初中物理内能计算题

燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具，而电磁炉则是新一代的智能炉具。为了比较它们的优劣，小明同学进行了相关调查，得到的有关数据见下表。

燃气灶	电磁炉
热效率	25％	热效率	90％
天然气热值	8.0´10^7J·m^-3	额定功率	1000 W

（1）在一个标准大气压下，小明想把一壶盛有质量为2 kg温度为20 ℃的水烧开，所需热量是多少？
（2）若这些热量靠燃气灶提供，需要燃烧多少燃气?
（3）若这些热量靠电磁炉提供，需要消耗多少度的电能?

某研究小组为测量垂直于太阳光的面积为1米²表面上，每秒钟接受到的太阳能，用自制太阳能热水器做实验。经多次试验得到自制太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%。控制太阳能热水器接受太阳光垂直照射的面积始终是2米²，太阳能热水器内的水的质量为100千克，水的初温为20℃，经8750s时间后上升到45℃【c_水=4.2×10³)/(kg·℃)】。请计算：
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量是多少焦耳?
(2)垂直于太阳光的1米²表面上，每秒钟接受到的太阳能是多少焦耳？

图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图，其中电源两端的电压为24V，R₀为定值电阻， A为油量指示表(一只量程为0～0.6A的电流表)；R_x为压敏电阻（厚度不计），它的上表面受力面积为10cm²，其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示．油箱的横截面积为20dm²，油箱加满汽油时深度为0.4m，油量指示表的示数在最大值处．（已知：汽油的密度ρ=0.7×10³kg/m³，g取10N/kg，汽油的热值q＝3.0×10¹⁰J／m³）．

请解答下列问题：
（1）当油箱装满汽油时，压敏电阻R_x上表面受到的压力是多大？
（2）当油箱装满汽油时，定值电阻R₀的阻值是多大？当油箱内汽油用完时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流值是多少？
（3）当该车匀速行驶1h消耗10L（1L=1dm³）汽油时，汽油完全燃烧放出的热量有30%转化成汽车的有用功，则汽车在这段时间的功率是多少？

一台电热水器的铭牌上标有“220V  3000W“字样，其中装有50kg的水，将这些水从20℃加热到30℃．求：
（1）这些水从20℃加热到30℃需要吸收的热量[已知：c_水=4.2×10³J/（kg·℃）]．
（2）为了加热这些水，电热水器正常工作15min所产生的热量．

某中学学生公寓新安装了即热式电热水器，解决了学生日常饮水需要。图表为该电热水器的部分技术参数。

（1）该电热水器正常工作时的电流是多少安培？
（2）该电热水器贮满初温为20℃的水后，在一标准大气压下将其烧开，则在此过程中该电热水器消耗的电能是多少焦耳？（假设电能全部转化为内能，c_水=4.2×10³J/(kg·℃)）
（3）忽略温度对电热水器电阻的影响，若在实际电压为210V的工作环境下，该电热水器的实际功率是多少瓦特？

根据能量守恒定律，瑞士大学学生设计了一款灯壶合的“水壶台灯”，如图所示，“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成．白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合（灯泡不直接与水接触），可将发光时所产生的热能用于茶水保温．白炽灯标有100W字样，求：

（1）该台灯正常工作半小时时所消耗的电能；
（2）若上述电能的91%转化为内能，可将多少千克初温为40℃的茶水加热至90℃．【C_茶水=4.2×10³（J/kg•℃）】．

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
(1)热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容C=4.2×10³J/(kg．℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E；
(3)热水器的效率η；
(4)若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

随着城市化建设的发展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器（其铭牌见下表），安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：
（1）注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min，热水器上的温度示数由22℃上升到46.2℃。已知水的比热容为4.2×10³J/(kg.℃),水的密度为1.0×10³kg/m³，求此过程中电热水器的热效率。
（2）该热水器在某时间段使用时，20min内产生的热量为2.4×10⁶J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。
（3）防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的安全。如图所示，若人体的最大电阻为20MΩ，试求防电墙的电阻。

某型号电热水器
额定电压/V	220
额定电功率/W	2420
容积/dm^3	50
商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮

下图为“热的快”的结构示意图，其内部电热丝的阻值为48.4Ω，将它接在220V家庭电路中，在一个标准大气压下降保温瓶中的水烧开。已知瓶中水的质量为2kg,初温为20℃，水的比热容为4.2×10³J/（kg·℃）。在此过程中，若不计热量损失，求：（1）水吸收的热量；（2）需要加热的时间。

发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能与品质，现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机，其中汽油发动机提供动力的是内燃机的气缸。某台以汽油为燃料的汽车，发动机内有四个气缸，其相关数据如下表所示：

1min内完成的 工作循环	2600次	93''汽油	气缸内汽油和空气的混合密度	1.35Kg/m^3
排气量	1.8L	热值	4.6×10^7(J/Kg)
发动机最大功率	75KW	空燃比	14:1

 
（1）汽车以100Km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，则1min内有用功       J。
（2）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个气缸正常工作四个冲程的顺序是                  （对甲、乙、丙、丁重新排序），图所示的       冲程内燃机给汽车提供动力。

（3）汽车的排气量是指发动机气缸的工作容积，汽车排气量越大，功率越大。空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比。当汽车以100Km/h的速度匀速行驶时，根据表中数据求汽车发动机的效率。
（计算结果保留一位小数）

某家庭用一个标有“220V,1000W”的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃。水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃).求这段时间内：
（1）水吸收的热量。
（2）电热水器消耗的电能。
（3）电热水器的热效率（水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率）。

有一个质量为24kg、体积为6×10^-3m³的贵重物体不慎掉入河里，一名潜水员下水去打捞它．（ρ_水=1.0×10³kg/m³，g=10N/kg）求：
（1）物体的重力；
（2）物体的密度；
（3）物体在水中受到的浮力；
（4）潜水员潜到水下5m深处时受到水的压强

下表是某品牌汽车《驾驶守则》中的部分安全距离表格。

其中反应距离指驾驶员从发现情况到开始刹车过程中汽车匀速行驶的距离，刹车距离指从刹车到停下过程中汽车减速行驶的距离。
实验表明，刹车过程中汽车的耗油量会有明显增加，因此在车辆较多的路面上应减速慢行，尽量减少刹车的次数。
（1）汽油属于________（选填“可再生”或“不可再生”）能源。
（2）一汽车在某次行驶中，消耗燃油0.6kg，则完全燃烧这些燃油产生的热量为________J。（燃油的热值q=4.6×10⁷J/kg）
（3）若驾驶员的反应时间（即汽车行驶反应距离L的过程中所经历的时间）一定，则表格中A的数据应为________。

公安人员在勘查某一案发现场时，提取到犯罪嫌疑人在较为平整松软的土地上留下的站立时的脚印和几根头发．根据取到的线索，公安人员的部分破案过程如下：

年龄组	拉 力
20岁	1.72N
30岁	1.5N
40岁	1.38N
60岁	0.95N

（1）公安人员测得该犯罪嫌疑人的头发所能承受的拉力是1.49N，根据人的头发所能承受的拉力随年龄而变化的规律（变化规律见表），大致可确定该犯罪嫌疑人的年龄属于　 　岁年龄组．
（2）公安人员在现场提取到的该犯罪嫌疑人左脚脚印如图所示．则可确定该犯罪嫌疑人双脚站立时，与地面的接触面积约是多少cm²？（说明：图中每格代表7.5cm²，凡大于半格的都算一格，小于半格的都不算）
（3）公安人员将一面积为5cm²、质量可忽略不计的圆片平放在现场脚印旁，当在圆片放上0.85kg的物体时，圆片下陷的深度和脚印下陷的深度相同，则可确定该犯罪嫌疑人的质量约是多少kg？（g=10N/kg）

（1）已知某国产轿车每行驶100km消耗汽油8L，汽油的密度为0.71×10³kg/m³、热值为4.6×10⁷J/kg．求：
①10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少；
②该汽车行驶100km消耗汽油的质量是多少．
（2）按照我国汽车工业的行业标准，载货车辆对地面的压强应控制在7×10⁵Pa以内．有一辆自重2000kg的6轮汽车，已知该车在某次实际营运中装货10t，每个车轮与地面的接触面积为0.02m²．这辆汽车对路面的压强是多少？是否超过行业标准？（g取10N/kg）