期中计算题25题（专题训练）--2024-2025学年人教版九年级上册物理期中专题训练

期中计算题25题（专题训练）--2024-2025学年人教版九年级上册物理期中专题训练 1．如图所示的电路中，电源电压为3V，当开关S闭合时，灯泡、正常发光，电流表的示数为1.2A，电流表的示数为0.3A。 (1)电压表的示数是多少？ (2)通过灯泡、的电流分别是多少？ (3)若灯泡的灯丝烧断，则电流表、的示数分别是多少？ 2．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，某品牌太阳能热水器每天平均接收的太阳能，能将热水器中体积为100L、初温为22℃的水温度升高到42℃。水的密度为，水的比热容。求： (1)该热水器中水吸收的热量。 (2)该热水器的热效率。 (3)若改用燃烧天然气来加热这些水，需要完全燃烧天然气的体积。（不计能量损失，天然气的热值为） (4)请你说说使用天然气的优点。（写一点即可） 3．如图所示，电源电压保持不变，当开关S闭合时，电压表V1的示数为10V，当开关S 断开时，电压表V1 的示数为5V，电压表V2 的示数为7V。求： (1)电源电压； (2)S断开时， L1 两端的电压； (3)闭合S时， V2的示数为4V， 求L2 两端的电压。 4．如图甲所示电路，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“20Ω  2A”，闭合开关后： (1)若此时，求通过的电流大小； (2)若在所在支路中再接入一个电流表（电流表量程可调节），调节滑动变阻器使得两个电流表的示数如图乙所示，求阻值的可能值。 5．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R₁的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲所示，工作电路如图乙所示，电源电压恒为12V， 定值电阻， (1)由图甲可知酒精气体传感器的阻值随酒精气体浓度升高的变化情况是 ; (2)当电流表的示数为0.4A时，求此时被检测者酒精气体的浓度； (3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL， 当电压表示数为6V时，通过计算说明被检测司机是否酒驾？ 6．如图所示是一台手扶双轮压路机，水箱容积为15L。行驶时总质量为550kg，在一次压路作业中，以0.2m/s的速度在水平路面上匀速行驶10min，行驶过程中受到的平均阻力是总重的0.4倍。（g取10N/kg，柴油的热值取，）求： (1)压路机在这次压路作业中牵引力做的功是多少？ (2)若发动机效率为30%，这次作业要消耗多少千克柴油？ (3)当满水箱的水从20℃上升到80℃可以吸收多少热量？（） 7．氢燃料电池新能源公交车在运行过程中，需要保证氧气和干净清洁的空气反应，可通过吸收空气中的污染物，消除空气中99.9％的可吸入颗粒物，有效去除PM2.5以下的超细小粉尘，排放出纯净的水和清洁空气。每次加氢仅需几分钟，其续航里程可达500km以上。已知氢燃料的热值为，。 (1)求质量为6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。 (2)若（1）中放出热量的0.1倍被质量为400kg、温度为15℃的水吸收，求水升高的温度。 (3)如果氢燃料公交车的效率为60％，求燃烧6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车行驶的时间。 8．某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置，其原理如图甲所示，电路中电源电压恒为6V，定值电阻。的阻值为20Ω，电压表的量程为0-3V，轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示，闭合开关S后，试问： (1)如图乙当检测板所受压力增大时，电阻R的阻值 ，检测板不受压力时，电压表的示数为 。 (2)该装置所能测量的最大压力为多少？（写出必要的文字说明、所应用的公式及最后结果） (3)若要提高该装置所能测量的最大压力值，请写出一种简便可行的方法 。 9．如图甲所示的电路中，电源电压12V保持不变，滑动变阻器标有“ 2A”字样，闭合开关S，电流表的示数如图乙所示。 (1)求此时滑动变阻器R连入电路的阻值； (2)求电路中的最小电流； (3)试分析变阻器滑片P能否移到最左端？