初中物理能量试题

如图所示是某种电热器工作的部分电路图，电源电压 $U=220V$ 不变，两根电热丝的电阻关系为 $R_1=2R_2$ ，通过旋转扇形开关 $S$ ，接触不同触点，实现高、低两个挡位的转换，低温挡时的发热功率为 $440W$ 。求：

（1） $R_1$ 和 $R_2$ 的电阻值；

（2）电热器处于高温挡时的总功率；

（3）如果在高温挡下工作 $7\mathit{min}$ 产生的热量全部被水吸收，在一个标准大气压下这些热量能够让 $2\mathit{kg}$ 、 ${40}^{°}\text{C}$ 的水，温度升高多少？ $[$ 水的比热容为 $c=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)]$

改革开放以来，我国人民的生活水平不断提高，汽车已成为多数人的代步工具。某品牌国产汽车以 $72\mathit{km}/h$ 的速度在平直公路上匀速行驶 $100\mathit{km}$ ，消耗了汽油 $6L$ ，汽车发动机功率为 $12\mathit{kW}$ ，已知：汽油的热值为 $q=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg}$ ，汽油的密度为 $\rho =0.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$ 。求该汽车匀速行驶 $100\mathit{km}$ 过程中：

（1）消耗汽油的质量；

（2）发动机所做的功；

（3）发动机的效率（百分号前保留整数）。

如图所示，电源电压保持不变，灯泡 $L$ 标有" $3V1.5W$ "的字样，滑动变阻器 $R_0$ 标有" $20\Omega 1A$ "字样， $R_1=9\Omega$ ，电流表量程为 $0~3.0A$ ，假定灯丝电阻不变。当只闭合开关 $S_2$ 时，电流表示数为 $0.3A$ ，则电源电压是 　　 $V$ ；当开关 $S_1$ 、 $S_2$ 和 $S_3$ 都闭合时，在保证电路安全前提下，滑动变阻器 $R_0$ 接入电路的阻值范围是 　　 $\Omega$ 。

如图所示是某单缸四冲程汽油机的 　　冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为 　　 $\mathit{revs}/\mathit{min}$ 。

2021年4月23日，我国海军长征18号战略核潜艇在海南三亚某军港入列，其排水量为1.2万吨。该潜艇的核反应堆是通过 　　释放核能（选填“核裂变”或“核聚变” $)$；核潜艇是通过改变 　　来实现上浮或下潜的（选填“自身重力”或“所受浮力” $)$。

小叶同学用如图所示的滑轮组提升重物 $A$ ，不计绳重和机械之间的摩擦，每个滑轮的重力均为 $10N$ ，与地面固定的细绳 $a$ 的拉力 $F_2=105N$ ，他通过细绳 $b$ 用 $F_1$ 的拉力将重物 $A$ 匀速提升 $1.5m$ ，所用时间 $10s$ 。下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	物体 $A$ 的重力为 $210N$
B．	拉力 $F_1$ 做功的功率为 $32.5W$
C．	该装置由两个定滑轮和一个动滑轮组成
D．	该滑轮组在使用过程中的机械效率为 $80\%$

如图所示，电源电压为 $6V$ 保持不变， $R_1=3\Omega$ ， $R_2=18\Omega$ ，灯泡 $L$ 标有" $6V3W$ "字样，假定灯丝电阻不变。下列说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	灯泡 $L$ 正常工作时的电阻为 $2\Omega$
B．	当只闭合开关 $S_1$ 时，电阻 $R_1$ 消耗的功率为 $1.2W$
C．	如果开关 $S_1$ 、 $S_2$ 和 $S_3$ 同时闭合，灯泡 $L$ 短路不工作
D．	此电路消耗的最大电功率与最小电功率之比为 $25:12$

下列关于信息、能源和材料的说法中正确的是 $($ 　　 $)$

A．	华为手机的芯片中含有半导体材料
B．	煤、石油和天然气都是化石能源，电能是一次能源
C．	我国自主研发的"北斗"卫星导航系统，通过超声波提供定位服务
D．	我国的"长征五号" $B$ 型火箭用液态氢作燃料，是因为它含有的热量多

如图所示是小军同学家庭电路的一部分。他闭合开关时保险灯泡正常发光，再将电风扇的插头插入插座中时，灯泡突然熄灭，检查时发现保险丝熔断了。其原因可能是 $($ 　　 $)$

