第1讲《内能》（竞赛精练）-2024-2025学年初中物理竞赛能力培优精练（九年级）+习题+答案

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一、单选题
1．（2023九年级下·湖南湘西·竞赛）“端午节”是中华文明最具代表性的“文化符号”之一，小明在书房就闻到了妈妈在厨房煮的粽子香味。“端午节”吃粽子的习俗中，蕴含了丰富的物理知识。下列说法中正确的是（ ）
A．小明闻到粽子香味属于扩散现象
B．煮粽子的过程利用做功的方法提高了粽子的内能
C．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力
D．蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的大
【答案】A
【知识点】扩散现象、分子间作用力的现象、热传递改变物体的内能、生活中的比热容问题
【详解】A．由于分子在不停地做无规则运动，所以我们会闻到粽子的香味，这就是扩散现象，故A正确；
B．煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能，故B错误；
C．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在引力，故C错误；
D．通常情况下，水的比热容最大，蒸粽子时用的铁锅的比热容比水的小，故D错误。
故选A。
2．（2007九年级·上海·竞赛）铅块质量是铜块的2倍，铜的比热容是铅的3倍。初温相同，吸收相同热量后，再相互接触，结果（ ）
A．铅块把热量传给铜块B．铜块把热量传给铅块
C．不发生热传递D．末温不知，不能肯定
【答案】A
【知识点】冷热混合时的温度变化和热交换
【详解】设铜块的质量为m,则铅块的质量为2m；设铅的比热容为c，则铜的比热容为3c即
可知：铅块升高的温度比铜块升高的温度高，即，铅块的末温要比铜块的末温高，热量要从高温传给低温，将从铅块传给铜块，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2007九年级·上海·竞赛）在0℃时，将两根长度和质量相等的均匀铜棒和铁棒连接在一起，并将支点放在接头处刚好平衡，如图所示，当温度升高数百摄氏度时，能观察到的现象是（ ）
A．仍能保持水平方向平衡
B．左端向上翘起，右端向下降低
C．右端向上翘起，左端向下降低
D．以上三种现象均可能
【答案】C
【知识点】杠杆的动态平衡分析、内能的概念
【详解】如图所示：
当温度升高数百摄氏度时，铜和铁的质量不变，两边受到的力不变，均为mg，但体积增大，使铜棒重力mg的力臂增加值大于铁棒重力mg的力臂增加值，使得左边力和力臂的乘积大于右边力和力臂的乘积，右端将向上翘起，呈左低右高状态。故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4．（2007九年级·上海·竞赛）电冰箱、大型变压器都装有的散热片常做成表面粗糙或涂成黑色，这主要是为了（ ）
A．加强传导B．加强对流
C．加强辐射D．同时加强传导、对流和辐射
【答案】C
【知识点】热传递的条件和方向
【详解】黑色物体对热辐射的吸收和发射能力较强。电冰箱后面的散热片要将工作物质液化时产生的热量以热辐射的方式向外界散热，电力变压器的散热片也以热辐射的方式向外界散热。为增强辐射散热能力，常做成表面粗糙或在其表面涂上黑色，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
5．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）某固态物体的质量为m，其物质的比热容为c，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），到时刻停止加热，然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度，最后绘制出温度随时间变化的图像（如图）。下列说法正确的是（ ）
A．在时间段，该物体吸收的热量为
B．在时间段，该物质的比热容先增大后减小
C．在时间段，该物体放出的热量为
D．该物质在时间段的比热容等于
【答案】D
【知识点】熔化和凝固的图像、比热容的概念、单位和物理意义、比热容的定义式、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】A．时间内，物质吸收的热量可以用公式来求解，但是处于熔化阶段，温度不变、持续吸热，故不可以用该公式求解，故A错误；
B．结时间段内，物质均处于液态，比热容不变，故B错误；
C．在时间段，所用时间为，温度从升高到，则该物体吸收的热量为
由题知，用稳定的热源对它加热（物体在相同时间内吸收的热量相等），则单位时间内物体吸收的热量
分析图像可知，该物质为晶体，在时间段，物质处于熔化过程中，则该晶体在熔化过程中吸收的热量
分析图像可知，该晶体在时间段处于凝固过程中，对一定质量的晶体来说，凝固时放出的热量与熔化时吸收的热量相等，所以，在时间段，该物体放出的热量为
故C错误；
D．由前面解答可知，单位时间内物体吸收的热量
分析图像可知，在时间段，该物质已经全部熔化，为液态，则在时间段该物质吸收的热量
