2022年物理中才沖刺分類考點10電與熱

考點10：電與熱一、選擇題、1.(2022北京市，6題)D2.（2022黑龍江雞西，8題）下列電器設備中，主要利用電流熱效應進行工作的是()A．話筒A．話筒B．電話C．電視機的散熱窗D．電飯鍋3．（2022四川廣安，15題）下列各用電器均標有“220V60W”字樣，它們正常工作相同的時間，發(fā)熱最多的用電器是A．電視機 B．電風扇 C．電熱毯 D．電燈二、填空題、1．（2022年重慶，13題）某品牌快速電熱水壺，其銘牌上標有“220V1500W”。在標準大氣壓下，將質量為1.5kg，溫度為40℃的水燒開，水需要吸收的熱量是J。若不計熱損失，電熱水壺正常工作時燒開這壺水的時間是S。×1052522.（2022·河北省，25題）小明家的太陽能集熱器中裝有40

kg、35

℃的水，經(jīng)太陽光照射溫度升高到45

℃，水吸收的熱量是J。用電熱水器對相同的水也加熱到45

℃，標有“900

r/kW·h”字樣的電能表鋁盤轉過了450

r（電路中只有熱水器工作），熱水器消耗的電能是J。熱水器消耗的電能比水吸收的熱量多，其原因是：（答出一種即可）。[水

=

×103

J/（kg·℃×106×106電熱水在加熱過程事存在熱損失3.（2022湖北襄樊，29題）電爐絲通過導線接到電路里，電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱，是因為電爐絲的比導線大得多，根據(jù)焦耳定律可知，在相同時，電爐絲產生了更多的熱量。電阻電流和通電時間4.（2022四川瀘州，B卷8題）下表是某電炒鍋的銘牌，根據(jù)表中的信息回答下列問題：若家庭電路中的電壓只有198V，電炒鍋工作1h消耗的電能是Kw?h。若家庭電路中只有電炒鍋在燒水且正常工作，電炒鍋產生的熱量有70%被水吸收后水的溫度升高了30℃，且右圖中電能表的轉盤正好轉了300轉，該電炒鍋中水的質量為Kg（水的比熱容c=×103J/(kg?℃25．（2022浙江蕭山中學，5題）暑期持續(xù)的“桑拿天”，居民家里的空調、電扇都閑不住，導致電路火災時有發(fā)生，火警電話不斷，消防車拉著警笛呼嘯而出，趕往火災現(xiàn)場，調查發(fā)現(xiàn)，起火原因如出一轍：電線超負荷使電線內的金屬導線發(fā)熱引燃了外面的絕緣皮.根據(jù)學過的物理知識回答：（1）“超負荷”是指如圖所示(選填“①”或“②”)中所示情況；（2）使火災發(fā)生的理論依據(jù)是；（3）請你提出一條預防這種火災發(fā)生應采取什么措施。(1)①(2)電流越大，根據(jù)焦耳定律Q=I２Ｒt產生的熱量就越多(3)大功率的用電器交叉使用；根據(jù)用電器功率換較粗的輸電線；做好電路的散熱工作6.(2022福建莆田，19題)將阻值分別為10Ω和30Ω的甲、乙兩電阻串聯(lián)后接在電源上，相同時間內，甲、乙兩電阻產生的熱量之比為_________；若將甲、乙兩電阻并聯(lián)后接在電源上，相同時間內，電流通過甲、乙兩電阻做功之比為_________。1：33：17．（2022年湖南長沙，30題）小宇和小剛想利用如圖所示的裝置來探究“導體產生的熱量與其電阻大小的關系“。兩只相同的燒瓶中裝有適量的煤油。燒瓶A中浸泡著一段銅絲，電阻較?。簾緽中浸泡著一段鎳鉻合金絲，電阻較大，溫度計顯示煤油的溫度。為保證實驗科學合理，兩個燒瓶中所裝煤油的質量應該________。實驗中，小宇和小剛發(fā)現(xiàn)B燒瓶中溫度計的示數(shù)升高得快，這表明：在電流和通電時間相同的情況下，導體的電阻越大，產生的熱量________。答案：相等、越多。三、簡答題、1.1．（2022福建龍巖，31題）（3分）小宇家新安裝了一臺電熱水1．嚴禁濕手拔插電源插頭。2．必須確認電熱水器貯水后，才能通電加熱。3．在氣溫低于00熱水器，請先排空電熱水器中的水。器，電熱水器的銘牌旁貼有右側所示的三條警示語。請你應用學過的物理知識對這段警示語中的必要性任選一條給予合理的解釋。答案：五、實驗探究題、1.