2022届山东省宁阳县市级名校中考四模物理试题(含答案解析)
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2022学年中考物理模似试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、本大题包括10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1.图中正在使用的机械,属于费力杠杆的有()
A.①③B.②③C.①④D.②④
2.有甲、乙两个溢水杯,甲溢水杯盛满酒精,乙溢水杯盛满某种液体,将一不吸水的小球轻轻放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的质量是40g;将小球从甲溢水杯中取出擦干,轻轻放入乙溢水杯中,小球漂浮且有1/6 的体积露出液面,溢出液体的质量是50g.已知ρ 酒精=0.8×103kg/m3,下列计算结果正确的是
①液体的密度是1×103kg/m3
②两种情境下小球受到的浮力之比为4:5
③小球的密度1.2×103kg/m3
④两种情境下小球排开液体的体积之比为6:5
A.①②③
B.①②④
C.③④
D.②④
3.在“探究凸透镜成像规律”的实验中,当点燃的蜡烛、凸透镜及光屏处于如图所示的位置时,在光屏上得到烛焰清晰的像。
下列说法中正确的是()
A.光屏上成倒立、缩小的实像
B.图中成像特点与照相机的成像特点相同
C.透镜不动,蜡烛向左移动,光屏向右移动,可再次得到清晰的像
D.透镜不动,将蜡烛与光屏互换位置,光屏上仍能得到清晰的像
4.如图所示,将一圆柱体从水中匀速提起,直至其下表面刚好离开水面.用p表示容器底受到水的压强,F浮表示圆柱体受到水的浮力,它们随时间t变化的大致图象正确的是()
A.B. C.
D.
5.如图所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动的过程中,图中电压表和电流表的示数变化正确的是
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数不变,电流表示数变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
6.在下列实例中,用做功的方式来改变物体内能的是( )
A.热水倒入茶杯,茶杯的温度升高
B.将冰冻食物放在水中解冻,水变凉
C.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低
D.寒冷的冬天,双手互搓,手的温度升高
7.如图所示,一小铁块沿斜面向下滑动,下列所涉及的物理知识描述正确的是
A.铁块从斜面滑下的速度越来越快,说明铁块惯性在变大
B.铁块所受重力与斜面对铁块的支持力是一对平衡力
C.铁块受到斜面摩擦力的方向沿斜面向上
D.铁块相对于斜面始终是静止的
8.如图所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作.下列判断正确的是
A.甲、乙、丙都是电流表
B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表,丙是电流表
D.甲、丙是电流表,乙是电压表
9.“安全出行,珍爱生命!”我国交通部门加大了对酒驾的打击力度.如图所示的是酒精浓度测试仪的原理图,电源电压保持不变,R为酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度的增大而减小,R0为定值电阻.当被检测者酒精浓度增加时
A.电压表的示数增大B.电流表的示数减小
C.电路总电阻增加D.电路总功率减小
10.如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变闭合S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是()
A.电压表V的示数变大
B.电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
二、填空题(本大题包括7小题,每小题2分,共14分)
11.如图所示,图钉帽的面积是0.8 cm2,图钉尖的面积是5×10-4 cm2,手指对图钉帽的压力是20 N,手对图钉帽的压强是_______Pa,图钉尖对墙的压强是_________ Pa.
12.图甲为一磁悬浮地球仪.它能大致模拟地磁场的分布特点,给人以奇特新颖的感觉.球体中有一个磁铁,环形底座内有一金属线圈,其电路原理图如图乙.
(1)地球仪工作时,球体悬浮于空中,此时球体的重力与________(选填“浮力”或“磁力”)平衡.停止工作时,应先__________(选填“拿开球体”和“切断电源”);
(2)图乙中A端应连接电源的__________极;
(3)地球仪的额定功率为1W.则其连续正常工作一个月(30天)将耗电__________kW•h.
