2020中考复习 物理考点归类练习——专题四十五：能量转换效率的计算.doc

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1、2020中考复习 物理考点归类练习专题四十五：能量转换效率的计算1. (2019河南)我国从今年4月15日起，正式实施电动自行车新国标李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整车质量为50 kg，最高速度为25 km/h.g取10 N/kg.试问：(1)当蓄电池充电时，电能转化为_能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是_(2)当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？(3)蓄电池充满电后，其储存电能的75%用于车克服阻力做功，当质量为70 kg的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的，则车最多能行

2、驶多少小时？(4)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的_较大，以减小行车危险. 2.利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼楼顶安装了总功率为20 kW 的光伏发电系统(1)光伏发电系统发电时，_能转化为_能(2)一天的有效光照时间按8 h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？(3)该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？(煤的热值q煤3.0107 J/kg)(4)请写出一条光伏发电的优点3.抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站在深夜用电低谷，它用电网

3、过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献(1)蓄能电站放水发电时，_能转化为_能(2)该蓄能电站的发电总功率为110 MW，采用220 kV高压进行输电，求高压输电线中的电流(3)该蓄能电站每天发电5小时，如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？(煤的热值q3.0107 J/kg)4. 海水温差发电是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的，据估算，我国南海地区的海水温差发电潜力(输出功率)可达14亿千瓦下表是某型号发电机的部分技术参数回答下列问题：(1)发电机正常工作时，输出电流是多少？线

4、圈电阻消耗的功率是多少？(2)如果发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的效率将提高多少？(3)若把南海温差发电潜力全部开发出来，每天发电量为多少？若利用燃煤发电，发电机的效率为50%，则发出这么多电能需要燃煤多少千克？(煤完全燃烧，煤的热值为3107 J/kg)(4)请写出开发和推广海水温差发电的优点(写出一条即可)5. 风电是一种潜力巨大的新型能源，河南省风能资源丰富，很适合建设风力发电站，风电项目总规模已达225万千瓦，位居我国中部省份首位(1)风能属于_(选填“可再生”或“不可再生”)能源(2)我省风力发电一天的最大发电量是多少千瓦时？(3)火力发电热电转化效率为40%，与火电站相比

5、，风力每天发电相当于节约多少煤？(煤的热值为3.0107 J/kg)6.某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题(1)电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为_能，电动机的工作原理是_.(2)电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10 L，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因汽油的密度0.7103 kg/m3，热值q4.6107 J/kg.(4)汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示当该车运动到距测速仪370 m时，测速仪向该车发出一超声信号，2 s后收到从车返回的信号超声

6、波在空气中传播速度为340 m/s，求该车的速度7. (2019湖州)目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15 t，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2107 J，能以10 m/s的速度保持匀速直线行驶6 km，能量利用的效率为90%。(1)电车发电机的工作原理是_(2)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.4 m2，求公交车对地面的压

7、强(3)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？(4)若公交车在该次运行中电容器输出电压为300 V，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流有多大？8.在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算(1)如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与_相连，防止漏电时对人造成伤害壶底的加热盘烧水时是通过_的方式改变了水的内能(2)电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？(结果保留一位小数)(3)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15 的水，在额定电压下将其加

8、热到沸腾，用时7 min.已知烧水时气压为1个标准大气压，水1.0103 kg/m3，c水4.2103 J/(kg)，则该电热水壶的加热效率为多少？9. (2019枣庄)节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示：假如汽车上只有司机一人，质量为60 kg，汽车以60 km/h的速度匀速行驶36 km，耗电9 kWh，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍g10 N/kg，试问：(1)电动机的工作原理是_(选填“电流的磁效应”“磁场对电流的作用”或“电磁感应”)电动汽车前进和倒车是通过改变_来改变电动机的转动方向的(2)电动汽车对水平地面的压强是多少

