知識(shí)綜合計(jì)算27

1、知識(shí)綜合計(jì)算題1.（2013揚(yáng)州）如表是小明家電熱水壺的銘牌求：（1）電熱水壺的電阻（2）將1kg水從20加熱到100，水吸收的熱量（3）要放出這些熱量，電熱水壺正常工作的時(shí)間不計(jì)熱量損失，c水=4.2×103J/（kg）產(chǎn)品型號(hào) EL-8952額定功率 220V頻    率 50HZ額定功率 1000W容    量 1.0L【解析】本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題，考查了電功、電功率的計(jì)算以及熱量的計(jì)算。答案：（1）電熱水壺的電阻為48.4；（2）水吸收

2、的熱量為3.36×105J；（3）要放出這些熱量，電熱水壺正常工作336s2.（2013邵陽(yáng)）家住偏遠(yuǎn)山村的李芳同學(xué)家境貧寒今年開(kāi)學(xué)初收到了愛(ài)心志愿者送來(lái)的禮物，其中有一個(gè)電暖手袋李芳同學(xué)在查看說(shuō)明書(shū)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其主要參數(shù)如圖所示設(shè)環(huán)境溫度為15當(dāng)給電暖手袋正常通電時(shí)，則：（1）通過(guò)電暖手袋的電流是多少？（2）袋中液體溫度升高到65時(shí)需吸收多少熱量？已知液體比熱容為4.2×103J/（kg）（3）如圖電流產(chǎn)生的熱全部被袋中液體吸收，電暖手袋在額定電壓下通電5min，能否達(dá)到它的自動(dòng)斷開(kāi)溫度？【解析】本題考查了電功率公式、吸熱公式的靈活應(yīng)用，關(guān)鍵是知道用電器正常工作時(shí)的功率和額定

3、功率相等（1）給電暖手袋正常通電時(shí)的功率為550W，電壓為220V，根據(jù)P=UI可得，通過(guò)電暖手袋的電流：（2）袋中液體溫度升高到65時(shí)需吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg）×1kg×（65-15）=2.1×105J；（3）下通電5min液體吸收的熱量：Q吸=W=Pt=550W×5×60s=1.65×105J，液體達(dá)到的最高溫度：答案：（1）通過(guò)電暖手袋的電流是2.5A；（2）袋中液體溫度升高到65時(shí)需吸收2.1×105J的熱量；（3）如圖電流產(chǎn)生的熱全部被袋中液體吸收，電暖手袋在額定電壓

4、下通電5min，不能達(dá)到它的自動(dòng)斷開(kāi)溫度3.（2013內(nèi)江）隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們生活水平不斷提高，電冰箱已成為現(xiàn)代家庭不可或缺的家用電器，右表是小明家某品牌電冰箱的銘牌周末小明全家到外婆家看望外婆，他們從星期六上午10：00出門(mén)到星期天上午10：00回家的這一天中，他家的用電器只有電冰箱工作（正常且自動(dòng)間歇），且他們出門(mén)和回家時(shí)電能表前、后兩次的示數(shù)如圖所示，則：型號(hào)ABC66額定電壓220V額定功率110W（1）該電冰箱正常工作時(shí)的電流是多少？（2）電冰箱在這一天中實(shí)際停機(jī)的時(shí)間是多少小時(shí)？（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）（3）電冰箱主要工作部件是壓縮機(jī)（壓縮機(jī)實(shí)際是一個(gè)電動(dòng)機(jī)），電冰箱正常工作時(shí)壓

5、縮機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，如果壓縮機(jī)線圈的電阻是8，那么電冰箱正常工作時(shí)壓縮機(jī)的機(jī)械功率是多少瓦？【解析】本題考查了電能表的讀數(shù)、電流計(jì)算、電動(dòng)機(jī)熱功率、機(jī)械功率、電冰箱的工作時(shí)間的計(jì)算。答案：（1）該電冰箱正常工作時(shí)的電流是0.5A（2）電冰箱在這一天中實(shí)際停機(jī)的時(shí)間是15.8h（3）電冰箱正常工作時(shí)壓縮機(jī)的機(jī)械功率是108W4.（2013哈爾濱）汽車(chē)給我們的生活提供了便利，某汽車(chē)以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km消耗了汽油2kg（1）請(qǐng)計(jì)算2kg汽油完全燃燒，放出的熱量（q汽油=4.6×107J/kg）（2）已知車(chē)以72km/h的速度勻速行駛時(shí)，牽引力的功率為1

