内容正文:
期末冲刺卷(计算题30道)
1.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖,地热温泉水每天出水量为,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降到40℃。温泉水的比热容是。试求:
(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?
(2)若这些热量由热值是的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?
【答案】(1);(2)280kg
【详解】解:(1)这些温泉水每天放出的热量
(2)根据题意可知,焦炭完全燃烧放出的热量
由可知,需要完全燃烧焦炭的质量
答:(1)这些温泉水每天放出的热量是;
(2)若这些热量由热值是的焦炭提供,至少需要完全燃烧280kg的焦炭。
2.某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示,已知酒精的热值是3.0×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg⋅.℃),加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,求:
(1). 加热满2min时,水吸收了多少热量?
(2). 用酒精给水加热持续了10min时间,这些酒精完全燃烧放出多少热量?
(3). 试求出沙子的比热容?(结果保留整数).
【答案】(1)4.2×104J;(2)2.4×105J;(3)1167J/(kg·℃)
【分析】从图象可以知道,加热满2min,水的温度从20℃上升到70℃,从而可以知道和水的温度变化,已知水的质量和比热容,利用吸热公式计算水吸收的热量;
已知酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,便可以计算出给水加热10min时间消耗的酒精,已知酒精的热值,可利用放热公式计算热量.考查比热容公式的应用.
【详解】(1)因为水的比热容是4.2×103J/(kg⋅.℃),m1=200g=0.2kg,,
所以:,
(2)酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,加热10min时间消耗的酒精为:m=0.8g
,酒精完全燃烧放出多少热量:
,
(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量:所以在2分钟的时间内,Q沙1=Q水,又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到200℃,,m=0.2kg,
3.如图所示,R1=10Ω,R2=30Ω,电源电压、灯丝电阻保持不变。当开关S1,S2都闭合时,电流表A1的示数是1A,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)灯泡的额定电压;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,小灯泡的电阻和实际功率;
(3)小灯泡正常发光1min,消耗的电能。
【答案】(1)10V;(2)20Ω,0.8W;(3)300J
【详解】解:(1)当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,R1和灯泡L并联,电流表A1测R1支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电源电压
因灯泡恰好正常发光,所以灯泡的额定电压
(2)当S1、S2都断开时,R2与L串联,电流表A2测电路中的电流,此时电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以灯泡的电阻
灯泡的实际功率
(3)不考虑灯丝电阻的变化,小灯泡的额定电压是10V,则灯泡的额定功率
小灯泡正常发光1min消耗的电能
答:(1)小灯泡的额定电压为10V;
(2)小灯泡的电阻为20Ω,实际功率为0.8W;
(3)小灯泡消耗的电能为300J。
4.中秋节阖家团圆,小乔和妈妈为家人包饺子吃。煮饺子时,将2.5kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃,在此过程中,求:[c=4.2×103J/(kg·℃),q=3×107J/kg]
(1)水吸收的热量;
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;
(3)需要完全燃烧的煤的质量。
【答案】(1)8.4×105J;(2)8.4×106J;(3)0.28kg
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)煤燃烧放出的热量
(3)需要燃烧煤的质量
答:(1)水吸收的热量为8.4×105J;
(2)煤燃烧放出的热量为8.4×106J;
(3)需要完全燃烧煤的质量为0.28kg。
5.如图所示,电源电压不变,灯L上标有“6V、3W”字样,R1为一定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R.当开关S1、S2、S3都闭合时,灯L正常发光,电流表示数为1.1A;当S1闭合S2、S3断开时,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器的滑片处于中点.(设灯丝电阻不变)
求:(1)电源电压;
(2)电阻R1、R的阻值;
(3)通过闭合开关和移动滑动变阻器,整个电路的电功率最小为多少.
【答案】(1)6V.(2)R1=10Ω;R=20Ω(3)1.125W.
【详解】(1)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯L与电阻R1并联,∵灯L正常发光,∴电源的电压U=U1=UL=6V;
(2)通过灯泡的电流: IL= =0.5A,通过R1的电流: I1=I−IL=1.1A−0.5A=0.6A,
∴R1===10Ω;当S1闭合,S2、S3断开时,R1与R串联,
电路中的总电阻: R总===20Ω,∴R=R总−R1=20Ω−10Ω=10Ω,即R=20Ω.
(3)灯泡的电阻:RL= =12Ω;当S1、 S3都断开S2闭合时,灯泡和R串联,滑片移到最右边时,整个电路的电功率最小:P最小===1.125W.
