初中物理能量试题

一定气压下，某种晶体熔化成同温度液体时所吸收的热量与其质量之比叫该晶体的熔化热，用字母 $\lambda$表示。在标准大气压下，用一个热效率为 $40\%$的酒精炉为热源，将 $50g$初温为 $0^{°}\text{C}$的冰全部熔化为 $0^{°}\text{C}$的水，共燃烧了 $14g$酒精，酒精的热值为 $3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$。求：

（1）冰熔化过程中吸收的热量；

（2）在标准大气压下，冰的熔化热 ${\lambda }_{冰}$。

如图是一款健身拉力器原理图，斜面的倾角为 $30°$，重 $500N$的物块与固定在斜面底端的弹簧相连，小明通过定滑轮拉着物块沿斜面向上匀速运动 $2m$的过程中（此过程弹簧始终处于被拉伸状态），小明对绳的拉力所做的功为 $1000J$，克服弹簧拉力做功 $300J$，则克服物块重力做的功为　                　 $J$，物块与斜面之间摩擦力的大小为　             　 $N$．（忽略绳重、滑轮与轴的摩擦）

人们在使用手机时，芯片上晶体管中的电阻会发热，是将电能转化为　    　能；手机通话过程中，是利用　      　来传递信息的。

某电热水器具有加热和保温功能，其工作原理如图甲所示。其中控制电路中的电磁铁线圈电阻不计， $R$为热敏电阻，热敏电阻中允许通过的最大电流 $\mathit{Ig}=15\mathit{mA}$，其阻值 $R$随温度变化的规律图像如图乙所示，电源电压 $U_1$为 $6V$，当电磁铁线圈中的电流 $I>8\mathit{mA}$时，电磁铁的衔铁被吸下，继电器下方触点 $a$、 $b$接触，加热电路接通：当电磁铁线圈中的电流 $I⩽8\mathit{mA}$时，继电器上方触点 $c$接触，保温电路接通，热敏电阻 $R$和工作电路中的三只电阻丝 $R_1$、 $R_2$、 $R_3$，均置于储水箱中， $U_2=220V$，加热时的功率 $P_{\mathit{加热}}=2200W$，保温时的功率 $P_{\mathit{保温}}=110W$，加热效率 $\eta =90\%$， $R_2=2R_1$，水的比热容 $c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$，水箱内最低温度为 $0^{°}\text{C}$。

（1）为使控制电路正常工作，保护电阻 $R_0$的阻值至少为多大？若 $R_0$为该值，试求热水器刚开始保温时水的温度。

（2）电阻丝 $R_1$、 $R_2$、 $R_3$的阻值分别为多少欧姆？

（3）该热水器在加热状态下，将 $44\mathit{kg}$、 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到 ${50}^{°}\text{C}$需要多少时间？

古人“钻木取火”，摩擦生热，属于机械能转化为　     　能。

某载重汽车自重 $12t$，车轮与地面的总接触面积为 $0.5m^2$，汽车以 $72\mathit{km}/h$的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为 $210\mathit{kW}$，每行驶 $43s$消耗柴油 $700g$，柴油的热值为 $4.3\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$， $g$取 $10N/\mathit{kg}$。下列说法中 $($　　 $)$

①完全燃烧 $700g$柴油放出的热量为 $3.01\times {10}^{9}J$

②该柴油发动机效率为 $30\%$

③汽车的牵引力为 $1.05\times {10}^{4}N$

④若公路所能承受的最大压强为 $8\times {10}^5\mathit{Pa}$，汽车最多能装载 $40t$的货物

A．只有①②正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②③正确

如图所示，完全相同的 $A$、 $B$两个长方体物块叠放在水平桌面上，用 $F=20N$的水平向右的力作用在 $A$物块上， $A$、 $B$一起向右做匀速直线运动，经过 $3s$，两个物块一起移动了 $60\mathit{cm}$的距离。下列相关说法中 $($　　 $)$

