内容正文:
2026年中考物理二轮复习计算专练 热、电学
(满分:100分)
一、单项选择题(共8小题,每小题2分,共16分。每小题所给出的四个选项中,只有一项最符合题目要求。多选、错选或不选的均得0分)
1.现有两个使用同一种燃料的同规格加热器,用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。已知甲物质的比热容是乙物质的2倍,甲物质的质量是乙物质的,当甲物质升高的温度是乙物质的时(甲、乙物质的物态都不发生改变),加热甲物质所用燃料的质量是加热乙物质所用燃料的质量的2倍,则甲乙两加热器利用热能的效率之比是( )
A. B. C. D.
2.图甲为我国首架自行研制的C919客机,图乙是该客机使用的轴流式涡轮喷气发动机,发动机在工作中,空气流过压气机与燃料混合后在燃烧室中燃烧,燃烧产生的高温高压气流推动涡轮;所受空气阻力与运行速度的关系如图丙所示,涡轮喷气发动机若燃料完全燃烧产生内能的24%用于推力做功(航空燃油热值),若飞机以200m/s的速度水平匀速巡航50min,则下列说法正确的是( )
A.燃烧室中,内能转化为化学能
B.涡轮喷气过程的能量转化相当于热机的压缩冲程
C.推力克服空气阻力所做的功是
D.需要消耗1800kg的航空燃油
3.某同学在实验室开展“探究不同液体吸热能力”的实验,用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,甲、乙两种液体的质量,忽略液体蒸发且加热器产生的热量全部被液体吸收,得到如图丙所示的温度与加热时间的图像,已知水的比热容为,酒精的热值为3×10⁷J/kg。下列说法正确的( )
A.前8min,甲液体吸收的热量比乙液体吸收的热量多
B.结合题意及图丙所示的温度-加热时间图像,可判断甲液体为水
C.甲液体的比热容大小为
D.若用酒精灯加热甲杯液体,升温60℃,消耗酒精12g,则其加热效率为80%
4.物理兴趣小组自制了一台电子秤。设计的电路如图甲所示。电源电压恒为6V。R是最大阻值为50Ω的滑动变阻器,其接入电路的阻值与托盘所受压力的关系如图乙所示。电表和定值电阻R0(阻值为10Ω)均未画出。托盘所受压力为零时,滑杆在R最上端,压力越大电表示数越大。下列说法正确的是( )
A.虚线框a应接入的是电流表
B.压力增大的,定值电阻R0两端的电压变大
C.当压力为30N时,通过滑动变阻器R的电流为0.2A
D.当R两端电压为4V时,托盘所受的压力为20N
5.如图所示电路中,电源电压恒定,和为定值电阻。当开关闭合、开关断开时,电流表示数为0.1A,电压表示数为0V。同时闭合开关和时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,则( )
A.电源电压为5V B.定值电阻
C.阻值为 D.阻值为
6.如图所示的电路,电源电压不变,滑动变阻器R1标有“100Ω 0.8A”,灯泡标有“12V 6W”, R0为定值电阻。在保证电路安全的前提下:
①当a处接入导线,b处接入电压表时(量程“0~3V”或“0~15V”),只闭合S1、S2,调节滑动变阻器的滑片,电路中的最小电流为0.2A;
②再闭合所有开关,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为6Ω;
③将a处接入电压表(量程不变),b处接入导线时,闭合所有开关,灯泡恰能正常发光,且无论怎样移动滑片,灯泡亮度都不变。下列说法正确的是( )
A.电压表接入电路的量程为3V
B.①中,灯泡的最小功率为0.96W
C.②中,移动滑片,R1的功率范围是3.84W~6W
D.③中,R0工作100s产生的热量为60J
7.如图所示,一种天然气泄漏检测仪简化电路图,电源电压恒为3V,定值电阻为100Ω,气敏电阻,其两端电压达到时报警。当检测仪报警时,下列说法正确的是( )
A.电路中的电流为 B.整个电路功率为
C.的功率为 D.阻值为
8.如图甲所示为某无人机内发动机限速器的内部简化电路,当飞行速度达到350km/h时,衔铁B刚好被吸下,油门C的喷油量减小,无人机速度不再增大。已知电源电压为12V,定值电阻,电磁铁线圈电阻忽略不计,电阻R的阻值随飞行速度变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当无人机飞行速度增大时,电磁铁的磁性减弱
B.当无人机飞行速度增大时,电压表的示数减小
C.当无人机飞行速度达到350km/h时,电压表的示数为2V
