第13、14章 内能和内能的利用 单元练-2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦内能与能量利用，以“概念-规律-应用”逻辑整合比热容、热值、热机等核心知识，通过辨析、计算、实验题考查物理观念与科学探究能力。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|选择/填空（1、10题）|结合生活实例辨析内能、比热容等概念|从分子运动到内能影响因素，构建物质观念与能量观念| |定量计算|计算题（18、20题）|热量公式（Q=cmΔt、Q=mq）综合应用|通过公式推导建立能量转化与守恒的科学推理链条| |实验探究|实验题（21、23题）|探究比热容、热值的控制变量法应用|以实验数据处理强化科学探究中的证据意识与模型建构|

第13、14章 内能和内能的利用 综合检测试题 2026-2027学年上学期初中物理人教版（新教材）九年级上学期 一、单选题 1．下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B．沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C．天热时在地面上洒水是为了降低室内温度 D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 2．新材料为人们带来了“神奇”的55℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料，把沸水倒入恒温水杯中，传热材料快速吸收沸水热量并贮存起来，使水温快速降到55℃左右；当水温低于55℃时，传热材料缓慢释放热量，水温保持基本不变。则（　　） A．在快速降温过程中，传热材料吸热内能减少 B．在快速降温过程中，水放热内能减少 C．在温度保持不变时间内，传热材料放热内能增加 D．在温度保持不变时间内，水吸热内能减少 3．在考古发掘中，脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护：将熔化的薄荷醇喷洒到文物上，冷却后凝固形成支撑结构，待文物移至实验室后，在室温下薄荷醇升华。下列说法错误的是（　　） A．熔化过程，薄荷醇吸热 B．凝固过程，薄荷醇周围空气分子动能减小 C．升华过程，薄荷醇吸热 D．升华后，薄荷醇分子间距变大 4．我国古代炼铁工业长期领先于世界，在西汉初年就掌握了木炭与铁矿石混合冶炼生铁的技术，如图所示的场景反映了古代炼铁的过程。下列说法正确的是（　　） A．温度高的铁水含有的热量多 B．加热铁矿石的过程中，固态的铁液化为液态的铁水 C．炼铁过程中，以热传递的方式使铁矿石的内能增大 D．铁水倒入模具凝固过程中，放出热量，温度降低 5．热机的种类繁多，构造也是各式各样．生活中，我们几乎在任何地方都可以看到它的身影．下列交通工具中，不是用热机作为动力装置的是 A．火箭       B．电动自行车       C．飞机        D．汽车 6．一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 7．如图所示，用完全相同的装置加热液体。已知燃料的质量、烧杯内的液体质量、加热方式均相同。不计热损失，将燃料点燃直至燃尽，三个烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如丁所示，则下列说法正确的是（　　） A．仅用乙、丙两图可以比较不同燃料的热值 B．甲、丙装置中的液体在0-t内吸收的热量之比为2∶1 C．a、b两种液体的比热容之比为 D．燃料1和燃料2的热值之比为 8．在标准大气压下，小美同学用同一个加热器分别加热质量均为200g的水和甲液体，用测得的数据绘制的温度随时间变化图像如图所示。甲液体从20℃加热至沸腾用时10min，水从20℃加热至沸腾消耗了8g酒精。若单位时间内水吸收的热量与甲液体吸收的热量相等[，]，则下列说法中正确的是（    ） A．沸腾时甲的末温比水的高，所以吸热能力更强 B．酒精灯的加热效率为38% C．甲液体的比热容为 D．甲液体的沸点为200℃ 9．依据表格中的数据，下列说法正确的是（    ） 物质比热容 水 煤油 砂石 A．一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 B．相同质量的水和砂石放出相等热量，砂石的末温比水低 C．水的比热容表示水的温度升高吸收的热量是 D．