（2022年山東濰坊，20題）如圖是課本上的演示實驗，請按要求回答：甲圖：該裝置能探究聲音產生的原因，還能探究聲音的______和_______的關系。乙圖：實驗現(xiàn)象是：_________________________________________________。實驗現(xiàn)象說明了：_________________________________________________。答案：響度、振幅；溫度計示數(shù)升高快慢不同；電流相同時，相同時間內，電阻大的產生的熱量多。2．（2022年山東煙臺,28題）為了探究影響電熱的因素，實驗室準備了兩個裝滿煤油的燒瓶、兩個帶有橡皮塞的粗細均勻的相同玻璃管，兩根不同阻值的電阻絲，以及滑動變阻器、開關、導線、電源等．兩個實驗小組根據(jù)提供的實驗器材，分別設計了圖18甲、乙所示的兩個方案．(1)這兩個方案的共同點是通過觀察什么知道電熱的多少．(2)甲方案探究的問題是什么?(3)乙方案探究的問題是什么?答案：觀察玻璃管中液面的高度(2分)；在電流一定時，電熱與電阻的關系(2分)；在電壓一定時，電熱與電阻的關系(2分)。3．（2022黑龍江哈爾濱，52題）董妍同學設計了如圖所示的實驗裝置，探究“電流的熱效應跟電阻大小的關系”。(1)說明利用該實驗裝置如何解決探究的問題；(2)實驗過程中她發(fā)現(xiàn)實驗現(xiàn)象并不明顯，可能的原因是什么?(寫出兩種)(3)張暉同學利用電流的熱效應燒水，觀察到水沸騰后繼續(xù)加熱，水的溫度卻保持不變，既然水沒有變得更熱，那么電熱器所供給的能量跑到哪里去了呢?該同學猜想能量可能跑到水蒸氣里去了，請你從不同的角度用生活經(jīng)驗或實驗現(xiàn)象予以證實。（1）控制在電流相同的條件下，相等時間內，觀察比較兩個氣球膨脹的程度，判斷電流的熱效應跟電阻大小的關系。（2）裝置氣密性不好（氣球漏氣）；球皮太厚；電阻R1、R2的阻值相近；電源電壓太低（電流太?。＃?）從做功角度生活經(jīng)驗——①水沸騰時，繼續(xù)加熱，水蒸氣能把壺蓋頂起；②水沸騰變成水蒸氣，能為機械提供動力。實驗現(xiàn)象——①水沸騰時，繼續(xù)加熱，試管的塞子能被沖出；②水沸騰時，繼續(xù)加熱，水蒸氣能推動葉輪轉動。從熱傳遞角度生活經(jīng)驗——①水沸騰變成蒸汽能為城市的集中供熱提供優(yōu)越的方式；②100℃的水蒸氣燙傷比100實驗現(xiàn)象——①實驗能說明沸水與同溫度的蒸汽給物體加熱效果不同；②水沸騰時，繼續(xù)加熱，產生較多蒸汽能把饅頭較快蒸熟。六、計算題1.（2022年山東濰坊，26題）2022年，環(huán)渤海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)經(jīng)濟建設上升為國家戰(zhàn)略高度，我們?yōu)H坊為響應國家號召，發(fā)展低碳經(jīng)濟，在沿海地區(qū)建造了風力發(fā)電廠，如圖所示．下表給出了不同風速下每臺風力發(fā)電機的功率．(結果保留兩位小數(shù))(1)若在某時間內的風速為6m／s，一臺發(fā)電機工作1小時，產生的電能可供小明家的空調(220V5A)、電熱鍋(220V40Ω)同時工作多少小時?(2)若濰坊沿海年平均風速為8m／s，50臺這樣的風力發(fā)電機工作一天，獲得的電能相當于完全燃燒多少噸煤?(煤的熱值為3×103J／kg)答案：（1）風力發(fā)電機產生的電能：W=Pt=16kw×1h=16kwh；空調的功率為：P1=UI=220V×5A=1100W=；電熱鍋的功率P2==1210W=；工作時間：t===。（2）一天的發(fā)電總量：W=Pt=×104w×50×24×3600s=×1011J；燃煤的質量：m====×107kg=×104噸。2．（2022年甘肅蘭州，34題）圖24所示的是某型號電熱水壺銘牌，壺中裝有1.8L溫度為20℃（1）將水燒開，水吸收的熱量是多少？〔一個標準大氣壓下，c水=×103J/（kg·℃）〕（2）若在電熱水壺工作時，標有“3000r/kW·h”的電能表在1min內轉了50轉，電路的實際電壓是多少？