初中物理内能实验题

为了比较 $A$、 $B$两种液体的吸热能力，小明同学设计了以下实验步骤：

$a$．在两个同样的烧杯中分别装入等体积的 $A$、 $B$两种液体；

$b$．用温度计分别测量 $A$、 $B$两种液体的初温，温度计示数相同；

$c$．用两个相同的酒精灯同时给两个烧杯加热，且加热时间相同；

$d$．用温度计分别测出 $A$、 $B$两液体的末温。

请完成下列问题：

（1）此实验的主要探究方法　　；

（2）在上述实验步骤中，存在错误的是　　（选填步骤前的字母），更正错误后继续实验；

（3）步骤 $c$中“加热时间相同”是为了使 $A$、 $B$两种液体　　；

（4）如图所示是 $A$、 $B$两种液体温度随时间变化关系的图象，则两液体的比热容关系是 $c_A$　　 $c_B$（选填“ $>$”、“ $<$”或“ $=$” $)$。

在“探究水沸腾时温度变化的特点”试验中，从室温开始加热，记录的数据如下表：

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
温度 ${/}^{°}\text{C}$	30.0	40.0	49.9	59.6	69.2	78.6	87.8	97.0	97.0	97.0

（1）根据表中数据，可知在本地水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）从表中数据可以看出，水温较低时加热 $1\mathit{min}$时间水升高的温度与水温较高时加热 $1\mathit{min}$时间水升高的温度不同。其主要原因是：随着水的温度升高，　　（填序号）

$A$．水的质量变化了

$B$．水的比热容变化了

$C$． $1\mathit{min}$时间水向空气传递的热量不同

$D$． $1\mathit{min}$时间酒精灯传递给水的热量不同

小华同学利用图甲所示装置对适量的冰加热，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，根据图象回答：

（1）冰属于　　（选填“晶体”或“非晶体” $)$；

（2）在 $\mathit{BC}$阶段物质处于　　状态；

（3）冰熔化过程所用的时间为　　 $\mathit{min}$；

（4）从图乙可以推断出冰的比热容　　水的比热容（选填“大于”、“小于”或“等于” $)$。

如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：

额定电压	$220V$
频率	$50\mathit{Hz}$
额定功率	$1100W$
容量	$1L$

（1）养生壶正常工作的电阻。

（2）若该养生壶的加热效率为 $80\%$，在标准大气压下，将初温是 ${12}^{°}\text{C}$的一壶水烧开，需要多长时间？ $(c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

（3）在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率。电表上标着“ $1200r/(\mathit{kW}·h)$”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水， $2\mathit{min}$电能表的转盘转了 $40r$，求电养生壶的实际功率。

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”）。