初中物理内能实验题

建筑节能保温，材料的选择是关键。小明选择钟表、烧杯、冷水、热水、温度计，还有用塑料、纸、泡沫制成相同的带盖子的杯子，探究不同材料的隔热性能。

步骤1：在塑料杯盖上扎个小洞，向杯中倒入半杯冷水。

步骤2：将杯盖盖好，在盖子的小洞中插一支温度计，将塑料杯放入烧杯中，再在烧杯中加入热水至塑料杯盖下方约 $1\mathit{cm}$ （如图所示）观察并记录水温上升 $5^{°}\text{C}$ 所用的时间。

步骤3：选择另外两个杯子重复上述步骤进行实验。

（1）实验装置中，杯子可以代表建筑物的墙壁， 　　可代表外界大气，实验通过 　　反映材料隔热性能的优劣。

（2）请你设计一个记录实验数据的表格。

（3）分析实验方案，请你提出改进建议 　　。

如图1所示是"探究不同物质吸热升温现象"的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5min测量一次温度，数据记录在下表中。

加热时间/min		0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
温度 /℃	色拉油	20.0	20.3	20.7	21.5	23.0	25.0	27.0	29.0	31.0
	水	20.0	20.2	20.5	21.0	22.0	32.0	24.0	25.0	26.0

（1）选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水 　　相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水 　　。

（2）图2中已经画出色拉油温度随时间变化的图象，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有 　　吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法： 　　。

（3）根据上表实验数据，在图2中画出水的温度随时间变化的图象。分析图象可知，当色拉油和水升高相同温度时， 　　需要的时间短， 　　需要吸收的热量更多。

为了比较“水和食用油的吸热能力”，某同学选取相同质量的水和食用油各 $200g$，用如图甲所示两组相同的器材进行了实验，水和食用油相同时间吸热相同。实验数据记录如下：

物质	初始温度 ${/}^{°}\text{C}$	加热时间 $/\mathit{min}$	最后温度 ${/}^{°}\text{C}$
水	20	6	45
食用油	20	6	70

（1）请在图乙所示的坐标图上，作出两组实验数据的“温度 $-$时间”图象：

（2）由实验数据分析可知，　      　的吸热能力强（选填“水”或“食用油”）；

（3）若加热到相同的温度后停止加热，冷却相同时间后　      　的末温高（填“水”或“食用油”）。

如图甲所示，A，B，C，三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题．

（1）实验时应按照      的顺序组装器材（选填“自上而下”或“自下而上”）；
（2）比较不同燃料的热值应选择      两个装置（选填装置序号），当燃料完全燃烧时，通过比较      来比较不同燃料热值的大小．
（3）图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象，若烧杯内的液体分别是水和食用油，已知水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），则食用油的比热容是      ．

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：在两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：

	质量/g	温度升高10℃所需要的时同/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	30	64	89	124
水	30	96	163	220

（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质      ；
（2）分析下表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量      （大于/小于）沙子吸收的热量；
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，      （填“沙子”或“水”）升高的温度更高；
（4）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）的结论不符，你认为可能的原因是：      ．

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。

在研究“不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图 $A$所示。

（1）图 $B$为某时刻的温度，其示数为　        　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）分析图 $C$可知，吸收相同热量，　        　液体升温更高；　        　液体更适合作汽车发动机的冷却液（选填“甲”或“乙”）。

（3）若甲、乙液体从图 $C$所示的初温分别升高到 ${40}^{°}\text{C}$和 ${35}^{°}\text{C}$，吸收热量之比为 $2:1$，则甲、乙液体的比热容之比为　           　。

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．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．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）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较      来研究水和食用油吸热能力的差异．
（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      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）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用      这个物理量来描述．

如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验，某同学将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔lmin记录一次温度．根据实验数据，该同学在图中画出了沙子和水的温度随时间变化的图象如图乙所示．

（1）实验中，加热时间实质上反映了      ．
（2）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是      ；若使两者升高相同的温度，则      吸收的热量较多．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做      ．

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 $a$所示。

（1）小明用铁夹将温度传感器及分别盛有　　相同（选填“体积”、“质量“ $)$的甲、乙两种液体用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液体良好接触（如图 $a$所示），通过温度传感器分别测量试管内液体的温度。

（2）液体温度随时间变化关系如图 $b$所示。分析图象可知，　　液体的吸热本领强。

（3）若甲、乙两种液体中，乙液体是水，另种液体的比热容是　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$

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，用温度计测量液体吸收热量前后的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表．

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

（1）实验中，需要取      （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油装入两个相同的烧杯进行加热；
（2）用两个相同的装置分别给水和食用油加热相同时间6min后，发现水升高的温度比食用油升高的温度      （选填“高”或“低”）；
（3）在此实验中，若要使水和食用油升高的温度相同，则需要继续给水加热一段时间，通过实验得出结论：水的吸热能力比食用油      （选填“强”或“弱”）．

在”观察水的沸腾”实验中，如图甲所示，在烧瓶中加入 $200g$水，加热并从 ${90}^{°}\text{C}$开始记录温度，每隔 $1\mathit{min}$记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间为止。数据记录表格如下：

记录次数	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次	第七次
温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	92	94	95	98	98	98

（1）水在沸腾过程中吸收热量，温度　          　。

（2）水沸腾时，瓶口不断冒出”白气”，该现象的物态变化名称是　        　。

（3）若不考虑水的质量损失，从开始记录温度到水刚沸腾的过程中，水吸收的热量为　      　 $J[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$。

（4）完成实验后，移走酒精灯，当水停止沸腾时，用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口，然后向外拉注射器活塞，如图乙所示，会看到烧瓶中的水重新沸腾起来，这是因为　       　。

（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　       　。

如图，是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置。图中相同的烧杯所装水和食用油的体积　　（选填“相同”或“不同” $)$，用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量，观察和比较它们升高的温度，实验结果表明，质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，　　不同，我们引入一个物理量　　来反映物质的这种吸热能力。在电加热过程中，电能转化为　　。

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．