初中物理内能实验题

为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验：
他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等。）
表一 m₁=100g

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16
温度/℃	36	35	34	33	32	31	30	30	30
降低温度/℃	0	1	2	3	4	5	6	6	6

表二 m₂=200g

时间/min	0	4	8	12	16	20	24	28	32	36
温度/℃	36	35	34	33	32	31	30	29	28	28
降低温度/℃	0	1	2	3	4	5	6	7	8	8

分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是__________（相同/不同）的。
分析比较表一和表二中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是______________。
分析比较表一和表二中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是_________     _______        _______  _______                。
进一步综合分析比较表一和表二中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是________                                             ___。

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5)。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	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

①没有挂钩码时，橡皮筋的长度L₀=            cm。
②请将表格中第3行的数据补充完整。
③要判断小丽的猜想是否正确，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。
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：                                                             
                                                                   。

为了“比较不同液体吸热升温的特点”，小明做了图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和盐水，用两个完全相同的酒精灯对其加热，直到都沸腾。实验数据记录如下表。

物质	质量 /g	初始温度 /℃	加热至沸腾 时间/min	沸腾温度 /℃
水	60	90	8	98
盐水	60	90	9	103

 
（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、盐水、水、铁架台、石棉网，除此之外，还需要的测量仪器有                              。
（2）由上表数据可以看出，将质量、初温都相同的水和盐水加热至沸腾的过程中，       吸收的热量多。
（3）如果不考虑实验中的能量损失，分析上表中的数据可知，质量相等的水和盐水吸收相同的热量，       的温度升高得快。
（4）在分析数据 “比较不同液体吸热升温的特点” 时，小明意识到实验中数据的收集不利于分析总结结论，你认为他应该进行的改进是
                                                                。

星期天，小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示，对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象，有关记录如下表：

观察对象	有关活动与相关记录
观察电热水壶铭牌	额定电压：220V       额定功率：1kW
观察电能表铭牌	有关参数：220V  10（40）A  50Hz  300r/kW•h
在电热水壶烧水时观察电能表	关闭家里其他用电器，只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表，表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料，求解或提出有关问题。
（1）若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响，求电热丝的电阻值
(2) 在电热水壶烧水过程中，根据电能表表盘的转动情况，求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。
(3) 实际小明用此电热水壶使2㎏的水的温度从20℃升至100℃，用时15min,求水需要吸收的热量和电热壶的效率。（C_水＝4.2×10³J／（㎏·℃））.

小光同学学习做饭的过程中，经常加热油和水，他猜想①油的沸点比水高；②油的比热容比水小．
（1）能够支持他的猜想①的事实是　 　

A．同样情况下，油升温比水快

B．油能把食物炸黄，而水不能

C．油能漂在水面上

D．油比水难蒸发

（2）为了验证猜想②，小光向两个同样的烧杯里分别倒入　 　 相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计的示数相同，如图所示，它们的初始温度为　 　℃．
（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到25℃，油的温度达到30℃，由此可得油的比热容为　   　J/（kg•℃）．〔水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）〕

某物理兴趣小组研究“力对运动的影响”及“影响摩擦力的因素”．如图，三个滑道的斜面部分完全相同，水平部分材质不同 (毛巾、棉衣、木板)．三个相同的小木块分别

从三个滑道的同一高度O处从静止释放，在水平面滑行至停止的距离s_BC＜s_BD＜s_BF.
(1)控制其他因素均相同，只体现“滑道材质”与“滑行距离”的关系，这种研究方法属于________法．
(2)三种滑行的初始段OB均相同，从能量转化的角度分析，从静止释放时，三木块的________能相同，滑到水平部分左端B处时________能相同，则它们的速度_______．
(3)在该实验时，三木块在水平面部分所受摩擦力的大小关f_BC_____f_BD________f_BF(填不等号)，这个实验只能说明物体所受摩擦力与________有关．
(4)结合上述实验，推测和猜想：如果滑道水平部分绝对光滑，小木块将做________．

