中考物理电热综合专题.docx
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中考物理电热综合专题
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“220V1000W”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“220V40W”照明灯，L1、L2、L3、L4均为标有“220V300W”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“24V10W”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4.2×103J/（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20XX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l04kg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6min3s，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11min40s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25℃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GBCZ60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/kg）
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20XX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9×107kW·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2.5×105kW·h，按每户居民每天使用5只20W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“8V4W”。
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30s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 kg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）①0.2A②1056Ω
（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）8.4×106
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