專題二十學(xué)科內(nèi)綜合及壓軸題 1 2018湖南長沙 32 6分 如圖甲 乙所示 某科技小組自制了一個測量水的深度的裝置 它由測量頭和控制盒構(gòu)成 測量頭的測量面是一個涂有絕緣漆的面積為2cm2的壓敏電阻r1 r1的電阻隨水對它的壓力f的變化關(guān)系如圖丙所示 控制盒內(nèi)有一個定值電阻r0和一個最大阻值為90 的滑動變阻器r2 電源電壓保持不變 通過電路調(diào)節(jié) 可使控制盒的功率達(dá)最大值pm 科技小組通過控制盒的功率最小值和pm的比值來標(biāo)記水的深度 不計導(dǎo)線的電阻 電壓表的量程為0 3v 科技小組在確保電路安全的情況下 進(jìn)行如下的操作 水 1 0 103kg m3 g取10n kg 好題精練 1 r1未放入水中時 閉合s 斷開s1 將r2的滑片移至最上端 此時電壓表示數(shù)達(dá)到最大值 r0的電功率為p0 求 r1未放入水中時的電阻為 2 測量頭放到水下深度h1 10m時 閉合s 斷開s1 將r2的滑片移至某一位置時 r0的電功率為p0 電路的總功率為p總 r1的電功率為p1 已知p0 p0 9 4 p總 p1 6 1 求 此時r0兩端的電壓為v 3 測量頭放到水下深度h2 3m時 調(diào)節(jié)電路 控制盒的最小功率與pm的比值為 答案 1 30 2 2 3 5 18 解析 1 2 r1未放入水中時 r1所受水的壓力f 0 由題圖丙可知此時r1 30 s閉合 s1斷開 r2的滑片移至最上端 r0與r1串聯(lián) 電壓表測r0兩端電壓 則 h1 10m時 f 水gh1s 1 0 103kg m3 10n kg 10m 2 10 4m2 20n 由題圖丙可知 此時r1 10 閉合s 斷開s1 r2的滑片移至某一位置 則r0 r2 r1串聯(lián) 電壓表測r0兩端電壓 則 由 可得r0 10 r2 40 代入 得u總 12v 3 pm為r2與r0總功率的最大值 由p ui可知 當(dāng)i imax 0 3a 且r2與r0兩端電壓為最大值u總 12v時 r2與r0總功率最大 則pm u總i 12v 0 3a 3 6w當(dāng)h2 3m時 測量頭所受水的壓力f 水gh2s 1 0 103kg m3 10n kg 3m 2 10 4m2 6n由題圖丙可知此時r1 20 分析可知 控制盒總功率最小時 s閉合 s1斷開 先考慮此情形中r2的取值范圍r2min對應(yīng)imax 0 3a此時r2min 20 10 10 r2max 90 控制盒部分電阻用r20表示 則r20取值范圍是 r2min r0 r2max r0 即20 100 當(dāng)r20 100 時 控制盒功率最小pmin 100 1w控制盒的最小功率與pm的比值為 審題技巧p0 p0 表示r0在兩個電路狀態(tài)下的電功率 r0是定值電阻 已知電功率之比 可求r0兩端電壓之比 2 2014湖南湘潭 30 9分 圖甲是某電熱水器的電路圖 其中u 3v r2為可調(diào)電阻 r1為熱敏電阻 其阻值隨溫度變化的關(guān)系如圖乙所示 r3為電阻絲加熱器 r1和r3均置于水箱中 繼電器線圈電阻忽略不計 當(dāng)繼電器線圈中的電流達(dá)到0 04a時 繼電器的銜鐵會被吸下 1 熱水器中水的溫度升高時 熱敏電阻的阻值r1將 填 變大 變小 或 不變 2 當(dāng)繼電器線圈中的電流達(dá)到0 06a 指示燈發(fā)光 填 紅燈 或 綠燈 線圈下端m的磁極是極 填 n 或 s 3 如果電熱水器儲有40kg的水 加熱器r3工作1小時產(chǎn)生了4 2 106j的熱量 其中有80 被水吸收 則水的溫度升高了多少 4 如果將熱水器中的最高水溫設(shè)置為80 r2的阻值應(yīng)該調(diào)至多大 甲乙 答案 1 變小 2 綠燈s 3 20 4 60 解析 3 2018湖南婁底 21 8分 如圖甲是測量高于湖水警戒水位裝置的原理圖 長方體形絕緣容器a內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接 底部有一小孔與湖水相通 且容器底面與警戒水位相平 已知電源電壓恒為6v 小燈泡標(biāo)有 2v 2w 字樣 燈絲電阻不變 兩金屬板間的湖水電阻r與x的關(guān)系如圖乙所示 x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù) 即x 1 h 求 1 小燈泡的電阻 2 湖水水位高于警戒水位多少米時 燈泡正常工作 3 將電流表改為水位計 