科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房，它具有冬暖夏凉的优点。表面安装有太阳能电池板，接收太阳能的功率为1.6×10⁴W，该漂浮房屋三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围（即除去该面空洞）的面积为1.0×10³m²，空气密度约为1kg/m³，已知空气动能与空气质量成正比。1kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示。

E（J）	2	8	18	32	50
V（m/s）	2	4	6	8	10

 
（1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水的            比较大的特性。
（2）漂浮房屋在平静的水面沿直线运功，运动过程中受到的阻力不变，水平方向的牵引力随运动时间t的变化关系如下图所示，t=50s后，漂流房以2.5m/s的速度做匀速直线运动，则在整个运动过程中，漂浮房屋受到的阻力大小为      N。
（3）将表格中数据可知，每kg空气动能（E）与速度（V）时的关系的表达式为E=                  。
（4）①若风正对三角形表面吹入，当风速8m/s，每秒钟吹向三角形建筑物的空气体积是多少立方米？
②若煤的热值为3.2×10⁷J/kg，那么当风速8m/s时，房屋在1h内获得风能与完全燃烧多少kg的煤所产生的内能相当？

我国自行生产的混合动力汽车已经服务于生活，混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电．混合动力汽车启动时，内燃机并不工作，蓄电池通过电机向车轮输送能量；当需要高速行驶或蓄电池储存电能过低时，内燃机启动，向车轮输送能量，并通过电机给蓄电池充电．
（1）内燃机工作时，是燃油燃烧时释放出的       能转化为      能．
（2）某种型号的混合动力汽车，所用的镍氢蓄电池组的部分参数如表所示．

输出电压/V	300
额定功率/kW	30
最大容量/kW·h	30
质量/kg	320

 
汽车上的电机（充当电动机）的额定功率应该      （大于/等于/小于）30kW．简单说明你判断的理由．
（3）测试人员驾驶该车在平直公路上匀速直线行驶0.5h，观察仪表盘，发现这段时间内汽车消耗燃油5kg，车速为50km/h，蓄电池组储存的电能由最大值的80%增加到最大值．燃油的热值为4.6×10⁷J/kg．汽车行驶时所受阻力f和车速v的关系如图所示．

①完全燃烧燃油5kg能放出       J的热量．
②汽车发动机的牵引力为          ，牵引力做功为       J．

下表是某实验小组所做的“探究摩擦力大小跟哪些因素有关”的实验记录：

实验次数	接触面的材料	压力F/N	摩擦力f摩／N
①	木块与木板	8	l.6
②	木块与木板	12	2.4
③	木块与毛巾	12	5.0

（1）在水平桌面上，用弹簧测力计水平向左拉动木块，使其作匀速直线运动．
根据__________知识可知，木块所受的滑动摩擦力方向是____    。
（2）第③次实验中，拉力大小为    N；当拉力增大到10N时，摩擦力大小为      N。
（3）分析比较序号①与②的实验数据，可得出的结论是                              。
（4）该小组还想探究滑动摩擦力大小与接触面积大小是否有关，他们将木块沿竖直方向截去一半后，测得木块所受的滑动摩擦力变为原来一半．由此得出：滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小．你认为他的探究过程中存在的问题是                          。

为测量摩擦力的大小，小聪在障碍物上固定了弹簧测力计拉住木块，用手拉着小车向左运动（如图）．则木块受到的摩擦力方向向       （填“左”或“右”），用这种方法测滑动摩擦力大小的优点是拉动小车少许时间后,测力计相对地面        (“静止”或“匀速直线运动”)，从而指针稳定，容易准确读数。且小车的运动速度变化时，木块受到的摩擦力        （填“会”或“不会”）变化。

在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中，小明和小华利用所提供的器材：小桌、海绵、砝码、木板，如图所示，设计了 a、b两个实验。通过观察图a、 b后得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显”的结论。此后小华把小桌挪放到一块木板上，发现小桌对木板的压力效果不够明显，如图c所示。通过对图a、c的比较又得出“压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越不明显”的结论。

