九年级物理上册 内能单元练习(Word版 含答案)

九年级物理上册内能单元练习（Word版含答案）

一、初三物理内能易错压轴题（难）

1．铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具．热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量．查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：

猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大．

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表．

（1）安装装置时应先固定线夹_______（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为

_______℃．

（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水；热容量最大的是_________金属块．

（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是_______的．请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：______________________．

（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：________________．

【答案】B 99 铁铁错误猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大物体的热容量与质量之比

【解析】

【详解】

第一空．用酒精灯加热时，由于酒精灯的高度是固定的，所以安装装置时应先固定线夹B；

第二空．图乙中温度计的分度值是1℃，示数是99℃；

第三空．从表中数据可知，放入铁块的烧杯中水的末温最高，为48.1℃，

第四空．由于放入铁块的水的末温最高，说明铁块放出的热量最多，即热容量最大的是铁块；

第五空．分析数据可知，质量最大的铅块其热容量不是最大，比热容最大的铝块其热容量不是最大，故猜想1、猜想2都是错误的；

第六空．猜想1：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁块的质量不是最大的，故猜想1错误；猜想2：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁的比热容不是最大的，故猜想2错误；

第七空．物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。

2．小明用稳定的热源（即单位时间内放出的热量相等）给一种固体物质均匀加热，且加热过程中质量不变。其熔化图像如图所示，则：

(1)这种物质是_____（选填“晶体”或“非晶体”），它熔化过程用了_____min；

(2)该物质第5min末的内能_____第6min 末的内能（选填“小于”“等于”“大于”）；

(3)该物质在固态时的比热容与液态时的比热容之比是_____。

【答案】晶体 6 小于1:4

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]从图象知，物质在熔化过程中吸收热量温度保持不变，此物质是晶体。

[2]此物质从2min开始熔化，到8min熔化完成，它熔化过程用时

8min?2min=6min

(2)[3]晶体熔化时，不断吸收热量，内能增加，温度保持不变，故该物质第5min 末的内能小于第6min 末的内能。

(3)[4]从图上可以看出，在质量不变的前提下，AB段温度升高40°C，CD段温度升高20°C，CD段加热时间是AB段加热时间的2倍，吸收热量之比为1:2，温度升高之比为2:1，根 计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。

据Q cmΔt

3．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在

易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度．实验记录如下表：

加热时间/min01234

温度

/℃

沙子2025293438

水2021222324

（1）除了图示的器材外，本实验还需要的测量工具有天平和________．

（2）水和沙子吸热的多少是通过_____来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”).

（3）根据实验数据，小明画出了沙子的温度随时间变化的图像（如图乙），请画出水的温度随时间变化的图像.

（_______）

（4）分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多．

【答案】秒表加热时间沙子水

【解析】

实验中需要记录不同时刻水和沙子的温度所以还需要温度计；因为酒精灯在相同时间放出热量的多少是一样的，加热时间越长表示物体吸热越多，所以水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的；根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来即可得到水的温度随时间变化的图像：

（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；

若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多．

点睛：（1）实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少；（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；（3）分析图象分析水和沙子的温度变化情况，得出结论．

4．如图甲所示是某实验小组用初温相同、质量相等的水和煤油做“比较不同物质吸热的情况”的实验装置．

（1）图甲实验装置中除了图示的器材外，还需要的测量工具有天平和________；加热过程中，水和煤油吸热的多少是通过_________________来确定的．

（2）另一实验小组对图甲实验装置进行了改进，将分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是：______________________________________________。

（3）在如图丙中，最能反映该实验的真实情况（__________）

（4）小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：另一种液体的比热容为

_____J/(kg·℃)，这种液体在0～15min内放出的热量为__________ J.

【答案】秒表加热时间确保水和煤油在相同时间内吸收的热量相等C 2.1×103

4.2×104

【解析】

【详解】

(1)根据吸热公式可以知道，实验除了需要称质量的天平,还需要秒表记录时间,并用温度计测量温度的变化；加热过程中通过加热时间来控制水和煤油吸热的多少;

(2)分别装有质量相等的水和煤油的试管放在同一个盛水的烧杯内加热,这样可确保水和煤油在相同的时间内吸收相同的热量;

(3)由于丙图中加热环境相同，所以相同时间内，水和煤油所吸收的热量应相同，所以AB

选项均不符合题意；根据公式得，，由于水的比热容较大，所以水和煤油质量和吸收的热量相同时，煤油温度变化大，由图知C符合题意。

(4)观察图像可知，在第15min时，甲变化的温度为，乙变化的温度为，由于水的比热容较大，所以甲液体为水，其的比热容是

；

根据公式可知，质量相同的水和另一种液体，在相同时间内放出的热量相等，所以c乙是c甲的一半，即c乙=2.1×103 J/(kg·℃)；则15min时，这种液体放出的热量为：

