专题17 陕西省中考2类型特色压轴题-2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)(解析版和原卷版)

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专题17 陕西省中考2类型特色压轴题-2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)(解析版和原卷版)

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2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)
专题17 陕西省中考2类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
类型1 电热知识体系大综合计算
1. 中医药是中华优秀传统文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅,图乙是其工作电路简化的等效电路图,通过开关和的不同状态组合,可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻,其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知:。求:
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
(1)当闭合开关,将开关接时,电中药锅使用的是______(选填“低温”“中温”或“高温”)挡;
(2)将药液从加热到的过程中,药液吸收的热量是多少?
(3)使用该电中药锅的中温挡正常工作,加热,消耗的电能是多少?
(4)的阻值是多少?
【答案】(1)高温 (2) (3) (4)
【解析】(1)当闭合开关,将开关接时,定值电阻并联,此时总电阻最小,根据,总功率最大,为高温挡;当断开开关,将开关接时,串联,此时总电阻最大,根据,总功率最小,为低温挡;则当闭合开关,将开关接时,单独工作,为中温挡。
(2)药液吸收的热量
(3)加热,消耗的电能为
(4)低温挡时,总电阻为
则的阻值
2. 中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝,,,。
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D?
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少?
(3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是多少?
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为,质量为200g,加热8min,温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。
【答案】(1)使用低温挡工作时开关应接触B、C (2)100W (3) (4)66.6%
【解析】(1)由图乙可知,当双触点选择开关接触B、C时,R1接入电路,当双触点选择开关接触C、D时,R1、R2并联接入电路,根据并联电路电阻规律可知,R1、R2并联接入电路时,电路中的总电阻小于任意一个并联的电阻,所以R1、R2并联接入电路时,电路中的总电阻最小,由可知,电路的总功率最大,此时电热煎药壶处于高温挡,则当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡。
(2)当双触点选择开关接触B、C时,电热煎药壶处于低温挡,R1接入电路,由可知,低温挡工作时的功率
(3)使用高温挡时,R1、R2并联接入电路,工作1min,根据并联电路特点可知电流做功
(4)该中药液比热容为,质量为200g,温度从5℃升高到45℃,中药液吸收的热量
低温挡加热8min,消耗的电能
此过程的加热效率
3. 某电热水器内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流减小到30mA,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。
(1)开关S2闭合,求加热电路的电功率;
(2)求定值电阻R0的阻值;
(3)求加热电路停止加热时水的温度。
【答案】(1)1000W;(2)250Ω;(3)80℃
【解析】(1)开关S2闭合,加热电路的电功率
(2)鉴别器中电流为30mA时,
当时,由图乙可知
(3)鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。此时电路总电阻
此时Rt接入的阻值为
由图乙可知当时,
答:(1)开关S2闭合,求加热电路的电功率1000W;
(2)定值电阻R0的阻值250Ω;
(3)加热电路停止加热时水的温度为80℃。
4. 图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R 为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数______(填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)增大 (2) (3) (4)偏小
【解析】(1)分析电路可知,和变阻器串联,电流表测电路中电流。闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中滑片下移,变阻器接入电路的阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表的示数增大。
(2)桶内未装液体时,弹簧所受拉力为零,由图乙可知,此时变阻器接入电路的阻值为,总电阻为
则电路中定值电阻R 的阻值为
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,此时总电阻为
则此时变阻器接入电路的阻值
由图乙可知,此时弹簧所受拉力为0.4N,则液体重力为,则液体的密度为多少
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,根据算出的总电阻偏大,则得到的变阻器接入电路的阻值偏大,则得到的弹簧所受拉力偏小,则测得的液体重力偏小,根据
可知,会导致所测液体的密度偏小。
5. (2025陕西A)如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时,电热丝加热水,产生高温蒸汽从拖把头喷出,能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示,有高低两个挡位,已知电热丝的阻值为33,低挡位的功率为550W。
(1)低挡位正常加热时电路中的电流为多大?
(2)电热丝的阻值为多少?
