初中物理能量试题

图甲所示的电路中，灯泡 $L$的额定功率为 $3.6W$（灯丝电阻不变），开关 $S$闭合， $S_1$断开，变阻器的滑片移动到最左端时，灯泡 $L$正常发光。图乙是变阻器的滑片从最右端移动到最左端过程中，电压表示数随电流表示数变化的图像。求：

（1）电源电压；

（2）变阻器 $R$的最大阻值；滑片在变阻器的最右端时，灯泡 $L$的实际功率；

（3）什么情况下电路消耗的功率最大；此时变阻器 $1\mathit{min}$消耗的电能。

国产某品牌 $\mathit{SUV}$汽车，质量为 $1.8t$，四个轮胎的着地面积是 $0.06m^2$，在水平公路上，以 $72\mathit{km}/h$的速度匀速行驶 $100\mathit{km}$，发动机的功率恒定为 $30\mathit{kW}$。求： $(g$取 $10N/\mathit{kg}$， $q=4.5\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（1）该车静止在水平地面上时对地面的压强；

（2）该车匀速行驶时的牵引力和行驶 $100\mathit{km}$牵引力做的功；

（3）若汽油完全燃烧释放的内能全部转化为车的机械能，该车行驶 $100\mathit{km}$需要汽油多少千克。（结果保留一位小数）

将“ $12V12W$”的小灯泡 $L_1$和“ $12V6W$”的小灯泡 $L_2$串联起来，直接接到电压恒定的电源两端。开关闭合后，恰好有一个小灯泡正常发光，而另一个小灯泡比正常发光时暗些，则正常发光的小灯泡是 　　，电源电压是 　　 $V$，发光较暗的小灯泡的实际功率是 　　 $W$。（灯丝电阻不变）

煤炭是 　　（选填“可再生”或“不可再生” $)$能源，煤炭的大量使用会造成环境污染，为了减少环境污染，我国已经建成了多座利用原子核 　　（选填“裂变”或“聚变” $)$释放能量来发电的核电站；消毒柜是利用 　　（选填“红外线”或“紫外线” $)$来消毒杀菌的；现在广泛使用的 $\mathit{LED}$节能灯主要是利用 　　（选填“超导”或“半导体” $)$材料制成的。

我国三峡工程是举世瞩目的跨世纪工程，三峡船闸是世界上最大的船闸。船闸是利用 　　原理工作的；三峡大坝设计成上窄下宽的形状是因为液体压强随深度的增加而 　　（选填"增大"或"减小" $)$ ；水库蓄水发电是 　　能转化为电能，而电能在传输过程中由于电流的 　　效应会产生电能损耗。

如图所示，验电器 $A$ 带正电，用带有绝缘柄的金属棒将验电器 $A$ 和不带电的验电器 $B$ 的金属球连接起来，发现验电器 $B$ 的金属箔片张开，则验电器 $B$ 带 　　电，瞬间自由电子定向移动的方向是 　　（选填"由 $A$ 到 $B$ "或"由 $B$ 到 $A$ " $)$ 。

如图甲所示的电路中，电源电压保持不变， $R_0$ 为定值电阻， $R$ 为滑动变阻器。闭合开关 $S$ ，移动滑片 $P$ ，滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则 $($ 　　 $)$

A．滑动变阻器的最大阻值是 $20\Omega$

B．滑动变阻器消耗的电功率最大时，变阻器的阻值是 $10\Omega$

C．电源电压为 $8V$

D．电路消耗的最大电功率为 $14.4W$

下列关于安全用电和家庭电路的说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．大功率家用电器的金属外壳必须接地

B．空气开关跳闸，一定是电路发生了短路

C．使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体

D．控制电灯的开关必须接在电灯和火线之间

如图所示的电路是家庭电路的一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合 $S_1$ ，灯 $L_1$ 亮；②再闭合 $S_2$ ，灯 $L_1$ 亮，灯 $L_2$ 不亮；③用试电笔测 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 、 $d$ 四个接线点，试电笔只在 $c$ 点不发光。若电路中只有一处故障，故障可能是 $($ 　　 $)$

A．灯 $L_2$ 短路B． $c$ 点左侧的零线断路

C．灯 $L_2$ 所在支路断路D． $c$ 、 $d$ 两点间断路

下列关于内能、热量等说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．汽油机的做功冲程中机械能转化为内能

