第13章内能计算专练-2026-2027学年物理九年级全一册人教版(2024)
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
聚焦内能计算核心方法,通过10道分层题构建"概念-公式-应用"逻辑链,强化能量观念与科学推理
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础计算|题2、5|直接应用Q=cmΔt,关注单位换算|比热容概念→热量公式→单一物体吸放热计算|
|热平衡问题|题1、6、7|Q吸=Q放列方程,确定末温关系|能量守恒→热传递规律→混合温度计算模型|
|图像分析|题3、8|结合温度-时间图像,用时间比求热量|熔化/升温过程→图像信息提取→热量分配推理|
|综合应用|题4、9、10|整合密度/沸点等条件,修正计算结果|公式变式→实际条件限制→复杂问题建模|
内容正文:
第13章内能计算专练-2026-2027学年物理九年级全一册人教版(2024)
1.工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为1kg,温度为20℃,放入836℃的炉火中煅烧足够长时间,迅速取出放入5kg、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度[不计过程中的热量损失,,]求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
2.标准大气压下,若不计热量损失,质量为300g,温度为25℃的水吸收了的热量后,水温升高了多少?[水的比热容为]
3.小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为。冰的比热容为。求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)在CE段,水吸收了的热量,水温升高了多少℃?
(3)冰在熔化过程中吸收的热量。
4.某北方城市冬季供暖要求室内温度达到24℃,暖气片一次进回水温差为25℃。为满足采暖要求,某家庭暖气片中装满100 kg热水。
(1)该家庭暖气片中这些热水一次进回水放出多少热量?(水的比热容是)
(2)若暖气中换用另一种液体,该液体密度为,则该家庭暖气片中可以装满多少千克这种液体?
(3)要达到供暖要求,该液体一次循环的进水初温应该是多少摄氏度?用这种液体供暖是否可行,请用计算结果说明原因。(回水时液体温度与室温达标温度一致,该液体比热为,该液体在暖气片内沸点为78℃)
5.如图所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入400g初温为25℃的水,用卡式炉加热至100℃,水的比热容为。求:水吸收的热量。
6.温度不同的两个物体相互接触后会发生热传递现象。若不计热量的损失,则当两个物体达到热平衡状态时,它们的温度是相同的,且高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即。若把质量为2kg、温度为的热水与质量为4kg、温度为的冷水混合(不计热损失),则热平衡时混合水的温度为多少摄氏度?
7.妈妈每天在家煮稀饭,但刚煮好的稀饭温度高,不能立刻食用,于是妈妈把装有稀饭的碗放在冷水中进行冷却(如图甲)。已知稀饭的质量为,水的质量为,稀饭和水的温度随时间变化的关系曲线如图乙所示。忽略热量的损失以及盛稀饭和水的容器吸放热的影响,。
(1)水、稀饭达到的相同温度为________℃。
(2)达到相同温度时,求水吸收的热量是多少焦耳?
(3)求稀饭的比热容是多少?
8.实测得1kg某物质熔化时温度随时间变化的图像(如图所示)。已知该物质在液态下的比热容,设物质从热源吸热的功率恒定不变。根据图像解答下列问题:
(1)该物质在第4min时的内能____________(选填“大于”“小于”或“等于”)第8min时的内能。
(2)求该物质在第10~14min吸收的热量。
(3)求该物质在固态下的比热容。
9.一个质量为2kg的钢刀,加热到570℃,然后在空气中自然冷却,室温为20℃。已知钢的比热容为,水的比热容为,室内气压为标准大气压。
(1)这把钢刀在冷却过程中放出多少热量?
(2)若把这些热量给30℃、2kg的水加热,水温能够升高到多少摄氏度?
10.一壶体积为2L、温度为20℃的水,加热到70℃。已知,,,求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温是多少(标准大气压下)。
试卷第1页(共3页)
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《第13章内能计算专练-2026-2027学年物理九年级全一册人教版(2024)》参考答案
1.(1)
(2)36∘C
【详解】(1)刀具在炉火中煅烧足够长时间后,温度会和炉火温度相同,即末温为836℃。因此刀具温度变化量
刀具在火炉中吸收的热量
(2)不计热量损失时,高温刀具放出的热量全部被水吸收,满足热平衡关系
设最终共同温度为t,则水吸热
刀具放热
代入已知数值
解得淬火后水的温度
2.75℃
【详解】水的质量
根据物体吸热公式,可得理论水的温度变化量
标准大气压下水的沸点是100℃,水的初温为25℃,如果升温80℃末温会达到
超过了标准大气压下的水的沸点。水沸腾时吸热但温度保持不变,最高只能升到100℃,因此实际的温度升高量为
3.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由图像可知,AB段是固态冰,BC段是冰水混合物,CD段是液态水。CD段水升高的温度为
CD段水吸收的热量为
(2)根据公式可知,在CE段水温升高了
(3)由图可知,冰熔化BC段持续了
和CD段的持续时间相同,电加热器相同的时间放出的热量相同,因此BC段冰熔化吸收的热量和CD段水吸收的热量相同,所以冰在熔化过程中吸收的热量为
4.(1)
(2)80 kg
(3)86.5℃;不可行,初温超过了液体的沸点,在暖气片内该物质不能以液态形式存在
【详解】(1)该家庭暖气片中这些热水一次进回水放出的热量为
(2)暖气片的容积
由题意,液体体积
则液体的质量为
(3)由(1)知为满足采暖要求,暖气片需要放出热量
由题意,回水时液体温度与室温达标温度一致,说明液体的末温度为,由热量公式,用这种液体供暖一次进回液体的温度差为
故液体的初温度为
即液体的初温超过了液体的沸点,故不可行。
5.
【详解】水吸收的热量
6.40℃
【详解】设冷水温度从升高到,吸收的热量为;热水温度从降低到,放出的热量为,不计损失,,即
解得
7.(1)40
(2)
(3)
【详解】(1)水和稀饭最终达到热平衡时温度相同,由图乙可知水、稀饭达到的相同温度为40℃。
(2)达到相同温度时,水吸收的热量为
(3)稀饭放热降温,达到相同温度时,因忽略热量损失,故稀饭放出的热量等于水吸收的热量。
稀饭质量
降低的温度为
由得,稀饭的比热容
8.(1)
小于
(2)
(3)
【详解】(1)物质熔化过程中持续吸热,内能增加。第4min、第8min均处于熔化阶段,故第4min内能小于第8min。
(2)第10~14min物质处于液态,由图像可知温度升高
该物质在第10~14min吸收的热量
(3)因物质吸热功率恒定,相同时间内吸收的热量相等。由10~14min吸热,得每分钟吸收的热量
由图像可知,0~2min物质为固态,升温时间,温度升高。固态阶段吸收的热量
由得固态比热容
9.(1)
(2)90.2℃
【详解】(1)钢刀的温度变化量是
钢刀放出的热量为
(2)水吸收的热量
由可得,
理论末温
该温度低于标准大气压下水的沸点100℃,水不会沸腾汽化,因此水温最终可以升高到90.2℃。
10.(1)2kg
(2)
(3)100℃
【详解】(1)已知
则水的质量
(2)由题意知温度变化
则水吸收的热量为
(3)根据题意,第二次吸收热量后的温度变化
在1标准大气压下水的沸点为100℃,而
水沸腾时持续吸热,温度保持不变,所以水的末温为100℃。
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