第十三章 内能（实验题29道）-【刷好题】2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练（2024人教版）

第13章 内能（实验题29道） 1．（教材“观察”改编）东东为了研究液体的扩散现象，先在量筒里装一半清水，然后向水下面注入硫酸铜溶液。如图所示分别是“实验开始时”“静放2日后”“静放10日后”所观察到的现象。其中图 是静放10日后观察到的现象。这种现象是 现象，说明 。 2．科学探究：温度对扩散的影响。 【猜想】温度越高，扩散越 。 【进行实验】把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中。 你观察到什么现象？答： 。 【结论】物体的温度越高，扩散越 ，构成物体的大量分子做无规则运动越 。 3．在学习走进微观和看不见的运动时，小为做了如下实验。 (1)如图，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，最后两瓶中气体颜色变得均匀。此现象说明 。 (2)如图，将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明 。 (3)如图，往两个相同的水杯中分别装入等量的冷水和，再用滴管向两个水杯中同时滴入等量的蓝墨水，静置一段时间观察到图示的现象。此现象说明了 扩散越快。 (4)如图，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。此现象说明 。 (5)如图，把一块表面干净的玻璃片用绳子挂在弹簧测力计挂钩上，手持弹簧测力计的吊环，把玻璃片往下放到刚好和水面接触，再慢慢向上提起弹簧测力计，弹簧测力计的示数变大。此现象说明 。 4．（教材题改编）如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，并慢慢向上提弹簧测力计，这时会发现弹簧测力计的示数变 ，因为分子间存在 力。 5．物质的吸热性能 实验器材 两个相同的烧杯、水、食用油、两个规格相同的电加热器、两支相同的温度计、秒表、天平等 实验装置 实验步骤 （1）在两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油； （2）用温度计测量加热前水和食用油的初始温度； （3）用 规格的电加热器加热； （4）让水和食用油升高相同的温度，记录并比较加热时间 分析与论证 分析：对质量相同的水和食用油加热，使水和食用油升高相同的温度，对 加热的时间更长。 实验结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量一般 ；质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度一般 6．小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。 （1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是： 。测得实验数据如表格所示。 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 温度/ 沙子 18 22 29 37 45 — 水 18 19 21 23 25 27 （3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为 。 （4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点 （正确/错误）。 （5）分析数据可得沙子的比热容 （小于/等于/大于）水的比热容。 7．小力做了如下实验。 (1)他将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明 。 (2)他在两个相同的烧杯中分别盛人质量相等的冷水和热水，同时向两烧杯中各滴人一滴相同的红墨水后，观察到如图所示的实验现象，此现象说明了扩散的快慢与 有关。 8．小明为比较不同物质吸热的情况，设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录、的温度。 (1)组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装。 (2)实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体。 (3)实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少，称为 法。 (4)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃。 (5)根据实验数据小明绘制出的温度一时间图像如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 9．小同同学想知道分子运动快慢与温度的关系，他取来两只相同的玻璃杯，分别在玻璃杯中装入质量相同的热水和冷水，在两个玻璃杯中各滴入一滴质量相同的红墨水，一段时间后杯中红墨水的扩散情况如图所示，通过分析、归纳和总结，他得出了分子运动快慢与温度的关系。 (1)实验中观察到的实验现象是 （选填“热水”或“冷水”）杯中水的颜色变化快，由此得出实验结论为： 越高，分子运动越 。 (2)实验过程中， （选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅拌杯中的水。 10．（教材“演示”改编）将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（）的玻璃瓶瓶口相对，中间用玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否做无规则运动。如图所示，三种放置方式最合理的是 ，原因是二氧化氮气体的密度大于空气的密度，即二氧化氮气体应该静止在 的玻璃瓶内，但是它也会运动到 的玻璃瓶内，这说明 。 11．如图（a）所示为研究分子热运动的实验装置，甲、乙两个瓶子中，一个装有红棕色的二氧化氮气体，一个装有空气。已知二氧化氮的密度大于空气的密度，则 瓶中装有二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，过一段时间，两个瓶子中的气体颜色基本一致，这属于 现象，这种现象说明气体的分子在不停地 ，也说明分子间存在 。如图（b）所示，同时在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴墨水，可以看到：墨水在 （选填“热水”或“冷水”）中扩散得快，这说明 。 12．在学习分子热运动的知识时，小明在老师的帮助下完成了以下实验。 (1)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象，两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气，用玻璃板隔开。老师指出，这个装置 （选填“能”或“不能”）用来说明气体的扩散现象，原因是 ； (2)经老师提示，小明交换两瓶位置，如B图，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得 ，说明气体发生了扩散现象，若环境温度更高，观察到此现象所需时间更 ； (3)小明用细线拴住玻璃板四角，用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图乙所示。可以观察到，测力计的示数 ，此现象说明分子间存在 力。 13．如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热，如图甲所示。当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去，如图乙所示。在研究过程中发现，若将瓶塞塞得紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，如图丙所示。 (1)观察图甲和图乙（或图甲和图丙），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ，在此过程中，能量的转化情况是 。 (2)分析比较图乙和图丙的实验现象，可以得出初步结论： 。 14．在探究水沸腾时温度变化规律的实验中，某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验中某次温度计示数如图乙所示，其示数为 ℃； (2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像，根据图像可知当时条件下，水的沸点是 ℃，当地的大气压强 （选填“低于”、“高于”或“等于”）标准大气压； (3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度 ，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； (4)实验中用酒精灯给水加热，这是通过 的方式改变水的内能。 