知识点挑题 - 初中物理 - 优优班--学霸训练营

随着全球汽车保有量的急剧增加，燃油汽车尾气排放带来的环境问题也日趋严峻，为汽车寻找合适新能源成为了各汽车企业重点研究课题。\(Mirai\)是某品牌汽车企业首款数量产的新型氢燃料电池车，它不是利用氢气燃烧获取能量，而是利用氢气和氧气化学反应过程中电子转移形成电流获得电能，其燃料电池工作原理如图，燃料电池的部分参数如下表：

\(Mirai\)燃料电池部分参数
燃料电池堆栈	主要材料	固体高分子薄膜
	最大功率	\(114\)千瓦
	体积功率密度	\(3.1\)千瓦\(/\)升
升压器	最大电压	\(650\)伏

请回答
\((1)Mirai\)在环保方面最大的优点是 ______ \((\)写一点即可\()\)；
\((2)\)新型氢燃料电池原理示意图中“\(X\)”所代表微粒的符号是 ______ 。
\((3)Mirai\)的燃料电池堆栈的体积约为 ______ 升\((\)保留两位小数点\()\)
\((4)\)燃料电池以最大功率工作\(10\)秒钟，总共输出多少电能？

难度：较易

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2．
人们对自我保健越来越关注。图甲为某品牌足浴盆及相关参数。其内部电路可分为工作电路和控制电路两部分\((\)如图乙所示\()\)。闭合总开关\(S\)，当足浴盆有水注人到一定量时压控开关\(S_{1}\)，\(S_{2}\)就会自动闭合，此时\(R_{1}\)、\(R_{2}\)会同时工作，加热至\(40℃\)时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式。
\((1)\)图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是 ______ 。压控开关\(S_{1}\)的作用是防止 ______ ，达到保护电路的目的。
\((2)\)控制电路中电磁铁线圈的电阻为\(100\)欧，为电磁铁供电的电池电压为\(6\)伏，\(R_{1}\)为热敏电阻，阻值随温度变化关系可由图丙中的某条曲线表示。当线圈中的电流大于或等于\(20\)毫安时，控制电路中继电器的衔铁被吸合，则\(R_{1}\)阻值随温度变化的曲线为图丙中的 ______ 。
\((3)\)求\(R_{2}\)的阻值
\((4)\)在一次使用过程中，加热时间为\(5\)分钟，保温时间为\(20\)分钟，则整个过程中消耗了多少电能？

难度：较易

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3．

小柯家新添了一台变频空调，都分参数如下表所示，当室温和空调的设定温度相差较大时，变频空调一开机，即以最大功率工作，使室温迅速达到设定温度；当室温达到设定温度后，空调的制冷\((\)热\()\)功率随之减小，以维持室温基本不变。该空调另设电辅热功能，可以辅助制热，以弥补单靠空调压缩机工作制热不足的问题。
\((1)\)空调接入家庭电路后，与其他用电器 ______ 联。

型号	\(XXX\)
功能	冷暖\((\)辅助电加热\()\)
制冷功率\(P_{冷}/W\)	变化范围\(180\)--\(1600\)
制热功率\(P_{热}/W\)	变化范围\(200\)--\(1900\)
电辅热功率\(P_{辅热/W}\)	\(1000\)
电源电压\(/V\)	\(220\)

\((2)\)假设该空调开机后以最大制冷功率工作\(0.5h\)，使室温降至设定温度。然后，空调又以某一恒定的功率工作了\(2.5h\)，全过程空调消耗的电能为\(1.9kW⋅h.\)求
\(①\)前\(0.5h\)空调消耗的电能
\(②\)后\(2.5h\)通过空调的电流。

难度：较易

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4．
如图所示电路，电源电压可调，\(R_{1}=10Ω\)，小灯泡标有“\(6V6W(\)阻值不变\()\)。滑动变阻器\(R_{2}\)上标有“\(15Ω 2A\)”的字样，求：
\((1)\)若只闭合\(S_{1}\)，调节电源电压，使灯泡\(L\)正常工作\(10s\)，灯泡消耗的电能。
\((2)\)若只闭合\(S_{2}\)，调节电源电压，移动滑动变阻器滑片，电压表示数在\(1V～3V\)之间变化，求电源电压的最大调节范围。