B．端午节粽叶飘香是扩散现象

C．烧水是通过做功的方式改变水的内能

D．物体温度越高，含有的热量越多

在物理学习过程中，经常要进行估测，下列估测值最接近生活实际的是 $($ 　　 $)$

A．九年级物理课本的质量大约是 $2\mathit{kg}$

B．课桌的高度大约是 $0.75\mathit{dm}$

C．我国家庭电路的电压是 $220V$

D．家用电热水壶的功率大约是 $100W$

【实验名称】测量小灯泡的电功率

【实验器材】额定电压为 $2.5V$ 的小灯泡（电阻约 $10\Omega )$ 、电压为 $6V$ 的电源、电流表、电压表、滑动变阻器 $\left(50\Omega 5A\right)$ 、开关、导线若干。

【实验步骤】

（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整（要求：滑动变阻器连入电路时阻值最大）；

（2）电路连接时开关应 　　。小明同学检查电路无误后，闭合开关，发现灯泡不亮但电流表和电压表均有较小的示数，接下来他应该 　　；

（3）小明同学进行实验得到部分实验数据如表，则小灯泡的额定功率为 　　 $W$ ；当小灯泡两端电压为 $1.5V$ 时，小灯泡的亮度 　　（选填"正常"、"较暗"或"较亮" $)$ 。

实验次数	电压     $U/V$	电流     $I/A$	小灯泡亮度	电功率     $P/W$
1	2.5	0.30
2	1.5	0.22
3	3.0	0.32

【拓展】好学的小明同学又向老师要了一个 $R_0=20\Omega$ 的定值电阻，用来替换电路中的电流表。替换后电路如图乙所示，并设计下列方案测量小灯泡的额定功率。

（1）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压；

（2）保持滑片位置不变，电压表所接的 $b$ 接点不动，只断开 $a$ 接点，改接到 $c$ 接点上，测定值电阻 $R_0$ 两端的电压 $U_0$ ；

（3）计算小灯泡的额定功率。

仔细分析发现此方案无法测出小灯泡的额定功率，其原因是：① 　　；② 　　。

亲爱的同学，请你根据自己掌握的实验操作技能，回答下列问题：

（1）如图1所示是一个测量 　　大小的仪表，它的分度值是 　　。

（2）如图2甲所示，小红同学用自制的刻度尺（刻度准确）来测量大拇指和食指之间的距离，她的刻度尺存在的缺陷是 　　，测得大拇指和食指之间的距离是 　　。

（3）用天平测量物体质量前，观察到水平桌面上的天平指针在虚线范围内摆动（如图2乙所示），接下来的操作是 　　。

（4）实验室常用的温度计是利用 　　的性质来测量温度的。如图2丙所示是一种新型温度计，从温度计上可知，人体感觉比较舒适的温度范围是 　　。

如表一所示是小红同学家的燃气热水器正常工作时显示的部分参数。已知水的初温为 ${20}^{°}\text{C}$ ， $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$ 。求：

表一：

燃气热水器
设定温度	${50}^{°}\text{C}$
气量	$1.0m^3/h$
水量	$5.0L/\mathit{min}$

表二：

即热式电热水器
额定功率	$7000W$
额定电压	$220V$
额定频率	$50\mathit{Hz}$

（1）燃气热水器正常工作 $10\mathit{min}$ 流出的热水的质量；

（2）燃气热水器正常工作 $10\mathit{min}$ 流出的热水所吸收的热量；

（3）小红同学观察到学校用的是即热式电热水器，铭牌如表二所示。若要得到（2）问中热水所吸收的热量，即热式电热水器需正常工作 $16\mathit{min}40s$ ，则该即热式电热水器的加热效率为多少；

（4）请写出使用电能的两个优点。

小明同学在物理实验室发现一个电学元件，是由一个标有" $2V2W$ "的小灯泡和一个定值电阻 $R_0$ 连接而成。小明同学将该元件接入如图所示的电路中，电源电压恒为 $6V$ ，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，电流表的示数总在 $0.2A~1A$ 的范围内变化（小灯泡的电阻不随温度变化，且电路元件始终完好）。求：

（1）小灯泡正常工作时的电流和电阻；

（2）定值电阻 $R_0$ 与小灯泡的连接方式；

（3）定值电阻 $R_0$ 的阻值；

（4）滑动变阻器 $R$ 的最大阻值。