专题19 电功率-【好题汇编】三年(2022-2024)中考物理真题分类汇编(江苏专用)
2024-10-23
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2份
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63页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 电功率 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.17 MB |
| 发布时间 | 2024-10-23 |
| 更新时间 | 2024-10-24 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-10-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48152249.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(江苏专用)
专题19 电功率
1.【中考新考法】(2023·江苏常州·中考真题)2023年2月,土耳其发生强烈地震,中国救援队携带照明无人机前往救援。白天,为电池充电,此时电池相当于电路中的 。夜晚,无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,照明系统和动力系统 联。无人机悬停并提供照明时,电池可释放电能,动力和照明系统的电功率分别为和,此状态下无人机至多持续工作 h,需要更换电池。
2.【中考新考法】(2023·江苏南通·中考真题)阅读短文,口答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么?怎样设计制作简易风速仪呢?
【实地学习】同学们来到气象馆,了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示,质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动,转动时传感器将风速转换成输出电流信号,再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程
0.4~50m/s
输出电流信号范围
4~20mA
启动风速
0.4m/s
电功率
≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发,同学们设计并制作了简易风速仪,其原理如图乙所示。
电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,电流表量程为0~0.6A,R0为10Ω的定值电阻, R1为压力传感器,无风时R1受到的压力为零,有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1,R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数,即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料,知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力,风压与风速的关系如下表。
风速v/(m·s-1)
2
4
6
10
12
16
24
风压P/Pa
2.5
10
22.5
62.5
90
160
360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板,测量时风始终垂直吹在迎风板上,记录电表示数,发现风速增大,电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
(1)关于文中杯式风速仪,下列说法不正确的是 ;
A.风吹动风杯说明风具有能量 B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成 D.能在60m/s风速下正常工作
(2)杯式风速仪正常工作20min,最多消耗 J的电能;某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s,则输出的电流信号为 mA;
(3)实验中,读出简易风速仪中电流表示数为0.4A,电压表示数为8V;
①R1= Ω,所测的风速v= m/s;
②恒流源提供 A的恒定电流;
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速,则迎风板的面积至少需要 (选填“增大”或“减小”) m2。
(4)对比文中杯式风速仪,简易风速仪存在的不足之处有: (写出一点即可)。
考点1 电功率
一、单选题
1.(2024·江苏南通·中考真题)图甲是灯泡L的图像,灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻的阻值为,电流表量程为,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是(提示:可在图甲中作出电阻的图像)( )
A.两条支路中的电流不可能相同 B.灯泡实际功率总比电阻功率大
C.电路总功率最大可达到1.5W D.电源可调的最大电压为1.8V
2.(2023·江苏南京·中考真题)下列估测符合实际的是( )
A.家用电视机的功率约为1000W
B.一元硬币的质量约为6mg
C.洗澡时合适的水温约为40℃
D.初三学生百米赛跑的平均成绩约为8s
3.(2023·江苏淮安·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为电阻箱。闭合开关,调节的阻值,下列关于电流表示数、电压表示数、的功率及的阻值之间的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(2023·江苏南通·中考真题)知识梳理是物理学习的一种重要方法。同学们按一定特征对质量m、密度ρ、热值q、比热容c、电功W、电功率P等物理量进行了整理,下列四种归纳中不正确的是( )
物理量
q、c、W、P
m、ρ
A
物理量
ρ、q、c、P
m、W
B
知识内容
能量
物质
比值定义
是
不是
物理量
m、ρ、q、c
W、P
C
物理量
ρ、q、c、P
m、W
D
物质(体)物理属性
是
不是
复合单位
是
不是
A.A B.B C.C D.D
5.(2023·江苏宿迁·中考真题)关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是( )
A.电能表的示数为2023.6J
B.电能表能正常工作的最大电流是40A
C.电能表是测量电功率的仪表
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越多
6.(2023·江苏宿迁·中考真题)小明在课后实践活动中做了如下记录,其中符合实际的是( )
A.教室里课桌的高度约80cm B.人体感觉舒适的气温约37℃
C.物理课本的质量约1kg D.挂壁式空调的电功率约100W
7.(2023·江苏扬州·中考真题)下列数据最接近实际的是( )
A.液晶电视机的额定功率约
B.两个鸡蛋的质量约为
C.人洗澡舒适的水温约
D.人正常骑自行车的速度约
8.(2022·江苏无锡·中考真题)连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.可以验证电功与电压大小的关系 B.L1对应的电压表示数比L2小
C.通过L1的电流比L2大 D.L1、L2规格是相同的
二、填空题
9.(2024·江苏淮安·中考真题)今年“五一”期间,小明在家长陪同下进行“综合实践活动”,利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后,将空气炸锅单独接入电路,观察到标有“/()”字样的电能表指示灯闪烁,用时,则空气炸锅在这内消耗的电能为 ,实际功率为 W。
10.(2024·江苏南通·中考真题)梅雨季节,老王选购除湿器为家中面积的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数,其中,额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量;表二为环境温度30℃时,相对湿度与空气中水蒸气质量的对应关系,相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标。
表一:
额定电压
额定功率
额定除湿量
220V
220W
表二:
相对湿度
10
30
50
70
90
空气中水蒸气质量
3
9
15
21
27
(1)除湿器正常工作时的电流为 A,除湿1h消耗的电能为 ,若家中只有除湿器工作,标有“”的电能表指示灯闪烁 次;
(2)环境温度30℃、相对湿度时,空气中水蒸气的质量为 g,若除湿器以额定除湿量工作,使房间相对湿度由降至,约需 h。
11.(2024·江苏宿迁·中考真题)教室的饮水机上有两条提示语:“注意水温,谨防烫伤”和“节约用电,弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图,如图甲所示,电阻,加热时总功率为840W。线圈内阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如表格所示,控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃
30
40
50
60
70
/Ω
220
165
130
100
83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)状态,饮水机处于保温状态时,功率为 W;
(2)设定最高水温为,需要将滑动变阻器阻值调至 ;根据图乙中电能表参数,饮水机处于加热状态时,经过10min,电能表指示灯闪烁 次。
12.(2024·江苏苏州·中考真题)电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为 J,其两端电压 (高于/等于/低于)220V。
13.(2024·江苏连云港·中考真题)用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m,拉力F大小为120N,有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
14.(2023·江苏淮安·中考真题)小明设计了如图所示的水温控制模拟装置,发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中,热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U=24V,R0=300Ω,受控电路的电源电压为220V,发热电阻的阻值为48.4Ω,电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热,当温度低于30℃时重新开始加热。
温度t/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50
(1)受控电路工作时,发热电阻的功率为 W;
(2)水箱中温度达到50℃时,控制电路中的电流为 A;
(3)若将R0更换为200Ω的定值电阻,水箱中温度达到 ℃时停止加热。
15.(2023·江苏镇江·中考真题)物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况,如图为两次记录的电能表示数,学校这一周消耗的电能为 。调查得知,学校共有电功率为40W的日光灯600盏,它们之间是 联的,他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯,若每盏灯每月工作90h,更换后,学校因该项目每月共节省电费 元。[电费单价为0.5元/(kW·h)]
16.(2023·江苏盐城·中考真题)小华对家庭用电情况进行了调查,了解到电能表11月底的示数为,12月底的示数为,小华家12月份的用电量为 。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率,小华首先断开 (选填“所有用电器”或“电暖器”)的开关,直至电能表上的指示灯停止闪烁,然后闭合电暖器的开关,让其正常工作3min,数出电能表指示灯闪烁了66次。对照电能表铭牌信息“”,计算出电暖器实际工作时的电功率为 W。
17.(2023·江苏常州·中考真题)小明家的电能表表盘如图所示,他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时,电能表指示灯在内闪烁80次,则电饭煲工作时的功率为 W。
18.(2023·江苏南通·中考真题)学习了家庭电路知识后,小明对家庭用电进行了调查研究。
(1)为了用电安全,电水壶应该使用 线插头;
(2)电水壶单独工作6min,标有“1200imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯闪烁了120次,该电水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量;(q=3.0×107J/kg)
(3)规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当,白炽灯正常发光效率约为12%,则LED灯正常发光效率约为 %。
