西安市中考物理试卷

四、综合题（共2小题，满分16分）

19．如图1所示为某型号室内电加热器，有高温和低温两个挡位，额定电压为220V，高温挡和低温挡功率分别为2200W和1000W，简化电路如图2所示．

（1）使用电加热器时，要插入三孔插座，是为了将金属外壳与　地线　相连，当开关S1闭合、S2断开时，电加热器处于　低　温挡 ．

（2）请计算电阻丝R1的阻值和通过电阻丝R2的电流（结果保留一位小数） 

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是多少焦耳？

【考点】JA：电功率的计算；JG：电热．

【分析】（1）①三孔插座的接法是左零右火上接地，三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连；

②当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=UI= 可知电路的总功率最小，据此进行解答；

（2）根据P=UI= 求出电阻丝R1的阻值，当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，由P=UI= 可知电路的总功率最大，电加热器处于高温档，高温档的功率减去低温档的功率即为R2的功率，根据P=UI求出通过电阻丝R2的电流；

（3）额定电压下用电器的功率和额定功率相等，根据Q=W=Pt求出使用高温挡工作3小时电加热器产生的热量．

【解答】解：

（1）①电加热器属于金属外壳用电器，因此与电冰箱外壳相连接的是地线，这样即使金属外壳带电，电流会通过地线导入大地，防止造成触电事故的发生；

②当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电路中的总电阻最大，根据P=UI= 可知电路的总功率最小，电加热器处于低温档；

（2）当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电加热器处于低温档，

由P=UI= 可得，电阻丝R1的阻值：

R1= = =48.4Ω，

当开关S1、S2闭合时，R1与R2并联，电路中的总电阻最小，电路的总功率最大，电加热器处于高温档，

因电路中总功率等于各用电器功率之和，

所以，R2的功率：

P2=P高温﹣P低温=2200W﹣1000W=1200W，

由P=UI可得，通过电阻丝R2的电流：

I2= = ≈5.5A；

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量：

Q=W=P高温t=2200W×3×3600s=2.376×107J．

答：（1）地线；低；

（2）电阻丝R1的阻值为48.4Ω，通过电阻丝R2的电流为5.5A； 

（3）在额定电压下，使用高温挡工作3小时，电加热器产生的热量是2.376×107J．　

20．某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表．在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km，共消耗汽油10L．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进．之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图象，如图所示．

驱动模式 纯电动 启动、低速

油电混动 中速

纯燃油 高速

 汽车质量 1200kg

 车轮与地面总接触面积 0.096m3

（1）由图象可知，车速越　大　，制动距离越长．

（2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？（g取10N/kg）

（3）在水平道路中速匀速行驶测 试中，若平均阻力为1000N，牵引力做的功是多少？

（4）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ汽油取0.7×103kg/m3，q汽油=4.6×107J/kg）