挑战23计算题(内能与电热综合40题)(原卷版)

2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（原卷版）
挑战23 计算题（内能与电热综合40题）
【题型1 热量的计算】 (1)
【题型2 热机的效率】 (2)
【题型3 电功率与电能、时间的关系】 (3)
【题型4 焦耳定律的计算及其应用】 (3)
【题型5 电功与电热的综合计算】 (7)
【题型6 太阳能相关计算】 (22)
【题型1 热量的计算】
1．（2023•益阳）如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅
中1kg的水温度从20℃升高到了70℃。

已知固体酒精的热值为1.5×107J/kg，水的比热
容是4.2×103J/（kg•℃）。

（1）若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）小明测得固体酒精炉的热效率是多大？
（4）请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。

【题型2 热机的效率】
2．（2023•呼和浩特）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km，用时50min，消耗汽油5kg。

假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。

然后他们又以相同功率，继续在一段可近似看成水平直线的沙土路上，以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。

已知汽油的热值为4.6×107J/kg。

求：
（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小；
（2）汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率；
（3）汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。

3．（2023•娄底）如图所示是一台手扶双轮压路机，质量为550kg，水箱容积为15L。

在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。

求：（g取10N/kg，柴油的热值取4×107J/kg）
（1）压路机在这次压路作业中运动的距离是多少？
（2）压路机静止在水平路面上时，与地面的接触面积为0.02m2，该压路机对路面的压强是多少？
（3）压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？
（4）若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？
（5）水箱装满水是为了降低发动机的温度，确保发动机正常工作，当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。

【题型3 电功率与电能、时间的关系】
4．（2023•宜昌）近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。

如图所示是宜昌某风电场，总装机容量5×104kW，年发电量9000万度。

问：
（1）该风电场年发电时间可达多少小时？
（2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要多少吨煤？（煤的热值为3.0×107J/kg）
【题型4 焦耳定律的计算及其应用】
5．（2023•长沙）课外实践小组设计了一个电热孵蛋箱，其电路如图所示。

已知电源电压恒为220V，R0是阻值为55Ω的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。

（1）闭合开关S后，求电路中的电流；
（2）求通电100s电热丝R0产生的热量；
（3）老师提醒，电热箱内温度太高，无法孵化鸡蛋，应使电热箱内的电功率降至P0，小组成员想出了两种方法改进电路：
方法一：在图中A点处串联接入一根电热丝R A；
方法二：在图中B点处串联接入一根电热丝R B。

老师发现这两种改进方法电热箱内的电功率都为P0，小组成员在这两种改进电路中，用电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为U1和U2，U1＞U2，U2＝165V，但由于粗心没有记录U1和U2分别对应哪种方法。

请根据上述信息判断哪种方法更节能，并计算这种方法中新接入的电热丝的阻值。

6．（2023•乐山）如图所示，图甲为某电饭锅的实物图、图乙为其电路原理图、图丙为电饭锅铭牌的主要参数，R1和R2为电阻不变的电热丝，S1为总开关，S2为温控开关。

该电
饭锅可以通过S1、S2两个开关的断开与闭合实现加热、保温两个挡位的变化。

将电饭锅接入电源电压为220V的电路中，求：
额定电压：220V
加热功率：880W
保温功率：80W
（1）电饭锅在处于加热挡时的电流；
（2）电饭锅处于保温挡时，持续工作10min，产生的热量是多少焦；
（3）R1和R2的阻值。

7．（2023•南通）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”的字样，定值电阻R＝10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。

将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。

（1）求灯泡正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；
（3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。

8．（2023•盘锦）如图所示电路，电阻R1为10Ω，电源电压为12V恒定不变，滑动变阻器R2最大阻值为40Ω。

闭合开关S，求：
（1）通过R1的电流；
（2）当干路电流为2A时，滑动变阻器R2消耗的功率；
（3）整个电路在100s内产生的最少热量。

9．（2023•宜昌）如图甲为一只家用电吹风，它内部有一根电热丝和一个产生强风的风扇。

额定电压220V
热风功率1250W
冷风功率40W
（1）小丽给家里的猫咪洗完澡，用电吹风帮猫咪吹干毛发后，发现原本干净的电吹风尾部吸附了不少毛发，造成这一现象的物理原理是流体的流速越快，压强越小。

