山东省淄博市市级名校2024-2025学年初三物理试题第一次适应性测试试题含解析

山东省淄博市市级名校2024-2025学年初三物理试题第一次适应性测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．一、单选题（本大题共10小题，共30分）1．如图所示，木块a放在粗糙水平桌面上，木块b放在木块a上面，在水平拉力F作用下一起向右做匀速直线运动，空气阻力不计，下列判断正确的是A．拉力F和a受到的摩擦力大小不相等B．b在水平方向上不受力C．a受到的重力和地面对a的支持力是一对平衡力D．b在水平方向上受到向左的摩擦力2．关于如图所示的四种情境，下列说法错误的是A．甲图中足球运动员踢球使球飞出去，说明力可以改变物体的运动状态B．乙图中跳远运动员助跑后起跳是为了增大惯性C．丙图中撑杆跳高运动员向上弹起时，竿对人弹力的大小等于人对竿拉力的大小D．丁图中运动员在单杠上静止不动时，单杠对他的拉力和他受到的重力是一对平衡力3．一密封的圆台形容器，其横截面如图所示，内装一定质量的水，若把它倒置，则水对容器底面的作用情况是（）A．压强减小，压力增大 B．压强减小，压力减小C．压强增大，压力增大 D．压强增大，压力减小4．录音机的磁带上附有一层硬磁性材料制成的小颗粒，如右图所示，录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场，磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。下列实验中和录音机的磁带放音时工作原理相同的是A． B．C． D．5．甲、乙白炽灯分别标有“220V100W”和“220V40W”的字样，由信息可知A．甲和乙的额定电流I甲＜I乙B．甲和乙的电阻关系R甲＞R乙C．把它们串联在电路中甲灯比乙灯亮D．把它们并联在电路中甲灯比乙灯亮6．2018年1月30日，景驰在广州生物岛进行无人驾驶常态化试运营．如图所示，若汽车在平直的公路上做匀速直线运动，则下列各对力中，属于平衡力的是（）A．汽车的牵引力和地面对汽车的摩擦力B．汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力C．汽车所受的重力和汽车对地面的压力D．汽车对地面的摩擦力和汽车所受摩擦力7．如图甲所示，粗细均匀的电阻丝AB（AB的阻值不随温度变化）通过滑片P连入电路，小灯泡的额定电压为6V．闭合开关S后，滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，小灯泡的I-U图象如图乙所示．下列计算结果正确的是A．电源电压为9VB．小灯泡的额定功率为3WC．电阻丝AB的最大电阻为3ΩD．滑片P滑至A端时，1min内电阻丝AB产生的热量为135J8．人造地球卫星广泛应用于全球通信、军事侦察、气象观测、资源普查、环境监测、大地测量等方面。如右图所示，当卫星从近地点向远地点运动时，它的A．重力势能减小B．速度增大C．机械能增大D．动能转化为重力势能9．小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试各处电路时，氖管都发光．他对故障作了下列四种判断，其中正确的是A．灯泡全部都烧坏 B．进户零线断路 C．室内线路发生短路 D．进户火线断路10．反射光线与镜面的夹角是30°，此时入射光线与反射光线的夹角是A．30° B．60° C．120° D．240°二、多选题（本大题共3小题，共12分）11．如图所示是小华“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验。铜块、木块大小和形状相同，三次实验物块分别在水平细绳拉动下，沿着水平方向做匀速直线运动，关于实验，下列说法正确的是A．由甲、乙两图可知，滑动摩擦力大小与压力大小有关B．甲图中，若拉动铜块的细绳与木板不水平，铜块匀速运动时，受力不平衡C．实验过程中，木板是否水平放罝不会影响滑动摩擦力大小的测量D．弹簧测力计通过细绳拉着物块做加速直线运动时，滑动摩擦力的测量值大于真实值12．如图所示，在探究凸透镜成像规律的实验中，当蜡烛和凸透镜之间的距离为26cm时，在光屏上得到一个清晰缩小的实像。下列说法正确的是A．该凸透镜的焦距小于13cmB．只将凸透镜向左移，可以在光屏上得到清晰放大的像C．只将蜡烛和光屏互换，可以在光屏上得到清晰缩小的像D．将蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏远离凸透镜13．下列描述合理的是；A．放映幻灯片时，在屏幕上得到的是幻灯片上景物倒立等大的实像B．看电影时，银屏上的像相对胶片形成的是倒立放大的实像C．用放大镜观察物体时，物体与放大镜的距离必须小于一倍焦距D．用显微镜观察物体时，被观察物体经它的物镜形成的是倒立放大的实像三、填空题（本大题共5小题，共10分）14．在玻璃瓶里装一些红色的水，取一根两端开口的细玻璃管，让玻璃管穿过橡皮塞插入水中，并从管子上端吹入少量气体，这样小明就制成了一个简易的多功能物理实验演示器．当把此装置从山脚带到山顶时，发现玻璃管内液面升高，这说明______；取一吸管，靠近玻璃管口，通过吸管向右吹气，如图所示，发现玻璃管内液面上升，这说明________；将瓶内灌满水，塞紧塞子，用力挤压瓶子，发现玻璃管内液面上升，这说明________．15．小刚早上8：00出门查看了他家的电能表示数如图甲所示，然后关闭家中其它用电器，只让电冰箱工作．下午18：00回家后再次查看电能表，显示的数字如图乙所示．则小刚家的电冰箱的实际电功率为_____W．16．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相同的电加热器同时加热．