初中物理内能实验题

涂在手上的酒精比涂在手上的水干得快，壶中的水比壶中的食用油干得快……小明猜想：液体蒸发的快慢可能与液体的种类有关。
（1）为此，小明用一根两端开口的直玻璃管、塑料板、电子手表、笔、温度相同的水、大豆油和酒精设计了如下实验方案：

A．在玻璃管上端附近画一标记线，并将下端竖直插入水中，直到管内水面到达标记线；

B．用手指堵住玻璃管上端管口，将玻璃管从水中取出；

C．将玻璃管移到塑料板上方，放开手指，让水滴在塑料板上并开始计时；

D．用同样的方法先后取出大豆油和酒精滴在塑料板上并计时；

E．记录液滴变干所用的时间 t，得出结论。
①用玻璃管取液体，是利用_______的作用。
②该实验方案有不妥之处，请指出一点：__________，理由是：__________。
（2）小明改进方案后，通过实验得到：相同条件下，t_酒精<t_水<t_大豆油。从分子动理论的角度分析，酒精蒸发快的原因可能是分子间作用力较______。缘于此，可以推断水的沸点应比大豆油________________________。

在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：

（1）小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示．在组装器材时应先调节  （A/B）的高度，调节它的高度是为了    ．
（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油      ，得出结论．要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是    ．
（3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是              ．（答出一个即可）

为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，宗诚用酒精灯均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×10³J/(kg·℃)．

（1）该物质在B点时的内能______(大于/小于/等于)在A点时的内能；
（2）该物质从第6min到第10min共吸收______J热量，该物质在固态（OA阶段）时的比热容为______J/(kg·℃)；
（3）经测量BC阶段消耗热值为3.0×10⁷J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），则在BC阶段的热转化效率为______．

用图甲所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律。实验过程中，电热棒的功率保持恒定。

（1）某时刻温度计的示数如图甲所示，此刻物质的温度是       ℃。
（2）根据实验数据描绘出加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化图像如图乙所示，该物质的熔点是       ℃。
（3）t₂时刻该物质处于       态。
（4）比较t₂与t₃时刻的内能，t₂时刻的内能_______（填“＞”、“＝”或“＜”）t₃时刻的内能。理由是                       。
（5）已知0～t₁与t₅～t₆的加热时间相等，由图乙可知两段时间内，物质的温度升高不同，由此可得出：这种物质固态时的比热容比液态时的比热容       。

在“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图所示。

（1）试管中装有适量的碎冰，按图组装时应将温度计的玻璃泡与碎冰充分接触，但不要碰到  
（2）图是根据实验记录绘制的冰熔化时温度随时间变化的图象。由图象可知：冰是      （填 “晶体”或“非晶体”；物体在a点时具有的内能       （填“大“小于”或“等于”）在b点时的内能。
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，在标准大气压下将得到图象中的DE段，这段时间内试管中的水    （填“能”或“不能”）沸腾，是因为试管中的水           。
（4）AB段与CD段的倾斜程度不同，这是因为水和冰的________不同。

小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热，他每隔相同时间记录一次温度计的示数，并观察物质的状态．图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象，根据图象可知：

（1）冰属于     （选填“晶体”或“非晶体”）
（2）在BC阶段物质处于      状态（选填“固体”、“液体”或“固液共存”）；
（3）设相同时间内物质吸收的热量相同，则由图乙的温度﹣时间图象可知BC阶段物质共吸收了     J的热量（c_冰=2.1×10³J/kg•℃，c_水=4.2×10³J/kg•℃）；
（4）图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度﹣时间图象，老师认为他的CD段数据有问题，老师做出这样的判断的依据是                              

(8分)用图甲所示装置“观察水的沸腾”实验：

（1）图甲所示烧瓶中水的温度为     ℃。
（2）水沸腾后，继续加热，温度计的示数   （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，这时一组同学用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图乙所示，结果发现水又重新沸腾了，这是因为          ；另一组同学在烧瓶口上放置一乒乓球，继续加热，发现乒乓球被顶起，在此过程中水蒸气的   能转化为乒乓球的机械能。

