√初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题含答案
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九年级物理热学与电学综合计算题(含解析)1. 要使质量为50kg的水,温度升高4∘C(若不计能量损失),“220V 2000W”的电热水器正常工作时,需要消耗电能________J,需要工作________min,这些电能可使规格为3000revs/(kW⋅ℎ)的电能表转________转。
(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),ρ水=1.0×103kg/m3)2. 为了保护环境,我们应大力提倡使用清洁能源。
现要将20kg的水从16∘C加热到50∘C,如果使用效率为85%的电热水器,需要耗电________kW⋅ℎ;如果使用热效率为80%的天然气热水器,需要消耗________m3天然气。
已知水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C),天然气的热值为3.2×107J/m3(结果均保留到小数点后2位)。
3. 额定功率为2×103W的家用电热水器,正常工作24min消耗的电能为________kW⋅ℎ,若这些电能的70%被水完全吸收,则能使体积为6L、温度为25∘C的水在一个标准大气压下升高________∘C[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]。
4. 如图是一个家用电热水龙头。
打开龙头开关,几秒就可以流出热水,这种加热水的过程很短,俗称“过水热”。
某品牌电热水龙头的额定功率是3000W,额定电压是220V,则该电热水龙头正常工作时的电阻是________Ω。
某次使用该龙头加热水时,测得实际电压为235V,水的初温为21∘C,加热14s,得到0.5L、末温42∘C的热水,则加热水的功率是________W(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C))5. 电热水壶上标有“220V800W”,小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热,但连接的电线却不怎么热,是因为导线的电阻比发热体的电阻________;在额定电压下,热水壶烧水210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J,若发热体产生的热量全部被水吸收,能将________kg的水从20∘C升高至100∘C.[c水4.2×103J/(kg⋅∘C)]6. 常温常压下,一台标有“220V 2000W“的电热水壶正常工作时,将质量为1kg、初温为20∘C的水烧开,需要的时间是________【假设该热水壶产生的热量完全被水吸收,c水=4.2×103J/(kg⋅∘C)】.7. 某型号的电热水壶,额定电压220V,额定功率1000W,该电热水壶的发热电阻为________Ω,用该电热水壶加热1kg水,水由20∘C加热到100∘C,不考虑热量损失,则它正常加热的时间为________min.(c= 4.2×103J/(kg⋅∘C))8. 一台额定功率为2000W的电热水器,水箱内装有50kg的水,要把这些水从20∘C加热到60∘C,热水器正常工作需要________s;若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供,则需要完全燃烧________m3的天然气[不计能量损失,已知c水=4.2×103J/(kg⋅C),q天然气=4.2×107J/m3].9. 小辉家使用功率为1000W的电热壶烧水,电热壶工作7min所消耗的电能是________J;假设这些电能全部转化成内能后有80%被20∘C的水吸收,那么可以烧开的水质量________kg.[(c水=4.2×103J/(kg⋅∘C),当地气压为一个标准大气压]10. 电热水壶是人常用的家用电器.若家庭电路中只有电热水壶工作,标有“3000r/(kW⋅ℎ)”的电能表的铝盘在10min内转了500r,则电热水壶消耗的电能为________J.如加热效率为90%,则水吸收的热量为________J.如果水吸收的这部分热量用煤气来加热,至少需要完全燃烧煤气________m3(不考虑热量损失,q煤气=4×107J/m3).11. 电热水器在工作过程中把电能转换成________能,某电热水器的铭牌如图所示,在该电热水器中装初温为25∘C,质量为60kg的水,在额定电压下工作1400s,水温升高10∘C,则水吸收的热量是________J,电热水器消耗的电能是________J.(水的比热容为4.2×103J/(kg⋅∘C))12. 某电热水壶部分参数,额定电压,额定功率模糊不清,容积1L,加热效率90%,在额定电压下,将满壶水从10∘C加热至沸腾(在1标准大气压下),用时5min,则水吸收的热量是________J,电热水壶的额定功率是________W[C水=4.2×103J/(kg⋅∘C)].13. 养生壶的原理如图所示,它有加热和保温两档。
热力学综合计算题一、计算题1.利用燃烧酒精给水加热,使质量为2kg的水温度升高30℃.c水=4.2×103J/(kg•℃),q酒精=3.0×107J/kg。
