2024北京中考名校密题：物理最后冲刺30题-热学

这是一份2024北京中考名校密题：物理最后冲刺30题-热学，共21页。试卷主要包含了 阅读短文，回答问题等内容，欢迎下载使用。

1. 如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（ ）
2. 北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在汽缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。
3. 一杯质量为m的热水与一杯质量为3m的冷水混合，冷水温度升高12℃，现将另一杯质量，温度和原来相同的热水继续与刚混合后的水再次混合，则原来混合的水升高的温度（不考虑热损失）（ ）
4. 周末，小明对太阳能热水器的加热性能进行研究，他用“温度传感器”测得装满水的水箱中水的温度为20℃，太阳照射一段时间t后“温度传感器”显示水箱中的水温为40℃，已知水箱容积是100L。求：
（1）该过程中水吸收的热量；[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（2）若用液化气灶加热使水吸收同样的热量，需要燃烧多少kg液化气？（液化气灶的热效率为40%，液化气的热值为q＝5×107J/kg）
（3）该地太阳辐射到地面单位面积上的功率为P＝2.1×103W/m2，该太阳能热水器的集热面积为S＝2.5m2，热转化效率η＝40%（即将太阳能的40%转化为水的内能）。求太阳光照射的时间t。
5. 如图甲所示为自制简易电热水器的工作原理图。其控制电路电源电压恒为6V，电磁铁线圈电阻不计，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示。热敏电阻和工作电路中的三只电阻、、均有绝缘保护且置于储水箱中（产生的热量不计）。其中，。闭合开关S、，当控制电路中电流达到15mA时，电磁铁的衔铁被吸下，水箱内水温恰为75℃，工作电路的功率变为220W，此后水温逐渐下降；当控制电路中电流小于等于10mA时，衔铁被释放。
（1）衔铁吸下后，工作电路中的电流为______A；
（2）衔铁释放时水箱中的水温( ) ；
（3）该热水器加热时，将50kg的水温度升高4℃，用时6min，该热水器的加热效率( ) 。（保留一位小数）[]

6. 为了检测传送带上的物体是否超长，某小组设计了如图所示的装置。接a，控制电路启动，电路中电源电压恒为，激光发射器发出的激光不被物体遮挡时能够照射到光控开关。线圈中无电流时，触点C接通，线圈中电流时，吸下衔铁，触点D接通。工作电路中电源1电压恒为。热敏材料受热弯曲后断开电路，红灯、绿灯（两灯电阻都恒定）均不亮时，光控开关断开，传送带停下，方便取下超长物体。光控开关被绿光照射时闭合。根据以上文字及图表中信息，回答问题：
（1）绿灯正常发光时的电阻多大？( )
（2）将阻值调整为，红灯亮时，至少通电多少秒，热敏材料会发生弯曲？( )这段时间内，灯消耗电能____________J。
（3）光控开关被激光照射时，处于____________（选填“闭合”或“断开”）状态。
（4）调试时，电源2电压恒为，断开，拨至b处，调节直至电流表示数为。
（5）根据以上信息，为设定物体长度不超过，传送带的速度应调为____________。
（6）为减小设定长度，正确方法有____________。
A．减小 B．增大 C．减小 D．减小传送带速度
7. 如图甲所示是一款深受消费者认可的家用多功能锅，它能实现高温､中温和低温三种加热功能，图乙是它的铭牌，图丙是它的内部电路简图。[c锅=4.0×103J/（kg·℃）]
（1）处于低温档时，电路中电流为多少？
（2）求该多功能锅处于高温档时的额定功率；
（3）不计热量损失，某次实际使用中温挡将质量为3kg､初温为20℃的一锅粥升至84℃需要25分钟，求此时家庭电路的实际电压。
8. 阅读短文，回答问题。
2020年11月24日嫦娥5号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射，于12月1日成功选定着陆点后，开始避障下降和缓速垂直下降，最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区，并取回2kg月壤，这在全世界是第一次。
（1）如图甲所示是火箭发射时的情景，关于火箭加速上升的过程中，下列说法正确的是______；
A. 动能增大，重力势能减小 B. 动能增大，机械能减小