6.如图是某品牌足浴盆的工作原理图,它有高温烧水和保温两个挡位,通过开关S进行调节,R0为电热丝。当处于高温烧水挡时,电路的总功率为1100W,当处于保温挡时,电路的总功率为22W。求:
(1)足浴盆在高温烧水挡时的电流;
(2)电热丝R0的阻值;
(3)保温挡工作10min,电热丝R0产生的热量。
【答案】(1)5A;(2)44Ω;(3)264J
【详解】(1)当处于高温烧水挡时,电路的总功率为1100W,由P=UI知道,此时电路中的电流为
(2)由电路图可知,当开关S闭合时,只有电热丝R0工作,电路中电阻最小,由知道,此时足浴盆的功率最大,处于高温烧水挡,由知道,R0的阻值为
(3)足浴盆保温时的功率为22W,保温时电路中的电流
保温10min电热丝R0产生的热量
Q=I保温2R0t=(0.1A)2×44Ω×10×60s=264J
答:(1)足浴盆在高温烧水挡时的电流为5A。
(2)电热丝R0的阻值为44Ω。
(3)保温挡工作10min,电热丝R0产生的热量为264J。
7.如图所示,电源电压12V,且保持不变,R1=24Ω,小灯泡L上标有“6V3W”字样,灯丝电阻保持不变。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,电流表示数为1A,求R2的最大值。
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率。
【答案】(1)0.5A,12Ω;(2)24Ω;(3)6W
【详解】(1)由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流
IL==0.5A
由I=可得,灯泡正常工作时的电阻
RL==12Ω
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联,电流表测干路电流,此时电路中的总电阻
I==12Ω
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以
+,即+
解得
R2=24Ω
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以,安全使用的情况下,电路中的最大电流I大=0.5A,则电路的最大功率
P大=UI大=12V×0.5A=6W
答:(1)小灯泡正常工作时的电流为0.5A,电阻为12Ω;
(2)R2的最大值为24Ω;
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率为6W。
【点睛】灯泡正常发光时的功率和额定功率相等,根据P=UI求出灯泡正常发光时的电流,根据欧姆定律求出灯泡正常发光时的电阻;闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的并联求出R2的最大值;闭合开关S,断开开关S1、S2,灯泡L与R2串联,电流表测电路中的电流,根据灯泡正常发光时的电流可知电路中的最大电流,根据P=UI求出电路的最大功率。
8.如图所示的电路中,电源电压不变,R1=20Ω,R2=30Ω.断开电键S,电流表的示数为0.3A.求:
(1) 电源电压U.
(2)闭合电键S,电流表示A的示数.
【答案】(1)6V (2)0.5A
【详解】(1).断开电键S时,只有R1接入电路,此时R1两端电压即电源电压,电源电压为:
;
(2).闭合电键S时R1R2并联,则R1支路电流为:
R2支路电流为:
电路总电流为:
.
答:(1).电源电压为6V;
(2).闭合电键S,电流表示A的示数为0.5A.
9.某中学为学生供应开水,用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了3kg的无烟煤。[c水=4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求:
(1)锅炉内100kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)此锅炉的效率是多少?
【答案】(1)3.15×107J;(2)30.9%
【详解】解:(1)锅炉内100kg的水吸收的热量
Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-25℃)=3.15×107J
(2)无烟煤完全燃烧放出的热量
Q放=q煤m煤=3.4×107J/kg×3kg=1.02×108J
锅炉的效率
答:(1)锅炉内100kg的水吸收的热量是3.15×107J;
(2)此锅炉的效率是30.9%。
10.水壶里装有3kg、40℃的水,用天然气炉具将其加热至沸腾,烧开这壶水消耗的天然气是0.02m3,已知天然气的热值为8.0×107J/ m3,大气压强为1标准大气压。求:
(1)烧开这壶水,水需要吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出多少热量?
