2020年中考物理重要考点分类汇编08—效率专题（含答案）

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1、中考物理真重要考点分类汇编中考物理真重要考点分类汇编 0808效率专题效率专题 一、填空题一、填空题 1王志伟同学用“220V 100W”的电热水壶来加热质量为 2kg、温度是 20的水，实际用 了 l2min 才把这些水加热到 l00。这个过程中水吸收的热量是_，电热水壶的效率是 _。水的比热容为 4.210 3J/（kg） 答案：6.7210 5J 93.3 2如图所示是公园的太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能， 并向灯杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池 板上的能量为 2.710 7J，这些能量经转化后，可供额定功率为 30

2、W 的路灯正常工作 70h，那么 该太阳能路灯的能量转化效率是%。 答案：28 3如图所示是太阳能路灯，灯杆顶端是太阳能电池板，它能将太阳能转化为电能，并向灯 杆下方的蓄电池充电，供夜晚路灯照明。若在一定时间内，太阳光辐射到该太阳能电池板的能 量为 2.110 7J，这些能量经转化后，可供功率为 35W 的路灯工作 50h，则该路灯消耗的电能为 _J，该太阳能路灯的能量转化效率是_。 答案：6.310 6 30 二、解答题二、解答题 4如图所示，是号称“绿色节能”的路面减速装置，当车辆驶过减速装置时，该装置会发 电。这种高科技的“夜间交警”在帮助车辆减速的同时还能为交通指示起到供能作用。这些在

3、 斜坡上的减速装置是由一种与路面齐平的垫板构成，在垫板里面有一系列类似于感应嵌板的物 体。当有车辆经过路面时，路面下活动的嵌齿会是嵌板上下浮动，从而像一个小型发电机一样 产生电能。据估计，足够稳定的车流量将会使节能装置的发电功率达到 10kW。 （1） 该装置的原理是；它工作过程中能量的转化关系是把机械能转化成 。 （2）该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作 8h 的发电量是多少度？ （3）如果该装置在足够稳定的车流量的情况下，工作 8h 所获得的机械能是 1.4410 9J， 则该装置的发电效率是多少？ 答案：（1）电磁感应 电能 （2）80 度 （3）20 5家庭浴室中常用的灯暖型浴霸是

4、通过灯泡的热辐射来升高光照区域 内空气温度的，小 明家浴室内浴霸由四只标有“220V 250W”的同规格发热灯组成，小明测得浴室的面积为 6m 2， 高为 2.5m，查资料得知当地空气的密度为 1.2kg/m 3，比热容为 1.0103J/（kg），当四只 灯泡同时正常工作 25min 后，测得浴室内空气温度从 13上升到 28，求： 绿色节能型减速路障 （1）浴室内空气的质量； （2）浴室内空气吸收的热量； （3）浴霸加热浴室内空气的效率。 答案：（1）m=V=Sh=1.2kg/m 36m22.5m=18kg （2）Q吸=cm（t-t0）=1.010 3J/（kg）18kg（2813）=2.

5、7105J （3）W=Pt=4250W2560s=1.510 6J =18% 6 家用电器使用日益广泛。 好学的瑞瑞突发奇想， 想检验电热水壶和电饭煲谁的热效率高。 如图所示是瑞瑞家两种电器及铭牌。下表是瑞瑞在使用这两种电器（正常工作）烧水时所 记录的数据 电热水 壶 电饭煲 装水质量/kg 1.8 1.8 水的初温/ 20 20 水烧开的时间 /s 480 8 40 （1）在 1 标准大气压下，把电热水壶中的水烧开，水需要吸收多少热量？ （2）试通过计算说明电热水壶和电饭煲的热效率谁高。 答案：（1）Q=cm（t-t0）=4.210 3J/（kg）1.8kg（100-20）=6.048105

6、J （2）壶=W有用 1/W总 1=Q吸/（P壶t壶）= 6.04810 5J/（1800W480s）=70% %100 J105 . 1 J107 . 2 %100 6 5 W Q吸 电饭煲铭牌 型号： 额定电压：220V 额定功率：900W 装水容量：5L 电热水壶铭牌 型号： 额定电压：220V 额定功率：1800W 装水容量：2L 煲=W有用 2/W总 2=Q吸/（P煲t煲）= 6.04810 5J/（900W840s）=80% 壶煲 电饭煲的热效率高 7如图甲是电热水龙头，即开即热、冷热兼用。如图乙是它的电路原理图，R1、R2为电热 丝，通过旋转手柄带动开关 S 在 1、2、3 之间

