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187974. (2025•西安八十九中•二模) 某电热水器有高温挡和低温挡。科学兴趣小组同学为模拟该热水器的工作原理,设计了如图甲所示电路。工作电路中有两根电热丝R1和R2,R1规格为“220V 1100W”,电热丝毒R2的阻值为44Ω,电源电压U2为220V。温控电路中电源电压U1恒为12V,R0为定值电阻,放世置于水箱中的热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S,当通过电磁铁线圈峪中的电流大于或等于50mA时,衔铁会被吸下,工作电路断开。电磁铁线圈的电阻忽略不计。[水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]
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(1)闭合开关S后,电磁铁的上端为        极;当旋钮开关处于“b、c”位置时,工作电路中的电流为多少A?
(2)某次工作过程中,工作电路处于高温挡正常工作30分钟后,水箱中水温升高了40℃,衔铁被吸下。该过程中,工作电路的热效率为84%,则水箱中水的质量为多少kg?
(3)为了使温控电路控制的最高水温可以在60~84℃范围内调节,需对温控电路进行改进。
科学兴趣小组用滑动变阻器和热敏电阻Rt来实现,请在图丙所示虚线框内完善改进后的温控电游路,并标明滑动变阻器的调节范围。(此问不要求写出计算过程)
共享时间:2025-03-26 难度:5
[考点]
利用比热容的公式计算热量,能量的利用效率,欧姆定律的应用,电功与电能的计算,标出通电螺线管的NS极,
[答案]
(1)N;当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时,电路中的电流为5A;
(2)水箱中水的质量为19.8kg;
(3)见解答图。
[解析]
解:(1)由安培定则可知,电磁铁上端为N极,
由图可知:当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时,电路为R1的简单电路,
已知R1的功率:P1=P1额=1100W,由P=UI公式可得,电路中的电流:
I1=5A;
(2)由图可知:工作电路处于高温挡时,R1、R2并联,
P2额=1100W,
则总功率:P=P1额+P2额=1100W+1100W=2200W,
工作电路处于高温挡工作时间:t=30min=1800s,
所以,工作电路处于高温挡工作30分钟消耗的电能:W=Pt=2200W×1800s=3.96×106J;
由η=可得,水吸收的热量:
Q=ηW=84%×3.96×106J=3.3264×106J,
由Q=cmΔt可得,水的质量:
m==19.8kg;
(3)当通过电磁继电器线圈中的电流大于或等于50mA时,衔铁会被吸下,工作电路断开,根据I=可知:
此时控制电路中的总电阻:R=240Ω,
由图象可知:水温为60℃热敏电阻Rt的阻值为:Rt1=220Ω,水温为84℃热敏电阻Rt的阻值为:Rt2=160Ω,
则:R>Rt1>Rt2
所以,为了使温控电路控制的最高水温可以在60℃﹣84℃范围内调节,利用滑动变阻器和热敏电阻Rt应串联连接,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:
当水温为60℃时滑动变阻器连入电路的阻值为:R滑1=R﹣Rt1=240Ω﹣220Ω=20Ω;
当水温为84℃时滑动变阻器连入电路的阻值为:R滑2=R﹣Rt2=240Ω﹣160Ω=80Ω;
所以,滑动变阻器的调节范围为20Ω~80Ω。如图:

