2012中考物理考前專題訓(xùn)練-熱和能5(解析版)

2012中考物理考前專題訓(xùn)練--熱和能5(剖析版)1.以以下列圖，是一種煲湯用的電熱鍋工作原理圖，調(diào)治切換開關(guān)可以使電熱鍋處于“關(guān)、高溫、自動、保溫”四種工作狀態(tài)，溫控器的作用是當(dāng)水沸騰后能自動斷電一段時間，此中容積4L額定電壓220V加熱額定功率500W保溫額定功率80WR=605Q,艮=96.8Q，電熱鍋的部分參數(shù)以下表所示。電熱鍋處于保溫?fù)跽９ぷ鲿r，鍋內(nèi)的水溫度素來不變，則該電熱鍋的散熱功率是多少？(2)電熱鍋處于高溫?fù)?切換開關(guān)接“1”)正常工作，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下高溫加熱2kg的水，10min內(nèi)耗資多少電能？設(shè)散熱功率不變，水的初溫為75C,則加熱10min后水的最后溫度是多少？1.(1)80W(2)3X105J；100C剖析：(1)因鍋內(nèi)水的溫度素來不變，因此電熱鍋發(fā)熱功率與散熱功率相等，即P散=80W(2)電熱鍋10min內(nèi)耗資的電能W=Pnt=500WC10X60s=3X105J；設(shè)水溫變化了△t,依據(jù)能量守恒得(P加-P散)t=cMt,代入數(shù)占有：(500W一80W)X10X60s=4.2X10J/(kg.C)X2kgt，解得：△t=30C,t=to+At=105C，由此可知，水最后沸騰，即水的最后溫度是100Co2.某種電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)(由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)S0自動控制)，從它的說明書上采集到以下數(shù)據(jù)及圖所示的簡化電路原理圖.熱水箱容量1L額定電壓220V加熱功率1000W保溫功率44W要加熱多長時間？[c水=4.2x103J/(kg?C),p水=1.0x103kg/mj.2.(1)保溫(2)剖析：本題察看電功率的計算、密度公式的應(yīng)用和熱量的計算等知識。(1)當(dāng)S閉合，So斷開時，電路中只有電阻M,電阻相對較大，電功率較小，處于保溫狀態(tài)，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時，兩電阻并聯(lián)，此時電路電阻最小,電功率最大，處于加熱狀態(tài).(2)①一箱水的質(zhì)量m=pV=103kg/m3x1x103n?=1kg;②由P=UI得U220V(3)Q吸=cm61=4.2x103J/(kg?C)x1kgx(80C-20C)=2.52x105J,?/Q吸=nV=nPt,'Q吸2.S2X105/=280sY}P0.9X1000W談?wù)摚罕绢}察看質(zhì)量、電流、吸取熱量、時間等的計算，重點(diǎn)是公式及其變形的靈便運(yùn)用，難點(diǎn)是開關(guān)斷開與閉合時電路的狀況，要學(xué)會從題目所給信息中找到合用的數(shù)據(jù)。3.隨著低碳理念的普及，學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)擬設(shè)計一種以太陽能電池驅(qū)動的汽車.過查閱資料得知：肇慶地區(qū)太陽光垂直照耀時，每平方米太陽能電池板最大可供給150W的電功率?擬設(shè)計的太陽能汽車質(zhì)量是500kg，它在平直路面上最快每秒可行駛15m,行駛過程中所受的平均阻力是車重的0.02倍?該汽車的驅(qū)動電機(jī)可以將90%勺電功率轉(zhuǎn)變?yōu)闋恳嚽斑M(jìn)的機(jī)械功率?若該車在平直路面上以最高速度行駛，試經(jīng)過計算回答以下問題(g取10N/kg)：驅(qū)動電機(jī)供給的推力是多少牛？驅(qū)動電機(jī)供給的機(jī)械功率是多少瓦？(3)該車的太陽能電池板面積約為多大？(計算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留一位數(shù)字)3.(1)100N(2)1500W(3)211.1m剖析：(1)驅(qū)動電機(jī)供給的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02x500kgx10N/kg=100N(2)驅(qū)動電機(jī)供給的機(jī)械功率是P=Fv=100NX15m/s=1500W(3)電功率轉(zhuǎn)變率n=?=]￡■]."=90%因此該車的太陽能電池板面積約為石ISOir/m2xs2S~11.1m.談?wù)摚罕绢}察看推力、功率、面積等的計算，重點(diǎn)是公式及其變形的靈便運(yùn)用，本題還告訴我們必定要廣泛應(yīng)用太陽能，太陽能不單節(jié)儉能源，還可以環(huán)保.圖甲是一種常有的電熱水袋，圖乙是它的簡化電路圖。其性能指標(biāo)以下表：虐腐■電220V--------------65T400W(1)由題意可知，指示燈L的電阻比發(fā)熱體R的電阻要_______(填“大”或“小”)得多。(2)壓下加熱

