1. 食物也是一種“燃料”，釋放化學能的過程不斷地發(fā)生在人體內(nèi)，提供細胞組織所需的能量。人體攝入的能量（營養(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？（?。?br>【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由公式
可得，水的溫度可以升高到
（2）如果這些能量全部用于克服重力做功，即做功為，由公式
可得，提升物體的質(zhì)量為
2. 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動，發(fā)動機的功率為80kW，此時霧炮車受到的阻力；
（3）霧炮車以80kW的功率勻速行駛20min，若柴油機效率為40%，需要消耗柴油的質(zhì)量。
【答案】（1）50N；（2）8000N；（3）6kg
【解析】（1）出水口面積為
壓強為
則受到的壓力為
（2）發(fā)動機的功率為80kW=80000W
牽引力為
汽車做勻速直線運動，受到的阻力等于牽引力為8000N。
（3）行駛的時間為20min=1200s
發(fā)動機做功為
W=Pt=80000W×1200s=9.6×107J
則柴油產(chǎn)生的熱量為
需要柴油的質(zhì)量為
3. 某電熱水壺（電阻不變）的參數(shù)如下表，當家中只有電熱水壺單獨工作時，電熱水壺正常工作5min可將1.5L初溫40℃的水燒開（標準大氣壓）。[ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃）]求：
（1）這壺水吸收的熱量；
（2）電熱水壺的加熱效率；
（3）這段時間內(nèi)家中標有“3600r/（kW·h）”電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)。
【答案】（1）3.78×105J；（2）84%；（3）450轉(zhuǎn)
【解析】（1）水的質(zhì)量
m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg
水吸收的熱量
Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-40℃)=3.78×105J
（2）消耗的電能
W=Pt=1.5×103W×300s=4.5×105J
電熱水壺的加熱效率
（3）消耗的電能
W=4.5×105J=0.125kW·h
電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)
n=WN=0125kW·h×3600r/(kW·h)=450r
4. 為保障今年夏糧豐收增產(chǎn)，我市部分縣區(qū)利用植保無人機對小麥開展“一噴三防”噴灑作業(yè)。如圖所示。某品牌植保無人機，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：
（1）起飛前對水平地面的壓強；（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。
【答案】（1）；（2）900m；（3）
【解析】（1）起飛前對水平地面的壓力
起飛前對水平地面的壓強
（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，可實現(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℃，求此時電陶爐的加熱效率。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】（1）48.4Ω；（2）1000W；（3）85%
【解析】（1）由圖乙可知，當旋鈕開關接1時，電路為R1、R2的串聯(lián)電路，電路的總電阻為兩電阻阻值之和。當旋鈕開關接2時，電路為只有R1的簡單電路，電路的電阻為R1的阻值。由可知，當旋鈕開關接1時，電路處于低溫檔；當旋鈕開關接2時，電路處于高溫檔。由表中數(shù)據(jù)知，低溫檔的功率為400W，則有
解得
R1=48.4Ω
（2）高溫檔額定功率
（3）質(zhì)量為1.7kg的水從25℃升高到49℃，吸收的熱量為
Q=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.7kg×(49℃-25℃)=1.7136×105J
標有“3000imp/(kW·h)”的電能表的指示燈閃爍168次，消耗的電能是
此時電陶爐的加熱效率
答：（1）R1的阻值是48.4Ω；
（2）高溫檔額定功率是1000W；
（3）此時電陶爐的加熱效率是85%。
6. 某中學為了實現(xiàn)學生錯峰用餐，食堂安裝了自動加熱餐臺。其中一個餐臺的部分簡化電路如圖所示。閉合開關S，加熱餐臺開始工作。當臺內(nèi)食品溫度降到20℃時，控制開關S0轉(zhuǎn)到位置1為食品加熱；當臺內(nèi)食品溫度達到50℃時，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）餐臺加熱狀態(tài)下工作5min消耗的電能；
（3）在加熱狀態(tài)時，餐臺工作5min產(chǎn)生的熱量可使5kg初溫20℃的湯升溫至50℃。若不計熱量損失，求湯的比熱容。
