《2025年5年中考3年模拟九年级物理下册教科版》

14. (2023广东惠州一模)截至2023年,全球处于使用状态的汽车数量已突破15亿辆。设汽车的燃油为汽油,每辆汽车每年耗油约2.1t,若不计热量损失,这些燃料完全燃烧放出的热量为________J;汽车刹车时,轮胎温度急剧升高，是通过________的方式改变物体的内能;设内燃机的效率平均值取30%,开车时正确使用刹车能把内燃机的效率提高1%,则每辆车每年节约燃油________kg。(汽油的热值为4.6×10⁷J/kg)

答案： 答案 9.66×10¹⁰ 做功 70
解析 Q放 = mq = 2.1×10³kg×4.6×10⁷J/kg = 9.66×10¹⁰J；汽车刹车时，轮胎摩擦生热，是通过做功的方式改变物体的内能；内燃机效率提高前后，有用功不变，则Q放η₁ = Q放'η₂，提高效率后，汽油完全燃烧放出热量Q放' = Q放η₁ / η₂ = 9.66×10¹⁰J×30% / (30% + 1%) ≈ 9.35×10¹⁰J，消耗汽油m' = Q放' / q = 9.35×10¹⁰J / 4.6×10⁷J/kg ≈ 2.03×10³kg = 2.03t，节约汽油Δm = m - m' = 2.1t - 2.03t = 0.07t = 70kg。

三、作图题(4分)
15. 新课标.模型建构(2024河南郑州二模)如图甲所示为某售水机,该售水机可以通过投币(S₁闭合)或刷卡(S₂闭合)控制电动机M取水,请在图乙中把电路图连接完整。(P9203002)

答案：
答案 如图所示

解析 该售水机可以通过投币(S₁闭合)或刷卡(S₂闭合)控制电动机M取水，这说明两个开关互不影响，所以开关S₁和S₂应并联，开关应接在火线和用电器之间，电动机的另一端接在零线上。

16. [答案含评分细则](2024福建厦门三模)(10分)如图所示，“福建舰”是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰,采用平直通长飞行甲板,配置电磁弹射和阻拦装置,可搭载歼−15舰载机。某次弹射舰载机时,电磁弹射装置释放1.2×10⁹J能量,使舰载机2s内通过80m的弹射轨道完成起飞,弹射装置给舰载机的平均推力是9×10⁵N,燃油热值为5.0×10⁷J/kg。求:

(1) 舰载机弹射起飞前的平均速度;
(2) 此次电磁弹射装置释放的能量,相当于多少燃油完全燃烧释放的能量;
(3) 电磁弹射装置的工作效率。

答案： 解析
(1)舰载机弹射起飞前的平均速度为v = s / t = 80m / 2s = 40m/s。 ………………………… (2分)
(2)电磁弹射装置释放的能量，相当于完全燃烧的燃油质量为m = Q / q = W总 / q = 1.2×10⁸J / 5×10⁷J/kg = 2.4kg。 …………………………………………… (3分)
(3)舰载机运行所做的功为W有 = Fs = 9×10⁵N×80m = 7.2×10⁷J， ………………………… (3分)
电磁弹射装置的工作效率为η = W有 / W总×100% = 7.2×10⁷J / 1.2×10⁸J×100% = 60%。 ……………………… (2分)

17. [答案含评分细则](2024重庆三模)(18分)如图甲所示,为响应国家“绿色新能源、低碳环保”的号召,某地区利用当地丰富的太阳能资源光伏发电,供生产生活使用。小明家将太阳能转化的电能储存到电源中,给热水壶和电暖器供电,简化电路如图乙所示。R₁和R₂是阻值恒定的加热电阻,热水壶的加热电阻R₁标有“220V 484W”,电暖器的加热电阻R₂标有“220V 2420W”。已知太阳能照射到电池板的辐射功率为500J/(m²·s)(即1s内辐射在1m²太阳能电池板上的太阳能为500J),太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。(P9203002)

(1) 求加热电阻R₁的阻值;
(2) 若小明家太阳能电池板的有效面积为4m²,求10分钟内通过该太阳能电池板获得的电能;
(3) 若热水壶和电暖器同时工作时,R₁每分钟放出2.4×10⁴J的热量,求R₂的实际加热功率。

答案： 解析
(1)加热电阻R₁的阻值为R₁ = U² / P₁ = (220V)² / 484W = 100Ω。 ………………………… (3分)
(2)有效面积为4m²时的太阳能电池板10分钟接收的太阳能
E太阳能 = 500J/(m²·s)×4m²×10×60s = 1.2×10⁶J， …………………………………………… (3分)
因太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，所以10分钟内通过该太阳能电池板获得的电能W = 20%E太阳能 = 20%×1.2×10⁶J = 2.4×10⁵J。 …………………………………………… (2分)
(3)由乙可知，热水壶和电暖器同时工作时，两加热电阻是并联的。加热电阻R₂的阻值为R₂ = U² / P₂ = (220V)² / 2420W = 20Ω，………………………… (3分)
R₁每分钟放出2.4×10⁴J的热量，则此时R₁的实际加热功率为P实1 = W₁ / t = Q₁ / t = 2.4×10⁴J / 60s = 400W，…… …………………………………………… (2分)
由并联电路特点和P = U² / R可得P实1 / P实2 = (U实² / R₁) / (U实² / R₂) = R₂ / R₁ = 20Ω / 100Ω = 1 / 5， …………………………………………… (3分)
P实2 = 5P实1 = 5×400W = 2000W。 …………… (2分)