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2013年中考物理试题电学压轴题之电力热综合问题

发布时间:2014-05-15 13:32:21  

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20MΩ,试求防电墙的电阻。

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:

⑴饮水机处于保温状态时温控开关S0应处于什么状态?

⑵R1和R2的电阻值各是多大?

⑶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

33的水从20℃加热至100℃,需要多长时间?(C水=4.2×10J/(kg·m),ρ水=1.0×103kg/m3,

忽略温度对电阻的影响)

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1.5Ω,电动机正常工作时,通过线圈电流2A,物体质量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

1

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

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=4.2×103J/(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?

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

3=4.2×10(J/kg?℃)].

6、(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

3力为人和车总重的0.04倍,某次巡逻时人和车总质量为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:

⑴巡逻车通过的路程是__________km; ⑵巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力是__________N;

⑶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?

2 图23

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 长5 厘米,压力传感器R 的阻值与所受压力的关

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

2米 ,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________________ 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:①水吸收的热量,②洗衣机的加热功率[c水=4.2×103J/(kg?℃)].

3

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?

10、(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0~0.6A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ρ=0.7×103kg/m3,g取10N/kg,汽油的热值q=3.0×1010J/m3).

请解答下列问题:

(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?

4 R/Ω R0 Rx A S 甲 图22 乙 F/N

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。

3(2)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=4.2×10J/(kg·℃)]

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,

3金属底板的比热容为0.46×10J/(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?

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=4.2×10J/(kg?℃)]

(1)若给该电热水器装满水进行加热,使水的温度从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? 3 5

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.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

(5

①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);

②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。

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,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1.68×10J,煤的

7热值为3×10J/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.

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