2022年河南省中考物理考前模拟冲刺试卷（四）(word版含答案)

这是一份2022年河南省中考物理考前模拟冲刺试卷（四）(word版含答案)，共16页。

2022年河南省中考物理考前模拟冲刺试卷（一）
注意事项：
1．本试卷共五大题，21小题，满分70分，考试时间60分钟。
2．本试卷上不要答题，请按答题卡上注意事项的要求直接把答案填写在答题卡上、答在试卷上的答案无效。

一．填空题（本题共6小题，每空1分，共14分）
1．（2分）音乐会上优美的乐曲声是通过　 　传到观众耳朵中的，观众能分辨出笛子声和二胡声，是因为这两种声音的　 　不同。
2．（3分）下列物态变化的过程中，吸收热量的是　 　
（1）春天，冰雪融化
（2）夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”
（3）秋天，清晨出现的雾
（4）冬天，早晨在太阳照射下，草地上的霜消失。
3．2016年10月19日，“神舟十一号”飞船与“天宫二号”目标飞行器（如图）成功对接，对接时两者在空中飞行的方向　 　（选填“相同”或“不同”），对接后，“神舟十一号”内的航天员看到“天宫二号”纹丝不动则航天员选择的参照物是　 　；“神舟十一号”和“天宫二号”一起在轨道上做　 　（选填“直”或“曲”）线运动。

4．如图所示，开关闭合后，闭合电路的一部分导体向右运动时电流计指针向左偏转，改变磁场方向并让导体向左运动时电流计指针向 　 　偏转，这是 　 　现象。利用这个原理可以制成 　 　。（选填“发电机”或“电动机”）

5．如图甲所示，电压U＝12V，灯泡L的额定电压为9V，其电流与电压的关系如图乙所示，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。闭合开关，调节滑动变阻器，当灯泡L正常发光时，滑动变阻器的电功率是 　 　W。当滑动变阻器刚好滑到中点时，灯泡L的阻值为 　 　Ω。在某次正常调节中，滑动变阻器R的阻值变化量比灯泡L的阻值变化量大，则滑片P的移动方向是 　 　（选填“一定向左”、“一定向右”或“向左、向右均可”）。


6．（2分）生活处处有物理，只要你留心，身边的许多物品都可以用来做物理小实验。现有一个矿泉水瓶，一块海绵，适量的水，请利用这些物品设计物理小实验，只需写出简单的实验做法及对应的物理 知识即可。（要求：物理知识不能重复）
示例：矿泉水瓶放手从高处落下，说明矿泉水瓶受到重力作用。
（1）　 　
（2）　 　。
二．选择题（本题共8小题，每小题2分，共16分。第7~12题每小题只有一个选项符合题目要求；第13~14题每小题有两个选项符合题目要求，全部选对得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）
7．（2分）你身边的物理现象中能说明物体的分子在不停地运动是（　　）
A．建筑工场尘土飞扬 B．秋天早上白雾弥漫
C．芝兰之室，满屋芳香 D．房子里烟雾缭绕
8．（2分）下列属于费力杠杆的是（　　）
A．天平 B．镊子 C．起子 D．钢丝钳
9．（2分）下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（　　）
A．高温物体一定比低温物体含有的热量多
B．物体放出热量，内能减少，温度不一定降低
C．物体温度升高，一定是向外界吸收了热量
D．物体内能增大，温度一定升高
10．（2分）下列说法正确的是（　　）
A．煤、石油、太阳能都是不可再生能源
B．超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料
C．卫星与地面通讯站利用超声波传递信息
D．光导纤维是利用红外线来传递信息的
11．（2分）在探究“凸透镜成像规律”的实验中，当各元件的位置如图所示时，烛焰恰好在光屏上成清晰完整的像（未画出）．下列说法正确的是（　　）

A．此时光屏上成倒立、放大的像
B．利用图中成像特点可以制成幻灯机
C．保持透镜不动，将蜡烛移到40 cm刻线处，向左移动光屏可得到清晰的像
D．保持蜡烛和透镜不动，换用焦距为8cm的透镜，光屏向左移动可得到清晰的像
12．（2分）如图所示，放在水平桌面上的物块A与B用细线通过定滑轮与沙桶相连，当沙桶与沙总重力为G时，物块AB恰好一起做匀速直线运动.此过程中下列说法正确的是（　　）

