第十三章 内能 第3节 内能 同步练习 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第十三章 内能 第3节 内能 同步练习 一、课前练习 1. 构成物体的所有分子，其热运动的动能与（ ）的总和，叫作物体的内能，内能的单位是（ ）。 2. 下列关于物体内能的说法中，正确的是（ ） A. 0℃的冰块没有内能 B. 同一物体的温度越高，内能越大 C. 物体的内能增加，一定是吸收了热量 D. 机械能越大的物体，内能也越大 3. 冬天用热水袋取暖，是通过（ ）的方式改变人体内能的；反复弯折铁丝，铁丝温度升高，是通过（ ）的方式改变铁丝内能的。 二、课堂练习 4. 关于内能和机械能的说法，错误的是（ ） A. 内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用有关 B. 机械能与整个物体的机械运动情况有关 C. 一个物体的机械能为零，其内能也一定为零 D. 内能和机械能可以相互转化 5. 下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（ ） A. 钻木取火 B. 用热水袋取暖 C. 搓手发热 D. 压缩空气点火 6. 质量相同的0℃冰和0℃水，它们的内能（ ） A. 冰的内能大 B. 水的内能大 C. 一样大 D. 无法比较 7. 如图所示，在厚玻璃筒内放一小团脱脂棉，迅速压下活塞，脱脂棉燃烧，这一现象说明（ ）可以改变物体的内能，此过程中（ ）能转化为内能。 8. 一杯水的温度从20℃升高到50℃，它的内能将（ ）（选填“增加”“减少”或“不变”），原因是（ ）。 9. 用锤子反复击打铁块，铁块的温度会升高，这是因为锤子对铁块（ ），使铁块的内能增加，温度升高，该过程中（ ）能转化为内能。 三、课后练习 10. 下列关于改变物体内能的说法，正确的是（ ） A. 对物体做功，物体的内能一定增加 B. 物体吸热，温度一定升高 C. 物体的内能增加，可能是外界对物体做功，也可能是物体吸热 D. 物体的温度不变，其内能一定不变 11. 质量为5kg的水，温度从20℃升高到100℃，水吸收的热量为（ ）J，水的内能增加了（ ）J（水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)）。 12. 如图所示，瓶内盛少量水，用瓶塞塞紧，向瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾，这是因为瓶内气体对外做功，内能（ ），温度（ ），水蒸气液化成小水滴。 13. 为了探究“做功与物体内能变化的关系”，某同学做了如下实验：将一段粗铁丝绕成螺旋状，固定在铁架台上，在铁丝下端挂一个重物，用酒精灯加热铁丝，观察到铁丝温度升高，同时重物上升。下列说法正确的是（ ） A. 铁丝温度升高，内能增加，是通过做功实现的 B. 重物上升，机械能增加，是通过热传递实现的 C. 该实验说明做功可以改变物体的内能 D. 该实验说明热传递可以改变物体的内能 14. 冬天，人们常用热水袋取暖，热水袋的容积为2L，装水后温度从10℃升高到90℃，求水吸收的热量及内能增加量。（水的密度为1.0×10³kg/m³，比热容为4.2×10³J/(kg·℃)） 15. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花，把活塞迅速压下去，棉花燃烧。请从能量转化和内能变化的角度解释这一现象，并说明如果缓慢压活塞，棉花是否会燃烧，为什么？ 答案解析 1.答案：分子势能；焦耳（J） 解题思路：直接对应内能的定义，内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能的总和，教材明确规定其单位为焦耳，简称焦，符号为J。 易错点提醒：易混淆“分子势能”与“重力势能”，前者是分子间相互作用产生的能量，属于内能范畴，后者是物体因位置高度产生的能量，属于机械能，需注意区分。 2.