6、2kW，求汽車(chē)受到的阻力（3）查閱資料可知：汽油機(jī)效率最高約為40%；某型號(hào)電動(dòng)機(jī)的額定電壓為220V，額定電流為10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J，求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的效率再具體說(shuō)一說(shuō)與汽油機(jī)相比電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)（結(jié)合題中信息和生活經(jīng)驗(yàn)各寫(xiě)一條）【解析】本題考查了熱量的計(jì)算，功率的計(jì)算以及熱機(jī)效率的理解。答案：（1）請(qǐng)計(jì)算2kg汽油完全燃燒，放出的熱量是9.2×107J（2）汽車(chē)受到的阻力為600N（3）電動(dòng)機(jī)的效率為80%；優(yōu)點(diǎn)：節(jié)能、環(huán)保5.（2013威海）如圖甲為某型號(hào)汽車(chē)的自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油量的電路原理圖，其中電源兩端的電壓為24V，R0為定值電阻，A為

7、油量指示表（一只量程為00.6A的電流表）；Rx為壓敏電阻（厚度不計(jì)），它的上表面受力面積為10cm2，其阻值與所受壓力的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖乙所示油箱的橫截面積為20dm2，油箱加滿汽油時(shí)深度為0.4m，油量指示表的示數(shù)在最大值處（已知：汽油的密度=0.7×103kg/m3，g取10N/kg，汽油的熱值q=3.0×1010J/m3）請(qǐng)解答下列問(wèn)題：（1）當(dāng)油箱裝滿汽油時(shí)，壓敏電阻Rx上表面受到的壓力是多大？（2）當(dāng)油箱裝滿汽油時(shí)，定值電阻R0的阻值是多大？當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時(shí)，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對(duì)應(yīng)的電流值是多少？（3）當(dāng)該車(chē)勻速行駛1h消耗10L（1L=1d

8、m3）汽油時(shí)，汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化成汽車(chē)的有用功，則汽車(chē)在這段時(shí)間的功率是多少？【解析】本題考查功率的計(jì)算，壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算和歐姆定律的應(yīng)用。答案：（1）當(dāng)油箱裝滿汽油時(shí)，壓敏電阻Rx上表面受到的壓力2.8N（2）當(dāng)油箱裝滿汽油時(shí)，定值電阻R0的阻值是10；當(dāng)油箱內(nèi)汽油用完時(shí)，油量指示表的指針指向某一位置，求此位置所對(duì)應(yīng)的電流值是0.08A；（3）當(dāng)該車(chē)勻速行駛1h消耗10L（1L=1dm3）汽油時(shí)，汽油完全燃燒放出的熱量有30%轉(zhuǎn)化成汽車(chē)的有用功，則汽車(chē)在這段時(shí)間的功率是25000W6.（2013佛山）劉爽對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行研究，了解到當(dāng)風(fēng)速在v2和v4之間，風(fēng)車(chē)可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)

9、電，某段時(shí)間內(nèi)甲、乙、丙、丁四個(gè)風(fēng)力發(fā)電站風(fēng)速與時(shí)間關(guān)系如圖所示（1）根據(jù)圖象請(qǐng)判斷該段時(shí)間內(nèi)哪個(gè)風(fēng)力發(fā)電站效能最大？（2）如圖所示為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制電路，只有發(fā)電機(jī)與風(fēng)車(chē)離合器有電流通過(guò)時(shí)，風(fēng)車(chē)才能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，當(dāng)風(fēng)速分別為v1、v2、v3、v4時(shí)，檔風(fēng)板帶動(dòng)金屬滑片P分別和下金屬導(dǎo)軌及AE滑道上的A、B、C、D點(diǎn)接觸，判斷AE滑道哪段導(dǎo)電并簡(jiǎn)單說(shuō)明理由？完成下列控制電路圖（3）丙發(fā)電站有N臺(tái)風(fēng)車(chē)，每臺(tái)風(fēng)車(chē)車(chē)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為r的圓面，當(dāng)風(fēng)速在v2和v4之間時(shí)，風(fēng)車(chē)每平方米葉片在t0時(shí)間內(nèi)接收到的風(fēng)能為w0，如果風(fēng)車(chē)能將10%的風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽螅好颗_(tái)發(fā)電機(jī)平均功率p0；發(fā)電站在0t4時(shí)

10、間內(nèi)總發(fā)電量W【解析】本題考查功率及電功率的計(jì)算和分析圖像的能力。（1）由各圖象可知，丙圖象中風(fēng)速在v2和v4之間時(shí)間最長(zhǎng)，則丙的風(fēng)力發(fā)電站效能最大（2）風(fēng)速在v2和v4之間發(fā)電，當(dāng)風(fēng)速分別為v2、v4時(shí)，P分別B、D點(diǎn)接觸，此時(shí)發(fā)電，因此BD間導(dǎo)電把電源、離合器、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)軌組成串聯(lián)電路，電路圖如圖所示答案：（1）丙風(fēng)力發(fā)電站效能最大（2）AE滑道BD導(dǎo)電，因?yàn)樵诖硕斡呻娏髁鬟^(guò)離合器電路圖如圖所示7.（2013臺(tái)州）重力燈是英國(guó)的里弗斯設(shè)計(jì)的一款概念環(huán)保燈，如圖所示設(shè)計(jì)師為這款燈找到了“可再生能源”，它就是通過(guò)一定的裝置將重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能已知重物質(zhì)量為20千克，每次被舉高2米，LED燈

