四川省遂宁市2020年中考物理真题试卷（附解析）

1 四川省遂宁市 2020 年中考物理真题试卷 第 I 卷（选择题，满分 30 分） 一、选择题（本大题共计 10 个小题，每小题均只有一个正确选项，每小题 3 分，共 30 分） 1.下列物理量的描述与实际相符的是（  ） A. 洗澡时感觉最舒适的热水温度是 70℃ B. 普通壁挂式空调正常工作电流约为 0.5A C. 一标准大气压下你的拇指指甲盖受到大气压力约为 1N D. 一个普通成年人的质量大约是 60kg 【答案】D 【解析】 【详解】A．人的体温在 37℃左右，洗澡水的温度应该略高于体温，在 40℃左右，故 A 不符 合实际； B．家用壁挂式空调的额定功率在 1100W 左右，正常工作的电流约是 故 B 不符合实际； C．一标准大气压下为 1.013×105 Pa，中学生大拇指指甲盖的面积约为 1cm2=10-4m 2，受到 的大气压力约为 F=pS=1.013×105 Pa×10-4m 2 =10.13N 故 C 不符合实际； D．中学生平均质量约 50kg，成年人平均质量略大于此数值，在 60kg 左右，故 D 符合实际。 故选 D。 2.端午节小明到遂宁万达去买篮球，他站在商场匀速上升的自动扶梯上，听到楼下传来好朋 友小红熟悉的声音，下列对此描述正确的是（  ） A. 以扶梯为参照物，小明是运动 B. 小明受到的重力和扶梯对他的支持力是一对平衡力 C. 小明通过声音的音调确定是小红 1100W 5A220V PI U = = = 的 2 D. 小红发出的声音是声带振动产生的，可以在真空中传播 【答案】B 【解析】 【详解】A．以扶梯为参照物，小明的位置没有发生改变，所以小明是静止的，故 A 错误； B．小明受到的重力和扶梯对他的支持力大小相等、方向相反、作用在同一个物体上，作用 在同一条直线上，是一对平衡力，故 B 正确； C．不同人发出声音的音色一般不同，因此，小明是通过声音的音色确定是小红的，故 C 错 误； D．小红发出的声音是声带振动产生的，声音不能在真空中传播，故 D 错误。 故选 B。 3.遂宁的清晨风景如画，涪江上薄雾缥缈，当太阳升起，薄雾散去，江岸大树拖着长长的影 子，几只白鹭从江面轻快地掠过，水下的沙石清晰可见对这些场景的形成解释不正确的是 （  ） A. “薄雾”的形成是水蒸气的液化现象，“薄雾散去”是水的汽化现象 B. 大树的影子是光的直线传播形成的 C. 看见水下的“沙石”是光发生折射形成的实像 D. 白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，使上方的压强小于下方，从而形成升力 【答案】C 【解析】 【详解】A．清晨湖面上的水蒸气遇冷发生液化，变成小水滴形成“雾”，雾散去，是由液态 变为气态，是汽化现象，故 A 正确，不符合题意； B．由于光沿直线传播，被物体挡住后，物体后面就会呈现出阴影区域，就是影子，所以影 子的形成说明光是沿直线传播的，故 B 正确，不符合题意； C．看见水下的“沙石”是光线从水中射入空气发生折射形成的虚像，故 C 错误，符合题意； D．白鹭飞翔时，翅膀上方空气流速大于下方，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大， 所以翅膀上方的压强小于下方，从而形成了翅膀的升力，故 D 正确，不符合题意。 故选 C。 4.我国的 99A 主战坦克在最近的一场军事演习中纵横驰骋，在高速运动中对假想目标进行了 精准炮击，展现了我国 99A 坦克的卓越性能，下列相关分析正确的是（  ） A. 炮弹在空中飞行过程中坦克对炮弹继续做功 3 B. 99A 坦克在水平路面做匀速直线运动时所受合力为零 C. 99A 坦克宽大的履带是为了增大对地面的压强 D. 如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失，炮弹将保持静止 【答案】B 【解析】 【详解】A．坦克射出去的炮弹由于惯性在空中飞行过程中，推力已经消失，故坦克没有对 炮弹继续做功，故 A 错误； B．99A 坦克在水平路面做匀速直线运动时，处于平衡状态，所受到的合力为零，故 B 正确； C．99A 坦克宽大的履带是通过增大受力面积减小对地面的压强，故 C 错误； D．物不受力时，将保持原来的运动状态不变，如果空中飞行的炮弹受到的外力全部消失， 炮弹将保持匀速直线运动，故 D 错误。 故选 B。 5.遂宁湿地公园的建成改善了城市生活环境，提高了市民生活质量。夏天公园内鸟语花香、 气温宜人，游人如织，下列对人们在湿地公园的感知解释错误的是（  ） A. 闻到公园内阵阵花香，是分子无规则运动的结果 B. 走在五彩缤纷路，觉得路面热得发烫，而在湖边感到湖水凉爽，是因为水的比热容比沙 石的比热容大 C. 摆渡船的内燃机使用的燃料属于不可再生能源 D. 