（2）如图乙为电吹风的内部电路简图，通过开关S1和S2实现冷风和热风两挡功能，电热丝应该接在图中B（选填“A”或“B”）位置。

（3）该电吹风的部分参数如下表，电吹风正常工作时，通过风扇的电流是多少？（保留两位小数）电热丝的电阻及其1min内产生的热量是多少？
10．（2023•重庆）寒假期间，小丽在外婆家发现一闲置的旧电炉（如图甲），铭牌上标有“220V 484W”字样，电炉只有一根电阻丝。

为检测电炉能否工作，将其单独接入家庭电路中，观察到表盘如图乙的电能表的指示灯在120s内闪烁了16次，忽略温度对电阻
的影响。

（1）求电炉电阻丝的阻值；
（2）求检测时电炉的实际功率；
（3）小丽想为外婆制作一个可调温的发热坐垫。

在父母的陪同下，她拆下整根电阻丝并分成两段，将其中一段制作为阻值可调的电阻丝；将两段均可发热的电阻丝接入电源电压恒为10V的电路中，在通过电阻丝的电流不超过其额定电流的情况下，坐垫的最大功率为27W，求发热坐垫在最小功率状态下工作10s产生的热量。

11．（2023•德州）今年一季度，我国汽车出口量全球第一，电动汽车贡献非常大。

如图所示为某型号电动汽车运动的v﹣t图象，它在第10秒时速度达到30m/s，然后以30m/s的速度做匀速直线运动。

已知该车质量为1.2t，以30m/s的速度运动时所受阻力为该车重力的0.1倍，g＝10N/kg，不计机械摩擦。

（1）已知物体运动的v﹣t图象与时间轴围成的面积大小等于路程的大小。

则在0～10s 内，该车通过的路程大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）150m；
（2）该汽车以30m/s的速度匀速直线行驶了10s，该过程中加在电动机上的电压为500V，通过的电流为100A，求电动机的效率为多少；
（3）求该车电动机的线圈电阻是多少。

【题型5 电功与电热的综合计算】
12．（2023•辽宁）如图为某款水暖电热毯的简化电路图，其中R、R1、R2均为加热电阻。

该电热毯具有“调温”和“恒温”两挡，开关接1为“调温”挡，功率变化范围为50W～100W，开关接2为“恒温”挡，功率为33W。

电热毯内装有1kg水。

[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
（1）电热毯在恒温挡时的电流；
（2）可变电阻R的最大阻值；
（3）若用最大功率加热，不计热损失，电热毯内水的温度由20℃升高到50℃所用的时间。

13．（2023•天津）额定功率为1000W的电热水壶正常工作时，把质量为1kg的水从10℃加热到100℃，用时420s。

已知c水＝4.2×103J/（kg•℃），求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的效率。

14．（2023•辽宁）作为四大国粹之一的中药能有效抑制病毒在人体内的传播。

如图甲所示为一款电热中药壶，其简化电路图如图乙所示，它有急火和文火两种工作状态，由温控开关S1自动控制，文火时的电功率为220W。

R1和R2均为发热电阻，且R2的阻值为123.2Ω。

[c中药取4.0×103J/（kg•℃）]求：
（1）中药壶在文火状态下的电流；
（2）将3kg中药从20℃加热至100℃，中药吸收的热量；
（3）若不计热量损失，用急火完成（2）中的加热过程所用的时间。

15．（2023•攀枝花）某品牌电煎锅的简化电路如图所示，它分为高、中、低三挡，最大功率为990W。

S为旋钮开关，转动S可将开关分别调至0、1、2、3挡位置，与该挡的两个触点同时接通。

R1、R2、R3为发热电阻，且阻值恒定。

将电煎锅接入220V的家庭电路中，当开关S旋至1挡时，电路的工作电流为1A；当开关S旋至2挡时，电路的功率为550W。

某次用2挡烹饪中，用时1min将质量为50g、比热容为4.0×103J/（kg•℃）的某种食物从20℃加热至119℃。

求：
（1）电阻R1、R2、R3的阻值；
（2）该次烹饪中电煎锅加热食物的效率。

16．（2023•常州）小明家安装了某品牌小厨宝，其加热电阻丝的规格为“220V 2000W”，水箱容积5L，ρ水＝1×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），正常工作时，问：
（1）加热电阻丝的阻值？
（2）若水箱内加满水，把水从5℃加热到65℃，加热时间至少多长？
17．（2023•阜新）小新家使用的电饭锅有加热和保温两种挡位，其内部简化电路如图所示。

