初中物理内能实验题

小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如下图所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上（物体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。


（1）小明是通过                 来判断物体的稳度。
（2）分析数据           （填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系。
（3）分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与      有关。
（4）设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，它们的重G相同，结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较______（写出表达式）就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
（5）根据小明得出的探究结论，对于SUV型汽车生产厂家来说，以下最有研究价值的问题是（    ）

A．是否可以通过加大车轮间距离提高稳度

B．如何降低用户的成本

C．稳度是否与汽车车重有关

D．如何提高大家的科学素养

(5分) 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，做了以下的三个实验：
实验一：用弹簧秤拖动木块在水平木板上运动
实验二：用弹簧秤拖动木块在垫有毛巾的水平木板上运动
实验三：用弹簧秤拖动放有砝码的木块在水平木板上运动
回顾课堂上的实验过程回答问题：

（1）该实验的原理是什么？________________。
（2）拖动木块应做什么运动？_________________。
（3）实验一、二为什么要用同一木块？实验可得出什么结论？________________________________。
（4）实验一、三为什么要用同一水平木板？实验可得出什么结论？_______________________________。

小强认为：“物体的运动方向总是与其受力的方向相同。”请你只利用一个乒乓球，设计一个简单实验，证明小强的观点是错误的。要求：简述实验步骤、实验现象并简要说明。

小明探究物质熔化和沸腾的实验如图甲所示．把20g某种固体碾碎后放入试管中，插入温度计，再将试管放在装有水的烧杯中加热．根据实验数据画出的图像如图乙所示．根据图像回答问题：
（1）这种物质是__________（选填“晶体” 或“非晶体”)．你判断的依据：________
（2）这种物质的液态比热容c=3×10³J/（kg·℃)，从熔点升高到沸点吸热__    __J．实验结束时，小明发现从开始加热到实验结束的10min内消耗酒精约5g．请估算出这种装置能量的转化效率约为___________%．（酒精的热值3.0×10⁷J／kg)

小明在学习摩擦力一节时，为了探究滑动摩擦力跟正压力关系，设计了如图(甲)实验装置。实验器材有：木块、长木板、砂和砂桶、测力计、20克砝码若干个、细线等。
(1)实验方法：将木块用测力计水平拉住，测力计另一端固定在桌上一侧；细线一端和砂桶连接，另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时在砂桶中加砂，使长木板运动，当木块达到稳定时，测力计读数等于木块和长木板之间的滑动摩擦力大小。请问木板的运动是否一定要作匀速运动 (填“一定”或“不一定”)。
(2)在木块上加砝码就可以改变木块对长木板的正压力，改变砂桶中砂的质量，使长木板运动，读出测力计的读数。小明做了四次实验，得到了下表四组数据，其中在第3次实验时，测力计的示数如图(乙)所示，请你帮小明读出测力计的示数并填入相应的位置。

次数	木块质量(克)	20克砝码(个数)	正压力大小(牛)	测力计的读数(牛)
1	400	0	3．92	1．57
2	400	2	4．31	1．72
3	400	4	4．70
4	400	6	5．10	2．05

(3)对上表格中正压力大小和测力计读数分析你能得出的结论是          。

探究原子结构的奥秘。
【实验过程】
1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子（带正电）轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
【解释与结论】
（1）卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是          。
（2）1μm金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明       ；
A.原子的质量是均匀分布的           B.原子内部绝大部分空间是空的
（3）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为以下的      。                                

图为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。

（1）发动机在做功冲程里，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，同时将        能转化为         能。
（2）有一台四缸发动机，其主要技术指标如右表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（既冲程长）。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。

①该发动机在1 s内做功       J，单缸排量V =        L。②在每个做功冲程里，发动机做功W =         J。
（3）在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W =" p" V，式中 p
表示燃气对活塞的压强，则 p=         Pa。（1 L=10^-3 m³）

某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据

（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的＿＿＿有关。
（2）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系．他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见表)．

加热的时间／min	0	1	2	3	4	5	6
甲杯水温／℃	25	27	29	32	34	36	38
乙杯水温／℃	25	26	27	28	29	30	31

(1)在安装、调整实验器材时，合理的顺序是(甲图中)：先调整固定_______的位置，再调整固定_______的位置(选填“A”或“B”)．
(2)为保证实验结论的可靠性，实验时除了应控制两套装置中加热时间相同外，还应控制水 的_____________、____________相同．
(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是__________．
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的   质量及两灯中燃料的质量，并根据记录的数据， 利用公式Q_吸=cm(t－t₀)计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值．
你认为他的计算结果可靠吗?_____________；
为什么? ________                      _    ____．

(4分)小明想找到一种让物体快速冷却的方法．为此小明进行了如下的探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水．水和空气哪个的导热性能好呢？    为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上．如图所示．实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
甲的示数/℃	70	60	53	47	42	39	37	35	34	33
乙的示数/℃	70	66	61	58	55	52	50	48	46	44

（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？                 ；  
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？                      ；

（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越        的．小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：                       叫做冷却速度．

为了比较水和煤油比热容，俊羽同学用两个相同的装置做了如图所示的实验。

物质	水	煤油
体积／ml	100	125
初始温度／℃	27	27
加热时间／min	6	6
最后温度／℃	45	63

(1)实验过程中俊羽同学测出煤油的最后温度如图乙所示，为__________℃；但此数据比实际测量值__________(选填“高”或“低”)，其原因是____________________。
(2)更正错误后，测量数据记录表格中。水和煤油的质量__________(选填“相同”或“不相同”)，加热结束时，煤油的温度变化比水的温度变化__________ (选填“高”或“低”)，由此表明，__________(选填“水”或“煤油”)的比热容较大。(煤油：0.8×10³kg/m³)
(3)在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，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”)煤油吸收的热量。
(4)从俊羽同学的实验设计上看，用到的主要实验方法是__________法，学习物理知识过程中，还用这种方法研究过的力学规律有：__________(举一例)。

在探究物质的吸热本领实验中，小明将质量相同的甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中，分别用两个完全相同的酒精灯同时加热，用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度，液体温度随时间变化关系如图所示。

(1)实验中，所用的液体温度计制作原理是：                  
(2)实验中，记录加热时间的意义是：               。
(3)分析图像可知，          液体的吸热本领强；
(4)若甲、乙两种液体中，一种液体是水，另一种液体的比热容是           J/kg. ℃ [已知c_水= 4.2×10³ J/ (kg．℃)]。

如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．

（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具还有       ；加热过程中，用搅棒搅动的目是       ：水和沙子吸热的多少可以通过       来反映的（选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”）
（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：若加热时间相同，比较       ；若温度计示数的升高值相同，比较       ．
（3）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是       （填字母）．
A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等）
B．易拉罐中分别装入相同体积的水和沙
C．使用相同的易拉罐

如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)加热过程中，用搅棒搅动的目的是                ；水和煤油吸热的多少是
通过                   来反映的。（选填“温度计示数”或“加热时间”）
(3)该实验除了水和煤油质量相同外，还应该要求          。（填字母）
A．采用相同的加热方法
B．烧杯中分别装入初温相同的水和煤油
C．使用相同的烧杯

为了比较水和煤油吸热本领的大小，小丽做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和煤油，分别用两个相同的酒精灯对其加热相同的时间。

水

（1）在此实验中分别用两个相同的酒精灯对水和煤油加热相同的时间，说明水吸收的热量  煤油吸热的热量（选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（2）对质量相同水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度  煤油升高的温度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。