A．B 受到向右的滑动摩擦力，其大小为G
B．A 受到的重力与桌面对A 的支持力是一对平衡力
C．小桶匀速下降的过程中重力势能转化为动能
D．B 对A 的压力是 B 的形变产生的
（多选）13．（2分）2021年4月23日，中国海军长征18号核潜艇交接入列。如图是潜艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对潜艇训练过程分析正确的是（　　）

A．悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B．漂浮时排开的海水所受的重力最小
C．上浮过程中所受浮力逐渐变大
D．漂浮时潜水艇底部所受海水压强最小
（多选）14．（2分）将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和6V电源连接成如图所示电路，电源电压不变，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，电压表示数为3V，逐渐增大光敏电阻的光照强度，下列说法正确的是（　　）

A．电流表示数变大 B．电压表示数变大
C．电路的总功率变大 D．光敏电阻的电功率变小
三．作图题（共2小题，满分4分，每小题2分）
15．（2分）根据图中小磁针的指向，标出通电螺线管中的电流方向及电源的正、负极。（小磁针的黑端为N极）

16．（2分）一个木块从斜面上滑下，并在水平面上继续滑动。请你在图中分别画出木块在斜面上所受重力和木块对水平面的压力示意图。

四．实验探究题（本题共3小题，第17题7分，第18题5分，第19题7分共19分）
17．小明和小华在探究“平面镜成像规律”实验时，所用的实验器材有：单面镀膜的玻璃板、支架、两个相同的跳棋、白纸和刻度尺。实验装置如图（甲）所示。

（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，使玻璃板　 　（选填“有膜”或“无膜”）那一面的下边线与直线重合。在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：　 　。选用玻璃板代替平面镜进行试验的目的是　 　。
（2）实验时发现跳棋较暗，小明拿来手电筒，对着　 　（选填“物体A”或“物体B”）照射，可以解决这个问题；而小华找来几个按下开关可以发光的LED字母，有O、A、B、F，选用字母　 　来实验比较好。
（3）在白纸上沿跳棋A和B的边缘画圆，测出物距u和像距v的值如下表：
实验次数
1
2
3
物距u/cm
3.39
5.11
6.39
像距v/cm

5.22
6.51
①如图（乙），第1次实验测量的物距是A的右端到直线的距离，则像距v＝　 　cm．
②该同学发现三次实验的像距都要比物距略大些，原因是：　 　（只有一个正确选项，将正确选项填在横线上）
A.玻璃板有厚度
B.刻度尺测量物距时存在错误
C.像和物的标记点不对应
D.玻璃板没有竖直放置
18．（6分）物理兴趣小组为了测出鸡蛋的密度做了如下实验：
（一）（1）他们在调节天平平衡时观察到指针的偏转情况如图甲所示，他应将平衡螺母向　 　调节，使天平横梁平衡；
（2）他们把鸡蛋放入天平左盘，正确操作后，天平的示数如图乙所示，他又按图丙所示的方法测出了鸡蛋的体积，则鸡蛋的密度为　 　g/cm3；
（3）这样测出来的鸡蛋密度值会　 　（填“偏大”或“偏小”）。
（二）物理兴趣小组的同学又利用一个柱形薄壁的透明杯子、小米、刻度尺、水盆和适量的水，也测出了鸡蛋的密度。请将下面的实验步骤补充完整，并写出熟鸡蛋密度的表达式。
（1）向杯内倒入适量的水，用刻度尺测出杯内水的高度为h1；
（2）将鸡蛋浸没在杯内的水中，用刻度尺测出杯内水的高度为h2；
（3）取出鸡蛋，将杯内水倒净并擦干，放入适量小米，其漂浮在水盆中如图丁（放小米的目的是使杯在水中不倾斜），用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h3；
（4）　 　，用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h4。
（5）鸡蛋的密度表达式为ρ＝　 　。

