第十三章 内能(实验题30道) 【专项练习】-2025-2026学年九年级物理全册热点题型专练(2024人教版)
2025-12-25
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十三章 内能 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 20.34 MB |
| 发布时间 | 2025-12-25 |
| 更新时间 | 2025-12-26 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55629089.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第13章 内能(实验题30道)
1.小明利用如下实验探究做功是否能够改变物体的内能。
(1)如图甲所示,将铁丝在同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸被弯折的部位,会感觉到弯折部位的温度升高,表明铁丝的内能 (选填“增大”或“减小”)。
(2)如图乙所示,在厚壁玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞压下,观察到棉絮燃烧。这说明活塞对密闭在玻璃筒内的空气 ,使其内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)上述两个现象都说明了 是改变物体内能的一种方式。
【答案】(1)增大
(2) 做功 增大
(3)做功
【详解】(1)将铁丝同一位置快速地弯折十余次,人对铁丝做了功,机械能转化为内能,铁丝的内能增大,温度升高。
(2)[1][2]用力将活塞压下,观察到棉絮燃烧,这说明活塞对密闭在玻璃筒内的空气做功,使其内能增大,温度升高,当温度达到棉絮的着火点时,棉絮燃烧。
(3)上述两个现象,一个是对铁丝做功,一个是对空气做功,都使物体的内能发生了改变,说明了做功是改变物体内能的一种方式。
2.(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。
3.如图所示,是我们学习分子动理论时做过的一些实验。
(1)图甲中所示的装置,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 (选填“上”或“下”)方;
(2)图乙中硫酸铜溶液与清水放置几天之后,两种液体混合均匀了,这是 现象;
(3)图丙玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数 玻璃板的重力;
(4)图丁中水和酒精充分混合后的总体积 混合前水和酒精的总体积;
(5)图戊中两个铅块紧压后就会结合在一起,说明分子间存在 。
【答案】(1)下
(2)扩散
(3)大于
(4)小于
(5)引力
【详解】(1)二氧化氮气体密度比空气大,若要演示扩散现象(分子的无规则运动),需排除重力的干扰。因此应将装有二氧化氮气体的瓶子放在下方,这样上方空气瓶中逐渐出现红棕色,才能说明是分子无规则运动导致的扩散,而非重力使气体下沉。
(2)硫酸铜溶液与清水放置几天后混合均匀,这是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,不同物质的分子彼此进入对方。
(3)玻璃板下表面接触水面时,水分子与玻璃分子之间存在引力。向上拉动玻璃板时,弹簧测力计的拉力不仅要克服玻璃板的重力,还要克服分子间的引力,因此弹簧测力计的示数大于玻璃板的重力。
(4)由于分子间存在间隙,水和酒精充分混合后,水分子和酒精分子补足对方分子间的间隙,导致混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积。
(5)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,说明分子之间总存在相互作用的引力。
4.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。
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.如图所示,小亮做的“探究不同物质吸热能力的实验”,加热装置相同。
(1)实验中应该取相同 (选填“质量”或“体积”)的水和食用油,通过比较 来表示物质吸收热量的多少;
(2)小亮发现,吸收热量相同时, (选填“水”或“食用油”)升温快。
【答案】(1) 质量 加热时间
(2)食用油
【详解】(1)[1]由于物体的质量会影响吸收热量的多少,因此探究水与食用油吸热能力大小关系,需要保持水与食用油的质量相等。
[2]水和食用油吸收热量多少无法直接测量,本实验是通过比较加热时间来间接比较吸收热量多少的,这种研究方法叫转换法。
(2)食用油的吸热能力较弱,加热相同的时间,水和食用油吸收相等的热量,水升高的温度低,食用油升高的温度高,食用油升温快。
7.为了比较水和油的吸热能力,某同学用两个规格相同的电加热器来加热水和食用油,实验数据记录如表所示。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/s
最后温度/℃
水
200
20
75
45
食用油
*
20
75
68
(1)实验所用食用油和水的质量应该 (选填“相同”或“不同”)。
(2)加热结束时,食用油吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量。
(3)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。
(4)实验表明, (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
【答案】(1)相同
(2)等于
(3)水
(4)水
【详解】(1)根据控制变量法可知,本实验应保证水和食用油的初温与质量都相同。
(2)由题意可知,本实验中用两个规格相同的电加热器来加热水和食用油,且加热时间相同,因此加热结束时,食用油吸收的热量等于水吸收的热量。
(3)根据表中数据可知,加热相同时间,水升温慢,故在此实验中,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。
(4)由表中数据可知,相同条件下,加热相同时间,吸热相同,水升温慢,所以可知水的吸热能力更强。
8.比较水与煤油的吸热能力。实验装置如图,用相同酒精灯加热:
(1)实验需控制水和煤油的 和初温相等,用相同酒精灯加热的目的是 ;
(2)实验中通过 来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫 法;
(3)实验数据显示,加热5min后,水升高的温度比煤油低,说明 的比热容更大,这种物质更适合做 (选填“散热剂”或“发热体”)。
【答案】(1) 质量 保证相同时间内两种物质吸收的热量相等
(2) 加热时间 转换
(3) 水 散热剂
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同,这用到了控制变量法。
[2]实验中用相同酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,则相同时间内两种物质吸收的热量相同。
(2)[1][2]相同时间内放出的热量相同,则加热时间越长,物质吸收的热量越多,故可以通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。
[2]将不易比较的吸热多少,转换成容易比较的加热时间的长短,用到了转换法。
(3)[1][2]加热5min后,水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度比煤油低,说明水的吸热能力强,比热容大,因此可以制作散热剂。