答:(1)N;当工作电路的旋钮开关处于“bc”位置时,电路中的电流为5A;
(2)水箱中水的质量为19.8kg;
(3)见解答图。
[点评]
本题考查了"利用比热容的公式计算热量,能量的利用效率,欧姆定律的应用,电功与电能的计算,标出通电螺线管的NS极,",属于"压轴题",熟悉题型是解题的关键。
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187900. (2025•交大附中•三模) 水华家电茶炉的额定加热功率为800W,将电茶炉接入家庭电路中正常工作10min,刚好将电茶炉内1kg的水从20℃加热至100℃,求:
(1)此过程中水吸收的热量为多少?
(2)电茶炉烧水的效率为多少?
共享时间:2025-04-12 难度:3 相似度:1.6
193690. (2024•铁一中学•九模) 德优题库如图是我国西部某地区风力发电的外景。该地区空气密度为1.3kg/m3,一台风车的轮叶转动时可以形成面积为100m2的圆面。下表给出了在不同风速下一台风车获得的能量。
平均风速(m/s) 5 10 15 20 25 30
1s内获得的能量(×104J) 4 8 12 16 20 24
(1)若某时间内风速为10m/s,一台风车工作1小时所产生的电能供10只“220V 100W”灯泡正常工作8h,求这台风车发电的效率。
(2)若此地年平均风速为15m/s,100台这样的风车一年(工作时间按4000h计算)获得的风能相当于完全燃烧多少千克煤?(煤的热值为3×107J/kg)
(3)若风速为10m/s,则1min内有多少千克的空气流冲击风车轮叶转动形成的圆面?
共享时间:2024-06-23 难度:3 相似度:1.6
193809. (2024•曲江一中•六模) 空气炸锅因其烹制的食物脂肪含量低,美味酥脆,无油烟味,深受广大市民青睐。如图甲为某品牌空气炸锅,主要由电动机带动的风扇和发热管组成,如图乙为其简化电路图。空气炸锅的部分参数如表所示。现小明使用该空气炸锅炸600g薯条,耗时6min,原料薯条的温度为10℃,炸熟需要达到170℃,求解下列问题:[c薯条=4.0×103J/(kg•℃)]
风扇额定功率/W 80
发热管额定功率/W 1320
额定电压/V 220
(1)正常工作时,通过发热管的电流;
(2)本次炸薯条,所消耗的电能;
(3)本次炸薯条的过程中,该空气炸锅的工作效率。(结果保留一位小数)
共享时间:2024-05-18 难度:2 相似度:1.4
183659. (2024•西北大附中•九上期末) 德优题库如图,R1=4Ω,R2=6Ω,电源电压6V恒定,当闭合开关S。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电压表的示数。
(3)通电2min,电路消耗的总电能是多少。
共享时间:2024-02-04 难度:2 相似度:1.4
184498. (2024•西光中学•九上期中) 德优题库天然气灶使用方便、经济环保。如图所示,在一个标准大气压下,天然气灶将一壶质量为3kg、温度为20℃的水加热至沸腾,燃烧天然气体积为4.8×10-2m3.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.5×107J/m3
(1)求水吸收的热量。
(2)天然气完全燃烧放出多少热量
(3)求天然气灶的加热效率?
共享时间:2024-11-30 难度:2 相似度:1.4
187667. (2025•滨河中学•一模) 空调热水器,又名空气能热泵热水器,其工作原理如图所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。下表为两种型号“空调热水器”,在进水温度20℃时测定的部分参数:
菁优网:http://www.jyeoo.com
型号 A B
出水温度(℃) 50
额定功率(kW) 1 2
额定电压(V) 220
环境温度范围(℃) ﹣10~50
(1)A型热水器额定功率下加热过程中,100L水流经冷凝器时吸收的热量为多少焦耳?[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标,热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。若A型空调热水器的热水产出率为100L/h(表示1小时产出热水100L)。
求:
①A型空调热水器能效比为多少?
②若B型空调热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为多少L/h?
共享时间:2025-03-06 难度:2 相似度:1.4
193355. (2025•唐南中学•三模) 今年国庆假期期间,小雨同学家购买了一款如图-1所示户外分体式燃气炉,去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图-2所示,其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
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(1)在标准大气压下,用该燃气炉将1kg的水从25℃加热到沸腾用时140s,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃);求:
①水吸收的热量是多少?
②燃气炉烧水时的效率是多少?
(2)小雨注意到炉头上标有参数:15字样,他查阅说明书得知,该参数表示:燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15,求燃气炉所使用燃料的热值是多少?
共享时间:2025-04-08 难度:4 相似度:1.35
187038. (2025•高新一中•一模) 小明注意到水烧开时,壶盖会被水蒸气顶起,受此启发,小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易蒸汽机,并由此开展以下项目式研究。
【项目制作】
主要实验器材:注射器(无针头)、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等;
用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好,注射器注射端与右侧易拉罐接通(易拉罐在密闭前装有水),点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水(如图所示,固体燃料热值为3×107J/kg,实验中假设燃料完全燃烧)。
【项目研究】
(1)在标准大气压下,实验中易拉罐中装有300g初温为20℃的水,将水加热到100℃需要吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]
(2)将左侧转动的光盘与发电机连接起来,制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g,易拉罐中的水开始沸腾后,在发电机两端接上一个小灯泡,燃料盒中的固体燃料剩余50g,当燃料燃尽时,24W的小灯泡也停止发光,若小灯泡始终正常发光,该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光,则该装置转化电能效率是多少?
(3)项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低,在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端,提出一条合理的改进方案:                    