游客手里的冰棒吸热内能增加，温度定一会升高 【答案】D 【解析】 【详解】A．分子在永不停息的做无规则运动，闻到公园内阵阵花香，是分子无规则运动的 结果，故 A 正确，A 不符合题意； B．我们用物质的比热容来比较物质的吸放热性能，因为水的比热容比沙石的比热容大，在 同样的日照下，水温度变化小，砂石温度变化大，所以走在五彩缤纷路，觉得路面热得发烫， 而在湖边感到湖水凉爽，故 B 正确，B 不符合题意； 4 C．摆渡船的内燃机使用的燃料是化石燃料，属于不可再生能源，故 C 正确，C 不符合题意； D．晶体在融化过程中，持续吸热，温度保持不变，故 D 错误，D 符合题意。 故选 D。 6.电动自行车两制车手柄中各有一只开关 S1、S2，在行驶中用任意一只手柄利车时，该手柄 上的开关立即断开，电动机停止工作。下列电路设计符合要求的是（  ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意知道，任一只手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作， 说明两开关相互影响、不能独立工作，所以两开关应串联接在电路中，比较可知 C 符合题意， ABD 不符合题意。 故选 C。 7.对于下列四个实验的描述完全正确的有（  ） ①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理 ②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小 ③丙图实验证明通电导体周围存在磁场 ④丁图中开关闭合导体 ab 向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体 ab 运动方向不 改变 A. ①② B. ①②③ C. ②③④ D. ①③④ 5 【答案】D 【解析】 【详解】①图中闭合电路的一部分导体 ab 在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电流， 这就是电磁感应现象，动圈式话筒的工作原理就是电磁感应现象，故①正确； ②乙图中，材料相同，长度相同，横截面积越大的导体的电阻越小，故②错误； ③图中是奥斯特实验，该图中的实验现象说明通电导体周围存在着磁场，故③正确； ④图中有电源，是演示磁场对电流作用的实验装置，导体受力的方向与电流方向和磁场方向 有关，若同时改变电流方向和磁场方向，导体 ab 运动方向不改变，故④正确。 综上所述，只有 D 正确。 故选 D。 8.物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图，图中电源电压未知但不变，R0 为阻值已知 的定值电阻，R1 为最大阻值已知的滑动变阻器，通过断开、闭合开关或调节 R1 接入电路阻 值不能测出未知电阻 Rx 阻值的电路是（  ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，定值电阻和电流表串联，我们可以求出电源的电压，无法求出未知 电阻 Rx 阻值，故 A 符合题意； B．闭合开关 S1 和 S2 后，定值电阻 R0 被短路，电压表的示数即为电源电压 U；闭合 S1，断 开 S2，此时电压表的示数为 U1，可以求得 Rx 为 ，故 B 不符合题意； C．闭合开关，当滑动变阻器滑片移动到最右端时，此时的电压为 U，当当滑动变阻器滑片 1 0 1 x U RR U U = − 6 移动到最左端时，此时的电压为 U1，可以求得 Rx 为 ，故 C 不符合题意； D．闭合开关，当滑动变阻器滑片移动到最右端时，此时的电压为 I，当当滑动变阻器滑片 移动到最左端时，此时的电压为 I1，可以求得 Rx 为 ，故 D 不符合题。 故选 A。 9.小华发现一只虫子在长 50cm、质量 10g 的刻度尺上向右爬行，她将刻度尺右端伸出水平 课桌边缘 23cm，如图所示，当虫子爬行到距刻度尺右端 3cm 处时，刻度尺刚好翻转，由此 计算出虫子的质量约为（g=10N/kg，刻度尺质量分布均匀，不考虑虫子的长度）（  ） A. 1g B. 3g C. 7g D. 10g 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意知道，刻度尺的重心在 25cm 处，刻度尺刚好翻转时与桌沿的接触点为支 点，则刻度尺重力的力臂为 L1 =25cm-23cm=2cm 虫子重力的力臂为 L2 =23cm-3cm=20cm 由杠杆平衡条件 F1×L1 =F2×L2 及重力公式 G=mg 知道 G 尺×L1 =G 虫×L2 即 10g×2cm=m 虫×20cm 解得 m 虫=1g，故 A 正确。 故选 A。 10.如图甲是小明设计的自助探究实验电路，灯泡 L 在安全范围内的伏安特性曲线如图乙， 电源电压恒为 4.5V，滑动变阻器 R 的最大阻值 20Ω，电流表量程 0~0.6A，电压表量程 0~3V。