期末《焦耳定律》计算题专练B卷2024-2025学年人教版九年级（全一册）物理

期末《焦耳定律》计算真题专练B卷 一、计算题 1．学习了密度知识以后，小明对家中的一把紫砂壶产生了兴趣，如图所示，他想知道这种材料的密度。于是他用天平测出壶盖的质量为44.4g，再把壶盖放入装满水的烧杯中，并测得溢出水的质量是14.8g，请你帮小明算出： (1)壶盖的体积为多大？ (2)紫砂壶材料的密度是多少？ (3)若测得整个空茶壶的体积是53cm3，这个茶壶的质量有多少克？ 2．质量是7.9千克的铁球，体积1.5×10﹣3米3，空心处的体积是多少？若在空心处住满水，水的质量是多少？（铁的密度为：7.9×103kg/m3） 3．某冰库中有一个装满冰的瓶子，从冰库中取出该瓶子，测得瓶和冰的总质量为740g，根据瓶子外壁标注，可知该空瓶质量为200g，过了一段时间后，冰全部熔化成为水。不考虑蒸发影响，已知ρ冰= 0.9g / cm3，ρ水=1g / cm3。求： （1）空瓶的容积。 （2）冰全部熔化后，为了能将此瓶重新装满，需向瓶中再加水的质量为多少？ （3）向装满水的此瓶中缓慢放入质量为 120g 的某种金属块，待水不再溢出，擦干瓶外的水后得瓶子总质量为 905g，则该金属的密度为多少？ 4．有一质量为5.4 kg，体积是3000 cm3的铝球。求：（ρ水=1.0×103kg/m3 ，ρ铝=2.7×103kg/m3 ） （1）这个铝球是空心吗？ （2）如果是空心的，则空心部分体积有多少？ （3）如果给空心部分灌满水，则球的总质量是多少？ 5．在我校第24届运动会上，同学们各展所长，在各个项目上都取得了佳绩．     （1）小敬同学参加100米赛跑，终点计时员是听到枪响后才开始计时，记录得她跑到终点时的成绩为12.5s，小敬同学的实际成绩是多少？（已知声音在空气中的传播速度为340m/s）．     （2）小凌同学参加了铅球比赛，赛后他思考了一个问题：比赛用的铅球是不是纯铅制成的呢？于是他用磅秤称出铅球的质量为5kg，用排水法测得其体积为1000cm3  ， 且此球为实心的．请你根据他所测的数据判断铅球是纯铅制成的吗？（ρ铅=11.3×103kg/m3） 6．福厦高铁于2023年9月开通运营，全程约280km，设计速度为350km/h。高铁列车上某部件采用新型材料替换传统铝合金材料，可以减重35%，实现减重提速。已知该铝合金的密度为求： （1）高铁列车以设计速度跑完全程需要的时间； （2）28kg该铝合金材料的体积； （3）此新型材料的密度。 7．炎热的夏季，某工人在一次运送水果时，一共使用了的冰块来给水果降温保鲜。已知冰的密度为，水的密度为。试求： （1）这些冰块的质量是多少？ （2）这些冰块熔化成水后，水的体积是多少？ 8．“红灯停，绿灯行”，十字路口红绿灯设置的时间长短对交通安全起着重要的作用。 (1)行人过马路时，要注意观察绿灯剩余时间，否则有可能被“困”在路中央。小强同学欲通过宽度约为30m的马路，若绿灯倒计时还剩10s时，他若想沿斑马线穿过马路，则他的速度至少多大才能安全通过。 (2)汽车遇红灯在路口等待时，通常是不熄火的，这不但会白白消耗能源，同时还会造成环境污染。有研究显示，排量为2.0L的汽车不熄火等侯10s，约需消耗汽油10mL。若某路口的红灯时长为70秒，则该汽车等待红灯时消耗的汽油质量约为多少kg？（ρ汽油=0.8×103kg/m3） 9．有一节运油车车内装有的石油，从车内取出的石油，称得其质量为，求： （1）这种石油的密度是多少？ （2）这节运油车所装的石油质量是多少？ 10．有一空心铁球质量是237g，体积是80cm3，求：(ρ铁=7.9×103kg/m3、ρ水银=13.6×103kg/m3) （1）空心部分体积是多少？ （2）若在空心部分注满水银，球的总质量是多少？ 11．一个空心钢球质量为312g，将它放入盛有100mL水的量筒中浸没，水面上升到160mL处。 （1）此钢球的体积是多少？ （2）空心体积为多大？（已知：） 12．把一个金属块浸没在盛满水的烧杯中，从中溢出水30 g， (1)若把这个金属块浸没在盛满煤油的烧杯中，将从中溢出煤油多少g？ (2)若金属块的质量为237 g，那么，此金属块的密度是多少kg/m3。(ρ煤油＝0.8×103 kg/m3 水的密度为1×103 kg/m3) 13．如图所示，实心均匀物块放置于轻质圆柱形容器中央，容器的容积为米3。现向容器内倒水，物块始终沉在容器底部，每次倒入水的体积均为，容器内水和物块的总质量m如表所示。 总质量m（千克） 第1次 3.5 第2次 4.0 第3次 4.5 ①求每次倒入水的体积。 ②第3次倒入水后，请判断水有无溢出，并说明理由。 ③求物块密度的最小值。 14．小明的妈妈从礼品店里买回了两个吉祥物小猪和小羊，包装盒上标注小猪的质量为1780g，小羊质量为1602g，两个吉祥物的体积都是200cm3，小明对吉祥物材料很好奇，请你帮小明算出： （1）如果小猪是实心的，是由何种物质制成？ （2）如果这个小猪用铝来做，它的质量应该有多大？ （3）若小猪与小羊的组成物质相同，且只有一个是空心的，请问小羊是空心还是实心的？若是空心的，则空心部分的体积是多大？ 物质 密度（kg/m3） 金 19.3×103 铜 8.9×103 铁 7.9×103 铝 2.7×103 15．小明家买了一个吹风机，在家庭电路中正常使用，其简化电路如图所示，其主要参数如表所示，通过计算回答： （1）吹风机吹冷风时，电路中的电流是多少安？ （2）吹风机吹热风时，电路中总电流为4.5A，电热丝的电阻是多少欧？ （3）用热风5min，电热丝产生的热量是多少焦？ 额定电压 220V 额定功率 热风时：990W 冷风时：110W 16．如图所示为某型号电暖气及其工作原理的简化电路图。电暖气的额定电压为220V，工作状态分为高、低温两挡。其中R1和R2可视为阻值不变的电热丝，R1的阻值为96.8Ω，高温挡的功率为900W。 （1）求高温挡工作时通过电暖气的电流（保留1位小数）； （2）请分析说明当只闭合开关S1时，电暖气处于高温挡还是低温挡； （3）求电阻丝R2的阻值。 17．如图所示，是我国自主研发的新一代隐身战斗机歼—20，利用高性能碳纤维复合材料，提高了战斗机的抗疲劳、耐腐蚀等性能，同时降低了自重。单架歼—20使用碳纤维的质量约4.6t，其使用的碳纤维体积是多少？（ρ碳纤维=1.6×103kg/m3）    18．一个容积为5×10-4m3的玻璃瓶放在水平地面上，里面盛有0.3kg的水，一只口渴的乌鸦在地上挑了一些小鹅卵石块，逐个投入瓶内。当投入0.5kg的石块后，水面刚好升到瓶口，乌鸦能够喝到水。（不考虑鹅卵石块吸水，ρ水=1.0×103kg/m3）求： (1)水的体积； (2)石块的密度。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)；(2)3.0g/cm3；(3)159g 【详解】(1)壶盖的体积 (2)紫砂壶材料的密度是 (3)茶壶的质量 答：(1)壶盖的体积； (2)材料的密度为3.0g/cm3； (3)茶壶的质量为159g。 2．空心部分的体积为5.13×10﹣4m3，若在空心部分注满水，则水的质量是0.5kg． 【详解】试题分析：由密度公式的变形公式求出实心铁球的体积，铁球体积与实心铁球体积之差是空心处的体积； 由密度公式的变形公式可以求出注入水的质量． 解：∵ρ=， ∴实心部分的体积V铁===1×10﹣3m3， 空心部分体积V空=V﹣V铁=1.5×10﹣3m3﹣1×10﹣3m3=5×10﹣4m3． （2）∵ρ=， ∴若在空心部分注满水，则水的质量： m水=ρ水V空=1×103kg/m3×5×10﹣4m3=0.5kg． 答：空心部分的体积为5.13×10﹣4m3，若在空心部分注满水，则水的质量是0.5kg． 