第十三章《内能》实验探究专题训练
1．如图所示，下列对实验现象分析正确的是（ ）
A．甲图，铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗入，说明分子间存在斥力
B．乙图，底面被削平，削干净的铅柱压紧后，能吊住大钩码，说明分子间存在引力
C．丙图，抽掉中间玻璃板，二氧化氮气体扩散到上方，是因为重力作用
D．丁图，红墨水在热水中扩散得快，说明常见的物质由分子、原子构成
2．分子动理论是人们用来解释热现象的初步知识，针对四幅图片的解释或实验操作说明中，不正确的是（ ）
A．骤暖花香，引来长喙天蛾——温度越高，分子运动越剧烈
B．电子显微镜下看到金原子相距很近排列很整齐——固体分子间的作用力很大
C．上瓶装空气，下瓶装密度较大的二氧化氮演示扩散现象——避免重力对实验造成影响
D．削平底面的两个铅柱压在一起能吊起一个很重的钩码——分子间有空隙
3．在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验：
（1）如图甲所示，小宇在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明 。
（2）如图乙所示，小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL，这说明： 。在直玻璃管中应先注入 。为使实验现象更明显，应选用内径较 （选填“细”或“粗”）的玻璃管。
（3）如图丙所示，小宇用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计勾住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明： 。这个理由可以用来解释固体很难被 （选填“拉伸”或“压缩”）。
4．小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验如图所示：
（1）通过图中A实验可发现： 。
（2）图中B实验你认为有什么不妥： 。
（3）小明设计的实验都是在相同的环境下做的。他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论：①扩散现象说明 ；②在物质的三种状态中， 态的扩散现象最不明显。
5．实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，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，这说明分子间存在 ；
（2）如图乙所示，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带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子间存在 ；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 （填“剧烈”或“缓慢”）。
6．如图是两个演示实验的示意图，图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，硝化棉就会立即燃烧；图乙是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中活塞下压过程中，筒中气体的内能减小
B．图甲中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
C．图乙中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能增加
D．图乙中水蒸气推动橡胶塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
7．如图甲所示，烧瓶内盛少量水，然后用气筒给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，看到瓶内出现白雾。如图乙所示，给试管里的水加热，水沸腾后，瓶塞被迅速冲出试管口且试管口出现“白气”。根据试验现象推断，下列说法中错误的是（ ）
A．甲图中打气过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
B．乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
C．甲图瓶中的白雾是瓶内的空气遇冷液化形成的，乙图试管口“白气”是水蒸气液化形成的
D．甲图当瓶塞跳出和乙图瓶塞冲出试管口的过程中，烧瓶和试管内的气体的内能都在减小
8．如图所示，把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题：
（1）来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过 方式改变物体内能。
（2）酒精温度升高，这是通过 方式改变物体内能。
（3）酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能 （选填“增加”或“减少”），转化为木塞的 能（选填“机械”或“内”）。
（4）酒精蒸气将木塞顶开时，金属管口出现的“白气”是 现象（选填“汽化”或“液化”）。
9．在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。
（1）实验一：如图甲所示把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能 （选填“增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”），达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把 能转化为 能。
（2）实验二：向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功，内能 （填“增加”或“减少”），温度 （填“升高”或“降低”），水蒸气 而成小液滴。
10．利用如图甲所示，使用相同规格的电加热器和烧杯分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），下列说法正确的是（ ）
A．要完成实验探究，应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油
B．利用图乙中图像的数据，可计算出食用油的比热容为2.8×103J/（kg ℃）
C．比较第2min和第3min的吸热情况，在第2min时a吸收的热量比b多
D．吸热能力较强的是a，a是水，它更适合作冷却剂
11．在“比较不同液体比热容大小”的实验中，用相同酒精灯对四种液体加热，得到了如下表所示的一些数据；若四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃），则下列说法正确的是（ ）
次数 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min
1 水 200 10 7
2 甲 200 20 10
3 乙 400 20 14
4 丙 400 15 14
A．甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B．乙液体的比热容为2.1×103J/（kg ℃）
