《2026年成都中考真题精选物理》

6. (4分)阅读下面短文,回答问题。
储水式电热水器
如图甲所示为某款家用储水式电热水器的简易结构剖面图,其中两根加热棒为阻值不变的电热丝,每根电热丝可单独使用,电热丝采用耐高温、易发热的材料。
防电墙的内部结构如图乙所示,流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,让水流变细变长。使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效,电流经水流、人体导入大地。
储水式电热水器工作时出水管出热水,进水管进冷水,该热水器采用冷热水隔离措施,使进去的冷水不会马上和原有的热水混合,使得出水管能够连续输出适量的温度为额定温度的热水。
该电热水器的部分参数如下表,其中额定最高温度是电热水器以最大额定功率正常工作时,加热水箱中初温为$20 ° C$水所能达到的最高温度。24小时固有能耗系数是指保温状态下,电热水器24小时将水温维持在额定最高温度实际需要的能量$E_1$与固有标准消耗能量$E_2$之间的比值,固有标准消耗能量$E_2$与额定容量$V$的关系图象如图丙所示。热输出率是电热水器将额定容量的水加热到额定最高温度,再持续放出额定最高温度的热水体积和额定容量的比值。



(1)关于电热水器,下列说法正确的是B。
A. 电热水器主要是将内能转化为电能的装置
B. 24小时固有能耗系数越小,保温性能越好
C. 混水阀手柄使用时是一种可以省距离的杠杆
D. 电热棒电热丝应选用电阻小、熔点低的材料
(2)关于“防电墙”,下列说法不正确的是C。
A. 为了能限制通过人体的电流大小,防电墙应该与人体串联
B. 制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C. 防电墙工作时,属于用电器,将电能转化为机械能
D. 防电墙的防电原理主要是通过增加导体的长度,从而增加电阻
(3)图乙中防电墙内螺旋水流长度为50 cm,已知此时1 cm的水流电阻为$860 \Omega$,人体电阻为$1 k\Omega$,使用热水器洗澡时,若漏电且接地线失效时,洗澡的人体最多承受的电压是5V。
(4)冷水的初温为$20 ° C$,某次电热水器水箱中注满冷水,电热水器最快需要84min可使水温达到额定最高温度。

答案： 6.
(1)B　
(2)C　
(3)5　
(4)84
解析:
(1)A.电热水器主要是将电能转化为内能的装置，故A错误;B.由24小时固有能耗系数的含义知,24小时固有能耗系数越小，保温性能越好，故B正确;C.混水阀手柄做的较长，使用时，动力臂较长能够省力,所以是省力杠杆，故C错误;D.由$P=\frac{U^2}{R}$知，在电压一定时，电阻越小,功率越大，发热材料要选择熔点高的，以防止烧断，所以电热棒电热丝应选用电阻小、熔点高的材料，故D错误。故选B。
(2)A.由于并联电路各个支路互不影响，所以为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联，故A正确;B.由题意知,当流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动,内部细长的水流就相当于一个大电阻,限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全，所以制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体,故B正确;C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为内能，故C错误;D.由题意知,隔片被设计成螺旋状,从而增加了水流的长度,使电阻增加,故D正确。故选C。
(3)电阻的大小与材料、长度、横截面积有关，体积相同的水变细变长，会使水的电阻变大，从而使漏电电流变小，以降低人触电的危险;热水器中水流的电阻$R_水=50cm×860\Omega/cm=43k\Omega$，由串联分压原理知，$U_人:U_总=R_人:(R_人+R_水)$，即$U_人:220V=1k\Omega:(1k\Omega+43k\Omega)$，解得$U_人=5V$。
(4)水箱中注满冷水的质量$m=\rho V=1kg/L×60L=60kg$，由吸热公式$Q=cm(T - T_0)$、电热水器放热公式$W=Pt$和电热水器的三种功率数值可知，在热水器放出的热量全部为水吸收时，$Q=cm(T - T_0)=W=Pt$，则当电热水器以最大功率完成加热的最快时间$t=\frac{cm(T - T_0)}{P}=\frac{4.2×10^3J/(kg· ° C)×60kg×(80° C - 20° C)}{3000W}=5040s=84min$。