九年级全一册物理同步精剖细解讲义（人教版）-第十三章 内能单元检测（解析版）

第十三章内能单元检测

一.选择题（共6小题）

I.下列现象中不属于扩散现象的是（）

A.洒水车将水喷洒在地面r.

B.樟脑球放在衣柜中，过几天，衣柜中充满樟脑气味

C.滴红墨水滴在清水中，过•会儿杯中水呈红色

D.长期堆放煤的水泥地面上，地面变成黑色

【分析】（1）扩散现象：不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散

现象；

（2）分子的运动我们用肉眼是看不见的；

（3）扩散表明一切物质的分子都是不停地做无规则的运动。

【解答】解：A、洒水车将水喷洒在地面上，是物体的机械运动，不是分子的运动，故A符合题

意；

B、樟脑球放在衣柜中，过几天，衣柜中充满樟脑气味，是气体分子的运动，属于扩散现象，故

B不符合题意；

C、一滴红墨水滴在清水中，过一会儿杯中水呈红色，是液体分子的运动，属于扩散现象，故C

不符合题意；

D、长期堆放煤的水泥地面上，地面变成黑色，是固体分子的运动，属于扩散现象，故D不符合

题意。

故选：Ao

2.端午时节，人们佩戴装有中药材的香囊，我们能闻到淡淡的药香，说明（）

A.分子间有引力B.分子间有斥力

C.分子是运动的D.分子间有空隙

【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，扩散运动是分子热运动的宏观体现。

【解答】解•：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。端午时节，人们佩戴装有中药材的香

囊，我们能闻到淡淡的药香，是香味分子发生了扩散现象，说明分子是运动的。

故选：Co

3.冰壶运动乂称冰上溜石，是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，图为2022年北京冬

奥会上中国队比赛的情景，下列说法正确的是（）

A.冰壶离开运动员仍能在冰面上滑行，是因为它受到惯性力

B.运动员使劲摩擦冰面是想增大压力来增大摩擦力

C.运动员使劲摩擦冰面是通过做功改变冰面的内能

D.冰壶受到支持力和它对冰面的压力是一对平衡力

【分析】（I）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性；

（2）减小摩擦力的方法有：一是减小压力；二是减小接触面积的粗糙程度；三是用滚动摩擦代

替滑动摩擦；

（3）改变物体内能的两种方法：做功、热传递；

（4）二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上。

【解答】解：A、冰壶离开运动员后可以继续在冰面上滑行是因为冰壶具有惯性，惯性不是力，

不能说受到了惯性力，故A错误；

B、在冰壶运动中运动员摩擦冰面，使部分冰熔化成水，使接触面脱离而减小摩擦，故B错误；

C、运动员使劲摩擦冰面是通过做功改变冰面的内能，故C正确；

D、冰壶对冰面的压力与冰面对冰壶的支持力，两个力的大小相等、方向反向、作用在同一条直

线上，但作用在两个物体上，所以两个力是一对作用力与反作用力，而不是平衡力，故D错误。

故选：Co

4.火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦温度越来越高，则火箭箭体的（）

A.内能增大，机械能减小B.内能增天，机械能增大

C.内能减小，机械能减小D.内能减小，机械能增大

【分析】克服摩擦做功时，物体的温度升高，内能增大；

机械能包括动能和势能，动能的大小与质量和速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关。

【解答】解：火箭从地面向上发射过程中，火笳笳体的质量不变，速度增大，高度增大，动能增

大，重力势能增大，机械能等于动能和重力势能之和，所以机械能增大，火的箭体温度不断升高,

质量不变，状态不变，温度升高，内能增加，故B正确。

故选：Bo

5.用图甲所示装置探究冰的熔化特点，绘制出如图乙所示的图象，则（)

A.应先固/E试管再固定烧杯

B.冰的熔化过程持续了25min

C.冰熔化时温度和内能都不变

D.水的比热容比冰的比热容大

【分析】（1）实验器材组装原则是先下后上，先左后右；

（2）图乙中BC段是冰的熔化过程；

（3）当晶体熔化时，吸收热量，但温度不变，内能增加；

（4）由转换法可知，加热过程中，水和冰吸收热的多少，是通过加热时间来反映的；加热相同

的时间，比热容大的温度变化小。

【解答】解：A、为了不使试管碰到烧杯壁和底，应先固定烧杯再固定试管，故A错误；

R、由乙图知冰的熔化过程用的时间为:15min-5min=10min,故B错误;

