2020全国物理中考题分类汇编26—《热学计算及综合计算题》

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2020全国物理中考题分类汇编26—《热学计算及综合计算题》

1．（2020·甘肃金昌）2020年是全面建成小康社会目标实现之年，乡亲们淘汰了柴炉，改用了清洁干净的液化天然气炉。
(1)将初温为的一壶水恰好加热到，需要吸收多少热量？
(2)若液化天然气炉完全燃烧天然气放出的热量有40%被水吸收，烧开这壶水需要燃烧多少立方米天然气？（天然气热值为，水的比热容为）
2．（2020·广西百色）如今太阳能热水器已走进了千家万户，某家庭太阳能热水器某天内接收太阳能的总热量为2.52×107J，使质量为80kg、初温为20℃的水温度升高到50℃，求：
(1)已知干木柴的热值为q＝1.2×107J/kg，若由燃烧干木柴来提供2.52×107J的热量需要完全燃烧多少千克干木柴？
(2)这天该太阳能热水器中的水吸收的热量是多少？[的比热容为c＝4.2×103J/（kg·℃）]
(3)该太阳能热水器的效率是多少？
3．（2020·湖南益阳）对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚，更是生态环保的需要。目前我市每天能产生900t左右的生活垃圾，若进行分类后，除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾，将还有800t左右的垃圾需要处理。为了处理这些垃圾，益阳市建成了光大生活垃圾焚烧发电厂，它每天可以焚烧800t生活垃圾发电，经实践检测每完全燃烧1t生活垃圾可发电300kW h。设整个发电过程中的效率为30，求：
(1)生活垃圾的热值q；
(2)完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开多少吨20℃的冷水。[c水=4.2103J/(kg℃)]
4．（2020·广西贵港）利用燃烧酒精给水加热，使质量为2kg的水温度升高30℃，。
(1)求水吸收的热量是多少J？
(2)若完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收，则需要完全燃烧多少kg的酒精？
5．（2020·辽宁大连）近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了0. 05m3的天然气，将3kg的水从加热到。已知水的比热容是，天然气的热值是。试求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量是多少？
(2)水吸收的热量是多少？
(3)该天然气灶加热这些水的效率是多少？
6．（2020·天津）小华在天津的家中用电热水壸烧水，将质量为2kg的水从20℃加热到70℃｡已知水的比热容，求水吸收的热量｡
7．（2020·山东德州）国家提倡节能减排，各地“煤改气”正在积极进行，某同学计算他家天然气烧水的热效率将的水倒入烧水壶中，并测出水温为。在一个标准大气压下，把水刚加热到时，测出消耗天然气。已知水的比热容，天然气热值约为。
求：(1)将这些水烧开，需吸收多少热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量；
(3)他家天然气灶的效率。
8．（2020·四川凉山）2020年5月13日，备受大家关注的“悬崖村”的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住”。易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为5L的水壶，水壶里装有3.5kg初温为50°C的水，他用家里的液化气炉具把水加热到70°C使用。(已知液化气的热值q=4.9×107J/m3)求：
(1)烧水过程水吸收了多少热量？
(2)若实际使用了0.02m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？
9．（2020·山东聊城）小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时。把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3。求：
(1)水吸收的热量；
(2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量；
(3)该热水器的效率。
10．（2020·湖南岳阳）某型号汽车整车与驾驶员的总质量是2060kg，驾驶员驾驶该汽车在平直公路上匀速行驶进行车型测试，测试过程中消耗汽油的体积为1.5×10-3m3（g=10N/kg，ρ汽油=0.7×103kg/m3，q汽油=4.5×107J/kg，）求：
(1)汽车与驾驶员的总重力；
(2)测试过程中消耗汽油的质量；
(3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是多少。
11．（2020·辽宁鞍山）十天建成的武汉火神山医院正式交付使用，勇敢智慧的中国建设者们再一次让世界看到了中国速度。在建造的过程中，需要用混凝土搅拌运输车（如图所示）运送混凝土到火神山医院建设工地。混凝土搅拌运输车的相关参数如下表（g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg）。求：
(1)当搅拌车满载并静止在水平地面时，车轮与地面的总接触面积为0.8m2，它对地面的压强为多大?
(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为多少?
(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km共消耗燃油3kg，搅拌车发动机的效率为多少?（计算结果精确到0.1%）

混凝土搅拌运输车相关参数
满载时总质量
14t
最高时速
90km/h
燃油类型
柴油
12．（2020·山东烟台）如图甲所示是一个电辅助太阳能热水器（以下简称热水器）。图乙为该热水器电加热部分的原理图，S是控制开关，可以在1、2、3三档之间切换；图丙为热水器的铭牌。在光照条件不好时，可用电加热器加热，温度达到预设温度时会自动切换到保温状态，为了防止触电，热水器在向外供水过程中会自动断电。某日因天气原因，太阳辐射能为E＝1.75×106J/(h•m2)（每小时每平方米辐射的热量），太阳能只将水由20℃加热到了30℃，此时开启电加热器，将水加热到预设温度70℃。已知太阳能板的面积为2m2，水吸收太阳能的效率为60%，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。供水过程中不计热量损失，请根据以上条件分析计算：
(1)水吸收太阳能的多少。
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间。
(3)电路中电阻R2的阻值。
(4)在热水器向外供水时，通过控制冷、热水阀使热水器内的热水与20℃的冷水混合，可以使出水口流出的水达到需要的温度。已知人在淋浴时适宜的水温为40℃，每个人淋浴用水均为30L，假设热水器内70℃的热水能全部用完，则能满足几个人的淋浴用水？




项目
参数
电源电压（V）
220
低温档功率（W）
100
高温档功率（W）
1200
容积（L）
50
13．（2020·广西河池）某品牌家用电热水器的简化电路如图所示，热水器有快加热、慢加热和保温三个工作状态。热水器内装有40kg的水，慢加热额定功率为1210W，保温额定功率为605W，R1、R2均为加热电阻（温度对电阻的影响忽略不计）。（水的比热c=4.2×103J/（kg•℃））求：
(1)热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量是多少J？
(2)开关S1闭合，S2接b点时，电热水器处于慢加热工作状态，电阻R1的阻值是多少Ω？
(3)电热水器在快加热工作状态下正常工作，要产生2.42×106J的热量，需要多少s？

14．（2018·辽宁抚顺）如图甲是一款便携式电火锅，图乙是其简化电路图。R1、R2均为电热丝，电火锅有加热和保温两个档，加热功率为440W，保温功率为110 W。求：

(1)加热档工作时，电路中的电流是多少？
(2)电热丝R2的阻值是多少？
(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要多少秒？[]
15．（2018·辽宁锦州）如图所示是某款电热水壶，表中是水壶的部分参数.请回答下列问题：
额定电压

额定功率

额定容量

水壶净重

（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是多大？
（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把水从20℃烧开需要，此时水壶的实际电压是多大？[水的比热容，水的密度]
16．（2020·内蒙古鄂尔多斯）某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器，其内部简化电路如图甲。该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源（电压恒定U=6V）、开关S0、电磁铁（线圈电阻R0=20Ω）、热敏电阻R组成，R阻值随温度的变化图象如图乙。工作电路R1=44Ω，R2=956Ω。当开关S0和S均闭合时，电热水器开始加热[c水=4.2×103J（kg·℃）]。
（1）当温度达到50℃时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热，求控制电路中的电流；
（2）电热水器将水箱中2kg的水从17℃加热到50℃，用时5min。求此过程水吸收的热量及电热水器的加热效率；
（3）用电高峰期，电热水器两端实际电压为200V，当电热水器处于保温状态时电热水器工作多长时间会消耗1.8×104J的电能?

