2025届中考物理二轮复习 专题20 计算题（力、电、热综合）（讲练）（解析版）

这是一份2025届中考物理二轮复习 专题20 计算题（力、电、热综合）（讲练）（解析版），共39页。试卷主要包含了电热综合，力热综合，力电综合等内容，欢迎下载使用。
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 电热综合
【真题研析】
►考法01 电热综合计算
【核心精讲】
►知识点一 电热综合计算
【命题预测】
考点二 力热综合
【真题研析】
►考法01 力热综合计算
【核心精讲】
►知识点一 力热综合计算
【命题预测】
考点三 力电综合
【真题研析】
►考法01 力电综合计算
【核心精讲】
►知识点一 力电综合计算
【命题预测】
考点一 电热综合
考法01 电热综合计算
1．（2024·山东青岛·中考真题）小明家里有两只加热方式不同的水壶，甲是用天然气加热的水壶，乙是电热水壶．已知燃气灶用最大火力烧水时每小时燃烧0.16m3天然气，加热水的热效率为60%；天然气的热值为，价格约为3元/m3，电热水壶工作时的功率为2000W，加热水的热效率为80%，当地居民用电的价格约为0.5元，小明要将2升的水在1标准大气压下烧开，。
(1)求水吸收的热量；
(2)请你从省时和省钱两个角度中任选一个，通过计算说明用哪只壶更省时或更省钱。
【答案】(1)
(2)见解析
【详解】（1）水的体积为2L，则水的质量为
水烧开吸收的热量为
（2）用燃气灶加热时，燃气需要放出的热量为
燃气的体积为
燃气费为
用电热水壶加热时，电热水壶消耗的电能为
电费为
燃气费小于电费，用燃气灶更省钱。
燃气灶加热的时间为
电热水壶加热的时间为
燃气灶加热的时间大于电热水壶加热的时间，用电热水壶更省时。
2．（2024·甘肃兰州·中考真题）小亮用电热水壶将质量为1.5kg、初温为20℃的水加热到80℃，在只有电热水壶工作的情况下，他观察到家中标有“”的电能表的指示灯在240s内闪烁了144次，已知水的比热容为。求：
（1）水吸收的热量；
（2）电热水壶的实际功率；
（3）电热水壶的工作效率。
【答案】（1）3.78×105J；（2）1800W；（3）87.5%
【详解】解：（1）水吸收的热量为
（2）给水加热过程中，电热水壶消耗的电能是
电热水壶的实际功率
（3）电热水壶的工作效率
答：（1）水吸收的热量为3.78×105J；
（2）电热水壶的实际功率为1800W；
（3）电热水壶的工作效率为87.5%。
3．（2024·广东深圳·中考真题）图甲是某款鸡蛋孵化器，底部装有加热器。通电后，加热器对水加热，水向上方鸡蛋传递热量，提供孵化所需能量。孵化器简化电路如图乙，R1、R2都是发热电阻，孵化器相关参数如下表所示。
（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是多少？
（2）R2的阻值是多少？
（3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是多少？芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是多少？
【答案】（1）0.1A；（2）2200Ω；（3）2.4×104J，90%
【详解】解：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流
（2）由图乙可知，闭合开关S，只有R2的简单电路，电路的总电阻较大，由可知电路的总功率较小，处于保温挡，R2的阻值
（3）孵化器消耗的电能
W=P加t=80W×5×60s=2.4×104J
孵化器对水加热的效率
答：（1）孵化器在保温挡正常工作，通过R2的电流是0.1A；
（2）R2的阻值是2200Ω；
（3）孵化器在加热挡正常工作5min消耗电能是2.4×104J，思考乐芳芳同学算出水在这段时间吸收热量2.16×104J，则孵化器对水加热的效率是90%。
4．（2024·四川南充·中考真题）如图甲所示为某品牌电热水壶。该型号电热水壶内部简化电路如图乙，额定电压为，具有加热、保温两挡。保温挡的额定功率为，双触点开关只能在触点1和、和3及3和4之间切换。、是两个阻值不变的发热元件，其中。现将此电热水壶装入初温为的水，接到的家庭电路中，选用加热挡加热至。已知该电热水壶加热效率为，，。求：
（1）电热水壶中水吸收的热量；
（2）加热挡的电功率；
（3）需要的加热时间。
【答案】（1）；（2）900W；（3）210s
【详解】解：（1）水的质量为
水吸收的热量为
（2）由可知，电阻越小时，电功率越大，故当开关接2和3时为保温挡，只有R1工作，当开关接3和4时，为加热挡，此时R1和R2并联，的功率为
故加热功率为
（3）电热水壶加热时消耗的电能为
则加热时间为
答：（1）电热水壶中水吸收的热量为；
（2）加热挡的电功率为900W；
（3）需要的加热时间为210s。
5．（2024·山东日照·中考真题）为了研究家用电器对电路的影响，物理老师带领同学们进行了探究。
(1)老师带来一个标有“220V5.5A”的电热水壶，在壶中装入1.5L水，初始温度为27℃。仅将电热水壶接入图甲所示的电能表所在的电路，加热7.5min，电能表的转盘转过了250r；
①电热水壶消耗的电能是多少?
