初中物理内能实验题

为研究物质的某种特性，小明选取水、煤油两种物质做实验，下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。

请你根据表格中的内容进行分析：
（1）比较    、    两组数据可初步得出的结论：相同质量的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比。
（2）比较    、    两组数据可初步得出的结论：同种物质，升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比。
（3）比较    、    两组数据可初步得出的结论：相同质量的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同。
（4）为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是：
                                                                                   。
（5）有些时候，由于吸收热量不方便测量，常采用在盛有水和煤油的烧杯中，分别放人功率相同的电加热器，通过比较____________，比较吸收热量多少。

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　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（1）如图所示圆筒的直径为       ；如图所示弹簧测力计的示数为________；如图所示寒暑表的示数为________；

（2）小亮观察200g冰熔化的实验，收集数据后绘制了如图所示的“温度—时间”图像。

①根据图像判断：冰在熔化时，不断吸收热量，温度      （选填“升”、“降低”或“不变”）；第20min时，物质所处的状态是          ；
②在33min~37min内，烧杯内的物质吸收的热量为         J。（不考虑热量的损耗，已知冰的比热容为2.1×10³ J/（kg·℃），水的比热容为4.2×10³ J/（kg·℃））。

一个烈日炎炎的中午，乐乐和聪聪在海边发现海水比沙滩上的沙子凉得多，于是想探究海水和沙子吸热情况有什么不同。

乐乐的方案是：用相同规格的电加热器分别给100g沙子和100g海水加热相同时间，比较沙子和海水升高的温度。

聪聪认为该方案应该改进，设计了新的实验方案：用50g海水和50g沙子的混合物代替乐乐方案中的100g沙子，用相同规格的电加热器分别为100g混合物和100g海水加热，使它们升高相同的温度，比较加热的时间。

（1）老师认为聪聪的想法更合理，因为沙子是固体颗粒状，加热时不容易　                       　；

（2）实验中选择相同规格的电加热器加热是为了使被加热的物体　                               　；

（3）他俩选择了聪聪的方案进行实验，那么如果从实验中发现　                  　，就可以初步判断海水的吸热能力比沙子强；

（4）物质的这种性质用比热容表示，水的比热容较大，在生活中有很多应用，请举出一例：　                                              　。

小明利用如图所示的装置探究“水和沙子吸热本领的大小”，实验数据记录如下：

（1）设计实验方案时，小明确定以下需控制的变量，其中多余的是_____________。
A．采用完全相同的加热方式
B．酒精灯里所加的酒精量相同
C．取质量相同的水和沙子
D．盛水和沙子的容器相同
（2）在此实验中，用_____________________来表示物质吸收热量的多少。
（3）分析实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量____（填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量。
（4）小明在研究表格内的实验数据发现：水和沙子温度升高第一个10℃所用的时间都较长，其中的原因是________________________________________。
（5）下列事实能用上述实验结果解释的是_______。
A．夏天给教室洒水，感觉凉爽
B．用盐水腌制蛋，一段时间后蛋会变咸
C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色
D．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小

小强同学是一个喜欢思考的学生,他想不同种类物质的吸热能力是否会不同呢 于是他取了沙子和水这两种不同物质,从而研究它们吸热能力的差异.他设计如图甲所示的实验装置:
使用的实验器材有:两个酒精灯,两个金属盒,温度计……在完成每一个实验步骤时要考虑很多问题,下面是小强的实验步骤,请根据要求补充完成;

（1）先测量        （选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子，所以实验时还需要的器材是___      _;
（2）在实验时只要控制_________  ____（选填“加热时间”或“温度变化”，下同）相同就可以确定水和沙子吸收了相同的热量;加热完成后只要比较他们            的多少就可以比较出沙子和水吸热能力差异;若在实验时发现,沙子温度升高的比水多,则吸热能力较强的是___ ____;
（3）根据小强得出的结论，结合图乙的信息，此时是       （选填“中午”或“夜晚”）

小华总结两年来所做的物理探究实验发现
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来。这种研究物理问题的方法叫转换法。
 