(1)求水吸收的热量是多少J?(2)若完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收,则需要完全燃烧多少kg的酒精?2.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2,气缸容积为150mL;满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800r,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油10g,汽油的热值为4.6×107J/kg,求:(1)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;(2)该汽油机的效率。
3.下表是同悦小轿车的一些技术参数。
其中排气量是指发动机气缸的工作容积,一般情况下,发动机的排气量越大,功率越大。
空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。
汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107J.当该发动机以最大功率工作时,气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3,1min内高温高压的燃气推动活塞做功3000次。
请你计算发动机在最大功率工作时(1)1min内做的有用功。
(2)做功一次消耗汽油的质量。
(3)发动机的效率。
4.图示是李华家新装的天然气热水器,其铭牌如表所示。
国家规定能效等级为2级的热水器,其热效率值不低于88%。
李华想通过洗澡来估测一下这款燃气热水器的能效等级是否达标,于是他将燃气热水器的温度设定在40℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为6kg/min,洗澡用时15min,洗澡前后查看燃气表上显示的余气量分别为165.5m3和165.3m3。
已知进入热水器的冷水温度为5℃[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值q=7.0×107J/m3],求:(1)求消耗的天然气完全燃烧放出的热量;(2)通过计算判定该款热水器能效等级是否达标;(3)该款热水器的额定产热水能力是指每分钟最多让12kg的水升高25℃。
专题27力学、热学和电学的综合计算、计算题1. 小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从25C上升到45C,求:(1)此过程中水所吸收的热量;(2)热水器中电热丝的电阻;(3)热水器的效率.2. 混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。
求:(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少?不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升?假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0 >107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
3. 如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子•其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维•下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数. [g=10N/kg , C水=4.2 >101 2 3J/ ( kg?C) , g=10N/kg]4.灯,路灯的额定功率为0.12kW ,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效1 储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少?2 该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少?3 如果发热体每分钟能把25g水由20C加热至100C,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量4若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。
专题八:计算中考热点概括【考点聚焦】这部分知识涉及到的考点有:1. 力学:速度、密度、重力、压强、浮力、机械功、功率、机械效率。
2. 热学:比热容、燃料热值、热机的效率3. 电学:欧姆定律、电功、电功率、焦耳定律。
【呈现形式】以上考点常以计算题的形式出现,以基础知识为主,通过计算达到对知识的理解和应用,并能解决实际问题,多出现在压轴题。
中考中常见的有电、热综合题,力、电综合题和力、热综合题。
典型例题剖析【例题1】(09山东平原)微波炉是一种清洁卫生无污染,效率较高的家用电器。
某微波炉的铭牌如下表所示。
将体积为275ml 、初温是20℃的水放入该微波炉中用最大功率加热1min ,取出后测得水温是40℃。
若水的比热容为4.2×103J/(kg ·℃)。
求:(1)微波炉加热时,电路中的电流是多少? (2)加热过程中消耗的电能是多少? (3)加热过程中,水吸收的热量是多少? 【解析】对于电器铭牌,要注意其中所隐含的知识,如电压、功率等,甚至体积有时需要间接利用。
主要是抓住题目中的已知量,合理选择公式进行计算。
