浙江省寧波市余姚市三年2023-2022九年級上學(xué)期期末科學(xué)試題匯編-解答題 提升題含解析

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一．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算（共5小題）

1．（2023秋寧波期末）有一包白色粉末，可能含有氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種，為了確定其組成，小明稱取了9.3克粉末，向其中加入100克7.3%的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，生成的氣體完全逸出（忽略其它物質(zhì)逸出），所得溶液的質(zhì)量為107.1克，用pH試紙檢測溶液呈中性。請回答下列問題：

（1）產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為。

（2）產(chǎn)生上述氣體消耗掉稀鹽酸的質(zhì)量為。

（3）這包白色粉末的成分是。

（4）求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）

2．（2023秋寧波期末）向一定質(zhì)量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反應(yīng)過程中產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量與加入溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。已知實驗過程中產(chǎn)生的氣體全部逸出，請分析回答下列問題：

（1）oa段所發(fā)生反應(yīng)的基本類型是。

（2）bc段可觀察的現(xiàn)象是。

（3）d點溶液中的溶質(zhì)是。

（4）圖中m的值是。

（5）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的質(zhì)量比為。

3．（2023秋余姚市期末）為了探究氫氧化鋇溶液和硫酸鈉溶液反應(yīng)后所得濾液X的成分，同學(xué)們做了以下實驗：取50克濾液于燒杯中，先向燒杯中滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的硫酸鎂溶液20克，接著向燒杯中滴加稀硫酸。加入溶液的質(zhì)量與燒杯內(nèi)沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。

（1）濾液X的pH7（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）濾液X中含有的溶質(zhì)是。

（3）圖中m1的值為。

（4）滴加入30克稀硫酸時，燒杯中沉淀的質(zhì)量m2的值為多少？（寫出計算過程）

4．（2022秋余姚市期末）實驗室中取50.8gH2O2溶液和2gMnO2粉末混合制取氧氣。當(dāng)制得所需的氧氣后，停止收集，此時測得裝置內(nèi)剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為52g，剩余H2O2溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降為1.68%。請計算：

（1）H2O2和MnO2屬于（填物質(zhì)類別）。

（2）反應(yīng)中制得氧氣的質(zhì)量是g。

（3）計算反應(yīng)前所用H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

5．（2022秋余姚市期末）同學(xué)們用石灰石和稀鹽酸制取CO2后，用廢液缸收集了殘留的廢液。小科想探究廢液中溶質(zhì)的組成，進行了如下實驗。

①向少量廢液中滴加石蕊試液，試液變紅色。

②向10mL廢液中滴加Na2CO3溶液，測得沉淀總質(zhì)量與加入的Na2CO3溶液總質(zhì)量的關(guān)系如表所示，第四次測量：

第一次測量第二次測量第三次測量第四次測量

加入Na2CO3溶液的總質(zhì)量/g10203040

生成沉淀總質(zhì)量/ga0.51.52

請分析計算：

（1）實驗室制取CO2后，廢液中的溶質(zhì)是。（填化學(xué)式）

（2）表格中a＝。

（3）另取10mL廢液置于通風(fēng)櫥充分加熱蒸發(fā)，可得固體質(zhì)量多少？

（4）第三次測量后，加入質(zhì)量為m（m＜10g）的Na2CO3溶液，則生成沉淀的總質(zhì)量可能為（要求答出可能的區(qū)間范圍）。

二．功率的計算（共1小題）

6．（2022秋余姚市期末）如圖所示，某工人利用滑輪組將一個重為300N的貨箱在6s內(nèi)勻速提升4m。此過程中，繩子自由端所受的拉力為F，工人做功的功率恒定為0.25kW，動滑輪自重為60N，求：

（1）工人所做的功是多少？

（2）這個過程所做的額外功是多少？

（3）拉力F是多少？

三．滑輪及滑輪組的機械效率（共1小題）

7．（2023秋余姚市期末）用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知被提升的物體M重為600N，卷揚機加在繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，拉力做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計繩重及摩擦。則問：

（1）拉力F做功的功率是多少？

（2）滑輪組提升重物所做的功是多少？

（3）動滑輪的重力是多少？

（4）改變提升的物重，當(dāng)繩子自由端的拉力F為時，該滑輪組的機械效率達到90%。

四．電功與電能（共1小題）

8．（2023秋余姚市期末）LED燈因其節(jié)能穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。LED燈對于過載電流的耐受性較差，所以一般采用不高于其額定電流的恒流電源。某科學(xué)興趣小組制作了一款亮度可調(diào)節(jié)的LED燈，已知該裝置內(nèi)部電路由一滑動變阻器和一LED燈連接而成

