小明家新装修的房子的两个卫生间里分别安装了燃气热水器和电热水器两种热水器的部分参数和相关物理量如下表所示若每次洗澡时间为进出水温分别为和用燃气热水器加热需要消耗的天然气为多少若用电热水器加热达到同样的进出水温度消耗的电能为多少需要加热多长时间通过进一步计算小明知道了平时使用热水器洗澡更划算天然气的热值约为不要求写计算过程热水器种类参数燃气热水器电热水器效率电热水器额

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200442. （2023•交大附中•三模）小明家新装修的房子的两个卫生间里分别安装了燃气热水器和电热水器，两种热水器的部分参数和相关物理量如下表所示。
（1）若每次洗澡时间为10min，进出水温分别为20℃和40℃，用燃气热水器加热，需要消耗的天然气为多少m³？
（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，消耗的电能为多少？需要加热多长时间？
（3）通过进一步计算，小明知道了平时使用　　热水器洗澡更划算。天然气的热值约为　　 J/kg。（不要求写计算过程）

热水器种类参数	燃气热水器	电热水器
（L/min）	5	5
效率（%）	40	70
电热水器额定功率（W）	3000
天然气热值（J/m³）	8.4×10⁷
天然气价格（元/m³）	2.1
天然气密度（kg/m³）	2.1
电价（元/kW•h）	0.5

共享时间:2023-04-14 难度:3

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[考点]

利用比热容的公式计算热量，气体的热值计算，电热的综合计算，

[答案]

（1）若每次洗澡时间为10min，进出水温分别为20℃和40℃，用燃气热水器加热，需要消耗的天然气为0.125m³；

（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，消耗的电能为6×10⁶J，需要加热时间为33.3min；

（3）燃气；4×10⁷J/kg。

[解析]

解：（1）每次洗澡时间为10min，用水的体积为：V＝5L/min×10min＝50L＝0.05m³，
根据密度公式得，用水的质量为：m＝ρ_水V＝1.0×10³kg/m³×0.05m³＝50kg，
水吸收的热量为：Q_吸＝c_水mΔt＝4200J/（kg•℃）×50kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×10⁶J，
根据η＝

得，Q_放＝

＝1.05×10⁷J，
根据Q_放＝Vq得，V_天然气＝

＝0.125m³；
（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，
根据η＝

得，Q_放'＝

＝6×10⁶J≈1.67kW•h；
W＝Q_放'＝1.67kW•h，
根据P＝

得，需要加热时间为：t＝

＝2000s≈33.3min；
（3）同等情况下，用天然气的费用为：0.125m³×2.1元/m³≈0.26元，用电的费用为：1.67kW•h×0.5元/kW•h≈0.84元，平时使用燃气热水器洗澡更划算；
转换为质量，天然气的热值约为：q'＝

＝4×10⁷J/kg。
答：（1）若每次洗澡时间为10min，进出水温分别为20℃和40℃，用燃气热水器加热，需要消耗的天然气为0.125m³；
（2）若用电热水器加热，达到同样的进出水温度，消耗的电能为6×10⁶J，需要加热时间为33.3min；
（3）燃气；4×10⁷J/kg。

[点评]

本题考查了"利用比热容的公式计算热量，气体的热值计算，电热的综合计算，"，属于"难典题"，熟悉题型是解题的关键。

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相似题 全部同步专题复习模拟真题联考专练月考周考期中期末单元寒假暑假副题

200934. （2022•铁一中学•四模） 2022年北京冬奥会举行期间，将有600辆左右氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料是具有清洁无污染、效率高等优点的理想能源。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）；q_氢＝1.4×10⁸J/kg]求：
（1）质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
（2）若这些热量全部被质量为400kg、温度为20℃的水吸收，求水升高的温度。
（3）如果氢燃料公交车以150kW恒定功率匀速直线行驶，其效率为50%，则燃烧0.3kg的氢燃料可使公交车行驶多少时间？