D.若无人机以210km/h的速度匀速飞行,电路的总功率为3.6W
二、多项选择题(共3小题,每小题4分,共12分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项符合题目的要求。每小题全部选对的得4分,部分(两个及两个以上)选对而无错选的得3分,部分(一个)选对而无错选的得2分,错选或不选的均得0分)
9.某物体先由液态降温凝固、全部变为固态,到时刻停止降温;然后加热熔化(物体在相同时间内吸收的热量相等),实验过程中,记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图所示),忽略物态变化过程中的质量变化,已知该物体的质量为m,液态物质的比热容为c,下列说法正确的是( )
A.在时间段,该物体放出的热量为
B.在时间段,该物体吸收的热量为
C.在时间段,该物质的比热容先变小、后变大
D.该物体凝固放热中,内能一直减小
10.如图甲所示是小聪设计的模拟调光灯电路,电源两端电压不变。灯泡L铭牌上的电压值已模糊,但电流值I清晰。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动,直至电流表示数为I。此过程中,用电压表分别测量灯泡L和滑动变阻器两端的电压,读出相应的电压表和电流表的示数,记录实验数据。根据数据作出的关系图像,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.①表示灯泡L的电流与其两端电压的关系
B.灯泡正常发光时的电功率是
C.此过程变阻器接入电路的最小阻值为
D.此过程中,电路总功率的变化量为
11.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定功率为5W,电压表、电流表测量范围分别为、。先只闭合开关和,将滑片从最右端向左移动,移动到点时,小灯泡正常发光;保持滑片在点不动,再断开开关,闭合开关,将滑片从a点向右移动到最右端。整个过程元件均完好,灯丝电阻受温度影响不可忽略。图乙是上述两过程中的电压表示数和电流表示数的关系图像,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定电压为
B.电源电压为
C.只闭合开关和,滑动变阻器的阻值变化范围为
D.定值电阻为
三、非选择题(本大题共13小题,共72分)
12.(3分)如图所示,用一盏灯照射两个瓷盘中的沙石和水,主要是利用了该灯发出的_____线具有热效应。沙石和水的质量均为0.1 kg、初温均为。照射后,沙石的温度为,水的温度为。此过程中,水吸热为_____J。若不计热损失,沙石的比热容为_____J/(kg·℃)[已知]。
13.(2分)图是我国首座百兆瓦级塔式熔盐储能光热电站,利用定日镜聚焦阳光加热熔盐,实现储能与发电。现将质量为3×107 kg的熔盐从260 ℃加热至360 ℃,需要吸收的热量为_______J,若这些热量由煤燃烧来提供,假设煤完全燃烧释放的热量有50%被熔盐吸收,需要燃烧煤的质量为_______kg。[c熔盐=1.5×103J/(kg·℃),q煤=3×107 J/kg]
14.(3分)中考体育跳绳的次数是自动记录的,自动计数器简化电路如图甲所示。电源电压为8V,是光敏电阻,是定值电阻,信号处理系统记录ab间的电压,每当绳子挡住射向的红外线时,的阻值会变大,自动计数一次。ab间电压随时间变化图像如图乙,ab间的电压为________V时,自动计数器计数一次。有红外线照射和无红外线照射时,两次光敏电阻的阻值之比为________,通过电路的电流之比为________。
15.(2分)如图所示电路,电源电压恒定,,,当闭合,、断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为_____V;当闭合,、断开时,电流表的示数为_____A。
16.(3分)图1是某生产线计数设备原理图。电源电压恒定,是定值电阻,为光敏电阻,被光照射时阻值变小;光线被遮挡时,两端电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,的阻值和电流表示数随时间做周期性变化,它们的关系图像如图2和图3。则_____,_____,内电路消耗的电能为_____。
