10.2 内能 同步预习-2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

**基本信息** 练习以“内能”为核心，通过基础认知、实验探究、综合应用三级分层，覆盖分子动理论、内能改变等知识点，构建“概念理解-实验操作-定量计算”的巩固路径，适配新授课物理观念与科学探究素养培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础|分子运动、内能概念|单选题1-10辨析宏观现象与微观本质，填空题11-15强化分子动理论应用| |中档|实验探究|实验题17-18设计做功改变内能、扩散现象探究，培养科学思维与探究能力| |提升|综合应用|计算题19-20结合密度公式与分子力分析，实现物理观念与科学论证的融合|

10.2 内能 同步预习 一、单选题 1．以下事例中，能说明“分子不停地做无规则运动”的是（     ） A．浓烟滚滚 B．雪花漫天 C．尘土飞扬 D．花香四溢 2．“月明船笛参差起，风定池莲自在香”出自宋代秦观《纳凉》一诗，其中“自在香”是因为（     ） A．分子无规则运动 B．分子间存在间隙 C．分子间存在引力 D．分子间存在斥力 3．2025年11月14日，“神舟二十一号”返回舱在东风着陆场成功着陆，如图所示。返回舱进入大气层，与周围大气剧烈摩擦的过程中，返回舱的（忽略返回舱质量的变化）（     ） A．内能转化为机械能，内能变大 B．机械能转化为内能，内能变大 C．内能转化为机械能，内能变小 D．机械能转化为内能，内能变小 4．以下实验能说明分子间存在空隙的是（     ） A．用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙 B．将氧气加压装入钢瓶，气体体积显著缩小 C．用铅笔画出连续直线，用放大镜观察到碳粒间有空隙 D．用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙 5．如图所示，烧瓶内盛有少量水，用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口，然后用打气筒向烧瓶内打气，当瓶内气压足够大时会发现橡胶塞从瓶口处跳起来，同时可以看到瓶内出现白雾。下列说法正确的是（     ） A．往瓶内打气时，瓶内气体温度升高，是通过热传递的方式改变内能 B．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增大 C．塞子跳起来时，看到瓶口有白雾出现，这是汽化现象 D．塞子跳起来的过程中，瓶内气体的内能全部转化为塞子的机械能 6．关于温度、内能和热量的说法正确的是（     ） A．物体若温度不变，其内能也不变 B．物体向外放出热量时，温度就会降低 C．物体对外做功，其内能将变大 D．物体温度升高，内能一定增加 7．下列选项中对现象的解释正确的是（     ） A．如图实验可以得出“二氧化氮分子在永不停息地运动”的结论 B．新冠肺炎病毒可以通过空气传播，说明分子在永不停息地运动 C．用手捏海绵，海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙 D．破碎的镜子靠在一起不能“重圆”，说明分子间有斥力 8．两集气瓶中分别装有氧气和二氧化氮气体，移去玻璃后两瓶口紧贴，放置一段时间后，对比前后瓶内分子分布情况，如图所示。 由此说明（ ） A．分子间有引力 B．分子间有斥力 C．分子在不停运动 D．分子始终静止 9．铸造青铜器时，将液态金属倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列说法正确的是（　　） A．液态金属冷却成青铜器的过程需要吸热 B．液态金属冷却成青铜器的过程，内能减小 C．该过程金属发生的物态变化是先熔化后凝华 D．模具的熔点要比所铸金属的熔点低 10．豆浆制作始于西汉，主要有磨豆、过滤、煮浆三个步骤。下列说法正确的是（     ） A．豆子被磨成粉末，说明力能改变物体的运动状态 B．“煮浆”时，厨房里豆香四溢，说明分子在不停地做无规则运动 C．“煮浆”时，通过做功的方式增大豆浆的内能 D．若在天宫空间站上，图中的“过滤”方法仍然能够成功 二、填空题 11．如图所示，将五颜六色的彩虹糖沿圆形容器内壁依次排放，用热水代替清水从容器中央注入，彩色图案会很快形成。因为___________越高，分子___________越剧烈，糖和色素的溶解速度、扩散速度都会变快。 12．如图所示，是一瓶100mL医用酒精消毒液，将它喷洒在衣物上，站在附近能够闻到浓浓的刺鼻味道，这是___________现象。