（1）小科欲探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，給裝置通以1A的恒定電流，當(dāng)向右移動滑片時燈泡變亮。以下是小科繪制的四幅裝置內(nèi)部電路圖，其中正確的是。（填字母）

（2）在老師的指導(dǎo)下，小科將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，繼續(xù)在1A的恒流電源下探究滑片移動距離與電壓表示數(shù)的關(guān)系，繪制出圖2（定左端為0cm刻度，測得可移動長度12cm，即為滑動變阻器總長度）。

①根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，計算滑動變阻器最大阻值R1及LED燈阻值R2。（LED燈阻值不隨溫度改變）

②給上述裝置通以1A的恒定電流，讓LED燈在最大功率下工作10分鐘，求LED燈消耗的電能W。（假設(shè)電路連接正常）

五．電功率的計算（共1小題）

9．（2022秋余姚市期末）某滾桶洗衣機自帶加熱功能，其洗衣過程分加熱水”、“保溫洗滌”、“脫水”三種狀態(tài)，圖乙是其簡化電路圖，其中電熱絲R1、R2的阻值分別為24.2Ω和242Ω。

（1）當(dāng)開關(guān)置于2位置時，R2與電動機并聯(lián)，此時洗衣機的工作狀態(tài)是（填“加，熱水“保溫洗滌“或“脫水”）。

（2）該洗衣機脫水過中消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為能。

（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為多少？

六．焦耳定律的計算（共1小題）

10．（2023秋寧波期末）如圖甲為陶瓷電煎藥壺，其簡化的工作電路如圖乙所示，電源電壓為220V，S1為單刀雙擲開關(guān)，R1和R2均為電加熱絲。電煎藥壺剛開始工作時先武火擋快速加熱，當(dāng)藥液的溫度達到98℃時自動跳到文火擋慢熬，藥液熬制一段時間后自動跳到保溫?fù)醴乐顾幰簾?。已知電煎藥壺?20V電壓下正常工作時，武火快速加熱功率為500W，文火慢熬功率為100W，某次煎藥時藥液的溫度與電煎藥壺工作時間的關(guān)系圖像如圖丙所示。

（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S1撥到“2”位置，同時開關(guān)S2（填“閉合”或“斷開”）時，電煎藥壺處于文火擋。

（2）電加熱絲R2的阻值是歐。

（3）求電煎藥壺處于保溫?fù)鯐r的功率。

（4）分析圖像可知，電煎藥壺武火加熱前半段時間對藥液的加熱效率（填“大于”、“小于”或“等于”）后半段時間的加熱效率。

浙江省寧波市余姚市三年（2023-2022）九年級上學(xué)期期末科學(xué)試題匯編-解答題提升題

參考答案與試題解析

一．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算（共5小題）

1．（2023秋寧波期末）有一包白色粉末，可能含有氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種，為了確定其組成，小明稱取了9.3克粉末，向其中加入100克7.3%的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，生成的氣體完全逸出（忽略其它物質(zhì)逸出），所得溶液的質(zhì)量為107.1克，用pH試紙檢測溶液呈中性。請回答下列問題：

（1）產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為2.2g。

（2）產(chǎn)生上述氣體消耗掉稀鹽酸的質(zhì)量為50g。

（3）這包白色粉末的成分是碳酸鈉、氫氧化鈉。

（4）求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計算過程，結(jié)果保留一位小數(shù)）

【答案】（1）2.2g；

（2）50g；

（3）碳酸鈉、氫氧化鈉；

（4）10.9%。

【解答】解：（1）反應(yīng)生成二氧化碳質(zhì)量：9.3g+100g﹣107.1g＝2.2g，

（2）設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x，消耗氯化氫質(zhì)量為y，生成氯化鈉質(zhì)量為z，

Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，

1067311744

xyz2.2g

，，，

x＝5.3g，y＝3.65g，z＝5.85g，

產(chǎn)生上述氣體消耗掉稀鹽酸的質(zhì)量為：3.65g÷7.3%＝50g；

（3）設(shè)氫氧化鈉質(zhì)量為m，反應(yīng)生成氯化鈉質(zhì)量為n，

用pH試紙檢測溶液呈中性，說明過量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)，即樣品中含有氫氧化鈉，

