期末專題二與內(nèi)能和內(nèi)能的利用實驗探究題精做（原卷版）

期末專題二與內(nèi)能和內(nèi)能的利用實驗探究題精做知識點1：氣體、液體、固體的擴散物態(tài)氣體液體固體實驗圖示實驗操作下面瓶子內(nèi)裝有紅棕色的二氧化氮氣體，上面瓶子裝有空氣，撤去中間玻璃板在量筒內(nèi)裝有一半清水，用細管在水的下面注入藍色硫酸銅溶液，靜置30天把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起，室溫下放置五年實驗現(xiàn)象一段時間后，上面瓶子內(nèi)呈現(xiàn)紅棕色，下面瓶子內(nèi)顏色變淺，上下顏色均勻量筒內(nèi)液體上半部分變藍，下半部分顏色變淺，上下顏色趨于均勻?qū)⑺鼈兦虚_，發(fā)現(xiàn)它們互相滲入約1mm深實驗分析下面瓶子內(nèi)的二氧化氮進入上面瓶子，上面瓶子內(nèi)的空氣進入下面瓶子上半部分的清水進入下半部分的硫酸銅溶液中，下半部分的硫酸銅溶液進入上半部分的清水中鉛進入了金片，同時金也進入了鉛片實驗結(jié)論①氣體、液體、固體在相互接觸時，均能彼此進入對方，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動②組成物質(zhì)的分子之間有間隙③在條件相同的情況下，氣體擴散最快，液體次之，固體最慢知識點2：擴散與溫度的關(guān)系實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論用滴管同指在盛有冷水和熱水的燒杯中各滴人一滴墨水墨水在熱水中擴散得快溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散得也越快知識點3：比較不同物體的吸放熱能力（或不同物質(zhì)的比熱容大?。铮涸谙嗤瑫r間內(nèi)，使不同物體吸收相同的熱量?！?.實驗的控制的相同量：物體的質(zhì)量，初溫，熱源，實驗裝置★3.實驗的控制的不同量：物體的種類【實驗方法】①加熱相同的時間（目的是是不同物體吸收相同的熱量），比較升高的溫度②升高相同的溫度，比較加熱的時間為了使物質(zhì)受熱均勻，可用玻璃棒或攪拌器對物質(zhì)進行攪拌。注意不能用溫度計代替攪拌器?！緦嶒灲Y(jié)論】物質(zhì)吸熱能力的判斷：質(zhì)量相同、升高溫度相同時，加熱時間越長（吸熱越多）的物質(zhì)的吸熱能力越強;質(zhì)量相同、加熱時間相同時，溫度升高得越少的物質(zhì)的吸熱能力越強。注意：（1）實驗中的吸熱物質(zhì)除食用油、水或煤油等液體外，還可選用固體物質(zhì)如沙子，但仍要保證所選用的不同物質(zhì)質(zhì)量相同。（2）若加熱裝置選用酒精燈，應調(diào)節(jié)兩只酒精燈的火焰一樣大;還要注意使用石棉網(wǎng)，使燒杯受熱均勻;組裝實驗裝置時，要根據(jù)酒精燈外焰的位置確定石棉網(wǎng)的位置，根據(jù)容器內(nèi)物質(zhì)的多少確定溫度計玻璃泡的位置，所以必須自下而上依次組裝實驗裝置。（3）若對冰進行加熱，探究冰在不同狀態(tài)下吸熱升溫的性質(zhì)，可得到冰的吸熱能力弱、水的吸熱能力強的結(jié)論。測量的比熱容偏大，原因：①燃料無法完全燃燒②不同物體吸收的熱量不等于熱源放出的熱量，存在熱損失。知識點4：探究不同燃料的熱值的大小實驗目的比較煤油和菜籽油的熱值大小實驗裝置實驗操作在兩個相同規(guī)格的燈壺中分別加入相同質(zhì)量的煤油和菜籽油;?在兩個相同規(guī)格的燒杯中加入質(zhì)量相同、初溫相同的水;點燃煤油燈和菜籽油燈;?