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1、
計(jì)算題 綜合部分
1.(6分)微波爐是一種清潔衛(wèi)生無(wú)污染,效率較高的家用電器.某微波爐的銘牌如下表所示.將體積為275ml、初溫是20℃的水放入該微波爐中,用最大功率加熱1min,取出后測(cè)得水溫是50℃.若水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃).
防觸電保護(hù)類(lèi)型I類(lèi)
額定容積20L
型號(hào)NN-S313WF
電源頻率50HZ
額定電壓220V
質(zhì)量12kg
最大功率1100W
求:
(1)微波爐加熱時(shí),電路中的電流是多少?
(2)加熱過(guò)程中消耗的電能是多少?
(3)加熱過(guò)程中,水吸收的熱量是多少?
1.(1)I=P/U=1100w/220V=5A
2、 (1分)
(2)微波爐消耗的電能是:W=Pt=1100W×60s=6.6×104J (1分)
(3)1.0×103kg/m3×275×10-6m3=0.275kg (1分)
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃) ×0.275kg×(50℃-20℃)
=3.47×104J (3分)
2.(9分)一輛汽車(chē)以72km/h的速度勻速行駛10 min,消耗的汽油為1.2Kg.汽車(chē)勻速行駛時(shí)受到的牽引力F=1.2×103N,汽油的熱值q=4.6×107J/Kg.問(wèn)
3、:
(1)汽車(chē)在這段時(shí)間內(nèi)消耗的功率(即1秒時(shí)間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量)是多少?
(2)這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)牽引力做功的功率是多少?
(3)比較(1)和(2)的結(jié)果,你有什么發(fā)現(xiàn)?簡(jiǎn)要分析原因(寫(xiě)出兩條即可).
2.
3.某汽車(chē)生產(chǎn)廠,某型號(hào)專(zhuān)用車(chē)在車(chē)型測(cè)試中,在一段平直的公路上勻速行駛5.6km,所用時(shí)間是4min,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油1.5×10-3m3(假設(shè)燃油完全燃燒)。若燃油的密度ρ=0.8×103kg/m3,熱值q=4×107J/kg,求:
(1)汽車(chē)行駛速度是多少?
(2)專(zhuān)用車(chē)牽引力所做的功是多少?
(3)已知熱機(jī)效率η=(式中W為熱機(jī)在某段
4、時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功,Q為它在這段
時(shí)間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量),則該專(zhuān)用車(chē)的熱機(jī)效率是多少?
3.解:(1)23.3m/S ……………………(2分)
⑵ W=FS=1.68×107J ……………………(2分)
(3)m=1.2千克 ……………………(1分)
Q= 4. 8×107J ………………… (2分)
η=35% …
5、…………………… (2分)
4.(8分)四沖程汽油機(jī)活塞面積為5×10-3m2,汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體對(duì)活塞的壓強(qiáng)為8×105pa,汽油機(jī)正常工作20min所做的功為3.6×106J。求:
(1)高溫高壓氣體對(duì)活塞產(chǎn)生的壓力是多少?
(2)該汽油機(jī)的功率是多少?
4.F=PS=8×105pa×5×10-3m2=4000 N(4分)
P=W/t=3.6×106J/1200s=3000w(4分)
5.小蘭家的全自動(dòng)家用豆?jié){機(jī)的部分技術(shù)參數(shù)如下表所示.
額定電壓
220V
電機(jī)功率
180W
額定頻率
50Hz
加熱功率
800W
加干豆量
75g
加水量
6、
1200ml
豆?jié){機(jī)的說(shuō)明書(shū)介紹了制作豆?jié){的全過(guò)程:按合適的比例把豆料、清水放入豆?jié){機(jī)中,經(jīng)過(guò)預(yù)熱、打漿、加熱,斷電報(bào)警等程序,即可制成熟豆?jié){,其中打漿和加熱是交替進(jìn)行的.
(1)在預(yù)熱時(shí),電熱器開(kāi)始加熱,若水溫從20℃升高到40℃,在預(yù)熱的過(guò)程中吸收多少熱量?【不計(jì)熱損失和干豆吸收的熱量,c水=4.2×103J/(kg?℃)】
(2)在額定電壓下,打漿時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是多大?(保留兩位小數(shù))
(3)若在用電高峰時(shí)段,家庭電路中的實(shí)際電壓為200V,加熱3min,豆?jié){機(jī)消耗的電能是多少?(不計(jì)熱損失,加熱器的電阻絲的阻值不隨溫度的變化而變化)
(保留一位小數(shù))
7、
5.解:(1)由得,水的質(zhì)量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1200×10-6m3=1.2kg…………………(2分)
水吸收的熱量
=4.2×103J/(kg?℃)×1.2kg×(40℃-20℃)
=1.008×105J…………………………………………………(3分)
(2)由P=UI得,在額定電壓下,打漿時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是
……………………………………………(2分)
(3)由“”和“”得,
………………………………………(2分)
由“”和“W=Q=I2Rt”得,
W=≈1.2×105J……………………………(2分)
6、(14分)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提
8、高,轎車(chē)已經(jīng)進(jìn)入許多人的家庭。已知某國(guó)產(chǎn)轎車(chē)每行駛100Km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度為0.71×103kg/ m3,熱值為4.6×103J/ kg,則
(1)8 kg汽油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量是多少?(2)該汽車(chē)行駛100Km消耗汽油的質(zhì)量是多少?(3)當(dāng)該汽車(chē)以50KW的功率在平直公路上以72Km/h的速度勻速行駛時(shí),它受到的阻力是多大?
