中考物理电热综合专题09938

中考物理电热综合专题09938

‎2008中考物理电热综合专题 一、填空题 1．(2008哈尔滨)如图所示，一个标有“220V 1000W”的快速电热水壶，要在标准大气压下将‎1kg温度为‎20℃‎的水烧开，水需要吸收的热量是           J，若不计热损失，电热水壶正常工作时烧开这壶水需要的时间是          s．  [水的比热容为4.2×103J / (kg·℃)]‎ ‎2．(2008包头)下图是电热水壶简易示意图，通过开关S可使热水器处于加热或保温状态，当蓄水桶中水装至最高水位时，桶底受到  水的压强是           Pa．闭合S，热水器处于         状态，此时电能转化为          能，桶中‎10kg水由‎28℃‎加热到‎98℃‎时吸收热量为             J。[c水=4.2×103J / (kg·℃)；g取10N / kg] ‎ 二、计算题 1．(2008临沂)张宇同学家的浴室新安装了一台可供冬季取暖和照明的电器，俗称“浴霸”，如图甲所示。它的简化电路图如图乙所示，其中L为标有“220V 40W”照明灯，L1、L2、L3、L4均为标有“220V 300W”的红外线取暖灯。‎ ‎              ‎ 问：(1)照明灯正常工作时通过灯丝的电流是多少?     (2)通常在洗浴前10min只闭合开关S1  、S2开启红外线取暖灯给浴室预热，问在这10min内“浴霸”消耗的电能是多少? 2．(2008泰州)下图是电饭锅的实物图，图(甲)是它的内部电路图，图(乙)是电路简图它有“高温烧煮”和“焖饭、保温”两挡，由温控开关自动控制．煮饭时，先要按下温控开关按钮；到达设定温度(饭已煮熟)，按钮会自动弹起 (1)对照观察图(甲)和(乙)，温控开关按钮未按下时，“烧煮电路部分”与“保温电路部分”是           关系(选填“串联”或“并联”)；按下温控开关按钮．  “烧煮电路部分”的电压为           V，  “保温电路部分”将          (选填“工作”或“不工作”)；温控开关按钮弹起后，电路中的电流比原来          (选填“大”或“小”) (2)当温控开关按钮按下时，电饭锅电路的总功率为1100W。求：  “烧煮电路部分”的电阻R1 ； (3)温控开关按钮弹起后，电饭锅电路的总功率为44W。求：①电路中的电流；②“保温电路部分”的电阻R3； (4)已知，只有当指示灯和限流器两端的电压与电源电压相差不大时，指示灯才会发光．请通过相关计算或分析，说明为什么温控开关按钮弹起时，红灯熄灭而黄灯亮。‎ ‎            ‎ ‎3．(2008攀枝花)电吹风是现代家庭的常用电器。如图甲所示是电吹风的电路原理图，R是电热丝，M是带动风扇转动的电动机，某电吹风的主要技术参数如图乙所示：‎ ‎  (1)当只闭合S1时，电吹风正常工作1min消耗的电能是多少J，   (2)当同时闭合S1、S2时，电吹风正常工作，通过R的电流为多大，   (3)当电吹风正常工作并且吹热风时，1min内电流通过R产生的热量是多少J， 4．(2008宿迁) 半导体材判的导电能力介于导体和绝缘体之间．其电阻受温度影响较大．下图甲是某种半导体材料的电阻随温度变化的关系图像．根据这种半导体材料电阻的特性，小星和他的同学设计了一个电路(如图乙)．可以测定某一空间的温度使用的器材如下：半导体电阻、电源、电流表(0～‎0.6A)．开关，定值电阻R0(10Ω)、导线若干． (1)定值电阻R0的作用是什么?                                                。 (2)当环境温度为‎20℃‎时．电流表的读数为‎0.2A，求电源的电压。 (3)电流表的读数为‎0.4A时，当时环境温度是多少?半导体电阻的电功率是多少?‎ ‎5．(2008无锡)汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关注的问题。   (1)普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。