 
共享时间:2025-03-07 难度:4 相似度:1.35
186992. (2025•西安市•五模) 德优题库小明回陕北老家过年时发现,除了水暖和烧炕外,冬季供暖还有电油汀和空调等方式,小明家的电油汀额定电压为220V,功率为2000W,内部装有20kg导热油,假设电能全部转化为热能,但仅有80%的热量散入室内,空调制热额定功率为1500W,能效比为3(即每消耗1J电能可获得3J热量),其中空调工作过程简图如图所示。[导热油比热容为2000J/(kg?℃)]
(1)根据空调的能效比可知,空调消耗的电能要        (选填“大于”“小于”或“等于”)屋内空气升温吸收的热量,结合空调制热的工作原理,这个现象        (选填“违背”或“不违背”)能量守恒定律;
(2)若两设备均工作1小时,分别计算电油汀和空调的实际散热量;
(3)电油汀将导热油从20℃加热至80℃后关闭电源,若导热油每小时降温10℃,求其关闭电源后能持续供暖几小时(仅计算油的散热)。
(4)小明在长4m、宽3m、高2.5m的房间内,若房间需热量为500kJ/m3,在北方严寒地区,室外温度低,空调能效比会下降到2.5,空调工作1小时是否满足需求。
共享时间:2025-05-10 难度:4 相似度:1.35
187447. (2025•陆港中学•二模) 德优题库如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值。
共享时间:2025-03-25 难度:1 相似度:1.2
184717. (2024•理工大附中•九上期中) 如图甲所示是潜水员潜水时会佩戴的水压表和深度表。图乙是某深度表的工作原理简化电路图,已知电源电压U=5V且恒定不变,定值电阻R0=10Ω,RP是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示。求:
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(1)下潜深度越深,RP的阻值越        ,电压表的示数越        。(均选填“大”或“小”)。
(2)当电路中电流为0.15A时,RP两端的电压为多少?
(3)电压表示数为2V时,潜水员所处的位置深度h为多少?
共享时间:2024-11-13 难度:1 相似度:1.2
187375. (2025•曲江一中•二模) 德优题库如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流。
(2)RP的阻值。
共享时间:2025-03-30 难度:1 相似度:1.2
187399. (2025•经开区•一模) 德优题库中国茶文化源远流长,如图-1是某款工夫茶保温碟。电路原理如图-2所示,电阻R1为发热体,它的额定电压为220V,额定电功率为44W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温,L为电功率忽略不计的电源指示灯。求:
(1)保温碟正常工作时的电流;
(2)保温碟正常工作时发热体电阻的阻值。
共享时间:2025-03-07 难度:1 相似度:1.2
187377. (2025•曲江一中•二模) 如图甲为小明设计的可调温即热饮水机的部分结构示意图。该饮水机由供水箱、煮水箱和冷水箱三部分组成,调电热丝R1的阻值可设定所需水温,取水时,闭合开关S并设定好水温,阀门K打开,供水箱将50mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中(如表)。7s后,电热丝R1、R2将煮水箱中的水加热至100℃,此时,K1、K2同时打开,即可从出水口获得相应温度的水。已知供水箱中水的温度恒为25℃,电源电压为220V,电热丝R2的阻值为19.8Ω。
设定水温/℃ 40 55 70 85 100
煮水箱中水的体积/mL 10 20 30 40 50
冷水箱中水的体积/mL 40 30 20 10 0
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(1)即热饮水机是利用电流的        效应的原理使水温升高的。
(2)若加热过程中的能量转化效率为90%,设定取水温度为40℃,则需消耗多少电能?调节电热丝R1的阻值为多少Ω?[c=4.2×103J/(kg?℃),ρ=1.0×105kg/m3]
(3)为了方便取水,小明在电热丝R1的不同位置上标定了不同的温度,结果如图乙所示.若小明调整取水量为25mL,即供水箱仅将25mL水按不同比例分别注入煮水箱和冷水箱中。请计算当设定的取水温度为85℃时,煮水箱中应注入多少mL的水?并在图乙中重新标定水温度为85℃的大致位置。
共享时间:2025-03-30 难度:5 相似度:1.2
193330. (2025•高新一中•三模) 为改善学习环境,学校在全部20间教室各安装了一台额定电压为220V、额定功率为1210W的长虹空调。求:
(1)空调的额定电流大小;
(2)所有空调在额定电压下同时工作10h,消耗电能多少千瓦时。
共享时间:2025-04-08 难度:1 相似度:1.2

dyczwuyn

2025-03-26

初中物理 | | 解答题

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