（4）當燒杯內(nèi)水的溫度升高10℃時，停止加熱，然后用天平分別稱量兩燈的質(zhì)量實驗記錄煤油燈的質(zhì)量大于菜籽油的質(zhì)量實驗分析因為兩燒杯內(nèi)水的質(zhì)量相同，升高溫度相同，所以兩杯水吸收的熱量相同，即兩種燃料放出的熱量相同;開始時兩燈壺的總質(zhì)量相等，后來煤油燈的質(zhì)量大，說明剩余的煤油質(zhì)量多，燃燒消耗的煤油質(zhì)量少;根據(jù)熱值公式可知，煤油的熱值大實驗結(jié)論煤油的熱值比菜籽油大∶實驗中，用水吸收的熱量來表示燃料燃燒放出的熱量?？刂谱兞糠ǎ簩嶒炛校剂先紵尫诺臒崃肯嗤?，通過比較消耗燃料質(zhì)量的多少來比較熱值的大小?！?.實驗的控制的相同量：液體的種類，質(zhì)量，初溫，燃料的種類，實驗裝置★3.實驗的控制的不同量：燃料的質(zhì)量★4.實驗方法：將相等質(zhì)量的然后全部耗盡，再比較液體升高的溫度5.為了使物質(zhì)受熱均勻，可用玻璃棒或攪拌器對物質(zhì)進行攪拌。注意不能用溫度計代替攪拌器。6.測量的熱值偏小，原因：①燃料無法完全燃燒②不同物體吸收的熱量不等于熱源放出的熱量，存在熱損失。熱值偏小的解析：若利用Q吸=cm△t計算出水吸收的熱量，并測出煤油燈或者菜籽油燈減少的質(zhì)量（即消耗燃料的質(zhì)量），還可根據(jù)公式粗略計算出煤油或菜籽油的熱值（由于熱量損失，計算出的熱值偏?。?。?與分子熱運動相關(guān)的實驗探究題1．小明用如圖1的裝置演示氣體擴散現(xiàn)象，其中一瓶裝有密度比空氣大的紅棕色二氧化氮氣體，另一瓶裝有空氣。（1）為了有力地證明氣體發(fā)生擴散，裝二氧化氮氣體的應是瓶。（填“A”或“B”）（2）根據(jù)瓶（填“上”或“下”）內(nèi)的氣體顏色會變紅現(xiàn)象可知氣體發(fā)生了擴散。（3）若實驗溫度分別為①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，則在（選填序號）溫度下氣體擴散最快，理由是溫度越，分子運動越。（4）如圖2所示，小明用細線把很干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，記下測力計的讀數(shù)：再把玻璃板水平接觸水面，稍向上拉玻璃板，在玻璃板離開水面之前，彈簧測力計讀數(shù)（填“變大”、“變小”或“不變”），這個現(xiàn)象說明分子間存在。2．（1）如圖所示的裝置可用來演示氣體擴散現(xiàn)象。其中一瓶裝有密度比空氣密度大的二氧化氮氣體，另一瓶裝有空氣。為了有力地證明氣體發(fā)生擴散，裝二氧化氮氣體的應是（填“上”或“下”）瓶。氣體混合均勻后，氣體分子（選填“繼續(xù)”或“停止”）運動。（2）如圖所示，在一端開口的玻璃管中倒入一半水，然后再注入一半的酒精，將管口密封后翻轉(zhuǎn)讓水和酒精充分混合，可以觀察到混合液的體積（選填“大于”“小于”或“等于”）水和酒精的總體積，這現(xiàn)象說明了分子間有。如圖B所示，分別在熱水和冷水中滴入相同的紅墨水，可以看到（選填“冷水”或“熱水”）瓶中墨水擴散得快，這說明分子的熱運動快慢跟溫度有關(guān)。3．如圖所示的實驗，是我們在學習分子動理論時做過的一些實驗圖a：濃硫酸銅溶液與清水開始界面十分清晰，幾天之后，兩種液體混合均勻了；圖b：玻璃板的下表面接觸水面，發(fā)現(xiàn)拉力大于玻璃板的重力；圖c：水和酒精充分混合后的總體積小于混合前水和酒精的總體積；圖d：將紅墨水滴入水中，可以看到它在水中擴散開來；圖e：將兩個底面干凈、平整的鉛塊緊壓在一起，兩個鉛塊就會結(jié)合在一起，下面吊一個較重的物體也不會將它們拉開。（1）圖a和圖兩個實驗形成實驗現(xiàn)象的原因相同，實驗表明：分子處在，圖a為盡快達到實驗目的，實驗過程中（選填“可以”或“不可以”）攪動量筒里的液體。