米饭煮熟后，开关S1自动断开，同时开关S2自动闭合，指示灯亮，电饭锅处于保温状态。

电饭锅加热挡功率为1100W，R2阻值为1075Ω。

求：
（1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米饭吸收的热量是多少？[米饭的比热容c＝4×103J/（kg•℃）]
（2）加热电阻R1的阻值是多少？
（3）若指示灯两端的电压为5V，通过R2的电流是多少？小灯泡的实际功率是多少？
18．（2023•丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R1、R2均为发热电阻。

电热锅工作时，通过开关S1和S2实现低温、中温和高温的挡位控制。

已知低温挡电阻R1＝110Ω，中温挡功率为880W。

求：
（1）电热锅低温挡工作时的电功率；
（2）电热锅中温挡工作时的电流；
（3）使用电热锅高温挡将质量为2kg的水从20℃加热到75℃所用的时间。

[不计热量损失，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃）]
19．（2023•大连）某品牌电水壶的额定功率为800W。

该电水壶正常工作500s，将质量为
1.5kg的水从20℃加热到80℃。

已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。

在此过程中，
试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）电水壶消耗的电能是多少？
（3）电水壶加热水的效率是多少？
20．（2023•营口）某款带保温功能的电水壶，其简化电路图如图所示。

S为总开关，S1为自动控制开关，R1和R2为阻值不变的发热电阻，R2＝840Ω，加热功率为1210W。

电水壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。

[c水＝4.2×103J/（kg•℃），标准大气压]。

求：
（1）水吸收的热量；
（2）把水烧开需要多长时间（结果保留整数）；
（3）电水壶的保温功率。

21．（2023•潍坊）恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门，图示为某恒温箱的工作原理图。

S为电源开关，通过控制温控开关S1可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。

电源电压U＝220V，R1、R2是电热丝，R1＝440Ω，“加热”时恒温箱的电功率P
＝550W。

将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S1置于“加热”挡位，箱内温度从20℃加热
升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率η＝80%。

恒温箱的容积V＝
2m3，箱内空气密度ρ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×103J/（kg•℃）。

求：
（1）“保温”时恒温箱的电功率；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）恒温箱的恒温温度。

22．（2023•青海）如图所示，是一款家用电热水壶，有保温和加热两个挡位。

当闭合S和
S1时，电热水壶处于加热状态；当闭合S断开S1时，电热水壶处于保温状态。

额定电压：220V
加热功率：880W
保温功率：110W
请你解决以下问题：
（1）该电热水壶最多可以装多少L的水；
（2）R2的阻值是多少；
（3）电热水壶装满初温为32℃的水，加热至沸腾需要多长时间（结果保留整数）。

[当地水的沸点约为92℃，水的比热容c＝4.2×103J/（kg•℃），加热效率η＝90%，水的
密度ρ＝1.0×103kg/m3]
23．（2023•朝阳）彤彤家里有一台电热锅，它的一些参数如表中所示，加热功率有高、低
两个挡位，其内部简化电路如图甲所示。

额定电压220V
加热电阻R155Ω
加热电阻R244Ω
（1）电热锅在高挡位工作时的额定功率是多大？
（2）若将锅中0.5L的水从23℃加热到100℃，水吸收多少热量？
（3）上述加热水的过程中，不计热量损失，电热锅高挡位需正常工作多长时间？
（4）爱动脑的彤彤把原电热锅内部简化电路设计成如图乙所示，也有高、低两个挡位。

已知该电热锅允许通过的最大电流为8A，请判断乙图电路是否合理，并通过计算说明原因。

24．（2023•黑龙江）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如乙图所示，R1和R2是电热丝，通过单独或同时闭合开关实现低温和高温挡切换，低温挡功率为440W，高温挡功率为880W，已知粥的比热容c粥＝4.0×103J/（kg•℃）。