【点评】本题难度不大，应用密度公式的变形公式即可正确解题． 3．（1）600cm3；（2）60g；（3）8g/cm3 【详解】解：（1）瓶子内冰的质量 m冰=740g-200g=540g 由密度公式得冰的体积即瓶子的容积为 （2）质量是物体的一种属性，冰全部熔化成水后，质量不变，水的质量 m水=m冰=540g 水的体积 需向瓶中再加水的体积 △V水=V-V水=600cm3-540cm3=60cm3 由密度公式可得出应加水的质量 △m水=ρ水△V水=1g/cm3×60cm3=60g （3）向装满水的瓶中缓慢放入质量为120g的某种金属块，溢出水的质量等于瓶子装满水的质量、空瓶的质量和金属块的质量之和，减去擦干瓶外的水后瓶子总质量，故溢出水的质量 m溢出=540 g +60g+200g+120g-905g=15g 溢出水的体积即金属块的体积为 则该金属块的密度为 答：（1）空瓶的容积为600cm3； （2）冰全部熔化后，为了能将此瓶重新装满，需向瓶中再加水的质量为60g； （3）该金属的密度为8g/cm3。 4．（1）空心的；（2）1103cm3；（3）6.4kg 【详解】解：（1）铝球中的铝体积为 2000 cm3<3000cm3，所以是空心的。 （2）空心部分的体积为 V空=V总-V铝=3000 cm3-2000 cm3=1000 cm3 （3）空心部分灌满水后，水的质量为 此时球的总质量为 m总=m水+m=1000g+5400g=6400g 答：（1）这个铝球是空心的； （2）空心部分体积为1000 cm3； （3）如果给空心部分灌满水，则球的总质量是6400g。 5．（1）12.794s；（2）不是． 【详解】 (1)根据v＝可得，声音传播100m所需时间：t声＝0.294s；因终点计时员是听到枪响后才开始计时，所以计时员所测时间偏小，则小敬同学的实际运动时间：t运动员＝tt声＝12.5s0.294s＝12.794s；(2)由题知,此球为实心,其质量m＝5kg,体积V＝1000cm3＝1×10−3m3，所以此球的密度：ρ＝＝5×103kg/m3，又因为ρ铅＝11.3×103kg/m3，则ρ≠ρ铅，所以此球不是用纯铅制成的． 点睛：（1）如果计时员听到枪声才开始计时，说明枪声已经传播100米到达终点时才开始计时，所测时间肯定少了，所以运动员的实际成绩是：测得的百米跑成绩加声音传播100m的时间．（2）密度是物质的特性，只要知道这种物质的密度，便可以判断物质的种类，已知质量和体积，可利用公式本题考查了利用公式ρ＝计算密度，并可以借助密度来判断物质的种类．计算密度． 6．（1）0.8h；（2）10-2m3；（3） 【详解】解：（1）高铁列车以设计速度跑完全程需要的时间 （2）28kg该铝合金材料的体积 （3）此新型材料在体积不变的情况下可以减重35%，则减重后的质量为原来的65%，由密度公式 得减重后新型材料的密度为原来的65%，即 答：（1）高铁列车以设计速度跑完全程需要的时间； （2）28kg该铝合金材料的体积； （3）此新型材料的密度为。 7．（1）9000kg；（2） 【详解】解：（1）由密度计算公式可知，这些冰块的质量为 （2）由于这些冰块熔化成水后质量不变，则水的体积为 答：（1）冰的质量为9000kg； （2）水的体积为。 8．(1)3m/s；(2)5.6×10-2kg 【详解】(1)速度至少为 (2)消耗汽油的体积 消耗汽油的质量 答：(1)速度至少为3m/s才能安全通过； (2)在路口等候70s，消耗的汽油质量约为5.6×10-2kg。 9．（1）；（2） 【详解】解：（1）根据题意可知，石油样品的体积为 石油的密度为 （2）这节运油车所装的石油质量为 答：（1）这种石油的密度是； （2）这节运油车所装的石油质量是。 10．（1）50cm3（2）917g 【详解】（1）铁的体积： V铁===30cm3， 空心部分的体积： V空=V球V铁=80cm330cm3=50cm3； （2）注满水银的质量： m水银=ρ水银V空=13.6g/cm3×50cm3=680g， 球的总质量： m总=m铁+m水银=237g+680g=917g． 