9、？(3)电动汽车牵引力所做的功是多大？(4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？10.如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40 )(1)求电阻R2的阻值；(2)把400 g牛奶从20 加热到40 ，求牛奶所吸收的热量c牛奶4.0103 J/(kg)；(3)如图乙所示，是暖奶器的铭牌和其正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率(结果保留到小数点后一位)11.(2019枣庄)如图

10、所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：(1)养生壶正常工作的电阻(2)若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是12 的一壶水烧开，需要多长时间c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3(3)在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率电能表上标着“1200 r/(kWh)”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2 min电能表的转盘转了40 r求电养生壶的实际功率12.豆浆机主要由电动机和电热管组成下表为某型号豆浆机的主要技术参数如图所示是用豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程中，

11、电热管和电动机的Pt图像(1)豆浆机中电热管和电动机是_(选填“串联”或“并联”)关系，电动机将电能转化为_能(2)豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多少？(结果保留两位小数)(3)豆浆机正常工作，做一次豆浆消耗的电能是多少？(4)豆浆机正常工作时，若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收，则能使额定容量的豆浆温度升高多少？豆浆的比热容取4.2103 J/(kg)，密度与水相同，水1.0103 kg/m32020中考复习 物理考点归类练习专题四十五：能量转换效率的计算参考答案1. (2019河南)我国从今年4月15日起，正式实施电动自行车新国标李强购置了一辆符合新国标的电动车，其整

12、车质量为50 kg，最高速度为25 km/h.g取10 N/kg.试问：(1)当蓄电池充电时，电能转化为_能；行驶时，电动机提供动力，其工作原理是_(2)当蓄电池的电全部耗完后，若充电功率为100 W，充满电需要5 h，不计能量损失，则充满电后蓄电池储存的电能为多少？(3)蓄电池充满电后，其储存电能的75%用于车克服阻力做功，当质量为70 kg的李强在水平路面上骑着车，以最高速度匀速电动行驶时，所受阻力为总重的，则车最多能行驶多少小时？(4)新国标对电动车的整车质量、最高速度都进行了限制，这样做主要是为了防止车的_较大，以减小行车危险. 【答案】(1)化学通电导体在磁场中受力转动解：(2)充满

13、电后蓄电池储存的电能【解析】(1)对电池充电时，消耗电能将其转化为自身的化学能，因此是将电能转化为化学能电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力转动W电Pt100 W53 600 s1.8106 J(3)由题意知，克服阻力做的功WW电75%1.8106 J1.35106 J人和车的总重力G总(m车m人)g(50 kg70 kg)10 N/kg1 200 N电动车在水平路面行驶时受到的阻力fG总1 200 N30 N由Wfs得，电动车行驶的路程s4.5104 m45 km由v得，电动车最多能行驶的时间t1.8 h(4)动能【解析】由于物体的质量越大，速度越大，具有的动能越大，因此，新国标对电动车的

14、整车质量、最高速度进行限制，主要是为了防止车的动能较大，以减小行车危险2.利用太阳能电池在太阳光照射下发电叫光伏发电安阳市启动了“光伏工程”示范项目，在某中学的教学楼楼顶安装了总功率为20 kW 的光伏发电系统(1)光伏发电系统发电时，_能转化为_能(2)一天的有效光照时间按8 h计算，该光伏发电系统一天共发电多少千瓦时？(3)该光伏发电系统一天的发电量，如果由热电转换效率为30%的热电厂来完成，需要燃烧多少千克煤？(煤的热值q煤3.0107 J/kg)(4)请写出一条光伏发电的优点【答案】(1)太阳电解：(2)光伏发电系统一天的发电量WPt20 kW8 h160 kWh(3)W160 kWh