19.(2022·江苏南京·中考真题)图甲所示是一款全自动豆浆机。其主要结构有两部分:一是有一个带动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;二是有一个电热器,用来对液体加热。如表是这款豆浆机的主要技术参数。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆过程中电热器和电动机交替工作的图像。
型号
额定电压
额定频率
电机功率
加热功率
容量
×××
220V
50Hz
100W
1210W
1000mL
(1)豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中,电热器与电动机工作的时间之比为 ;
(2)豆浆机正常工作时的最大电流为 A;
(3)某次豆浆机正常工作过程中,将其它用电器都关闭,观察到标有3600imp/(kW·h)字样的电能表指示灯在2min内闪烁了123次,此2min内电热器工作的时间为 s。
20.(2022·江苏盐城·中考真题)小明和妈妈去超市购买电热水壶,发现有甲、乙两款,分别标有“220V;800W”、“220V;1800W”的字样,妈妈认为用乙款水壶烧水时,在相同时间内产生的热量 ,烧水 ,准备用乙款,小明说此款不合适,因为乙款电水壶的额定电流为 A,超过了家里室内插座的额定电流。(结果保留一位小数)
21.(2022·江苏淮安·中考真题)如图所示,一台家用电器单独接进家庭电路工作 10min,电能表的表盘旋转 120r。这段时间用电器消耗的电能为 kW·h,用电器的实际功率是 W。
22.(2022·江苏淮安·中考真题)如图所示,汽车用USB 便携充电设备,有 A、B 两个充电接口,额定输出电压均为 5V,输出电流分别为 2.1A 和 1.0A,要快速给标配的手机充电,应选用 (选填“A”或“B”)接口,此接口的额定输出功率为 W。
三、实验题
23.(2023·江苏镇江·中考真题)小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝,他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
(1)小明截取5cm长电阻丝,用图1电路来测量其阻值R0。
①用笔画线代替导线,请在图中将实验电路连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 端;
③小明根据实验数据得到的U-I图线如图2所示,则R0= Ω。
(2)小明选择以下器材制作电加热器:熔断器(允许通过的最大电流为12A);R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段,R1长22cm;开关若干;导线若干。
①电阻丝R1= Ω;
②图3是小明制作的电加热器,其低温挡功率为880W,则R2长度为 cm;
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作,你认为原因是 ;
④解决③中问题后,小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装,使其具有“四挡”调温功能,请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
24.(2023·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时,将A、B两个阻值不等的白炽灯泡,分别串联和并联在电路中。
(1)将两个灯泡串联在电路中,目的是控制电路中的 不变,比较灯泡的亮暗与 的关系。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端。
(3)串联时,灯泡B两端的电压如图乙所示,为 V。
(4)将两个灯泡并联在电路中时,小明在表格中记录的电流值有错误,请你帮他指出来: 。
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6
B
较暗
0.4
25.(2022·江苏宿迁·中考真题)周末小红和小华在家长陪同下进行“综合实践活动”:
(1)小红利用图示电能表测量家中电水壶的实际功率。
①由表盘信息,家中接入电路的用电器总电流最大不能超过 A;
②电水壶接入电路必须使用 (选填“两孔”或“三孔”)插座防止因金属外壳带电而发生触电;
③小红将其它用电器全部关闭后,把电水壶接入电路,观察到电能表指示灯在2min内闪烁80次,则电水壶消耗的电能为 kW·h,实际功率为 W。
(2)小华利用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支密度计,将自制密度计放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H,放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入的长度为h,用水、分别表示水和液体的密度,甲、乙两图中密度计所受浮力大小 (选填“>”“<”或“=”), (用、H、h表示)。
四、综合题
26.(2024·江苏无锡·中考真题)某款家用储水式电热水器额定电压为220V,额定功率为3000W,额定容量为60L,图甲是其电路原理图。插上插头,电热水器储满水后,闭合开关S,温控器开关K接触点1,对水进行加热,当加热温度达到设定温度时,K跳转接触点2,保温指示灯L亮起,停止加热;当水温下降,低于设定温度时,K再次接触点1进行加热。、、为加热电阻,其中。该电热水器的加热模式有四个挡位,选择“一挡”,、均断开。选择“二挡”,闭合、断开;选择“三挡”,断开、闭合,“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍,选择“四挡”,、均闭合,此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K的结构如图乙所示,绕O点转动的杠杆OAB和绕点转动的杠杆通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体,置于水中,温度与水温一致,水温升高,感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB,当水温达到设定温度,动触点C与触点2相接,电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构,绕固定轴M转动,顺时针转动调温旋钮,ME距离减小。[,]
(1)该电热水器储满60L水后,若选择“四挡”加热,加热效率为84%,将水从30℃加热到45℃需要的时间为多少?
(2)电阻的阻值为______Ω,该电热水器在“一挡”工作时的电流为______A(保留1位小数)。
(3)为提高所设定的加热温度,应如何旋转调温旋钮?请写出做法并说明理由。
27.(2024·江苏扬州·中考真题)温差发电技术是绿色环保的发电技术,利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示,将发电装置的一块金属板放在冷水中,用火焰加热另一块金属板,观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。
(1)小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,对此装置做了适当的改进:将LED小灯珠拆下,换成数字电压表接入电路;撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下:
热水温度/℃
84.7
74.8
73.0
70.8
69.5
68.4
冷热水温差/℃
64.1
54.2
52.4
50.2
48.9
47.8
电压U/V
5.39
5.27
4.57
4.25
4.16
3.90
①改变热源的目的是 ;
②分析表格数据,当时室温是 ℃;
③要提高发电电压可采取的办法是 、 ;(针对不同影响因素各写1条)
(2)我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生的电压,输出功率为,则输出电流为 A。
28.(2023·江苏镇江·中考真题)某水位报警器如图所示:光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。R接收到光源发出的光时阻值为20Ω,未接收到光时阻值为120Ω。R0为电阻箱,Q为边长5cm的正方体浮子,密度为0.6g/cm3,当池内水面缓慢上升至某处时,浮子将挡住射向R的光线,报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时,铁质开关K被吸上,反之被释放。电源电压U=12V,不计线圈电阻,g取10N/kg。
(1)Q的质量为 g,它缓慢上升时受到的浮力为 N,露出水面的高度为 cm;
(2)如图所示,为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm,需要对装置进行适当的调整,下列措施可行的是 ;(有多个选项正确)
A.仅换用密度小些的材料制作浮子
B.仅将池内水换为密度小些的液体
C.仅将浮子的边长增大一些
D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
(3)在该装置能实现其功能的前提下:
①求电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件;
②在满足①问的条件下,求光敏电阻R消耗的电功率范围 。
29.(2022·江苏镇江·中考真题)即热式饮水机工作原理如图1所示,水箱中的水被水泵抽出后,流经电阻丝时被加热,实现边加热边出热水的即热功能,电阻丝最大加热功率为2000W。用户可根据需要调节出水温度和出水量。小军对该饮水机进行了探究。
表一
实验次数
出水温度/℃
出水时间/s
加热功率/W
1
40
16.00
2
45
16.05
1374
3
50
15.95
1712
4
60
18.90
2000
5
85
32.04
1999
6
95
37.29
1999
(1)小军探究过程如下(设电阻丝产生的热量全部被流经的水吸收且无热量损失):
①将出水量设置为250mL,出水质量为 kg;
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示,示数为 ℃;
③保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,测量出水时间并记录在表1中;
④根据表1数据计算出加热功率,第1次实验时的加热功率为 W;
(2)小军采用的实验方法是 ,小军由表1数据得出结论:饮水机可根据出水温度自动选择不同的控制方式,当出水温度低于85℃时,仅通过改变 来调节出水温度,若上述实验中将出水温度设定为88℃,可估算出水时间约为 s;
(3)小军对实验进行了反思:上述结论在冬季还适用吗?为得到精准的结论,小军将表1设计优化如下并重新实验,你认为①、②处应分别填写的是 和 。
实验次数
①
出水温度/℃
②
出水时间/s
加热功率/W
1
。。。。。。
五、计算题
30.(2024·江苏镇江·中考真题)某油电混合动力汽车沿平直公路以的速度匀速行驶,从A处到B处用时,此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶。汽车行驶过程中所受阻力恒为。设汽油在汽缸内完全燃烧,且热值近似取。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中:
①牵引力对汽车所做的功。
②消耗的汽油质量。
(3)从B处开始,司机关闭发动机,汽车滑行至C处停止。在此过程中,汽车通过动能回收装置将动能减少量的60%转化为电能。若这些电能可供功率为的用电器持续工作。求汽车在B处时的动能。
31.(2024·江苏连云港·中考真题)小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求:
(1)当开关S闭合,断开时,电路中的电流。
(2)当开关S和均闭合时,的电功率。
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
32.(2023·江苏盐城·中考真题)图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压,为压敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作;电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)当衔铁恰好被吸下时,求电阻的阻值;
(2)求喷淋系统的电功率;
(3)求500s内注水系统消耗的电能。
33.(2023·江苏常州·中考真题)小明家安装了某品牌小厨宝,其加热电阻丝的规格为“”,水箱容积。(,)正常工作时,问:
(1)加热电阻丝的阻值?
(2)若水箱内加满水,把水从加热到,加热时间至少多长?
34.(2023·江苏扬州·中考真题)一款电保温杯垫,如图所示,能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右,功率为16W。把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯中保温,5min后升高到55℃。已知。求这段时间内:
(1)水吸收的热量;
(2)杯垫消耗的电能;
(3)杯垫给水加热的效率。
35.(2022·江苏泰州·中考真题)在估测电水壶实际功率的活动中,小明所用电能表表盘如图所示,他先断开电路中所有用电器的开关,再在电水壶中加入质量为0.5kg的水,测得水的初温为20℃,小明给电水壶通电2min,电能表的转盘恰好转20转,测得此时水温为60℃。[]求:
(1)水吸收的热量;
(2)电水壶的实际功率;.
