初中物理能量试题

根据能量转化与守恒定律，在与外界没有热传递的条件下，物体内能的增加量与外界对物体做功多少相等。为了验证此规律，某兴趣小组设计了如图所示的实验，在容器里装一定质量的水，中间装上带有叶片的转轴，转轴上绕上绳子，绳子另一端通过滑轮与一重物相连，当重物下降时，绳子拉动转轴转动，带动叶片旋转，使容器里的水温度升高，结合水的比热计算出水中增加的内能。以此验证水的内能增加量与重物的重力做功多少是否相等。

（1）为了完成此实验，除已提供质量的电子天平外，还需要的测量工具有　　。

（2）兴趣小组在实验过程中发现，水内能的增加量小于重物做功的大小，请写出造成这种现象的一种原因　　。

（3）改进实验后，获得那如表数据，规律得到验证。

实验序号	重物质量（千克）	下降高度（米 $)$	升高温度 ${(}^{°}\text{C})$
1	20	5	0.5
2	20	10	1.0
3	20	15	1.5
4	10	10	0.5
5	30	10	1.5
6	40	10	2.0

若使容器内相同质量水的温度升高 ${2.5}^{°}\text{C}$，则25千克的重物需下降　　米。

我省开展“全面剿灭劣 $V$类水”行动。为了治理某河道的水污染，相关部门放置了一批太阳能仿生水草的。几个月后效果明显。太阳能仿生水草主要由太阳能电池板、小型送风电动机以及若干人造水草等构成（如图），太阳能电池板为电动机供电，电动机工作，给河水持续提供空气，增加水体中的溶解氧，电动机工作时其能量如何转化？　　。

2016年浙江最大抽水蓄能电站在缙云开建。其工作原理如图所示，用电低谷时（如深夜），电站利用电网多余电能把水从下水库抽到上水库中储存起来；用电高峰时，再利用上水库中的水发电。

（1）蓄能时，水被抽到上水库中，电能转化为水的　　；

（2）发电时，若该电站上水库可用于发电的库容量为 $7.86\times {10}^6$米 ${}^3$，上下水库平均水位差637米。上水库中可用于发电的水流到下水库，水的重力做功为　　焦。

下列关于"热与能"的表述中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	物体在吸热过程中，其温度一定升高
B．	在搓手取暖过程中，内能转化为机械能
C．	水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大
D．	铁块在锻烧过程中，其内能从零开始增加

如图为四旋翼无人机，质量为1.2千克，下方悬挂着一个质量为0.1千克的摄像机。在10秒内无人机从地面竖直上升了20米，然后边摄像边斜向上飞行了30秒，仪表盘上显示离地面高度为36米。无人机前10秒对摄像机做功　　焦，整个过程中，无人机对摄像机做功的功率为　　瓦。

最近我市出现了许多共享电动汽车，这种新型低碳的交通工具，深受市民的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。请回答：

电池容量 $(\mathit{kW}·h)$	22
车载充电器输入电压 $\left(V\right)$	220
车载充电器输入电流（A）	16
电能转化为机械能的效率	$70\%$

（1）如图1所示，租车时，租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器，感应器即能读取卡中的信息，将车解锁。刷卡所用的原理是　　。

（2）某次启动后，汽车显示屏上出现了如图2所示的输出电压与电流，求此时电动汽车的输出功率为多少瓦？

（3）根据表中的数据，将已经耗完电能的电池充满，理论上需要多少时间？充满电后，该车在水平地面上匀速行驶的最大距离为140千米，则行驶时该车受到的阻力为多少牛。

如图为某款擦窗机器人，它凭借其底部的真空泵在机身和玻璃之间形成低气压，牢牢地吸附在竖直玻璃上。请回答：

（1）当它静止在竖直玻璃上时，受到的摩擦力方向是　　。

（2）擦窗机器人的擦试速度是4分钟 $/$米 ${}^2$，要擦完总面积为3米 ${}^2$的窗玻璃需要　　分钟。

（3）工作时擦窗机器人对玻璃的压力为28牛，内外气压差达到800帕，求擦窗机器人与玻璃的接触面积至少为多少平方米？

（4）擦窗机器人的总质量为1.2千克，工作时的实际功率为80瓦，它在竖直向上擦窗过程中有 $0.25\%$的电能用于克服重力做功。若窗户足够高，持续竖直向上擦窗20分钟，擦窗机器人可上升的最大高度为多少米？（取 $g=10$牛 $/$千克）

