初中物理内能实验题

探究物质的吸热能力，通常有两种方案：

方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。

方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。

（1）为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中　       　的变化便可知温度的变化。

（2）下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。

液体名称	液体质量 $m/g$	液体初温 $t_1{/}^{°}\text{C}$	液体末温 $t_2{/}^{°}\text{C}$	加热时间 $t/\mathit{min}$	液体吸热情况“多”或“少”
甲	10	30	40	6	多
乙	10	30	40	3	少

①分析表中信息，小明采用的是　         　（选填“方案一”或“方案二”）；

②分析表中数据，可得出的结论：　            　；

③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，应选　     　液体作发动机冷却液。

（1）国际计量大会的一项重要职责是更准确地定义国际单位制中基本物理量的单位，尽早实现“为全人类所用、在任何时代适用”的愿景。早在1967年的第13届国际计量大会上，科学家们就已经用基本物理常数对时间的单位　       　（填写单位名称）进行了精确稳定的定义；2018年的第26届国际计量大会又用基本物理常数对　       　（填写物理量名称）的单位“千克”进行了定义，130年来作为千克标准的国际千克原器自此退出历史舞台。至此，国际单位制中七个基本物理量的单位已全部用基本物理常数定义，保证了国际单位制的长期稳定性和环宇通用性，并于2019年5月20日起正式生效。

（2）如图所示的五龙潭是济南四大泉群之一，是国家 $\mathit{AAAAA}$级旅游景区。冬日的五龙潭“云雾润蒸”，水雾笼罩了整个泉池，游客们仿佛置身仙境。这些水雾的形成对应的物态变化是　        　。夏日五龙潭的“清泉石上流”景点，吸引着众多市民前来亲水纳凉。但阳光下石板路热得烫脚，而踩在旁边的水洼里却感觉很凉爽，这主要是因为水和石板具有不同的　       　。

（3）如图是家庭电路组成的示意图。其中的三孔插座是专为带有金属外壳的家用电器设计的，它的电路元件符号是　       　。国家标准规定：使用带有金属外壳的家用电器时，其金属外壳必须　       　。

在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：

（1）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和　          　；

（2）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；

（3）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；

（4）若甲液体的比热容为 $2.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，则乙液体的比热容为　     　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。

小明用甲图装置，探究固体熔化现律”，记录的实验数据如表所示：

时间 $\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7
温度 ${/}^{°}\text{C}$	$-4$	$-2$	0	0	0	0	1	2

（1）请根据实验数据在乙图中作出固体熔化的图象。

（2）根据做出的图象，可以判断此固体是　      　（选填“晶体”或“非晶体）。

（3）通过数据分析得出，该物质在固体状态下的比热容　       　它在液体状态下的比热容（选填“大于”等于”或“小于”）。

如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验，将质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔 $2\mathit{min}$记录一次温度。实验记录如表：

加热时间 $/\mathit{min}$		0	2	4	6	8
温度 ${/}^{°}\text{C}$	煤油	20	22	24	26	28
	水	20	21	22	23	24

（1）本次实验采用的科学方法是　　（填“下列选项的标号” $)$

$A$．控制变量法    $B$．理想实验   $C$．比值定义法   $D$．类比法

（2）分析表格数据可知，升高相同的温度，吸收热量少的物质是　　。

运用知识解决问题：

（1）叉鱼时要瞄准鱼的下方，因为水中的鱼反射的光在水面发生折射，折射光线　　法线，人逆着折射光线看到水中鱼的虚像在其　　（填“上方”或“下方” $)$。

（2）请画出图1中经凹透镜折射后的光线。

（3）如图2是 $200g$冰的熔化图象，它在 $\mathit{CD}$段吸收的热量是多少？（请写出计算过程）

小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。

（1）实验中，必须取　　（填“质量”或“体积” $)$相等的甲、乙两种液体；

（2）实验中，用　　（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较　　（填序号）来判断吸热能力的强弱；

$A$．通电时间      $B$．温度计示数的变化

（3）下表是某次的实验数据，分析可知，　　（填“甲”或“乙” $)$液体的吸热能力较强；

（4）若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与　　的关系。

	质量 $\left(g\right)$	初始温度 ${(}^{°}\text{C})$	加热时间 $\left(\mathit{min}\right)$	最终温度 ${(}^{°}\text{C})$
液体甲	150	20	3	45
液体乙	150	20	3	68

在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。

（1）实验中应量取质量　　的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。

（2）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过　　来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。

（3）实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知　　物质的吸热能力强。

加热时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4
甲的温度 ${/}^{°}\text{C}$	30	34	38	42	46
乙的温度 ${/}^{°}\text{C}$	10	18	26	34	42