计算电流可以通过欧姆定律的公式也可以通过额定功率和额定电压关系,主要是通过题意看有哪些已知量。
本题通过额定电压和额定功率利用公式P=UI 计算方便。
电热水壶消耗的电能可以利用电功的转化,计算电功可以利用公式W=Pt 。
利用电热水壶的纯电阻电路,抓住电阻是不变的物理量,功率可以利用P=U 2/R 计算。
对于水吸热后温度升高,计算热量可以利用公式Q=cm(t-t 0),其中的质量没有,可以通过质量和密度体积之间的关系间接即可。
【答案】(1)根据P=UI 得,==UPI 1100w/220V=5A (2)方法一:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能是:W=Pt=1100W ×60s=6.6×104J 方法二:根据W=Pt 得,微波炉消耗的电能:W=Pt=1.1×601h ≈0.0183kWh(0.0183∽0.02kWh 都给满分) 方法三:W=UIt=220V ×5A ×60s=6.6×104J (3)根据Vm =ρ 得:==V m ρ 1.0×103kg/m 3×275×10-6m 3=0.275kg Q=cm(t-t 0)得,水吸收的热量:Q 吸=c 水m 水(t-t 0)=4.2×103J/(kg ·℃) ×0.275kg ×(40℃-20℃)=2.31×104J【例题2】(09山东济宁)电动自行车是倍受人们青睐的一种交通工具(如图1)。
一、初中物理热学问题求解方法1.某小型汽油发电机外形如图所示,其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电.该发种电机铭牌部分数据如下表所示,根据表中的数据求: 发动机(汽油机) 发电机型号 XGQF5.0型号XGQF5.0额定功率8.3kW 额定输出功率5kW 噪声73db 额定输出电压220V 连续运行时间8h 额定频率 50Hz强制水冷四冲程自动电压保护(1)在允许的连续运行时间内,发电机以额定功率输出,能够提供的电能是多少度? (2)已知汽油的热值是q =4.6×l07J/kg ,密度是0.71×103kg/m 3,设该汽油机的效率为35%,则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大? (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少? 【答案】(1)40(2)20.9L (3)21.1% 【解析】 【分析】(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间,根据公式WP t=的变式,可求发电机能够提供的电能;(2)已知汽油的热值和效率,根据公式100%100%P t W Q Vqηρ=⨯=⨯机有用放可求消耗的汽油体积;(3)先计算出1小时产生的电能,已知产生的电能和机械能,二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。
【详解】(1)发电机能够提供的电能5kW8h40kW h40W P t==⨯=⋅=电电度故能够提供的电能是40度。
(2)根据WPt=,mVρ=,Q mq=放得,汽油机的效率100%100%P tWQ Vqηρ=⨯=⨯机有用放则油箱的最小容积:333378.310W83600s0.0209m20.9L0.7110kg/m35% 4.610J/kgP tVqρη⨯⨯⨯====⨯⨯⨯⨯机故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率-33337100%100%5000W83600s100%20.910m0.7110kg/m 4.610J/kg21.1%WQP tVqηρ=⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=电放电则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
2024年中考物理压轴题训练——功和功率的综合计算1.如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V 6W”字样(灯丝的阻值不变),当S 和S1都闭合时,电压表示数为10V;当闭合S,断开S1时,灯泡L正常发光,求:(1)电阻R的阻值;(2)当闭合S,断开S1时,电路消耗的总功率。
2.如图1所示,小明家新装了一台智能电热马桶盖,他查阅使用说明书发现智能电热马桶盖加热电路有低、中、高三挡并可手动调节,其额定电压为220V,低温挡、中温挡的额定功率分别为22W和44W。
利用所学的电学知识他设计了一个等效电路图,如图2所示,用两个定值电阻R1和R2表示两电热丝,开关S2可分别接a、b或c触点,电路接入家庭电路中时均能正常工作。
(1)电热马桶盖工作时将电能转化为()能。
(2)定值电阻R1和R2阻值分别是多少?(3)用中温挡加热100s,消耗了多少电能?高温挡加热的额定功率是多少?(4)小明家的电能表标有“3000r/(kW•h)”字样,某次小明观察到电热马桶盖工作1min 内电能表的表盘转了4r,则此时电热马桶盖的实际功率是多少?3.一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持6V不变,R0=1kΩ,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当灵敏电流表示数减小到2mA时,装置将报警。