设该物质在液态时的比热容为，在时间段该物质温度从升高到，且物质熔化前后的质量不变，则根据可得
解得该物质在液态时的比热容
进一步分析图像可知，该物质在时间段仍然为液态，其比热容不变，所以该物质在时间段的比热容等于
故D正确。
故选D。
6．（24-25九年级上·河南郑州·阶段练习）用相同规格的电加热器分别对质量均为240g的水和乙液体同时加热（不计热量损失），如图是水和乙液体的温度随加热时间变化的图像，已知 c水=4.2×103 J/(kg∙℃)，c水>c乙，下列说法正确的是 （ ）
A．水的比热容表示水的温度升高 1°C吸收的热量是 4.2×103J
B．加热1min， 水吸收热量 2.52×103J
C．乙液体的比热容为 1.75×103J/(kg∙℃)
D．图线B是水的温度随加热时间变化图像
【答案】BC
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、水的比热容特点及应用、比热容的概念、单位和物理意义
【详解】A．水的比热容表示质量为1kg的水温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J，故A错误；
BD．因为c水>c乙，所以相同条件下，水温度的升高较慢，乙液体的升高较快，结合图像可知A为水的温度随时间加热变化的图像。水加热4min，温度从30℃升高到40℃，则加热1 min水升高的温度是2.5℃，此时水吸收的热量
故B正确，D错误；
C．水与乙液体用相同的加热器加热，加热相同时间吸收的热量相同，结合图像，加热5min乙液体的温度从10℃升高到40℃，乙吸收的热量
乙液体的比热容
故C正确。
故选 BC。
7．（24-25九年级上·陕西榆林·阶段练习）在两个相同的烧杯中分别加入100g水和干泥土，先后用同一酒精灯加热，用温度计测量它们的温度变化，记录水和干泥土升高一定温度所需时间如表所示。测得共消耗酒精3g，若水和干泥土单位时间内吸收的热量相等，q酒精=3.0×107J/kg，c水=4.2×103J/（kg·℃）。下列说法正确的是（ ）
A．由表可知，吸收相同的热量，土升高的温度较低
B．加热10min，水吸收的热量为4.2×103J
C．干泥土的比热容为c土=1.68×103J/（kg·℃）
D．酒精灯的加热效率为14%
【答案】D
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、热平衡方程及其应用、热值的公式及相关计算、不同物质的吸热本领
【详解】A．由表中数据可知，当加热时间都为2min时，可认为水和土吸收的热量相同，此时水升高的温度为5℃，土升高的温度为25℃，土升高的温度比水高，故A错误；
B．由表中数据可知，加热10min，水吸收的热量为
Q水吸=c水m水ΔT水=4.2×103J/（kg·℃）×0.1kg×25℃=1.05×104J
故B错误；
C．由表中数据可知，加热时间为2min时，干泥土与水吸收的热量相同，则有
Q吸土=c土m土ΔT土=c水m水ΔT水
加热时间为2min时，土的升高温度为25℃，水的升高温度为5℃，水和干泥土的质量相同，将数据代入上式可得土的比热容为
c土=0.2c水=0.84×103J/（kg·℃）
故C错误；
D．由题意可知，本实验消耗的酒精完全燃烧释放的热量为
Q放= q酒精m酒精=0.003kg×3.0×107J/kg=9×104J
由表中的数据可知，本实验结束时水和泥土升高的温度都为25℃，则实验结束时泥土吸收的热量为
Q吸土=c土m土Δt=0.84×103J/（kg·℃）×0.1kg×25℃=2.1×103J
水吸收的热量为
Q吸水=c水m水Δt=4.2×103J/（kg·℃）×0.1kg×25℃=1.05×104J
酒精灯的加热效率为
故D正确。
故选D。
二、多选题
8．（2021·四川成都·三模）标准大气压下，用相同的电加热器分别对200g物质甲和300g水持续加热（不计热量损失），如图是它们的温度随时间的变化图象，已知水的比热容为4．2×103J/(kg·℃)，下列说法正确的是（ ）
A．曲线B是水的温度-时间图象
B．甲物质的熔点是60℃
C．0-10min，甲物质的比热容为2.1×103J/(kg·℃)
D．10-15min，甲物质的内能增加了1.26×104J
【答案】AD
【知识点】熔化和凝固的图像、计算物体温度变化时的吸放热、水的比热容特点及应用、不同物质的吸热本领
【详解】A．由图可知，温度达到60℃后A温度不再上升，B仍在上升，标准大气压下水的沸点为100℃，因此B是水的温度—时间图象，故A正确；
B．物质不能确定其本身的状态，不知道是晶体的熔化还是液体的沸腾，故不能确定是熔点还是沸点，故B错误；
C．0-10min甲乙二者吸热相同，计算出水的吸热量
那么0-10min甲的吸热量和水相同，计算可得甲的比热容为
故C错误；
D．10-15min甲温度不变但是仍继续吸热，由于甲乙二者吸热相同，计算出水的吸热量，就是甲的吸热量
故D正确。
故选AD。
9．（24-25九年级上·山东日照·阶段练习）使用相同规格的电加热器分别对质量均为0．5kg的水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图所示。下列判断正确的是（ ）