记录相关数据，并绘制出如图所示的图象．（不计热量损失）实验时，选用初温和______均相等的甲、乙两种液体．加热10min，甲吸收的热量______（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量，甲液体的沸点是______℃．乙液体的比热容是甲液体比热容的_____倍．17．郑小楚同学将一个“220V1000W”的电热水器接入示数为“0850.5”的电能表所在的电路中，且电路中只有这一个用电器，正常工作5h后，电能表示数将变为“________”，假设电热水器烧水的热效率是84%，正常加热10min后，它可以把质量为________kg、温度为25℃的水加热到100℃；当郑小楚使用该热水器加热水时，他发现水沸腾的温度为99℃，原因是当地的大气压________（选填“高于”或“低于”）标准大气压．[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]18．航天迷小伟利用自制降落伞模拟返回舱的降落过程，将带有降落伞的重物从高处释放，一段时间后打开降落伞，重物在离地4m高处开始匀速下落，速度为5m/s．若打开降落伞后，降落伞和重物受到的阻力f与速度v满足关系式f＝kv2，k＝3N•s2/m2，则重物从开始匀速下落到落地所用的时间为_____s，降落伞和重物的总重为_____N．四、计算题（本大题共3小题，共29分）19．某电热水器的铭牌如下表所示，现将冰箱装满水，电热水器正常工作时，把水从20℃加热到60℃，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），不计热量损失，求：型号额定电压220V加热功率2000W频率50Hz水箱容量50kg（1）水吸收的热量；加热所需要的时间；利用氢气做燃料对环境没有污染，因为它燃烧后的产物是水，若上述用电发热，改由燃烧氢气，则需要消耗氢气的质量为多少？（氢气的热值是1.43×108J/kg）20．为响应国家“低碳环保。节能减排”的号召，某市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车，其参数如图所示，某次行驶过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m，共消耗天然气0.025kg（天然气完全燃烧。其热值为6.4×107J/kg），针对此次行驶过程，求：汽车的功率；汽车发动机的效率。21．如图所示是某家用电热水器的简化电路图，温控开关S可根据水温自动切换加热和保温两种状态，R1、R2是发热电阻，热水器主要参数如下表.[水的比热容为4.2×103J(kg·℃)]额定功率220V容积30L加热功率2000W保温功率800W①开关S跳至_________触点位置时，热水器进入保温状态．水箱内装满水时，水的质量为_________kg.②R2的阻值为多大________?③水箱中装满初温为25℃的水，加热35min使温度升高到55℃，水需要吸收多少热量___________?④在上述加热状态下，热水器正常工作35min需消耗多少电能________?加热效率是多少__________?五、作图题（本大题共2小题，共4分）22．如图所示，是一束可发光菊花工艺品经过凸透镜成像的过程，其中花顶S点成像在S、点，请画出SA光线通过凸透镜折射后的光线．（____________）23．如图所示，木块A与平板小车一起在水平桌面上向左匀速直线运动，当小车受外力作用突然减速时，木块随机在小车的平板上滑行，请画出木块滑行过程中的受力示意图．六、实验探究题（本大题共3小题，共15分）24．小华利用如图所示的器材探究物体的动能跟哪些因素有关，提出了以下猜想：猜想一：动能的大小可能与物体的质量有关；猜想二：动能的大小可能与物体的运动速度有关；猜想三：动能的大小可能与物体的体积有关。请你帮助小华完成：（1）请写出探究猜想二的实验方案；（2）请设计记录猜想一的实验表格。25．图甲是小明、小红分别探究“水的沸腾”的实验装置，他们所用器材规格和水的质量相同．将水加热相同时间后停止加热．图乙是根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象．由图象可知，此时水面上方的气压_____（选填“大于”“等于”或“小于”）1标准大气压：在第12～16min的过程中，考虑水的蒸发，则烧杯内水的内能_____（选填“增大”“减小”或“不变”）．小红把水加热到沸腾，所用时间较长的原因是_____．26．小明发现严冬季节水缸里的水结冰了，但腌菜缸里的盐水却没有，小明猜想，水中加入别的物质后，一定会对水的凝固点产生影响．为了验证这一猜想，他将一些盐放入水中，并把盐水用容器盛好放入冰箱，研究盐水的凝固过程．每隔一定时间，小明就观察盐水状态、测出温度，并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示．从图象中可以看出盐水的凝固过程用了______分钟．从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将______.（选填“变大”“变小”或“不变”）．盐水的凝固点为______℃．实验验证了小明的猜想,因为与水相比,凝固点变______了（填“高”或“低）实验中小明同学发现盐水凝固时间较长，在不改变原来实验装置的情况下，请你告诉他一种缩短盐水凝固时间的方法：_______．如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中的冰水混合物中的冰会______（选填“变多”、“变少”或“不变”）.

