题目内容
1．
随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小华家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上．小丽在使用过程中发现：①注满水的电热水器，在额定电压下连续加热45min，热水器上的温度示数由20℃上升到45℃．已知水的比热容为4.2×103J/（kg．℃），水的密度为1.0×103kg/m3，求此过程中电热水器的热效率．
②该热水器在某时间段使用时，30min内产生的热量为2.7×106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压．
③防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全．如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻．
分析 ①根据密度公式求出水箱中水的质量，根据Q吸=cm（t-t0）求出水吸收的热量，额定电压下电热水器加热时的功率和额定功率相等，根据W=Pt求出消耗的电能，利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%求出电热水器的热效率；
②根据P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热水器的电阻，再根据W=Pt=$\frac{{U}^{2}}{R}$t求出工作的实际电压；
③在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联，根据串联电路的电压特点求出防电墙的电压，利用串联电路的电流特点建立等式即可求出防电墙的电阻．
解答 解：①由ρ=$\frac{m}{V}$可得，水箱中水的质量：
m=ρV=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，
水箱中的水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（45℃-20℃）
=5.25×106J，
水箱中的水在额定电压下连续加热45min消耗的电能：
W=Pt=2200W×45×60s=5.94×106J，
电热水器加热时的热效率：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{W}$×100%=$\frac{5.25×1{0}^{6}J}{5.94×1{0}^{6}J}$×100%≈88.4%；
②由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，电热水器的电阻：
R=$\frac{{U}_{额}^{2}}{{P}_{额}}$=$\frac{（220V）^{2}}{2200W}$=22Ω，
由W=I2Rt可知：
工作的实际电流为I=$\sqrt{\frac{W}{Rt}}$=$\sqrt{\frac{2.7×1{0}^{6}J}{22Ω×30×60s}}$≈8.3A，
则工作的实际电压U=IR=8.3A×22Ω=182.6V；
③在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联，
由于加在人体上的电压不高于20V，人体的最大电阻为20MΩ，
则通过人体的最大电流为I=$\frac{{U}_{人}}{{R}_{人}}$=$\frac{20V}{20×1{0}^{6}Ω}$=1×10-6A，
由于串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以防电墙的电压：
U墙=U-U人=220V-20V=200V，
因为串联电路中各处的电流相等，
根据欧姆定律得：R墙=$\frac{{U}_{墙}}{I}$=$\frac{200V}{1×1{0}^{-6}A}$=2×108=200MΩ．
答：①此过程中电热水器的热效率为88.4%．
②通过电热水器的电流为8.3A，工作的实际电压为182.6V．
③防电墙的电阻为200MΩ．
点评 本题考查了电功和热量的综合计算，涉及到密度公式、吸热公式、电功公式、效率公式、焦耳定律和欧姆定律以及串联电路特点的应用，综合性强，难度较大．
运输液体货物的槽车，液体上有气泡，如图，当车开动时，气泡将向前运动；刹车时，气泡将向后运动，其原因是液体具有惯性．
（1）如图1所示，接通电路时导线下方的小磁针发生偏转，改变电流方向时小磁针的偏转方向相反．由此说明，通电导体周围存在磁场，且其方向与电流方向有关．
节假日外出旅游是许多人喜爱的一种休闲方式．下表是某种太阳能汽车的主要技术参数：
| 整车 | 整车质量（空载） | 600kg | 太阳能电池板 | 有效面积 | 6m2 |
| 最高车速 | ≤60km/h | 功率 | 0.9W/m2 | ||
| 承载人数 | 2人 | 电动机 | 额定电压 | 100V | |
| 最大承载质量 | 200kg | 额定电流 | 8A |
②在行驶过程中轮胎与地面的总接触面积为0.08m2，当该车在平直的公路上以最大承载质量行驶时，地面受到的压强是多大？
| A． | 用吸管吸“可乐”是利用了大气压强 | |
| B． | 铝制易拉罐在垃圾分类中属于可回收垃圾 | |
| C． | 罐上标有“355mL”字样，则所装“可乐”质量就为355g | |
| D． | 总质量为0.38千克的一罐未开启的易拉罐“可乐”，它对桌面的压力约为38牛 |
| A． | 物理课本的长度约为50cm | |
| B． | 一支圆珠笔的质量约为500g | |
| C． | 一张A4打印纸的厚度约为1mm | |
| D． | 人正常走路时的一步的长度约为0.7m |