15．某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热情况。[，，] (1)实验中除了温度计、天平，还需要的测量工具是 ；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (2)在一个烧杯中倒入240mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入 mL的煤油。 (3)用两个相同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。根据实验数据绘制的图像如图乙所示。图乙中， （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 (4)另一实验小组根据实验数据绘制的图像如图丙所示，发现图丙中AB段与OC段相互平行，分析产生这种现象的原因可能是 （选填“>”“<”或“=”）。 (5)实验结束后，小明又独自进行了一次实验，用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度，并将数据记录在表中。 物质 初温 加热时间 末温 煤油 20 5 35 水 20 5 30 分析实验数据时，小明发现表格的设计存在不足，即 。 16．用如图甲所示的实验装置来探究冰熔化成水再加热至沸腾过程中温度变化的特点。 (1)实验中除图中的实验器材外，还需要的测量仪器是 ； (2)3min时该物质的状态是 （选填“固态”、“液态”、“固液共存态”）； (3)若测出水沸腾时的温度如图乙所示，可知当地的气压 标准大气压（选填“大于”、“小于”、“等于”）； (4)分析丙图发现，AB段比CD段升温快，其原因是 。 17．如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子，下面的瓶子颜色逐渐变淡，最后颜色均匀地充满两个瓶子； (1)产生上述现象的原因是 ，此实验中二氧化氮的作用是 ； (2)此实验在 （选填“低温”或“高温”）的环境中进行，上述现象更明显； (3)上述实验现象跟人们的生活密切相关，它对人们有利也有害，请你写出它对人们有害的一个生活实例，如： （列举一条即可）； (4)实验时，有人建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，这样既能表明上述观点，又能使实验现象更明显，你认为这样的建议 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 18．请完成下列实验有关的填空。 (1)如图甲所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水， 杯（选填“冷水”或“热水”）中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是比较 对分子热运动快慢的影响； (2)如图乙为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度，那么，为了增加实验的可信度，下面一只瓶里装的气体应是 气体； (3)如图丙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入红色的水，这时可以清楚地看见红水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （选填“<”“=”或“>”）混合前体积之和。 19．（教材“演示实验”改编）亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后就很难再分开，甚至能吊起质量为200g的大钩码，此实验说明分子之间存在 ，有同学认为此时分子之间没有斥力，这个观点是 （选填“正确”或“错误”）的。 20．如图是一组实验，观察实验完成填空 （1）如图1，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满．封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明 ． （2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方．（选填“上”或“下”） （3）如图3，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数变 ，离开水面后变 ，说明了 ．固体和液体很难被压缩说明 ． 21．如图所示，小明在两个相同的烧杯中分别装入水和食用油，比较它们的吸热情况。 (1)小明应在两个烧杯内分别加入 （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油。 (2)为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格 的电加热器，目的是 。 (3)水和食用油吸收热量的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的，这运用了 法。实验中还用到的方法是 法。 (4)分析下表中的数据可知，要使水和食用油升高相同的温度，则需要给水加热 （选填“更长”或“更短”）的时间，此时水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）食用油吸收的热量。 物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 20 6 30 食用油 20 3 30 (5)实验表明： （选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。为了比较物质吸热本领的强弱，物理学中引入了比热容的概念。 22．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，来探究水和煤油吸热能力的大小。 (1)安装实验装置时，应先固定铁圈 （选填“A”或“B”）； (2)每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像如图乙所示。实验中，通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少； (3)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ℃，这表明实验时的大气压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压； (4)由图乙可知，加热时间相同时， 的温度变化大，这说明 的吸热性能强。（均选填“水”或“煤油”） 23．如图所示的是我们在学习分子热运动时做过的一些实验。 (1)如图甲，把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上提，观察到弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力，说明了分子间存在 力； (2)如图乙所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，此现象说明分子间存在 力。而把水换成空气后，发现活塞能推动一些，说明 （选填“气体”或“液体”）分子间作用力更大； (3)如图丙所示，酒精与染色的水密封在试管中，开始时界面十分清晰，两种液体混合均匀了，并且总体积减小； ①该实验现象说明分子在不停地做 运动，实验中先加水后加酒精，这是为了避免 对实验的影响； ②液体混合后总体积变小，说明分子间有 ，为了使该现象更加明显，实验中应选择内径较 （选填“大”或“小”）的试管。 24．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：玻璃板的下表面接触水面，发现弹簧测力计示数___________玻璃板的重力； 图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来； 图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 (1)题目中，图b后横线处应填：弹簧测力计示数 （选填“大于”、“小于”、“等于”） 玻璃板的重力； (2)图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在 ； (3)图b和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在 力。 25．物理学把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。在图中，甲杯中水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同，比较各杯中水的内能的大小： (1) 杯中水的内能最大，因为 。 (2) 两杯中水的内能不好比较，因为 。 26．实验探究和推理都是科学研究的基本方法，比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的．（1）物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据（参照示例）： 示例：①物体内能的大小可能与物体的温度有关．推理性结论；一个物体的温度越高，内能越大．推理依据：温度越高，分子运动越快，分子动能越大 ②物体内能的大小还可能与物体的 有关．推理性结论： ． 推理依据： ． （2）由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就运用它来初步解释相关问题﹣﹣同学们也来尝试一下： 如图所示，（a）杯中水量较少、（b）（c）（d）杯中的水量相同．根据问题（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小： ① 杯中水的内能最大，因为 ② 两杯中水的内能不好比较，因为 ． 27．小明用如图所示的实验装置比较水和食用油的吸热能力，记录的数据如表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 食用油的温度/℃ 20 22 24 26 28 水的温度/℃ 20 21 22 23 24 (1)实验中应取初温和 相等的水和食用油。 (2)加热过程中，水和食用油吸热的多少是通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的，这里用到的实验方法是 。 (3)实验过程中，如果让水和食用油吸收相同的热量，就要比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来研究水和食用油吸热能力的差异。 (4)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 （选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (5)分析实验数据可知， 的吸热能力强， 的比热容大。 28．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 (1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。 ①让两者升高相同的温度比较加热时间。 ②让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。 (4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ． (6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。 (7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。 ①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。 ②小勤在实验中记录的数据见下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46 a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。 ③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。 (8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失） (9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。 29．如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。 (1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。实验时，应该控制两个玻璃杯中装的两种液体 （选填“质量”或“体积”）相同。 (2)实验中可通过 （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反应物质吸收热量的多少。 (3)假设、两种液体中有一种是水，则 （选填或）是水；水的比热容为，则另一种液体的比热容是 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13章 内能（实验题29道） 1．（教材“观察”改编）东东为了研究液体的扩散现象，先在量筒里装一半清水，然后向水下面注入硫酸铜溶液。如图所示分别是“实验开始时”“静放2日后”“静放10日后”所观察到的现象。其中图 是静放10日后观察到的现象。这种现象是 现象，说明 。 【答案】 甲 扩散 分子在不停地做无规则运动 【详解】[1][2][3]刚开始时，水与硫酸铜溶液两者各自独立，界面分明；由分子动理论可知，水分子和硫酸铜分子在不停地做无规则运动，所以上面的水分子要向下运动，进入到硫酸铜溶液中，同理硫酸铜分子向上运动，进入到上面的水中，时间越长，两者混合得越均匀；由图所示，甲图两者混合的最均匀，所以甲是静放10日后的实验现象。这种现象是扩散现象。 2．科学探究：温度对扩散的影响。 【猜想】温度越高，扩散越 。 【进行实验】把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中。 你观察到什么现象？答： 。 【结论】物体的温度越高，扩散越 ，构成物体的大量分子做无规则运动越 。 【答案】 快 热水杯先变蓝 快 剧烈 【详解】[1][2][3][4]由图中可知，由于热水的温度高，所以墨水在热水中扩散得快。在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快，先变为蓝色，这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，扩散越快，构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。 3．在学习走进微观和看不见的运动时，小为做了如下实验。 (1)如图，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上瓶，最后两瓶中气体颜色变得均匀。此现象说明 。 (2)如图，将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明 。 (3)如图，往两个相同的水杯中分别装入等量的冷水和，再用滴管向两个水杯中同时滴入等量的蓝墨水，静置一段时间观察到图示的现象。此现象说明了 扩散越快。 (4)如图，向配有活塞的厚玻璃筒注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变小。此现象说明 。 (5)如图，把一块表面干净的玻璃片用绳子挂在弹簧测力计挂钩上，手持弹簧测力计的吊环，把玻璃片往下放到刚好和水面接触，再慢慢向上提起弹簧测力计，弹簧测力计的示数变大。此现象说明 。 【答案】(1)分子在不停的做热运动 (2)分子间有间隙 (3)温度越高 (4)分子间存在斥力 (5)分子间存在引力 【详解】（1）红棕色二氧化氮气体由于密度比空气大，与空气体积相同时，其质量、受到的重力也比较大，抽调玻璃板后，在重力作用下二氧化氮气体应聚集于集气瓶底部，但是二氧化氮气体分子能自发的向上运动，说明分子在不停的做热运动。 （2）酒精与水混合后，较小的酒精分子进入到较大的水分子间的间隙中，使酒精和水混合后体积变小，故能说明分子间有间隙。 （3）冷水温度低，有部分区域是蓝色，热水温度高，基本所有区域都有蓝色，说明温度越高，分子热运动越快，故温度越高，扩散越快。 （4）用力压活塞，发现水的体积没有明显变小，说明分子在压力作用下，分子间距离基本不变，说明分子之间会相互排斥，故能说明分子间存在斥力。 （5）弹簧测力计的示数变大，说明玻璃片额外受到了一个向下的力，这是因为玻璃片与水面接触时，玻璃表面的分子与水分子之间距离极小，表现为引力，故能说明分子间存在引力。 4．（教材题改编）如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，并慢慢向上提弹簧测力计，这时会发现弹簧测力计的示数变 ，因为分子间存在 力。 【答案】 大 引 【详解】[1]玻璃板水平接触水面后，在向上提的过程中，由于分子间存在引力，水分子与玻璃分子之间产生吸引力，导致弹簧测力计需要克服额外的分子引力，因此示数会变大。 [2]分子间同时存在引力和斥力，但此时玻璃板与水分离时主要表现为引力作用，所以弹簧测力计示数变大是由于分子间存在引力。 5．