(3)电水壶的加热效率。
36.(2022·江苏苏州·中考真题)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R的阻值为8Ω,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V。求:
(1)电源电压;
(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电能;
(3)将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率。
37.(2022·江苏苏州·中考真题)阅读材料,回答问题
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子,建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示,该发电站通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,热泵将它打入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210℃),白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电,可以实现24小时稳定电力输出。
请回答:
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存 。高温熔盐进入蒸汽发生器,通过 (做功/热传递)方式使冷水变成高温高压水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电;
(2)低温熔盐罐的温度应 (>/<)210℃;
(3)该发电站正常工作24h,可发电 度;
(4)从图乙中可以看出,镜子大致以吸热塔为中心依次排列,吸热塔南面的镜子较少,北面的较多。请你结合图丙情形分析,在南面和北面同样的镜子a和b, 反射到吸热塔的光能更多。
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三年(2022-2024)中考物理真题分项汇编(江苏专用)
专题19 电功率
1.【中考新考法】(2023·江苏常州·中考真题)2023年2月,土耳其发生强烈地震,中国救援队携带照明无人机前往救援。白天,为电池充电,此时电池相当于电路中的 。夜晚,无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,照明系统和动力系统 联。无人机悬停并提供照明时,电池可释放电能,动力和照明系统的电功率分别为和,此状态下无人机至多持续工作 h,需要更换电池。
【答案】 用电器 并 2
【详解】[1]为电池充电时,电池消耗电能,电能转化为化学能,电池相当于用电器。
[2]无人机先接通照明系统,再接通动力系统升空,说明照明系统和动力升空系统互不影响,因此是并联的。
[3]照明系统和动力升空系统并联,电路中总功率为
无人机最多工作的时间为
2.【中考新考法】(2023·江苏南通·中考真题)阅读短文,口答问题。
综合实践活动——研究制作风速仪
【提出问题】风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量。风速仪工作原理是什么?怎样设计制作简易风速仪呢?
【实地学习】同学们来到气象馆,了解了杯式风速仪的工作原理。如图甲所示,质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动,转动时传感器将风速转换成输出电流信号,再经系统处理后显示出风速值。在测量范围内电流随风速增大而均匀增大。
杯式风速仪工作参数
量程
0.4~50m/s
输出电流信号范围
4~20mA
启动风速
0.4m/s
电功率
≤0.48W
【设计制作】受到杯式风速仪工作原理的启发,同学们设计并制作了简易风速仪,其原理如图乙所示。
电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,电流表量程为0~0.6A,R0为10Ω的定值电阻, R1为压力传感器,无风时R1受到的压力为零,有风时迎风板受到的压力能大小不变地传递给R1,R1的阻值随压力F大小变化的关系如图丙所示。读出电表示数,即可知此时的风速。
同学们通过查阅资料,知道了风压是指单位面积上垂直于气流方向的平面上所受风的压力,风压与风速的关系如下表。
风速v/(m·s-1)
2
4
6
10
12
16
24
风压P/Pa
2.5
10
22.5
62.5
90
160
360
【进行实验】迎风板是一块面积为0.15m2的轻质薄板,测量时风始终垂直吹在迎风板上,记录电表示数,发现风速增大,电流表示数随着增大。
【交流评价】同学们从实验制作、实验效果等方面进行交流评价。
(1)关于文中杯式风速仪,下列说法不正确的是 ;
A.风吹动风杯说明风具有能量 B.转轴中使用轴承可减小摩擦
C.风杯用密度小的材料制成 D.能在60m/s风速下正常工作
(2)杯式风速仪正常工作20min,最多消耗 J的电能;某次杯式风速仪显示风速为31.4m/s,则输出的电流信号为 mA;
(3)实验中,读出简易风速仪中电流表示数为0.4A,电压表示数为8V;
①R1= Ω,所测的风速v= m/s;
②恒流源提供 A的恒定电流;
③若用此简易风速仪测量16m/s的风速,则迎风板的面积至少需要 (选填“增大”或“减小”) m2。
(4)对比文中杯式风速仪,简易风速仪存在的不足之处有: (写出一点即可)。
【答案】 D 576 14 20 8 1.2 减小 0.025 见解析
【详解】(1)[1]A.受风的作用,风杯转动,说明风具有能量,故A正确,不符合题意;
B.在相同条件下,滚动摩擦比滑动摩擦小的多,所以转轴中使用轴承可减小摩擦,故B正确,不符合题意;
C.为了使风杯受到风的作用转动起来,所以用密度小的材料制成,故C正确,不符合题意;
D.由表中参数可知,杯式风速仪的量程为0.4~50m/s,所以杯式风速仪不能在60m/s风速下正常工作,故D错误,符合题意。
故选D。
(2)[2]由表中数据可知,杯式风速仪正常工作时消耗的最大功率为0.48W,所以正常工作20min最多消耗的电能为
W=Pt=0.48W×20×60s=576J
[3]输出电流信号范围是4~20mA,杯式风速仪的量程为0.4~50m/s,由于在测量范围内电流随风速增大而均匀增大,风速变化量与电流变化量的比值不变,设输出的电流信号为I,则
解得I=14mA。
(3)①[4]根据乙图可知,R0与R1并联。简易风速仪中电流表示数为0.4A,即通过R1的电流为0.4A,此时电压表示数为8V时,所以R1的电阻为
[5]由丙图可知,R1=20Ω时对应的压力F=6N,迎风板受到的压强为
由风压与风速的关系分析可得风压与风速的关系为,代入数据有
则,40Pa时有
解得。
②[6]乙图中,R0与R1并联。电流表示数为0.4A,电压表示数为8V,通过R0的电流为
恒流源提供的恒定电流为
I=I0+I1=0.8A+0.4A=1.2A
③[7][8]用此简易风速仪测量16m/s的风速,由风压与风速的关系表可知,对应的风压为160Pa,若迎风板的面积仍为0.15m2,则迎风板受到的压力
由图丙可知,此时压敏电阻的阻值为。因电源为恒流源,且由前面解析可知电路中的电流恒为1.2A,设此时电源电压为,由欧姆定律和并联电路的电流特点可得
解得。则通过压敏电阻的电流
大于电流表的量程。因此为了保证电路的安全,测16m/s的风速时,通过压敏电阻的最大电流为0.6A,由并联电路电流特点可知,通过R0的电流
因通过两支路的电流相等,则此时压敏电阻的阻值为
由图丙可知,此时迎风板受到的压力,则此时迎风板的面积为
故面积应减小,减小值为
(4)[9]杯式风速仪的工作时质量较小的风杯可在360°任意方向的风力带动下绕轴转动,转动时传感器将风速转换成输出电流信号,再经系统处理后显示出风速值。而制作的简易风速仪不能测量任意方向上的风速。或在读取电表读数时存在误差,不能十分准确的测测风速大小。
考点1 电功率
一、单选题
1.(2024·江苏南通·中考真题)图甲是灯泡L的图像,灯泡的额定电压为2.5V。将灯泡L接入图乙电路,已知电阻的阻值为,电流表量程为,电源电压可调。在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是(提示:可在图甲中作出电阻的图像)( )
A.两条支路中的电流不可能相同 B.灯泡实际功率总比电阻功率大
C.电路总功率最大可达到1.5W D.电源可调的最大电压为1.8V
【答案】D
【详解】该题中,电流表在干路,最大干路电流为0.6A,由甲图可知,若灯泡正常发光,灯泡电流为0.26A,定值电阻的电流则为
此时干路电流为
0.26A+0.5A=0.76A
0.76A大于0.6A,说明该电路最大电压不为2.5V。由甲图可知,电压为1.8V时,灯泡电流为0.24A,定值电阻的电流为