说出理由。 10．把质量为300kg温度为20℃的水加热到100℃。 (1)水需要吸收多少热量？ (2)若这些热量由煤燃烧供给，炉子的效率为20%，则需要完全燃烧多少kg煤？[c水=4.2×103J/（kg·℃）、q煤=3.0×107J/kg] 11．如图所示，已知电源电压为12V，电压表V1、V2的规格相同，闭合开关S，电压表V2的示数为5V，通过灯泡L2的电流为0.5A。 (1)求通过灯泡L1的电流； (2)求灯泡L1两端的电压； (3)若灯泡L2短路，求电压表V1和电压表V2的示数。 12．某中学锅炉房每天将3吨水从20℃加热到100℃。求： (1)水吸收的热量？ (2)若锅炉效率为75%，则燃料需放出多少热量？ (3)若这些热量由热值为8.4×107J/m3的天然气完全燃烧获得，每天需天然气多少？ 13．小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌标明了它的热效率，铭牌上标注热水器的效率为80%。小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准确。已知当时自来水的温度为15℃，热水器储水量为40L，当热水器中注满水加热到40℃时，完全燃烧天然气。天然气的热值为。请回答： (1)水升温到40℃时吸收的热量是多少； (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少； (3)计算说明铭牌上标注的热水器效率是否准确的？ 14．小明在家用燃气灶烧开水，已知水壶里水的体积为1.5L，水的初温为20℃，现将水加热至100℃，消耗燃气为，已知此次烧水过程中，燃气灶的效率为60%，水的比热容为。 (1)水壶中的水吸收的热量是多少？ (2)燃气放出的热量是多少？ (3)通过以上数据计算得出，燃气的热值是多少？ 15．如图所示，电源两端电压U保持不变。定值电阻R1的阻值为3Ω，定值电阻R2 的阻值为9Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求： (1)电流表的示数； (2)定值电阻R2两端的电压U2; (3)电源电压U。 16．一辆汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，其v-t图象如图所示，在第10s时速度达到最大20m/s，其间通过的路程为120m。求： (1)在0~10s内汽车的平均速度。 (2)设汽车在行驶过程中所受阻力不变，大小为 ，那么汽车发动机的功率是多少。 (3)若发动机的转化效率为40%，则0~20s内需要燃烧多少千克的汽油来做功。（已知汽油的热值为） 17．在如图所示的电路中，电源两端电压并保持不变，请计算： (1)当闭合开关S、时，电阻两端的电压和通过电阻的电流分别是多少？ (2)当开关S闭合，、断开时，电阻两端电压为2V，电阻两端的电压是多少？ (3)当开关S、、都闭合时，电流表A的示数为1A，通过电阻的电流为0.4A，则通过的电流是多少？ 18．生活垃圾的热值为3×106J/ kg，如果某县垃圾焚烧发电厂每天处理约50t生活垃圾。 (1)求这些生活垃圾完全燃烧放出的热量； (2)若放出热量的40%用来发电，求发电的电能； (3)若放出热量的60%用来给水加热供给附近小区，1标准大气压下，每天可将多少千克的水由20℃恰好加热至沸腾 。[c水=4.2×103J/（kg·℃）] （小数点后保留一位有效数字） 19．在一个标准大气压下，一个质量为2千克的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1千克，初温为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水温升高了30℃，求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)取出金属块后，给水继续加热，水又吸收了的热量，求水的末温。[水的比热容为] 20．如图是某缸四冲程柴油机的示意图，该柴油机的转速是600r/min（每完成一个工作循环飞轮转动2r），活塞的横截面积是 ，做功冲程中，燃气对活塞的平均压强是 ，活塞移动的距离是0.3m。求： (1)做功冲程中，燃气对活塞的平均压力； (2)一个做功冲程中，平均压力做的功； (3)柴油机的功率。 21．如图所示，把要锻打的铁器先在火炉中烧红，然后移到大铁墩上捶打，再将锻好的铁器毛坏放在水中淬火，以增加铁器的硬度。