與氫氧化鈉反應(yīng)的氯化氫質(zhì)量：100g×7.3%﹣3.65g＝3.65g，

NaOH+HCl═NaCl+H2O，

4036.558.5

m3.65gn

，，

m＝4g，n＝5.85g，

樣品中氯化鈉質(zhì)量：9.3g﹣5.3g﹣4g＝0，說明樣品中不含有氯化鈉，即樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉。

故填：碳酸鈉、氫氧化鈉。

（4）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：×100%≈10.9%，

答：所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是10.9%。

故答案為：（1）2.2g；

（2）50g；

（3）碳酸鈉、氫氧化鈉；

（4）10.9%。

2．（2023秋寧波期末）向一定質(zhì)量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反應(yīng)過程中產(chǎn)生沉淀或氣體的質(zhì)量與加入溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。已知實驗過程中產(chǎn)生的氣體全部逸出，請分析回答下列問題：

（1）oa段所發(fā)生反應(yīng)的基本類型是復(fù)分解反應(yīng)。

（2）bc段可觀察的現(xiàn)象是沉淀逐漸減少。

（3）d點溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鋇、氯化氫。

（4）圖中m的值是2.33。

（5）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的質(zhì)量比為106：71。

【答案】（1）復(fù)分解反應(yīng)。

（2）沉淀逐漸減少。

（3）氯化鈉、氯化鋇、氯化氫。

（4）2.33。

（5）106：71.

【解答】解：（1）向一定質(zhì)量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，先是Na2CO3、Na2SO4和BaCl2反應(yīng)生成碳酸鋇和硫酸鋇，對應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl或者Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl，反應(yīng)的基本類型是復(fù)分解反應(yīng)。

（2）加入HCl溶液時，由于碳酸鋇和鹽酸能反應(yīng)，硫酸鋇不能和鹽酸反應(yīng)，bc段可觀察的現(xiàn)象是沉淀逐漸減少。

（3）d點鹽酸過量，故溶液中的溶質(zhì)是生成的氯化鈉、過剩的氯化鋇和氯化氫。

（4）繼續(xù)加入HCl溶液時，由于碳酸鋇和鹽酸能反應(yīng)，硫酸鋇不能和鹽酸反應(yīng)，所以可知固體的減少量為消耗掉的碳酸鋇的質(zhì)量，而根據(jù)生成的0.88g二氧化碳全部來自碳酸鋇可求反應(yīng)掉的碳酸鋇的質(zhì)量。

設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鋇的質(zhì)量為x

BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑

19744

x0.88g

x＝3.94g

則硫酸鋇的質(zhì)量為6.27g﹣3.94g＝2.33g

即m的數(shù)值為2.33g。

（5）設(shè)原混合液中Na2CO3的質(zhì)量為y，Na2SO4的質(zhì)量z，

Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl

106197

y3.94g

y＝2.12g

Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl

142233

z2.33g

z＝1.42g

混合液中Na2CO3和Na2SO4的質(zhì)量比為：2.12g：1.42g＝106：71；

故答案為：（1）復(fù)分解反應(yīng)。

（2）沉淀逐漸減少。

（3）氯化鈉、氯化鋇、氯化氫。

（4）2.33。

（5）106：71.

3．（2023秋余姚市期末）為了探究氫氧化鋇溶液和硫酸鈉溶液反應(yīng)后所得濾液X的成分，同學(xué)們做了以下實驗：取50克濾液于燒杯中，先向燒杯中滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的硫酸鎂溶液20克，接著向燒杯中滴加稀硫酸。加入溶液的質(zhì)量與燒杯內(nèi)沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。

（1）濾液X的pH大于7（填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2）濾液X中含有的溶質(zhì)是Ba（OH）2、NaOH。

（3）圖中m1的值為2.91。

（4）滴加入30克稀硫酸時，燒杯中沉淀的質(zhì)量m2的值為多少？（寫出計算過程）

【答案】（1）大于；

（2）Ba（OH）2、NaOH；

（3）2.91；

（4）m2＝5.24g。

【解答】解：（1）氫氧化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇和氫氧化鈉，溶液中含堿，故pH大于7；故答案為：大于；

（2）往濾液X滴加硫酸鎂溶液和稀硫酸，根據(jù)的溶液的質(zhì)量與燒杯內(nèi)沉淀的質(zhì)量關(guān)系圖分析，可知濾液中還有很多鋇離子；故濾液X中含有的溶質(zhì)是Ba（OH）2、NaOH。故答案為：Ba（OH）2、NaOH；