（2）圖b和圖兩個實驗形成實驗現(xiàn)象的原因相同，實驗表明：分子之間存在。（3）圖c實驗表明，分子之間存在。（4）圖d為盡快達到實驗目的，可以用水（選填“冷”或“熱”）實驗，原因是分子的熱運動與有關(guān)。4．中國空間站太空授課2022年3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講，仍是由神舟十三號飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富相互配合進行授課。他們演示了太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗等一系列炫酷又好玩的實驗。（1）如圖1所示，在天宮課堂“液橋”實驗中，兩塊透明板上的水球接觸后合成一個，說明分子間存在；然后將兩塊透明板分開，中間形成一個長約10cm的液橋，如果這個實驗在地面上完成，液橋的最大長度會（選填“變長”、“不變”或“變短”），這是因為受到了影響。（選填“大氣壓”或“重力”）（2）在太空拋物實驗中，冰墩墩充當了回“助教”，它被拋出去之后，并沒有像在地面上一樣掉落，而是沿著原來拋出的方向近似做運動。（3）如圖2所示，王亞平做了一個有關(guān)浮力的實驗，在太空中，乒乓球并沒有像在地面一樣浮在水面，而是停留在了水中，說明乒乓球浮力。（選填“受到”或“沒有受到”）原因是水處于“失重”狀態(tài)，對浸入其中的物體沒有壓強和壓力。所以在空間站，如果在裝滿水的礦泉水瓶底扎一個小孔（瓶蓋沒蓋上），會出現(xiàn)的現(xiàn)象是。5．如圖所示的實驗，是我們在學習分子動理論時做過的一些實驗；圖a：濃硫酸銅溶液與清水開始界面十分清晰，若干天之后，兩種液體混合均勻了；圖b：玻璃板的下表面接觸水面，發(fā)現(xiàn)拉力大于玻璃板的重力；圖c：水和酒精充分混合后的總體積小于混合前水和酒精的總體積；圖d：將紅墨水滴入水中，可以看到它在水中擴散開來；圖e：將兩個底面干凈、平整的鉛塊緊壓在一起，兩個鉛塊就會結(jié)合在一起，下面吊一個較重的物體也不會將它們拉開。（1）圖a和圖d兩個實驗形成實驗現(xiàn)象的原因相同，實驗表明：，圖a為盡快達到實驗目的，實驗過程中（選填“可以”或“不可以”）攪動量筒里的液體；（2）圖b和圖兩個實驗形成實驗現(xiàn)象的原因相同，實驗表明：分子之間存在；（3）圖c實驗表明，。比較不同物體的吸放熱能力6．在探究“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實驗中，實驗裝置如圖所示。（1）實驗中，應量?。ㄟx填“質(zhì)量”或“體積”）相同的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中，使用規(guī)格相同的電加熱器加熱。通過（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）來比較甲和乙兩種液體吸收熱量的多少。（2）在兩種液體都不沸騰的前提下，小明認為要把甲、乙兩種液體升高相同的溫度然后進行比較；小芳認為要加熱相同的時間然后進行比較。你認為方法可行的是（選填“小明”、“小芳”或“都可行”）。加熱時間/min01234甲的溫度/℃3034384246乙的溫度/℃1018263442（3）分析如表數(shù)據(jù)得（選填“甲”或“乙”）液體的吸熱能力強，要在甲、乙兩種液體中選擇一種液體做冷卻液，你認為選擇（選填“甲”或“乙”）液體較為合理。×103J/（kg?℃），則乙物質(zhì)的比熱容為J/（kg?℃）。7．某同學在做“比較不同液體吸熱能力強弱”的實驗時。液體次數(shù)質(zhì)量m/kg升高的溫度Δt/℃加熱的時間t/min410152026204（1）如圖所示可選用相同的（選填“電熱器”或“酒精燈”）給液體甲和乙加熱。