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，煤油温度升高得较多 10．四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是（  ） A．a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能 B．c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能 C．d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能 D．c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能 二、填空题 11．如图所示，是A、B两种燃料完全燃烧释放的热量Q与其质量m的关系图，从图中可看出A燃料的热值_____（选填：“大于”、“小于”或“等于”）B燃料的热值，在燃烧的过程中，A燃料的热值_____（选填：“变大”、“变小”或“不变”）． 12．下图是某科技馆展出的名为“叶子”的小型低碳化未来汽车，汽车顶部的巨型叶子实际上是一个高效光电转换器，车子的动力由压缩空气膨胀推动活塞做功提供。光电转换器的作用实际就是把___________能转化为___________能，能量转化过程中，能的总量___________（选填“增加”“减少”或“保持不变”）。 13．为比较A、B两保温杯的保温性能，小红在两个保温杯中分别倒入相同温度的热水，用温度计测量其初温，示数如图1所示，________℃。绘制水温随时间的变化图像如图2所示，A杯中水放出的热量为________。保温性能更好的是________（选填“A”或“B”）杯。[]      14．一台汽油机飞轮的转速为3000转/min，则在1s内，汽油机完成 ___________个冲程，对外做功的次数是 ___________。该汽油机某次工作时的热损失情况是：汽缸散热损失25%，废气带走35%，机械摩擦损耗10%，则该汽油机的效率为 ___________%。 15．“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的________大，楼房中的“暖气”用水作为介质，正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500kg的水从65℃降低到35℃，放出的热量为________J，这一过程中水的内能减少。除热传递外，________也可以改变物体的内能。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 16．题图是小红根据杜甫《绝句》所画的画。无风时闻到“花草香”，表明_____（选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”）。太阳升起时“沙暖”是通过____（选填“做功”“热传递”）的方式增大沙地内能。质量为5kg的水温度从10℃升高到30℃，吸收的热量为__________J。[] 17．如图是同一天内某森林公园的气温及园内人工湖的水温随时间变化的图线，那么________（选填“甲”或“乙”）是公园人工湖的水温变化图线。质量为10kg的水在太阳光的照射下，温度升高了2℃，则水吸收的热量为________J，这是通过________的方式改变水的内能。 三、计算题 18．绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气（）。 (1)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若这些热量的25%被初温为70℃、质量为12.5kg的水吸收，能使水的温度升高到多少？[，气压为标准大气压] 19．食物也是一种“燃料”，释放化学能的过程不断地发生在人体内，提供细胞组织所需的能量。人体摄入的能量（营养师常称之为热量）过多或过少，都有损于健康。 （1）某种油炸食品，每可提供的能量约为，假设这些能量全部被质量为、温度为的水吸收，可使这些水的温度升高到多少摄氏度？[] （2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把多少千克的物体提升？（取） 20．将质量为的铅块加热到，然后投入温度为、质量为的煤油中，测出混合后煤油的最高温度为，不计热损失。求： (1)铅块放出的热量。 (2)煤油的比热容。（结果用科学记数法表示，保留到小数点后两位） 四、实验题 21．小明利用如图甲所示装置研究某种燃料的热值。