初中物理能量试题

如图所示，电源两端电压不变。当闭合开关S、S₁，滑动变阻器接入电路的阻值为R_M时，电压表V₁的示数为U₁，电阻R₁的电功率P₁=10W，电流表的示数为I₁；当只闭合开关S，滑动变阻器接入电路的阻值为R_N时，电压表V₂的示数为U₂，电阻R₁与滑动变阻器的总功率P₂=5W，电流表的示数为I₂；当只闭合开关S，滑动变阻器的滑片P移到B端时，电阻R₂的功率为P₃，电流表的示数为I₃。已知：，。求：

（1）电流I₁与I₂之比；
（2）电阻R_M与R_N之比；
（3）电功率P₃。
（请画出相关电路状态的等效电路图）

“雪龙”号极地考察破冰船是我国最大的极地考察船，破冰船自身质量约为10000吨。“雪龙”号在普通海域最大航速为10m/s；在1m厚冰层海域破冰最大航速为3.6km/h，所受阻力为1.5×10⁷N。“雪龙”号在两种海域航行时，牵引力的功率相等。请你计算：

（1）“雪龙”号在1m厚冰层海域以最大航速匀速行驶20min，克服阻力所做的功是多少？
（2）“雪龙”号在普通海域以最大航速匀速行驶时牵引力的大小是多少？
（3）“雪龙”号补给了100吨的物资后，吃水深度达到8m，则船底受到海水的压强是多少？“雪龙”号排开海水的体积增加了多少？（ρ_海水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）

如图所示的电路中，电源电压保持不变．R₁为滑动变阻器，R₂、R₃为定值电阻．闭合开关S，将滑片P由a端向b端滑动一段距离后，电压表V₁、V₂示数变化的大小分别为△U₁、△U₂，电流表示数变化的大小为△I．下列判断正确的是（ ）

A．△U2大于△U1

B．与的差值等于R2

C．R2和R3消耗的电功率的和增加了△U2•△I

D．电压表V1示数变小、电压表V2示数变大，电流表示数变大

如图所示为一款有高、低温两挡的蒸汽电熨斗电路原理图，R₁、R₂为电热丝，其中R₂=242Ω．工作时，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服．

（1）电熨斗处于低温挡时，正常工作功率为1100W，求：通过电路的电流是多大？R_l的电阻是多大？
（2）若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W，要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？

在图所示的电路中，电源电压保持不变。电阻R₁、R₂出现断路故障，闭合电键S后：
①若三个电表中只有一个电表有示数，则有示数的电表是   表，故障是   。
②若三个电表中只有一个电表的示数发生变化，则示数发生变化的电表是    表，故障是    。（电表均选填符号）

边长为10cm的立方体物块（ρ_物<ρ_水）放入圆柱形容器底部，如图1所示．逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h，分别计算出该物块对应受到的浮力F_浮，并绘制了如图2（实线）所示的图像．

（1）在水中，h=12cm时，物块处于   状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），物块重为    N．
（2）未倒水前物块对容器底部的压强为    Pa，物体的密度为    kg/m³．
（3）更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图像．h=12cm时，物块处于          状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），液体的密度为    kg/m³．当h=12cm时，水中物块的重力势能    液体中物块的重力势能．（选填“>”、“<”、“=”）

图甲所示为一种搬运建筑材料的机械装置，AB是个杠杆，O为支点，杠杆平衡时，B端受到的向下的拉力_______A端受到的向下拉力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；用于装载货物的小车自重为500N，若搬运2000N的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力F_甲＝1600N，该滑轮组的效率η_甲＝________；若用同样的滑轮按乙图组装，匀速提升相同的货物，电动卷扬机拉钢丝绳的力为F_乙，乙滑轮组的效率为η_乙，考虑实际情况，则F_甲_____F_乙，η_甲_  _η_乙（选填“>”、“<”或“＝”）。