(3)已知拖把水箱内水的质量为0.55,假设电热丝放出的热量全部被水吸收,将水箱中的水从20加热到100需要多长时间?[水的比热容为]
(4)若想缩短高挡位加热水的时间,且不改变低挡位功率,在现有元件不变的前提下,可以对电路进行的改进是____________。
【答案】(1) (2) (3) (4)将电热丝与互换位置
【解析】(1)由题意可知,低挡位的功率为550W,由可得,低挡位加热时电路中的电流。
(2)分析图-2可知,当开关接2时两电阻串联,电路中电阻较大,当开关接1时,为R1的简单电路,电路中电阻较小,根据可知,电阻大时电功率更小,故开关接2时为低挡位。低挡位加热时电路中的总电阻
根据串联电路的电阻规律可知,电热丝的阻值
(3)将水加热到100需要吸收的热量
由可得,高挡位的加热功率
电热丝放出的热量全部被水吸收,需要电热丝放出的热量
由可得,需要加热的时间
(4)由可知,要增大电功率,在电压不变时需要减小电阻,故可以将电热丝与互换位置。
6. (2025陕西B)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱,其电路如图-1所示。
(1)电热丝R1的阻值为220Ω,则电路中的电流是多少?
(2)已知保温箱内空气的质量为11 kg,图-1所示电路工作300s产生的热量,可使保温箱内空气的温度升高多少?[不计热损失,空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)]
(3)现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2,根据实际需求,利用电热丝R1与R2,为保温箱设计两个挡位,高温挡的电功率为1100W,低温挡的电功率为220W。请根据需求,在图-2的虚线框内将电路连接完整。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】(1)电路中的电流是
(2)图-1所示电路工作300s产生的热量为
不计热损失,则空气吸收的热量与电路产生的热量相等,保温箱内空气升高的温度为
(3)高温挡的电功率为1100W,高温挡电路电阻为
低温挡的电功率为220W,低温挡电路电阻为
所以两个电阻并联接入电路,高温挡支路接电热丝R2,低温挡支路接电热丝R1,连接如下图所示:
7. 如图是某家用电扇的铭牌。
(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有_____的作用;电扇正常工作时,电能主要转化为_______能;
(2)电扇底座与地面总接触面积为,电扇静止时对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)_
(3)电扇使用事项中明确规定:“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω,正常工作的电扇叶片被卡住不转时,线圈中的电流为多少?若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是多少?
【答案】 (1)力 机械 (2) (3)10A
【解析】(1)电动机中的线圈通上电流,线圈就会转动起来,说明通电导体在磁场中受到力的作用。所以电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用。
电扇正常工作时,电扇里的电动机将电能转化为机械能。
(2)电扇对水平地面的压力
电扇对水平地面的压强
(3)正常工作的电扇,叶片被卡住时,线圈中的电流
1min线圈中电流产生的热量
答:(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有力的作用;电扇正常工作时,电能主要转化为机械能;
(2)电扇静止时对水平地面压强是2.5×104Pa;
(3)正常工作的电扇叶片被卡住不转时,线圈中的电流为10A,若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是1.32×105J。
类型2 涉及能源转化率问题的大综合计算
8. (2023陕西)重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目,单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,如图2所示。根据相关信息,完成以下问题(g取10N/kg)。
(1)风能属于_______(选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能,单个风力发电机组发电1h产生的电能,可供该电动汽车行驶的路程是多少______?
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是多少_______?