17．（2020·辽宁阜新）某一家用两档可控的恒温餐盘，其高温档电功率为 880W，简化电路如图甲所示，R1、R2 均是发热电阻，R2 的阻值是 R1 的 3 倍。求：
(1)餐盘处于低温档时，电路中电流是多少？
(2)1kg 米饭温度升高 40℃，吸收的热量是多少？[米饭的比热容取 2.5×10 3J /（kg•℃）]
(3)若电路中只使用该恒温餐盘，同样加热 1kg的米饭，电能表的脉冲指示灯闪烁了 125 次，如图乙所示，这个恒温餐盘的效率是多少？

18．（2020·江苏淮安）如图所示为某养生壶的电路原理图，其中R1和R2，都是发热电阻。该壶有“加热”和“保温”两种工作状态。该壶铭牌上提供的部分信息如下表所示：

养生壶容量
2L
额定电压
220V
保温功率
200W
加热功率

R1阻值
440


(1)该壶允许装入水的最大质量是多少kg？（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3）
(2)S1、S2闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是多少W？结合表格数据判断电路处于哪一种工作状态？
(3)R2阻值是多少Ω？
(4)用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收多少J热量？该壶消耗的电能80%被水吸收，该过程需要消耗多少J电能？（水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）
19．（2016·贵州黔东南）家用豆浆机的外形如图甲所示，其机头主要由一个电热器（电热丝）R和一个电动机M带动的打浆器构成，内部电路简化图如图乙所示．制作豆浆的过程是先加热，后打浆，再加热煮熟，即加热和打浆是交替进行的．某品牌豆浆机铭牌上的部分技术参数如表．

（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是多少？
（2）小明同学想测算该豆浆机的加热效率，他把100g大豆和1.4kg清水放入豆浆机中，测出其初温为20℃，当电热器正常工作时加热总时间为9min豆浆沸腾，测其温度为100℃．请你帮他计算豆浆吸收了多少热量？豆浆机的加热效率是多少？[c豆浆=4×103J/（kg•℃）]
（3）小明同学晚上使用该豆浆机，在与第（2）问条件相同的情况下，发现电热器加热总时间由以前的9min变为10min，豆浆机的加热电阻R和加热效率均不变，求晚上的实际电压值．(已知≈0.95)
20．（2020·辽宁抚顺）如图所示为一台压路机，质量为，车轮与水平地面总接触面积为。某次压路作业中，它以的速度水平匀速前进，此时压路机的发动机输出功率为。（取）求：
(1)压路机静止在水平地面时，对地面的压强是多少？
(2)压路机前进过程中受到的阻力是多少？
(3)若发动机的效率为40%，完成此次作业至少需要消耗多少柴油？（取）

21．（2020·辽宁抚顺）如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为。、均为加热电阻丝，的电阻为。求：

(1)电阻的阻值是多少？
(2)电蒸锅低温挡的功率是多少？
(3)若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将水从20℃加热到100℃，需要多长时间？（）
22．（2020·山西）在这次新冠肺炎抗疫战中，中医药为诊疗发挥了积极作用，成为抗疫“中国方法”的重要组成部分。小明对家里的电中药壶进行观察，并用水替代中药进行了相关研究。收集和记录数据如下表。请你结合他的调查研究，完成下列问题。
观察对象
观察记录
研究记录
电中药壶
成分：紫砂
电源：
容积：
档位：高温
低温
①水的质量，水的初温
②用高温档加热，水的末温
③壶内加热体由两个相同的发热电阻组成
④


(1)请在虚线框内画出电中药壶内部的电路图；
(2)求电中药壶内部一个发热电阻的阻值；
(3)求高温加热时，电中药壶的加热效率。

23．（2020·湖南永州）随着我国经济社会发展，人们生活更加美好。我国农村地区也产泛使用了多档位电热水器，如图甲为某一款多档位电热水器，内部简化电路如图乙所示。已知U＝220V、R1＝48.4Ω，R2＝60.5Ω、c水＝4.2×103J/(kg•℃)，ρ水＝1.0×103kg/m3。
(1)当S1断开、S2闭合时，求电热水器此档位的加热功率；
(2)当S1闭合、S2断开时，将50L水从20℃加热到40℃用时1.5h，求电热水器此档位的加热效率；
(3)如图乙，调节S1、S2用不同档位给水加热，使相同质量的水升高相同的温度，求加热所用的最短时间和最长时间的比值。（设用不同档位加热的效率相同）

24．（2020·湖南湘潭）小明家中的电水查，其铭牌如图所示，他在电水壶中装入初温为的水，并将这壶水烧开标准大气压下），已知该电水壶的效率为，问：
(1)小明在壶中装入__kg的水；
(2)此过程中，水吸收了__J热量，这些热量相当于完全燃烧_____m3天然气放出的热量？（ ）
(3)电水壶正常工作时，烧开这壶水需要多长时间？______

25．（2020·辽宁营口）为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理。某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是20℃的水加热到工作温度，需正常工作50min。[，]
求：
电源

额定功率

水箱容积

工作温度
120℃
额定压强

（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？
（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？
（3）该消毒柜的电加热效率是多少？
26．（2020·辽宁营口）2020年2月13日，一批增援武汉的军队医护人员乘坐6架国产“运20”运输机抵达武汉天河机场（如图所示）。每架飞机及运送的人员和物资的总质量为210t，着陆后，轮胎与地面总接触面积为4.2m2，本次航程1200km，匀速飞行过程中受到的平均阻力是，发动机的效率是40%（航空煤油的热值是，g取）。求：
(1)飞机降落后，静止时对水平地面的压强多大？
(2)本次航程，每架飞机发动机牵引力所做的功是多少？
(3)本次航程，每架飞机需要航空煤油的质量是多少kg？