若熱水袋內(nèi)的水溫是15C，在額定電10min指示燈就熄滅了，此過程中水吸取的熱量是多少？[C水=4.2X103J/(kg?C)]電熱水袋的電能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膬?nèi)能的效率是多少？當(dāng)實(shí)質(zhì)電壓為200V時，該電熱水袋的實(shí)質(zhì)功率約為多少？4.(1)大(2)2.1X105J(3)87.5%(4)330.6W從2006年開始，我國就參加了國際科研合作項(xiàng)目《國際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆聯(lián)合推行協(xié)議》研究可控核聚變技術(shù)。該技術(shù)可用氫的同位素氘和氚聚合發(fā)生核聚變開釋能量，其實(shí)不會產(chǎn)生放射性污染，如圖甲所示。而氘可以從海水中提取，從1L的海水中提取的氘參加核聚變反應(yīng)放出的能量相當(dāng)于300L優(yōu)秀汽油完滿燃燒放出的熱量。若這些核能用來發(fā)電的效率可以達(dá)到50%所產(chǎn)生的電能可供如圖乙所示的電力機(jī)車牽引功率為4800kW的“友善號”電力動車組以

252km/h

的運(yùn)營速度勻速行駛多少

km?(

計算結(jié)果保留一位小數(shù)

)(

汽油3

3

7密度：

0.71

X

10kg/m;汽油熱值

:4.6

X

10J/kg)氫核聚合中子$被開釋的中子形成氦核乙—氚核開釋能量5.71.4km剖析：先計算出300L優(yōu)秀汽油完滿燃燒放出的熱量，再計算出其轉(zhuǎn)變的電s=vt計算出行駛路能，已知電能和電力機(jī)車牽引功率可計算出行駛時間，最后依據(jù)公式程。__33-33由由p=m/V可得汽油質(zhì)量：m汽油=p汽油V汽油=0.71x10kg/mx300X10-m=213kg,汽油完滿燃燒放出熱量：

Q=qm

汽油=4.6

x107J/kg

x213

kg=9.798

x

10

9J，產(chǎn)生的電能：9W=50%

Q=4.899

x

10J。由

P=W

t可得產(chǎn)生的電能可供動車組行駛時間：

t=W

P

=4.899

x109

J/4.8

x106W1020.6s

，動車組行駛速度：

v=252km/h=70m/s

，由

v=s/

1可得，動車組行駛行程：

s=vt=70m/s

x1020.6s=71442m?

71.4km

。6.