(4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是多少_________?据某资料介绍,重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)可达70%以上,请你通过计算,判断这一数据是否可信________?(已知系统提升重物的效率为90%)
【答案】 (1)可再生 (2)7500km (3) (4) 可信
【解析】(1)可再生能源是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源,风能属于可再生能源。
(2)单个风力发电机组发电1h产生的电能为
可供该电动汽车行驶路程是
(3)系统对重物所做的功是
(4)重力储能系统放下重物的发电效率是
重力储能系统提升重物所需要的总能量
重力储能系统的综合效率为
因此这一数据可信
9. 今年“五一”假期,广大市民按照疫情防控要求,积极响应“非必要不离市”号召,在郊区、公园指定区域进行户外活动。小刚同学家购买了一款如图-1所示户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图-2所示,其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
(1)气体燃料在常温下是通过______的方式液化存储在储气罐内,使用过程中,罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要___________(选填“吸收”或“放出”)热量;
(2)在标准大气压下,用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140 s,燃气炉烧水时的效率是多少?已知水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃);
(3)小刚注意到炉头上标有参数:15字样,他查阅说明书得知,该参数表示的是:燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15,计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少?
(4)小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能,为家人做顿可口饭菜,下表是他出发前做的规划,则小刚至少应携带几个如图-3所示的新储气罐?
内容 每次耗时/min 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 1
烧水 3 2
【答案】 (1)压缩体积 吸收 (2)50% (3)5.4×107J/kg (4) 2
【解析】(1)液化的方式有两种,分别是压缩体积和降低温度,气体燃料在常温下是通过压缩体积的方式液化的。
汽化是物质由液态变为气态,需要吸收热量。
(2)1L水的质量
1L水从25℃升高到100℃吸收的热量
140s内燃气炉放出的热量
燃气炉烧水时的效率
(3)1h内燃气炉放出的热量
燃气炉功率与耗气量之比的数值为15,则1h内燃气炉消耗燃气的质量
燃气的热值
(4)由题意知,物料总加热时间
2400s内燃气炉放出的热量
2400s内消耗燃气的质量
由图可知,一个储气罐的质量是120g,所以需要的储气罐个数
小刚至少应携带2个新储气罐
10.发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机。
(1)如图A所示,汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程顺序是______(按“甲、乙、丙、丁”重新排序),______图所示冲程汽油机给汽车提供动力,将燃料燃烧放出的______能转化为机械能。汽车发动机通常用水做冷却剂是因为水的______;
(2)如图B所示是某小轿车汽油机工作时的能量转化示意图,则该汽油机的效率是______,该车完全燃烧2L汽油,释放的热量是______J,若在效率不变的情况下,转化为有用的机械能是______J。(汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg);
(3)近年来,我国汽车保有量在迅速增长。若一辆汽车每年耗油1.8t,汽车发动机的平均效率为25%,如果能把发动机效率提高1%,则每辆汽车每年大约可节约______kg汽油(结果保留整数)。
【答案】 (1)甲丙丁乙 丁 内 比热容大(2) 30% 6.44×107 1.932×107 (3) 69
【解析】(1)甲中的一个气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲程,是第一冲程;乙中的一个气阀打开,活塞向上运动,所以为排气冲程,是第四冲程;丙中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程,是第二冲程;丁中的两个气阀都关闭,活塞下运动,所以为做功冲程,是第三冲程。故一个汽缸正常工作四个冲程顺序是排序为:甲丙丁乙。
做功冲程燃料燃烧,把化学能转化为内能,高温高压的燃气对活塞做功,把内能转化为机械能,给汽车提供动力。
汽车发动机工作时产生大量热量,这些热量如果不迅速转移,就可能损害发动机,由于水的比热容较大,质量和初温相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,水吸收的热量多,因此汽车发动机通常用水做冷却剂。
(2)该汽油机的效率
2L汽油的质量
m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×2×10-3m3=1.4kg
该车完全燃烧2L汽油,释放的热量
Q=m汽油q=1.4kg×4.6×107J/kg=6.44×107J
若在效率不变的情况下,转化为有用的机械能
W有=ηW总=30%×6.44×107J=1.932×107J
(3)内燃机效率提高1%,此时内燃机的效率
η2=η1+1%=25%+1%=26%
由于
可知
因为内燃机效率提高后有用功是相同的,所以每辆汽车的有用功
η1qm1=η2qm2

则每辆汽车每年节约燃油的质量
11.我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示,核燃料反应堆内有低浓度的铀-235,发生核反应后产生大量的热,一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路,一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯,带走核反应堆产生的热量,在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水,然后流回堆芯,二回路的水在蒸汽发生器中受热,产生大量高温水蒸气,水蒸气做功推动汽轮机发电,做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109 J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。(标准煤的热值取3.0×107 J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀-235是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 (填物态变化名称)吸收热量;
(2)在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ;
(3)若给居民供热5.4×1015 J,相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量?
