期中冲刺(计算题30道)-【刷好题】2025-2026学年九年级物理上册热点题型专练(2024北师大北京版)
2025-09-28
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2份
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33页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十三章 简单电路,第十四章 欧姆定律,第十五章 电流做功 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.17 MB |
| 发布时间 | 2025-09-28 |
| 更新时间 | 2025-09-28 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54134650.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
期中冲刺(计算题30道)
1.太阳能是绿色、清洁的可再生能源。如图所示,在阳光的照射下,热水器水箱中质量为50千克的水温度升高了20℃。求:水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关、断开,闭合时,电压表的示数是5V;当开关、断开,闭合时,电压表的读数是3V,求:
(1)电源电压;
(2)当开关、断开,闭合时,两端的电压;
(3)当开关、闭合,断开时,电压表的示数。
3.用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5min,水吸收的热量为,温度变化如图所示[水的比热容大于煤油的比热容,]。求:
(1)水的质量。
(2)煤油的比热容。
4.在标准大气压下,将一壶质量为2kg、温度为20℃的水,加热到70℃。求:[]
(1)水升高的温度。
(2)水吸收的热量。
(3)继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温。
5.在如图所示的电路中,电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.3A。求:通过小灯泡L2的电流。
6.用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃,消耗了 20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg;求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,、为定值电阻,的阻值是30Ω。闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
8.小姬给爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图乙所示。
额定电压220V
额定频率:50Hz
加热功率:300~500W
最大容量:5L
(1)求此时足浴器的工作电流。(结果保留一位小数)
(2)足浴器装入最大容量且初温为的水。当水温达到控制面板上显示的温度时,求水吸收的热量。(水的比热容为)
(3)若上述加热过程耗时,求该足浴器的热电效率。
9.2024年2月29日,如图所示是万众期待的山海炮房车。若在一段平直的路上匀速行驶了33km,此过程消耗柴油质最为5kg,牵引力为,柴油的热值为,g取。求:
(1)求该房车牵引力所做的功是多少?
(2)柴油完全燃烧放出的热量为多少?
(3)求此房车行驶过程中热机的效率为多少?
10.如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km,驾车前往大约需要3h。(汽油的热值取,汽油的密度取)
(1)求汽车的平均速度;
(2)汽车全程消耗汽油20L,求汽油完全燃烧放出的热量;
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
11.如图所示电路,
(1)当S1闭合,S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1.2A,求电流表A2和A3的示数;
(2)当S2和S3闭合,S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4A和1.5A,求电流表A1的示数。
12.某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于 挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大 ?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少 ?
13.如图所示,电源电压2V,闭合开关S,均正常发光,电流表的示数为0.8A,的示数为0.3A,忽略温度对灯泡灯丝的影响,求:
(1)通过的电流:
(2)通电产生的焦耳热。
14.早餐时,小丽拿到一袋240g的牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到40℃,她至少要用多少千克80℃的热水加热牛奶?[不计热量损失,该牛奶的比热容,水的比热容]
15.随着环保减排目标的推进,各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策,推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气0.02m3,求
(1)壶中水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)天然气完全燃烧放出的热量;(天然气的热值为3.6×107J/m3)
(3)用天然气烧水时的效率。
16.某汽车以的速度匀速行驶一百公里,在匀速行驶过程中汽车所受阻力为,消耗汽油。汽车发动机工作时,需要用水为其降温,在这个过程中,水箱内的水温度升高了20℃。(, )求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)汽车发动机效率;
(3)水箱中水吸收的热量。
17.“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
18.东北铁锅炖是东北地区极具代表性的传统美食,起源于闯关东时期,融合了移民与本地的饮食文化。它以一口大铁锅为核心,采用慢火炖煮的方式,将多种食材的风味充分融合,形成独特的咸香浓郁口感。某厨师使用一口质量8kg的铁锅,将质量为10kg,初温为的食材和水放入锅中加入。已知:铁锅与桌面的受力面积为,铁的比热容为,食材和水的平均比热容为,若要将食材加热到100℃。
(1)刚开始加热时,铁锅对桌面的压强是多大?