7、接通对应的电路，从而 实现冷水、温水、热水之 间的切换。它的有关技术参数如下表。请回答下列问题： （1）开关处于位置 2 时，它放出的是热水还是温水？并求出电热丝R1的阻值？ （2） 如果进水口的水温是 14， 水龙头 1min 流出 1kg 的水， 放出热水的水温能达到 50， 此时该水龙头的电热效率是多少？水的比热容为 4.210 3J/(kg) 甲 乙 答案：（1）温水 R1= （2）W=Pt=2800W60s=168000J Q吸=cm（t-t0）=4.210 3J/（kg）1kg（5014）=151200J 8某电热水壶及铭牌如图所示，装入 1.5kg20的凉水，通电正常工作 6 分

8、钟即被烧开至 100。已知水的比热容c=4.210 3J/(kg )，求： （1）该过程中水吸收的热量。 （2）电热水壶的效率。 2 .24 W2000 V220 22 ）（ 温 P U %90%100 168000J 151200J %100 W Q吸 额 定 功 率 温水 2kW 热水 2.8kW 额定电压 220V 额定频率 50Hz R1 R2 220V 1 2 3 S 产品型号 EL-8952 额定电压 220V 频 率 50Hz 额定功率 1500W 容 量 1.5L 答案：（1）水吸收的热量： （2） 热水壶的效率： 9如图所 示是某煲汤用的电热锅的工作电路图，ND 为标有“6V

9、 100mA”的指示灯，R1 为限流电阻，R2、R3是阻值分别为 423.5、60.5 的发热电阻。接通电源，闭合 S1、S2，电热 锅开始加热，当锅内水温达到 100时，S2自动断开，S1仍闭合，维持小火炖煮。求： （1）要使指示灯正常发光，R1的阻值是多少？ （2）小火炖煮时发热电阻的功率是多少？ （3）在一个标准大气压下，电热锅将 4.5L，20的水烧开需要 35min，则电热锅的效率是 多少？（水的比热容为 4.210 3J/（kg）,密度为 1.0103kg/m3） 答案： （1）U1=U-U0=220V-6V=114V J1004. 5J201005 . 1102 . 4 53 0

10、 ttcmQ J104 . 5J606105 . 1 53 tPW %3 .93 J104 . 5 J1004. 5 5 5 W Q S1 R1 S2 ND R3 R2 220V （2）R总=R2+R3=423.5+60.5=484 （3）m=V=1.010 3kg/m34.510-3m3=4.5kg Q吸=cm（t-t0）=4.210 3J/（kg）4.5kg（100-20）=1.512106J 当 S1、S2都闭合时，R3的功率为： W=P3t=800W3560s=1.6810 6J 10某电热淋浴器铭牌中的主要参数如表所示，在正常工作时，将满一桶水从 20加热到 70需要 50minc水

11、=4.2l0 3J/（kg） 1L=1dm3求： （1）满一桶水的质量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）我们把水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率，求该淋浴器的热效率是多少？ 额定电压 220V 额定功率 3000W 额定频率 50Hz 额定容积 36L 答案： （1）水的质量m=V=1000kg/m 336103m3=36kg； （2）水吸收的热量（有用能量） ： Q吸=cmt=4.2l0 3J/（kg）36kg（7020）=7.56106J； （2）加热水消耗的电能（总能量） ： 1140 1 . 0 114 1 1 A V I U R W V）（ R U P100 484 22

12、0 22 总 小火 W V R U P800 5 .60 )220( 2 3 2 3 %90%100 1068. 1 10512. 1 %100 6 6 J J W Q吸 W=Pt=3000W5060s=910 6J； 电热淋浴器加热时的热效率： = Q吸/W =7.5610 6J/9106J=84% 11某电热水瓶的容量为 2L，有加热和保温两档，该电热水瓶装初温为 20的水接在家庭 电路中， 它正常工作时功率和时间的关系的图像如图所示。 （外界大气压强为 1 个标准大气压， 计算结果保留一位小数） 求：（1）保温时通过电热水瓶的电流是多少？ （2）若通电 10min 恰好将水烧开，则加热时

13、电热水瓶的热效率是多少？ 答案： （1）由P=UI可得 I= （2）由P=可得 W=Pt=1200W1060s=7.210 5J 由=可得 m=V=1.010 3kg/m3210-3m3=2kg Q=cmt=4.210 3J/（kg）2kg（10020）=6.72105J = 12 下面的图表是从某台电热饮水机说明书上收集到的信息。经分析得知，当开关 S 闭合 时，饮水机处于加热状态，S 断开时，饮水机处于保温状态。为了测量它加热时的实际功率， 小明断开其它所有用电器，只将该饮水机接入家庭电路中，闭合开关 S，测得热水箱中的水从 8A. 1 220V 400W U P 保 t W V m %3

