初中物理内能实验题

如图，某学习小组同学在做水火箭实验时，对水火箭的水平飞行距离与哪些因素有关的问题进行了研究。他们在容积为2000ml的可乐瓶内装上不同体积的水，每次发射的角度均为20°，向瓶内打气直至橡皮塞从瓶口冲出，使水火箭向前射出。下表是他们在实验中收集到的数据：

容积：2000ml的可乐瓶
发射角度	20度
水量（ml）	300	400	500	600	700
第一次距离（m）	18.28	19.6	20.95	19. 95	16.98
第二次距离（m）	17.42	20.3	24.36	23.36	14.36
第三次距离（m）	22.33	19.58	21.32	21.34	19.34

 
（1）橡皮塞从瓶口冲出，而水火箭却向前射出，可利用我们所学过的            知识来解释。
（2）由实验方案可知，他们研究的问题是_    _                                               
（3）本实验中，发射的角度为20°时，可乐瓶内装上不同体积的水，进行多次实验的目的是                      
(4) 请设计一个验证“水火箭的水平飞行距离与发射角度是否有关？”的实验方案。                

如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．

（1）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是_     （填字母）
A．采用相同加热方法(如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等)
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
（2）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”）。

某同学在做研究影响物质吸热多少的因素的实验时，得到如下的数据表：  

物质	实验次数	质量（kg）	升高的度数（℃）	加热时间（min）
水	1	0.05	10	10
2	0.10	10	20
煤油	3	0.05	10	5
4	0.05	20	10

 
（1）分析第1、2次实验数据，可归纳得出的结论是：                              
（2）分析第1、3次实验数据，可归纳得出的结论是：                             
（3）分析_________次实验数据，可归纳得出的结论是：质量相同的同种物质，升高的度数越多，吸收的热量就越多。

某研究小组对“滑动摩擦力的大小与接触面积、接触面湿度是否有关”的问题进行探究。他们选择了一块各面粗糙程度相同并带有挂钩的长方体物块为研究对象。
⑴实验所用到的测量工具是：                   。
⑵在测量滑动摩擦力的大小时，必须让物块在水平面上做                     运动。
⑶表为实验记录表格，通过分析表中序号为____________的实验记录。可得到的初步结论是：                                 

水平桌面上有一个长方体橡胶块和一只橡胶底运动鞋（二者橡胶种类相同），一个一端带有定滑轮的长木板、一些细线和一个满足实验要求的弹簧测力计。老师希望同学们用实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雪分别用细线系住长方体橡胶块和橡胶底运动鞋，先后在长木板上匀速拉动长方体橡胶块和橡胶底运动鞋，分别如图甲和乙所示，匀速拉动过程中分别记下弹簧测力计的示数F₁和F₂。她发现F₂＞F₁，于是她得出长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雨指出小雪的实验方法是不正确的。请你仅利用小雪用到的实验器材，设计一个实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面的粗糙程度是否一样。写出主要实验步骤。

用绳子拉着一个小球在光滑的水平桌面做圆周运动，绳子拉力大小与什么因素有
关？小明认为与小球的运动速度有关．于是他用一根橡皮筋连接一个小球，让小球在光
滑的水平桌面上以一定速度作圆周运动（如图所示）．改变小球的运动速度，做几次实
验，记录现象如下表．

小球质量/g	小球速度	橡皮筋长度/cm
▲	慢	10
15	较快	15
15	很快	18

 

⑴ 小球在桌面作圆周运动时，其运动状态        （可能/ 一定/ 一定不）改变.
⑵ 完成表格数据，从表格的数据可以看出：小球的运动速度越大，那么橡皮筋的伸长就
越       （大/小）．
⑶ 小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是　      ．
⑷ 小华查阅资料后知道作圆周运动的小球受到的拉力与小球的运动速度、小球的质量以
及圆周的半径有关．据此，小华认为用橡皮筋代替绳子存在着明显的缺陷，请说出理由．

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动．为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，同学小王有如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体下落的高度有关；
猜想三：物体下落的时间与物体的质量有关．
为验证猜想的正确性，几位同学用三个金属球
做了一系列实验，实验数据记录如下：

⑴为了验证猜想一，应比较实验序号______和______；
⑵小敏同学也对这个问题进行了研究，她让质量相等的铁球和纸团同时从三楼由静止开始下落，她发现两者下落时间_______(填“相等”或“不相等”)，原因是：__________________．

我国探月工程（嫦娥工程）正在实施中，“嫦娥二号”卫星已经成功发射升空，探月工程目标之一就是要探测月球的空间环境。目前，对月球探测已掌握的有关材料有：月球上没有空气；月球上没有磁场；月球的表面灰尘中含有铁的颗粒；月球上物体受到的“重力”与其质量成正比。假如有一天，请你这位少年科学家成功登上月球，你能用哪些物理实验或办法验证上述事实。
（1）验证月球上没有空气                                        。
（2）验证月球上没有磁场                                            。
（3）验证月球的表面灰尘中含有铁的颗粒                                            。
（4）验证月球上物体受到的“重力”与其质量成正比                                  。

