專題28力熱電綜合計(jì)算難題（原卷版）

2023年物理中考30個(gè)特色與重點(diǎn)專題再鞏固（三輪復(fù)習(xí)查缺補(bǔ)漏全國(guó)通用）專題28力熱電綜合計(jì)算難題1.食物也是一種“燃料”，釋放化學(xué)能的過程不斷地發(fā)生在人體內(nèi)，提供細(xì)胞組織所需的能量。人體攝入的能量（營(yíng)養(yǎng)師常稱之為熱量）過多或過少，都有損于健康。（1）某種油炸食品，每可提供的能量約為，假設(shè)這些能量全部被質(zhì)量為、溫度為的水吸收，可使這些水的溫度升高到多少攝氏度？[]（2）如果上述這些能量全部用于克服重力做功，則能把多少千克的物體提升？（?。?.為改善城市空氣質(zhì)量，很多城市用霧炮車灑水除塵。如圖為一臺(tái)正在水平路面上灑水的霧炮車，車內(nèi)水箱底部出水口面積為50cm2。（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3，柴油的熱值取4.0×107J/kg）求：（1）灑水前水箱中水深1m，出水口所受壓力；（2）灑水前霧炮車以10m/s的速度在水平路面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為80kW，此時(shí)霧炮車受到的阻力；（3）霧炮車以80kW的功率勻速行駛20min，若柴油機(jī)效率為40%，需要消耗柴油的質(zhì)量。3.某電熱水壺（電阻不變）的參數(shù)如下表，當(dāng)家中只有電熱水壺單獨(dú)工作時(shí)，電熱水壺正常工作5min可將1.5L初溫40℃的水燒開（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]求：產(chǎn)品型號(hào)XXX最大容量1.5L額定電壓220V額定功率1500W（1）這壺水吸收的熱量；（2）電熱水壺的加熱效率；（3）這段時(shí)間內(nèi)家中標(biāo)有“3600r/（kW·h）”電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)。4.為保障今年夏糧豐收增產(chǎn)，我市部分縣區(qū)利用植保無人機(jī)對(duì)小麥開展“一噴三防”噴灑作業(yè)。如圖所示。某品牌植保無人機(jī)，加滿農(nóng)藥和汽油后總質(zhì)量為20kg，底部支架與水平地面的接觸面積為50cm2。在某次噴灑作業(yè)中，該無人機(jī)以5m/s的水平速度勻速噴灑3min，消耗汽油100mL。已知汽油的密度為0.71×103kg/m3，其熱值為4.6×107J/kg，g取10N/kg，求無人機(jī)：（1）起飛前對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）3min內(nèi)飛行的水平路程；（3）3min內(nèi)消耗的汽油完全燃燒放出的熱量。5.一款內(nèi)置電陶爐的電暖桌如圖甲所示，它不僅具有桌面暖手、桌底暖腳功能，還可以燒水、煮茶等。電陶爐的簡(jiǎn)化電路如圖乙所示，其參數(shù)如表所示，高溫檔額定功率字跡已被磨損。旋轉(zhuǎn)旋鈕開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)停止工作、低溫檔和高溫檔的轉(zhuǎn)換。R1和R2均為電熱絲，R2=72.6Ω。求：（1）R1的阻值；（2）高溫檔額定功率；（3）在某用電高峰期，若家庭電路中只有電陶爐在工作，發(fā)現(xiàn)標(biāo)有“3000imp/(kW·h)”的電能表的指示燈閃爍168次，使質(zhì)量為1.7kg的水從25℃升高到49℃，求此時(shí)電陶爐的加熱效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]電陶爐額定電壓220V額定功率高溫檔××W低溫檔400W6.某中學(xué)為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生錯(cuò)峰用餐，食堂安裝了自動(dòng)加熱餐臺(tái)。其中一個(gè)餐臺(tái)的部分簡(jiǎn)化電路如圖所示。閉合開關(guān)S，加熱餐臺(tái)開始工作。當(dāng)臺(tái)內(nèi)食品溫度降到20℃時(shí)，控制開關(guān)S0轉(zhuǎn)到位置1為食品加熱；當(dāng)臺(tái)內(nèi)食品溫度達(dá)到50℃時(shí)，S0轉(zhuǎn)到位置2為食品保溫。定值電阻R1=24.2Ω，保溫功率為400W。求：（1）定值電阻R2的阻值；（2）餐臺(tái)加熱狀態(tài)下工作5min消耗的電能；（3）在加熱狀態(tài)時(shí)，餐臺(tái)工作5min產(chǎn)生的熱量可使5kg初溫20℃的湯升溫至50℃。若不計(jì)熱量損失，求湯的比熱容。7．如圖所示是某款電熱水壺及相關(guān)信息表?，F(xiàn)在該水壺內(nèi)裝入1L、初溫為20℃的水，放置在水平桌面上。接通電源使其正常工作，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下將水燒開。求：額定功率1000W自重5N與桌面接觸面積200cm2（1）裝入水后水壺對(duì)桌面的壓強(qiáng)；（2）水吸收的熱量；（3）此電熱水壺在額定電壓下正常工作7min可將1L水燒開，試計(jì)算該電熱水壺的加熱效率。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg]8．在這次新冠肺炎抗疫戰(zhàn)中，中醫(yī)藥為診療發(fā)揮了積極作用，成為抗疫“中國(guó)方法”的重要組成部分。小明對(duì)家里的電中藥壺進(jìn)行觀察，并用水替代中藥進(jìn)行了相關(guān)研究。