2020年中考物理真题分类汇编(2)专题25力热电综合

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2020年中考物理真题分类汇编(2)专题25力热电综合

专题25 力、热、电综合 一、选择题 ‎1.(2020·四川省乐山市)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时(  )‎ A. 电压表示数减小,灯泡亮度变暗 B. 电压表示数减小,灯泡亮度变亮 C. 电压表示数增大,灯泡亮度变暗 D. 电压表示数增大,灯泡亮度变亮 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,灯泡亮度变亮。‎ 故选B。‎ ‎2.(2020·四川省乐山市)下列说法中正确的是(  )‎ A. 焦耳用实验确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系 B. 帕斯卡首先用实验的方法测出了大气压强的数值 C. 法拉第首先发现了电流的磁效应 D. 牛顿第一定律是直接由实验得出的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A.焦耳用实验确定了电流产生的热量与电流的平方、电阻、通电时间成正比,故A正确;‎ B.帕斯卡是做了一个“裂桶实验”,最先用实验测出大气压的托里拆利,故B错误;‎ 14‎ C.法拉第发现了电磁感应,电流磁效应是奥斯特发现的,故C错误;‎ D.牛顿第一定律是由实验现象进一步推理而得出的,故D错误。‎ 故选A。‎ 二、填空题 ‎3.(2020·新疆生产建设兵团)目前,我国时速600公里高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破,标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平:‎ ‎(1)我国高速磁悬浮列车上装有电磁体,铁轨上装有线圈(相当于电磁铁),通电后,可使列车悬浮起来,悬浮后列车的惯性_________(填“大于”“小于”或“等于”)悬浮前的惯性。由于磁悬浮列车与轨道不接触,磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声_________(填“大”或“小”);列车以600 km/h的速度匀速行驶时,列车牵引系统的电功率为2.4×107 W,不计能量损失,列车受到的阻力大小为_________N;‎ ‎(2)高速磁悬浮列车上电磁体始终通有直流电,铁轨上线圈通电后,电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁,列车所受磁力如图所示,图中列车在磁力作用下正在向_________(填“左”或“右”)行驶;要保证列车一直向前行轨道驶,线圈的N极和S极就要不断变换,则铁轨上线圈中应通_________(填“直流”或“交流”)电;为了节约能源,列车行驶时应对铁轨上线圈_________(填“分区段”或“全线路”)供电。‎ ‎【答案】 (1). 等于 (2). 小 (3). 1.44×105 (4). 右 (5). 交流 (6). 分区段 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]质量是对物体惯性大小的量度,故悬浮后列车的惯性等于悬浮前的惯性。‎ ‎[2]由于磁悬浮列车与轨道不接触,没有轮轨噪声,磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮轨列车行驶时的噪声小。‎ ‎[3]列车以600 km/h的速度匀速行驶时,牵引力与所受摩擦力大小相等、方向相反,不计能量损失时,即由功率公式 可知牵引力为 14‎ ‎(2)[4]根据磁场同极相吸、异极相斥特点,列车受到的力方向向右,故图中列车在磁力作用下正在向右行驶。‎ ‎[5]要保证列车一直向前行轨道驶,线圈的N极和S极就要不断变换,则铁轨上线圈中应通交流电,通过不断变换电流方向实现磁场方向的改变。‎ ‎[6]为了节约能源,列车行驶时应对铁轨上线圈分区段供电,可仅需在列车正在通过或将要通过的一段铁轨上供电。‎ ‎4.(2020·新疆生产建设兵团)目前,口罩是抗击新冠疫情的重要防护用品已成为国际共识。自疫情爆发以来,我国已向世界各国捐赠和出口口罩一百多亿只,彰显了中国的大国情怀和国际担当:‎ ‎(1)普通医用口罩由内、中、外三层构成,口罩外层具有防水作用,可阻断部分病毒通过飞沫传播。戴过的口罩内层会变得潮湿,将其晾干的过程中,水发生的物态变化是_________,该过程_________热;‎ ‎(2)口罩中间层——熔喷布始终带有静电,则熔喷布属于_________(填“导体”或“绝缘体”)。