1、1.(2019苏州,25,6分)某款电热水壶的相关信息如表所示。现在该水壶内装入质量为1 kg、初温为20 的 水,放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作,在标准大气压下将水烧开(不计热量损失)。求:,(1)装入水后水壶对桌面的压强p; (2)水吸收的热量Q; (3)将水烧开所需时间t。c水=4.2103 J/(kg),g=10 N/kg,答案 (1)750 Pa (2)3.36105 J (3)336 s,解析 (1)装入水后,水壶的总重力G总=G自+G水=5 N+1 kg10 N/kg=15 N;装入水的水壶对水平桌面的压力等 于其总重力, 根据p= ,得p= = =750 Pa; (2)
2、将水烧开时水壶中的水吸收的热量根据Q=cmt得 Q=c水m(t-t0)=4.2103 J/(kg)1 kg(100 -20 )=3.36105 J; (3)根据W=Pt得,t= = = =336 s。,解题关键 本题中有一个隐含条件就是标准大气压下水沸腾时的温度是100摄氏度,水吸收的热量和电功 是相等的,水壶对桌面的压力包含了水的重力和壶自身重力两个部分。,易错警示 中考对解题的规范要求很高,很多同学在计算过程中容易漏了单位导致白白失分,特别是比热 容的单位比较复杂,很容易漏掉。,2.(2019盐城,22,6分)小明提着质量为3 kg的书包,从1楼走到3楼用了15 s的时间。书包带与手的接触
3、面积为 10 cm2。g取10 N/kg。 (1)求书包的重力。 (2)求书包带对手的压强。 (3)估算小明上楼过程中对书包做功的功率。,答案 (1)30 N (2)3104 Pa (3)12 W,解析 (1)G=mg=3 kg10 N/kg=30 N (2)F=G=30 N p= = =3104 Pa (3)1楼到3楼共2层楼高约为23 m=6 m P= = = =12 W,3.(2019淮安,21,8分)如图是一款家庭常用的电热水壶,经测量该电热水壶的质量为0.6 kg,它与桌面的接触 面积为0.02 m2。该电热水壶的额定电压为220 V,额定功率为1 000 W。g取10 N/kg,水
4、的比热容为4.2103 J/(kg) (1)求电热水壶的额定电流(结果保留一位小数) (2)求电热水壶静止放在水平桌面上对桌面的压强。 (3)用此电热水壶将1 kg、初温为20 的水加热到100 ,水至少需要吸收多少热量。 (4)当电热水壶正常工作时,若不考虑热量损失,将壶中质量为1 kg、初温为20 的水加热到100 需要多 长时间。,答案 (1)4.5 A (2)300 Pa (3)3.36105 J (4)336 s,解析 (1)I额= = 4.5 A (2)p= = = = =300 Pa (3)Q=c水mt=4.2103 J/(kg)1 kg(100 -20 )=3.36105 J
5、(4)不计热损失,则W=Q t= = = =336 s,解题思路 (1)已知额定电压、额定功率,由P=UI,可求出额定电流。 (2)已知水壶质量,可据G=mg,求得水壶重力,水壶对桌面压力大小等于重力大小,又已知接触面积(本题为受 力面积),根据p= 可求出水壶对水平桌面的压强。 (3)已知c水,水的质量m,水上升的温度t,根据Q=cmt,可求水至少需要吸收的热量。 (4)不考虑热量损失,电能全部转化为内能,根据(3)可知,消耗电能已知,又已知电功率,根据t= 可求出加热 时间。,4.(2019南京,28,10分)在综合实践活动中,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路。如图所示,电 源电
6、压恒为18 V,电阻箱最大阻值为999.9 。报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10 mA会报警,超过 20 mA会损坏。压敏电阻Rx在压力不超过800 N的前提下,其阻值随压力F的变化规律如表所示。,(1)为不损坏元件,报警电路允许消耗的最大功率是多少? (2)在压敏电阻Rx所受压力不超过800 N的前提下,报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少? (3)现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200 N时,电路报警。按照下列步骤调试此报警电路: 电路接通前,滑动变阻器滑片P置于b端;根据实验要求,应将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 ; 将开关向 端(填数字)闭合,调节 ,直至 ; 保
7、持 ,将开关向另一端闭合,报警电路即可正常使用。 (4)对(3)中已调试好的报警电路,现要求压敏电阻受到的压力达到或超过700 N时,电路报警。若电源电压可 调,其他条件不变,则将电源电压调为 V即可。,答案 (1)0.36 W(2分) (2)1 540 (2分) (3)500 2 滑动变阻器的滑片P 报警器报警 滑动变阻器的滑片P位置不变 (5分) (4)16 (1分),解析 (1)不损坏元件的情况下,当电路中的电流最大时,报警电路的功率最大。故最大功率P=U总I0=18 V 20 mA=18 V2010-3 A=0.36 W。 (2)当压力F=800 N,电路中的电流为10 mA时,滑动变
8、阻器接入电路中的阻值最小。由表格中的数据可知:Rx =580- ,由此可计算出F=800 N时,Rx=260 。 电路中的总电阻R总= = =1.8103 =1 800 所以R滑=R总-Rx=1 800 -260 =1 540 故报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于1 540 。 (3)当压力F=200 N时,Rx=500 ,移动滑动变阻器滑片P至合适位置,电路报警。故用电阻箱等效替代Rx时,应 将电阻箱调到500 。接下来应将开关向2端闭合,使电阻箱所在电路接通,然后移动滑动变阻器滑片P直至 报警电路报警。然后保持滑动变阻器滑片P位置不变,将开关向另一端闭合,即可确保压力达到或超过200