此时干路电流为
0.24A+0.36A=0.6A
则该电路最大电压为1.8V。
A.由甲图可知,最左边一个点算出其灯泡电阻为
由甲图可知,电压为1.8V时,灯泡电流为0.24A,此时灯泡电阻为
灯泡电阻变化范围为1.67Ω~7.5Ω之间,当灯泡电阻与R0相等时,电流相等,灯泡电阻可以达到5Ω,故两支路电流可能相等,故A错误;
B.并联电路中,灯泡与定值电阻两端电压相等,根据公式可知,电阻越大,实际功率越小,灯泡最大电阻为7.5Ω,大于R0,此时灯泡实际功率小于电阻功率,故B错误;
C.电流最大为0.6A,电压为1.8V,此时电功率最大,为
故最大功率为1.08W,达不到1.5W,故C错误;
D.由甲图可知,电压为1.8V时,灯泡电流为0.24A,定值电阻的电流为
此时干路电流为0.24A+0.36A=0.6A,则该电路最大电压为1.8V。故D正确。
故选D。
2.(2023·江苏南京·中考真题)下列估测符合实际的是( )
A.家用电视机的功率约为1000W
B.一元硬币的质量约为6mg
C.洗澡时合适的水温约为40℃
D.初三学生百米赛跑的平均成绩约为8s
【答案】C
【详解】A.家用电视机的功率约为150W,故A不符合题意;
B.一元硬币的质量约为6g,故B不符合题意;
C.人的正常体温为37℃,洗澡时合适的水温比人的体温略高,约为40℃,故C符合题意;
D.百米赛跑世界冠军的成绩略小于10s,初三学生百米赛跑的平均成绩约为14s,故D不符合题意。
故选C。
3.(2023·江苏淮安·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,为定值电阻,为电阻箱。闭合开关,调节的阻值,下列关于电流表示数、电压表示数、的功率及的阻值之间的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.电流表示数、电压表示数都是定值电阻的电流和电压,因为知,电流与电压成正比,图像是过原点的直线,故A错误;
B.由
知,定值电阻的电功率与电流平方成正比,图像是过原点的直线,故B正确;
C.根据知,的电阻越大,电流中的电流越小,但不是一次函数关系,因而图像不是直线,故C错误;
D.根据可知,电流随着的电阻增大,越来越小,但不可能为0,因而电压也是不可能为0,应该是图像变化越来越慢,无限趋近于0,故D错误。
故选B。
4.(2023·江苏南通·中考真题)知识梳理是物理学习的一种重要方法。同学们按一定特征对质量m、密度ρ、热值q、比热容c、电功W、电功率P等物理量进行了整理,下列四种归纳中不正确的是( )
物理量
q、c、W、P
m、ρ
A
物理量
ρ、q、c、P
m、W
B
知识内容
能量
物质
比值定义
是
不是
物理量
m、ρ、q、c
W、P
C
物理量
ρ、q、c、P
m、W
D
物质(体)物理属性
是
不是
复合单位
是
不是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】(1)质量m是物体的一种属性,是物体含有物质的多少,单位为千克;
(2)密度ρ是物质的一种特性,其大小等于物质的质量与体积之比,单位为千克每立方米;
(3)热值q是物质的一种特性,其大小等于物质完全燃烧放出的热量与质量或体积之比,单位为焦耳每千克或焦耳每立方米;
(4)比热容c是物质的一种特性,其大小等于1千克的物质升高1摄氏度所吸收的热量,单位为焦耳每千克摄氏度;
(5)电功W是表示用电器消耗电能多少的物理量,单位为焦耳;
(6)电功率P是表示用电器消耗电能快慢的物理量,其大小等于消耗的电能与消耗这些电能的时间之比,单位为瓦特。
A.由以上分析可知,q、c、W、P都是与能量相关的物理量,m、ρ是与物质相关的物理量,故A正确,不符合题意;
B.由以上分析可知,ρ、q、c、P的定义均为两个物理量之比,而m、W不是,故B正确,不符合题意;
C.由以上分析可知,m、ρ、q、c都属于物质或物体的属性(特性:特殊的属性),W、P是描述能量的物理量,不属于物质或物体的属性,故C正确,不符合题意;
D.由以上分析可知,ρ、q、c的单位都是两个或两个物理量单位混合而成的,而m、W、P都有专门的单位,故D不正确,符合题意。
故选D。
5.(2023·江苏宿迁·中考真题)关于图中小明家的电能表,下列选项正确的是( )
A.电能表的示数为2023.6J
B.电能表能正常工作的最大电流是40A
C.电能表是测量电功率的仪表
D.脉冲指示灯闪的越快,电路消耗电能越多
【答案】B
【详解】A.电能表的示数为2023.6kW·h,故A错误;
B.10(40)A表示该电能表的标定电流为10A,额定最大电流为40A,故B正确;
C.电能表是测量用电器消耗电能的仪表,故C错误;
D.脉冲指示灯闪的越快,表示电路消耗电能越快,即接在这个电能表的用电器电功率越大。故D错误。
故选B。
6.(2023·江苏宿迁·中考真题)小明在课后实践活动中做了如下记录,其中符合实际的是( )
A.教室里课桌的高度约80cm B.人体感觉舒适的气温约37℃
C.物理课本的质量约1kg D.挂壁式空调的电功率约100W
【答案】A
【详解】A.中学生身高约160cm,教室课桌的高度约为中学生身高的一半,大约80cm,故A符合题意;
B.人体正常体温在37°C左右,感觉舒适的温度在25°C左右,故B不符合题意;
C.物理课本的质量约150g,故C不符合题意;
D.挂壁式空调的电功率约1000W,故D不符合题意。
故选A。
7.(2023·江苏扬州·中考真题)下列数据最接近实际的是( )
A.液晶电视机的额定功率约
B.两个鸡蛋的质量约为
C.人洗澡舒适的水温约
D.人正常骑自行车的速度约
【答案】A
【详解】A.液晶电视机的额定功率不太大,约为100W,故A符合题意;
B.一个鸡蛋质量约为50g,所以两个鸡蛋质量约为100g=100000mg,故B不符合题意;
C.人洗澡舒适的水温略高于人体的正常体温,约为40℃,故C错误;
D.人正常骑自行车的速度约,故D错误。
故选A。
8.(2022·江苏无锡·中考真题)连接如图所示的电路,闭合开关后,调节滑动变阻器,观察到白炽灯泡L1比L2亮,说明L1的实际功率比L2大。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.可以验证电功与电压大小的关系 B.L1对应的电压表示数比L2小
C.通过L1的电流比L2大 D.L1、L2规格是相同的
【答案】A
【详解】A.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流和时间相等,观察到白炽灯泡L1比L2亮,可知两灯实际功率不等,由可知,两灯获得的电压不同,在电流和时间相等,电压不等的情况下,根据,可知此电路可以验证电功与电压大小的关系,故A正确;
B.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流相等,而白炽灯泡L1比L2亮,则灯泡L1的实际功率比L2大,由可知,L1对应的电压表示数比L2大,故B错误;
C.灯泡L1和L2串联,通过两灯泡的电流相等,故C错误;
D.L1两端的电压比L2大,通过两灯的电流相等,根据可知,L1的电阻大于L2的电阻,两灯规格不相同,故D错误。
故选A。
二、填空题
9.(2024·江苏淮安·中考真题)今年“五一”期间,小明在家长陪同下进行“综合实践活动”,利用家中的电能表测量家中空气炸锅的实际功率。小明把家中其他用电器全部断开后,将空气炸锅单独接入电路,观察到标有“/()”字样的电能表指示灯闪烁,用时,则空气炸锅在这内消耗的电能为 ,实际功率为 W。
【答案】 0.02 1200
【详解】[1][2]空气炸锅在这内消耗的电能为
实际功率为
10.(2024·江苏南通·中考真题)梅雨季节,老王选购除湿器为家中面积的房间除湿。表一为某除湿器的部分参数,其中,额定除湿量表示每小时除去空气中水蒸气的质量;表二为环境温度30℃时,相对湿度与空气中水蒸气质量的对应关系,相对湿度是衡量空气中水蒸气含量的一个指标。
表一:
额定电压
额定功率
额定除湿量
220V
220W
表二:
相对湿度
10
30
50
70
90
空气中水蒸气质量
3
9
15
21
27
(1)除湿器正常工作时的电流为 A,除湿1h消耗的电能为 ,若家中只有除湿器工作,标有“”的电能表指示灯闪烁 次;
(2)环境温度30℃、相对湿度时,空气中水蒸气的质量为 g,若除湿器以额定除湿量工作,使房间相对湿度由降至,约需 h。
【答案】(1) 1 0.22 264000
(2) 24 0.81
【详解】(1)[1]除湿器正常工作时的电流为
[2]除湿1h消耗的电能为
[3]电能表指示灯闪烁次数为
(2)[1]由表二可知,空气中水蒸气质量与相对湿度的比值一定,成正比,比值为
则环境温度30℃、相对湿度时,空气中水蒸气的质量为
[2]房间高度约为3m,体积为
房间相对湿度由降至,减少的水蒸气的质量为
