初中物理内能实验题

小明发现了以下现象：将原来静止着的空车推动很容易，但用同样的力很难推动一辆载重车。一般小汽车从静止加速到100km/h，只需十几秒的时间，而满载的货车加速就慢得多。
（1）由此可以初步得到假说：物体受力一定时，
它的质量越__________，运动状态越容易改变。
（2）给你一块木块、一个砝码、一个大钩码和
一根细线、一个滑轮、一个秒表，请你设计一个

实验，（画出实验装置图）在光滑的桌面上检验你的假说是否正确。
实验步骤：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
（3）若你的假说是正确的，你将看到的现象是：__________________________________。

在“制作橡皮筋测力计”的活动中，同学们发现：在一定的范围内，橡皮筋受到的拉力越大，橡皮筋的长度越长。根据这一现象，小明和小丽提出如下猜想(见图)。究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想。                                                  


(1)要完成实验，除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外，还需要的器材是            。
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表：
①没有挂钩码时，橡皮筋的长度L₀=            cm。

1	拉力(钩码总重)F／N	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
2	橡皮筋的总长度L／cm	4.5	5.1	5.7	6.3	6.9	7.5
3	橡皮筋伸长的长度△L／cm	0	0.6	1.2		2.4	3.0

②请将表格中第3行空格中（    ）的数据补充完整。
③要判断小丽的猜想，应对表格中的哪两行数据进行分析比较?
答：应对     (选填序号)两行数据进行比较，你认为小丽的猜想   （是或不是）正确。
④分析表格中的数据，你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的?答：          。
你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据：                  
                                                                          。

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：    .

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
15	慢	10
15	较快	15
15	很快	18

（1）小球在桌面作圆周运动时，受到     个力作用，其运动状态     改变（选填“可能”、“ 一定”或“ 一定不”）。
（2）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    。
（3）小明用橡皮筋替代绳子进行实验的目的是    。
（4）小明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，小明认为用橡皮筋代替绳子存在着明显的缺陷，请你说出他的判断依据是    。

如图所示是“探究滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验．

（1）实验过程中，必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A做　　运动，这样做便于测量滑动摩擦力的大小．
（2）分析图甲、乙可知，在接触面粗糙程度相同时，　　越大，滑动摩擦力越大．
（3）分析图甲和丙，发现弹簧测力计的示数F₁＜F₃，说明：压力一定时，　，滑动摩擦力越大．
（4）如图丁所示，在图丙中物块A上叠放一块与之相同的物块B，用弹簧测力计拉着物块A，使物块B随A一起做匀速直线运动．弹簧测力计示数为F₄，则F₄：F₃=　　；此运动过程中，物块B受到的摩擦力f_B=　    N．

小明同学做“比较两种材料保温性能”的实验，他取①泡沫塑料和②卫生纸两种材料作保温材料，两根相同的温度计，两个相同的大玻璃烧杯，钟表和热开水，以及细线、硬纸片、剪刀。他做两个相同的硬纸外壳，装置如图（a）所示。把盛有热水的烧杯放入不同保温材料的硬纸盒中自然冷却。根据实验测得的数据绘得图（b）所示“水温与时间关系”的图像．实验过程室温基本不变，请回答：

（1）为保证实验的科学性，除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和卫生纸外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶、环境因素、水的      相同。
（2）小明与小芳是采用了“在相同的时间内，比较水温降低多少”的方法来比较两种材料的保温性能的，你还可以采用“      ”的方法来比较两种材料的保温性能。你能看出，在这两种材料中，保温效果比较好的是      。
（3）分析实验图像数据，你认为热水放在房间里降温时，温度自然降低的规律是：（ ）

A．先快后慢

B．先慢后快

C．均匀降低

D．基本不变

(4) 当时的室温大约是      ℃。
（5）根据描绘的热水冷却图像，如果你要喝一杯奶咖啡，可以有两种方式供你选择：
方式1：先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min，然后加一匙冷牛奶；
方式2：先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min．那么，你认为方式      的冷却效果较好．（选填“1”或“2”）。

某校物理兴趣小组的同学想“探究液体温度的变化与哪些因素有关”，他们取了质量相等的甲、乙两种液体，用完全相同的实验器材做了“探究液体温度的变化与哪些因素有关”的实验（假设两种液体在加热时间相同时，吸收的热量相同），实验过程及现象如图所示。请观察实验操作及现象，归纳得出初步结论。

