13.3 内能-【通成学典】2026-2027学年九年级全一册物理拔尖特训(人教版·新教材)

第十三章内能 第3节内能 边一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.四只相同规格的烧杯中装有水，水量及水温如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小，下列说 法中正确的是 A.烧杯α中水的内能大于烧杯b中水的内能 B.烧杯c中水的内能大于烧杯d中水的内能 20℃ E40℃ 20℃ 400 C.烧杯a中水的内能大于烧杯c中水的内能 D.烧杯d中水的内能大于烧杯b中水的内能 (第1题图) 2.[2025南京]下列实例中改变内能的方式与其他三个不同的是 0 A.弯折铁丝发烫 B.压缩空气升温 C.点火后盒盖飞出 D.勺子在热汤中升温 3.易错题下列关于温度、内能、热量、功的说法，正确的是 () A.物体温度升高，一定吸收了热量 B.物体内能增加，一定是外界对它做了功 C.物体温度升高，内能一定增加 D.物体吸收热量，温度一定升高 4.飞船完成任务后返回时经过大气层，飞船外壳与空气摩擦，导致温度不断升高，这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式使飞船的内能 (填“增加”或“减少”)。 幻二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能 5.[2024山西]二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术，起爆前，高压泵将CO2 压缩成高压气体，液化后输入爆破简内。如图所示，爆破时电加热管发热，使简内的液态CO2迅 速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法中，正确的是 () A.高压泵压缩CO2,气体内能增大，温度降低 电加热管 B.高压泵压缩CO2,气体内能减小，温度升高 泄气孔 液态C0, C.高压CO2气体喷出时，内能增大，温度升高 D.高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 6.素养科学思维在用活塞式打气简为自行车轮胎打气的过程中，会发现气简的简 热。简壁发热现象的产生，有两个方面的原因：.打气过程中活塞与简壁之间不 克服摩擦做功，使简壁的内能增加、温度升高；b.打气时活塞压缩气体做功，使气 内能增加，升温的气体通过热传递使简壁温度升高。针对“哪一个是主要原因”这一问题，小明设 计了如下实验：先测出打气前简壁的温度为，再将打气简不与轮胎相连空打适量的n次气后测 出简壁温度为t1,待简壁温度恢复至t。后，再将打气简与轮胎相连，在相同的时间内同样打n次 气后测出简壁温度为t2。下列说法中，正确的是 () A.若t2>t1,则说明a是主要原因 B.若t1>t2,则说明a是主要原因 C.若t2一to>t1一to,则说明b是主要原因 D.若t2一t1>t1-to,则说明b是主要原因 拔尖特训·物理（人教版）九年级全一册 7.舒境生活实践[2025镇江]燃气热水器中，冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热，选 用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性，此过程中通过 的方式增加了 水的内能，同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下 降到60℃，此过程中烟气中的水蒸气 变成水，放出热量，用于预加热冷水。 8.小南用红外热成像测温仪拍摄桌面，拍得的画面显示，桌面上 25.5℃425.5℃ A、B、C位置处的温度如图甲所示，接着在A位置用手快速摩 25.5℃A39.1℃ c 擦，在B位置喷上温度为25.5℃的酒精，再用红外热成像测温 仪拍摄桌面，拍得的画面如图乙所示。比较两幅图，可知A 25.5℃ 20.4℃ 位置处的温度升高，是通过 的方式使内能增加，B位 甲 乙 (第8题图) 置温度降低，因为酒精在汽化过程中要 9.[2025连云港]小华想探究“热水冷却过程温度变化的特点”，她将一杯100L的热水放在室温下 自然冷却，记录的热水温度变化情况如下表所示。[c水=4.2×103J/(kg·℃)，P水=1.0× 103kg/m3] 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 温度/℃ 80 71 65 60 56 心 49 此过程是通过 的方式改变水的内能，在前6min内，水的内能减少了 J。请你归 纳出热水冷却过程温度的变化特点： 道三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 10.养物理观念[2025南通]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。下列实例中，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 11.