《2022年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合 .pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、学习好资料欢迎下载2013 年中考物理试题电学压轴题之电力热综合问题1、(2013 日照）随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22上升到 46.2 。已知水的比热容为4.2 103J/( kg. ), 水的密度为1.0 103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率。（2）该热水器在某时间段使用时，20min 内产生的热量为2.4 106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。（3）防电
2、墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全。如图所示，若人体的最大电阻为20M ，试求防电墙的电阻。某型号电热水器额定电压 /V 220 额定电功率 /W 2420 容积 /dm350 商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮（1）水箱中水的质量为m= V 水箱中的水吸收的热量Q=cmt 水箱中的水在额定电压下连续加热40min 消耗的电能为W=Pt 电热水器加热时的热效率为 = Q/W=cm t / Pt =4.2 103J/(kg.) 1.0 103kg/m3 50 10-3m3 (46.2-22)/
3、（2420W40 60s）=87.5% （2）由 P=U2/R 得，电热水器的电阻R=U额2/P额=（220V）2/2420W=20 将 Q=2.4106J，R=20，t=20 60s=1200s 带入 Q=I2Rt 解得通过热水器的电流I= 10A 由 U=IR=10A 20=200V （3）在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联，电流相等，即：U人/R人=U墙/R墙U人+ U墙=220V 防电墙的电阻为R墙= U墙R人/U人=（220V-20V ） 20M/20V=200M 说明：最后一问网上的答案有误。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -
4、 - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载2、(2013 包头）如图 14 所示，是某种电热饮水机的简化电路示意图。它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制），阅读该饮水机说明书可知：热水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率 400W，保温时的功率40W。求：试问：饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态？R1和 R2的电阻值各是多大？在用电高峰期，该饮水机的实际工作电压只有200V，加热效率为80%，若将装满水箱的水从 20加热至100，需要多长时间？ （C水=
5、4.2103J/（kgm3），水1.0103kg/m3，忽略温度对电阻的影响）解：S0是断开状态。12RUP 加121400220221加PUR212RRUP 保1089121402202122保RPUR 设加热时间为t，则有吸峰QtP%80水水水tmctRU%8012/水水水水tVctRU%8012/ssURtVct2541%8020012120100102100 .1102.4%8023332/1水水水水3、（2013 呼和浩特）如图所示，直流电动机通过电流做功提升重物， 但在电能转化成机械能的过程中，有部分电能变成内能。已知线圈电阻1.5 ，电动机正常工作时，通过线圈电流 2A，物体质量
6、540g，以 1Om/s匀速上升，不计绳的重力和一切摩擦。物体上升20s 的过程中。求：(l) 电压表读数； (2) 电流通过线圈产生的热量；(3) 提升物体的有用功；(4) 电动机工 作效率。（1）电压表测的是电动机的电压，电动机不是纯电阻，欧姆定律不适用。P热=I2R=(2A)2 1.5 =6W P机械=Fv=mgv=0.54kg 10N/kg 10m/s=54W P总=P热+P机械=6W+54W=60W 电动机的电压 U=P总/I=60W/2A=30V 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
7、- - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载（2）电流通过线圈产生的热量Q=I2Rt=(2A)2 1.5 20s=120J （3）提升物体的有用功W有用=mgh=mgvt=0.54kg 10N/kg 10m/s 20s=1080J （4）提升物体的总功W总=P总t=60W 20s=1200J 电动机工作效率 =W有用/W总=1080J/1200J=90% 4、（ 2013 滨州）某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要。图表为该电热水器的部分技术参数。（1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？（2）该电热水器贮满初温