C．第1次实验中，水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量
D．第3、4次实验中，乙液体吸收的热量大于丙液体吸收的热量
12．如图甲，为了比较不同物质的吸热能力，将两个温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往两试管装入质量相同、初温不同的a、b两种物质，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上得到的实验图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．两个相同的试管中加入体积相同的a、b物质也可以完成本实验
B．实验中物体吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
C．从乙图可知，a所表示的物质温度变化较小，吸热能力较强
D．从乙图可知，b所表示的物质温度变化较大，更适合做冷却剂
13．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 的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过 （填“做功”或“热传递”）方式改变的。实验中除了图示器材外，还需要用到的测量工具有停表和 。
（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热6min，a液体吸收的热量 （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， 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 。
14．小明用图甲所示装置比较食用油和水的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯里倒入180mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同烧杯里装入 mL的食物油（ρ水＝1.0g/cm3，ρ食用油＝0.9g/cm3）。
（2）用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水，每隔1min记录一次温度，将记录的数据绘制成了如图乙所示的图象。分析图象可知， 是食用油（选填“a”或“b”），食用油的吸热本领比水 （选填“大”或“小”）。
（3）下列事实能用上述实验结论解释的是 （选填字母）。
A.食用油比水难蒸发
B.食用油能漂浮在水面上
C.食用油能把食物炸黄，而水不能
D.同样情况下，食用油升温比水快
（4）小明用两个规格相同的电加热器又做了一次实验，得到如图丙所示的图像。则食用油是 （选填“c”或“d”）。
15．某实验小组用如图甲、乙所示的装置比较水和食用油的吸热本领。
（1）加热前，应该在相同的烧杯中装入质量相同的水和食用油，若甲烧杯中装入的是水，则两种液体中密度较大的应是 。
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，图丙中，若图线②反映食用油的温度随时间的变化规律，则图线 （填序号①、②或③）可以反映水的温度随时间的变化规律，食用油的比热容是 J/（kg ℃）。
（3）本次实验加热3min，食用油吸收的热量 （填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。
第十三章《内能》实验探究专题训练答案
1．如图所示，下列对实验现象分析正确的是（ ）
A．甲图，铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗入，说明分子间存在斥力
B．乙图，底面被削平，削干净的铅柱压紧后，能吊住大钩码，说明分子间存在引力
C．丙图，抽掉中间玻璃板，二氧化氮气体扩散到上方，是因为重力作用
D．丁图，红墨水在热水中扩散得快，说明常见的物质由分子、原子构成
【答案】B
2．分子动理论是人们用来解释热现象的初步知识，针对四幅图片的解释或实验操作说明中，不正确的是（ ）
A．骤暖花香，引来长喙天蛾——温度越高，分子运动越剧烈
B．电子显微镜下看到金原子相距很近排列很整齐——固体分子间的作用力很大
C．上瓶装空气，下瓶装密度较大的二氧化氮演示扩散现象——避免重力对实验造成影响
D．削平底面的两个铅柱压在一起能吊起一个很重的钩码——分子间有空隙
【答案】D
3．在学习了“分子动理论”后，小宇进行了以下几个小实验：
（1）如图甲所示，小宇在一个圆柱形量筒中依次倒入蓝色的硫酸铜溶液和无色的水，放置30天后，液体变为均匀的淡蓝色，这说明 分子在不停地做无规则运动 。
（2）如图乙所示，小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中，反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL，这说明： 分子间有间隙 。在直玻璃管中应先注入 水 。为使实验现象更明显，应选用内径较 细 （选填“细”或“粗”）的玻璃管。
（3）如图丙所示，小宇用细线拴住玻璃板的四个角，用弹簧测力计勾住细线，将玻璃板平放在水面上与水面刚好接触，向上拉弹簧测力计时，发现测力计的示数变大了，这说明： 分子间有引力 。这个理由可以用来解释固体很难被 拉伸 （选填“拉伸”或“压缩”）。
【答案】（1）分子在不停地做无规则运动；（2）分子间有间隙；水；细；（3）分子间有引力；拉伸。
4．小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验如图所示：
（1）通过图中A实验可发现： 墨水在热水中扩散得快 。
（2）图中B实验你认为有什么不妥： 装空气的瓶子应放在上面，因为空气的密度小于二氧化氮的密度 。
（3）小明设计的实验都是在相同的环境下做的。他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论：①扩散现象说明 分子在不停地做无规则运动 ；②在物质的三种状态中， 固 态的扩散现象最不明显。
【答案】（1）墨水在热水中扩散得快；（2）装空气的瓶子应放在上面，因为空气的密度小于二氧化氮的密度；（3）①分子在不停地做无规则运动；②固。
5．实验小组进行了如图所示的实验探究。
（1）如图甲所示，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，这说明分子间存在 引力 ；
（2）如图乙所示，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带颜色的水，这时可以清楚地看见水和酒精的分界面，然后堵住管口，上下颠倒几次，使水和酒精充分混合，可以看见混合液的体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子间存在 间隙 ；
（3）如图丙所示，将红墨水滴入热水中比滴入冷水中扩散得更快，说明温度越高，分子的热运动越 剧烈 （填“剧烈”或“缓慢”）。
【答案】（1）引力；（2）间隙；（3）剧烈。