物质的吸热性能 实验器材 两个相同的烧杯、水、食用油、两个规格相同的电加热器、两支相同的温度计、秒表、天平等 实验装置 实验步骤 （1）在两个相同的烧杯中分别加入 相同的水和食用油； （2）用温度计测量加热前水和食用油的初始温度； （3）用 规格的电加热器加热； （4）让水和食用油升高相同的温度，记录并比较加热时间 分析与论证 分析：对质量相同的水和食用油加热，使水和食用油升高相同的温度，对 加热的时间更长。 实验结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量一般 ；质量相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度一般 【答案】 质量 相同 水 不同 不同 【详解】[1]在探究不同物质的吸热性能时，为了保证实验结果的科学性，需要控制两种物质的质量相同。因为质量不同会影响吸收热量的多少，若质量不同，就无法准确比较水和食用油的吸热性能。 [2]用相同规格的电加热器加热，这是因为相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同，从而能保证水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。只有这样，我们才能通过比较加热时间来判断它们的吸热性能。 [3]水的比热容较大，质量相同的水和食用油升高相同的温度，根据 Q=cmΔt，水的比热容 c 大，所以水吸收的热量多，对水加热的时间更长。 [4]质量相同的不同物质，升高相同的温度，由于不同物质的比热容不同，根据 Q=cmΔt，吸收的热量一般不同。 [5]质量相同的不同物质，吸收相同的热量，因为比热容不同，根据 ，升高的温度一般不同。 6．小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置如图甲、乙所示。 （1）在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是： 。测得实验数据如表格所示。 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 温度/ 沙子 18 22 29 37 45 — 水 18 19 21 23 25 27 （3）时，温度计显示沙子的温度如图丙所示，其读数为 。 （4）加热相同的时间，发现沙子的温度升得更高，有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多，该观点 （正确/错误）。 （5）分析数据可得沙子的比热容 （小于/等于/大于）水的比热容。 【答案】 质量 让物质受热均匀 52 错误 小于 【详解】（1）[1]要比较沙子和水的比热容，利用控制变量法要控制初始温度相同，同时质量也要相同。 （2）[2]加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。 （3）[3]根据温度计的刻度，可知此时温度为52度。 （4）[4] 加热相同的时间，相同初始温度，相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的，此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。 （5）[5]根据比热容的公式可知：相同初始温度相同质量的不同物质，吸收相同热量后升高的温度越高的，其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。 7．小力做了如下实验。 (1)他将50mL酒精和50mL水充分混合后总体积变为97mL，此现象说明 。 (2)他在两个相同的烧杯中分别盛人质量相等的冷水和热水，同时向两烧杯中各滴人一滴相同的红墨水后，观察到如图所示的实验现象，此现象说明了扩散的快慢与 有关。 【答案】(1)分子之间存在空隙 (2)温度 【详解】（1）将 50mL 酒精和 50mL 水混合后总体积减少，说明混合时部分分子进入了对方分子之间的空隙，体现了分子之间存在空隙。 （2）同时向盛有质量相同的冷水和热水两个烧杯中各滴入一滴大小相等的红墨水，会发生扩散现象，热水温度高，所以扩散更快，因此我猜想他将会看到的现象是红墨水在热水中扩散更快。 8．小明为比较不同物质吸热的情况，设计了如下的实验方案：将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲、乙所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录、的温度。 (1)组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装。 (2)实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体。 (3)实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少，称为 法。 (4)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃。 (5)根据实验数据小明绘制出的温度一时间图像如图丙所示，则液体 （选填“A”或“B”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 【答案】(1)自下而上 (2)质量 (3) 加热时间的长短 转换 (4)33 (5)B 【详解】（1）在使用酒精灯加热时，需要用酒精灯的外焰进行加热，所以在组装器材时，应该先确定酒精灯的位置，再依次安装其他器材，即按照自下而上的顺序依次安装。 （2）在比较不同物质的吸热情况时，根据控制变量法，需要控制不同物质的质量相同、初温相同，同时要保证升高的温度相同或吸收的热量相同，这样才能准确比较它们的吸热能力。 （3）[1]在该实验中，由于无法直接测量液体吸收热量的多少，而使用相同的酒精灯加热时，加热时间越长，液体吸收的热量就越多，所以可以通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 [2]不易直接测量的物理量（吸收的热量）转化为容易测量的物理量（加热时间）的方法，叫做转换法。 （4）由图乙可知，温度计的分度值为 1℃，液柱所对应的刻度为 33℃，所以液体的温度为 33℃。 （5）根据图丙可知，当升高相同的温度时，液体 B 的加热时间更长。因为使用相同的酒精灯加热，加热时间长意味着吸收的热量多，所以 B 吸收的热量多。根据比热容的定义，在质量相同、升高相同温度的情况下，吸收热量越多的物质，比热容越大，所以液体 B 的比热容大。 “暖气”中输运能量的介质需要在放出热量时能释放出较多的能量，根据热量计算公式 Q=cmΔt ，在质量 m 和降低的温度 Δt 相同时，比热容 c 越大，放出的热量 Q 就越多。由于液体 B 的比热容大，所以在质量和降低的温度相同时， B 放出的热量多，液体 B 更适合作为家中 “暖气” 中输运能量的介质。 9．小同同学想知道分子运动快慢与温度的关系，他取来两只相同的玻璃杯，分别在玻璃杯中装入质量相同的热水和冷水，在两个玻璃杯中各滴入一滴质量相同的红墨水，一段时间后杯中红墨水的扩散情况如图所示，通过分析、归纳和总结，他得出了分子运动快慢与温度的关系。 (1)实验中观察到的实验现象是 （选填“热水”或“冷水”）杯中水的颜色变化快，由此得出实验结论为： 越高，分子运动越 。 (2)实验过程中， （选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅拌杯中的水。 【答案】(1) 热水 温度 快 (2)不能 【详解】（1）[1][2][3]在质量相同的冷水和热水中，各滴入一滴红墨水，实验中观察到的实验现象是热水杯水中的颜色变化快，由于热水比冷水温度高，扩散现象明显，由此得出实验结论为：说明温度越高，分子运动越快。 （2）如果用玻璃棒搅动，即使分子不运动，也可使水的颜色发生变化，无法说明水颜色变化是由于水分子无规则运动所引起，所以不能用玻璃棒搅动杯中的水。 10．（教材“演示”改编）将两个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体（）的玻璃瓶瓶口相对，中间用玻璃板隔开。抽掉玻璃板后，通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否做无规则运动。如图所示，三种放置方式最合理的是 ，原因是二氧化氮气体的密度大于空气的密度，即二氧化氮气体应该静止在 的玻璃瓶内，但是它也会运动到 的玻璃瓶内，这说明 。 【答案】 甲 下面 上面 气体分子在不停地做无规则运动 【详解】二氧化氮气体密度大于空气，若将其放在上方瓶中，由于重力作用会向下运动进入下方瓶中，无法排除重力对实验的干扰，不能准确证明是分子无规则运动导致的扩散；甲图中，二氧化氮气体放在下方玻璃瓶，空气放在上方玻璃瓶，抽掉玻璃板后，因为二氧化氮密度大于空气，由于重力作用，它应静止在下面的玻璃瓶内，但实验中上方瓶中变成红色，说明二氧化氮会运动到上面的空气瓶内，这一现象不受重力影响，直接证明了气体分子在不停地做无规则运动；而丙图中两瓶水平方向，分子水平运动却可进入彼此瓶中，实验结论的说服力不如甲图，所以，最合理的是甲。 11．