初中物理能量试题

把重6N，边长为0.1m的正方体物块投入足够多的水中，当物块静止时，下列说法正确的是（g取10 N/kg）

A．物体在水中处于悬浮状态

B．物体所受浮力为10 N

C．物块下表面所受水的压强为1000pa

D．物体在水中处于漂浮状态，物块的密度为0.6×10^3kg/m^3

把标有“6V 3W”的小灯泡与最大阻值为100Ω的滑动变阻器连接在电源两端电压恒为18V的电路中，电路的连接如图所示，电压表使用的量程为0～15V，电流表使用的量程为0～0.6A．要求闭合开关后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（设灯丝电阻不变）．下列说法正确的是（ ）

A．滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是18Ω～60Ω
B．滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表示数变化量的最大值为0.5A
C．小灯泡的电功率最小值为0.75W
D．电路总功率的最大值为9W

实验中绘出了小灯泡的电流与电压关系的U﹣I图象如图，则下列图中有关此小灯泡功率P与U²或P与I²的图象可能正确的是（ ）

A．

B．

C．

D．

科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路（设环境温度不高于20℃），由工作电路和控制电路组成．工作电路中的电热器上标有“220V  2000W”的字样；控制电路中热敏电阻R_t作为感应器探测水温，置于恒温水箱内，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，R₁为滑动变阻器．电磁铁产生的吸引力F与控制电路中电流I的关系如图丙所示，衔铁只有在不小于3N吸引力的作用下才能被吸下．闭合开关S（不计继电器线圈的电阻）．

（1）用电热器给恒温箱中100kg的水加热，正常工作20min时，水温由20℃升高到25℃，求电热器的加热效率？
（2）调节滑动变阻器，使R₁=280Ω，为了把温度控制在25℃左右，设定在水温低于25℃时自动加热，在水温达到25℃时停止加热，求控制电路中的电源电压U是多少？
（3）设控制电路中电源电压U不变，将水箱中水温由25℃的恒温调节到30℃的恒温，应  （填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值．

某课外科技活动小组设计了一种小鸡孵化器的电路模型，如图所示，在一般情况下，只需灯光照明，电源电压为72 V，R₁为定值电阻，R₂为发热电阻丝改成的滑动变阻器，其上标有“100Ω 3 A”字样，电流表A₂的量程为0～3A，灯泡上标有“12 V  3 W”的字样。

（1）求灯泡正常工作时的电流；
（2）闭合S，断开S₁、S₂，灯泡正常发光，求R₁的阻值；
（3）S、S₁、S₂均闭合时，求R₂消耗的最大电功率和最小电功率。

物理小组制作了一个自动控制器，其中有一个调压电路如图所示，滑动变阻器R的最大阻值是100欧，负载电阻R'的阻值为100欧，A、B间电压为10伏，保持不变．使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不符，检查结果是图中F处导线折断，滑动头P由上向下移动时，如果电路完好，CD两端的电压范围应是      伏至      伏；如果F点导线折断，CD两端的电压范围是      伏至      伏．

无内胆饮水机的电路原理如图所示，电热丝R₁、R₂都绕在出水管上，水经过出水管时被加热，通过改变开关S的通、断状态，可以选择出温水或开水．该饮水机的铭牌如表．忽略电热丝R₁、R₂的阻值随温度的变化，不计各种热损失，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）．

额定电压	220V
开水加热功率	2200W
温水加热功率	1100W

（1）现在需要100℃的开水200g，已知水的初温是20℃，水需要吸收多少热量？
（2）当饮水机处于开水加热状态时，加热上述水需要多少时间？（保留一位小数）
（3）S处于什么状态时饮水机是温水加热状态？为什么？

如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，R₂=30Ω，通过R₁的电流随它两端电压变化关系如图乙所示，则下列计算正确的是（ ）

A．R1的阻值大小是20Ω

B．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.5A，则通过电阻R2的电流时0.3A

C．当S1、S2、S3均闭合时，电流表的示数为0.5A，则电源电压是6V

D．当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.15A，则R3消耗的功率是0.225W

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？

家庭电路的电压是220V，某空调器处于制冷状态时的功率P₁是2.0Kw,送风状态时的功率P₂是0.2kW，它们是交替运行的．现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示．

（1）空调器在前5min内处于什么状态，此时通过它的电流是多少安？
（2）在15min内，空调器消耗的电能是多少焦耳.
（3）若15min内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水，则可以使水温最高达到多少摄氏度？[已知水的比热容：4.2×10³J／(kg·℃)]

如图所示，电源两端电压保持12V不变，小灯泡L上标有“6V  3W”字样，滑动变阻器最大电阻值R＝60W。不考虑灯丝电阻随温度的变化，下列说法正确的是（  ）

A．S闭合后，使电压表的示数减少1V，小灯泡L两端的电压就增加1V

B．S闭合后，小灯泡L的最小实际电功率为0.5W

C．小灯泡L正常发光时，变阻器R消耗的电功率为6W

D．开关S断开时，电压表的示数为12V

甲、乙物体的密度相同，甲的体积是乙的2倍，将它们叠放在水槽里的水中，水面恰好与甲的上表面相平，如图所示，现将乙物体取下，当甲物体静止时，甲物体将

A．沉在水槽的底部

B．悬浮在原位置

C．漂浮，水下部分高度与甲的高度之比为1:2

D．漂浮，露出水面部分的体积与甲的体积之比为1:3

蓝鳍金枪鱼-21型自主式水下航行器，它是一种专业水下搜寻设备，在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用，航行器质量约为750kg，体积约为1m³，可潜入水下4500m深处，在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体．（海水密度ρ_海水=1.03×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
（1）航行器下潜至水下3000m深处时，所受海水的压强和浮力；
（2）航行器停留在水下3000m深处作业时，若遇故障发动机关闭，试分析判断航行器的浮沉情况。

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