一个质量为2kg的锻好的铁器毛坯，温度为700℃，淬火使它的温度降低到200℃，释放的热量有84%被质量为10kg、初温为16℃的水吸收，求水的末温。[c铁=0.46×103J/（kg·℃），c水=4.2×103J/（kg·℃）] 22．泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的平均阻力是，消耗燃油1.2kg（假设燃油完全燃烧）。汽油的热值，求： (1)专用车牵引力所做的功； (2)燃油放出的热量； (3)该专用车的热机效率是多少？ 23．小雨同学用液化天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图像，若在6min内完全燃烧了0.12kg的液化天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为，液化天然气的热值为。 (1)完全燃烧0.12kg液化天然气释放的热量为多少？ (2)“2～4min”水吸收的热量为多少？ (3)在烧水过程中，“0～2min”、“4～6min”哪个时间段热效率较高？较高的热效率为多少？ 24．如图是插电式混动汽车，是采用电能和汽油燃料两种工作方式，可以自由切换。黄老师驾驶该轿车从A地以54km/h的速度匀速直线运动到B地，该轿车行驶的过程中所受到的阻力是1200N，前15min路程黄老师采用纯电模式消耗电能为2×107J，剩下的路程由于电量不够黄老师切换纯油模式以原来的牵引力和原来相同的速度进行匀速直线运动，此过程中汽车热效率为25%，已知汽油的热值为q汽=4.5×107J/kg。求： (1)牵引力所做功的功率； (2)采用纯电模式的效率； (3)采用纯油模式的百公里油耗（每100km消耗汽油的质量）。（结果保留一位小数） 25．某型号太阳能热水器能在晴天有效照射时间内接收到的太阳能，可使热水器中质量为100L、初温为26℃的水，温度升高到46℃。已知水的比热容为，水的密度，天然气的热值，请回答： (1)该热水器中的水吸收的热量是多少？ (2)该热水器将太阳能转化为内能的效率是多大？ (3)该热水器在明天有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少天然气放出的热量？ 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)3V (2)0.9A，0.3A (3)0.9A，0 【详解】（1）由图可知，灯泡、并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过L2的电流，电压表测量电源电压，故电压表的示数为3V。 （2）电流表A2测量通过L2的电流，故通过L2的电流为0.3A。电流表A1测量干路电流，根据并联电路的电流规律可知，通过L1的电流为 （3）若灯泡的灯丝烧断，则L2所在的支路电流为0，即A2的示数为0，并联电路互不干扰，L1不受影响，故通过L1的电流仍为0.9A，此时A1测量通过L1的电流，为0.9A。 2．(1) (2)35% (3) (4)更环保 【详解】（1）水的质量为 水吸收的热量为 （2）太阳能热水器每天平均接收的太阳能，则该热水器的热效率为 （3）不计能量损失，用燃烧天然气来加热这些水，需要完全燃烧天然气的体积为 （4）天然气在燃烧时放出的污染物更少，更利于保护环境，即更环保。 3．(1)10V (2)2V (3)6V 【详解】（1）闭合S时，电路为灯L1与L2的串联电路，灯L3短路，电压表V1测电源电压，则电源电压为 （2）S断开时，电路为L1、L2、L3的串联电路，电压表V1测L1、L2的总电压，电压表V2测L1、L3两端的电压，则可得灯泡L3两端电压为 则灯泡L1两端的电压为 （3）闭合S时，电路为灯L1与L2的串联电路，灯L3短路，电压表V2测L1两端电压，则灯泡L2 两端的电压为 4．(1)0.3A (2)或 【详解】（1）根据并联电路的电压规律可得，两端的电压，通过的电流为 （2）由图乙可知，电流表A的量程是0~3A，分度值是0.1A，电流表A的示数为1.5A；若电流表A1的量程是0~3A，分度值是0.1A，电流表A1的示数为1.2A；若电流表A1的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表A1的示数为0.24A，电流表A测干路电流，电流表A1测支路的电流，根据并联电路的电流规律可知，干路电流大于支路电路，电流表A1的示数有两种情况。 ①干路电流，若通过的电流，此时的阻值为 ②干路电流，若通过的电流，此时的阻值为 综上所述，阻值的可能为或。 