探究动能的大小与哪些因素有关、比较水和沙子吸热本领的大小 
如：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较木物块B            反映出来的。
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用                            来表示
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用                    法。
如：甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变      的大小，同时控制小球的       不变。
乙实验中只有物质的       不同，其他因素必须控制相同（例如烧杯的规格相同、水和沙的         相等、酒精灯加热方式相同等）。

为粗略测算电热器的功率，甲乙两小组的同学提出了一个实验的原理设想：利用如图所示的电热器对水进行加热，测量相关的数据，计算出水吸收的热量，如果忽略掉热损失，就可以粗略地认为电热器消耗的电能等于水吸收的热量，然后再计算电功率。根据这个思路，他们将电热器放入一塑料杯里（杯外还包装有泡沫塑料），杯内装有水。甲、乙两组同学分别使用两个不同的电热器，以及质量不同的水进行实验。表1、表2分别是甲、乙两个小组的实验数据。（已知水的比热容C）


（1）实验前，同学们对两加热器的发热丝进行了观察比较，发现它们的材料和长度相同，
于是他们马上判断出两电热丝的阻值不相同，其判断的依据应该是           。
（2）这个实验方案的计算原理是P=               （物理量符号参照数据表所示）
（3）要计算电功率，甲小组处理数据时，只选择了前六个数据，其原因是若计算加热时间取“8min”，则其测量值比真实值偏       （选填“大”或“小”），而造成这个偏差的原因是           （选填“实验误差”或“数据处理错误”）。
（4）合理处理数据后，他们对比了老师给的电热器铭牌数据，发现误差比较小的是 组，原因是                                                。

如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：

（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、      相同的水和煤油；实验时选用两个相同的电加热器加热，目的是使水和煤油在单位时间内                              。
（2）实验中记录下两种物质温度随时间的变化图像并描出了如图乙所示的图像，由图可知b物质是        ，分析图像还判断出             （水／煤油）的吸热能力较强。

为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计如下实验步骤：

A．在两个同样的烧杯中，分别装入相等体积的水和煤油；

B．用两只相同的温度计分别测出水和煤油的初温；

C．在烧杯中分别放入完全相同的电热器，加热相同的时间；

D．用温度计分别测出水和煤油的末温。

小红认为：
（1）步骤A中存在的错误是：                   ，应改为：                      。
（2）步骤C中，加热时间相同是为了使水和煤油                        。
（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的                      。

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。

物质	质量/g	初始温度/℃	最后温度/℃	加热时间/min
水	60	20	45	6
食用油	60	20	68	6

（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。

下面几个物理实验分别说明了：

实验（1）：把玻璃板抽出，过一会两瓶的颜色一样了，说明                   。
实验（2）：磨平的铅块能吊起重物,说明                             。
实验（3）：活塞迅速压下沾有乙醚的棉花燃烧起来,说明                          。

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭。小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识事关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）普通的小汽车用的是汽油机，图甲所示的是        冲程，为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过        的方式减少汽缸内能，用水来冷却汽缸是因为水的      较大。

（2）如图乙是加油站加油机的图片。和大多数物质一样，汽油也有热胀冷缩的性质，随着气温的变化，汽油密度会发生变化，受此因素影响，在每吨汽油价格不变的情况下，每升汽油的价格应相应变化。当气温上升时，有关汽油密度和价格的变化下列说法正确的是（   ）

A．密度变大，价格下调

B．密度变大，价格上调

C．密度变小，价格下调

D．密度变小，价格上调

（3）太阳能汽车利用太阳能来驱动? 真正实现了零排放，有效地减少了对环境的污染。某太阳能汽车如图丙，质量为450kg，顶部安装了太阳能电池板。若汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m²，它正对太阳时电池能够产生200V的电压，并对车上的电动机提供10.5A的电流，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×10³W/m²，则电池的输出功率为          W,将太阳能转化为电能的效率为        。

如图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置。

（1）为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量，甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值
          （选填“相等”或“不相等”）。
（2）实验时还要使这两种不同物质的初温和       相同。
（3）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质           。
（4）观察分析表格和图像，我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C_水       C_煤油。（选填“大于”、“小于”或“等于”）