初中物理内能实验题

小明同学将等质量的动物油和水放在同一个冷冻室足够长的时间后取出，放在如图a所示的装置上加热（图中的两盏酒精灯是一样的）。
(1)小明同学细心观察比较二者的熔化过程，并绘制了如图b所示的图像。其中___________图像（填“甲”或者“乙”）是冰的熔化图像，另一个是动物油的熔化图像，由此可知，动物油是        （填“晶体”或“非晶体”）。图像乙中BC段，乙物质处于         态。

(2)小明同学看到已经成为液态的油和水，决定继续探究哪个的吸热能力较强，于是对二者继续进行加热，并记录下了二者的温度随时间变化的表格，如下表所示：

t(min)	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
水温	30	38	46	54	62	70		86	94	98	98
油温	30	40	50	60	70	80	90	100	110	120	130

上表中缺少的数据如图c所示，表格中应该填       ，由表格中数据可以得出结论：等质量的水和动物油，吸收相同热量时，动物油上升的温度更多，则       的吸热能力比较强。

在“探究﹣物质的比热容”实验中，取两个相同的烧杯，分别装有　     　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油，用规格相同的两个电热器给它们加热相同的时间，通过比较它们　                        　，得出实验结论。实验中，选用相同电热器，加热相同的时间的目的是　                                        　。

如图所示，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，是通过          来反映的。
（2)比较不同物质吸热升温的特点：
①应选择     两图进行实验。
②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是：    。
A．采用相同的加热方法
B．烧杯中分别装入相同体积的物质
C．使用相同的烧杯
③如果质量和初始温度均相同的A.B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图所示，由图可以看出，_______液体的比热容较大。

小军利用如图所示装置和器材，探究水的沸腾特点和物质的吸热能力。

（1）小军设计的电路中的 $R_{甲}$、 $R_{乙}$的阻值大小必须满足的条件是　　

（2）只闭合开关 $S_2$，观察水的加热过程，测得数据如下表：

时间 $\left(\mathit{min}\right)$	0	1	3	4	5	6	7	8	9
温度 ${(}^{°}\text{C})$	90	92	94	96	97	98	98	98	98

（3）断开 $S_2$，特水冷却后，继续探究物质的吸热能力，小军应控制水和煤油的　　、初温度相同，且应先闭合开关　　，并控制水的末温度低于　　 ${}^{°}\text{C}$，实验表明：水的末温度比煤油　　。水的吸热能力比煤油强。

小明想通过实验比较不同燃料的热值．他利用如图所示完全相同的甲、乙两套实验装置，用质量相等的酒精和碎纸片分别同时给质量和初温都相同的水加热，比较相同时间内水升高的温度．

(1) 小明实验方案中存在明显问题，请你帮他指出来， 并说明问题原因．答：错误是：_____；原因是：____．
(2) (2分)小明按正确方法进行实验后，发现甲中温度计升高的示数是乙中温度计升高示数的2倍，小明就认为酒精的热值是碎纸片的2倍的结论.这个结论是否可靠？为什么？答：___________________________．

如图1所示是“比较不同物体的吸热情况”的实验装置，烧杯中装有质量相同、初温相同的两种液体A和B，将规格相同的电加热器分别浸没在两种液体中，同时加热。用停表测出液体加热到相同温度时所用的时间。表1是小明记录的实验数据。

表

液体	质量/g	初温/	加热时间/s	末温/
A	60	20		45
B	60	20	120	45

（1）组装器材时，应将温度计固定在适当的位置，不要碰到烧杯和　       　。

（2）加热液体A所用的时间如图2所示，为　       　S。

（3）上述实验中，加热时间较长的液体，其比热容较　     　（填“大”或“小”）。

（4）小红想用与小明不同的方法进行实验，则她在实验中应控制　      　（填“加热时间”或“升高温度”）相同。

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

⑴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．
⑵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         （大于/小于/等于）食用油吸收的热量．
⑶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．

为了比较物质的吸热情况，小强同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，如图甲所示。

（1）小强在实验中分别选用了两只相同的电加热器来加热，目的是为了      。
（2）小强在两只烧杯中所装入的水和食用油的质量应该是       （填“相同”或“不同”）的。
（3）图乙是小强根据实验数据绘出的图像，由图像可知：      （填“a”或“b”）代表水，其依据是              。

某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：

物质	次数	质量 $m/\mathit{kg}$	升高温度△ $t{/}^{°}\text{C}$	加热的时间 $t/\mathit{min}$
甲	1	0.1	10	2
	2	0.2	10	4
乙	3	0.1	10	1
	4	0.2	10	2

（1）实验中记录加热时间的目的是　                                 　

（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的　        　有关。

（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量　        　（选填“相同”或“不同”）

（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度　      　（选填“相同”或“不同”）。

（5）由上述分析可以得出　        　（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（6）该实验采用的物理学研究方法是　       　和　         　。

根据如图所示的实验，在下面的空格处填入相应的内容．

（1）图1：滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散的快，说明：      ．
（2）图2：迅速压缩活塞，棉花燃烧，这是通过做功增大内能的，其中的内能增大是利用转换法，通过      现象观察到的．
（3）图3：说明：                ．
（4）图4：验电器的原理是：      ．

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　　。

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。

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。