(1)报警时,光敏电阻R的阻值;(2)报警时,光敏电阻R的功率;额定电压/V220高温档880中温档440额定功率/W(1)灯泡L1的电阻.(2)在10s内,灯泡L1正常发光时消耗的电能.(3)灯泡L2的电阻.(4)当开关S1、S2都闭合时,求电流表的示数和灯泡L2的实际功率.6.如图甲所示的电路中,R1阻值为30Ω,电源电压保持不变.滑动变阻器R2的滑片从一端滑到另一端的过程中,测得R2的电功率与通过它的电流的关系如图乙所示.求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值;(3)滑动变阻器的最大功率.频率50Hz 额定功率1000W 容量2kg9.如图所示的电路中,电源电压U=10V保持不变,R1是滑动变阻器,可调范围0﹣8Ω;灯泡L上标有“6V、6W”字样;AB段是由某种材料制成的粗细均匀的导体棒,其总长x0=0.12m,导体棒的电阻与长度满足R=kx,k是常量;滑片P与导体棒AB接触良好,忽略灯丝电阻随温度变化的影响.(1)求灯泡的电阻R L;(2)闭合开关S,将滑片P滑至B端,调节R1使灯泡正常发光,此时电流表示数I=2A,求k;(3)将滑片P移到A端,调节R1使其消耗的功率为4W,求电流表的示数.10.下表是某型号的家用电饭锅的铭牌,加热档额定功率模糊不清。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.两只电炉,其电阻值分别为1R 和2R (12R R >).将两只电炉串联后接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P 和2P ,电路消耗的总功率为P ;将两只电炉并联后,仍接入电压为U 的电源上,两只电炉消耗的功率分别为1P '和2P '电路消耗的总功率为P '. 则A .12P P >,12P P ''>B .1212P P P P ''+=+C .12P P P '+=D .'11P +'21P =1P 【来源】天津市第一中学2019-2020学年九年级12月月考物理试题 【答案】D 【解析】 【详解】当两电阻串联,电流一定相等;由2P I R =可知,电阻大的消耗的功率大.即12P P >,且12P P P +=;当两电阻并联时,由2U P R=可知,电阻小的消耗的功率大,即12P P ''<;因为:221212U U P P R R R +==+ 22212121212()U R R U U P P R R R R ''++=+=所以:22121212()U R R U R R R R ++< 即:1212P P P P ''++<因为21111U P R '=, 22211U P R '= 所以12212111R P P U P R ''++==而不等于1P ';综上分析,故选D 。
2.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S ,将滑动变阻器的滑片P 从中点向b 端移动一段距离,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为1U ∆、2U ∆,电流表示数的变化量为I ∆,阻值相同的定值电阻R 1、R 2消耗电功率的变化量分别为1P ∆、2P ∆,则下列判断正确的是()A .12U U ∆>∆B .12U U ∆=∆C .1212U U R R I I∆∆+=+∆∆ D .21212P P I R R ∆+∆∆+=()【来源】2020年天津市和平区中考一模物理试题 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】由电路图可知,R 1与R 0、R 2串联,电压表V 1测R 0与R 2两端的电压之和,电压表V 2测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。
专题27:力学、热学和电学综合计算—、计算题1. (2014 •安顺)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.型号F ED- H50 额定电压220V最大水量50L 额定功率2000W现将水箱中装满水,通电后正常工作40m i n,水温从25C上升到45C,求:(1)此过程中水所吸收的热量;(2)热水器中电热丝的电阻;(3)热水器的效率.【答案】(1)热水器水箱中水所吸收的热量为 4.2 X 106J ; ( 2)热水器中电热丝的电阻为24.2 Q;(3)热水器的效率为87.5%.【解析】■;试题分析.⑴ 水吸收的执蜀Q --c --m=4.2«ltfJ (kg-D x50fc^K (45t - 25^) -4(J由尸=—可知,电热丝的学科网电阻]—)=24 2^R P2000 莊Q)热水器消耗的电能;W=Pr=2000WMOi<60^4.Sxl热水器的藏率;ri=乞其100% ^42yl°'J xlOO%=S7.5n0.W 4.8xlO*J考点:电功与电热的综合计算2. (2014 •茂名) 混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。
求: ( 1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?( 2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少?不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