19．（7分）在“探究电流与电阻的关系实验”中电源电压恒为6V，3个定值电阻R1（5Ω），R2（10Ω），R3（20Ω），滑动变阻器标有“30Ω1A“字样。

（1）设计并正确连接如图甲的电路。把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最　 　（左/右）端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，由图乙可知，调节后电压表的示数为　 　V。
（2）用R2直接替换R1，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，闭合开关，电压表示数将　 　（变大/变小/不变），这时，需要将滑动变阻器滑片向　 　（左/右）移，直到电压表示数达到要求的值。
（3）使用R3进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使R2两端的电压为2V．为使R3两端的电压仍然为2V，你可以更换最大阻值更　 　（大/小）的滑动变阻器或者换电压更　 　（大/小）的电源。
（4）该实验的实验结论是： 。
五、综合应用题（本题共2小题，第20题8分，第21题9分，共17分）
20．建筑工地上有一台大型汽车吊，把100t建筑材料从地面吊到15m高处，在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg（柴油的热值为q＝4.3×107J/kg，取g＝10N/kg），求：
（1）汽车吊做的有用功是多少？
（2）完全燃烧2.0kg柴油释放的内能是多少？
（3）该过程中汽车吊的效率为多少？
21．如图是一种电火锅工作原理图，转换开关可以分别与1至4四个触点接通。该火锅工作时有“大火”“小火”和“自动”三种挡位。“温控器”是一种自动开关，可使电火锅快速加热至水沸腾后自动断电一段时间。R1、R2是电热丝且R1＞R2，R2的电阻为48.4Ω，“小火”挡功率为80W。
（1）若要使用“大火”挡，转换开关应连接图中　 　触点；
（2）R1的阻值是多少？
（3）当电火锅处于“大火”挡正常工作时，使3L的水温度升高90℃需要20min，该电火锅在此次工作中的加热效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3]