27．（2020·四川广安）某同学学习了有关热学的知识后，知道了水的比热容是4.2×103J（kg·℃）
(1)如果用某一品牌的电热水器将质量为1kg的水，在一标准大气压下从20℃加热至沸腾，则水需要吸收多少热量？
(2)如果该同学所用的电热水器工作时的实际电功率为1000W，并且热效率（热效率等于水吸收的热量与用电器消耗电能之比）为80%，则电热水器加热时间是多少？
28．（2020·辽宁沈阳）康康家有一台家用电水壶如图甲，他发现电水壶有加热和保温两种功能。如图乙所示是其内部电路的简图，、均为加热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热和保温两种功能的切换。电水壶加热功率为，保温功率为。[，]求：
(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量；
(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间；
(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值。

29．（2020·青海）王明同学家买了一个电热水壶，其铭牌上部分信息如下表所示。求：
额定电压
220V
频率
50HZ
额定容量
1.8L
额定功率
1000W

(1)该电热水壶正常工作时的电阻是多少？
(2)用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少（水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）？
(3)王明兴趣小组在测量电热水壶实际功率时，断开家中的其它用电器，让电热水壶单独工作，测得1.5min内电能表指示灯闪烁了72次（电能表如图所示），此电热水壶的实际功率是多少？

30．（2020·海南）小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
(1)从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因；
(2)加热器单独工作时电路中的电流；
(3)质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c水=4.2×103J（kg･℃）] ；
(4)本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
豆浆机铭牌
最大容积
2L
额定频率
50Hz
额定电压
220V
加热器功率
880W
电动机功率
120W




31．（2020·内蒙古呼伦贝尔）如图甲所示是小明家新购买的店热水壶，他发现水壶有一铭牌如图乙所示．待店热水壶注满水后，他关闭了家中的其他用电器，只让电热水壶工作，观察到家里的电能表（如图丙所示）的转盘1min转了50圈，能使壶中水的温度从25℃升高到35℃．请你结合电热水壶上的铭牌和电能表实物图提供的有关参数信息，忽略温度对电阻的影响．求：

（1）电热水壶正常工作的电阻；
（2）电热水壶中水的温度从25℃升高到35℃吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（3）此时电路的实际电压．
32．（2020·甘肃天水）如图所示是某款电热水壶及相关信息表。现在该水壶内装入、初温为的水，放置在水平桌面上。接通电源使其正常工作，在标准大气压下将水烧开。求：
额定功率

自重

与桌面接触面积

(1)装入水后水壶对桌面的压强；
(2)水吸收的热量；
(3)此电热水壶在额定电压下正常工作可将水烧开，试计算该电热水壶的加热效率。，

33．（2020·辽宁辽阳）如图中是一辆满载防疫物资的货车，货车满载时，车轮与水平地面接触的总面积为1m2，对地面的压强为5×105Pa。货车到送货地点要经过一座路面平直的桥梁，这座桥限重55t。（g取10N/kg，柴油的热值q=4.3×107J/kg）
(1)请通过计算货车满载时车和货物的总质量，判断货车是否允许通过这座桥；
(2)货车以20m/s的速度在平直公路行驶，发动机的输出功率为200kW，求货车受到的阻力；
(3)若货车发动机的效率为40%，以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km，消耗柴油的质量是多少?

34．（2020·山东临沂）新冠肺炎肆虐，武汉封城，全国各地纷纷伸出援助之手，2020年1月29日，我市兰陵县捐赠的首批200t优质大蒜由10辆货车运往武汉（如图）其中辆货车装满大蒜后总重为3.0×105N，车轮与地面的总接触面积为0.5m2，该货车在某段平直高速公路上以108km/h的速度匀速行驶时，受到的阻力为5.0×103N，30min内消耗柴油24L，已知柴油的密度ρ=0.85×103kg/m3。热值q=4.3×107J/kg，求：

(1)该货车静止时对水平路面的压强；
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量；
(3)30min内该货车牵引力所做的功。
35．（2020·辽宁朝阳）图甲为小阳家的电热水瓶，图乙是其电路原理图，和为阻值不变的电热丝，，，S1为温控开关，可以实现“加热”和“保温”态的转换。为了测量电热水瓶的实际电功率，小阳找来了一块标有 “200evs/（kW·h）”字样的电能表，在电热水瓶中加入1L温度为的水后，把它单独通过电能表接入家庭电路中，将水加热到，用了3.5min。小阳根据电能表的参数和转盘转数，计算出电热水瓶的实际电功率为900W。

求：(1)水吸收的热量是多少？
(2)电热水瓶正常工作时保温功率是多少？
(3)在给水加热的过程中，电能表的转盘转了多少转？
(4)电热水瓶的加热效率是多少？
36．（2020·湖北十堰）某款汽车质量为1600kg，车轮与地面总接触面积为0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min， 所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg，g 取10N/kg。求：
(1)汽车静止时，对水平地面的压强。
(2)牵引力做功的功率。
(3)若燃油完全燃烧，内燃机的效率是40%，至少消耗多少kg燃油？
37．（2020·四川遂宁）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关S可以控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情况下，将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R1、R2的阻值不随温度变化，c水=4.2×103J/（kg·℃），1L=10-3m3]。求：
(1)水吸收的热量；
(2)R1、R2的阻值；
(3)加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）；
(4)实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，求实际电压。

38．（2020·湖北孝感）如图甲所示为便携式可折叠电热壶，额定电压为220V。电热壶具有加热、保温两档，保温档的额定功率为110W，内部简化电路如图乙所示，当双触点开关接触1和2时为关闭状态，接触2和3时为保温档，接触3和4时为加热档。、是两个阻值不变的发热元件，，现将电热壶接到220V的家庭电路中，求：
(1)的阻值；
(2)加热档的电功率；
(3)若电热壶内装有0.5kg的水，现用加热档使水从25°C升高到100°C，加热效率为63%，则需要工作多少秒（，结果保留一位小数）?

39．（2020·湖北随州）如图是一个饮水机的工作原理图，其中R1和R2是阻值不变的发热电阻，下表是它的部分参数。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）]。

额定电压
220V
额定加热功率
2000W
额定保温功率
88W
求：(1)1kg的水温度从20℃升高到80℃吸收的热量；
(2)R2的阻值；
(3)饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从20℃加热到80℃需用多长时间。
40．（2020·四川达州）九年级科技小组的同学在学校科技室自制了一只具有高低两档功率的电开水壶（开水壶隔热性能好），开水壶的简化电路图如图所示，。现壶内盛有质量为2kg、初温为20℃的水。加热过程中壶内气压始终为一标准大气压，J（kg·℃）。问：
(1)烧开这壶水，水吸收的热量是多少？
(2)同学们发现，让自制的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水用时太长。请你利用图中的所有元件重新设计具有高低两档功率的开水壶的电路，使改进后的开水壶高功率档正常工作，烧开这壶水较改进前能缩短较长时间。请在上边方框中画出你设计的电路图；
(3)若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要多少秒？（结果保留整数）