（2）分析表格中第1、4次實驗數(shù)據(jù)，某同學認為：加熱相同的時間時，乙升高的溫度高一些，這說明乙吸收的熱量多一些．這位同學的判斷是否正確？，請說明理由：。（3）分析表格中第1、2次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：相同的同種物質(zhì)，升高的溫度越大時，吸收的熱量就越。（4）如果甲、乙兩種液體，分別是水和食用油，通過比較表格中第2、4次實驗數(shù)據(jù)可知，液體是水，它的吸熱能力更。8．在探究“比較不同物質(zhì)吸熱的情況”的實驗中，實驗裝置如圖所示。加熱時間/min01234甲的溫度/℃3034384246乙的溫度/℃1018263442（1）選用兩個規(guī)格相同的電加熱器，目的是使甲和乙兩種液體在相等時間內(nèi)；（2）實驗中應量取質(zhì)量的甲、乙兩種液體，分別倒入相同的燒杯中，用相同的電加熱器加熱。當它們吸收相同熱量時，通過比較來判斷吸熱能力的強弱。（3）通過實驗，記錄數(shù)據(jù)如表格所示。從開始加熱到42℃，甲、乙兩種液體吸收熱量的關(guān)系為Q甲Q乙．（選填“大于”，“等于”或“小于”）（4）分析實驗數(shù)據(jù)可知（選填“甲”或“乙”）物質(zhì)的吸熱能力強。物理上用這個物理量來描述物質(zhì)的吸熱能力。（5）圖2中能合理反映該實驗結(jié)果的圖象是。（選填“A”、“B”或“C”）9．為探究水和食用油的吸熱能力，小明用如圖甲、乙所示兩套完全相同的裝置進行探究，已知水的質(zhì)量為300g?！驹O(shè)計與進行實驗】（1）實驗應選取初溫和（選填“體積”或“質(zhì)量”）相同的水和食用油。除了圖中所示的實驗器材外，還需要的測量工具有天平和；（2）實驗時，兩燒杯中放入相同的電加熱器，可以通過比較來判斷兩種液體吸收熱量的多少；當水和食用油吸收相同的熱量時，可以通過比較來判斷兩種液體吸熱能力的強弱（均選填“加熱時間”或“溫度變化量”）?！痉治稣撟C】（3）小明每隔2min記錄一次水和食用油的溫度，將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中，一段時間后，撤去加熱源。時間/min0246810T水/℃510152530T油/℃51525354555①其中第6min時水的溫度如圖乙所示，其示數(shù)為℃；②根據(jù)表格中的實驗數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出水和食用油的溫度隨時間變化的圖象；③分析圖象可知，當水和食用油升高相同溫度時，需要的時間短，吸收的熱量更多，的吸熱本領(lǐng)更強（均選填“水”或“食用油”）?！窘涣髋c評估】（4）水在0～10min過程中吸收的熱量是J，食用油的比熱容為J/（kg?℃×103J/（kg?℃）]。若采用酒精燈加熱使水吸收相同的熱量（熱效率為50%），則酒精釋放的熱量為J，酒精燃燒一段時間后，熱值（選填“變大”、“變小”或“不變”）。（5）小明還想知道家里的陳醋和大豆色拉油哪個吸熱能力強，他把質(zhì)量和初溫都相同的陳醋和大豆色拉油，分別裝入兩個相同的試管，放入沸水中加熱，如圖丁所示，此裝置的好處是（寫出一條即可）。10．如圖甲所示是“比較水和煤油吸熱能力”的實驗裝置。（1）關(guān)于該實驗的變量控制，下列要求中不正確的是（選填字母代號）。（2）加熱過程中，用玻璃棒攪動的目的是，水和煤油吸熱的多少是通過（選填“溫度計示數(shù)變化”或“加熱時間”）來反映的，這種實驗方法屬于。（3）某同學分別記錄水和煤油的加熱時間和升高的溫度，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出了如圖乙所示的圖像。