专题12内能及其利用-【新题速递】冲刺2023年中考物理复习模拟新题选编（2023年5月）

专题12 内能及其利用-【新题速递】冲刺2023年中考物理复习模拟新题选编（2023年5月）（解析版）

目录

一、单选题

二、多选题

三、填空题

四、简答题

五、实验题

六、计算题

七、综合题

一、单选题

1．（2023·安徽淮北·统考一模）“摩擦生热”是生活中常见的现象，关于该现象，下列判断正确的是（　　）

A．“摩擦生热”中的“热”是指热量

B．“摩擦生热”是通过做功的方式改变物体的内能

C．“摩擦生热”的能量转化与四冲程汽油机做功冲程相同

D．“摩擦生热”的实质是内能的转移

【答案】B。

【解析】A．“摩擦生热”中的“热”是指内能，故A错误；

B．“摩擦生热”时克服摩擦做功，通过做功的方式改变物体的内能，故B正确；

C．“摩擦生热”时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，与四冲程汽油机压缩冲程相同，故C错误；

D．“摩擦生热”时克服摩擦做功，做功是能量的转化，故D错误。

2．（2023·安徽淮北·统考一模）关于厨房中的物理知识，下列判断正确的是（　　）

A．抽油烟机是利用流体在流速越快的地方压强越小的原理工作的

B．燃气在燃烧的过程中热值逐渐变小

C．相同加热条件下加热相同质量的水和食用油，水温度升高较慢，说明食用油吸热能力强

D．若可以实现常温下的超导，则用超导体做电饭锅的加热盘，效果会更好

【答案】A。

【解析】A．在流体中，流速越大的位置压强越小，抽油烟机是利用流速快的地方压强小把油烟抽出厨房的，故A正确；

B．热值与燃料的种类有关，燃气在燃烧的过程中热值不变，故B错误；

C．由知，相同加热条件下加热相同质量的水和食用油，水温度升高较慢，比热容越大，说明水的吸热能力强，故C错误；

D．超导体的电阻为零，而电饭锅利用电流的热效应工作的，故不能用超导体做电饭锅的加热盘，它不会发热，故D错误。

3．（2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考模拟预测）如图所示的实验装置：三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，瓶中电阻丝的阻值分别为、、且。当闭合开关S，通电一段时间后（三个烧瓶中的液体均未达到沸腾），下列判断正确的是（不计热损失，比热容）（　　）

A．三个烧瓶中的液体末温由低到高顺序：

B．选择烧瓶A、B作为研究对象，可以粗略地探究电热的多少与电流大小有关

C．选择烧瓶B、C作为研究对象，可以粗略地探究物质的吸热能力

D．烧瓶C中水的末温虽然比烧瓶A中煤油的末温低，但是它们增加的内能是一样多的

【答案】D。

【解析】A．由题知，三个相同的烧瓶A、B、C内分别盛有质量和初温均相等的水或煤油，三个电阻串联，通过的电流和通电时间相同

根据可知，烧瓶A、C中电热丝产生的热量相同，且大于烧瓶 B中电阻丝产生的热量，即

烧瓶B、C相比，C烧瓶中盛水，B烧瓶中盛煤油，因水的比热容大于煤油的比热容，且

根据可知无法确定烧瓶B、C中液体升高的温度大小，故A错误；

B．选择烧瓶A、B作为研究对象，因通过两个电阻的电流和通电时间相同，而电阻不同，所以根据温度计示数变化可以粗略地探究电热的多少与电阻大小的关系，故B错误；

C．选择烧瓶B、C作为研究对象，因，即导体产生的热量不同，不符合控制变量法的要求，所以不能探究物质的吸热能力，故C错误；

D．因，通过两电阻丝的电流和通电时间相同，根据可知，两电热丝产生的热量相同，因水的比热容大，根据 ，故烧瓶C中水的末温比烧瓶A中煤油的末温低，但因两电热丝产生的热量相同，所以它们增加的内能是一样多的，故D正确。

