期末专项复习练习(一)内能及其利用——2026-2027学年人教版九年级全一册物理
2026-08-07
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摘要:
**基本信息**
聚焦内能及其利用,以生活实例为载体,通过概念辨析、实验探究和综合计算构建知识网络,强化物理观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|15题(选择1-10、填空11-15)|结合热质说、虎尿气味等实例,辨析分子动理论、内能改变方式|从分子动理论基础到内能转移/转化,构建“微观-宏观”认知链条|
|实验探究|3题(16-18)|跨学科实践(汽轮机模型)、控制变量法(比较比热容)|遵循“提出问题-设计方案-分析现象-得出结论”探究逻辑|
|综合应用|2题(19-20)|煤气灶效率、汽车能耗计算,涉及热量公式与效率公式|从定量计算到能量转化效率分析,体现“理论-应用”衔接|
内容正文:
专项复习(一)内能及其利用——2026-2027学年人教版九年级物理
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(本大题共10个小题,共30分。1~7小题为单选题,每小题的四个选项中,只有一个选项符合题意,每小题3分;8~10小题为多选题,每小题的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题意,每小题3分,全选对的得3分,选对但不全的得2分,有错选或不选的不得分)
1.热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质,物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化,它只能在物体间转移,不会产生或消失。下列事例中,不能佐证该理论的是( )
A.热水暖手 B.冰袋冷敷 C.扬汤止沸 D.钻木取火
2.东北原始森林监控系统发现,一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎,待老虎走后,狐狸在虎尿里打滚。虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌,原理是( )
A.分子间有空隙
B.分子间存在吸引力
C.分子间存在排斥力
D.分子不停地做无规则运动
3.如图是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气 C.钻木取火 D.给水加热
5.学习《电流和电路》时,实践任务是:让LED灯亮起来。科技小组用手摇发电机让LED灯发光,其他小组的方法如图所示。从能量转化的角度分析,电能的来源与科技小组相同的是( )
A.太阳能发电 B.温差发电 C.风车发电 D.水果发电
6.某学校物理兴趣小组用控制变量的方法比较a、b两种液体的比热容ca和cb。他们在实验室让质量相同的a、b两种液体吸收相同的热量后,液体a的温度从20℃升高到50℃,液体b的温度从10℃升高到70℃,a、b两种液体均未沸腾。由此可知( )
A.ca>cb B.ca<cb C.ca=cb D.ca=3cb
7.有甲、乙两种不同的燃料,甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高1℃,吸收的热量如图a所示;甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示,则下列说法正确的是( )
A.甲燃料的比热容等于乙的比热容
B.甲燃料的热值大于乙的热值
C.甲、乙物体温度都降低1℃,甲、乙放出的热量一样多
D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧,甲放出的热量比乙的多
8.(多选)关于如图所示的热学实验,叙述错误的是( )
A.甲图中,压紧的两铅块,下面悬挂钩码而不分开,这是由于大气压强的作用
B.乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,软木塞的内能转化为它的机械能
C.丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这说明上面瓶中的空气密度较大
D.丁图中,金属管装有少量乙醚,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,在塞子冲出去时,乙醚蒸汽的内能减小
9.(多选)如图甲所示,两个烧杯中分别装有A、B两种液体,液体质量相等。用两个规格相同的加热器连入电路加热,该过程中忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到温度与加热时间的图象,如图乙所示。当加热2min时,下列说法正确的是( )
A.A的温度变化大,比热容大
B.B的温度变化小,比热容大
C.A、B吸收的热量一样多,B的比热容大
D.A、B吸收的热量一样多,A的比热容大
10.(多选)抽水蓄能电站是为了解决电网高峰、低谷之间供需矛盾而产生的,是间接储存电能的一种方式。在下半夜用电低谷时,它利用过剩的电力驱动水泵,将水从下水库抽到上水库储存起来,次日白天和前半夜用电高峰时,再将水放出发电,并流入下水库,其工作原理如图所示。有关抽水蓄能电站的判断正确的是( )
A.从构造上看,抽水蓄能电站是连通器
B.抽水蓄能时,水的重力势能转化为电能
C.发电机之所以能工作是水的重力做了功,将机械能转化为电能
D.蓄能电站某天发电量6.0×106kW•h,这些能量至少需要燃烧热值为3.0×107J/kg的煤炭7.2×105kg
二、填空题(本题共5小题,每空2分,共20分)
11.艾灸是中华医学的瑰宝。用艾柱熏烤患者的穴位时,闻到浓浓的艾草药香,这是_____________现象,艾灸的部位有温热感,是通过_____________的方式使其内能增加的。
