某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10kg的水加热，同时他们绘制-优题课

某物理兴趣小组的同学，用煤炉给 10kg 的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在 6min 内完全燃烧了 2kg 的煤，水的比热容为 4.2×10³J/（kg·℃）煤的热值约为 3×10⁷J/kg。求：

（1）煤完全燃烧产生的热量。
（2）经过 6min 时间加热，水所吸收的热量。
（3）煤炉烧水时的热效率。

科目物理题型计算题难度中等

知识点：探究比热容的实验

特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站输送的电功率为 $1.1 \times 10^{5} kW$ ，输电电压为 $1100 kV$ ，经变压器降至 $220 V$ 供家庭用户使用。小明家中有一个标有“ $220 V 2200 W$ ”的即热式水龙头，其电阻为 $R_{0}$ ，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻 $R$ 和两个指示灯（指示灯电阻不计）改装了电路，如图，开关 $S_{1}$ 可以同时与 $a$ 、 $b$ 相连，或只与 $c$ 相连，使其有高温和低温两挡。求：

（1）通过特高压输电线的电流；

（2）改装前，若水龙头的热效率为 $90 %$ ，正常加热1分钟提供的热量；

（3）改装后，水龙头正常工作时高温挡与低温挡电功率之比为 $4 : 1$ ，请计算出高温挡时的电功率。

如图甲，将底面积为 $100 c m^{2}$ 、高为 $10 cm$ 的柱形容器 $M$ 置于电子秤上，逐渐倒入某液体至 $3 cm$ 深；再将系有细绳的圆柱体 $A$ 缓慢向下浸入液体中，液体未溢出，圆柱体不吸收液体，整个过程电子秤示数 $m$ 随液体的深度 $h$ 变化关系图象如图乙。若圆柱体的质量为 $216 g$ ，密度为 $0.9 g / c m^{3}$ ，底面积为 $40 c m^{2}$ ，求：

（1）容器的重力；

（2）液体的密度；

（3）在圆柱体浸入液体的过程中，当电子秤示数不再变化时液体对容器底的压强比圆柱体浸入液体前增加了多少？

如图，定值电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $10 Ω$ ， $R_{2}$ 的阻值为 $30 Ω$ ，闭合开关后电流表的示数为 $0.1 A$ 。求：

（1）电源电压；

（2）电阻 $R_{1}$ 在1分钟内产生的热量。

小杨选择了两个高度分别为 $10 cm$ 和 $6 cm$ ，底面积 $S_{A} : S_{B} = 1 : 3$ 的实心均匀的圆柱体 $A$ 、 $B$ 进行工艺品搭建， $A$ 、 $B$ 置于水平桌面上，如图1所示。他从 $A$ 的上表面沿水平方向截取高为 $h$ 的圆柱块，并将截取部分平放在 $B$ 的中央，则 $AB$ 对桌面的压强随截取高度 $h$ 的变化关系如图2所示，求：

（1）圆柱体 $A$ 的密度；

（2）从 $A$ 截取 $h = 6 cm$ 的圆柱块平放在 $B$ 的中央， $B$ 对桌面的压强增加量；

（3）图2中 $a$ 的值。

图甲的储水容器底有质量 $0.5 kg$ ，底面积 $100 c m^{2}$ 的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 $A$ 相连，距容器底 $0.4 m$ 处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压 $U = 12 V$ ， $R_{0} = 10 Ω$ ，当电流表示数为 $0.6 A$ ，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻 $R$ 与它所受压力 $F$ 的对应关系如下表所示（弹簧均在弹性限度内）。求：

压力 $F / N$	2	4	$\dots \dots$	12	15
电阻 $R / Ω$	110	70	$\dots \dots$	16	10

（1）浮桶的重力是多少 $N$ ？

（2）未加水时，力敏电阻所受压力为 $2 N$ ，电流表的示数是多少安？

（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？