小华同学在用胶水粘贴讲义时发现在胶水未干时，容易把纸张分开，等胶水干后，纸张就很难分开了。他猜想这可能是液体分子和固体分子对纸的引力不同造成的。这一现象激发了他对液体分子对物体表面的引力大小跟哪些因素有关的探究。

⑴他猜想液体分子对物体表面的引力大小可能跟液体温度和接触面积的大小有关。请你再帮他提出一个分子引力可能跟什么因素有关的猜想：液体分子对物体表面的引力大小可能跟             有关。
⑵为了验证这些猜想，他设计了如下实验。将一轻质塑料片剪成图甲所示的“舌形”，并在塑料片中间B处开一小透气小孔,再把它盖在盛满水的杯口（杯口位置为圆形虚线处），当塑料片与杯内水充分接触时，在伸出杯口的塑料片末端放6枚一角硬币，“舌形”塑料片刚被压翻（如图乙所示）；实验中，将塑料片中间开一小孔的目的是                        。
(3)如果要验证你的猜想是否正确，请你把实验的过程补充完整。
                                                         。
⑷小华为了知道水对塑料片的作用力大小，他测量了1枚一角硬币的质量为3g，塑料片
上OA与OB的长度分别是6cm和4cm，如果硬币和水对塑料片的力可以认为分别作用
在A点与B点，则水分子对塑料片的力约为     N。(g取10N/kg)

将一根铁丝用手快速反复弯折数十次，如图14所示。铁丝弯折处会发热，铁丝的内能将       。这个实验说明              可以改变物体的内能。瞬速将铁丝弯折处放入质量为2g的水里，结果使水温最高升高了1℃，这些水吸收了               J的热量。 【C_水=4.2×10³J/（kg·℃）】

下表是某品牌汽车《驾驶守则》中的部分安全距离表格。

其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离。
实验表明，刹车过程中汽车的耗油量会有明显增加，因此在车辆较多的路面上应减速慢行，尽量减少刹车的次数。
（1）汽油属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）一汽车在某次行驶中，消耗燃油0.6kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为________J。（燃油的热值q=4.6×10⁷J/kg）
（3）若驾驶员的反应时间（即汽车行驶反应距离L的过程中所经历的时间）一定，则表格中A的数据应为________。

一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱或棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力是否与支柱的形状有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：

①每人各选三张相同的白纸，按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱（如图b），接合处用双面胶粘住；
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：
甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加砝码的总质量（如图c）；
乙同学往塑料板上不断添加钩码（每个钩码质量为50克），直到支柱被压塌，记录添加钩码的总质量；
丙同学往塑料板上不断添加细沙，直到支柱被压塌，用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③三位同学再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②，并记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是___________（选填“从大到小”或“从小到大”）。
（2）最能精确反映支柱所能承受最大压力的是________同学所做的实验。
（3）根据下表丙同学测得的数据，可得到的实验结论是：__________________________。

(1)图中，物体M的重力     N
(2)图中，电阻箱的读数为     Ω。

(3)如图所示是水沸腾时观察到的实验情景，本实验中水的沸点是________℃，已知标准大气压下，水沸腾时的温度是100℃，则此实验环境的大气压________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压，水沸腾过程中需要不断吸收热量，但温度_______（选填“保持不变”、“升高”或“降低”）。 图是三位同学画出的水沸腾前后温度随时间变化的图像，其中正确的是_____图.

小华总结所做的物理探究实验发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法．

探究动能的大小与哪些因素有关         比较水和沙子吸热本领的大小 
如图22：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B         反映出来的．
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用      （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反映的．
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．
如图22：甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变      的大小，同时控制小球的     不变．乙实验中只有物质的     不同，其他因素必须控制相同（例如烧杯的规格相同、水和沙的     相等、酒精灯加热方式相同等）．

研究流体的粘滞性
（1）如图所示，让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样，让液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着___________，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。

（2）晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。
在温度相同的情况下，测得1s内通过细管的液体体积如下：

实验次数	液体种类	细管半径/mm	细管两端压强差	通过细管的液体体积/mm^3
1	水	1	P	100
2	油	1	P	2
3	水	2	P	1600
4	油	2	P	32
5	水	3	P	8100
6	水	1	2P	200

①可见，在相同条件下，通过细管的水的体积__________通过细管的油的体积。这说明不同液体的粘滞性不同，我们用液体的粘滞系数η表示。η水＜η油。
②下面是几种流体的粘滞系数表：

温度/℃	蓖麻籽油的η/Pa·s	水的η/×10^－3Pa·s	空气的η/×10^－6Pa·s
0 20 40 60	5.3 0.986 0.231 0.080	1.792 1.005 0.656 0.469	17.1 18.1 19.0 20.0

 可见：一般情况下，液体的粘滞系数随温度的升高而____________。
③在晓丽用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm³，则细管两端的压强差是__________________。