共享时间:2022-04-15 难度:2 相似度:1.67

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200225. （2023•西工大附中•六模）如图甲所示的电饭锅有加热、保温、断电的功能，内部简化的电路如图乙所示，K为保护开关，R₁、R₂为加热电阻，S是自动控制开关，自动控制开关向上与触点a、b接通，向下仅与触点c接通，某次电饭锅正常煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示，求： $德优题库$
（1）自动控制开关向下与触点c接通时，通过保护开关K的电流是 A（保留两位小数）；用电高峰期，实际电压为200V时，使用该电饭量烧煮同样的饭时，从开始工作到S第一次与触点a、b断开需要的时间（选填“变长”“变短”或“不变”）。
（2）求加热电阻R₁的阻值。
（3）此次煮饭产生的总热量由燃烧煤气提供（忽略热损耗），需要完全燃烧煤气多少m³？（煤气的热值 q=3.3×10⁷J/m³。
（4）此次煮饭产生的总热量如果用来烧水，其中70%热量被水吸收，则在一标准大气压下能将初温是20℃、多少千克的水烧开？[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]

共享时间:2023-05-24 难度:2 相似度:1.67

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187423. （2025•陆港中学•一模）随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技术的发展，我国风力发电开发走在了世界前列，装机容量居全球第一。某地有一风力发电站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约为1.8×10⁴J，1年内提供的电能约为4.8×10¹¹J。求：
（1）若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能，并有70%被水吸收，可以使100g常温下的水升高多少摄氏度；[c_水=4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）在正常光照下每平方米太阳能电池板每小时接收的太阳能为7.5×10⁶J，每年正常光照时长约2000小时。若面积为320m²的太阳能电池板1年的发电量与一台风力发电机1年的发电量相等，那么太阳能电池板将太阳能转化为电能的效率是多少？

共享时间:2025-03-01 难度:3 相似度:1.34

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195412. （2024•陆港中学•二模）煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为100t/h（表示每小时流出水的质量为100吨）。（ρ_水=1.0×10³kg/m³，c_水=4.2×10³J/（kg?℃），天然气的热值为4×10⁷J/m³）
（1）地热水从井口喷出的最大压强为1.2×10⁶Pa,则井口0.03m²的面积上受到压力为多大？
（2）求每小时流出的地热水温度降低到40℃，所放出的热量；
（3）这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为70%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气？

共享时间:2024-03-15 难度:3 相似度:1.34

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187639. （2025•高新三中•三模）如图所示，某同学用燃气灶烧水给餐具消毒，在标准大气压下，用该燃气灶加热质量为5kg、初温为20℃的水，加热到沸腾，共消耗了0.06m³的天然气；[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃），天然气的热值为4.0×10⁷J/m³]
求：（1）水吸收的热量；
（2）该燃气灶烧水的热效率。

共享时间:2025-04-13 难度:3 相似度:1.34

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195389. （2024•莲湖区•一模）如图甲是学校新安装的节能饮水机，其简化的工作电路如图乙所示，加热腔烧开的水经热交换套管后变成温水，可立即饮用。

（1）热交换套管如图丙所示，出水管套在进水管内，进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后送到加热腔中加热，这是利用　　方式使改变水的内能，在这个过程中开水的内能　　。
（2）当节能饮水机的出水流量为1L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成60℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管。[ρ_水＝1.0×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），q_天然气＝2×10⁷J/m³]
①出水管流出的温开水温度为　　 ℃。（不计热损失）
②在标准大气压下，预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中，每分钟吸收的热量为多少？
③若20℃的自来水不利用热交换套管，而是利用天然气加热成60℃的热水，每分钟会消耗多少m³天然气？（天然气完全燃烧，且不考虑能量损失。）

共享时间:2024-03-05 难度:3 相似度:1.34

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208519. （2017•西工大附中•六模）图甲所示是我市某家用电辅热式平板太阳能热水器，其电加热的额定功率为1500W．图乙是其储水箱水位探测电路原理图，其中电源电压为24V，A为水位指示表（由量程为0～0.6A电流表改成），R₀阻值为10Ω，R_x为压敏电阻，其阻值与储水箱水深的关系如图丙所示。

（1）热水器正常加热时，电热丝电阻多大？（结果保留一位小数）
（2）阴雨天，将储水箱中50kg、30℃的水加热到50℃，用了3500s，此过程中电加热器的效率是多少？[设电热全部被水箱中的水吸收且水无热损失，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）当水位指示表指示储水箱水深为0.2m时，探测电路中的电流多大？