如果将一整瓶该消毒液与100mL的水混合，总体积将会小于200mL，这是因为___________。 13．如图甲所示，在一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再缓慢注入酒精至充满。封闭管口，将玻璃管反复上下翻转，发现水和酒精混合后总体积___________，说明分子间有___________；如图乙所示，在清水中滴入一滴红墨水，观察到红墨水在水中散开，这一现象说明分子处在___________。 14．如图所示，两铅块压紧后“吸”在一起，铅块下面挂上钩码，下方铅块仍然没有掉落。两铅块“吸”在一起，是因为分子间存在________力，又因为分子间存在空隙，且液体和固体难以被压缩，所以分子间除了上述力外，分子间还同时存在________力。荷叶上的两滴水珠靠近时“吸”在一起，其“吸”的原理与铅块吸的原理________（选填“相同”或“不同”）。 15．在物理跨学科实践活动中，如图所示，甲组将装有西瓜汁的小塑料杯放在正在熔化的纯冰块中，乙组将同样的西瓜汁放在正在熔化的盐冰块中制作西瓜冰棒，你认为________（填“甲”或“乙”）组可以成功制作出西瓜冰棒，你的判断理由是______________________________；在西瓜汁凝固为西瓜冰棍过程中，碗中冰块的内能________（选填“增大”“减小”或“不变”）。（已知盐冰块的熔点为-5℃，西瓜汁的凝固点为0℃） 三、作图题 16．如图甲所示，将活塞放入厚玻璃筒后开始计时，时刻把玻璃筒中的活塞迅速下压，并压住活塞保持不动足够长的时间。请在图乙的坐标图中画出此过程中，玻璃筒内温度随时间变化关系的大致图像（环境温度为20℃）。 四、实验题 17．在探究“做功是否能够改变物体内能”的实验中： (1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是_________；对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，使空气的_________增加，温度_________，达到硝化棉着火点； (2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，并用打气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞就会跳起来，同时，瓶口出现_________，瓶内气体发生的物态变化是_________； (3)上述的这两个现象都说明了_________是改变物体内能的一种方式。 18．如图，课外活动小组想要通过实验来认识分子的热运动与分子间的作用力： (1)小语将两滴红墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，小语观察到_________中的墨水扩散的更明显，这说明_________； (2)康康将一段粗熔丝用刀斜着切成两段。使两端粗熔丝的平滑表面紧密接触，然后把一端悬挂起来，在另一端挂个较轻的物体，两端粗熔丝不会被拉开。这说明：分子间存在_________： (3)小璇用注射器抽取半筒水，用手指封闭注射器的筒口，推压注射器的活塞，你会观察到水很难被压缩，此现象可以说明分子间存在_________。 五、计算题 19．的水里大约有个水分子，一个水分子的质量约为多大？（结果保留一位有效数字）若一只蚂蚁所喝的一口水的体积约为，则蚂蚁所喝的一口水中含有多少个水分子？（水的密度为） 20．为了说明分子之间有引力，小阳在实验室用两个紧压在一起的铅柱做实验，如图所示，铅柱A和铅柱B所受的重力均为2N，两个铅柱接触面的面积为3cm2，当悬挂重物所受的重力为20N时，两个铅柱没有被拉开。于是，小阳认为这个实验说明了分子之间存在引力。已知该实验室的大气压为。求： (1)请你利用所学知识和上述数据，判断小阳做的铅柱实验能否说明分子之间存在引力。请写出计算、推理过程和结论； (2)为更好地完成这个实验，在不更换铅柱的前提下，请你帮助物理组设计图中所挂重物的重力范围。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《10.2 内能 同步预习-2026-2027学年北师大版物理九年级全一册》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B B B D C C B B 1．D 【详解】A．浓烟是固体小颗粒，浓烟滚滚是宏观物体的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故A错误； B．