(4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
【答案】 不可再生 汽化 机械能 1.8×108 5×109
【解析】(1)核燃料反应堆中的铀-235在短时间内不能再生,是不可再生能源。
二回路中的水在蒸汽发生器中变成水蒸气,发生汽化,吸收热量。
(2)由图得,核能先转化为内能,再转化为机械能推动汽轮机,产生电能。
(3)依题意得,标准煤产生的热量为Q放=5.4×1015J
标准煤完全燃烧的质量为
(4)依题意得,单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109 J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%,则
单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为E=5×109 J
12. (2025陕西A)2025年5月15日,全国最大光伏能源双燃料汽车运输船,在广州南沙正式命名为“远海口”轮,并交付首航,如图所示。该船采用先进(液化天然气)双燃料主机,日常运行时,使用天然气,燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统,为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。
(1)太阳能光伏并网系统利用太阳能方式是将太阳能转化为________能。
(2)阳光每天中午平均照射3h,该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度?太阳能电池板的光电转换效率约为20%,一块太阳能电池板的面积为2.5,中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200,船上至少铺设了多少块太阳能电池板?
(3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油,“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线,燃料全部用天然气,需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗(能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量),请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实?(燃油的热值为,液化天然气的热值为)
【答案】(1)电 (2); (3)是真实的
【解析】(1)太阳能光伏发电消耗太阳能,同时为电路提供电能,所以是将太阳能转化为电能。
(2)已知分布式太阳能光伏并网系统的峰值输出功率为302.8千瓦,所以阳光照射3h能发电的度数为
一块太阳能电池板接收到的太阳辐射功率
一块太阳能电池板的发电功率
船上的太阳能电池板的块数
所以船上至少铺设了505块太阳能电池板。
(3)已知,运输船航行相同航线,消耗燃油的质量为
消耗液化天然气的质量为
所以,传统燃油汽车运输船运输过程中完全燃烧燃油产生的能量为
双燃料汽车运输船运输过程中完全燃烧天然气产生的能量为
则新型汽车运输船比传统燃油汽车运输船能节省能耗率为
可见,对该主机的宣传是真实的。
13. (2025陕西B)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量,通过汽轮机带动发电机发电,若火电站的煤电转化效率 (为火电站发出的电能,为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量),则煤炭燃烧越充分,煤电转化效率越高。有关研究表明,基于“富氧燃烧”技术的“碳—氢—风—电”能源耦合模型,可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示,风电站给电网供电后,将富余的电能输送给制氢厂,通过电解水装置制造的氢气,经加氢站到达用户端;将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站,使煤炭实现“富氧燃烧”,提高火电站的煤电转化效率。
(1)某风电站总装机功率为105kW,平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时,1天所发出的电能中,有8.2×105kW·h的电能供给电网,富余的电能全部用于电解水制氢(每产生1m3氢气消耗3.6kW·h的电能),产生的氢气完全燃烧时,释放的热量为多少?(氢气的热值为1.28×107J/m3)
(2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术,使煤炭完全燃烧,可实现每消耗0.31kg的标准煤,发出1kW·h的电能,则“富氧燃烧”条件下,煤电转化效率是多少?