C. 动能增大，机械能增大 D. 动能不变，机械能增大
（2）发射“嫦娥5号”的长征五号运载火箭三级发动机采用液态氢为燃料，主要是因为液态氢______大。“嫦娥5号”返回地面进入大气层后，表面温度急剧升高，其内能______，这是通过______的方式改变了物体的内能；
（3）探测车在采集月球表面月壤样本时，机械臂简化图如图乙所示，OB=4OA，不计自身重力，当采集重力为1N的月壤时，在A点至少需要施加______N的拉力；
（4）小明想到为确保“嫦娥5号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他设计了一款智能测温报警器，智能测温报警电路如图丙所示：电源电压为12V，报警器（电阻不计）通过的电流超过20mA时就会报警，电阻箱最大阻值为999Ω，热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图丁所示；
①要求：当所测温度达到或超过50℃时，系统报警，按照下列步骤调试电路：
a.电路接通前，应先将滑动变阻器滑片置于b端，再将电阻箱调到______Ω；
b.将开关S向c端闭合，移动滑动变阻器直至报警器报警，此时滑动变阻器的阻值为______Ω；
c.保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S向另一端闭合，报警系统即可正常使用。
②用①中调试好的报警电路进行测温，测得此时的环境温度为30℃，此时该电路中的电流是______mA。
③若小明采用的电源是干电池，随时使用时间的增长，将会导致报警温度______（选填“偏高”或“偏低”），为此，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动才能达到预设效果。
9. 油汀电暖器利用电热给封闭在电暖器内的煤油加热取暖。图甲是具有高中低三挡加热功能的某品牌油汀电暖器，图乙为其简化的电路原理图，且发热电阻R1>R2，部分铭牌见下表。已知油汀电暖器内电热丝加热煤油的效率为84%，煤油的比热容为2.1×103J/（kg•℃），求：
（1）低温挡的工作电流；
（2）加热电阻R2的阻值；
（3）使用中温挡加热，让煤油温度升温10℃需要的时间。
10. 如图甲所示为盾构机，盾构机在地下掘进时，为了保证隧道方向不出偏差，采用了激光自动导向系统。图乙所示是盾构机的结构图，在推进液压缸的推动下，刀盘向前切割泥巴，收入土仓，再由螺旋输送机往后输送泥浆到皮带输送系统。如表是盾构机的有关数据：

（1）刀盘向前切割泥巴过程中，温度升高，这是通过______的方式改变内能的。用水循环给滚刀降温，这是利用水的______较大的原理；
（2）盾构机在地下掘进时，下列说法中正确的是______（多选，填字母符号）；
A．激光器可以固定在地面上
B．盾构机的激光导向应用了光的反射定律
C．激光器必须固定安装在盾构机上
D．盾构机的激光导向应用了光的直线传播
（3）若泥土的密度为2×103kg/m3，则螺旋输送机每分钟从土仓里输送出来的泥土的质量是______t；
（4）当推进系统以最大的推进力工作时，推进效率是______；
（5）盾构机的推进液压缸有30个，每个液压缸的原理图如丙所示的容器，里面装有密闭液体，容器两端活塞的面积分别是S1、S2，其中大活塞连接刀盘。作用在两个活塞的压力分别是F1、F2，根据帕斯卡原理，把一个力施加在一端的活塞上，产生的压强通过密闭液体传到另一端的的活塞上，两个活塞受到密闭液体的压强相等。这样就能够将较小的力通过液体放大，使刀盘获得了较大的推进力。已知液压缸两端活塞面积之比S1∶S2＝1∶20，如果要刀盘产生最大的推进力，每个缸的S1端应该要至少施加______N的力。
11. 阅读短文，回答问题。
我市居民家庭主要使用管道天然气，11月1日，小明对搬入不久的新家燃气使用情况进行了调查，观察到他家的智能型燃气表表盘如图甲所示，他记得刚搬入时燃气表示数为0，表盘上还有“欠费”、“阀门”、“系统”三个由发光二极管做成的指示灯，正常工作时“系统指示灯”常亮，通过查询资料，他把相关技术参数列在了表一中，其中“公称流量”是指在额定条件下，单位时间内流过管道横截面的燃气的最大流量，另外，他在新闻网上查到，目前苏州市民用管道天然气的阶梯价格为：一挡年用气量上限为300m3，价格为2.75元/m3；二挡年用气量为300m3至600m3，价格为3.3元/m3；三挡年用气量大于600m3，价格为4.13元/m3。