某型號電熱水壺的額定電壓為

220V,正常工作時的電流為

5A,壺中裝有

2kg

溫度為20C的水。已知c水=4.2x103J/(kg「C)。求：該電熱水壺正常工作時的電功率。將這壺水加熱到100C，水吸取的熱量。)x56.11100W26.7210J(()剖析：(1)正常工作時的電功率P=UI=220Vx5A=1100W/3(2)水吸取的熱量Q水吸=c水葉水(t—to)=4.2x10J/(kg?C)x2kgx(100C-20C)55=6.72x10J7.小理對家里的電磁爐進(jìn)行研究，電磁爐的功率調(diào)治范圍是120W-2200W小理用電磁爐將質(zhì)量為2kg的水從20C加熱到100C,耗資了0.22kW?h的電能.水吸取的熱量是多少？這時電磁爐的效率是多少？小理用電磁爐煮粥?先用大火將水開，后用小火煮?這段時間電功率隨時間變化以以下列圖問第8分鐘經(jīng)過電磁的電流是多少？[水的比熱是4.2x103J/(kg?C)，家庭電路2200+P/W7.(1)6.72X105J；84.8%(2)3.6A3剖析：(1)水吸取的熱量：Q吸=cm^t=4.2X10J/(kg?C)x2kgX(100C-20C)=6.72X105J,耗資的電能：V=0.22kW?h=0.22X3.6X106J=7.92X105J,電磁爐的效n=-一-：=:~率：84.8%。器672X10?由圖知，第8分鐘電磁爐的電功率P=800VyvP=UI,「.經(jīng)過電磁爐的電流:懣廿防3?6A-UW談?wù)摚罕绢}是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合計算題，察看了熱量的計算、電磁爐的效率、電功率公式P=UI的應(yīng)用，記住是kW?h電功的單位以及與焦耳(J)的關(guān)系1kW?h=3.6X106J,能從P-t圖象得出相關(guān)信息是解本題的重點(diǎn)之一。8.為了利用太陽能資源，節(jié)儉經(jīng)營成本，崇左市某大型酒店在樓頂安裝了10臺同樣的太陽能熱水器，每臺熱水器的水箱容積為200L。在夏天光照條件下，一滿箱15C的水經(jīng)白天太陽能加熱，溫度可達(dá)到65C。已知水的比熱容為4.2X103J/(kg「C)，天然氣的熱值為8.4X107J/kg。求：(1)10臺熱水器裝滿水時，溫度從15C高升到65C吸收了多少熱量？(3分)(2)若這些熱量由完滿燃燒的天然氣供給，需要多少千克天然氣？(2分)8.(1)4.2X108J(2)5kg剖析：(1)一臺熱水器的水箱能容納的水的質(zhì)量為m=p水V=1.0X103kg/m3X200X10-3nf=200kg,的電壓為220V].1臺熱水器裝滿水時，溫度從15C高升到65C，所吸取的熱量為37Q吸=c水mt2—11)=4.2X10J/(kg?C)X200kgX(65C-15C)=4.2X10J,那么，10臺熱水器裝滿水時，溫度從15C高升到65C吸取的熱量為Q總=10Q吸=4.2X108J。(2)設(shè)10臺熱水器獲取的太陽能相當(dāng)于質(zhì)量為M的天然氣完滿燃燒放出的熱量，則Mq=Q總，因此，M=c8。即若這些熱量由完滿燃燒的天然氣供給，需要Q總4.2X10J,5kg7q8.410J/kg千克天然氣。9.2010年12月30日通車的湛徐高速，使得從湛江市里到徐聞縣海安港口全程只需約1個小時，進(jìn)而使雷州半島的居民今后傳神進(jìn)入湛江市“一小時生活圈”今年“五?一”時期，爸爸開車帶著李兵從湛江市里出發(fā)沿湛徐高速到徐聞參觀“大漢三墩”景點(diǎn)，汽車(包含車上的人和物件)質(zhì)量為1.8X103kg，車輪與地面的總接觸面積為0.09m2,當(dāng)汽車以90km/h的速度在平直路面上勻速行駛時，汽車發(fā)動機(jī)牽引力為1000N,效率為30%，汽油的熱值為4.6X107J/kg(假設(shè)汽油完滿燃燒，g取10N/kg).求：汽車靜止時對路面的壓強(qiáng)；汽車以90km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率；(3)若汽車依據(jù)這類方式行駛，此次旅游全程往返250km,牽引力做的功是多少？李兵應(yīng)該提示爸爸最少要加汽油多少kg?)X5X4)X89.1210Pa22.510W32.510J；18.12kg(()(剖析：(1)汽車靜止時對地面的壓力為F=G=mg1.8X103kgX10N/kg=1.8X104N汽車靜止時對地面的壓強(qiáng)為F〔8x〔O'N2X105Pa。P2~二S0.09m2(2)汽車以90km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率P=Fv=1000NX25m/s=2.5X104W(3)全程往返約250km牽引力所做的功W=F=1000NX2.5X105m=2.5X108J,由WW得，全程往返約250km需要汽油的質(zhì)量為：n=—=—2.5"08Jom=一=30%4.6107J/kgnq18.12kgQmq2X105Pa.(2)汽車以90km/h答：(1)汽車靜止時對在地面的壓強(qiáng)的速度勻速行駛時,牽引力的功率2.5X104W(3)全程往返約250km牽引力所做的功2.5X108J；全程往返約250km需要汽油的質(zhì)量為18.12kg.以下表及圖所示，是某電熱飲水機(jī)說時書的一些數(shù)據(jù)和電路原理圖，該電熱飲水機(jī)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)（由機(jī)內(nèi)的溫控開關(guān)So控制）。求：220VSx_________—------------------------A_=*4J熱水ILSOOW額定電耶溫時功串sow壓220V1）當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)So斷開時，飲水機(jī)的功率是多大？2）保溫電阻艮的阻值是多少？（3）若正常工作時，該電熱器加熱的效率為90%，將滿熱水箱的水從20C加熱到95C需要多長時間？（C水=4.2X103J/kg「C）10.剖析：（1）由圖可知，當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)So斷開時，只有R工作，飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)，則它的功率是50W(已知保溫功率P保=50W,電U=220V,2)壓R2：P保

02(220V)234988150W33(3）滿箱水的體積V=1L=1X10m,滿箱水的質(zhì)量m=pV3m310^m3-1kg=1.010kg/加熱滿箱所需吸收熱量是35CC-20CQ=cm(t-t°)=4.210J/(kg)1kg(95)=3.1510J電熱器放出的總熱量Q總70%=Q=3.15105J則Q總二4.5105J加熱所需時間Q總4.51055J=900sP加500W答：當(dāng)開關(guān)S閉合，開關(guān)S0斷開時，飲水機(jī)的功率是歐；50W保溫電阻R2的阻值是988加熱滿熱水箱需要時間是900s.11.一電飯鍋銘牌上標(biāo)有“220V1100W”字樣。電飯鍋正常工作時，它的電阻是多少3在電飯鍋內(nèi)倒入質(zhì)量為2kg、溫度為需要吸取多少熱量？[C水=4.2X103J/（kgC）為了加熱這些水，電飯鍋正常工作了Q？]20C的水，若把這些水加熱到80，水最少10min，它產(chǎn)生了多少熱量？C（4）是什么原由致使（2）與（3）中兩個熱量值不相等？（說出一條即可）11剖析：(1)R=U12/P=(220V)2/1100W=44Q35(2)Q吸=cm(t-to)=4.2X10J/(kg「C)x2kgX(80C-20C)=5.04x10J(3)電飯鍋工作時，電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能Q放=V=P