8、为20的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳？（假设电能全部转化为内能,c水=4.2103J/(kg )）(3)忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210V 的工作环境下，该电热水器的实际功率是多少瓦特？(1)该电热水器正常工作时的电流I=P额/U额=9680W/220V=44A (2) 热水器贮满水的质量m= V=1.0 103kg/m3 50 103m3=50kg Q吸=cmt=4.2 103J/(kg ) 50kg (10020)=1.68 107 J因为电能全部转化为内能，所以消耗电能W=Q=1.68 107 J(3)R=U额2/P额=(2
9、20V)2/9680W=5，忽略温度对电热水器电阻的影响P实=U实2/R=(210V)2/5 =8820W 5、 （ 2013 德州）根据能量守恒定律，瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”，如图所示， “水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触）， 可将发光时所产生的热能用于茶水保温白炽灯标有100W字样，求：（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能；（2）若上述电能的91% 转化为内能，可将多少千克初温为40的茶水加热至90【C茶水=4.2103（J/kg? ） （1）100W 灯正常发光 0.5h 消耗的电能：W=Pt=0.1k
10、W 0.5h=0.05kW?h=1.8105J；（2）由题知， Q吸=W电91%=1.8 105J91%=1.638 105J，Q吸=cm t ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载即：1.638105J=4.2103（J/kg? ）m （9040）m=0.78kg6、（ 2013 咸宁）如图23 所示是某型号的电动巡逻车。已知该电动巡逻车运动时所受的阻力为人和车总重的0.04 倍， 某次巡逻时人
11、和车总质量为1.0 10kg, 在水平路面上以15Km/h的速度匀速行驶了20min。（g取 10N/Kg）求：巡逻车通过的路程是_km；巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力是_N；若电动机把80% 的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功，则此次巡逻电动机消耗了多少电能？解： 5 400 牵引力做的功W=Fs=400N5103m=2 106J 电动机消耗的电能=2.5 106J 7、（ 2013 台州）有一种电子秤的原理如图，它主要由三部分构成踏板和压力杠杆ABO ，压力传感器R （电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示重力大小的仪表（实质是电流表）。其中AO 长 20 厘米， BO
12、长 5 厘米，压力传感器R 的阻值与所受压力的关系如下表所示。压力 F/ 牛0 50 100 150 200 250 300 电阻 R/欧30 27 24 21 18 15 12 踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压为6 伏(1) 重 300 牛的学生站在踏板上时， 双脚与踏板的接触面积为0.04 米2，此时对踏板的压强为多少帕？(2) 电子秤开机后， 没有秤量物体时压力传感器R 消耗的电功率为多少瓦？(3) 当重 300 牛的学生站在踏板上时，通过压力传感器R 的电流为_ 安。（答案保留两位小数）(4) 电子秤的电池使用较长时间后，电源电压会降低，为了保证秤量准确，则踏板触点B 应向_
13、 方向移动。(1)P=F/S=G/S=300N/0.04m2=7.5103Pa (2)没有秤量物体时压力传感器R 受到的压力为 0，查表得 R=30压力传感器 R 消耗的电功率 P=U2/R=(6V)2/30 =1.2W (3)当重 300牛的学生站在踏板 上时,设 B 处压力为 FB，A 处压力为 FA 由杠杆平衡条件有FAlA=FBlB ,FA 0.2m=300N 0.05m ，解得 FA=75N 观察表中数据， 发现电阻随压力的增大而均匀减小，压力每增大50N，电阻减小3 欧，由此可推出此时R=25.5. 图 23 62 10=80%WJW机电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
14、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载此时电流 I=U/R=6V/25.5 =0.24A (4) 电池使用较长时间后， 电源电压会降低 , 电流表示数会减小，测得的质量偏小。为了保证秤量准确，应增大电流表示数，这时应通过减小R的阻值，而减小 R的阻值可通过增大压力来完成， 由杠杆平衡条件可判断出应增大lB，即踏板触点B 应向左（或 A）方向移动。8、（2013?衡阳）如图所示的装置很有创意它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在
15、一起：上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有储水箱洗衣机还设有加热功能，（铭牌上水的加热功率已模糊），洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果（1）请问这种设计的优点：_（请至少说出一个观点）（2）求洗衣机脱水时的正常工作电流（3）某次洗衣时， 首次进水量为20kg，加热时电能的80%转化为水的内能， 正常加热14min水的温度升高10就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊，求：水吸收的热量，洗衣机的加热功率c 水=4.2 103J/（kg?） （1）这种设计的优点之一：用洗衣水用来冲厕可以节水；（2） P=UI ，洗衣机脱水时的正常工作电流：I=1.5A ；（3
