初中物理能量试题

百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为 $4\Omega$ ，加热电阻正常工作时电功率为 $1\mathit{kW}$ ，电源电压 $220V$ 稳定不变。

（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为 $0.1A$ ，按摩 $20\mathit{min}$ ，电动机线圈产生的热量是多少？

（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？

（3）在足浴盆中加入体积为 $4L$ 、初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水升高至 ${40}^{°}\text{C}$ ，水吸收的热量为多少？若加热时间为 $420s$ ，它的电加热效率为多少？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩擦。

（1）一个工人质量为 $60\mathit{kg}$ ，竖直向上匀速拉动 $700N$ 的重物时，绳上拉力为 $400N$ ，将重物提升 $2m$ 用时 $20s$ ，滑轮组的机械效率为多少？

（2）在这 $20s$ 的时间内拉力的功率为多少 $W$ ？

（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少 $\mathit{kg}$ ？

（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。

（5）利用最省力的方式，提升 $800N$ 的重物，求绳上拉力的大小？

（6）利用最省力的方式，竖直向上以 $0.15m/s$ 的速度匀速拉动绳子，求 $20s$ 物体上升的距离？

汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，某研究小组对汽车开展调查研究。

（1）图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图片分析，这是 　　杠杆（选填"省力"、"费力"或"等臂" $)$ ；某段道路的标志牌如图乙所示，为什么同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度 　　。

（2）（多选）汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离，停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是 　　。

$A.$ 疲劳驾驶

$B.$ 酒后驾驶

$C.$ 接听电话

$D.$ 开车前系好安全带

（3）内燃机有四个工作冲程，图丙是内燃机的 　　冲程。

（4）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电30千瓦时，若电能转化为机械能效率为 $85\%$ ，则汽车匀速行驶时受到阻力为 　　 $N$ 。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为 $30\%$ ，以相同速度在同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为 　　 $\mathit{kg}$ 。（汽油的热值为 $q=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$ ，结果保留1位小数）

（5）若电价为0.6元 $/$ 千瓦时，汽油价格为7.0元 $/$ 升，每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节省 　　元。（汽油的密度 $\rho =0.71\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ ，结果保留1位小数）

小丽在探究"电路中电流与电阻的关系"时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为 $6V)$ 、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个 $(5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $15\Omega$ 、 $20\Omega )$ ，导线若干。

（1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片 $P$ 向 $c$ 端滑动时接入电路中的阻值变小。

（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是： 　　。

（3）将 $5\Omega$ 的电阻接入 $a$ 、 $b$ 间，闭合开关后，移动滑片 $P$ 使电压表示数为 $U_0$ ，记录相应的电流值；然后将 $5\Omega$ 的电阻换成 $10\Omega$ 、 $15\Omega$ 的电阻接入 $a$ 、 $b$ 间，闭合开关后，滑片 $P$ 应向 　　（选填" $c$ "或" $d$ " $)$ 端移动，直至电压表示数也为 $U_0$ ，记下相应的电流值。

（4）小丽在换用 $20\Omega$ 电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法： 　　。

（5）小丽完成上述操作后又选了一个 $2\Omega$ 的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是 　　。

（6）小丽根据实验数据得出 $I-R$ 变化的图像，如图丙所示：则小丽实验时 $U_0=$ 　　 $V$ ，实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 　　 $\Omega$ 。

（7）小丽在得出 $I-R$ 图像之后，又画出了如图丁所示的 $I-\frac{1}{R}$ 图像，得出结论，电流与电阻成反比。请对此做出评价 　　。

请读出如图中测量工具的读数：

（1）图甲天平的读数为 　　 $g$ 。

（2）图乙机械停表的读数为 　　。

（3）图丙电能表的读数为 　　 $\mathit{kW}\cdot h$ 。

（4）图丁弹簧测力计读数为 　　 $N$ 。

如图甲，移动滑片使电阻 $R_2$ 的有效阻值从零逐渐变大， $R_1$ 两端电压 $U$ 的倒数与 $R_2$ 的阻值变化的图象如图乙所示，则电源电压为 　　 $V$ ， $R_1$ 的阻值为 　　 $\Omega$ 。

如图是研究巨磁电阻 $(\mathit{GMR}$ 电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图，闭合开关 $S_1$ 、 $S_2$ 后，电磁铁右端为 　　极，滑片 $P$ 向左滑动过程中，指示灯明显变 　　（选填"亮"或"暗" $)$ 。

宇宙承载着中国人民千百年来的向往，“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板，整体造型就像一只蝴蝶，太阳能电池板是将太阳能转化为 　　；火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测，其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息，则以火星车为参照物次表层探测雷达是 　　的。

新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 　　（选填“聚变”或“裂变” $)$，这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点，属于 　　（选填“可再生”或“不可再生” $)$能源。

张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于 　　现象；水还有许多用途，如用水作为汽车发动机冷却液是利用了水 　　的特点。

如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具，下列选项中正确的是 $($ 　　 $)$

A．

①②③

B．

①②⑤

C．

①③⑤

D．

②④⑤

如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是 $($ 　　 $)$

A．	磁极相互作用 $\to$ 磁悬浮列车
B．	连通器 $\to$ 三峡船闸
C．	水蒸气的内能转化为木塞的机械能 $\to$ 火箭发射
D．	电流的磁效应 $\to$ 动圈式话筒

张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力，关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大
B．	弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大
C．	下降到最低点的过程中人的机械能守恒
D．	下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大

关于家庭电路安全用电的说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	电冰箱的金属外壳应该与大地相连
B．	家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路
C．	使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体
D．	更换灯泡前不用断开电源开关

如图甲所示是小明家新购买的电热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示。待电热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘 $1\mathit{min}$转了50圈，能使壶中水的温度从 ${25}^{°}\text{C}$升高到 ${35}^{°}\text{C}$．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响。求：

（1）电热水壶正常工作的电阻；

（2）电热水壶中水的温度从 ${25}^{°}\text{C}$升高到 ${35}^{°}\text{C}$吸收的热量； $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)\right]$

（3）此时电路的实际电压。