【点睛】

物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,由此可以确定需要的测量工具.通过加热时间来比较吸收热量的多少,由此可以知道还需钟表。实验中要确保水和煤油在相同时间内吸收相同的热量,根据其进行分析;

5．如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置．

(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________（选填“相等”或“不相等”）．

(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同．

(3)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_______________．

(4)观察分析表格和图像，我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C水______C煤

．（选填“大于”、“小于”或“等于”）

油

【答案】（1）相等；（2）质量；（3）吸热的多少；（4）大于

【解析】

试题分析：（1）根据焦耳定律，甲乙串联电流和通电时间相同，为保证不同物质能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等；

（2）实验时还要使这两种不同物质的初温和质量相同；

（3）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸热的多少；

（4）分析表格，均加热5min，水和煤油吸收的热量相同，水温升高了40℃-30℃=10℃；煤油温度升高了50℃-30℃=20℃，说明了水的比热容大于煤油的比热容．

考点：比热容；焦耳定律

6．归纳式探究—．研究电磁感应现象中的感应电流：

磁场的强弱用磁感应强度描述，用符号B表示，单位是特斯拉，符号是T．强弱和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场．

如图甲所示，电阻R1与圆形金属线圈R2连接成闭合回路，R1和R2的阻值均为R0，导线的电阻不计，

在线圈中半径为r的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图象如图乙所示，图线与横、纵坐标的截距分别为t0和B0．则0至t1时间内通过R1的电流I与阻值R0、匀强磁场的半径r、磁感应强度B0和时间t0的关系数据如下表：

次数R0/Ωr/m B0/T T0/s I/A

1100.1 1.00.15π×l0-2

2200.1 1.00.1 2.5π×l0-2

3200.2 1.00.110π×l0-2 4100.10.30.1 1.5π×l0-2 5200.10.10.050.5π×l0-2

（1）I=_____k，其中k=________（填上数值和单位）

（2）上述装置中，改变R0的大小，其他条件保持不变，则0至t1时间内通过R1的电流I 与R0的关系可以用图象中的图线____表示．

【答案】

2

00

B r

R t2

5A s

T m

π?Ω?

?

c

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]由图像分析可得

2

E

I

R

= (1)

E

t

?Φ

=

?

(2)

=?S B

?Φ? (3)

120

+2

R R R R

== (4)

由1234联立得：

22

000

22

B

B r r

I

t R t R

ππ

?

=?=?

?

由于

2

π

为定值，故

2 0

00

B r

I k

R t

=

[2]将第一组数据带入上式得：

k=

2

5A s

T m

π?Ω?

?

（2）[3]若R0变，其他为定值，则

2

2

B r

t

π

均为定值，可看作

'k

I

R

=，此为反比例函数，故可用图线c表示．

7．如图甲所示，在探究“不同物质的吸热能力”实验时，选择水和煤油进行实验探究。(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入__________(选填“质量”或“体积”)和初温都相同的a和b两种液体（水和煤油）；

(2)实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油__________热量相同；电加热器工作时，将__________能转化为__________能；

(3)图乙是通过实验数据绘制的这两种液体的温度--加热时间的图象，则a液体第6min时的内能_________第3min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

(4)根据图象信息可以得出：____________液体是水（选填a或b），水的比热容是

4.2×103J/（kg?℃），则煤油的比热容是______________________；

(5)分析图乙的实验数据可得：__________吸热能力更强。

【答案】质量吸收电内大于a 2.1×103J/（kg?℃）水（或a）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和煤油。

(2)[2]用相同的电加热器加热，可以认为在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，然后比较升高的温度，来比较不同物质吸热能力，升高温度越高，吸热能力越弱；或者升高相同的温度，比较加热时间，时间越长，吸热能力越强。

[3][4]电加热器工作时，电热器消耗电能，产生热量，将电能转化成内能。

(3)[5]实验时，液体一直被加热，温度一直上升，故第6min时的内能大于第3min时的内能。

(4)[6]由图乙可知，质量相等的煤油和水加热相同时间，升温较快的是煤油，升温较慢的是

水，故a为水。

[7]由图乙可知，加热升温相同时，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的

2倍，根据Q=cm?t，可得煤油的比热容是水的比热容的1

2

，即煤油的比热容为：2.1×103J/

（kg?℃）。

(5)[8]在质量相同和升高相同温度时，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量多，吸热能力更强。