水位計的刻度是否均勻 說明理由 答案 1 2 2 5m 3 見解析 解析 解題思路知道燈泡的額定電壓和額定功率 根據(jù)求電阻 燈泡正常工作 燈泡兩端電壓為2v 根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律求出湖水電阻兩端的電壓 進(jìn)而求出湖水的電阻 在圖像中找到對應(yīng)的x 求出湖水水位高于警戒水位的高度 電流表改為水位計 判斷水位計的刻度是否均勻 關(guān)鍵是判斷電路電流是否和湖水電阻成比例 4 2015湖南郴州 28 10分 某品牌電熱水壺的銘牌內(nèi)容如下 根據(jù)提供的信息計算 1 電熱水壺正常工作時的電阻和電流是多少 2 當(dāng)電熱水壺裝滿水時 將水從20 燒開需要吸收多少熱量 c水 4 2 103j kg 1l 10 3m3 氣壓為一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 電熱水壺吸收的熱量忽略不計 3 若售貨員宣傳該電熱水壺?zé)_一壺水僅需要5分鐘 可信嗎 請通過計算說明理由 答案 1 44 5a 2 1 008 106j 3 見解析 解析 評析這是一道電熱綜合題 考查了對家用電器的電流和電阻的計算 以及學(xué)生分析和推理的能力 難度中等 5 2015湖南張家界 30 8分 電動環(huán)保車因環(huán)保經(jīng)濟(jì)在各大旅游景區(qū)已廣泛投入運(yùn)營 如圖甲所示的電動環(huán)保車 有關(guān)技術(shù)參數(shù)如下表 根據(jù)技術(shù)參數(shù)和具體要求 求解下列問題 g取10n kg 1 用乙圖中的專用插線板給電動環(huán)保車充電 請在丙圖畫出插線板內(nèi)部開關(guān)和兩插座的連線 并連入家庭電路 要求 插線板上的開關(guān)可同時控制兩插座的通 斷 開關(guān)接通時兩插座都能提供220v電壓 2 電動機(jī)以額定功率工作半小時消耗多少電能 3 經(jīng)檢測電動環(huán)保車以額定功率勻速行駛時 受到的阻力與質(zhì)量的關(guān)系如圖丁所示 若電動環(huán)保車滿載時 每個乘員大約60kg 求車在行駛過程中受到的阻力 4 該車充一次電儲存了2 7 108j的電能 電動環(huán)保車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為80 若該車滿載時以額定功率勻速行駛 則充電一次最多可連續(xù)行駛多長的路程 答案 1 如圖所示 2 9 106j 3 1800n 4 120km 解析 1 由題意知 兩插座并聯(lián) 開關(guān)在干路 開關(guān)應(yīng)與火線相連 連接插座時應(yīng) 左零右火 三孔插座 上接地 2 w電 pt 5 103w 1800s 9 106j 3 m 60kg 10 1200kg 1800kg由圖可知 m 1800kg時 f 1800n 4 w機(jī)械 w電 2 7 108j 80 2 16 108j因?yàn)樵撥嚌M載且以額定功率勻速行駛 所以f f 1800n根據(jù)w機(jī)械 fs 所以s 1 2 105m 120km 6 2014湖南懷化 35 16分 如圖甲所示 是某種電熱飲水機(jī)的簡化電路示意圖 圖乙是它的有關(guān)參數(shù) 它有加熱和保溫兩種工作狀態(tài) 由機(jī)內(nèi)溫控開關(guān)s0自動控制 試問 甲 1 飲水機(jī)處于保溫狀態(tài)時溫控開關(guān)s0應(yīng)處于什么狀態(tài) 并說明理由 2 r1和r2的電阻值各是多大 3 在用電高峰期 該飲水機(jī)的實(shí)際工作電壓只有200v 加熱效率為80 若將裝滿水箱的水從20 加熱至100 需要多長時間 c水 4 2 103j kg 水 1 0 103kg m3 忽略溫度對電阻的影響 答案 1 斷開狀態(tài) s0斷開時 r1與r2串聯(lián) 接入電路的電阻最大 根據(jù)p 可知 此時電路消耗的功率最小 2 40 1170 3 630s 7 2014湖南懷化 34 6分 2014年我國將實(shí)現(xiàn)行政村 村村通公路 覆蓋率達(dá)99 7 以上 懷化市政府在各地開展了 我的中國夢 我的新家園 的活動 其中推土機(jī)發(fā)揮了重要作用 某型號履帶式推土機(jī) 其發(fā)動機(jī)額定功率為120kw 質(zhì)量為1 5 104kg 每條履帶與地面的接