初中物理能量试题

图甲是某款电熨斗，图乙是其电路原理图。电源电压为 $220V$ ， $R_1$ 、 $R_2$ 为发热体。该电熨斗两挡功率分别为 $100W$ 和 $500W$ ，通过开关 $S$ 实现温度控制， $S$ 闭合时为高温挡。

（1）求 $R_1$ 的阻值；

（2）在使用过程中，若电熨斗 $10\mathit{min}$ 消耗电能 $1.32\times {10}^{5}J$ ，请通过计算说明：在这段时间内电熨斗处于何种工作状态，并求出相应状态下的工作时间；

（3）为了适应不同室温和更多衣料，小明对电路做了改进，将 $R_2$ 换成滑动变阻器 $R_3$ ，如图丙所示， $R_1$ 、 $R_3$ 均为发热体。假定电熨斗每秒钟散失的热量 $Q$ 跟电熨斗表面温度与环境温度的温度差△ $t$ 关系如图丁所示。在一个 ${20}^{°}\text{C}$ 的房间，要求电熨斗表面保持 ${220}^{°}\text{C}$ 不变，应将 $R_3$ 的阻值调为多大？

"绿色出行，低碳生活"。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为 $1.6\times {10}^3\mathit{kg}$ ，在平直公路上匀速行驶 $1000m$ ，用时 $50s$ ，此过程中汽车牵引力做功 $1.5\times {10}^{6}J$ 。求满载时：

（1）汽车的总重力；

（2）汽车匀速行驶时的速度；

（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。

小聪用如图甲所示的电路"探究电流与电阻的关系"。电源电压为 $6V$ ，滑动变阻器规格为" $50\Omega 2A$ "，有 $5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $15\Omega$ 、 $25\Omega$ 、 $30\Omega$ 的定值电阻各一个。

（1）连接电路时，开关应 　　；

（2）将 $5\Omega$ 的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片 $P$ 发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 　　（选填"断路"或"短路" $)$ 。

（3）排除故障后，使电压表示数为 $U_1$ ，电流表示数如图乙，此时电流为 　　 $A$ ，记下电压表、电流表的示数；

（4）将 $5\Omega$ 的电阻分别换成 $10\Omega$ 、 $15\Omega$ 、 $25\Omega$ 、 $30\Omega$ 的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为 $30\Omega$ 时，无法完成实验。为了让 $30\Omega$ 的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是 　　（选填" $A$ "、" $B$ "或" $C$ " $)$

$A.$ 在电路中多串联一个 $10\Omega$ 的电阻，其余操作不变

$B.U_1$ 不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是 $2V-4.4V$

$C.$ 电源电压不变，改变 $U_1$ 的大小（视需要选取电压表、电流表量程）， $U_1$ 的取值范围是 $2.25V-6V$

（5）实验完毕，得到结论：电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 　　比。

微波炉能产生微波，是厨房好帮手。微波碰到金属会反射，但可以穿过玻璃、塑料、陶瓷等绝缘材料。微波能引起食物内的水分子振动，使食物温度升高，将食物快速加热。微波炉外壳用金属材料制成，为防止微波泄露，危及人身安全，炉门处有安全锁开关。当炉门打开，安全锁开关就会切断电路。为防止炉内温度过高，电路中有一个温控开关，当温度达到 ${180}^{°}\text{C}$时，温控开关会切断电路。

（1）在微波炉中 　　（选填“能”或“不能” $)$选用铁质容器来加热饭菜。

（2）微波炉的安全锁开关与温控开关是 　　（选填“串联”或“并联” $)$的。

如图甲所示，闭合开关 $S$ ，调节滑动变阻器的滑片 $P$ 从最右端滑至灯正常发光的位置，电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为 　　 $V$ ，灯的额定功率为 　　 $W$ 。