参考答案与试题解析
一．填空题（共6小题）
1．【解答】解：观众能够听到优美的乐曲声，是声音经由空气传播到他们耳朵中的。
发声体的材料或者结构不同，音色不同，所以我们可以根据音色区分笛子声和二胡声。
故答案为：空气；音色。
2．【解答】解：（1）春天，冰雪融化是固态变为液态，是熔化，熔化吸热，故（1）正确；
（2）夏天，从冰箱里面拿出来的饮料罐“出汗”是水蒸气遇冷液化形成的，液化放热，故（2）错误；
（3）雾是水蒸气的液化过程，液化放热，故（3）错误；
（4）冬天，早晨在太阳照射下，草地上的霜消失是固态变为气态，是升华，升华吸热，故（4）正确。
故答案为：（1）（4）。
3．【解答】解：“神舟十一号”飞船与“天宫二号”目标飞行器成功实现对接，两者之间必须相对静止，所以两者在空中飞行的速度大小和方向必须相同。
对接后，“神舟十一号”内的航天员以“神舟十一号”飞船为参照物，“天宫二号”的位置没有发生变化，“天宫二号”是静止的；
“神舟十一号”和“天宫二号”一起绕地球转动，所以是做曲线运动。
故答案为：相同； 神舟十一号；曲。
4．【解答】解：闭合电路的部分导体ab左右运动时，导体ab在磁场中切割磁感线运动，所以导体中有感应电流，电流计指针左右摆动，这种现象是电磁感应现象；利用这个原理可以制成发电机；开关闭合后，闭合电路的一部分导体向右运动时电流计指针向左偏转，改变磁场方向并让导体向左运动时，电流计指针偏转方向不变，向左偏转。
故答案为：左；电磁感应；发电机。
5．【解答】解：闭合开关，灯泡和滑动变阻器串联。
（1）灯泡正常发光时的电压为9V，由图像可知，灯泡正常发光时电路中的电流I＝IL＝1.5A，
根据串联电路的电压特点可知此时滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣UL＝12V﹣9V＝3V，
滑动变阻器的电功率P滑＝U滑I＝3V×1.5A＝4.5W；
（2）当滑动变阻器刚好滑到中点时，滑动变阻器接入电路的阻值R′=20Ω2=10Ω，
从图乙可知当通过电路的电流为1A时，灯泡两端的电压UL′＝2V，此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝IR′＝1A×10Ω＝10V，
此时电路的总电压为2V+10V＝12V，等于电源电压，
故此时电路中的电流为1A，灯泡L的阻值RL′=UL'I=2V1A=2Ω；
（3）若滑片左移，R的阻值变小，分压减小，L的分压增大，通过它的电流增大，L的阻值变大，
根据I=UR+RL，I增大，可知总阻值变小，故R的阻值变化量大于L的阻值变化量，
同理若滑片右移，电路中电流变小，总阻值变大，R的阻值变化量大于L的阻值变化量，故滑片P的移动方向是向左、向右均可。
故答案为：4.5；2；向左、向右均可。
6．【解答】答：
（1）矿泉水瓶灌满水压在海绵上，海绵会向下陷，说明：力可以改变物体的形状。
（2）将装水的矿泉水瓶倒放在海绵上，比正放时海绵的下陷程度大，说明：在压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。
二．选择题（共8小题）
7．【解答】解：A、尘土飞扬指固态颗粒物悬浮在空气中，不是分子运动。故A不符合题意；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，不是水分子。故B不符合题意；
C、芝兰芳香分子扩散到空气中，所以人们感到满屋芳香，是分子无规则运动的结果。故C符合题意；
D、烟雾缭绕是烟微粒在随热空气的流动而运动，不是分子运动。故D不符合题意。
故选：C。
8．【解答】解：
A、天平实质是等臂杠杆，不省力也不省距离，故A不符合题意；
B、镊子在使用时，动力臂小于阻力臂，是费力杠杆，费力但省距离，故B符合题意；
C、起子在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故C不符合题意；
D．钢丝钳在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠杆，省力但费距离，故D不符合题意。
故选：B。
9．【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，可以说物体含有多少内能，故A错误；