41．（2020·山东威海）某地区利用当地丰富的太阳能资源发电，供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点，但也存在一些不足，请写出一个不足之处；
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中，给热水壶和电暖气供电。开关S控制电路中所有用电器，开关S1控制热水壶的加热电阻R1（“220V 484W”），开关S2控制电暖气的加热电阻R2（“220V 2420W”）。闭合所有开关，R1､R2同时工作，R1每分钟放出2.4×104J的热量，求R2的实际功率；（R1和R2的阻值不随温度变化）
(3)已知在一段时间内，垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，如图所示，太阳光与水平面夹角为60°，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%。求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。

42．（2020·山东威海）采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为70kg，摩托车质量为150kg（g=10N/kg）。
(1)小明买食品时，将摩托车停在超市门前的水平地面上，摩托车与地面接触面积为150cm2，求摩托车对地面的压强；
(2)采购食品后，小明将80kg的食品装上车，在限速为80km/h的水平路面上以72km/h的速度匀速行驶50s，行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍，若消耗的汽油完全燃烧放出1×106J的热量，求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
43．（2020·辽宁丹东）以汽油为燃料的某品牌卡丁车额定功率为23kW，其满载时的质量为640kg， 轮胎与沙滩接触的总面积为0.32m2。它在水平沙滩上匀速直线运动5min，行驶了3km。求：
(1)当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强为多大？
(2)此次行驶中，卡丁车运动的速度和受到的水平阻力各是多少？
(3)若卡丁车的汽油机效率为25%，此次行驶中，卡丁车需要燃烧汽油的质量是多少千克？（g取10N/kg，q汽油=4.6×107J/kg）
44．（2020·辽宁丹东）如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为48.4Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压220V稳定不变。求：

(1)加热电阻正常工作时的电功率是多少？
(2)在足浴盆中加入体积为4L、初温为的水，加热电阻正常工作420s，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度？ []
(3)启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩10min，电动机线圈产生的热量是多少？
45．（2020·黑龙江绥化�中考真题）下表是小李家部分用电器的参数。
用电器
额定电压/V
额定功率/W
数量/个
电饭锅
220
1100
1
电烙铁
100
1
节能灯
16
10
(1)表中所有用电器同时正常工作的总功率是多少千瓦？
(2)电饭锅正常工作时的电流是多少？
(3)电烙铁正常工作时的电阻是多少？
(4)小李家有一款电热水壶、加热效率是75%正常工作时，将质量是3.63kg，初温是20℃的水加热至30℃，需要2.8min。小李在某次烧水时，发现这个电热水壶的实际功率只有1000W，则这次烧水时，小李家的实际电压是多少？（设电热水壶电阻不受温度影响）
46．（2020·山东潍坊）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R1、R2是电热丝，R1的阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S1、S2实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭牌如图丙所示，求：

加热效率
80%
额定电压
220V
电功率
低温挡
440W

中温挡
880W

高温挡




(1)低温挡加热时电流的大小；
(2)电热丝R2的阻值；
(3)已知粥的比热容c粥=4.0×103J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间。
47．（2020·贵州黔南）小聪的体重是500N，家住19楼（楼的层高为3m），家里用燃气灶烧水、做饭。如果他从1楼步行上楼到家里（走了18层楼），用时3 min。已知天然气的热值3.0×107J/m3，水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。问：
(1)他上楼克服重力做的功是多少？做功的功率是多少？
(2)完全燃烧多少立方米天然气放出的热量与小聪做的功相等？如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg水的温度升高多少？
48．（2020·贵州黔东南）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W，问：

(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40°C，此加热过程中吸收的热量是多少？（c水=4.2×103J/(kg·°C)）
(2)加热系统加热时的热效率是多少？ （结果精确到 0.1%）
(3)当小明家的实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温度变化而变化）
(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？

参考答案
1．(1)6.72×105J；(2)0.04m3
【解析】
(1)水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
(2)天然气放出的热量
Q放==1.68×106J
需要天然气的体积
=0.04m3
答：(1)水需要吸收6.72×105J热量；
(2)烧开这壶水需要燃烧0.04m3天然气。
2．(1)2.1kg；(2) ；(3)40%
【解析】
(1) 需要完全燃烧干木柴的质量是

(2) 水吸收的热量是

(3) 该太阳能热水器的效率是

答：(1) 需要完全燃烧干木柴的质量是；
(2) 水吸收的热量是；
(3) 该太阳能热水器的效率是。
3．(1)3.6106J/kg；(2)7.5t
【解析】
(1)由题意可得，由、联立知道，生活垃圾的热值q

(2)完全燃烧1t生活垃圾产生的热量

水吸收的热量

由知道，可烧开水的质量为

答：(1)生活垃圾的热值是3.6106J/kg；
(2)完全燃烧1t生活垃圾产生的热量若用来烧开水，其中70%的热量被水吸收，1标准大气压下可烧开7.5吨20℃的冷水。
4．(1)；(2)
【解析】
(1)根据比热容的公式可知，水吸收的热量

水吸收的热量是。
(2)设需要完全燃烧酒精的质量是，而，那么可得到

需要完全燃烧酒精的质量是。
答：(1)水吸收的热量是；(2)完全燃烧酒精产生的热量全部被水吸收，需要完全燃烧酒精的质量是。
5．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)天然气完全燃烧放出的热量

(2)水吸收的热量

(3)该天然气灶加热这些水的效率

答：(1)天然气完全燃烧放出的热量为；
(2)水吸收的热量为；
(3)该天然气灶加热这些水的效率为。
6．
【解析】
由可得水吸收的热量

答：水吸收的热量。
7．(1)；(2)；(3)35%
【解析】
(1)将这些水烧开需吸收的热量

(2)燃烧的天然气，放出的热量为

(3)他家天然气灶的效率是

答：(1)将这些水烧开，需吸收热量；
(2)在这种情况下，燃烧的天然气放出了热量；
(3)他家天然气灶的效率是35%。
8．(1) 2.94×105J；(2) 30%
【解析】
(1)水吸收的热量
Q吸=cm△t=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×3.5kg×(70℃−50℃)=2.94×105J
水吸收2.94×105J的热量。
(2)液化气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.02m3×4.9×107J/m3=9.8×105J
液化气炉具的热效率
η=×100%=×100%=30%
热水器的热效率30%。
答：(1)水吸收2.94×105J的热量；
(2) 液化气炉具的热效率30%。
9．(1)7.14×106J；(2)8.4×106J；(3)85%
【解析】
(1)水吸收的热量

(2)消耗的天然气体积
V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3
消耗的天然气完全燃烧放出的热量