图甲是某型号的普通汽车发动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率。为提高该类汽车发动机的效率，请提出一种合理的设想。   (2)普通汽车排出的高温尾气会污染空气，为弘扬“绿色奥运”，2008奥运期间，北京将使用以蓄电池为驱动能源的环保汽车。某环保汽车在匀速行驶时，驱动电机的输入电流为‎50A，电压为300V，则该驱动电机的输入功率为多少？   (3)汽车在行驶途中保持车距是一项重要的安全措施。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离)，从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。表乙给出了某型号的汽车在不同速度下的部分数据，分析表乙中的数据，请回答：空格①②的数值各是多少，影响汽车制动距离的因素是什么？‎ ‎6．(2008江西)清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器，有一种CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。请回答： (1)从物理学的角度看，铭牌中有一个物理量名称与单位不一致，请你指出。 ‎ ‎(2)清洗机正常工作时，通过清洗机的电流是多少? (3)某汽车清洗行用该清洗机一天平均正常工作4小时，则一天需要用水多少立方米?耗电多少千瓦时?‎ ‎7．(2008连云港)研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示。图中电流表量程为0～15mA(不计其电阻)，电源的电压恒为3V，R'为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥‎0℃‎时其阻值R1随温度 t 的变化关系为Rt=100+0.5t(单位为Ω)。 (1)若要把凡放入温度为‎0℃‎处进行测量，使电流表恰好达到满量程电流15mA，则这时滑动变阻器R'接入电路的阻值为多大? (2)保持(1)中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变，当把测温探头Rt放到某待测温度处，电流表的示数恰为10mA，则此时Rt的阻值为多大?对应的温度为多高? (3)保持(1)中滑动变阻器R'接入电路的阻值不变，当被测温度为‎600℃‎时，电路消耗的电功率为多大? (4)若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么?‎ ‎8．(2008黄冈)有一种太阳能路灯(电路如图)，光控开关S，白天与触点a接触，太阳能电池板为蓄电池充电，晚上，与触点b接触，给路灯供电。时控开关S2，晚上12点前与触点c接触，主灯发光，12点后与触点d接触，副灯发光。主灯为“24V  15W”的节能灯，副灯为“24V 10W”的节能灯，平均每天各工作6小时。 (1)路灯正常工作一天消耗的电能是多少千瓦时？ (2)已知太阳能电池饭的面积为‎0.5m2‎，每平方米平均l欧集功率为1.5KW，若太阳光照射10小时能使路灯正常工作5天，求太阳能电池板光电转化效率。 (3)请举出这种太阳能路灯的两个优点。‎ ‎9．(2008大连)某电吹风的简化电路图如图所示，R1、R2是发热电阻丝，M是电动机。开关S1闭合后，S2接l、2时吹冷风，通过电动机的电流为‎0.1A；S2接2、3时吹温风，R1的阻值为110Ω。S2接3、4时吹热风，电吹风的总功率为1100W。电源电压为220V。试求：   (1)吹冷风时，电动机的功率是多少，   (2)吹温风时，通过R1的电流是多少，   (3)吹热风时，R2的电阻是多少?(结果保留小数点后两位)‎ ‎10．(2008大连)某电热水器，额定功率为2000W。当热水器正常工作70min时，可将‎50kg的水从‎20℃‎加热到‎58℃‎。(水的比热容为4.2×103 J / (kg·℃)。     试求：  (1)这‎50kg水吸收的热量是多少? (2)热水器消耗的电能是多少? (3)热水器的效率是多少? 11．