4．（2023·河南郑州·二模）如图所示是物理课本中的四个小实验。下列对实验的分析正确的是（　　）

A．图甲，抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，说明分子在不停地运动

B．图乙，向上拉浸没在水中的玻璃板直至脱离水面，测力计示数保持不变

C．图丙，向下压活塞的过程，筒内气体内能减小

D．图丁，塞子冲出相当于内燃机的排气冲程

【答案】A。

【解析】A．密度较大的二氧化氮在下面的容器中（避免重力对实验造成的影响），抽掉玻璃板后，两瓶内气体颜色发生变化，这是扩散现象，说明分子在不停地运动，故A正确；

B．因为玻璃分子和水分子之间存在引力，向上拉浸没在水中的玻璃板，在玻璃板脱离水面时，测力计示数将变大，故B错误；

C．向下压活塞的过程，活塞对筒内气体做功，机械能转换为内能，筒内气体内能增大，故C错误；

D．内燃机的做功冲程中，将内能转化为机械能。塞子冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能会转化为塞子的机械能，故塞子冲出相当于内燃机的做功冲程，故D错误。

5．（2023·广东·校联考模拟预测）下列有关图片的说法正确的是（    ）

A．甲图——注射器中的液体很难被压缩，说明液体分子之间存在引力

B．乙图——新疆棉花质地柔软、形状蓬松，说明其分子间间隙较大

C．丙图——长征系列运动火箭采用的燃料为液态氢，是由于其热值较大

D．丁图——氢燃料电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状，使能源利用效率达到 100%

【答案】C。

【解析】A．分子之间同时存在相互作用的引力和斥力，注射器中的液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A错误；

B．新疆棉花质地柔软、形状蓬松，是因为棉花内有空隙，不能说明分子间有间隙，故B错误；

C．长征系列运动火箭采用的燃料为液态氢，原因是液态氢具有较大的热值，比完全燃烧相同质量的其他燃料，放出的热量更多，故C正确；

D．氢燃料电池的应用将极大改变现在能源缺乏的现状，但使用时总存在能量损耗，能源利用效率不会达到100%，故D错误。

6．（2023·北京东城·统考一模）如图所示是我国自主设计研发的舰载机在航空母舰上起飞的情境。下列说法正确的是（    ）

A．舰载机在航空母舰的水平甲板上滑行时，不具有惯性

B．以起飞的舰载机为参照物航空母舰是运动的

C．舰载机加速升空的过程中，它的机械能保持不变

D．舰载机在起飞的过程中，燃料燃烧释放的内能全部转化为舰载机的动能

【答案】B。

【解析】A．一切物体都具有惯性，惯性只与质量有关，与物体的运动状态无关，故A错误；

B．舰载机与航空母舰之间的位置不断发生变化，所以以舰载机为参照物，航空母舰是运动的，故B正确；

C．舰载机加速升空的过程中，速度变大，动能变大，高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故C错误；

D．由于燃料无法完全燃烧，所以舰载机在起飞的过程中，燃料燃烧的化学能只有一部分转化成的舰载机的动能，故D错误。

二、多选题

7．（2023·山东·统考一模）如图甲所示，为了比较a、b两物质的吸热能力，将质量相同、初温不同的a、b两种物质放入相同的烧杯，并用相同的酒精灯分别进行加热，根据实验数据作出的温度随时间变化的图像如图乙所示，以下说法正确的是（　　）

A．0～60s，两物质内能增加的一样多

B．0～60s，b物质吸收的热量多

C．a物质60s后不再被加热

D．a物质更适合做冷却剂

【答案】AD。

【解析】AB．根据转换法，相同时间两种物质吸热相同，故0～60s，两物质内能增加的一样多，故A正确，B错误；

C．由图像可知，a物质60s后继续吸热，但温度不变，故C错误；

D．使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。加热60秒，a升高的温度为30℃，b升高的温度为40℃，故a的吸热能力强，a的比热容大，根据Q=cmΔt，在质量和升高的温度相同时，a吸热多，故a液体更适合作发动机的冷却液，故D正确。