13.如图质地均匀的长方体重7N,放在水平桌面上,它与桌面的接触面积为0.01m2,则它对桌面的压强为__Pa;竖直切除该物体右边的阴影部分,剩余部分对桌面的压强会_____(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
14.在“测量小石块密度”的实验中,小明把托盘天平放在水平桌面上,将游码移到标尺的“0”刻度线处,发现指针偏向如图甲所示,此时应把平衡螺母向________ (选填“左”或“右”)端调节;天平平衡后,小明将石块放入天平左盘,右盘所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小石块的质量为________g;测出小石块的体积为10 cm1,则小石块密度为________g/cm1.
15.东林书院名联“风声、雨声、读书声,声声入耳”表明声音可以在 ________中传播;用小提琴和二胡演奏“二泉映月”乐曲时,我们可以根据声音的 ________不同来加以辨别.
16.小明家电能表本月初的示数如图甲所示,本月底的示数如图乙所示,小明家本月消耗的电能为_______kW·h,如果按0.5元/(kW·h)的电价计费,本月应付电费_____元,该电能表单相电能表的参数表明,小明家能同时使用的用电器总功率不得超过______W.庭电路中,火线与零线间的电压为_____V,为了避免触电事故,家用电器的金属外壳一定要_____.
17.下列是生活中常见的光学器材:汽车后视镜、近视眼镜、穿衣镜、照相机.
其中利用光的反射现象的器材有_____、_____;
其中利用光的折射现象的器材有_____、_____.
三、作图、实验与探究题(本大题包括5小题,共34分)
18.画出图中光线从空气斜射至水面上的反射光线和大致的折射光线。
(_______)
19.根据平面镜成像特点,在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A'B'.__________-
20.请解答以下几个实验中与操作相关的问题.
如图甲所示,在用弹簧测力计测量手的拉力的
操作中,出现的操作性问题是_____.如图乙所示的装置,缓慢改变底板与桌面的夹角α,可观察到悬线OA的方向_____(选填“改变”或“不变”),若要得出重力方向是竖直向下的结论,还应进进行的操作是_____.如图丙所示的是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图,在A、B之间换接不同的电阻丝之前,应先进行的操作是_____,如果观察到换接不同的电阻丝后,灯的亮度变化不明显,可对实验电路进行的有效改进是_____.
21.某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材,按照如图所示的步骤,探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
先用弹簧测力计分别测出空桶和石块的重力,其中石块的重力大小为
___________N。
把石块浸没在盛满水的溢水杯中,石块受到的浮力大小为_________N。
石块排开的水所受的重力可由_________(填字母代号)两个步骤测出。
由以上步骤可初步得出结论:浸在水中的物体所受浮力的大小等于
__________。
为了得到更普遍得结论,下列继续进行得操作中不合理得是________。
A.用原来的方案和器材多次测量取平均值
B.用原来的方案将水换成酒精进行实验
C.用原来的方案将石块换成体积与其不同的铁块进行实验另一实验小组在步骤C的操作中,只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,则_____(选填“能”或“不能”)得到与(3)相同的结论。
22.小明利用杯子做了几个物理小实验.
(1)如图甲所示,在玻璃杯中装满米,压紧后插入竹筷,再慢慢将竹筷向上提,杯子也会跟着竹筷一起被提起来.若米重2N,玻璃杯重1N,则当筷子提着米在空中静止时,米与筷子的摩擦力为______N.
(2)如图乙所示,在盛水杯子的杯口盖上明信片,将一枚鸡蛋放在明信片上.用手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中.此现象说明______具有惯性.
(3)如图丙所示,杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出.此现象可以说明____的存在.
(4)如图丁所示,在空玻璃杯子里放一乒乓球,沿图示方向用力吹气,乒乓球跳出玻璃杯.此现象可以说明_____.A.重力的方向为竖直向下B.力是改变物体运动状态的原因
C.力的作用是相互的D.流速越大,压强越小
四、计算题(本大题包括2小题,共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
23.如图甲所示的电热水瓶是指一种加热、保温除氯等多功能电加热器其铭牌如图乙所示,简化的工作电路如图丙所示,其中R1、R2为定值电阻某次该热水瓶装满初温为20℃的水,接在家庭电路中,通电15min恰好将一壶水烧开(外界大气压为1个标准大气压).求:
(1)当开关S、S1均闭合时,电热水瓶处于什么状态?此时电阻R1的阻值是多少?
(2)保温时通过电热水瓶插头的电流为多少?(保留1位小数)
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,电热水瓶保温状态下的实际功率是多少?(保留整数)
(4)电热水瓶通电15min恰好将一壶水烧开,则加热时电热水瓶的热效率是多少?[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)] 24.某校为师生饮水方便,安装了电热水器。
为测定热水器消耗的电能,关闭其它用电器,只用电热水器给水加热,一段时间后,可把20kg初温为25℃的水加热至100℃,电能表的示数由图甲示数变为图乙示数。
求:
该电热水器在这段时间内消耗的电能;这段时间内水吸收的热量;(水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃))电热水器的热效率(结果保留一位小数)。
参考答案(含详细解析)
一、本大题包括10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求.
1、A
【答案解析】
杠杆根据动力臂和阻力臂的大小关系,可分为省力杠杆、费力杠杆和等臂杠杆;
阻力臂大于动力臂的是费力杠杆,图示中的钓鱼竿和筷子都属于费力杠杆,费力省距离,给我们带来方便;故应选A . 2、D
【答案解析】
由题知,将小球放在装满酒精的溢水杯中,小球沉底,且溢出酒精40g ,则:
V 球=V 溢酒精=340g 0.8g /cm
m ρ==酒精
酒精50cm 3, 此时小球受到的浮力为:F 浮1=G 排1=m 酒精g=0.04kg ⨯10N/kg=0.4N.
将小球放在装满另一种液体的溢水杯中,小球漂浮,且溢出液体50g ,
则:G 球=G 溢液,即:m 球=m 溢=50g,此时小球受到的浮力为:F 浮2=G 排液=m 溢液g =0.05kg 10N /kg ⨯=0.5N,则:ρ球=350g 50cm
m V =球
球=1g/cm 3,③错误; 当小球在液体中漂浮时,排开液体的体积为:V 排液=5
6V 球=56⨯503cm =
2506cm 3 ρ液=m V 溢液
排液=350g 250cm 6
=1.2g/cm 3=1.2510t kg/m 3,①错误; 12F F 浮浮=0.4N 0.5N =45
,②正确; V V 排酒精
排液=3350cm 250cm 6=30062505=,④正确.故D 选项正确;ABC 选项错误. 3、D
【答案解析】分析:(1)根据物距和像距的关系判断成像的特点;
(2)物近像远像变大,物远像近像变小;
解答:A 、由图可知,物距小于像距,并且在光屏上得到烛焰清晰的像,所以成的是倒立、放大的实像,故A 错误; B 、由A 知道成的是倒立、放大的实像,与投影仪成像特点相同,故B 错误;
C 、根据物远像近像变小可知,透镜不动,蜡烛向左移动,光屏应该向左移动,可再次得到清晰的像,故C 错误;
D、当蜡烛和光屏的位置互换时,物距大于像距,这样可以成倒立、缩小的实像,故D正确。
故选:D。
【答案点睛】解决本题的关键是凸透镜成像的几种情况和凸透镜成实像时,物距变化,像距变化,像变化。
4、A
【答案解析】
AB.在向上提的过程中,当物体还没有出水面时,水面的高度是不变的,则容器底部所受到水的压强不变,当物体开始露出水面时,水面开始下降,容器底部所受的压强开始变小,当物体完全离开水面后,容器底产部所受压强又保持不变,故A正确,B错;
CD.圆柱体在水面以下时,所受的浮力不变,当开始露出水面时,浮力开始变小,当全部离开水面时,浮力为零,故CD错;
故选A。
5、C
【答案解析】
当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时,连入电路中电阻变大,从而使电路中的总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的总电流变小,即电流表示数变小.而电压表测量的是电源两端电压,故示数不变,故选C.
6、D
【答案解析】
试题分析:改变内能的方式有两种,一是做功二是热传递;热水倒入茶杯,茶杯的温度升高是利用热传递改变茶杯内能;将冰冻食物放在水中解冻,水变凉是利用热传递方式改变内能;刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低,是利用热传递改变物体内能;寒冷的冬天,双手互搓,手的温度升高,是通过做功改变物体内能;故答案选D.
考点:改变内能的方式
7、C
【答案解析】
惯性是物体本身的一种属性,只与质量有关,当铁块从斜面滑下时,无论运动状态如何,质量不变,所以惯性不变,故A错误;铁块在斜面上向下滑动时,受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、沿斜面向上的摩擦力,故C正确;由于重力与斜面对铁块的支持力不在同一直线上,所以不是一对平衡力,故B错误;由于铁块相对于斜面的位置不断在变化,故是运动的,所以D错误,故选C.
8、D
【答案解析】
由电路图知道,要使左边的灯泡工作,需要使电流从正极出来到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,丙表为电流表;要使右边的灯泡工作,需要使电流从正极出来经过甲表到此灯泡,再经丙表回到负极,所以,甲表为电流表;由于甲
表为电流表,所以,乙表只能为电压表,否则会造成电源短路,故只有D 正确.
9、A
【答案解析】
ABC .由电路图可知,定值电阻R 0与酒精气体传感器电阻R 串联,电压表测R 0两端的电压,电流表测电路中的电流,由题知,当被检测者酒精浓度增加时,传感器R 的阻值减小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻减小,故C 错误;由I =U R
可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,故B 错误;电路中的电流增大,由U =IR 可知,R 0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故A 正确;
D .电源电压保持不变,电路中的电流增大,由P =UI 可知,电路总功率增大,故D 错误.
10、D
【答案解析】
由电路图分析知道,两电阻并联,电流表A 2 测通过R 1 的电流,电流表A 1 测并联电路的总电流,电压表测电源电压,
【题目详解】
由电路图知道,两电阻并联,电流表A 2 测通过R 1 的电流,电流表A 1 测并联电路的总电流,电压表测电源电压,由于电源电压保持不变,所以电压表示数保持不变,故A 错误;由于并联电路各支路互不影响,所以,当R 2的滑片P 向右滑动的过程中,通过R 1支路的电流大小不变,即电流表A 2的示数不变,故B 错误;当R 2 的滑片P 向右滑动的过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律知道,通过变阻器的电流变小,由并联电路电流的规律知道,A 1示数变小,电压表V 的示数与电流表A 1 的示数的乘积变小,故C 错误;又因为A 1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V 的示数与电流表A 1的示数的比值变大,故D 正确,故选D 。
【答案点睛】
本题考查的是并联电路的规律及欧姆定律的运用,解题的关键是电路的分析,得出电路的连接方式及各个电表的测量对象。
二、填空题(本大题包括7小题,每小题2分,共14分)
11、2.5×
105 4×108 【答案解析】
[1]手对图钉帽的压强为:
514220N 2.510Pa 0.810m
F p S -===⨯⨯帽; [2]图钉尖对墙的压力等于手对图钉帽的压力即20N ,图钉尖对墙的压强:
828220N 410Pa 510m F p S -===⨯⨯尖;
【答案点睛】
本题考查了固体压强的计算,要知道固体能够传递压力,大小不变,以及固体压强的计算,关键是分清接触面积,但解题时要注意单位的换算.
12、磁力 拿开球体 正极 0.72 【答案解析】
(1)通电后,电磁铁具有磁性,由于同名磁极排斥,所以球体在空中静止,因此球体受力平衡,即球体的重力与磁力是一对平衡力;
当磁悬浮地球仪停止工作时,应先“拿开球体”再“切断电源”,防止地球仪在重力作用下会落下来而摔坏。
(2)因为球体的下方磁极为N 极,因此螺线管的上方为N 极,由右手定则可知,电流从A 流入,B 流出,因此A 端接电源正极;
(3)地球仪连续工作一个月消耗的电能:W=Pt =1×10−3kW ×30×24h=0.72kW ⋅h. 13、700减小。
【答案解析】
根据题意知道,长方体对桌面的压力是:F=G =7N ;与桌面的接触面积是:S =0.01m 2所以,长方体对桌面的压强是:p=F/S=7N/0.01m 2=700Pa ;由图知道,若沿竖直方向切去后,压力减小,而受力面积减小的程度更大一些,由p=F/S 知道,剩余部分对桌面的压强会变小。
【答案点睛】
本题考查的是固体压强的计算及大小分析,解决此题的关键是利用好公式p=F/S 。
14、右 26 2.6 【答案解析】
天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度,指针偏向分度盘的左侧,说明天平的左端下沉,指针要向相反的右侧移动,所以应将平衡螺母向右端调节;小石块的质量:m =20g+5g+1g=26g ,小石块的密度: =m V
=
3
26g
10cm
=2.6g/cm 1. 15、空气 音色 【答案解析】
因为声音的传播需要介质,可以在空气中进行传播,所以我们可以听到“风声、雨声、读书声”; 小提琴和二胡的发声结构不同,发出声音的音色不同,所以我们可以通过音色辨别两种乐器. 16、130 65 2200 220 接地 【答案解析】
电能表的读数方法:①月末的减去月初的示数;②最后一位是小数;③单位kW•h ,所以,小明家本月消耗的电能是:
W=W1 -W2 =951.6kW•h-821.6kW•h=130kW•h;由于电费的单价是:0.5元/(kW•h),所以应交电费是:130kW•h×0.5元/(kW•h)=65元;由图知道,电能表工作电压是220V、平时工作允许通过的最大电流是10A,所以能连接的用电器最大电功率是:P=UI=220V×10A=2200W;我国家庭电路的电压是220V,即火线与零线间的电压为220V;有金属外壳的用电器,其外壳一定要接地,这样,当用电器漏电时,地线把人体短路,就可以避免触电事故的发生.
17、汽车后视镜穿衣镜近视眼镜照相机
【答案解析】
汽车观后镜是凸面镜,穿衣镜是平面镜,都是利用光的反射现象;
近视眼镜是凹透镜,照相机的镜头是凸透镜,都是利用光的折射现象;
点睛:要解答本题需掌握:光的反射现象和光的折射现象在日常生活中有哪些应用.
三、作图、实验与探究题(本大题包括5小题,共34分)
18、
【答案解析】
过入射点作垂直于界面的法线,根据入射角等于反射角画出反射光线;根据折射角小于入射角画出折射光线。
如图所示:
19、
【答案解析】
根据平面镜成像的特点,分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′,用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像,如图:
【答案点睛】
本题考查的是平面镜成像的相关作图,做平面镜中所成的像时,要先根据像与物关于平面镜对称,先作出端点和关键点的像点,再用虚线连接各点即为物体的像。
20、使用前,弹簧测力计未校正“0”点不变剪断悬线OA,观察小球下落方向断开开关在电路中串联一个电流表
【答案解析】
(1)图甲所示的弹簧测力计指针不在零点,没有调零,不能马上用来测量力的大小,需要先调零;
(2)因为重力的方向总是竖直向下的,所以悬线OA由于受重力的作用就保持竖直方向不变;剪断悬线OA,观察到小球下落的方向,发现小球在竖直向下的重力的作用就会竖直向下运动.
(3)换接不同的电阻丝之前,应断开电路开关;换接不同的电阻丝后,灯的亮度变化不明显,可在电路中串联一个电流表观察电流的变化.