15、1603.6106 J5.76108 J由100%得燃烧煤放出的热量Q1.92109 J由Q放mq煤得消耗煤的质量m64 kg(4)清洁无污染，可再生，节约化石能源(答出一条即可)3.抽水蓄能电站，是我省第一座抽水蓄能电站在深夜用电低谷，它用电网过剩的电能把山下水库的水抽到山顶水库内，白天用电高峰时放水发电，补充电网电能不足，为缓解我省电网的调峰压力做出了贡献(1)蓄能电站放水发电时，_能转化为_能(2)该蓄能电站的发电总功率为110 MW，采用220 kV高压进行输电，求高压输电线中的电流(3)该蓄能电站每天发电5小时，如果一天的发电量由热电转换效率为30%的热电厂来提供，需要消耗多少煤？(

16、煤的热值q3.0107 J/kg)【答案】(1)机械电解：(2)高压输电线中的电流I500 A(3)发电5 h的电能：WPt1.1108 W53 600 s1.981012 J由100%得燃烧煤放出的热量：Q放6.61012 J由Q放mq得消耗煤的质量m2.2105 kg4. 海水温差发电是利用海水表层和深层之间的温度差来发电的，据估算，我国南海地区的海水温差发电潜力(输出功率)可达14亿千瓦下表是某型号发电机的部分技术参数回答下列问题：(1)发电机正常工作时，输出电流是多少？线圈电阻消耗的功率是多少？(2)如果发电机的线圈用超导材料制作，则该发电系统的效率将提高多少？(3)若把南海温差发电潜

17、力全部开发出来，每天发电量为多少？若利用燃煤发电，发电机的效率为50%，则发出这么多电能需要燃煤多少千克？(煤完全燃烧，煤的热值为3107 J/kg)(4)请写出开发和推广海水温差发电的优点(写出一条即可)【答案】解：(1)发电机正常工作时的输出电流I100 A线圈消耗的功率P热I2R(100 A)20.1 1 000 W(2)如果发电机的线圈用超导体制作，则机械能全部转化为电能发电系统增加的功率PP热1 000 W发电系统提高的效率100%100%100%100%2.5%(3)每天的发电量WPt1.4109 kW24 h3.361010 kWh煤完全燃烧放出的热量Q2.419 21017 J

18、需要燃烧煤的质量m8.064109 kg(4)海水温差发电潜力巨大，可以重复利用，减少了煤、石油等能源的使用(或可以减少二氧化碳等有害物质的排放，合理即可)5. 风电是一种潜力巨大的新型能源，河南省风能资源丰富，很适合建设风力发电站，风电项目总规模已达225万千瓦，位居我国中部省份首位(1)风能属于_(选填“可再生”或“不可再生”)能源(2)我省风力发电一天的最大发电量是多少千瓦时？(3)火力发电热电转化效率为40%，与火电站相比，风力每天发电相当于节约多少煤？(煤的热值为3.0107 J/kg)【答案】(1)可再生解：(2)已知风电最大功率为P2.25106 kW一天的发电量为WPt2.25

19、106 kW24 h5.4107 kWh(3)根据Qmq及100%可知，节约的煤的质量为m1.62107 kg6.某款新型电动汽车的性能参数如表所示，请回答下列问题(1)电动机是电动汽车的核心部件，电动机正常工作时，电能转化为_能，电动机的工作原理是_.(2)电动机正常工作时，通过线圈的电流是多大？(3)同类型号的燃油汽车在同等条件下百公里消耗汽油为10 L，请通过计算比较两种汽车的百公里能耗，并说明能耗不同的主要原因汽油的密度0.7103 kg/m3，热值q4.6107 J/kg.(4)汽车在某段公路上匀速行驶时，进入某超声测速区域，如图所示当该车运动到距测速仪370 m时，测速仪向该车发出