6、解:
(1)Q=mq=8kg×4.6×103J/kg=3.68×104J (4分)
(2)M=ρν=0.71×103 kg×m3×8×10-3m3=5.68kg(4分)
(3)由ρ===Fv得
F=
9、 (2分)
因?yàn)槠?chē)勻速行駛故受到阻力牽引力平衡,所以(2分)
f=F==5×104W/20m/s=2.5×103 N (2分)
7.飲水機(jī)是一種常用的家用電器,其加熱水槽部分工作原理電路圖如下圖所示,其中S是一個(gè)溫控開(kāi)關(guān),R1為電加熱管,當(dāng)飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)時(shí),水被迅速加熱,達(dá)到預(yù)定溫度時(shí),S自動(dòng)切換到另一處于保溫狀態(tài).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)A、B是兩種不同顏色的指示燈.如果用紅色表示正在對(duì)水加熱,黃色表示保溫,
請(qǐng)標(biāo)明指示燈的顏色,應(yīng)該是A為_(kāi)____色.
(2)若飲水機(jī)加熱時(shí)加熱管的功率為550W,而保溫時(shí)加熱管的功率為88W,求電阻R2 的阻值(不考
10、慮溫度對(duì)阻值的影響,且不計(jì)指示燈的阻值).
(3)若加熱水槽儲(chǔ)水1.0kg,將其從初溫20℃加熱到100℃,加熱管的熱效率為90%,
試計(jì)算出加熱需要多少時(shí)間?水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)
7.(9分)(1)紅(1分)
(2)132Ω(4分)
(3)679S(4分)
計(jì)算題評(píng)分說(shuō)明:寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明和重要的步驟,物理量要說(shuō)明數(shù)值和單位,只寫(xiě)出結(jié)果的不得分,注意分步得分。
8.(8分)節(jié)能減排是當(dāng)前發(fā)展的趨勢(shì),電動(dòng)自行車(chē)逐步取代摩托車(chē)就是具體的體現(xiàn)。電動(dòng)騎行時(shí),蓄電池對(duì)車(chē)上電動(dòng)機(jī)供電,電動(dòng)機(jī)為車(chē)提供動(dòng)力,減少了有害氣體的排放。張老師利用周末騎著一輛電動(dòng)自
11、行車(chē),沿著公園的水平道路勻速行駛,在30min內(nèi),電動(dòng)車(chē)行駛了9km,此時(shí)車(chē)上電動(dòng)車(chē)的工作電壓為32V,工作電流為4A。
(1)若車(chē)和人共重1000N,行駛時(shí)輪胎與地面的接觸面積共為2.5×10-3m2,那么對(duì)地面的壓強(qiáng)多大?
(2)若車(chē)行駛過(guò)程中所受阻力為20N,則這段路程內(nèi)該車(chē)克服阻力所做的功為多少?
(3)該電動(dòng)車(chē)在這30min內(nèi)消耗的電能是多少?
8、解:(1)P=F/s=1000N/2.5×10-3m2=4×105Pa
(2)因?yàn)殡妱?dòng)自行車(chē)勻速行駛,所以F=f
W=Fs=20N×9000m=180000J
(3)W=UIt=32V×4A×30×60s=230400J
12、
9.(12分)辦公室里有個(gè)自動(dòng)電熱水瓶,下圖和表格是它的原理及參數(shù)。A為自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān),當(dāng)水的溫度達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)電路;低于設(shè)定溫度時(shí),自動(dòng)接通電路。已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),請(qǐng)你通過(guò)分析來(lái)進(jìn)行以下計(jì)算:
(1)電熱水瓶放出的熱量90%被這些水吸收,燒開(kāi)一瓶20℃的水(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),電熱水瓶應(yīng)正常工作多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)黃燈亮?xí)r電熱水瓶處于保溫狀態(tài)還是加熱狀態(tài)?保溫元件R工作時(shí)的電阻是多大?(注:指示燈消耗的功率可以忽略.保溫功率是指整個(gè)電路消耗的功率)
型號(hào)
P2L55一B
電源
AC220V 50Hz
加熱功率
800W
保溫功率
4
13、0W
水容量
2.0L
9、(1)t=933.3s (2)R=1149.5歐
10.小明家新買(mǎi)了一個(gè)微波爐,他聽(tīng)人們講利用微波爐對(duì)食物加熱,不僅加熱時(shí)間短,還具備加熱效率高的特點(diǎn)。為了驗(yàn)證后一種說(shuō)法,他決定借助電能表、手表、溫度計(jì)等器材實(shí)際測(cè)量一下微波爐在高火擋燒水時(shí)的效率。
為此他查看了家中微波爐后面的銘牌,上面注明額定輸入功率為1 000 W,他又查看了他家的單相電子電能表,上面注明3200 imp / kW·h(它表示每消耗電能1 kW·h,該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3 200次)。之后,他關(guān)閉其他所有家用電器,將體積為1L、溫度為20°C的水放入微波爐并用高
14、火開(kāi)始加熱,同時(shí)用鐘表計(jì)時(shí)并記錄電能表上面的發(fā)光二極管閃爍的次數(shù),歷時(shí)4 min,電能表上面的發(fā)光二極管閃爍了288次,此時(shí)取出并測(cè)得水的溫度為76°C。則
(1)4分鐘微波爐消耗的電能是多少?
(2)微波爐燒水時(shí)的效率是多少?(保留一位小數(shù))
10. (1)4min消耗的電能:
W=n/Nkw·h=288/3200kw·h=0.09(kw·h)
(2)水吸收的熱量Q=cm△t=4.2×103J/(kg?℃)×1.0kg×(76-20)°C=2.352×105 J
效率η=Q/W=2.352×105J/(0.09×3.6×106)J=72.6%
5