由圖像可知，要使水和煤油升高相同的溫度，應給加熱更長的時間，這說明的吸熱能力強些（以上兩空均選填“水”或“煤油”）。探究不同燃料的熱值的大小11．某同學學習了燃料的熱值后，自己設(shè)計了一個實驗來“探究煤油和菜籽油的熱值大小關(guān)系”。他實驗時組裝了如圖所示的兩套規(guī)格完全相同的裝置，并每隔1分鐘記錄一次杯中水的溫度（見下表）：加熱的時間/min0123456甲杯水溫/℃25272931333537乙杯水溫/℃25262728293031（1）在安裝、調(diào)整實驗器材時，科學合理的順序是（甲圖中）：先調(diào)整固定的位置，再調(diào)整固定的位置；（以上兩空均填“A”或“B”）（2）為了保證實驗結(jié)論的可靠，實驗時應控制兩套裝置中相同的量有加熱時間和水的、；（3）通過表中記錄的數(shù)據(jù)，你認為煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是；（4）該同學實驗前用天平測出了燒杯中水的質(zhì)量及兩油燈中燃料的質(zhì)量，并由記錄的數(shù)據(jù)、利用公式計算出了水吸收的熱量，他認為通過這些數(shù)據(jù)能準確地計算出煤油和菜籽油的熱值。你認為他的計算結(jié)果可靠嗎？，為什么？。12．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。（1）若要比較不同燃料的熱值，應選擇兩圖進行實驗，實驗通過（選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）比較兩種燃料的熱值大??；（2）若要比較不同物質(zhì)的比熱容，應選擇兩圖進行實驗，實驗時通過（選填“加熱的時間”或“升高的溫度”）反映物體吸熱的多少；（3）若圖甲燒杯中為50mL的水，若10g酒精完全燃燒放出的熱量全部被水吸收時，溫度計示數(shù)升高了20℃，據(jù)此可計算出酒精的熱值為；這種方法測出的熱值比“標準值”（選填“偏大”“偏小”或“一樣”），原因是。[已知水的比熱容c水×103J/（kg?℃）]13．如圖所示，甲、乙、丙三圖的裝置完全相同。甲、乙兩圖中的燒杯中裝有水，丙圖燒杯中裝有花生油，各燒杯內(nèi)液體質(zhì)量相等，相同時間內(nèi)各燃料燃燒消耗的質(zhì)量相等。（1）比較不同燃料的熱值，應選擇兩圖進行實驗；（2）比較水和花生油的吸熱情況，應選擇兩圖進行實驗。實驗中發(fā)現(xiàn)花生油升溫快，若要使同質(zhì)量的水和花生油升高相同溫度，水要吸收較的熱量；（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，作出甲、乙、丙三套裝置圖中液體升高溫度ΔT隨加熱時間t變化曲線A、B、C如圖丁。若已知燃料1的熱值大于燃料2，則A、B、C曲線對應的裝置圖分別為、、。進一步分析實驗數(shù)據(jù)及圖象，可估算出花生油的比熱容約為J/（kg?℃）[不計熱量損失，c水×103J/（kg?℃）]。14．在“比較不同液體的吸熱能力”實驗中：初溫末溫度乙裝置左杯內(nèi)水溫/℃2538乙裝置右杯內(nèi)水溫/℃2531（1）除了圖中所示器材，還需要的測量儀器有和；組裝器材時應按照（選填“自下而上”或“自上而下”）的順序安裝；（2）在甲裝置中，分別給初溫相同且相等的水和食用油加熱；（3）在甲裝置中，用相同酒精燈給兩種液體加熱相同時間，其目的是為了保證兩種液體相同時間吸收的相同。（4）在甲裝置中，兩種液體升高相同的溫度，給加熱時間更長；（5）圖乙裝置中兩個相同燒杯裝有相同質(zhì)量的水，燈中煤油和酒精的質(zhì)量相等，進行“比較煤油和酒精的熱值大小關(guān)系”實驗，實驗中煤油和酒精均全部燃燒完。