2024年中考物理试题分类汇编——热学计算专题
1.(2024龙东,36)如图甲为家用电热饮水机,图乙为它的电路原理图,下表为它的铭牌数据。
(1)当S1闭合,S2断开时,电热饮水机处于 状态(填“加热”或“保温”),此时电路中的电流是多大?
(2)饮水机正常工作时,将热水箱中的水从20℃加热到90℃,求:水吸收的热量是多少?(水的比热容4.2×103J/(kg?℃))
(3)电热饮水机正常工作时加热效率为80%.求:将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒?
2.(2024娄底,24)小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲,R1、R2都是发热电阻,不考虑温度对电阻的影响,且R2=3R1;S为旋转型开关,1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其部分技术参数如下表。
(1)开关处于图示位置,电热加湿器的状态是_____(选填“关”“低档”或“高档”) (2)求电热加湿器中R1的阻值;
(3)某次使用加湿器在额定电压下工作,加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量,其工作30min的功率与时间图象如图乙所示,如果电阻R1在此次高挡加热时产生的热量全部被水吸收,可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃?[计算结果保留整数,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)]
(4)某一天,小明断开家中其他所有用电器,只接通加湿器在低档加热,发现家中3000revs/(kW?h)的电能表转盘在400s内转了27圈,求此时电阻R2的实际功率是多少?
(1)由图甲可知,开关S接“1、2”触点时,电路断路,据此判断电热加湿器的状态; (2)由图甲知,开关S接“3、4”触点时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,电
热加湿器的功率最大,处于高挡,根据P=UI=
求出电热加湿器中R1的阻值;
(3)由图乙知工作30min内高档工作的时间,根据P=求出在高档正常工作时消耗的电能,如果电阻R1在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收,利用Q吸=cm△t求出水升高的温度;
(4)3000revs/(kW?h)表示:每消耗1kW?h的电能,电能表的转盘就转过3000r,据此求
出电能表的转盘转过27r时消耗的电能,根据P=求出加湿器在低挡加热的实际功率;由图甲知,开关S接“2、3”触点时,R1、R2串联,电路的总电阻最大,电热加湿器的功率最小,处于抵挡,根据电阻的串联和P=UI=I2R求出电路中的电流,利用P=I2R求出此时电阻R2的实际功率。
3.(2024邵阳,34)如图所示,一平底热水壶,其质量为0.5kg,内底面积为180cm2.有一次小军同学用该热水壶装了1.5L的水放在水平桌面上,测得壶中水深15cm,初温20℃.请你通过计算回答:
(1)此时水和热水壶的总质量是多少? (2)加热前水对壶底的压强多大?
(3)在标准大气压下加热水至沸腾,水至少要吸收多少热量?[ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg?℃),g=10N/kg]
4.(2024益阳,26) 某居民家安装了一台电热水器,其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水后加热至70℃,已知水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),干木材的热值q=1.2×107J/ kg 。
(1)水需要吸收多少热量?
(2)电热水器正常工作时至少需要多长时间?
(3)如果用干木材替代电热水器烧水,效率为14%,需要多少干木材?
5.(2024随州,19)随州的冬季不像北方有集中供暖,所以本地居民常选用一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡,铭牌见下表(“中温”挡功率空出),其电路原理如图乙,S是自我保护开关,当电暖器倾倒时S自动断开,切断电源保证安全。当S、S1闭合,S2断开时电暖器为“低温”挡。(R1>R2)
求:(1)R1的阻值;
(2)“中温”挡正常工作时电路中的电流;
(3)若室内空气质量为50kg,用该电暖器的“高温”挡正常工作10min,放出热量的50%被室内空气吸收,那么可使室内气温升高多少?(假设空气的比热容为1.1×103J/(kg?℃))
6.(2024淮安,24)如图是一款家庭常用的电热水壶,经测量该电热水壶的质量为0.6kg,它与桌面的 接触面积为0.02m2。该电热水壶的额定电压为220V,额定功率为1000W.[g取10 N/kg, 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]