5．(1)逐渐变小 (2) (3)酒精气体的浓度为，结合酒驾标准可知被检测司机属于酒驾 【详解】（1）由图甲可知传感器R1的阻值随酒精气体浓度的增加而减小。 （2）由图乙可知,与串联,电流表测量电路中的电流，电压表测量两端的电压。 当电流表的示数为0.4 A时,两端的电压为 两端的电压为 此时的电阻值为 由图甲可知，此时被检测者酒精气体的浓度为0.8 mg/mL。 （3）当电压表示数为 时，两端的电压为 此时电路中的电流 此时 的阻值为 由图甲可知，酒精气体的浓度为 0.3 mg/mL ，结合酒驾标准可知被检测司机属于酒驾。 6．(1) (2)0.022kg (3) 【详解】（1）因为水平匀速前进，所以牵引力等于阻力，故牵引力为 （2）压路机在这次压路作业中运动的距离是 压路机做的有用功 由柴油完全燃烧释放的热量 由可得，消耗柴油的质量 （3）水箱中水的质量 水吸收的热量 7．(1) (2)50℃ (3)3600s 【详解】（1）6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量为 （2）水吸收的热量为 水升高的温度为 （3）氢燃料公交车所做的有用功为 公交车行驶的时间为 8．(1) 增大 1.2V (2)6×103N (3)减小定值电阻等 【详解】（1）[1]由图像可知，当检测板所受压力增大时，可变电阻R的阻值变小，则电路的总电阻减小，电路的电流增大，电压表的测定值电阻R0两端的电压，可知电压表的示数增大。 [2]由图像可知，检测板不受压力时，力敏电阻的阻值，此时电路中的电流为 两端的电压为 即电压表的示数为。 （2）当电压表示数达到时，该装置测量的压力达到最大值，此时电路中的电流 两端的电压为 的阻值为 由图像可知，该装置所能测量的最大压力为。 （3）因电压表量程固定，要想提高最大压力值，即电路中可变电阻的阻值更小，且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻换为阻值较小的电阻或在定值电阻两端并联一个阻值适当的电阻等。 9．(1)15Ω (2)0.6A (3)见解析 【详解】（1）由图乙可知，电路中的电流为0.8A，则滑动变阻器接入电路中的阻值为 （2）当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，则最小电流为 （3）当变阻器滑片P移至最左端时，电路中无用电器，发生电源短路，会损坏电流表和电源，因此不能将变阻器滑片P移至最左端。 10．(1) (2) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）炉子的效率为20%，煤燃烧放出的热量为 根据，可得需要完全燃烧的煤的质量为 11．(1)0.5A (2)7V (3)12V，0V 【详解】（1）分析电路可知，、串联，电压表测电压，电压表测电压，电流表测电路中电流。通过灯泡L2的电流为0.5A，根据串联电路电流规律可知，通过灯泡L1的电流为0.5A。 （2）电压表V2的示数为5V，则电压为5V，根据串联电压规律，灯泡L1两端的电压为 （3）灯泡L2短路，此时电压表V₂与导线并联，电路为只有灯泡L₁的简单电路，则电压表V₁的示数为12V，电压表V2的示数为0V。 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）燃料需放出热量为 （3）每天需天然气体积为 13．(1) (2) (3)80%，准确 【详解】（1）水的体积 V水=40L=40dm3=0.04m3 水的质量 m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×0.04m3=40kg 水吸收的热量 Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×40kg×(40℃-15℃)=4.2×106J （2）天然气完全燃烧放出的热量是 （3）铭牌上标注的热水器效率 铭牌上标注的热水器效率是准确的。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）由可得壶中水的质量 水吸热升高的温度 由可得壶中水吸收的热量 （2）由热效率公式可得燃气完全燃烧放出的热量为 （3）由可得燃气的热值 15．(1)1A (2)9V (3)12V 【详解】（1）两个电阻串联，电压表测量定值电阻R1的电压，电流表的示数 （2）定值电阻R2两端的电压 （3）电源电压 16．