答案：B 解题思路： A选项：一切物体不论温度高低都有内能，0℃的冰块分子仍在做热运动，具有内能，故A错误； B选项：同一物体质量不变时，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大（默认质量相同的前提），该说法合理，故B正确； C选项：物体内能增加的途径有两种，做功和热传递，并非一定是吸收热量，比如摩擦生热是通过做功增加内能，故C错误； D选项：机械能与内能是两种不同形式的能量，机械能大小与内能无关，比如静止的大石块机械能为零，但内能不为零，故D错误。 易错点提醒：容易误选C，忽略“做功也能改变内能”这一途径；同时需注意B选项的隐含条件是“同一物体（质量相同）”，不同物体不能仅凭温度判断内能大小。 3.答案：热传递；做功 解题思路：热传递是能量从高温物体转移到低温物体，热水袋取暖时，热量从热水袋转移到人体，属于热传递；做功是能量的转化，反复弯折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能。 易错点提醒：易混淆“热传递”和“做功”的本质区别，热传递是“能量转移”，做功是“能量转化”，可通过“是否有能量形式改变”区分，比如弯折铁丝时机械能转化为内能，属于做功。 4.答案：C 解题思路：分析内能与机械能的区别与联系： A选项：内能由分子热运动和分子间相互作用决定，说法正确； B选项：机械能与物体整体的机械运动（如运动速度、位置高度）有关，说法正确； C选项：机械能为零的物体（如静止在水平地面的物体），其内部分子仍在做热运动，内能不为零，说法错误； D选项：内能和机械能可以相互转化，比如蒸汽机将内能转化为机械能，摩擦生热将机械能转化为内能，说法正确。 易错点提醒：容易误认为“机械能为零则内能为零”，混淆了物体整体运动与内部分子运动的独立性，二者无必然关联。 5.答案：B 解题思路：判断改变内能的方式： A选项：钻木取火是通过摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变内能； B选项：用热水袋取暖是热量从热水袋转移到人体，属于热传递改变内能； C选项：搓手发热是通过摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能； D选项：压缩空气点火是通过压缩空气做功，使空气内能增加、温度升高，属于做功改变内能。 易错点提醒：易将“压缩空气”误判为热传递，关键看是否存在“外力做功”，压缩过程是外力对空气做功，属于能量转化，而非转移。 6.答案：B 解题思路：0℃的冰和水质量相同、温度相同，分子热运动动能相同，但冰熔化成水需要吸收热量，这些热量转化为分子势能，因此0℃水的分子势能大于冰的分子势能，内能更大（内能=分子动能+分子势能）。 易错点提醒：仅关注温度和质量，忽略“物态变化对应的能量差异”，误认为温度相同内能就相同，需牢记晶体熔化过程中吸热但温度不变，内能增加（增加的是分子势能）。 7.答案：做功；机械 解题思路：迅速压下活塞时，活塞对玻璃筒内空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，达到脱脂棉的燃点，棉花燃烧，这一现象说明做功可以改变物体内能。 易错点提醒：易颠倒能量转化方向，误写成“内能转化为机械能”，需明确是“活塞对空气做功”，外力的机械能转化为空气的内能，而非空气对外做功。 8.答案：增加；温度升高，分子热运动更剧烈，内能增加 解题思路：同一物体质量不变时，内能与温度密切相关，温度从20℃升高到50℃，分子热运动的剧烈程度加剧，分子动能增加，内能随之增加。 易错点提醒：容易遗漏“同一物体（质量不变）”这一前提，若物体质量同时变化，仅通过温度无法判断内能变化，本题默认水的质量不变。 9.答案：做功；机械 解题思路：用锤子击打铁块时，锤子对铁块施加力并产生位移，属于做功过程，锤子的机械能转化为铁块的内能，使铁块内能增加、温度升高。 易错点提醒：易将“击打”误判为热传递，需注意击打过程是锤子对铁块做功，存在能量转化（机械能→内能），而非热量转移。 