下列是小明对此电路通过计算分析作出的几个判断，其中正确的是（  ） 1 1 1 x U RR U U = − 1 1 1 x I RR I I = − 7 A. 变阻器滑片右移时电流表示数变大，电压表示数变大，灯泡亮度变亮 B. 变阻器滑片右移时电流表示数变小，电压表示数变小，灯泡亮度变暗 C. 为保证电路各元件安全，滑动变阻是阻值只能在 5Ω~10Ω 之间调节 D. 在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是 0.9W 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图甲可知，电路是一个串联电路，变阻器滑片右移时，电路中的总电阻减小， 电流表示数变大，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，电路中的总电阻较小，电流增大， 灯泡的电压增大，电压表示数减小，灯泡亮度变亮，故 AB 错误； C．由题意知，电源电压为 4.5V，电压表的最大测量值是 3V，所以加在小灯泡两端的电压为 1.5V，由图乙可知，此时的电流为 0.3A，所以此时滑动变阻器的最大阻值为 由图乙知，灯泡两端的最大电压为 2.5V，滑动变阻器两端的电压为 2V，此时的电流为 0.4A，所以此时滑动变阻器的最小阻值为 所以，为保证电路各元件安全，滑动变阻是阻值只能在 5Ω~10Ω 之间调节，故 C 正确； D．根据公式 ，由选项 C 知，在安全调节过程中滑动变阻器消耗的最小电功率是 故 D 错误。 故选 C。 第 II 卷（非选择题，满分 70 分） 二、填空题（本大题共计 5 个小题，每空 2 分，共 28 分） 11.今年 2 月全国新型冠状病毒疫情十分严峻，为了尽可能避免交叉感染，全国首个测温 5G max 1 3V =10Ω0.3A PUR I = = 1 min 2 2V =5Ω0.4A PUR I = = P UI= min 2 2 2V 0.4A=0.8WP U I= = × 8 警用巡逻机器人在广州设计制造成功，这款机器人有 5 个高清摄像头，可实现全景无死角监 测，机器人上的摄像头与我们生活中的______（选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”） 的成像原理相同，当巡逻机器人靠近人拍摄时，所成的像将______（选填“变大”、“变小” 或“不变”）；机器人利用______把实时拍摄的画面信息通过 5G 网络传输到监控中心，监控 中心屏幕上的彩色画面是由红、______、蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。 【答案】 (1). 照相机 (2). 变大 (3). 电磁波 (4). 绿 【解析】 【详解】[1]机器人上的摄像头相当于一个凸透镜，它的成像原理和我们生活中的照相机的 成像原理相同。 [2]根据“凸透镜成实像时，物近像远像变大”的规律，当巡逻机器人靠近人拍摄时，物距 变小，像距变大，所成的像将变大。 [3]机器人利用电磁波把实时拍摄的画面信息通过 5G 网络传输到监控中心。 [4]监控中心屏幕上的彩色画面是由红、绿、蓝三种基本的色光按不同比例混合形成的。 12.生产生活中我们经常用到汽油，汽油易挥发，易燃易爆，运输中汽油与油罐摩擦产生静 电，油罐失去电子带上______电荷，电荷累积到一定程度极易出现放电观象，引起汽油燃烧 爆炸，为防止爆炸事故发生，油罐车通常都在车架加装铁链与大地接触以中和油罐所带电荷， 该过程铁链中自由电子定向移动方向是从______（选填“大地到油罐”或“油罐到大地”） 【答案】 (1). 正 (2). 大地到油罐 【解析】 【详解】[1]汽油与油罐摩擦，油罐失去电子，油罐因缺少电子而带上正电荷。 [2]油罐带正电，自由电子通过铁链从大地移动到油罐，与正电荷中和，故铁链中自由电子 定向移动方向是从大地到油罐。 13.2020 年 6 月 23 日 9 时 43 分，我国在四川西昌卫早发射中心用长征三号乙运载火箭成功 发射了北斗导航系统最后一颗组网卫星，标志着北斗导航卫星全球组网成功，能够为全球用 户提供全天候、高精度的定位、导航和授时服务。长征三号乙运载火箭发动机用的是偏二甲 肼作为燃料，其热值是 4.25×107J/kg，若完全燃烧 2 吨偏二甲肼，共放出______J 热量； 火箭加速上升时，火箭的机械能______（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 (1). 8.5×1010J (2).增大 【解析】 【详解】[2]完全燃烧 2 吨偏二甲肼放出的热量 9 Q=mq=2000kg×4.25×107J/kg=8.5×1010J 放出的热量为 8.5×1010J。 [2]火箭加速上升的过程中，火箭的质量不变，其速度增大、高度增大，所以动能和重力势 能都增大，即机械能增大。 14.三峡大坝是集防洪、航运、发电于一体的世界最大水利枢纽，坝体高 185m，最大蓄水深 度 175m，坝体建有多个泄洪深孔，每个泄洪深孔大小为 63m2，通过开启闸门泄洪，蓄满水 时深孔距水面平均深度 30m，则每个泄洪深孔的闸门受到水的压力是______N（g=10N/kg）。 【答案】1.89×107 【解析】 【详解】由题意知，通过开启闸门泄洪，蓄满水时深孔距水面平均深度 30m，此时泄洪深孔 受到海水的压强为 因为，坝体建有多个泄洪深孔，每个泄洪深孔大小为 63m2，则每个泄洪深孔的闸门受到水 的压力是 15.小聪给同学们表演了一个非常有趣的魔术，将装有水的玻璃杯放在木质暗盒上，杯中放 入一空心铁球，如下图甲所示，小聪操作暗盒上的旋钮，就能看到铁球在水中上下运动。同 学们很好奇，于是小聪进行了揭秘:玻璃杯和水总重 20N，玻璃杯与暗盒接触面积为 100cm2， 铁球质量 60g，体积 100cm3，玻璃杯正下方是电磁铁。闭合开关前，铁球漂浮在水面受到的 浮力是______N；闭合开关后，电磁铁的上端是______极，调节暗盒上的旋钮，减小变阻器 接入阻值，电流增大，电磁铁磁性______（选填“增强”、“减弱”或“不变”），小球向下 运动。电磁铁中电流 I 与电磁铁对小球吸引力 F 的关系如下图乙所示（未考虑小球与电磁铁 距离远近对吸引力 F 的影响），当电流为______A 时，小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到 杯底的压强是______Pa（g=10N/kg，不考虑水的阻力）。 3 3 51.0 10 kg/m 10N/kg 30m=3 10 Pap ghρ= = × × × × 5 2 73 10 Pa 63m =1.89 10 NF pS= = × × × 10 【答案】 (1). 0.6 (2).S (3).增强 (4). 0.8 (5).2100 【解析】 【详解】[1]铁球漂浮在水面，故铁球受到的浮力等于其重力 F 浮=mg=0.06kg×10N/kg=0.6N [2]闭合开关后，根据电流方向和安培定则知，电磁铁的上端是 S 极。 [3]调节暗盒上的旋钮，减小变阻器接入阻值，电路中总电阻变小，由 得电路中电流 增大，电磁铁磁性增强，小球向下运动。 [4]小球刚好浸没于水中，由阿基米德原理，小球受到的浮力 F 浮=ρ 水 gV 排=ρ 水 gV 物=1.0×103kg/m3×10N/kg×100×10-6m3=1N 由力的平衡，F 浮=G+F 吸，故 F 吸=F 浮-G=1N-0.6N=0.4N 根据电磁铁中电流 I 与电磁铁对小球吸引力 F 的关系知，此时的电流为 0.8A。 [5]小球刚好浸没于水中，此时暗盒受到杯底的压力为 F=G 杯水+G 铁+F 吸=20N+0.6N+0.4N=21N 故暗盒受到杯底的压压强是 三、作图与实验探究（本大题共计 3 个小题，第 16 题 6 分，第 17 题 8 分，第 18 题 13 分， 共 27 分） 16.请根据要求作图（保留作图痕迹）。 （1）图中 A'B'是物体 AB 在平面镜中所成的像，请根据平面镜成像特点作出物体 AB________； （2）一木箱静止于斜面，请作出木箱对斜面的压力示意图________； （3）根据安全用电原则将图中的灯泡和开关连入照明电路_________。 UI R = 4 2 21N 2100Pa100 10 m Fp S −= = =× 11 【答案】 (1). (2). (3). 【解析】 【详解】(1)[1]先根据像与物关于平面镜对称，作出平面镜中 像点 A′、B′关于镜面的 对称点 A、B,连结 A、B 即为物体 AB,如下图 (2)[2]在斜面上选取物体与接触面的中点为压力的作用点，过压力作用点画垂直于斜面、带 箭头的线段，符号为 F，如下图 (3)[3]灯泡接法：火线进入开关，再进入灯泡顶端的金属点，零线直接接入灯泡的螺旋套， 的 12 这样在断开开关能切断火线，接触灯泡不会发生触电事故。既能控制灯泡，又能更安全。如 下图 17.在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验话动中，同学们提出了以下情想： A．滑动摩擦力的大小可能与物体间接触面积大小有关 B．滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关 C．滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关 他们选择的器材有长方体木块，弹簧测力计，两个相同砝码、木板、毛巾等，实验中用弹簧 测力计水平拉着木块在水平面做______运动，使摩擦力大小与弹簧测力计示数相等，收集的 实验数据如下： ①分析表中______组实验数据，可以验证猜想 B。 ②分析 2、3、4 或 8、9、10 组实验数据，可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同 时，滑动摩擦力大小与接触面积大小______（选填“有关”或“无关”）。 ③综合分析表中数据可得出：滑动摩擦力大小只与______有关 【答案】 (1). 匀速直线 (2). 1、6（或 2、7，5、8） (3). 无关 (4). 压力 大小和接触面的粗糙程度 【解析】 【详解】[1]根据牛顿第一定律及二力平衡，实验中用弹簧测力计水平拉着木块在水平面做 匀速直线运动，使摩擦力大小与弹簧测力计示数相等。 [2]为验证滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关，应控制压力、接触面积一致， 即可分析 1、6（或 2、7，5、8）组实验数据。 13 [3]分析 2、3、4 或 8、9、10 组实验数据，压力相同，接触面的粗糙度相同，接触面积不同， 可得到的结论是：在压力和接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力大小与接触面积大小无关。 [4]综合分析表中数据可得出：滑动摩擦力大小只与压力大小和接触面的粗糙程度有关。 18.小红与小刚实验小组在探究“电流与电阻 关系”实验时，选择的实验器材有：电源（电 压恒定为 3V）、电流表、电压表、开关、电阻箱、滑动变阻器（规格为“20Ω，2A”）和导 线若干 （1）图甲是他们设计的实验电路图，小刚根据电路图连接了如图乙的实验电路，小红检查 时发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，用笔划线代替导线正确连 接_______（注意：导线不能交叉）。 （2）改正错误后，他们将滑动变阻器阻值调到最大，电阻箱阻值调到 5Ω，闭合开关，发 现电压表有示数，电流表无示数，造成这一现象的原因可能是______（写出一条即可）； （3）排除故障后进行实验，得到第一次实验数据如下表，接着他们将电阻箱阻值调到 10Ω，闭合开关，调节滑片，直到电压表的示数为______V，此时电流表的示数如图丙所示， 读数为______A； （4）第三次实验，电阻箱接入电阻如图丁所示，读数 ______ ； （5）分析表中数据得出 结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______； （6）为了验证以上规律的可靠性，可以测量更多组数据，但电阻箱接入电路的阻值不得超 的 为 Ω 的 14 过______ 。 【答案】 (1). (2). 电阻箱断路（电流表短路） (3). 2 (4).0.2 (5).20 (6).反比 (7). 40 【解析】 【详解】(1)[1]滑动变阻器左接线柱与电压表正接线柱之间的连线有误，应改接到电压表负 接柱，如下图所示： (2) [2]电流表无示数，电路可能发生断路或短路，电压表有示数，可能电阻箱断路或电流 表短路。 (3)[3]由第一次实验数据可得电阻箱两端的电压为 U=IR=0.4A 5Ω=2V 因研究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻的电压不变，将电阻箱阻值调到 10Ω，应调 节滑片，直到电压表的示数为 2V。 [4]图丙所示电流表使用小量程，分度值为 0.02A，示数为 0.2A。 (4)[5]如图丁所示，电阻箱的读数为 0 1000+0 100+2 10+0 1=20Ω (5)[6] 由第 1、2 数据可得 0.4A×5Ω=0.2A 10Ω=2V 即电流与电阻的乘积为定值，由此可得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电 阻成反比。 (6)[7]电阻箱两端的电压始终保持 UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U 滑=U−UV=3V−2V=1V 电压表示数为变阻器分得电压的 2 倍，根据分压原理，当变阻器连入电路的电阻最大时，对 应的最大电阻箱电阻 R 箱大=2×20Ω=40Ω Ω × × × × × × 15 即电阻箱接入电路的阻值不得超过 40Ω。 四、计算题（本大题共 2 个小题，19 题 7 分，20 题 8 分，共 15 分） 19.小雨同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊 装笨重的装修材料，感觉该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。 