14、 .93 102 . 7 1072. 6 5 5 W Q P/W t/min 400 1200 5 10 15 20 0 20升高到 100，所用时间为 7.5min，同时观察到家中标有“1200r/kWh”字样的电能表转 盘转过 120 转（r）。根据以上信息，求： （1）电阻R1的阻值（不考虑温度对阻值的影响）； （2） 饮水机热 水箱中的水从 20 升高到 100时所吸收的热量c水=4.210 3J/ （kg） ； （3）饮水机加热时的实际功率； （4）饮水机此加热过程中的热效率。 答案：（1）当开关 S 闭合时，饮水机处于加热状态，此时电路中只有电阻R1，如图所示； S 断开时，饮水机

15、处于保温状态，此时电路中电阻R1和R2串联，如图所示； U额=220V，P加热=880W， 电阻R1的阻值为：。 （2）V=1L=1dm 3=1000cm3，=1103kg/m3=1g/cm3， 水的质量为：m=V=1g/cm 31000cm3=1000g=1kg； 55 880W V220 2 2 1 ）（ 加热 额 P U R 热水箱容量 1L 额定电压 220V 加热时额定功率 880W R1 R2 R1 R1 R2 S U 又c水=4.210 3J/（kg），t=100，t 0=20， 水吸收的热量为：Q 吸=c水m（tt0）=4.210 3J/（k g）1kg（10020） =3.3

16、610 5J。 （3）每消耗 1kwh 的电能，电能表的转盘就转过 1200r， 电能表的转盘转过 120r 消耗的电能为： ， 而t=7.5min=450s， 饮水机的实际功率为：。 （4）Q吸=3.3610 5J，W=3.6105J， 饮水机的热效率为：。 13目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示，它具备了风能和太阳能产品的 双重 优点：该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池，也可以通过风力发电机 独立发电并储存在蓄电池；在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参 数如下： 风力发 电 额定功 率 风力发电 额定风速 风力发电机 启动风速 路灯 额定电

17、压 路灯 额定功率 太阳能电池 板 平均输出功 率 260W 8m/s 3m/s 24V 60W 100W （1）假设路灯每晚工作 10h，求路灯正常工作时的电流和每晚消耗的电能。 （2）如果太阳光照射到地面时的辐射功率为 800J/（sm 2）（1s 辐射在每 1m2上的光能为 J103.6hkW1 . 0 hkW1200r r120 5 W W800 s450 J106 . 3 5 t W P 实际 0 0 5 5 3 .93 J106 . 3 J1036. 3 W Q吸 800J），若太阳能电池板的面积为 1.25m 2，太阳能电池光电转换效率为多大？ （3）在平均风速为 8m/s 的晚

18、上，风力发电机除了保障路灯正常工作外，同时还给蓄电池 充电，如果风力发电机一晚上工作时间为 8h，则在这段时间内蓄电池储存电能是多少 kWh？ （4）已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于 5m/s 的时间每年不少于 4000h，试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少 kWh？ 答案： （1）I=PL/UL=60W/24V=2.5A W=PLt=60W103600s=2.1610 6J （2）太阳能电池板接收到的总功率P总=800J/sm 21.25m2=1000J/s=1000W 太阳能电池板平均输出功率P出= 100W 所以光电转换效率为10%

19、 （3）蓄电池可储存的电能 W=（P额P灯）t=（26010 -3kW6010-3kW）8h=1.6kWh （4）根据题意有 当风速为 5m/s 时风力发电机输出功率 所以最 小年发电量约为 W W P p 1000 100 总 出 2 2 v v P p 额额 额 额 P v v P 2 2 14在“家电下乡”活动中，小华家买了一台快速电水壶，这台电水壶的铭牌如下表： 额定电压 220V 额定功率 2000W 额定频率 5 0Hz 最大容积 1. 8L 加热效率 92% 防触电保 护类 1 类 小华对铭牌中加热效率大于 92有点怀疑。他用所学知识和爸爸合作进行了如下实验：关 掉家里所有电器，

20、将该电水壶装满水，接入家庭电路中，测得壶中水从 20上升到 31所用的 时间是 50s，同时观察到家中“220V 10A（40A） 3200imp/(kWh)”的电子式电能表耗电指 示灯闪烁了 80imp（imp 表示闪烁次数）。请根据相关信息解答下列问题。c水=4.210 3J （kg） （1）电水壶烧水时的实际功率； （2）电水壶加热的效率； （3）我国出台一系列对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一项 政策对能源与社会发展带来的影响，说说你的看法。（至少说出两点） 答案：（1） （2） hkWhkWtP v v PtW 25.460400010260 8 5 3 2 2 2 2 额 额 J109hkW25. 0 hkW/imp3200 imp80 6 W W1800 s50 J109 6 t W P kg8 . 1m108 . 1m/kg100 . 1 3333 Vm J10316. 820)-(311.8kg)(kg/J102 . 4 43 tcmQ吸 （3）我国能源消耗以化石能源为主，鼓励使用高效节能产品，可有效提高能源利用率， 实现节能减排，保证环境，促进社会可持续发展。 %4 .92%100 J109 J10316. 8 %100 4 4 W Q吸