9.如图所示的热学的典型实验。请完成下列填空:
(1)A图,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团脱脂棉,用力迅速向下压活塞,可观察到的现象是 ,说明压缩气体做功,气体的内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(2)B图,抽去玻璃隔板后可以看到: ,这属于扩散现象,它表明 ;
(3)C图,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不会把它们拉开。这个现象说明 。
【答案】(1) 脱脂棉燃烧 增大 升高
(2) 两瓶中的气体逐渐混合 气体分子在不停地做无规则运动
(3)分子之间存在引力
【详解】(1)[1][2][3]A图中,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉,把活塞迅速压下去,我们会看到脱脂棉燃烧的现象,用力压活塞时,活塞对瓶内气体做功,气体内能增加,温度升高,达到脱脂棉的着火点,从而使脱脂棉燃烧起来。
(2)[1][2]B图中,抽去玻璃隔板后,两瓶中的气体逐渐混合,都变成棕色,这是扩散现象,说明了气体分子在不停地做无规则运动,两瓶中的气体分子运动到了彼此当中。
(3)分子间存在着相互作用的引力和斥力,将两个铅柱的底面削平、削干净,紧压在一起,两铅块就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开,这说明分子之间存在引力。
10.如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验。
(1)说明做功可以改变物体内能的是 ;说明热传递可以改变物体内能的是 。
(2)说明分子之间有作用力的是 ;说明分子是在永不停息地运动的是 。
【答案】(1) D B
(2) A C
【详解】(1)[1]绳子摩擦使铜管内乙醚温度升高,内能增加,说明做功可以改变内能,故D符合题意。
[2]加热使水沸腾,水的内能增加,说明热传递可以改变内能,故B符合题意。
(2)[1]两块表面干净的铅块挤压在一起,可吊起一定质量的物体,说明分子之间存在引力,故A符合题意。
[2]抽开中间的玻璃板,两种气体混在一起,说明分子在永不停息地运动,故C符合题意。
11.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验;在两个相同的烧杯中,分别装有初温相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
(1)实验中应该使水和沙子的 相等;
(2)在此实验中用 表示水和沙子吸热的多少;
(3)由表中数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (选填“水”或“沙子”)升高的温度更高。
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
【答案】(1)质量
(2)加热时间的长短
(3)大于
(4)沙子
【详解】(1)要比较水和沙子吸热本领的大小,根据控制变量法,实验中应该使水和沙子的质量和初温相等。
(2)在此实验中,用加热时间的长短表示水和沙子吸热的多少,因为使用相同的酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,那么水和沙子吸收的热量也相同,加热时间越长,吸收的热量越多。
(3)由表中数据可知,质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水的加热时间更长,可知水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
(4)由(3)分析可知,沙子的吸热本领小,水的吸热本领大;如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子吸收的热量相同,根据可知,沙子升高的温度更高。
12.比较水与煤油的吸热能力的实验装置如图所示,实验中用相同的酒精灯加热。
(1)实验需控制水和煤油的 和初温相等,用相同酒精灯加热的目的是 ;
(2)实验中通过 来反映吸收热量的多少;
(3)实验数据显示,加热后,水升高的温度比煤油低,说明 的比热容更大。
【答案】(1) 质量 保证相同时间内两种物质吸收的热量相等
(2)加热时间
(3)水
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同,这用到了控制变量法。
[2]实验中用相同酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,则相同时间内两种物质吸收的热量相同。
(2)相同时间内放出的热量相同,则加热时间越长,物质吸收的热量越多,故可以通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。
(3)实验数据显示,加热 5min 后,水和煤油吸收的热量相同(因为加热时间相同),而水升高的温度比煤油低。根据比热容的定义,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高温度小的物质比热容大,所以水的比热容更大。
13.在探究不同物质吸热升温的现象时,将 (选填“相等”或“不等”)质量的沙子和水分别装入易拉罐中,如图甲所示,在相同的时间内沙子和水吸收的热量相等;如图乙所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,分析图像可得到的结论是 。
【答案】 相等 见解析
【详解】[1][2]为了比较不同物质的吸热能力,需将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中,然后用相同的热源加热并不断搅拌,并且加热时间反映了水和沙子吸收热量的多少,单位时间内沙子和水吸收的热量相等,加热时间越长,说明吸收热量越多;由图乙可知,质量相等的水和沙子,加热相同时间,即吸收相同的热量,升温较快的是沙子,则沙子的吸热能力弱,水的吸热能力强。
14.为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小亮选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、质量相同的水和食用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,实验装置如图甲乙所示,除了题中已经用过的实验测量器材、图中所给实验测量器材外,还需要补充一个测量器材是 。如图丙所示是小亮根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。
(1)在实验中一般用控制 相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。
(2)根据图丙可以判断:在此实验中,如果要使水和食用油最后温度相同,就需要给 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”食用油吸收的热量。
【答案】 秒表 加热时间 升高的温度 水 大于
【详解】[1]在探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系时,需要测量物质的质量、温度以及加热时间,所以需要的测量工具有天平、温度计以及秒表,如图甲、乙所示,由于质量已经测量好了,温度计也放好了,所以只需要再补充一个秒表即可。
(1)[2][3]在探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系的实验中,由于物质吸收的热量无法直接计算以及直接观察,所以常用相同的电加热器(或其他加热仪器),通过控制加热时间相同来保证水和食用油吸收的热量相同。然后比较它们升高的温度(或温度变化量)来比较吸热能力的差异。