为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组的同学利用气压式喷雾器、数字式温度 计、小叶轮等进行实验。实验中，他们先关闭喷嘴处的阀门，接着用手压活塞快速打 气，然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内的一部分气体，并用数字式温度计测出喷 雾器内部的气体温度（物体温度升高，内能增大；物体温度降低，内能减小），研究过程如图所示。 请仔细观察图中的操作和测量结果，然后归纳得出初步结论。 喷气 12.5℃ 20.5℃ 3.5℃ 甲 乙 丙 (第11题图) (1)比较甲、乙两图可知： (2)比较乙、丙两图可知： 0 8 >“答案与解析”见4〔解析)清晨青麻叶上的两颗露珠接融后合成更大的一颗 水珠，这是分子之间存在引力的证据 9.c分于间存在引力 〔解析)刺破P处的肥皂膜后，由于表面张力的作用，线 AB下方的薄膜面积会缩小，从而使线AB被拉紧，呈现图 乙中c或d所示的形状；当刺破Q处时，棉线圈会受到周 围液体分子的作用力，使棉线圈尽可能地向各个方向被拉 伸，从而呈现c所示的形状。 10.①②③④ 11.12 〔解析)设每滴水对应的质量为，那么这滴水和这滴水变 成的水蒸气所占空间的体积分别为V=”,V气=”，那 D水 0气 么女=所任=：0X10k超血1724，由数学羽 0气 0.58kg/m3 P水 可知，长度之比约为12：1，即水变成水蒸气以后，水分子 间的距离约增大为原来的12倍 12.(1)一切物质的分子都在不停地做无规则运动增强 实验效果，便于观察(2)高温(3)在装修过程中，材料 中的甲醛分子扩散到空气中被人体吸人会危害人体（合理 即可)(4)不合理二氧化氮气体密度大，在重力作用下 也会下降 〔解析)(1)红棕色二氧化氮气体逐渐进入上面的瓶子，下 面的瓶子颜色逐渐变淡，最后颜色均匀地充满两个瓶子， 说明两种气体分子发生了扩散现象，原因是分子在不停地 做无规则运动；由于二氧化氮气体呈红棕色，能直观显示 分子的运动轨迹，其作用是能增强实验效果，便于观察。 (2)分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子无 规则运动越剧烈，扩散速度越快。因此，实验在高温环境 中进行时，现象更明显。(4)若将装有二氧化氮气体的瓶 子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，二氧化氮密度比 空气大，会在重力作用下缓慢下沉，可能干扰分子运动的 观察，因此建议不合理 方法归纳 扩散现象与气体密度的关系 扩散现象是分子不停地做无规则运动造成的。密 度大的二氧化氮气体在上方，抽去玻璃板后，由于重力 的作用，二氧化氯气体会向下运动，所以不能完全说明 气体分子在不停地做无规则运动，因此实验中要注意将 密度大的气体放在下面」 第3节内能 1.D液体的内能多少与质量和温度有关，质量越大、温度 越高，内能越大。 2.D弯折铁丝发烫，是对铁丝做功，机械能转化为内能， 属于做功改变物体的内能：压缩空气升温，是对空气做功， 机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能；点火后盒 盖飞出，是燃气的内能转化为机械能，属于做功改变物体 的内能：勺子在热汤中升温，是热汤的内能转移到勺子上， 属于热传递改变物体的内能；综上可知，改变物体内能的 方式与其他三个不同的是D项。 3.C 易错警示 很多同学因忽视做功也能改变物体的内能，认为物 体的温度升高都是吸热的结果。还有同学因忽视物态 变化过程，吸热温度可能保持不变的事实，认为物体吸 收热量，温度必然会升高。 4.做功增加 5.D高压泵压缩CO2,对气体做功，气体内能增大，温度 升高，故A、B错误；高压CO2气体喷出时，气体对外做功， 气体内能减小，温度降低，故C错误，D正确。 6.D将打气简不与轮胎相连空打适量的n次气后测出筒 壁温度为1，此时筒壁温度变化主要是因为活塞与筒壁之 间不断地克服摩擦做功使筒壁的内能增加、温度升高，此 时温度变化量为t,一t。,将打气简与轮胎相连，在相同的时 间内同样打n次气后测出筒壁温度为t2,此时温度变化是 活塞与简壁之间不断地克服摩擦做功和打气时活塞压缩 气体做功使气体的内能增加，升温的气体通过热传递的方 式使简壁温度升高的共同作用，此时因打气时活塞压缩气 体做功使气体的内能增加，升温的气体通过热传递的方式 使简壁温度升高导致温度的变化量为t2一t,一(t,一t), 即t2一t1,所以若t2一t,>t,一to,则说明b是主要原因，若 t2一t<t1一to,则说明a是主要原因。 7.导热热传递液化 〔解析)铜具有良好的导热性，因此经常用于制作导热器、 散热器等；水从高温热源（高温烟气）吸收热量，是通过热传 递的方式增加了水的内能；为了节约能源，烟气再通过换 热器将其温度进一步下降到60℃，从而使烟气中水蒸气液 化变成水，放出热量 8.做功吸热 〔解析)在A位置用手快速摩擦，将机械能转化为内能，A 位置的内能增加，是通过做功的方式改变内能的。在B位 置喷上温度为25.5℃的酒精，酒精在汽化过程中要吸热， B处桌面放出热量，内能减小，温度下降 9.