初中物理能量试题

如图所示是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时，需将钥匙插入仪表板上的钥匙孔并旋转，则下列分析正确的是 $($ 　　 $)$

A．	旋转钥匙相当于闭合开关
B．	电磁铁是利用电流的热效应来工作的
C．	电磁铁通电后电磁铁的上端为 $S$ 极
D．	电动机工作时将电能全部转化为机械能

如图，小明将一个重为 $3N$ 的小车从斜面底端匀速拉到斜面顶端，沿斜面向上的拉力为 $1.25N$ ，小车沿斜面移动的距离 $s=1.6m$ ，上升的高度 $h=0.6m$ 。则小明对小车做的有用功是 　　 $J$ ，斜面的机械效率是 　　。

用定滑轮匀速提升质量为 $10\mathit{kg}$的物体，所用的拉力为 $110N$，物体在 $2s$内升高 $0.5m$。此过程中的有用功是 　　 $J$，定滑轮的机械效率是 　　 $\%$，拉力的功率是 　　 $W$。 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

下列有关中学生的估测符合实际的是 $($ 　　 $)$

A．	眨眼一次的时间约为 $3s$
B．	正常步行的速度约为 $1.4\mathit{km}/h$
C．	游泳时受到的浮力约为 $500N$
D．	完成一次引体向上做的功约为 $2000J$

一位设计师设计了一种"重力灯"。无论你在地球哪一个角落，无论当地的天气如何，它都可以实现照明。如图甲是这种"重力灯"的结构简化图，当重物下落时拉动绳子，转轴转动时，小灯泡就可以发光。重复以上操作，可以实现长时间照明。现挂上一个质量为 $25\mathit{kg}$ 的重物，该重物恰好可以缓慢匀速下落。在重物下落高度为 $2.4m$ 的过程中，就可以供一个标有" $3.6V1W$ "字样的 $\mathit{LED}$ 灯持续正常发光 $4\mathit{min}$ 。 $(g$ 取 $10N/\mathit{kg})$

（1）甲图虚线框内一定有 　　，它的工作原理是 　　。

（2）求重物下落时，重力做功的功率。

（3）求重物在一次下落过程中，甲图装置能量转化的效率。

（4）取下灯泡，将甲图装置的两个输出端接入乙图中的 $a$ 、 $b$ 两个接线柱进行实验（设该装置在短时间实验过程中可以稳定输出 $3.6V$ 电压）。 $R_0$ 为标有" $5\Omega 0.3A$ "的定值电阻，滑动变阻器 $R_1$ 标有" $50\Omega 1A$ "，电流表选择量程为 $0~0.6A$ ，电压表选择量程为 $0~3V$ 。为了保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。

小明用 $20N$的水平推力，将重为 $150N$的购物车沿水平地面向前推动了 $10m$，在此过程中，推力对购物车做功　　 $J$，支持力对购物车做功　　 $J$。

百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈电阻为 $4\Omega$ ，加热电阻正常工作时电功率为 $1\mathit{kW}$ ，电源电压 $220V$ 稳定不变。

（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为 $0.1A$ ，按摩 $20\mathit{min}$ ，电动机线圈产生的热量是多少？

（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？

（3）在足浴盆中加入体积为 $4L$ 、初温为 ${20}^{°}\text{C}$ 的水升高至 ${40}^{°}\text{C}$ ，水吸收的热量为多少？若加热时间为 $420s$ ，它的电加热效率为多少？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

宇宙承载着中国人民千百年来的向往，“祝融号”火星车已安全到达火星表面。火星车有四片太阳能电池板，整体造型就像一只蝴蝶，太阳能电池板是将太阳能转化为 　　；火星车塔载了6台科学载荷进行科学探测，其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息，则以火星车为参照物次表层探测雷达是 　　的。

如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是 $($ 　　 $)$

A．	磁极相互作用 $\to$ 磁悬浮列车
B．	连通器 $\to$ 三峡船闸
C．	水蒸气的内能转化为木塞的机械能 $\to$ 火箭发射
D．	电流的磁效应 $\to$ 动圈式话筒

西昌卫星发射中心用长征三号运载火箭，于2019年4月20日将第44颗北斗导航卫星成功送上太空。下列说法中正确的是 $($　　 $)$

A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能

B．燃料燃烧时将内能转化为化学能

C．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的比热容较大

D．火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的热值较大

图甲是某新型太阳能汽车，该汽车的动力完全由安装在车顶的电池板收集的太阳能提供。汽车（包括司乘人员）的质量为 $1.2t$，接收太阳能电池板的面积为 $8m^2$，在水平路面上以恒定功率做直线运动的 $v-t$图象如图乙（取 $g=10N/\mathit{kg})$。

（1）如汽车匀速行驶过程中所受阻力大小为车重的0.02倍，则汽车牵引力为多大？

（2）求汽车在 $0~20s$内牵引力做的功。

（3）若汽车吸收的太阳能转化为机械能的效率为 $40\%$，则太阳光照射到地面单位面积上的辐射功率为多少？

某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定 $U=6V)$、开关 $S_0$、电磁铁（线圈电阻 $R_0=20\Omega )$、热敏电阻 $R$组成。 $R$阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路 $R_1=44\Omega$， $R_2=956\Omega$．当开关 $S_0$和 $S$均闭合时，电热水器开始加热 $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)\right]$。

（1）当温度达到 ${50}^{°}\text{C}$时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热。求控制电路中的电流。

（2）电热水器将水箱中 $2\mathit{kg}$的水从 ${17}^{°}\text{C}$加热到 ${50}^{°}\text{C}$，用时 $5\mathit{min}$。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率。

（3）用电高峰期，电热水器两端实际电压为 $200V$，当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗 $1.8\times {10}^{4}J$的电能？

工人用如图装置搬运石块 $A$．已知 $A$重 $1200N$，在 $20s$内沿水平方向匀速移动 $3m$，工人所用拉力 $F$为 $120N$，那么 $A$移动速度为　      　 $m/s$，此过程拉力 $F$做功为　     　 $J$；如果此装置机械效率为 $75\%$，则石块 $A$受到的摩擦力为　      　 $N$。

公交车给人们的出行带来了便利。下列对公交车的有关分析，正确的是 $($　　 $)$

A．在牵引力的作用下行驶，说明力是使物体运动的原因

B．水平运动过程中，重力不做功

C．使用宽大的轮胎是为了减小对地面的压力

D．公交车内的乘客相对车是运动的

用如图所示的滑轮组将货物匀速向上提升 $3m$，人的拉力 $F$为 $200N$，这个过程中滑轮组提升货物的机械效率为 $80\%$，求：

（1）绳子自由端移动的距离 $s$；

（2）人的拉力 $F$做的功；

（3）货物的重力。