A．	电风扇断路	B．	灯泡的灯丝断路
C．	电风扇的插头短路	D．	电风扇的电功率很小

郝奇同学周末给外婆整理房间时发现，有一双如图所示的烘鞋器左脚已不通电，右脚还能正常工作。郝奇同学在 $220V$ 的家庭电路中只接入烘鞋器的右脚，工作 $3\mathit{min}$ 观察到标有" $220V2000\mathit{imp}/(\mathit{kW}\cdot h)$ "的家用电能表指示灯闪烁了1次。再拆开检修时发现左右脚的电阻丝是并联的，左脚的电阻丝已锈蚀，于是他用一根新的电阻丝 $R_1$ 进行替换，然后在 $220V$ 家庭电路中只接入烘鞋器的两脚， $3\mathit{min}$ 内观察到这个电能表的指示灯闪烁了11次，求：

（1）只接入烘鞋器右脚时消耗的电功率；

（2）电阻丝 $R_1$ 的阻值；

（3）为使这套烘鞋器的左右脚的电功率相等，应将左脚替换为阻值为 $R_2$ 的另一新电阻丝，则 和 的阻值相差多少？

王力同学在学校看到电工师傅们正在更换安全出口指示灯，他发现这些指示灯都是 $\mathit{LED}$ 灯（发光二极管，电路元件符号为 $)$ ，在实验室他找来了一只标有" $5V$ "字样的 $\mathit{LED}$ 灯，电压为 $9V$ 的电源，并设计了如图甲所示的电路。

（1）如图甲所示，闭合开关 $S$ 前，要将滑动变阻器的滑片置于 　　（选填" $a$ "或" $b$ " $)$ 端，闭合开关 $S$ 后移动滑片 $P$ ， $\mathit{LED}$ 灯发光，测得4组数据并在坐标纸上描点如图乙所示。当该 $\mathit{LED}$ 灯正常工作时， $\mathit{LED}$ 灯的额定功率为 　　 $W$ ，此时变阻器 $R_P$ 接入电路的阻值是 　　 $\Omega$ 。再调节滑动变阻器，当 $\mathit{LED}$ 灯两端电压达到 $6V$ 时，该 $\mathit{LED}$ 灯并未烧毁，则 $\mathit{LED}$ 灯在 $6V$ 电压下工作 $10s$ 消耗的电能为 　　 $J$ 。

（2）在图甲中断开 $S$ ，只改变电源的正负极后再闭合 $S$ ， $\mathit{LED}$ 灯不发光、电流表示数几乎为零，但电压表有示数，此时 $\mathit{LED}$ 灯所在的电路相当于 　　（选填"通路""开路"或"短路" $)$ 。王力同学又把该 $\mathit{LED}$ 灯接某低压电路中，该灯出现持续频闪现象，说明这个电路中的电流是 　　（选填"交流电"或"直流电" $)$ 。

某兴趣小组在实验室探究水的沸腾特点的实验时，采用完全相同的装置加热质量不同的水，如图甲乙所示。通过实验，该小组绘制了水温随加热时间变化的 $A$ 、 $B$ 图线如图丙所示。

（1）由实验可知，该实验室所在地点的大气压 　　（选填"大于""小于"或"等于" $)$ 一个标准大气压。

（2）由实验可知，水沸腾时要持续吸热，但温度 　　。

（3）分析甲乙两个装置烧杯中水的多少可知，图丙中 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 图线反映的是甲实验装置的实验结果。

如图，一个箱子静止在水平地面，小聪用 $150N$ 的水平拉力将箱子移动了 $0.4m$ ，小聪的拉力做功为 　　 $J$ 。待箱子静止后，小明用 $80N$ 的水平推力推这个箱子没有推动，小明的推力做功 　　 $J$ ，此时箱子受到地面的摩擦力为 　　 $N$ 。

绵泸高铁内自泸段即将建成通车，据了解泸州乘高铁经内江到成都大约需要 $84\mathit{min}$。其中泸州至内江约 $130\mathit{km}$，按照设计速度 $250\mathit{km}/h$运行，泸州到内江列车大约需要 　　 $h$。内江至成都约 $150\mathit{km}$，从泸州经内江到成都全程的平均速度约为 　　 $\mathit{km}/h$。某牵引力为 $9\times {10}^{4}N$的动车组在一段平直轨道上匀速行驶时速度为 $216\mathit{km}/h$，则该动车组的输出功率为 　　 $W$。

人类发展史也是利用燃料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因为它们的　　（选填“热值”“热量”或“温度” $)$不同，完全燃烧 $0.28m^3$的天然气可放出　　 $J$的热量，这些热量若全部被水吸收，可让　　 $\mathit{kg}$的水温度升高 ${20}^{°}\text{C}[$已知天然气热值 $q=3.0\times {10}^{7}J/m^3$，水的比热容 $c=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{°}\text{C}\right)]$。