初中物理能量试题

根据题目所给信息，判断以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．图甲，工人用 $200N$的力将重 $300N$的物体匀速提升 $3m$（忽略绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为 $75\%$             

B．图乙，将质量为 $1\mathit{kg}$的物体从距离地面 $1.6m$的高度沿水平方向以 $2m/s$的速度抛出。不计空气阻力，物体从被抛出到落地，整个过程中机械能保持不变。则落地时的速度为 $5m/s$（重力势能表达式 $\mathit{mgh}$，动能表达式 $\frac{1}{2}m{v}^2$）

C．图丙为汽车四冲程汽油发动机。发动机每个工作循环吸入或排出气体的体积为 $2L$，吸气冲程中，吸入汽油和空气的混合物，混合物密度 $\rho =1.44\mathit{kg}/m^3$，汽油和空气的质量之比为 $1:15$，汽油的热值 $4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。发动机 $1\mathit{min}$转动1200转，发动机效率为 $40\%$，则汽车在 $1\mathit{min}$内做的有用功是 $1.99\times {10}^{6}J$             

D．图丁是大亚湾核电站。以原子核 ${}_{92}^{235}U$为燃料，当 ${}_{92}^{235}U$俘获一个慢中子后发生的裂变反应方程下方的数字是中子及有关原子核的静止质量，单位为 $u$。伟大的爱因斯坦认为，质量与能量相互转化，裂变过程中总质量减少，转化为核能。已知减少1个 $u$的质量对应产生的能量为 $9.3\times {10}^2\mathit{MeV}$．根据以上信息，此裂变反应释放出的能量约为 $180\mathit{MeV}$

如图1所示，电路图由电流表及 $\mathit{PQ}$部分组成，电源电压恒定不变。两个定值电阻 $R_1$和 $R_2$，且 $R_2$大于 $R_1$，按照下面四种不同接法分别接在电路图中的 $\mathit{PQ}$两端，当开关闭合后，以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．甲图接入电路后，电流表示数最大

B．乙图接入电路后，电流表示数最大

C．丙图接入电路后， $R_2$消耗的功率最小

D．丁图接入电路后， $R_1$消耗的功率最小

关于力、运动、能量转化，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．物体的运动和静止是相对的

B．运载火箭点火后，火箭向下喷出燃气，获得向上的动力从而加速升空，此动力的施力物体是燃气             

C．猴子双手握住竖直竹竿，匀速向上爬竿的过程中，它所受的摩擦力方向向下

D．将一排球竖直向上抛出，排球在上升过程中，排球的动能增大

人类衣食住行都离不开电，下列关于电的说法中，正确的是 $($　　 $)$

A．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，说明摩擦过程中橡胶棒得到了电子

B．电流方向与电子定向移动方向相反

C．发电机的工作原理是把其他形式的能转化为电能

D．电流通过导体，消耗的电能 $W=\mathit{UIt}$，根据欧姆定律 $U=\mathit{IR}$，得出 $W=I^2\mathit{Rt}$，而焦耳热 $Q=I^2\mathit{Rt}$，说明消耗的电能总是等于焦耳热

科学方法在物理问题的研究中，起到了重要的作用。比如，两个定值电阻，一个 $5\Omega$，一个 $10\Omega$，粗细均匀。以下描述正确的是 $($　　 $)$

A．如果这两个电阻的材料相同，则 $5\Omega$的长度一定大于 $10\Omega$的长度

B．如果这两个电阻的材料不同，则 $5\Omega$的长度一定小于 $10\Omega$的长度

C．如果这两个电阻的材料、横截面积相同，则 $5\Omega$的长度一定小于 $10\Omega$的长度

D．如果这两个电阻的材料、长度相同，则 $5\Omega$的横截面积一定小于 $10\Omega$的横截面积

现代化的家庭电路不仅让我们生活更安全，更给我们带来了很大的舒适和便捷。如图所示是小清家配电系统的简化电路图。一天，小清在插座上插上了新买的制冷机，开关1“跳闸”了，而其他开关正常，拔掉制冷机后合上开关1，其他用电器仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．插座出现了短路现象

B．开关2或者开关3可能被短路

C．开关4可能断路

D．开关4允许通过的最大电流远大于开关1允许通过的最大电流

图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为 $1.2t$，接收太阳能电池板的面积为 $8m^2$，在水平路面上以恒定功率做直线运动的 $v-t$图象如图乙（取 $g=10N/\mathit{kg})$。

（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大？

（2）求汽车在 $0~20s$内牵引力做的功。

（3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为 $40\%$，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少？