如图所示是医学上常用的内窥镜，它是一种在细管顶端 装有小型摄像机的医疗器械，摄像机的镜头相当于凸透镜。

（1）用内窥镜检查时常采用从口腔插入的方法，这会引起病 人强烈的恶心和呕吐，因此现在开始采用从鼻腔插入的方法。内窥镜经口腔或鼻腔插入都能进入胃，是因为它们都与　　这一器官直接相连。

（2）检查时，要使观察更加仔细，就要减小观察范围，此时应该使内窥镜细管顶端　　患处。（选填“接近”或“远离” $)$

（3）目前大量手术都是采用内窥镜与激光“刀”等配合使用的微创术，如发现胃溃疡出血，利用激光灼烫即可使出血点迅速凝固止血，这说明激光“刀”能将电能转化为光能和　　。

如图所示装置，在水平拉力 $F$ 的作用下，物体 $M$ 沿水平地面做匀速直线运动，已知弹簧秤读数为10牛，物体 $M$ 的运动速度为1米 $/$ 秒（若不计滑轮与绳子质量、绳子与滑轮间的摩擦、滑轮与轴间摩擦），那么在此过程中 $($ 　　 $)$

A．	物体 $M$ 与地面间的摩擦力为5牛
B．	物体 $M$ 与地面间的摩擦力为10牛
C．	水平拉力 $F$ 做功的功率为20瓦
D．	1秒内滑轮对物体 $M$ 做功为10焦

某医院的全自动消毒柜能对医疗用品进行高温、高压、湿热灭菌消毒，部分参数如表。消毒柜中电磁继电器控制电加热器实现加热、保温自动切换的原理图如图所示， $R$为热敏电阻，其电阻值随消毒柜内温度的升高而减小。消毒柜利用 $20\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水正常工作 $50\mathit{min}$可完成一次消毒。已知水的比热容为 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$。

额定加热功率	$10\mathit{kW}$
水箱容量	$100L$
工作温度	${120}^{°}\text{C}$
限压	$300\mathit{kPa}$

（1）求每次消毒时水温从 ${20}^{°}\text{C}$上升到工作温度水吸收的热量；

（2）电加热器正常工作时，将水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到工作温度的时间为 $16\mathit{min}$。求电加热器加热的效率；

（3）保温电阻是图中的　　。

释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。某原味夹心饼干的营养成分表上标有“每 $100g$能量 $2035\mathit{kJ}$”，小华吃了一块 $20g$的这种饼干，进入体内的化学能是　　 $J$，其中的一部分化学能转化为　　能，以维持人体温度正常。

我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望，被医学界亲切地称为“中国心”。若人工心脏推动血液流动的功率为 $1.6W$，则每分钟心脏对血液做功　　 $J$．医生利用听诊器检查心脏的工作情况，说明声音可以传递　　。

某水底打捞作业中，需将一长方体石柱从水底匀速打捞出水，如图是吊车钢丝绳拉力 $F$随石柱下表面距水底深度 $h$变化的图象，（水的阻力忽略不计， ${\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3)$求：

（1）石柱浸没在水中受到的浮力；

（2）石柱未露出水面前，在水中上升 $2m$钢丝绳拉力所做的功；

（3）在水底时石柱上表面受到的水的压强。

太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一，如今太阳能热水器已走进了千家万户。如图，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为 $2m^2$， $1m^2$面积上 $1h$接收到的太阳能平均为 $2.52\times {10}^{6}J$，若阳光照射该热水器 $5h$，可以使质量为 $80\mathit{kg}$的水温度升高 ${30}^{°}\text{C}$， $[c=4.2\times {10}^{3}J/(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C})$， $q_{\mathit{干木柴}}=1.2\times {10}^{7}J/\mathit{kg}]$，求：

（1）水吸收的热量。

（2）若这些水吸收的热量全部由燃烧干木柴来提供，需要完全燃烧多少千克干木柴（假设干木柴完全燃烧放出的热量全部被水吸收）。

（3）该太阳能热水器的效率及开发利用太阳能的优点。

2019年4月30日，云南省政府新闻办发布消息，我省33个贫困县（市、区）达到脱贫标准，退出了贫困序列。脱贫过程中许多村镇安装了"肩扛太阳能电池板，头顶小风扇"的新能源路灯。下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	小风扇的作用是为太阳能电池板散热
B．	太阳能电池板把太阳能转化成了小风扇的机械能
C．	这种新能源路灯是集太阳能发电和风力发电为一体的发电用电设备
D．	太阳能电池板可以把接收到的太阳能全部转化为电能