他取少量燃料置于燃烧皿中，测出总质量为，点燃后对的热水加热立即熄灭燃料，再测得燃料和燃烧皿的总质量为，并根据实验数据绘制水温随时间变化的图像，如图乙中所示。 (1)已知实验过程中燃料均匀燃烧放热，所放的热量仅60%能被水吸收，则内水吸收的热量为___________，则该燃料的热值为___________。[水的比热容为，整个过程中忽略水的质量变化] (2)若实验装置和热损失比例均不变，利用该燃料加热另一杯水绘制的水温随时间变化的图像如图乙中所示，则这杯水的质量___________（选填“大于”“等于”或“小于”）上一杯水的质量。 (3)用此方法计算的燃料的热值比实际值___________（选填“偏大”或“偏小”）。理由：___________。 22．小明在烧水和煮豆浆时发现豆浆比水先沸腾。他猜想原因可能是：A．豆浆的沸点比水低；B．豆浆的比热容比水小；于是通过图甲所示的两套相同实验装置进行探究。 (1)烧杯中装有初温和______均相等的豆浆和水； (2)小明根据实验数据绘制了豆浆和水的温度随时间变化图像a、b，如图乙所示，通过比较a、b可知，猜想______是错误的，由图像可求，______ [水的比热容是4.2×103J/（kg⋅°C）]。 (3)实验中小明还发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡，但通过分析图像，判断出82℃时豆浆并未沸腾，他判断的依据是______。 23．在“探究物质的吸热能力”的实验中，两个相同的容器内分别装入质量、初温都相同的两种液体a、b，用相同的电加热器给它们加热，用温度计测量液体的温度，实验装置如图甲所示。 (1)实验中某时刻温度计示数如图乙所示为___________℃。 (2)加热相同的时间，温度变化小的液体吸热能力___________（选填“强”或“弱”）；液体的内能增加是通过___________（选填“热传递”或“做功”）的方式改变的。 (3)根据实验数据，绘制出了如图丙所示温度随时间变化的图像。分析图像可知：如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体___________（选填“a”或“b”）作为供暖物质，效果更佳。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C B A C C D C 1．B 【详解】A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B．内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C．天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 2．B 【详解】AB．在快速降温过程中，传热材料吸热内能增加，水放热内能减少，故A不符合题意，B符合题意； CD．在温度保持不变时间内，传热材料缓慢释放热量，内能减少，水吸热内能增加，故CD不符合题意。 故选B。 3．B 【详解】A．薄荷醇熔化时由固态变成液态，属于熔化现象，熔化吸热，故A正确，不符合题意； B．薄荷醇凝固过程，凝固放热，周围空气吸热，温度升高，分子动能增大，故B错误，符合题意； C．文物移至实验室后，在室温下薄荷醇由固态直接变成气态，发生升华现象，升华吸热，故C正确，不符合题意； D．升华是物质由固态变成气态，分子间距较大，薄荷醇分子间距变大，故D正确，不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】A．热量是过程量，只有在热传递的过程中才能体现出“热量”，而且要说吸收热量或放出热量，不能说含有，故A错误； B．固态的铁熔化为液态的铁水，故B错误； C．炼铁过程中是通过热传递的方式使铁矿石内能增大的，故C正确； D．铁水倒入模具凝固过程中温度不变，放出热量，内能减小，故D错误。 故选C。 5．B 【详解】试题分析：热机原理：燃料具有化学能，在压缩冲程的末端，燃料燃烧，燃烧时化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，内能转化为机械能． 解：火箭、飞机、汽车工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的． 电动自行车工作时是通过电动机工作的，没有使用热机． 故选B． 6．