分析表中數(shù)據(jù)可知：熱值較大的是；（6）通過實驗數(shù)據(jù)直接計算出燃料的熱值將（選填“偏大”或“偏小”）。15．小明同學學習了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱量會被水吸收，而水的比熱容已知（注：燃料完全燃燒放熱用Q放＝mq計算，某燃料的熱值用q表示；其質(zhì)量用m表示）。自己設(shè)計一個實驗來探究煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他組裝了圖所示的裝置進行實驗，記錄結(jié)果見下表：燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后水溫/℃煤油2544菜籽油2534（1）為了保證實驗結(jié)論的可靠，小明同學選擇了兩套相同裝置，在實驗中還應控制：煤油和菜籽油的相同、及相同。（2）分析得出：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是。（3）小明同學還想利用這種實驗方案計算出煤油和菜籽油的熱值，那么小明還需要補充的實驗儀器是：。利用此實驗方法計算出的熱值將比真實值（偏大/偏?。?。為什么。16．為了探究“不同物質(zhì)的吸熱能力”，在兩個相同的容器中分別裝入質(zhì)量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示。（1）實驗中，可以通過比較（選填“升高的溫度”或“加熱時間”）來反映兩種液體吸收熱量的多少；（2）加熱到4min時，液體B的溫度如圖乙所示，此時溫度計示數(shù)是℃；（3）冬天，如果你想自制暖手袋，應選液體（選填“A”或“B”）作為供暖物質(zhì)，其效果更佳；（4）上述實驗中，主要用到的科學探究方法有轉(zhuǎn)換法和法。17．為了比較水和沙子容熱本領(lǐng)的大小，小明做了如圖所示的實驗：在2個相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈對其加熱，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：質(zhì)量/g升高10℃所需時間/s升高20℃所時間/s升高30℃所需時間/s沙子306489124水3096163220（1）在比較水和沙子容熱本領(lǐng)的實驗中采用了轉(zhuǎn)換法，用的來表示物質(zhì)吸收熱量的多少；請再列舉一個類似思想的實驗：（請仿造上面的句式填空）。（2）分析上表中的實驗數(shù)據(jù)可知；質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水吸收的熱量（填“大于”或“小于”）沙子吸收的熱量。（3）如果加熱相同的時間，質(zhì)量相同的水和沙子，（填“沙子”或“水”）升高的溫度更高，所以白天在海邊會吹（填“海風”或“陸風”）。（4）有一次小明在白天進入森林游玩時迷了路，經(jīng)過思考，他（填“順風”或“逆風”）走了下去，終于走出了森林。18．如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同。燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同。（1）比較不同燃料的熱值，應選擇兩圖進行實驗，實驗時要觀察比較兩種燃料的熱值大??；比較不同物質(zhì)的比熱容，應選擇兩圖進行實驗，實驗通過反映物體吸熱的多少。（2）比較不同物質(zhì)的比熱容，選用上圖合適裝置加熱