当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时,会被熔喷布_________(填“吸附”或“排斥”),使病毒不能通过熔喷布从而阻断病毒的传播。若制作熔喷布的高压设备输出的电压为22 kV,该电压为家庭电路电压的_________倍;‎ ‎(3)在熔喷布的生产环节一一熔融挤压时,熔喷布受到的压强为5×105 Pa,约为_________个标准大气压。若某规格的熔喷布密度为0.9×103 kg/m3,1 m2 熔喷布的质量为25 g,则该熔喷布的厚度为_________m(结果保留1位有效数字)。1吨该规格的熔喷布大约可以制造普通医用口罩(单层熔喷布)_________(填“15”“40”或“120”)万个。‎ ‎【答案】 (1). 汽化 (2). 吸 (3). 绝缘体 (4). 吸附 (5). 100 (6).5 (7).2.8×10-5 (8).120‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1][2]戴过的口罩内层会变得潮湿,将其晾干的过程中,水从液态变为气态,发生的物态变化是汽化,该过程吸热。‎ ‎(2)[3]静电是一种处于静止状态的电荷,因口罩中间层——熔喷布始终带有静电,则熔喷布属于绝缘体。‎ 14‎ ‎[4]因带电体能吸引轻小物体,故当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时,会被熔喷布吸附。‎ ‎[5]制作熔喷布的高压设备输出的电压为22 kV,家庭电压为220V,则该电压为家庭电路电压的100倍。‎ ‎(3)[6]熔喷布受到的压强为5×105 Pa,1个标准大气压为101kPa,即 则约为5个标准大气压。‎ ‎[7]由题意,根据密度公式 则熔喷布的厚度为 ‎[8]1吨该规格单层熔喷布大约面积为 而普通医用口罩长度与宽度尺寸分别约为0.18m、0.16m,则普通医用口罩面积为 则可以制造普通医用口罩数量为 与题中的120万个最接近。‎ ‎5.(2020·新疆生产建设兵团)055型驱逐舰是我国新一代主力驱逐舰,也是我国打造蓝水海军的重要力量:‎ ‎(1)我国055型驱逐舰南昌舰的排水量为1.2×104 t,南昌舰满载时,受到的浮力为_________N,排开水的体积为_________m3(海水的密度取1×103 kg/m3)。在有风的天气,南昌舰以相同的速度逆风行驶比顺风行驶时,舰体外侧面受到的大气压强更_________(填“大”或“小”);‎ ‎(2)南昌舰进行反潜训练时,声呐系统是利用_________(填“超声波”或“次声波”)探测敌方潜艇的。南昌舰将产生的尾气和冷空气混合后再排出,目的是为了减弱敌方的_________‎ 14‎ ‎(填“红外”或“紫外”)探测。南昌舰以柴油作为动力燃料,每消耗1 t柴油产生的可利用的能量为1.72×1010J,柴油的热值为4.3×107 J/kg,则南昌舰热机的效率为_________。‎ ‎【答案】 (1). 1.2×108 (2).1.2×104 (3). 小 (4). 超声波 (5). 红外 (6). 40%‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据阿基米德原理有 ‎[2]排开水的体积为 ‎[3]流体在流速越大的位置,压强越小。逆风行驶比顺风行驶时,船的外侧空气相对船的速度更大一些,故压强更小一些。‎ ‎(2)[4]超声波的指向性强,用来制作声呐。‎ ‎[5]物体的温度越高,向外辐射的红外线越强。降低温度,可以降低红外辐射。‎ ‎[6]柴油完全燃烧放出的能量为 效率为 ‎6.(2020·新疆生产建设兵团)2020年5月5日,我国长征五号B运载火箭首飞成功,为我国空间站建设奠定了基础:‎ ‎(1)长征五号B运载火箭穿越大气层时,火箭上部外壳——整流罩温度升高,其分子的动能_________(填“增大”或“减小”),其内能的改变是通过_________(填“做功”或“热 14‎ 传递”)的方式实现的。火箭发动机在没有空气的环境中_________(填“能”或“不能”)正常工作;‎ ‎(2)未来两三年我国将完成中国空间站的建设。空间站运行时,其动力补充来源于_________次能源——太阳能。有阳光时,空间站利用光伏发电的功率为60 kW。1 h发电_________kW•h。空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年,通过的路程为_________光年。‎ ‎【答案】 (1). 增大 (2). 做功 (3). 能 (4). 一 (5). 60 (6).2.6×10-5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]整流罩温度升高,分子热运动加剧,分子动能增大。‎ ‎[2]整流罩克服空气摩擦做功,是通过做功改变内能。‎ ‎[3]火箭发动机自带燃料和助燃剂,可以在真空中工作。