如图（a）所示为研究分子热运动的实验装置，甲、乙两个瓶子中，一个装有红棕色的二氧化氮气体，一个装有空气。已知二氧化氮的密度大于空气的密度，则 瓶中装有二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，过一段时间，两个瓶子中的气体颜色基本一致，这属于 现象，这种现象说明气体的分子在不停地 ，也说明分子间存在 。如图（b）所示，同时在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴墨水，可以看到：墨水在 （选填“热水”或“冷水”）中扩散得快，这说明 。 【答案】 乙 扩散 做无规则的运动 间隙 热水 温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快 【详解】[1]由于二氧化氮密度大于空气密度，若将二氧化氮放在上方，受重力会下沉，不能说明分子的无规则运动，所以应将二氧化氮放在下方，这样抽掉玻璃板后，二氧化氮分子向上运动，能体现分子热运动，故乙瓶中装有二氧化氮气体。 [2][3][4]抽掉玻璃板后，两种气体逐渐混合，颜色变得均匀，这是扩散现象 。扩散现象表明气体的分子在不停地做无规则运动 ；同时两种气体分子能彼此进入对方，也说明分子间存在间隙 。 [5][6]在冷水和热水中滴入墨水，由于温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以墨水在热水中扩散得快，这说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈，扩散越快。 12．在学习分子热运动的知识时，小明在老师的帮助下完成了以下实验。 (1)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象，两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气，用玻璃板隔开。老师指出，这个装置 （选填“能”或“不能”）用来说明气体的扩散现象，原因是 ； (2)经老师提示，小明交换两瓶位置，如B图，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得 ，说明气体发生了扩散现象，若环境温度更高，观察到此现象所需时间更 ； (3)小明用细线拴住玻璃板四角，用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图乙所示。可以观察到，测力计的示数 ，此现象说明分子间存在 力。 【答案】(1) 不能 二氧化氮密度比空气大 (2) 均匀 短 (3) 变大 引 【详解】（1）[1][2]因为NO2气体的密度比空气大，在甲图A装置中，NO2在上方，空气在下方，NO2气体下沉到下方的集气瓶中可能是由于密度大，而不一定是分子的无规则运动导致的扩散现象，所以不能用来说明气体的扩散现象。 （2）[1]当交换两瓶位置如B图，取走玻璃板后，由于分子在不停地做无规则运动，二氧化氮分子和空气分子会相互扩散，经过一段时间，两个瓶中的颜色变得均匀，从而说明气体发生了扩散现象。 [2]温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散速度就越快。若环境温度更高，观察到此现象所需时间更短。 （3）[1][2]当玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板时，由于水分子和玻璃分子之间存在引力，要克服这个引力将玻璃板拉起，就需要施加更大的力，所以测力计的示数会变大。从测力计示数变大这一现象可以说明分子间存在引力。 13．如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热，如图甲所示。当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去，如图乙所示。在研究过程中发现，若将瓶塞塞得紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，如图丙所示。 (1)观察图甲和图乙（或图甲和图丙），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ，在此过程中，能量的转化情况是 。 (2)分析比较图乙和图丙的实验现象，可以得出初步结论： 。 【答案】(1) 做功 内能转化为机械能 (2)见解析 【详解】（1）[1][2]观察图甲和图乙（或图甲和图丙），塞子被试管内的水蒸气推出，是水蒸气对塞子做功，此过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 （2）实验中可以通过塞子被冲出去距离的远近反映水蒸气对塞子做功的多少；将瓶塞塞的紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，水蒸气的内能更大，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，可得出：物体对外做功时，内能越大，转化为的机械能就越大。 14．在探究水沸腾时温度变化规律的实验中，某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。 (1)实验中某次温度计示数如图乙所示，其示数为 ℃； (2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像，根据图像可知当时条件下，水的沸点是 ℃，当地的大气压强 （选填“低于”、“高于”或“等于”）标准大气压； (3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度 ，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”）； (4)实验中用酒精灯给水加热，这是通过 的方式改变水的内能。 【答案】(1)94 (2) 98 低于 (3) 不变 增大 (4)热传递 【详解】（1）如图乙所示的温度计的分度值是1℃，示数为94℃。 （2）[1]由图丙可知，水沸腾时保持98℃不变，所以在当时条件下，水的沸点是98℃。 [2]标准大气压下水的沸点是100℃，而气压越低，水的沸点越低，故此时气压低于1标准大气压。 （3）[1][2]水在沸腾过程中，需要不断吸收热量，但是温度保持不变，内能增大。 （4）用酒精灯加热试管中的水，这是通过热传递的方式改变水的内能。 15．某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热情况。[，，] (1)实验中除了温度计、天平，还需要的测量工具是 ；加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的。 (2)在一个烧杯中倒入240mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同的烧杯中倒入 mL的煤油。 (3)用两个相同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。根据实验数据绘制的图像如图乙所示。图乙中， （填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，煤油的比热容为 J/（kg·℃）。 (4)另一实验小组根据实验数据绘制的图像如图丙所示，发现图丙中AB段与OC段相互平行，分析产生这种现象的原因可能是 （选填“>”“<”或“=”）。 (5)实验结束后，小明又独自进行了一次实验，用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度，并将数据记录在表中。 物质 初温 加热时间 末温 煤油 20 5 35 水 20 5 30 分析实验数据时，小明发现表格的设计存在不足，即 。 【答案】(1) 秒表 加热时间 (2)300 (3) a (4)> (5)各物理量的记录缺少单位 【详解】（1）[1][2]比较不同物质吸热能力，实验中应量取质量相等的不同液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，记录温度随时间的变化数据，故还需要用到天平、秒表；用相同的电加热器加热，水和煤油相同时间内吸热相同，故水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的，加热时间越长，吸收的热量越多。 （2）由（1）中分析知，水和煤油质量相等，，即，所以煤油的体积为 （3）[1][2]由图乙可知，在加热时间相同的情况下，a的温度变化量大，故a的吸热能力弱，a的比热容小，又因为水的比热容大于煤油的比热容，故a为煤油；同样加热10min，吸收相同的热量，水升温，煤油升温，根据，质量和吸热相同时，比热容和温度变化量成反比，水和煤油温度变化量之比为1：2，则比热容之比为，所以煤油的比热容为 （4）质量相同时，水要比煤油升温慢，丙图像中AB段与OC段相互平行，即水和煤油升温速度一样，所以可能是因为水的质量大于煤油的质量，即大于。 （5）观察表格可以看到各物理量的记录缺少单位。 