(3)该热水器的效率

答：(1)水吸收的热量是7.14×106J；
(2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量是8.4×106J；
(3)该热水器的效率是85%。
10．(1)20600N；(2)1.05kg；(3)1.89×107J
【解析】
(1)汽车与驾驶员的总重力
G=mg=2060kg×10N/kg=20600N
(2)测试过程中消耗汽油的质量
m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.05kg
(3)汽油完全燃烧放出的热量
Q放=m汽油q汽油=1.05kg×4.5×107J/kg=4.725×107J
汽车在测试过程中做的有用功
W有=Q放η=4.725×107J×40%=1.89×107J
答：(1)汽车与驾驶员的总重力是20600N；
(2)测试过程中消耗汽油的质量是1.05kg；
(3)假设汽油完全燃烧，汽油机的效率为40%，汽车在测试过程中做的有用功是1.89×107J。
11．(1)；(2)；(3)32.6%
【解析】
(1)当搅拌车满载时总质量为14t，静止在水平地面时对地面的压力等于重力，即

则它对地面的压强为

(2)搅拌车满载时在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为其总重的0.03倍，此时牵引力大小等于阻力，即

当它以最高时速v=90km/h=25m/s匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为

(3)搅拌车以最高时速匀速行驶10km时，用时为

搅拌车发动机做功为

消耗燃油产生的热量为

则搅拌车发动机的效率为

答：(1)它对地面的压强为；
(2)当它以最高时速匀速行驶时，此搅拌车发动机的输出功率为；
(3)搅拌车发动机的效率为32.6%。
12．(1)；(2)1h；(3)44W；(4)4
【解析】
(1)由题意，热水器的容积为50L，则满水状态下水的质量为

太阳能只将水由20℃加热到了30℃，根据吸热公式可知水吸收太阳能为

(2)由于水吸收太阳能的效率为60%，故太阳能板当天接收太阳能的总热量为

已知太阳辐射能为E＝1.75×106J/(h•m2)，太阳能板的面积为2m2，则当天接收太阳能的时间为

(3)由表格中数据可知，热水器处于低温档时只有电阻R1接入，此时

热水器处于低温档时，电阻R1与R2并联接入，此时

联立可得

则电路中电阻R2的阻值为

(4)设每个人淋浴用水体积为V，则

简化得

代入数据可得

解得

热水器的容积为50L，则

则能满足4个人的淋浴用水。
答：(1)水吸收的太阳能；
(2)太阳能板当天接收太阳能的时间为1h；
(3)电路中电阻R2的阻值为44W；
(4)则能满足4个人的淋浴用水。
13．(1)；(2)；(3)1000s
【解析】
(1)热水器把水从20℃加热到70℃时，水吸收的热量为

(2)根据

所以电阻R1的阻值是

(3)当开关S1断开，S2接b点时，电热水器处于保温工作状态，此时

解得

当开关S1闭合，S2接a点时，电热水器处于快加热工作状态，此时的加热功率为

根据

解得加热时间为

14．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)根据可知，当电阻较小时，电功率较大，这是加热档，从图乙可以看到，开关连接1，电路中的电流是

(2)根据可知，电热丝R1阻值大小是

当开关连接2时，R1、R2串联接在电路，这是保温档，根据可知，电路中的总电阻是

可知电热丝R2的阻值是

(3)根据可知，水吸收的热量是

不计热量损失，那么，该电火锅正常工作需要的时间是

答：(1)加热档工作时，电路中的电流是；(2)电热丝R2的阻值是；(3)若不计热量损失，该电火锅正常工作，把质量为0.55 kg、初温为20℃的水加热到100℃，需要时间是。
15．（1）；（2）；
【解析】
（1）由铭牌可知，电热水壶的额定电为，额定功率为，由可得，电热水壶的额定电流：
，
由可得，电热水壶的电阻：
；
（2）根据可得，水的质量：
；
1标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量：
，
根据可得，消耗的电能：
；
由可得，实际电压：
.
答：（1）该电热水壶正常工作时发热体的电阻是；
（2）该电热水壶的效率是80%，在1标准大气压下，把水从20℃烧开端要，此时水壶的实际电压是.
16．（1）0.1A；（2）2.72×105J ；84%；（3）450s
【解析】
(1)由图乙可知，当温度为50℃时，衔铁被吸下，此时R=40Ω，则控制电路中的电流为

(2)水吸收的热量为

方法一：由图甲可知，电热水器处于加热状态时只有R1工作，工作电路的功率为

电热水器加热5min消耗的电能为

电热水器的加热效率为

方法二：由图甲可知，电热水器处于加热状态时只有R1工作，则电加热器加热5min
消耗的电能为

电热水器的加热效率为

(3)方法一：
由图甲可知，衔铁被吸下，电热水器处于保温状态，此时R1、R2串联入电路，此时工作电路的总电阻为

当U实=20V时，电热水器的实际保温功率为

电热器工作时间为

方法二
由图甲可知，衔铁被吸下，电热水器处于保温状态，此时R1、R2串联接入电路。
工作电路的实际保温功率为

电热水器工作时间为

方法三：
由得热水器工作的时间为

方法四：
由图甲可知，衔铁被吸下，电热水器处于保温状态，此时R1、R2串联接入电路。
此时工作电路的总电阻为

当U实=200V时，工作电路中的电流为

工作电路的实际保温功率为

电热器工作时间为

答：(1)当温度达到50℃时，衔铁会被吸下，电热水器停止加热，控制电路中的电流是0.1A；
(2)电热水器将水箱中2kg的水从17℃加热到50℃，用时5min，此过程水吸收的热量是，电热水器的加热效率是84%；
(3)用电高峰期，电热水器两端实际电压为200V，当电热水器处于保温状态时电热水器工作450s会消耗1.8×104J的电能。
17．(1)1A；(2)105 J；(3)80%
【解析】
(1)当开关S与2接触时，R1连入电路，恒温餐盘处于高温档

当开关S与1接触时，R1和R2串联连入电路，恒温餐盘处于低温档
R2=3×55Ω=165Ω

(2)米饭吸收的热量是
Q吸=c饭m饭（t-t0)=2.5×103J /（kg•℃）×1kg×40℃=105 J
(3) 恒温餐盘消耗的电能为

恒温餐盘的效率是

答：(1)餐盘处于低温档时，电路中电流是1A；(2)米饭吸收的热量是105J；(3)这个恒温餐盘的效率是80%。
18．(1) 2kg；(2) 1100W，电路处于加热状态；(3) 42Ω；(4) 4.2×105J，5.25×105J
【解析】
(1)由表格数据可知，该壶允许装入水的最大体积
V＝2L＝2dm3＝2×10﹣3m3
壶允许装入水的最大质量
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×2×10﹣3m3＝2kg
(2)由电路图可知，S1、S2闭合后，电路为R1的简单电路，由表格数据可知，R1＝44Ω，该壶在额定电压下工作时的发热功率
P1＝＝1100W
由1100W＞200W可知，电路处于加热状态。
(3)由电路图可知，S1闭合、S2断开时，R1与R2串联，电路的总电阻较大，由P=可知电功率较小，养生壶处于低温档，此时电路的总电阻
R＝＝242Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，R2阻值
R2＝R﹣R1＝242Ω﹣200Ω＝42Ω
(4)用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收的热量
Q吸＝c水m(t﹣t0)＝4.2×103J/(kg·℃）×2kg×(100℃﹣50℃)＝4.2×105J
该过程需要消耗的电能
W＝＝5.25×105J
答：(1)该壶允许装入水的最大质量是2kg；
(2)S1、S2闭合后，该壶在额定电压下工作时的发热功率是1100W，电路处于加热状态；
(3)R2阻值是42Ω；
(4)用该壶加热2L的水，温度由50℃升高到100℃，水需要吸收4.2×105J的热量，该壶消耗的电能80%被水吸收，该过程需要消耗5.25×105J的电能。
19．（1）0.82A；（2）4.8×105J；（3）88.9%；（4）209V。
【解析】
（1）由P=UI可得，通过电动机的电流：
，
（2）豆浆吸收的热量：
，
煮豆浆的过程中，豆浆机消耗的电能：