17.(2分)如图甲是一款家用空气炸锅。图乙是其内部简化电路,额定电压为220V,有低温、高温两挡,和是发热电阻,阻值均为88Ω。将开关S置于2时空气炸锅处于___________挡;若用高温挡将400g某食物从20℃加热到200℃,至少需要用时___________s。(不计热量损失)[c某食物=3.3×103J/(kg·℃)]
18.(3分)小聪为奶奶设计了一款具有加热和保温模式的足浴盆,电路图如图甲所示。控制电路中,电压恒为6V,R1为滑动变阻器,热敏电阻R2阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,R3、R4是电热丝,电源电压为220V。闭合开关S1、S2,放入冷水的足浴盆进入加热模式,加热功率为2000W;当水温达到设定温度时,足浴盆进入保温模式。(已知加热功率大于保温功率)
(1)工作电路中电热丝R3、R4的阻值大小关系应为R3_____R4;
(2)加热状态工作2min,工作电路消耗的电能____J;
(3)若设定水温加热至40℃时,足浴盆进入保温模式,此时电磁继电器线圈的电流达到30mA,滑动变阻器R1接入电路的阻值为______Ω(忽略线圈电阻)。
19.(6分)氢能是未来国家能源体系的重要组成部分,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点。如图所示是一辆以氢为燃料的大巴车,某次对它进行了远距离运输测试,求:
(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量(氢燃料的热值约为);
(2)在标准大气压下,若这些热量全部被质量为200kg、温度为的水吸收,已知水的比热容为,则水的末温是多少;
(3)若该氢能车的热机效率是70%,氢能车消耗0.3kg的氢燃料时所做的有用功。
20.(8分)如图电路,电源电压为5V且保持不变,小灯泡L标有“2V 0.4W”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,电流表测量范围为0~0.6A,电压表测量范围为0~3V。
(1)求灯泡L正常发光时的电流。
(2)当开关S1、S2均闭合,开关S3接b,滑动变阻器滑片移动到最大阻值处时,电流表示数为0.3A,求R1的阻值。
(3)当开关S1闭合、开关S2断开,开关S3接a时,在保证电路安全的前提下,求整个电路的最小功率。
21.(10分)图1为科创小组自制的体重秤简易原理图,体重显示仪由量程为的电流表改装而成。电源电压恒为,为压力传感器,的阻值与所受压力的关系如下表,压力传感器表面能承受的最大压强为,踏板与压力传感器的接触面积为,踏板的质量忽略不计。某次测试中,小华站在踏板上,电流表的示数为。
压力
0
100
200
300
400
500
600
700
800
……
传感器
600
560
520
480
440
400
360
320
280
……
(1)求踏板空载时,电流表的示数。
(2)求小华的质量。
(3)求该体重秤能称量的最大质量。
(4)请在图2中电流表的刻度盘上,标注出电流示数为处对应的质量值。
22.(10分)如图甲所示是有保温、加热功能的暖菜板,简化电路如图乙所示,其中M为风扇,R1和R2均为电热丝,R2=96.8Ω,旋转开关S2可以让暖菜板处于加热挡或保温挡。说明书上保温总功率由于污渍遮挡看不清,暖菜板正常工作时。求:
型号
805D
电路总功率
加热
2100W
电压
220V
保温
XX
用途
暖菜、温奶
风扇功率
100W
(1)内置风扇的工作电流是多少?(保留两位小数)
(2)电阻R1的阻值及保温挡的功率。
(3)保温状态下工作5min,电热丝产生的热量是多少?
23.(10分)某居民楼为用水方便,在楼顶搭建起如图甲的柱型储水器,其底部和顶部分别有出水口和进水口。图乙是它的结构示意图,变阻器的最大阻值为,电源电压为,压敏电阻的上表面面积为,其阻值大小与所受压力的关系如表所示。涂有绝缘漆,并嵌入水箱,与箱底平齐。某次测试时,将的滑片移至最左端,当水箱水位低至时,接在a、b两点间的传感器(相当于理想电压表)会驱动进水阀打开,为水箱加水;直到水位到达时,传感器又自动关闭进水阀。储水器顶部限位器距容器底高3.0m。求:
R/Ω
180
120
90
60
30
15
10
F/N
60
70
90
120
300
450
500
(1)当水箱水位低至0.4m时,储水器底部受到液体的压强是_____Pa;水位到达2m时,的阻值为_____;
(2)传感器自动打开进水阀加水,自动关闭进水阀停止加水的电压值分别为多少?