(2008南宁)“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”是2008年北京奥运的三大主题。其中国家体育馆“鸟巢工程”采用太阳能电力这一绿色能源。令专业建筑专家惊叹的是，“鸟巢”的设计，不仅是能够获得自然通风，而且4.2×‎105kg的钢结构靠自身的24根钢柱支撑。   (1)给“鸟巢”工程供电时，若功率为130kW的太阳能发电系统连续正常工作100min，可得到多少焦耳的电能，如果这些电能有42％转化为水的内能，则可以使l ‎04kg水温度升高多少摄氏度，[水的比热容 c=4.2×103J / (kg·℃)]     (2)若每根钢柱的横截面积为‎1.5m2‎。，则平均每根柱子承受的压强为多大， 12．(2008聊城) 小明的新家想安装一台无水箱式电热水器，这种电热水器当有冷水流过它时，就能达到要求的温度而立即从喷头流出供淋浴。已知冷水温度为‎15℃‎，淋浴所需热水温度为‎40℃‎，电热水器一分钟流出热水的质量约为‎4kg，水的比热容为4.2×103J / (kg·℃)．     (1)将质量为‎4kg温度为‎15℃‎的冷水，加热到淋浴所需要的温度，水吸收的热量是多少?     (2)如果不考虑热损失，无箱式热水器的电功率至少多大才能满足淋浴的要求?     (3)小明新家的电路允许通过的最大电流为‎30A，问他家能不能使用该电热水器? 13．  (2008扬州)下图是啸宇家新买的一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下表。为了测量该电水壶烧水时的实际功率，啸宇用所学知识和爸爸合作进行了如下实验：     关掉家里所有用电器，将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从‎25℃‎上升到‎35℃‎所用的时间是50s．同时观察到家中“220V  ‎10A(‎40A)  3200imp /   (kW·h)”的电子式电能表耗电指示灯闪烁了80imp。请根据相关信息解答下列问题。  (C水=4.2×103J / (kg·℃))‎ ‎(1)电水壶中水的质量； (2)电水壶烧水时的实际功率； (3)电水壶加热的效率； (4)通过比较实际功率与额定功率大小关系，简要回答造成这种关系的一种可能原因。 14．(2008泰安)有一种WSJ－60型号电热壶，其铭牌标志如图所示。现将一满壶‎20℃‎的水在额定电压下烧开需时5min，已知外界气压为1标准大气压，水的比热容=4.2×103J / (kg·℃)。求：   (1)水吸收的热量。   (2)电热壶的效率。   (3)小明发现在用电高峰时烧开一满壶‎20℃‎的水需时6min 3s，那么此时实际电压是多少?‎ ‎                                ‎ ‎15．(2008襄樊)小强的爸爸从国外带回一个电热水壶．铭牌上的几个参数翻译过来后如表 ‎(1)该电热水壶中发热体的电阻为         Ω；若接在我国的家庭电路中，并能使它正常工作，那么应该在它的外部串联一个         Ω的电阻。 (2)某天用电高峰的时候，小强将改装好的电热水壶装满温度为‎28℃‎的水，用了11min 40s的时间才将水烧开(当时的气压为标准大气压)，那么电热水壶(串联在外的电阻不包括在内)实际消耗的功率是多少，(说明：热效率是指水吸收的热量与消耗的电能的比值．) 16．(2008河南)小亮所在班级的饮水机铭牌如下表所示。他们对饮水机的工作情况进行了与研究，发现当加热内胆里的水温达到‎90℃‎时，温控开关就会自动断开，停止加热；当水温降至‎60℃‎时，温控开关又会自动打开重新加热，每次加热的时间为t=4min。     (1)饮水机加热一次消耗的电能W0为多少?‎ ‎     (2)饮水机设计热内胆的好处是每次只加热少量的水，既能使人们在较短的时间内喝上热水，又能避免一次加热过多的水而造成浪费。请你根据前面的数据，计算加热内胆的容积。[假设消耗的电能完全转化为水的内能，水的比热容为c水=4.2×103J / (kg·℃)]。     (3)某日下午放学时，值日生小刚忘了关掉饮水机，直到第二天进教室后才发现，他为自己不小心浪费了电能而内疚。