A．B物质是水
B．0~3 min水的温度升高了40℃
C．0~2 min食用油吸收了的热量
D．食用油与水的比热容之比为2∶3
【答案】ACD
【知识点】不同物质的吸热本领、计算物体温度变化时的吸放热
【详解】A．由Q吸=cmΔt可知，升高相同的温度，B的加热时间长，即B吸收的热量多，在质量一定时，B的比热容大，即B的吸热能力强，所以B为水，A为食用油，故A正确；
B．由于B物质是水，由图可知，0~3 min水的温度由10℃升高到40℃，所以水的温度升高了30℃，故B错误；
C．0~3min水吸收的热量
由于使用相同规格的电加热器加热，所以相同时间水和食用油吸收热量相等，则0~2 min食用油吸收热量
故C正确；
D．水与食用油质量相同时，升高相同的温度，水的加热时间为3min，食用油的加热时间为2min，则水吸收的热量与食用油吸收的热量之比为3∶2，根据Q吸=cmΔt可知，食用油和水的比热容之比为2∶3，故D正确。
故选ACD。
10．（24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·开学考试）如图，用注射器抽取空气，用手指封闭注射器的筒口，快速用力推压注射器的活塞，则注射器内空气（ ）
A．密度会变小B．注射器内气体压强变大
C．内能会增大D．温度会不变
【答案】BC
【知识点】做功改变物体的内能、密度公式的简单应用
【详解】A．由于形成了密闭空间，推压注射器，空间变小，质量不变，空间变小，密度变大，故A错误。
B．由于气体密度变大，又是密闭空间内，气体压强会变大，故B正确。
C．密闭空间，推动活塞，空间变小，活塞对空气做功，空气内能增大，故C正确。
D．由于推动活塞对空气做功，空气内能增大，温度会升高，故D错误。
故选BC。
三、实验题
11．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）按要求填空。
(1)如图甲，压紧两铅柱使它们合在一起，下面可以悬挂钩码，这说明分子间存在 ；
(2)如图乙是探究二力平衡条件的实验装置，实验中将小车扭转一个角度后松手，是为了探究二力平衡中的两个力是否 ；
(3)如图丙是“探究平面镜成像特点”的实验装置，在玻璃板M一侧点燃蜡烛A，在另一侧将完全相同的未点燃的蜡烛B放到蜡烛A像的位置，发现它们完全重合，这说明像与物的大小 ；玻璃板能成像是因为光在其表面发生 （选填“镜面”或“漫”）反射的缘故。
【答案】(1)引力
(2)在同一直线
(3) 相等 镜面
【知识点】分子间作用力的现象、探究平面镜成像特点实验中的装置及作用、探究二力平衡的条件的实验过程及注意事项
【详解】（1）图甲中，压紧的两铅柱合在一起，铅分子间的距离足够小，分子间的作用力表现为吸引，所以可以下面可以悬挂钩码。
（2）图乙中，将小车扭转一个角度后，水平方向所受的两个力不在同一直线上，松手后观察小车是否静止，可探究二力平衡中的两个力是否在同一直线上。
（3）[1]图丙中，蜡烛A与B完全相同，B与A的像重合，则B与A的像大小相等，即A的像与A大小相等，所以说明在平面镜成像中，像与物大小相等。
[2]实验中，用玻璃板代替平面镜，所以光在玻璃板表面发生的是镜面反射，能够成像。
12．（24-25九年级上·山东滨州·期中）在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：
(1)实验中必须要选取初温相同且 （选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体 相同；
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则 的吸热能力更强；
(3)若甲液体的比热容为，则乙液体的比热容为 。
【答案】(1) 质量 吸收热量
(2)乙
(3)
【知识点】计算物体温度变化时的吸放热、不同物质的吸热本领
【详解】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。
[2]选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，根据转换法，这样做的目的是在相同时间内保证甲和乙两种液体吸收的热量相同。
（2）[1]观察图丙，在相同时间内，吸收的热量相同，但甲液体升高的温度较高，根据比热容公式可知，甲液体的吸热能力较弱，乙液体的吸热能力较强。
（3）[1]根据比热容公式可知，在5min内，甲从20℃升高为60℃，乙从20℃升高为40℃，吸收的热量是相同的，质量也相同，可得甲液体的比热容为
四、填空题
13．（2024九年级下·陕西渭南·竞赛）秋冬季节，糖炒板栗很受人们欢迎。在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石，因为砂石的 小、升温快，与板栗充分接触，并通过 的方式使板栗内能增大。
【答案】 比热容 热传递
【知识点】热传递改变物体的内能、生活中的比热容问题
【详解】[1][2]在炒板栗时放入砂石是因为砂石的比热容小，升温快，能够迅速达到高温。砂石与板栗充分接触，通过热传递的方式将热量传递给板栗，使板栗内部的能量增大，从而使板栗熟透并且口感更好。
14．（24-25九年级上·重庆·期中）甲乙两物体的质量关系为m甲”“