②消耗的电能中有70%的能量被水吸收，则水的温度变为多少？[，]
③若电热水壶的电阻始终保持不变，则该过程中电热水壶工作的实际电压是多少？
(2)为了研究家用电器电压偏低的原因，老师指导同学们设计了如图乙所示的电路进行模拟实验：、、相当于家用电器电饭煲、电暖器、电烙铁；由于实际中输电线较长，电阻不可忽略，相当于输电线的电阻。依次闭合S和、、，描绘出两电压表、的示数、随电流表A的示数I变化的规律，如图丙所示。则随着接入电路的家用电器增加，输电线电阻上的电压怎么变化？
【答案】(1)见解析
(2)电压
【详解】（1）电热水壶消耗的电能为
水吸收的热量为
水的质量为
则水升高的温度为
则水的温度变为
电热水壶的电阻为
该过程中电热水壶工作的实际功率为
根据，实际电压为
（2）分析乙图可知，、、并联部分和串联，电压表测电源电压，电压表测、、并联部分的电压。由丙图可知，随着接入电路的家用电器增加，电流表A的示数I变大，电压表示数不变，电压表示数变小，根据串联分压规律可知输电线电阻上的电压变大。
知识点一 电热综合计算
1．如图甲是小梦购买的一款其有加热和保温两挡功能的电热饭盒，图乙为其工作原理图，已知两个发热电阻的阻值相等，额定电压为，额定加热功率为。
(1)只闭合开关S时，电热饭盒处于加热挡还是保温挡？请说明理由；
(2)求一个发热电阻的阻值；
(3)电热饭盒正常加热，恰好把质量为的水加热到，求此过程中电热饭盒的加热效率。
【答案】(1)保温挡，理由见解析
(2)110Ω
(3)60%
【详解】（1）当开关S闭合，断开时，R、串联，电路中的总电阻最大，由可知，电路中的总功率最小，电热饭盒处于保温挡。
（2）当开关S、都闭合，只有工作，此时电热饭盒处于加热挡，由可知，的阻值为
（3）水吸收的热量
电热饭盒消耗的电能
此过程中电热饭盒的加热效率
2．重庆火锅，又称麻辣火锅，深受广大重庆老百姓的喜爱，俗话说：没有一个难题是一顿火锅解决不了的。如图甲就是一款常见的便携式电火锅，图乙是其简化电路图，它有高、中、低三个加热挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”、“1和2”、“2和3”或“3和4”接线柱，正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，为242Ω，为60.5Ω（忽略温度对电阻的影响）。求：
(1)的阻值；
(2)电火锅处于高温挡正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，此时的加热效率；
(3)用电高峰时，小明关闭家中的其他用电器，只让电火锅和液晶电视机一起独立工作，用高温挡加热19℃的1kg的汤水，刚好加热到100℃，用时500秒，电能表的表盘转了420转，火锅前后的加热效率不变，请通过计算判断此时通过液晶电视机的电流。[电能表的铭牌上标有，汤水比热容假定为水的比热容，]
【答案】(1)181.5Ω
(2)84%
(3)1A
【详解】（1）旋钮开关置于“0和1”，没有电阻接入，处于断开状态；当旋钮开关置于“1和2”，R2与R3两个电阻串联；当旋钮开关置于“2和3”时，只有R2接入；当旋钮开关置于“3和4”接线柱，R1与R2并联接入；根据可知，电源电压一定，总电阻越大，总功率越小，当旋钮开关置于“1和2”，R2与R3两个电阻串联，此时的总电阻最大，总功率最小，为低温挡；当旋钮开关置于“3和4”接线柱，R1与R2并联接入，此时的总电阻最小，总功率最大，为高温挡；当旋钮开关置于“2和3”时，只有R2接入，为中温挡。
当旋钮开关置于“3和4”接线柱，R1与R2并联接入，为高温挡，高温挡的功率为
根据正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的，则低温挡的功率为
则低温挡的总电阻为
的阻值
（2）电火锅处于高温挡正常工作时，可以在405秒内使1kg的水温度从19℃刚好升高到100℃，水吸收的热量为
电火锅处于高温挡正常工作时，消耗的电能为