16、）水吸收的热量：Q吸=cmt =4.2 103J/（kg?） 20kg 10=8.4 105J，由题知， Q吸=W 80%，加热水消耗的电能：W=1.05 106J，洗衣机的加热功率：P=1250W 答： （1）这种设计的优点：用洗衣水用来冲厕可以节水；（2）洗衣机脱水时的正常工作电流为1.5A ；（3） 水吸收的热量为8.4 105J， 洗衣机的加热功率为1250W名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢
17、迎下载9、（ 2013 杭州）某工地用电动起重机吊起重物，重物的质量m=400kg，电源提供的电压U=220V ，不计一切摩擦。当电动起重机以v=0.lm/s 的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流 I=2Aa (g 取 l0N/kg) (1)电 动机线圈的电阻R 是多少？(2)电动机匀速提升质量m = 200kg 的重物，电动机的输人功率不变，提升速度是多少？（1）P电=UI=220V 2A=440W P机械=Fv=mgv=400kg 10N/kg 0.lm/s=400W P热=P电P机械=440W400W=40W P热=I2R R=P热/I2=40/4=10 欧（2）因为电动机输入功率不变
18、，即P机械=P机械=FvF=m g=200kg10N/kg=2000Nv=P机械/F=400W/2000N=0.2m/s10、（2013 威海）图 22 甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压为24V，R0为定值电阻， A 为油量指示表 (一只量程为00.6A 的电流表 )；Rx为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm2，其阻值与所受压力的对应关系如图22 乙所示油箱的横截面积为20dm2，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处（已知：汽油的密度 =0.7103kg/m3，g 取 10N/kg ，汽油的热值q3.01010Jm3）请解答
19、下列问题：（1）当油箱装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大？（2）当油箱装满汽油时，定值电阻R0的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？（3）当该车匀速行驶1h 消耗 10L（1L=1dm3）汽油时， 汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则汽车在这段时间的功率是多少？（1）p =gh =0.7 103kg/m310N/kg 0.4m =2.8 103 Pa F1=pS=2.8103 Pa1010-4m2=2.8 N甲乙图 22 S A R0RxF/N R/名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
20、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载产品型号SWF12P1A150 额定电压 U/V 220 电源频率 f/Hz 50 额定功率 P/W 1200 容量 V/L 1.2 电源电压U电/V 220 壶内水的质量m/ kg 1 水的初温t1/33 水的沸点t2/98 水从初温加热至刚沸腾的时间t/s 250 （2）当油箱内装满汽油时，压敏电阻Rx上表面受到的压力为2.8 N，根据压敏电阻与所受压力的对应关系，可得Rx1=30 ?则 U= I1(R0+Rx1) 即
21、 24V= 0.6 A (R0+30 ? ) 可得 R0=10 ?当油箱内汽油用完时，压敏电阻Rx上表面受到的压力为零，根据压敏电阻与所受压力的对应关系，Rx2=290 ?油箱内汽油用完时的电流值I2= U/(R0+Rx2)=24V/ (10 ? +290 ? ) =0.08 A （3）Q放qV3.01010/m31010-3 m3=3108J （4）W有= Q放30% = 3108J30% =9107J P=W有/t=9107J/3600s =25000W 11、（ 2013 龙岩）表一是某电热水壶的铭牌；表二是小红探究该电热水壶效率所记录的数据。表一：表二：求：（ 1）电热水壶的电阻。（2
22、）当电热水壶实际工作电压为110V时，它的实际功率。（3）电热水壶的效率。c水=4.2 103J/ （kg） （1）2URP2(220V)1200W40.3（2）解法一：22UURPP额实额实220V)(110V)WP实（221200300WP实解法二：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载22222V)1200W300 W220VUUUPPURUP实实实额实额额额110（）（22(110V)300