因为他知道，虽然饮水机是断续工作的，但这一晚上(约12小时)也会浪费不少电能。他经过一定的测量，就估算出了这一个晚上浪费的电能。请你简述测量和估算的方祛，不需具体的数据计算。‎ ‎                          ‎ ‎17．(2008鸡西)我们生活的鸡西市，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度．为此人们研制了太阳能、电能两用热水器．大鹏家最近就安装一台这样的两用热水器，如图所示．铭牌如下：‎ ‎(1)太阳能热水器贮满水，水温从‎20℃‎加热到‎50℃‎时需要吸收多少热量，(IL=10‎-3m3‎) (2)大鹏将水箱装满水，只使用电加热器将水从‎20℃‎加热到‎50℃‎时，需加热器正常工作多长时问，(设电能全部转化为热能) (3)在上述(2)情况下．加I热器正常工作实际用了3小时．则此热水器的效率为多少？ (4)仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点，(写一条即可) 18．(2008淄博)某电热水瓶的铭牌如下表所示。若热水瓶内装满水，在额定电压下工作(外界大气压强为1个标准大气压)。求 (1)保温时通过电热水瓶的电流是多少? (2)加热时电热水瓶的电阻多大? (3)若瓶内‎20℃‎的水加热10min正好烧开，则加热时电热水瓶的热效率是多少? (4)请你尝试画出电热水瓶的内部电路图。‎ ‎19．  (2008宁波)如图所示为CRH2型动车组，最大运营速度为‎200km／h。‎ ‎(1)当该动车组用4800kW的牵引功率使列车以‎50m／s的速度匀速直线行驶时，动车组所受到的阻力f多大? (2)该动车组的每节车厢上都配有电热水器。在标准大气压下，用它把‎10kg、‎20℃‎的水烧开．电流至少要做多少功?若它工作时的电功率为42kW，至少需要多少时间? 20．(2008南通)小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数。现将水箱中装满水，通电后正常工作40min，水温从2 ‎5℃‎上升到‎45℃‎．在此过程中，求：     (1)热水器中电热丝的电阻：     (2)水所吸收的热量[c水=4.2×103J / (kg·℃)]；     (3)热水器的效率．‎ ‎21．(2008盐城)小明家的电热水壶的铭牌如图所示，在一个标准大气压下，该水壶正常工作时，用10min能将‎2kg、‎10℃‎的水烧开。水的比热容c=4.2×103J / (kg·℃)     (1)计算水吸收的热量；     (2)计算消耗的电能；     (3)水增加的内能比消耗的电能小多少，请结合物理知识，从节能的角度提一个合理化的建议。‎ ‎22．(2008常州)“5·‎12”‎汶川大地震发生后，常州常发集团向灾区人民捐赠一批柴油发电机．这种柴油发电机的工作原理为：以风冷四冲程直喷式柴油机为动力系统，带动发电机发电，该柴油发电机说明书的部分内容如表所示．现在用一台该型号的柴油发电机给灾民临时安置区供电，如图所示．发电机到安置区的距离是‎400m，输电线路中的火线和零线均为GBCZ 60型单股铜导线，该型导线单位长度的电阻为2.5×10-4Ω / m．安置区家用电器的总功率为44kW，当这些家用电器都正常工作时，求：     (1)输电线路中的电流多大?     (2)输电线路损失的电功率多大?     (3)发电机实际输出电压多大?     (4)该柴油发电机工作过程中，每小时消耗‎18kg柴油，柴油完全燃烧产生的内能转化为发电机输出电能的效率是多少?(柴油热值是3.3×107J / k g)‎ ‎23．(2008连云港) 焚烧秸秆不仅造成严重的环境污染，还造成大量的能源浪费。研究表明，秸秆的热值为0.75×107J / kg，相当于标准煤的四分之一。   (1)我国第一家秸秆发电厂，已于‎2007年1月1日开始正式发电，从此，中国电网里出现了由农民“种”出来的电流。据了解，我国每年仅农作物秸秆产量就有6亿吨(合6×‎1011kg)。如果这些秸秆完全燃烧放出的热量全部转化为电能，则每年可发电多少千瓦时?   (2)某学校食堂锅炉盛水1.5t，如果通过燃烧秸秆的方式将这些水从‎20℃‎加热到‎100℃‎，共需要多少秸秆?(设秸秆完全燃烧，且放出的热量有42％被水吸收) 24．(2008荆门)荆门市是国家循环经济试点市，目前正在沙洋建设全国最大的秸秆气化发电厂。电厂建成后每年可消化秸秆13万吨，发电9×107 kW·h。同时电厂所产生的灰渣将生成肥料返还农民，焦油用于精细化工，实现“农业——工业——农业”循环。 (1)若秸秆电厂正常工作时，每小时可发电2.5×105 kW·h，按每户居民每天使用5只2 0W的节能灯、1个800W的电饭锅、1台100W的电视机计算，该发电厂同时可供多少户居民正常用电? (2)与同等规模的火电厂相比，该电厂每年可减少6.4万吨二氧化碳的排放量，若火电厂煤燃烧的热利用率为20%，秸秆电厂每年可节约多少吨标准煤?(标准煤的热值按3.6×107J / kg计算) 25．(2008资阳)小明家新购置了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是‎20℃‎，加满水后，小明将温控开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明解答下列问题：     (1)加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水一共吸收多少热量?     (2)电热水器正常工作时，其发热电阻丝中的电流强度为多少?电阻为多少?     (3)若在晚间用电高峰时，电路上的实际电压只有198V，热水器加热的效率为80%，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间?(C水=4.2×103J / (kg·℃)，不考虑电阻随温度变化)‎ ‎26．(2008福建)有一海尔电热水器铭牌如下表：‎ ‎                                           ‎ ‎(1)防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后，人体承受的电压不高于12V，如图所示，这就保证了人体安全。人体的最大电阻约为20MΩ，求防电墙的电阻大约是多少?     (2)如果该电热水器在10min 内产生的热量为7.8×105J．求电热水器的实际功率和电路的实际电压? 27．(200 南充)如图所示电路．电源电压不变，L1标有“4V  2W”，L2标有“8V 4W”。当开关S接a时．L1恰好正常发光，当开关S接b时．L2两端电压为6.4V。(忽略温度变化对电阻的影响) 求：(1)开关S接b时L2实际功率；  ‎ ‎(2)开关S接a时电阻R在30 s内所产生的热量。‎ 三、实验探究 1．(2008威海)左下图的是一种WSH－50型号家用饮水机及铭牌，右下图是饮水机的电路图。‎ ‎(1)在下列空格中填写“亮”或“不亮”当温控开关1、2都闭合时，加热管正常工作，红灯         ，绿灯         ；当水沸腾后，温控开关1、2都断开，加热管不工作，其中R红远远小于R绿，则红灯         ，绿灯         。 (2)现将质量为‎0.5kg，初温‎20℃‎的水在标准大气压下烧开需用时6min，请计算水所吸收的热量？[水的比热容为4.2×103J / (kg·℃) (3)求饮水机正常工作6min消耗的电能。 (4)比较(2)、(3)的计算结果你能发现什么问题，并解释原因。 2．(2008武汉)如图是某电热器的电路示意图     (1)正常情况下，零线和地线之间的电压为          V。     (2)如果R1=R2=60.5Ω，则电热器在旋钮开关接静触点“‎0”‎和“‎1”‎时的电功率分别为           W和 ‎          W，接静触点“‎2”‎时通电1min产生的热量是          J。     (3)小明想在电路中加一个“倾倒开关”，使电热器被碰倒时能自动断开电路，以免引起火灾。该开关最好应安装在示意图中A、B、C、D、E中的          点处。‎ ‎3．