则需要的时间为
11.(2024·江苏宿迁·中考真题)教室的饮水机上有两条提示语:“注意水温,谨防烫伤”和“节约用电,弘扬美德”。小明画出了饮水机电路示意图,如图甲所示,电阻,加热时总功率为840W。线圈内阻不计,为热敏电阻,其阻值随温度的变化如表格所示,控制电路电源电压恒为3V,当电流达到0.02A时衔铁被吸合。
t/℃
30
40
50
60
70
/Ω
220
165
130
100
83
(1)衔铁被吸合时,饮水机处于 (选填“加热”或“保温”)状态,饮水机处于保温状态时,功率为 W;
(2)设定最高水温为,需要将滑动变阻器阻值调至 ;根据图乙中电能表参数,饮水机处于加热状态时,经过10min,电能表指示灯闪烁 次。
【答案】(1) 保温 40
(2) 50 350
【详解】(1)[1][2]由图可知,当衔铁未被吸合时,R1、R2并联,电路电阻较小,根据公式可知,功率较大,为加热状态;当衔铁被吸合时,R2断开,电路只有R1工作,此时电路电阻较大,根据公式可知,功率较小,为保温状态;保温功率为
(2)[1]由表格中数据可知,当水温为60℃时,Rt=100Ω,电路电流为0.02A,控制电路的总电阻为
需要将滑动变阻器阻值调至
[2]饮水机处于加热状态时,经过10min消耗的电能为
电能表指示灯闪烁的次数为
12.(2024·江苏苏州·中考真题)电热水器是利用电流的 效应工作的。小明利用电能表测量电热水器实际功率来判断家里的电压是否正常。他观察家中的电能表示数如图甲所示为 kW·h,现仅接通一台如图乙所示的电热水器,观察到电能表指示灯1min内闪烁80次,则1min内消耗电能为 J,其两端电压 (高于/等于/低于)220V。
【答案】 热 3023.6 等于
【详解】[1]电流通过导体时,导体发热是电能转化为内能,这种现象是电流的热效应。
[2]电能表的读数方法:最后一位是小数,由甲图可得家中的电能表示数为3023.6kW·h。
[3]电能表指示灯 1min 内闪烁 80 次,电能表参数“3200imp/(kW·h)”,则 1min 内消耗电能为
[4]电热水器的实际功率为
实际功率等于额定功率,所以实际电压等于额定电压,为220V。
13.(2024·江苏连云港·中考真题)用如图所示滑轮组将重300N的物体匀速提升1m,拉力F大小为120N,有用功为 J,滑轮组的机械效率为 。
【答案】 300 83.3%
【详解】[1][2]由图可知,承担重物的绳子段数n=3,所以绳子自由端通过距离为
s=3×1m=3m
总功
W总=Fs=120N×3m=360J
有用功为
W有=Gh=300N×1m=300J
滑轮组的机械效率为
14.(2023·江苏淮安·中考真题)小明设计了如图所示的水温控制模拟装置,发热电阻和热敏电阻R均处于水箱中,热敏电阻的阻值随温度的变化情况如下表所示。控制电路的电源电压U=24V,R0=300Ω,受控电路的电源电压为220V,发热电阻的阻值为48.4Ω,电磁继电器线圈电阻忽略不计。当水箱中温度达到50℃时停止加热,当温度低于30℃时重新开始加热。
温度t/℃
20
30
40
50
60
电阻R/Ω
700
400
200
100
50
(1)受控电路工作时,发热电阻的功率为 W;
(2)水箱中温度达到50℃时,控制电路中的电流为 A;
(3)若将R0更换为200Ω的定值电阻,水箱中温度达到 ℃时停止加热。
【答案】 1000 0.06 40
【详解】(1)[1]受控电路工作时,发热电阻的功率为
(2)[2]水箱中温度达到50℃时,此时热敏电阻的电阻为100Ω,根据欧姆定律,控制电路中的电流为
(3)[3]若将R0更换为200Ω的定值电阻,电磁继电器的启动电流不变,此时控制电路的总电阻为
根据串联电路电阻特点知,热敏电阻的阻值为
查表知:此时对应的温度为40℃。
15.(2023·江苏镇江·中考真题)物理综合实践小组调查了学校一周的用电情况,如图为两次记录的电能表示数,学校这一周消耗的电能为 。调查得知,学校共有电功率为40W的日光灯600盏,它们之间是 联的,他们建议将这些灯更换为15W的节能护眼灯,若每盏灯每月工作90h,更换后,学校因该项目每月共节省电费 元。[电费单价为0.5元/(kW·h)]
【答案】 5596.7kW·h 并 675
【详解】[1]电能表最后一位为小数位,所以学校这一周消耗的电能为
W=57620.3kW·h-52023.6kW·h=5596.7kW·h
[2]日光灯在工作升,用电器之间互不影响,因此是并联。
[3]依题意得,换灯后学校一月可节省电
W1=(0.04kW-0.015kW)×90h×600=1350kW·h
每月共节省电费
n=1350kW·h×0.5元/(kW·h)=675元
16.(2023·江苏盐城·中考真题)小华对家庭用电情况进行了调查,了解到电能表11月底的示数为,12月底的示数为,小华家12月份的用电量为 。为了进一步利用电能表测量电暖器的电功率,小华首先断开 (选填“所有用电器”或“电暖器”)的开关,直至电能表上的指示灯停止闪烁,然后闭合电暖器的开关,让其正常工作3min,数出电能表指示灯闪烁了66次。对照电能表铭牌信息“”,计算出电暖器实际工作时的电功率为 W。
【答案】 100.4 所有用电器 1100
【详解】[1]小华家12月份的用电量为
[2]先断开所有用电器,只保证电暖器工作,电能表测量这段时间电暖气消耗的电能。
[3]能表指示灯闪烁了66次,电暖气消耗的电能为
电暖器实际工作时的电功率为
17.(2023·江苏常州·中考真题)小明家的电能表表盘如图所示,他家同时工作的用电器总功率不能超过 W。当电路中只有电饭煲工作时,电能表指示灯在内闪烁80次,则电饭煲工作时的功率为 W。
【答案】 8800 1500
【详解】[1]电能表上所标“220V 10(40)A”,说明电能表的工作电压为220V,平时工作允许通过的最大电流为40A,他家同时使用的用电器总功率不能超过
P最大=UI最大=220V×40A=8800W
[2]“”表示,每消耗电能,电能表指示灯闪烁3200次,则电能表闪烁80次消耗的电能为
电饭煲工作时的功率为
18.(2023·江苏南通·中考真题)学习了家庭电路知识后,小明对家庭用电进行了调查研究。
(1)为了用电安全,电水壶应该使用 线插头;
(2)电水壶单独工作6min,标有“1200imp/(kW·h)”字样的电能表指示灯闪烁了120次,该电水壶消耗的电能为 kW·h,电功率为 W。此过程消耗的电能相当于完全燃烧 g酒精放出的热量;(q=3.0×107J/kg)
(3)规格为“220V 60W”的白炽灯与“220V 8W”的LED灯正常发光时亮度相当,白炽灯正常发光效率约为12%,则LED灯正常发光效率约为 %。
【答案】 三 0.1 1000 12 90
【详解】(1)[1]电热水壶外壳通常是金属制成的,为了用电安全,防止触电,电水壶应该使用三线插头。
(2)[2]电能表指示灯闪烁了120次,消耗的电能为
[3]根据可知,电水壶消耗的电功率为
根据题意可知,燃料燃烧放出的热量
Q放= mq =W=0.1×3.6×106J=3.6×105J
可得,需要燃烧酒精的质量为
(3)根据题意可得
60W×12%=8W×η
解得,η=90%。
19.(2022·江苏南京·中考真题)图甲所示是一款全自动豆浆机。其主要结构有两部分:一是有一个带动刀头的电动机,用来将原料粉碎打浆;二是有一个电热器,用来对液体加热。如表是这款豆浆机的主要技术参数。图乙是豆浆机正常工作做一次豆浆过程中电热器和电动机交替工作的图像。
型号
额定电压
额定频率
电机功率
加热功率
容量
×××
220V
50Hz
100W
1210W
1000mL
(1)豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中,电热器与电动机工作的时间之比为 ;
(2)豆浆机正常工作时的最大电流为 A;
(3)某次豆浆机正常工作过程中,将其它用电器都关闭,观察到标有3600imp/(kW·h)字样的电能表指示灯在2min内闪烁了123次,此2min内电热器工作的时间为 s。
【答案】 9∶2 5.5 100
【详解】(1)[1]由图乙可知,豆浆机正常工作做一次豆浆,电热器加热的时间为
电动机工作的时间为
因此豆浆机正常工作做一次豆浆的过程中,电热器与电动机工作的时间之比为
(2)[2]由表中数据可知,豆浆机正常工作时的电压是U=220V,最大功率是P加热=1210W,所以正常工作时的最大电流为
(3)[3]标有3600imp/(kW·h)字样的电能表指示灯在2min内闪烁了123次,则豆浆机消耗的电能为
由W=Pt可有
已知
t=2min=120s
则此2min内电热器工作的时间为
20.(2022·江苏盐城·中考真题)小明和妈妈去超市购买电热水壶,发现有甲、乙两款,分别标有“220V;800W”、“220V;1800W”的字样,妈妈认为用乙款水壶烧水时,在相同时间内产生的热量 ,烧水 ,准备用乙款,小明说此款不合适,因为乙款电水壶的额定电流为 A,超过了家里室内插座的额定电流。(结果保留一位小数)