8．为了比较豆浆和牛奶的吸热能力，小敏在家中进行了如下的实验：如图左图所示，在两个相同的塑料瓶中分别装入质量相同、初温都是室温的豆浆和牛奶，两瓶中各装有一支相同的温度计，然后将两个塑料瓶同时浸入热水中．观察现象发现：加热相同的时间，豆浆的温度升高较多．则：

（1）要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对________________加热的时间长些．这说明它们升高相同的温度，豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量________________________．（2）小敏利用实验数据大致描绘出豆浆和牛奶的温度随时间变化的图线，如图右图所示，则图线_________________________________应代表的是豆浆．

【答案】牛奶少 A

【解析】

【分析】

【详解】

（1）由热量计算公式Q=cmΔt可知，物体吸收热量的多少跟物体的质量多少、温度升高的多少以及物质的比热容大小有关；控制牛奶和豆浆的质量相同，温度的变化量相同，比较加热时间的长短来判断比热容的大小．加热相同的时间，豆浆的温度升高较多．说明吸收相同的热量，牛奶升高的温度慢，说明牛奶的比热容大．因此要使牛奶和豆浆升高相同的温度，应对牛奶加热的时间长些．由于豆浆的比热容小，因此升高相同的温度，吸收的热量少．

（2）结合题目和图象可知，加热相同的时间，豆浆的温度升高较多．所以A图线代表豆浆．

9．小明使用了如图甲所示的装置探究“比较不同物质吸热的情况”。

（1）在设计实验方案时，你认为下列做法中不必要的是______

A．用相同的电加热器加热 B．控制两种液体的质量相同

C．控制温度计的深度相同 D．用相同的容器盛装两种液体

（2）小明选择合适器材，正确操作， A液体加热5min，B液体加热10min，温度都升高了10℃时，则______液体吸收热量多，______液体的吸热能力强。

（3）停止加热后，绘制出两种液体温度随时间变化的图象如图乙所示，则A液体的温度变化图象是______（选填“①”或“②”）。

【答案】C B B②

【解析】

【详解】

(1)[1]本实验采用控制变量法进行实验，由于实验的目的是比较不同物质吸热的情况，所以要求除了液体种类不同其他条件都相同，即用相同的电加热器、质量相同的不同液体、用相同的容器盛和相同的温度计，但由于液体的内部温度与液体的深度没有关系，所以不要求温度计插入液体的深度相同，故选C；

(2)[2][3] 用相同的电加热器加热，A液体加热5min，B液体加热10min，可见B液体吸收热量多，它们升高相同的温度，因此B液体的吸热能力强；

(3)[4]根据相同质量的不同物质放出相同的热量，比热容大的温度变化比较小和B的比热容大于A的，可以知道停止加热后，A的温度下降比较快，所以图像②是A液体的温度变化图象。

10．小明用相同的酒精灯分别给水和煤油进行加热，如图探究“不同物质吸收热量的能力”．

（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是_____．

（2）实验中，用_____反应液体吸收热量多少．

（3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象，如图乙，分析图象可知，加热10min，水吸收的热量_____（填“大于”、“小于”或“等于”）煤油吸收的热量，煤油的温度变化大于水的温度变化，由此可知，_____的吸热能力更强．

（4）通过图象还可以得出当地的气压_____（填“高于”、“低于”或“等于”）标准气压，煤油的比容热为_____J/（kg?℃）．（c水＝4.2×103J/（kg?℃）

【答案】控制水和煤油的质量相同加热时间等于水低于 2.1×103

【解析】

【分析】

（1）（2）（3）我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法．

比较物质吸热能力的2种方法：

①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强

②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强；

（4）根据图乙得出水的沸点，水在一个标准大气压下的沸点为100°C，根据气压减小沸点降低分析；

由图乙可知煤油和水升高30℃水和煤油的加热时间；由转换法得出煤油和水吸热关系，根

据c＝

Q

m t

，在质量和升高的温度相同时，比热容与吸热多少成正比求出煤油的比容热．

【详解】

（1）要控制不同物质的质量相同，故本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制水和煤油的质量相同．

（2）根据转换法，实验中，用加热时间反应液体吸收热量多少．

（3）根据转换法，加热10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量，因煤油的温度变化大于水的温度变化，根据比较吸热能力的第2种方法，水的吸热能力更强．

（4）通过图乙知，水的沸点为98℃，小于100℃，根据气压减小沸点降低，故还可以得出当地的气压低于标准气压；

由图乙知，煤油和水升高：

98℃﹣68℃＝30℃，

水加热用时20min，煤油用时10min，即煤油吸热是水的1

2

，根据c＝

Q

m t

，在质量和升高的温度相同时，比热容与吸热多少成正比，故煤油的比容热为：c煤油=c水= 1

2

×4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）．