第十三章内能的利用练习卷2026－2027学年初中物理人教版九年级全一册

**基本信息** 本单元卷聚焦“内能”主题，涵盖分子动理论、比热容、热传递等核心知识，通过科技前沿（如航天、机器人）、文化传承（如省油灯、刮痧）及生活情境设计试题，适配初中物理单元复习，强化物理观念与科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14题|分子动理论、内能概念、比热容应用|结合“天宫”“嫦娥”等航天情境（题1），考查物质尺度与分子性质| |填空题|5题|分子力、原子结构、比热容特性|融入“桑果水珠”“热水袋取暖”等生活实例（题15、16）| |实验题|2题|沸腾实验、保温性能探究|设计对比实验（题21羽绒vs棉絮保温），培养科学探究能力| |计算题|2题|热量计算、热平衡方程|结合太阳能热水器混水问题（题22），强化能量观念应用| |科普阅读题|1题|牛顿冷却定律|引入散热系数概念，提升科学思维与信息提取能力|

第13章 内能 一、单选题 1．从“天宫”建站到“嫦娥”奔月，中国航天一步一步走在探索星辰大海的伟大征程中。下列天体或粒子中空间尺度最大的是（     ） A．太阳 B．地球 C．分子 D．中子 2．关于粒子与宇宙，下列说法正确的是（　　） A．石灰石能被粉碎成粉末，说明分子很小 B．原子是构成物质的最小微粒 C．空间站绕地球做圆周运动，说明地球是宇宙的中心 D．两个表面光滑的铅块相互压紧后会粘在一起，说明分子间存在引力 3．下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．分子既有动能又有势能，一个分子的动能与势能之和称为内能 B．60℃的水一定比30℃的水含有的热量多 C．在热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收热量 4．将等体积的水和酒精混合，可以观察到混合后液体的总体积小于混合前两种液体的总体积，对此现象最合理的解释是（　　） A．分子在不停地做无规则运动 B．分子间有空隙 C．分子间有引力 D．分子间存在斥力 5．下列关于内能的说法，正确的是（　　） A．物体的速度越大，具有的内能越多 B．温度高的物体具有的内能一定多 C．质量小的物体具有的内能一定少 D．一切物体都有内能 6．某学校元旦晚会上，同学们准备了礼宾花烘托气氛。礼宾花结构如图所示，当小明旋转纸筒时，气阀被打开，气罐里的压缩空气喷射而出，将纸筒内的彩纸屑和彩带喷射出来，形成了缤纷绚丽的景象。在喷出礼花彩条的过程中（    ） A．礼花彩条被喷出，是因为分子在做无规则运动 B．气罐内气体内能增加 C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能 D．罐内的压缩空气对礼花做功，将空气的内能转化为礼花的机械能 7．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（   ） A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C．物体的温度越高，所含热量越多 D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 8．将一滴蓝色墨水分别滴入一杯冷水和一杯热水中，观察到热水更快变蓝。此现象说明（    ） A．分子间存在引力 B．分子质量非常小 C．热水具有更强的流动性 D．温度越高，分子热运动越剧烈 9．在相同的加热条件下，对质量为m1、比热容为c1的物质A和质量为m2、比热容为c2的物质B均匀加热，物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示。根据图像分析可推断出正确的结论是（ ） A．若c1=c2，则m1＜m2 B．若c1＞c2，则m1＞m2 C．若m1＞m2，则c1＜c2 D．若m1＜m2，则c1＞c2 10．古代壁画是人类珍贵文化遗产的重要组成部分，由于壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿，易滋生微生物，导致壁画受损。如图所示，中国航天科技集团研制出高速喷射带负电的粒子杀灭微生物的机器人来保护壁画，该粒子可能是（    ） A．原子 B．质子 C．中子 D．电子 11．用两个相同的加热器分别对同种液体甲、乙同时加热（不计热损失），得到了它们的温度随时间变化的图线如图所示，则下列对它们的质量大小进行判断的说法，正确的是（　　） A．甲比乙的质量小 B．甲比乙的质量大 C．甲、乙的质量一样大 D．条件不足，无法确定 12．依据表格中的数据，下列说法正确的是（　　） 物质 比热容c/J/（kg·℃）-1 水 4.2×103 煤油 2.1×103 砂石 约0.92×103 A．一桶煤油用掉一半，桶内剩余煤油的比热容变小 B．水和砂石吸收相等的热量，水的温度升高得较多 C．水的比热容表示水的温度降低1°C放出的热量是4.2×103J D．质量相等的水和煤油，升高相同温度，煤油吸收热量少 13．“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”这首诗描绘了梅花不惧严寒、傲然独放的情境如图所示。花香能传播到远处的主要原因是（　　） A．分子在不停地运动 B．分子之间存在引力 C．分子之间有间隙 D．分子很小 14．下列说法正确的是（　　） A．大雾天，我们看到的空气中极小的水珠就是分子 B．一个细胞就是一个分子 C．分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察 D．人们常以为单位来量度分子 二、填空题 15．春天除了赏百花，还可以吃早熟的桑果，在采摘桑果时发现叶片上两颗靠近的水珠很容易汇成一大滴，这是因为分子间存在___________，分子是由原子组成，原子又是由原子核和 ___________组成，质子、中子、电子中质量最小的是 ___________。 16．冬天人们常用如图所示的热水袋来取暖，这利用了水的______大的特性。 17．用稳定热源不断加热同一个物体，其由固体状态开始温度随时间变化的图像如图所示。 (1)该物体在0°C时，内能___________（选填“为”或“不为”）0，你的理由是___________。 (2)该物体的内能改变的方式是___________； (3)该物体在t3时刻的内能___________（选填“>”、“<”或“=”）在t2时刻的内能； 18．跨学科  如图所示，这是我国古老的医疗技法——刮痧，当用刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过______的方式增加身体的内能；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油渗入人体的速度______，这说明分子的运动与物体的______有关。 19．下图是我国古代的“节能灯”——“省油灯”，图乙为其部分剖面示意图。向灯盏夹层内注水，通过_____，从而减慢油的蒸发，达到省油的目的。燃灯过程中，燃油的比热容_____。 三、实验题 20．在探究水沸腾时温度变化规律的实验中，某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验中某次温度计示数如图乙所示，其示数为__________℃； (2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像，根据图像可知当时条件下，水的沸点是_________℃，当地的大气压强_________（选填“低于”、“高于”或“等于”）标准大气压； (3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度_________，内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）； (4)实验中用酒精灯给水加热，这是通过__________的方式改变水的内能。 21．冬天，小明的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖。于是小明设计了如题图所示的装置来探究羽绒和棉絮哪个的保温性能更好。 (1)实验中，除了温度计外，还需要的测量工具是___________。在甲、乙两个相同的瓶子中装入___________和温度都相同的热水，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温，数据如下表所示； 时间/min 0 10 20 30 *** 240 250 260 270 280 甲瓶内水温/℃ 80 73 68 64 *** 11.5 11 10.5 10 10 乙瓶内水温/℃ 80 71 65 60 *** 10 10 10 10 10 (2)瓶内水的内能逐渐减少是通过___________的方式改变了烧瓶内水的内能；分析表中数据可知实验结束时的环境温度为___________℃； (3)分析数据可得出___________（选填“羽绒”或“棉絮”）的保温性能更好。除了采用“降低相同的温度，比较所花时间的长短”的方法来比较两种面料的保温性能外，根据上述数据，你还可以采用“___________”的方法来比较两种面料的保温性能。 四、计算题 22．如图甲所示，为了提倡环保型新能源开发，某学校学生宿舍使用太阳能热水器。