‎ ‎(2)[4]太阳能可直接获取利用,属于一次能源 ‎[5]1h发电 ‎[6]空间站以7.8×103 m/s的速度运行一年,通过的路程为 光年 ‎7.(2020·山东省聊城市)如图所示,两只气球自由地悬挂在空中,下面两种方法都能使两气球靠拢:‎ 方法一、向两气球中间吹气;这是因为在气体中,流速大的位置,压强______;‎ 方法二、把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间;这是因为玻璃棒摩擦后______,能吸引轻小物体。‎ ‎【答案】 (1). 小 (2). 带了电(荷)‎ ‎【解析】‎ 14‎ ‎【详解】[1]向两气球中间吹气,气球中间流速较大,压强较小,气球外侧流速较小,压强较大,气球在压强差的作用小向中间靠拢。‎ ‎[2]把丝绸摩擦过的玻璃棒放在两气球之间,玻璃棒摩擦后带了电(荷),因为带电体能吸引轻小物体,所以两气球靠拢。‎ 三、计算题 ‎8.(2020·重庆A)水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康,为了满足这个要求,小罗设计了多档位节能电烧水壶,电路原理如图20甲。其中开关s为防干烧温控开关,通常情况闭合定值电阻R1、R2为加热电阻,且R1为48.4Ω,R2阻值为R1的2倍。通过滑动金属滑轩上的滑块P,使它在不同的位置接触触点,实现多档位变化(图20乙)。他测得烧水壶用中功率档给热水保温时,正常工作24s,将1kg的水从750C加热到800C。[已知c水=4. 2x103J/(kg.℃),不计温度对电阻的影响]求:‎ ‎(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q; (2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q/W,W为所消耗的电能); (3)用电高峰时,他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器,用烧水壶高功率档加热一段时间后开始计时经过30s。后水沸腾,再以低功率档持续加热30s,观察到电能表转盘在这60s内转了27转(电能表盘如图20丙),烧水壶工作的际电压U实是多少。 ‎ 答案:‎ 解:(1)‎ 14‎ (2) 此加热方式为中功率档:‎ ‎(3)由电能表数据可得:‎ 由于W实为高功率与低功率共同消耗的电能;有图得 即 ‎9.(2020·重庆B)小明家用电火锅烹饪烤肉,肉烤熟后立即将电火锅调至“低温档”,一段时间后锅内热油仍向外飞溅,容易烫伤家人。小明断开电源,看到电火锅铭牌的主要参数如图甲所示;打开底盖,发现其工作电路原理如图乙所示,R1、R2为阻值未知的电热丝。为了对烤熟的食物保温,同时避免锅内热油向外飞溅,小明对电火锅的工作电路进行了改进,可以分别实现“高温档”“低温档”或“保温档”功能,改进后的电路原理如图丙所示。求:‎ ‎(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流;‎ ‎(2)在图丙中,当S闭合,S1断开,S2接b,电火锅处于“保温档”,该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率;‎ ‎(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V,向锅内装2kg温度为25℃的水,用“高温档”连续工作100s,水温升高到35℃,这时电火锅的加热效率ƞ是多少?(已知水的比热容 14‎ ‎,电热丝的电阻不随温度变化,水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值叫做加热效率。)‎ ‎【答案】(1)5A;(2)176W;(3)94.3%‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由可知,电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流 ‎(2) 由乙图可知,当开关S和S1闭合时,两电阻并联,此时电路的总电阻较小,由可知,此时为高温档;当只闭合开关S时,电路为R1的简单电流,此时电路的总电阻较大,由可知,此时为低温档;工作状态为低温档时 工作状态为高温档时 由得 解得 在图丙中,当S闭合,S1断开,S2接b时,两电阻串联,此时电路的总电阻是 该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率 14‎ ‎(3)电火锅实际电压为198V时,实际功率是 由可知,消耗的电能是 水吸收的热量 这时电火锅的加热效率 答:(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流是5A;‎ ‎(2)该状态下电火锅正常工作时消耗的电功率;‎ ‎(3)电火锅的加热效率是94.3%。