(2)食材和水吸收的热量是多少?
(3)若使用天然气灶加热,天然气灶的热效率为40%,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(天然气的热值)
19.某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300g水,调好装置后进行加热,使初温为的水温度升高了,测得此过程中消耗了6g酒精。
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则酒精的热值是多少?
20.2024年3月6日,全球最大的新能源汽车制造商宣布了最新版电车的上市,又一次拉开新能源电车和燃油车的第四轮价格之战,有一种混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当以混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。该油电汽车空车质量1120kg,电池容量44kW·h,汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1,取10N/kg。求:
(1)所用燃料的热值为,在上述某行驶过程中消耗10kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?
(2)小明爸爸的体重为80kg,小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时,汽车受到的牵引力是多少?
(3)小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶,其的速度随时间的变化图像如图所示,则该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是多少?
21.一热水器的容积为50L。装满水后,从20℃加热到66℃。(水的密度是1×103kg/m3,水的比热容是求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
22.为探索生命历程,生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱,观察鸡蛋孵化的过程,需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
(1)请你帮助他们设计电路,并画在图乙虚线框内;
(2)求该孵化箱处于保温挡工作时,电路中的电流;
(3)求该孵化箱处于加热挡时,工作1min消耗的电能。
23.如图所示电路,电源电压恒为9V,,,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。只闭合时,电压表示数为6V。求:
(1)两端的电压。
(2)电阻的阻值。
(3)再闭合、时,电流表的示数。
24.在图中的电路中,电源电压恒为,定值电阻为,滑动变阻器的最大阻值为,小灯泡上标有“5V、”字样,不考虑灯丝电阻变化。当开关闭合,、都断开,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)若开关、、都闭合,当滑片在端时,电路消耗的电功率。
25.某款国产轿车如图所示,该轿车在水平公路上以的速度匀速直线行驶,消耗汽油。已知轿车的效率为,汽油的热值为。求:
(1)该轿车匀速直线行驶,消耗的汽油完全燃烧产生的热量;
(2)该轿车匀速直线行驶时牵引力的功率。
26.寒冷的冬天,兵兵同学吃早餐,他的妈妈用的热水为他泡热一袋质量为、初温为的牛奶,一段时间后,水和牛奶的温度均为。已知水的比热容为,牛奶的比热容为。不计热量损失。
(1)求牛奶需要吸收的热量。
(2)兵兵的妈妈至少需要用到多少千克的热水?
27.山西省大同市云冈区煤峪口煤矿每天需将煤炭运往南郊区的国电大同第二发电厂。有一辆某型号的柴油卡车每天参与运输,小华查阅资料获取了该车的一些主要参数如下表。
空车质量
6t
最大载重
14t
车轮数量
12个
满载时,轮胎与地面接触总面积
0.3m2
在某次运输中,卡车以60km/h的速度沿可以看作平直的公路行驶12km,消耗柴油共7kg,已知卡车受到的阻力为车总重的0.05倍,柴油热值为4.3×107J/kg。求:(g取10N/kg)
(1)卡车满载时对地面的压强;
(2)卡车在该过程中牵引力做的功;
(3)卡车的机械效率。(结果保留到小数点后一位)
28.物理兴趣小组运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示。其中定值电阻为10Ω,电源电压恒为6V,是竖直放置的硬电阻棒,总长为50cm,总电阻为20Ω,其接入电路的电阻阻值与接入电路的长度成正比。
(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至最下端,此时电流表示数是多少?
(2)小君量身高时,电流表示数为0.4A,电阻棒接入电路的电阻是多少?
(3)小丽量身高时,电压表示数为3V,则小丽和小君谁更高?高多少?