( 3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升?假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0 X 107J/L (即焦耳/升),汽油机的效率为24%【答案】 ( 1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h.( 2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是220km.(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升.考点: 功和功率的计算、热值计算3. (2014 •本溪)如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.[g=10N/kg ,3c 水=4.2 X 10 J/ (kg?C),g=10N/kg]发热功率880W额定电压220V储水箱注满水量2kg挂烫机净重4kg轮子与地面接触的总面积12cm2( 1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少?( 2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少?(3)如果发热体每分钟能把25g水由20C加热至100C,在这一过程中水吸收了多少热量?发热体产生多少热量【答案】(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5X104P a;(3)水吸收的热量为8400J;发热体产生的热量为52800J.【解析】试题分析:(1 )储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力:F=G总=口总g= (2kg+4kg) x 10N/kg=60N则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强:P F6°N2 =5x 104P a; S 12 10 4m1 2(2)由P=UI可得,挂烫机正常工作时通过发热体的电流:I - 880W 4A ;U 220V(3)水吸收的热量:Q吸=cm( t - t°) =4.2 x 103J/ (kg?C)x 0.025kg x( 100C- 20C) =8400J;发热体产生的热量:Q=W Pt=880WC 60s=52800J.考点:压强的大小及其计算;电功与热量的综合计算.4. (2014 •镇江)如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为0.12kW,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为4%光电池将光能转化为电能的效率为n光.1 无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是多少kW?h光电池将光能转化为电能的功率n光为多大?2 在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为多大?【答案】(1)无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是1.2kW?h;光电池将光能转化为电能的功率为20% (2)在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为10m/s.【解析】试题分析:(1)路灯工作t i=10h消耗的电能:W电i=P灯t i=0.12kWX 10h=1.2kW?h光照t2=6h.光电池接收的太阳能:W i=P光X t2=1kW< 6h=6kW?h光电池将光能转化为电能的效率:W电1 n电=_W光11.2kW?h X 100%=20% 6kW?h(2)路灯工作t3=7h消耗的电能:W电2=P灯t3=0.12kW X 7h=0.84kW?h光照t4=3h,光电池接收的太阳能:W 2=P光X t4=1kW X 3h=3kW?h根据公式n电=W电可知光电池产生的电能:W光W电2= W光2n 电=3kW?X 20%=0.6kW?h风力发电机产生的电能:W风电=3电2 - Wt电=0.84kW?h— 0.6kW?h=0.24kW?h根据公式n风八「,可知W风电0.24kW ?h消耗的风能:W风二6kW?h 风4%风的功率为:P W 6kW?h 2kW,根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为t4 3h10m/s.考点:能源与可持续发展5. (2014 •湖州)如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。