小明家里还安装了“水”地暖系统，该系统以天然气为能源，通过天然气壁挂炉（热水器）将水加热，热水循环流过房间地板下的散热管道来提高室温，壁挂炉的铭牌如表二，其中，额定热负荷27kW指的是热水器供热水时，1s内水吸收的最大热量为27kJ（1kJ＝103J），额定热负荷热水效率是指在额定热负荷下，水吸收的最大热量与燃气完全燃烧放出热量的比值。
表一
表二
（1）燃气表上的三个指示灯是由______（半导体/超导体）材料制成，它们之间是______联，根据表一可知，整个燃气表在正常工作时的电功率为______W；
（2）根据燃气表示数，他家目前共消耗的燃气量为______m3，若按照“公称流量”算，每天正常使用燃气的平均时间为0.64h，则小明搬进新家______天；
（3）除了每天正常燃气使用量外，12月份起家里开启地暖设备，燃气费大大增加，若热水器在额定热负荷下工作，每天工作8h，则12月份用于供暖至少需要消耗______m3的天然气，他家12月份共需付费约______元（每个月按30天计算，天然气的热值是3.6×107J/m3）；
（4）小明家安装了家用燃气报警器，燃气报警器的核心是气体传感器（气敏电阻），其阻值随燃气浓度的升高而减小。如图乙所示，是模拟燃气泄漏检测原理的电路图，R1为气敏电阻，R为可调试变阻器。当燃气达到一定浓度，与A、B、C中某两点相接的声光报警装置的电压就会升高，当电压升高到一定值时，就会发出报警信号，若电源电压恒为12V，气敏电阻R1的阻值与天然气浓度间的关系如图丙所示。在某次调试中，当可调试变阻器R的阻值为20Ω，天然气浓度达到0.8g/m3，燃气报警器报警，则下列说法中正确的是______。
A．当天然气浓度增加时，气敏电阻R1的阻值随之增大
B．当燃气报警器报警时，电路中的电流为150mA
C．若要适当提高燃气报警的灵敏度，在其他条件不变的情况下，可以适当调大调试电阻R
D．若需要选用仪表监控输出信号，浓度升高时，仪表示数也增大，则可以选用电压表接在AB之间
（5）现用另一个电阻箱在无燃气条件下对上述电路进行调试，使电路能在天然气浓度达到0.8g/m3时，燃气报警器报警，为此，先将该电阻箱调为10Ω，然后还需要经过三个关键的调试步骤才能完成调试。
第一步：断开开关，用电阻箱替换气敏电阻；
第二步：闭合开关，调节______，直到燃气报警器刚好报警；
第三步：断开开关，______，完成电路调试。
12. 图甲是某型号电开水器结构简图，图乙是它的电路原理图。控制进水口的浮球阀由不锈钢浮球、绕O点转动的金属杆、连杆、活塞组成。使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为。冷水自进水口进入冷水箱，再经连通管进入煮水箱，当冷水箱水位达到设定高度，浮球浮起，水平，连杆水平向右推动活塞堵住进水口，停止进水，同时开关S2闭合，开关S1与触点2接通，煮水箱中的电热管工作，额定煮水功率为，水沸腾后经出水管溢入贮水箱，冷水再补充入煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S2断开，重复上述过程，至贮水箱中注满水后，开关S1与触点1接通，贮水箱中的电热管工作，进行保温，额定保温功率为。保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在。是定值电阻。是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高，电阻减小，电磁铁线圈的电阻忽略不计。（，，g取）

（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为_______________；
A． B． C． D．
（2）该电开水器煮水箱电热管连续正常工作1小时能产生的开水，若冷水温度为，开水温度为，则煮水箱的加热效率为_______________；
（3）冷水箱中的浮球质量为，金属杆质量和体积忽略不计，进水口被活塞堵住不能进水时，若浮球恰好一半体积浸在水中，连杆受到活塞对它水平向左的推力为；若浮球全部浸没于水中，此时连杆能够承受活塞的水平推力为，则浮球体积为_______________，贮水箱中保温控制电路的电压U是_______________V。
13. 晚间做饭，小明打开如图所示的电冰箱帮妈妈取菜时发现，电冰箱内的照明灯不亮了，但冰箱还在制冷，小明是一个善于思考的学生，他查阅资料得知，电冰箱的压缩机（电动机）是由温控开关控制，冰箱内的温度高于一定值时，温控开关自动接通电动机开始制冷，制冷后温度降到预定值时，温控开关自动断开，电动机停止工作。冷藏室中的照明灯是由门控开关控制，即打开冰箱门时照明灯亮、关闭冰箱门时照明灯熄灭。