29.如图所示电路,电源电压恒为6V,R1=20Ω,R2=30Ω,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A。只闭合S1,电压表示数2V。求:
(1)R1两端的电压。
(2)电阻R3的阻值。
(3)再闭合S2、S3,通电时间为10s,求电路消耗的电能。
30.某电火锅铭牌的主要参数如下表所示。打开底盖,发现其工作电路原理如图甲所示,、为阻值未知的电热丝。求:
额定电压
220V
高温挡
1100W
低温挡
880W
(1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流;
(2)阻值;
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V,电火锅用“高温挡”连续工作100s时消耗的电能;
(4)为了还能对烤熟的食物进行保温,小霖对电火锅的工作电路进行了改进,改进后的电路原理如图乙所示,可以分别实现“高温挡”、“低温挡”或“保温挡”的功能。请说出电路中开关应如何连接,才可以实现三种挡位的切换。
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期中冲刺(计算题30道)
1.太阳能是绿色、清洁的可再生能源。如图所示,在阳光的照射下,热水器水箱中质量为50千克的水温度升高了20℃。求:水吸收的热量Q吸。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】4.2×106J
【详解】水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×20℃=4.2×106J
2.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关、断开,闭合时,电压表的示数是5V;当开关、断开,闭合时,电压表的读数是3V,求:
(1)电源电压;
(2)当开关、断开,闭合时,两端的电压;
(3)当开关、闭合,断开时,电压表的示数。
【答案】(1)5V
(2)2V
(3)5V
【详解】(1)当开关、断开,闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,也是电源电压,因此电源电压为5V。
(2)当开关、断开,闭合时,两个电阻串联,电压表测R1两端的电压,电压表的读数是3V,两端的电压
(3)当开关、闭合,断开时,两个电阻并联,电压表测R1两端的电压,各个电阻的电压等于电源电压,电压表的示数为5V。
3.用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,经过5min,水吸收的热量为,温度变化如图所示[水的比热容大于煤油的比热容,]。求:
(1)水的质量。
(2)煤油的比热容。
【答案】(1)5kg
(2)
【详解】(1)用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热,加热时间相同,吸收的热量相同,根据可知吸收热量相同,加热时间相同,质量相同时,比热容越大,温度变化越小,即B线为水,A线为煤油。
根据可得,水的质量
(2)煤油和水吸收的热量相同,质量相同,A线为煤油。
根据可得,煤油的比热容
4.在标准大气压下,将一壶质量为2kg、温度为20℃的水,加热到70℃。求:[]
(1)水升高的温度。
(2)水吸收的热量。
(3)继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温。
【答案】(1)50℃
(2)
(3)100℃
【详解】(1)水升高的温度,即水的温度变化量
(2)由得,水吸收的热量
(3)继续加热时,水的温度变化量
理论末温,但标准大气压下水的沸点为,水沸腾时吸收热量温度不变,故实际末温为100℃。
5.在如图所示的电路中,电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.3A。求:通过小灯泡L2的电流。
【答案】0.2A
【详解】解:如图所示,灯泡L1与灯泡L2并联,A1测量干路电流,A2测量灯泡L1的电流,根据并联电流规律特点,通过小灯泡L2的电流
答:通过小灯泡L2的电流为0.2A。
6.用煤气灶把2kg、初温为30℃的水烧到80℃,消耗了 20g煤气,已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),煤气的热值为4.2×107J/kg;求:
(1)水吸收的热量;
(2)煤气完全燃烧放出的热量;
(3)煤气灶烧水的效率。
【答案】(1)4.2×105J
(2)8.4×105J
(3)50%
【详解】(1)水吸收的热量
Q吸=cm水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(80℃-30℃)=4.2×105J
(2)煤气的质量
m煤气=20g=0.02kg这些煤气完全燃烧放出的热量
Q放=m煤气q=0.02kg×4.2×107J/kg=8.4×105J
(3)煤气灶烧水的效率
7.如图所示的电路中,电源电压保持不变,、为定值电阻,的阻值是30Ω。闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)6V
(2)20Ω
【详解】(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流,所以,电阻R1两端的电压
因并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,则电源电压为
(2)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的电阻
8.小姬给爷爷网购了一台电热足浴器,其铭牌的部分参数如图表所示。足浴器某次正常工作时控制面板显示如图乙所示。
额定电压220V
额定频率:50Hz
加热功率:300~500W
最大容量:5L
(1)求此时足浴器的工作电流。(结果保留一位小数)
(2)足浴器装入最大容量且初温为的水。当水温达到控制面板上显示的温度时,求水吸收的热量。(水的比热容为)
(3)若上述加热过程耗时,求该足浴器的热电效率。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据控制面板上的指示灯亮可知,此时足浴器的功率。
通过足浴器的电流
(2)足浴器中水的质量
水吸收的热量
(3)足浴器消耗的电能
足浴器的热电效率
9.2024年2月29日,如图所示是万众期待的山海炮房车。若在一段平直的路上匀速行驶了33km,此过程消耗柴油质最为5kg,牵引力为,柴油的热值为,g取。求:
(1)求该房车牵引力所做的功是多少?