三、填空题

8．（2023·安徽合肥·统考二模）如图高温油炸之后的臭豆腐，色墨黑，外焦里嫩，鲜而香辣，初闻臭气扑鼻，细嗅浓香诱人。臭豆腐经过高温油炸之后，这种“臭气”会更加浓烈，从分子动理论的角度解释，是因为_________。

【答案】温度越高，分子无规则运动越剧烈。

【解析】分子的无规则运动速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈。臭豆腐经过高温油炸之后，温度升高，分子无规则运动速度加快，从而加快了扩散现象，所以这种“臭气”会更加浓烈。

9．（2023·甘肃武威·统考三模）如图所示，小强用一根筷子用力摩擦可乐易拉罐，居然将一罐掉了环的可乐打开了。这是因为在筷子摩擦易拉罐的过程中，将___________能转化为内能。通过___________的方式使易拉罐外壳的内能增大，再通过___________的方式使易拉罐内部气体内能增大，形成高压气体，将易拉罐顶开。

【答案】     机械     做功     热传递

【解析】[1][2]筷子在摩擦易拉罐时，需要克服摩擦做功，筷子的机械能转化为易拉罐的内能，所以易拉罐内能是通过做功方式增大的。

[3]易拉罐的内能增大，温度升高，温度高于内部气体的温度，内部气体吸收热量，内能增大，形成高压气体。气体的内能是通过热传递的方式增大的。

10．（2023·甘肃武威·统考三模）如图所示，在超市里常喷一些水雾来保鲜蔬菜和水果，利用这种水雾在发生___________的过程中___________（填“吸收”或“放出”）热量，使蔬菜和水果内的分子运动速度___________（填“加快”或“减慢”），来达到保鲜的目的。

【答案】    汽化     吸收     减慢

【解析】[1][2]水雾是液态的小水滴变成气态的水蒸气，属于汽化现象，汽化要吸收热量。

[3]水雾汽化过程中吸收热量使蔬菜和水果的温度降低，内部分子运动变缓慢，从而达到了保鲜的目的。

11．（2023·广东广州·统考一模）题图甲是某电热水壶，内部电路简化图如图乙所示。小昕将初温为20℃、质量为1.5kg的水倒入电热水壶，仅把该电热水壶接入220V家庭电路中，加热5min后水温升高到60℃，电能表指示灯闪烁了160次，如图丙所示。[不考虑温度对电热丝电阻的影响，]

（1）当开关S接_______（选填“a”或“b”）时，电热水壶处于加热状态，请写出判断的依据_______；

（2）求电热水壶的实际电功率_______；

（3）求电热水壶本次烧水的效率_______。

【答案】    a     见解析     1200W     70%

【解析】（1）[1][2]由图乙可知，当开关S接a 时，只有R1工作，当开关S接b时，R1、R2串联；根据串联电路的电阻特点可知，当开关S接a 时，只有R1工作，电路中的电阻最小，由可知，电路中的总功率最大，电热水壶处于加热状态。

（2）[3] 1600imp/（kW•h）表示电路中用电器每消耗1kW•h电能，电能表的指示灯闪烁1600次；则电能表指示灯闪烁160次，电热水壶消耗的电能

电热水壶的实际功率

（3）[4]水吸收的热量

电热水壶的烧水效率

12．（2023·江苏南京·校联考模拟预测）如图是一款儿童泡泡枪。当手按动开关时，枪膛内的小风扇就会转动，使枪膛内的空气流速变快，压强变_______，在_______的作用下，下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜。又由于分子间存在________，皂液膜在风力的作用下就形成了美丽的泡泡。