16．用如图甲所示的实验装置来探究冰熔化成水再加热至沸腾过程中温度变化的特点。 (1)实验中除图中的实验器材外，还需要的测量仪器是 ； (2)3min时该物质的状态是 （选填“固态”、“液态”、“固液共存态”）； (3)若测出水沸腾时的温度如图乙所示，可知当地的气压 标准大气压（选填“大于”、“小于”、“等于”）； (4)分析丙图发现，AB段比CD段升温快，其原因是 。 【答案】(1)秒表 (2)固液共存态 (3)小于 (4)比热容不同 【详解】（1）实验中需用温度计测量温度，用秒表记录时间，所以本实验中除了温度计外，还需要的测量器材是秒表。 （2）据图可知，3min时该物质吸热温度保持不变，处于熔化过程中，物质状态是固液共存态。 （3）乙图中温度计的分度值是1℃，读数为98℃，标准气压下水的沸点是100℃，因此当地气压小于标准气压。 （4）AB段物质状态是固态是冰，CD段是液态是水，由于水的比热容比冰的比热容大，因此AB段比CD段升温快。 17．如图所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，抽掉玻璃板后，我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子，下面的瓶子颜色逐渐变淡，最后颜色均匀地充满两个瓶子； (1)产生上述现象的原因是 ，此实验中二氧化氮的作用是 ； (2)此实验在 （选填“低温”或“高温”）的环境中进行，上述现象更明显； (3)上述实验现象跟人们的生活密切相关，它对人们有利也有害，请你写出它对人们有害的一个生活实例，如： （列举一条即可）； (4)实验时，有人建议：把装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，这样既能表明上述观点，又能使实验现象更明显，你认为这样的建议 （选填“合理”或“不合理”），理由是 。 【答案】(1) 一切物质的分子都在不停地做无规则运动 增强实验效果，便于观察 (2)高温 (3)见详解 (4) 不合理 二氧化氮气体密度大，在重力作用下会下降 【详解】（1）[1][2]红棕色二氧化氮气体逐渐进入上面的瓶子，下面的瓶子颜色逐渐变淡，最后颜色均匀地充满两个瓶子，说明两种气体分子发生了扩散现象，原因是分子在不停的做无规则运动；由于二氧化氮气体呈红棕色，能直观的显示分子的运动轨迹，其作用能增强实验效果，便于观察。 （2）温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度越快，因此，此实验在高温的环境中进行实验现象更明显。 （3）扩散现象对人们有利也有害，在装修过程中，材料中的甲醛分子扩散到空气中被人体吸入会危害人体；工业废气通过扩散进入大气，形成酸雨，破坏环境等；合理即可。 （4）[1][2]若将装有二氧化氮气体的瓶子放在上面，装有空气的瓶子放在下面，二氧化氮密度比空气大，会在重力作用下缓慢下沉，可能干扰分子运动的观察，因此建议不合理。 18．请完成下列实验有关的填空。 (1)如图甲所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水， 杯（选填“冷水”或“热水”）中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是比较 对分子热运动快慢的影响； (2)如图乙为气体扩散的演示实验，两个瓶中分别装有空气和二氧化氮气体，其中空气密度小于二氧化氮气体的密度，那么，为了增加实验的可信度，下面一只瓶里装的气体应是 气体； (3)如图丙所示，在一端开口的玻璃管内装有一半的酒精，再沿管壁慢慢地注入红色的水，这时可以清楚地看见红水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液体的体积 （选填“<”“=”或“>”）混合前体积之和。 【答案】(1) 热水 温度 (2)二氧化氮 (3)< 【详解】（1）[1][2]在分别盛有热水和冷水的玻璃杯中，小心地滴入一滴红墨水，会看到滴入热水中的红墨水扩散的快；选用热水和冷水做实验，这是因为冷水和热水的温度不同，以便于探究分子无规则运动速度与温度的关系。 （2）如图乙为气体扩散的演示实验，因为二氧化氮的密度大于空气的密度，如果放在上面，二氧化氮分子会由于重力而下沉；为了增加实验的可信度，下面一只瓶里装的气体应是二氧化氮；抽掉玻璃板后，可看到两种气体逐渐混合在一起，颜色变得均匀，这是扩散现象；说明分子在永不停息的做无规则运动。 （3）水和酒精充分混合后，可以看见混合液体的体积小于混合前体积之和，这说明分子间有间隙。 19．（教材“演示实验”改编）亲身体验和深入思考是学习物理的重要方法。将底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后就很难再分开，甚至能吊起质量为200g的大钩码，此实验说明分子之间存在 ，有同学认为此时分子之间没有斥力，这个观点是 （选填“正确”或“错误”）的。 【答案】 引力 错误 【详解】[1]底面削平、削干净的铅柱A、B压紧后就很难再分开，说明分子间作用力表现为引力，即分子间存在引力。 [2]分子间存在相互作用的引力和斥力，压缩物体时需要用力，能说明分子间存在斥力，所以该同学的观点是错误的。 20．如图是一组实验，观察实验完成填空 （1）如图1，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满．封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明 ． （2）如图2所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方．（选填“上”或“下”） （3）如图3，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数变 ，离开水面后变 ，说明了 ．固体和液体很难被压缩说明 ． 【答案】 分子间存在间隙 下 大 小 分子间存在引力 分子间存在斥力大 【详解】（1）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了；（2）二氧化氮气体的颜色是红棕色的，而且比空气的密度大，因此必须放在下面的瓶子中，避免由于重力使气体向下落，分不清是重力还是扩散，将两个瓶口对在一起，二氧化氮气体分子会向空气中运动，所以下面瓶内的气体颜色会变淡，上瓶内的气体颜色会变红，最终颜色变均匀；（3）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大；固体和液体很难被压缩，是因为组成物质的分子间存在斥力． 点睛：解答本题需掌握：一切物质的分子间都存在间隙，分子是在永不停息地做无规则运动；分子的无规则运动与温度有关，温度越高运动越剧烈；分子间存在相互作用的引力和斥力． 21．如图所示，小明在两个相同的烧杯中分别装入水和食用油，比较它们的吸热情况。 (1)小明应在两个烧杯内分别加入 （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油。 (2)为了便于比较，实验中要求两烧杯中放入规格 的电加热器，目的是 。 (3)水和食用油吸收热量的多少是通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的，这运用了 法。实验中还用到的方法是 法。 (4)分析下表中的数据可知，要使水和食用油升高相同的温度，则需要给水加热 （选填“更长”或“更短”）的时间，此时水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”）食用油吸收的热量。 物质 初温/℃ 加热时间/min 末温/℃ 水 20 6 30 食用油 20 3 30 (5)实验表明： （选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。为了比较物质吸热本领的强弱，物理学中引入了比热容的概念。 【答案】(1)质量 (2) 相同 使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同 (3) 加热时间 转换 控制变量 (4) 更长 大于 (5)水 【详解】（1）要比较不同物质的吸热能力，只能改变物质的种类，实验中需要控制变量，应采用相同多的不同物质，质量是反映物质多少的物理量，所以，应在两个烧杯中分别加入质量相同的水和食用油。 （2）[1][2]使用规格相同的电加热器，相同时间内放出的热量相等，可以保证在相同时间内水和食用油吸收的热量相同。 （3）[1][2]吸收热量的多少通过加热时间来反映，这种实验方法叫转换法。 [3]实验中控制质量、加热器等条件相同，使用了控制变量法。 （4）[1][2]分析数据：升高相同温度时，水需要6分钟，食用油需要3分钟，说明水需要更长的加热时间，相同时间内吸收热量相等，所以，水吸收的热量更多。 （5）实验数据表明：质量相等的水和食用油，升高相同的温度，水吸收的热量多，故水的吸热能力更强。 22．