2024年河南二模-電學(xué)綜合

2024年河南二模——電學(xué)綜合

一、綜合題(★★★)1.一款智能恒溫箱有自動(dòng)加熱和保溫的功能，其工作原理如圖甲所示，包括控制電路和工作電路兩部分。控制電路中的電磁鐵線圈的電阻忽略不計(jì)，R是滑動(dòng)變阻器，Rt為感知溫度的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的規(guī)律如圖乙所示。電壓U1=8V、U2=220V，R1、R2是加熱電阻，其中a和b是靜觸點(diǎn)，與金屬板相連的是動(dòng)觸點(diǎn)c。當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I≤10mA時(shí)，保溫電路接通；當(dāng)電磁鐵線圈中的電流I>10mA時(shí)，加熱電路接通，加熱功率為1100W。（1）智能恒溫箱處于保溫狀態(tài)時(shí)，金屬板與靜觸點(diǎn)______（選填“a”或“b”）相連接；熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而______（選填“變大”或“變小”）；（2）當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R為500Ω時(shí)，智能恒溫箱剛開始保溫時(shí)的溫度為多少？()（3）電阻R1的阻值為多少？()（4）若要使恒溫箱剛開始保溫時(shí)的溫度升高一些，則滑動(dòng)變阻器R的滑片應(yīng)該向______（選填“左”或“右”）移。(★★★)2.電暖扇（如圖甲所示）是將電熱散發(fā)到空中的家用取暖電器，在冬天等寒冷的季節(jié)和環(huán)境下使用，已經(jīng)成為現(xiàn)代人生活的常備家用電器。

電源電壓/V220額定頻率/Hz50額定制熱功率/W1100電動(dòng)機(jī)額定功率/W11(1)如圖乙是某款電暖扇的簡(jiǎn)化電路圖，若讓電暖扇既加熱又“搖頭”，應(yīng)把旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋至______位置（選填“AB”“BC”或“CD”），以該種方式工作時(shí)，電暖扇把電能轉(zhuǎn)化為______；(2)該電暖扇的部分參數(shù)如下表所示，當(dāng)使用電暖扇“搖頭”取暖時(shí)，通過干路的電流為多大?連續(xù)工作1h消耗的電能為多少kW·h；(3)使用電暖扇要注意安全和節(jié)約用電，寫出正確的使用方法（答出一點(diǎn)即可）。(★★★)3.如圖所示，是一款新型自動(dòng)控溫的電加熱器內(nèi)部電路圖，該電加熱器在工作時(shí)有加熱和保溫兩個(gè)工作狀態(tài)?？刂齐娐分械腞0是熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小，當(dāng)水溫達(dá)到100℃時(shí)，銜鐵被吸下，和R2是電熱絲。R2=4R1，加熱功率為1100W。(1)控制電路中電磁鐵的工作原理是______；(2)R2的阻值是多少？(3)加熱器的加熱效率為90%，則在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，將4kg、25℃的水加熱至沸騰，需要多長(zhǎng)時(shí)間？[，結(jié)果保留整數(shù)](4)若想讓水溫在95℃時(shí)銜鐵被吸下，需要將滑動(dòng)變阻器的滑片向______（選填“左”或”右”）移動(dòng)。(★★★)4.科創(chuàng)小組為倉(cāng)庫(kù)的制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的自動(dòng)啟動(dòng)裝置的簡(jiǎn)化電路圖如圖所示，其中R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化如表所示，RP的最大阻值為20Ω，電磁鐵的線圈電阻不計(jì)，控制電路的電源電壓調(diào)為U0=6V。閉合開關(guān)S，滑動(dòng)變阻器處于最大阻值，當(dāng)溫度達(dá)到28℃時(shí)，電磁鐵把銜鐵吸下，接通工作電路，制冷系統(tǒng)啟動(dòng)。