‎ ‎10.(2020·四川省南充市)市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶的电路简图,开关K接通后,开关S自动与触点a、b接通,热水壶开始烧水;当壶内水温达到100oC时,温控开关S自动与a、b断开,并立即与触点c接通,水壶进入保温状态。已知电源电压为220V,电阻R1=50Ω,这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍,水的比热容c=4.2x103J/(kg.oC),R1、R2电阻不受温度影响。求:‎ ‎(1)将1kg初温为35oC的水加热到100oC需要吸收多少热量?‎ ‎(2)电阻R2的阻值。‎ ‎(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35oC的水加热到100oC需用时300s,若加热效率为91%,则晚上用电高峰期的实际电压为多少?‎ ‎【答案】(1);(2)200Ω; (3)200V。‎ 14‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)初温为35oC水加热到100oC,温度的变化量为 需要吸收的热量为 ‎(2)由题意可知,开关S自动与触点a、b接通时与并联,电热水壶处于加热状态,得加热时电功率为 开关S自动与a、b断开,并与触点c接通时,电路变为的简单电路,电热水壶处于保温状态,得保温时电功率为 水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍,即得 即 根据得 电阻,根据可算出电阻为 即 14‎ 得 ‎(3)初温为35oC的水加热到100oC,温度变化量为 吸收的热量为 总的消耗的电能为 电路总电阻为 根据公式得 ‎11.(2020·黑龙江省龙东地区)根据《电动自行车安全技术规范》,交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的非标”电动自行车不得上路行驶.下图是小明家新购买的电动自行车,整车质量为40kg.小明爸爸以18km/h的速度匀速骑行9km的过程中,电动机两端的电压恒为48V,通过的电流是6.25A,车轮与地面的总接触面积为200cm2.小明爸爸的质量是60kg,g取10N/kg.求本次骑行过程中:‎ ‎(1)骑行所用时间.‎ ‎(2)车对地面的压强.‎ 14‎ ‎(3)电动机的功率.‎ ‎【答案】(1)0.5h (2)(3)300W ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 对地面压强要算人和车的总重力.‎ ‎【详解】(1)‎ ‎(2)‎ ‎(3)‎ ‎12.(2020·贵州省黔东南州)小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆(如图所示)内部加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V,额定功率为605W,问:‎ ‎(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40°C,此加热过程中吸收的热量是多少?(c水=4.2×103J/(kg·°C))‎ ‎(2)加热系统加热时的热效率是多少?(结果精确到 0.1%)‎ ‎(3)当小明家的实际电压是200V,加热电阻工作的实际功率是多少?(加热电阻阻值不随温度变化而变化)‎ ‎(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V(按摩系统将交流电压转换为12V),工作电流为4A,其电阻为0.5Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?‎ ‎【答案】(1)5.04×105J;(2)86.8%;(3)500W;(4)8W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)加热过程中水吸收的热量 ‎(2)加热系统加热时消耗的电能 14‎ 则热效率 ‎(3)由可得加热电阻的阻值 当小明家的实际电压是200V,加热电阻工作的实际功率 ‎(4)电动机工作过程中要发热,损失功率 答:‎ ‎(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105J;‎ ‎(2)加热系统加热时的热效率是86.8%;‎ ‎(3)当小明家的实际电压是200V,加热电阻工作的实际功率是500W;‎ ‎(4)电动机工作中因发热损失的功率是8W。‎ 14‎
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