(3)为了防止传感器失效,水箱顶部安装了限位器。当水位达到限位器时,进水阀会被强制关闭。现希望在不改变传感器内部阈值参数(即、保持不变)且不移动限位器位置,不改变元件参数和电路连接前提下通过调节的滑片位置,使水箱的有效储水高度范围达到最大,并算出单次最大出水质量。(柱型储水器底面积)
24.(10分)在跨学科实践活动中,小宇运用所学知识设计了一个自动抽水控制装置,如图所示,水箱的底面积为,高为。在空水箱底部竖直放置一个重的长方体A,长方体的高为、底面积为,上端通过绝缘轻杆(质量忽略)与控制电路的力敏电阻R接触,此时力敏电阻受到的压力为零,。力敏电阻R的电阻随压力F的增大而减小,部分数据如表。控制电路的电源电压,保护电阻,当控制电路中的电流时,电磁铁将衔铁吸合,工作电路断开,水泵停止抽水。(g取,)
压力
180
185
190
195
200
力敏电阻
18
17
16
14
12
(1)闭合开关,水箱内无水时,求控制电路中的电流;
(2)自动抽水控制装置正常工作,水箱里的水最多时,求力敏电阻的功率;
(3)小宇思考,可通过调整的大小来控制水箱内的水位,若使最高水位为,求的电阻。
试卷第1页,共3页
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【参考答案】
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
D
B
C
B
D
BD
BD
题号
11
答案
BC
1.D
【详解】同一种燃料的热值相同,则甲乙两加热器利用热能的效率之比
故选D。
2.D
【详解】A.燃烧室中,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为内能,故A错误;
B.涡轮喷气过程中,内能转化为机械能,与热机中做功冲程的能量转化相似,故B错误;
C.如图丙所示,当飞机以200m/s的水平速度匀速巡航时,受到的阻力为
在巡航50min的过程中克服阻力做的功,故C错误;
D.航空燃油完全燃烧放出的热量
需要航空燃油的质量,故D正确。
故选D。
3.C
【详解】A.用两个规格相同的电加热器分别放在两个相同的烧杯里加热甲、乙两种液体,即相同时间内物体吸收的热量大致相等,则前8min,两种液体吸收的热量一样多,故A错误;
BC.由题意及图丙可知,前8min,甲液体的温度变化量为40℃,乙液体的温度变化量为20℃,且两种液体的质量相同,由可知,甲的比热容小于乙的比热容,可判断乙液体是水,且甲、乙两种液体的比热容之比为
已知乙液体是水,则甲液体的比热容为
故B错误,C正确;
D.由可得,甲液体吸收的热量为
由可得,完全燃烧酒精放出的热量为
由可得,其加热效率为
故D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.若接入电流表,则为,电流表测电路电流。压力增大时增大,总电阻增大,由得,电流减小,电表示数减小,不符合题目要求,因此不能接电流表,故A错误;
B.正确电路为:是,与串联,是电压表测的电压。压力增大时增大,总电阻增大,电路电流减小,定值电阻电压,减小、不变,因此减小,故B错误;
C.压力为时,由图乙得,总电阻
电路电流,故C错误;
D.当两端电压时,两端电压
串联电路电流相等,
滑动变阻器阻值
由图乙可知,对应压力,故D正确。·
故选D。
5.B
【详解】分析电路,和并联,开关处在干路上,控制整个电路,开关处在所在支路,控制支路,电流表处在干路上,测干路电流,电压表并联在两端。
当闭合、断开时,只有接入电路,断路,因此电压表示数为0,电路电流;
当、同时闭合时,与并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路电流,因此电源电压,干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,此时所在支路电流为
由此可得
所以,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.C
【分析】根据题中的①②③利用欧姆定律建立等式组求解电源电压和定值电阻的值,根据各选项利用欧姆定律、、电热公式以及数学知识分析求解。
【详解】根据,灯泡正常发光时阻值
根据欧姆定律,灯泡正常发光时电流
情况②中,R0、R1串联,滑动变阻器允许的最大电流决定了滑动变阻器最小值,有
情况③中,灯泡L、R0串联,灯泡恰能正常发光,有
解得,
A.情况①中,灯L、R0、R1串联,根据欧姆定律,R1最大时,电流最小,若电压表量程为,
所以电压表量程0~15V。故A错误。
B.情况①中,电路中的最小电流, 若小灯泡阻值不变,则