所以，豆浆机的加热效率：

（3）根据W=Pt，W实=W可得，
Pt1=P实t2，
即

又由得，



答：（1）豆浆机在额定电压下打浆，通过电动机的电流是0.82A；
（2）豆浆吸收的热量为，豆浆机的加热效率是88.9%；
（3）晚上的实际电压值为209V。
20．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)压路机的质量

在水平面上

压路机对地面的压强

(2)压路机的发动机输出功率为

发动机的牵引力

由于压路机做匀速直线运动，所以

(3)方法一：
压路作业所需要的时间

此过程发动机做的功

所需燃料燃烧释放的热量

所需燃料的质量

方法二：
发动机做的功

所需燃料燃烧释放的热量

所需燃料的质量

答：(1)压路机静止时对水平路面的压强为；
(2)压路机受到的阻力为；
(3)消耗柴油。
21．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1) 由知道，电阻的阻值是

(2)由图知道，电蒸锅低温挡时，两电阻串联，此时电路的总电阻

由知道，电蒸锅低温挡的功率

(3)水从20℃加热到100℃吸收的热量

由于不计热量损失，即，故需要的时间

答：(1)电阻的阻值是。
(2)电蒸锅低温档的功率是。
(3)需要时间。
22．(1)；(2)；(3)
【解析】
根据并联电阻小于其中任一电阻，根据

故两电阻并联时（两开关都闭合），功率大，为高温档；只闭合时，只有电阻连入电路中，为低温档，如下所示：

高温档时，两电阻并联，由公式

得

由等值电阻的并联规律得

所以
；
(3)用高温档加热，将水加热到，水吸收的热量
。
用高温档加热消耗的电能

高温加热时，电中药壶的加热效率
。
（其它方法合理即可）。
答：(1)如上所示；
(2)求电中药壶内部发热电阻的阻值为；
(3)高温加热时电中药壶的加热效率为。
（其它方法合理即可）。
【点睛】
本题为电热综合题，考查并联电路规律、电路的设计、电功率公式、吸热公式和效率公式的运用。
23．(1)800W；(2)77.8%；(3)4∶9
【解析】
(1)当S1断开、S2闭合时，电路为R2的简单电路，则电热水器此档位的加热功率

(2)当S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，则电热水器此档位的加热功率

由 可得，此档位加热1.5h消耗的电能

加热水的体积

由 可得，加热水的质量

则水吸收的热量

电热水器此档位的加热效率

(3)由题意可知，不同档位消耗的电能W相同，当只有R2工作时，加热功率最小

当R1、R2同时工作时，加热功率最大

由 可得，加热所用的最短时间和最长时间的比值

答：(1)当S1断开、S2闭合时，电热水器此档位的加热功率为800W；
(2)当S1闭合、S2断开时，将50L水从20℃加热到40℃用时1.5h，则电热水器此档位的加热效率为77.8%；
(3)如图乙，调节S1、S2用不同档位给水加热，使相同质量的水升高相同的温度，则加热所用的最短时间和最长时间的比值为4∶9。
24．2.5 0.021
【解析】
(1)根据题意知道，电水壶装满水水的体积

由可知，壶中装入水的质量

(2)在标准大气压下，水的沸点为，水吸收的热量（有用能量）

天然气放出的热量等于水吸收的热量，由可得，天然气的体积

(3)电水壶在额定电压下，，由得，消耗的电能

由 知道，烧水时间

答：(1)小明在壶中装入2.5kg的水；
(2)此过程中，水吸收了J热量，这些热量相当于完全燃烧0.021m3天然气放出的热量；
(3)电水壶正常工作时，烧开这壶水需要500s。
25．（1）；（2）；（3）84%
【解析】
(1)水的质量

水吸收的热量

(2)消毒柜消耗的电能

(3)该消毒柜的电加热效率

答：(1)水箱中水吸收的热量是；
(2)消毒一次，消毒柜消耗的电能是；
(3)该消毒柜的电加热效率是84%。
26．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)飞机对水平面的压力为

静止时对水平地面的压强为

(2)飞机匀速飞行时，飞机受到的牵引力为

飞机发动机牵引力所做的功为

(3)煤油完全燃烧发出的热量为

每架飞机需要航空煤油的质量为

答：(1)该机降落机场后对水平地面的压强是；
(2)在本次航程中，发动机的牵引力所做的功为；
(3)本次航程需要航空煤油的质量是6000kg。
27．(1) 3.36×105J；(2)7min
【解析】
(1)一标准大气压下水的沸点是100℃，水需要吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(100℃-20℃)=3.36×105J
(2)热效率


答：(1)水需要吸收3.36×105J热量；
(2)电热水器加热时间是7min。
28．(1)1.26×105J；(2)126s；(3)1051.6Ω
【解析】
(1)水的质量为

水需要吸收的热量为

(2)由于不计热量损失，所以电水壶的加热挡消耗的电能为

由得，电水壶加热过程需要的时间为

(3)当旋钮开关接2时，只有接入电路，此时为加热状态
由，得
已知家庭电路的电压是，所以R2的阻值为

当旋钮开关接1时，与串联，此时为保温状态，电路中的总电阻为

根据欧姆定律及串联电路电流、电压规律得R1的阻值为

答：(1)把的水从40℃加热到100℃，水需要吸收的热量为1.26×105J；
(2)不计热量损失，使用电水壶的加热挡完成问题(1)中的加热过程需要的时间为126s；
(3)忽略温度对电阻阻值的影响，加热电阻的阻值为1051.6Ω。
29．(1)48.4Ω；(2)5.04×105J；(3)900W
【解析】
(1)该电热水壶正常工作时的电阻

(2)水的体积
V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3
水的质量
m=ρV=1×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
(3)指示灯闪烁72次，电热水壶消耗的电能

电热水壶的实际电功率

答：(1)该电热水壶正常工作时的电阻是48.4Ω；
(2)用该电热水壶将1.5L的水从20℃加热到100℃水吸收的热量是5.04×105J；
(3)电热水壶的实际功率是900W。
30．(1)由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中 ；(2) ；(3)；(4)5.04×105J
【解析】
(1)由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中。（合理即可）
(2)加热器单独工作时电路的电流为