小雨观察到电动机的输出功率 800W，将两袋（每袋质量 50kg）水泥匀速提升到 10m 高的 4 楼需要用时 15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小雨完成下列问题：（g=10N/kg） (1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大? (2)电动机对绳子的拉力多大? (3)该滑轮组的机械效率多大? 【答案】（1）2m/s；（2）400N；（3）83.3% 【解析】 【详解】(1)由题意可知，用时 15s，三条绳子托着动滑轮，两袋水泥匀速上升 10m，绳子自 由端移动的距离是 30m，那么此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是 此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是 2m/s。 (2)根据 可知，电动机对绳子的拉力是 电动机对绳子的拉力是 400N。 (3)在这 15s 时间内，该滑轮组做的有用功是 该滑轮组做的总功是 30m 2m/s15s sv t = = = P Fv= 800W 400N2m/s PF v = = = 42 50kg 10N/kg 10m 1.0 10 JW Gh= = × × × = ×有用功 4800W 15s 1.2 10 JW Pt= = × = ×总功 16 该滑轮组的机械效率是 该滑轮组的机械效率是 83.3%。 答：(1)此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s；(2)电动机对绳子的拉力是400N；(3) 该滑轮组的机械效率是 83.3%。 20.图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关 S 可以控制其加热、保温 和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶 25℃的水 在 1 标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1、R2 的阻值不随温 度变化，c 水=4.2×103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。求： (1)水吸收的热量； (2)R1、R2 的阻值； (3)加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）； (4)实际加热这壶水到沸腾用时 10.5min，求实际电压。 【答案】(1)6.3×105J；(2) 40Ω；444Ω；(3)520.7s；(4)200V 【解析】 【详解】(1)由 ρ= 得水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3 2 10-3m3=2kg 水的初温为 25℃，一标准大气压下沸点为 100℃，则水吸收的热量 Q=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−25℃)=6.3×105J 水吸收的热量为 6.3×105J。 (2)由图乙可知，开关 S 接 2 时，电路中只有 R1，开关 S 接 3 时，R1 和 R2 串联，故开关 S 4 4 1.0 10 J100% 100% 83.3%1.2 10 J W W η ×= × = × ≈× 有用功 总功 m V × × 17 接 2 时为加热状态，开关 S 接 3 时为保温状态，由 P= 可得 R1 的阻值和 R1 和 R2 的总阻值 R1= = =40Ω，R 总= = =484Ω 则 R2= R 总- R1=484Ω-40Ω=444Ω R1、R2 的阻值分别为 40Ω 和 444Ω。 (3) 由 P= 可得加热这壶水到沸腾所用时间 t= = = 520.7s 加热这壶水到沸腾所用时间为 520.7s。 (4) 实际加热这壶水到沸腾用时 10.5min，则电热水壶的实际功率为 P 实= = = =1000W 由 P= 可得实际电压 U 实= = = =200V 实际电压为 200V。 答：(1)水吸收的热量为 6.3×105J； (2)R1、R2 的阻值分别为 40Ω 和 444Ω； (3)加热这壶水到沸腾所用时间为 520.7s； (4)实际加热这壶水到沸腾用时 10.5min，实际电压为 200V。 2U R 2U P加热 ( )2220V 1210W 2U P保温 ( )2220V 100W W t W P加热 Q P加热 56.3 10 J 1210W × ≈ W t Q t 56.3 10 J 10.5 60s × × 2U R PR 1P R实 1000W 40Ω×