（1）根据上述特点小明画出了一个电冰箱的简易电路，如图2所示，请你在图2中添加一根导线，将电路图补充完整，使其满足冰箱工作特点______；
（2）根据简易电路小明判断，电冰箱内的照明灯不亮可能是照明灯的灯丝断了，小明换上备用灯泡后，果然打开冰箱门时照明灯正常发光，关闭冰箱门时照明灯熄灭。小明根据学过的物理知识判定，_____（选填“打开”或“关闭”）冰箱门时照明灯的灯丝电阻更大；
（3）小明通过了解得知电冰箱里的食物容易相互“串味”，“食物串味”属于_____现象；
（4）如果遇到停电，冰箱内食品的内能会_____（选填“增加”或“减少”）；如果停电时间过长，冰箱内冻的冰块会熔化成水，如图3所示是小明画出的某一冰块熔化过程温度与时间的关系图像，其中正确的是图_____（选填“甲”或“乙”）；
（5）小明家电冰箱的电功率为150W，小明通过计算得知，他家电冰箱使用一昼夜耗电3.6kW•h，小明计算的方法为W=P1t=0.15kW×24h=3.6kW•h，根据电冰箱的工作特点可以判断，小明的计算方法是_____（选填“正确”或“错误”）的。
14. 王老师从家里出发，使用充满电的油电混用汽车到学校。整个过程经历了三个阶段：
阶段一：由电动机带动从静止加速行驶500m，直至速度达到54km/h，能耗表上显示本阶段数据为150kW·h/100km，消耗电能的80%转化为动能；
阶段二：以54km/h匀速行驶6min；此过程全部由汽油机维持，由机载计算机信息可知消耗了450g汽油，此阶段汽油机的效率为40%；
阶段三：在距学校200m处汽油机停止工作，启动刹车后，车载发电机采取动能回收技术，将80%的动能转化为电能，并储存在蓄电池中，最后停在学校。
问：（1）求该汽车在加速过程中消耗的电能；
（2）求该汽车在匀速行驶过程中受到的阻力；
（3）如果王老师下班与此过程相同，那么回家后利用充电桩充电，充电效率为60%，需要花费多少钱才能将蓄电池充满电？（电费取0.5元/kW·h，汽油热值：3×107J/kg）
15. 为了更加节约能量，总质量电动卡车装有能量回收装置，回收能量时卡车的驱动电机变为发电机为蓄电池充电，某次测试过程中由运动到，可简化为三个过程。
过程一：从处由静止开始运动到处，从到的过程中，卡车和矿石的重力势能减少量为，其中30%充入蓄电池转化为电能，2.5%转化为动能；
过程二：到的过程电动机仅靠刚充入的电能驱动卡车匀速行驶，到点时剩余刚充入电能的四分之一，卡车受到的摩擦阻力为卡车和矿石总重的0.2倍，蓄电池减少的电能中只有80%用于驱动汽车行驶；
过程三：到减速停车再次启动能量回收装置，最终停在点，此过程将动能减少量的40%回收为电能储存在蓄电池中。
（1）由到的过程中，求蓄电池增加的电能；
（2）由到的过程中，求卡车运动的路程；
（3）由到的过程中蓄电池电能的增加量。
16. 阅读短文，回答问题。
混合动力汽车
混合动力汽车一般是指同时装备两种动力来源，热动力源（由传统的内燃机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。它既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱，也有电动车的电池、电动机、控制电路。混合动力汽车根据有无外接充电电源可分为插电式混合动力以及非插电式混合动力两种。插电式混合动力汽车的电池容量比较大，有充电接口。如果每次都是短途行驶，有较好的充电条件，插电混合动力汽车可以不用加油，当做纯电动车使用，具有电动车的优点。而非插电式混合动力，电池容量比较小，没有充电接口，必须加油，通过发动机驱动发电机来给电池充电。
比亚迪“秦”属于插电式混合动力车。在110kW电机和发动机共同驱动下，秦的最高时速可达185km/h，0到百公里加速时间仅为6.9秒。所用的蓄电池组的额定电压为300V，容量为75A•h（蓄电池放电电流和放电时间乘积），纯电动最大续航里程为100km。
丰田的Prius属于非插电式混合动力汽车。启动时，仅依靠电动机的动力即可启动汽车，此时发动机并未启动，而进一步加速时发动机介入，此时这款混合动力系统将充分发挥发动机和电动机双方的动力，实现强劲动力；当车辆进入正常行驶状态时，系统将自动调节，均衡地使用发动机和电动机。车辆轻载行驶时，发动机向车辆提供驱动功率，同时发动机输出的多余功率驱动发电机，经功率转换器为蓄电池充电；而当车辆减速时，发动机自动停止运转，电动机作为发电机回收了部分能量，转化为电能储存在电池中，为未来驾驶提供动力。