请你根据已学过的压强知识分析：
（1）小明和小华是根据               来比较压力的作用效果的。
（2）造成前后两个结论不一致的原因是                       。
（3）设图b中小桌对海绵的压强是p_b，图c中小桌对木板的压强是p_c，则p_b        p_c (选填“小于”、“等于”或“大于”)。
（4）比较图b和图c可知，根据压力的作用效果比较压强的大小需要满足的条件是          。压力的作用效果与受力面积大小的正确关系是                                      。

为了比较水和煤油的吸热能力，小王做了如图的实验，在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯对其加热，并用相同的两支温度计分别同时测量水和煤油的温度变化，实验数据如下：

（1）在此实验中，为比较水和煤油吸热能力的大小，我们可以加热相同的时间，观察         的不同；也可以                               。
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和煤油，                                                   
升高相同的温度时，    吸热的热量多，表明      的吸热能力大。     

液体	质量（g）	初温（℃）	末温（℃）	加热时间（min）
水	300	20	30	12
煤油	300	20	30	6

（3）由于物体吸收热量的多少不使用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短，在探究活动中常用到这种方法。请你运用同样方法设计一个方案来比较电磁铁磁性的强弱                     

（1）下图所示的各组热学实验中：①用力下压活塞，棉花燃烧，这个实验说明了        。
②烧瓶内的水停止沸腾时，浇上凉水可以看到水重新沸腾起来，这个实验说明了        。
③水蒸气喷到冷的玻璃板上，形成小水滴，玻璃板温度升高，这个实验说明了        。
（2）小周用图l2所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
①调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，其目的是使像能成在        。
②小周在图12所示位置得到一个清晰的像。老师要求她在凸透镜不动的情况下，把蜡烛向靠近凸透镜移动，在光屏上能成一个       （更大、更小）的实像．同时把光屏向远离凸透镜移动。
③小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间，发现光屏上的像变得模糊不清．她应当向__________移动光屏，可再次得到清晰的像。（远离凸透镜、靠近凸透镜、保持光屏不动）
（3）全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：

A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；

B．跟斜面的粗糙程度有关；

C．跟斜面的长度有关；

D．跟物体的重力有关。

小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程。

实验次数	斜面倾角	斜面粗糙程度	物重 G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η（%）
①	30°	粗糙	1	0．5	0．7	1	0.5	0.7
②	30°	稍光滑	1	0．5	0．6	1	0.5	0.6	83
③	45°	粗糙	1	0．7	0．9	1	0.7	0.9	78

①请你替小明在上表中的空格处填上适当的数据          （小数位参照表中相关数据）。
②通过对比实验①②数据，可验证猜想____________（填写字母）。
③通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越_______。
（4）如图是小红连接的测定额定电压为2.5 V小灯泡电阻的实验电路。

①请你在只改变一根导线连接的情况下，使电路正常工作。(用“×”标出改动之处，画出改接导线)
②小红将电路改接正确后，按正确的操作测得的数据填入表中。表中空白处的数据应是              。从表中可以看出计算出的三次小灯泡电阻不相等，你认为可能的原因是                                    。

③根据在该实验中已经测得的数据，还可以得到小灯泡的额定功率是       W。

为了比较水和食用油的吸热能力，某同学用如图所示的装置按下列步骤进行了实验。

A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和食用油；

B．用温度计分别测出水和煤油的初温；

C．用两个相同的酒精灯对水和食用油加热相同的时间；

D．用温度计分别测出水和食用油的末温。

请你回答下列问题：
(1)上述实验步骤中，存在错误的是：                               。
(2)类似的实验发现：不同的物质在       相等、       相同时，吸收的热量通常是不同的，即每种物质都有自己的比热容。

如图所示为研究物质比热容的实验装置。

（1）本实验中要控制多种因素相同，请你写出应该控制那些因素相同a                           ，
b                          ,
c                          ,                            
（2）实验时为比较水和煤油吸热本领的大小，可以通过两种方法比较：我们可以加热相同的时间，观察                             的不同；也可以升高相同的温度，比较                    .实验中酒精灯燃烧时间的长短表示水和煤油____________的多少.