【答案】    小     大气压     引力

【解析】[1][2]流体的压强跟流速有关，流速越大，压强越小，当手按动开关时，枪膛内的小风扇就会转动，使枪膛内的空气流速变快，压强变小，在大气压的作用下，下方容器内的皂液会流入枪膛形成液膜。

[3]分子间存在相互作用的引力和斥力，由于分子间存在引力，皂液膜在风力的作用下就形成了美丽的泡泡。

13．（2023·广东深圳·统考二模）春运期间，雾化消毒机器人在车站消杀时，刺鼻的气味在远处也能闻到，这是 ___________现象。重200N的机器人在水平地面上运动时，内置电动机提供的水平动力为300N，若机器人匀速直线运动2m用时4s，此过程中动力做的功是 ___________J，重力做功的功率是 ___________W。

【答案】     扩散     600     0

【解析】[1]雾化消毒机器人在车站消杀时，刺鼻的气味在远处也能闻到，这是扩散现象，说明分子永不停息地做无规则运动。

[2]机器人在水平地面上前进，动力做的功

W=Fs=300N×2m=600J

[3]机器人在水平地面上运动，在重力方向上没有移动距离，所以重力对机器人不做功，即重力做功为0，功率为0。

四、简答题

14．（2023·辽宁大连·统考一模）用打气筒向广口瓶内打气，当瓶塞跳起来时，瓶内出现了“白雾”。此时，迅速塞上瓶塞，继续向瓶内打气，如图所示，瓶内的“白雾”又会快速消失。请解释“白雾”又快速消失的原因。

【答案】再次打气时，活塞对瓶内气体做功，使瓶内的气体内能增加，温度升高，瓶内气体的温度高于小水珠温度， 小水珠从瓶内气体吸热，温度也升高，小水珠的温度越高，蒸发得越快，小水珠很快又变为水蒸气，所以快速消失。

15．（2023·辽宁抚顺·统考一模）如图所示，2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船返回舱在黑夜、低温的条件下成功着陆在东风着陆场。当飞船返回舱降至距离地面1米高度时，指挥”飞船返回舱上的4台反推发动机点火，给返回舱一个向上抬的力，使返回舱的落地速度进一步减小，航天员便可安全着陆。为方便夜间寻找返回舱，飞船返回舱的“肩部”位置装有多个闪光灯。请回答：

（1）返回舱穿越大气层的过程中机械能和内能是如何转化的？

（2）发动机点火，给返回舱一个向上抬的力相当于内燃机的那个冲程？

（3）飞船返回舱“肩部”的多个闪光灯是串联还是并联？

【答案】（1）返回舱穿越大气层时与大气摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能。

（2）发动机点火时，内能转化为机械能，提供动力，给返回舱一个向上抬的力，与内燃机的做功冲程中的能量转化相同。

（3）为了保证某一盏灯损坏后，其它灯仍然能够正常工作，并不会受到影响，闪光灯应该是并联。

五、实验题

16．（2023·重庆·重庆南开中学校考一模）（1）小南用如图1所示装置探究不同物质的吸热能力：

他在两个相同的烧杯中分别装入______相同、初温度相同的A、B两种液体；并用相同的电加热器分别加热；实验过程中通过______反映物质吸收热量的多少，由图乙可知，物质______的吸热能力更强；

（2）另一边小开同学在探究凸透镜成像规律实验时发现：

将平行光正对凸透镜，移动光屏，直到光屏上形成一个最小最亮的光斑，如图2甲所示，则该凸透镜的焦距为______cm；小开在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在上述凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在______上；实验中他在如图2乙所示实验情形下，恰好在光屏上得到一个清晰的像，生活中应用这一规律的设备是______。

【答案】   质量     加热的时间     A     10.0     同一水平高度     照相机

【解析】（1）[1]根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故烧杯中加入的A、B两种液体除初温相同外，还应保证质量相同。