如图是一款能发电的魔方充电器。转动魔方时，它能发电，其原理是 　　（选填"电磁感应"或"磁场对电流的作用" $)$ 。魔方还能通过 $\mathit{USB}$ 端口给移动设备充电，给移动设备充电时，魔方相当于电路中的 　　（选填"电源"或"用电器" $)$ 。

如图所示是检测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片 $P$ 上下移动。电源电压保持 $4.5V$ 不变，电流表量程为 $0~0.6A$ ，电压表量程为 $0~3V$ ，定值电阻 $R_1$ 的阻值为 $5\Omega$ ，滑动变阻器 $R_2$ 的规格为" $20\Omega 1A$ "。闭合开关 $S$ ，随着水流速度的改变，下列说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	电压表示数变大，表示水流速度增大
B．	电流表示数变小，表示水流速度增大
C．	滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为 $2.5\Omega ~20\Omega$
D．	电路消耗总功率的变化范围为 $1.35W~2.7W$

小明两次分别用时 $60s$ 、 $40s$ 把同一捆书从一楼匀速搬上三楼，比较两次搬书过程对书做功和做功的功率，判断正确的是 $($ 　　 $)$

A．	用时少的做功多	B．	用时少的做功功率大
C．	用时多的做功多	D．	用时多的做功功率大

2021年5月15日，祝融号火星车成功降落在火星上，实现了中国航天史无前例的突破。以下分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	火星车与地球间通过超声波传递信息
B．	火星车在降落过程中相对火星是静止的
C．	火星车减速着陆过程动能不变
D．	火星车上的摄像头成像原理是凸透镜成像

"珍爱生命，注意安全"是每个公民应有的安全意识。以下做法符合安全常识的是 $($ 　　 $)$

A．	汽车超速、超载行驶
B．	用湿布擦拭工作中的台灯
C．	发生触电事故，第一时间切断电源
D．	一个插座上同时使用多个大功率用电器

生命离不开水，水是宝贵的资源。以下关于水的说法正确的是 $($ 　　 $)$

A．	地面上的水变干了是升华现象
B．	冬天用热水袋取暖是利用水的比热容大
C．	水结冰的过程需要吸热
D．	岳阳水资源丰富，我们不需要节约用水

五月五，是端午，吃粽子，挂艾草，划龙舟。俗语中包含的物理知识，正确的是 $($ 　　 $)$

A．	煮粽子是用做功的方法改变粽子的内能
B．	煮粽子的水沸腾后，继续吸热温度升高
C．	闻到艾草的气味，说明分子在永不停息地做无规则运动
D．	划龙舟时，桨对水有作用力，水对桨没有作用力

某些电阻的阻值会随温度的变化而明显改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用来测量温度。在如图甲所示的电路中，电流表量程为，电源电压恒为，为滑动变阻器，电阻作为温度计的测温探头。当时，的阻值随温度的变化关系如图乙所示。闭合开关后，把放入环境中，调节滑动变阻器，使电流表指针恰好满偏（即，然后保持的阻值不变。

（1）在环境中通电，整个电路消耗的电能是多少？

（2）滑动变阻器接入电路的电阻为多大？

（3）再把测温探头放到环境中时，消耗的电功率多少？

小华家里用的是天然气灶，他尝试估测该灶的效率。小华用容量为的水壶装满水，水的初温是，然后将水烧开。烧水前天然气表的示数是，水刚烧开时天然气表的示数变为，天然气的热值为，水的比热容，当地大气压为标准大气压。求：

（1）水吸收的热量（不计水的热量损失）；

（2）天然气完全燃烧放出的热量；

（3）天然气灶的效率。

杂技表演在我国具有悠久的历史。如图所示为杂技"顶竿"表演，甲站在地面上，肩上顶着一根重为 的竖直竹竿，重为 的乙沿竹竿匀速上爬 ，然后甲顶着乙在水平地面上缓慢直立行走 。求在此过程中：

（1）乙受到摩擦力的大小和方向；

（2）摩擦力对乙所做的功；

（3）甲对竿和乙做的功。