（3）圖中m1的值為硫酸鎂與濾液反應(yīng)生成的硫酸鋇和氫氧化鎂沉淀，硫酸鎂的質(zhì)量＝20g×6%＝1.2g，

設(shè)加入硫酸鎂溶液后生成Mg（OH）2為xg，生成的BaSO4為yg，

MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓

12023358

1.2gyx

x＝×58＝0.58g，

y＝×233＝2.33g；故m1＝x+y＝0.58g+2.33＝2.91g

（4）后期加入稀硫酸沉淀質(zhì)量減少一部分，減少的部分是由于氫氧化鎂沉淀與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，減少的質(zhì)量就是生成Mg（OH）2的質(zhì)量，4.66是硫酸鋇的質(zhì)量。而滴加入30克稀硫酸時，燒杯中沉淀是Mg（OH）2和BaSO4。故m2＝0.58g+4.66g＝5.24g；

4．（2022秋余姚市期末）實驗室中取50.8gH2O2溶液和2gMnO2粉末混合制取氧氣。當(dāng)制得所需的氧氣后，停止收集，此時測得裝置內(nèi)剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為52g，剩余H2O2溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)降為1.68%。請計算：

（1）H2O2和MnO2屬于氧化物（填物質(zhì)類別）。

（2）反應(yīng)中制得氧氣的質(zhì)量是0.8g。

（3）計算反應(yīng)前所用H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【答案】（1）氧化物；

（2）0.8；

（3）5%。

【解答】解：（1）氧化物是由兩種元素組成，并且其中一種元素是氧元素的化合物，則H2O2和MnO2屬于氧化物。

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，則反應(yīng)中制得氧氣的質(zhì)量是：50.8g+2g﹣52g＝0.8g。

（3）設(shè)反應(yīng)的H2O2質(zhì)量為x，

2H2O22H2O+O2↑

6832

x0.8g

＝

x＝1.7g

剩余H2O2的質(zhì)量為：（52g﹣2g）×1.68%＝0.84g，則反應(yīng)前所用H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%＝5%。

答：反應(yīng)前所用H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。

故答案為：

（1）氧化物；

（2）0.8；

（3）5%。

5．（2022秋余姚市期末）同學(xué)們用石灰石和稀鹽酸制取CO2后，用廢液缸收集了殘留的廢液。小科想探究廢液中溶質(zhì)的組成，進行了如下實驗。

①向少量廢液中滴加石蕊試液，試液變紅色。

②向10mL廢液中滴加Na2CO3溶液，測得沉淀總質(zhì)量與加入的Na2CO3溶液總質(zhì)量的關(guān)系如表所示，第四次測量：

第一次測量第二次測量第三次測量第四次測量

加入Na2CO3溶液的總質(zhì)量/g10203040

生成沉淀總質(zhì)量/ga0.51.52

請分析計算：

（1）實驗室制取CO2后，廢液中的溶質(zhì)是HCl、CaCl2。（填化學(xué)式）

（2）表格中a＝0。

（3）另取10mL廢液置于通風(fēng)櫥充分加熱蒸發(fā)，可得固體質(zhì)量多少？

（4）第三次測量后，加入質(zhì)量為m（m＜10g）的Na2CO3溶液，則生成沉淀的總質(zhì)量可能為大于1.5g且小于等于2g。（要求答出可能的區(qū)間范圍）。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】解：（1）由題意可知，向廢液中加入石蕊試劑，試劑變成紅色，說明溶液呈酸性，證明廢液中有HCl剩余，且鹽酸與石灰石反應(yīng)會生成氯化鈣，所以廢液中的溶質(zhì)為：HCl，CaCl2；

（2）由表格可知，第二次測量開始出現(xiàn)沉淀，說明從第二次測量開始，HCl已經(jīng)完全反應(yīng)，如果HCl剩余不會有沉淀生成，從第三次到第四次多加入了10g碳酸鈉溶液，沉淀增加了0.5g，而且第二次到第三次增加10g碳酸鈉溶液生成了1g沉淀，說明第四次測量碳酸鈉溶液過量。所以由以上數(shù)據(jù)可以得出，從第二次測量到第三次測量10g碳酸鈉溶液可以生成1g沉淀，也就是生成0.5g沉淀需要5g碳酸鈉溶液，而第二次測量只是生成了0.5g，說明加入15g碳酸鈉溶液開始，出現(xiàn)沉淀。所以加入10g碳酸鈉溶液時，沒有沉淀生成，故a＝0；