[2]用相同的电加热器加热，加热相同的时间，加热器放出的热量就是相等的，则液体A和B吸收的热量也就相等，所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。

[3]由图乙可知，相同质量的A、B液体，被加热相同的时间（吸收相同的热量），A液体升温慢，B液体升温快，说明A液体的吸热本领强。

（2）[4]根据焦距的定义可得，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，即

f=30.0cm-20.0cm=10.0cm

[5]在光具座上将点燃的蜡烛、光屏放在凸透镜的两侧，调节它们的高度，使烛焰、凸透镜和光屏的中心在同一水平高度上，这样做的目的是使像呈现在光屏的中心。

[6]由图2乙可知，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，生活中应用这一规律的设备是照相机。

六、计算题

17．（2023·广东·校联考模拟预测）如图所示是小军家中常用的电热水壶，这种水壶使用方便，能较快将水烧开，其铭牌如表所示，已知水的密度为ρ水＝1.0×103kg/m3，水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

回答下列问题。

（1）该电热水壶装满水后，标准大气压下，将水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是多少？

（2）该电热水壶正常工作时，通过电热水壶的电流是多少？

（3）某次单独使用该电热水壶时，实际工作电压只有200V。电能表上标有3000r/（kW•h），则该电热水壶工作10min电能表转多少圈？

【答案】（1）6.72×105J；（2）5.5A；（3）500圈

【解析】解：（1）水的体积

由可知，水的质量

一个标准大气压下，水的沸点是100℃，水吸收的热量

（2）由P＝UI可知，该电热水壶正常工作时，通过电热水壶的电流

（3）由可知，电热水壶的电阻

当电压为200V时电热水壶的实际功率

电热水壶工作10min消耗的电能

3000r/（kW•h）表示电路中用电器每秒消耗电能，电能表的转盘转过3000转，则该电热水壶工作10min电能表转过的圈数

答：（1）该电热水壶装满水后，标准大气压下，将水从20℃加热至沸腾，水吸收的热量是6.72×105J；

（2）该电热水壶正常工作时，通过电热水壶的电流是5.5A；

（3）该电热水壶工作10min电能表转500圈。

18．（2023·重庆·重庆八中校考二模）八中食堂新购入一批恒温消毒柜，电路原理简如图甲，包括工作电路和控制电路。工作电路中R0为阻值不变的加热电阻，标有“220V，1100W”字样。当消毒室内温度达到130℃时，工作电路的开关S0自动断开；当消毒室内温度降到80℃时，开关S0自动闭合，电阻R0重新发热。消毒柜正常工作时柜内温度随时间变化的图像如图乙所示。求：

（1）加热电阻R0的阻值；

（2）消毒柜正常工作6h工作电路消耗的电能；

（3）用电高峰时段电压只有198V，消毒柜80min将30kg陶瓷碗从80℃加热至124℃，则该消毒柜的热效率为多少。（）

【答案】（1）44Ω；（2）；（3）25%

【解析】解：（1）加热电阻R0的阻值

（2）消毒柜正常工作6h工作，电热丝的加热时间

电路消耗的电能

（3）将30kg陶瓷碗从80℃加热至124℃吸收的热量

用电高峰时段电压只有198V，消毒柜80min消耗的电能

该消毒柜的热效率为

答：（1）加热电阻R0的阻值为44Ω；

（2）消毒柜正常工作6h工作电路消耗的电能为；

（3）该消毒柜的热效率为25%。

19．（2023·四川成都·校考模拟预测）如图甲为一款紫砂电饭锅，其电路原理图如图乙所示，通过开关S1和S2的闭合、断开可实现高、中、低三挡加热。已知该电饭锅容积2L，额定电压220V，低温挡功率275W，中温挡功率550W，其内部电路由发热电阻R1和R2组成。求：

（1）R1的阻值是多少？

（2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收多少热量？[已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103 J/(kg·℃)]