11、的額定功率為1瓦（g取10牛/千克）（1）重物每被舉高一次，人至少對(duì)重物做多少焦的功？（2）重物重力做的功有50%轉(zhuǎn)化為電能，每舉高一次重物能使該燈正常照明多長(zhǎng)時(shí)間？【解析】本題考查功的計(jì)算、電功率與電能、時(shí)間的關(guān)系。（1）重物的重力為：G=mg=20kg×10N/kg=200N，W=FS人對(duì)重物做的功：W=FS=Gh=200N×2m=400J；答案：（1）重物每被舉高一次，人至少對(duì)重物做400的功；（2）每舉高一次重物能使該燈正常照明200s8. （2013重慶）隨著科學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)自行車(chē)已成為大眾化的一種交通工具，小周和他爸爸在一段平直公路上對(duì)家里的電動(dòng)自行車(chē)進(jìn)行

12、了測(cè)試，若電動(dòng)自行車(chē)在行駛過(guò)程中消耗的電能有75%轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，電動(dòng)機(jī)的額定功率是240W，正常工作時(shí)電流為5A，求（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電壓是多少？（2）小周騎著電動(dòng)自行車(chē)測(cè)試時(shí)，電動(dòng)自行車(chē)以額定功率在平直公路上行駛，獲得了速度V隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖象，如圖所示，此過(guò)程中電動(dòng)自行車(chē)的牽引力是多大？（3）若測(cè)試中電動(dòng)自行車(chē)一直以額定功率行駛，小周騎著電動(dòng)自行車(chē)勻速經(jīng)過(guò)一段平直公路需要1min，小周的爸爸騎車(chē)時(shí)受到的阻力是小周騎車(chē)時(shí)的1.2倍，小周的爸爸騎車(chē)勻速經(jīng)過(guò)同一路段需要多少時(shí)間？【解析】本題考查了電功率變形公式、能量轉(zhuǎn)換效率、功率計(jì)算公式及二力平衡條件的應(yīng)用。答案：（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)

13、電壓是48V；（2）電動(dòng)機(jī)的牽引力為30N；（3）小周的爸爸騎車(chē)勻速經(jīng)過(guò)同一路段需要72s9. （2013黔東南州）小明同學(xué)家里新買(mǎi)了一臺(tái)電熱飲水機(jī)，該電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種功能，銘牌的部分參數(shù)如下表所示經(jīng)分析得知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)；S斷開(kāi)時(shí)，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，其工作電路圖如圖所示為了測(cè)定其加熱時(shí)的實(shí)際功率，小明斷開(kāi)家中其它所有的用電器，只將飲水機(jī)接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)得熱水箱中初溫為20的水燒開(kāi)，共用了7.5min（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），同時(shí)觀察到家中標(biāo)有“1200r/kWh”電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)120轉(zhuǎn)根據(jù)以上信息求：（1）熱水箱中的水從20燒開(kāi)所吸收的熱量已知c=4.2

14、×103J/（kg）（2）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電功率（3）飲水機(jī)加熱過(guò)程中的熱效率【解析】本題考查了密度公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的應(yīng)用。（1）根據(jù)=可得，水箱中水的質(zhì)量：m=V=1.0×103kg/m3×1×10-3m3=1kg，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100，燒開(kāi)所吸收的熱量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg）×1kg×（100-20）=3.36×105J；（2）每消耗1kWh的電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)就轉(zhuǎn)過(guò)1200r，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)120r消耗的電能為：答案：（1）熱水箱中的水從2

15、0燒開(kāi)所吸收的熱量為3.36×105J；（2）飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際電功率為800W；（3）飲水機(jī)加熱過(guò)程中的熱效率約為93.3%10. （2013武漢）圖是八浮子（編號(hào)為1-8）波浪發(fā)電機(jī)的俯視圖當(dāng)浮子隨著海面波浪向上浮動(dòng)時(shí)，會(huì)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電已知每個(gè)浮子的重力為20N，體積為0.016m3，若它在水中上浮帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，露出水面的體積為0.004m3，則：（1）每個(gè)浮子上浮帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，受到的浮力是多少牛？（2）當(dāng)海浪的波高為3m、起伏周期為6s時(shí)，假設(shè)浮子沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，平均每秒每個(gè)浮子帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)勻速上浮的高度為0.8m，傳動(dòng)裝置和發(fā)電機(jī)的總效率為30%，求：每個(gè)浮子對(duì)與之相連的硬桿產(chǎn)生的豎直向上的推力是多少牛？波浪發(fā)電機(jī)的輸出功率是多少瓦？【解析】本題考查浮力的大小及其計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算。（11）F浮=水gV排=1.0×103kg/m3