溫度/oC22252831343740阻值/Ω620600580560540520500（1）控制電路的開關(guān)S閉合時(shí)，電磁鐵上端為_________極；接線柱b與_________（選填“a”或“c”）相連，溫度升高時(shí)，制冷系統(tǒng)啟動(dòng)。從安全用電的角度考慮，火線應(yīng)該與_________（選填“甲”或“乙”）接線柱相連；（2）通過計(jì)算說明制冷系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)控制電路中的電流是多少安_________？（3）若想將制冷系統(tǒng)的啟動(dòng)溫度升高到31℃，則控制電路的電源電壓調(diào)制的最小值為多少伏_________？此時(shí)控制電路的功率為多少瓦_(dá)________？(★★★)5.如圖甲為市場(chǎng)上在售的某款雞蛋孵化器，雞蛋的孵化需要適宜的濕度和溫度．某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)控濕電路，如圖乙所示，要求升高到適宜濕度時(shí)加濕器會(huì)自動(dòng)停止工作。控制電路電源電壓U為，定值電阻的阻值為，為濕敏電阻，其阻值隨濕度的變化情況如圖丙所示．當(dāng)控制電路中通過線圈的電流為時(shí)，銜鐵剛好被吸合（線圈電阻不計(jì)）。（1）由圖丙可知，濕敏電阻的阻值隨濕度的增大而__________（選填“增大”“不變”或“減小”）；按控濕電路的工作要求，加濕器應(yīng)接在工作電路的__________（選填“AB”或“CD”）之間；（2）此電路控制的最大濕度為多少_______？（3）當(dāng)孵化器內(nèi)的濕度為，加濕器自動(dòng)工作，此時(shí)控制電路的電功率為多少__________？（4）如果要適當(dāng)提高控濕電路的最大濕度值，可行的措施有哪些__________？（寫出一條即可）(★★★★)6.洗碗機(jī)是自動(dòng)清洗餐具的機(jī)器（如圖甲）。某型號(hào)洗碗機(jī)工作程序?yàn)椋菏紫冉o水箱注水，當(dāng)水注滿時(shí)停止注水并自動(dòng)加熱，水溫上升到50℃后停止加熱，洗滌程序啟動(dòng)，熱水從噴管噴出對(duì)餐具清洗、噴淋，直到洗滌過程結(jié)束，排水泵啟動(dòng)，將水箱中的廢水排出。水的比熱容為，設(shè)水箱中水的初溫為20℃，加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量有84%被水吸收。（1）圖乙為等效加熱電路圖，R為發(fā)熱電阻，其中位于水箱上部的兩個(gè)導(dǎo)電塊A、B組成一個(gè)開關(guān)。此開關(guān)除了具有注滿水自動(dòng)加熱功能（一般的水是導(dǎo)體）外，還具有當(dāng)加熱過程中意外排水或排水閥沒有關(guān)好時(shí)________________的功能。洗碗機(jī)的加熱功能利用了電流的__________；（2）圖丙為該洗碗機(jī)某次正常工作時(shí)的P-t圖象，求R的阻值（不計(jì)水的電阻）；()（3）用該洗碗機(jī)正常洗一次碗，其中加熱過程消耗的電能是多少焦?()（4）已知人工洗一次碗用18kg的水，若改用洗碗機(jī)洗碗，一次可以節(jié)約多少千克的水?()(★★★)7.在智能家裝展銷會(huì)上，小明購(gòu)買了一件電熱羽絨背心，該背心內(nèi)置有加熱片，如圖甲所示，它可以根據(jù)需要進(jìn)行高、低兩擋溫度調(diào)節(jié)，其內(nèi)置電路簡(jiǎn)化原理如圖乙所示，S是溫控開關(guān)，可上下平動(dòng)調(diào)節(jié)，a、b、c為開關(guān)的三個(gè)觸點(diǎn)，電源電壓為12V，高溫?fù)豕β蕿?8W，低溫?fù)豕β蕿?W。請(qǐng)你完成下列問題：（1）該電熱羽絨背心加熱的原理是電流的__________；當(dāng)溫控開關(guān)S和觸點(diǎn)________（選填“a、b”或“e”）相連時(shí)，電熱片處于低溫?fù)?。?）求電阻.和的阻值_______、_______。（3）小明根據(jù)所學(xué)知識(shí)將該電熱羽絨背心的電路原理圖修改成了如圖丙所示的電路，該電路同樣也有兩個(gè)擋位，則圖丙電路的高溫?fù)豕β蔩______和低溫?fù)豕β史謩e是多少_______?（4）為確保安全，該智能背心的電路中還連接有熔斷器，當(dāng)電路總電流超過2.5A時(shí)，熔斷器，便會(huì)切斷電路。請(qǐng)通過計(jì)算分析小明設(shè)計(jì)的電路是否符合安全要求_______。(★★★)8.有一臺(tái)家用電水壺，其內(nèi)部電路的簡(jiǎn)圖如圖所示，R1、R2均為加熱電阻，通過旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)加熱和保溫兩種功能的切換。電水壺的加熱功率為1210W，保溫功率為44W。（已知，ρ水=1.0×103kg/m3）（1）當(dāng)旋鈕開關(guān)處于如圖所示的1位置時(shí)，電熱水壺處于_________（選填“加熱”或“保溫”）狀態(tài)。（2）保溫狀態(tài)下，加熱電阻R1的電功率是多少____________？（3）若已知電水壺加熱效率為84%，加熱狀態(tài)下工作1min消耗的電能可以使質(zhì)量為484g、初溫為20℃的水的溫度升高到多少__________？二、計(jì)算題(★★★★)9.某創(chuàng)新小組設(shè)計(jì)了如圖所示的水溫自動(dòng)控制裝置?？刂齐娐分?，電壓恒為18V，定值電阻為，R為熱敏電阻，其阻值隨溫度的變化情況如下表所示。工作電路中，電源電壓恒為220V，發(fā)熱電阻為24.2Ω。發(fā)熱電阻和熱敏電阻均處于水箱中，電磁繼電器線圈電阻忽略不計(jì)。當(dāng)控制電路中的電流為時(shí)，電磁鐵恰好能將銜鐵吸下。

溫度10203040506070電阻R/Ω100070045025020010050（1）電磁鐵的工作原理是利用___________工作的；控制電路通電后，電磁鐵上方為___________極；（2）發(fā)熱電阻正常工作時(shí)的功率為多少？_________（3）水箱中水的溫度最高可達(dá)多少攝氏度？__________（4）若想降低水箱中加熱水的最高溫度，請(qǐng)寫出一種簡(jiǎn)便可行的方法。______________(★★★)10.養(yǎng)生壺是一種養(yǎng)生保健的烹飲容器，類似于電熱水壺，它采用新型的電加熱材料，通電后產(chǎn)生熱量給壺內(nèi)的水加熱。小亮家買了一個(gè)養(yǎng)生壺（圖甲），其銘牌（表）。

額定電壓220V額定功率1210W最大容量1.5L（1）養(yǎng)生壺的發(fā)熱原理是電流的熱效應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量越多的養(yǎng)生壺其電阻越_________（選填“大”或“小”）。連接養(yǎng)生壺的電源線應(yīng)該較短且