《2025年实验班提优大考卷九年级物理全一册人教版》

22. (7 分)电动汽车具有节能环保、运行成本低、噪声污染小等优点。它通过蓄电池给电动机供电使其运转,从而推动汽车前进。下表为某纯电动汽车的部分参数。
(1)该电动汽车以最大电功率行驶 $5min$,消耗了多少电能？
(2)“平均耗电量”是指车辆每行驶 $100km$ 平均消耗的电能。该车充满电后最多可以行驶大约多少千米？
(3)该电动汽车充满电后电池储存的能量相当于完全燃烧多少千克汽油所释放的热量？汽油的热值为 $4.6×10^{7}J/kg$,计算结果保留一位小数。

答案：
(1)10kW·h
(2)360km
(3)4.2kg [解析]本题考查了电功率公式的应用以及燃烧热公式的应用等.
(1)电动汽车以最大功率行驶5min消耗的电能为W=Pt=120kW×5×1/60h=10kW·h.
(2)该车充满电后最多可以行驶的路程大约为s=E/φ=54kW·h/(15kW·h/100km)=54kW·h×100km/15kW·h=360km.
(3)电池充满电后储存的能量E=54kW·h=54×3.6×10⁶J=1.944×10⁸J,由题意可知,汽油完全燃烧放出的热量为Q放=E=1.944×10⁸J,则相当于完全燃烧汽油的质量为m=Q放/q=1.944×10⁸J/4.6×10⁷J/kg≈4.2kg.思路引导 本题的第
(2)问不能从我们学过的公式中找到计算方法,但是可以结合表格中的数据,结合其单位以及单位的物理意义找到计算方法.

23. (8 分)如图甲所示,是某款便携式充电烧水杯,它使用内置可充低压电源,有烧水和保温双重功能。其简化工作电路如图乙所示,$R_{1}$ 和 $R_{2}$ 均为加热电阻,部分工作参数如表所示。


(1)烧水模式下,正常工作时通过 $R_{1}$ 的电流多大？
(2)保温模式下,若 $R_{2}$ 两端的电压为 $18V$,则保温功率多大？
(3)若该烧水杯中有 $0.4kg$ 温度为 $40^{\circ}C$ 的温水,开启烧水模式将水加热到 $100^{\circ}C$,电池电量从 $80\%$ 降低到 $70\%$,求烧水杯在烧水模式下的加热效率。已知水的比热容为 $4.2×10^{3}J/(kg·^{\circ}C)$。

答案：
(1)5A
(2)10W
(3)87.5% [解析]本题考查了电与热的综合计算,还涉及能量利用率问题.
(1)由图乙可知,烧水模式下R₂短路,由P=UI可得,烧水时通过R₁的电流为I₁=P烧水/U=100W/20V=5A.
(2)保温模式下R₁与R₂串联,R₁的阻值为R₁=U²/P烧水=(20V)²/100W=4Ω,串联时R₁两端的电压为U₁=U-U₂=20V-18V=2V,电路中的电流为I=U₁/R₁=2V/4Ω=0.5A,保温功率为P保温=UI=20V×0.5A=10W.
(3)水吸收的热量为Q吸=c水m水Δt水=4.2×10³J/(kg·℃)×0.4kg×(100-40)℃=1.008×10⁵J,电池充满电时储存的电能W总=UIt=20V×16A×3600s=1.152×10⁶J,烧水时消耗的电能为W=W总×(80%-70%)=1.152×10⁶J×10%=1.152×10⁵J,烧水杯在烧水模式下的加热效率为η=Q吸/W×100%=1.008×10⁵J/1.152×10⁵J=87.5%.