初中物理内能实验题

用如图所示装置做“探究水沸腾时温度变化的特点”实验。

（1）由表格中 数据可知，本次实验应选用测温物质为　　的温度计；

测温物质	凝固点/℃	沸点/℃
酒精	﹣117	78
水银	﹣39	357

（2）水沸腾时，烧杯上方会出现大量“白气”，“白气”和　　（从“冰”、“霜”、“露”、“雪”自然现象中选填）的形成过程中发生了相同的物态变化；

（2）若要将烧杯中100g的水加热升温50℃，则至少要消耗　 　g酒精，已知实验中酒精完全燃烧释放的热量有50%被水吸收，水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×10⁷J/kg。

某学校锅炉用天然气作燃料给水加热。已知天然气的热值为4.0×10⁷J/m³（不计热量损失）。

（1）完全燃烧4.2m³的天然气可以获得多少热量？

（2）这些热量可以使1000kg的水从30℃升高到多少℃？

如图甲是小鹏探究“水和油沸腾时温度变化的特点”的实验装置，两个试管中分别装有初温相同的水和油，相同时间两试管中的液体吸收的热量相同。 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（1）实验进行一段时间后，放在油中温度计的示数如图甲所示为　　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）沸腾前加热过程中，液体温度升高，这是通过　　方式增加了液体的内能。

（3）实验过程中两个温度计示数随时间变化的图象如图乙所示，分析图象可知，液体沸腾时，吸收热量，温度　　。水的沸点低于 ${100}^{°}\text{C}$，原因是此时气压　　（填“高于”“等于”或“低于” $)$标准大气压。

（4）若试管中油的质量为水质量的2倍，由图象可知： $c_{油}=$　　 $J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)$。

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。

加热时间/min	0	1	2	3	4
甲的温度/℃	34	42	50	58	66
乙的温度/℃	10	22	34	46	58

（1）实验中应量取质量　　的甲、乙两种液体，分别倒入相同的两烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，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58℃时，甲、乙两种液体吸收的热量Q_甲　 　Q_乙。

（3）分析实验数据可知　　物质的吸热能力强。

在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图所示。

（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证　　相同。（选填“体积”、“质量”）

（2）实验中物质吸热的多少是通过　　来反映的。

（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察　　的变化来比较比热容的大小。

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	末温/℃
水	200	20	6	45
色拉油	200	20	6	75

（4）根据表中数据算出加热6min水吸收的热量为　　J。

（5）色拉油的比热容是　　J/（kg•℃）。（用科学记数法表示并精确到小数点后一位）

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” $)$。

近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了 $0.05m^3$的天然气，将 $3\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${80}^{°}\text{C}$．已知水的比热容是 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，天然气的热值是 $3.6\times {10}^{7}J/m^3$．试求：

（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？

（2）水吸收的热量是多少？

（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？

在一节物理校本研究课中，小明同学与小芳同学要比较甲、乙两种比热容的大小，他们准备了两只相同的烧杯，分别装了初温和质量相同的甲、乙液体。

（1）在设计实验方案时，加热的方式选择下列的　B　（填字母代号）更科学。

A．用两只相同的酒精灯分别给甲、乙液体的烧杯加热

B．用两只功率相同的电加热器分别浸没在甲、乙液体中加热

（2）在两种液体都不沸腾的前提下，小明认为要把甲、乙两种液体都加热到相同的温度然后进行比较；小芳认为要加热到相同的时间然后进行比较，你认为方法可行的是　两人都可行　（选填“仅小明可行”、“仅小芳可行”或“两人都可行”）

（3）根据你第（2）问做出的选择，说出应该怎样判断得出甲、乙两种液体比热容的大小。

小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。

（1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和　　。

（2）实验中选择相同规格的电热器，其目的是　　。

（3）小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙，分析图乙可知　 　（填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×10³J/（kg•℃），则B的比热容为　 　J/（kg•℃）

图中是一款家用电热水器简化电路图，它有高温和低温两个挡位，高温挡功率为 $3300W$． $R_1$、 $R_2$均为加热电阻丝， $R_1$的阻值为 $55\Omega$． $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

求：（1）低温挡时通过 $R_1$的电流。

（2） $R_2$的阻值。

（3）如果不计热量损失，用高温挡把 $50\mathit{kg}$的水，从 ${27}^{°}\text{C}$加热到 ${60}^{°}\text{C}$，需要的时间。

小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。

（1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和　　。

（2）实验中选择相同规格的电热器，其目的是　　。

（3）小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙，分析图乙可知　 　（填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×10³J/（kg•℃），则B的比热容为　 　J/（kg•℃）

某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验：

（1）提出问题

烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的。同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？

（2）设计实验

实验装置如图所示：

①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平（或量筒）和 　    　。

②本实验的主要探究方法是 　    　法和转换法。

（3）进行实验

该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是 　    　

A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油

B.用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同

C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热（如图所示），且加热相同的时间

D.用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同

（4）数据分析

改正错误后，下图是该兴趣小组绘制的"吸收热量-时间"和"温度-时间"图象，能正确描述这两种液体真实情况的图象是 　    　

（5）拓展应用

已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100℃、90℃。如图所示，如果烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判断正确的是 　    　

A．	水、煤油都沸腾
B．	水、煤油都不沸腾
C．	水沸腾，煤油不沸腾
D．	水不沸腾，煤油沸腾

某兴趣小组的同学做了如下实验：

（1）由图1甲图实验装置可以提出什么物理探究问题　                　？（只写一个）

（2）图1乙图中实验现象可以说明什么物理知识　                　。（只写一个）

（3）图2甲、乙、丙三个装置完全相同，燃料的质量都是 $10g$，各烧杯内液体质量和初温都相同。

①比较不同燃料的热值时应选择　     　两图进行实验，所测热值比真实值　    　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

②同学们选择其中两图继续探究“不同物质的吸热本领强弱”，并绘制了温度随时间变化关系图，如图丁所示，则 $a$、 $b$的比热容之比为　      　。

为了比较 $A$ 、 $B$ 两种液体比热容的大小，某实验小组做了如图所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入 $A$ 、 $B$ 两种液体，将试管放入完全相同的盛水烧杯中，用相同的酒精灯加热。

（1）实验采用将试管放入水中加热的方法，目的是使溶液 $A$ 、 $B$ 　 　受热；

（2）在试管中装入液体 $A$ 、 $B$ 时，要控制他们的初温和 　　相同；

（3）加热相同的时间，是为了液体 $A$ 、 $B$ 吸收的热量 　　（选填"相同"或"不相同" $)$ ；

（4）加热相同时间后，液体 $A$ 、 $B$ 的温度如图所示，这表明液体 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 的比热容较大。

图中是一辆满载防疫物资的货车，货车满载时，车轮与水平地面接触的总面积为 $1m^2$，对地面的压强为 $5\times {10}^5\mathit{Pa}$．货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁，这座桥限重 $55t$。 $(g$取 $10N/\mathit{kg}$，柴油的热值 $q=4.3\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（1）请通过计算货车满载时车和货物的总质量，判断货车是否允许通过这座桥。

（2）货车以 $20m/s$的速度在平直公路行驶，发动机的输出功率为 $200\mathit{kW}$，求货车受到的阻力。

（3）若货车发动机的效率为 $40\%$，以 $20m/s$的速度在该平直公路上行驶 $17.2\mathit{km}$，消耗柴油的质量是多少？