参考答案一、单选题（本大题共10小题，共30分）1、B【解析】

A．物体a在水平方向只受到拉力和摩擦力，匀速运动时受力平衡，所以拉力F与a受到的摩擦力是相等的，故A错；BD．由于b做匀速直线运动，所以在水平方向上不受力，是在惯性作用下运动的，故B正确，D错；C．a受到的重力小于地面对a的支持力，由于物体b也是压在a上的，故C错；故应选B。2、B【解析】

（1）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。（2）任何物体在任何情况下都具有惯性，惯性是物体保持原来运动状态不变的性质。物体的惯性只与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。（3）物体间力的作用是相互的，一对相互作用力的大小相等。（4）物体受到平衡力作用时，其运动状态不变，即处于静止状态或匀速直线运动状态。【详解】A、甲图中足球运动员踢球使球飞出去，足球由静止变为运动；说明力可以改变物体的运动状态；故A正确,不合题意。B、物体的惯性只与物体的质量有关，助跑后不能增大惯性；故B错误，符合题意。C、撑杆跳高运动员向上弹起时，由于物体间力的作用是相互的，且其大小相等；故竿对人弹力的大小等于人对竿拉力；故C正确，不合题意。D、动员在单杠上静止不动时，受到平衡力作用；故单杠对他的拉力和他受到的重力是一对平衡力；故D正确，不合题意。故选B。3、D【解析】

先分析水对容器底的压强，由液体压强公式P=ρgh，只需分析当把容器倒置过来后，h有何变化，就可以得出压强如何变化．分析水对容器底的压力，我们就需要用公式F=PS进行分析．而直接用这个公式还不能分析出水对容器底的压力变化情况，因为倒置过来后水对容器底的压强变大了（h变大了），而容器底面积却变小了，所以压强与容器底面积的乘积是变大了还是变小了，我们就无法判断出来．所以我们还需要寻找一个量，通过这个量把第一次和第二次水对容器底的压力联系起来，从而进行比较．第一次，水对容器底的压力大于水的重力．理由：水对容器底的压力是以S大为底面积，h为高的这部分液柱所产生的压力，这部分液柱比容器中的水多，所以水对容器底的压力大于水的重力；第二次，水对容器底的压力小于水的重力．理由：水对容器底的压力是以S小为底面积，h′为高的这部分液柱所产生的压力，这部分液柱比容器中的水少，所以水对容器底的压力小于水的重力．由此就可得出第一次和第二次水对容器底的压力变化情况了．【详解】设如图放置时的底面积为S大，倒置过来后的底面积为S小，因为水的体积一定，所以倒置过来后水的高度增大了，则根据液体压强公式P=ρgh可知，倒置过来后水对容器底的压强变大了．第一次水对容器底的压力：F=PS=ρghS大，即水对容器底的压力是以S大为底面积，h为高的这部分液柱所产生的压力，由图可知这部分液柱比水多，所以水对容器底的压力大于水的重力．如图：第二次水对容器底的压力：F′=P′S小=ρgh′S小，即水对容器底的压力是以S小为底面积，h′为高的这部分液柱所产生的压力，由图可知这部分液柱比水少，所以水对容器底的压力小于水的重力．如图：4、D【解析】

放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，属于电磁感应现象。A、图是奥斯特实验，说明通电导体的周围存在磁场，与录音机的磁带放音时工作原理不相同。故A错误。B、通电螺线管是利用电流的磁效应制成的，与录音机的磁带放音时工作原理不相同。故B错误。C、题图是通电导线在磁场中受力而运动，与录音机的磁带放音时工作原理不相同。故C错误。D、闭合电路的部分导体做切割磁感线运动，产生感应电流，是电磁感应现象，与录音机的磁带放音时工作原理相同。故D正确。5、D【解析】

A．由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，甲灯的额定功率大于乙灯的额定功率，由I=可知，甲和乙的额定电流I甲＞I乙，故A错误；B．由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，甲灯泡的额定功率大，由R=可知甲和乙的电阻关系R甲＜R乙，故B错误；C．因串联电路中各处的电流相等，所以把它们串联在电路中，由于R甲＜R乙，根据P=I2R可知，乙灯泡的实际功率较大，乙灯泡较亮，故C错误；D．因并联电路中各支路两端的电压相等，R甲＜R乙，由P=可知，甲灯的实际功率较大，即它们并联在电路中甲灯比乙灯亮，故D正确．6、A【解析】A.汽车的牵引力和地面对汽车的摩擦力符合作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反四个条件，是一对平衡力，符合题意；C.汽车所受的重力和汽车对地面的压力方向相同不符合平衡力的条件；B.汽车所受的重力和地面对汽车的支持力，两个力不作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，不合题意；D.汽车对地面的摩擦力和汽车所受摩擦力，两个力不作用在同一物体上，因此不是一对平衡力，不合题意．故选A．点睛：平衡力必须符合四个条件，即作用在同一物体上、作用在一条直线上、大小相等、方向相反．对照选项中的描述，看是否同时符合以上四个条件，即可做出判断．7、D【解析】

A．由图甲可知，当滑片位于B端时，电路为L的简单电路，此时电路中的电流最大，由图乙可知，通过灯泡的电流为1A，灯泡两端的电压为6V，即电源电压U=6V，故A错误；B．灯泡的额定功率PL=UI=6V×1A=6W，故B错误；C．当滑片P在最左端A时，电阻丝AB完全接入电路中，电路中的电流最小，由图乙可知，通过小灯泡的电流为I=0.5A，灯泡两端电压UL=1.5V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻丝AB两端电压：UAB=U-UL=6V-1.5V=4.5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=UR可得，电阻丝AB的阻值RABD．滑片P在A时AB的电功率：PAB=UABI=4.5V×0.5A=2.25W，1min内电阻丝AB产生的热量为：Q=PABt=2.25W×1×60s=135J，故D正确．8、D【解析】分析：人造地球卫星在远地点时动能最小，势能最大；在近地点动能最大，势能最小。解答：人造地球卫星在远地点时动能最小，势能最大；在近地点动能最大，势能最小，故从远地点向近地点运动时，势能转化为动能，速度会变大；从近地点向远地点运动时，动能转化为重力势能，机械能是不变的。故答案为：D【点睛】解决此题的关键是知道人造卫星在近地点和远地点的动能和势能特点，进而可以分析能量的转化问题。9、B【解析】

