初中物理内能实验题

为研究物质的某种特性，某小组同学做了如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等）
表一 m₁=100g

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16
温度/℃	36	35	34	33	32	31	30	30	30
降低温度/℃	0	1	2	3	4	5	6	6	6

表二 m₂=200g

时间/min	0	4	8	12	16	20	24	28	32	36
温度/℃	36	35	34	33	32	31	30	29	28	28
降低温度/℃	0	1	2	3	4	5	6	7	8	8

（1）分析比较表一和表二中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是________的。（填“相同”或“不同”）
（2）分析比较表一或表二中，第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：
___________________________________________________________。
（3）分析比较表一和表二中，第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论
是：_______________________________________________________。（共5分）

图甲是探究海波熔化时温度变化规律的实验装置，图乙是根据实验数据绘制的图象。

（1）由图乙可知，海波的熔化过程经历了　    　min，图中B点的内能　   　（填“大于”“小于”或“等于”）C点的内能，”），第9min海波处于　     　（填“固态”“液态”或“固液共存态”），海波是　     　（填“晶体”或“非晶体）。

（2）海波全部熔化后撤掉酒精灯探究海波凝固时温度的变化规律。待温度计示数达到48℃后，经过较长时间凝固过程也没有结束，这是由于水的　    　较大，放热本领强，水温下降较慢造成的。撤掉水杯后，很快完成了实验，并根据实验数据绘制了图丙的图象，由此得出海波液体凝固过程中温度　    　（填“上升”“下降”或“不变”）。

如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置。用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水。
(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和    。
(2)小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用      相同比较_____      的方法来完成探究实验的．

(3)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×l0³ J/( kg.℃)，则500g水温度升高20℃吸收的热量是       J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗     g酒精。(酒精的热值为3.0×10⁷ J/kg)
(4)在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区     ，这是因为干泥土和水相比，     小。

为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：
a.在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体
b.用温度计分别测出甲乙两种液体的初温
c.在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同
d.用温度计分别测出甲乙两种液体的末温
请解答下列问题：
（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，存在错误的是步骤      （填写步骤前的字母），该步骤中错误的内容应改为                                      ；
（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体                                  ；
（3）图是甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图像。若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体        温度升高得快，甲乙两种液体的比热容的大小关系是c甲      c乙。

在探究物质熔化特点的实验中，实验小组测得出了某物质的温度随时间变化的图象如图所示．设物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图象解答下列问题：

（1）在AB段时，物质处于      状态．(填”固”“固液共存”“液”)
（2）该物质在t₁时刻的内能    t₂时刻的内能（填“大于”“小于”或“等于”）．
（3）该物质在AB段的比热容     CD段的比热容（填“大于”“小于”或“等于”）．

2013年6月20日，航天员王亚平在天宫一号内进行如下实验：
①将金属圈伸进水袋再拉出，金属圈内形成一个薄薄的水膜．晃动金属圈，水膜没有破裂，原因是         ．
②用注射器向水球内注入少量红墨水，过一会儿，整个水球都变成了红色，原因是    ．

在“探究酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，燃烧不同燃料分别给两个烧杯中的水加热：
（1）实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是      （选填“由下而上”或“由上而下”）．

（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，在实验中应让酒精和碎纸片的质量、两烧杯中水的质量、以及两个烧杯都应保持       。
（3）实验数据记录如下表：

根据表中数据，计算出碎纸片的热值是      J/kg。
（4）通过实验得到燃料的热值与实际相比是偏小，这是因为       。
（5）如果用该装置继续探究“水和煤油吸热升温的本领”，需要作一定的改变：
A．两个烧杯中要分别放入       的水和煤油，并且用相同的酒精灯分别加热；
B．实验中用       的长短来表示物质吸收热量的多少；
C．实验中搅拌器的作用是使液体能够       。

如上图是探究物质吸热性质的实验装置图，在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值。

(1)用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是：                             。
(2)要使水和煤油升高相同的温度，哪个需要加热的时间长？答：_________。
(3)下表是实验记录的数据。请分析实验数据，回答下列问题：
①比较1、2的实验数据得出的结论是：质量相同的同种物质，升高不同的温度，吸收的热量       ；
②比较1、4的实验数据得出的结论是：质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度       ；（以上两空选填“相同或不同”）
③比较2、4的实验数据得出的结论是：            _________________________。

液体名称	实验次数	液体质量 m/g	液体初温 t1/℃	液体末温 t2/℃	升高的温度 t2-t1/℃	通电时间 t/min
水	1	100	20	38	18	4
2	100	20	56	36	8
煤油	3	100	20	29	9	1
4	100	20	56	36	4

 

小华想知豆浆和牛奶的比热容哪一个大。他查找了相关资料但没有找到这两种液体的比热容，于是他又请教了老师，老师把他带到了实验室。拿出了两个完全相同的电加热器、烧杯、温度计。另外给他两杯初温相同的豆浆和牛奶。鼓励他通过实验寻找答案。
(1)实验中他应保证牛奶与豆浆的质量相同和      相同，并通过观察                   ，来判断牛奶与豆浆谁的比热容大。
(2)写出一种他可能观察到的现象及对应的结论：                              。

为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了图21所示的实验：在2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：
(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，_____（沙子／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)结论不符，你认为可能的原因是：
　____________________________．

某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。

（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 　     　mL的煤油。（ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³，ρ _煤油＝0.8×10 ³kg/m ³）

（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 　     　（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 　     　（缜"变大"、"不变"或"变小"）。

（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 　     　（填"大于""等于"或"小于"）煤油放出的热量与降低的温度之比。

如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验，将质量相等的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中，并测出煤油和水的初温，然后用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。实验记录如下表所示：


（1）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和煤油           相同。
（2）由记录表可知，对于质量相等的煤油和水：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。由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关。

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。

（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。

探究固体熔化时温度的变化规律。

如图甲所示，用“水浴法”给试管中某固态物质加热，得到该物质温度随时间变化的图象如图乙所示。

（1）采用“水浴法”加热的优点是　          　。

（2）由图象可知，该固体是　      　（选填“晶体”或“非晶体”），图象中的　     　（选填“ $\mathit{AB}$”“ $\mathit{BC}$”或“ $\mathit{CD}$”）段表示它的熔化过程，该物质在 $\mathit{AB}$段的比热容　     　（选填“大于”“等于”或“小于”） $\mathit{CD}$段的比热容。

如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置：

（1）两个相同的烧杯中装有　　相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热。

（2）根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象（见图乙）。由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量　　（填“相同”或“不相同” $)$，计算出煤油的比热容是　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$