求：
（1）当电饭锅正常使用时，处于低温挡时的电流；
（2）电热丝R2的阻值；
（3）若不考虑能量损失，正常使用高温挡将2kg的粥从20℃加热到86℃时需要的时间；
（4）若实际正常使用高温挡加热的时间为800s，该电饭锅的加热效率。

25．（2023•江西）如图所示，劳动课上，某同学用电磁炉烧水。

水壶中装满初温为25℃的水，水壶和电磁炉的部分参数如下表所示。

[当时气压为一个标准大气压，ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg]求：
（1）壶中水的质量；
（2）烧水时壶底的受力面积为100cm2，壶对电磁炉的压强；
（3）当水刚好烧开时，水吸收的热量；
（4）电磁炉正常工作，若加热效率为84%，水刚好烧开所需的时间。

水壶电磁炉烧水挡
净重：500g额定电压：220V
容量：2L额定功率：2000W
26．（2023•自贡）图甲是一款多功能养生壶，图乙是它的简化电路图，其中R1、R2为电热丝，R1＝R2且电阻不变，下表为其铭牌，其中高温挡的额定功率已模糊不清，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

在正常工作的情况下，试问：
项目参数
电源电压（V）220
低温挡功率（W）200
中温挡功率（W）400
高温挡功率（W）
容积（L） 1.5
（1）在1标准大气压下，将初温是30℃的一壶水烧开，水需要吸收多少热量？
（2）高温挡功率是多少？
（3）若养生壶用高温挡来加热且加热效率为75%，烧开这一壶水需要多长时间？
27．（2023•泸州）某种带保温功能的电热水壶，其发热部分电路如图所示。

已知电源电压U＝220V保持不变，电阻丝R1＝110Ω、R2＝88Ω。

通过调节开关S1、S2可以实现低温、中温、高温三挡的切换；当水温降到60℃时，电路自动切换成低温挡进行保温。

已知c
＝4.2×103J/（kg•℃）。

水
（1）当电热水壶处于中温挡时，求电热水壶消耗的电功率；
（2）当电热水壶分别处于高温挡与低温挡时，求通过电阻丝R1的电流之比；
（3）用电热水壶高温挡把m＝2kg的水从t1＝28℃加热到t2＝100℃，自动断电，其中电热水壶加热效率η＝84%。

当电热水壶中水温降到60℃时，继续保温t＝1.8h，问电热水壶这次加热和保温一共消耗多少度电？
28．（2023•鞍山）中医药是中华文化的瑰宝，在疾病治疗方面具有不可替代的作用。

图甲
为小明同学家的小型电中药锅，其电路简图如图乙所示，通过开关S1和S2的不同接法组合，可以实现三挡加热功能，其中定值电阻R1、R2都是发热电阻，其部分参数如下表所示。

[已知ρ药液＝1.0×103kg/m3，c药液＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
额定电压/V220
额定功率/W高温挡880
中温挡440
低温挡_____
（1）锅中的1L药液从25℃加热到35℃，中药液吸收的热量；
（2）低温挡的功率；
（3）若该中药锅以中温挡的工作电路给已煲好的药液温热110s，实际消耗的电能为4×104J，则此时电路的实际电压。

29．（2023•大庆）图甲为某品牌饮水机，其铭牌如下表，图乙为其内部简化电路图，该饮水机有加热和保温两个挡位。

R1、R2均为电热丝，当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡，当温度达到100℃时自动切换到保温挡，饮水机始终在额定电压下工作，已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

求：
水桶容量：20L
热水箱水量：1kg
额定电压：220V
加热功率P2：1100W
保温功率P1：100W
（1）电热丝R1的阻值；
（2）热水箱中的水由70℃加热到100℃所吸收的热量；
（3）饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。

30．（2023•重庆）李老师桌上有一张老式加热鼠标垫（内有一根加热电阻丝），如图所示，鼠标垫质量为200g，规格为“5V 5W”。

忽略温度对电阻的影响。

（1）求鼠标垫的电阻；
（2）鼠标垫正常工作10min，温度升高7℃，若此过程中热损失为30%，估算鼠标垫的比热容；
（3）月月想帮老师扩大鼠标垫温度调节范围，现有12V的电源、规格为“5Ω2A”
“20Ω 1A”的两个滑动变阻器。