（1）关于Prius混合动力汽车，下列说法不正确的是 ___________ ；
A．根据需要，发动机可以停止运转，单独依靠电动机行驶
B．根据需要，电动机和发动机可以联合驱动提高车辆动力性
C．在车辆减速、制动时，由发电机切换为电动机
D．轻载行驶时，燃料的化学能主要转化为汽车行驶的动能和蓄电池储存的电能
（2）与相同功率的传统燃油车相比，非插电式混合动力汽车的油耗较 ___________（高/低），这是因为 ___________；
（3）比亚迪“秦”的蓄电池组充满电至少要消耗 ___________kW•h的电能；
（4）有一辆丰田Prius在高速公路上以30m/s的速度匀速行驶，当驾驶员看到前方高速出口的标志牌时立即减速，速度由30m/s减小到20m/s，已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示。若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%，则动力蓄电池获得的电能为 ___________J。
17. 小明通过实验探究“水沸腾需要满足什么条件”，实验装置如图甲所示；其中试管和烧杯中各装入温度相同的适量热水，分别用温度计测量试管和烧杯中的水温；
（1）实验中，当烧杯中的水温达到90℃时开始记录实验数据，并根据实验数据在图乙中画出了烧杯中水温与时间的关系图象；
①如图丙所示是水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中______（填“A”或“B”）是第3分钟末水开始沸腾时的现象；
②根据图象可得出水沸腾时，温度的变化特点是：水沸腾时，______；查找资料，此时的温度叫水的沸点；
（2）实验中，小明记录的试管中水温随时间的变化数据如表所示；
①请在图乙中画出试管内水温与时间的关系图象；______
②小明在实验中观察到，试管中的水始终没有沸腾；通过分析实验中获取的信息，得出的实验结论是：______。
18. 如图甲，是学校饮水间安装的某款温热饮水机。该饮水机既能提供温度为100℃的开水，也能提供温度可直接饮用的温开水，该饮水机的相关参数见表；
该饮水机内部结构如图乙所示。首次使用时，经紫外线灯照射的20℃冷水，从冷水进口A处流入，经热交换器进入贮水箱。水箱加满水开始加热，将水加热到100℃；
（1）若不考虑热损失，首次加热多长时间可以喝到开水？______
（2）首次加热后，热水器就能正常使用了。热水器正常使用时，通过加压使贮水箱中的开水进入热交换器内，20℃冷水则由进口阀门进入热交换器，通过热交换器热交换后，热水进入贮水箱会被继续加热至100℃，温水出口流出的就是40℃的温水了、如此正常工作，就可不断得到开水和温水了。若某学校学生1h所需的开水和温水的质量之比是，且饮水机的热效率为91%，则饮水机正常工作1h最多供应开水多少升？______
（3）如图丙所示为饮水机温控装置原理图，该装置控制水箱中电热丝工作，其中R为热敏电阻，为可调电阻。当线圈的电流大于或等于某一值时，继电器的衔铁被吸下，图丁为热敏电阻R-t图象；
①应该把贮水箱内的电热丝接在______（选填“A、B间”或“C、D间”）；
②该饮水机从海拔高的区域移动到海拔低的区域使用，为了确保水能沸腾，可调电阻的阻值应______（选填“调大”、“不变”或“调小”）。
19. 目前，我国新能源汽车呈现多元化发展，在新能源汽车发展过程中，甲醇燃料因成本低、资源丰富等优点逐渐受到关注，在新能源汽车上得到应用，现有一款甲醇汽车正在行驶，（甲醇的热值为2×107J/kg）求：
（1）甲醇汽车行驶过程中，燃料箱内甲醇越来越少，甲醇的热值________（选填“变小”、“不变”或“变大”）。
（2）若利用甲醇进行加热，0.21kg的甲醇燃料完全燃烧可以让20kg初温为20℃的水最多升高多少℃（不计热量损失）________？
（3）若该款甲醇汽车发动机效率为36%，，某次行驶中该汽车以1×104W的功率匀速直线行驶，燃烧一定质量的甲醇放出1×108J的热量，求该甲醇汽车能够行驶多少小时________？
20. 小明同学在进行探究水沸腾时的特点。
（1）图甲是该实验的装置图，在安装，调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调节固定图甲中______的位置，再调整固定______的位置.(两处填A或B)
（2）本实验中，要缩短加热时间使水尽快沸腾，可采取多种方法，比如：减少水的______，提高水的______，加盖减少热量散失等.