但,小灯泡阻值小于24Ω,所以灯泡最小功率小于0.96W。故B错误。
C.情况②中,R0、R1串联,时,滑动变阻器功率
电压表量程0~15V,当电压表示数为15V时,R0两端电压为
根据串联电路电压与电阻成正比知滑动变阻器允许接入电路最大阻值,此时滑动变阻器的功率
所以滑动变阻器最小功率
滑动变阻器的功率
由上述公式可知,当滑动变阻器阻值与R0阻值相等时有最大功率,即
故C正确。
D.情况③中,根据,R0工作100s产生的热量
故D错误。
故选C。
7.B
【详解】R0与R串联,电源电压U=3V,定值电阻R=100Ω。报警时,R0两端电压U0=2V。
由串联电路中,总电压等于各部分电压之和,故R两端的电压为
A.串联电路电流处处相等,通过R的电流为
即电路中的电流为0.01A,故A错误;
B.电路总功率
故B正确;
C.R的功率
故C错误。
D.由可知, ��0阻值为
故D错误。
故选B。
8.D
【详解】AB.由图乙可知,随着飞行速度的增大,电阻R的阻值逐渐减小,则图甲电路中总电阻减小,由可知电路电流逐渐增大,电压表测量定值电阻两端电压,则电压表示数变大,电磁铁的磁性逐渐增强,故AB错误;
C.当无人机飞行速度达到时,由图乙可知电阻R为5Ω,此时电路中总电阻且电源电压
由可知电路电流
电压表示数即两端电压,故C错误;
D.当无人机飞行速度达到时,由图乙可知电阻R为15Ω,此时电路中总电阻且电源电压
由可知电路电流
则此时电路总功率,故D正确。
故选 D。
9.BD
【详解】A.在t2∼t3时间段,物质为固体,由于固态的比热容不知道,不能算出该物体放出的热量,故A错误;
B.在t5~t6时间段,所用时间为t6-t5时,温度从T1升高到T2,则该物体吸收的热量为Q吸1=cm(T2-T1)
用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),则单位时间内物体吸收的热量
在t3∼t5时间段,该物体吸收的热量为
故B正确;
C.在t2∼t4时间段,物质均处于固态,比热容不变,故C错误;
D.该物体凝固放热过程中,温度不变,但通过热传递的方式放出热量,所以内能减小,故D正确。
故选BD。
10.BD
【详解】A.由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流。将滑动变阻器RP的滑片P从最右端向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,则通过滑动变阻器的电流随着其两端电压的减小而变大,故虚线①表示的是通过滑动变阻器的电流与其两端电压的关系,由串联电路的电压特点可知,此时灯泡两端的电压变大,则通过灯泡的电流随其两端的电压的变大而变大,因此图线②表示的是通过灯泡的电流与其两端电压的关系,故A错误;
B.灯泡正常发光时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流为,此时灯泡两端的电压为,额定功率为,故B正确;
C.由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻最小时电流最大,由图乙可知,此时滑动变阻器两端的电压为,则滑动变阻器接入电路的最小阻值为
,故C错误;
D.由可知,电源电压一定,电路中的电流最大时,电路的总功率最大,由串联电路电压特点可知,电源电压为
则电路总功率的最大值为
最小功率
电路总功率的变化量为 ,故D正确。
故选BD。
11.BC
【分析】只闭合开关和时,滑动变阻器滑片从右往左移动的过程中,其接入电路的阻值逐渐变小,电压表测量的电压值逐渐减小,灯丝电阻受温度的影响不可忽略,对应图乙中的曲线;
只闭合开关和时,整个滑动变阻器的电阻都接入了电路中,滑片的移动不影响其在电路中的阻值,所以对应图乙中的直线。
【详解】AB.只闭合开关和,滑动变阻器与灯泡串联,将滑片从最右端向左移动时,接入电阻变小,两端电压变小,由于灯泡的电阻受温度影响,滑动变阻器的电流与两端电压关系为曲线,滑片在a点时接入阻值最小,灯泡正常发光,由乙图数据可知,此时电路中电流为0.5A,滑动变阻器两端电压为2V,小灯泡的额定电压
电源电压,故A错误,B正确;
C.在a点,滑动变阻器最小电阻
滑片到最右端,滑动变阻器取最大电阻,此时两端电压为8V,电流为0.25A,则
则滑动变阻器的阻值变化范围为,故C正确;
D.只闭合开关和,R1与R2串联,R1相当于定值电阻,此时电路中电流不变,为0.3A,R1两端电压为
故定值电阻,故D错误。
故选BC。
12. 红外 /3780
【详解】[1]温度高于绝对零度的物体都会发出红外线,红外线具有热效应。
[2]水吸收的热量
[3]不计热损失,沙石吸收的热量等于水吸收的热量
沙石的温度变化
沙石的比热容
13.
