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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。
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【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】
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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，R 是阻值为55 的电热丝，温度对电热丝阻值的影响忽略不计。
0
（1）闭合开关S后，求电路Ω中的电流；
（2）求通电100s电热丝R 产生的热量；
0
（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 P ，
0
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P ，小组成员在这两种改进电路中，用
0
电压表测量新接入的电热丝两端的电压，测量结果为U 和U ，U ＞U ，U ＝165V，但
1 2 1 2 2
由于粗心没有记录U 和U 分别对应哪种方法。请根据上述信息判断哪种方法更节能，
1 2
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，R 和R 为电阻不变的电热丝，S 为总开关，S 为温控开关。该
1 2 1 2
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电饭锅可以通过S 、S 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
1 2
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）R 和R 的阻值。
1 2
7．（2023•南通）如图所示，灯泡L标有“6V，3W”的字样，定值电阻R＝10 ，滑动变
阻器R 的最大阻值为20 ，闭合开关S。将开关S 拨至2，滑片P移至a端，Ω灯泡正常
1 1
发光。 Ω
（1）求灯泡正常发光时的电流；
（2）滑片P移至b端，开关S 拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量；
1
（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R 为10 ，电源电压为12V恒定不变，滑动变阻器
1
R 最大阻值为40 。闭合开关S，求： Ω
2
（1）通过R
1
的电Ω流；
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（2）当干路电流为2A时，滑动变阻器R 消耗的功率；
2
（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 S 和S 实现冷风和热风两挡功能，电
1 2
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
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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、R 、R 均为加热电阻。
1 2
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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S 自动控制，文火时的电功率为220W。R 和R 均为发热电阻，且R 的阻值为
1 1 2 2
123.2 。[c中药 取4.0×103J/（kg•℃）]求：
（1）Ω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。
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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。R 、R 、R 为发热电阻，且阻值恒定。将电煎锅接入220V的家庭电
1 2 3
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R 、R 、R 的阻值；
1 2 3
（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，
水
＝1×103kg/m3，c水 ＝4.2×103J/（kg•℃），正常工作时，
ρ
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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S 自动断开，同时开关S 自动闭合，指示灯亮，电饭锅处于保
1 2
温状态。电饭锅加热挡功率为1100W，R 阻值为1075 。求：
2
（1）电饭锅将0.5kg米饭，从20℃加热到100℃，米Ω饭吸收的热量是多少？[米饭的比
热容c＝4×103J/（kg•℃）]
（2）加热电阻R 的阻值是多少？
1
（3）若指示灯两端的电压为5V，通过R 的电流是多少？小灯泡的实际功率是多少？
2
18．（2023•丹东）如图所示是某品牌电热锅的简化电路，R 、R 均为发热电阻。电热锅
1 2
工作时，通过开关S 和S 实现低温、中温和高温的挡位控制。已知低温挡电阻 R ＝
1 2 1
110 ，中温挡功率为880W。求：
（1Ω）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•℃）]
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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，S 为
1
自动控制开关，R 和R 为阻值不变的发热电阻，R ＝840 ，加热功率为1210W。电水
1 2 2
壶将质量1kg、初温20℃的水烧开，加热效率为84%。[c水 Ω＝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S 可实现“保温”“加热”两个挡位间的
1
切换。电源电压U＝220V，R 、R 是电热丝，R ＝440 ，“加热”时恒温箱的电功率P
1 2 1
加热
＝550W。将恒温箱两气孔封闭，闭合开关S，S
1
置Ω于“加热”挡位，箱内温度从
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20℃升至设定的恒温温度，用时130s，该段时间内的加热效率 ＝80%。恒温箱的容积
V＝2m3，箱内空气密度 ＝1.3kg/m3，箱内空气的比热容c＝1.0×η103J/（kg•℃）。求：
（1）“保温”时恒温箱的ρ 电功率；
（2）电热丝R 的阻值；
2
（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
S 时，电热水壶处于加热状态；当闭合S断开S 时，电热水壶处于保温状态。
1 1
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）R 的阻值是多少；
2
（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 ＝90%，水的
密度 ＝1.0×103kg/m3] η
ρ
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R 55
1
加热电阻R 44Ω
2
Ω
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（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，R 和R 是电热
1 2
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R 的阻值；
2
（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，
水
＝
1.0×103kg/m3，c水 ＝4.2×103J/（kg•℃），g＝10N/kg]求： ρ
（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；
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（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R 、R 为电
1 2
热丝，R ＝R 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
1 2
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？
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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R ＝110 、R ＝88 。通过调节开关S 、S 可以实现低温、
1 2 1 2
中温、高温三挡的切换；当水温降到Ω60℃时，电Ω路自动切换成低温挡进行保温。已知c
水
＝4.2×103J/（kg•℃）。
（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R 的电流之比；
1
（3）用电热水壶高温挡把m＝2kg的水从t ＝28℃加热到t ＝100℃，自动断电，其中
1 2
电热水壶加热效率 ＝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η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 S 和S 的不同接法
1 2
组合，可以实现三挡加热功能，其中定值电阻R 、R 都是发热电阻，其部分参数如下
1 2
表所示。[已知
药液
＝1.0×103kg/m3，c药液 ＝4.2×103J/（kg•℃）]求：
ρ
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额定电压/V 220
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。R 、R 均为电热丝，当热水箱中水温降至70℃时通过自
1 2
动开关S 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
2
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P ：1100W
2
保温功率P ：100W
1
（1）电热丝R 的阻值；
1
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（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R 产生的热量。
1
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“5
2A”“20 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Ω
加热功率，Ω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R 、R （R 、R 阻值不变），通过控制开关，
1 2 1 2
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
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（1）计算R 的阻值。
1
（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，R 、R 为电热丝（阻值未
1 2
知），S 、S 为挡位开关，S 只能在a、b之间切换。电热水器在使用过程中会有漏电危
1 2 2
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
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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。
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（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R ＝60.5 ，R ＝4R ，该电炖锅的原理图如图所示。请解答：
2 1 2
（1）闭合开关S、ΩS
1
，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S 闭合，开关S 与触点2接通，煮水箱中的电
2 1
热管R 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
1
煮水箱，冷水箱中水位下降，进水口打开进水，同时S 断开，重复上述过程，至贮水箱
2
中注满水后，开关S 与触点1接通，贮水箱中的电热管R 工作，进行保温，额定保温
1 2
功率为660W。保温时，S 同时接通，当电磁铁线圈中的电流达到0.02A，衔铁P被吸
3
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℃．R 是定值电阻。R 是热敏电阻，其温
3 T
度与贮水箱内水温相同，温度每升高1℃，电阻减小100 ，电磁铁线圈的电阻忽略不
Ω
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计。[c水 ＝4.2×103J/（kg•℃），
水
＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg]
ρ
（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R 连续正常工作1小时能产生33L的开水，若冷水温度
1
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 10 为“小电阻”，大于
100 为“大电阻”）。直接写出你判断的结论无需证明Ω无需说明理由。
。 Ω
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（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（S 为总开关，S 为
1 2
温控开关），其内部有两个加热电阻丝 R 和 R （R 的电阻是 198 ，R 的电阻是
1 2 1 2
44 ）。某次将2kg初温为20℃的米和水加热到100℃，然后自动转入Ω保温状态。下表
是Ω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/V 220
加热功率/W 1100
保温功率/W 200
（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。
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【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
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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
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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？
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