C、冰熔化时，吸收热量，温度保持不变，但它的内能增加，故C错误；

D、由图乙知，因为水和冰均加热5min,因此水和冰块吸收的热量相同，水的温度变化的少，说

明水的吸热能力大，即比热容大，故D正确。

故选：Do

6.古诗词是我国传统文化瑰宝，有的优美词句还与物理知识有着联系。下列词句与对应的物理知识

正确的是（）

A.“花气袭人知骤暖”，花气袭人属于扩散现象

B.“沙暖睡鸳鸯”，与水相比，沙子的比热容较大

C.“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零

D.“大地阳和暖气生”，大地内能的增加是通过做功方式实现的

【分析】（1）扩散现象与温度的关系：温度越高，扩散现象越快；

（2）不同物质比热容不同，质量相同情况下，物体吸收或放出相同热量，物质比热容越人，温

入人体的速度加快，这说明分子的热运动与物体的一温度有关。

【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能增加：

<2）分了无规则运动的速，变与温度有关，温度越高，分了无规则运动的速度越快。

【解答】解：

当刮瘩板在身体上刮动时，刮痴板与身体摩擦做功，通过做功方式增加内能，身体会感觉到热；

当体表温度升高后，药物分子无规则运动的速度加快，所以渗入人体的速度加快，说明分子的热

运动与物体的温度有关。

故答案为：做功：温度。

10.法国工程师发明了以压缩空气为动力的“迷你猫”环保车。汽车使用前需要压缩储存气体，这

一过程中通过的方式使气体内能增加，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能

转化为机械能。

【分析】本题抓住做功改变物体内能。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，物体内能会增加。

【解答】解：

汽车使用前需要压缩储存气体，压缩气体做功，物体内能会增加；开动时，释放的气体推动发动

机，将气体的内能又转化为机械能。

故答案为：做功；机械。

11.生活处处有物理。以汽车为例：发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的比

热容较大;有些小汽车的尾部设计有“导流板”（形状是上平下凸，如图所示），高速行驶时，

气流对导流板上表面的压强上壬—对导流板下表面的压强（选填“大于”、“等于”或“小于”），

从而使汽车的行驶更加平稳。

【分析】（1）水的比热容大，在同样吸放热时，其温度变化小，据此可知其用来做冷却液的原

因；

（2）根据流体压强与流速的关系可做出判断.

【解答】解：

(1)发动机采用以水为主要成分的冷却液来降温，这是因为水的比热容较大，在温度变化相同

的情况F,可以吸由更多的热量：

(2)根据流体压强与流速的关系可知，高速行驶时，导流板上方空气流速慢、压强大，下方空

气流速快、压强小，气流对导流板上表面的压强大于对导流板下表面的压强，从而使汽车的行驶

更加平稳。

故答案为：(1)比热容；(2)大于。

12.某同学家使用的燃气热水器每天将100kg水从20c升高到60C,若燃气热水器所燃烧的天然气

的热值为8.0Xl()7j/kg,天然气燃烧放热的70%被水吸收。则每天需要消耗天然气0.3kgo[c

水=4.2X1()3j/(kg・℃)]

【分析】已知水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q=cm(t-to)求水吸收

的热量；根据天然气燃烧放出的热量有70%被水吸收求出天然气放出的热量；最后根据Q=mq

求出消耗天然气的质量。

【解答】解：水吸收的热量为：Q吸=(：水01水(t-to)=4.2X103J/(kg・C)XI00kgX(60℃-

20℃)=1.68XIO7J；

天然气燃烧放出的热量：、放=驱=1・68X10J2.4X0J；

T|70%

二.=_AA2Llp_=o.3kg。

由Q=mq可得，消耗天然气的质量：ny

7

q8.oxioj/kg

故答案为：0.3o

三.实验探究题(共2小题)