她准备通过滑动变阻器来保护电路并调节鼠标垫加热功率，请你帮她选择合适的滑动变阻器接入电路，并计算改装后电路消耗的最大功率与最小功率的差值。

31．（2023•威海）小明家的电热水器，铭牌参数如表所示，速热挡位功率模糊不清。

工作电路如图甲所示，其内部有两个电热丝R1、R2（R1、R2阻值不变），通过控制开关，可
以实现速热、加热、保温三个功能（速热功率大于加热功率）。

额定电压220V
速热
加热1100W
保温100W
容积60L
（1）计算R1的阻值。

（2）在用电高峰期，小明关闭其他用电器，只让电热水器处于速热挡位工作，观察图乙所示电能表，发现1.5分钟内脉冲灯闪烁了80次，请计算此时小明家的实际电压。

（3）小明调查发现，小区居民用电是由附近的配电室提供。

为研究家庭电路电压偏低的原因，小明设计如图丙所示的电路进行模拟实验：用学生电源模拟配电室；用小灯泡L （3V 0.9W）模拟家庭用电器；由于配电室距离居民楼较远，故选用约10m长的细导线模拟配电室到用户间的输电线。

连接电路闭合开关，调节学生电源输出电压为3V，此时电压表示数为2.5V。

要使小灯泡L正常工作，应将学生电源的输出电压调到多少？请根据以上实验，分析解决家庭电路实际电压偏低的方法。

（忽略温度对导线和灯丝电阻的影响）
32．（2023•连云港）如图甲所示为一台电热水器，下表为该热水器的铭牌，其中高温挡的额定功率模糊不清。

图乙为该电热水器的内部简化电路，R1、R2为电热丝（阻值未知），
S1、S2为挡位开关，S2只能在a、b之间切换。

电热水器在使用过程中会有漏电危险，当发生漏电时，电流会沿着水管经过喷头流过人体而发生触电事故。

为防止触电事故发生，该电热水器在出水口处串接了一个“隔电墙”（见图甲）。

“隔电墙”内部是一个螺旋状绝缘通道（如图丙所示），已知电源电压为220V。

求：
××牌电热水器
额定电压220V
额定功率高温挡4889W
中温挡2200W
低温挡1210W
电源频率50Hz
（1）高温挡的额定功率（计算结果保留整数）；
（2）为确保安全，要求淋浴时通过人体的漏电电流不超过0.2mA，则该“隔电墙”的电阻值至少为多大？（计算时忽略人体的电阻值）
（3）说明“隔电墙”的内部做成螺旋状的原因。

33．（2023•东营）小明家购置了一款多功能电暖器。

如图甲所示，其内装有4kg导热油，转动旋钮可实现高、中、低不同挡位之间的切换。

图乙是其内部电路原理图，其中四个发热电阻阻值相同。

（1）电暖器低温挡工作时，开关应处于位置（选填“1”“2”或“3”）。

（2）已知中温挡额定功率为1000W，求电阻R的阻值和高温挡的额定功率。

（3）使用高温挡正常工作5min，导热油温度由15℃升高到75℃。

若消耗的电能有84%被导热油吸收，求导热油的比热容。

（4）根据所学的电学知识，请你提出一条安全使用电暖器的建议。

34．（2023•泰州）小华查看家中电炖锅的说明书后发现：电炖锅有低温、中温、高温三挡；
电阻R2＝60.5Ω，R1＝4R2，该电炖锅的原理图如图所示。

请解答：
（1）闭合开关S、S1，电炖锅处于挡。

（2）电炖锅高温挡的额定功率为多大？
（3）正常工作时，使用电炖锅高温挡加热10min，可将一锅1.5kg的汤从20℃加热到100℃，电炖锅的加热效率是多少？[汤的比热容取4×103J/（kg•℃）]
35．（2023•无锡）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ABC、连杆CD、活塞组成。

使用时，将插头插入家庭电路的插座中，电压为220V。

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，AB水平，连杆CD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R1工作，额定煮水功率为3300W，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R2工作，进行保温，额定保温功率为660W。

保温时，S3同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸起（开关断开）；当电磁铁线圈中电流减小到0.01A，衔铁P被释放（开关重新接通），使贮水箱内热水温度维持在90℃～95℃．R3是定值电阻。