(2)[4][5]从图丙可看出,加热相同时间,食用油的温度升高更多,说明水的吸热能力强。如果要使水和食用油最后温度相同(即升高的温度相同),则水需要加热更长的时间。此过程中水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
15.如下图甲、乙所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
(1)在两个相同的烧杯中加入 (选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油;
(2)水和食用油温度随时间变化的图像如图丙所示。①根据图丙可判断出a物质是 (填“水”或“食用油”)。②在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,还可以采用的方法是升高相同的温度,通过记录加热 来进行比较。
加热时间/min
0
2
3
4
5
6
A的温度/℃
30
38
42
46
50
54
B的温度/℃
10
22
28
34
40
46
(3)换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验,通过实验记录数据如表格所示。A、B两种液体,从开始加热到46℃,吸收热量的关系为QA QB(选填“小于”“等于”或“大于”);
(4)A的比热容 B的比热容(选填“小于”“等于”或“大于”)。
【答案】(1)质量
(2) 水 时间
(3)小于
(4)大于
【详解】(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的水和食用油两种液体。
(2)[1]根据图丙水和食用油温度随时间变化的图像知,在加热相同时间时,即吸收相同的热量,a的温度变化量小,可知液体a的吸热能力强,比热容大,故a物质是水。
[2]在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,还可以采用的方法是升高相同的温度,比较加热时间来进行比较。相同质量的水和食用油,升高相同的温度,加热时间越长,吸热能力越强。
(3)通过实验记录数据如表格所示,A、B两种液体,从开始加热到46℃,加热时间分别为4分钟和6分钟,根据转换法,A、B两种液体吸收热量的关系为QA<QB。
(4)由表中数据可知,A加热4分钟,温度升高为46℃-30℃=16℃
而B加热4分钟,升高的温度为34℃-10℃=24℃
因A、B加热时间相同,故吸收的热量相同,根据比较吸热能力的方法可知,A的温度变化量小,A物质的吸热能力更强,A的比热容较大。
16.图甲是用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)组装器材时,应先固定图甲中的 (选填“A”“B”或“C”);
(2)开始实验后,某一时刻温度计的示数如图甲所示,温度为 ℃;
(3)根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间变化图象如图乙所示,由图象可知石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波熔化持续了 min;
(4))在4~10min加热过程中,海波的内能 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
【答案】(1)C
(2)38
(3) 非晶体 6
(4)增加
【详解】(1)实验中,要用酒精灯的外焰加热,温度计的玻璃泡不能接触试管底,所以先安装铁圈C,再固定B,最后固定A。
(2)由图甲知,温度计的分度值为1摄氏度,示数为38摄氏度。
(3)[1]由图乙知,石蜡在熔化过程,温度一直上升,则它是非晶体。
[2]图乙中,海波在4min~10min内,温度保持不变,是熔化过程,所以它的熔化持续了6min。
(4)海波在熔化过程,温度不变,但需要持续吸热,所以内能增大。
17.如下图甲所示,某同学在探究“不同物质吸热能力”的实验中,他使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到实验数据如下表
次数
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
升高的温度t/℃
加热时间/min
1
煤油
50
24
49
25
5
2
煤油
50
25
60
35
8
3
水
50
20
45
25
10
4
水
100
23
48
25
20
(1)在实验中,应保证水和煤油的初温与 (选填“质量”或“体积”)都相同,选择相同规格的两个电加热器,物质吸收热量的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(2)比较1、2得出:质量相同的 (选填“不同”或“同种”)物质,升高的温度 ,吸收的热量越多;比较1、3得出:吸热能力弱的是 (选填“煤油”或“水”)。
(3)为了比较物质的吸热本领,物理学中引入 来描述物质的这一性质,根据乙图计算出b物质这一性质的大小是 。[已知水的比热容是]
【答案】(1) 质量 加热时间
(2) 同种 越高 煤油
(3) 比热容
【详解】(1)[1]探究不同物质的吸热能力,需保证水和煤油的质量相同,体积相同的不同物质质量不同,无法控制变量。
[2]相同规格的电加热器,相同时间内放出热量相同,因此物质吸收热量的多少通过加热时间来反映。
(2)[1][2]1、2 次实验中,液体都是煤油(同种物质),质量相同,升高的温度越大,加热时间越长,说明吸收热量越多。
[3]比较 1、3 次实验:质量相同的煤油和水,升高相同温度(25℃),水的加热时间更长,吸收热量更多,因此煤油的吸热能力弱。
(3)[1]物理学中用比热容描述物质的吸热本领。
[2]② 图乙中,a、b升高相同温度(从 10℃到 30℃),b的加热时间(20min)是a(60min)的,说明b吸收的热量是a的。已知a是水,由,质量和升温相同,比热容与吸热成正比,因此b的比热容
18.为了比较水和煤油的吸热能力,小丽同学用如图所示器材进行了实验,电加热器的规格相同。
(1)小丽在一个烧杯中倒入240mL的水,为了满足实验要求,需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。(,)
(2)用相同规格的电加热器加热两种液体,通过比较 可比较出两种液体吸收热量的多少,这里用到的实验方法是: 。
(3)两种液体温度随时间变化如图所示,在实验过程中,给两种液体加热相同的时间,a液体吸收的热量 (选填“大于”、“<”或“等于”)b液体吸收的热量;则煤油的比热容是 。()
【答案】(1)300
(2) 加热时间 转换法
(3) 等于
【详解】(1)要探究不同物质的吸热能力,需控制水和煤油的质量相等;
已知水的体积为240mL,水的密度
水的质量
因为
煤油的密度为
另一个烧杯中需倒入煤油的体积
(2)[1]用相同规格的电加热器加热两种液体,相同时间内电加热器放出的热量相同,液体吸收的热量也相同,所以通过比较加热时间可比较出两种液体吸收热量的多少。
[2]这种将不容易直接测量的“吸收热量的多少”转换为容易测量的“加热时间”的方法,是转换法。
(3)[1]用相同的电加热器加热相同时间,两种液体吸收的热量相等,所以a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
[2]由图像可知,加热相同时间(吸收相同热量),a升高的温度比b高,所以a的吸热能力弱,a是煤油,b是水;
根据,在m、相同时,Q与c成正比;由图像可知,a、b两种液体温度变化都为时,a液体需要加热8min,b液体需要加热12min,所以
已知b是水,比热容为,所以煤油的比热容
