初中物理内能实验题

请完成与下列实验有关的填空。

（1）如图 $-1$ ，将两个表面磨平的铅块相互紧压，它们会"粘"在一起，甚至无法被重物拉开，是因为铅块的分子间存在 　　。

（2）如图 $-2$ ，在"探究水沸腾时温度变化特点"的实验中，沸腾后继续给水加热，水的温度 　　。

（3）如图 $-3$ ，此时烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、等大的实像。将蜡烛移至 $15\mathit{cm}$ 刻线处，移动光屏使烛焰再次在屏上成清晰的像，则烛焰在屏上成的是倒立、 　　的实像，生活中的 　　（选填"照相机""投影仪"或"放大镜" $)$ 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。

大家都知道：“摩擦生热”。那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功 $\left(W\right)$和做功产生的热 $\left(Q\right)$两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量　　和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功 $\left(W\right)$；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热 $\left(Q\right)$。

（1）焦耳做这个实验的目的是　　。

（2）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是：

①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为 $h_{杯}$。

②用天平称量一定质量的水，记为 $m_{水}$，用温度计测出水的温度，记为 $t_1$。

③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为 $h_{水}$．计算出 $h_{杯}-h_{水}$，这也就是杯中水下落的高度。

④在保温杯盖子上安装一支分度值为 ${0.1}^{°}\text{C}$的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙。

⑤　　（填写操作），计算出水的重力所做的功 $\left(W\right)$。

⑥测出杯中水的温度，记为 $t_2$，计算出水吸收的热 $\left(Q\right)$。

⑦根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系。

小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温到 ${90}^{°}\text{C}$后，每隔 $0.5\mathit{min}$记录一次温度并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象。

（1）小明实验中发现烧杯中水沸腾后温度计示数稳定不再上升。由此得出的结论是：水在沸腾过程中虽然继续吸热，但　         　。

（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是　     　。

（3）小华使用酒精灯加热过程中消耗了 $10g$酒精，则 $10g$酒精完全燃烧时放出的热量是　    　 $J$．（酒精的热值是 $3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（4）小华改进实验不足并收集多组数据是为了　       　（选填“ $A$”或“ $B$”）。

$A$．减少实验误差 $B$．寻找普遍的规律。

在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热．记录相关数据，并绘制出如图的图象．（不计热量损失）

（1）实验时，选用初温和      均相等的甲、乙两种液体．
（2）加热10min，甲吸收的热量      （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量，甲液体的沸点是      ℃．
（3）乙液体的比热容是甲液体比热容的      倍．

小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．


（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为      ℃．
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子      相同．
（3）请利用表中数据在图乙中作出表示沙子升高的温度随时间变化规律的图线．
（4）仔细观察记录数据并分析；
一开始的2分钟，水和沙子升温都很慢，其主要原因是      ；
4分钟﹣6分钟时，水温上升正常而沙子升温突然变慢，其主要原因是      ；
最后8分钟到10分钟，水和沙子升温都逐渐减慢主要原因是_      ；
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q﹣△t图象．它们都是过原点的直线，即Q=k△t．进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的      之比相等．

阅读下面的短文，回答问题。
空气能热水器在我国是一种新型的热水器．它的工作原理如图所示，其中压缩机、冷凝器、配套节流器件、蒸发器组成了热泵，热泵中封装了沸点很低的制冷剂．热泵工作过程：①液态制冷剂经过配套节流器件缓慢地进入蒸发器，在蒸发器中迅速汽化，并从空气中吸收热量；②制冷剂汽化生成的蒸气进入压缩机被压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器；③在冷凝器中，高温高压的蒸气将热传递给水箱中的冷水并发生液化；④低温低压的液体经过配套节流装置后再次进入蒸发器中进行下一个循环．某品牌两种型号空气能热水器的测定参数如上右表(在环境温度20℃，进水温度20℃时测定)：
（1）水箱中水的温度升高，是通过      方式增加了水的内能。
（2）查表可知型号A的热水产率为120L/h，它的物理意义是A型空气能热水器工作1h可以使120L的水温度升高35℃．由此可推算，A型热水器工作1h，使水箱中水获得能量是      J，制热的功率是      kW。[水的比热容c_水 =4.2×10³J/(kg•℃)]
（3）这种热水器有一种性能参数叫做“能效比”，其定义为：当水吸收Q的热量，电流所做的功为W时，能效比η="Q/W," 则A型热水器的能效比为      。(结算结果取整数)
（4）若B型热水器能效比与A型热水器相同，而出水温度只要求达到45℃时，则它工作1h能产热水      L。

如图是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图象（假设在加热过程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相同）．

（1）这种物质的固体属于      （选填“晶体”或“非晶体”）．BC段物质的内能      （变大、变小、不变）
（2）该物质在AB 段和CD段的比热容分别为c₁、c₂，则c₁：c₂=      ．

