(完整版)初中科學電學綜合計算題及解析

1、曜號WSJ60P 220V額定功半800WXX)mL容積4.5L額定電壓220V保溫功率80W加熱功率500W34. ( 9分)有一種 WSJ-60型號電熱壺，其銘牌標志如圖所示?，F(xiàn)將 一滿壺20C的水在額定電壓下燒開需時5min,已知外界氣壓為1標準大氣壓，水的比熱容。C=4.2 X 103j/(kgC)求：(1) 水吸收的熱量。(2 )電熱壺的效率。(3)小明發(fā)現(xiàn)在用電高峰時燒開一滿壺20 C的水需時6min 3s,那么此時實際電壓是多少？35. (9分)人類從鳥類飛行得到啟示發(fā)明了飛機，從魚類游泳得到啟示發(fā)明了潛艇。某大學 兩位研究生從螞蟻身上得到啟示，設計出“都市螞蟻”概念車(如右圖所

2、示),獲2009年全國汽車創(chuàng)新設計大賽最高獎項。這款概念車小巧實用，并可根據(jù)人數(shù)組合乘車艙， 有利于緩解城市交通擁堵。(1) 如果“都市螞蟻”車乘載兩人后總質量為 500kg，以5mj/s的速度在城市中 行駛，“都市螞蟻”車在運行過程中受到的阻力是總重的 0.4倍，則發(fā)動機的 輸出功率至少多大(g取10N/kg)?(2) 航模社的同學想將此概念車改進成“水陸兩棲螞蟻車”。若上述乘載兩人的概念車要在水面漂浮，且至少有三分之一的體積露出水面，則它的總體積至少 為多大(假設車內不進水)?35. ( 9分)如圖是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖，其中溫控器的作用是每當水沸騰后能自動 斷電一段時間。電熱鍋的

3、部分參數(shù)如表中 所示。(1 )三腳插頭上標著 E的導線和電熱鍋 的相連，插座上相應的導線禾口 相連。(2) 調節(jié)切換開關可以使電熱鍋處于“關、高溫、自動、保溫”四種工作狀態(tài)，則原理圖中的切換開關連接觸點“ ”時為保溫檔。小明發(fā)現(xiàn)，當電熱鍋處于保溫檔正常工作時，不論加熱多長時間，都不能使鍋內的湯水沸騰，原 因可能是。(3) 該電熱鍋處于高溫檔正常工作時，使 4.5L的水溫度升高54C需要42min,那么電熱鍋的效 率為多少？列式計算s= 4.2 X03J/(kg °C-)36. ( 6分)在老師的指導下，小剛和小紅通過實驗探究“220V 60W ”“和220V 15W ”的白熾燈接到電

4、路中哪個更亮。小剛的實驗結論是“ 220V 60W”燈泡更亮，小紅卻得出 了與小剛相反的結論。(1) 請在答題卡的虛線框內完成小剛和小紅的電路連接。(2) 請通過計算來證明小紅實驗結論的成立。小剛的連接方式小紅的連接方式35. ( 8分)如圖甲是小敏設計的一種闖紅燈違規(guī)證據(jù)模擬記錄器 ”，用于拍照記錄機動車輛闖紅燈時的情景。工作原理：當光控開關接收到某種顏色光時，開關自動閉合，且當壓敏電阻受到車 的壓力，它的阻值變化(變化規(guī)律如圖乙所示)引起電流變化到一定值時，繼電器的銜 鐵就被吸下；光控開關未受到該種光照射自動斷開，銜鐵沒有被吸引，工作電路中的指 示燈發(fā)光。已知控制電路電壓為 6V，繼電器線

5、圈電阻10Q,當控制電路中電流大于0.06A時，銜鐵被吸引。g取10 N/kg(1) 要記錄違規(guī)闖紅燈的情景，光控開關應在接收到紅光時，自動(選填閉合、斷開)。(2 )請把圖中的電磁繼電器用方框標出。(3) 質量大于多少的車輛違規(guī)時才會被拍照記錄？(4) 在不改換電磁繼電器的情況下，要使質量較小的車闖紅燈也能被拍下，可采取 什么樣的措施？36. ( 10分)如圖所示是某電熱器的工作原理圖，Ri、R2是發(fā)熱電阻，虛線框為電熱器的金屬外殼它用一個旋轉開關可以實現(xiàn)電熱器多檔位工作的要求其中旋轉開關內有一塊絕緣圓盤，在圓盤的左邊緣依次有4個金屬觸點、，右邊緣是一金屬板，可繞中心軸轉動的開關旋鈕兩端各有

6、一個金屬滑片，轉動開關旋鈕可以將左邊緣相鄰的兩個觸 點與右邊緣的金屬板同時連通 如旋到圖中位置 S時，金屬滑片將1、2兩觸點同時與右邊緣 金屬板接通(1)如果請你為這臺電熱器配備一個三腳插頭，如圖乙所示，應該將電路圖中的地線接到 插頭的 (選填“ G”、“ L”或“ N”)腳正常情況下，火線和零線之間的電壓為 _ _V.(2 )小明想在電路中加一個“傾倒開關”，使電熱器被碰倒時能自動斷開電路，以免引起火災.該開關最好應安裝在示意圖中A、B、C、D、E中的 _點處.(3) 如果 R1= R2,旋鈕開關旋到位置 S時的電功率為1000W，求R1和R2的阻值.(4) 當旋鈕開關旋到位置 T時，通電1