一、初中物理电功率的综合计算问题1.将标有“6V 3W ”和“6V 2W ”的甲、乙两只小灯泡串联起来(灯丝电阻不随温度变化) ,接在电压为6V 的电源两端,接通电路后,以下说法正确的是 A .通过甲灯泡电流大,所以甲灯比乙灯亮 B .两只小灯泡都能正常发光 C .甲、乙两灯的两端电压之比为3: 2D .乙灯的实际功率为0.72W ,电路的总功率为1.2W【来源】山东省枣庄市第七中学2019-2020学年九年级(上)期末考试物理试题 【答案】C 【解析】 【详解】A .将甲、乙串联在电压为6V 的电源两端,通过的电流相等,故A 项错误;B .跟据P=UI 可知甲、乙正常工作的电流:3W 0.5A 6VP I U ===甲甲甲, 2W 1A 6V 3P I U ===乙乙乙, 将两灯串联,只能提供一个电流,两个灯泡不可能都正常发光,故B 项错;C .根据2U P R=可得甲、乙的电阻:()226V ==12Ω3W U R P =甲甲甲,()226V ==18Ω2W U R P =乙乙乙, 串联电流相等,根据U=IR 可得它们两端电压之比为:::12Ω:18Ω2:3U U IR IR ''===甲乙甲乙,故C 项错误;D .串联电路总电阻等于分电阻之和,则将它们串联以后的总电阻为:R 总=R 甲+R 乙=12Ω+18Ω=30Ω,则电路电流为:6V=0.2A 30ΩU I R ==总 根据P=I 2R 可得它们各自消耗的实际功率:()220.2A 12Ω=0.48W P I R ==⨯甲甲实,()220.2A 18Ω=0.72W P I R ==⨯乙乙实, 则电路的总功率为:=+=0.48W+0.72W=1.2W P P P 总甲实乙实, 故D 项正确;2.如图是一个电加热器的工作原理图,其中1R 和2R 是阻值不变的发热电阻;已知加热器的额定电压为220V ,额定加热功率990W ,额定保温功率为110W 。
初中物理计算复习一.电学计算1有一个额定电压为2.4V 的小灯泡,小灯泡的电阻为8Ω,如果我们只有3V 的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻。
2.如图所示的电路中,R 2=20Ω,电路中总电阻为12Ω,电流表的示数为0.3A,请请计算(1)电阻R 1的阻值(30Ω); (2)电源电 压(6V); (3)通过R 1的电流(0.2A)3.如图“6V 3W ”的小灯泡L 与额定功率为10W 的电阻器串联,电源电压为10V ,且保持不变,闭合开关S ,电流表、电压表示数分别为0.20A 和2.4V ,不考虑电阻器和小灯泡电阻随温度的变化;求:1)电阻器R 的阻值(38Ω) 2)整个电路消耗的功率(2W )4. 如图所示,电源电压为6V , R 1=R 2=30Ω求(1)开关断开时,电路中的总电阻和R 2两端的电压;(60Ω 3V) (2)当开关闭合时,电流表的示数和R 2两端的电压.(0.2A 0)5.如图所示的电路中,R 1为滑动变阻器,R 0、R 2均为定值电阻,电源两端电压保持不变,改变滑动变阻器R 1的滑片的位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中,,根据以上信息求出R 0的阻值(2Ω)6.小明利用标有“6V 6W ”的灯泡L 1和 “6V 3W ”的灯泡L 2进行实验 1)当L 1正常发光时,通过L 1的电流为多少?(`1A )2)如图甲所示:A 、B 分别为通过L 1和L 2中的电流随两端电压变化关系的曲线。
现将两灯连入如图乙 所示电路中,使其中一个灯泡正常发光,则电路消耗的总功率为多少?(4W )7.使用电烙铁焊接元件,有时为了省电和避免烙铁头太热而不易沾锡,通过控制开关使电路具有以下特点:在暂不焊接时,电烙铁处于保温状态,需要焊接时,能很快达到温度.已知电源电压为220V ,电烙铁内部电路图如图所示,开关S 接a 时 ,电烙铁的电功率P 1为100W,开关S 接b 时,电烙铁的电功率为P 2,问:(1)电烙铁处于保温状态时,开关接在哪点?(b 点) (2)若P 1=4P 2,电阻丝R 1、R 2的电阻各是多少?(484Ω 1452Ω)8.小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图,她认为只闭合开关S 1时,电吹风吹 冷风,当S 1和S 2同时闭合时,电吹风吹热风,小芬看了她的电路图觉得有问题:如果只闭合S 2,会出现电热丝R 工作时而电动机不工作的现象,从而使电吹风的塑料外壳过热 造成损坏,小芬认为只要把其中一个开关移到干路上,就能做到电热丝R 工作时,电动机就一 定在工作,从而保证塑料外壳不会因操作失误而损坏.请分析回答下列问题: (1)你认为小芬应该把开关 移到干路上,才能符合安全要求(S 1 ) (2)根据电吹风铭牌上提供的有关数据,计算当电吹风正常工作并且吹热风时,一分钟消耗多少电能?电热丝R 的电功率为多大?通过电热丝R 的电流为多大?(27600J 440W 2A)9.某学校运动场离学校电控室有一段距离,运动场内安装了一盏规格为“220V 1KW ”的碘钨灯,已知电控室的电压恒定为220V 电控室到碘钨灯之间的距离为100m ,所用电线为某个品牌的铜芯橡皮绝缘线。
√初中物理综合计算全集力学热学电学综合计算题压轴题含答案Revised by Chen Zhen in 2021专题27:力学、热学和电学综合计算一、计算题1.(2014·安顺)小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.型号F ED﹣H50 额定电压220V最大水量50L 额定功率2000W现将水箱中装满水,通电后正常工作40m i n,水温从25℃上升到45℃,求:(1)此过程中水所吸收的热量;(2)热水器中电热丝的电阻;(3)热水器的效率.【答案】(1)热水器水箱中水所吸收的热量为×106J;(2)热水器中电热丝的电阻为Ω;(3)热水器的效率为%.考点:电功与电热的综合计算2.(2014·茂名)混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶时受到的阻力为720N。
求:(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为×107J/ L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