雪花是宏观的固体，雪花漫天是宏观物体的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故B错误； C．尘土是固体小颗粒，尘土飞扬是宏观物体的机械运动，不能说明分子不停地做无规则运动，故C错误； D．花香四溢是花香分子在空气中发生扩散现象，扩散现象说明分子不停地做无规则运动，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】诗句中“自在香”指人能闻到莲花的香气，这是扩散现象，扩散现象的本质是分子在永不停息地做无规则运动，故A符合题意， 故选A。 3．B 【详解】返回舱进入大气层后，与周围大气剧烈摩擦，需要克服摩擦力做功。在这个过程中，返回舱的机械能（主要是动能和重力势能）减少，而这些减少的机械能转化为了返回舱的内能，使得返回舱的温度升高，内能增大。所以此过程是机械能转化为内能，内能变大。 故选B。 4．B 【详解】A．海绵内部的空隙是宏观物体结构的间隙，不是分子间空隙，故A不符合题意； B．氧气加压后体积显著缩小，说明气体分子间存在较大空隙，加压后分子间隙变小，体积被压缩，能说明分子间存在空隙，故B符合题意； C．碳粒是宏观小颗粒，碳粒间的空隙不是分子间空隙，故C不符合题意； D．细胞是宏观生物体结构，细胞间的间隙不是分子间空隙，故D不符合题意。 故选B。 5．B 【详解】AB．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体内能增大、温度升高，这是通过做功的方式改变内能，故A错误，B正确； C．塞子跳出时，瓶内气体对塞子做功，自身内能减小、温度降低，瓶内原有的水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾，这是液化现象，故C错误； D．塞子跳起的过程中，瓶内气体的内能只有部分转化为塞子的机械能，还有一部分内能会向周围散失，不可能全部转化。故D错误。 故选B。 6．D 【详解】A．温度不变，内能不一定不变，例如晶体熔化过程，温度保持不变，但持续吸热，内能会增加，故A错误； B．物体放热时温度不一定降低，例如晶体凝固过程，持续放出热量，但温度保持不变，故B错误； C．改变内能的规律为：对物体做功，内能增加；物体对外做功，自身内能减小，故C错误； D．物体温度升高，分子热运动加剧，内能一定增加，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】A．二氧化氮密度大于空气，该实验将二氧化氮放在上方，抽去玻璃板后两瓶混合，也可能是重力作用导致，无法确定是分子无规则运动的结果，故A错误； B．新冠肺炎病毒是宏观的颗粒物，不是分子，病毒在空气中传播属于宏观机械运动，不能说明分子的无规则运动，故B错误； C．因为海绵内有空隙，用手捏海绵，海绵的体积变小了，是力改变了物体的形状，不能说明分子间有间隙，故C正确； D．破碎的镜子不能“重圆”，是因为镜子破碎后，分子间距离太大，分子间的作用力微弱到几乎可以忽略，故D错误。 故选C。 8．C 【详解】移去玻璃后，一段时间后两种分子均匀分布在两个瓶中，这是扩散现象，说明分子在不停做无规则运动，故选C。 9．B 【详解】液态金属冷却形成青铜器，是液态变为固态的凝固过程； A.凝固过程是放热过程，不是吸热，故A错误； B.凝固过程中金属向外放出热量，因此内能减小，故B正确； C.该过程只有液态变为固态的凝固过程，不存在熔化、凝华，故C错误； D.若模具熔点低于金属熔点，高温液态金属会使模具熔化，因此模具的熔点要高于所铸金属的熔点，故D错误。 故选B。 10．B 【详解】A．豆子被磨成粉末，豆子的形状发生改变，说明力能改变物体的形状，故A错误； B．“煮浆”时厨房里豆香四溢，是豆浆的香气分子扩散到空气中，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．“煮浆”时通过燃料燃烧加热，将热量转移给豆浆，是通过热传递的方式增大豆浆的内能，故C错误； D．过滤过程依靠重力使液体向下通过滤布，实现固体和液体分离；天宫空间站中物体处于失重状态，液体不会在重力作用下流动，因此该过滤方法不能成功，故D错误。 故选B。 11． 温度 运动 【详解】分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈；热水温度高，色素分子扩散更快，所以彩色图案能快速形成。 12． 扩散 分子间存在着空隙 【详解】【小题1】将酒精消毒液喷洒在衣物上，酒精分子会从液体表面挥发出来，进入空气中。这些酒精分子在空气中做无规则运动，并向四周散开，这个过程就是扩散。