此时的加热效率
（3）电能表的表盘转了420转，电能表的铭牌上标有，则消耗的总电能为
此时的总功率为
用高温挡加热19℃的1kg的汤水，刚好加热到100℃，水吸收的热量不变，仍然为，由于加热效率不变，则高温挡消耗的电能也是相同的，而此时高温挡工作了500s，则电火锅实际功率为
设此时的电源电压为U，则总功率为
经整理可知，电源电压为
则液晶电视机的功率为
通过液晶电视机的电流
3．小李同学家购置一台电热油汀取暖器，它是一种安全可靠的空间加热器，外观及铭牌如图甲和表格所示。据了解，该电热油汀的工作物质是一种油，这种油的密度，比热容约为。
请你分析并解答：
(1)该电热油汀正常工作10min，求油汀中油升高的温度（不考虑热量损失）；
(2)求电热油汀电热丝的阻值大小；
(3)为了使电热油汀的实际加热功率可以调节，他找来一个旧的电位器（滑动变阻器），将它串联在电路中对电热油汀进行改装，改装后的简化电路图如图乙所示。要求改装后电热油汀的加热功率变化范围为44W~1100W，求电位器接入电路的阻值范围。
【答案】(1)16.5℃
(2)44Ω
(3)0~176Ω
【详解】（1）由可知，电热油汀正常工作10min产生的热量
因为不考虑热量损失，所以油吸收的热量
由可知，油汀中油升高的温度
（2）由可知，电热丝的阻值
（3）用一个电位器（滑动变阻器）与串联在电路中，对电热油汀进行改装，根据可知电路中电流为
改装后电热油汀的加热功率
要求改装后电热油汀的加热功率变化范围为44W~1100W，则
解得
4．图甲为电火锅，简化电路如图乙所示，R1和R2均为电热丝，S1和S2为温控开关，其中S2有A、B两个触点，可实现三挡的转换。当S1闭合，S2连接触点A时，处于高温挡，功率为2200W，当S1闭合，S2连接触点B时，处于中温挡，功率为1100W，图丙是在一次使用过程中电火锅功率与时间的关系图像，求：
(1)处于高温挡时电火锅工作的电流；
(2)本次使用过程中，在“中温挡”阶段消耗的电能；
(3)电火锅在“高温挡”阶段，将4kg的火锅汤从30℃加热到96℃，此过程中电火锅的热效率。[c火锅汤=4.0×103J/（kg·℃）]
【答案】(1)10A
(2)
(3)80%
【详解】（1）由P=UI可知，处于高温挡时电饭锅正常工作时的电流
（2）本次使用过程中，在“中温挡”阶段，第10min-25min共900s，消耗的电能为
（3）火锅汤吸收的热量
由可知，在“高温快速涮煮”阶段消耗的电能
过程中电火锅的热效率
5．图甲是某品牌多功能牛奶加热器，其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时，加热器处于高温消毒挡，可以对空奶瓶进行消毒；当开关S转到触点“2”时，加热器处于恒温保温挡；当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡，此时电流表的示数为A。[牛奶比热容：c牛奶=4×103J/(kg·℃)]
（1）将装有质量为180g、初温为15℃的牛奶的奶瓶置于加热器中，当开关S转到触点“3”时，3min后可以将牛奶温度升高20℃。试求：
①牛奶吸收的热量是多少J？
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少？
（2）已知R1=R3，若牛奶加热器消毒挡的电流为保温挡的4倍，则保温挡时R2两端的电压多大？
【答案】（1）1.44×104J，40%；（2）110V
【详解】解：（1）牛奶吸收的热量
Q吸=cmΔt=4×103J/(kg·℃)×0.18kg×20℃=1.44×104J
加热3min消耗的电能
转化效率
（2）加热档时电路的总电阻
S转到触点“3”时加热器处于加热挡，此时R1、R3串联。因R1=R3，由串联电路电阻关系可得
开关S转到触点“1”时，加热器处于高温消毒挡，此时电路中只有R1工作，则消毒时的电流
保温时的电流
开关S转到触点“2”时，加热器处于恒温保温挡，此时R2、R3、R1串联，保温时的总电阻
