1、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
2、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；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
3、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2.4107 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”
4、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). 1.44105 (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
5、可知牵引力为(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
6、。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5105 Pa，约为_个标准大气压。若某规格的熔喷布密度为0.9103 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
7、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).2.810-5 (8).120【解析】【详解】(1)12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。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。(
8、3)6熔喷布受到的压强为5105 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81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1.2104 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1103 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
9、，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_（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1.721010J，柴油的热值为4.3107 J/kg，则南昌舰热机的效率为_。【答案】 (1). 1.2108 (2).1.2104 (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
10、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
11、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_kWh。空间站以7.8103 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).2.610-5【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51h发电6空间站以7.8103 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
12、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】【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
13、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48.4,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(=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3
14、0s,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）（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
15、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是多少？(已知水的比热容，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，
16、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(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
17、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=50，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)200； (3)200
18、V。【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
19、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（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：
20、(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40C，此加热过程中吸收的热量是多少？（c水=4.2103J/(kgC)）(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0.5，电动机工作中因发热损失的功率是多少？【答案】(1)5.04105J；(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5.04105J；(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。