共享时间:2017-05-30 难度:1 相似度:1.33

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195508. （2024•西工大附中•一模）如图甲所示是一款超市用的透明玻璃门冷饮展示冰柜，该冰柜的玻璃门采用的是防雾玻璃，玻璃夹层中有电热丝用来加热玻璃，可以有效防止水蒸气凝结在玻璃上，电热丝与冰柜中的电动压缩机连接的简化电路如图乙所示，其相关参数如表所示。求：

冰柜总质量	160kg	额定电压	220V
电动压缩机的额定功率	110W	防雾电热丝的额定功率	100W

（1）冰柜的电动压缩机正常工作时的电流为多少？
（2）冰柜正常工作时防雾电热丝的电阻为多少？
（3）该冰柜的玻璃门的质量是5kg，若不计热量损失，电热丝正常工作使门玻璃升高20℃需要多长时间？【玻璃的比热容为0.84×10³J/（kg•℃）】

共享时间:2024-03-03 难度:1 相似度:1.33

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208814. （2016•蓝田县•四模） $德优题库$ 如图是一台电热饮水机，铭牌数据如表，图是它的电路原理图，其中S是温控开关，R₁是定值电阻，R₂是加热电阻。

水桶容量	20L
热水箱容量	1L
额定电压	220V
加热功率	440W
保温功率	40W

（1）当S 时，饮水机处于加热状态。
（2）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
（3）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到70℃．需用时600s.求此加热过程中：
①水吸收的热量； ②饮水机消耗的电能。

共享时间:2016-04-27 难度:1 相似度:1.33

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200490. （2023•交大附中•六模）如图甲为某校教学楼层安装的某品牌即热式节能饮水机，其原理如图乙所示。烧开的水很烫不能立即饮用，即热式节能饮水机中的热交换套管很好地解决了这一问题，它的奥秘在于将进水管与出水管套在一起，利用进水管中的冷水给出水管中的开水降温，同时，进水管中的冷水被预热后，送到加热腔中用电加热器烧开，如图乙，当节能饮水机的出水流量为1.9L/min时，20℃的自来水经热交换套管后被预热成85℃的热水流进加热腔，同时有相同质量的100℃的开水从加热腔流进热交换套管，变成可供直接饮用的温开水流出。则：

（1）每分钟预热后的热水进入加热腔加热成开水的过程中吸收的热量是多少？【ρ_水＝1.0×10³kg/m³、c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）】
（2）若不考虑能量损失，电加热器正常工作时的电功率是多少？电热丝的电阻为多少？（计算结果保留一位小数）
（3）在热交换套管内进行热交换过程中，若自来水吸收的热量与等质量的开水放出的热量相等，则可供直接饮用的温开水的温度是　　 ℃。若该饮水机每天能提供200kg温开水，在不考虑能量损失的情况下，与传统的电热器将20℃的冷水加热至100℃再放凉得到相同温度的温开水相比，一天可节约　　度电。

共享时间:2023-05-17 难度:1 相似度:1.33

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200785. （2022•长安区•二模）小丽新买了一款如图甲所示的多功能早餐机，图乙是早餐机的简化电路图，电热管R₁在烤箱区底部，电热管R₂在煎煮区底部，下表是它铭牌相关重要参数。[ρ_水＝1×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]求：

额定电压：220 V	烤箱容量：6 L
烤箱区功率：1210 W	煮锅容量：2 L
煎煮区功率：800 W	产品重量：5 kg

（1）为了用电安全，必须将早餐机的与地线连接，分析电路图，当旋钮旋至　　（选填“①②”、“②③”或“③④”）时，早餐机只在煎煮区工作。
（2）给煮锅里装满20℃的水，当加热到100℃需要吸收多少热量？煮锅正常工作时至少需要加热多长时间？。[ρ_水＝1×10³kg/m³，c_水＝4.2×10³J/（kg•℃），不计热损耗]
（3）某次妈妈只接通早餐机烤箱烤面包，小明断开家中其他用电器，发现家中标着“3000imp/（kW•h）”字样的电能表指示灯在3min内闪烁了150次，则家庭的实际电压为多少？