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。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。

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

(1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较________来研究水和食用油吸热能力的差异。
(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________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)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用________这个物理量来描述。

阅读图文，回答问题。
这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!仔细观察后回答：

（1）如图，装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度________（填变化情况），原因是：________________________，实现的能量转化是：________________________。
（2）科学家某次实验测得数据如下：小配重重力G_小＝100N，大配重重力G_大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系为：

升降次数	1	2	3	4	5	6
温度变化／℃	0.2	0.39	0.59	0.78	0.98	1.18

通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算、判断过程（只需分析一次实验）：
（3）知道吗？这个著名物理学家叫焦耳!这个伟大的定律叫能量守恒!刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。请就此谈一点你的感受。

某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置，记录结果见下表：

燃料	加热前的水温／℃	燃料燃尽后的水温／℃
煤油	25	44
菜籽油	2.5	34

（1）在安装、调整实验器材时，合理的顺序是（甲图中）：应先调整、固定________的位置（选填“A”或“B”）。
（2）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________及________相同。
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q_吸＝cm（t－t₀）计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。观察装置图，请你分析原因是：________________________________________。

某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子。

（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量________________________间接测量蜡烛燃烧放出的热量；
（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是________________________和________________________；
（3）某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q＝________J／kg。

物理量	测量值
容器中水的质量m／g	150
容器中水的初温t1／℃	25
容器中水的末温t2／℃	40
燃烧前蜡烛的质量m1／g	20.6
燃烧后蜡烛的质量m2／g	20

（4）本实验测出的热值会比真实值更________，造成这一偏差的原因是________________（写一条即可）。

小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。

(1)写出调整实验器材的方法步骤。
________________________________________________________________________
(2)依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些？
________________________________________________________________________
(3)实验探究记录数据如下表。

加热时间 t／min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水的温度 ／℃	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
食用油的温度 ／℃	30	32.5	35	37.5	40	42.5	47	47.5	50	52.5	55

在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误。分析实验数据，可以得出的结论是什么？
________________________________________________________________________

小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定________位置，再调整固定________的位置（两空均选填“A”或“B”）。
（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较________的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是________________________________________
________________________________________________________________________。

物质	次数	质量m／kg	升高的温度 Δt／℃	加热的时间 t／min
水	1	0.1	10	2
2	0.2	10	4
煤油	3	0.1	10	1
4	0.2	10	2

（3）若水的比热容为4.2×10³J／（kg·℃），请你计算出第一次实验中，水吸收的热量是________J。

为了研究不同物质的吸热能力是否相同，小雨用了同样的酒精灯加热相同质量的水和煤油，数据如下：

t／s	0	10	20	30	40	50	60	…
△t水／℃	0	1	2	3	4	5	6	…
△t煤油／℃	0	2	4	6	8	10	12	…

①运用比较法并由表可知：煤油的比热容为________J／（kg·℃）。
②如果使水和煤油都升高10℃，我们发现给________加热的时间长，这表明________相等的不同物质升高________温度时，吸收的热量一般是________的。由此引入比热容这个物理量。
③________________________之比，叫做这种物质的比热容。
④水和煤油吸热的多少是通过________________________来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）。这种研究问题的方法我们称之为________________________法。
⑤实验前要控制的物理量是________。（只写出一个即可）
⑥小雨解释了家中暖气片内用水做循环物质的原因：因为水的比热容比较________________。

为了比较水和牛奶的比热容大小，实验小组进行了如下实验：将两支完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶（水和牛奶的初温相同），然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，再对烧杯加热。如图所示。

（1）试管中水和牛奶的质量应该________。
（2）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察________的变化来比较比热容的大小。
（3）写出一种可能观察到的现象及对应的结论。