(3)天然气炉具的效率。
【答案】(1)7.56×105J;(2)1.6×106J;(3)47.25%
【详解】解:(1)1标准大气压下,水的沸点为100℃,即水的末温为100℃,水吸收的热量
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(100℃-40℃)=7.56×105J
(2)天然气完全燃烧释放热量
Q放=qV=8.0×107J/m3×0.02m3=1.6×106J
(3)天然气炉具的效率
答:(1)烧开这壶水,水需要吸收的热量是7.56×105J;
(2)天然气完全燃烧放出多少热量是1.6×106J;
(3)天然气炉具的效率是47.25%。
11.燃气灶烧水时,把质量为5kg初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.05kg天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,g=10N/kg。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
【答案】(1);(2);(3)50%
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧放出的热量
(3)燃气灶烧水时的效率
答:(1)水吸收的热量为;
(2)天然气完全燃烧放出的热量为;
(3)燃气灶烧水时的效率为50%。
12.如图甲所示电路中,定值电阻R的阻值为20Ω,电源电压保持不变。闭合开关S后,整个电路正常工作,两电流表的表盘均如图乙所示。求:
(1)通过灯泡L的电流是多少安?
(2)灯泡L消耗的电功率是多少瓦?
(3)整个电路工作10s消耗了多少焦的电能?
【答案】(1)0.8A;(2)3.2W;(3)40J
【详解】解:(1)电流表A在干路上,A1在支路上,故电流表A的示数大于电流表A1的示数,故电流表A是选择大量程,电流为I=1A,而电流表A1选择小量程,其示数为IR=0.2A,根据并联电路电流规律可知,通过灯泡L的电流为
(2)由欧姆定律可得电阻R两端的电压为
根据并联电路电压规律,即
UL=U=UR
灯泡L消耗的电功率
(3)由可得整个电路工作10s消耗的电能
答:(1)通过灯泡L的电流是0.8A;
(2)灯泡L消耗的电功率是3.2W;
(3)整个电路工作10s消耗了40J的电能。
13.如图甲所示,已知定值电阻,闭合开关后,两个电压表的指针位置相同,如图乙所示。求:
(1)定值电阻两端电压。
(2)通过定值电阻的电流。
(3)电阻的阻值。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关后,定值电阻和电阻串联接在电路中,电压表测量的是电阻两端的电压。电压表测量的是电源电压。由串联电路电压规律可知,电压表V1使用的是小量程,分度值为0.1V,示数为;电压表V2使用的是大量程,分度值为0.5V,示数为。根据串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压,则定值电阻两端的电压
(2)根据欧姆定律,通过定值电阻的电流
(3)根据串联电路中的电流处处相等,通过电阻的电流
根据欧姆定律,则电阻的阻值
答:(1)定值电阻两端电压为6V。
(2)通过定值电阻的电流为0.6A。
(3)电阻的阻值为2.5Ω。
14.某电热水壶铭牌如图所示,装入质量为1.5kg、初温为 20℃凉水,通电正常工作6分钟即被烧开至100℃。已知水的比热容。求:
产品型号:EL-8952
额定电压:220V
频 率:50Hz
额定功率:1500W
容 量:1.5L
(1)该过程中水吸收的热量?
(2)电热水壶的效率?
【答案】(1);(2)93.3%
【详解】解:(1)该过程中水吸收的热量
(2)电水壶消耗的电能
电水壶消耗的效率
15.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为5Ω,小灯泡L上标有“12V 6W”字样,闭合开关S。(小灯泡的电阻不随温度的变化而变化)
(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时电流表的读数为1.7A,小灯泡恰能正常发光,求:滑动变阻器的最大阻值;
(2)当开关S1、S2都断开,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,使电阻R1每分钟产生675J的热量,求:滑动变阻器消耗的电功率。
【答案】(1)10Ω;(2)6.75W
【详解】解:(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电阻R1短路,小灯泡与滑动变阻器并联,电流表测干路电流读数为1.7A,小灯泡恰能正常发光,小灯泡L上标有“12V 6W”字样,可知,电源电压为12V,通过小灯泡的电流为
由并联电路中各支路电流之和等于干路电流可知,通过滑动变阻器的电流为
则滑动变阻器的最大阻值为
(2)当开关S1、S2都断开时,电路中电阻R1和滑动变阻器串联;调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,使电阻R1每分钟产生675J的热量,则电阻R1的功率为
电路中的电流为
电阻R1的两端的电压为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的电功率为
答:(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时滑动变阻器的最大阻值为10Ω;
(2)当开关S1、S2都断开,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,使电阻R1每分钟产生675J的热量,滑动变阻的电功率为6.75W。
16.某电熨斗的简化电路如图所示,R1、R2为电热丝且阻值保持不变。R1的电阻是55Ω,电源电压是220V。只闭合S1为低温挡;只闭合S2为中温挡;S1、S2都闭合为高温挡,高温挡的电功率是1980W。
(1)在高温挡工作时,电路中的总电流是多少?