热传递8.4×103先快后慢 〔解析)将一杯100mL的热水放在室温下自然冷却，此过 程是通过热传递的方式改变水的内能；100mL的热水质量 m=p*V=1.0×103kg/m3×100×106m3=0.1kg。在 前6min内，水放出的热量Q数=c水m(t一t,)=4.2× 103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-60℃)=8.4×103J. 水的内能减少了8.4×10J。分析表中数据可知，热水冷 却过程温度变化的特点是先快后慢。 10.D能导致物体温度变化或物态变化的途径有做功和 热传递，做功改变内能是不同能量的转化，只有热传递改 变内能是能量在物体间的转移，显然“热质”相当于“热量”， 对应于热传递改变物体的内能。热水暖手、冰袋冷敷、扬汤 止沸均属于热传递改变物体的内能，物体吸收、放出热量 (质)导致温度或物态的变化，它只能在物体间转移，可佐 证热质理论：钻木取火属于做功改变物体的内能，能量发 生转化，不是热量（质）的转移，不能佐证热质理论。 11.(1)外界对气体做功，气体内能增大(2)气体对外界 做功，气体内能减小 〔解析)(1)比较甲、乙两图，用手压活塞，对壶内气体做 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。(2)比较乙、丙两图，气体被 放出，使得小叶轮转动，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。 第十三章拔尖自主测评 1.D从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手，其温度 降低，所以内能逐渐减少，故AB错误。金属勺子由烫手到 不烫手，是因为勺子与周围空气存在温度差，勺子向空气 中散热，内能减小，这是通过热传递的方式改变内能的，故 C错误，D正确」 2.C煮熟鸭蛋的过程是热传递的过程；蛋壳被敲碎这是 外力作用的结果，与分子间作用力无关；出锅的鸭蛋变凉 的过程中，分于无规则运动剧烈程度减弱，但分于始终在 运动。 3.C唯有牡丹直真国色，花开时节动京城，此句讲花的鲜 艳，不能说明分子的运动，故①错误；竞夸天下无双艳，独 立人间第一香，此句讲花的香，能说明分子的运动，故②正 确；国色天香人咏尽，丹心独抱更谁知，此句讲花的香，能 说明分子的运动，故③正确：牡丹一朵值千金，将谓从来色 最深，此句讲花的鲜艳，不能说明分子的运动，故④错误。 4.C由图丙的图线A可知，加热2min时，甲容器中水升 高的温度△t=40℃一20℃=20℃，由图像可知，水的温度 随时间的增加而均匀升高，所以，加热1min时，甲容器中 水升高的温度'=号△=号×20℃=10℃，此时甲容器 中的水吸收的热量Q手阪1=cm1△t′=4.2× 103J/(kg·℃)×3kg×10℃=1.26×10J,故A错误；由 图丙可知，水的温度从20℃升高到40℃时，乙容器中水的 加热时间为3min;此时乙容器中的水吸收的热量Qz版= cm2△t=4.2×103J/(kg·℃)X2kgX(40℃-20℃)= 1.68×10J,乙容器中的水每分钟吸收的热量Q22= 号Q2垂=号×1.68×10°J=5.6×101,由于不计热损失， 所以两加热器每分钟放出的热量与水每分钟吸收的热量 相同，则加热器每分钟放出的热量之比丝-三 1.26×10°J9 5.6×10J4 ,故B错误；相同时间内，加热器放出的热 量之比为9：4，则相同时间内，两容器中水吸收的热量之 Q手吸1 比为9：4，两容器中水升高的温度之比A里 c1= △t乙QzR2 cma Q乙版21 X3kg2,故C正确；根据Qe=0m1一， Q甲乐1m2_9X2kg_=3 可得甲、乙两容器中的水从20℃加热至沸腾所需热量之比 9年=G-}=m=3kg=3, Qz题m21-t0)m:-2kg-2,所用时间之比为 器8二8器8器器 x8-× 合-号故D第误 5.C晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，故A 错误；因为改变物体内能的方式有两种，即做功和热传递， 所以物体的温度升高，它的内能增加，但不一定是吸收了 热量，也可能是外界物体对其做了功，故B错误；晶体熔化 时吸收热量，内能增加，温度不变，所以物体的内能增加，它 的温度不一定升高，可能是吸收了热量，也可能是外界物 体对其做了功，故C正确、D错误 6.A烧水时，壶内水吸收热量，温度升高，内能增大，故A 正确：水烧开后易把壶盖顶开，是因为水蒸气体积膨胀，对 壶盖做功，此时分子间距变大，分子的体积不变，故B错 误；泡茶时，热水把热量传递给了茶叶，温度是表现物体冷 热程度的物理量，不能传递，故C错误；茶水变冷后，温度 降低，内能变小，但是不为零，故D错误。 7.C不计热量损失，甲、乙两金属球所放出的热量可以使 相同质量的水升高相同的温度，因此，两者放出的热量相 同，即Q=Q2。由题意可知：甲金属球的温度比乙多降 低了6℃，即甲金属球的末温低；由上述分析可知，质量相 同的甲、乙两金属球，放出相同的热量，甲金属球降低的温 度多，则甲的比热容小，即c甲c乙。 8.扩散温度 9.加热时间比热容热 〔解析)在该实验中，用红外灯加热质量相同的水和沙子，