难度：较易

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5．
如图所示，电源电压和小灯泡的阻值均保持不变。小灯泡\(L\)标有“\(6Vl.8W\)”字样，\(R_{0}\)为\(10Ω\)的定值电阻，滑动变阻器\(R\)铭牌上标有“\(Ω1A\)”字样\((\)电阻值已模糊不清\()\)，电压表使用的量程为\(0～3V\)，电流表使用的量程为\(0～0.6A.\)当所有开关都闭合时，小灯泡恰好正常发光，调节滑动变阻器，在不损坏各电路元件的情况下，滑动变阻器最小与最大功率之比为\(1\)：\(4.\)请求：
\((1)\)小灯泡\(L\)的电阻为 ______ \(Ω\)；电源电压为 ______ \(V\)。
\((2)\)滑动变阻器\(R\)的最大阻值。
\((3)\)只闭合\(S_{3}\)时，在不损坏各电路元件的情况下，\(1min\)内电路消耗的最大电能。

难度：较易

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6．
某同学为自己设计了一盏调光灯，其原理如图所示，已知灯\(L\)的规格为“\(6V 3W\)”\((\)不考虑灯丝电阻的变化\()\)，滑动变阻器\(R\)的阻值范围为\(0～12Ω\)，电源电压恒为\(6V\)
\((1)\)当\(S\)闭合，滑片滑至最左端后，求灯丝中的电流。
\((2)\)求灯正常工作一分钟所消耗的电能。
\((3)\)闭合\(S\)，再将滑片从右向左移动，求灯\(L\)发光最暗时的实际功率。

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7．

如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、\(GPS\)定位等功能，下表是该无人的部分参数：

整机质量	\(2kg\)	电池额定电压	\(15V\)
最大上升速度	\(6m/s\)	电动机工作电压	\(12V\)
最大下降速度	\(2m/s\)	悬停时每个电动机功率	\(50W\)
最大水平速度	\(16m/s\)	电动机数量	\(4\)

在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到\(60m\)高处时，再以最大速度水平匀速直线飞行到达\(1.6km\)远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电动机将电能转化为机械能的效率为\(90\%\)，假设无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小为\(10N\)，通过计算回答下列问题：\((g\)取\(10N/kg)\)
\((1)\)无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时多少秒？
\((2)\)无人机到达火场上空后，悬停观测\(10\)分钟，则\(10\)分钟内电动机消耗多少电能？
\((3)\)无人机以最大速度匀速直线上升\(60m\)，这个过程中消耗多少电能？

难度：较易

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8．
天然水流蕴藏着巨大的能量，是人类可以利用的重要能源之一。兴建水电站可以把天然水流蕴藏着的巨大能量转换成电能，是水能利用的主要形式。有一处水利工程，在河流上修建了\(115m\)高的拦河大坝，如图所示。年平均水流总量为\(3×10^{10}m^{3}.\)该水利工程的主要任务包括防洪、发电和航运，在发电方面，年平均发电总量为\(6×10^{9}kW⋅h.\)现安装水轮发电机\(20\)台，每台水轮发电机装机容量\((\)即发电功率\()\)为\(9.26×10^{4}kW.(\)水的密度为\(1.0×10^{3}kg/m^{3})\)求：
\((1)\)年平均水流总量所受的重力；
\((2)\)若上、下游水位差为\(100m\)，年平均水流总量做的总功及转化为电能的效率；
\((3)\)若每台发电机平均年发电时间为\(180\)天，则平均每天约有多少台发电机在工作。

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9．
如图所示的电路中，定值电阻\(R_{1}=40Ω\)，\(R_{2}=20Ω\)，电压表示数为\(10V.\)求：
\((1)\)通过\(R_{2}\)的电流；
\((2)\)通电\(300s\)，电流通过\(R_{1}\)所做的功。

难度：较易

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10．某电熨斗的电路如图所示，额定电压为\(220V\)，最大功率为\(440W\)，发热部分由调温电阻\(R\)和定值电阻\(R_{0}\)组成。调温电阻\(R\)是可变电阻，其最大阻值为\(110Ω\)，温度对电阻值的影响忽略不计，则：
\((1)\)该电熨斗以最大功率工作\(10min\)消耗多少电能？
\((2)\)定值电阻\(R_{0}\)的阻值为多大？
\((3)\)该电熨斗在以额定电压工作时的最小功率是多大？此时通过电熨斗的电流是多大？

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