20、一超声信号，2 s后收到从车返回的信号超声波在空气中传播速度为340 m/s，求该车的速度【答案】(1)机械通电导体在磁场中受力运动解：(2)电动机正常工作时通过线圈的电流I 100 A(3)电动汽车百公里能耗W15 kWh153.6106 J5.4107 J燃油汽车百公里油耗mV0.7103 kg/m310103 m37 kg燃油汽车百公里能耗Qmq7 kg4.6107 J/kg3.22108 J电动汽车百公里能耗小于燃油汽车百公里能耗，主要因为电动汽车的效率高于燃油汽车的效率(4)设汽车的速度为v车，超声测速仪发出的信号t1 s后与汽车相遇，在这段时间内，汽车的路程与超声波的路程的关系式：

21、v车tv声ts即v车1 s340 m/s1 s370 m解得v车30 m/s7. (2019湖州)目前全国少数城市已投入使用超级电容公交车超级电容器是一种新型电能存储设备，像蓄电池一样也有正、负两极，可通过安装在各公交站点的充电桩快速充满电，让车能够继续正常行驶在制动过程中，电车又能通过发电机回收部分能量为超级电容充电，安全高效环保假设某型号的超级电容公交车载满乘客时总质量为15 t，某次运行时从充电桩充满电后电车储存的能量约为2107 J，能以10 m/s的速度保持匀速直线行驶6 km，能量利用的效率为90%。(1)电车发电机的工作原理是_(2)若公交车载满乘客时车胎与地面的总接触面积为0.

22、4 m2，求公交车对地面的压强(3)若公交车在该次运行中受到的阻力恒定，则牵引力大小是多少？(4)若公交车在该次运行中电容器输出电压为300 V，不计电容器输出电能时的能量损耗，则工作电路的电流有多大？【答案】(1)电磁感应解：(2)公交车对地面的压强p3.75105 Pa(3)由WFs及100%牵引力得F3103 N(4)公交车行驶的时间t600 s工作电路的电流I111.1 A8.在实践活动中，小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算(1)如图所示，电热水壶使用的都是三脚插头，中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳，插入三孔插座后可将其与_相连，防止漏电时对人造成伤害壶底的加热盘烧水时

23、是通过_的方式改变了水的内能(2)电热水壶的铭牌如下表所示，正常工作时通过电热水壶的电流是多少？(结果保留一位小数)(3)为了测量电热水壶的加热效率，小刚在壶中加入额定容量的初温为15 的水，在额定电压下将其加热到沸腾，用时7 min.已知烧水时气压为1个标准大气压，水1.0103 kg/m3，c水4.2103 J/(kg)，则该电热水壶的加热效率为多少？【答案】(1)大地热传递解：(2)电热水壶正常工作时通过电热水壶的电流I额9.1 A(3)壶中加入的水的质量：m水V1.0103 kg/m32.0103 m32 kg水吸收的热量Q吸c水mt4.2103 J/(kg) 2 kg(100 15

24、)7.14105 J消耗的电能WP额t2 000 W760 s8.4105 J加热效率100%100%85%9. (2019枣庄)节能减排，绿色环保，新能源汽车成为未来汽车发展的方向某种型号纯电动汽车的部分参数如下表所示：假如汽车上只有司机一人，质量为60 kg，汽车以60 km/h的速度匀速行驶36 km，耗电9 kWh，汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍g10 N/kg，试问：(1)电动机的工作原理是_(选填“电流的磁效应”“磁场对电流的作用”或“电磁感应”)电动汽车前进和倒车是通过改变_来改变电动机的转动方向的(2)电动汽车对水平地面的压强是多少？(3)电动汽车牵引力所做的功是多大？(

25、4)电动汽车电能转化为机械能的效率是多大？【答案】(1) 磁场对电流的作用电流方向【解析】(1)电动机原理是磁场对电流有力的作用，力的方向与磁场方向和电流方向有关，倒车时挂倒挡是改变电流方向解：(2)电动汽车对水平地面的压力FG总(m1m2)g(1 380 kg60 kg)10 N/kg14 400 N电动汽车对水平地面的压强p4.5105 Pa(3)电动汽车所受牵引力F牵F阻0.05 G总0.0514 400 N720 N电动汽车牵引力所做的功WF牵s720 N36 000 m2.592107 J(4)由题可知W电9 kWh3.24107 J电动汽车电能转化为机械能的效率为100%100%8