【答案】（1）96.8Ω；（2）6×105J；（3）4×103J/（kg·℃）
【解析】（1）S0接2時，R1、R2串聯(lián)，處于保溫狀態(tài)，由得，電路中的總電阻為
定值電阻R2的阻值為
（2）S0接1時，只有R1工作，處于加熱狀態(tài)，由得，加熱狀態(tài)的功率為
餐臺加熱狀態(tài)下工作5min消耗的電能為
W=P加t=2000W×5×60s=6×105J
（3）由不計熱量損失得，餐臺工作5min產(chǎn)生的熱量為
Q=W=6×105J
湯的比熱容為
7．如圖所示是某款電熱水壺及相關信息表?，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，在標準大氣壓下將水燒開。求：
（1）裝入水后水壺對桌面的壓強；
（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，試計算該電熱水壺的加熱效率。[c水＝4.2×103J/（kg?℃），g＝10N/kg]
【答案】（1）裝入水后水壺對桌面的壓強為750Pa；
（2）水吸收的熱量為3.36×105J；
（3）該電熱水壺的加熱效率為80%。
【分析】（1）知道水壺內(nèi)裝水的體積，根據(jù)ρ＝求出水壺內(nèi)裝水的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg求出水壺內(nèi)水的重力，裝入水后水壺對桌面的壓力等于水和水壺的重力之和，根據(jù)p＝求出裝入水后水壺對桌面的壓強；
（2）知道水的質(zhì)量和比熱容以及初溫、末溫（在標準大氣壓下水的沸點是100℃），根據(jù)Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的熱量；（3）電熱水壺在額定電壓下正常工作時的功率和額定功率相等，根據(jù)W＝Pt求出消耗的電能，利用η＝×100%求出該電熱水壺的加熱效率。
【解答】（1）水壺內(nèi)裝水的體積：
V水＝1L＝1dm3＝1×10﹣3m3，
由ρ＝可得，水壺內(nèi)裝水的質(zhì)量：
m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水壺內(nèi)水的重力：
G水＝m水g＝1kg×10N/kg＝10N，
裝入水后水壺對桌面的壓力：
F＝G水+G水壺＝10N+5N＝15N，
裝入水后水壺對桌面的壓強：
p＝＝＝750Pa；
（2）在標準大氣壓下水的沸點是100℃，則水吸收的熱量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J∕（kg?℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J；
（3）由P＝可得，電熱水壺消耗的電能：
W＝Pt′＝1000W×7×60s＝4.2×105J，
該電熱水壺的加熱效率：
η＝＝×100%＝80%。
【點評】本題考查了密度公式、重力公式、壓強公式、吸熱公式、電功公式、效率公式的綜合應用，要注意在標準大氣壓下水的沸點是100℃。
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“中國方法”的重要組成部分。小明對家里的電中藥壺進行觀察，并用水替代中藥進行了相關研究。收集和記錄數(shù)據(jù)如下表。請你結合他的調(diào)查研究，完成下列問題。
（1）請在虛線框內(nèi)畫出電中藥壺內(nèi)部的電路圖；
（2）求電中藥壺內(nèi)部一個發(fā)熱電阻的阻值；
（3）求高溫加熱時，電中藥壺的加熱效率。
【答案】（1）如下所示；（2）求電中藥壺內(nèi)部發(fā)熱電阻的阻值為；（3）高溫加熱時電中藥壺的加熱效率為。（其它方法合理即可）。
【解析】（1）根據(jù)并聯(lián)電阻小于其中任一電阻，而，故兩電阻并聯(lián)時（兩開關都閉合），功率大，為高溫檔；只閉合時，只有電阻連入電路中，為低溫檔，如下所示：
（2）高溫檔時，兩電阻并聯(lián)，，，由等值電阻的并聯(lián)規(guī)律，，故；
（3）用高溫檔加熱，將水加熱到，水吸收的熱量：
△。
用高溫檔加熱消耗的電能：，
高溫加熱時，電中藥壺的加熱效率：。
（其它方法合理即可）。
答：（1）如上所示；（2）求電中藥壺內(nèi)部發(fā)熱電阻的阻值為；（3）高溫加熱時電中藥壺的加熱效率為。（其它方法合理即可）。
9. 如圖甲所示為小明家的電飯鍋，銘牌上附有中國能效標識，從銘牌上可知該電飯鍋能效等級為三級，額定電壓為220V，加熱功率為1210W。電飯鍋的簡化電路圖如圖乙所示，有加熱和保溫兩擋，由開關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量電飯鍋的保溫功率，他關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，國家標準中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時，三級能效的熱效率值（電熱轉(zhuǎn)化效率）范圍為81%≤η

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