【答案】 多 快 8.2
【详解】[1][2]由题意可知,乙款电热水壶的额定功率大于甲的额定功率,根据可知,用乙款电热水壶烧水时,在相同时间内产生的热量多,烧水快。
[3]由可知,乙款电热水壶的额定电流
21.(2022·江苏淮安·中考真题)如图所示,一台家用电器单独接进家庭电路工作 10min,电能表的表盘旋转 120r。这段时间用电器消耗的电能为 kW·h,用电器的实际功率是 W。
【答案】 0.1 600
【详解】[1]表示每消耗的电能,电能表的转盘转1200r,据此求出转盘转120r用电器消耗的电能,电能表的转盘转过120r,则该用电器消耗的电能为
[2]该用电器消耗的电功率为
22.(2022·江苏淮安·中考真题)如图所示,汽车用USB 便携充电设备,有 A、B 两个充电接口,额定输出电压均为 5V,输出电流分别为 2.1A 和 1.0A,要快速给标配的手机充电,应选用 (选填“A”或“B”)接口,此接口的额定输出功率为 W。
【答案】 A 10.5
【详解】[1]要快速给手机充电,因此输出的功率要大,根据可知,在输出电压一定的情况下,输出电流越大,输出功率就越大,故应选用A接口。
[2]此接口的额定输出功率为
三、实验题
23.(2023·江苏镇江·中考真题)小明发现家中有一段足够长且粗细均匀的电阻丝,他想用来制作电加热器。不考虑电阻丝阻值随温度的变化。
(1)小明截取5cm长电阻丝,用图1电路来测量其阻值R0。
①用笔画线代替导线,请在图中将实验电路连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 端;
③小明根据实验数据得到的U-I图线如图2所示,则R0= Ω。
(2)小明选择以下器材制作电加热器:熔断器(允许通过的最大电流为12A);R1、R2是从上述电阻丝中截取的两段,R1长22cm;开关若干;导线若干。
①电阻丝R1= Ω;
②图3是小明制作的电加热器,其低温挡功率为880W,则R2长度为 cm;
③小明将图3改装成图4所示的电加热器。他调试时发现该电加热器不能正常工作,你认为原因是 ;
④解决③中问题后,小明利用选择的器材又对图4电加热器进行改装,使其具有“四挡”调温功能,请帮他在图5虚线框内画出改装电路图。
【答案】 右 5 22 33 见解析
【详解】(1)[1]动变阻器、电流表与电阻丝串联接入电路,滑动变阻器应该一个上接线柱和一个下接线柱接入电路,电路图如图所示:
[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片要处于阻值最大处,所以滑动变阻器的滑片应置于最右端。
[3]由图2可知,当R0两端的电压为3V时,通过R0的电流为0.6A,根据欧姆定律的计算公式可知,R0的阻值为
(2)[4]R0是一根5cm长的电阻丝,则电阻丝每1cm的电阻值为1Ω,则电阻丝R1的阻值
R1=22cm×1Ω/cm=22Ω
[5]由图3可知,当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最大,由电功率的计算公式可知,此时电路中的总功率最小,电加热器处于低温挡;所以低温挡工作时电路中的总电阻为
根据串联的电路的电阻特点可知,R2的阻值
R2=R-R1=55Ω-22Ω=33Ω
则R2的长度为
[6]由图4可知,当开关S1、S2都闭合时,R1、R2并联,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻最小,根据
可知,此时电路中的总功率最大,电加热器处于高温挡;根据并联电路的电流特点可知,高温挡工作时,干路的总电流
根据题意可知,熔断器允许通过的最大电流为12A,则高温挡工作时熔断器会熔断,所以该电加热器不能正常工作。
[7]根据电功率的计算公式可知,当电路中的电阻改变时,电路中的功率发生改变,据此设计四个不同电阻的电路,实现使其具有“四挡”调温功能,由于R1、R2的阻值不相等,当只有R1或只有R2工作时,分别是一个挡位,当R1、R2串联时是一个挡位,当R1、R2并联时是一个挡位,电路图如图所示:
24.(2023·江苏徐州·中考真题)如图甲所示,小明在做“比较两个灯泡的亮暗”的实验时,将A、B两个阻值不等的白炽灯泡,分别串联和并联在电路中。
(1)将两个灯泡串联在电路中,目的是控制电路中的 不变,比较灯泡的亮暗与 的关系。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端。
(3)串联时,灯泡B两端的电压如图乙所示,为 V。
(4)将两个灯泡并联在电路中时,小明在表格中记录的电流值有错误,请你帮他指出来: 。
灯泡
串联
并联
电压/V
亮暗
电流/A
亮暗
A
1.8
较亮
0.6
B
较暗
0.4
【答案】 电流 电压 右 1.2 灯泡A的电流大于了B的电流
【详解】(1)[1][2]将两个灯泡串联在电路中,由串联电路电流处处相等可知,目的是控制电路中的电流不变,比较灯泡的亮暗与电压的关系。
(2)[3]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P置于右端,使滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)[4]由图乙可知,电压表的量程是0~3V ,分度值为0.1V,此时的示数为1.2V。
(4)[5]由可得,两灯串联时,电流相同,由灯泡A较亮,灯泡B较暗可知,灯泡A的实际功率大于灯泡B的实际功率,由可得,灯泡A两端的电压大于灯泡B两端的电压,说明灯泡A的电阻大于灯泡B的电阻;两灯并联时,电压相等,由可知,通过灯泡A的由流应小于通过灯泡B的电流。
25.(2022·江苏宿迁·中考真题)周末小红和小华在家长陪同下进行“综合实践活动”:
(1)小红利用图示电能表测量家中电水壶的实际功率。
①由表盘信息,家中接入电路的用电器总电流最大不能超过 A;
②电水壶接入电路必须使用 (选填“两孔”或“三孔”)插座防止因金属外壳带电而发生触电;
③小红将其它用电器全部关闭后,把电水壶接入电路,观察到电能表指示灯在2min内闪烁80次,则电水壶消耗的电能为 kW·h,实际功率为 W。
(2)小华利用吸管、铁丝、石蜡等物品自制了一支密度计,将自制密度计放到水中的情景如图甲所示,测得浸入的长度为H,放到另一液体中的情景如图乙所示,浸入的长度为h,用水、分别表示水和液体的密度,甲、乙两图中密度计所受浮力大小 (选填“>”“<”或“=”), (用、H、h表示)。
【答案】 60 三孔 0.025 750 =
【详解】(1)①[1]由电能表表盘可知,电能表允许通过的最大电流为60A,所以家中接入电路的用电器总电流最大不能超过60A。
②[2]因为电热水壶是金属外壳,根据安全用电的原则,金属外壳的用电器必须接地,所以要使用三孔插座,这样,当金属外壳的用电器的外壳万一带电,电流也会通过地线导入大地,以防触电事故的发生。
③[3]电能表指示灯在2min内闪烁80次,则电水壶消耗的电能为
[4]实际功率为
(2)[5]由图可知,自制密度计在甲、乙两种液体中都处于漂浮状态,根据物体的平衡条件可知,浮力都等于重力,即
F浮甲=F浮乙=G
[6]设密度计的底面积为S,密度计排开水的体积为
V排水=V浸水=SH
则密度计在水中漂浮时,受到的浮力为
F浮水=ρg V排水=ρ水gSH
同理,密度计排开水的体积为
V排液=V浸液=Sh
则密度计在液体中漂浮时,受到的浮力为
F浮液=ρg V排液=ρ液gSh
因为密度计在水和液体中均漂浮,浮力相等,即F浮水= F浮液,则
ρ水gSH=ρ液gSh
解得
四、综合题
26.(2024·江苏无锡·中考真题)某款家用储水式电热水器额定电压为220V,额定功率为3000W,额定容量为60L,图甲是其电路原理图。插上插头,电热水器储满水后,闭合开关S,温控器开关K接触点1,对水进行加热,当加热温度达到设定温度时,K跳转接触点2,保温指示灯L亮起,停止加热;当水温下降,低于设定温度时,K再次接触点1进行加热。、、为加热电阻,其中。该电热水器的加热模式有四个挡位,选择“一挡”,、均断开。选择“二挡”,闭合、断开;选择“三挡”,断开、闭合,“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍,选择“四挡”,、均闭合,此时电热水器在额定功率下工作。温控器开关K的结构如图乙所示,绕O点转动的杠杆OAB和绕点转动的杠杆通过弹簧相连。温包内充满热胀冷缩的感温液体,置于水中,温度与水温一致,水温升高,感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB,当水温达到设定温度,动触点C与触点2相接,电热水器停止加热。调温旋钮为凹轮结构,绕固定轴M转动,顺时针转动调温旋钮,ME距离减小。[,]
(1)该电热水器储满60L水后,若选择“四挡”加热,加热效率为84%,将水从30℃加热到45℃需要的时间为多少?