(3)若采用“富氧燃烧”技术后,煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%,则同样发出1kW·h的电能,相比应用“富氧燃烧”技术前,能节约多少千克标准煤。(标准煤的热值为2.9×107J/kg)
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)富余的电能为
产生的氢气为
氢气完全燃烧释放的热量为
(2)煤电转化效率是
(3)采用富氧燃烧技术后,煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%,则技术革新之前的效率为36%,同样发出1kW·h的电能需要消耗的热量为
需要煤的质量为
可以节约煤的质量为
14. (2024陕西)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时,蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时,集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求,同时富余的内能可储存在蓄水箱中,用以解决阴雨天集热板无法供热的问题,实现“不用煤,不用气,不用电,温暖整个县城千家万户!”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析,为便于计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为,水的密度为]
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
(1)同学们查阅资料了解到,在西藏地区选用该系统供热原因之一是:藏区海拔高,大气压强________(选填“大”或“小”),空气密度小,蓄水箱对流散热慢;
(2)若这一天光照时长为10h,集热板的光热转化效率为60%,则集热板中的水获得的内能是多少?____这些内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少?____
(3)假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准,用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后,蓄水箱水温为48℃,接下来为连续阴雨天气,请你通过计算分析,蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天?(计算结果保留一位小数)____
【答案】(1)小 (2)7.2×1011J 1.3×104m3 (3)见解析
【解析】(1)因为大气压强随海拔高度的增加而减小,所以藏区海拔高,大气压强小。
(2)集热板接收的太阳辐射能量
W=Pt=3×106J/(m2 h)×4×104m2×10h=1.2×1012J
由 可得,集热板中的水获得的内能
Q吸 =ηW=60%×1.2×1012J=7.2×1011J
通过蓄水箱对用户全天持续供暖后剩余
Q吸剩 =7.2×1011J-1.74×1011J=5.46×1011J
由Q吸 =cmΔt可得,蓄水箱内水质量
由 可得,蓄水箱的容积
(3)蓄水箱储存的内能
Q'吸 =cmΔt=4.2×103J/(kg ℃)×1.3×107kg×(48℃-40℃)=4.368×1011J
3天需要的热量
Q'放 =3×1.74×1011J=5.22×1011J
因为Q'放>Q'吸,所以蓄水箱储存的内不能为县城用户按标准持续供暖3天。中小学教育资源及组卷应用平台
2026年中考物理三轮复习符合各省市特色压轴题专炼(高分法宝)
专题17 陕西省中考2类型特色压轴题
【压轴类型题强化训练】
类型1 电热知识体系大综合计算
1. 中医药是中华优秀传统文化的瑰宝,在疾病治疗方面具有重要的作用。图甲是某品牌小型电中药锅,图乙是其工作电路简化的等效电路图,通过开关和的不同状态组合,可以实现三挡加热功能。定值电阻都是发热电阻,其中。该电中药锅部分参数如下表所示。已知:。求:
额定电压/V 220
额定功率/W 高温挡880
中温挡440
低温挡220
(1)当闭合开关,将开关接时,电中药锅使用的是______(选填“低温”“中温”或“高温”)挡;
(2)将药液从加热到的过程中,药液吸收的热量是多少?
(3)使用该电中药锅的中温挡正常工作,加热,消耗的电能是多少?
(4)的阻值是多少?
2. 中医药是中国传承几千年的文化瑰宝。如图甲是一款小型的电热煎药壶,额定电压为220V,有高温、低温两个挡位,其内部简化电路如图乙所示,当双触点选择开关接触A、B时为断开状态。、是两个阻值不变的电热丝,,,。
(1)判断并简要说明使用低温挡工作时开关应接触B、C还是C、D?
(2)计算使用低温挡工作时的功率是多少?
(3)计算使用高温挡工作1min,电流做功是多少?