10.答案：C 解题思路：A选项：对物体做功时，若物体同时对外放热，内能可能不变或减少，并非一定增加，故A错误； B选项：物体吸热时，温度可能不变，比如晶体熔化过程吸热但温度不变，故B错误； C选项：物体内能增加的两种途径是外界对物体做功和物体吸热，因此内能增加可能是其中一种原因，说法正确； D选项：物体温度不变时，内能可能变化，比如晶体熔化时温度不变，但吸热内能增加，故D错误。 易错点提醒：容易忽略“能量损失”或“物态变化”对内能的影响，比如A选项未考虑物体对外放热，B和D选项未考虑晶体的物态变化过程。 11.答案：1.68×10⁶；1.68×10⁶ 解题思路：根据吸热公式Q吸=cm(t-t0)，其中c=4.2×10³J/(kg·℃)，m=5kg，t=100℃，t0=20℃，代入计算： Q吸=4.2×10³J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=4.2×10³×5×80=1.68×10⁶J 水吸收的热量全部用于增加自身内能（不考虑热量损失），因此内能增加量等于吸收的热量，即1.68×10⁶J。 易错点提醒：计算时易出错单位换算或数值计算，需注意温度差是“末温-初温”，且公式中各物理量单位需统一（质量kg、温度℃、比热容J/(kg·℃)）。 12.答案：减少；降低 解题思路：向瓶内打气后，瓶内气体压强增大，推动瓶塞跳起时，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滴，形成白雾。 易错点提醒：易混淆“气体对外做功”和“外界对气体做功”的内能变化，气体对外做功时内能减少，外界对气体做功时内能增加，需明确做功的方向。 13.答案：D 解题思路：分析实验现象与能量转化： A选项：铁丝温度升高、内能增加，是通过酒精灯加热实现的，属于热传递，而非做功，故A错误； B选项：重物上升是铁丝受热膨胀变长带动的，是内能转化为机械能，而非热传递实现机械能增加，故B错误； C选项：实验中未体现“做功改变内能”，主要是热传递改变铁丝内能，故C错误； D选项：实验中酒精灯通过热传递给铁丝加热，使铁丝内能增加，说明热传递可以改变物体的内能，说法正确。 易错点提醒：易被“重物上升”误导，认为是做功改变内能，实际核心是“加热”导致的热传递，需抓住实验的关键操作的是“用酒精灯加热”。 14.答案：水吸收的热量为6.72×10⁵J，内能增加量为6.72×10⁵J 解题思路： 先计算水的质量：热水袋容积V=2L=2×10-3m³，根据m=ρV，ρ=1.0×10³kg/m³，则m=1.0×10³kg/m³×2×10-3m³=2kg； 再计算吸收的热量：根据Q吸=cm(t-t0)，c=4.2×10³J/(kg·℃)，t=90℃，t0=10℃，代入得： Q吸=4.2×10³J/(kg·℃)×2kg×(90℃-10℃)=4.2×10³×2×80=6.72×10⁵J 不考虑热量损失时，水吸收的热量全部转化为内能，因此内能增加量等于吸收的热量，即6.72×10⁵J。 易错点提醒：容易遗漏容积单位换算L→m³，导致质量计算错误；同时需注意“内能增加量等于吸收的热量”的前提是“无热量损失”，实际情况中可能略小于吸收的热量，但题目未说明时默认无损失。 15.答案： 现象解释：迅速压活塞时，活塞对玻璃筒内空气做功，机械能转化为空气的内能，且压缩时间短，热量来不及散失，空气内能快速增加、温度急剧升高，达到棉花的燃点，棉花燃烧； 缓慢压活塞的情况：棉花不会燃烧，因为缓慢压缩时，活塞对空气做功产生的热量会逐渐散失到外界，空气内能增加缓慢，温度无法达到棉花的燃点，因此不会燃烧。 解题思路：核心是“做功改变内能的快慢与热量散失的关系”，迅速压缩时，能量转化快、热量散失少，内能集中增加；缓慢压缩时，热量有足够时间散失，内能无法有效积累，温度达不到燃点。 易错点提醒：易忽略“热量散失”这一关键因素，仅认为“做功就能升温”，需明确做功改变内能的效果与压缩速度相关，缓慢压缩时热量散失会抵消内能的增加。 学科网（北京）股份有限公司 $