(2)电阻的阻值为______Ω,该电热水器在“一挡”工作时的电流为______A(保留1位小数)。
(3)为提高所设定的加热温度,应如何旋转调温旋钮?请写出做法并说明理由。
【答案】(1)1500s;(2)96.8Ω,1.2A;(3)见详解
【详解】解:(1)60L水的质量
将水从30℃加热到45℃水吸收的热量
加热器消耗电能
选择“四挡”,、均闭合,此时电热水器在额定功率下工作,需要的时间
(2)选择“二挡”,闭合、断开,此时单独接入电路,电路功率
选择“三挡”,断开、闭合,此时单独接入电路,电路功率
“三挡”加热时的功率是“二挡”加热时功率的1.5倍,则
则,选择“四挡”,、均闭合,此时、、并联,电路功率
解得,则电阻的阻值
选择“一挡”,、均断开,三个电阻串联,电热水器在“一挡”工作时的电流
(3)温包内充满热胀冷缩的感温液体,置于水中,温度与水温一致,水温升高,感温液体膨胀使膜盒顶端在A位置推杠杆OAB,当水温达到设定温度,动触点C与触点2相接,电热水器停止加热。为提高所设定的加热温度,感温液体膨胀对杠杆OAB的推力变大,根据杠杆平衡条件,应使弹簧对B点的拉力变大,因为顺时针转动调温旋钮,ME距离减小,则应逆时针转动调温旋钮,使ME距离变大,增大弹簧伸长量,使弹簧对B点的拉力变大。
答:(1)将水从30℃加热到45℃需要的时间为1500s;
(2)则电阻的阻值为96.8Ω,该电热水器在“一挡”工作时的电流为1.2A;
(3)应逆时针转动调温旋钮。
27.(2024·江苏扬州·中考真题)温差发电技术是绿色环保的发电技术,利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示,将发电装置的一块金属板放在冷水中,用火焰加热另一块金属板,观察到与热电转换材料连接的LED小灯珠发光。
(1)小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,对此装置做了适当的改进:将LED小灯珠拆下,换成数字电压表接入电路;撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下:
热水温度/℃
84.7
74.8
73.0
70.8
69.5
68.4
冷热水温差/℃
64.1
54.2
52.4
50.2
48.9
47.8
电压U/V
5.39
5.27
4.57
4.25
4.16
3.90
①改变热源的目的是 ;
②分析表格数据,当时室温是 ℃;
③要提高发电电压可采取的办法是 、 ;(针对不同影响因素各写1条)
(2)我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生的电压,输出功率为,则输出电流为 A。
【答案】 见解析 20.6 提高热水的温度/降低室温 更换发电效率更高的热电转换材料
【详解】(1)[1]小明想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,则需要记录不同温度差下的电压示数,因用火焰加热A金属板时,金属板A的温度无法得到,且温度不易控制,从而无法得到温度差,因此撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,此时可用温度计测量热水的温度,从而得到冷热水的温度差。
(2)[2]由表格数据可知,冷水的温度
冷水的温度即水在室温下的温度,因此当时的室温是20.6℃。
(3)[3][4]由表格数据可知,当冷热水温度差越大时,发电的电压越高,因此要提高发电电压,可以增大温度差,即提高热水的温度或者降低室温;当热电转换材料不同时,产生发电电压的高低也不同,因此可以更换发电效率更高的热电转换材料。
(4)[5]该电池输出的电流为
28.(2023·江苏镇江·中考真题)某水位报警器如图所示:光敏电阻R和光源正对安装在水池侧壁等高处。R接收到光源发出的光时阻值为20Ω,未接收到光时阻值为120Ω。R0为电阻箱,Q为边长5cm的正方体浮子,密度为0.6g/cm3,当池内水面缓慢上升至某处时,浮子将挡住射向R的光线,报警铃声响起。当线圈中的电流I≥0.04A时,铁质开关K被吸上,反之被释放。电源电压U=12V,不计线圈电阻,g取10N/kg。
(1)Q的质量为 g,它缓慢上升时受到的浮力为 N,露出水面的高度为 cm;
(2)如图所示,为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm,需要对装置进行适当的调整,下列措施可行的是 ;(有多个选项正确)
A.仅换用密度小些的材料制作浮子
B.仅将池内水换为密度小些的液体
C.仅将浮子的边长增大一些
D.仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体
(3)在该装置能实现其功能的前提下:
①求电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件;
②在满足①问的条件下,求光敏电阻R消耗的电功率范围 。
【答案】 75 0.75 2 ACD 180Ω<R≤280Ω 见解析
【详解】(1)[1][2][3]Q的体积
Q的质量
根据图示可知,物体Q处于漂浮,此时浮力等于重力,受到的浮力
由可知,Q排开水的体积
由可得,Q浸入水中的深度
因此露出水面的高度为
(2)[4]如图所示,为保证开始报警时的液面位置MN与R之间高度差h0≥3cm,则应在液面到达MN处时,浮子露出水面的高度。
AD.仅换用密度小些的材料制作浮子、仅将浮子做成厚度均匀的空心正方体,由m=ρV可知,浮子的质量变小,重力变小,漂浮时受到的浮力变小,故排开液体的体积变小,Q浸入水中的深度变小,露出水面的高度将变大,故AD符合题意;
B.仅将池内水换为密度小些的液体,浮子重力不变,漂浮时受到的浮力不变,液体密度变小,由F浮=ρ液gV排可知,排开液体的体积变大,Q浸入水中的深度变大,露出水面的高度将变小,故B不符合题意;
C.仅将浮子的边长增大一些,由(1)计算可知,露出水面的高度仍为正方体浮子高度的,浮子的边长增大,能符合在液面到达MN处时,浮子露出水面的高度增大的要求,故C符合题意。
故选ACD。
(3)①[5]未报警时,R=20Ω,,当I=0.04A时,R0阻值最大
报警时,R=120Ω,I<0.04A,当I=0.04A时,R0阻值最小
故电阻箱R0接入电路的阻值应满足的条件
180Ω<R≤280Ω
(3)②[6]未报警时,R=20Ω,当 R0min=180Ω时,控制电路电流最大值为
光敏电阻R消耗的电功率最大
当 R0max=280Ω 时,控制电路电流最小值为
光敏电阻R消耗的电功率最小
故未报警时,光敏电阻R消耗的电功率范围在
报警时,R=120Ω,当 R0min=180Ω时,控制电路电流最大值为
光敏电阻R消耗的电功率最大
当 R0max=280Ω 时,控制电路电流最小值为
光敏电阻R消耗的电功率最小
故报警时,光敏电阻R消耗的电功率范围
29.(2022·江苏镇江·中考真题)即热式饮水机工作原理如图1所示,水箱中的水被水泵抽出后,流经电阻丝时被加热,实现边加热边出热水的即热功能,电阻丝最大加热功率为2000W。用户可根据需要调节出水温度和出水量。小军对该饮水机进行了探究。
表一
实验次数
出水温度/℃
出水时间/s
加热功率/W
1
40
16.00
2
45
16.05
1374
3
50
15.95
1712
4
60
18.90
2000
5
85
32.04
1999
6
95
37.29
1999
(1)小军探究过程如下(设电阻丝产生的热量全部被流经的水吸收且无热量损失):
①将出水量设置为250mL,出水质量为 kg;
②用温度计测出水箱内水的初温如图2所示,示数为 ℃;
③保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,测量出水时间并记录在表1中;
④根据表1数据计算出加热功率,第1次实验时的加热功率为 W;
(2)小军采用的实验方法是 ,小军由表1数据得出结论:饮水机可根据出水温度自动选择不同的控制方式,当出水温度低于85℃时,仅通过改变 来调节出水温度,若上述实验中将出水温度设定为88℃,可估算出水时间约为 s;
(3)小军对实验进行了反思:上述结论在冬季还适用吗?为得到精准的结论,小军将表1设计优化如下并重新实验,你认为①、②处应分别填写的是 和 。
实验次数
①
出水温度/℃
②
出水时间/s
加热功率/W
1
。。。。。。
【答案】 0.25 24 1050 控制变量法 加热功率 33.6 水的初温/℃ 水升高的温度/℃
【详解】(1)①[1]将出水量设置为
V=250mL=250cm3
出水质量
m=ρV=1g/cm3×250cm3=250g
②[2]由图2知温度计的分度值为1℃,则温度计的示数为24℃。
④[3]第1次实验,水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×(40℃-24℃)=1.68×104J
由于无热量损失,所以加热器产生的热量
W=Q吸=1.68×104J
加热器的功率
(2)[4]实验中保持水的初温和出水量不变,改变出水温度,用到了控制变量法。
[5]由表1数据知当出水温度低于85℃时,仅通过改变加热功率来调节出水温度。
[6]由表1数据知当出水温度高于85℃时,加热功率不变,都为1999W,此时水吸收的热量
Q吸′=c水mΔt′=4.2×103J/(kg•℃)×0.25kg×(88℃-24℃)=6.72×104J
由于无热量损失,所以加热器产生的热量
W′=Q吸′=6.72×104J
由得水时间
(3)[7][8]由于冬季温度变化较大,为得到精准的结论,实验中需要记录水的初温度、末温度以及升高的温度,所以表格①处应该填写水的初温/℃,②处应填水升高的温度/℃。
五、计算题
30.(2024·江苏镇江·中考真题)某油电混合动力汽车沿平直公路以的速度匀速行驶,从A处到B处用时,此过程中汽油燃烧释放热量的30%用于驱动汽车匀速行驶。汽车行驶过程中所受阻力恒为。设汽油在汽缸内完全燃烧,且热值近似取。
(1)求A、B两地间的距离。
(2)求在上述行驶过程中:
①牵引力对汽车所做的功。
②消耗的汽油质量。