（3）加热时，应用酒精灯的______（选内焰或外焰）加热；在图乙中，______（选a或b）是水沸腾时的现象.
（4）实验时小明同学每隔1min记录一次水的温度，10min停止加热，记录的数据如下表：
由表中数据可知，水沸腾时的温度变化特点，水沸腾时，不断______（选吸热或放热）温度______（选变大，变小或不变）。
（5）在探究数据可知，三位同学分别交流展示了自己绘制的水的温度和时间关系的曲线如图丙，其中能正确反映研究水沸腾过程中温度随时间变化关系的是______
21. 同样是向低温物体传导1焦耳的热量，显然高温物体的温度越高，热传导越容易。为了体现这种传热的容易程度，物理学中引入了一个叫做“熵”的概念：如果某个温度为T（这里以及下面的温度均指热力学温度）的物体向外传热的量为Q，则其”熵”就减少。如果某个物体吸热，则其“熵”就相应地增加。让人惊奇的是，这样引入的“熵”其实是一个状态量。也就是说，只要物体的状态确定了，其“熵”就定了，与其吸放热的历史无关。请由此回答以下问题。
（1）两个温度不同的物体接触从而进行热交换，这个过程中，整个系统的总熵是增加还是减少？请给出你的理由；假定（1）中得到的熵增或熵减趋势对于任意孤立系统都成立，我们由此可以对热机效率进行一般性的分析，一个热机通常由热机工质、高温热源和低温热源组成，其中高温热源的热容非常大，以至于其温度几乎恒定为T1，鉴于同样的理由，低温热源的温度恒为T2，热机工质在完成一个循环的过程中从高温热源吸取的热量为Q1，向低温热源释放的热量为Q2，两者的差值就是对外做的功W=Q1-Q2，同时，循环完成后热机工质回到初态以准备下一个循环；
（2）请求出一个循环中，高温热源的熵的增量、低温热源的熵的增量以及热机工质的熵的增量。注意，如果某物体因放热而熵减少，则其熵的增量为负；
（3）整个系统的总熵应具有和（1）相同的变化趋势。由此我们可以判断：对于工作在两个热源之间的热机，其效率η（定义为）必有一个只和T1、T2有关的上限，请求出该上限ηm关于T1、T2的表达式。
22. 新冠疫情期间，全国人民宅在家中，掀起烘焙热潮。小明仔细研究家中烤箱的说明书，他画出妈妈常用的高、中、低温三级加热挡位的等效电路（如图所示），R1和R2是电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b，开关与挡位的对应情况如表所示。
（1）分析电路图，中温挡时，开关S1___________（选填“闭合”或“断开”），S2接___________（选填“a”或“b”）
（2）求高温挡的额定功率。( )
（3）烤箱在高温挡工作60s，它能将质量为2kg，初温为20°C的蛋糕液加热到多少°C？（不计热量损失，蛋糕液的比热容取J/（kg·°C））。( )
23. 小伟对家中的电饭煲非常感兴趣，于是，他收集了如下信息：电饭煲具有低温和高温两挡加热功能；其内部加热体由两个开关和两个阻值相同的电阻组成，R1＝R2＝48.4Ω；开关S1闭合，低温挡工作；开关S1、S2都闭合，高温挡工作。请你结合小伟的调查研究，完成下列问题。[水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），R1、R2的阻值不受温度影响]
（1）请在虚线框内画出电饭煲内部的电路图；
（2）电饭煲将初温为20℃的1kg水加热到100℃过程中水吸收的热量；
（3）电饭煲高温挡工作时的电功率。

24. 质量相等的甲、乙两金属块，其材质不同。将它们放入沸水中，一段时间后温度均达到沸点，然后将它们按不同的方式投入一杯冷水中，使冷水升温。第一种方式：先从沸水中取出甲，将其投入冷水，当达到热平衡后将甲从杯中取出，测得水温升高Δt℃；然后将乙从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，测得水温又升高了Δt℃。第二种方式：先从沸水中取出乙投入冷水，当达到热平衡后将乙从杯中取出，然后将甲从沸水中取出，投入这杯水中，再次达到热平衡。第三种方式是将甲、乙同时从沸水中取出同时投入到冷水中达到热平衡（不考虑与外界热交换）。则在后二种方式下，这杯冷水温度的变化是（ ）