电灯突然全部熄灭，检查保险丝发现并未烧断，说明电路中的电流不会很强，因此电路不可能发生短路现象，也不可能几盏灯泡全部都烧坏．如果用测电笔测试各处电路时，氖管都发光，说明该电路进户火线不可能断路．由此可以判断是进户零线断路，使得几盏灯所在电路没有形成闭合回路，即使得电路中没有电流而出现几盏灯全部熄灭．10、B【解析】

反射光线与镜面的夹角是60°，则入射角为90°-60°=30°，根据光的反射定律，反射角等于入射角，因此反射角也是30°，因此入射光线与反射光线的夹角是30°+30°=60°本题主要考查的是光的反射定律的应用，以及利用反射定律对反射角和入射角进行计算，属于基础知识的考查．二、多选题（本大题共3小题，共12分）11、AD【解析】

A.由甲、乙两图可知，两次接触面的粗糙程度相同，压力大小不同，两侧测量的滑动摩擦力不同，可得滑动摩擦力大小与压力大小有关，A正确；B.甲图中，若拉动铜块的细绳与木板不水平，铜块匀速运动时，因铜块处于平衡状态，所以铜块受力平衡，B错误；C.实验过程中，木板是否水平放罝直接影响压力大小的不同，故一定会会影响滑动摩擦力大小的测量，C错误；D.弹簧测力计通过细绳拉着物块做加速直线运动时，因物体加速运动，拉力大于摩擦力，故滑动摩擦力的测量值大于真实值，D正确；答案选AD.12、AB【解析】

A.观察图示可知在光屏上得到一个清晰缩小的实像，则u＝26cm>2f，解得f<13cm，故A正确；B.只将凸透镜向左移，减小物距，增大像距，可以在光屏上得到清晰放大的像，故B正确；C.只将蜡烛和光屏互换，根据光路可逆，可以在光屏上得到清晰放大的像，C错误；D.蜡烛远离凸透镜时，为了在光屏上得到清晰的像，应将光屏应靠近凸透镜，D错误。故选AB.掌握凸透镜成像的规律，知道但物距大于2f时，成倒立缩小的实像；且成实像时，遵循物近像远像变大的特点．13、BCD【解析】

根据凸透镜成像的规律进行解答．【详解】A、放映幻灯片时，根据凸透镜成像规律可知，在屏幕上得到的是幻灯片上景物的倒立、放大的实像，故A错误；B、看电影时，电影中凸透镜的作用相当于投影仪，成的是倒立、放大的实像，故B正确；C、据凸透镜成像的规律知：用放大镜观察物体时，物体必须放在一倍焦距之内，故C正确；D.显微镜的物镜的成像原理与投影仪成像原理相同，观察物体时，被观察物体经它的物镜形成的是倒立放大的实像，故D正确；故选BCD．三、填空题（本大题共5小题，共10分）14、海拔越高,大气压越小流速越大的地方,压强越小力可以使物体发生形变【解析】

把此装置从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分水被压入玻璃管，因此管内水柱的高度会增大；往管上方吹气，管上方空气的流速增大，压强减小，管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升；用力挤压瓶子，发现玻璃管内液面上升，这说明力可以使物体发生形变．（1）把气压计从山脚带到山顶时，发生变化的是海拔高度，而大气压随海拔的升高而减小；（2）当向管上方吹气时，管上方的空气流动速度增大，压强减小，管下方压强不变，管内的液体受到向上的压强大，液面上升；（3）力可以改变物体的形状和运动状态．15、50【解析】