7、 min產生的熱量是多少？(5) 某種橡皮絕緣銅芯導線在常溫下安全載流量(長時間通電時的最大安全電流) 如下表,請你計算說明應選橫截面積為多大的銅芯導線作為該電熱器的輸出導線，才符合既適用又經(jīng)導線規(guī)格導線橫截面積S/mm20.511.52.5安全載流量I/ A481220屬滑火鱗地線零線圖甲圖乙濟的原則？絕緣圓34. ( 9分)電壓力鍋集高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點于一體，既S自動與a、b斷開，并與觸點安全又節(jié)能。某型號電壓力鍋的額定電壓為220V,右圖是其工作原理圖，R、R2分別是主加熱器和保壓加熱器， Ri的額定功率為800W L是用來指示電壓力鍋工作狀態(tài) 的變色發(fā)光二極管，當通過它的電流小于40

8、 mA時，發(fā)紅光，達到40mA時，開始發(fā)綠光，只要有電流通過L其兩端電壓就恒為 2V; R是特殊電阻，其阻值隨鍋內溫度 變化而改變；接通電路，開關S自動與觸點a、b閉合，開始加熱，當鍋內水溫達到105C時,c接通，開始保壓，此時鍋內水溫不變，且未沸騰。(1)電壓力鍋正常工作時，若指示燈L發(fā)綠光，求Rd的最大阻值。 在保壓狀態(tài)下，加熱器正常工作1h耗電0.2kWh,求R的阻值。(3)用該壓力鍋對5 L、20C的水加熱，正常工作 35min后，求水溫升高到多少攝氏度？已知消耗的電能有90%被有效利用，水的比熱容為4.2 X 103J/(kg C )。36. ( 4分)PTC是一個根據(jù)需要設定的溫度

9、，高于這個溫度時，其電阻隨溫度的升高而增 大，我們把這個設定的溫度叫“居里點溫度”。用PTC材料制成的電器具有發(fā)熱、控溫雙重功能，應用十分廣泛。某同學利用PTC電阻設計了一個“過熱自動報警器電路”：將PTC 電阻安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過PTC電阻的居里點溫度時， 由于電阻變化，導致電磁鐵磁性減弱，使警鈴響。請幫他將下圖所示的電路連接完整。37. (8分)2010年，舉世矚目的上海世博隆重召開.借著上海世博會大力推進環(huán)保、節(jié)能、減排的東風，上海很多市民已經(jīng)騎上了以鋰電池驅動的電動自行車，作為日常出行的交通工具下表為某型號電動自行車的部分參數(shù).整車整車質

10、里40 kg最咼車速< 30km/h最大噪聲w 62dB（1） 當 質量為60Kg的人騎著該電動自仃車以最蓄電池電壓48V高時速在水平路上勻速行駛時，兩輪胎與地面接觸蓄電池容量12A.h面積為1.0 x 10-2m2.那么車對地面的壓強多大？半由7動機額定電壓48V小時能行駛多遠？電動機額定功率240W（2）若電動機線圈的電阻為4.8 Q,在這段平直路段上，電動自行車剛好以額定功率勻速行駛，則這段時間內電流通過線圈產生的熱量是多 少？若全程以額定功率勻速行駛，一次充滿電，最多可以行駛多少時間？36.（ 8分）近年來，在賓館、廠礦、醫(yī)院、學校等單位使用全自動不銹鋼電熱開 水器（外型如圖1所

11、示）越來越普遍。原因是它具有自動控水、自動測溫、自動 控溫、熱效率高、安全衛(wèi)生、使用方便等優(yōu)點。某電熱開水器說明書上的銘牌如功率2kw容量22.6 升額定電壓220V水咀數(shù)1重量16kg外形尺寸（cm）42 X 29 X 69.5它的機械部分結構如圖 2所示，當容器內水面上升時， 浮力球也隨之上升， 通過連桿推動活 塞向左活動（如圖3），當水位到達一定位置時，活塞關閉進水口，停止進水；當容器內水 量不足時，水面下降，浮力球隨之下降，連桿帶動活塞向右運動，進水口打開，向容器內進水。（1） 根據(jù)所給數(shù)據(jù)，你知道該電熱開水器電熱管的電阻值大約為 ？（2） 若電熱開水器熱轉換效率為50%，那么該電熱開

12、水器在正常工作的情況下，把一個容量的20C的水燒開，需要秒？（設容器內的氣壓為1個標準大氣壓）；（3）某次電路中只有該電熱開水器工作的情況下，小明發(fā)現(xiàn)電熱開水器所在電路中標有3000r/kwh的電能表在10min時間內轉過了 1020轉，請你據(jù)此計算出電熱開水器的實際功 率是;（4） 若在進水口處水的壓強為4X 104Pa,活塞的橫截面積為 3.0X 104m2,且當活塞正好堵住進水口時，連接活塞與浮力小球的邊桿與水平面的夾角為45°（如圖4所示）。若已知連桿支點上下長度之比為1 : 3，不計連桿、浮力小球的重及及摩擦，則浮力小球的體積最小為多少？ （ g取10N/kg ）35. （