23、W40.3UPR实实或（3）100%QW吸21()100%c m ttPt水34.210 J/(kg) 1kg(9833)100%1200W250s91%12、 （2013?阜新）如图所示，是一种家用电熨斗的实物图，该电熨斗金属底板质量0.5kg ，预热时使金属底板的温度从20升高到熨衣服所需的220，电熨斗需要正常工作100s，金属底板的比热容为0.4 6103J/ （kg?）电熨斗发热体放出的热量有92% 被金属底板吸收，求：（1）预热时金属底板吸收的热量是多少J？（2）电熨斗的额定功率是多少W ？（1）金属板吸收的热量Q=cm t=0.46 103J/ （kg?） 0.5kg （2202
24、0）=4.6104J；（2）电熨斗做功W=5104J，电熨斗的额定功率P= =500W ；答： （1）预热时金属底板吸收的热量是4.6 104J；（2）电熨斗的额定功率是500W 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载13、（2013 玉林）如图14 所示是一台电热水器铭牌上的部分信息。请根据铭牌提供的信息解答下列问题：c水=4.2 103J/(kg ? ) (1) 若给该电热水器装满水进行加热，使
25、水的温度从22 升高到62，求水吸收的热量。（ 2）如果电热水器正常工作时，所产生的热量有80% 被水吸收， 则上一问题中给水加热的时间是多少？（ 3）当电热水器通电后水温达到最高时，为什么与电热水器连接的铜导线却不怎么热？(1)m=V=1.0 103kg/m3 10 103m3=10kg Q吸=cmt=4.2 103J/（kg?） 10kg （62 22）=1.68 106J (2)W电=Q吸W电=Q吸/ =1.68 106J/80%=2.1 106J 又 W电=Pt t=W电/P=2.1 106J/2000W=1050s (3）因为铜导线电阻很小，根据焦耳定律Q=I2Rt,所以铜导线产生热
26、量很少，铜导线不怎么热。14、（2013 扬州）如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。（1）风力发电利用的是风能，风能是清洁的、_（可再生 / 不可再生）能源。（2）风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度_（大 /小）的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向 _（上 / 下）的力使风叶旋转。（3）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用_原理。实现机械能转化为电能。甲乙丙（4）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像得到的下列信息，正确的有哪些 _ A
27、.只要有风，机组就能产生电能B.风速过大，机组不会产生电能C.风速越大，机组产生的电功率一定越大D.风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载（5）下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：平均风速（ m/s）5 10 15 20 1s 内获得的能量（104J）1 8 27 64 对表格进行分析，你发现该风机1s 内获得的能量与风速的定量关系是_ _（用文字叙述）
28、；当风速为5m/s 时，这台风机工作1s 所产生的电能可供1 只“ 220V 100W ”电灯正常工作10s，求风机发电的效率。(1) 可再生(2) 大、上(3) 电磁感应（4)B D (5 )观察后一次风速与前一次风速的比值，再观察后一次获得能量与前一次能量的比值 风机获得的能量与风速的三次方成正比（或风机获得的能量与风速的三次方的比值是定值或风速越大，风机获得的能量越大）（6）W电=Pt=100W 10s=1000J =W电/W总=1000J/104J=10% (理解风机发电的效率）15、 （2013?黑龙江） 近几年来我市冬季蔬菜价格逐年攀升，但种植蔬菜的大棚数量却逐年减少，小刚调查发现
29、，煤炭价格上涨是导致蔬菜成本上升的重要原因为此小刚想，能否利用所学的知识对大棚进行节能改造，评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性查询资料可 知，本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能是1.68 107J，煤的热值为 3 107J/kg请你帮助他完成下列计算，为小刚的评估提供依据（1）如果这些能量的90%被水吸收，可使多少千克的水从20升高到70？（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤多少千克？（煤完全燃烧）（3）如果用3kW 的电热器加热这些水，需要多长时间？（不计热散失）（4）请写出一条太阳能的优点或缺点解： （1） =，Q吸=90% 1.68 107J=1
30、.512 107J，Q吸=cmt，m=72kg（2）Q吸=W=1.68 107J，Q=mq，m=0.56kg（3）由题知， W=3kW=3000W；P= ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 学习好资料欢迎下载电热器要工作时间：t= =5040s=84min （4）太阳能其优点是：清洁、无污染、取之不尽等缺点：受天气影响，不稳定等答案： （1） 如果这些能量的 90%被水吸收，可使 72 千克的水从 20升高到 70；（2）用集热管每平方米接收的太阳能替代煤，可节约煤0.56千克；（3）如果用 3kW 的电热器加热这些水，需要84min 时间（4）优点：清洁、无污染、取之不尽等；缺点：受天气影响，不稳定等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -