初中物理内能计算题

小明家在他们居住的10楼顶上安装了一台太阳能、电能两用热水器，热水器水箱的容积为100L。在一般光照下，一满箱15℃的水经白天太阳加热，温度可达40℃（C_水＝4.2×10³J/（kg·℃）。求：
(1)一满箱水从15℃升高到40℃，要吸收多少热量？
(2)若遇到阴雨天，改用电功率为1500W的电热器加热同样多的水，正常工作需要多少时间？（其它条件不变，设消耗的电能全部转化为内能）

阅读以下短文，回答问题
太阳能热水器
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。它具有安全、节能、环保等优点。
如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。
请回答以下问题：

（1）太阳能属于_______（选择“一次能源”或“二次能源”）。玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度_______（选填“变大”“不变”“变小”）。
（2）玻璃吸热管内表面为何涂成黑色，请说明理由_____        __。
（3）将质量为100kg的水温度升高了50℃，求这些水需要吸收多少热量？[水的比热容是4.2×10³J/（kg·℃）]
（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m²，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为P=1.4×10³W/m²（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×10³J）。在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多少时间？

交通干道上有一座桥，桥梁旁竖着一块如图21所示的标志牌，它表示的物理意思是什么？一辆总重为392000N的卡车能否通过这座大桥？（用计算说明,g=10N/kg）

某条交通主干道上有一座桥，桥梁旁竖着一块如图所示的标志牌，它表示的物理意思是什么？一辆卡车自重为7.84×10⁴N ，载有100袋大米，每袋大米质量为150kg，请问：这辆卡车能否通过这座桥？如果不能，至少需要卸掉多少袋大米？

小华家购买了一台饮水机，技术参数如下表，其工作电路如图所示，S₀是温控开关，可以自动控制饮水机的加热和保温状态。试问：

（1）请分析说明温控开关闭合时，饮水机处于加热还是保温状态。 
（2）R₂的阻值是多少？
（3）小华估计当时的水温为20℃，饮水机将水从20℃烧开需要吸收多少热量？需要多长时间？［c_水=4.2×10³J/（kg·℃），气压为1标准大气压，热量全部被水吸收］

随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：                              
（1）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的  ______的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是  ______ J（ c_水=4.2×10³J/（kg·^oC））

（2）“五·一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图所示的限速牌．小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？
（3）图为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中： Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R₀是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N．若电流表的量程为0_~ 0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度。
求：油箱加满油时，R₀两端的电压和Rx的阻值.
油箱最多能储油多少升？（1升=1dm³   ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息

太阳照射时间/h	装水量/Kg	吸热板面积/m^2	水升高的温度/℃	水的比热容/J（kg•℃）^﹣1	太阳辐射功率/J•（m^2•h）^﹣1
10	100	2.5	50	4.2×10^3	1.68×10^6

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m²面积上的太阳能．
求：（1）水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）该太阳能热水器的能量转化效率．

星期天，小刘骑电动自行车以18km/h的速度在长江大堤上匀速行驶了7000m，电动自行车牵引力的功率为150W．求：
（1）小刘在长江大堤上行驶的时间；
（2）电动自行车在这段时间内牵引力所做的功；
（3）电动自行车的牵引力．

刘明驾驶轿车外出旅游，从公路交通牌上看到，轿车在一段平直的路段上行驶 80km，轿车速度计的指针一直指在如图所示的位置．轿车在行驶的过程中受到地面的摩擦力为5000N，轿车油耗量0.1L/km．（1L=10^﹣3m³）
（1）请计算轿车行驶这段路程所用的时间．
（2）汽车的牵引力是多大？
（3）轿车行驶80km消耗的汽油是多少kg？（ ρ_汽油=0.8×10³kg/m³）

小明的妈妈买了一台全自动豆浆机，其主要技术参数如下表。豆浆机制作豆浆的过程是：按合适的比例把豆料、清水放入豆浆机中，经过预热、打浆、加热等程序，即可制成熟豆浆，正常工作做一次豆浆需要13min，其工作信息如图。某一次小明的妈妈向豆浆机中加入黄豆和清水共1.5kg，请解答下列问题：

型　号	额定电压	额定频率	电机功率	加热功率	容量
SYL－624	220V	50Hz	200W	1100W	2000mL

 (1)根据工作信息图可知，从第6min至第9min为加热过程，求：这段过程中豆浆吸收的热量是多少？豆浆机加热的效率是多大？[C_豆浆=4.0×10³J/（kg•℃）]
(2)豆浆机正常工作做一次豆浆，总共消耗的电能是多少？

“热得快”是用来插人开水瓶中烧开水的电热器，如图所示。张军设计了浮球自控开关，当水位降到一定位置时，触点开关自动断开，防止热得快被烧坏。乙图是接线盒的放大图。若空瓶的质量是1kg，装满水后的总质量为3kg，瓶子的底面积为300cm²。试求：

（1）装满水时，瓶对桌面产生多大的压强？
（2）若浮球的体积为800cm³，浮球和浮杆共重1N ，不计浮杆的体积，装满水时，开关的两个触点之间的压力是多大？
（3）若水的初温是20℃ ，在1标准大气压下，烧开这瓶水最少需要消耗多少电能（“热得快”消耗的电能有96%被水吸收）？

家庭常用的电热水壶标有“220V 1000W”的字样，某同学用这种电水壶烧开水，他盛入1kg的水，测得水的初始温度是20℃，通电7min，水刚好被烧开(在一个标准大气压下)。试计算下面问题：
(1) 该电水壶电热丝的电阻是多大？ 
(2) 7min内电水壶消耗了多少电能？
(3) 水吸收的热量是多少？

小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质量的不同物质在升高相同温度时， 所需吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量——比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时所需吸收的热量是否相同呢？带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了“冰”的熔化实验，并描绘出“冰”的温度随加热时间变化的关系图线。实验时，冰的质量为0.5kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)

（1）CD段水吸收的热量是多少？（2）计算出冰的比热容。
（3）若规定“质量为1kg的某种晶体物质在完全熔化时所需吸收的热量叫做该物质的熔化热”，根据图中所给的信息，计算出冰的熔化热λ。

小张同学家安装了一台太阳能热水器，晴天可利用太阳能集热，阴雨天可用电辅助加热，铭牌如表所示. 求:

额定电压220V	容积100L
额定功率1650W	频率50HZ

（1）太阳能热水器贮满水，水温从20℃升高到50℃时，需要吸收多少热量？
（2）用电加热时,热水器正常工作的电流有多大？
（3）贮满水的热水器,阴天里要使水温从20℃升高到50℃，其中55%的热量是由电来辅助提供的,则热水器正常工作时需加热多长时间？(不计热量损失)
（4）我国出台了一系列有关“家电下乡”的政策，其中对购买高能效、低能耗的家电产品实行政府财政补贴，就国家这一政策对能源与社会发展带来的影响，发表你的看法．

质量为50kg的物体在一个水平向右的拉力F的作用下，沿水平地面以0.2m/s的速度做匀速直线运动，已知物体受到的摩擦力是他本身受到重力的0.2倍，求：
（1）木块受到的拉力大小；
（2）若物体速度增大为0.4m/s并匀速运动，求物体受到的摩擦力；
（3）若水平拉力增大为120牛，物体受到的合力大小和方向；
（4）并判断此时物体的运动情况．