(2008宿迁)人类正面临能源危机，为选用节能交通信号灯的灯源，实验室通过实验发现下表中的LED灯和白炽灯在正常工作时，光照强度相同有关数据如下表 ‎(1)请根据以上材料说明使用LED灯的两个优点①                    ；②                      。 (2)LED灯正常工作时的电流是           A．每天正常工作10小时，使用LED灯比使用白炽灯可节约电能为          kW·h，可将           k g的水从‎20℃‎加热到‎100℃‎．  【c水=4.2×103J / (kg·℃)，结果保留两位小数】‎ ‎=======================【参考答案】======================‎ 一、填空题 1．3.36×105；336 2．2500；加热；内；2.94×106 二、计算题 1．(1)‎0.18A (2)0.2kW·h（或7.2×105J） 2．(1)串联；220；不工作；小 (2)44Ω (3)①‎0.2A ②1056Ω (4)当温控开关按钮弹起时，R1和R2串联 因为U1=I'R1=‎0.2A×44Ω=8.8V<220V U2=U－U=220V-8.8V=211.2V≈220V 所以，红灯不亮黄灯亮。 3．(1)4800J  (2)‎3.64A  (3)48000J 4．(1)定值电阻R0的作用是分压作用  (2)12V  (3)‎40℃‎；3.2W 5．(1)20%；降低尾气的温度，减少气缸散热损失的能量，减小发动机机械本身的摩擦等（其他合理答案均可给分）(2)15000W  (3)①53  ②55；影响汽车制动距离的因素是速度 6．(1)额定压力的单位与物理量名称不一致（指出额定压力或5MPa均可）  (2)‎10A  (3)‎4.8m3‎；8.8kW·h 7．(1)100Ω  (2)200Ω；‎200℃‎  (3)0.018W  (4)电流刻度值越小对应的温度刻度值越大（其他合理均得分） 8．(1)0.15kW·h   (2)10%  (3)太阳能路灯的优点：①采用太阳能电池可以节约电能  ②主灯和副灯切换工作，也节约电能  ③太阳能零排放、无污染、取之不尽等。（只要有环保、节能方面的任意二条合理答案即给分） 9．(1)22W   (2)‎2A  (3)75.86Ω ‎ 10．(1)7.98×106J  (2)8.4×106J  (3)95% 11．(1)‎7.8℃‎  (2)1.17×105Pa（或1.2×105Pa） 12．(1)4.2×105J  (2)7×103W  (3)I=P/U=7000W/220V=‎31.8A>‎30A，所以，小明家不宜安装这种热水器。 13．(1)‎1.8kg  (2)1800W  (3)84%   (4)实际功率小于额定功率原因可能是实际电压小于额定电压 14．(1)1.68×105J  (2)70%  (3)200V 15．(1)50；5  (2)720W 16．(1)1.32×105J  (2)‎1.05L  (3)测出两次加热的时间间隔Δt，算出12小时内加热的次数n=t / ΔT，则浪费的电能为W=nW0 17．(1)1.26×107J  (2)8400s  (3)77.8%  (4)节能、环保 18．(1)‎0.14A  (2)40.33Ω  (3)93.3%  (4) 19．(1)9.6×104N  (2)3.36×106J；800s 20．(1)24.2Ω  (2)4.2×106J  (3)87.5% 21． 22．(1)‎200A  (2)8×103W  (3)260V  (4)31.5% 23．(1)1.25×1012kW·h  (2)‎160kg 24．(1)2.5×105  (2)4.5×104 25．(1)8.4×106J  (2)‎10A；22Ω  (3)5892s 26．(1)‎346.7MΩ  (2)1300W；204.9V 27．(1)2.56W  (2)180J 三、实验探究 1．(1)亮；不亮；不亮；亮  (2)1.68×105J  (3)1.8×105J   (4)从(2)、(3)的计算结果发现饮水机正常工作6min消耗的电能大于这段时间饮水机吸收的热量；电能没有全部转化为水的内能，存在热散失。‎