R2阻值
R2两端电压
答：（1）牛奶吸收的热量是1.44×104J，加热器的效率是40%；
（2）保温档时R2两端的电压为110V。
6．图甲是一款多功能电煮锅，图乙为该电煮锅简化电路图，其中开关可以断开、接或接，和都是用于加热的纯电阻，电煮锅的部分参数如下表所示（和的电阻值不随温度变化而变化）。求：
(1)电煮锅处于中温挡正常工作时，求电路中的电流大小；
(2)、的值以及正常工作时高温挡的功率是多少？
(3)在某次用电高峰期，利用高温挡将质量为的汤汁由20℃加热至沸腾，所用时间，已知电煮锅的热效率为80%，汤汁的比热容为，求此时的实际电压。（在标准大气压下）
【答案】(1)5A
(2)44Ω，44Ω，2200W
(3)200V
【详解】（1）由知道，当断开，接时，、串联为低温挡；当只闭合时只有工作为中温挡；当闭合，接时、并联为高温挡。
由知道，电煮锅处于中温挡工作时，电路中的电流大小
（2）由知道，R1的阻值
当开关S1断开，S2接A时，此时电路为串联电路，电路中的总电阻为两个电阻之和，总阻值最大，此时功率最小，为低温挡；此时电路的总电阻
根据串联电路电阻规律知道，
由知道，高温挡的功率
（3）利用高温挡电路的总电阻
利用高温挡将质量为的汤汁由20℃加热至沸腾
消耗电能
此时的实际电压
7．小明购买了一支如图甲所示的3D打印笔，这是一支能在空气中书写的笔。3D打印笔通过加热，挤出热熔的PLA塑料丝，塑料丝在空气中迅速冷却，最后固化成稳定的形状．此3D打印笔有快、慢两个挡位，其内部简化电路如图乙所示，将该3D打印笔单独接入装有如图丙所示电能表的家庭电路中快挡打印30s，电能表指示灯闪烁2次，刚好将4g的塑料丝从20℃加热到260℃，已知该3D打印笔慢挡打印功率为20W，、是用于发热的定值电阻，塑料丝的比热容为。求：
(1)3D打印笔在快挡时，打印30s，塑料丝吸收的热量；
(2)的阻值；
(3)3D打印笔在快挡时打印30s，3D打印笔消耗的电能转化为塑料丝的内能的效率。
【答案】(1)1920J；
(2)1815Ω；
(3)80%
【详解】（1）快挡打印30s，刚好将4g的塑料丝从20℃加热到260℃，塑料丝吸收的热量
（2）当开关S接触头2、3时，电路为的简单电路，为快挡位，快挡打印30s，电能表指示灯闪烁2次，由图丙可知消耗的电能
快挡功率
由得
当开关S接触头1、2时，电路为和的串联电路，为慢挡位，根据得
则
（3）3D打印笔在快挡时消耗的电能转化为塑料丝的内能的效率
8．图甲是某电热水壶内部简化电路，由控制电路和加热电路组成。电流鉴别器相当电流表；加热电路中电源电压为220V，电热丝的阻值为24.2Ω；控制电路电源电压为8V，滑动变阻器（调温电阻）的最大阻值为130Ω；热敏电阻置于热水器内部，其阻值随温度t变化的关系如乙图所示。当电流鉴别器的电流达到50mA时，开关断开，加热电路停止加热。
(1)开关闭合，求加热电路的电功率；
(2)当最高控温设置在80℃时，滑动变阻器接入电路中的阻值应为多少？
(3)当最高控温设置在80℃时，若不计能量损失，用电热水壶把2kg水从30℃开始加热，通电200s后，请通过计算说明加热电路是否已经停止加热；
(4)为了要使最高控温降低，请你写出一种可行的方法。
【答案】(1)2000W
(2)90Ω
(3)加热电路还未停止工作
(4)减小R2
【详解】（1）开关S2闭合时，加热电路的电功率为
（2）当最高控温设置在80℃时，由图乙可知，RT=70Ω。此时控制电路的电流为I=50mA=0.05A
由欧姆定律可知，控制电路的总电阻为
此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值为R2=R总-RT=160Ω-70Ω=90Ω
（3）通电200s时电热水壶产生的热量为Q放=W=Pt=2000W×200s=4×105J
因为不计能量损失，所以水吸收的热量为Q吸=Q放=4×105J
由Q吸=c水mΔt可知，水升高的温度为
则水的末温为t末=t0+Δt=30℃+47.6℃=77.6℃