40道中考计算题及答案解析
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40道中考计算题
1、瑞士“阳光动力2号”太阳能飞机,是全球最大的太阳能飞机,飞行所需能量完全由太阳能电池提供,它于2015年3月31日1时35分飞抵重庆;停留21天后,于4月21日23时28分到达南京。
该飞机的机翼承载200m2的光伏电池面板,太阳辐射功率为1.44×106J/(m2·h)(太阳辐射功率是指1h内辐射到1m2面积上的太阳能)。
若电池面板产生的电压U=500V,对飞机上的电动机提供I=40A的电流,请解答:
(1)若飞机每天接受光照的时间为10h,光伏电池面板每天接收的太阳能E为多少焦?光伏电池面板将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2)用光伏电池面板每天接收的太阳能替代航空燃油,每月(按30天)可节约航空燃油多少千克?(假设航空燃油完全燃烧,航空燃油的热值q=4.32×107J/kg)
2、 (2014·广安)6月5日是世界环境日,低碳排放,保护地球是当今世界的主题,如何合理利用和开发能源,提高能源的利用率,实现低碳减排,已成为世界各国共同关注的问题.
(1)在能源家族中,风能、太阳能、水能都同属于________(填“可再生”或“不可再生”)能源,它们的开发和利用可以减少大量化石能源的生产和消费所导致的生态破坏与严重环境污染.(2)为实现减排目标,国家大力推广风力、水力发电.如图所示是我国西部某处风力发电场的壮观画面.假如装机总功率为4.2×106 kW的风电场项目全面建成后,所有机组发电1 h,可提供多少kW·h电能?若这些电能全部转化为水的内能,那么可以把多少质量的水从28 ℃加热至沸腾(在标准大气压下)?[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
3、关于小汽车的问题,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)小汽车的外形设计成流线型,如图所示。
当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)汽车安装了导航系统,它是通过来传递信息的,其传播速度为 m/s。
(3)若汽车里用来冷却发动机的水箱中装有10kg水,当水温升高50℃时吸收的热量是
__________J. [水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
4、超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成。
它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图25所示。
某超高压水刀喷嘴横截面积s=5×10-8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa。
已知水泵电机功率P=20kW,求:
(1)水刀正常工作1min消耗的电能。
(2)高速“水箭”对切割面的压力。
(3)每秒钟从喷嘴喷出的水的质量。
(4)水刀的效率。
5、云门屯景区位于遵义市新蒲新区三渡镇的国家4A级景区,该景区核心景点之一“天门洞”是乐安江在此穿山而过留下的宽80余米、高100余米的巨型山洞,十分壮观。
为了减少环境污染,江上游船采用电力驱动,如图为一艘电动游船正驶过天门洞。
这种游船满载时,船和人的总质量为2800kg。
(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)。
(1)该游船满载时,外船底最深处距离水面0.5m,该处所受水的压强;
(2)该游船满载时,游船排开水的体积;
(3)该游船满载时,在平静的乐安江上以1.5m/s的速度匀速行驶,此时游船所受水的阻力为400N,驱动电机的工作电压为60V,且消耗的电能有80%用来克服水的阻力做功,则此时驱动电机的工作电流。
6、为提倡环保,促进节能减排,鼓励使用新能源,2015年5月18日,国家税务总局等部门出台相关免征车船税优惠政策,纯电动车也在免税之列。
一辆纯电动客车铭牌上部分参数如表格所示。
某次搭载乘客时车与人的总质量为15000Kg,假如车的在额定功率下以20m/s的速度沿水平路面匀速行驶20min,所受阻力为车与人总重力的0.02倍,g取10N/Kg.求:
(1)电动机的额定电流。
(2)该过程客车消耗的电能。
(3)该过程客车所受阻力的大小。
(4)该过程客车牵引力所做的功。
7、电动汽车是世界各国大力推广的新型交通工具,它具有节能、环保的特点。
我国生产的某品牌的一款电动汽车充满电后,除了提供车内用电还能以80km/h的速度连续行驶360km。
若该车行驶时整车总质量为1.5t,受到的阻力为整车总重的9%,电动机的牵引功率占电源输出总功率的75%。
求:
(1)该车充满电后匀速行驶至全部电能耗尽,牵引力所做的功;
(2)电动机的牵引功率;
(3)电源输出的总功率。
8、小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部.当水温低于40℃时自动闭合,达到40℃时自动断开;R1和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝.使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作.电热水器部分参数如表所示:
(1)电热丝R1的阻值是多少?
(2)加热时流过电热丝R2的电流是多少?
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3].
9、电梯的简化模型如图甲所示,考虑安全、舒适、省时等因素,电梯速度要经过增大、不变和减小的过程。
这一过程是通过改变拉力大小来实现的。
某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如图乙所示。
这个过程用时1分钟,求这个过程中:
(1)电梯上升的平均速度;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率.
10、太阳能清洁无污染,是人类能源的宝库。
某太阳能汽车总质量为400kg,顶部安装了太阳能电池板,如图所示。
太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2,汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m2。
(1)太阳能电池板能将太阳能转化为电能。
若该太阳能电池板的转换效率为40%,则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦?
(2)这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.02倍,则汽车受到的牵引力为多少牛顿?
(3)如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为80%,则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒?
11、某型号电动车轮胎与地面的总接触面积为1dm2,主要技术参数如下表所示。
(1)若小明质量为50kg,则他在水平地面上骑电动车时,该电动车对地面的压强是多大?
(2)电动车正常工作时的电流是多大?
(3)若小明在水平路面上以额定功率匀速骑行时,电动车受到的阻力是人和车总重力的0.03倍,则电动车此时行驶的速度是多大?(g取10/kg)
(4)与内燃机相比,电动车在环保方面有哪些优点?(写出一条即可)
12、如图甲所示,电源电压U=6V,S为单刀双掷开关,小灯泡L的电阻R L=10Ω,R为某种压敏电阻,其阻值R与压力F成反比关系,(如图乙所示),R的正上方装有一电磁铁P,其线圈电阻不计。
(1)在R上水平放置质量为1kg的铁制品,开关接a,通过小灯泡的电流时多大?小灯泡两端的电压为多少伏?
(2)在R上水平放置质量为2kg的铁制品,开关接b,电压表稳定后的示数为4V,则此时压敏电阻的阻值为多少欧?电磁铁P对铁制品的吸引力为多少牛?
13、质量为3t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有6t的砂石。
汽车先以10m/s的速度在乎直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min,消耗汽油1.2kg,然后又以额定功率用了2min 的时间,将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。
g取10N/kg。
试问:
(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少?(已知汽油的热值为4.5×l07J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少?
(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?
14、2015年4月21日,重达2.3吨的世界上最大的太阳能飞机“阳光动力2号”降落在南京机场。
如图所示,该飞机机身和机翼均采用极轻的碳纤维材料,机翼上安装有高效太阳能电池板,能提供65kW的最大功率,该飞机的最大飞行速度为140km/h。
假设飞机停在水平地面时轮与地面的总接触面积为0.1m2,g取10N/kg。
求:
⑴飞机停在水平地面时对地面的压强大小;
⑵当飞机发动机的输出功率保持60kW,并以108 km/h的速度水平匀速飞行时,发动机的牵引力大小;
⑶若飞机发动机保持60kW的输出功率匀速飞行1h,发动机输出的能量为多大?这些能量相当于多少升的航空燃油完全燃烧时释放的能量?航空燃油的热值取4×107J/kg,密度取0.75×103kg/m3。
15、我国的水力资源非常丰富,尤其西南地区,今年刚刚又在四川建成一座水电站。
该水电站是在某河流上游修建了120m高的拦河大坝,每分钟有200m3的水从高处自由落下冲击水轮机,已知水轮机到上游水面的落差为100m,水轮机与大坝内侧底部约在同一水平面上。
求:
(1)拦河大坝的内侧底部受到的水的压强;
(2)水从高处自由落下时,重力每分钟做的功;
(3)如果水的机械能有75﹪转化为电能,该水电站的发电功率;
(4)如果该水电站通过远距离向某城市供电,两条输电导线的电阻为90Ω,某城市用电电压为220V,则该水电站送电电压大约是多少伏?
16、如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试。
在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。
从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t 变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。
电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω。
求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
17、如图所示,在物理课外科技活动中,小明受电子秤的启发设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪,他用电压表的示数来表示托盘所受压力的大小。
电源电压为E=6V,定值电阻R0=10Ω,滑动变阻器R的规格为“10Ω、lA”。
金属指针OP固定在安放托盘的轻弹簧M上,并能随轻弹簧一起在金属杆AB上滑动且与AB接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计。
轻弹簧M在弹性限度内它被压缩的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为F1=0时P恰好位于R的
最上端;当托盘所受压力为F2=100N时P恰好位于R的最下端(此时弹簧的形变仍在弹性限度内)。
求:
(1)电压表示数U与托盘所受压力F的关系式;
(2)当压力为F3=50N时定值电阻R0消耗的功率P。
18、混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点。
某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量。
当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。
车速与所受阻力的关系如图23所示。
在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108J。
由内燃机提供能量,汽车以50Km/h的速度匀速行驶了0.5h,同时蓄电池的电能在增加了10%,求:
(1)汽车牵引力做的功
(2)若所用燃料的热值是4.5×107J/kg,测试过程中消耗8kg的燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少
(3)内燃机的效率
19、如图18所示是一电热毯电路的示意图,R0是电热毯发热电阻丝,R是串联在电路中的定值电阻,S是温控开关,开关上标有“高(温)、低(温)、关”的字样。
已知电热毯高温档的功率为110W。
(忽略温度对电阻的影响,电源两端电压不变)
(1)要使电热毯处于高温档,则开关S的动触片应置于a、b、c哪个触点?
(2)若电热毯处于高温档,每天正常工作5h,则一个月(按30天算)消耗多少千瓦时的电能?(3)若R的阻值为660Ω,当电热毯处于低温加热状态时,R0的实际功率是多少?
20、电饭锅是现代人喜欢的厨房用具,图15甲是某品牌电饭锅的简化电路图,电饭锅的铭牌上部分内容如下表。
(1)R1R2中___________是加热电阻,要使电饭锅加热,开关S应处于_________(选填“闭合”或“断开”)状态.
(2)电饭锅正常加热时,电路中的电流是多大?
(3)用此电饭锅12min,可将2L25℃的水加热到100℃,求此电饭锅的热效率。
(4)图14乙表示电饭锅工作时电功率与时间的关系,阴影部分面积表示____________,请计算它的大小。
21、某型号家用轿车铭牌上的部分参数如下列表格所示,计算中取ρ汽油=0.7×103kg/m3,g=10N/kg.
求:(1)该车一次最多加油的质量.
(2)空车加满油停放在水平路面上时对路面的压强.
(3)该车在额定功率下行驶的s ﹣t 关系图象如图所示,计算车此时受到的阻力.
22、右表是小明家某品牌电冰箱的铭牌。
周末小明全家去郊游,从星期六上午10:00出门到星期天上午10:00回家的这一天中,他家的用电器只有电冰箱工作(正常且自动间歇),他们出门时和回家时电能表前、后两次的 示数如图 26所示。
则:
(1)该电冰箱正常工作时的电流?
(2)电冰箱在这一天中实际停机的时间共多少小时?
(3)电冰箱主要工作部件是压缩机(压缩机实际是一个电动机),电冰箱正常工作时压缩机将电能转化为机械能和内能,如果压缩机线圈的电阻是8Ω,求电冰箱正常工作时压缩机的机械功率?
23、图1是测量高于湖水警戒水位装置的原理图.长方柱形绝缘容器A 内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平.已知电源电压恒为6V ,小灯泡标有“2V 2W ”字样(灯丝电阻不变)。
两金属板间的湖水电阻R 与x 的关系如
图2所示(x 为容器内水柱高度h 的倒数,即x=h
1)。
求 (1)小灯泡的电阻.
(2)湖水水位高于警戒水位多少米时,灯泡正常工作.
(3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由.
24、下图是额定电压为220 V的家用电吹风机的典型电路。
电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风。
已知电动机的额定功率是120 W,电热丝的电阻是55 Ω。
(1)开关放在“A”位置时,电吹风吹送的是风,(选择“冷"或“热”)此时电动机和电热丝
是的方式连接。
(选择“串联"或“并联”) 湿头发吹热风要比吹冷风干的快是因为。
(2)当送冷风时,通电5 min,求电路中的电流和电流所做的功。
(3)当送热风时,同样通电5 min,求电流通过电热丝产生的热量和电路消耗的总功率。
25、青少年是祖国的未来,学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。
妈妈为了改善小红的早餐营养,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图和铭牌如图所示:
(1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。
(2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3分钟,电阻丝累计加热12分钟,则总共消耗多少电能?
(3)消耗的这些电能可将多少千克20℃的水烧至100℃?
26、如图所示,一个质量为m的物体放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右作匀速直线运动,已知m=4Kg,F=10N,本题g=10N/Kg。
(1)求该物体受到的重力;
(2)求运动过程中物体受到滑动摩擦力f的大小;
(3)我们知道,滑动摩擦力f的大小是由物体接触面间的压力F N和接触面的粗糙程度决定的,在物理学中用动摩擦因数μ表示接触面的粗糙程度,则有关系式f=μF N成立。
求图中物体与地面间的动摩擦因数μ(在水平面上,压力和重力的大小相等)。
27、已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km,所用时间是8min,消耗燃油3L(假设燃油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为63kW.若燃油的密度是
0.8×103kg/m3,热值为3.15×107J/kg,求:
(1)汽车行驶速度是多少?