12.阅海公园,是目前银川市面积最大、地貌保持最完整的一块生态湿地,对城市居民的生活有很重要的意义,其中它可以有效地调节气温,这是因为水的_____________比沙石干泥土的大,所以在相同的日照下,湿地湖泊较多的地区其温度变化量较_____________(选填“大”或“小”)。
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0.15kg相同温度的热水,用温度计测量其初温t0,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_____________J。保温性能更好的是_____________(选填“A”或“B”)杯。[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
14.绿色发展是高质量发展的底色,为了更好践行绿色发展和“双碳目标”,我国大力发展节能项目,请参照示例,另外列举一个项目,并写出对应的原理。
【示例】项目:光伏发电。
原理:太阳能转化为电能。
项目:_________________________。
原理:_____________________________________________________________。
15.我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109J。热量为2×108J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。若给居民供热5.4×1015J,相当于完全燃烧_____________kg(标准煤的热值取3.0×107J/kg)标准煤产生的热量;单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为_____________J。
三、实验探究题(本大题共3个小题;第16小题8分,第17小题10分,第18小题12分,共30分)
16.跨学科实践:制作简易汽轮机模型
热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
实验时向易拉罐内部注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→_____________→_____________。
(2)某团队的同学们在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能是_____________。(答出一条即可)
(3)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施:_____________。
17.如图,用打气筒往充气管打气,当充气管内气体的气压升到4个标准大气压时,关闭充气阀,停止打气。往透明发射管口紧塞一个纸团,用力按压发射管的排气阀,伴随一声剧烈的鸣响,纸团被打了出去,发射管内及管口出现大量的“白气”。
(1)往充气管打气时,管内气体的内能如何变化?_____________。
(2)剧烈鸣响是如何产生的?_____________。
(3)发射管内及管口出现的“白气”是如何产生的?_____________。
(4)(4分)小凯发现用打气筒往充气管打气时,筒壁温度明显升高,导致这个现象的主要原因,他提出如下两种猜测:①打气筒内的活塞压缩筒内气体使筒壁变热。②打气筒内的活塞与筒壁来回摩擦使筒壁变热。请你设计一个简单的实验操作来验证哪个猜测是正确的?__________________________。
18.如图甲,某同学在两只相同的烧杯里分别装入质量相同的水和食用油,比较它们吸热的情况。
(1)实验中选择两个规格相同的电加热器,“规格相同”的含义,除了指外形相同,更重要的是_____________相同;
(2)实验数据如表中所示,要使水和食用油升高相同的温度,需要给水加热更_____________的时间,此时水吸收的热量比食用油吸收的热量_____________;
加热时间/min
0
6
12
水的温度/℃
20
45
70
食用油的温度/℃
20
70
120
(3)实验表明,_____________的吸热能力更强。图乙中正确反映水和食用油的温度随加热时间变化的是_____________(填“A”或“B”);
(4)图丙中C和D是某沿海城市和某内陆城市年气温变化曲线。根据老师提供的资料(水的吸热能力比砂石强),该同学判断曲线_____________是内陆城市的年气温变化曲线。
四、应用题(本大题共2个小题:第19小题8分,第20小题12分,共20分。解答时,要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等,只写最后结果不得分)
19.用煤气灶既方便又环保,一般的煤气灶正常工作时,15min可使质量为4kg,温度为50℃的水在一标准大气压下烧开。已知煤气的热值q=4.0×107J/m3,水的比热容为c=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)若煤气灶放出的热量70%被水吸收,煤气灶实际放出的热量为多少?
(3)要放出这些热量,需燃烧多少m3煤气?
20.如图所示,是百度开发的一款无人驾驶汽车,汽车自动驾驶时用激光测距器来了解周围的交通状况,用北斗卫星导航系统进行定位和导航,该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时,消耗汽油2kg,该汽油机的效率为30%,在这段行驶过程中受到的平均阻力为103N[已知:汽油的热值为4.5×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg•℃)]。求:
(1)若其行驶的速度为20m/s,则该汽车发动机此时的功率为多少?
(2)消耗2kg汽油,有多少能量被发动机转化为有用功?