(1)12m/s (2)80000W (3)0.08kg 【详解】（1）在0~10s内，汽车行驶的路程为120m，根据可得，汽车的平均速度为 （2）根据速度时间图像可知，10s以后，汽车做匀速直线运动，处于平衡状态，此时汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，其大小相等，汽车发动机的功率是 （3）由于汽车以恒定的功率在平直的公路上做直线运动，则0~20s内发动机做的有用功为 根据可得，0~20s内需要燃烧汽油的质量为 17．(1)6V；0 (2)4V (3)0.6A 【详解】（1）当闭合开关S、时，电路为只有的简单电路，则电阻两端的电压等于电源电压，即 电阻没有接入电路，故通过电阻的电流为0。 （2）当开关S闭合，、断开时，电阻和串联，根据串联电路电压规律可知，电阻两端的电压为 （3）当开关S、、都闭合时，电阻和并联，电流表测干路总电流，根据并联电路中的电流规律可知，通过的电流为 18．(1)1.5×1011J (2)6×1010J (3)26785.7kg 【详解】（1）这些生活垃圾完全燃烧放出的热量为 （2）若放出热量的40%用来发电，发电的电能为 （3）若放出热量的60%用来给水加热供给附近小区，则水吸收的热量为 水的质量为 19．(1) (2) (3)75℃ 【详解】（1）水吸收的热量 （2）不计热量损失，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 金属块的末温与水的末温相同为 t=t0水+∆t=20℃+30℃=50℃ 金属块的比热容 （3）水又被加热后，其末温 20．(1)6000N (2)1800J (3)9000W 【详解】（1）做功冲程中，燃气对活塞的平均压力为 （2）一个做功冲程中，平均压力做的功为 （3）该柴油机的转速是600r/min，即10r/s。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成4个冲程，做功一次，所以每秒做功5次，则柴油机的功率为 21．25.2℃ 【详解】铁器毛坯放热 水吸热 水的升温 水的末温 22．(1)1.68×107J (2)4.8×107J (3)35% 【详解】（1）因为专用车匀速行驶，处于平衡状态，所以牵引力 牵引力所做的功 （2）消耗燃油的质量，燃油完全燃烧放出的热量 （3）该专用车的热机效率 23．(1)6×106J (2)8.4×105J (3)63% 【详解】（1）天然气完全燃烧产生的热量 Q放=m然q然=0.12kg×5×107J/kg=6×106J （2）2~4min，水温度升高度数 Δt=70℃-50℃=20℃ 水吸收的热量 Q吸=cm水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×20℃=8.4×105J （3）由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0~2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大；0~2min内，水温度升高度数 Δt′=50℃-20℃=30℃ 水吸收的热量 Q吸′=cm水Δt′=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×30℃=1.26×106J 0~2min内，天然气放出的热量是 烧水时的热效率 24．(1)18kW (2)81% (3)3.6kg 【详解】（1）汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，大小相等，即汽车的牵引力 F=f=1200N 牵引力做的功的功率 （2）前15min路程，牵引力做的功 采用纯电模式的效率 （3）纯油模式过程中汽车热效率为25%，故纯油模式的效率 行驶百公里过程 解得 25．(1)8.4×106J (2)40% (3)0.5m3 【详解】（1）水的质量 m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg 水吸收的热量 Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(46℃-26℃)=8.4×106J （2）该热水器将太阳能转化为内能的效率 （3）根据题意可知，天然气完全燃烧放出的热量 Q放=E=2.1×107J 需要完全燃烧的天然气 学科网（北京）股份有限公司 $$