当这些扩散的酒精分子到达人的鼻腔时，人就能闻到刺鼻的味道； 将100mL的酒精消毒液与100mL的水混合，总体积小于200mL。这是因为物质是由分子构成的，而分子之间并不是紧密排列的，它们之间存在着间隙。 当酒精和水混合时，一部分水分子会进入到酒精分子的间隙中，同时一部分酒精分子也会进入到水分子的间隙中。这种分子间的相互填充，使得混合后的总体积小于两者混合前的体积之和。 13． 变小 间隙 不停地做无规则运动 【详解】在一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精至充满，封闭管口，将玻璃管反复翻转，若发现水和酒精混合后总体积变小，是因为分子间存在间隙，酒精分子和水分子可以相互进入对方分子间的空隙，从而导致混合后总体积减小。 在清水中滴入一滴红墨水，观察到红墨水在水中散开为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。 14． 引 斥 相同 【详解】两铅块压紧后“吸”在一起，铅块下面挂上钩码也没有掉落，这说明分子间存在着相互作用的引力； 液体和固体难以被压缩，是因为当分子间距离减小时，分子间的斥力大于引力，对外表现为斥力，说明分子间同时存在斥力； 荷叶上的两滴水珠靠近时“吸”在一起，也是因为水分子之间存在相互作用的引力，所以其原理与铅块吸的原理相同。 15． 乙 晶体熔化时温度保持不变，盐冰块熔化时温度维持在，低于西瓜汁的凝固点，西瓜汁可以达到凝固点并持续放热，能够凝固成冰棒 增大 【详解】凝固的条件是达到凝固点，且能够继续放热，纯冰熔化时温度保持熔点，西瓜汁到达凝固点后，二者没有温度差，无法继续放热，不能凝固；盐冰熔化时温度为，低于西瓜汁凝固点，满足西瓜汁凝固的条件，因此乙组可以成功制作冰棒； 西瓜汁凝固放热，碗中的冰块熔化会吸收这些热量，冰块吸热后，内能增大。 16． 【详解】0~t1阶段：玻璃筒内温度保持环境温度20℃不变，图像是平行于时间轴的水平线段；t1时刻瞬间：迅速下压活塞，对筒内空气做功，内能增加，温度快速升高，图像呈陡峭上升趋势；t1之后（保持活塞不动）：筒内空气与外界发生热传递，温度逐渐下降，最终回到环境温度20℃，图像呈缓慢下降趋势，最后再次与20℃的水平线段重合。如图所示： 17．(1) 脱脂棉燃烧 内能 升高 (2) 白雾/白气 液化 (3)做功 【详解】（1）当迅速压下活塞时，活塞对玻璃筒内的空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到脱脂棉的着火点，所以观察到的现象是脱脂棉燃烧。 （2）用打气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时瓶塞跳起，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化形成小水滴，所以瓶口出现白雾，瓶内气体发生的物态变化是液化。 （3）上述两个实验，一个是对物体做功使物体内能增加，一个是物体对外做功内能减小，都说明了做功是改变物体内能的一种方式。 18．(1) 热水 温度越高，分子无规则运动越剧烈 (2)引力 (3)斥力 【详解】（1）热水温度比冷水温度高，对比冷水和热水10分钟后的状态，热水中整杯水都变成均匀红色，冷水只有部分扩散，说明热水里墨水扩散的更快，扩散现象更明显，这说明温度升高会加剧分子的运动速度，即温度越高，分子无规则热运动越剧烈。 （2）两段熔丝平滑接触面紧密贴合后，此时分子间的距离很近，达到了分子间作用力的范围，能悬挂重物而不分离，说明分子之间存在相互吸引的作用力，也就是分子间存在引力。 （3）用力推压注射器活塞，筒内的水体积几乎没有变化，很难被压缩，压缩时分子间距被迫变小，分子之间会产生向外排斥的力，阻碍体积缩小，证明分子间存在斥力。 19．质量为；含有个水分子 【详解】已知水的密度 ，体积 的水的质量为：； 水分子的总数 个，一个水分子的质量 为：。 根据题目要求保留一位有效数字，得 。 设蚂蚁所喝一口水的体积 ，其中水分子数为 。由于水分子分布均匀，分子数与体积成正比：，代入已知值：，解得：。 20．(1)根据压强公式，可得大气压对铅柱的压力 铅柱B与重物的总重力 比较得，说明仅大气压就可以使两个铅柱不被拉开，因此该实验不能说明分子之间存在引力。 (2)所挂重物的重力应大于28N 【详解】（1）略 （2）要验证分子之间存在引力，需要让总重力大于大气压能提供的最大压力，此时若铅柱未被拉开，即可说明分子引力提供了额外拉力，证明分子存在引力。设所挂重物重力为，要求满足，所以，代入数据得 因此所挂重物的重力应大于28N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $