12.1 内能-【通成学典】2026-2027学年九年级上册物理拔尖特训(沪粤版·新教材)

第十二章1 内能与热机 12.1内能 一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.[2025长沙浏阳期中]关于物体内能的几种说法中，下列说法正确的是 () A.水具有内能，冰块没有内能 B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大 C.一杯水的温度越高，它具有的内能越大 D.一杯水放在高处比放在低处具有的内能大 2.新超势教材P26练习T5改编如图所示，()(b)(c)三个杯中的水内能最大的是 () A.(a)杯中的水 B.(b)杯中的水 C.(c)杯中的水 D.无法判断 60℃ 30℃ 60℃ 强 强 100g 200g 200g (a) (b) (c) (第2题图) (第3题图)》 3.如图所示，将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过 一会儿塞子会跳起来，则 () A.拉动绳子的过程中，绳子对金属管内的酒精做了功 B.拉动绳子的过程中，绳子通过做功改变了金属管的内能，使其温度上升 C.塞子跳起的过程中，管内气体温度进一步上升，内能增加 D.塞子跳起的过程中，管内气体对塞子做功，使塞子动能减小 4.*[2025佛山南海校级段考]冬天常采用“呵气、搓手”的办法使手暖和起来，“呵气”是利用 的方法增加手的内能，使手的温度升高；“搓手”是利用 的方法增加手的内能， 使手的温度升高，以上两种方法对增加手的内能来说，效果是 (选填“相同”或“不同”)的。 扫二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 5.甲物体的分子动能总和为E甲1，分子势能总和为E年2；乙物体的分子动能总和为E乙1，分子势能总 和为E乙2。各能量大小如图，则甲、乙两物体相比 () ↑能量/小 A.两物体分子数相同 B.两物体所处物态相同 C.甲物体的内能较大 E甲 E甲2 E D.乙物体的温度较高 (第5题图) 6.关于质量相同的0℃冰、0℃水和0℃水蒸气，下列说法正确的是 ( A.冰的内能最大，水蒸气的内能最小 B.水蒸气的内能最大，冰的内能最小 C.它们的内能一样大 D.水的内能最大 7.如图所示为用注射器对密闭容器内空气做功的示意图，注射器初始状态如图甲所示，小芳在第一 次实验中缓慢下压活塞，注射器状态如图乙所示；小芳在第二次实验中迅速下压活塞，注射器状 16 第十二章内能与热机 态如图丙所示。已知两次实验中，活塞均对注射器简内空气做功，简内气体均未有液化现象，则 以下判断中正确的是 () A.从图甲到图乙的过程中，简内空气分子动能一定增大 B.从图甲到图乙的过程中，一定只有通过做功的方式改变简内气体的内能 C.从图甲到图丙的过程中，简内气体一定从外界吸收热量 D.从图甲到图丙的过程中，简内气体分子热运动一定加剧 喷气 T 活塞 探头、 27℃ 27℃ 29C 温度计 十温度计 温度 12.50 20.5℃ 3.5℃ 丙 丙 (第7题图) (第8题图) 8.素养科学探究与实践为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数 字式温度计、小风扇等进行实验，如图所示。 (1)该实验通过 的变化来反映气体内能的变化，这里所运用的物理研究方法是 (2)图乙中，用手按压活塞快速打气的目的是 (3)图丙中，打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小风扇转动，此时 气体的内能转化为风扇的 (4)比较甲和乙两图可知，外界对气体做功，气体内能 ;比较乙、丙两图可知，气体对外界 做功，气体内能 。(选填“增大”“减小”或“不变”) 道三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维。 9.[2025贵阳清镇期中]如图甲所示是在配有活塞的厚壁玻璃简中 4内能 放一小团硝化棉，迅速下压活塞并开始计时，1时刻筒内温度达到 硝化棉的着火点，硝化棉燃烧，随后活塞向上回弹，2时刻回到顶 部。请在图乙中画出从开始压缩至活塞返回到顶部这个过程中， 06时间 甲 玻璃简内空气内能随时间变化的大致图像。 (第9题图) 10.[2024呼和浩特](1)一个圆形铁片由“冷若冰霜”变成“炙手可热”。甲同学认为一定是通过加热 方式实现的，乙同学认为不一定是通过加热方式实现的，还有其他的实现方式。你认为谁的说 法正确？请简要说明理由。 (2)丙同学认为热量只能由高温物体向低温物体传递，但是，丁同学却认为只要条件合适，热量 也可能由低温物体向高温物体传递。你认为谁的说法正确？请举例说明。 “答案与解析”见P9 17动过程中所受的摩擦力为0，木块处于平衡状态，将保持匀 速直线运动状态。(5)在该实验中，若木块质量较大，核心 现象是木块被撞击后滑行的距离会显著变短。这是因为 木块质量越大，它与水平面间的摩擦力也越大，撞击它的 物体需要消耗更多动能才能推动它，最终导致木块移动距 离缩短，实验中通过“距离”判断动能大小的效果会不明显。 14.(1)匀速缓慢(2)丙(3)偏低 〔解析)(1)在实验中，测量绳端拉力F时，应在竖直方向 上匀速缓慢拉动使物体匀速上升，物体处于平衡状态，此 时弹簧测力计示数等于拉力大小。(2)由第3次实验数据 可知，绳端移动距离是钩码提升高度的5倍，则动滑轮上共 有5股绳，所以使用图丙滑轮组进行实验。(3)由图丁可 知，拉力F沿斜向上方向拉动时，拉力的力臂变短，测与图 丙相比需要更大的拉力才能拉动，所以总功变大，由于有 用功不变根据y一×100可知，机技效率将偏低。 15.解：(1)工人带工具进入吊篮，电动机对绳子的拉力为 第十二章 12.1内能 1.C任何物体都具有内能，A错误。内能不仅与状态有 关，还与质量有关，B错误。同一物体，温度越高，内能越 大，C正确。放在高处的物体的机械能大，而不是内能大 内能是不变的，D错误 2.C在状态不变的情况下，物体的质量越大、温度越高， 其内能就越大。比较(a)杯和(c)杯：两杯水的温度相同，均 为60℃，但(c)杯水的质量大于(a)杯水的质量，因此(c)杯 水的内能大于(a)杯水的内能；比较(b)杯和(c)杯：两杯水 的质量相同，但(c)杯水的温度高于(b)杯水的温度，因此 (c)杯水的内能大于(b)杯水的内能。因此(c)杯水的内能 最大。故C符合题意，A、B,D不符合题意。 3.B拉动绳子过程，绳子对金属管做功，金属管温度升 高，内能增加，故B正确，A错误；塞子跳起时，管内气体对 塞子做功，管内气体一部分内能转化为塞子的动能，塞子 的动能增大，其内能减小，温度降低，故C、D错误。 4.热传递做功相同 方法归纳 改变物体内能的方式：做功和热传递 做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是 能量的转化：热传递是内能从一个物体转移到另一个物 体，或者是从一个物体的高温部分转移到低温部分，必 须有温度差，热传递实质是能量的转移。 季时，吊篮对水平地面的压力大小等于吊篮和两动滑轮总 重与工人和工具的总重力大小之和，即F玉=G总= G动+篮+G=500N+2000N=2500N,吊篮对水平地面的 F玉一 2500N 压强p=5-500×101m =5000Pa(2)由图乙可 知，=1，不计绳重和率擦，绳于自由端的拉力F-(G+ Gg)=子×200N+500N=625N,电动机做的总功 W急=Fs=Fh=625N×4×4m=10000J,则本次吊升过 程中电动机的输出功率P=Y=10000J-5O0W 20s (3)电动机做的有用功W有用=Gh=2000N×4m= W有玉X 8000J,则本次吊升过程中平台的机械效率刃=W。 80001×100%=80% 100%=10000J 内能与热机 5.C根据物体内能的定义，由图可知甲物体的内能大于 乙物体的内能，但因甲和乙是两个不同的物体，它们的质 量、状态和温度无法比较，故选项A、B、D错误，选项C 正确。 6.B质量相等、温度相等的冰、水和水蒸气，分子动能相 等，冰的分子势能最小，水蒸气的分子势能大，所以水蒸气 的内能大一些。 7.D从图甲到图乙的过程中，温度不变，分子动能不变， 故A错误：从图甲到图乙的过程中，活塞对注射器简内空 气做功，若没有发生热传递，则简内气体的内能应增大、温 度应升高，但由图可知温度计示数不变，这说明在做功的 同时发生了热传递，故B错误；从图甲到图丙的过程中，由 于外界环境温度未知，因此无法判断简内气体是否从外界 吸收热量，故C错误；从图甲到图丙的过程中，简内气体温 度升高，分子热运动一定加剧，故D正确。 8.(1)温度计示数转换法(2)对气体做功(3)机械 能(4)增大减小 〔解析)()实验中有数字式温度计，可以测量气体的温 度，该实验通过温度计示数的变化来反映气体内能的变 化，这是转换法。(2)用手按压活塞快速打气，此时活塞对 气体做功，能使气体的内能变大。(3)打开喷嘴处的阀门， 迅速放出一部分气体时，里面的气体对外做功，喷雾器前 的小风扇转动，气体的内能转化为风扇的机械能。(4)比 较甲和乙两图，手压活塞，对喷雾器内气体做功，观察到气 体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体 的内能增大；比较乙和丙两图，气体被放出，使得小风扇转 动，即气体对外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气 体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小。 9.如图所示 内能 Ott2时间 (第9题图) 〔解析)活塞从顶端迅速下压的过程中，活塞对厚玻璃简内 气体做功，玻璃简内气体内能增大，温度升高，当温度达到 着火点时，硝化棉燃烧，释放出热量，使玻璃简内气体内能 迅速增大，温度迅速升高，同时对活塞做功，使活塞返回顶 端，玻璃简内气体内能迅速减小，温度迅速降低。此过程 中，玻璃筒内气体温度变化大致图像如图所示。 10.解：(1)乙同学的说法正确：铁片由“冷若冰霜”变成 “炙手可热”，铁片的温度升高，内能变大，而改变内能的方 式除了热传递还有做功，所以还可以通过做功的方式使铁 片的温度升高，如摩擦铁片，将机械能转化为内能，铁片的 温度也会升高(2)丁同学的说法正确；热量自发地从高 温物体向低温物体传递，不能自发地从低温物体向高温物 体传递。但在适当条件下，如机械做功，热量也可以由低 温物体向高温物体传递。如：冰箱工作时，通过电流做功， 将热量从温度较低的内部传递到温度较高的外部，从而保 持冰箱内部的低温 12.2热量与热值 1.D内能是物体内部所有分于做无规则运动所具有的分 子动能和分子势能的总和，故A错误：热传递过程的本质 是内能的转移过程，在热传递过程中转移的内能的多少叫 热量，热量是一个过程量，不能说物体含有或具有多少热 量，故B错误，D正确；热量总是从温度高的物体传递给温 度低的物体，故C错误。 2.C 3.1.15×1074.6×107内 C解折)汽油的质量m=号×50g=250g=025kg,汽油 的热值q=4.6×10J/kg;完全燃烧0.25kg汽油放出的热 量Q数=mg=0.25kg×4.6×10J/kg=1.15×10J。燃 料的热值是燃料本身的一种特性，热值大小只与燃料的种 类有关，不会随着质量的改变而改变，所以剩余汽油的热 值不变。燃料燃烧过程中，把燃料的化学能转化为内能。 4.2.8×10 〔解析由题意可得，消耗天然气的体积V一2.5元m 2000元 800m3,这些天然气完全燃烧放出的热量Q煎=Vg= 800m3×3.5×107J/m3=2.8×1010J。 5.B热量是过程量，不能说含有热量，故A错误：热传递 的本质是能量的转移，发生热传递时，高温物体放出热量， 内能减少，温度降低，低温物体吸收热量，内能增加，温度升 高，甲、乙两物体相互接触时，甲物体的内能转移给乙物体， 说明甲物体的温度高，乙物体的温度低，故B正确；当甲、 乙温度相同时，热传递停止，故C错误；由于甲的温度高于 乙的温度，所以甲物体分子运动更剧烈，但由于内能大小 还跟质量、状态等因素有关，故无法判断大小，故D错误。 6.C由公式q=9可知，在放出热量相同时，质量越小， 热值越大，所以，液化石油气的热值最高。 7.C热量是一个过程量，只能说吸收（或放出）了多少热 量，不能说某物体含有多少热量，故①错误；对物体做功，物 体的内能不一定增大，如用力提升某物体时，物体的质量、 温度和状态均不变，此时物体的内能不变，而机械能增大 了，故②错误；物体放出热量，温度不一定降低，如晶体在凝 固时，放出热量，但温度不变，故③正确；热量可以自发地从 高温物体传给低温物体，也可以自发地从物体的高温部分 传向低温部分，故④正确；一切物体都有内能，物体的内能 与温度、质量和状态有关，只知道温度不能判断内能的大 小，故⑤正确、⑥错误。 8.温度热量内能 〔解析)今天天气很热，反映了物体的冷热程度，所以这个 “热”指温度；物体吸热，温度升高，是指在热传递过程中吸 收的热量，故“热”指热量；摩擦生热是通过克服摩擦做功， 使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能。 9.小于1×101：3 〔解析)由图结合Q=g可知，甲：2×10'J=q甲×2kg,即 9甲=1×10J/kg,乙：3×10J=qz×1kg,即qz=3× 1 10J/kg,则g甲一392，故甲的热值小于乙的热值：相同质 量的甲、乙燃料完全燃烧，则甲、乙两种燃料完全燃烧放出 的热量之比Q年：Q2=m甲9甲：mz9z=m元X39z： 1 nz9z=1:3。 10.(1)下往上使被加热物体受热均匀(2)初温质 量大于(3)2：3(4)一样大 〔解析)(1)实验时，需用酒精灯的外焰加热，因此组装实