如下图甲、乙分别是某品牌家用电熨斗的实物图和电路原理图。R₀是定值电阻，R是可变电阻（调温开关）。该电熨斗额定电压为220 V，温度最低时的耗电功率为121 W，温度最高时的耗电功率为484 W。

（1）求R₀的阻值；
（2）用电熨斗汽烫时需要采用最大功率先预热，使质量为1 kg的金属底板的温度从20℃升高到220℃，若金属底板利用电热的效率为80%，求金属底板吸收的热量和预热时间（，计算结果保留整数）；
（3）假定电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差△t关系如图丙所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

小明家的楼道灯泡在深夜时很容易烧坏。为解决这一问题，小明设计了如图所示的电路，L₁和L₂都是“220V  40W”。请回答下列问题：(设灯泡的电阻不变化，电源电压变化忽略不计)

（1）L₁灯泡的电阻是多少？闭合开关S₁和S₂，L₁正常发光，工作5h消耗的电能是多少？
（2）断开S₂，闭合S₁，让两灯泡都发光，深夜灯泡就不容易烧掉了，请计算此时L₁两端的电压。
（3）请计算两盏灯泡都亮时电路消耗的总功率是多少？

如图所示，体积为500cm³的长方体木块浸没在装有水的柱形容器中，细线对木块的拉力为2N，此时水的深度为20cm。（取g=10N/kg），求：如图所示，求：

（1）水对容器底的压强。；
（2）木块受到水的浮力。
（3）木块的密度。
（4）若剪断细线待木块静止后，将木块露出水面的部分切去，要使剩余木块刚好浸没在水中，在木块上应加多大的力？

如图所示，电源电压恒为18V，小灯泡的铭牌为“6V 3W”，滑动变阻器的规格为“100Ω 1A”，闭合开关后，在变阻器滑片P移动过程中，要求两电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允许超过额定值的情况下，下列说法中正确的是（不考虑温度对灯丝电阻的影响）（ ）

A．电流表示数允许的变化范围为0.3A﹣0.5A

B．滑动变阻器接入电路的阻值允许变化范围为24Ω﹣60Ω

C．灯泡L的电功率允许的变化范围为0.75W﹣3W

D．电路中总功率允许的变化范围为4.5W﹣6W

已知灯L₁的额定电压为U₀，额定功率为P₁，灯L₂的额定电压为2U₀，额定功率为P₂，已知P₁＞P₂，现将两灯串联接入某电源上，若保证一盏灯正常工作，而另一盏灯没超过其额定值，则此时通过灯L₁的电流为     A，电源电压为     V．

如图，电源电压为18V且保持不变．电流表量程为0 0.6A，电压表量程0 15V，小灯泡上标有“6V  3W”字样，要求开关闭合后两个电表的示数均不超过所选量程，且灯泡两端电压不允超过额定电压（设灯丝电阻保持不变），则下列说法正确的是（ ）

A．滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表和电压表示数变大

B．当电流表示数为0.4A时，电压表示数为12 V

C．该电路的最大功率为10.8W

D．滑动变阻器允许调节的范围是24 60Ω

甲、乙两地间铺设一条由两根导线组成的电话线路．在铺设完成后发现线路中途某处由于导线间的绝缘层损坏而漏电．为了找到漏电的位置，小明带领科技活动小组的同学进行了认真的研究，并将这两根电话线损坏处的接触电阻画出了如图的示意图，然后利用一个电压为U的电源（电源两端电压不变）和一块量程合适的电流表进行了检测．首先他们在甲地将电源串联电流表后接在电线的两端，测出电路中的电流为I₁，用同样的办法在乙地测出电路中的电流为I₂，然后再根据电话线单位长度的电阻r（单位为Ω/m）和甲、乙两地间的距离L，找到了漏电的位置．试根据以上的条件，写出漏电位置距甲地的距离l的表达式为：l=+  ．

养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把养生壶（图甲），其铭牌如下表所示．

型号	HX-201504
额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	1210W

 
小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求：
（1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？
（2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？
（3）壶中水的质量是多少？
（4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响）