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和规格为电热丝毒的阻值为电源电压为温控电路中电源电压恒为为定值电阻放世置于水箱中的热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙所示闭合开关当通过电磁铁线圈峪中的电流大于或等于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闭合开关后电磁铁

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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R_t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?℃）]
$德优题库$
（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R_t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

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[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，

[校正]

[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＝P_1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，
P_2额＝

＝

＝1100W，
则总功率：P＝P_1额+P_2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_总＝

＝

＝240Ω，
由图象可知：水温为60℃热敏电阻R_t的阻值为：R_t1＝220Ω，水温为84℃热敏电阻R_t的阻值为：R_t2＝160Ω，
则：R_总＞R_t1＞R_t2，
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R_t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_总﹣R_t1＝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_总﹣R_t2＝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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考点说明

灰色代表去掉的考点，绿色代表未变动的考点，红色代表新增的考点

相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

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

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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

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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

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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

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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

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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

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206955. （2021•西工大附中•九模）小芳家有一只用来烧开水的电热水壶，铭牌上标着“220V，1000W”字样。请你帮她设计一种方法，用来测量这只水壶烧水时的效率。写出所用器材、测量步骤，导出计算公式。

共享时间:2021-06-23 难度:4 相似度:1.35

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199212. （2025•长安区•二模）小明爸爸购置安装了如图甲所示的一种电热水龙头，图乙是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制流出的水为冷水、温水或热水，铭牌上相关参数如下表。求解下列问题：（不计温度对电阻的影响）
$德优题库$

额定电压	220V
频率	50Hz
额定功率	保温挡	1100W
	加热挡	3.3kW
加热效率	80%～90%

（1）S旋到2位置时，水龙头处于（选填“保温挡”或“加热挡”）。
（2）电热丝R₁和R₂的阻值是多大？
（3）小明看到加热效率很高，他想知道是否如铭牌所示，于是他进行了测量。他测得环境温度现在为20℃，电热水龙头正常工作加热20s,得到了0.5L、末温42℃的热水，请通过计算分析铭牌中所标的加热效率是否属实。[ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

共享时间:2025-03-15 难度:4 相似度:1.35

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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。
$德优题库$
（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

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208791. （2016•蓝田县•一模）有一阻值恒定的电阻元件，额定功率P_额=6W，额定电压为9V-13V之间，若要正确使用该元件，应先知道其额定电压，实验室里有如下器材：一个电池组（电压约为3V）、一个电流表（量程：0-0.6A和0-3A）、一个定值电阻R₀=10Ω、两个单刀开关、导线若干，请你用上述器材测出该元件的额定电压。
$德优题库$
（1）实验原理：根据欧姆定律I=

和       ，主要我们测出元件电阻的阻值，进而就可计算出其额定电压。
（2）设计实验：a.为提高测量的精确度，电流表应选量程       A。
b.图甲为实验电路图，请你用笔画线代替导线将图乙所示实物电路连接完整。
（3）进行实验：
a.连接完电路后，只闭合S₁，电流表示数如图丙所示I₁=       A；
b.闭合开关       ，读出电流表示数I₂=0.425A
c.断开开关，整理器材。
（4）由上述实验数据可计算出该电阻元件的额定电压为       V。

共享时间:2016-03-04 难度:1 相似度:1.2

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229617. （2017•高新一中•九上期中）如图所示，电源电压U为12V且保持不变，滑动变阻器R₂的最大阻值为50Ω．当开关S闭合、S₁断开，P在b端时，电流表的示数为0.2A；当S、S₁均闭合，P在a端时，电流表的示数为1.5A．不考虑温度对电阻的影响，求：
（1）灯泡L的电阻R_L；
（2）电阻R₁的阻值。 $德优题库$