(3)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,若这些废气带走的能量全部被质量为200kg的水吸收,水升高的温度是多少?(水未沸腾)
【答案与解析】
1.D 2.D 3.C 4.D 5.C
6.A 【解析】a的温度变化量为Δta=50℃﹣20℃=30℃,b的温度变化量为Δtb=70℃﹣10℃=60℃,ab两种液体的质量相同,吸收相同的热量,根据Q=cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比,Δtb>Δta,所以ab液体的比热容ca>cb,故A正确,BC错误;
D、ab两种液体的质量相同,吸收相同的热量,根据Q=cmΔt可知比热容c与温度变化量Δt成反比,所以,所以ca=2cb,故D错误。
7.C 【解析】由图a知,甲、乙升高相同的温度,吸收相同的热量,m甲=2m乙,由c可知,c甲c乙,即:甲的比热容小于乙的比热容,故A错误;m甲=2m乙,完全燃烧后甲、乙产生的热量Q甲:Q乙=4×107J:3×107J=4:3,由q可知,q甲:q乙2:3,即:甲的热值小于乙的热值,故B错误;c甲c乙,m甲=2m乙,都降低1℃,由Q放=cmΔt可知,放出的热量相等,故C正确;甲的热值小于乙的热值,由Q放=mq可知,相同质量的甲、乙燃料完全燃烧放出的热量,Q甲<Q乙,故D错误。
8.ABC 【解析】甲图中,压紧的两铅块下面悬挂钩码而不分开,这是因为分子间存在引力,并非大气压强的作用,故A错误;乙图中,试管内的水沸腾后,水蒸气的内能增大,当内能足够大时将软木塞推出。这个过程是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,故B错误;丙图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,这是扩散现象。扩散现象表明分子在不停地做无规则运动,而不是因为上面瓶中空气密度较大,故C错误;丁图中,迅速拉动缠在金属管外的皮绳,皮绳与金属管摩擦做功,使金属管和乙醚的温度升高,内能增大。当塞子冲出去时,乙醚蒸汽对外做功,其内能减小,故D正确。
9.BC 【解析】用相同规格的本题考查了比热容及其计算公式的理解,属于基础题,难度不大。加热器加热时,加热时间相同,吸收的热量相同,由图可知当A、B均加热2min时(吸收的热量相同),A的温度变化的多,由Q=cmΔt可知,A的比热容较小,B的比热容较大,故BC正确,AD错误。
10.CD 【解析】连通器的构造是上端开口,底部相连,从构造上看,抽水蓄能电站底部没有连通,所以不是连通器,故A错误;抽水蓄能时,水从下水库被抽到上水库,将电能转化为水的重力势能,故B错误;发电机工作时,水的重力势能转化为动能,水的动能转化为电能,即将机械能转化为电能,故C正确;煤炭放出的热量为:Q放=W=6×106kW•h=6×106×3.6×106J=2.16×1013J,由Q放=mq得,煤炭的质量为:m7.2×105kg,故D正确。
11.扩散 热传递
12.比热容 小
13.3.15×104 A。
14.核能发电 核能转化为电能
15.1.8×108 5×109
【解析】(1)根据Q放=qm得,燃烧煤的质量:m1.8×108kg;
(4)由题知,单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109J、热量为2×108J,设单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E,则单个机组仅供电时,其能量使用效率为:η1,单个机组在供电的同时进行供热,其能量使用效率为:η2,因为对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%,所以,η2﹣η1=3.2%,即:3.2%,则单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量:E5×109J。
16.(1)内能;机械能(2)注入的水过少,产生的蒸汽量不足;(3)增加易拉罐的保温性能。
17.(1)变大 (2)高压气体喷出时,会产生剧烈的振动 (3)管内气体对外做功,气体的内能会变小,温度降低,水蒸气遇冷液化成小水滴,形成了白气 (4)将接在充气管的软管拔下,然后对打气筒快速打气,若筒壁变热,说明是由于打气筒内的活塞与筒壁来回摩擦使筒壁变热 若筒壁温度没有发生明显变化,则说明打气筒内的活塞压缩筒内气体使筒壁变热
18.(1)功率 (2)长 多 (3)水 B (4)C
19.解:
(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×4kg×(100℃﹣50℃)=8.4×105J;
(2)由题知,Q吸=Q放×70%,
煤气完全燃烧放出热量:
Q放1.2×106J,
(3)由Q放=Vq得需要煤气的体积:
V0.03m3。
20.解:根据二力平衡的条件,牵引力:F=f=103N;
则该车满载时以20m/s的速度匀速行驶时功率是:PFv=103N×20m/s=2×104W;
(2)2kg汽油完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=2kg×4.5×107J/kg=9×107J,
汽油机的效率为30%,转化成的有用功:W=ηQ放=30%×9×107J=2.7×107J;
(3)汽油完全燃烧放出的热量:Q放=9×107J,
由题知,发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%,且这些能量全部被水吸收,
则水吸收的热量:Q吸=Q废气=42%×Q放=42%×9×107J=3.78×107J,
由Q吸=cmΔt得,水升高的温度:Δt45℃。
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