6．如图是两个演示实验的示意图，图甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，硝化棉就会立即燃烧；图乙是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中活塞下压过程中，筒中气体的内能减小
B．图甲中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
C．图乙中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能增加
D．图乙中水蒸气推动橡胶塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同
【答案】B
7．如图甲所示，烧瓶内盛少量水，然后用气筒给瓶内打气，当瓶塞跳起来时，看到瓶内出现白雾。如图乙所示，给试管里的水加热，水沸腾后，瓶塞被迅速冲出试管口且试管口出现“白气”。根据试验现象推断，下列说法中错误的是（ ）
A．甲图中打气过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同
B．乙图中水蒸气推动瓶塞过程的能量转化与热机做功冲程的能量转化相同
C．甲图瓶中的白雾是瓶内的空气遇冷液化形成的，乙图试管口“白气”是水蒸气液化形成的
D．甲图当瓶塞跳出和乙图瓶塞冲出试管口的过程中，烧瓶和试管内的气体的内能都在减小
【答案】C
8．如图所示，把一个薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上，迅速来回拉动皮条，过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题：
（1）来回拉动皮条，使金属管的温度升高，这是通过 做功 方式改变物体内能。
（2）酒精温度升高，这是通过 热传递 方式改变物体内能。
（3）酒精蒸气将木塞顶开的过程，酒精蒸气的内能 减少 （选填“增加”或“减少”），转化为木塞的 机械 能（选填“机械”或“内”）。
（4）酒精蒸气将木塞顶开时，金属管口出现的“白气”是 液化 现象（选填“汽化”或“液化”）。
【答案】见试题解答内容
9．在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。
（1）实验一：如图甲所示把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能 增加 （选填“增加”或“减少”），温度 升高 （选填“升高”或“降低”），达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把 机械 能转化为 内 能。
（2）实验二：向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功，内能 减少 （填“增加”或“减少”），温度 降低 （填“升高”或“降低”），水蒸气 液化 而成小液滴。
【答案】见试题解答内容
10．利用如图甲所示，使用相同规格的电加热器和烧杯分别对水和食用油加热，得到温度随时间变化的图象如图乙所示，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg ℃），下列说法正确的是（ ）
A．要完成实验探究，应在两个相同的烧杯中加入体积和初温均相同的水和食用油
B．利用图乙中图像的数据，可计算出食用油的比热容为2.8×103J/（kg ℃）
C．比较第2min和第3min的吸热情况，在第2min时a吸收的热量比b多
D．吸热能力较强的是a，a是水，它更适合作冷却剂
【答案】B
11．在“比较不同液体比热容大小”的实验中，用相同酒精灯对四种液体加热，得到了如下表所示的一些数据；若四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg ℃），则下列说法正确的是（ ）
次数 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min
1 水 200 10 7
2 甲 200 20 10
3 乙 400 20 14
4 丙 400 15 14
A．甲液体的比热容小于乙液体的比热容
B．乙液体的比热容为2.1×103J/（kg ℃）
C．第1次实验中，水吸收的热量一定等于酒精燃烧放出的热量
D．第3、4次实验中，乙液体吸收的热量大于丙液体吸收的热量
【答案】B
12．如图甲，为了比较不同物质的吸热能力，将两个温度传感器分别放置在两个试管中，并将其固定在铁架台上，往两试管装入质量相同、初温不同的a、b两种物质，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接。在计算机上得到的实验图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．两个相同的试管中加入体积相同的a、b物质也可以完成本实验
B．实验中物体吸热的多少是通过升高的温度来衡量的
C．从乙图可知，a所表示的物质温度变化较小，吸热能力较强
D．从乙图可知，b所表示的物质温度变化较大，更适合做冷却剂
【答案】C
13．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 的电加热器加热，通电后电加热器的内能增加是通过 做功 （填“做功”或“热传递”）方式改变的。实验中除了图示器材外，还需要用到的测量工具有停表和 温度计 。
（2）图乙是该同学根据实验数据绘制的图象，同时加热6min，a液体吸收的热量 等于 （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， a 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 5：4 。
【答案】（1）相同；做功；温度计；（2）等于；a；（3）5：4
14．小明用图甲所示装置比较食用油和水的吸热本领。
（1）加热前，在一个烧杯里倒入180mL的水，为了满足实验要求，需要在另一个相同烧杯里装入 200 mL的食物油（ρ水＝1.0g/cm3，ρ食用油＝0.9g/cm3）。
（2）用两个规格相同的电加热器来加热食用油和水，每隔1min记录一次温度，将记录的数据绘制成了如图乙所示的图象。分析图象可知， a 是食用油（选填“a”或“b”），食用油的吸热本领比水 小 （选填“大”或“小”）。
（3）下列事实能用上述实验结论解释的是 D （选填字母）。
A.食用油比水难蒸发
B.食用油能漂浮在水面上
C.食用油能把食物炸黄，而水不能
D.同样情况下，食用油升温比水快
（4）小明用两个规格相同的电加热器又做了一次实验，得到如图丙所示的图像。则食用油是 c （选填“c”或“d”）。
【答案】（1）200；（2）a；小；（3）D；（4）c。
15．某实验小组用如图甲、乙所示的装置比较水和食用油的吸热本领。
（1）加热前，应该在相同的烧杯中装入质量相同的水和食用油，若甲烧杯中装入的是水，则两种液体中密度较大的应是 水 。
（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和食用油，每隔1min记录一次温度，图丙中，若图线②反映食用油的温度随时间的变化规律，则图线 ① （填序号①、②或③）可以反映水的温度随时间的变化规律，食用油的比热容是 2.52×103 J/（kg ℃）。
（3）本次实验加热3min，食用油吸收的热量 等于 （填“大于”“小于”或“等于”）水吸收的热量。
【答案】（1）水；（2）①；2.52×103；（3）等于。
