《2013年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013年中考物理试题分类汇编-电学压轴题之电力热综合（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、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 C 上升到46.2 C。已知水的比热容为 4.2 103J/( kg. C),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 XI06J，求通过电热水器 的电流和它工作的实际电压。(3)
2、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 20MD，试求防电墙的电阻。某型号电热水器额定电压/V220额定电功率/W2420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=p V水箱中的水吸收的热量Q=cm At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n= Q/W=cm At / Ptn=4.2 M03J/(kg. C ) K.0 X03kg/m3X50 X10-3m3X(46.2 C
3、 -22C )/ (2420WX40 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 Q将 Q=2.4X106J , R=20 Q, t=20 W0s=1200s带入 Q=I2Rt 解得通过热水器的电流I= 10A由 U=IR=10A 20Q=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 a=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 Q/20V=200M Q说明：最后一问网上的答案有误。2、（2013包头）如
4、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So自动控制），阅尺1母O 22OVC114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3333的水从20C加热至100C，需要多长时间？（C水=4.2X 10 J/ （ kg -m）,卩水=1.0X 10kg/m ,2202400=121忽略温度对电阻的影响） 解：S0是断开状态。卩加
5、二UrR1U2 卩保=RTR2R2= P保U22202R-i=121 =108940设加热时间为则有# / 11P峰 t80%t80%Rt80%R6水水匕水 t水R/2U 80%34.2 1031.0 10 210 32002 80%100 20121 s2541s3、（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 Q,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的过程中。求：（I）电压表读数；（2）电流通过线圈产生的热量；（3）提升
6、物体的有用功;（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)2X1.5Q=6WP 机械=Fv=mgv=0.54kgX 10N/kg X0m/s=54WP 总=P 热+P 机械=6W+54W=60W电动机的电压U=P总/l=60W/2A=30V(2) 电流通过线圈产生的热量 Q=l2Rt=(2A)2X1.5QX20s=120J(3) 提升物体的有用功 W 有用=mgh=mgvt=0.54kg20s=1080J(4) 提升物体的总功 W总=卩总t=60WX20s=1200J电动机工作效率 n=W有用/W总=1080J/1200J=90%4、( 2013滨州
7、)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 C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=4.2X 103J/(kg C )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？&号BTF-063 1额宦功卑 W)9630 I(定电压220頓敕H*)50容釈(L)50(1) 该电热水器正常工作时的电流 I=P额/U额=9680W/220V=44A 热水
8、器贮满水的质量 m=p V=1.0X103kg/m300X10_3m3=50kg Q 吸=cm t=4.2 K03J/(kg C) 50kg (100C- 20C )=1.68 W7 J 因为电能全部转化为内能，所以消耗电能 W=Q=1.6 107 JR=U额2/P额=(220V)2/9680W=5Q，忽略温度对电热水器电阻的影响P 实=U 实 2/R=(210V)2/5 Q=8820W5、( 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
9、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40C的茶水加热至 90C.【C茶水3=4.2 10 (J/kg? C).(1) 100WU正常发光0.5h消耗的电能：W=Pt=0.1kV 0.5h=0.05kW?h=1.8 105J;(2) 由题知,Q 吸=W x 91%=1.8X 105J x 91%=1.638X 105J，.Q 吸=cmt，co即：1.638 X 10J=4.2 X 10 (J/kg? C)X mK(90C 40C) m=0.78kg.6、( 2013咸宁)如图2
10、3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，某次巡逻时人和车总质量为 1.0 X 103 kg,在水平路面上以15Km/h 的速度匀速行驶了 20min (g取10N/Kg )求：图23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%勺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：540036牵引力做的功 W=F=400NX 5 X 10 m=2X 10 J2106 I电动机消耗的电能W电=匚机=2.5 X 106J电80%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
11、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 系如下表所示。压力F/牛050100150200250300电阻R/欧30272421181512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
12、小数)B应(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，则踏板触点向方向移动。(1) P=F/S=G/S=300N/0.04m2=7.5 1XPa(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=30Q压力传感器R消耗的电功率P=U2/R=(6V)2/30Q=1.2W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 Fa|a=Fb|b ,Fa X).2m=300NX0.05m，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=25.5Q.此时电流 匸U/R=6
13、V/25.5 Q=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Ib，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)
14、(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10C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 XI03J/ ( kg?C) (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：.P_P脱水 _330W_ _I= = 一 =1.5A ；U U 220V?(3 )水吸收的热量：Q 吸=cm t35=4.2X10 J/ ( kg?C) X20kgX0C =8.4 X0 J，由题知，Q吸=W X80%，加热水消耗的电能：Is. 4X1 05J-1806W=X06J，洗衣机的加热功率:W 1.05X1 QeJ14X60s=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8.4X05J， 洗衣机的加热功率为 1250W 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