26、0%10.如图甲所示，是小姬妈妈为宝宝准备的暖奶器及其内部电路的结构示意图暖奶器具有加热、保温双重功能，当双触点开关连接触点1和2时为关闭状态，连接触点2和3时为保温状态，连接触点3和4时为加热状态(温馨提示：最适合宝宝饮用的牛奶温度为40 )(1)求电阻R2的阻值；(2)把400 g牛奶从20 加热到40 ，求牛奶所吸收的热量c牛奶4.0103 J/(kg)；(3)如图乙所示，是暖奶器的铭牌和其正常加热和保温过程中温度随时间变化的图像，求暖奶器在加热过程中的热效率(结果保留到小数点后一位)【答案】 解：(1)当双触点开关连接触点2和3时，电路中只有R1接入，此时暖奶器处于保温状态，有P保温2

27、0 W解得R12 420 当双触点开关连接触点3和4时，R1和R2并联，此时暖奶器处于加热状态，有P加热P保温20 W220 W解得R2242 (2)牛奶所吸收的热量Q吸c牛奶mt4.0103 J/(kg)0.4 kg(40 20 )3.2104 J(3)由图乙可知暖奶器在加热状态工作时间为0200 s，则加热状态消耗的电能W电P加热t220 W200 s4.4104 J暖奶器在加热过程中的热效率100%100%72.7%11.(2019枣庄)如图所示是某款电养生壶及其铭牌的部分参数，当养生壶正常工作时，求：(1)养生壶正常工作的电阻(2)若该养生壶的加热效率为80%，在标准大气压下，将初温是

28、12 的一壶水烧开，需要多长时间c水4.2103 J/(kg)，水1.0103 kg/m3(3)在物理综合实践活动中，小明和小丽同学利用所学习的物理知识，合作测量养生壶的实际功率电能表上标着“1200 r/(kWh)”，他们把家中的其他用电器都与电源断开，仅让养生壶接入电路中烧水，2 min电能表的转盘转了40 r求电养生壶的实际功率【答案】解：(1)由表格中的数据可知：电养生壶的额定电压为220 V，额定功率为1 100 W根据P可得R44 (2)水的质量m水V1.0103 kg/m30.001 m31 kg水吸收热量Q吸c水m(t2t1)4.2103 J/(kg)1 kg(100 12 )

29、3.696105 J由100%100%得t420 s(3)电能表转40 r消耗的电能W实 kWh1.2105 J通电时间t2 min120 s实际功率P实1 000 W12.豆浆机主要由电动机和电热管组成下表为某型号豆浆机的主要技术参数如图所示是用豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程中，电热管和电动机的Pt图像(1)豆浆机中电热管和电动机是_(选填“串联”或“并联”)关系，电动机将电能转化为_能(2)豆浆机正常工作时，通过电热管的电流是多少？(结果保留两位小数)(3)豆浆机正常工作，做一次豆浆消耗的电能是多少？(4)豆浆机正常工作时，若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收，则能使额定容量的豆浆温度升高多少？豆浆的比热容取4.2103 J/(kg)，密度与水相同，水1.0103 kg/m3【答案】(1)并联机械解：(2)通过电热管的电流I4.55 A(3)电热管消耗的电能W1P1t11 000 W1060 s6.0105 J电动机消耗的电能W2P2t2120 W660 s4.32104 J做一次豆浆消耗的电能W电W1W26.432105 J(4)豆浆的质量mV1.0103 kg/m31.0103 m31.0 kg消耗的电能W电1Pt电11 000 W460 s2.4105 J由豆浆吸收的热量Q吸cmt和100%可得，t50