【详解】熔盐温度变化量
吸收的热量为
煤燃烧放热只有50%被熔盐吸收,因此煤需要放出的总热量
则煤的质量
14. 4 1:3 3:2
【详解】由图甲可知,与串联,ab间电压为定值电阻两端的电压,绳子挡住红外线计数时,阻值变大,串联总电阻变大,根据,电路电流变小;又,定值电阻两端电压变小,根据串联分压规律,两端电压变大,则由图乙可知,此时两端电压应为4V,即ab间的电压为4V时,自动计数器计数一次。
所以有红外线照射时,阻值小,两端电压,此时两端电压
得
即
无红外线照射时,阻值大,两端电压,此时两端电压
同理得
即
因此两次光敏电阻的阻值之比为
根据串联电路电流规律可得电流之比
15. 6 0.2
【详解】当闭合,、断开时,电路中仅电阻单独接入,根据欧姆定律可得电源电压
当闭合,、断开时,电阻和组成串联电路,根据欧姆定律可计算此时电流
16. 6 10 84
【详解】根据图2和图3可知,电路存在两种稳定状态。
状态一:光线照射,光敏电阻阻值较小,,此时电路电流较大,。
状态二:光线遮挡,光敏电阻阻值较大, ,此时电路电流较小,。
电路为串联电路,电源电压恒定。根据欧姆定律可得……①
……②
联立①②可得
代入数据得
解得定值电阻;电源电压。
从图3可知,电流变化的周期为。在1分钟()内,共有个周期。在每个周期内,电流为的时间为,电流为的时间为。因此,在1分钟内,电流为的总时间为
电流为的总时间为
电路消耗的总电能为
17. 低温 216
【详解】将开关S置于1时,和并联接入电路,电路中总电阻较小;将开关S置于2时,被短路,只有接入电路,电路中总电阻较大;由可知,当电路中总电阻较大时,功率较小,空气炸锅处于低温挡,故开关S置于2时空气炸锅处于低温挡。
空气炸锅高温挡工作时,消耗电功率
400g食物从20℃加热到200℃需要吸收的热量
所以加热一次某食物消耗的电能
因此至少需要用时
18.(1)<
(2)
(3)100
【详解】(1)闭合开关、,足浴盆中装冷水,温度较低,此时热敏电阻阻值较大,控制电路电流较小,电磁铁磁性较弱,衔铁处于释放状态,工作电路为的简单电路,足浴盆进入加热模式,功率较大;当水温达到设定温度后,热敏电阻阻值较小,控制电路电流较大,电磁铁磁性变强,衔铁被吸引,此时工作电路为的简单电路,足浴盆进入保温模式,功率较小;根据,当电路电压一定时,电路电阻越大,电功率越小,因此。
(2)加热状态工作2min,工作电路消耗的电能
(3)控制电路、和线圈串联,串联电路电流处处相等,电路中的总电阻为
当水温加热至40℃时,此时热敏电阻
则滑动变阻器接入电路的阻值为
19.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量
(2)热量全部被水吸收,水吸收的热量
根据吸热公式得水温升高
水的末温为
(3)已知热机效率,根据热机效率公式得有用功
20.(1)0.2A
(2)25Ω
(3)0.4W
【详解】(1)灯泡正常发光的电流
(2)当开关S1、S2均闭合,开关S3接b,滑动变阻器滑片移动到最大阻值处时,R1与R2并联,电流表测干路电流,并联电路各支路电压等于电源电压,因此通过R2的电流
根据并联电路电流规律,通过R1的电流
由欧姆定律,可得R1的阻值