（3）由表格和第二問的分析可知，當(dāng)加入的碳酸鈉溶液的質(zhì)量為35g時，碳酸鈉溶液與廢液恰好完全反應(yīng)，又因為氯化氫加熱會揮發(fā)，所以廢液蒸發(fā)得到的固體的質(zhì)量就是氯化鈣的質(zhì)量，所以可以得出：

CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl設(shè)氯化鈣的質(zhì)量為x根據(jù)化學(xué)方程式計算可知：

x2g

111100＝解得：x＝2.22g

答：可得固體質(zhì)量為2.22g。

（4）由表格和第二問及第三問的分析可知，當(dāng)碳酸鈉溶液為35g時，碳酸鈉溶液與廢液中的溶質(zhì)恰好完全反應(yīng)。而沉淀是廢液中的氯化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成的碳酸鈣導(dǎo)致，由于氯化鈣的質(zhì)量有限，最多可以生成2g的碳酸鈣沉淀，當(dāng)碳酸鈉溶液為35g時，會恰好完全應(yīng)。第三次測量時，已經(jīng)加入了30g碳酸鈉溶液，后入小于10g的碳酸鈉溶液，也就是說碳酸鈉的取值空間為大于30小于40，由于氯化鈣的質(zhì)量有限，所以生成沉淀的總質(zhì)量為大于1.5g小于等于2g。

答：生成沉淀的總質(zhì)量為大于1.5g小于等于2g。

二．功率的計算（共1小題）

6．（2022秋余姚市期末）如圖所示，某工人利用滑輪組將一個重為300N的貨箱在6s內(nèi)勻速提升4m。此過程中，繩子自由端所受的拉力為F，工人做功的功率恒定為0.25kW，動滑輪自重為60N，求：

（1）工人所做的功是多少？

（2）這個過程所做的額外功是多少？

（3）拉力F是多少？

【答案】（1）工人所做的功是1.5×103J；

（2）額外功是300J；

（3）拉力F是125N。

【解答】解：（1）由可知，工人所做的總功：

W總＝Pt＝0.25×103W×6s＝1.5×103J；

（2）拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×4m＝1.2×103J，

W額外＝W總﹣W有＝1.5×103J﹣1.2×103J＝300J；

（3）由圖可知n＝3，繩子自由端移動的距離：s＝nh＝3×4m＝12m，

由W總＝Fs可知，拉力：F＝＝＝125N。

答：（1）工人所做的功是1.5×103J；

（2）額外功是300J；

（3）拉力F是125N。

三．滑輪及滑輪組的機械效率（共1小題）

7．（2023秋余姚市期末）用如圖甲所示的滑輪組提升物體M，已知被提升的物體M重為600N，卷揚機加在繩子自由端的拉力F將物體M以0.5m/s的速度勻速提升了10m的高度，拉力做的功W隨時間t的變化圖象如圖乙所示，不計繩重及摩擦。則問：

（1）拉力F做功的功率是多少？

（2）滑輪組提升重物所做的功是多少？

（3）動滑輪的重力是多少？

（4）改變提升的物重，當(dāng)繩子自由端的拉力F為1000N時，該滑輪組的機械效率達到90%。

【答案】（1）拉力F做功的功率是400W；

（2）滑輪組提升重物所做的功是6000J；

（3）動滑輪的重力是200N；

（4）1000N。

【解答】解：（1）由圖乙可知，拉力F在20s內(nèi)所做的功W總＝8000J，

則拉力F做功的功率：

P＝＝＝400W；

（2）滑輪組提升重物所做有用功：

W有＝Gh＝600N×10m＝6000J；

（3）由圖可知n＝2，繩子自由端移動的速度：

v＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s；

由P＝＝＝Fv可知，繩子自由端的拉力：

F＝＝＝400N，

因為不計繩重和摩擦?xí)rF＝（G+G動），所以動滑輪的重力：

G動＝nF﹣G＝2×400N﹣600N＝200N；

（4）因為不計繩重和摩擦?xí)rη＝＝＝＝，

所以滑輪組的機械效率達到90%時，被提升物體的重力：

G'＝動＝×200N＝1800N，

因為不計繩重和摩擦，所以繩子自由端的拉力：

F'＝（G'+G動）＝×（1800N+200N）＝1000N。

答：（1）拉力F做功的功率是400W；

（2）滑輪組提升重物所做的功是6000J；

（3）動滑輪的重力是200N；

（4）1000N。

四．電功與電能（共1小題）

8．（2023秋余姚市期末）LED燈因其節(jié)能穩(wěn)定、壽命長等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。LED燈對于過載電流的耐受性較差，所以一般采用不高于其額定電流的恒流電源。某科學(xué)興趣小組制作了一款亮度可調(diào)節(jié)的LED燈，已知該裝置內(nèi)部電路由一滑動變阻器和一LED燈連接而成