（3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热多长时间？

【答案】（1）88Ω；（2）1.386×105J；（3）140s

【解析】解：（1）观察图乙可知，闭合开关S1，S2接B时，两电阻并联接在电路，电路的总电阻最小，电路的总功率最大，为高温挡；闭合开关S1，S2接A时，只有R1接入电路中，电路的总电阻较大，电路的总功率较小，为中温挡；断开开关S1，S2接A时，两电阻串联接在电路中，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，为低温挡。由于该电饭锅额定电压为220V，中温挡功率550W，根据电功率的推导式，可知电阻R1的大小为

电阻R1的大小为88Ω。

（2）由题意可知，水的质量为1kg，水温度从22℃升至55℃，水的比热容c水=4.2×103 J/(kg·℃)，根据比热容公式可知，水需要吸收的热量为

（3）由（1）解析可知，电阻R1的大小为88Ω，低温挡的时候两电阻串联接在电路中，低温挡功率275W，根据电功率的推导式，可知

解得。高温挡的时候两电阻并联接在电路，根据电功率的推导式，可知，高温挡的电功率为

设需要加热的时间为t，则高温挡正常工作放出的热量为

由（2）解析可知，水需要吸收的热量为1.386×105J，工作效率为90%，根据效率公式，可得

解得，故高温挡正常工作需要加热的时间为140s。

答：（1）R1的阻值是88Ω；

（2）使1kg的水温度从22℃升至55℃，水需要吸收热量为1.386×105J；

（3）若用此电饭锅加热（2）中的水，工作效率为90%，以高温挡正常工作需要加热的时间为140s。

20．（2023·河南·河南省实验中学校考三模）如图所示，为了更好的保证在校学生的饮水安全，学校新购进了一批纳滤净水机。每台净水机拥有4个出水口，1开3温，投入使用后可满足约140-200人用水需求。该净水机的加热功率为，求：

（1）该净水机的加热元件正常工作时的电流是多少？（结果保留一位小数）

（2）若加热胆内装有、初温的水，将其全部加热至。则水吸收的热量是多少？[水的比热容为，密度为]

（3）该净水机的加热效率为98%，则加热这些水，该净水机的加热元件需要正常工作多长时间？

【答案】（1）13.6A；（2）1.029×107J；（3）3.5×103s

【解析】解：（1）该净水机的加热元件正常工作时的电流

（2）水的质量为

m=ρ水V=1.0×103kg/m3×35×10-3m3=35kg

水吸收的热量为

Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×35kg×(90℃-20℃)=1.029×107J

（3）该饮水机工作时消耗的电能

加热时间

答：（1）该净水机的加热元件正常工作时的电流是13.6A；

（2）水吸收的热量是1.029×107J；

（3）该净水机的加热效率为98%，则加热这些水，该净水机的加热元件需要正常工作3.5×103s。

21．（2023·陕西咸阳·统考一模）如表所示，这是家用电热水器的铭牌，其电热丝、的阻值不变。当电源开关、控制开关均闭合时，电热丝单独工作，电热水器处于加热状态；当电源开关闭合、控制开关断开时，电热水器处于保温状态。

（1）请根据题意画出电热水器的简化电路图；

（2）该电热水器正常加热时通过的电流是多少？电热丝R1的阻值是少？

（3）该电热水器中装满温度为20℃的水加热到设定温度，热水器需要正常加热的时间是多少？

【答案】（1）；（2）10A， 22Ω；（3）6000s

【解析】解：（1）当电源开关、控制开关均闭合时，电热丝单独工作，电阻较小，电热水器处于加热状态；当电源开关闭合、控制开关断开时，定值电阻和串联，电阻较大，电热水器处于保温状态，如下图所示