(2)汽车行驶过程的牵引力是多大?
(3)汽车发动机的效率是多少?
28、小华购买了一个暖手宝,某次小华测得暖手宝正常工作时,袋内0.5kg的水由19℃加热到79℃耗时5min,若暖手宝的热效率为60%,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则:
(1)加热过程中水吸收的热量是多少?
(2)如图所示为暖手宝的工作电路图,发热体的额定功率是多少?
(3)为了使用更加安全,暖手宝内部采用了双重温控保护开关,这两个温控开关之间应如何连接?
29、如图是我国新型气垫登陆船,该船满载后的总质量为160t.
(1)一艘满载的气垫船停在水平地面上时,与地面间的总接触面积为80m2,那么它对地面的压强为多少Pa?(g=10N/kg)
(2)气垫船入水后,启动柴油发动机,通过向下喷气将船身匀速抬高2.15m,若整个过程中没有能量损失,则抬高一次需要消耗多少千克的柴油?
(柴油的热值q
=4.3×107J/kg)
柴油
(3)气垫船以30m/s的速度匀速直线运动时,若受到的阻力始终为7.2×104N,那么推力的功率为多少?
30、如图甲是电子体重测量仪的原理图,其中金属弹簧上端和滑动变阻器R′(最大值为25Ω)的滑片焊接在一起,下端与电压表的一端及开关连接.R0为保护电阻,其阻值大小为5Ω.。
重力大小可通过电压表示数来转换,电源的电压为12V。
(g取10N/kg)
(1)质量为m=60kg的学生双脚站立在测量仪平台上时,人双脚与平台的接触面积为2.5×10-2m2,求此时人对平台的压强P ;
(2)在称量不同人的重力时,求电压表示数的最大值U R′;
(3)已知平台所受压力F与变阻器接入电路的阻值之间的关系如图乙所示,求当测量题(1)中学生体重时滑动变阻器R′的电功率.
31、某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg,密度约为0.7×103 kg/m3,油箱容积为50 L,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400 N,求:
(1)如果把油箱装满,则汽油的质量是多少?
(2)若快艇匀速行驶46 km,则牵引力所做的功是多少?
(3)若快艇匀速行驶46 km耗油8 L,则发动机的效率为多少?
32、在城乡建设中,推土机发挥着巨大的作用.如图为某型号履带式推土机,额定功率为2.0×105 W.请回答并计算:
(1)推土机安装履带,是为了在松软的土地上作业时___________;当推土机在湿滑的土地上作业时,履带上凸出的棱则起到_______________的作用;
(2)当推土机在平直场地上以额定功率进行推土作业时,在1 min内匀速前进了120 m,求推土机受到的阻力;
(3)若推土机发动机的效率为40%,工作一段时间消耗柴油50 L,求此过程中推土机做的功。
已知柴油的密度为0.8×103kg/m3,热值为4.0×107 J/kg.
33、小敏看到超载损坏的新闻报道。
设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲,电路由电源,称重计(电流表,量程0~0.6 A),定值电阻R0,滑动变阻器R1,弹簧和开关组成.已知电源电压8伏,滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指向上端,电流表示数是0.1 A.
(1)定值电阻R0多大?
(2)弹簧的长度与受到的力的关系是:在弹性限度内,。
(3)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?
(4)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻;R2=20欧,R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?
34、建筑工地上常用电动机通过“龙门吊”提升重物,电动机带动绕有钢索的轮轴转动,与钢索相连的重物就被匀速提升,如图所示.如果轮轴的周长L=40 cm,电动机带动轮轴每秒钟转1圈,被提升的重物质量m=600 kg,电动机的电功率P=4 kW,g取10 N/kg,求:
(1)在1 min内重物被提升的高度;
(2)在1 min内钢索对重物所做的功;
(3)这套设备的机械效率为多少?
35、当前城镇化建设进程中,在一些场馆和楼房建设工地上,常见一种“塔吊”的起重设备,其主要组成为电动机和机械两部分,如图所示.假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有:额定电压380 V,额定功率38 kW,线圈电阻0.5 Ω。
在一次起吊中,该“塔吊”电动机正常工作25 s,把质量为3 t的重物吊起22 m(g取10 N/kg).求:
(1)电动机吊起重物的过程中消耗的电能;
(2)电动机正常工作过程中线圈产生的热量;
(3)该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率。
36、图甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。
电压表量程为0~3 V,ab是一根长为6 cm的均匀电阻丝,阻值R1=30 Ω,电源电压U=6 V。
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为多少欧?