（3）不計熱損失，此時燒開一壺水大約需要多少時間？圖圖24答案：（1）m=ρv=×103kg/m3××10-3m3=；Q=cm△t=×103J/(kg·℃)××80℃=×105J；（2）W=1/3000×50××106J=6×104J,P實=W/t=6×104J/60s=1000W,=40Ω,=200V，=。3．（2022年山東臨沂，11題）某太陽電池，白天利用太陽能發(fā)電將電能儲存起來，夜晚供標有“24V30W”的路燈照明。求：（1）路燈正常工作時的電流是多少？（2）該太陽電池最多可儲存×106J的電能，如果這些電能全部用來加熱50kg水，水的溫度升高多少？（c水＝×103J/(kg·℃)）答案：（1）路燈正常發(fā)光時的電流由P=UI得：I=P/U=30W/24V=；（2）水升高的溫度由Q吸=c水m△t得：△t=Q吸/c水m=40℃4．（2022年江西南昌，26題）2009年10月1日的國慶聯(lián)歡晚會上，有一個漂亮的“光立方”，它是由4028棵“發(fā)光樹”組成的.如圖24所示，每棵“發(fā)光樹”上有168個LED燈（發(fā)光二極管），在得到同樣亮度的情況下，其耗電量不到白熾燈的十分之一.(1)若每個LED燈的功率為，則一棵“發(fā)光樹”正常工作100min消耗了多少電能？(2)若一棵這樣的“發(fā)光樹”正常工作100min消耗的電能全部用來給水加熱，在一標準大氣壓下可以把質量為多少kg20℃的水燒開？圖24圖24答案：(1)W總=P總t……………(1分)=×168×100×60s＝×105J……(1分)(2)m＝=………(1分)=＝0.3kg……………(2分)評分意見：有其它合理答案均參照給分.5．（2022年貴州畢節(jié)，1題）如圖所示，電源電壓為12V，且保持不變，當只閉合開關S1時，電流表A的示數(shù)是1A，開關S1、S2同時閉合時，電流表的示數(shù)為1.5A。求：（1）R1電阻的大?。?）R2消耗的電功率是多少？（3）S1、S2同時閉合時，通電10s電路中產生的熱量是多少？解：1）當只閉合開關S1時，只有R1接入電路此時U1=U=12V∴R1=U1/I1=12V/1A=12Ω2）當開關S1S2同時閉合時，R1與R2并聯(lián)接入電路I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A∴P2=U2×I2=12V×0.5A3）當開關S1S2同時閉合時，R1與R2并聯(lián)接入電路Q=W=UIt=12V×1.5A×10S=180J6.（2022黑龍江雞西，34題）小華家要購買一臺即熱式電熱水器（俗稱“過水熱”），替換原來的箱式電熱水器，它能使水溫在數(shù)秒內就達到適宜溫度。⑴這種“過水熱”的銘牌上注明：“220V、6000W”。當它正常工作時，通過它的電流是多少？⑵雞西市生活用電的電費為元/kW·h，當?shù)卦杵眱r格是4元，如果他使用這種“過水熱”洗澡，每次累計通電時間是10分鐘。請你計算一下，他每次洗澡可節(jié)省多少元？（用水發(fā)生的費用按元計算）⑶因為“過水熱”工作環(huán)境潮濕且功率大，那么在安裝、使用過程中，應當注意什么呢？（已知他家的空氣開關上標有的最大額定電流是20A）⑷最近，小華發(fā)現(xiàn)許多鄰居在使用“太陽能”熱水器。如果你是小華，那么，你是選擇“太陽能”呢，還是選擇“過水熱”呢？說出選擇的依據(jù)。（1）…………（1分）………（1分）（2）…………（1分）………（1分）每次用電費用元/kW·h×1kW·h=元節(jié)省費用：4元元元=元……（1分）（3）為了安全，應當加裝漏電保護裝置（答使用三孔插座和三角插頭亦可）（1分）；要進行電路改造（答出具體改造方法，或指明用電器與原電路最大額定電流不匹配也可得分）（1分）（4）太陽能熱水器清潔無污染，節(jié)能，太陽能可再生，低碳，比較安全；“過水熱”加熱比較快，使用方便，體積小節(jié)省空間，不受天氣影響（1分）