13.如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：

温度p

】。忆T7口时〜

甲乙

(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油(p水〉P塌油)。选用相同电

加热器的目的是：使水和媒汕在相同时间内吸收相同的热量O

（2）水和煤油温度随时间变化的图象如图乙所示，①根据图甲可判断出a物质是水。②根

据图乙可判断出a吸热能力强。

（3）本实验采用的物理研究方法是一控制变量法。

【分析】（1）本实验采用控制变量法，在探究“不同物质吸热能力”的实验中应控制的物理量

有：质量、吸收的热量。

（2）①不同的物质质量相同时，物质的体积与密度成反比；②在质量相同、升高相同的温度时

的不同物质，吸收的热量多的物质，其吸热能力强；

【解答】解：（1）因为在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应保证水和煤油的质量相同、

吸收的热量相同。所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油。选用相同电加

热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。

（2）①图甲中可知:VaVVb,

*«*p，x>p出油，

，根据v=工可知：质量相同时，V水VV燥油，

P

•••可判断出a物质是水。

②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比b

物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强。

（3）本实验基本思路是先找出相同（保持不变）的实验条件，然后再找出不同的实验条件，最

后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系。所以采用的物理研究方法是控制变量法。

故答案为：（1）质量；吸收相同的热量。（2）①水；②a.（3）控制变量。

14.实验桌上有电源一个、开关一个、导线若干以及如图所示的两个完全相同的保温烧瓶。烧瓶内

装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，甲烧瓶内装有水，乙烧瓶内装有煤油，水

和煤油的质量相等，初温相同。水和煤油的比热容如表所示。以上器材均能满足实验要求，请利

用上述实验器材。设计一个实验证明，液体温度的变化与液体的比热容有关。请画出实验电路图，

写出实验步骤，画出实验数据记量表格。

水和煤油的比热容［J・（kg・℃）［］：

水4.2X103

煤油2.1X103

（1）把实验电路图画在下列方框中:

/温度计/温度计

接线柱接线柱

R_R

甲乙

（2）写出实验步骤：①按电路图连接电路，读出甲乙烧瓶中温度计的示数to,并记录在表格

内；把水的比热容和煤油的比热容也记录在表格内：

②闭合开关，通电一段时间后，同时读出甲乙烧瓶中温度计的示数t并记录在表格中，然后断

开开关：

③利用At=LU）计算温度的变化，并将4的值记录在表格内。。

（3）设计表格。

【分析】探究液体温度的变化与液体的比热容有关时，应控制两种液体吸收的热量相同，故要用

两个相同的电阻串联接入电路中。

【解答】解：根据题意，两个完全相同的保温烧瓶内装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的

电阻丝R,甲烧瓶内装有水，乙烧瓶内装有煤油，水和煤油的质量相等，初温相同，比热容不同，

以上器材可探究液体温度的变化与液体的比热容是否有关，此时应控制两种液体吸收的热量相

同，即两个电阻在相同的时间内放出的热量是相同的，故要用两个相同的电阻串联接入电路中，

如图所示：

RaR乙

~1~~——~~~

---------It-^---------

实验步骤；

①按电路图连接电路，读出甲乙烧瓶中温度计的示数U）,并记录在表格内；把水的比热容和煤油

的比热容也记录在表格内；

②闭合开关，通电一段时间后，同时读出甲乙烧瓶中温度计的示数t,并记录在表格中，然后断

开开关；

③利用At=l-10计算温度的变化，并将八1的值记录在表格内。

实验数据记录表格：

C/J/(kg・℃)

to/℃

t/r

△t/℃

故答案为：(1)见上图：

(2)①按电路图连接电路，读出甲乙烧瓶中温度计的示数io,并记录在表格内；把水的比热容

和煤油的比热容也记录在表格内；

②闭合开关，通电一段时间后，同时读出甲乙烧瓶中温度计的示数t,并记录在表格中，然后断

开开关；

③利用At=t-to计算温度的变化，并将△t的值记录在表格内。

(3)见上表。

四.计算题(共2小题)

