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”）。

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．

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：                                 

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。

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。

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.

有一种气垫起重装置，如图，它由高压气瓶、气管、阀门与气垫连接而成。起重时，气垫放入重物与地面的间隙之间，由高压气瓶向气垫内充气，气垫在短时间内可把重物举起一定高度。

（1）高压气瓶向气垫内充气时，气瓶内的气体温度       ，内能       。
（2）如果高压起重气垫在5s内可将10⁵N的物体举高0.1m，则其功率为多大。
（3）质地均匀的长方体石板长为2m、重为6×10⁴N。当气垫内最高气压比外界高10⁶Pa时，石板恰好被顶起，此时气垫和石板的接触面是边长为20cm的正方形。
气垫恰好顶起石板时，气垫的中心至少离石板左端的支点O多远？

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．