21、 3.8 1.4 DA 该物体所排开的水受到的重力的大小; A 能
【答案解析】(1)根据测力计分度值读数;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,,根据计算;分析比较哪两个图可以得出块排开的水所受的重力;(3)根据阿基米德原理分析回答;
(4)该实验为使结论具有普遍性和代表性,应换用不同液体和物体进行实验。
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;
解答:(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,石块的重力为3.8N;
(2)把石块浸没在盛满水的溢水杯中,弹簧测力计的示数是2.4N, 根据;比较DA两图,可以得出块排开的水所受的重力;
(3)由以上步骤可初步得出结论,也就是阿基米德原理的内容:浸在水中的物体所受浮力的大小等于该物体所排开的水受到的重力的大小;
(4)为了得到更普遍得结论,应换用不同液体和物体进行多次实验,而不是用原来的方案和器材多次测量取平均值,
操作中不合理的是A;
(5)根据阿基米德原理,物体受到浮力大小等于排开液体的重力,排开液体的体积越大,受到浮力越大;只将石块的一部分浸在水中,其他步骤操作正确,也能得到与(3)相同的结论。
故答案为:(1)3.8;(2)1.4;(3)DA;(4)该物体所排开的水受到的重力的大小;
(5)A;(6)能;
【答案点睛】本题是探究阿基米德原理的实验,重点是要掌握阿基米德原理的内容,难点是掌握整个实验过程及应注意的事项。
22、3 鸡蛋大气压BD
【答案解析】
(1)实验中,将米和杯子看做一个整体,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力,摩擦力的施力物体是筷子,方向竖直向上.筷子提米实验中,筷子受到向下力是米和玻璃杯的重力,向上的力是摩擦力,由于米重2N,玻璃杯重1N,所以当筷子提着米在空中静止时,筷子受到米的摩擦力是2N+1N=3N;
(2)将一枚鸡蛋放在明信片上.用手指将明信片弹飞,鸡蛋掉入水中.此现象说明鸡蛋具有惯性,还要保持原来静止的运动状态;
(3)杯子里装满了水,用纸板盖住水杯,倒置后水没有流出.此现象可以说明大气压的存在.
(4)在乒乓球上方吹气,乒乓球上方气体的流速大,压强小,乒乓球上下表面产生了压力差,使球跳出玻璃杯,这也说明力是力是改变物体运动状态的原因,故AC不符合题意,BD符合题意.
四、计算题(本大题包括2小题,共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分)
23、(1)加热;24.2Ω;(2)1.8A;(3)331W;(4)93.3%
【答案解析】
(1)由图丙电路图可以知道,当开关S、S1均闭合时均闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,此时电路总
电阻最小,由
2
U
P
R
=可以知道,电路总功率最大,电热水瓶处于加热状态;由图乙可知,加热时电热水瓶的功率P
加热=2000W,电阻R1的阻值:R1=
22
(220V)
==
2000W
U
P
加热
24.2Ω;
(2)由图乙可知,保温时的功率P保温=400W,保温时电流:I=
400W
=
220V
P
U
保温≈1.8A;
(3)当开关S闭合、S1断开时,R1、R2串联,电热水瓶处于保温状态,电路中的总电阻为:R总
22
(220V)
==
400W
U
P
=
保温
121Ω;
当实际电压只有200V时,电热水瓶保温状态下的实际功率为:P实
22
(200V)
=
121Ω
U
R
=实
总
≈331W;
(4)水的质量为:m=ρV=1.0×103kg/m3×0.5×10-3m3=5kg,
1个标准大气圧水的沸点是100℃,水吸收的热量:Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-20℃)=1.68×106J,由图乙可知,加热时电热水瓶的功率P加热=2000W,
则15min电热水瓶消耗的电能カ:W=P加热t=2000W×15×60s=1.8×106J,
电热水瓶效率为:
6
6
1.6810J
=
1.810J
Q
Q
η
⨯
=
⨯
吸=93.3%.
答:(1)当开关S、S1均闭合时,电热水瓶处于加热状态,此时电阻R1的阻值是24.2Ω;
(2)保温时通过电热水瓶插头的电流为1.8A;
(3)傍晚用电高峰期,若实际电压只有200V时,电热水瓶保温状态下的实际功率是331W;
(4)电热水瓶通电15min恰好将一壶水烧开,则加热时电热水瓶的热效率是93.3%.
24、(1)7.56×106J(2)6.3×106J(3)83.3%
【答案解析】
(1)由图知,该电热水器在这段时间内消耗的电能:W=7626.9kW•h﹣7624.8kW•h=2.1kW•h=7.56×106J;(2)这段时间内水吸收的热量:;(3)电热水器的热效率: .。