B、物体放出热量，内能会减小，温度不一定降低，比如，晶体凝固过程中，放热内能减小，但温度不变，故B正确；
C、物体温度升高，内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误；
D、冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故D错误。
故选：B。
10．【解答】解：
A、太阳能是可再生能源，但是煤、石油短时间内从自然界得不到补充，属于不可再生能源，故A不正确。
B、超市收银员使用的条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料，故B正确；
C、卫星通讯是利用电磁波来实现的，故C不正确；
D、光导纤维利用激光传递信息，故D不正确。
故选：B。
11．【解答】解：A、由题图可知，物距大于像距，根据凸透镜成像规律可知，此时光屏上成清晰的倒立、缩小的实像，该成像特点与照相机的工作原理相同，利用图中成像特点可以制成照相机，故AB错误；
C、由图可知，物距大于像距，物距u＝30cm＞2f，像距f＜v＝20cm＜2f，可得10cm＜f＜15cm，保持透镜不动，将蜡烛移到40cm刻度线处，此时物距为10cm，处于凸透镜一倍焦距以内，成正立、放大的虚像，故向左移动光屏得不到清晰的像，故C错误；
D、保持蜡烛和透镜不动，换用焦距为8cm的透镜，焦距变小，凸透镜折光能力增强，光线提前会聚，故向左移动光屏可得到清晰的像，故D正确。
故选：D。
12．【解答】解：
A、B和A一起做匀速直线运动，B相对于A静止，水平方向不受力的作用，B不受摩擦力，故A错误；
B、桌面对A的支持力等于A、B物块的总重力，大于A物块的重力，不是一对平衡力，故B错误；
C、小桶匀速下降的过程中重力势能克服摩擦力做功转化为内能，故C错误。
D、AB之间相互挤压，B对A 的压力是 B 的形变产生的，故D正确。
故选：D。
13．【解答】解：
A、由图可知，悬浮时排开海水的体积大于漂浮时排开海水的体积，由F浮＝ρ液gV排可知，潜艇悬浮时所受浮力大，即F悬浮＞F漂浮；故A错误。
B、根据阿基米德原理可知，浮力等于排开液体所受的重力；由A项可知F悬浮＞F漂浮，所以漂浮时浮力最小，其排开海水所受的重力最小，故B正确。
C、潜艇上浮过程中，露出水面前，V排不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，潜艇所受浮力不变；逐渐露出水面时，V排减小，潜艇所受浮力减小，故C错误。
D、由图可知，潜艇漂浮时其底部所处深度最小，根据p＝ρgh可知，此时潜艇底部所受海水压强最小，故D正确。
故选：BD。
14．【解答】解：由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电流表测量电路电流，电压表测量光敏电阻两端的电压。
A、逐渐增大光敏电阻的光照强度，光敏电阻的阻值减小，电路的总电阻R总减小，由欧姆定律可知，电路电流变大，即电流表示数变大，故A正确；
B、由U＝IR可知，定值电阻R0两端的电压变大，因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以光敏电阻两端电压变小，即电压表示数变小，故B错误；
C、由P＝UI可知，电路中的总功率变大，故C正确；
D、在串联电路中，电压之比等于电阻之比，闭合开关，电压表示数为3V，则电阻R0两端的电压为3V，则此时R的阻值和R0的阻值是相同的；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流I=UR+R0，
光敏电阻的电功率P=(UR+R0)2R=U2(R+R0)2R=U2R2+2RR0+R02R=U2R2−2RR0+R02+4RR0R=U2(R−R0)2R+4R0，
由上面的式子可知，当R＝R0时，R的功率是最大的，所以光敏电阻的阻值减小，则其功率减小，故D正确。
故选：ACD。
三．作图题（共2小题）
15．【解答】解：由图知：小磁针的磁极为：左S、右N，那么根据磁极间的相互作用，可知螺线管的磁极为：左S、右N；则据安培定则可知，电源的右端为负极，左端为正极，则电流从左端流入，右端流出，如下图所示：