13、8分）“5 12”墳川大地震發(fā)生后， 常州常發(fā)集團向災區(qū)人民捐贈一批柴油發(fā)電機.這種柴油發(fā)電機的工作原理為： 以風冷四沖程直噴式柴油機為動力系統(tǒng)， 帶動發(fā)電機發(fā)電，該 機到安置區(qū)的距離是 400m,輸電線路中的火線和零線均為 GBCZ60型單股銅導線，該型導線 單位長度的電阻為 2.5 X 10一4 Q/m.安置區(qū)家用電器的總功率為 44kW,當這些家用電器都正 常工作時，求：柴油發(fā)電機說明書的部分內容如表所 示現(xiàn)在用一臺該型號的柴油發(fā)電機給 災民臨時安置區(qū)供電，如圖所示發(fā)電顯號ft大輸岀功率60kW輸出電壓植團220V-3Q0V柴油發(fā)電機火線安置區(qū)卜 4Q0m -1(1) 輸電線路中的電流多

14、大？(2) 輸電線路損失的電功率多大？(3) 發(fā)電機實際輸出電壓多大？(4) 該柴油發(fā)電機工作過程中，每小時消耗18kg柴油，柴油完全燃燒產生的內能轉化為發(fā)電機輸出電能的效率是多少？(柴油熱值是 3.3 X 107J/kg)36. ( 9分) 根據(jù)國際泳聯(lián)規(guī)定，泳池的水溫應控制在25C到27C .北京奧運會中“水立方”彰顯“科技奧運”理念，引進科技手段，將水溫精確地控制在人體最適宜的26.5 C到26.9 C之間。如圖甲是泳池水溫自動控制電路，其中熱敏電阻作為感應器探測水溫，其阻值與溫度之間滿足關系：R=- 5t + 500 (0Cv t V 50 C),定值電阻 R的阻值為4 Q, R為加熱

15、水溫的發(fā)熱電阻，銜鐵只有在不小于5N吸引力的作用下才能動作。電磁鐵產生的吸引力與電磁鐵中電流的關系如圖乙所示。(1 )在給池水加熱的過程中，發(fā)熱電阻在2分鐘內給池水提供了 1.2 X 1010J的熱量，則工作電路中發(fā)熱電阻 R的功率應為多少？(2)為了把溫度控制在 26.5 C到26.9 C之間，設定在水溫低于26.8 C時自動加熱，在水溫達到26.8 C時停止加熱，則控制電路中電源電壓U0應為多少？(電磁鐵電阻不計)(3 )為了便于工作人員觀察發(fā)熱電阻是否在加熱，請你在圖中畫出改進電路，并說明發(fā)熱 電阻是否在加熱的判斷方法。34.:（刊分）內水的質畳fl = LOxlO3 kg/mxO.5x

16、lOJniJ = 0,5kgT) X 0.5kgX (100*020*0 =L6KXI(J(2) W=Pr='X 30fe=2.4X 10s JXi 00%1.68xJ05J2.4x105JX 100=70%（3分）（3分）=W-(3 分)Us =2DQV35.（ 9 分）（1）10000W （2） 0.75m35.（ 9分第（1 ）、（ 2）小題每空1分，計4分，第（3）小題5分）（1）用電器的金屬外殼地線（2）3發(fā)熱體產生的熱量小于或等于散失的熱量（或“保溫功率小于或等于散熱功率”）(3)Q cm t cvt 4.2 103J/(kg C) 4.5L 10 3m3/L 1.0 10

17、3kg/m3 54 C W Pt Pt500W42 60s36.( 6分，第(1)小題2分，每圖1分；第(2)小題4分)(1):彌（2）兩燈泡串聯(lián)，通過兩燈泡的電流相等;經(jīng)計算，60W燈泡的電阻小于 15W燈泡的電阻；根據(jù) P=I2R可知15W燈泡的實際功率較大，即 15W的燈泡更亮。閉合 135、(1)(2)(3)U_得R6V-4示燈r.*#電控照相機1001 分I總-R 線=100 Q -10 Q =90 Q0.06AR=R從圖乙可知，這時壓敏電阻受到的壓力F=4000NG=F工作電路壓敏電阻光控開關 1控制電路卜紅的連捋有式G=4000NG 4000N由 G=mg#: m G 10400kg1（4）增大控制電路電源電壓或調換同樣壓力下電阻小的壓敏電阻36.（10 分）（1） G（1 分）220 （ 1 分）（2） A（1 分）（3）當旋鈕開關旋到位置 S時，R2被短路2 2U _ （220V）R1= R2 =48.4 QP 1000W（4）當旋鈕開關旋到位置 T時，Ri與R2串聯(lián)U2 t = （220V） 22 48.4Q=（R R2）60s=3xi04j（1分）36.（5）電熱器