初中物理内能实验题

如图甲是一枚简单的液体燃料火箭结构图，小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动。

（1）模拟火箭升空的原理：三组同学分别进行了下列活动，其中现象产生的原理与火箭升空相同的有_________________；
（2）验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦：某同学利用不吸水、硬质的纸张，制成等质量、密封的圆锥体和长方体，在同一高度让两者同时自由下落，如图乙所示。
①为比较两者所受摩擦力的大小，他们需观察_____________________；
②为使实验效果更明显，下列措施可以采用的有____________________。
A．在更高处让两物体自由下落
B．用木头替代纸张进行实验
C．让两物体在水中自由上浮

如图所示是小明探究“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_煤油。（选填“大于”、“小于”或“等于”）

用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．

甲   乙
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为_________。
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水_________ （选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论? ____，原因是                              。

小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他们组装了如图1和2所示的装置进行实验，记录结果见下表：

燃料	加热前的 水温/℃	燃料燃尽后 水温/℃
煤油	25	44
菜籽油	25	34

 
（1）为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制油的质量以及水的质量_________．但对于两杯水的初温他们的看法却不同．请将下列他们的想法补充完整．
①小辉认为实验中是直接用________________________________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少．所以，实验中两杯水的初温可以不同．
②小明认为因为探究过程中他们采用了_________________法，所以只有燃料的_________不同，其他因素都必须控制相同．如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的______________就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化低的情况．所以，实验时必须控制水的初温相同．
③你认为__________（选填“小明”或“小辉”）的想法更合理．
（2）根据他们的实验记录，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大是_________．
（3）小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量．并由记录的数据，利用公式Q_吸=cm（t-t₀）计算出了水吸收的热量．小辉他想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值．你认为他的计算结果是______________（选填“可靠”或“不可靠”）的．理由是_
______________________________________________．

如图是探究物质吸热性质的实验装置图，在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值．
（1）用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是：      ．
（2）要使水和煤油升高相同的温度，哪个需要加热的时间长？
答：      ．
（3）热量是一个抽象的物理量．本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较     
来实现，这种方法称为“转换法”．
（4）以下描述中同样采用“转换法”的是     
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态
C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系
D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小
（5）下表是实验记录的数据．请分析实验数据，回答下列问题：
①比较1、2的实验数据得出的结论是：质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量      ；
②比较1、4的实验数据得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度      ；（以上两空选填“相同或不同”）
③比较2、4的实验数据得出的结论是：      ．
（6）①加热过程中，用搅棒搅动的目的是      ；水和煤油吸热的多少是通过      来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）
②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是      （填字母）
A．采用相同的加热方法  B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油   C．使用相同的烧杯

小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。
小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下所示。

照射时间/min	0	2	4	6	8	10	12
温度/℃	海水	31.0	31.6	32.1	32.5	32.8	33.0	33.1
沙子	31.0	32.5	33.8	34.8	35.8	36.0	36.3

 
（1）小明探究的物理问题是什么？
（2）小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图所示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。

（3）分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像，你能得出什么探究结论？

如图是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置：
（1）水和煤油吸热的多少是通过_______________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），这种研究方法叫做____________。

（2）实验数据记录如下：

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	60	20	6	45
煤油	60	20	6	68

从表中数据可知，水吸收的热量为         ，       （选填“水”或“煤油”）吸热升温更快．
（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量     （选填“大于”或“小于”或“等于”）煤油吸收的热量．

为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。

实验数据记录如下表。

（1）从表中数据可知，水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”)，加热结束时，食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
（3）实验表明，_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。

为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示。

（1）根据图像，某同学认为：“加热相同的时间，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。”这名同学的判断是否正确?           请说明理由：                                    。
（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给___________加热更长的时间。
（3）如果已知甲的比热容是1.8×10³ J／(kg·℃)，则乙的比热容是______J／(kg·℃)，

用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．

（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为      ℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水      （选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：      ；其原因是：      ．

某实验小组在“比较不同物质吸热的情况”实验中，用天平测出相同质量的水和细沙，分别装入两个相同的烧杯中．已知水和细沙初温相同，现用两个相同的酒精灯对其加热（搅拌沙子使其受热均匀），如图1所示．

（1）加热相同时间后，分别测量两者温度，发现沙子的温度明显高于水，这说明  （填“水”或“沙子”）吸热能力强，即比热容大．
（2）在两烧杯上方分别盖上玻璃片，过一会儿发现装有水的烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠，用手摸两玻璃片，发现装水的烧杯上方的玻璃片温度较高，原因是  ．
（3）做完上述实验后，该小组又取来一个量筒，用调好的天平，按图2顺序进行测细沙密度的实验，根据图中数据可知，量筒内细沙质量为  g，细沙的密度为  kg/m³．

某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给液体甲和乙加热．

（1）分析第1、4次，第2、5次或第3、6次实验数据，某同学认为：加热相同的时间时，乙升高的温度高一些，这说明乙吸收的热量多一些．这位同学的判断是否正确？ 请说明理由。  。
（2）分析第2、3次或第5、6次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，物质的 越大，吸收的热量就越 。（选填：“多”或“少”）
（3）通过比较第2、4次实验数据可知，液体吸收的热量多少与液体的 有关， 的吸热能力更强（选填“甲”或“乙”）。

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识事关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是        冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过        的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的      较大。

（2）如图乙是加油站加油机的图片。和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的变化，汽油密度会发生变化，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应相应变化。当气温上升时，有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是（   ）

A．密度变大，价格下调

B．密度变大，价格上调

C．密度变小，价格下调

D．密度变小，价格上调

（3）太阳能汽车利用太阳能来驱动? 真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染。某太阳能汽车如图丙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板。若汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m²，它正对太阳时电池能够产生200V的电压，并对车上的电动机提供10.5A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，则电池的输出功率为          W,将太阳能转化为电能的效率为        。

如图1所示，是某学校科技节上展示的两件作品，小明为此作了以下解说：

（1）甲是简易的温度计，它的工作原理是利用　　的性质而制成的。它的测温效果与小玻璃瓶的容积和玻璃管的　　有关；所用的测温物质是煤油而不是水，这是因为煤油的　　较小，吸收（或放出）相同的热量时，玻璃管内液柱变化更为明显。

（2）乙是简易的气压计，当外界气压减小时，玻璃管内液柱的液面会　　。

【提出问题】小华发现甲、乙的构造非常相似，提出乙是否也能做温度计使用？

【设计实验和进行实验】把两装置中的小玻璃瓶同时没入同一热水中，观察到乙装置中玻璃管内液柱上升更明显，这是由于瓶内的　　受热膨胀更显著，故乙也能做温度计使用。

【拓展】查阅相关资料，了解到人们很早就发明了如图2所示的气体温度计，当外界环境气温升高时，该温度计中的管内液面会　　。但由于受外界　　、季节等环境因素变化的影响，所以，这种温度计测量误差较大。

如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：

额定电压	$220V$
频率	$50\mathit{Hz}$
额定功率	$1100W$
容量	$1L$

（1）养生壶正常工作的电阻。

（2）若该养生壶的加热效率为 $80\%$，在标准大气压下，将初温是 ${12}^{°}\text{C}$的一壶水烧开，需要多长时间？ $(c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

（3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“ $1200r/(\mathit{kW}·h)$”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水， $2\mathit{min}$电能表的转盘转了 $40r$，求电养生壶的实际功率。