(2)在低温挡工作时,R1的功率是多少?
(3)在中温挡工作时,R2的电阻是多少?
【答案】(1) 9A;(2) 880W;(3) 44Ω
【详解】(1)根据题意知道,高温挡时,R1、R2并联,由知道,电路中的总电流是
(2)低温挡时,只有R1工作,由知道,R1的功率是
(3) 中温挡时,只有R2工作,故R2的功率是
P2=P-P1=1980W-880W=1100W
由知道,R2的阻值
答:(1)在高温挡工作时,电路中的总电流是9A;
(2)在低温挡工作时,R1的功率是880W;
(3)在中温挡工作时,R2的电阻是44Ω。
17.如图1所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b端移动到a端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图2所示。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)电源电压是多少伏特?R1的阻值是多少欧姆?
【答案】(1)10Ω;(2)3V,5Ω
【详解】解:(l)由图1知,两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;当变阻器滑片P移动到b端时,变阻器接入电路中的电阻R2最大,由图2知,当电路中的最小电流为I2=0.2A时,R2两端的最大电压为U2=2V,滑动变阻器R2的最大阻值
(2)当变阻器滑片P移动到a端时,变阻器的电阻为0,电路中的最大电流为Ia=0.6A,电源电压
U=Ia×R1=0.6A×R1……①
当变阻器滑片P移动到b端时,电源电压
U=U1+U2=I2×R1+U2=0.2A×R1+2V……②
由①②并代入数据解得
U=3V,R1=5Ω
答:(1)滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω;
(2)电源电压是3V;R1的阻值是5Ω。
18.某兴趣小组自制电吹风,需测量电热丝R1的阻值。小明设计如图甲所示的电路进行测量。电源两端电压保持不变,已知电阻R0的阻值为。
(1)用导线连接图甲中的A和B,闭合开关S,电流表示数为0.3A,求电源电压;
(2)将电热丝R1接入图甲的A、B间,闭合开关S,电流表示数为0.1A,求R1的阻值;
(3)将电热丝R1与铭牌标有“220V 60W”的电动机制作成电吹风,电路如图乙所示。求吹热风时的功率。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】解:(1)用导线连接图甲中的A和B,闭合开关S,电路为R0的简单电路,电流表示数为0.3A,则电源电压为
(2)将电热丝R1接入图甲的A、B间,闭合开关S,R1与R0串联,电流表示数为0.1A,则电路中总电阻为
则R1的阻值为
(3)吹热风时的R1的功率为
吹热风时的总功率为
答:(1)用导线连接图甲中的A和B,闭合开关S,电流表示数为0.3A,电源电压为;
(2)将电热丝R1接入图甲的A、B间,闭合开关S,电流表示数为0.1A,R1的阻值为;
(3)将电热丝R1与铭牌标有“220V60W”的电动机制作成电吹风,电路如图乙所示。吹热风时的功率为。
19.某品牌电热水壶如图甲所示,图乙是其简化电路图,R1与R2均为电热丝,开关S为单刀双掷开关,该电热水壶具有加热和保温两个模式,其部分铭牌内容如表所示。[c=4.2×103 J/(kg⋅℃),ρ=1.0×103 kg/m3]
产品名称
电热水壶
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
100W
额定容量
2.2L
(1)求电热水壶处于加热模式时,电路中的电流大小;
(2)求R2的阻值;
(3)在1个标准大气压下,用加热模式将额定容量初温为20℃的水烧开,若电热水壶的加热效率为80%,求加热时间。
【答案】(1)5A;(2)440Ω;(3)840s
【详解】解:(1)由题意可得,由表格数据可知,电热水壶加热功率,由可知,电热水壶处于加热模式时,电路中的电流大小
(2)由图可知,当开关S接a时,只有工作,当开关S接b时,、串联;根据串联电路的电阻特点可知,串联总电阻大于任一分电阻,则当开关S接a时,只有工作,电路中的电阻最小,而电源电压是不变的,由可知,电路中电功率最大,为加热模式;由可知,的阻值
当开关S接b时,、串联,电路中的电阻最大,由可知,电路中电功率最小,为保温模式;由可知,R1、R2的串联总阻值
根据串联电路的电阻特点可知,的阻值
(3)水的体积
由可知,水的质量
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,水吸收的热量
由可知,电热水壶消耗的电能
由可知,需要加热的时间
答:(1)电热水壶处于加热模式时,电路中的电流大小为5A;
(2)的阻值为;
(3)若电热水壶的加热效率为,加热时间为840s。
20.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.4A,当S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A求:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通过电路的电流为多少?
【答案】(1)8V;(2)40Ω; (3)0.2A
【详解】解:(1)当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,电源的电压为
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路的电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
R2的阻值为
(3)S3断开,S1、S2闭合时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电流表测电路中的电流,则电流表的示数
答:(1)电源电压为8V;
(2)R2的阻值为40Ω;
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通过电路的电流为0.2A。
21.辽西地区大旱,百姓用水泵灌溉,QGZ80-30汽油机水泵机组数据如图表所示。(吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(当地为1标准大气压=1.01×105Pa,g=10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)。
型式
自吸水泵
进出水口径
80m(3寸)
流量
46m3/h
扬程
45m
吸程
7-10m
自吸时间
150s
净重
30kg
接触面积
1000cm2
匹配发动机
170F
(1)当汽油机水泵不工作时,对地面的压强是多少?
(2)某次按正常流量工作1小时,将水抽到30m高处,汽油机水泵对水做了多少功?
(3)汽油机的机械效率为40%,上述情况下正常工作1小时消耗多少汽油?
【答案】(1)3000Pa;(2); (3)0.75kg
【详解】(1)当汽油机水泵不工作时,对地面的压强
(2)某次按正常流量工作1小时,所抽水的重力大小为
水泵对水做功为
(3)上述情况下正常工作1小时水泵所做的总功即燃烧汽油放出的热量为
正常工作1小时消耗的汽油
答:(1)当汽油机水泵不工作时,对地面的压强是3000;
(2)某次按正常流量工作1小时,将水抽到30m高处,汽油机水泵对水做功为;
(3)汽油机的机械效率为40%,上述情况下正常工作1小时消耗汽油。
22.小丽在家里用燃气灶烧水时,把质量为1.5kg、初温为25℃的水加热到100℃,共燃烧了0.01m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为8.4×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
【答案】(1)3.36×105J;(2)8.4×105J;(3)56.25%
【详解】解:(1)水吸收的热量
(2)天然气完全燃烧释放的热量
Q放=Vq=8.4×107J/m3×0.01m3=8.4×105J
(3)燃气灶烧水的效率
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量为8.4×105J;
(3)燃气灶烧水时的效率为56.25%。
23.如图所示,电源电压12V保持不变,,闭合开关,电压表示数为4V。求:
(1)通过的电流;
(2)的阻值。
【答案】(1)0.8A;(2)10Ω
【详解】(1)由图可知与串联,电压表测两端电压,所以
由欧姆定律可得,通过的电流为
(2)由串联电路电压的特点可得两端分得的电压为
由串联电路电流的特点可得
则的阻值为
答:(1)通过的电流为0.8A;
(2)的阻值为10Ω。
24.在图电路中,,,闭合开关后,电流表的示数为.
(1)电源电压是多少?
(2)通电1min的时间,整个电路消耗的电能.
【答案】(1);(2)81J
【详解】(1)从图中可以看到,这是一个并联电路,电阻R1、R2并联接在电路中,电流表测的是电阻R1的电流,电阻R1两端的电压大小等于电源电压大小,所以
(2)闭合开关后,流过电阻R2的电流为
根据并联电路电流规律可知,电路的总电流为
通电1min的时间,整个电路消耗的电能为
答:(1)电源电压是;(2)通电1min的时间,整个电路消耗的电能为81J.
25.如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压U=220V不变,两根电热丝的电阻关系为R=2R,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、低两个档位的转换,低温档时的发热功率为440W。求
(1)R和R的电阻值;
(2)推理R、R并联时电路的总功率P与R、R的各自功率P、P存在的关系,再求电热器处于高温档时的总功率;
(3)如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高多少?[水的比热容为c=4.2×10J/(kg∙℃)]
【答案】(1)110Ω,55Ω;(2)1320W;(3)60℃
【详解】解:(1)当旋转开关S接b和c时,仅R1连入电路,电热器处于低温档。由电功率公式可得电阻R1的阻值
则电阻R2的阻值
(2)①假设通过电阻R1和R2的电流分别为I1和I2,干路电流为I,R1和R2的电功率分别为P1和P2,总功率为P,则由并联电路的电压规律和电流规律可得
,,
则总功率
②当旋转开关S接c和d时,R1和R2并联接入电路,电热器处于高温档,则R2的发热功率
总发热功率
(3)电热器在高温档7min产生热量
因为不计热量损失,所以
由变形得
在1个标准大气压下水的沸点为100℃,水沸腾过程中水温不再升高,不会达到106℃,所以水末温应为100℃,水升高的温度
答:(1)R1和R2的电阻值分别为110Ω和55Ω;
(2)电热器处于高温档时的总功率为1320W;
(3)如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高为60℃。
26.如图所示的电路中,电压表V的示数为6V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.4A。求:(忽略温度对电阻的影响)
(1)通过L1的电流;
(2)灯L2的电阻R2。
【答案】(1)0.1A;(2)15Ω
【详解】解:(1)分析电路图可知,L1和L2并联,电压表V测电源电压其示数为6V,电流表A1测干路电流其示数为0.5A,电流表A2测流过L2的电流其示数为0.4A,因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流
(2)由可得,灯L2的电阻
答:(1)通过L1的电流为0.1A;
(2)灯L2的电阻为15Ω。
27.中国茶文化源远流长。如图所示是一款煮茶器。通电后将煮茶器中1.5 kg的水从20℃加热到100℃。求:水吸收的热量。【c水=4.2×103 J/(kg·℃)】
【答案】5.04×105J
【详解】解:由题意知,水吸收的热量
=4.2×103 J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J
答:水吸收的热量为5.04×105J。
28.某物理兴趣小组为大桥管理者设计了一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图。为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。已知电源电压,电压表量程为,线圈电阻,保护电阻。(取)
(1)若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是多少?;
(2)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?
【答案】(1);(2)55t
【详解】解:(1)由控制电路可知,三电阻串联,电压表测两端的电压,该车辆过桥时对桥面的压力为
由乙图像可知,当
则
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
电压表的示数
(2)压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知压力越大,通过电路的电流越大,根据
可知电压表示数越大,电压表量程为,当电压表的示数最大即
此时,记录器所能记录的过桥车辆的质量最大,又因串联电路各处的电流相等,所以,电路中的电流
即
解得
由乙图像可知,此时汽车对压敏电阻的压力
因汽车的压力和自身的重力相等,所以该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量
答:(1)若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是;
(2)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是55t。
29.如图所示电路,电源电压恒为6V,、均为定值电阻,其中的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。开关、均闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表示数为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数。
【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)开关、均闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,、并联,电流表测干路电流,电流
电流
电阻
(2)开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片P移到b端时,、串联,,电流表测干路电流
答:(1)定值电阻的阻值是;
(2)开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数是。
30.如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2的阻值是,闭合开关后,电流表示数为,电压表示数为,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)开关闭合通电后,R2消耗的电能。
【答案】(1)6Ω;(2)30J
【详解】解:(1)由电路图可知,电路为R1、R2的串联电路,电压表测R1两端的电压,电流表测电路电流,电阻R1的阻值为
(2)串联电路中电流相同,开关闭合通电后,R2消耗的电能
答:(1)电阻R1的阻值为6Ω;
(2)开关闭合通电后,R2消耗的电能为30J。
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期末冲刺卷(计算题30道)
1.某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖,地热温泉水每天出水量为,温泉水的初温是80℃,供暖后温度降到40℃。温泉水的比热容是。试求:
(1)这些温泉水每天放出的热量是多少?
(2)若这些热量由热值是的焦炭提供,至少需要完全燃烧多少千克的焦炭?
2.某学校九年级物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热.他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象如图所示,已知酒精的热值是3.0×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg⋅.℃),加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8g酒精,求:
(1). 加热满2min时,水吸收了多少热量?
(2). 用酒精给水加热持续了10min时间,这些酒精完全燃烧放出多少热量?
(3). 试求出沙子的比热容?(结果保留整数).
