题目内容
1．如图甲所示是某种电热饮水机的简化电路示意图，图乙是它的有关参数．它有加热和保温两种工作状态（由机内温控开关S0自动控制）．该饮水机加热效率为80%，当它装满1.5kg的水时，求：（1）饮水机将水从20℃加热到100℃，水吸收多少热量？
（2）R2的电阻值是多大？
（3）发现该饮水机在某次用电高峰期，将水从20℃加热到100℃需要10.5min，则此时电源电压多大？[C水=4.2×103 J/（kg•℃），ρ水=1.0×103 kg/m3，忽略温度对电阻的影响]．
分析 （1）根据Q=cm（t-t0）求出水吸收的热量；
（2）当开关处于闭合状态时，饮水机处于加热状态，当开关处于断开状态时，饮水机处于保温状态，由电功率公式的变形公式R=$\frac{{U}^{2}}{P}$求出电阻阻值．
（3）由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出加热时的总电阻，然后由电功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求出电热饮水机的实际功率，根据该饮水机加热效率为80%可求实际消耗电能，然后可求此时电源电压．
解答 解：（1）水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1.5kg×（100℃-20℃）=5.04×105J；
（2）当开关处于闭合状态时，饮水机处于加热状态，
由公式P1=$\frac{{U}^{2}}{{R}_{1}}$得，R1=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{1}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{1210W}$=40Ω，
当开关处于断开状态时，饮水机处于保温状态，
R总=$\frac{{U}^{2}}{{P}_{2}}$=$\frac{{（220V）}^{2}}{40W}$=1210Ω，
R2=R总-R1=1210Ω-40Ω=1170Ω．
（3）加热时电路的电阻R1=40Ω，
则水吸收的热量Q吸=5.04×105J，
需要消耗的电能W=$\frac{{Q}_{吸}}{η}$=$\frac{5.04×1{0}^{5}J}{80%}$=6.3×105J，
加热时间t=10.5min=630s．
则实际功率P实际=$\frac{W}{t}$=$\frac{6.3×1{0}^{5}J}{630s}$=1000W，
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可得，此时电源电压U=$\sqrt{{P}_{实际}R}$=$\sqrt{1000W×40Ω}$=200V．
答：（1）饮水机将水从20℃加热到100℃，水吸收5.04×105J热量；
（2）R2的电阻值是1170Ω．
（3）则此时电源电压为200V．
点评 本题考查学生对实际用电器电功率的分析以及运用电功率公式结合欧姆定律计算相关物理量的能力，对学生来说有一定拔高难度．
| A． | 车把相当于一个费力杠杆 | B． | 车座的设计应用了压强的知识 | ||
| C． | 刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识 | D． | 轮胎和脚蹬有花纹是为了增大摩擦 |
如图甲所示玻璃管两端开口处蒙德橡皮膜绷紧程度相同，将此装置置于水中，下列四幅图能正确反映橡皮膜受到水的压强后的凹凸情况的（ ）
| A． | 响度 | B． | 音调 | C． | 音色 | D． | 频率 |
| A． | 若A1的示数为0.5A，则A2与A3的示数均为0.5A | |
| B． | 该电路为串联电路 | |
| C． | 电流表A1的示数与电流表A2的示数之比为1：2 | |
| D． | 电流表A1的示数与电流表A3的示数之比为2：3 |
如图所示，水平面上有一底面积为S的圆柱形容器，容器中装有密度为ρ、质量为m的水．现将一个质量分布均匀、底面积为S0、体积为V的物块（不吸水）放入容器中，物块漂浮在水面上，物块浸入水中的体积为V1．用力缓慢向下压物块便其恰好完全浸没在水中（水未溢出），则（ ）| A． | 物块密度为ρ物=$\frac{V-{V}_{1}}{V}$ρ | |
| B． | 未放入木块时，容器中水的深度为h=$\frac{m}{ρS}$ | |
| C． | 物体浸没时与未物体时相比液面上升的高度△h=$\frac{V}{S-{S}_{0}}$ | |
| D． | 物体浸没时水对容器底部的压强p=$\frac{mg+ρgV}{S}$ |