收集和記錄數(shù)據(jù)如下表。請(qǐng)你結(jié)合他的調(diào)查研究，完成下列問題。觀察對(duì)象觀察記錄研究記錄電中藥壺成分：紫砂電源：容積：檔位：高溫低溫①水的質(zhì)量，水的初溫②用高溫檔加熱，水的末溫③壺內(nèi)加熱體由兩個(gè)相同的發(fā)熱電阻組成④（1）請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出電中藥壺內(nèi)部的電路圖；（2）求電中藥壺內(nèi)部一個(gè)發(fā)熱電阻的阻值；（3）求高溫加熱時(shí)，電中藥壺的加熱效率。9.如圖甲所示為小明家的電飯鍋，銘牌上附有中國(guó)能效標(biāo)識(shí)，從銘牌上可知該電飯鍋能效等級(jí)為三級(jí)，額定電壓為220V，加熱功率為1210W。電飯鍋的簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，有加熱和保溫兩擋，由開關(guān)S調(diào)節(jié)，其中R1和R2均為發(fā)熱電阻，且阻值不隨著溫度的變化而改變。求：（1）小明想利用如圖丙所示的電能表測(cè)量電飯鍋的保溫功率，他關(guān)閉家里的其它用電器，讓電飯鍋處于“保溫”狀態(tài)下正常工作，觀察到電能表轉(zhuǎn)盤在5min內(nèi)轉(zhuǎn)了22圈。則該電飯鍋的保溫功率為多少？（2）電阻R1、R2的阻值分別為多少？（3）小明上網(wǎng)查詢了解，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時(shí)，三級(jí)能效的熱效率值（電熱轉(zhuǎn)化效率）范圍為81%≤η<86%。他用學(xué)過的知識(shí)對(duì)電飯鍋進(jìn)行測(cè)試：在加熱狀態(tài)下，將溫度為23℃、質(zhì)量為2.2kg的水加熱到100℃，電飯鍋正常工作用時(shí)700s。已知c水=4.2×103J/(kg℃)，請(qǐng)你通過計(jì)算幫助小明判斷該電飯鍋的熱效率值是否達(dá)到三級(jí)能效。10.圖示是一款自動(dòng)燉煮機(jī)的簡(jiǎn)化電路圖，、是兩個(gè)完全相同的電熱絲，為電源開關(guān)，通過控制開關(guān)、實(shí)現(xiàn)“低溫”“中溫”“高溫”三個(gè)擋位間的切換。從該燉煮機(jī)銘牌信息中獲知，其額定電壓220V，加熱效率為75%，但功率信息模糊不清。為研究該燉煮機(jī)的工作情況及有關(guān)信息，在燉煮機(jī)中裝入的水，閉合開關(guān)，通過觀察其電子顯示屏（消耗電能忽略不計(jì)），記錄有關(guān)信息如表格所示。水的比熱容，求：指示燈狀態(tài)工作時(shí)間水溫變化高溫?zé)袅?4℃升至100℃中溫?zé)袅?00℃保持不變低溫?zé)袅?00℃保持不變（1）水吸收的熱量；（2）燉煮機(jī)高溫?fù)鯐r(shí)的功率；（3）燉煮機(jī)消耗的電能。11.如圖所示是一款爬繩機(jī)器人，它能沿繩子負(fù)載爬升，其主要技術(shù)參數(shù)如下表所示，電池的充電電壓和工作電壓一致。求：（g取10N/kg，電池容量20Ah相當(dāng)于在額定電壓下，用1A的放電電流工作可連續(xù)供電20h）技術(shù)參數(shù)載重120kg配繩20m爬繩速度12m/min自重10kg額定電壓36V電池容量20Ah電池動(dòng)力鋰電池（1）動(dòng)力鋰電池可提供的總電能；（2）機(jī)器人滿載勻速爬升的功率；（3）上述爬升12m的過程中，機(jī)器人消耗電能的80%用于爬升做功，則實(shí)際工作的電流多大？（結(jié)果保留到整數(shù)位）12.如圖所示是我國(guó)自主研發(fā)的無人駕駛電動(dòng)運(yùn)輸車。這輛車的質(zhì)量為1440kg，輪胎與地面的總接觸面積為0.12m2，充滿電后可儲(chǔ)存電能30kW·h，其中有80%的電能可轉(zhuǎn)化為汽車的機(jī)械能。某次該車在平直路面上以36km/h的速度勻速行駛，所受的阻力為800N。（g取10N/kg，q燃油=4×107J/kg）求：（1）該車靜止在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（2）該車充滿電后平直路面上勻速行駛時(shí)，可以行駛多少小時(shí)？（3）該車充滿電后儲(chǔ)存的電能相當(dāng)于完全燃燒多少千克的燃油放出的熱量？13.學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了一臺(tái)簡(jiǎn)易飲水機(jī)，其簡(jiǎn)化的電路圖如圖甲所示。它有“加熱”和“保溫”兩檔，其中R1為發(fā)熱電阻，R2為定值電阻。如表是該飲水機(jī)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)。圖乙是實(shí)驗(yàn)室電能表的示意圖。已知飲水機(jī)在保溫檔和加熱檔工作時(shí)，發(fā)熱電阻R1的電功率之比為1∶121。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，ρ水=1.0×103kg/m3，不考慮溫度對(duì)電阻的影響]求：（1）儲(chǔ)水罐注滿水時(shí)，水溫升高50℃，需要吸收多少熱量？（2）電阻R1和R2的阻值是多少？（3）在測(cè)試時(shí)將其他用電器都關(guān)閉，只將飲水機(jī)置于加熱檔工作，發(fā)現(xiàn)電能表的轉(zhuǎn)盤在3min內(nèi)轉(zhuǎn)了50轉(zhuǎn)，則此時(shí)實(shí)驗(yàn)室電路的實(shí)際電壓是多少？額定電壓220V加熱檔額定功