2021年中考物理考点专项复习：内能综合计算

2021年中考物理考点专项复习——内能综合计算

1.（2021绵阳模拟）家庭中常用电热水壶（主要发热部件为发热板，相当于一个定值电阻）

烧水，烧水时发热板是通过（选填“做功”或“热传递”）的方式增加水的内能；

若发热板放出4.2X105J的热量，其中80%的热量被水吸收，则在1个标准大气压下，能将

2kg、20℃的水加热到℃[c=4.2X103J/（kg*℃）]。

2.（2021齐齐哈尔模拟）汽车发动机用循环水作为冷却液是因为水的大，小轿车

水箱中有5kg的水，一次行驶中升高了20C,说明水从发动机吸收了J的热量；

秋天的傍晚农民都要给稻田中放些水，而防止水稻夜间冻坏，这是因为水比泥土放热降温

（填“快”或“慢”）。

3.（2021江门蓬江区模拟）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质同时持续加

热，其温度随时间变化的图像如图所示，由图可知，甲、乙的比热容之比为;若

甲乙均为固体，则其均为（选填“晶体”或“非晶体”）；6-lOmin内甲乙物质温

度不变，其内能（选填“增加”“不变”或“减少”）。

4.（2021赣州模拟）如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图象（假设在加热过

程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相等）。

i-

-

-3rl-

h-O

i-

-

3l-

X

（1）图乙是该物质的固体在某一时刻用温度计测得的温度为℃;

（2）在CD段时，此物质处于（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；

（3）该物质在AB段和CD段的比热容分别为c、c，贝Ic：c=o

1212

5.（2021上海模拟）质量为5千克的水温度升高了2（TC,求水吸收的热量Q吸。［c水=4.2

X103焦/（千克.℃）］

6.（2021除尔滨二模）电热水器是目前家庭生活中的必需用品，小强家买了一台电热水器。

额定功率是2KW,额定电压220V,容量50L.求：

（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？

（2）该电热水器将50L的水从2（TC加热到5CTC,水所吸收的热量是多少？［C,=4.2X103J/

水

（kg・℃）］需要多长时间？

（3）随着人们生活水平的提高，现在不少家庭都用上了太阳能热水器，太阳能热水器与电

热水器相比，有哪些优点？

7.（2021漳州模拟）某品牌电热水壶的铭牌上标着如下所示的数据。［已知水的比热容4.2

X10sJ/（kg・℃）］,求：

热水壶容量2.0L

颍定电压22OV

加热功率800W

频率50HZ

（1）该电热水壶的电阻；

（2）若需要把1kg的水从2CTC加热到10CTC,水吸收的热量为多少？

（3）若第（2）问中热水壶在额定电压下工作了10分钟将水烧开，求它烧水的加热效率;

8.（2021昆明二模）如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数。接通

电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102C

时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度

不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2.0kg,初温为36匕的混合物质放

入压力锅中，接通电路使其正常工作18min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收,

混合物质的比热容为c=4.0X103J/(kg*℃)o求:

^定电压"220

1挡加热器额定功率加550

2挡加熬器^定功率〃110

保压温度102

最大容积/面3

(1)RrR.的阻值；

(2)电压力锅加热多长时间后开始保压;

(3)电压力锅最后2min内消耗的电能。

9.(2021毕节模拟)小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加

热，待水温达到649时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆

成品，电源开关自动断开。小益用初温20匕，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源

电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求:

豆桨机就牌

疑大容积2L

额定枷率50Hz

额定电压220V

加热器功率880W

电动机功率120W

⑴加热器单独工作时电路中的电流;

⑵质量为1kg的水从2(TC加热到649需要吸收的热量［c」=4.2X103J/(kg•℃)］；

水

(3)本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水

吸收，且不计豆子吸收的热量，求本次制作豆浆共消耗的电能。

—<<—

电源开关加X

温控H

开关热U

220V电工器I

动病

机年

10.(2021珠海模拟)浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴，导致成像模糊，而浴室防雾

镜的背面粘贴有等大的电热膜，通电后镜面受热，水蒸气无法凝结其上，成像清晰。如图

所示是某型号的浴室防雾镜，其相关数据如表:

面积大小100dm2

钝子质量l-2kg

糠定电压220V

2201-

1

01图2额定功率iW/dm

(1)在某次洗浴中，浴室温度为3(rc,正常工作2min使平面镜的平均温度升高到40℃,

求电热膜对平面镜的加热效率。［玻璃的比热容为0.8X103J/(kg・。0］

(2)如图乙所示，小夏给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功

率的25%〜100%之间变化，以满足不同季节使用的需要。求滑动变阻器R的最大阻值。

11.(2021常州模拟)某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器

的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热

状态和保温状态的挡位变换。R、R为电热丝，R为滑动变阻器，R为热敏电阻(置于电热

012

水器内)，其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示

灯对电路的影响。

(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？

(2)片工作时的电阻是多大?

(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min,可使1L水的温度升高4(TC,则该电热水

器的效率是多少？[c=4.2X10aJ/(kg*℃),计算结果精确到0.1%]

水

电源220V50Hz

加热功率800W

保温功率40W

水率量l.0L

12.(2021常州模拟)当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器如图甲，其工

作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中产

生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度；当加热仓中的水减少到一

定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。求：

工作电压220V

工作频率50Hz

最大运行功率40W

储水箱容量2.4L

气雾调节器最大电阻990a

(1)当电热加湿器以最大运行功率工作时，电热丝A的阻值为多大？

(2)如果加热仓内冷水的温度为20C,用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水

沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量。(设电热丝%产生的热量全部被水吸收，当地气压

为标准大气压)

(3)电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器消耗的电功率。

蒸气出口

自动阀门J

电热丝气雾调节器

Ri反

-----------o220V^——

甲乙

13.(2021绵阳模拟)某电热水器如图甲所示，有高、低温两档加热功能，低温挡功率为

5500W,内部等效电路如图乙所示，人和R?是两个电热丝。【c,=4.2X103j/(kg*℃)]

(1)电热丝斗的阻值是多少？

(2)假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初

温为2(TC的100L的水加热至40匕，用时为20min,则该热水器高温挡功率是多少？

220V

甲乙

14.(2021普洱模拟)我国夺取了脱贫攻坚的全面胜利，家庭电器化普及程度越来越高。小

明家电热饮水机的简化电路图如图所示，有加热和保温两种工作状态，人和R,均为用来加

热且阻值不变的电热丝，饮水机部分参数如表所示。饮水机在加热状态下正常工作，将2kg

的水从20℃加热至100℃用时7min。[c=4.2X103J/(kg-℃)]

水

:定电压UA220

颖定功率加热功率P/2000

保温功率P6400

客量以2.5

(1)求水吸收的热量；

(2)求饮水机的加热效率；

(3)保温电热丝是(选填"R”或"R”)；求电热丝R的阻值。

----------122

2021年中考物理考点专项复习一一内能综合计算参考答案

1.（2021绵阳模拟）家庭中常用电热水壶（主要发热部件为发热板，相当于一个定值电阻）

烧水，烧水时发热板是通过（选填“做功”或“热传递”）的方式增加水的内能；

若发热板放出4.2X105J的热量，其中80%的热量被水吸收，则在1个标准大气压下，能将

2kg、20℃的水加热到℃[c=4.2X103J/（kg*℃）]。

【答案】热传递；60。

2.（2021齐齐哈尔模拟）汽车发动机用循环水作为冷却液是因为水的大，小轿车

水箱中有5kg的水，一次行驶中升高了2（TC,说明水从发动机吸收了J的热量；

秋天的傍晚农民都要给稻田中放些水，而防止水稻夜间冻坏，这是因为水比泥土放热降温

（填“快”或“慢”）。

【答案】比热容；4.2X105；慢。

3.（2021江门蓬江区模拟）小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质同时持续加

热，其温度随时间变化的图像如图所示，由图可知，甲、乙的比热容之比为;若

甲乙均为固体，则其均为（选填“晶体”或“非晶体”）；6-lOmin内甲乙物质温

度不变，其内能（选填“增加”“不变”或“减少”）。

【答案】2：3；晶体；增大。

4.（2021赣州模拟）如图甲是某种物体熔化时温度随加热时间变化的图象（假设在加热过

程中物质的质量不变，单位时间内吸收的热量相等）。

A温度尸c

10

°lCo

i

H一I

二

二-0

一-

一-

二-

--

Fr

W-

F'