(3)从B处开始,司机关闭发动机,汽车滑行至C处停止。在此过程中,汽车通过动能回收装置将动能减少量的60%转化为电能。若这些电能可供功率为的用电器持续工作。求汽车在B处时的动能。
【答案】(1)
(2),
(3)
【详解】(1)A、B两地间的距离
(2)①汽车匀速行驶,汽车受到的牵引力等于阻力,即
牵引力所做的功
②汽油燃烧放出的热量
消耗的汽油质量
(3)用电器消耗的电能
汽车在B处时的动能
31.(2024·江苏连云港·中考真题)小明家的电水壶的内部电路如图甲所示,其中为电热丝,S是电源开关,是温控开关(水温达到100℃,自动由加热状态切换为保温状态)。该电水壶的部分重要参数如图乙所示。已知电源电压为220V。求:
(1)当开关S闭合,断开时,电路中的电流。
(2)当开关S和均闭合时,的电功率。
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能。
【答案】(1)0.2A;(2)836W;(3)
【详解】解:(1)当开关S闭合,断开时,电路是由R2组成的简单电路;当开关S和S0均闭合时,电路是由R2和R1组成的并联电路,由于并联电路电阻比并联的任何一个电阻的阻值都小,根据可知,电水壶处于加热状态;当开关S闭合,S0断开时,电水壶处于保温状态,则
(2)当开关S和均闭合,电路是由R2组成的简单电路,此时电水壶处于加热状态,功率等于两电阻功率之和,R1的电功率为
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能
答:(1)当开关S闭合,S0断开时,电路中的电流为0.2A;
(2)当开关S和S0均闭合时,R1的电功率为836W;
(3)在加热状态下,该电水壶工作50s消耗的电能为4.4×104J。
32.(2023·江苏盐城·中考真题)图甲是小明同学为学校草坪设计的一款自动注水、喷淋系统的电路图。控制电路的电源电压,为压敏电阻,放置在注水系统水箱底部,其阻值随压力的增大而减小。图乙是受控电路中电流随时间变化的关系图像。当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作;电磁铁线圈的电阻忽略不计。
(1)当衔铁恰好被吸下时,求电阻的阻值;
(2)求喷淋系统的电功率;
(3)求500s内注水系统消耗的电能。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由甲图可知,控制电路中压敏电阻与电磁铁串联,电磁铁线圈的电阻忽略不计,所以当衔铁恰好被吸下时,电阻的阻值为
(2)甲图中,注水、喷淋系统并联,同时工作;当水位上升,压敏电阻所受压力变大,阻值变小,控制电路中电流变大,当通过电磁铁线圈的电流为0.1A时,衔铁恰好被吸下后,注水系统停止工作,只有喷淋系统工作。结合乙图和并联电流规律,可知喷淋系统的电流为1A,所以喷淋系统的电功率为
(3)由(2)知,注水系统电流为
500s内注水系统只由前400s工作,所以注水系统消耗的电能为
答:(1)当衔铁恰好被吸下时,电阻的阻值为;
(2)喷淋系统的电功率为;
(3)500s内注水系统消耗的电能为。
33.(2023·江苏常州·中考真题)小明家安装了某品牌小厨宝,其加热电阻丝的规格为“”,水箱容积。(,)正常工作时,问:
(1)加热电阻丝的阻值?
(2)若水箱内加满水,把水从加热到,加热时间至少多长?
【答案】(1)24.2Ω;(2)630s
【详解】解:(1)加热电阻丝的阻值
(2)若水箱内加满水,水的质量为
把水从加热到,水吸收的热量为
消耗的电能为
加热时间为
答:(1)加热电阻丝的阻值为24.2Ω;
(2)若水箱内加满水,把水从加热到,加热时间至少630s。
34.(2023·江苏扬州·中考真题)一款电保温杯垫,如图所示,能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右,功率为16W。把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯中保温,5min后升高到55℃。已知。求这段时间内:
(1)水吸收的热量;
(2)杯垫消耗的电能;
(3)杯垫给水加热的效率。
【答案】(1)3360J;(2)4800J;(3)70%
【详解】解:(1)根据可得,水吸收的热量为
(2)由题意可知,加热所需的时间为
则根据W=Pt可得,杯垫消耗的电能为
(3)由可得,杯垫给水加热的效率为
答:(1)水吸收的热量为3360J;
(2)杯垫消耗的电能为4800J;
(3)杯垫给水加热的效率为70%。
35.(2022·江苏泰州·中考真题)在估测电水壶实际功率的活动中,小明所用电能表表盘如图所示,他先断开电路中所有用电器的开关,再在电水壶中加入质量为0.5kg的水,测得水的初温为20℃,小明给电水壶通电2min,电能表的转盘恰好转20转,测得此时水温为60℃。[]求:
(1)水吸收的热量;
(2)电水壶的实际功率;.
(3)电水壶的加热效率。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由可知,水吸收的热量为
(2)电能表上标有的表示每消耗的电能,电能表的转盘转600转,则电能表的转盘恰好转20转,消耗的电能为
由可知,电水壶的实际功率为
(3)由可知,电水壶的加热效率为
答:(1)水吸收的热量为;
(2)电水壶的实际功率为;.
(3)电水壶的加热效率为。
36.(2022·江苏苏州·中考真题)在如图甲所示的电路中,电源电压不变,R的阻值为8Ω,灯泡L的电流随电压变化的关系如图乙所示。闭合开关,灯泡L两端的电压为8V。求:
(1)电源电压;
(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电能;
(3)将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路的电功率。
【答案】(1)12V;(2)27J;(3)25.2W
【详解】解:(1)由图乙可知,当灯泡两端的电压
UL=8V
此时
IL=0.5A
根据公式U=IR可知此时电阻R两端的电压
UR=IRR=0.5A×8Ω=4V
根据串联电路中电压的规律可知电源电压为
U=UL+UR=8V+4V=12V
(2)将R换成L后,相当于两个型号规格一样的灯泡串联一起,根据串联电路中电压的规律可知灯泡L两端的电压为
由图乙可知,当灯泡两端的电压为6V时,通过灯泡的电流
I'L=0.45A
根据公式W=UIt可知一个灯泡10s内消耗的电能为
W'L=U'LI'Lt=6V×0.45A×10s=27J
(3)将电阻R与灯L并联,根据并联电路中电压的规律可知,灯L两端的电压为12V,由图乙可知,当灯L两端的电压为12V 时,通过灯泡的电流为
I2L=0.6A
由欧姆定律得,通过电阻R的电流为
根据并联电路中电流的规律可知,总电流
I=I"L+IR=0.6A+1.5A=2.1A
所以整个电路消耗的电功率为
P总=UI=12V×2.1A=25.2W
答:(1)电源电压为12V;
(2)将图甲中的R换成和L一样的灯泡,10s内一个灯泡消耗的电能为27J;
(3)将图甲中R和L由串联改为并联,整个电路消耗的电功率为25.2W。
37.(2022·江苏苏州·中考真题)阅读材料,回答问题
超级镜子发电站
我国用熔盐和1.2万块镜子,建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示,该发电站通过电脑控制镜子的反射方向,持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,热泵将它打入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐,降温回到低温熔盐罐,从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐(熔点为210℃),白天高温熔盐罐把能量储存起来,夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电,可以实现24小时稳定电力输出。
请回答:
(1)高温熔盐罐利用熔盐储存 。高温熔盐进入蒸汽发生器,通过 (做功/热传递)方式使冷水变成高温高压水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电;
(2)低温熔盐罐的温度应 (>/<)210℃;
(3)该发电站正常工作24h,可发电 度;
(4)从图乙中可以看出,镜子大致以吸热塔为中心依次排列,吸热塔南面的镜子较少,北面的较多。请你结合图丙情形分析,在南面和北面同样的镜子a和b, 反射到吸热塔的光能更多。
【答案】 内能 热传递 > 2.4×106 b
【详解】(1)[1]根据题意知,发电站利用镜子将太阳光聚集在塔顶的吸热器上,加热其中的熔盐,使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,故高温熔盐罐利用熔盐储存能量。
[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐,热泵将它打入蒸汽发生器,与其中的冷水进行热交换,产生高温高压的水蒸气,水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。故高温熔盐进入蒸汽发生器,通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气,推动汽轮机带动发电机发电。
(2)[3]晶体熔化的条件是达到熔点继续吸热。熔盐熔点为210℃,故低温熔盐罐的温度应>210℃。
(3)[4]该发电站正常工作24h,可发电
W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106 kW·h=2.4×106度
(4)[5]根据光反射时,反射角等于入射角,因太阳光从吸热塔南面射来,要使反射光线射到吸热器上,若镜子在吸热塔南面,太阳光射到镜面的入射角较大,则反射角也较大,这就使反射光线不容易射到吸热器上。故在南面和北面同样的镜子a和b,b反射到吸热塔的光能更多。
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