(2)柴油完全燃烧放出的热量为多少?
(3)求此房车行驶过程中热机的效率为多少?
【答案】(1)6.6×107J
(2)1.65×108J
(3)40%
【详解】(1)由题可知,该房车牵引力所做的功为
(2)柴油完全燃烧放出的热量
(3)此房车行驶过程中热机的效率为
10.如皋拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从南京自驾前往如皋进行研学旅行。南京到如皋全程约270km,驾车前往大约需要3h。(汽油的热值取,汽油的密度取)
(1)求汽车的平均速度;
(2)汽车全程消耗汽油20L,求汽油完全燃烧放出的热量;
(3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW,求汽车发动机的效率。
【答案】(1)90 km/h
(2)
(3)37.5%
【详解】(1)根据速度公式,代入路程和时间,得速度
(2)汽油体积
质量
完全燃烧放出的热量为
(3)发动机做的有用功
效率
11.如图所示电路,
(1)当S1闭合,S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1.2A,求电流表A2和A3的示数;
(2)当S2和S3闭合,S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4A和1.5A,求电流表A1的示数。
【答案】(1)1.2A,0;(2)2.5A
【详解】解:(1)当闭合,和都断开时,、串联,电流表断路,电流表A1、A2串联在电路中。由电流表A3断路可知,其示数为0,因串联电路中各处的电流相等,且电流表A1的示数为1.2A,所以,电流表A2的示数为1.2A。
(2)当S2和S3闭合,S1断开时,L1、L2并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电流表A3测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A3和A2的示数分别为4A和1.5A,所以,电流表A1的示数
答:(1)电流表A2的示数为1.2A,A3的示数为0;
(2)电流表A1的示数为2.5A。
12.某型号的电饭锅有两档,分别是高温烧煮挡和保温焖饭挡,其原理如图所示(虚线框内为电饭锅的发热部位)。已知R1=44,R2=2156。
(1)开关S置于 挡(选填“1”或“2”)时,是保温焖饭挡?
(2)高温烧煮挡,它的功率是多大 ?
(3)保温焖饭10min产生的热量是多少 ?
【答案】(1)1
(2)1100W
(3)1.32×104J
【详解】(1)由电路图可知,开关S置于2挡时,电阻R2被短路,电路为电阻R1构成的简单电路,电路中的总电阻最小,由公式可知,电路的总功率最大,电饭锅处于高温烧煮挡,开关S置于1挡时,电路为电阻R1和R2构成的串联电路,电路中的总电阻最大,由公式可知,电路的总功率最小,电饭锅处于保温焖饭挡。
(2)由电功率公式可得高温烧煮挡的功率
(3)由电功率公式可得保温焖饭挡的功率
则保温焖饭10min产生的热量Q=W=Pt=22W×10×60s=1.32×104J
13.如图所示,电源电压2V,闭合开关S,均正常发光,电流表的示数为0.8A,的示数为0.3A,忽略温度对灯泡灯丝的影响,求:
(1)通过的电流:
(2)通电产生的焦耳热。
【答案】(1)0.5A
(2)
【详解】(1)由图可知两个灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测的电流,根据并联电路电流规律可得的电流为
的电阻为
(2)根据焦耳定律得通电产生的热为
14.早餐时,小丽拿到一袋240g的牛奶,为了使这袋牛奶的温度由12℃升高到40℃,她至少要用多少千克80℃的热水加热牛奶?[不计热量损失,该牛奶的比热容,水的比热容]
【答案】
【详解】牛奶吸收的热量
不计热量损失,热水放出的热量
当水的温度与牛奶最终的温度相同时,需要水的质量最少,则至少需要水的质量
15.随着环保减排目标的推进,各地政府相继出台“煤改气”、“改电”政策,推进清洁取暖。小明家用天然气做饭时,将一壶质量为1.5kg的水由20℃烧至100℃时,消耗了天然气0.02m3,求