共享时间:2022-03-30 难度:1 相似度:1.33

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208770. （2016•师大附中•二模）小鹏家的一个电水壶的铭牌信息如图1所示，简化电路图如图2所示，A为电热丝。电水壶在标准大气压下工作。
$德优题库$
（1）电水壶装满初温为20℃的水时，在额定电压下将水烧开用了7min。求：
①水吸收的热量是多少？
②电水壶烧水过程中的能量转化效率是多少？
（2）农村电网改造前，用电高峰时电压会下降10%．求：这时电水壶的实际功率P₀．（设电阻不随温度改变）
（3）为使电水壶的功率在用电高峰时仍能达到2000W，请你帮小鹏他们家的电水壶做一改进：需要（选填“串联”或“并联”）一个电热丝，计算该电热丝的阻值是多大？

共享时间:2016-03-15 难度:1 相似度:1.33

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201229. （2022•交大附中•三模）小明伯伯家需要购买一台冷暖两用变频空调，在网上看到同品牌的两款空调参数如下表：

款式	额定制热功率/W	额定制热量/W	额定制冷功率/W	额定制冷量/W	制热季耗电量/kW•h	制冷季耗电量/kW•h	全年能源消耗功率	价格/元
甲	3110	9300	2350	7210	845	1112	3.50	5999
乙	3120	9710	2090	7210	750	807	4.42	7199

（1）乙机型全年能源消耗效率为4.42，其物理意义是该空调全年转移的热量与全年的耗电量之比为4.42，该效率大于1，这　　（选填“违背”或者“不违背”）能量守恒定律；冬季额定功率相同的空调和电暖器正常工作时制热效果　　（选填“空调好”或者“电暖器好”或者“一样好”）。
（2）夏天用乙空调将客厅室温从35℃降至25℃，时间至少需要多少s？[客厅室内空气质量为72.1kg，空气的比热容为1000J/（kg•℃）]。
（3）从经济角度考虑，小明应该建议伯伯购买哪款空调？请通过计算说明理由（电价0.5.元/kW•h）。

共享时间:2022-04-10 难度:1 相似度:1.33

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193380. （2024•师大附中•五模）如图甲所示，是某款自动控温电热水器的电路图，热水的温度可以设置。其中控制电路电压恒为9V，R₁为热敏电阻，置于水箱中，产生的热量对水箱中水温的影响忽略不计，R₁阻值随温度变化的关系如图乙所示；R₂为可调电阻，用来设定电热水器的水温；电磁铁线圈电阻忽略不计；当通过电磁铁的电流≥360mA时，衔铁被吸合；当电磁铁的电流≤300mA时，衔铁被释放。工作电路中电热丝R₃、R₄均置于水箱中，R₃＝22Ω，保温功率为880W，在加热状态时，热水器的加热效率为80%。工作过程中，电源电压均保持不变。
（1）R₄的阻值为多大？
（2）如果电热水器储有60kg的水，电路处于加热状态，正常工作1小时，能使水温升高多少【c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）结果保留1位小数】
（3）若将R₂的阻值调为15Ω，则电热水器中的水温可以控制在哪个范围？
（4）为了将热水器内水的温度调低一些，应对电路进行怎样的调节？请写出你的调节办法（不需要分析理由）

共享时间:2024-05-10 难度:1 相似度:1.33

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208620. （2017•交大附中•六模）如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。

额定电压	额定加热功率	指示功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1kg	65℃

（1）由题意可知，红色指示灯L的电阻比发热体R的电阻要　   　（选填“大”或“小”）得多；
（2）为了使用电热水袋更加安全，有的电热水袋里使用双重温控开关保护，也就是把两个温控开关　     　（选填“串联”或“并联”）起来使用；
（3）当热水袋原来的温度是15℃时，在额定电压下加热10min指示灯就熄灭了，则此过程中水吸收的热量是　          　 J，电热水袋的发热效率为　      　。[c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）]。

共享时间:2017-05-15 难度:1 相似度:1.33

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dyczwuyn

2023-04-14

初中物理 | | 解答题

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2023年陕西省西安交大附中中考物理三模试卷

更新:2023-04-14 04:38浏览量:13

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