【答案】(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电需要10h.(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是220km.(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是10升.考点:功和功率的计算、热值计算3.(2014·本溪)如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子.其工作原理是:底部的储水箱注满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维.下表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.[g=10N/kg,c水=×103J/(kg℃),g=10N/kg]发热功率880W额定电压220V储水箱注满水量2kg挂烫机净重4kg轮子与地面接触的总面积12cm2(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是多少(2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是多少(3)如果发热体每分钟能把25g 水由20℃加热至100℃,在这一过程中水吸收了多少热量发热体产生多少热量【答案】(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压强是5×104P a ;(2)该蒸汽挂烫机正常工作时通过发热体的电流是4A(3)水吸收的热量为8400J ;发热体产生的热量为52800J .【解析】试题分析:(1)储水箱注满水后挂烫机对水平地面的压力:F =G 总=m 总g=(2kg+4kg )×10N/kg=60N , 则储水箱注满水后挂烫机对水平地面的学科网压强:24m1012N 06-⨯==S F P =5×104P a ; (2)由P =UI 可得,挂烫机正常工作时通过发热体的电流:A 4V 220W 880===U P I ; (3)水吸收的热量:Q 吸=cm (t ﹣t 0)=×103J/(kg ℃)××(100℃﹣20℃)=8400J ; 发热体产生的热量:Q =W=Pt =880W×60s=52800J .考点:压强的大小及其计算;电功与热量的综合计算..4.(2014·镇江)如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为,光电池接收太阳光辐射的功率为1kW ,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效率为4%,光电池将光能转化为电能的效率为η光. 风速(m/s )2 4 6 8 10 12 16风功率(W )15 125 420 1000 2000 3375 8000 (1)无风的晴天,光照6h ,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h ,则路灯消耗的电能是多少kWh 光电池将光能转化为电能的功率η光为多大(2)在有风的晴天,经3h 的光照和风吹,路灯可正常工作7h ,则当时的风速为多大【答案】(1)无风的晴天,光照6h ,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h ,则路灯消耗的电能是h ;光电池将光能转化为电能的功率为20%;(2)在有风的晴天,经3h 的光照和风吹,路灯可正常工作7h ,则当时的风速为10m/s .【解析】试题分析:(1)路灯工作t 1=10h 消耗的电能:W 电1=P 灯t 1=×10h=h ;光照t 2=6h ,光电池接收的太阳能:W 光1=P 光×t 2=1kW×6h=6kWh ;光电池将光能转化为电能的效率: η电= h kW 6h k 2.111••=W W W 光电×100%=20%; (2)路灯工作t 3=7h 消耗的电能:W 电2=P 灯t 3=×7h=h ;光照t 4=3h ,光电池接收的太阳能:W 光2=P 光×t 4=1kW×3h=3kWh ;根据公式η电=光电W W 可知光电池产生的电能:W 电2= W 光2η电=3kWh× 20%=h ;风力发电机产生的电能:W 风电=W 电2﹣W 光电=h ﹣h=h ;根据公式η风=,可知 消耗的风能:W 风==•=%4h .24kW 0风风电ηW 6kWh ; 风的功率为:W t W P k 2h3h 6kW 4=•==风,根据风功率与风速之间的关系可知此时的风速为10m/s . 考点: 能源与可持续发展5.(2014·湖州)如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED 灯照明供电。
该灯的铭牌上标有“6V ”字样,阅读说明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
(1)白天此灯把光能最终转化为 能储存在电池中。
(2)若某公园想采购一批太阳能荷花灯,要求每天亮灯不小于6小时。
那么此灯是否符合要求(3)该灯正常工作时的电流是多少安培(4)若每盏灯的质量为千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米3【答案】(1)化学;(2)符合要求;(3);(4)2×10-4m 3。