①物块 $B$受到的重力和地面对 $B$的支持力是一对平衡力

②物块 $A$对 $B$的摩擦力大小是 $20N$，方向向右

③地面对 $B$的摩擦力大小是 $20N$，方向向右

④拉力 $F$的功率为 $4W$

A．只有①④正确B．只有③④正确C．只有①③正确D．只有②④正确

如图所示，甲、乙分别为同一滑轮组的不同绕法，忽略绳重及一切阻力。用图甲绕法匀速提升重为 $900N$的物体时，机械效率为 $90\%$．下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．拉力 $F_1$的大小为 $450N$

B．用图乙绕法匀速提升 $400N$重物时，机械效率为 $80\%$

C．分别用两种绕法匀速提升相同重物时，图乙绕法机械效率大

D．分别用两种绕法匀速提升相同重物升高相同高度， $F_2$做功少

一辆大鼻子校车在水平路面上行驶，车和人总质量为 $8000\mathit{kg}$，轮胎与地面的总接触面积为 $0.32m^2$。

（1）求校车对路面的压强。

（2）校车以 $36\mathit{km}/h$的速度匀速行驶时，柴油发动机的输出功率为 $50\mathit{kW}$．求此过程中校车受到的阻力。

（3）如果校车行驶过程中，司机控制油门，使发动机的输出功率为 $25\mathit{kW}$，并保持此功率不变继续行驶 $10\mathit{min}$。这段时间内柴油燃烧释放能量的 $30\%$转化为有用机械能，在数值上等于发动机牵引力做的功。求这段时间内发动机柴油燃烧释放的能量。

下列对一些数据的估测，最接近实际的是 $($　　 $)$

A．课桌的高度约为 $800\mathit{cm}$

B．青岛夏季的最高气温约为 ${50}^{°}\text{C}$

C．中学生 $100m$跑的平均速度约为 $15m/s$

D．将20个鸡蛋从一楼提至二楼，对鸡蛋做的功约为 $30J$

2019年4月23日，我国在青岛附近海空域举行海军建军70周年海上阅兵。护卫舰群首先接受检阅的是质量为 $4.0\times {10}^{3}t$的“临沂”舰。如图所示，该舰静止在海面上时所受浮力为　      　 $N$；水面下 $5m$处的舰体受到海水的压强为　      　 $\mathit{Pa}$；它以 $40\mathit{km}/h$的速度向前匀速航行时受到的阻力为 $1.0\times {10}^{6}N$，则航行 $2\mathit{km}$的过程中动力做功　       　 $J$． $({\rho }_{\mathit{海水}}=1.03\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $g=10N/\mathit{kg})$

下列过程，属于内能转化为机械能的是 $($　　 $)$

A．从滑梯上滑下时臀部发热B．电热水壶烧水

C．内燃机的做功冲程D．向下压活塞引燃棉花

如图是运动员参加射箭比赛时的场景，下列说法错误的是 $($　　 $)$

A．运动员将弓举起的过程对弓做功

B．弓被拉的越弯产生的弹力越小

C．弓被拉的越弯弹性势能越大

D．箭被射出说明力可以改变物体的运动状态

对下列各物理量的估测，最接近实际的是 $($　　 $)$

A．一只麻雀的质量约 $3\mathit{kg}$

B．成人正常行走的步长约 $50\mathit{mm}$

C．中学生上一层楼做功约 $1800J$

D．电冰箱正常工作电流约 $5A$

如图所示，用滑轮组提升重 $100N$的物体时，在 $10s$内绳子自由端被匀速拉下 $6m$。已知拉绳子的力 $F$为 $60N$，不计绳重和摩擦，则在此过程中 $($　　 $)$

A．物体被提升了 $2m$B．所做的有用功是 $300J$

C．拉力 $F$的功率是 $30W$D．滑轮组的机械效率是 $55.6\%$