结合图提供的信息，回答下列问题。

（1）图甲：水不容易被压缩，说明分子间存在　　。

（2）图乙：水蒸气把软木塞向上冲起的过程中，相当于汽油机的　　冲程。

（3）图丙是探究　　的实验装置。

（4）图丁中的实验能得出的结论是：　　。

为研究甲、乙两种液体的吸热能力，某同学用如图所示两套完全相同的装置进行。

实验探究，两种液体的质量和温度都相同。

（1）选用两套完全相同的装置分别给甲、乙两种液体加热，这样做的目的是　　。

（2）写出图中所示装置的两处错误：　　、　　。

改正错误后，同时加热，分别记录加热时间和液体温度，数据如表所示：

加热时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6
甲的温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	92	94	96	98	98	98
乙的温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	93	96	99	102	102	102

（3）加热4分钟后，甲乙两种液体温度均不再升高，原因是　　。

（4）根据实验数据，可知　　（选填“甲”或“乙” $)$液体的吸热能力较强。

请阅读下列材料，回答相关问题。

2020年4月24日，中国国家航天局宣布，中国行星探索计划以屈原的长诗“天问”命名，表达了中华民族对于真理追求的坚韧与执着。我国首次火星飞行任务命名为“天问1号”，将开启中国人探索“星辰大海”的伟大征程！

火星在我国古代被称之为“荧惑星”，是太阳系八大行星之一，直径约为地球的 $53\%$，质量约为地球的 $11\%$，火星表面 $g$约为 $3.7N/\mathit{kg}$，火星地表沙丘、砾石遍布，非常干燥，南北极有以固态的水和二氧化碳组成的冰盖。火星表面的大气密度大约只有地球的 $1\%$．火星表面平均温度约为 $-{55}^{°}\text{C}$，从冬天的 $-{133}^{°}\text{C}$到夏日白天的将近 ${27}^{°}\text{C}$，温差很大。火星表面的平均大气压强约为 $700\mathit{Pa}$，比地球上的 $1\%$还小。

（1）发射到火星的探测器，进入火星大气层后，若用降落伞减速，为保证减速效果，如果让你选择着陆点，应选择在地势　     　（选填“较高”或“较低”）的地方。火星探测器与地球之间是利用　        　来传递信息的。

（2）假如同一物体分别在地球和火星表面以相同的初始速度在相同的水平面上滑行，在火星上滑行的距离会比地球上　        　（选填“长”或“短”），原因是　        　。

（3）有人设想通过加热火星两极的冰盖获得液态水，从而减小地表温差这是利用了水的什么性质：　         　。

（4）在火星上水的沸点会比地球上液态水的沸点　         　（选填“高”或“低”）。

探究固体熔化时温度的变化规律。

如图甲所示，用“水浴法”给试管中某固态物质加热，得到该物质温度随时间变化的图象如图乙所示。

（1）采用“水浴法”加热的优点是　          　。

（2）由图象可知，该固体是　      　（选填“晶体”或“非晶体”），图象中的　     　（选填“ $\mathit{AB}$”“ $\mathit{BC}$”或“ $\mathit{CD}$”）段表示它的熔化过程，该物质在 $\mathit{AB}$段的比热容　     　（选填“大于”“等于”或“小于”） $\mathit{CD}$段的比热容。

小军利用如图所示装置和器材，探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。

（1）小军设计的电路中的 $R_{甲}$、 $R_{乙}$的阻值大小必须满足的条件是　　

（2）只闭合开关 $S_2$，观察水的加热过程，测得数据如下表：

时间 $\left(\mathit{min}\right)$	0	1	3	4	5	6	7	8	9
温度 ${(}^{°}\text{C})$	90	92	94	96	97	98	98	98	98

（3）断开 $S_2$，特水冷却后，继续探究物质的吸热能力，小军应控制水和煤油的　　、初温度相同，且应先闭合开关　　，并控制水的末温度低于　　 ${}^{°}\text{C}$，实验表明：水的末温度比煤油　　。水的吸热能力比煤油强。

如图所示，结合图中的实验情景，按要求回答下列问题：

（1）图甲：空易拉罐浸入水中越深，排开的水越多，手施加的压力越大，这表明：易拉罐所受浮力的大小与　         　有关。

（2）图乙：滚摆在上、下运动的过程中，其　       　能与　       　能相互转化。

（3）图丙：向一杯清水中滴入一滴蓝墨水，很快会把整杯清水染成蓝色，这一现象表明　        　。

（4）图丁：用此实验装置可研究电阻与导体　      　的关系。

某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。

（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和　　。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过　　来判断的。

（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表

实验组别	液体	质量 $/g$	初温 ${/}^{°}\text{C}$	末温 ${/}^{°}\text{C}$	加热时间 $/\mathit{min}$
1	水	200	25	40	13.5
	煤油	200	25	40	6.5
2	水	200	25	40	12
	煤油	200	25	40	5.5

通过分析实验数据，能够得出的结论是：　　。

（3）图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是　　（选填序号）。

（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是　　。

（5）这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是　　。