（2）根据得该电热水器正常加热时通过的电流为

电热丝的阻值为

（3）电热水器内水的体积为

由可知水的质量

水吸收的热量为

根据得电热水器正常加热时需要消耗的电能为

由可得电热水器正常加热的时间为

答：见解答图；

该电热水器正常加热时通过的电流是，电热丝的阻值是；

该电热水器中装满温度为的水加热到设定温度，热水器需要正常加热的时间是。

22．（2023·安徽淮北·统考一模）某品牌电瓶车在出厂测试时，充电一次消耗电能约为，按照一人骑行负载在测试台上匀速行驶，续航里程为40km，若该电瓶车效率为80%，请计算：

（1）电瓶车在测试台上测试过程中所受的阻力f；

（2）若损失的能量全部用来加热水，使水的温度升高50℃，求可以加热水的质量m。【水的比热容为】

【答案】（1）72N；（2）3.43kg

【解析】解：（1）由题意得续航40km消耗的总能量

W电=1kW•h=3.6×106J

由可得克服阻力做的功

匀速行驶，由W=Fs=fs得电瓶车在测试台上测试过程中所受的阻力

则

（2）损失的能量

若损失的能量全部用来加热水，由Q吸=cmΔt得加热水的质量

答：（1）电瓶车在测试台上测试过程中所受的阻力为72N；

（2）可以加热水的质量约为3.43kg。

23．（2023·河南郑州·二模）如图所示是我国“63A”型两栖坦克，坦克上安装有激光距仪、弹道计算机和传感器等先进装备。坦克发动机最大功率为420kW，满载时质量是22t，在野外的最高车速是60km/h，在水中最大速度是14km/h。请完成下列问题：（已知p水=1×103kg/m3，g=10N/kg）

（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是多少?

（2）坦克每条履带与地面的接触面积是2m²，满载时对水平地面的压强多大?

（3）在某场演习中，“63A”以最大功率和最大速度在水中行驶10min，发动机所做的功是多少?该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是多少千克?（柴油的热值q取4.2×107J/kg）

【答案】（1）22m3；（2）5.5×104Pa；（3）2.52×108J，15kg

【解析】解：（1）坦克满载在水中行进时，漂浮，浮力为

由阿基米德原理得

所以

由得

由得，排开水的体积是

 （2）满载时对水平地面的压力

满载时对水平地面的压强

（3）发动机所做的功

消耗的柴油放出的热量是

由得，消耗的柴油的质量为

答：（1）坦克满载在水中行进时，排开水的体积是22m3；

（2）满载时对水平地面的压强5.5×104Pa；

（3）发动机所做的功是2.52×108J，该坦克发动机的效率是40%，在此次演习中消耗的柴油是15千克。

24．（2023·辽宁鞍山·统考一模）小军家某日在10：00~11：00时间段有三个用电器在同时正常工作：空调、电视机（“220V，200W”）和处于加热状态的电热水器。图1是电热水器的电路示意图，其中R0、R1为电热丝，红灯、绿灯是电热水器工作状态的指示灯（忽略指示灯对电路的影响），电热水器的部分参数如表。电能表记录了这1h内的用电情况（如图2所示）。

（1）这段时间内，小军家的干路电流为多大？

（2）当绿灯亮时，通过分析说明电热水器处于保温状态还是加热状态？

（3）电热水器处于加热状态时，正常工作5min，可使1L水的温度升高40℃。则该电热水器的效率是多少？

【答案】（1）；（2）保温状态；（3）

【解析】解：（1）电能表读数时，数字方框中的最后一位是小数，单位是，由图可知，电路中用电器1h内消耗的电能

由可知，这段时间内，小军家的干路电流

由图可知，当绿灯亮时，开关接，工作电路中和串联，电路的总电阻最大，由

可知，电热水器的功率最小，电热水器处于保温状态；

（3）水的体积

由可知，水的质量

水吸收的热量

电热水器消耗的电能

该电热水器的效率

答：（1）这段时间内，小军家的干路电流为；

（2）当绿灯亮时，工作电路中和串联，电路的总电阻最大，由可知，电热水器的功率最小，电热水器处于保温状态；

（3）该电热水器的效率是。

25．（2023·福建·校联考模拟预测）如图是某景区的观光艇，该观光艇空艇质量为800kg，最大载重量480kg。小明乘坐观光艇满载游玩时，发动机的输出功率为4.3×104W，航速为36 km/h。（g=10N/kg， q 柴油=4.3×107J/kg）求：