（1）小科欲探究其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，給裝置通以1A的恒定電流，當(dāng)向右移動滑片時燈泡變亮。以下是小科繪制的四幅裝置內(nèi)部電路圖，其中正確的是A。（填字母）

（2）在老師的指導(dǎo)下，小科將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端，繼續(xù)在1A的恒流電源下探究滑片移動距離與電壓表示數(shù)的關(guān)系，繪制出圖2（定左端為0cm刻度，測得可移動長度12cm，即為滑動變阻器總長度）。

①根據(jù)圖2中數(shù)據(jù)，計算滑動變阻器最大阻值R1及LED燈阻值R2。（LED燈阻值不隨溫度改變）

②給上述裝置通以1A的恒定電流，讓LED燈在最大功率下工作10分鐘，求LED燈消耗的電能W。（假設(shè)電路連接正常）

【答案】（1）A；（2）見解答。

【解答】解：（1）當(dāng)向右移動滑片時燈泡變亮，說明通過燈泡的電流變大；若燈泡與滑動變阻器串聯(lián)，給裝置通以1A的恒定電流，則通過燈泡的電流不變，則燈泡亮度不變，故CD不符合題意；若燈泡與滑動變阻器并聯(lián)，給裝置通以1A的恒定電流，即干路電流不變，要使通過燈泡的電流變大，根據(jù)并聯(lián)電路中電流的規(guī)律，則通過滑動變阻器的電流應(yīng)變小，滑動變阻器接入電路的電阻應(yīng)變大，而電路圖A中，當(dāng)向右移動滑片時，電阻變大，所以A符合題意，故選A；

（2）①當(dāng)滑片移動距離為12cm時，滑動變阻器的阻值最大，由圖2知，此時，滑動變阻器兩端的電壓U＝6V，根據(jù)歐姆定律以及并聯(lián)電路的電流規(guī)律得：+＝1A，即+＝1A①；當(dāng)滑片移動距離為6cm時，滑動變阻器的接入電路的阻值為R1，由圖2知，此時，滑動變阻器兩端的電壓U′＝4V，根據(jù)歐姆定律以及并聯(lián)電路的電流規(guī)律得：+＝1A，即+＝1A②；由①②兩式聯(lián)立，解得R1＝12Ω；R2＝12Ω；

②給上述裝置通以1A的恒定電流，當(dāng)LED燈兩端電壓最大為6V時，燈的功率最大，最大功率PL＝＝＝3W。

故答案為：（1）A；（2）見解答。

五．電功率的計算（共1小題）

9．（2022秋余姚市期末）某滾桶洗衣機自帶加熱功能，其洗衣過程分加熱水”、“保溫洗滌”、“脫水”三種狀態(tài)，圖乙是其簡化電路圖，其中電熱絲R1、R2的阻值分別為24.2Ω和242Ω。

（1）當(dāng)開關(guān)置于2位置時，R2與電動機并聯(lián)，此時洗衣機的工作狀態(tài)是保溫洗滌（填“加，熱水“保溫洗滌“或“脫水”）。

（2）該洗衣機脫水過中消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能。

（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為多少？

【答案】（1）保溫洗滌；（2）機械（動）；

（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為2200W。

【解答】解：（1）根據(jù)乙圖可知，當(dāng)開關(guān)位于1位置時，兩個電阻并聯(lián)，電阻最小，根據(jù)可知，此時加熱功率最大，應(yīng)該為加熱水狀態(tài)。

當(dāng)開關(guān)S位于2位置時，電阻R2與電動機并聯(lián)，此時既發(fā)熱也洗滌，應(yīng)該為保溫洗滌狀態(tài)；

當(dāng)開關(guān)S位于3位置時，只有電動機工作，應(yīng)該為脫水狀態(tài)。

（2）該洗衣機脫水過中消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機械能。

（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)，R1與R2并聯(lián)，

根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點知，U1＝U2＝U＝220V，

正常工作時，電阻R1電功率；

正常工作時，電阻R1電功率；

電路的總功率P＝P1+P2＝2000W+200W＝2200W。

答：（1）保溫洗滌；（2）機械（動）；

（3）洗衣機處于“加熱水”狀態(tài)（R1與R2并聯(lián)）正常工作的功率為2200W。

六．焦耳