【解析】试题分析:(1)由题意知:白天太阳能发电板先将太阳能转化为电能,后给电池充电过程中,又将电能转化为化学能储存在电池内。
(2)由题意可知:该灯正常工作时的功率为P =,工作时间t =6h=10800s ,则消耗的电能W=Pt =×10800s=3240J ,小于8640J ,此灯符合要求。
(3)该灯正常工作时的功率P =,电压U =6V ,则正常工作时的电流为:I =P /U =6V=。
(4)每盏灯的质量为m=,g=10N/kg ,漂浮时受到的浮力F 浮=G=mg=×10N/kg=2N ,而水的密度ρ水=×103kg/m 3,则漂浮时浸在水中的体积3433m 10210N/kgkg/m 101.02N -⨯=⨯⨯==g F V 水浮排ρ。
考点:能量转化,电能、电功率的相关计算,浮力的相关计算6.(2014·厦门)如图是小林家里电热水器的工作原理图,两根加热管电阻相同.电热水器功率有高、中、低三档.当S 1断开,S 2接b 时,其功率为低档,大小为1000W .(1)请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦.(不必写出推导过程)(2)小林选用某功率档加热水箱里的50L 水,水温升高40℃用了40m i n ,求此过程电热水器的功率.【水的比热容c=×103J/(kg ℃)】【答案】(1)电热水器的高、中档功率分别是4000W 、2000W 。
(2)此过程电热水器的功率为3500W 。
【解析】试题分析:(1)当S 1断开,S 2接b 时,两个电阻丝串联接入电路,功率最小,是低挡。
S 2接b ,S 1闭合,将一个电阻丝单独接入电路,电功率稍大,是中档。
当S 2接a ,S1闭合,两个电阻丝并联接入电路,电功率最大,是高温档。
由RU P 2=可知,电压一定,电功率与电路的电阻成反比。
低档电路中的总电阻为2R ,中档电路中的总电阻为R ,高温档电路中的总电阻为R /2,所以电热器的高档功率是4000W ,中档功率是2000W 。
(2)水箱中水的质量50kg 50L kg/L 1=⨯==V m ρ,水吸收的热量36•4.210/(50kg 408.410J Q J cm kg t =∆=⨯⨯⨯=⨯吸℃)℃, 电热水器的功率W 103.560s40J 108.436⨯=⨯⨯==t Q P 吸。
考点:电功率 比热容7.(2014·日照)明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示.该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开.明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示);烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机开始额定电压下用5s 时间将水从桶中提升了加至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20℃,电热水壶加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100℃时自动断开电路停止工作.明亮同学还观察到,在电热水壶烧水的过程中,家里标有3000r /kWh 的电能表在30s 内转盘转了50转.(g=10N/kg ,ρ水=×103kg/m 3,c 水=×103J/(kg ℃)).求:(1)小电动机提升水的工作效率;(2)电热水壶的额定加热功率;(3)如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的90%,电热水壶在此电压下烧水时的加热效率为90%,试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间.【答案】(1)64%;(2)2000W ;(3)【解析】试题分析:(1)由ρ=m/V 可得,水的质量:m =ρV=1×103kg/m 3×2×10﹣3m 3=2kg ; 则水的重力:G=mg=2kg×10N/kg=20N ;有用功:W 有=Gh=20N×=16J ;电动机消耗的电能W=P 机t =5W×5s=25J ;电动机工作效率η机=总有W W ×100%=J J2516×100%=64%;(2)根据电能表上标的参数“3000r /kWh”的含义可知,当电能表上转盘转50转时,用电器消耗的电能W=300050×1kWh=601kWh=6×104J .所以热水壶的学科网额定加热功率P 加=W/t =s 301064J⨯=2000W .(3)把2L 水从20℃加热到100℃吸收的热量:Q 吸=cm △t =×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃﹣20℃)=×106J ;∵热水壶的额定加热功率P 加=2000W ,∴由P =R U 2得:加热电阻为:R =P U 2=W V 2000)220(2=Ω,当实际电压是额定电压的90%,其实际功率为P 实=R U 实2=Ω⨯2.24)90220(200V =1620W ,由题意可知:Q 吸=P 实t ′η′,则加热时间t ′=’实吸ηP Q =0049016201072.6⨯⨯W J =. 考点:电功与热量的综合计算8.(2014·丹东)小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32V ,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地面接触的总面积为40cm 2。