初中：电功和机械功.docx
2020-2021学年度初中科学期中考试卷试卷副标题考试范围：XXX；考试时间：100分钟；命题人：XXX注意事项：1 .答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2 .请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明一、简答题1 .太阳能将成为全球未来供电的主要能源。某学校开展了“制作太阳能动力小车'的项 目活动。小科制作的小车已经完成测定的参数如下：小车的质量为100g,车长8cm、宽6.5cm、高3cm,轮胎与地面的总接触面积为2cm2完成下列问题：（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为多少？（2）某次测试中，小车在阳光照射下行驶40米用时1分20秒，该次测试中小车的速 度为多少？（3）测试中，小车以最快速度0.8m/s在水平地面上匀速直线行驶，若受到的阻力为重 力的0.1倍，此时小车的功率为多少瓦？2 .金义东（金华义乌东阳）线是金华轻轨的首条线路，全长约108千米，该线路 的建成有助于打造金义都市区“一小时通勤圈”。金义东线所用列车空载时的质量约为 200吨，停靠时车轮跟铁轨接触总面积为0.8平方米，最高设计速度为120千米/小时。 完成下列问题：（1）若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停靠，则从金华到东阳共需要多少小时？（2）停靠时，空载列车对铁轨的压强为多少？（3）若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该 列车的功率为多少瓦？3 .图甲为市面上的某款电热毛巾架，额定电压220V,简化的工作电路如图乙，该毛巾 架通过智能系统实现加热、保温档自动切换，图丙为该毛巾架在正常工作30分钟内功 率的变化情况。完成下列问题：(1)加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为多大？(2)分析计算图乙电路中定值电阻Ro、R/的阻值各为多少欧？(3)毛巾架正常工作30分钟总共消耗多少电能？甲乙丙4 .便携式无线加湿器，让你随时随地实现加湿自由。某品牌便携式无线加湿器，通过旋转开关S接触不同触点，实现高、低两个档位的转换，其简化的工作电路如图所示,铭牌上的部分参数如下表。完成下列问题:项目参数工作电压(V)20低档位功率(W)5高档位功率(W)10(1)旋转开关S接触*。”两触点时，加湿器属于 档位;(2)加湿器低档位工作时，电路通过的电流多大?(3)加湿器高档位工作6小时，将消耗多少电能?5 .某兴趣小组设计了一种恒温箱电路，如图甲所示。工作电路电源电压220V,K=242Q。控制电路电源电压。2=3V, R2=300Q ,热敏电阻R能即时感知恒温箱内温度，其阻值与温度的关系如图乙，不计线圈的电阻。当线圈中的电流大于或等于40mA 时，继电器的衔铁被吸合，动触点A与静触点3接触；当线圈中的电流小于或等于30mA 时衔铁被释放，动触点A与静触点C接触。求：（1）闭合开关S1和S2,恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与（选填"或 C）静触点相接触。（2）电热丝与正常工作5分钟消耗的电能。（3）分析计算恒温箱正常工作时的温度变化范围。6 .寒冷的冬天，孝顺的小茜用自己平时积攒的零花钱给住在偏远农村的奶奶买了一个“暖手宝”，铭牌如表中所示，请回答下列问题：产品名称暖手宝产品货号QB32额定功率440W额定电压220V通电储热58分钟电源线长约 80cm暖手宝直径约 220mm(1)该“暖手宝''正常工作时的电流和电阻各是多少？(2)该“暖手宝”正常工作工作5分钟产生的热是多少？(3)在奶奶家，到晚上用电高峰小茜再次给"暖手宝''加热时，发现加热时间明显比白 天长.聪明的小茜知道这是因为电压降低了的缘故，于是专门进行了一番测量：她关掉 其它用电器，单独给这个“暖手宝”通电6分钟，观察到家里的电能表(如图所示)转盘 转了 44转.请你帮小茜计算出这时她奶奶家实际电压是多少？(不考虑温度对电阻的 影响)kWh6 3 5电相电能衣22OV 10(20)A 50IU 4OOOr/k Wh参考答案:1. (1) 5000Pa；(2) 0.5m/s； (3) 0.08W【详解】解：（1）小车的重力G = mg -0.1kgxlON/kg = IN小车对地面的压强riw=5000Pa（2）测试过程中小车行驶的时间Z=lmin20s=80s则该次测试中小车的速度s 40m 八厂 .v = = 0.5m / st 80s（3）小车受到的阻力/ = 0.1G = (Mx1N = 0.1N因为小车在水平地面上匀速直线运动，所以小车的牵引力f = / = o.in则此时小车的功率p = 0. IN X 0.8m / s = 0.08W答：（1）小车静止在水平地面时，对地面的压强为5000Pa；（2）该次测试中小车的速度为0.5m/s；（3）此时小车的功率为0.08W。