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a,闭合开关后电压表的读数为多少伏?
(3)已知该弹簧伸长的长度Δl与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45 Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8 V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大? 此拉力计的量程是多少?
37、如图是某种升降电梯工作原理图,它由轿厢、配重、缆绳、滑轮和电动机等部件组成,连接轿厢的两根缆绳非常靠近,轿厢空载时的重量是3100 N,配重的重量是3000 N,某次电梯载货量的重量是1000 N,当电梯匀速上升15 m,所用的时间为10 s,不计缆绳重力和一切摩擦阻力,在此运动过程中,求:
(1)轿厢的速度大小;
(2)配重重力对配重做的功;
(3)电动机的功率至少多大?
38、小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来,然后再由蓄电池向用电器供电。
如图是某小型风力发电机的输出功率与风速的关系图。
(1)风力发电机的输出最大功率时的风速为多少?该风力发电机固定在水平地面上时,整个装置与地面接触的面积是1m2,总质量为60 kg。
计算该装置对水平地面的压强多大?
(2)若该风力发电机按输出功率为500 W发电,平均每天工作8h,计算一年(365天)发电量是多少?
(3)风力发电与传统的火力发电相比,有什么优势和不足?
39、利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体,下图P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系。
已知0~80s时间内,物体始终以v=0.1m/s的速度匀速上升,当t=80s时,物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上。
已知电动机的电压是200V,物体上升过程中的摩擦阻力不计,g取10N/kg。
求:
(1)湖水的深度h1,甲板离水面距离h2 。
(2)物体的质量m,长度l,体积V.
(3)若电动机电能转换为机械能的效率为80%,求在0~50s内,电动机线圈中电流的大小。
40、如图甲所示是某实验小组设计的电子秤装置,其中定值电阻R0=10Ω,Rx是压敏电阻,其阻值随压力变化的图像如图乙所示。
电子秤表是由量程为0~3V的电压表改装而成的,电源电压保持9V不变。
电子秤托盘(其质量忽略不计)内放有质量为1000g、底面积为0.04m2薄壁容器,
=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。
求:
容器内装有质量为7000g、深为12cm的水(已知ρ
水
(1)容器对托盘的压强;
(2)水对容器底的压力;
(3)当开关S闭合,此时电子秤中电压表的示数。
参考答案
一、计算题
1、【解析】(1)已知太阳辐射功率
P0=1.44×106J/(m2·h),S=200m2,t=10h
每天接收的太阳能E=P0St=1.44×106J/(m2·h)×200m2×10h=2.88×109J
10h内飞机上的电动机消耗的电能[来源: ]
W=UIt=500V×40A×10×3600s=7.2×108J
光伏电池面板将太阳能转化为电能的效率
η=×100%=×100%=25%
(2)每月可节约航空燃油质量
m===2000kg
答案:(1)2.88×109J 25% (2)2000kg
2、(1)可再生(2)提供电能:W=Pt=4.2×106 kW×1 h=4.2×106 kW·h=1.512×1013 J;Q吸=W=1.512×1013 J,由Q吸=cm(t-t0)得:
m===5×107 kg.
3、(1)减小;(2)电磁波;3×108;(3)2.1×106;
4、(1) (2)15N (3)0.04kg (4)60%
5、(1)5×103pa (2)2.8 m3(3)12.5A
6、(1)150A (2)(3)(4)
7、(1)4.86×108J;(2)3×104W;(3)4×104W
8、解:(1)当只有S1闭合时,R1单独工作,用电器处于保温状态,
由P=可得:R1===220Ω;
(2)当两开关都处于闭合状态时,两电阻并联,处于加热状态,
R2的功率为P2=P﹣P1=1980W﹣220W=1760W,
由P=UI可得电热丝R2的电流是:
I2===8A;
(3)由ρ=得:
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10﹣3 m3=50kg,
水吸收的热量为:
Q=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(40℃﹣20℃)=4.2×106J
由P=可得消耗的电能为:
W=Pt=1980W×50×60s=5.94×106J
热水器的效率为:
η=×100%=×100%≈70.7%.
答:(1)电热丝R1的阻值是220Ω;
(2)加热时流过电热丝R2的电流是8A;
(3)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50min,则电热水器的效率是70.7%.。