(4)采用低温挡加热已煎好的某种中药液。已知该中药液比热容为,质量为200g,加热8min,温度从5℃升高到45℃。请计算此过程的加热效率(加热过程中药液蒸发的影响可忽略不计)。
3. 某电热水器内部简化电路如图甲所示,由控制电路和加热电路组成。控制电路中电源电压恒为12V,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随水温的变化关系如图乙所示,电流鉴别器相当于电流表;加热电路中电源电压为220V,加热电阻阻值为48.4Ω。当热水器中水温降到40℃时,鉴别器中电流减小到30mA,开关S2闭合,加热电路开始加热;当水温升至某温度时,鉴别器中电流增大到40mA,开关S2断开,加热电路停止加热。
(1)开关S2闭合,求加热电路的电功率;
(2)求定值电阻R0的阻值;
(3)求加热电路停止加热时水的温度。
4. 图甲为一款测量液体密度的装置设计图。电源电压为12V,R 为一定值电阻,MN间是足够长的轻质导线,金属棒竖直固定且粗细均匀。一弹簧上端固定,滑片P固定在弹簧下端,与金属棒之间无摩擦且接触良好。已知金属棒接入电路的阻值R与弹簧所受拉力F的关系如图乙所示。容积为40cm 的小桶通过轻绳挂在弹簧下端,闭合开关S,桶内未装液体时,电流表示数为0.2A;测量密度时,需在桶内装满待测液体,通过读取电流表示数可得出液体密度。(不计弹簧、滑片及小桶的质量)
(1)闭合开关S,向桶内缓缓注入液体,此过程中电流表的示数______(填“增大”或“减小”)。
(2)电路中定值电阻R 的阻值为多少?
(3)当桶内装满某种液体时,电流表的示数为0.3A,该液体的密度为多少?(g取10N/kg)
(4)电路中的电源使用一段时间后,电源电压降低。用此装置测量液体密度时,若仍将电源电压视为12V,会导致所测液体的密度______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
5. (2025陕西A)如图-1所示是小明家的蒸汽拖把。使用时,电热丝加热水,产生高温蒸汽从拖把头喷出,能高效清洁地面的同时杀灭地面上的细菌。该电热拖把的简化加热电路如图-2所示,有高低两个挡位,已知电热丝的阻值为33,低挡位的功率为550W。
(1)低挡位正常加热时电路中的电流为多大?
(2)电热丝的阻值为多少?
(3)已知拖把水箱内水的质量为0.55,假设电热丝放出的热量全部被水吸收,将水箱中的水从20加热到100需要多长时间?[水的比热容为]
(4)若想缩短高挡位加热水的时间,且不改变低挡位功率,在现有元件不变的前提下,可以对电路进行的改进是____________。
6. (2025陕西B)劳动实践小组为温室育苗基地制作了一个保温箱,其电路如图-1所示。
(1)电热丝R1的阻值为220Ω,则电路中的电流是多少?
(2)已知保温箱内空气的质量为11 kg,图-1所示电路工作300s产生的热量,可使保温箱内空气的温度升高多少?[不计热损失,空气的比热容为1.0×103J/(kg·℃)]
(3)现增加一个阻值为44Ω的电热丝R2,根据实际需求,利用电热丝R1与R2,为保温箱设计两个挡位,高温挡的电功率为1100W,低温挡的电功率为220W。请根据需求,在图-2的虚线框内将电路连接完整。
7. 如图是某家用电扇的铭牌。
(1)电动机的工作原理是磁场对通电导体有_____的作用;电扇正常工作时,电能主要转化为_______能;
(2)电扇底座与地面总接触面积为,电扇静止时对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)_
(3)电扇使用事项中明确规定:“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”,这是因为正常工作的电扇,如果叶片被卡住而不转动时,电能将全部转化为内能,很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为22Ω,正常工作的电扇叶片被卡住不转时,线圈中的电流为多少?若此状态持续1min,则线圈中电流产生的热量是多少?
类型2 涉及能源转化率问题的大综合计算
8. (2023陕西)重力储能是一种新型储能方式,它通过提升或放下重物实现能量的储存或释放,能量转化过程如图1所示。重力储能可有效提升风能、太阳能等新能源的综合开发利用水平。某风力发电、重力储能综合项目,单个风力发电机组的平均发电功率为1500kW。某次风能充沛时,系统利用风能发电的富余电能,将2个质量均为的重物从地面提升至30m的高度处,实现能量储存,如图2所示。根据相关信息,完成以下问题(g取10N/kg)。
(1)风能属于_______(选填“可再生”或“不可再生”)能源;
(2)若某电动汽车每行驶1km的路程需消耗0.2kW·h的电能,单个风力发电机组发电1h产生的电能,可供该电动汽车行驶的路程是多少______?
(3)储能系统将2个重物匀速提升至30m高处的过程中,系统对重物所做的功是多少_______?
(4)储能系统将2个重物从30m高处放回地面的发电过程中,产生的电能为,则该过程的发电效率是多少_________?据某资料介绍,重力储能系统的综合效率(输出电能与输入电能之比)可达70%以上,请你通过计算,判断这一数据是否可信________?(已知系统提升重物的效率为90%)
9. 今年“五一”假期,广大市民按照疫情防控要求,积极响应“非必要不离市”号召,在郊区、公园指定区域进行户外活动。小刚同学家购买了一款如图-1所示户外分体式燃气炉,准备去户外野炊。该燃气炉的铭牌如图-2所示,其中功率4500W是指气体燃料完全燃烧时燃气炉每秒放出4500J的热量。
(1)气体燃料在常温下是通过______的方式液化存储在储气罐内,使用过程中,罐体温度变低是因为燃料发生汽化时要___________(选填“吸收”或“放出”)热量;
(2)在标准大气压下,用该燃气炉将1L水从25℃加热到沸腾用时140 s,燃气炉烧水时的效率是多少?已知水的密度为1.0×103kg/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃);
(3)小刚注意到炉头上标有参数:15字样,他查阅说明书得知,该参数表示的是:燃气炉功率[单位:瓦(W)]与耗气量[单位:克/时(g/h)]之比的数值为15,计算该燃气炉所使用燃料的热值是多少?
(4)小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能,为家人做顿可口饭菜,下表是他出发前做的规划,则小刚至少应携带几个如图-3所示的新储气罐?
内容 每次耗时/min 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 1
烧水 3 2
10.发动机是汽车的核心部件,发动机的质量决定了整车的性能和品质,现代汽车主要分汽油与柴油两类发动机。
(1)如图A所示,汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个汽缸正常工作四个冲程顺序是______(按“甲、乙、丙、丁”重新排序),______图所示冲程汽油机给汽车提供动力,将燃料燃烧放出的______能转化为机械能。汽车发动机通常用水做冷却剂是因为水的______;
(2)如图B所示是某小轿车汽油机工作时的能量转化示意图,则该汽油机的效率是______,该车完全燃烧2L汽油,释放的热量是______J,若在效率不变的情况下,转化为有用的机械能是______J。(汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3,汽油的热值q=4.6×107J/kg);
(3)近年来,我国汽车保有量在迅速增长。若一辆汽车每年耗油1.8t,汽车发动机的平均效率为25%,如果能把发动机效率提高1%,则每辆汽车每年大约可节约______kg汽油(结果保留整数)。
11.我国海阳核电厂在利用核能发电的同时给居民供暖。其工作流程如图所示,核燃料反应堆内有低浓度的铀-235,发生核反应后产生大量的热,一回路和二回路是两个互不相通的水循环回路,一回路的水流过核燃料反应堆的堆芯,带走核反应堆产生的热量,在蒸汽发生器中将热量传递给二回路的水,然后流回堆芯,二回路的水在蒸汽发生器中受热,产生大量高温水蒸气,水蒸气做功推动汽轮机发电,做功后的水蒸气冷凝后返回蒸汽发生器。核能供暖是将发电之后的低品位余热取出来通过管道送给居民。单个机组,如果仅供电,每秒提供的电能为1.25×109 J;若在供电的同时进行供热,每秒提供的电能为1.21×109 J、热量为2×108 J,对单个机组核燃料反应堆产生的能量使用效率提高了3.2%。(标准煤的热值取3.0×107 J/kg)
(1)核燃料反应堆中的铀-235是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。二回路中的水在蒸汽发生器中发生 (填物态变化名称)吸收热量;
(2)在下列方框中补充完整核能发电的能量转化过程 ;
(3)若给居民供热5.4×1015 J,相当于完全燃烧多少千克标准煤产生的热量?