A 【详解】四冲程内燃机一个工作循环，活塞往复两次、飞轮转两周，完成四个冲程，对外做功一次，当飞轮的转速是2400r/min，即40r/s时，每秒内完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 7．C 【详解】A．比较不同燃料的热值，需要控制被加热的液体种类相同，燃料种类不同。乙、丙两图中燃料种类不相同，液体种类也不同，所以不能比较不同燃料的热值，故A错误； B．因为加热装置相同，相同时间内放出的热量相同，甲、丙装置中的液体在 内加热时间相同，所以吸收的热量相同，吸收的热量之比为 1∶1，故B错误； C．根据，在质量和吸收热量相同的情况下，比热容与温度变化量成反比。甲、丙中液体质量相同，加热相同时间吸收热量相同，甲中液体升高的温度是丙中液体升高温度的 2 倍，所以a、b两种液体的比热容之比为 1∶2，故C正确； D．由图丁可知，燃料燃烧完时，燃料1燃烧了tmin，燃料2燃烧了2tmin，且甲图中液体温度变化量为，乙图中液体温度变化量为，实验中忽略热量的散失，且两杯液体的质量、比热容均相同，则由公式可得，二者放出的热量之比 燃料的质量相同，由公式可得，燃料1与燃料2的热值之比 则 故D错误。 故选C。 8．C 【详解】A．根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像可知：质量相等的甲液体和水两种液体，在升高相同的温度时，水加热时间长，水吸收的热量较多；根据比较吸热能力的方法可知，水的吸热能力强，比热容大，故A错误； B．由图可知，水从20℃加热至沸腾100℃，用时6min，水吸收的热量 燃烧8g酒精放出的热量 酒精灯的加热效率 故B错误； C．加热4min，甲液体温度升高80℃，加热6min，水温度升高80℃，因为加热的装置相同，故相同的时间内，甲液体、水吸收的热量相同，又因为甲液体、水质量相同，根据可知 解得 故C正确； D．10min甲吸收的热量与水吸收的热量相等，根据Q吸=cmΔt可知 代入数据解得t甲=220℃，则甲液体的沸点为220℃。故D错误。 故选C。 9．D 【详解】A．比热容是物质的属性与质量的多少无关，故A错误； B．相同质量的水和砂石放出相等热量，水的比热容大于砂石的比热容，根据可知，砂石降低的温度大于水降低的温度，由于不确定水和砂石的初温，因此无法判断末温，故B错误； C．水的比热容表示质量是1kg的水温度升高吸收的热量是4.2×103J，故C错误； D．质量相等的水和煤油，吸收相等热量，水的比热容大于砂石的比热容，根据可知，煤油升高的温度大于水升高的温度，故D正确。 故选D。 10．C 【详解】物体的内能与物体质量以及物体的温度等因素有关。 A．a烧杯中水的质量等于b烧杯中水的质量，但温度小于b烧杯中水的温度，所以a烧杯中水的内能小于b烧杯中水的内能，故A错误； B．c烧杯中水的质量等于d烧杯中水的质量，但温度小于d烧杯中水的温度，所以c烧杯中水的内能小于d烧杯中水的内能，故B错误； C．d烧杯中水的质量、温度均大于a烧杯中水，所以d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能，故C正确； D．c烧杯中水的质量大于b烧杯中水的质量，但温度小于b烧杯中水的温度，所以c烧杯中水的内能不一定大于b烧杯中水的内能，故D错误。 故选C。 11． 小于 不变 【详解】（1）取相同质量m0，由图可知，QA＜QB，根据q=可知，qA＜qB； （2）热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与其是否燃烧和燃烧是否充分无关，所以在燃烧的过程中，A燃料的热值将不变． 12． 光 电 保持不变 【详解】[1][2]光电转换器的作用实际就是把光能转化为电能，供用电器使用。 [3]能量转化过程中，遵循能量守恒定律，能的总量保持不变。 13． 80 A 【详解】[1]如图1所示，图中温度计的分度值是1℃，温度计的显示刻度是下面为70、上面为80，表明液柱的高度在0℃的上面，所以，读数是80℃，即 [2]如图2所示，水的末温是30℃，则A杯中水放出的热量为 [3]根据可知，质量相同的水在A、B两保温杯中，温度变化相同时，即都达到30℃，A保温杯需要更长的时间，所以保温性能更好的是A杯。 14． 100 25次 30 【详解】[1][2]已知飞轮转速为3000r/min=50r/s，因为一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所以该汽油机1s转50r，能完成25个工作循环，100个冲程，对外做功25次。 [3]该汽油机的效率 η=100%-25%-35%-10%=30% 15． 