初中物理能量综合题

如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题．

（1）钩码所受的重力为   N．
（2）当h=4cm时，弹簧测力计的示数是   N，桌面对钩码的支持力是   N．
（3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？

某电水壶的铭牌信息如图1所示，电水壶在标准大气压下工作.【c_水=4.2×10³J/（kg·℃)】电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下
将水烧开用了7 min.

求：①水吸收的热量是多少?
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少?
(2)农村电网改造前，用电高峰时电压会下降l0％.求：这时电水壶的实际功率P。.(电阻不随温度改变)
(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造，在原电阻丝R₁两端并联一个电阻丝R₂，如图2所示，并分别推导出了R₂的表达式.


请你指出哪个表达式是错误的，并分析若用此电阻丝来改造 电水壶的结果.

小刚家里有一台电热烘干机，工作原理如图所示。铭牌已变得模糊不清，只知道额定电压为220V。小刚为了知道该电热烘干机的额定电功率，把其他用电器关闭，只让电热烘干机在额定电压下工作(烘干物体)。图甲是电热烘干机工作前电能表的示数，图乙是电热烘干机工作6小时后电能表的示数(电热烘干机工作时电能全部转化为内能)。求：

⑴电热烘干机工作6小时消耗的电能是      千瓦时。
⑵电热烘干机额定电功率是      瓦。
⑶电热烘干机发热体的电阻是      欧。

（1）小球沿斜面滚下，试画出小球所受重力的示意图．
（2）水平地面上的木块受到一个与水平方向成30°角斜向右上方的拉力，画出这个拉力的示意图．（每图2分，计4分）
（3）请你指出下图测量工具在使用过程中的错误：（每空2分，计6分）
A：                       ；B：                           ；
C：                                             ．

基本实验回顾.
⑴ 在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面(二氧化氮的密度大于空气密度)，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开(图甲)．抽掉玻璃板后，最终发现两瓶内气体颜色基本相同(图乙)．这是一种       现象，它说明了                       ．

⑵在探究“导体的电阻大小与横截面积有什么关系”的实验中，请你根据下表所提供的信息，选出合适的金属丝．答：　 和　 ．（填编号）

编号	材料	长度/m	横截面积/mm^2
A	镍铬合金	0.5	0.5
B	镍铬合金	1.0	0.5
C	镍铬合金	0.5	1.0
D	锰铜合金	0.5	0.5

⑶在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮进行实验．实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起止位置，这是为了              和               ．

⑷如图所示，用滑轮组将物块从位置A匀速拉到位置B，请在图中画出最省力的绕线方法．

当前“雾霾”成为全社会关注的热点，雾霾笼罩已经严重污染了空气质量。为了缓解空气污染，我国多地市启动了“光伏工程”示范项目，在屋顶安装太阳能光伏，利用太阳能电池在太阳光照射下发电。如图所示是某中学的教学楼顶安装了总功率为20kW的光伏发电系统。请回答：

（1）雾是空气中的水蒸气________形成的；
（2）光伏发电系统发电时，_______能转化为_______能；
（3）按一天的有效光照时间8h计算，某中学光伏发电系统一天共发电____________ kw·h，这些发电量如果由热电转换效率为30％的热电厂来完成，需要燃烧__________________kg煤；（煤的热值q_煤＝3.0×10⁷J / kg）
（4）你一定很关注“雾霾天气”的报道，请结合所了解的知识，谈谈家庭光伏发电的优点：____________________________________（谈一点即可）。

做功除了有多少之分，还有快慢之分。请你用学过的知识回答下列问题：
⑴在图《向左走，向右走》的漫画中，在50s的时间内，男孩提着重15N的小提琴水平向左匀速走了100m，女孩用5N 的水平拉力拉箱子向右匀速走了100m。他们中，对物体做功的是_______（选填“男孩”或“女孩”），做功的功率是_______W。

⑵如图所示，有一重为100N的小球在桌面上滚动了10cm后滚出桌面，0.5s后落在离桌面边缘2m的地面上，桌面距离地面高度为1m。则小球在整个运动过程中，重力做了       J的功。