(3)当开关S1闭合、开关S2断开,开关S3接a时,灯泡L短路,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路电流。电源电压恒定,由可知,电路电流越小,总功率越小;总电阻越大电流越小,因此R2接入阻值越大,总功率越小,需结合安全条件确定R2的最大接入阻值。
电压表量程为,因此R2两端最大电压
根据串联电路电压规律,此时R1两端电压
此时电路电流
该电流不超过电流表量程和滑动变阻器允许的最大电流,符合安全要求。此时滑动变阻器接入的最大阻值
电路最大总电阻
因此电路最小总功率
21.(1)0.01A
(2)50kg
(3)120kg
(4)
【详解】(1)由表中数据可知,当踏板空载时,传感器的电阻为600Ω,电流表的示数为
(2)小华站在踏板上,电流表的示数为,此时传感器的电阻
由表中数据可知,压力大小是500N,即小华的重力是500N,小华的质量
(3)压力传感器承受的最大压力
由表中数据可知,传感器电阻和压力的关系为
当压力为0时,电阻R是600Ω,则;当压力为100N时,电阻R是560Ω,则
解得,则传感器电阻和压力的关系为……①
电流表的量程是,通过电路的最大电流是
压力传感器的最小电阻
将电阻120Ω代入①式得到压力
解得,所以压力传感器承受的最大压力是1200N,该体重秤能称量的最大质量
(4)电流示数为,传感器的电阻
将电阻200Ω代入①式得到
解得,对应物体的质量
22.(1)0.45A
(2)24.2Ω;500W
(3)
【详解】(1)风扇功率P风扇=100W,内置风扇的工作电流是:
(2)根据可知,电源电压一定时,电阻越大,电功率越小;当S2接2、3时,发热电阻R1和R2串联,再与风扇并联,电路中的电阻最大,电功率最小,保温挡;当S2接3、4时,R2被短路,发热电阻R1与风扇并联,电路中的电阻最小,电功率最大,加热挡;电阻R1的电功率为
电阻R1的阻值
保温挡电热丝的功率为
保温挡的电功率为
(3)保温状态下工作5min,电热丝产生的热量是
23.(1) 30
(2)9V,4V
(3)
【详解】(1)根据液体压强公式计算0.4m水深的底部压强
水位为2m时,水对压敏电阻的压强
根据,压力
查表得对应。
(2)由电路图可知,与串联,传感器测两端电压;滑片移至最左端时,,电源电压
计算打开进水阀的电压:
水位0.4m时,压力
查表得。总电阻
电路电流
打开进水阀时电压(两端电压)
计算关闭进水阀的电压:
水位2m时,
总电阻
电路电流
关闭进水阀时电压
(3)要使有效储水高度范围最大,需将最高关闭水位调至限位器高度,此时保持不变,计算过程:
求3.0m水位对应的和调节后的阻值:
水对的压力
查表得。串联电路中两端电压
根据串联分压规律
求打开进水阀对应的最低水位:
打开进水阀时,不变,两端电压
根据串联分压
查表得时,
水位下限
水位变化范围
储水体积
出水质量
24.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关,水箱内无水时,控制电路中的电流
(2)当控制电路的电流时,电磁铁将衔铁吸合,此时控制电路中的总电阻为
此时力敏电阻的阻值为
力敏电阻的功率
(3)若使最高水位为,长方体A排水的体积为
则此时水的浮力
对受力分析,力敏电阻受到的压力
由表格可知此时力敏电阻,停止抽水时总电阻仍为,因此保护电阻的阻值
答案第1页,共2页
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