(4)单个机组核燃料反应堆每秒产生的能量为 J。
12. (2025陕西A)2025年5月15日,全国最大光伏能源双燃料汽车运输船,在广州南沙正式命名为“远海口”轮,并交付首航,如图所示。该船采用先进(液化天然气)双燃料主机,日常运行时,使用天然气,燃油作为应急补充。该船还配备峰值输出功率302.8千瓦的分布式太阳能光伏并网系统,为目前同类船舶装载的最大光伏发电系统。
(1)太阳能光伏并网系统利用太阳能方式是将太阳能转化为________能。
(2)阳光每天中午平均照射3h,该船上的太阳能光伏并网系统以峰值功率能发电多少度?太阳能电池板的光电转换效率约为20%,一块太阳能电池板的面积为2.5,中午时太阳能电池板接收到的太阳辐射的功率为1200,船上至少铺设了多少块太阳能电池板?
(3)若运输量相同的传统燃油汽车运输船某次航行需要消耗1000t燃油,“远海口”号双燃料汽车运输船航行相同的航线,燃料全部用天然气,需要消耗液化天然气的质量为620t。已知宣传“远海口”号主机可节省不少于20%的能耗(能耗指的是燃料完全燃烧时放出的总热量),请你通过计算判断对该主机的宣传是否真实?(燃油的热值为,液化天然气的热值为)
13. (2025陕西B)火电站利用煤炭燃烧时产生的热量,通过汽轮机带动发电机发电,若火电站的煤电转化效率 (为火电站发出的电能,为消耗的煤炭完全燃烧时所放出的热量),则煤炭燃烧越充分,煤电转化效率越高。有关研究表明,基于“富氧燃烧”技术的“碳—氢—风—电”能源耦合模型,可有效地提高新能源与传统能源的综合利用。如图所示,风电站给电网供电后,将富余的电能输送给制氢厂,通过电解水装置制造的氢气,经加氢站到达用户端;将电解水制氢时产生的氧气输送给火电站,使煤炭实现“富氧燃烧”,提高火电站的煤电转化效率。
(1)某风电站总装机功率为105kW,平均每天工作时长以10h计。若风电站以总装机功率工作时,1天所发出的电能中,有8.2×105kW·h的电能供给电网,富余的电能全部用于电解水制氢(每产生1m3氢气消耗3.6kW·h的电能),产生的氢气完全燃烧时,释放的热量为多少?(氢气的热值为1.28×107J/m3)
(2)假设火电站通过“富氧燃烧”技术,使煤炭完全燃烧,可实现每消耗0.31kg的标准煤,发出1kW·h的电能,则“富氧燃烧”条件下,煤电转化效率是多少?
(3)若采用“富氧燃烧”技术后,煤电转化效率相比技术革新之前提高了4%,则同样发出1kW·h的电能,相比应用“富氧燃烧”技术前,能节约多少千克标准煤。(标准煤的热值为2.9×107J/kg)
14. (2024陕西)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,为藏区某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送入用户。集热板无法供热时,蓄水箱与热交换器之间阀门关闭。晴天时,集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24小时的取暖需求,同时富余的内能可储存在蓄水箱中,用以解决阴雨天集热板无法供热的问题,实现“不用煤,不用气,不用电,温暖整个县城千家万户!”
同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析,为便于计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。[水的比热容为,水的密度为]
集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失)
(1)同学们查阅资料了解到,在西藏地区选用该系统供热原因之一是:藏区海拔高,大气压强________(选填“大”或“小”),空气密度小,蓄水箱对流散热慢;
(2)若这一天光照时长为10h,集热板的光热转化效率为60%,则集热板中的水获得的内能是多少?____这些内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少?____
(3)假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准,用户的进水温度不低于40℃。若这一天持续供暖结束后,蓄水箱水温为48℃,接下来为连续阴雨天气,请你通过计算分析,蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天?(计算结果保留一位小数)____

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