初中物理内能实验题

为了研究弹簧受到拉力作用时，其伸长量与弹簧自身因素的关系，郑能同学选择了如下器材：弹簧测力计，弹簧A、B、C、D，其中A、C由同种金属丝绕制而成，B、D由另一种金属丝绕制而成，A、B原来的长度均为L₀，C、D原来的长度均为L₀′，且A、B、C、D的横截面积均相同。
实验操作如下：他将弹簧A、B、C、D的左端固定，并分别用水平向右的力通过测力计拉伸弹簧，它们的长度各自增加了ΔL₁、ΔL₂、ΔL₃ 和ΔL₄，如图a、b、c、d所示。请仔细观察实验现象，对a、b实验做比较，再对c、d做比较，可以得到在弹簧自身因素        、        相同的条件下，再使它们    相同，弹簧的伸长量与          有关。

如图所示，水平桌面的右端固定一定滑轮，轻质小盘通过一根绕过定滑轮的细绳与桌面上质量为0.4kg的木块相连，当小盘内放有重力为0.5N的砝码使木块未被拉动，这时木块受到的摩擦力大小为      N；当小盘内放有重为0.6N的砝码时，木块正好作匀速运动，当小盘内放上重为0.7N的砝码时，小盘拖动木块运动，当小盘落在地面上后，木块继续运动，此时木块所受到的摩擦力大小为        N．

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．

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=      ．

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      ．

为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验。

（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、 _______相同的水和煤油。
（2）实验中搅拌器的作用是：使液体___________；选用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内_________________;
（3）实验中加热相同的时间，发现煤油的温度比水的温度升高得____（填“高”或“低”），这表明_____吸热本领更强。

为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，做了如图所示的实验：在相同的烧杯中，分别装入初温和质量相同的两种液体，用两个相同的电加热器加热，实验数据记录如下表：

物质种类	质量/g	温度升高10℃所需时间/s	温度升高20℃所需时间/s	温度升高30℃ 所需时间/s
甲	200	110	225	342
乙	200	85	179	270

（1）选用相同电加热器的目的是使两种液体在相同时间内　                  　。（不计热量损失）

（2）加热过程中，某一时刻温度计的示数是　    　℃。

（3）分析上表中的实验数据可得　    　液体的吸热能力强。

（4）停止加热后，　 　液体温度下降得快。

某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
（1）在设计实验方案时，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．取相同质量的水和另一种液体

D．盛放水和另一种液体的容器相同

（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是      ℃，这表明实验时的大气压强       （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力       （选填“相同”或“不同”）．
（4）本实验除了能够说明上述问题之外，还能够说明许多问题，请你写出其中的一个问题：      ．

图1所示是探究实验“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。左右两图中，除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外，其余都相同。

（1）完成该实验还需要_________，在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是____________（选填“相同的”或“不同的”）。
（2）亚飞通过分析与思考后，将实验装置加以改进，如图2所示。与原来相比，改进后的优点是更容易控制___________________相同；图2的实验操作中存在一处错误是没有控制__________________相同。

小华做饭的过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小．
（1）能够支持她这一猜想的事实是（     ）
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，小华向两个同样的烧杯里分别倒入       相同的水和油。
（3）小华猜想：物体温度升高吸收的热量可能与质量和物质种类有关．为了研究物体温度升高吸收的热量与物质种类有关，她制定了两个方案：
A．让研究对象都升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少．
B．让研究对象都吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低．

某同学做了如下实验：在2个相同的烧杯中分别盛有水和油，用两个电加热器进行加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：该同学选择的是方案        
（4）由表可知，相同质量的水和油，吸收相同的热量,         升高的温度多；相同质量的水和油，升高相同的温度，        吸收的热量多；
（5）在这个实验中，使用          间接表示水和油液体吸收的热量多少的．结合表格中的数据，可知液体的比热容为          J/（kg・℃）

某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的实验装置，记录结果见下表：

（1）在安装、调整实验器材时，合理的顺序是（甲图中）：应先调整、固定________的位置（选填“A”或“B”）。
（2）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的________及________相同。
（3）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。

燃料	加热前的水温／℃	燃料燃尽后的水温／℃
煤油	25	44
菜籽油	25	34

 
（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据，利用公式Q_吸＝cm（t－t₀）计算出了水吸收的热量，然后再利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与课本中给出的煤油热值相比________（选填“偏大”、 “偏小”或“相等”）。观察装置图，请你分析原因是：___________________________。

如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择              两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过
                      来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；
（2）比较不同物质吸热升温的特点，应选择               两图进行实验。
（3）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

燃料	加热前液体温度[℃]	燃料燃尽时液体温度[℃]	燃料的热值[J/kg]
1	15	35	2.4×10^6
2	15	25	？

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为        J，燃料2的热值是      J/kg。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏        （大/小），你认为出现这样情况的主要原因是：     。

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。

在探究“物质吸热规律”的实验中：

（1）取　　质量的水和煤油放入两个相同的容器里，用同样的两个酒精灯对它们加热（如图所示）。加热时，上下缓慢地提拉搅拌器，这是为了水和煤油　　受热。

（2）实验中加热时间相同，水和煤油吸收的热量可以认为是相同的，假设加热时间 $1\mathit{min}$吸收的热量为 $Q$，经过实验得到了以下两组数据：

液体名称	质量 $/g$	初温 ${/}^{°}\text{C}$	末温 ${/}^{°}\text{C}$	加热时间 $/\mathit{min}$	吸收的热量
水	200	20	27	1	$Q$
		27	35	1	$Q$
		35	42	1	$Q$
煤油	200	20	35	1	$Q$
		35	51	1	$Q$
		51	66	1	$Q$

从表中的数据可以得到：

①相同质量的水或者煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是　　的；

②相同质量的水和煤油，它们吸收相同的热量后升高的温度是　　的。

（3）由（2）中①、②两个结论发现，不同物质吸热的本领大小不同，为了描述物质吸热本领大小，引入了一个物理量，它就是　　。

（4）春城昆明之所以冬无严寒，夏无酷暑，一个原因是高原明珠“滇池”对气温起到了调节作用，因为水的　　较大，当水吸收或放出相同的热量时，温度变化较小。