某电水壶的铭牌信息如图1所示,电水壶在标准大气压下工作.【c水=4.2×103J/(kg·℃)】电水壶装满初温为20℃的水时,在额定电压下
将水烧开用了7 min.
求:①水吸收的热量是多少?
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少?
(2)农村电网改造前,用电高峰时电压会下降l0%.求:这时电水壶的实际功率P。.(电阻不随温度改变)
(3)为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W,甲、乙两位同学对电水壶的电路进行了改造,在原电阻丝R1两端并联一个电阻丝R2,如图2所示,并分别推导出了R2的表达式.
请你指出哪个表达式是错误的,并分析若用此电阻丝来改造 电水壶的结果.
阅读下面的短文(5分+5分)
(1)阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题.
A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.
B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.
C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于“亚声”,这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz,当声波的频率在2-10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相似,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生.
(1)请你将上面短文A、B 中①和②两处补上恰当的文字:①;②.
(2)短文C中的“亚声”是指我们学过的.
(3)从短文C 中可以看出,人体内脏的固有频率大致在左右.
(4)综合上面的短文,请你写出声波的一个利用:.
(2)热管
如图是青藏铁路通过“千年冻土”区的照片,照片中插在路基两旁的一排碗口粗细的是热管(还有一部分埋在路基下面)这是为了解决“冻土”区路基在温度过高时会变得松软不牢固,采取的其中一种方法.
热管是一根两端封闭的垒属管(如图是管内物质物态变化的示意图),管内有容易汽化的液体,上方一端处在温度较低的地方,下方一端处在温度较高的地方,当它的下方一端受热时,里面的液体会吸热而汽化,蒸气跑到温度低的上方一端时放热而液化液化后的液体通过重力作用(或其它途径)又回到受热的下方一端,如此循环往复.热管就相当于一个天然“制冷机”.
请回答下列问题:
(1)热管里面发生的物态变化是________和_________
(2)当热管“制冷”时上方一端的温度__________下方一端的温度,此时,热管把从高温处吸收的_________“搬到”低温处放出,当上方的温度和下方的温度相同时,热管_________.(横线内选填以下其中一个数字序号:①停止“制冷”② 开始“制冷”③热量④温度⑤高于⑥低于)
阅读短文,回答问题:
潜艇的“耳目"——声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性.作战时需要长时间在水下潜航.这就决定它不能浮出水面使用雷达观察.而只能依靠声呐进行探测.所以声呐在潜艇上的重要性更为突出.被称为潜艇的 “耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备.是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz~30kHz之间,由于这种声波的频率较高,可以形成较指向性。声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标.就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,反射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低.说明目标远离声呐。
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是__________kHz到________kHz。
(2)①如果停在海水中的潜艇A发出声波信号,在10 s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离S1是______________。 (设声波在海水中传播速度为1500m/s)
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B,突然接到潜艇B 反射回来的声波频率是变低的,且测出潜艇B的速度是 20 m/s,方向始终在潜艇A、B的连线上,经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离S2为_______ 。
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离?为什么?
(8分)瑞瑞同学家住楼上,最近正在装修房子,需要搬运装修材料,但有些材料由于楼道过窄不方便搬运,于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组,这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N,被提升的高度为10m,人所用的拉力为450N.求:
(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图.
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后,瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料,看到下表中的一组数据,请你找出这些机械设备效率的共同特点.
(6分)为了保障学生乘车安全,某校投入使用的新型安全校车(如图所示).求:
(1)在寒冷的冬天,若一辆重为2X104 N的校车在一段水平平直路面是匀速行驶3600m,共用了5min,校车受到的牵引力是4500N,求此过程中牵引力所做的功和功率各是多大? 此过程中重力做功的功率是多大?
(2)若行驶3600m的同时打开车内的供暖设备,放出了6.34×106J的热量,这段时间内完全燃烧1.4kg的汽油(汽油的热值是4.6×107J/kg),则校车在这段时间内的能量转化的效率是多少?
一个电水壶工作电路如图所示,其中S是温控开关,R1是电热管,当电水壶处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到另一处,处于保温状态.请解答以下问题:
(1)A、B是两种不同颜色的灯,红色表示加热,黄色表示保温,请你分析A灯为色;
(2)若壶中有1kg水,初温27℃,把这些水加热到97℃,至少消耗多少电能?
[C水=4.2×103J/(kg•℃)]
(3)若在加热状态时,加热管的功率为880W,求R1阻值(不计指示灯电阻及温度对电阻值的影响).