由于晴天热水器产生的水温过高不可直接洗浴，所以浴室安装了如图乙所示的混水阀。通过混水阀可以将冷水管中的20℃的冷水与储存的80℃热水按照一定比例混合，得到一定温度的温水（不计冷热水混合过程的热损失）。下表所示的是物理兴趣小组在某个晴天获得的相关信息。比热容为c＝4.2×10³ J/(kg∙℃)，求： 热水器装水量/t 冷水温度/℃ 热水温度/℃ 10 20 80 (1)该热水器中的水在晴天吸收的热量是多少焦？ (2)某次洗澡过程中，热水管流入3kg热水，冷水管流入5kg冷水，则混合后的温水温度为多少摄氏度？ (3)若调节混合后的温水温度为40℃，当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供多少吨40℃温水？ 23．把某铁块加热到100℃，投入到质量为m1温度为20℃的水中，混合后的温度为40℃。把该铁块重新加热到100℃，投入到质量为m2温度为20℃的水中，混合后的温度为60℃。如果把这块100℃的铁块投入到质量为（m1+m2）温度为20℃的水中，整个过程不计热量的损失，求混合后最终的温度。 五、科普阅读题 24．阅读短文，回答文后问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示，英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律，如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同，由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 (1)物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫作___________；当物体温度降低时，物体的内能__________（选填“一定”或“不一定”）减少。把一杯沸水放在房间里，温度自然降低的规律是___________（选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀降低”）； (2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是___________； A．路程 B．密度 C．功率 D．效率 (3)一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的放热快慢为q，当物体温度降低到29℃时，散热快慢为___________； 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D C B D D D D D D 题号 11 12 13 14 答案 A D A C 1．A 【详解】按照空间尺度从小到大排序为：中子、分子、地球、太阳。 中子是构成原子核的微观粒子，尺度远小于分子；分子是微观粒子，尺度远小于宏观天体；地球是太阳系的行星，太阳是太阳系的中心恒星，太阳的尺度远大于地球，因此空间尺度最大的是太阳。故选A。 2．D 【详解】A．石灰石能被粉碎成粉末，但仍是宏观世界的物质，不能说明分子很小，故A错误； B．分子和原子是构成物质的最小微粒，故B错误； C．空间站虽然绕地球做圆周运动，但地球并不是宇宙的中心，故C错误； D．分子间存在着相互作用的引力和斥力，所以两个表面光滑的铅块相互压紧后会粘在一起，可以说明分子间存在引力，故D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．分子既有动能又有势能，但是内能是构成物体的所有分子的动能和分子势能的总和，而不是一个分子的动能和势能，故A错误； B．不能说含有热量，可以说含有内能，但内能大小与温度和质量等有关，所以无法比较60℃的水与30℃的水的内能大小，故B错误； C．热传递的条件是：存在温度差；热传递的方向是：热量从高温物体传递给低温物体，故C正确； D．改变物体内能的方式有做功和热传递；所以物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．虽然分子运动是混合的前提，但并不能直接解释体积减小，故A不符合题意； B．水和酒精混合时，水分子和酒精分子互相填充了彼此之间的空隙，导致总体积比混合前的单独体积之和更小，故B符合题意； C．引力会使分子靠近，但主要影响液体的内聚性，不是体积减小的主要原因，故C不符合题意； D．斥力会使分子间保持一定距离，但不会导致体积减小，反而可能阻碍压缩，故D不符合题意。 故选B。 5．D 【详解】A．物体的内能由分子动能和分子势能两部分组成，与物体的运动速度无关，故A错误； BC．