3.如图所示,R1=10Ω,R2=30Ω,电源电压、灯丝电阻保持不变。当开关S1,S2都闭合时,电流表A1的示数是1A,小灯泡恰好正常发光,求:
(1)灯泡的额定电压;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,小灯泡的电阻和实际功率;
(3)小灯泡正常发光1min,消耗的电能。
4.中秋节阖家团圆,小乔和妈妈为家人包饺子吃。煮饺子时,将2.5kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃,在此过程中,求:[c=4.2×103J/(kg·℃),q=3×107J/kg]
(1)水吸收的热量;
(2)采用煤炉加热,煤炉加热水的效率为10%,煤燃烧放出的热量;
(3)需要完全燃烧的煤的质量。
5.如图所示,电源电压不变,灯L上标有“6V、3W”字样,R1为一定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为R.当开关S1、S2、S3都闭合时,灯L正常发光,电流表示数为1.1A;当S1闭合S2、S3断开时,电流表示数为0.3A,此时滑动变阻器的滑片处于中点.(设灯丝电阻不变)
求:(1)电源电压;
(2)电阻R1、R的阻值;
(3)通过闭合开关和移动滑动变阻器,整个电路的电功率最小为多少.
6.如图是某品牌足浴盆的工作原理图,它有高温烧水和保温两个挡位,通过开关S进行调节,R0为电热丝。当处于高温烧水挡时,电路的总功率为1100W,当处于保温挡时,电路的总功率为22W。求:
(1)足浴盆在高温烧水挡时的电流;
(2)电热丝R0的阻值;
(3)保温挡工作10min,电热丝R0产生的热量。
7.如图所示,电源电压12V,且保持不变,R1=24Ω,小灯泡L上标有“6V3W”字样,灯丝电阻保持不变。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器调到阻值最大处,电流表示数为1A,求R2的最大值。
(3)闭合开关S,断开开关S1、S2,安全使用的情况下,电路的最大功率。
8.如图所示的电路中,电源电压不变,R1=20Ω,R2=30Ω.断开电键S,电流表的示数为0.3A.求:
(1) 电源电压U.
(2)闭合电键S,电流表示A的示数.
9.某中学为学生供应开水,用锅炉将100kg的水从25℃加热到100℃,燃烧了3kg的无烟煤。[c水=4.2×103J/(kg•℃),无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求:
(1)锅炉内100kg的水吸收的热量是多少焦耳?
(2)此锅炉的效率是多少?
10.水壶里装有3kg、40℃的水,用天然气炉具将其加热至沸腾,烧开这壶水消耗的天然气是0.02m3,已知天然气的热值为8.0×107J/ m3,大气压强为1标准大气压。求:
(1)烧开这壶水,水需要吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出多少热量?
(3)天然气炉具的效率。
11.燃气灶烧水时,把质量为5kg初温为20℃的水加热到70℃,共燃烧了0.05kg天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为4.2×107J/kg,g=10N/kg。求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
12.如图甲所示电路中,定值电阻R的阻值为20Ω,电源电压保持不变。闭合开关S后,整个电路正常工作,两电流表的表盘均如图乙所示。求:
(1)通过灯泡L的电流是多少安?
(2)灯泡L消耗的电功率是多少瓦?
(3)整个电路工作10s消耗了多少焦的电能?
13.如图甲所示,已知定值电阻,闭合开关后,两个电压表的指针位置相同,如图乙所示。求:
(1)定值电阻两端电压。
(2)通过定值电阻的电流。
(3)电阻的阻值。
14.某电热水壶铭牌如图所示,装入质量为1.5kg、初温为 20℃凉水,通电正常工作6分钟即被烧开至100℃。已知水的比热容。求:
产品型号:EL-8952
额定电压:220V
频 率:50Hz
额定功率:1500W
容 量:1.5L
(1)该过程中水吸收的热量?
(2)电热水壶的效率?
15.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为5Ω,小灯泡L上标有“12V 6W”字样,闭合开关S。(小灯泡的电阻不随温度的变化而变化)
(1)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时电流表的读数为1.7A,小灯泡恰能正常发光,求:滑动变阻器的最大阻值;
(2)当开关S1、S2都断开,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置,使电阻R1每分钟产生675J的热量,求:滑动变阻器消耗的电功率。
16.某电熨斗的简化电路如图所示,R1、R2为电热丝且阻值保持不变。R1的电阻是55Ω,电源电压是220V。只闭合S1为低温挡;只闭合S2为中温挡;S1、S2都闭合为高温挡,高温挡的电功率是1980W。
(1)在高温挡工作时,电路中的总电流是多少?
(2)在低温挡工作时,R1的功率是多少?
(3)在中温挡工作时,R2的电阻是多少?
17.如图1所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从b端移动到a端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图2所示。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)电源电压是多少伏特?R1的阻值是多少欧姆?