小明学习做饭的过程中经常加热油和水，他猜想油的比热容比水小．如图1所示，是她探究时的实验装置．左右两图中，除杯内分别装的是质量和初温相等的食用油和水外，其余都相同．

（1）能够支持她的猜想的事实是     

A．同样情况下，油升温比水快

B．油能把水炸黄，而水不能

C．油能漂在水面上

D．油比水难蒸发

（2）完成该实验还需要测量器材是      、      ．
（3）在相同的时间内，食用油吸收的热量      （选填大于、小于或等于）水吸收的热量；
（4）如果小明的猜想是正确的，则图2中      （填a或b）是食用油的温度和时间关系的函数图象；
（5）实验时，小明看到了食用油先沸腾，他得出了食用油一定比水吸热升温快的结论，小明的这种做法是      （选填“正确”或“错误”），你的理由是      ．

在探究“冰的熔化特点”的实验中，如图甲所示是某时刻温度计的示数，图乙所示是根据实验数据绘制的温度一时间关系图象，已知冰的质量为 $100g$。

（1）图甲所示温度计的示数是　        　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）冰从开始熔化到完全熔化持续了　        　 $\mathit{min}$。

（3）物质在第 $5\mathit{min}$具有的内能比第 $7\mathit{min}$时的内能　           　。

（4）设相同时间内物质吸收的热量相同，则 $\mathit{BC}$阶段物质 共吸收了　      　 $J$的热量。 $[c_{冰}=2.1\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)]$

（5）在图乙所示中， $\mathit{AB}$段与 $\mathit{CD}$段的倾斜程度不同，这是因为　          　。

小明利用如图所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”，实验数据记录如下：

（1）设计实验方案时，小明确定以下需控制的变量，其中多余的是_______
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加的酒精量相同
C．取质量相同的水和沙子
D．盛水和沙子的容器相同
（2）在此实验中，用_____________来表示物质吸收热量的多少。
（3）分析实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量____（填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。
（4）小明在研究表格内的实验数据发现：水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长，其中的原因是_        _。
（5）下列事实能用上述实验结果解释的是_______。
A.夏天给教室洒水，感觉凉爽
B．用盐水腌制蛋，一段时间后蛋会变咸
C.长期堆放煤的水泥地面变成黑色
D．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小

夏天中午海边的沙子很热但海水却很凉；傍晚海边的沙子较凉但海水却较暖和．对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明和小童所在的两探究小组都都做了如图所示的实验：

（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表除此之外，还需要的测量工具是      ．
（2）在加热过程中，小明用搅棒不断搅动的目的是      ；水和沙子吸热的多少是通过      来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．
（3）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是      ．

A．采用完全相同的加热方式	B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子	D．盛放水和沙子的容器相同

（4）两小组获得的实验结论分别是：①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多．你认为上述结论能验证实验猜想的是
（选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）．
（5）探究过程中也有部分同学提出猜想：可能是中午海水蒸发吸收热量，所以温度低；而沙子不蒸发，所以温度高，你认为上述猜想是否正确，请说明理由：      ．

【黑龙江省哈尔滨市2015年初中升学考试综合试卷】同学们在进行比较水和沙子的吸热能力的探究实验．
（1）实验中需要测量水的质量.
①小范将天平放在水平台上，将游码归零，发现指针指在分度盘中线的左侧．要使横梁平衡，应怎样操作？
②如图甲，测得烧杯和水的总质量m＝        g．

（2）使用温度计测量水温时，要将               全部浸入水中，不要碰到容器底或容器壁．小范测得水的初温是30℃，加热一段时间后，温度计示数如图乙，则水温升高了     ℃．

（3）实验中，加热与水等质量的沙子，使其与水吸收相同的热量，发现比水升高的温度高.请写出实验的结论．

在探究“比较不同物质吸热能力的情况”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，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较          来判断吸热能力的强弱。
（2）通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到42℃，甲乙两种液体吸收热量的关系Q_甲    Q_乙。

（3）分析实验数据可知：     物质的吸热能力强。

为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．
实验数据记录如下表．

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	60	20	6	45
食用油	60	20	6	68

（1）从表中数据可知，水和食用油的质量      （选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度      （选填“高”或“低”）．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量      （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）实验表明，      （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．

为了比较水和沙子吸热本领的大小，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、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表：

	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	64	64	89	124
水	64	96	163	220

（1）在此实验中，是用加热时间的长短来表示水和沙子      的．
（2）在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是：      ．
（3）分析表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量      （大于/小于）沙子吸收的热量．
（4）可以推想，如果给相同质量的水和沙子加热相同时间，则      （沙子/水）升高的温度会更高些．