第13章《内能》综合能力拔高训练 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

年级物理上册第13章《内能》综合能力拔高训练 一．填空题（共20小题） 1．热传递过程中传递能量的多少叫 ______，用符号 ______表示，其单位是 ______。热量是过程量，只能说 ______或 ______热量，不能说 ______或 ______热量。（后四空均选填“含有”“具有”“吸收”或“放出”） 2．比热容是初中物理当中重要的概念，比热容的单位是______，质量相同的不同物质构成的物体比热容不同，吸收相同的热量，比热容越大的物体温度变化______（选填“越大”“相同”“越小”）。 3．“稻花香里说丰年”中描述的“稻花香”体现了物理学中的______现象。水稻育苗时，采用傍晚灌水、清晨放水的做法来防止幼苗冻伤，是利用了水的______较大。小明洗菜时发现，放在盆中的茄子浮在水面，这是因为茄子比水的______小而漂浮。 4．一个金属球的质量是0.05kg,当它从98℃降低到38℃时，放出的热量为1.26×103J，金属球的比热容为______J/（kg•℃）。 5．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是21世纪最理想的能源。若氢燃料燃烧放出4.2×107J的热量，全部被质量为125kg、温度为25℃的水吸收，则水的温度升高到 ______℃。[c水=4.2×103J/（kg•℃），一个标准大气压下] 6．将一温度为20℃，质量为4.2kg的金属块加热到80℃，然后将其放入温度为10℃，质量为1.15kg的水中，热平衡后水温达到30℃，则该金属的比热容为______J/（kg•℃）。[忽略热损耗，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 7．在比较不同物质吸热能力情况的实验中，选取初温和______相同的水和沙子，用功率稳定的红外灯加热；用红外线热成像仪测量多组温度，并绘制出如图所示的温度-时间图像，则沙子对应______（选填“a”或“b”）。 8．如图所示是小李同学在标准大压强下探究某物质熔化时温度随时间变化的图像。第6min时的内能 ______（选填“大于”、等于”或“小于”）第8min时的内能；该物质在CD段的比热容是AB段比热容的 ______倍（被热物质的质量和吸、放热功率不变）。 9．烩面是河南省传统面食，以优质高筋面粉制成宽面条，搭配羊骨高汤、嫩羊肉及海带丝、粉条、豆腐丝等配菜，做成荤素兼备的特色小吃。做好的烩面有馥郁的香气扑鼻而来，这是______现象，说明分子在永不停息地做______；烩面坯下锅前被拉长而不会断开，是因为分子间存在相互作用的______（选填“引力”或“斥力”）。 10．如图所示，把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，一段时间后，比较发现墨水在______中扩散得快，请从物理学的角度简要解释这一现象：______。 11．如图所示，在气体的扩散实验中，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气，为了有力地证明气体发生扩散，玻璃板______（选填“上面”或“下面”）的瓶子内装有二氧化氮气体。过了一段时间看到装有空气的瓶子内也变红了，这一现象说明气体分子______。 12．物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。研究发现，常见的物质是由大量的 ______构成的。50mL的水与50mL的酒精混合后，总体积小于100mL，这说明分子间存在 ______。能闻到花香，说明分子 ______。 13．三只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示，甲的内能比乙 ______，原因是 ______；乙的内能比丙 ______，原因是 ______。 14．某个物体内能为b焦，每个分子的平均动能为a焦，该物体包含的分子个数为n个，则它的分子总势能为 ______焦。 15．0℃的冰熔化成0℃的水，要吸收热量，这说明质量相等的0℃的冰与0℃的水相比，冰的内能比水的内能 ______；冰熔化成水的过程中，分子平均动能 ______（填“变大”“变小”或“不变”）。 16．小颖家安装了太阳能电池板，发电功率为1.8×103W。若只用来给水加热，在标准大气压下，将1kg初温为40℃的水加热至沸腾，水吸收的热量为______J；这个过程水是通过______的方式增加了内能。[] 17．寒冷的冬季，小红和小锋冻得伸不出手，于是分别采取了如图所示的取暖方式。从物理学的角度来看，小红是通过______的方式增加了手的内能；小锋是通过______的方式增加了手的内能，这两种方式对于改变内能来说是______的。 18．用稳定的热源给一个0.5kg物体均匀加热，得到它的熔化图象如图所示，由图像可知熔化时间为 ______min。已知该物体在固态时的比热容为0.2×103J/（kg•℃），则该物质在液态时的比热容为 ______J/（kg•℃）；物体在BC段熔化过程中吸收的热量为 ______J。 19．在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和某种液体（注：c水＞c液体）进行了实验，实验中，水和该液体在相同时间内放出的热量相等。两种液体的温度随时间的变化关系如图所示。分析图像可以得出 ______（选填“甲”、“乙”）物质为水，另一种液体的比热容为 ______J/（kg•℃）。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 20．在23℃的室温下，将1kg、20℃的水与2kg、17℃的水混合在烧杯中，若认为该烧杯与外界隔热，则热平衡后的水温为______。但实际由于实验装置不够精密，在混合过程中与周围环境有4.2×103J的热量交换，则混合后的真实水温为______。 二．实验探究题（共4小题） 21．某实验小组用图1所示的装置比较水和煤油的吸热本领。 （1）除了图1中的实验器材，为了顺利完成实验，我们还需要的测量工具有停表和 ______； （2）用两个相同的电加热器来加热水和煤油，每隔一段时间记录一次温度，整个实验操作无误。由图2甲可知煤油的比热容为 ______J/（kg•℃）； （3）实验是用 ______间接反映液体吸收热量的多少；实验表明：不同的物质，质量和升高温度相同时，吸收的热量不同。我们用比热容来表示不同物质这种性质上的差别； （4）另一小组用该器材进行实验，根据实验数据绘制的图像，如图2乙所示，发现乙图像中AB段与OC段相互平行，分析产生这种现象的原因可能是ma______mb（选填“大于”、“小于”或“等于”）。 22．某物理兴趣小组为研究不同液体的吸热能力差异，选用规格完全相同的两个电加热器（其发热功率恒定且相同），分别对质量相等的食用油和水进行加热，实验装置如图甲所示。请根据实验情境回答下列问题： （1）为确保实验的公平性，除了控制电加热器规格相同、液体质量相等外，还需保证食用油和水的______相同（选填“初温”“体积”或“密度”）； （2）实验过程中，由于无法直接测量液体吸收的热量，兴趣小组通过比较______来间接判断食用油和水吸收热量的多少（选填“升高的温度”或“加热时间”）；这种将不易直接测量的物理量转化为易测量物理量的实验方法，在物理学中称为______（选填“控制变量法”“转换法”或“模型法”）； （3）小组根据实验数据绘制出温度随加热时间变化的图像（图乙）。分析图像可知：在加热时间均为10min的情况下，食用油升高的温度比水______（选填“高”或“低”），此时食用油吸收的热量______水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）； （4）已知水的比热容为，结合图乙中数据，则食用油的比热容为______J/（kg•℃）。 23．科技小组学习完比热容相关知识后，想利用自制教具探究海陆风的成因。 任务一：探究沙子和水的吸热能力 （1）利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。取相同______和初温的水和沙子，用规格相同的白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，实验时通过比较______来间接反映水和沙子吸收热量的多少； （2）依据实验数据描绘如图乙的水和沙子的温度随时间变化的图像，由图像可知在时间相同时水的升温比沙子的升温慢，若升高相同温度，______的加热时间要更长，说明______的吸热能力强，根据图像可知沙子的比热容是______J/（kg•℃）； 任务二：实验模拟海陆风的形成 （3）取下两箱子的封口盖，在两个箱子的侧面分别开一个小孔，连上一个两端开口的透明细管AB，点燃一支香放在细管中（如图丙），请利用所学知识分析判断：相同条件下，加热一段时间后，白烟将会从管的______（选填“A”或“B”）管口冒出。依据实验和理论分析，可推断夜间风是______（选填写字母）。 A．从大海吹向陆地                                B．从陆地吹向大海 24．学习比热容知识后，某学习兴趣小组用相同的实验装置（如图甲所示），验证水比煤油的吸热能力强。 （1）除图示实验器材外，还需要的测量工具是______和天平，本实验主要运用的实验方法有转换法和______； （2）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是______（选填“从上至下”或“从下至上”）。为了顺利完成此实验，需要用到相同______的水和煤油； （3）加热5min,水吸收的热量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量； （4）学习兴趣小组的同学画出了水、煤油的温度和加热时间的图像，图乙中的图像A和图像B。在A、B图像中能合理反映该实验结果是______（选填“A”或“B”），若水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），则煤油的比热容是______J/（kg•℃）。 三．计算题（共6小题） 25．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），水的密度是1×103kg/m3，冰的比热容是2.1×103J/（kg•℃），冰的密度是0.9×103kg/m3，请问： （1）1m3的水温度升高1℃要吸收多少热量？ （2）1m3的水结成冰后温度升高1℃要吸收多少热量？ 26．一热水器的容积为50L。装满水后，从20℃加热到66℃。求： （1）水的质量； （2）水吸收的热量； （3）如果这些热量被42kg的铁块吸收，铁块的温度能升高多少？[水的密度是1.0×103kg/m3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）、铁的比热容是0.46×103J/（kg•℃）] 27．【新定义】热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 （1）1卡合多少焦耳； （2）茗茗每天健步走消耗的能量约5.46×105J相当于消耗能量多少卡？ （3）若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为50kg的运动员体温下降0.1℃，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 28．一个质量为100kg的重物从5m高处落下，通过机械装置搅动1kg水，使水温度升高。如果重物下落过程中重力做功的84%转化为水的内能，水的初温为20℃，水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃），g取10N/kg。求： （1）重物下落过程中，重力对重物做了多少功？ （2）水的温度升高到多少摄氏度？ 29．如图所示是浴室中常见的混水阀。冬天时，混水阀将冷水管中5℃的冷水与热水管中60℃的热水按照一定比例混合，可以使出水温度稳定在适宜洗澡的35℃。某次洗澡过程中，混水阀冷水管出冷水25kg。求：[c水=4.2×103J/（kg•℃）] （1）25kg冷水吸收的热量。 （2）不计热量损失，热水管出热水的质量。 30．（2025秋•鲤城区校级月考）用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃，已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃）。求： （1）在这一过程中水吸收的热量。 （2）若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃，求煤油的质量。 （3）在1个标准大气压下，若初温为18℃、质量为10kg的水吸收的热量3.78×106J，求水的末温。 年级物理上册第13章《内能》综合能力拔高训练 (参考答案) 一．填空题（共20小题） 1、热量；Q；焦耳；吸收；放出；具有；含有； 2、J/（kg•℃）；越小； 3、扩散；比热容；密度； 4、0.42×103； 5、100； 6、0.46×103； 7、质量；a； 8、小于；2； 9、扩散；无规则运动；引力； 10、热水；扩散的快慢与温度有关，温度越高，分子的运动越剧烈； 11、下面；在不停地做无规则运动； 12、分子或原子；间隙；在不停地做无规则运动； 13、小；甲的温度比乙的低；小；乙的质量比丙的小； 14、b-na； 15、小；不变； 16、2.52×105；热传递； 17、热传递；做功；等效； 18、4；1.2×103；8×103； 19、甲；2.1×103； 20、18℃；18.33℃；  二．实验探究题（共4小题） 21、天平；1.575×103；加热时间；大于； 22、初温；加热时间；转换法；高；等于；2.1×103； 23、质量；加热时间；水；水；1.05×103；B；B； 24、秒表；控制变量法；从下至上；质量；等于；B；2.1×103；  三．计算题（共6小题） 25、解：（1）1m3水的质量为： m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×1m3=1000kg, 温度升高1℃要吸收的热量为： Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×1000kg×1℃= 4.2×106J； （2）水结冰后质量不变，所以m冰=m水=1000kg,所以1m3的水结成冰后温度升高1℃要吸收的热量为： Q吸′=c冰m冰Δt′=2.1×103J/（kg•℃）×1000kg×1℃= 2.1×106J。 答：（1）1m3的水温度升高1℃要吸收的热量为4.2×106J； （2）1m3的水结成冰后温度升高1℃要吸收的热量 2.1×106J。 26、解：（1）水的体积V水=50L=50dm3=0.05m3， 由ρ=可得水的质量： m水=ρ水V水=1×103kg/m3×0.05m3=50kg； （2）水吸收的热量： Q吸水=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（66℃-20℃）=9.66×106J； （3）由题意可知，铁块放出的热量： Q吸铁=Q吸水=9.66×106J， 由Q放=cmΔt得铁块升高的温度： Δt===500℃。 答：（1）水的质量为50kg； （2）水吸收的热量为9.66×106J； （3）如果这些热量被42kg的铁块吸收，铁块的温度能升高500℃。 27、解：（1）由题知，1g的水温度升高1℃所吸收的热量为1卡，m水=1g=0.001kg,1g的水温度升高1℃所吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×0.001kg×1℃=4.2J 故1卡=4.2J。 （2）茗茗消耗的能量 （3）运动员的体温下降 0.1℃放出的热量Q放=c水m人Δt′=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×0.1℃=2.1×104J，运动员汗水蒸发吸收的热量为2.1×104J。 答：（1）1卡合4.2焦耳； （2）茗茗消耗的能量为1.3×105卡； （3）运动员汗水蒸发吸收的热量为2.1×104J。 28、解：（1）重物下落过程中，重力对重物的功： W=Gh=mgh=100kg×10N/kg×5m=5000J； （2）根据题意可知水增加的内能，即水吸收的热量：Q吸=84%W=84%×5000J=4200J， 根据Q吸=cmΔt可得，水升高的温度： Δt===1℃， 则水的末温：t=Δt+t0=1℃+20℃=21℃。 答：（1）重物下落过程中，重力对重物做了5000J的功； （2）水的温度升高到21℃。 29、解：（1）25 kg冷水吸收的热量： Q吸=c水m冷Δt冷=4.2×103J/（kg•℃）×25kg×（35℃-5℃）=3.15×106J； （2）不计热量损失，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，即：Q放=Q吸=3.15×106J， 由Q放=cmΔt可得，热水管出热水的质量： m热==30kg。 答：（1）25kg冷水吸收的热量为3.15×106J； （2）不计热量损失，热水管出热水的质量为30kg。 30、解：（1）水升高的温度Δt水=68℃-18℃=50℃ 水吸收的热量； （2）煤油吸收热量等于水吸收的热量，煤油吸收的热量， 煤油的质量； （3）1标准大气压下水的沸点为100℃，理论升高的温度， 理论末温t末理=18℃+90℃=108℃，因108℃＞100℃，故水实际末温为100℃。 答：（1）在这一过程中水吸收的热量为2.1×106J； （2）煤油的质量为20kg； （3）水的末温为100℃。 学科网（北京）股份有限公司 $