(3)水吸收的热量

(4)豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能

加热器单独工作时间

加热器和电动机一起工作的时间为

9min豆浆机消耗的电能为

答：(1)热气腾腾的豆浆散发出香味的原因是由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中；
(2)加热器单独工作时电路中的电流为；
(3)质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量；
(4)本次制作豆浆共消耗的电能为5.04×105J。
31．（1）40Ω；（2）4.2×104J；（3）200V．
【解析】
（1）知道电热水壶的额定功率、额定电压，利用求电热水壶正常工作的电阻；
（2）知道水的体积，利用求水的质量，再利用Q吸＝cm（t﹣t0）求水从25℃升高到35℃吸收的热量；
（3）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，据此求转盘转50r消耗的电能，再利用求电热水壶的实际功率，再利用求电热水壶两端的实际电压（忽略温度对电阻的影响）．
【详解】
（1）由得电热水壶正常工作的电阻：；
（2）水的体积V＝1L＝1×10﹣3m3，
由得水的质量：
m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水从25℃升高到35℃吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（35℃﹣25℃）＝4.2×104J；
（3）3000r/（kW•h）表示每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘转3000r，
则转盘转50r时，电水壶消耗的电能：
W＝kW•h＝kW•h，
电热水壶的实际功率：
，
由可得电热水壶两端的实际电压：
．
【点睛】
本题为电功和热量的综合计算题，考查了密度公式、吸热公式、电功率公式的应用，涉及到电能表参数的理解，要求灵活应用相关公式．
32．（1）；（2）；（3）
【解析】
(1)水壶内装水的体积

由可得，水壶内装水的质量

水壶内水的重力

装入水后水壶对桌面的压力

装入水后水壶对桌面的压强

(2)在标准大气压下水的沸点是，则水吸收的热量

(3)由可得，电热水壶消耗的电能

该电热水壶的加热效率

答：(1)装入水后水壶对桌面的压强为；
(2)水吸收的热量为；
(3)该电热水壶的加热效率为。
33．(1)允许；(2)1×104N；(3)10kg
【解析】
(1)货车对桥的压力

货车满载时车和货物的总重力
G=F=5×105N
货车满载时车和货物的总质量

因为50t小于55t，所以这辆货车允许通过这座桥。
(2)发动机的输出功率
P=200kW=2×105W
由

得牵引力

因为匀速直线运动，所以阻力
f=F=1×104N
(3)牵引力做的功

柴油完全燃烧放出的热量

柴油的质量

答：(1)货车允许通过这座桥；
(2)阻力为1×104N；
(3)消耗柴油的质量是10kg。
(3)需要的时间是2100s。
34．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)该货车静止时对水平路面的压力
F=G=3.0×105N

(2)柴油的质量

柴油完全燃烧放出的热量

(3)30min内货车行驶的路程

货车匀速行驶，受到的牵引力和阻力是平衡力，牵引力
F=f=5.0×103N

答：(1)该货车静止时对水平路面的压强是；
(2)24L柴油完全燃烧放出的热量是；
(3)30min内该货车牵引力所做的功是。
35．(1)；(2)40W；(3)10.5转；(4)80%
【解析】
(1)水的质量为

水吸收的热量为

(2)由，当开关闭合，接a时，电路中只有接入电路，此时电路处于加热状态；当开关闭合，接b时，电路中只有、串联，此时电路处于保温状态，则电热水瓶正常工作时保温功率为

(3)由和可得电能表转盘转动的转数

(4)电热水瓶的加热效率是为

答：(1)水吸收的热量为；
(2)电热水瓶正常工作时保温功率为40W；
(3)在给水加热的过程中，电能表的转盘转了10.5转；
(4)电热水瓶的加热效率是80%。
36．(1)；(2) ；(3)
【解析】
(1)汽车静止时，对水平地面的压力等于自身重力

汽车对水平地面的压强

(2)由题意知汽车做匀速直线运动，其所受牵引力和阻力大小相等

汽车的车速

汽车所受牵引力做功的功率

(3)汽车行驶23min，牵引力所做的功

若燃油完全燃烧，且内燃机的效率是40%，则燃油完全燃烧释放的热量

消耗燃油的质量

答：(1)汽车静止时，对水平地面的压强为；
(2)牵引力做功的功率为；
(3)若燃油完全燃烧，内燃机的效率是40%，至少消耗多少燃油的质量为。
37．(1)6.3×105J；(2) 40Ω；444Ω；(3)520.7s；(4)200V
【解析】
(1)由ρ=得水的质量
m=ρV=1.0×103kg/m3210-3m3=2kg
水的初温为25℃，一标准大气压下沸点为100℃，则水吸收的热量
Q=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×2kg×(100℃−25℃)=6.3×105J
水吸收的热量为6.3×105J。
(2)由图乙可知，开关S接2时，电路中只有R1，开关S接3时，R1和R2串联，故开关S接2时为加热状态，开关S接3时为保温状态，由P=可得R1的阻值和R1和R2的总阻值
R1===40Ω，R总===484Ω
则
R2= R总- R1=484Ω-40Ω=444Ω
R1、R2的阻值分别为40Ω和444Ω。
(3) 由P=可得加热这壶水到沸腾所用时间
t===520.7s
加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s。
(4) 实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，则电热水壶的实际功率为
P实====1000W
由P=可得实际电压
U实====200V
实际电压为200V。
答：(1)水吸收的热量为6.3×105J；
(2)R1、R2的阻值分别为40Ω和444Ω；
(3)加热这壶水到沸腾所用时间为520.7s；
(4)实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，实际电压为200V。
38．(1)；(2)；(3)
【解析】
(1)由可得的阻值

(2)由分析知，当双触点开关接触3和4时，处于高温档，此时电阻、并联，则消耗的功率为

加热档的电功率

(3)由知，水吸收的热量

由知电热壶消耗的电能

由可得加热时间

答：(1)的阻值；
(2)加热档的电功率为；
(3)需要工作225.2秒。
39．(1)2.52×105J；(2) 525.8Ω；(3) 150s
【解析】
(1)水升温所吸收的热量
Q吸=cmt=4.2×103J/kg•℃×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J
吸收的热量为2.52×105J。
(2) 当S1闭合、S2断开时，饮水机处于保温状态，由图可知R1和R2串联，已知P保温=88W，由P=得
R1+R2===550Ω
当S1、S2同时闭合时，饮水机处于加热状态，由图可知，只有R1接入电路，已知P加热=2000W，由P=得
R1===24.2Ω
则R2的阻值为
R2=550Ω-24.2Ω=525.8Ω
R2的阻值为525.8Ω。
(3) 热水器放出的热量
Q放===3×105J
由P=可得，电流所做的功W=Q放=Pt，加热所用的时间
t===150s
加热需用多长时间150s。
答：(1)1kg的水温度从20℃升高到80℃吸收的热量为2.52×105J；
(2)R2的阻值为525.8Ω；
(3)饮水机正常工作时，加热效率为84%，则将1kg的水从20℃加热到80℃需用150s。
40．(1)6.72×105 J；(2)；(3)764s
【解析】
(1) 烧开这壶水，水吸收的热量是