比热容 6.3×107J 做功 【详解】[1]沙漠地区昼夜温差大，而沿海地区则昼夜温差小，这是因为水比砂石的比热容大，相同质量的水和砂石，白天吸收相同的热量后，水的温度升高的少；夜晚放出相同的热量后，水的温度降低的少。 [2]放出的热量 Q放=c水m(t0-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(65℃-35℃)=6.3×107J [3]改变内能的方式有两种：做功和热传递。 16． 分子做无规则运动 热传递 4.2×105 【详解】[1]无风时闻到“花草香”，是因为花草的香气分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，进入人的鼻腔，从而使人闻到花香，这表明分子做无规则运动。 [2]太阳升起时，太阳辐射的热量传递给沙地，使沙地的内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式增大沙地的内能。 [3]水吸收的热量。 17． 乙 8.4×104 热传递 【详解】[1]陆地与水吸收相同的热量，由于水的比热容较大，温度变化较小，因此乙是公园人工湖的水温变化图线。 [2]水吸收的热量为 Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×2℃=8.4×104J [3]水通过吸收热量增加内能，是通过热传递改变内能的。 18．(1) (2)100℃ 【详解】（1）对于气体燃料来说，完全燃烧燃料放出的热量，故天然气完全燃烧放出的热量 （2）水吸收的热量 由，得温度变化 水的初温，理论末温 但标准大气压下，水的沸点为100℃，水沸腾时温度保持不变，故实际上水的温度升高到100℃。 19．（1）；（2） 【详解】解：（1）由公式 可得，水的温度可以升高到 （2）如果这些能量全部用于克服重力做功，即做功为，由公式 可得，提升物体的质量为 答：（1）可使这些水的温度升高到85摄氏度； （2）如果上述这些能量全部用于克服重力做功，则能把千克的物体提升。 20．(1) (2) 【详解】（1）已知铅块的比热容，铅块的质量，铅块降低的温度 则铅块放出的热量 （2）由题意可知，不计热量损失情况下，煤油吸收的热量等于铅块放出的热量，煤油吸收的热量 已知煤油质量，煤油升高的温度 由吸放热公式可得煤油的比热容 21．(1) 5040 (2)等于 (3) 偏小 燃料不能完全燃烧且有热损失 【详解】（1）[1][2]加热时间反映吸收的热量，4min内水吸收的热量等于2min内水吸热的2倍，则内水吸收的热量为 燃料的质量 已知此过程中燃料均匀燃烧放热，所放热量仅60%能被水吸收，则燃料燃烧放出的热量 则该燃料的热值为 （2）由图像可知，相同时间内，两杯水吸收的热量相同，且温度变化相同，2min内水升高的温度都为6℃，根据可知两杯水的质量相等。 （3）[1][2]在加热的过程中，由于燃料不能完全燃烧且有热损失，测量放出的热量偏少，由可知，热值的测量值偏小。 22．(1)质量 (2) A 3.15×103 (3)豆浆的温度未达到沸点保持不变 【详解】（1）质量的多少影响加热至沸腾的时间，由控制变量法可知，实验中需要控制质量相同，所以通过图甲中两套相同的实验装置进行探究时，烧杯中要装有质量相等的水和豆浆。 （2）[1]根据图乙可知，水和豆浆的沸点都为99℃，所以豆浆的沸点比水低的猜想是错误的，故猜想A是错误的。 [2]实验中通过两套相同的实验装置进行探究，则相同时间水和豆浆吸收热量相等，由乙图可知，加热4min，图像a升温快，图像b升温慢，所以图像b是水的温度变化图像，水由30℃升高到60℃，豆浆由30℃升高到70℃，则 即 代入数据可得 （3）液体沸腾时，继续吸热，温度到达沸点保持不变，实验中她发现豆浆在82℃时就产生了大量气泡，通过图象判断，82℃时豆浆继续吸热，温度继续升高，所以判断出82℃时豆浆并未沸腾，故判断的依据是豆浆的温度未达到沸点保持不变。 23．(1)29 (2) 强 热传递 (3)a 【详解】（1）由图乙可知，温度计的分度值为1℃，实验中某时刻温度计示数如图乙所示为29℃。 （2）[1]用相同的电加热器加热相同的时间，表示吸收相同热量，液体质量相同，由可知，温度变化小的液体比热容大，吸热能力强。 [2]对液体加热，液体吸收热量，液体的内能增加是通过热传递的方式改变的。 （3）由图像可知，质量相同的a、b两种液体，吸收相同热量，即加热相同时间，a升高的温度低，由可知，a的比热容大，a的吸热能力强，因此如果要自制暖手袋，应选吸热能力强的液体a作为供暖物质，效果更佳。 学科网（北京）股份有限公司 $