《2025年亮点给力大试卷九年级物理上册苏科版》

19. 某加热装置的工作原理如图所示,已知电源电压恒为 12 V,两电阻丝的阻值相等,R 为 6 Ω.它有加热和保温两个工作状态.当开关 $ S_1 $ 接 b,$ S_2 $ 断开时,它是处于______状态,此时电路功率为 $ P_1 $;当开关 $ S_1 $ 接 a,$ S_2 $ 闭合时,电路功率为 $ P_2 $,则 $ P_1:P_2= $______.

答案： 保温；1:4　解析:当开关$S_{1}$接b、$S_{2}$断开时，两电阻丝串联，总电阻$R_{1}=6\ \Omega+6\ \Omega=12\ \Omega$;当开关$S_{1}$接a、$S_{2}$闭合时，两电阻丝并联，总电阻$R_{2}=\frac{6\ \Omega×6\ \Omega}{6\ \Omega+6\ \Omega}=3\ \Omega$。由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，电源电压不变时，第一次的电功率较小，是保温状态，第二次的电功率较大，是加热状态。由$P=\frac{U^{2}}{R}$可知，$P_{1}:P_{2}=\frac{U^{2}}{R_{1}}:\frac{U^{2}}{R_{2}}=R_{2}:R_{1}=3\ \Omega:12\ \Omega=1:4$。

20. 高邮许多乡镇是风力发电基地,风力发电机组主要由叶片、齿轮箱、发电机等组成,如图 1 所示.发电机所发的电通过电缆输送到升压变压器提升电压后,由高压输电线路输送给用户.风力发电机组输出功率 P 与风速 v 的关系如图 2 所示.
(1)发电机的工作原理是______;
(2)风速为 13 m/s 时,风力发电机组工作 0.2 h 输出的电能为______kW·h;
(3)第(2)问中输出的电能可供“220 V 100 W”的灯泡正常工作______h.

答案：
(1)电磁感应；
(2)60；
(3)600　解析:
(1)发电机是利用电磁感应工作的。
(2)由图2可知，风速为13m/s时，风力发电机组输出功率为300kW，则工作0.2h输出的电能$W=Pt=300\ kW×0.2\ h=60\ kW\cdoth$。
(3)由$P=\frac{W}{t}$可得，输出的电能可供“220V　100W”的灯泡正常工作$t=\frac{W}{P}=\frac{60\ kW\cdoth}{100×10^{-3}\ kW}=600\ h$。

21. (6 分)按要求作图.
(1)图甲是打开的汽车后备箱盖,它被液压杆支撑(不计后备箱盖重).关箱盖时,它可看作一个杠杆,图乙是其简化图:O 是支点,$ F_2 $ 是液压杆作用在 A 点的阻力.请在图乙中画出:在 B 点关上后备箱盖的最小动力 $ F_1 $ 和阻力臂 $ L_2 $.
(2)在图丙中标出电压表或电流表,使开关闭合时,两只灯都能发光.
(3)如图丁所示,插座已正确接入家庭电路,电位器可调节灯泡亮度,a、b、c 是它的三个接线柱,要求顺时针旋转旋钮时,灯泡变亮,请将其接入电路.

答案：

(1)如图所示　　　　　
(2)如图所示　　 　　　　　 　　
(3)如图所示　　　　　

22. (9 分)如图所示是我国自行设计研制的 AG600 全状态新构型灭火飞机,其发动机将内能转化为机械能的效率为 50%.若该飞机以 80 m/s 的速度匀速直线飞行时受到的阻力是 $ 3× 10^5\ N $,则它航行 20 min 的过程中(航空燃油的热值为 $ 4× 10^7\ J/kg $).问:
(1)牵引力所做的功是多少?
(2)飞机航行过程中,牵引力的功率是多少?
(3)该过程要消耗多少吨航空燃油(燃油完全燃烧)?

答案：
(1)$2.88×10^{10}\ J$　
(2)$2.4×10^{7}\ W$　
(3)1.44t 解析:
(1)该飞机以80m/s的速度匀速直线飞行20min的路程$s=vt=80\ m/s×20×60\ s=9.6×10^{4}\ m$，匀速直线飞行时受到的阻力是$3×10^{5}\ N$，由二力平衡的条件可知，牵引力$F=f=3×10^{5}\ N$，则牵引力所做的功$W=Fs=3×10^{5}\ N×9.6×10^{4}\ m=2.88×10^{10}\ J$。
(2)牵引力的功率$P=\frac{W}{t}=\frac{2.88×10^{10}\ J}{20×60\ s}=2.4×10^{7}\ W$。
(3)航空燃油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=\frac{W}{\eta}=\frac{2.88×10^{10}\ J}{50\%}=5.76×10^{10}\ J$，航空燃油的质量$m=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{5.76×10^{10}\ J}{4×10^{7}\ J/kg}=1.44×10^{3}\ kg=1.44\ t$。

23. (8 分)某新型电饭锅的简化电路如图甲所示,该电饭锅有两个挡位分别是加热和保温,$ R_1 $、$ R_2 $ 均为电热丝,$ R_1 $ 阻值为 55 Ω,$ R_2 $ 阻值为 385 Ω.$ S_1 $ 接 1 时加热,当将锅内 1 kg 食物加热到 105°C 时,开关自动打到 2,直到温度降低到 65°C 时温控开关 $ S_2 $ 闭合,进入保温阶段.某次把电饭锅接入 220 V 的电路中,在电饭锅工作的过程中,锅内食物的温度随时间的变化图像如图乙所示,求:[设 $ c_{食物}= c_{水}= 4.2× 10^3\ J/(kg·°C) $]
(1)该电饭锅加热过程中的能量转化是______,电热丝的内能增加是通过______的方式实现的.
(2)电饭锅处于加热挡工作 10 min 时所消耗的电能是多少?
(3)该电饭锅在 10～15 min 时,食物放出的热量是多少?

答案：
(1)电能转化为内能　做功　
(2)$5.28×10^{5}\ J$ 　　
(3)$1.68×10^{5}\ J$　解析:
(1)电饭锅加热过程中，电流做功把电能转化为内能。
(2)当开关$S_{1}$接1时，电饭锅处于加热挡，此时10min消耗的电能$W=\frac{U^{2}}{R_{1}}t=\frac{(220\ V)^{2}}{55\ \Omega}×10×60\ s=5.28×10^{5}\ J$。
(3)该电饭锅在10～15min时，食物放出的热量$Q_{放}=c_{食物}m(t-t_{0})=c_{水}m(t-t_{0})=4.2×10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×1\ kg×(105\ ^{\circ}C-65\ ^{\circ}C)=1.68×10^{5}\ J$。