初中物理内能实验题

小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。

(1)写出调整实验器材的方法步骤。
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(2)依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些？
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(3)实验探究记录数据如下表。

加热时间 t／min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水的温度 ／℃	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
食用油的温度 ／℃	30	32.5	35	37.5	40	42.5	47	47.5	50	52.5	55

在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误。分析实验数据，可以得出的结论是什么？
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小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定________位置，再调整固定________的位置（两空均选填“A”或“B”）。
（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较________的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是________________________________________
________________________________________________________________________。

物质	次数	质量m／kg	升高的温度 Δt／℃	加热的时间 t／min
水	1	0.1	10	2
2	0.2	10	4
煤油	3	0.1	10	1
4	0.2	10	2

（3）若水的比热容为4.2×10³J／（kg·℃），请你计算出第一次实验中，水吸收的热量是________J。

如图1所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．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1min记录一次温度，实验记录如表．

（1）实验中，对于酒精灯的加热方法，较可靠的做法是      ；
A．用两只外观规格相同的酒精灯同时加热     B．用同一只酒精灯先后加热
（2）根据实验数据，在图2中画出沙子和水的温度随时间变化的图象；
（3）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      ；
（4）南通属沿海地区，昼夜温差较小，而内陆沙漠地区昼夜温差较大，这主要是因为      ．

为了研究不同物质的吸热能力是否相同，小雨用了同样的酒精灯加热相同质量的水和煤油，数据如下：

t／s	0	10	20	30	40	50	60	…
△t水／℃	0	1	2	3	4	5	6	…
△t煤油／℃	0	2	4	6	8	10	12	…

①运用比较法并由表可知：煤油的比热容为________J／（kg·℃）。
②如果使水和煤油都升高10℃，我们发现给________加热的时间长，这表明________相等的不同物质升高________温度时，吸收的热量一般是________的。由此引入比热容这个物理量。
③________________________之比，叫做这种物质的比热容。
④水和煤油吸热的多少是通过________________________来反映（选填“温度计示数”或“加热时间”）。这种研究问题的方法我们称之为________________________法。
⑤实验前要控制的物理量是________。（只写出一个即可）
⑥小雨解释了家中暖气片内用水做循环物质的原因：因为水的比热容比较________________。

为了比较水和牛奶的比热容大小，实验小组进行了如下实验：将两支完全相同的试管分别装一定量的水和牛奶（水和牛奶的初温相同），然后将它们同时放入装有适量水的烧杯中，再对烧杯加热。如图所示。

（1）试管中水和牛奶的质量应该________。
（2）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。
（3）写出一种可能观察到的现象及对应的结论。

小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领．
（1）先调整       铁夹，(选填“上面”或”下面”)使石棉网处于适当的高度；再调整另一个铁夹，使       处于适当的高度.（选填“烧杯”或“温度计”）
（2）依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制水和食用油的     、     相同.
（3）实验探究记录数据如下表．

加热时间t/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水的温度/℃	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
食用油的温度/℃	30	32.5	35	37.5	40	42.5	47	47.5	50	52.5	55

在这些数据中，第       min食用油的温度记录错误,分析表中的数据可知，加热时间相同时，食用油升高的温度比水       （填“高”或“低”）．分析比较水在第5 min、10 min和食用油在第2 min、4 min的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间比食用油的       （填“长”或“短”），进而得出       的吸热本领比较大．

在“探究水沸腾时温度变化的特点”试验中，从室温开始加热，记录的数据如下表：

时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
温度 ${/}^{°}\text{C}$	30.0	40.0	49.9	59.6	69.2	78.6	87.8	97.0	97.0	97.0

（1）根据表中数据，可知在本地水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）从表中数据可以看出，水温较低时加热 $1\mathit{min}$时间水升高的温度与水温较高时加热 $1\mathit{min}$时间水升高的温度不同。其主要原因是：随着水的温度升高，　　（填序号）

$A$．水的质量变化了

$B$．水的比热容变化了

$C$． $1\mathit{min}$时间水向空气传递的热量不同

$D$． $1\mathit{min}$时间酒精灯传递给水的热量不同

小溪用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾时温度变化的特点”。

（1）某时刻温度计的示数如图甲所示，此时的水温为　　 ${}^{°}\text{C}$。

（2）当水沸腾时，小溪观察到水中出现大量上升、变　　的气泡，水温　　（填“继续升高”或“保持不变” $)$。

（3）小溪又将装有某种固体粉末的试管放在实验中的沸水中加热，并根据记录的实验数据绘制了试管内物质的温度随时间变化的图象，如图乙所示，由图象可知：

①该物质属于　　（填“晶体”或“非晶体” $)$。

②在 $t_1~t_2$过程中，该物质的内能　　（填“增大”、“减小”或“不变” $)$。

③该物质在　　（填“固态”或“液态” $)$时的吸热能力更强。

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。

小明在烈日当空的海边玩耍，发现砂子烫脚，而海水却很凉．同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是砂子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取一些砂子和海水带回家进行探究．
小明在两个相同的玻璃杯中分别装上相同质量的海水和砂子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值．记录数据如下表所示．

照射时间/min	0	2	4	6	8	10	12
温度/℃	海水	31.0	31.6	32.1	32.5	82.8	33.0	33.1
砂子	31.0	32.5	33.8	35.1	36.0	36.7	37.0

（1）上述表格中有一个数据是错误的，这个数据是      ．
（2）小明探究的物理问题是什么？      ．
（3）小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图象，如图所示．请你在同一方格纸上画出砂子的温度随时间变化的图象．
（4）分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图象，你可以得出什么探究结论      ．
（5）小明发现“夏天海边的砂子烫脚而海水却很凉”，请你用简单的语言从日常生活中或自然中举出个类似的现象      ．

中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶。某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如表所示。

温度（℃）	20	40	60	80	100
时间（min）	220	130	25	10	4

【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力________，由于重力大于浮力，所以下沉。
【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：________________________________________________________________。
【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候。使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中。请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：________________________________________________________________________。

用如图所示的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是________（选填“A”或“B”）瓶。根据________________________________现象可知气体发生了扩散。扩散现象说明气体分子________________________________。若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在________温度下（填序号）气体扩散最快。

用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．

（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为      ℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水      （选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：      ；其原因是：      ．

请你亲历下述实验，回答后面的问题：
（1）提出问题：物质是由大量分子构成的，这些又小又轻的分子是一个紧挨一个还是彼此间有间距呢？
猜热：________________________________________________________________________。
（2）验证：为了验证汶个问题，设计了如图所示的实验，并记录了测量数据。

混合前水的体积（V／cm^3）	50
混合前酒精的体积（V／cm^3）	50
水和酒精混合后的总体积（V／cm^3）	94

（3）结论：由以上实验可知________________。

小刚班的同学准备用图所示的实验装置探究“在升高相同温度的情况下，一定质量的液体吸收热量的多少与物质的种类是否有关”。

（1）在准备实验器材时，应选择________________________的两个酒精灯。
（2）在此实验中，液体吸收的热量的多少是通过________________________来比较的。
（3）其中两个小组记录的实验数据如下表：

实验 组别	液体	质量 ／g	初温 ／℃	末温 ／℃	加热时间 ／min
1	水	200	25	40	13′30"
煤油	200	25	40	6′30"
2	水	200	25	40	12′10"
煤油	200	25	40	5′45"

通过分析实验数据，他们得出的结论是：________。
（4）使质量相同的同种物质升高相同的温度，加热时间应该相同。但1、2两组的同学在交流实验数据时却发现，第1组的加热时间明显偏长。其原因可能是：________________________________。