R T是热敏电阻，其温度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100Ω，电磁铁线圈的电阻忽略不计。

[c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg]
（1）该电开水器正常工作时，熔断器上通过的最大电流为。

A.3A
B.12A
C.15A
D.18A
（2）该电开水器煮水箱电热管R1连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度为22℃，开水温度为100℃，则煮水箱的加热效率为多少？
（3）冷水箱中的浮球质量为0.55kg，金属杆ABC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CD受到活塞对它水平向左的推力为30N；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90N，则浮球体积为m3，贮水箱中保温控制电路的电压U是V。

36．（2023•随州）如图1是陈老师办公室电热水壶的照片，如图2是其内部电路的简化图。

电路主要由并联的两个支路组成：一支路是由指示灯（2V 0.1W）和“限流电阻”串联而成；另一支路接有发热盘（发热电阻）。

已知电源电压为220V，水的比热容为4.2×103J
•（kg•℃）﹣1。

（1）判断“限流电阻”是“大电阻”还是“小电阻”（小于10Ω为“小电阻”，大于100Ω为“大电阻”）。

直接写出你判断的结论无需证明无需说明理由。

（2）用该电热水壶给壶内1kg、20℃的水加热，已知加热功率为1000W，加热时80%的热量被壶内的水吸收，求多长时间可以将水烧开（100℃）？
37．（2023•山西）如图是某多功能电饭锅，具有加热和保温两挡功能（S1为总开关，S2为温控开关），其内部有两个加热电阻丝R1和R2（R1的电阻是198Ω，R2的电阻是44Ω）。

某次将2kg初温为20℃的米和水加热到100℃，然后自动转入保温状态。

下表是电饭锅铭牌上的部分参数，求解下列问题。

[米和水混合物的比热容为4.0×103J/（kg•℃）]容量/kg 3.0
额定电压/V220
加热功率/W1100
保温功率/W200
（1）加热过程中，米和水吸收的热量。

（2）正常加热时，通过电路的电流。

（3）请你在虚线框内画出电饭锅的电路图，并结合所画的电路图说明开关是何种状态时电饭锅处于加热状态。

38．（2023•扬州）一款电保温杯垫，如图所示，能使杯垫上杯内的水持续保温在55℃左右，功率为16W。

把质量为200g、初温为51℃的水倒入杯中保温，5min后升高到55℃。

已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）。

求这段时间内：
（1）水吸收的热量。

（2）杯垫消耗的电能。

（3）杯垫给水加热的效率。

【题型6 太阳能相关计算】
39．（2023•苏州）正午，小明对水面获取太阳的能量情况进行研究，他将装有400g水的盘子放在室外平台上，经阳光照射10min，水温升高了 2.5℃。

不计水的蒸发[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]。

（1）该过程水吸收的热量是多少？
（2）若照射到盘中水面上太阳能的功率为25W，水获取太阳能的效率是多大？
40．（2023•陕西）“阳光动力2号”是实现首次环球飞行的太阳能飞机。

该飞机利用机身表面安装的光伏电池将太阳能转化为电能，这些电能可直接驱动飞机的电动机工作，还可同时给机载电池充电。

该飞机质量为2500kg，平均飞行速度为75km/h，飞机搭载4个
电动机用于驱动螺旋桨旋转，每个电动机的功率为13.5kW，其工作效率为90%。

光伏电池经10h正常光照后，可为飞机提供340kW•h电能，这些电能只用来充电时，刚好可将机载电池从0充至100%满电状态。

请完成下列问题。

（1）电动机工作时将能转化为能。

（2）飞机停放在水平地面上时，飞机支撑架与水平地面的总接触面积为0.2m2，则飞机对地面的压强是多少？（g取10N/kg）
（3）若光伏电池将太阳能转化为电能的效率为24%，则将机载电池从0充至100%满电状态，所需要的太阳能是多少？
（4）机载电池充满电时，飞机从甲地出发，以最大功率飞往相距750km的乙地，飞行过程中光照正常，且当天光照时长不低于10h，根据飞行安全要求，飞机降落时机载电池剩余电能不低于总量的20%，飞机是否能按要求到达乙地？。