内能跟质量、温度、状态同时有关，只有温度高低或质量大小不能判断物体内能的多少，故BC错误； D．分子在永不停息的做无规则运动，则一切物体无论温度高低都具有内能，同一物体的内能随着温度的变化而变化，故D正确。 故选D。 6．D 【详解】A．礼花彩条被喷出是因为压缩空气对它们做功，而不是分子在做无规则运动，故A不符合题意； B．气罐内的压缩空气喷射而出，对礼花做功，自身的内能减小，故B不符合题意； C．罐内气体是通过做功的方式（膨胀对外做功）改变了其内能，而不是热传递，故C不符合题意； D．罐内的压缩空气对礼花做功，将空气的内能转化为礼花的机械能，使得礼花被喷射出来，故D符合题意。 故选D。 7．D 【详解】AB．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，温度高的物体内能不一定大，温度低的物体内能不一定小，故AB错误； C．热量是一个过程量，不能说“所含热量”，故C错误； D．发生热传递的条件是温度的高低，不是内能的大小。内能小的物体也可能是温度高的物体，内能大的物体也可能是温度低的物体，所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故D正确。 故选D。 8．D 【详解】热水杯中的水很快都变蓝了，说明热水温度高，扩散快，分子运动剧烈，表明：分子运动随着温度升高而加快。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．D 【详解】由可知 同图像知，给两物质加热相同的时间，即两物质吸收的热量相同，物质B的温度变化较大，即 即 A．若c1=c2，则m1>m2，故A错误； B．若c1＞c2，则质量关系无法判断，故B错误； C．若m1＞m2，则比热容关系无法判断，故C错误； D．若m1＜m2，则c1＞c2，故D正确。 故选D。 10．D 【详解】原子由原子核和核外电子组成，原子整体对外不显电性，原子核由质子和中子组成，质子带正电荷，中子不带电，因此原子核对外显示带正电，核外电子带负电荷，因此机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 11．A 【详解】甲和乙是同种液体，比热容相等，从图象可知，取相同的加热时间，同种液体吸收热量相等，甲升高的温度大于乙升高的温度，由公式可知，m甲<m乙。故BCD错误，A正确。 故选A。 12．D 【详解】A． 比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，一桶煤油用掉一半， 桶内剩余煤油的质量变小但比热容不变，故A错误； B． 根据可知，质量相等的水和砂石吸收相同的热量，水的比热容大于砂石的比热容，水的温度升高得较少，由于不知道质量的大小，无法确定温度的变化关系，故B错误； C． 水的比热容是，它表示质量为1kg的水的温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量是，该选项的叙述漏掉了“质量为1kg的”故C错误； D． 由表格数据可知，水的比热容大于煤油的比热容，水和煤油质量相等、升高相同温度，根据可知，煤油吸收热量少，故D正确。 故选D。 13．A 【详解】根据分子动理论，花香能传播到远处属于扩散现象，其根本原因是分子在永不停息地做无规则运动。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．C 【详解】A．大雾天，我们看到的空气中极小的水珠不是分子，而是很多水分子结合在一起形成的微粒，故A错误； B．细胞是由许许多多的分子构成的，故B错误； C．由于分子非常小，人们无法直接用肉眼进行观察，只能靠电子显微镜才能观察到，故C正确； D．分子直径的数量级为10-10m，通常以10-10m为单位来量度分子，故D错误。 故选C。 15． 引力 核外电子 电子 【详解】[1]分子间同时存在斥力和引力，当两滴水珠相遇时，会汇合变成一滴较大的水滴，这说明分子之间存在引力。 [2][3]分子是由原子组成，原子又是由原子核和核外电子组成，原子核由质子和中子组成，原子核几乎集中了整个原子的质量，电子的质量很小，质子、中子、电子中质量最小的是电子。 16．比热容 【详解】冬天人们常用热水袋取暖，这利用了水的比热容大的特性。因为水的比热容较大，相同质量的水与其他物质相比，降低相同温度时能放出更多的热量，从而提供更持久的保暖效果。 17．(1) 不为 构成物质的所有分子在不停地做无规则运动 (2)热传递 (3)> 【详解】（1）[1][2]构成物质的所有分子在不停地做无规则运动，所以存在分子热运动的动能，分子间有相互作用力，因此存在分子势能，故物体一定存在内能。 （2）用稳定热源加热，热量从热源传递到物体上，物体的内能增加，故是通过热传递的方式改变了该物体内能。 （3）如图所示，t1~t3 时间段内是熔化过程，吸收热量但温度不变，内能增加，t3在t2之后，所以t3时物体吸收的热量更多，内能更大。 18． 做功 增大 温度 【详解】[1]用刮痧板在身体上刮动时，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，故身体会感觉到热，这是通过做功的方式增加身体的内能。 [2][3]刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油分子扩散速度加快，药油渗入人体的速度增大，说明分子的运动与物体的温度有关。 19． 降低油的温度 不变 【详解】[1]当其它条件一定时，液体温度越高，蒸发越快，向灯盏夹层内注水，通过降低油的温度，从而减慢油的蒸发，达到省油的目的。 [2]比热容是物质的特性，只与物质的种类和状态有关，与质量无关，燃灯过程中，燃油的比热容不变。 20．(1)94 (2) 98 低于 (3) 不变 增大 (4)热传递 【详解】（1）如图乙所示的温度计的分度值是1℃，示数为94℃。 （2）[1]由图丙可知，水沸腾时保持98℃不变，所以在当时条件下，水的沸点是98℃。 [2]标准大气压下水的沸点是100℃，而气压越低，水的沸点越低，故此时气压低于1标准大气压。 （3）[1][2]水在沸腾过程中，需要不断吸收热量，但是温度保持不变，内能增大。 （4）用酒精灯加热试管中的水，这是通过热传递的方式改变水的内能。 21．(1) 停表 质量 (2) 热传递 10 (3) 羽绒 相同时间内，比较温度降低的多少 【详解】（1）实验需要测量时间来记录不同时间的水温，因此除温度计外还需要秒表（或停表）；本实验用到控制变量法，需要保证两个瓶子中热水的质量和初始温度都相同，才能比较保温性能。 （2）热水自然冷却，向外散发热量，是通过热传递的方式减少内能；当水温降低到与环境温度相同时，温度不再变化，由表格可知最终水温稳定在10℃，因此环境温度为10℃。 （3）由数据可知，相同时间内，包羽绒的甲瓶水温降低得更慢，说明羽绒阻挡热量散失的能力更强，因此羽绒保温性能更好。比较保温性能有两种方法：除了降低相同温度比较时间，还可以在相同时间内，比较水温降低的多少，相同时间内降温越少，保温性能越好。 22．(1) 2.52×10⁹ J (2) 42.5 ℃ (3) 30 t 【详解】（1）热水器内水的质量m＝10 t＝1.0×104 kg 该热水器中的水在晴天吸收的热量是Q＝(1.0×104kg)×(4.2×103 J/(kg∙℃))×(60 ℃)＝2.52×109 J （2）设混合后温度为t。根据热量平衡，则 解得混合后的温水温度为t＝42.5 ℃。 （3）当热水与冷水混合成40 ℃时，根据热量平衡，则 解得需要的冷水为 当热水器储存的热水全部用完，可为全体学生提供的温水为 23．36℃ 【详解】解：把加热到100℃的某铁块投入质量为m1温度为20℃的水中，整个过程不计热量的损失，即Q吸=Q放，根据得 ① 把加热到100℃的某铁块投入质量为m2温度为20℃的水中 ② ①+②得 ③ 把加热到100℃的某铁块投入质量为（m1+m2）温度为20℃的水中 ④ ③代入④得 解得 t＝36℃ 答：混合后最终的温度为36℃。 24．(1) 热传递 一定 先快后慢 (2)C (3)0.9q 【详解】（1）[1]热量从高温物体传递给低温物体的过程叫作热传递，物体向周围散热，内能减少，这种改变内能的方式叫作热传递。 [2]内能与质量和温度等有关，物体的温度降低时，内能一定减少。 [3]物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。把一杯沸水放在房间里，随着温度降低，这杯水与周围环境的温度差越小，则散热越慢。所以把一杯沸水放在放在房间里，温度自然降低的规律是先快后慢。 （2）由题目提供的信息可知，散热快慢是描述快慢的物理量； A．路程表示物体运动轨迹的长度，与快慢无关，故A不符合题意； B．密度是质量与体积之比，与快慢无关，故B不符合题意； C．功率是功与做功所用时间之比，表示做功的快慢，故C符合题意； D．效率的是有用功与总功之比，与快慢无关，故D不符合题意。 故选C。 （3）根据牛顿冷却定律知q=k(30℃-20℃) 解得散热系数为；由于散热系数与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，因此当物体温度降低到29℃时，散热系数不变，则当物体温度降低到29℃时，散热快慢为 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 $