25. 阅读材料，回答问题
云雨霰冻：自然之舞
苍茫云海、万里层云中蕴藏着丰富的水资源．水以多种形态降落滋润着地球万物，霰是其中一种，它是高空中的水蒸气遇到冷空气形成的不透明白色小冰粒．冻雨是过冷的雨水碰到地面物体后直接冻结，形成毛玻璃状（或透明）的坚硬冰层。
降水量的多少极大地影响着人们的生活。在一定时段内，从云中降落到地面上的液态或固态降水，在无渗透、蒸发、流失情况下积聚的水层深度，称为该地在该时段内的降水量．如何预测某个区域的降水量呢？科学家通过卫星遥感技术获得该区域正上方云层所含降水粒子（云中的小水滴或小冰晶）情况，再结合其他信息就可以得到降水量。
研究还发现在无风条件下，雨滴下落过程中所受阻力与雨滴速度平方成正比，即，其中。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）霰的形成是物态变化中的______，下列图______（甲/乙）属于冻雨现象。
（2）某雨滴在竖直下落过程中的“速度一时间”图像如图丙所示，该雨滴质量为______g。（）
（3）可用如下方法来估算某地在某段时间内的降水量：设想构成云层的所有雨滴均相同并且下落过程中质量不损失，落地前匀速运动的速度为v，密度为，结合云层如下信息：降雨前云层内雨滴的平均数密度n（单位体积内雨滴的数量），云层的______为b（指出是哪一个几何尺寸），该时段内降落到地面雨滴数占云层中雨滴数的比例，从而计算出平均降水量______（结果用字母表示）。
26. 下列对应关系正确的是（ ）
27. 如图甲是一款储水式电热水器的图片，其部分铭牌信息如表所示，工作的简化电路如图丙所示，R1、R2为电热丝，电源电压恒为220V。求：
（1）当S1闭合，S2接b时，热水器处于_________（选填“高温”“中温”或“低温”）挡，此时电路中的电流是多大_________？
（2）电阻R2的阻值_________？
（3）整胆储热时，从进水口进入热水器的水是25℃，采用高温挡加热用时100分钟使整胆水温到达63℃，不计热损失，求该热水器的加热效率_________？[水的比热容为]

28. 如图所示，水平桌面的中间有一均匀的磁场区域（“×”表示垂直于桌面向下的磁感线）。桌面左端放有质量和大小均相同的金属框和塑料框。现分别用水平向右的力将它们从图中的A位置匀速拉动到B位置。请你从能量转化的角度判断这一过程中拉力分别对金属框和塑料框做的功是否相同？请说明理由。（假设两框与桌面间的接触粗糙程度相同）
29. 如图一容器浮于一水缸中，水缸中有两种液体：煤油（密度为ρ1）和水（密度为ρ2）容器中有一个可沿容器壁无摩擦滑动的活塞，质量为m1，容器（不含活塞）质量为 m2，容器中封闭了一段空气。煤油比热容为c1，水的比热容为c2，水缸底面积为S1，容器底面积为S2，h3、h2为已知量，h1为未知量。忽略空气和容器壁吸热，大气压强为p。
（1）h1=？
（2）外界以极缓慢的速度使水缸中液体上升，若将该系统（即容器和水缸）看成一个热机，加热后活塞上升求其热机效率。
30. 油电混合动力汽车作为新能源汽车的一种，越来越受到人们的青睐。其主要动力来源于汽车蓄电池，当电力不足时，可以使用汽油，并且在行驶时可以利用发电机给蓄电池充电，节能、环保、方便。
（1）当汽车使用蓄电池行驶时，电动机将_________能转化为_________能。当电力不足时，使用汽油当作动力，汽油属于_________能源（选填“可再生、不可再生”）在利用汽油行驶时发电机给蓄电池充电，此时蓄电池可看作_________（选填“电源”或“用电器”）；