9、 N时电路报警,报警电路即可正常使用。 (4)因为(3)中已调试好的报警电路刚报警时,电路中的电流为10 mA,压敏电阻Rx两端的电压,U压=IRx=0.01 A500 =5 V 滑动变阻器两端的电压UP=U总-U压=18 V-5 V=13 V 滑动变阻器的阻值RP= = =1 300 当压力F=700 N时,Rx=300 ,此时报警电路刚报警,则电路中的电流I=10 mA,RP=1 300 R总=RP+Rx=1 300 +300 =1 600 则U总=IR总=0.01 A1 600 =16 V。,答案 (1)D (2)2.5105 Pa 25 W,解析 (1)螺丝或螺杆相当于斜面,螺纹的周长
10、相当于斜面的长,螺距相当于斜面的高。 (2)p= = =2.5105 Pa W有=Gh=10 000 N0.12 m=1.2103 J W总= = =1.5103 J P= = =25 W,审题指导 大多题干文字多、阅读量大的题目,只要认真细心阅读题干,理解题意,解题过程并不复杂,难度 不大。,6.(2019连云港,23,10分)中国95后的天才科学家曹原,在2018年3月5日,成功实现了石墨烯的“超导电实 验”,破解了困扰全球物理学界107年的难题,为超导研究打开了一扇新的大门,可能成为常温超导体研究的 里程碑,超导应用即将走进我们的生活。现有一个小型水电站,如图所示,发电机提供的电压U=2
11、50 V,保持 恒定,通过输电线向较远处用户输电,输电线的总电阻R0=0.15 。闭合开关S,若发电机提供给电路的总功 率P=50 kW,求: (1)通过输电线的电流I和输电线上损耗的热功率P0; (2)用户得到的功率P1和输电效率; (3)若将输电线改为超导输电线,在保证用户得到以上功率不变的情况下(此时可在用电器前端加一调压装 置,以保证用电器能正常工作),与原来相比,每天节省的电能可供一个额定功率P2=1 kW的电饭煲正常工作 多少天?(假设电饭煲每天工作2小时),答案 (1)200 A 6 kW (2)44 kW 88% (3)72天,解析 (1)根据P=UI得 I= = =200 A
12、 P0=I2R0=(200 A)20.15 =6103 W=6 kW (2)P1=P-P0=50 kW-6 kW=44 kW = 100%= 100%=88% (3)将输电线改为超导输电线后,节省的电能W0等于原输电线上损耗的电能。根据能量关系,得W0=W2 即P0t3=P2t2N 6 000 W243 600 s=1 000 W23 600 sN 解得N=72天,7.(2019扬州,30,6分)阅读短文,回答问题。 水陆两栖飞机“鲲龙”AG600 2018年10月20日,国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降,如图所示。AG600装有4台国 产WJ6涡轮螺旋桨发动机,是国家为
13、满足森林灭火和水上救援的迫切需要,研制的大型特种用途民用飞机, 既能在陆地上起降,又能在水面上起降,是一艘会飞的船。 飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能 与燃料完全燃烧产生的内能之比,推进效率是指发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与获得的机械 能之比。,飞机的部分参数如表所示:,(1)“鲲龙”AG600在水面降落的过程中,重力势能 ,动能 。 (2)机翼外形做成上凸下平的流线型是利用了 的原理,从而产生较大的升力。 (3)AG600以最大速度满载巡航2 h,消耗燃油5 000 kg,燃油完全燃烧获得的内能是 J,此过程中发动 机的推
14、进效率为 。(燃油的热值为q=4.6107 J/kg) (4)观看“鲲龙”AG600在水面上起降后,小明发现“鲲龙”AG600与普通飞机不同,机身下部制成“V” 形,除了能减小阻力外,这样设计的目的还有 。,答案 (1)减小 减小 (2)流体流速越大,压强越小 (3)2.31011 J 50% (4)增大稳定性,解析 (1)“鲲龙”AG600在水面降落,根据实际情况分析,应为减速下落,所以重力势能与动能均减小。 (2)流线型设计原理即流体流速与压强关系。 (3)Q=mq=5 000 kg4.6107 J/kg=2.31011 J 根据热效率,其获得机械能W获=Q热 则推进效率推= = =50%
15、。 (4)“V”形设计类似于海船可减小阻力,这种设还计可让重心移至吃水线以下,利用水下部分面积更大来 稳定机身。,8.(2019盐城,23,9分)新型电饭锅在煮饭时采用“高温”和“低温”两种方式交替加热,其内部电路如图所 示,R1和R2均为电热丝,S1是温度自动控制开关。高、低温挡的额定功率如表。煮饭时,闭合开关S,电饭锅正 常工作30 min消耗的电能为0.44 kWh。求: (1)煮饭时通过R1的电流; (2)电热丝R2的电阻; (3)30 min内R2消耗的电能。,答案 (1)2 A (2)73.3 (3)0.22 kWh,解析 (1)由题意得,当R1工作时为低温挡,R1、R2并联工作时为高温挡,则 I1= = =2 A (2)P2=P高-P低=1 100 W-440 W=660 W R2= = 73.3 (3)30 min内R1消耗的电能 W1=P低t=0.44 kW0.5 h=0.22 kWh R2消耗电能W2=0.44 kWh-0.22 kWh=0.22 kWh,易错警示 R1持续工作,R2实际工作时间可能不足30 min,因为煮饭时采用“高温”和“低温”交替加热,不 能用W2=P2t=0.66 kW0.5 h=0.33 kWh求得,由此我们还可以得出R2实际工作时间不足30 min。,
