去玻 璃板后,由于重力的作用,二氧化氮气 体会向下运动,所以不能完全说明气 体分子在不停地做无规则运动;图丙 中,瓶子水平放置,抽去玻璃板,气体 可以自由运动,互相进入对方,能说明 气体分子在不停地做无规则运动,但 与甲相比,仍不够典型。综上所述,最 合理的是图甲,最不合理的是图乙。 扩散现象与气体密度的关系 扩散现象是分子不停地做无 规则运动造成的。密度大的二氧 化氮气体在上方,抽去玻璃板后, 由于重力的作用,二氧化氮气体会 向下运动,所以不能完全说明气体 分子在不停地做无规则运动,因此 实验中要注意将密度大的气体放 在下面。 11. 引 温度 分子间有间隙 增大 10 [解析] 分子间既有引力又有斥 力,由于分子间存在着相互作用的引 力,所以两滴互相靠近的水银,能自动 地汇聚成一滴。扩散现象说明分子在 不停地做无规则运动,温度越高,分子 运动越剧烈。正是由于酒精分子和水 分子之间有间隙,才会导致混合后总 体积变小。230mL水的质量m水= ρ水V水=1g/cm3×230cm3=230g,配 制成的盐水的总质量m总=m盐+m水= 22g+230g=252g,配制成的盐水的体 积V盐水= m总 ρ盐水 = 252g1.05g/cm3 =240cm3, 配制成的盐水的体积比原来水的体积 的增大量ΔV=V盐水-V水=240cm3- 230cm3=10cm3=10mL。 第2节　内　能 1. A [解析] 物体的温度升高,分子 运动得越剧烈,分子的动能增加,内能 一定增加,故A正确;物体的温度升 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 1 高,可能是吸收了热量,也可能是外界 对物体做了功,故B错误;对物体做 功,如果物体不和外界发生热传递,那 么它的内能一定增加,但温度不一定 升高,故C错误;分子热运动的剧烈 程度与其温度有关;冰熔化时吸收热 量,内能增加,但温度不变,所以分子 运动的剧烈程度不变,故D错误。 2. C 3. A 4. 做功 增加 5. 热传递 热 6. D [解析] 乒乓球放入热水中,球 内气体从热水中吸收热量,温度越高, 分子做的无规则运动就越剧烈,这是 通过热传递的方式改变内能,此时分 子热运动加剧,内能增大;球内的空气 受热,温度升高,压强变大,气体分子 间隔增大。 7. D [解析] 从图中知,a与b中水 的质量相同,b中水的温度高于a 中 水的温度,所以烧杯a中水的内能小 于烧杯b中水的内能,故A不正确; 从图中知,c与d 中水的质量相同,d 中水的温度高于c中水的温度,所以 烧杯c中水的内能小于烧杯d中水的 内能,故B不正确;从图中知,a 与c 中水的温度相同,c中水的质量大于a 中水的质量,所以烧杯a中水的内能 小于烧杯c中水的内能,故C不正确; 从图中知,d 与b中水的温度相同,d 中水的质量大于b中水的质量,所以 烧杯d中水的内能大于烧杯b中水的 内能,故D正确。 8. D [解析] 将打气筒不与轮胎相 连空打气适量的n 次后测出筒壁温 度为t1,此时筒壁温度变化主要是因 为活塞与筒壁之间不断地克服摩擦做 功使筒壁的内能增加、温度升高,此时 温度变化量为t1-t0,将打气筒与轮 胎相连,在相同的时间内同样打n次 气后测出筒壁温度为t2,此时温度变 化是活塞与筒壁之间不断地克服摩擦 做功和打气时活塞压缩气体做功使气 体的内能增加,升温的气体通过热传 递的方式使筒壁温度升高的共同作 用,此时因打气时活塞压缩气体做功 使气体的内能增加,升温的气体通过 热传递的方式使筒壁温度升高导致温 度的变化量为t2-t0-(t1-t0),即 t2-t1,所以若t2-t1>t1-t0,则说 明b是主要原因,若t2-t1<t1-t0, 则说明a是主要原因。 9. 扩散 小于 减小 [解析] 电冰 箱里的食物“串味”是扩散现象,是分 子无规则运动的结果。瓶装饮用水放 入冰箱冷冻室里,结冰后取出发现瓶 子底部凸出,表明水凝固成冰后,体积 变大了,其质量不变,由ρ= m V 可知, 冰的密度小于水的密度;水结冰的过 程属于物质由液态变成固态的过程, 叫凝固,在此过程中需要放热,导致水 的内能减小。 10. 做功 吸热 [解析] 在A 位置 用手快速摩擦,将机械能转化为内能, A 位置的内能增加,是通过做功的方 式改变内能的。在B 位置喷上温度 为25.5℃的酒精,酒精在汽化过程中 要吸热,在B 位置放出热量,内能减 小,温度下降。 11. 右 降低 [解析] 当拔去销钉 后,汽缸内的气体膨胀,推动活塞向右 运动;气体对活塞做功,将内能转化为 机械能,气体的内能减少,温度降低, 导致温度计的示数降低。 12. (1) 外界对气体做功,气体内能增 大 (2) 气体对外界做功,气体内能 减小 [解析] (1) 比较甲、乙两图,用 手压活塞,对壶内气体做功,观察到气 体温度上升,即气体内能增大。所以 外界对气体做功,气体的内能增大。 (2) 比较乙、丙两图,气体被放出,使 得小叶轮转动,即气体对外界做功,此 时,观察到气体温度下降,即气体内能 减小。所以气体对外界做功,气体内 能减小。 13. 炎热的夏天,从冰柜中拿出的冰 镇汽水温度较低,水蒸气遇冷会液化 成小水珠;开启瓶盖时听到“嘭”的一 声,是瓶内气体迅速膨胀做功。内能 减小,温度降低,当达到汽水的凝固点 时,汽水会放热凝固,形成絮状的冰 [解析] 做功可以改变物体的内能:物 体对外做功,例如,气体膨胀做功,气 体的内能减小、温度降低。水蒸气在 遇冷时会发生液化现象,水在放热时 会发生凝固现象。 第3节　比 热 容 第1课时 比热容的概念 1. A 对比热容概念的认知 比热容是物质本身的一种特 性,其大小与物质的种类和状态有 关,与质量、体积无关;质量相等的 不同物质,升高相同的温度,比热 容大的吸收的热量多;质量相等的 不同物质,吸收相同的热量后,比 热容大的温度升高得少,若初温已 知,可以比较末温大小,进而判断 是否发生热传递(热传递的条件: 不同物体之间或同一物体的不同 部分之间存在温度差)。 2. (1) 质量 (2) > 甲 甲 (3) 2∶1 (4) 由Q=cmΔt知,质量 相同的两种物质,在升高相同的温度 时,谁吸收的热量多,谁的比热容大, 吸热能力强。实验时如果没有停表, 我们可以设置一个固定的温度,比较 物质达到该温度所用的时间,谁先达 到该温度,说明加热时间短,吸收的热 量少,吸热能力弱,反之亦然 3. D [解析] 海陆风形成的主要原 因是海水与陆地相比有较大比热容, 质量相同的水与沙土吸收相同的热量 后,水升高的温度较少,水与陆地有温 差,海陆间空气对流,形成海陆风,故 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 2