19.如图甲所示是教科书上提供的“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置。实验方法是:用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热,在吸收热量相同时,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。小雨经过分析思考,将实验装置加以改进,如图乙所示。
(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制相同。
(2)图乙的实验操作中存在一处错误:没有控制相同。
【答案】 食用油和水在相同时间内吸收的热量相同 食用油和水的质量
【详解】[1]在 “探究比较不同物质的吸热能力” 实验中,要通过比较相同时间内不同物质吸收热量的多少,或者吸收相同热量时温度升高的多少来判断吸热能力。图乙采用同一酒精灯加热,相比图甲用两个相同酒精灯,能更精准地控制加热时间相同,这样就能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同。
[2]根据控制变量法,探究不同物质的吸热能力,需要控制物质的质量相同。图乙中,食用油和水的体积相同,但食用油和水的密度不同,由可知,它们的质量不同,所以没有控制质量相同。
20.小吴同学利用如图所示装置进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)如图,在组装器材时,应先确定 (选填“A”或“B”)的位置;
(2)调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,小吴同学每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续4min后停止读数,将所得的数据记录在表格中;
时间/ min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
①第6min时,烧杯中水的气泡的情形应为图中 (选填“甲”或“乙”),此时水具有的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第8min具有的内能;
②根据表格中的数据,在图的坐标系中画出0~8min水的温度随时间变化的图象 ;
(3)由表格和图象的信息可知:水沸腾时吸热,温度 ;根据水的沸点可判断当地的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。
【答案】(1)B
(2) 乙 小于
(3) 不变 小于
【详解】(1)实验时,需用酒精灯的外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度(铁圈上固定石棉网);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,应先放好烧杯后,再调节温度计的高度;即组装器材时,应按照由下到上的顺序,即先固定B位置。
(2)①[1][2]由表中数据可知,第6min时,水已经沸腾,水沸腾后不断有水汽化为水蒸气进入气泡,气泡在上升过程中体积逐渐变大,到水面破裂开来,图乙对应是沸腾时的气泡图;水在沸腾过程中,吸收热量,内能增加,此时水具有的内能小于第8min具有的内能。
②[3]根据表中数据,利用描点法画图,如图所示:
(3)[1][2]由图像可知,水在沸腾前吸收热量,温度升高,沸腾时吸收热量,温度不变;水的沸点是99℃,低于1个标准大气压下的100℃,故此时的大气压小于1个标准大气压。
21.小明想要比较两种不同液体的吸热能力,在两个相同的烧杯中加入液体1和液体2,用两个相同的酒精灯同时进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,如图1所示。每隔半分钟记录一次,记录的数据如下表所示:
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
温度/℃
液体1
20
25
30
35
40
45
液体2
20
28
36
44
52
60
(1)为了实验的准确性且便于实验操作,在实验中要保证两种液体的 和初温相同。
(2)实验中用 来间接反映液体吸收热量的多少。
(3)通过分析表中数据,发现吸收相同的热量,升温较多的是 ,说明 的吸热能力较强。(均选填“液体1”或“液体2”)
(4)在初温相等的情况下,如果要使液体1和液体2最后的温度相同,就要给 (选填“液体1”或“液体2”)加热更长的时间,此液体的吸热能力 (选填“强”或“弱”)。
(5)另一小组将实验装置改进并设计了图2所示的装置,与原装置相比,该设计方案的优点是: 。
【答案】(1)质量
(2)加热时间
(3) 液体2 液体1
(4) 液体1 强
(5)易控制相同时间内吸热相同
【详解】【小问1详解】
根据比较吸热能力的方法,在实验中要保证两种液体的质量和初温相同。
【小问2详解】
根据转换法可知,实验中用加热时间来间接反映液体吸收热量的多少。
【小问3详解】
[1][2]通过分析表中数据,发现吸收相同的热量,升温较多的是液体2,说明液体1的吸热能力较强。
【小问4详解】
[1][2]因为吸收相同的热量,升温较多的是液体2,所以在初温相等的情况下,如果要使液体1和液体2最后的温度相同,就要给液体1加热更长的时间,液体1的吸热能力强。
【小问5详解】
另一小组将实验装置改进并设计了图2所示的装置,与原装置相比,该设计方案的优点是:易控制相同时间内吸热相同。
22.小康利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
加热时间/min
0
1
2
3
4
…
10
水的温度/℃
30
34
38
42
46
…
70
煤油温度/℃
10
18
26
34
42
…
90
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和食用油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是通过比较 来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和食用油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: (填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
【答案】(1)秒表
(2)加热时间
(3) 质量 升高的温度
(4)水
【详解】(1)物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的,需要用秒表来测量时间。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,是为了通过比较加热时间来比较物质吸收热量的多少,加热时间越长,物质吸收的热量越多。
(3)[1][2]在比较不同物质的吸热能力的实验中,应在两个相同的烧杯中加入初温不同和质量都相同的水和煤油;用相同规格的电加热器加热,则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等,然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力,升高温度越高的,其吸热能力越弱。
(4)根据表中实验数据,加热4min,水升高的温度是16℃,煤油升高的温度是32℃,即吸收相同的热量,水升高的温度低,说明水的吸热能力更强。
23.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,用两个相同的电加热器同时加热,实验装置如图甲所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度;
(1)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体;