（1）若观光艇空艇放在水平沙滩上，与沙滩的接触面积是5 m2，则观光艇对沙滩的压强是多少？

（2）小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是多大？

（3）若发动机的效率为45%，小明游玩30 min需要消耗柴油的质量是多少？

【答案】（1）1.6×103Pa；（2） 4.3×103N；（3）4kg

【解析】解：（1）观光艇空艇时的重力

G=mg=800kg×10N/kg=8000N

观光艇空艇时对沙滩的压强

（2）观光艇的速度

发动机的牵引力

观光艇以36km/h的速度匀速直线行驶，所受的水的平均阻力等于牵引力，平均阻力

f=F=4.3×103N

（3）小明游玩30min，观光艇所做的有用功

W=Pt=4.3×104W×30×60s=7.74×107J

据得，此过程消耗柴油放出的热量

消耗柴油的质量

答：（1）观光艇对沙滩的压强是1.6×103Pa；

（2）小明游玩时观光艇受到水的平均阻力是4.3×103N；

（3）小明游玩30min需要消耗柴油的质量是4kg。

26．（2023·江西南昌·统考一模）某电热水壶外观及规格参数如图所示，壶内装有温度为20℃的水，让其正常工作1.4min可使水温升高45℃，不计热量损失，求：

（1）该电热水壶正常工作1.4min放出的热量；

（2）壶内所装水的质量；

（3）如果利用热值为3.2×107J/m3的天然气来加热，至少需要完全燃烧多少dm3的天然气？

【答案】（1）1.512×105J；（2）0.8kg；（3）4.725dm3

【解析】解：（1）由题意可知，该电热水壶的额定功率为1800W，电热水壶正常工作1.4min放出的热量

W=Pt=1800W×1.4×60s=1.512×105J

（2）电热水壶正常工作1.4min可使水温升高45℃，壶内所装水的质量

（3）利用热值为3.2×107J/m3的天然气来加热，至少需要完全燃烧的天然气的体积

答：（1）电热水壶正常工作1.4min放出的热量是1.512×105J；

（2）壶内所装水的质量为0.8kg；

（3）至少需要完全燃烧的天然气的体积为4.725dm3。

七、综合题

27．（2023·江苏南京·校联考模拟预测）甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅，其简化电路如图乙所示。它是通过电阻丝R1来加热空气，从而加热食物，通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度，电阻R2置于温度监测区域，它的阻值随温度变化。求：

（1）电磁铁的上端为________（选填“N”或“S”）极。闭合开关S，当电磁继电器的衔铁被吸下时，________（选填“开始”或“停止”）加热。

（2）将的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量________。（；

（3）工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V，额定功率为1210W。正常工作时，工作电路的总电流为5.55A，此时指示灯支路消耗的功率________；

【答案】     S     开始     900J     11W

【解析】解：（1）[1]在控制电路中，电流从电磁铁上端流入，下端流出，右手握住螺线管，四指环绕的方向为电流方向，大拇指所指的方向是电磁铁的N极，因此电磁铁的上端为S极。

[2]闭合开关S，当电磁继电器的衔铁被吸下时，工作电路被接通，电热丝开始加热。

（2）[3]将的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量

（3）[4]R1的额定电流

指示灯支路的电流

指示灯支路消耗的功率

答：（1）电磁铁的上端为S极。闭合开关S，当电磁继电器的衔铁被吸下时，开始加热；

（2）将的空气从20℃加热到200℃需要吸收的热量为900J；

（3）此时指示灯支路消耗的功率11W。