16．【解答】解：（1）由于木块是形状规则的物体，其重心在其几何中心上；不管是在斜面还是水平面，重力的方向总是竖直向下的力；如图所示：
（2）木块对水平面的压力大小等于重力，方向是垂直水平面向下的，作用点在物体与水平面接触面的中点处，

四．解答题（共3小题）
17．【解答】解：（1）在白纸上画一条直线，将玻璃板竖直立在白纸上，有膜的一面作为反射面，使玻璃板那一面的下边线与有膜直线重合；
在同样的实验环境下，用镀膜玻璃板实验比用普通玻璃板实验成像更清楚，主要原因是：镀膜增强了对光的反射；
在探究“平面镜成像的特点”时，用玻璃板代替平面镜的目的是 玻璃板不但反射光成像，还能透光看到玻璃板后面的蜡烛，便于观察到所成的像的位置；
（2）物体成像要清晰，就必须让物体（棋子）有足够光线射向平面镜才能成像，所以用手电筒对着物体A照。
根据平面镜成正立的左右相反的虚像，用字母F比较好；
（3）①由图知：刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表的长度是0.1cm，即此刻度尺的分度值为1mm；
物体左侧与0对齐，右侧略偏过3.5cm，估读为0.00cm，所以物体的长度为L＝3.50cm﹣0cm＝3.50cm。
②玻璃板有一定厚度，有两个反射面，测量时测量了玻璃板厚度，三次实验的像距都比物距略大一些，故选A。
故答案为：（1）有膜；镀膜增强了对光的反射；便于确定像的位置；（2）物体A；F；（3）①3.50；②A。
18．【解答】解：（一）（1）天平的调节原则：把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处；发现图甲中指针右偏，所以平衡螺母向左调；
（2）由图乙可知鸡蛋的质量为m＝50g+5g+2.2g＝57.2g；
图丙中，将鸡蛋浸没到倒满水的烧杯中，然后将排开的水倒入量筒中，量筒的分度值为2cm3，鸡蛋的体积等于量筒中水的体积：V＝52cm3；
鸡蛋的密度：ρ=mV=57.2g53cm3≈1.1g/cm3；
（3）在测量鸡蛋的体积时，利用了等效替代法，排出的水收集到小烧杯中，当倒入量筒时，不能全部倒干净，所以所测体积会偏小，根据ρ=mV可知，所得鸡蛋的密度会偏大；
（二）（1）向杯内倒入适量的水，用刻度尺测出杯内水的高度为h1；
（2）将熟鸡蛋浸没在杯内的水中，用刻度尺测出杯内水的高度为h2；则熟鸡蛋的体积V＝S（h2﹣h1）；
（3）将杯内放入适量小米，其漂浮在水盆中如图丁，用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h3；此时杯子和沙粒的重力G1＝F浮＝ρ水gSh3，
（4）然后再将熟鸡蛋放入到杯内的小米中，让杯子仍然竖直漂浮在水面上，用刻度尺测出杯底浸入水中的深度为h4，则此时杯子、沙粒和熟鸡蛋的总重力G2＝F浮′＝ρ水gSh4，
所以熟鸡蛋的重力：G＝G2﹣G1＝ρ水gSh4﹣ρ水gSh3＝ρ水gS（h4﹣h3），
熟鸡蛋的质量：m=Gg=ρ水gS(ℎ4−ℎ3)g=ρ水S（h4﹣h3），
熟鸡蛋的密度：ρ=mV=ρ水S(ℎ4−ℎ3)S(ℎ2−ℎ1)=ℎ4−ℎ3ℎ2−ℎ1×ρ水。
故答案为：（一）（1）左；（2）1.1；（3）偏大；（二）（4）将熟鸡蛋放入杯内小米中，杯子仍竖直漂浮在水面上；（5）ℎ4−ℎ3ℎ2−ℎ1×ρ水。
19．【解答】解：（1）闭合开关前，需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，故将滑片移到最右端；根据图乙中4个点的坐标：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.1A×20Ω＝﹣﹣﹣﹣＝2V，即调节后电压表的示数为2V；
（2）根据串联分压原理可知，用R2直接替换R1，电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数大于2V，
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V。
（3）由题意知，滑动变阻器两端的电压应为：U滑＝6V﹣2V＝4V，当将20Ω的定值电阻接入电路时，根据串联分压特点可知：
UVU滑=R大R滑，即2V4V=20ΩR滑，解得：R滑＝40Ω＞30Ω，故滑动变阻器的最大阻值偏小，无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为2V；
若电源电压太高，则定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，不能完成实验，所以，应更换最大阻值更大的滑动变阻器或者换用电源电压更小的电源。
故答案为：（1）右；2；（2）变大；右；（3）大；小；（4）电压一定时，电流与电阻成反比
五．计算题（共2小题）
20．【解答】解：
（1）建筑材料的质量m＝100t＝105kg，
建筑材料的重力为：
G＝mg＝105kg×10N/kg＝106N，
汽车吊做的有用功为：
W＝Gh＝106N×15m＝1.5×107J；
（2）柴油完全燃烧释放的内能（即柴油完全燃烧放出的热量：
Q＝m柴油q＝2.0kg×4.3×107J/kg＝8.6×107J。
（3）汽车吊的效率为：
η=WQ=1.5×107J8.6×107J×100%≈17.4%。
答：（1）汽车吊做的有用功是1.5×107J；
（2）完全燃烧2.0kg柴油释放的内能是8.6×107J；
（3）该过程中汽车吊的效率为17.4%。
21．【解答】解：
（1）由题可知R1＞R2，根据电功率公式P=U2R可知，电源电压不变时，电路中电阻越小，电路消耗的电功率越大，所以当转换开关连接触点2时，只有电阻R2工作，消耗的电功率最大，处于“大火”挡；
同理可知，当转换开关连接触点1时，只有电阻R1工作，电阻较大，消耗的电功率较小，处于“小火”挡；
（2）由（1）知，处于“小火”挡时只有电阻R1工作，
已知“小火”挡功率为80W，由P=U2R得R1的阻值：
R1=U2P小火=(220V)280W=605Ω；
（3）当电火锅处于“大火”挡正常工作时，“大火”挡的功率为：
P大火=U2R2=(220V)248.4Ω=1000W，
“大火”挡工作20min消耗的电能：
W＝P大火t＝1000W×20×60s＝1.2×106J；
根据ρ=mV得，水的质量为：
m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×3×10﹣3m3＝3kg，
水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水△t＝4.2×103J/（kg•℃）×3kg×90℃＝1.134×106J，
加热效率为：
η=Q吸W=1.134×106J1.2×106J×100%＝94.5%。
答：（1）2；
（2）R1的阻值是605Ω；
（3）该电火锅在此次工作中的加热效率是94.5%。
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