(2)此实验通过比较 来反映液体吸收热量的多少;
(3)根据实验数据绘制出的温度—时间图像如图乙所示,则液体 (选填“A”或“B”)的比热容大。
【答案】(1)质量
(2)加热时间的长短
(3)B
【详解】(1)比较不同物质吸热的情况的实验中,根据控制变量法,实验时,选取质量、初温相同的A、B两种不同液体。
(2)实验时用两个相同的电加热器加热A、B两种不同液体,电加热器相同时间放出的热量相同,在相同条件下,A、B两种不同液体相同时间吸收的热量相同,根据转换法可知,此实验通过加热时间的长短来表示液体吸收的热量多少,加热时间越长,液体吸收的热量越多。
(3)根据绘制出的温度-时间图像可知,升高相同的温度时,液体B的加热时间长,说明液体B的吸热能力强,即B的比热容大。
24.分子动理论相关实验如图所示,是我们在学习分子热运动时做过的一些实验:
图a:清水与硫酸铜溶液开始界面十分清晰,静置一段时间后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板下表面接触水面,用弹簧测力计把玻璃板拉开,发现拉力大于玻璃板重力;
图c:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图d: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,下面挂一个钩码也没将它们拉开。
(1)图a实验表明:分子在不停地做 ,图a实验过程中 (选填“能”或“不能”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图 两个实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 ;
(3)用热水可以使图c尽快达到实验目的,原因是 。
【答案】(1) 无规则运动 不能
(2) d 引力
(3)温度越高,分子运动越剧烈
【详解】(1)[1]图a中清水与硫酸铜溶液开始界面十分清晰,静置一段时间后,两种液体混合均匀了,属于扩散现象,说明分子不停地做无规则运动。
[2]图a中,为尽快达到实验目的,实验过程中不可以搅动量筒里的液体,因为有了外力的作用,不能证明分子的无规则运动。
(2)[1][2]图b的实验现象:玻璃很难从水面拉起来,说明分子之间存在引力;同时图d中削平的两个铅块很难被拉开同样说明分子之间存在引力。故图b和图d两个实验现象的原因相同。
(3)分子热运动的快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,故图c为尽快达到实验目的,可以用热水进行实验。
25.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入 (选填“质量”或“体积”)相同的两种不同液体;
(2)如图甲所示,组装实验装置时,应遵循 (选填“自下而上”或“自上而下”)的原则调整固定夹的高度,实验中吸热多少是通过观察 (选填“温度计的示数”或“加热时间”);
(3)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A增加的内能 (选填“>”“=”或“<”)B增加的内能;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是 (选填“A”或“B”);
(4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用 (选填“A”或“B”)效果比较好。
【答案】(1)质量
(2) 自下而上 加热时间
(3) < A
(4)B
【详解】(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同;由于不同物质密度不同,根据m=ρV,体积相同的不同物质质量不同,所以实验中,应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。
(2)[1]如图甲所示,由于需要用到酒精灯的外焰加热,所以组装实验装置时,应遵循自下而上的原则调整固定夹的高度。
[2]实验中用相同的装置加热,所以根据转换法,实验中吸热多少是通过观察加热时间来比较。
(3)[1]由图乙可知,两温度计示数都从20℃升高到40℃时,B的加热时间较长,吸收的热量多,所以A 增加的内能小于B增加的内能。
[2]由图乙可知,若加热相同的时间,使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是A。说明B的吸热能力强,比热容大。
(4)[1]B的吸热能力强,比热容大,升高相同的温度时吸收热量多,所以如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用B效果比较好。
26.在探究“比较不同物质吸热能力的情况”的实验中:
(1)应称取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,绘制的温度﹣时间关系如图所示。
(2)实验中,可以通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)比较甲、乙两种液体吸收的热量,由图可知,甲物质的温度比乙物质温度升高的 (填“快”或“慢”),甲、乙两种液体比热容的大小关系c甲 c乙。
(3)选择 (选填“甲”或“乙”)做发动机的冷却液更合适。
【答案】(1)相同
(2) 加热时间 快 <
(3)乙
【详解】(1)在“比较不同物质吸热能力的情况”的实验中,采用的是控制变量法,需要控制两种液体的质量是相同的。
(2)[1]我们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。
[2][3]由图可知,加热相同的时间,甲升高的温度大于乙升高的温度,所以甲的比热容小于乙的比热容。
(3)由(2)可知,乙的比热容大,所以若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂,乙液体冷却效果更好。
27.某同学利用如图甲所示的装置比较a、b两种液体吸热的情况:
(1)实验中应量取质量相等的两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热,通电一段时间后液体的内能增加是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图乙是该同学根据实验数据绘制的图象,同时加热6 min,a液体吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)b液体吸收的热量。分析图象可知:质量相等的液体a和b,升高相同温度时, 液体吸收的热量多。
(3)物理学中用比热容表示物质的吸热能力,由图象可知,a、b液体的比热容之比是 。
【答案】(1)热传递
(2) 等于 a
(3)5∶4
【详解】(1)用相同规格的电加热器加热液体,电加热器产生的热量通过接触传递给液体,使液体的内能增加,此过程中没有其他形式的能转化为内能,也没有物体对外做功,所以是通过热传递方式改变液体内能的。
(2)[1]实验中使用相同规格的电加热器,相同时间内电加热器产生的热量相同,且热量几乎全部被液体吸收,同时加热6min,即加热时间相同,所以a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
[2]由图乙可知,当液体a和b升高相同温度时,a液体对应的加热时间更长。因为加热时间越长,液体吸收的热量越多,所以a液体吸收的热量多。
(3)根据比热容公式,实验中a、b两种液体的质量m相等。由图乙可知,加热时间相同时,即两种液体吸收相同热量,此时a液体升高的温度为
b液体升高的温度为
可得
因为Q和m相同,所以比热容c与升高的温度成反比,则
28.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)选择相同规格的电加热器,可认为在相同时间内水和煤油 大致相同;