(2)要想使烧水时间更短，电路中的烧水功率要更大，两个定值电阻的阻值一定，根据，就需要电路中的总电阻最小，也就是让两个电阻并联，电路设计如下图所示：
。
(3)新开水壶烧开同样的一壶水的总电阻为

消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要

答：(1)烧开这壶水，水吸收的热量是6.72×105J；
(2)设计的电路图为；
(3)若消耗的电能全部转化为水的内能，利用正常工作的新开水壶烧开同样的一壶水，至少需要764s。
41．(1)地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电或者目前成本相对较高；(2)2504W；(3)
【解析】
(1)太阳能发电的缺点有：地面应用时有间歇性，在晚上或阴雨天不能或很少发电；目前成本相对较高。
(2)由可得R1和R2的阻值分别为


由题意可知，闭合所有开关后，R1､R2并联，电路的总电阻

电路消耗的总功率

R1每分钟放出2.4×104J的热量，由可得R1消耗的实际功率

则R2的实际功率

(3)已知垂直于太阳光的1m2面积上每1秒接收的太阳能为500J，则太阳光与水平面夹角为60°时，面积为4m2的太阳能电池板竖直放置在1分钟内接收到的太阳能

太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为20%，则通过该太阳能电池板获得的电能

答：(2)R2的实际功率是2504W；
(3)1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能是。
42．(1) 1×105Pa；(2)6000W；30%
【解析】
(1) 摩托车静止在水平地面时对地面的压力
F=G=mg=150kg×10N/kg=1500N
摩托车与地面接触面积
S=150cm2=1.5×10-2m2
摩托车静止在水平地面时对地面的压强
p===1×105Pa
摩托车对地面的压强为1×105Pa。
(2)由题意， 摩托车匀速行驶时受到的摩擦力
f=0.1G总=0.1（m车+m人+m货）g=（150kg+70kg+80kg）×10N/kg×0.1=300N
因为摩托车匀速直线行驶，则
F牵=f=300N
摩托车的速度
v=72km/h=20m/s
摩托车的功率
P=F牵v=300N×20m/s=6000W
摩托车发动机的实际输出功为6000W。
摩托车行驶50s输出的用功
W=Pt=6000W×50s=3×105J
摩托车发动机的效率
η===30%
摩托车发动机的效率为30%。
答：(1)摩托车对地面的压强为1×105Pa；
(2) 摩托车发动机的实际输出功为6000W；摩托车发动机的效率为30%。
43．(1)2×104Pa；(2)10m/s，2300N；(3)0.6kg
【解析】
(1)知道卡丁车满载时的质量，利用求其重力，卡丁车满载时对地面的压力等于其重力，知道受力面积，利用求卡丁车满载时对地面的压强；
(2)求出卡丁车的行驶速度，利用求此次行驶中卡丁车的牵引力，由二力平衡可知其受到的水平阻力；
(3)利用求牵引力做的功，即汽油完全燃烧产生热量转化的机械能，根据求完全燃烧汽油放出的热量，再利用求完全燃烧汽油的质量。
【详解】
(1)卡丁车满载时的重力

卡丁车满载时对地面的压力

卡丁车满载时对地面的压强

(2)卡丁车的行驶速度

由可得牵引力

由二力平衡可知，卡丁车运动时受到的水平阻力

(3)牵引力做的功

由可得，完全燃烧汽油放出的热量

由可得，完全燃烧汽油的质量

答：(1)它对沙滩的压强为2×104Pa；(2)卡丁车运动的速度为10m/s，水平阻力为2300N；(3)需要0.6kg的汽油。
44．(1)100W；(2)40℃；(3)12J
【解析】
(1)由电路图知，电动机与加热电阻并联，故加热电阻正常工作时的电功率为

(2)水吸收的热量为

加热电阻放出的热量为

由题意知

即

则

水的温度会升高到

(3)由焦耳定律可得电动机线圈产生的热量

答：(1)加热电阻正常工作时的电功率100W；
(2)水的温度会升高到40℃；
(3)电动机线圈产生的热量是12J。
45．(1)1.36kW；(2)5A；(3)484Ω；(4)200V
【解析】
(1)表中所有用电器同时正常工作的总功率
P总=P锅+P烙+P灯=1100W+100W+16W×10=1360W=1.36kW
(2)电饭锅正常工作时的电流
I锅=
(3)电烙铁正常工作时的电阻
R烙=
(4)水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×3.63kg×(30℃-20℃)=1.5246×105J
电热水壶消耗的电能
W=
电热水壶的额定功率
P额=
电热水壶的电阻
R壶=
实际电压

答：(1)表中所有用电器同时正常工作的总功率是1.36千瓦；
(2)电饭锅正常工作时的电流是5A；
(3)电烙铁正常工作时的电阻是484Ω；
(4)小李家的实际电压是200V。
46．(1)2A； (2) 55Ω；(3)360s
【解析】
(1)电热丝R1的电功率为

根据表格数据可知道，只闭合S1时，电路为R1的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为

(2)根据可知，只闭合S2时，电路为R2的简单电路，电饭锅处于中温档，P2=880W，电热丝R2的阻值为

(3)当S1、S2都闭合时，电热丝R1、R2并联，电路总电阻最小，由可知，电饭锅处于高温档，则高温档的功率为

2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃吸收的热量为

不计热量损失，需要消耗的电能为

由可得，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为

答：(1)低温挡加热时电流的大小为2A；
(2)电热丝R2的阻值为55Ω
(3)将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃需要的时间为360s。
47．(1)2.7×104J；150W；(2)0.0009m3；4.5℃
【解析】
(1)上楼的高度为

上楼克服重力做的功是

做功的功率是

(2)由题可知
Q放=W=2.7×104J
根据Q放=Vq

水吸收热量

根据

答：(1)他上楼克服重力做的功是2.7×104J。做功的功率是150W。
(2)完全燃烧0.0009m3天然气放出的热量与小聪做的功相等。如果这些热量有35%被水吸收，能使0.5 kg水的温度升高4.5℃。
48．(1)5.04×105J；(2)86.8%；(3)500W；(4)8W
【解析】
(1)加热过程中水吸收的热量

(2)加热系统加热时消耗的电能

则热效率

(3)由可得加热电阻的阻值

当小明家的实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率

(4)电动机工作过程中要发热，损失功率

答：
(1)加热过程中水吸收的热量是5.04×105J；
(2)加热系统加热时的热效率是86.8%；
(3)当小明家的实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是500W；
(4)电动机工作中因发热损失的功率是8W。