11．（1）；（2） 【详解】解：（1）此钢球的体积为 （2）根据可得实心钢球的体积为 空心部分的体积为 答：（1）此钢球的体积是； （2）空心体积为。 12．(1) 24g； (2) 7.9×103kg/m3 【详解】(1)由知道，溢出水的体积是： 由于金属完全浸没，所以金属块的体积是： V=V溢水 =30cm3 ； 把金属块浸没在盛满煤油的杯中时，溢出煤油的体积是： V溢煤油 =V=30cm3 ， 所以溢出煤油的质量是： m煤油=ρ煤油 V溢煤油 =0.8g/cm3 ×30cm3 =24g； (2)由知道，金属的密度是： 。 答：(1)若把这个金属块浸没在盛满煤油的烧杯中，将从中溢出煤油24g； (2)若金属块的质量为237 g，那么，此金属块的密度是7.9×103kg/m3。 13．（1）；（2）见解析；（3） 【详解】（1）每次倒入的水的质量为 每次倒入水的体积为 （2）第一次到第二次加水增加的质量为 第二次到第三次加水增加的质量为 两次增加水的质量相同，如果有水溢出，第二次增加的质量小于第一次增加的质量，所以水煤油溢出。 （3）物块始终沉在容器底部，说明物体及时浸没后也会沉底，所以物体的密度至少等于水的密度等于。 答：（1）求每次倒入水的体积为。 （2）第3次倒入水后，水没有溢出，原因是两次增加水的质量相同。 （3）求物块密度的最小值是。 14．（1）铜；（2）540g；（3）空心的，20cm3 【详解】解：（1）如果小猪是实心的，猪的密度为 由表中数据知，为铜制成的。 （2）由，如果这个小猪用铝来做，它的质量应该为 （3）已知小猪的质量为1780g，小羊质量为1602g，且只有一个是空心的，因m猪>m羊，由得，m=ρV，故ρ猪V猪实>ρ羊V羊实，因小猪与小羊的组成物质相同，故V猪实>V羊实，猪的实际体积大于羊的实际体积，又因两个吉祥物的体积都是200cm3，故小羊一定是空心的。因此猪的密度ρ=8.9g/cm3，即为铜这种物质的密度。设小羊的空心体积为V羊，则有 故有 答：（1）如果小猪是实心的是由铜制成的； （2）如果这个小猪用铝来做，它的质量应该540g； （3）若小猪与小羊的组成物质相同，且只有一个是空心的，则小羊是空心的；空心部分的体积是20cm3。 15．（1）0.5A；（2）；（3）J 【详解】解：（1）吹风机吹冷风时，开关只和B接通，电路中只有风扇电动机，由可得 （2）开关接A、B触点时，吹热风，电动机和电热丝同时工作，且两者并联 可知 （3）用热风5min，电热丝产生的热量 J 答：（1）吹风机吹冷风时，电路中的电流是0.5A。 （2）吹风机吹热风时，电路中总电流为4.5A，电热丝的电阻是。 （3）用热风5min，电热丝产生的热量是J。 16．（1）4.1A；（2）低温挡；（3） 【详解】解：（1）高温挡工作时通过电暖气的电流 （2）当只闭合开关S1时，只有R1工作，而当两开关都闭合时，两电阻并联，总电阻最小，根据，电功率最大，为高温挡，故只闭合开关S1时，只有R1工作，电暖气处于低温挡。 （3）低温挡的功率为 电阻丝R2的功率为 电阻丝R2的阻值 答：（1）高温挡工作时通过电暖气的电流为； （2）只闭合开关S1时，电暖气处于低温挡； （3）电阻丝R2的阻值为。 17．2.875m3 【详解】解：碳纤维的质量约4.6t，则碳纤维体积 答：其使用的碳纤维体积是2.875m3。 18．(1)3×10-4m3；(2)2.5×103kg/m3 【详解】解：(1)由可得，水的体积 (2)石子总体积 由可得，石块密度 答：(1)水的体积为3×10-4m3； (2)石块的密度为2.5×103kg/m3。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$