某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定 $U=6V)$、开关 $S_0$、电磁铁（线圈电阻 $R_0=20\Omega )$、热敏电阻 $R$组成。 $R$阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路 $R_1=44\Omega$， $R_2=956\Omega$．当开关 $S_0$和 $S$均闭合时，电热水器开始加热 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)\right]$。

（1）当温度达到 ${50}^{°}\text{C}$时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热。求控制电路中的电流。

（2）电热水器将水箱中 $2\mathit{kg}$的水从 ${17}^{°}\text{C}$加热到 ${50}^{°}\text{C}$，用时 $5\mathit{min}$。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率。

（3）用电高峰期，电热水器两端实际电压为 $200V$，当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗 $1.8\times {10}^{4}J$的电能？

小明同学用“伏安法”测额定电压为 $2.5V$的小灯泡的电阻，实验电路如图甲。

（1）请用笔画线代替导线，在图甲完成实物电路连接（要求：滑动变阻器滑片 $P$向右移动，小灯泡变暗）。

（2）连接好电路，闭合开关，小明发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑片 $P$，两表示数均无变化，则故障为　           　。小明排除故障后按要求完成实验，并根据实验数据绘制成 $U-I$图象，如图乙，则小灯泡正常发光时的电阻为　      　 $\Omega$。

（3）细心的小明发现实验所得 $U-I$图象不是一条直线，其原因是　      　。

（4）实验结束后，小华同学想利用此实验器材测量额定电压为 $3.8V$小灯泡的额定功率。但此时他发现电压表损坏了，于是用一个已知阻值为 $R_0$的定值电阻，利用图丙电路，也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤：

①闭合开关 $S$、 $S_1$，断开开关 $S_2$，移动滑片，使电流表示数为　         　；

②闭合开关 $S$、 $S_2$，断开开关 $S_1$，保持滑片位置不变，读出电流表示数为 $I$；

③灯泡的额定功率 $P_{额}=$　         　（用已知量和测量量表示）。

某实验小组在“探究影响动能大小的因素”实验中，准备的器材有：质量分别为 $m$、 $2m$两个钢球，木块和斜面等。实验过程如图：

（1）本实验是通过　              　来反映钢球动能大小的。

（2）为了探究物体动能大小与质量的关系，应选择　      　两图进行实验分析。

（3）实验中为了探究动能大小与速度的关系，应让质量相同的钢球，从同一斜面　   　（填“相同高度”或“不同高度”）由静止滚下。实验现象表明：当质量一定时，钢球速度越大，动能越　       　。这个结论可用解释汽车　      　（填“超速”或“超载”）带来的危害。

（4）实验装置中，如果水平面光滑，能否完成本实验的探究内容？并说明理由。　                       　。

工人用如图装置搬运石块 $A$．已知 $A$重 $1200N$，在 $20s$内沿水平方向匀速移动 $3m$，工人所用拉力 $F$为 $120N$，那么 $A$移动速度为　      　 $m/s$，此过程拉力 $F$做功为　     　 $J$；如果此装置机械效率为 $75\%$，则石块 $A$受到的摩擦力为　      　 $N$。

将“ $6V1.5W$”的灯泡 $L_1$和“ $6V3W$”的灯泡 $L_2$，按图甲电路连接，闭合开关， $L_1$和 $L_2$均正常发光，则电路的总电阻 $R=$　      　 $\Omega$．若改接在图乙电路中，闭合开关， $L_1$正常发光，则电源2的电压 $U=$　      　 $V$，如果通电 $2\mathit{min}$，灯泡 $L_2$产生的热量 $Q=$　      　 $J$（假设灯丝电阻不变）。

在图甲电路中，电源电压不变， $R_0$为定值电阻， $R$为滑动变阻器。在滑片 $P$从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电源电压为 $5V$B． $R_0$消耗的最小功率为 $0.4W$

C．定值电阻 $R_0$为 $8\Omega$D．滑片 $P$在中点时，电流为 $0.4A$

蹦床运动逐渐进入了大众生活。下列有关对蹦床者的分析，正确的是 $($　　 $)$

A．下落到与蹦床接触的瞬间时，动能最大

B．被蹦床弹起的过程中，弹性势能转化为重力势能

C．从接触蹦床到下落至最低处的过程中，弹性势能转化为动能

D．在空中上升过程中，动能转化为重力势能

图甲是身高测量仪，体检者站在绝缘平台上，能自动显示身高，电路原理如图乙。 $R_0$为定值电阻，滑动变阻器 $R$的滑片 $P$随身高的增高而上滑。下列有关分析，正确的是 $($　　 $)$

A．电流表示数显示身高，身高越高示数越大

B．电压表示数显示身高，身高越高示数越大

C．身高越高， $R_0$消耗的电功率越小

D．身高越高，电路消耗的总功率越大