如图甲所示，小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热，来探究水和煤油吸热能力的大小。 (1)安装实验装置时，应先固定铁圈 （选填“A”或“B”）； (2)每隔相同的时间记录一次温度，根据实验数据绘制成温度与加热时间的关系图像如图乙所示。实验中，通过比较 来反映煤油和水吸收热量的多少； (3)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是 ℃，这表明实验时的大气压强 （选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压； (4)由图乙可知，加热时间相同时， 的温度变化大，这说明 的吸热性能强。（均选填“水”或“煤油”） 【答案】(1)B (2)加热时间 (3) 98 小于 (4) 煤油 水 【详解】（1）实验中酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈B的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行，故安装实验装置时，应先固定铁圈B，再固定铁圈A。 （2）吸收热量的多少不易直接观察，实验中用两个完全相同的酒精灯加热，相同时间产生的热量是相同的，可以利用加热时间间接反映吸收热量的多少。 （3）[1]图丙中温度计的分度值为1℃，示数为98℃。 [2]标准大气压下水的沸点为100℃，水的沸点随大气压的降低而减小，实验中水的沸点为98℃，因此实验时的大气压强小于一个标准大气压。 （4）[1][2]由图乙可知，加热相同的时间，水和煤油吸收的热量是相同的，水的温度变化小，煤油的温度变化大，由可知，水的比热容较大，说明水的吸热性能较强。 23．如图所示的是我们在学习分子热运动时做过的一些实验。 (1)如图甲，把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上提，观察到弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力，说明了分子间存在 力； (2)如图乙所示，在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，此现象说明分子间存在 力。而把水换成空气后，发现活塞能推动一些，说明 （选填“气体”或“液体”）分子间作用力更大； (3)如图丙所示，酒精与染色的水密封在试管中，开始时界面十分清晰，两种液体混合均匀了，并且总体积减小； ①该实验现象说明分子在不停地做 运动，实验中先加水后加酒精，这是为了避免 对实验的影响； ②液体混合后总体积变小，说明分子间有 ，为了使该现象更加明显，实验中应选择内径较 （选填“大”或“小”）的试管。 【答案】(1)引 (2) 斥 液体 (3) 无规则 重力 间隙 小 【详解】（1）由于分子间存在引力，因此把一块玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上提，观察到弹簧测力计示数大于玻璃板所受的重力。 （2）[1]在注射器中注满水，用手指封闭注射器的筒口，不容易推动推杆，说明分子间存在斥力。 [2]把水换成空气后，发现活塞能推动一些，说明气体分子间的作用力小于液体分子间的作用力。 （3）[1]酒精与染色的水发生扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动。 [2]由于水的密度大于酒精的密度，因此先加水后加酒精是避免由于重力对实验的影响。 [3][4]液体混合后总体积变小，说明分子间存在间隙，且管的内径越小，现象更加明显。 24．如图所示的实验，是我们在学习分子动理论时做过的一些实验： 图a：浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰，几天之后，两种液体混合均匀了； 图b：玻璃板的下表面接触水面，发现弹簧测力计示数___________玻璃板的重力； 图c：水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积； 图d：将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来； 图e：将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起，两个铅块就会结合在一起，下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。 (1)题目中，图b后横线处应填：弹簧测力计示数 （选填“大于”、“小于”、“等于”） 玻璃板的重力； (2)图a和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在 ； (3)图b和图 两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在 力。 【答案】(1)大于 (2) d 不停地做无规则运动 (3) e 引 【详解】（1）图b：玻璃板的下表面接触水面，由于分子间存在引力，此时玻璃板受到竖直向下的重力、引力与竖直向上的弹簧测力计拉力的作用处于平衡状态，弹簧测力计示数等于重力与引力大小之和，则弹簧测力计示数大于玻璃板的重力。 （2）[1][2]图a和图d两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子在不停地做无规则运动；图a中几天后，两种液体混合均匀，是因为浓硫酸铜溶液与清水分子相互扩散，两者的分子均不停地做无规则运动；将红墨水滴入水中，可以看到它在水中扩散开来，说明红墨水扩散到水分子中，说明分子不停地做无规则运动。 （3）[1][2]图b和图e两个实验形成实验现象的原因相同，实验表明：分子之间存在引力；图b中玻璃板的下表面接触水面时，由于分子引力的作用，测力计的示数变大；图e中铅块在重物的作用下，也没有分开，说明分子间存在引力。 25．物理学把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。在图中，甲杯中水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同，比较各杯中水的内能的大小： (1) 杯中水的内能最大，因为 。 (2) 两杯中水的内能不好比较，因为 。 【答案】(1) 丁 丁杯中水的质量大，温度最高 (2) 甲、乙 见解析 【详解】（1）[1][2]物体的内能和质量、温度、状态有关。在这几个杯子中，乙、丙、丁杯中的水量相同，且都大于甲杯中水的质量。丁杯温度最高，所以丁杯中水的内能最大。 （2）[1][2]物体的内能和质量、温度、状态有关。甲杯中水的质量小，但温度高；乙杯中水的质量大，但温度低。所以甲、乙两杯中水的内能不好比较。 26．实验探究和推理都是科学研究的基本方法，比如科学猜想，往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的．（1）物理学把“物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据（参照示例）： 示例：①物体内能的大小可能与物体的温度有关．推理性结论；一个物体的温度越高，内能越大．推理依据：温度越高，分子运动越快，分子动能越大 ②物体内能的大小还可能与物体的 有关．推理性结论： ． 推理依据： ． （2）由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就运用它来初步解释相关问题﹣﹣同学们也来尝试一下： 如图所示，（a）杯中水量较少、（b）（c）（d）杯中的水量相同．根据问题（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小： ① 杯中水的内能最大，因为 ② 两杯中水的内能不好比较，因为 ． 【答案】 质量 温度相同时，质量越大，内能越大 质量大的物体内分子数量多 d d的质量最大，温度最高 a、b a的质量小，温度高，b的质量大，温度低 【详解】（1）物体的内能和物体的质量、温度、状态有关，由于实例给出物体内能的大小可能与物体的温度有关，故再次猜测物体内能的大小还可能与物体的质量有关．推理性结论：温度相同时，质量越大，内能越大．推理依据：质量影响分子的个数，质量大的物体内分子数量多，内能大．（2）根据结论比较以上四杯水可知，（d）杯中水的质量大、温度高，故水的内能大；（a）、（b）两杯水的内能不好比较，因为（a）的质量小，温度高；（b）的质量大，温度低． 27．小明用如图所示的实验装置比较水和食用油的吸热能力，记录的数据如表所示。 加热时间/min 0 1 2 3 4 食用油的温度/℃ 20 22 24 26 28 水的温度/℃ 20 21 22 23 24 (1)实验中应取初温和 相等的水和食用油。 (2)加热过程中，水和食用油吸热的多少是通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的，这里用到的实验方法是 。 (3)实验过程中，如果让水和食用油吸收相同的热量，就要比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来研究水和食用油吸热能力的差异。 (4)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 （选填“大于”“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (5)分析实验数据可知， 的吸热能力强， 的比热容大。 【答案】(1)质量 (2) 加热时间 转换法 (3)升高的温度 (4) 水 大于 (5) 水 水 【详解】（1）比较不同物质的吸热能力，需要控制其他因素相同，只改变物质的种类。这里除了初温相同外，还需要控制水和食用油的质量相等，这样才能通过温度变化来比较它们的吸热能力差异。 （2）[1]实验中使用相同的加热装置，在相同时间内放出的热量相同，所以水和食用油吸收热量的多少可以通过加热时间来反映，加热时间越长，吸收的热量越多。 [2]这种将不易直接测量的吸热多少，通过容易测量的加热时间来间接反映的方法，在物理学中叫做转换法。 （3）当水和食用油吸收相同的热量时，吸热能力强的物质温度升高得少，吸热能力弱的物质温度升高得多。因此，通过比较它们升高的温度，就能研究水和食用油吸热能力的差异。 （4）[1]由实验数据可知，相同质量的水和食用油，加热相同时间（吸收相同热量）时，水升高的温度比食用油低。所以要使两者最后温度相同，需要给水加热更长的时间。 [2]因为加热时间越长，吸收的热量越多，所以此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。 （5）[1]根据实验数据，相同质量的水和食用油，吸收相同热量时，水升高的温度更低，说明水的吸热能力更强。 [2]比热容是反映物质吸热能力的物理量，吸热能力强的物质，比热容大，所以水的比热容大。 28．如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。 (1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体，为了完成该实验，除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有天平和 。 (2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 （选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映。 (3)为了比较甲、乙液体的吸热本领，小明提出两种比较方案。 ①让两者升高相同的温度比较加热时间。 ②让两者加热相同时间比较升高的温度。 在两种液体都不沸腾的前提下，你认为可行的方案是 （选填“①”“②”或“①和②”）。 (4)从图Ⅱ中可以看出， 液体的温度升高得较快， 液体的比热容较大。 (5)若乙液体的比热容为，则甲液体的比热容为 ． (6)冬天，小明想自制一个暖手袋，从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质，选择 （选填“甲”或“乙”）时保暖时间会更长。 (7)实验结束后，小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。 ①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体，分别倒入相同的烧杯中，如图Ⅲ所示。此时，小勤应当注意液体的量要适当，至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。 ②小勤在实验中记录的数据见下表。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 丙液体的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 丁液体的温度/℃ 10 16 22 28 34 40 46 a．加热4min后， 液体升高的温度多，吸热能力 （选填“强”或“弱”）。 b．丙、丁两种液体都升高到时，吸收热量的关系为 （选填“<”“=”或“>”）。 ③小勤思考后，优化了实验方案，用如图Ⅳ所示装置进行实验，将分别装有丙、丁两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）。 (8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验，并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为，则图像①反映的是液体 （选填“a”或“b”）的温度随时间变化的规律。实验中小红发现，每加热2min液体a的温度升高，则图中 ℃。（不计热损失） (9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油，用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”，得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 （选填“正确”或“错误”），原因是 。 【答案】(1) 质量 秒表 (2)加热时间 (3)①和② (4) 甲 乙 (5) (6)乙 (7) 没过 电加热器 丁 弱 < 确保在相同时间内丙、丁两种液体吸收的热量相同 (8) b 10 (9) 错误 水和食用油的沸点不同，没有控制水和食用油升高的温度相同 【详解】（1）[1]比较不同物质的吸热情况需控制质量相等，故应量取质量相等的甲、乙液体。 [2]实验需测量加热时间，因此还需要秒表。 （2）相同加热器在相同时间内放出的热量相同，因此液体吸收热量的多少可通过加热时间反映。 （3）方案①：升高相同温度，加热时间越长，吸热能力越强；方案②：加热相同时间，温度升高越慢，吸热能力越强。两种方案均可行。 （4）[1][2]由图Ⅱ可知，相同时间内吸收热量相同时，甲液体温度升高更快，说明其吸热能力弱即比热容小；乙液体温度升高慢，比热容较大。 （5）由图可知，2min时，吸收的热量相同，甲升高的温度，乙升高的温度， 由可知，质量相同、吸热相同时，比热容与温度变化成反比。 （6）比热容大的液体放出相同热量时温度降低慢，保暖时间更长。乙液体的比热容大于甲，所以选择乙。 （7）[1][2]液体需没过电加热器的发热体以充分吸热；温度计玻璃泡不能碰到电加热器。 [3][4]加热4min，丙温度从30℃升高到46℃，升温16℃；丁温度从10℃升高到34℃，升温24℃，故丁升高的温度多，由可知，质量相同、吸热相同时，温度升高越高，说明吸热能力越弱。 [5]丙、丁升高到同一温度时，丁需更长加热时间，在加热装置相同情况下，加热时间长，说明吸收热量多，故 [6]水浴加热的优点：确保相同时间内丙、丁吸收的热量相同。 （8）[1]比热容小的液体升温快，已知a、b液体的比热容之比为，则b升温更快，图像①为b。 [2]已知a液体每2min升高5℃，加热16分钟升高的温度为 在质量相同、吸热相同时，根据可知，可得 由题意可知，，b液体变化的温度 b液体的末温，初始温度 （9）[1][2]因为水和食用油的沸点不同，沸腾时升高的温度不同，未控制变量，无法比较比热容。所以结论是错误的。 29．如图所示为“探究不同物质吸热能力”的实验装置。 (1)要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和 。实验时，应该控制两个玻璃杯中装的两种液体 （选填“质量”或“体积”）相同。 (2)实验中可通过 （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反应物质吸收热量的多少。 (3)假设、两种液体中有一种是水，则 （选填或）是水；水的比热容为，则另一种液体的比热容是 。 【答案】(1) 秒表 质量 (2)加热时间 (3) a 【详解】（1）[1]使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法，故要完成该实验除了如图甲所示的器材外，还需要的测量工具有天平和秒表。 [2]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，实验时，应该控制两个玻璃杯中装的两种液体质量相同。 （2）实验中可通过加热时间反映物质吸收热量的多少，加热时间长表示吸收热量多，这是科学探究中常见的转换法。 （3）[1]分析图乙可知，升高相同的温度，a加热时间长，a的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和升高的温度相同时，a吸热多，故a液体是水。 [2]由图乙可知，两种液体升高相同的温度时，即从10℃都上升到30℃时，a需要的加热时间为6min，b需要的加热时间为3min，因实验中通过加热时间反映吸收热量的多少，因此 由可知，当质量和升高温度一定时，比热容与吸收的热量成正比，即 所以则另一种液体的比热容是 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$