（2）冬天早上开车时，车前面的挡风玻璃上常常会出现水雾，阻挡驾驶员的视线，这些水雾是车内的水蒸气_________形成的（填物态变化名称）。这些水雾在前档玻璃的_________边；（选填“里、外”）
（3）汽车的刹车系统由两部分组成，前一部分是一个杠杆，它属于_________杠杆。（选填“省力、费力、等臂”）。后一部分是相当于一个液压机，他是利用了_________原理。汽车刹车时，车的机械能_________（选填“变大、变小、不变”）。为了驾驶员的安全，汽车前边都安装了安全气囊，它是在汽车发生剧烈碰撞时为了减少由于_________而对驾驶员造成的伤害。汽车的轮胎上有很多花纹，这是通过_________来增大摩擦。当汽车紧急刹车时，轮胎会冒黑烟，这是通过_________方式来改变轮胎的内能。同时我们还会闻到一股烧焦的味道，这是由于分子_________；
（4）现在汽车的涂装非常的漂亮，我们看见车是蓝色的，是因为车身_________蓝色的光。汽车高速行驶时一段时间后，车身上会沾上很多灰尘，这是因为车在行驶时与空气摩擦，带上了静电从而_________灰尘的原因。
A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大
B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大
D．若的值越大，燃料的热值越大
A．12℃
B．9℃
C．7.2℃
D．9.6℃
热敏材料信息
电阻
（恒定不变）
质量
比热容
特性
短时间内温度上升（或更高）时，会发生弯曲（通电时不考虑热损失）；假设传送带上放上相邻两个物体的时间间隔内，热敏材料恢复形变，降至室温。
额定电压
220V
额定
功率
低温挡
550W
高温挡
1550W
煤油质量
20kg
盾构机长/m
盾构机直径/m
盾构机质量/t
每分钟前进距离/mm
推进系统功率/kW
刀盘功率/kW
最大推进力/kN
螺旋输送量/m3h-1
57
6.6
1100
80
80
950
36000
360
智能燃气表
技术参数/型号
GS2.5
公称流量m3/h
2.5
最大流量m3/h
4.0
最小流量m3/h
0.025
工作压强kPa
50
工作电压V
6
工作电流μA
8
壁挂炉热水器
型号：TURBO28kW
点火方式
电子
燃气种类
天然气
额定热负荷kW
27
额定热负荷热水效率
90%
v/ms﹣1
1
2
4
10
20
E/J
6.0×102
2.4×103
9.6×103
6×104
2.4×105
时间t/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度t/℃
88
92
95
97
98
98
98
98
98
温热饮水机型号
×××
贮水箱容量
功率
电源
时间min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
温度/℃
92
93
94
96
99
100
100
100
100
100
100
100
100
XX牌烤箱
额定电压
220V
额定功率
低温挡
440W
中温挡
2200W
高温挡
容积
25L
A．恰好都升高了2Δt℃
B．都高超过2Δt℃
C．都不足2Δt℃
D．二种方式只有一种正好升高2Δt℃
A．物态变化及对应实例
B．物理知识及其应用
C．能量及相应说法
D．物理现象及解释
x××牌电热水器
额定电压：220V
高温挡功率：2090W
最高水温：75℃
电源频率：50Hz
中温挡功率：1210W
额定内压：0.8MPa
整胆储水量：55kg
低温挡功率：880W
防水等级：1P×4