由图知，小刚家的电冰箱在这段时间内消耗的电能：W=10124.1kWh-10123.6kWh=0.5kWh；（2）t=18:00-8:00=10h，电冰箱的实际电功率：P===0.05kW=50W．16、质量等于602【解析】

（1）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量相等；（2）相同加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量；根据图象可知，当甲加热到60℃时，甲开始沸腾，并且温度保持60℃不变，因此甲液体的沸点是60℃；（3）根据图象可知，甲加热10min温度的变化量等于乙加热20min温度的变化量，即，△t甲=△t乙，并且m甲=m乙；由Q=cm△t可，，即，则c乙=2c甲．17、0855.51.6低于【解析】（1）由可得，电热水器正常工作5h消耗的电能：W=Pt=1kW×5h=5kW•h．

原来电能表的示数是0850.5kW•h，现在电能表的示数为：0850.5kW•h+5kW•h=0855.5kW•h．

（2）电热水器正常加热10min后消耗的电能：

W′=Pt=1000W×10×60s=6×105J；

由可得水吸收的热量：

Q吸=W′η=6×105J×84%=5.04×105J；

根据Q吸=cm（t-t0）可得水的质量：；

（3）在标准大气压下，水的沸点是100℃，而他发现水沸腾的温度为99℃低于100℃，说明当地的大气压低于标准大气压．

故答案为0855.5；1.6；低于．18、0.875【解析】

（1）由v=，重物从开始匀速下落到落地所用的时间为：t===0.8s（2）由题意得，匀速下落时有：f=kv2=3N•s2/m2×（5m/s）2=75N，故降落伞和重物的总重：G=f=75N．四、计算题（本大题共3小题，共29分）19、（1）8.4×106J；（2）4200s；（3）0.0587kg【解析】

（1）使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收热量为：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J；（2）不计热量损失，电热丝所产生热量的全部被水吸收，则W=Q吸=8.4×106J。由W=Pt得到：t==4200s；（3）不计热量损失，则Q放=Q吸=8.4×106J，所以，m=≈0.0587kg。答：（1）使水温由20℃升高到60℃，水需要吸收8.4×106J的热量；（2）电热水器正常工作时电热丝的加热需4200s；（3）需要消耗0.0587kg的氢气。20、（1）16kW；（2）40%。【解析】

（1）汽车总质量：m总=13000kg+3000kg=16000kg，总重力：G总=m总g=16000kg×10N/kg=1.6×105N，因为汽车匀速直线行驶，汽车的牵引力和阻力是平衡力，牵引力：F=f=0.01G总=0.01×1.6×105N=1600N，牵引力做的功：W=Fs=1600N×400m=6.4×105J，牵引力做功的功率：P===1.6×104W=16kW；（2）0.025kg天然气完全燃烧放出的热量：Q=mq=0.025kg×6.4×107J/kg=1.6×106J，汽车发动机的效率：η=×100%=40%。答：（1）汽车的功率为16kW；（2）汽车发动机的效率为40%。21、b3036.3Ω3.78×106J4.2×106J90%【解析】

①由电路图可知，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，电路电阻较大，开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，电阻R2被断开，此时电路电阻较小，电源电压U一定，由P=可知，电阻越大，电路功率越小，电阻越小，电热水器功率越大，因此当开关S跳至b触点位置时，电路阻值较大，电功率较小，电热水器处于保温状态．已知电热水器的容积V=30L=30dm3=0.03m3，由ρ=可知，水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×0.03m3=30kg；②当开关S跳至a触点位置时，只有电阻R1接入电路，由P=可知，电阻阻值：R1===24.2Ω，开关S跳至b触点位置时，两电阻串联，由P=可知：P保温===800W，解得：R2=36.3Ω；③水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×30kg×(55℃-25℃)=3.78×106J；④由P=可得，加热状态下，热水器正常工作35min需消耗电能W=P加热t=2000W×35×60s=4.2×106J，加热效率η=×100%=×