（1）分析比较图中的（a）与（b）或（c）与（d）可得：                      。
（2）分析比较图可得：                                            。

阅读短文，回答问题：

核能的利用
在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到越来越高度的重视，如今美国电力的21%是来自核电．核电站的大体组成如图所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的热能，冷却剂将这些热能带到热交换器将水变成水蒸汽，水蒸气推动蒸汽轮机带动发电机发电，最终实现了核能到电能的转换．
请在下面的空格中填上适当的内容：
（1）从能源的分类来看，核能是属于_______。（填“一次能源”或“二次能源”）
（2）发电机发电时是让线圈在__________中旋转而产生_____，这种现象在物理学中称之为              现象。
（3）核电站所需的核能是利用原子核      （填“裂变”或“聚变”）所产生的。该变化是       的。（填“可控”或“不可控”）
（4）如果核电站每年需要50t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6×10⁶t的煤炭。则6×10⁶t的煤炭完全燃烧放出的热量是        J （煤炭的热值为3×10⁷J/kg）。
（5）核电站的核废料具有           性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源，又注意环境的保护，是人类面临的一大课题．

物理与生活总是密切相关，很多有趣的物理实验也可以借助身边的用品进行探究。以下就是小明利用气球探究的一些小实验：
          
（1）将两只系着细线的气球在衣服上蹭来蹭去，当提起细线试图让两只气球靠近时，
出现了如图甲所示的排斥现象，这是因为摩擦使两气球带上了__    _____使气球相互远离；这时向两气球之间吹气，气球又相互靠近了，这是因为___________。
（2）为了观察压力的作用效果，用一个形状接近正方体的气球、几个相同的砝码、木板等进行实验。他们将一块与气球上、下表面大小相同的木板压在气球上，用改变砝码个数的方法改变木板对气球的压力大小。实验情况如图（a）、（b）和（c）所示。观察上述实验现象，归纳得出初步结论：
①由图（a）与（b）或（a）与（c）可知：力可以改变物体_____     _____；
②由图（b）和（c）可知：_____            ______，压力的作用效果越明显。
（3）抛出一个气球，可以看到它下落的速度很慢，这是因为它受到______  ___的缘故;最终气球都将落回地面，这是因为地面附近的一切物体都受到_____   ___的作用。

在学校创新比赛中，小亮同学设计了一个多档位的电热水器。图甲所示是他设计的电热水器的工作电路图，R₁和R₂是两根电热丝。他设计的旋转开关如图乙所示，旋转开关内有一块绝缘圆盘，在圆盘的边缘依次有共10个金属触点（在图乙中用“○”表示，“○”中标有1、2、3、4编号，编号相同的触点用导线连接）。可以绕中心轴转动的开关旋钮两端各有一个金属滑片，转动开关旋钮可以将相邻的触点连接。例如，图乙中，旋钮上的箭头指向图中位置D，此时，金属滑片将1、2两触点接通，同时另一端也将3、4两触点接通。当旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，可以实现四档加热功率。他设计的四档加热功率如下表所示：

1．如果要实现旋转开关沿某个方向转动时，加热功率依次递减或递增，通过计算，分析说明电热丝R₁和R₂的阻值应该分别为多大?旋钮上的箭头指向A、B、C、D不同位置时，分别对应哪一档加热功率?
2．小亮根据计算结果，借助电池组、电压表和电流表分别截取了电阻大小符合要求的两根电热丝，并按电路图连接好。经检查无误后，小亮将电热器接入家庭电路，同时借助电能表和手表测量电热器在不同档位工作时实际消耗的电功率，结果发现每一档的实际功率均小于按照电热丝电阻值计算的结果，测量后发现电源电压为220V。请简单解释产生这种偏差的原因。
3．使用中他发现水温开始升高较快，后来水温升高越来越慢，最后甚至会保持某个温度不再升高，此时水并没有沸腾。并且选择加热档位功率越小，水能够达到的最高温度越低，这是为什么?