10

-10

甲乙

（1）图乙是该物质的固体在某一时刻用温度计测得的温度为℃;

（2）在CD段时，此物质处于（选填“固”、“液”或“固液共存”）态；

（3）该物质在AB段和CD段的比热容分别为c、c，则c：c=o

1212

【答案】（1）-6（2）液（3）1：2

5.（2021上海模拟）质量为5千克的水温度升高了20寸，求水吸收的热量Q吸。［c水=4.2

X103焦/（千克•℃）］

【答案】4.2X105J

6.（2021哈尔滨二模）电热水器是目前家庭生活中的必需用品，小强家买了一台电热水器。

额定功率是2KW,额定电压220V,容量50L.求:

（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?

（2）该电热水器将50L的水从2（TC加热到50。水所吸收的热量是多少？：C^=4.2X1031/

（kg-℃）］需要多长时间？

（3）随着人们生活水平的提高，现在不少家庭都用上了太阳能热水器，太阳能热水器与电

热水器相比，有哪些优点？

【答案】（1）由■和P=UI得,

U2_（220V）2_

-2000iT-24-2Qo

(2)由P=号得，水的质量：m=pV=l.OXlOskg/maXSOX10-3m3=50kgo

水吸收的热量：Q=cm(t-tQ)=4.2X10sJ/(kg*℃)X50kgX(50℃-20℃)=6.3X

106Jo

6.3X106J

由W=Pt得，t=3150so

PP2000V

(3)太阳能热水器与电热水器相比，太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，节约能源,

无污染，环保。

答：(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是24.2Q。

(2)该电热水器将50L的水从2(TC加热到50匕，水所吸收的热量是6.3义1OJ.需要3150s。

(3)太阳能热水器与电热水器相比，节约能源，无污染，环保。

7.(2021漳州模拟)某品牌电热水壶的铭牌上标着如下所示的数据。[已知水的比热容4.2

X103J/(kg*℃)],求：

热水壶容量2.0L

额定电压220V

加热功率800W

频率50HZ

(1)该电热水壶的电阻；

(2)若需要把1kg的水从20。。加热到100℃,水吸收的热量为多少？

(3)若第(2)问中热水壶在额定电压下工作了10分钟将水烧开，求它烧水的加热效率;

【答案】解：(1)由「=方可知，该电热水壶的电阻:

K

U2(22(V)2

P=60.5Q。

~R8001V

(2)水吸收的热量：

Q=cm(t-to)=4.2X103J/(kg*℃)XlkgX(100℃-20℃)=3.36X105J；

(3)由P=—可得，热水壶在额定电压下工作了10分钟将水烧开，消耗电能:

t

W=Pt=800WX10X60s=4.8XIO5J,

它烧水的加热效率旦=g=J?，，*100%=70%；

W4.8x1057

答(1)该电热水壶正常工作时的电阻为60.5Q；

(2)水吸收的热量为3.36X1OJ；

(3)它烧水的加热效率为70%；

8.(2021昆明二模)如图所示是某型号电压力锅工作电路简图，下表是其部分参数。接通

电路后，开关S自动与触点a、b接通，1挡加热器开始加热。当锅内混合物质温度达到102(

时，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通，2挡加热器工作，此时锅内混合物质温度

不变，保持锅内压强不变，进入保压状态。现将质量为2.0kg,初温为36C的混合物质放

入压力锅中，接通电路使其正常工作18min。假设加热器产生的热量全部被混合物质吸收,

混合物质的比热容为c=4.0X103J/(kg*℃)o求：

■定电压/V220

1挡加热器领定功率加550

2挡加热器额定功率/V110

保压遹度/支102

最大容积/面3

(1)R、R的阻值；

12

(2)电压力锅加热多长时间后开始保压;

(3)电压力锅最后2min内消耗的电能。

【答案】(1)由题意可知，开关S自动与a、b断开，并与触点c接通时，电路为R的简单

2

电路，2挡加热器工作，

开关S与触点a、b接通时，R与R并联，1挡加热器开始加热，

12

因电路中各用电器功率之和等于各用电器功率之和,

所以，斗的电功率P=P加热广P„=550W-110W=440W,

因并联电路中各支路两端的电压相等，

U2

所以，由P=UI=小可知，两电阻的阻值分别为:

R

口=上=(220犷R=」=(220V)2

2P加热2HOWPl440W

(2)当锅内混合物质温度达到102(时，开始保压,

则混合物质温度升高到102匕时所吸收的热量:

Q^=cm(t-to)=4.OXIOsJ/(kg»℃)X2kgX(102℃-36℃)=5.28X105),

因加热器产生的热量全部被混合物质吸收，

所以，由亚=(^吸=也可得，从加热到保压的时间:

5,28X10\T

t=_Q^==960S16min；

P加热1550W

(3)由于电压力锅正常工作时间为18min,所以电压力锅最后2min处于保压状态,

则消耗的电能：W=Pt"=110WX2X60s=l.32X104j

加热2o

答：(1)RrR,的阻值依次为110Q、440Q；

(2)电压力锅加热16min后开始保压;

(3)电压力锅最后2min内消耗的电能为1.32X104。

9.(2021毕节模拟)小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先加

热，待水温达到64C时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆浆

成品，电源开关自动断开。小益用初温2CTC,质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电源

电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求:

豆浆机铭牌

最大容积2L

额定枷率50Hz

额定电压22OV

加热器功率880W

电动机动率120W

(1)加热器单独工作时电路中的电流;

⑵质量为1kg的水从2CTC加热到649需要吸收的热量［c=4.2X103J/(kg•℃)］；

水

(3)本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被水

吸收，且不计豆子吸收的热量，求本次制作豆浆共消耗的电能。

I-<__—

他源开关、目「

加X

\温控H

220V电“'关热H

器T

动俞

机学

【答案】(1)由P=UI可得，加热器单独工作时电路的电流

,P88OW,

I=〜=--------=4AA

加U220V

⑵水吸收的热量

Q「cJ(t-to)=4.2X104/(kg•℃)XIkgX(64r-20r)=1.848X1向

⑶豆浆机的水温升到64C前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能

1.848x105J

=2.64xIQsJ

70%

由=一可得，加热器单独工作的时间

2.64x105J

=300s=5min

88OW

加

因此加热器和电动机同时工作的时间

t'=9min—5min=4min

则加热器和电动机同时工作消耗的电能

W'=Pt'=（880W+120W）X4X60s=2.4X10sJ

总

本次制作豆浆共消耗的电能

W=W+W'=2.64X105J+2.4X105j=5.04X10J

总5

答：（1）加热器单独工作时电路中的电流为4A；

（2）质量为1kg的水从20匕加热到64匕需要吸收的热量是1.848X105J；

（3）本次制作豆浆共消耗的电能5.04X105J。

10.（2021珠海模拟）浴室中的平面镜往往凝结大量的小水滴，导致成像模糊，而浴室防雾

镜的背面粘贴有等大的电热膜，通电后镜面受热，水蒸气无法凝结其上，成像清晰。如图

所示是某型号的浴室防雾镜，其相关数据如表:

面积大小100dm2

镜子质量1.2kg

额定电压220V

112

板定功率iW/dm

图1

（1）在某次洗浴中，浴室温度为30匕,正常工作2min使平面镜的平均温度升高到40℃,

求电热膜对平面镜的加热效率。[玻璃的比热容为0.8Xl（kJ7（kg・。0]

（2）如图乙所示，小夏给防雾镜电路连接了一个滑动变阻器R,能使电热膜的功率在原功

率的25%〜100%之间变化，以满足不同季节使用的需要。求滑动变阻器R的最大阻值。

【答案】（1）正常工作2min,平面镜吸收的热量:

QR=cmAt#=0.8X103j/(kg・℃)X1.2kgX(402-30℃)=9.6X1(M,

求电热膜的加热功率P=P额=邰/揄义1。。揄=100W,

则正常工作2min,电流产生的热量:

Q=W=Pt=100W义2X60s=1.2X10U,

加热效率:

Q吸96X103T

n=——X1OO%=——上立卫X100%=80%o

W1.2X104J

(3)当滑动变阻器阻值最大时，P=25%P=25%X100W=25W,

实额

根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知：R=R-R=968Q-484Q=484Q

总0O

答：(1)求电热膜对平面镜的加热效率为80%。

(3)滑动变阻器R的最大阻值为484Q。

11.(2021常州模拟)某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器

的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热

状态和保温状态的挡位变换。R、R为电热丝，R为滑动变阻器，R为热敏电阻(置于电热

012

水器内)，其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示

灯对电路的影响。

(1)分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？

(2)工工作时的电阻是多大?