15.2018年1月19日，在我国酒泉卫星发射中心，长征十一号固体运载火箭“一箭六星”发射任

务圆满成功。如图所示，航天燃料从液态变为固态，是一项技术突破。镀是一种高效率的火箭材

7

料，被在燃烧时释放出巨大的能量(己知c水=4.2X103J/(kg・℃),qw=6.3X10J/kg),求：

(I)1kg的镀完全燃烧放出的热量为多少焦耳？

(2)若这些热量全部被水吸收，可以使750kg的水温度升高多少摄氏度？

【分析】(I)根据Q成=mq求出1kg的镀完全燃烧放出的热景：

(2)由题知，Qn*=Q放，根据Q^=cmAl的变形式求出水升高温度。

【解答】解：

(1)1kg钺完全燃烧放出的热量：

Q放=mq镀=1kgX6.3X107J/kg=6.3X107J；

7

(2)由题知，Q^=Qtt=6.3X10J,

由Q吸一cmAt得水升高温,度；

A[=生=__________""口__________=20。

cm水4.2X103J/(kg-<C)X750kg

答：

(1)1kg的)完全燃烧放出的热量为6.3Xl()7j；

(2)若这些热量全部被水吸收，可以使750kg的水温度升高20℃。

16.某太阳能热水器装有100kg,20C的冷水，经过一天，水温升高到60C,若用效率为20%的燃

气灶对这些水加热，达到同样的效果需要2kg的燃气。求：

(1)水吸收的热量；

(2)燃气的热值。[水的比热容为4.2X103j/(kg・℃)]

【分析】(1)已知水的质量100kg,初温20℃,末温60℃,根据热量的计算公式QvcmAt

可求出水吸收的热量；

(2)利用n=%=20%求燃气完全燃烧放出的热量，再利用Q^=mq求燃气的热值。

Q放

【解答】解：

(1)水吸收的热量：

Q吸=cm水At

=4.2X103J/(kg-℃)XI00kgX(60℃-20℃)

=1.68X107J；

(2)由n=2峻=20%得燃气完全燃烧放出的热量：

Q放

QL黑—"“4X而

由Qtt=m燃气q得燃气的热值：

q=2jL=8.4Xi0^J=42X|()7j/kgo

m燃气2kg

答:(1)水吸收的热量为1.68X1()7J：

(2)燃气的热值为4.2X107J/kg«

五.科普阅读题(共2小题)

17.《天工开物》中的“生熟炼铁炉”如图所示，古人将铁料熔炼成铁水，炙热的铁水沿管道流入

较低处的水塘，完成淬火，最终制成熟铁块，再用熟铁块作原料，在炭火中加热吸碳，提高含碳

量，然后经过锻打，除掉杂质又渗进碳，从而得到钢。为了提高钢的质量，古代工匠从西汉中期

起发明“百炼钢”的新工艺。通过反复加热折叠锻打，使钢的质量有了很大程度地提高。

现代炼钢工艺中，淬炼优质钢水要先兑铁水（将固体铁熔化成液体铁）加入不同种类的废钢后，

下氧枪吹炼再进行脱磷、脱硫、脱氧等多道更杂工序最终炼成了优质的钢水。

请回答下列问题：

（i）炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘，完成淬火，其中，铁水变成铁块的过程对应的物态

变化为凝固，此过程需要放出（选填“吸收”或“放出”）热量。

（2）若一块熟铁的质量为20kg,其受到的重力是多少？（g取10N/kg）

（3）在熔炼铁水的时候，将炉内1000kg的铁从室温加热到刚要熔化时，铁吸收的热量是多少？

3

[ctt=0.46X10J/（kg・C）,铁的熔点约为1525C,室温约为25℃]

（4）将铁料熔炼成铁水的过程可将铁料中的杂质分离，系质的密度p条版Vp+要使高纯度铁水

从出料口流出，出料口位置应在熔炉的上端还是下端，靖说明理由。

【分析】（1）物质由液态变为固态的过程叫做凝固；凝固过程要放出热量；

（2）根据G=mg求出熟铁的重力；

（3）知道铁的质量、比热容、初温和末温，利用Q4&=cm（t-to）求出铁吸收的热量；

（4）根据物体的浮沉条件可知杂质在铁水中的状态，据此判断出料口位置。

【解答】解：（1）炙热的铁水沿管道流入较低处的水塘，完成淬火，其中，铁水变成铁块的过

程对应的物态变化为凝固，凝固过程要放出热量；

（2）熟铁的重力：G=mg=20kgX1ON/kg=200N：

（3）铁吸收的热量：Q吸（t-to）=0.46X103J；（kg-℃）XI000kgX（1525℃-25℃）

=6.9X10]

（4）由于杂质的密度p朵明Vp铁，则杂质在铁水中处于漂浮状态，铁水在下层，所以出料口位置

应在熔炉的下端。

答：（1）凝固；放出；

（2）若一块熟铁的质量为20kg,其受到的重力是200N；

（3）铁吸收的热量是6.9X1（）8J；

（4）由于杂质的密度p剁页Vp铁，则杂质在铁水中处于漂浮状态，铁水在下层，所以出料口位置

应在熔炉的下端