阅读短文，回答问题：
如图甲是一种可调温蒸汽电熨斗，其说明书的部分内容如下：

产品特点：
具有干湿两用功能．干用功能是指在无水状态下，通过电加热管加热底板，底板温度上升，直接压烫衣物；湿用功能是指在蒸汽状态下熨烫．
自动恒温设置．针对不同面料可调节底板温度．
技术参数：
自身质量：1.3kg  额定功率：1000W 额定电压：220V  
在额定电压下工作时能达到的最大喷气量：15g/min 
（1）某师傅在用熨斗干烫衣服时，用了19N向下的力压熨斗，如果熨斗底板与衣服接触的面积为160cm²，在此过程中，衣服受到的压强为             Pa．（g取10 N/kg）
（2）用熨斗汽烫前先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，温控开关自动断开．已知金属底板的质量为1kg，金属底板的比热容为0.46×10³J/（kg•℃）．则蒸汽电熨斗预热过程中金属底板吸收的热量为           J．
（3）设计生产电熨斗时，技术人员会根据不同部分的作用选用具有不同物理属性的材料．“水位观察窗”选用的材料应具有很好的         （选填“硬度”、“延展性”或“透明度”）；用熨斗汽烫时，可以看到熨斗底板蒸汽口的周围有大量“白雾”，这是因为水先    后    （上两格均填物态变化名称）形成的小水珠；某次使用时发现从蒸汽口喷出的是水柱而不是“白雾”，请你猜想可能的原因是          ．
（4）若某次使用中，该电熨斗（额定电压下）在最大喷气量状态下工作时消耗的电能中只有70%被水吸收，则该状态下每克水喷出前吸收的热量是        J．

（5）如图乙所示为自动调温电熨斗的电路图．右下方为温控部分，A为双金属片，由两层不同金属粘合而成，受热时二者膨胀的快慢不同．在未通电和低于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，指示灯L亮，电热丝R发热，当温度达到预定温度时，由于双金属片的金属层       （填“a”或“b”）膨胀较快，向左弯曲，电路断开，如图丙所示．调节调温旋钮C，使静片向左时，调温电熨斗的预定温度值将变______（选填“高”、“低”）．

某同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如下表：

实测物体	物体质量(kg)	重力(N)	比值(G/m)(N/kg)
物体1	0.1	0.98	9.8
物体2	0.2	1.96	9.8
物体3	0.3	2.94	9.8

⑴在实验过程中，需要的两个测量工具是：＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿；
⑵分析表中实验数据，可以得出的结论是：物体的重力和质量成＿＿＿比，你判断的依据是＿＿＿＿＿＿＿。
⑶在图中，以质量为横坐标，重力为纵坐标，根据表格中的数据，画出重力与质量之间关系的图线。

⑷该小组的同学在继续探究“影响物体重力大小的因素”实验中，进行了 “物体重力的大小跟物体形状是否有关”的探究实验，他们用橡皮泥为实验对象，用小刀将橡皮泥雕刻成各种形状进行实验，实验数据如表所示。
分析实验数据得出的实验结论是：物体重力的大小与物体的形状有关。他们的结论正确吗？请你对此实验过程及实验结论做出评价。 评价：＿＿＿，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

小宇骑车时发现，不踩踏脚板，车也能滑行一段距离，他在不同的路面上多次尝试后猜想：车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关．为探究其中的奥秘，他在水平桌面上搭成一斜面，用小球做实验，并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度．

甲                                    乙
⑴探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系，小宇应先后三次将小球从斜面的    （同一/不同）高度处释放，比较小球在    （同一/不同）粗糙面上滑行的路程．
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系．小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放，三次实验结果如图甲所示，由此得到结论：    ．小宇认为，通过进一步推理可以得出结论：运动的物体如果不受阻力作用，将    ．
⑶在上述（2）的三次实验中，若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W₁，小球克服木板的摩擦力做的功为W₂，则W₁     W₂（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）．
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患，李斌同学设计了如图乙所示的探究实验：将A、B两个小球先后从同一装置，高分别为h_A、h_B的位置滚下（m_A＜m_B，h_A＞h_B），推动小木块运动一段距离后静止．同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题，理由是：    ．在如图乙所示的甲、乙两次实验中，木块移动过程中受到的摩擦力分别为f_甲、f_乙，则f_甲    f_乙（选填“﹥”、“﹤”或“﹦”）.

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：
（1）在此实验中用　                     　表示水和沙子吸热的多少；
（2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量　   　（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，　  　（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高．

	质量/g	温度升高10℃所需要的时间/s	温度升高20℃所需要的时间/s	温度升高30℃所需要的时间/s
沙子	30	64	89	124
水	30	96	163	220

如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、　  　相同的水和煤油；实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在单位时间内　                 　．
（2）实验中记录下两种物质温度随时间的变化图象并描出了如图乙所示的图象，由图可知b物质是　  　，分析图象还判断出　 　 （水/煤油）的吸热能力较强．