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则 的吸热能力更强;煤油的比热容为 。已知。
【答案】(1)吸收的热量
(2) 水
【详解】(1)选择相同规格的电加热器,可以认为在相同时间内水和煤油吸收的热量相同,然后通过比较升高温度的方法来完成探究实验。
(2)[1]根据水和煤油两种液体的温度随加热时间的变化曲线可知,在加热相同的时间内,煤油升高的温度较高,水升高的温度较低,所以水的吸热能力更强。
[2]加热的时间,煤油和水吸收的热量相同,煤油升高了,水升高了,由于
可得
所以煤油的比热容
29.如图甲所示,用规格相同的电加热器分别给初温相同的a液体和b液体加热,已知b液体的质量是a液体的1.5倍。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。
(1)开始加热液体后,为了记录实验数据,除图甲中的实验器材以外,还需要的测量工具是 ;
(2)0~t1这段时间内,a液体吸收的热量 (填“大于”“等于”、或“小于”)b液体吸收的热量;t1~t2这段时间内,沸腾的b液体 (填“继续”、“不再”)从电加热器吸热;
(3)a液体与b液体的比热容之比是 。
【答案】(1)秒表
(2) 等于 继续
(3)3∶2
【详解】(1)实验中需要记录加热时间,所以除图甲中的实验器材以外,还需要的测量工具是秒表。
(2)[1]用规格相同的电加热器加热,在相同时间内,电加热器放出的热量相同,所以0~t1这段时间内,a液体吸收的热量等于b液体吸收的热量。
[2]液体沸腾的条件是但达到沸点,继续吸热,所以t1~t2这段时间内,沸腾的b液体继续从电加热器吸热。
(3)由图乙可知,0~t1这段时间内,a、b两种液体升高的温度分别为Δta=Δtb=(80℃-30℃)=50℃
由题意可知b液体的质量是a液体的1.5倍,即mb=1.5ma;且0~t1这段时间内a、b两种液体吸收的热量相同,即Qa=Qb,根据Q=cmΔt可得camaΔta=cbmbΔtb
则
所以a液体与b液体的比热容之比是3∶2。
30.如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同。甲乙两图中的烧杯中装有水,丙图烧杯中装有花生油,各烧杯内液体质量相等,相同时间内各燃料燃烧消耗的质量相等。
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择 两图进行实验;
(2)燃料燃烧放出的热量是通过 来反映;
(3)根据实验数据,作出甲乙丙三套装置图中液体升高温度ΔT随加热时间t变化曲线A、B、C如图丁。若已知燃料1的热值大于燃料2,则A曲线对应的装置图为 ;
(4)进一步分析实验数据及图像,可估算出花生油的比热容约为 [不计热量损失,]
【答案】(1)甲、丙
(2)液体升高的温度
(3)丙
(4)2.52×103
【详解】(1)在比较不同物质的吸热能力时,需要控制燃料相同、液体质量相同,改变液体种类。甲、乙两图中燃料不同,液体质量相等(都是水),液体种类相同(都是水),不符合要求;甲、丙两图中燃料相同(都是燃料1),液体质量相等,但液体种类不同(甲是水,丙是花生油),符合要求;乙、丙两图中燃料不同(乙是燃料2,丙是燃料1),不符合要求,所以应选择甲、丙两图进行实验。
(2)在该实验中,燃料燃烧放出的热量被液体吸收,液体吸收热量后温度升高,所以可以通过液体升高的温度来反映燃料燃烧放出的热量。
(3)已知燃料1的热值大于燃料2,相同时间内各燃料燃烧消耗的质量相等,根据可知,燃料1燃烧放出的热量大于燃料2燃烧放出的热量。在不计热量损失的情况下,液体吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,即。又因为,且各烧杯内液体质量相等,所以燃料燃烧放出的热量越多,液体升高的温度越高。由图丁可知,A曲线对应的液体升高的温度最高,说明A曲线对应的燃料燃烧放出的热量最多,即A曲线对应的燃料是燃料1。又因为花生油比热容小于水的比热容,则花生油升高的温度大于水升高的温度,所以A曲线对应的装置图为丙,B曲线对应的装置图为甲。
(4)甲丙燃料相同,相同时间内放出的热量相同,不计热量损失,则,即,由图知在相同加热时间,,,所以
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第13章 内能(实验题30道)
1.小明利用如下实验探究做功是否能够改变物体的内能。
(1)如图甲所示,将铁丝在同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸被弯折的部位,会感觉到弯折部位的温度升高,表明铁丝的内能 (选填“增大”或“减小”)。
(2)如图乙所示,在厚壁玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞压下,观察到棉絮燃烧。这说明活塞对密闭在玻璃筒内的空气 ,使其内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)上述两个现象都说明了 是改变物体内能的一种方式。
2.(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 。
3.如图所示,是我们学习分子动理论时做过的一些实验。
(1)图甲中所示的装置,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 (选填“上”或“下”)方;
(2)图乙中硫酸铜溶液与清水放置几天之后,两种液体混合均匀了,这是 现象;
(3)图丙玻璃板的下表面接触水面,向上拉动时会发现弹簧测力计示数 玻璃板的重力;
(4)图丁中水和酒精充分混合后的总体积 混合前水和酒精的总体积;
(5)图戊中两个铅块紧压后就会结合在一起,说明分子间存在 。
4.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 。
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.如图所示,小亮做的“探究不同物质吸热能力的实验”,加热装置相同。
(1)实验中应该取相同 (选填“质量”或“体积”)的水和食用油,通过比较 来表示物质吸收热量的多少;
(2)小亮发现,吸收热量相同时, (选填“水”或“食用油”)升温快。
7.为了比较水和油的吸热能力,某同学用两个规格相同的电加热器来加热水和食用油,实验数据记录如表所示。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/s
最后温度/℃
水
200
20
75
45
食用油
*
20
75
68
(1)实验所用食用油和水的质量应该 (选填“相同”或“不同”)。
(2)加热结束时,食用油吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量。
(3)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。
(4)实验表明, (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
8.比较水与煤油的吸热能力。实验装置如图,用相同酒精灯加热:
(1)实验需控制水和煤油的 和初温相等,用相同酒精灯加热的目的是 ;
(2)实验中通过 来反映吸收热量的多少,这种研究方法叫 法;
(3)实验数据显示,加热5min后,水升高的温度比煤油低,说明 的比热容更大,这种物质更适合做 (选填“散热剂”或“发热体”)。
9.如图所示的热学的典型实验。请完成下列填空:
(1)A图,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团脱脂棉,用力迅速向下压活塞,可观察到的现象是 ,说明压缩气体做功,气体的内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”),温度 (选填“升高”、“降低”或“不变”);