(3)该电热水器处于加热状态时，工作4.2min,可使1L水的温度升高4(TC,则该电热水

器的效率是多少？[c=4.2X103J/(kg*℃),计算结果精确到0.1对

水

电源220V50HZ

加热功率SOOW

保温功率40W

水累量1.OL

【答案】（1）当绿灯亮时，工作电路中R和R串联，电路的总电阻最大，由P=UI=工II可

01R

知，电热水器的功率最小，处于保温状态;

（2）当红灯亮时，工作电路为R。的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器

处于加热状态，

由P=UI=I=I_可得，R的阻值:

R0

M(220¥产

R

0

当绿灯亮时，工作电路中R。和人串联，电热水器的功率最小，处于保温状态,

此时电路的总电阻:

U2_(220V)2

1210(2,

—〜一

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

所以，斗工作时的电阻：

R=R-R=1210Q-60.5Q=1149.5Q；

(3)水的体积：V=lL=ldm3=0.001m3,

由P=T可得，水的质量：

m=pV=l.OXlOskg/msXO.OOlm3=lkg,

水

水吸收的热量：

Q吸=(:水111/^=4.2X103J/(kg・℃)XlkgX40℃=1.68X10sJ,

由P可得,工作4.2min消耗的电能：

t

W=Pt=800WX4.2X60s=2.016X10sJ,

加热

该电热水器的效率：

T1=3^义100%=L6*X*100%吐83.3%。

“2.016X105J

答：(1)当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；

(2)%工作时的电阻是1149.5Q；

(3)该电热水器的效率是83.3虬

12.(2021常州模拟)当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器如图甲，其工

作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中产

生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度；当加热仓中的水减少到一

定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。求:

工作电压ZZOV

工作频率50Hz

软大运行功率40W

储水箱容量Z.4L

气雾调节器斌大电阻990a

(1)当电热加湿器以最大运行功率工作时，电热丝力的阻值为多大？

(2)如果加热仓内冷水的温度为2CTC,用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水

沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量。(设电热丝R产生的热量全部被水吸收，当地气压

为标准大气压）

（3）电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器消耗的电功率。

乙

【答案】⑴当气雾调节器段的滑片移到最左边时，接入电路中的电阻为零，电路为、的

简单电路，加湿器以最大运行功率工作；

由表格数据可知，加湿器的最大运行功率P»=40W,

大

2

由P=ui=Ug可得电热丝R的阻值：

R1

（220¥产

R1210Q；

140W

(2)电阻丝R产生的热量：Q=W,=P_t=40WX(5X60s+36s)=13440J,

1放最大最大

水吸收的热量：Q吸=Q族=13440J,

由％=cmZ\t可得加热仓中水的质量:

Q吸_________________L3440J

m=—0.04kg；

cAt4.2X103J/(kg-V)X(100V-20V)

⑶当滑片移到最右端时，接入电路中的电阻最大，此时人与段串联，加湿器以最低气雾

量工作，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

U—22W

电路中的电流:0.1A,

尺坪212100十990Q

此时气雾调节器R消耗的电功率：P=DR=(0.1A)2X990Q=9.9W„

222

答：(1)电热丝R］的电阻值为1210。；

(2)加热仓中水的质量为0.04kg；

(3)气雾调节器消耗的电功率为9.9W。

13.(2021绵阳模拟)某电热水器如图甲所示，有高、低温两档加热功能，低温挡功率为

5500W,内部等效电路如图乙所示，人和R?是两个电热丝。【c,卜=4.2X3J/(kg・。0】

(1)电热丝人的限值是多少？

(2)假设热水器电热丝正常工作且产生的热量全部被水吸收。如果用高温挡淋浴时，把初

温为2CTC的100L的水加热至4CTC,用时为20min,则该热水器高温挡功率是多少？

(1)由图知，两开关同时闭合时，两电阻并联，只闭合I时，为K