2. (1) 0.9h；(2) 2.5xlO6Pa ； (3) 2.7xlO6W【详解】解：（1）从金华到东阳共需要的时间s 108km 八-=0.9hv 120km/h（2）停靠时，空载列车对铁轨的压力F=G=mg=200x103kgx 10N/kg=2.0x 106N停靠时，空载列车对铁轨的压强为F 2.0x106N ru s6np = =- = 2.5x106 PaS 0.8m2（3）列车匀速运动时，列车受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=/0,04G=0.04mg=0.04x200x 103kgx 10N/kg=8x 104N列车的速度120km/h=m/s3此时该列车的功率为w Fs100P-= FV=8x 104Nxm/s -2.7xl 06Wtt3答：(1)若列车全程以最高设计速度行驶，途中不停，则从金华到东阳共需要2.0X106N；(2)停靠时,空载列车对铁轨的压强为2.5xl06pa；(3)若空载列车以最高设计速度匀速直线行驶时，所受阻力为车重的0.04倍，此时该列车的功率为2.7xl06w。3. (1) 2A；(2) 110(；495Q；(3) O.lkwh (3.6xlO5J)【详解】解：(1)加热状态下通过毛巾架的电流为/ = = 440W=2AU 220V(2)由电路图可知，开关S闭合时，电路为Ro的简单电路，电热饮水机处于加热状态，U2（220V）2 440W根据4温=77;右可得，穴。的阻值 (“)+ K)二 110Q当开关S断开时，R/与Ro串联，电热毛巾架处于保温状态,此时电路的总电阻U2（220V）2%热 80WR = J = '=605。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电阻4的阻值R 尸 R-R尸605Q-110Q=495C(3)该电热水器正常工作30分钟消耗的电能W = P? = 440Wx10x60s+80Wx(30-10)x60s = 3.6x105J答：(1)加热状态下，毛巾架正常工作时的电流为2A；(2)分析计算图乙电路中定值电阻Ro、Ri的阻值各为10。、495Q；(3)毛巾架正常工作30分钟总共消耗3.6xlO5j电能。4. 低 0.25A2.16x105J【详解】(1)川旋转开关S接*C”两触点时，只有R2接入电路中，当电阻最大时，由尸二二 R可知电功率最小，处于低温档。(2) 2加湿器低档位工作时，电路通过的电流20V=0.25A(3) 3加湿器高档位工作6小时，消耗的电能W=P 高 10Wx6x3600s=2.16x 105J5. C 6x104J90-100【详解】解：(1) 1闭合开关Si和S2,恒温箱开始工作，R/电路接通，R接入电路工作，若衔铁要被吸下，则线圈中的电流大于或等于40mA,需使R的阻值为/? = = - = 75QI 0.04A由图乙，需在温度100C,因此可知，闭合开关时，衔铁不会被吸下，因此衔铁的动触点A 与。静触点相接触。(2) 2电热丝Q正常工作5分钟消耗的电能川 U2 (220V)2乙八 乙4 TW =t =x5x60s = 6x10 JR 242c(3) 3若衔铁要被吸下，则线圈中的电流大于或等于40mA,需使R的阻值为/? = = - = 75Q10.04A由图乙，需在温度100,继电器的衔铁被吸合，幻停止加热，动触点A与静触点8接触,R与R2并联，当恒温箱温度最低时，控制电路的电流1=0.03A时衔铁被释放，R2的电流为I2 =七 =3- = 0.01A-R2300。R的电流为/=/，一/,= 0.03A - 0.01A = 0.02AALR的电阻为H，= £l = _ = 150C/R 0.02A由乙图可知恒温箱内的最低温度为90,故恒温箱内的温度变化范围为90-100 o答：(1)闭合开关Si和S2,恒温箱开始工作，此时衔铁的动触点A与C静触点相接触；(2)电热丝R/正常工作5分钟消耗的电能6x105(3)恒温箱正常工作时的温度变化范围90-100o6. (1) 2A； 60c (2) 1.32xl05J (3) 110V【详解】(1)由表格数据可知，暖手宝正常工作时的功率P=440W,电压U=220V, 根据P=UI可得，通过的电流：p 44（）ir根据欧姆定律/ =,可得，其电阻:(2)暖手宝正常工作5分钟产生的热量:0 = / 二用=L7/ = Pt= 440砂'x5x60v = 1.32xlO5J(3)只使用这个“暖手宝”，电能表转盘6分钟转过44转,：吟=0,011&" / = 3.96x104000“ 5力t=6min=360s由0 =可得，实际电压： RU = V1 lOWxlIOQ = 110V掌握电能表的参数的理解，如：220V：表示电能表应该在220V的电路中使用；10(20) A：表示该电能表的标定电流是10A,额定最大电流是20A； 50Hz：表示电能表在50Hz的交流 电路中使用；600revs/kW-h：表示接在这个电能表上的用电器每消耗lkWh的电能，电能表 上的转盘转过600圈。本题旨在考查电功率、电能表、焦耳定律的知识，考查学生对电功率公式和欧姆定律、电功 公式的掌握和应用。难度：中偏难。