(2)B图,抽去玻璃隔板后可以看到: ,这属于扩散现象,它表明 ;
(3)C图,将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不会把它们拉开。这个现象说明 。
10.如图是四个热学实验。请在下面空格处用字母表示相关实验。
(1)说明做功可以改变物体内能的是 ;说明热传递可以改变物体内能的是 。
(2)说明分子之间有作用力的是 ;说明分子是在永不停息地运动的是 。
11.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验;在两个相同的烧杯中,分别装有初温相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下表:
(1)实验中应该使水和沙子的 相等;
(2)在此实验中用 表示水和沙子吸热的多少;
(3)由表中数据可知:质量相同的水和沙子,升高相同温度时,水吸收的热量 (选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;
(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (选填“水”或“沙子”)升高的温度更高。
质量/g
升温10℃所需时间/s
升温20℃所需时间/s
升温30℃所需时间/s
沙子
30
64
89
124
水
30
96
163
220
12.比较水与煤油的吸热能力的实验装置如图所示,实验中用相同的酒精灯加热。
(1)实验需控制水和煤油的 和初温相等,用相同酒精灯加热的目的是 ;
(2)实验中通过 来反映吸收热量的多少;
(3)实验数据显示,加热后,水升高的温度比煤油低,说明 的比热容更大。
13.在探究不同物质吸热升温的现象时,将 (选填“相等”或“不等”)质量的沙子和水分别装入易拉罐中,如图甲所示,在相同的时间内沙子和水吸收的热量相等;如图乙所示,实验得到沙子和水的温度随时间变化的图像,分析图像可得到的结论是 。
14.为了“探究不同物质的吸热能力与物质种类的关系”,小亮选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、质量相同的水和食用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,实验装置如图甲乙所示,除了题中已经用过的实验测量器材、图中所给实验测量器材外,还需要补充一个测量器材是 。如图丙所示是小亮根据实验数据绘制的水和食用油的温度随时间变化的图像。
(1)在实验中一般用控制 相同的方法,来保证水和食用油吸收的热量相同,通过比较它们 来比较水和食用油吸热能力的差异。
(2)根据图丙可以判断:在此实验中,如果要使水和食用油最后温度相同,就需要给 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”食用油吸收的热量。
15.如下图甲、乙所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中,实验装置如图所示。
(1)在两个相同的烧杯中加入 (选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油;
(2)水和食用油温度随时间变化的图像如图丙所示。①根据图丙可判断出a物质是 (填“水”或“食用油”)。②在本实验中,为比较水和食用油吸热能力的大小,还可以采用的方法是升高相同的温度,通过记录加热 来进行比较。
加热时间/min
0
2
3
4
5
6
A的温度/℃
30
38
42
46
50
54
B的温度/℃
10
22
28
34
40
46
(3)换用另外两种质量相同的液体A、B再次实验,通过实验记录数据如表格所示。A、B两种液体,从开始加热到46℃,吸收热量的关系为QA QB(选填“小于”“等于”或“大于”);
(4)A的比热容 B的比热容(选填“小于”“等于”或“大于”)。
16.图甲是用海波和石蜡“探究固体熔化时温度的变化规律”的实验装置。
(1)组装器材时,应先固定图甲中的 (选填“A”“B”或“C”);
(2)开始实验后,某一时刻温度计的示数如图甲所示,温度为 ℃;
(3)根据实验数据绘制的两种物质熔化时温度随时间变化图象如图乙所示,由图象可知石蜡是 (选填“晶体”或“非晶体”),海波熔化持续了 min;
(4))在4~10min加热过程中,海波的内能 (选填“增加”“减少”或“保持不变”)。
17.如下图甲所示,某同学在探究“不同物质吸热能力”的实验中,他使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到实验数据如下表
次数
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
升高的温度t/℃
加热时间/min
1
煤油
50
24
49
25
5
2
煤油
50
25
60
35
8
3
水
50
20
45
25
10
4
水
100
23
48
25
20
(1)在实验中,应保证水和煤油的初温与 (选填“质量”或“体积”)都相同,选择相同规格的两个电加热器,物质吸收热量的多少是通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)来反映的。
(2)比较1、2得出:质量相同的 (选填“不同”或“同种”)物质,升高的温度 ,吸收的热量越多;比较1、3得出:吸热能力弱的是 (选填“煤油”或“水”)。
(3)为了比较物质的吸热本领,物理学中引入 来描述物质的这一性质,根据乙图计算出b物质这一性质的大小是 。[已知水的比热容是]
18.为了比较水和煤油的吸热能力,小丽同学用如图所示器材进行了实验,电加热器的规格相同。
(1)小丽在一个烧杯中倒入240mL的水,为了满足实验要求,需要在另一个相同烧杯中倒入 mL的煤油。(,)
(2)用相同规格的电加热器加热两种液体,通过比较 可比较出两种液体吸收热量的多少,这里用到的实验方法是: 。
(3)两种液体温度随时间变化如图所示,在实验过程中,给两种液体加热相同的时间,a液体吸收的热量 (选填“大于”、“<”或“等于”)b液体吸收的热量;则煤油的比热容是 。()
19.如图甲所示是教科书上提供的“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置。实验方法是:用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热,在吸收热量相同时,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。小雨经过分析思考,将实验装置加以改进,如图乙所示。
(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:更容易控制相同。
(2)图乙的实验操作中存在一处错误:没有控制相同。
20.小吴同学利用如图所示装置进行“探究水沸腾时温度变化的特点”的实验。
(1)如图,在组装器材时,应先确定 (选填“A”或“B”)的位置;
(2)调整好器材,用酒精灯加热,在水温升高到90℃时开始计时,小吴同学每隔1min观察一次温度计的示数,同时注意观察水中发生的现象,直至水沸腾并持续4min后停止读数,将所得的数据记录在表格中;
时间/ min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/℃
90
92
94
96
98
99
99
99
99
①第6min时,烧杯中水的气泡的情形应为图中 (选填“甲”或“乙”),此时水具有的内能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)第8min具有的内能;