18.某兴趣小组自制电吹风,需测量电热丝R1的阻值。小明设计如图甲所示的电路进行测量。电源两端电压保持不变,已知电阻R0的阻值为。
(1)用导线连接图甲中的A和B,闭合开关S,电流表示数为0.3A,求电源电压;
(2)将电热丝R1接入图甲的A、B间,闭合开关S,电流表示数为0.1A,求R1的阻值;
(3)将电热丝R1与铭牌标有“220V 60W”的电动机制作成电吹风,电路如图乙所示。求吹热风时的功率。
19.某品牌电热水壶如图甲所示,图乙是其简化电路图,R1与R2均为电热丝,开关S为单刀双掷开关,该电热水壶具有加热和保温两个模式,其部分铭牌内容如表所示。[c=4.2×103 J/(kg⋅℃),ρ=1.0×103 kg/m3]
产品名称
电热水壶
额定电压
220V
加热功率
1100W
保温功率
100W
额定容量
2.2L
(1)求电热水壶处于加热模式时,电路中的电流大小;
(2)求R2的阻值;
(3)在1个标准大气压下,用加热模式将额定容量初温为20℃的水烧开,若电热水壶的加热效率为80%,求加热时间。
20.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表的示数为0.4A,当S1断开,S2、S3闭合时,电流表的示数为0.6A求:
(1)电源电压为多少?
(2)R2的阻值为多少?
(3)S3断开,S1、S2闭合时,通过电路的电流为多少?
21.辽西地区大旱,百姓用水泵灌溉,QGZ80-30汽油机水泵机组数据如图表所示。(吸程是指水泵到水面的距离;扬程是指水能被抽到的最高点到水面的距离)(当地为1标准大气压=1.01×105Pa,g=10N/kg,q汽油=4.6×107J/kg)。
型式
自吸水泵
进出水口径
80m(3寸)
流量
46m3/h
扬程
45m
吸程
7-10m
自吸时间
150s
净重
30kg
接触面积
1000cm2
匹配发动机
170F
(1)当汽油机水泵不工作时,对地面的压强是多少?
(2)某次按正常流量工作1小时,将水抽到30m高处,汽油机水泵对水做了多少功?
(3)汽油机的机械效率为40%,上述情况下正常工作1小时消耗多少汽油?
22.小丽在家里用燃气灶烧水时,把质量为1.5kg、初温为25℃的水加热到100℃,共燃烧了0.01m3天然气(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为,天然气的热值为8.4×107J/m3,求:
(1)水吸收的热量;
(2)天然气完全燃烧放出的热量;
(3)燃气灶烧水时的效率。
23.如图所示,电源电压12V保持不变,,闭合开关,电压表示数为4V。求:
(1)通过的电流;
(2)的阻值。
24.在图电路中,,,闭合开关后,电流表的示数为.
(1)电源电压是多少?
(2)通电1min的时间,整个电路消耗的电能.
25.如图所示是某种电热器工作的部分电路图,电源电压U=220V不变,两根电热丝的电阻关系为R=2R,通过旋转扇形开关S,接触不同触点,实现高、低两个档位的转换,低温档时的发热功率为440W。求
(1)R和R的电阻值;
(2)推理R、R并联时电路的总功率P与R、R的各自功率P、P存在的关系,再求电热器处于高温档时的总功率;
(3)如果在高温档下工作7min产生的热量全部被水吸收,在一个标准大气压下这些热量能够让2kg、40℃的水,温度升高多少?[水的比热容为c=4.2×10J/(kg∙℃)]
26.如图所示的电路中,电压表V的示数为6V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.4A。求:(忽略温度对电阻的影响)
(1)通过L1的电流;
(2)灯L2的电阻R2。
27.中国茶文化源远流长。如图所示是一款煮茶器。通电后将煮茶器中1.5 kg的水从20℃加热到100℃。求:水吸收的热量。【c水=4.2×103 J/(kg·℃)】
28.某物理兴趣小组为大桥管理者设计了一个“汽车超载记录器”来进行监控管理。如图甲为该超载记录器原理图。为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。已知电源电压,电压表量程为,线圈电阻,保护电阻。(取)
(1)若某车的总质量为15t,过桥时电压表的示数是多少?;
(2)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?
29.如图所示电路,电源电压恒为6V,、均为定值电阻,其中的阻值为,滑动变阻器的最大阻值为。开关、均闭合,滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表示数为。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)开关闭合,断开,滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数。
30.如图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R2的阻值是,闭合开关后,电流表示数为,电压表示数为,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)开关闭合通电后,R2消耗的电能。
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