⑶甲、乙两同学进行爬杆比赛，爬到杆顶（杆长相同）时，甲用10s，乙用9s，若甲乙两人的体重之比为5 : 6，则甲乙两人爬到杆顶做功之比是　　　　，甲乙两人平均功率之比是　　　　。

化石能源是不可再生能源，也是一次能源。（ ）

随着生产和技术的发展，人们已经开始将太阳能转化为其它形式的能加以利用。目前直接利用太阳能的方式有两种，一种是用吸光性好的材料制成太阳能集热器，实现给水或其它介质加热；另一种是利用半导体材料制成太阳能电池，这种电池目前已用于人造地球卫星、太阳能汽车等。

太阳能作为一种新能源，具有来源丰富、不需运输、不会对环境造成污染等优点。但由于能量比较分散且受季节、气候和昼夜变化的影响很大，又给大规模利用太阳能带来新的技术课题。

如图是试验中的无人驾驶太阳能汽车，利用太阳能电池提供能源。

（1）太阳能电池工作时，是将太阳能转化为 　    　。

（2）技术人员可以通过 　    　远程操控汽车（选填"超声波"、"次声波"或"电磁波"）。

（3）太阳能属于 　    　能源（选填"可再生"或"不可再生"）。

（4）太阳能汽车的外形做成流线型，上表面弯曲，下表面比较平。汽车高速行驶时对地面的压力 　    　汽车静止时对地面的压力（选填"大于"、"等于"或"小于"）。

（5）请你说出太阳能的一条优点： 　    　。

柴薪作为第一次技术革命的主要能源，一直使用至今，我们可以无限制地使用它。                                                     （   ）

钻木取火是人类在能量转化方面的第二次技术革命，它使人们从利用自然火转变为利用人工火。                                         （   ）

小明根据所学的电学知识，想设计一个汽车超载自动报警电路．他查阅了相关资料了解到压敏电阻是阻值随压力变化而变化的元件，并了解到压敏电阻在生活中的一种应用——压力传感器．压力传感器受到的压力越大，输出的电压就越大，用它可以称量汽车的重．某压力传感器输出电压与压力的关系如下表：

小明利用该压力传感器和电阻箱R＇(最大电阻999.9Ω)及部分其它器材设计了图甲所示的电路，闭合开关S，当线圈中电流大于或等于20mA时，电磁继电器的衔铁被吸合．已知继电器线圈的电阻为25Ω，继电器电路的电源电压由传感器的输出电压U提供．(假设U不受继电器电路影响)

(1)根据表格中数据，请在图乙给定的坐标系中描绘出压力传感器的输出电压随压力变化的图像；
(2)当压力增加到一定程度时，电铃报警，说明汽车超载，则图甲中电铃应接在    (选填“A、B”或“C、D”)两端；
(3)小明希望压力大于或等于2.4×10⁵N时，启动报警系统，则电阻箱R＇的电阻应调节到多大?
(4)要使该装置报警，汽车的最小重力为多少?

如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置，其中R。为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值隧所受压力变化的图像如图乙所示．油量表由量程为0～3V的电压表改装而成。已知油箱重80N，压敏电阻R能够承受的最大压力为800N。电源电压保持6V不变．(g取10N／kg)

(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10^－4m²，则压敏电阻能承受的最大压强为多大?
(2)若油箱内油的密度为0.8×lO³kg／m³，则此油箱最多可装多少立方米的油?
(3)若压敏电阻受到最大压力时，电压表的示数达到最大值，则定值电阻R。的阻值为多大?
(4)为了判断此油量表的刻度是否均匀，需了解R₀两端电压U₀与油量V的关系，请推导此关系式．

如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R₁和R₂中的某个电阻其“I－U”关系图线如图乙所示。

求：
（1）电源电压；
（2）定值电阻R₁的阻值；
（3）滑动变阻器R₂的阻值变化范围；
（4）在图乙中，作出另一个电阻的“I－U”关系图线．

电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置．

（1）其工作原理利用了在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻就越     的规律．
（2）如图，以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R₁，下部分电阻为R₂，结构可等效为如图所示电路，电源电压不变．当触摸点在竖直方向移动时，若测得R₂两端电压增大，则可知R₂阻值     ，触摸点P到屏下端的距离    （两空选填“增大”、“减小”或“不变”）