②根据表格中的数据,在图的坐标系中画出0~8min水的温度随时间变化的图象 ;
(3)由表格和图象的信息可知:水沸腾时吸热,温度 ;根据水的沸点可判断当地的气压 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。
21.小明想要比较两种不同液体的吸热能力,在两个相同的烧杯中加入液体1和液体2,用两个相同的酒精灯同时进行加热,并用玻璃棒不断搅拌,如图1所示。每隔半分钟记录一次,记录的数据如下表所示:
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
温度/℃
液体1
20
25
30
35
40
45
液体2
20
28
36
44
52
60
(1)为了实验的准确性且便于实验操作,在实验中要保证两种液体的 和初温相同。
(2)实验中用 来间接反映液体吸收热量的多少。
(3)通过分析表中数据,发现吸收相同的热量,升温较多的是 ,说明 的吸热能力较强。(均选填“液体1”或“液体2”)
(4)在初温相等的情况下,如果要使液体1和液体2最后的温度相同,就要给 (选填“液体1”或“液体2”)加热更长的时间,此液体的吸热能力 (选填“强”或“弱”)。
(5)另一小组将实验装置改进并设计了图2所示的装置,与原装置相比,该设计方案的优点是: 。
22.小康利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。
加热时间/min
0
1
2
3
4
…
10
水的温度/℃
30
34
38
42
46
…
70
煤油温度/℃
10
18
26
34
42
…
90
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及 (填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和食用油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是通过比较 来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温不同、 相同的水和食用油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较 来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)部分实验数据如表所示,分析数据可得出结论: (填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。
23.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,用两个相同的电加热器同时加热,实验装置如图甲所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度;
(1)实验时,选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体;
(2)此实验通过比较 来反映液体吸收热量的多少;
(3)根据实验数据绘制出的温度—时间图像如图乙所示,则液体 (选填“A”或“B”)的比热容大。
24.分子动理论相关实验如图所示,是我们在学习分子热运动时做过的一些实验:
图a:清水与硫酸铜溶液开始界面十分清晰,静置一段时间后,两种液体混合均匀了;
图b:玻璃板下表面接触水面,用弹簧测力计把玻璃板拉开,发现拉力大于玻璃板重力;
图c:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图d: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,下面挂一个钩码也没将它们拉开。
(1)图a实验表明:分子在不停地做 ,图a实验过程中 (选填“能”或“不能”)搅动量筒里的液体;
(2)图b和图 两个实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 ;
(3)用热水可以使图c尽快达到实验目的,原因是 。
25.为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入 (选填“质量”或“体积”)相同的两种不同液体;
(2)如图甲所示,组装实验装置时,应遵循 (选填“自下而上”或“自上而下”)的原则调整固定夹的高度,实验中吸热多少是通过观察 (选填“温度计的示数”或“加热时间”);
(3)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图象如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A增加的内能 (选填“>”“=”或“<”)B增加的内能;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是 (选填“A”或“B”);
(4)如果用其中一种液体来做机器的冷却剂,用 (选填“A”或“B”)效果比较好。
26.在探究“比较不同物质吸热能力的情况”的实验中:
(1)应称取质量 的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,绘制的温度﹣时间关系如图所示。
(2)实验中,可以通过 (选填“升高的温度”或“加热时间”)比较甲、乙两种液体吸收的热量,由图可知,甲物质的温度比乙物质温度升高的 (填“快”或“慢”),甲、乙两种液体比热容的大小关系c甲 c乙。
(3)选择 (选填“甲”或“乙”)做发动机的冷却液更合适。
27.某同学利用如图甲所示的装置比较a、b两种液体吸热的情况:
(1)实验中应量取质量相等的两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热,通电一段时间后液体的内能增加是通过 (选填“做功”或“热传递”)方式改变的。
(2)图乙是该同学根据实验数据绘制的图象,同时加热6 min,a液体吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)b液体吸收的热量。分析图象可知:质量相等的液体a和b,升高相同温度时, 液体吸收的热量多。
(3)物理学中用比热容表示物质的吸热能力,由图象可知,a、b液体的比热容之比是 。
28.在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中:
(1)选择相同规格的电加热器,可认为在相同时间内水和煤油 大致相同;
(2)根据实验测得的数据分别描绘出了水和煤油两种液体的温度随加热时间变化的图像,如图所示,则 的吸热能力更强;煤油的比热容为 。已知。
29.如图甲所示,用规格相同的电加热器分别给初温相同的a液体和b液体加热,已知b液体的质量是a液体的1.5倍。图乙为a、b两种液体的温度随加热时间变化的关系图像。
(1)开始加热液体后,为了记录实验数据,除图甲中的实验器材以外,还需要的测量工具是 ;
(2)0~t1这段时间内,a液体吸收的热量 (填“大于”“等于”、或“小于”)b液体吸收的热量;t1~t2这段时间内,沸腾的b液体 (填“继续”、“不再”)从电加热器吸热;
(3)a液体与b液体的比热容之比是 。
30.如图所示,甲、乙、丙三图的装置完全相同。甲乙两图中的烧杯中装有水,丙图烧杯中装有花生油,各烧杯内液体质量相等,相同时间内各燃料燃烧消耗的质量相等。
(1)比较不同物质的吸热能力,应选择 两图进行实验;
(2)燃料燃烧放出的热量是通过 来反映;
(3)根据实验数据,作出甲乙丙三套装置图中液体升高温度ΔT随加热时间t变化曲线A、B、C如图丁。若已知燃料1的热值大于燃料2,则A曲线对应的装置图为 ;
(4)进一步分析实验数据及图像,可估算出花生油的比热容约为 [不计热量损失,]
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