共享时间:2017-11-24 难度:1 相似度:1.2

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28293. （2024•高新一中•九上一月）如图甲所示是我国自主研发的亚洲第一座100MW熔盐塔式光热电站。该光热电站1.2万面定日镜（定日镜总面积1.4×10⁶m²）和20000吨熔盐组成，它们可以在计算机的精确控制下随着太阳位置变化而变化，使太阳光时刻都能聚集到吸热器上，它的工作原理如图乙所示。在该系统中，吸热器将定日镜所捕捉到的太阳光转化为液态熔盐的内能并存储起来，然后，通过熔盐放热使水变成水蒸气从而推动汽轮发电机组发电。最后，通过高压输电线将电能传输到变电站供广大用户使用。
$德优题库$
（1）若地球表面每平方米面积上接收太阳辐射能的平均功率为1000W，则所有定日镜10min接收的太阳能可以使液态20000吨熔盐温度升高5.25℃，则：
①液态熔盐吸收的热量为多少？[已知液态熔盐比热容为4×10³J/（kg•℃）]
②所有定日镜10min接收的太阳能为多少？
③在此过程中的光热转化效率为多少？
（2）该光热发电站一年产出的电能为1.404×10¹³J。若采用煤发同样多的电，将会有大量二氧化碳气体排出，且每燃烧1吨煤会排放出3吨二氧化碳气体，则该发电站相当于每年减排二氧化碳多少吨？（已知煤电转换效率为40%，煤的热值为3.0×10⁷J/kg。）

共享时间:1970-01-01 难度:4 相似度:1.2

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195629. （2024•交大附中•一模）如图甲所示为一款能自动清扫地面的扫地机器人。机器人通过电动机旋转产生高速气流，将灰尘、杂物吸入集尘盒；底部安装有塑料刷，用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体；前端装有感应器，通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时，机器人会主动寻找充电器充电，表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一

额定电压	12V	额定功率	30W
电池容量	2500mA•h	工作噪音	＜50dB
净重	4kg	最大集尘量	1kg

机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二

真空度（Pa）	400	450	500	550	600
风量（m³/s）	0.025	0.02	0.017	0.015	0.013
吸入功率（W）	10	9	8.5		7.8

（1）该机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间为多少？
（2）研究表二数据的规律，当风量为0.015m³/s时，吸尘电机吸入功率为多少？若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为多少？
（3）光敏电阻是制作灰尘传感器的常用元件，图乙为某机器人中吸尘电机内部的光敏电阻的控制电路，两端总电压U₀恒定（U₀＜12V），R_G为光敏电阻，其阻值随空气透光程度的变化而变化，R₀为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时，电压表的示数分别为4.5V和2.25V，则R₀阻值为多少？
（4）若机器人1秒钟消耗的电能中有40%用于克服摩擦力做功。已知集尘盒空置时，机器人匀速运动时受到的摩擦阻力为16N，查阅资料显示摩擦力与压力成正比，则达到最大集尘量时摩擦阻力为　　 N，机器人运动的速度为　　 m/s。（此问不要求写出计算过程）

共享时间:2024-03-09 难度:5 相似度:1.2

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193859. （2024•莲湖区•四模） $德优题库$ 创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标，空气质量等级是按照空气质量指数划分的，如表所示：

空气质量指数A	0-50	51-100	101-150	151-200	201-300	＞300
空气质量等级	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染	严重污染

某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图甲所示，已知电源电压U=18V，R₀是定值电阻，气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示，当空气质量指数A为100时，电压表示数为12V。求：
（1）由图象可知，气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而；
（2）定值电阻R₀的阻值是多少？
（3）当电压表示数为9V时对应的空气质量等级是什么？

共享时间:2024-04-16 难度:1 相似度:1.2

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193332. （2025•高新一中•三模）海上风电的发展有助于减少对化石燃料的依赖，促进能源结构向更加清洁、低碳的方向转变。一般装机容量是4兆瓦（1兆瓦=1×10⁶W）风机转一圈，只能发不到4度的电。而目前已公开的世界上最大26兆瓦海上风机，转一圈能发电50度左右。我国主流的风电机组集中安装在水深50米的近海海域。其中离岸距离大于100千米，水深超过50米的深远海域风能资源更加丰富。图-1和图-2是风力发电的原理及输电示意图。求：
$德优题库$
（1）海上风电是一种（选填‘可再生”或“不可再生”）能源；
（2）26兆瓦海上风机转动一圈所用时间；（精确到0.1s）
（3）若风力发电向远距离输电时某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在安全情况下，利用电压表、电流表和电源接成如图-2所示的电路进行测量，已知甲、乙两地的每根输电线每千米的电阻为0.2Ω，电压表示数为3V，电流表示数为0.6A，则短路位置到甲地的距离为多远？
（4）目前已公开的世界上最大兆瓦的海上风机，在输电时存在输电损耗，其效率为80%。在一个标准大气压下，此风机转一圈产生的电能，由一个热效率90%的电磁炉给水加热，可以使多少千克20℃的水沸腾？[结果保留整数，c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

共享时间:2025-04-08 难度:4 相似度:1.2

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ni@dyw.com

2025-03-26

初中物理 | | 解答题

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2025年陕西省西安八十九中中考物理二模试卷

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