(1)壶中水吸收的热量;(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(2)天然气完全燃烧放出的热量;(天然气的热值为3.6×107J/m3)
(3)用天然气烧水时的效率。
【答案】(1)5.04×105J
(2)7.2×105J
(3)70%
【详解】(1)水吸收的热量为
(2)天然气完全燃烧放出的热量为
(3)用天然气烧水时的效率为
16.某汽车以的速度匀速行驶一百公里,在匀速行驶过程中汽车所受阻力为,消耗汽油。汽车发动机工作时,需要用水为其降温,在这个过程中,水箱内的水温度升高了20℃。(, )求:
(1)汽车牵引力做的功;
(2)汽车发动机效率;
(3)水箱中水吸收的热量。
【答案】(1)5.75×107J
(2)25%
(3)4.2×105J
【详解】(1)因为汽车匀速行驶,所以汽车受到的牵引力为F牵=f=575N
汽车牵引力做的功为W=F牵s=575N×100×103m =5.75×107J
(2)汽油完全燃烧释放的热量为Q放=mq=5kg×4.6×107J/kg=2.3×108J
汽车发动机的效率为
(3)水箱中水吸收的热量为Q吸=c水m水∆t=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×20℃=4.2×105J
17.“五·一”假期,小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道,用时120s,消耗0.1kg的汽油,汽车通过隧道牵引力做的有用功为。(汽油的热值)求:
(1)汽车通过隧道的平均速度;
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量;
(3)汽车通过隧道发动机的效率。
【答案】(1)20m/s
(2)
(3)30%
【详解】(1)汽车通过隧道的平均速度
(2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量
(3)汽车通过隧道牵引力做的有用功
汽车通过隧道发动机的效率
18.东北铁锅炖是东北地区极具代表性的传统美食,起源于闯关东时期,融合了移民与本地的饮食文化。它以一口大铁锅为核心,采用慢火炖煮的方式,将多种食材的风味充分融合,形成独特的咸香浓郁口感。某厨师使用一口质量8kg的铁锅,将质量为10kg,初温为的食材和水放入锅中加入。已知:铁锅与桌面的受力面积为,铁的比热容为,食材和水的平均比热容为,若要将食材加热到100℃。
(1)刚开始加热时,铁锅对桌面的压强是多大?
(2)食材和水吸收的热量是多少?
(3)若使用天然气灶加热,天然气灶的热效率为40%,需要完全燃烧多少立方米的天然气?(天然气的热值)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,铁锅在桌面上静止时,铁锅对桌面的压力等于铁锅与食材和水的总重力,即
由可得,铁锅对桌面的压强为
(2)由可得,食材和水吸收的热量为
(3)由
可得,天然气灶完全燃烧天然气的热量为
由可得,完全燃烧天然气的体积为
19.某同学用如图所示装置测量酒精的热值。他在烧杯中加入300g水,调好装置后进行加热,使初温为的水温度升高了,测得此过程中消耗了6g酒精。
(1)此过程中水吸收的热量是多少?
(2)假设酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则酒精的热值是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.3kg×50℃=6.3×104J
(2)酒精的质量m酒精=6g=0.006kg
由于酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,则Q放=Q吸=6.3×104J
根据Q放=m酒精q酒精可得酒精的热值
20.2024年3月6日,全球最大的新能源汽车制造商宣布了最新版电车的上市,又一次拉开新能源电车和燃油车的第四轮价格之战,有一种混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当以混动模式行驶时,内燃机工作,既可以给汽车行驶提供能量,还可以给蓄电池充电。该油电汽车空车质量1120kg,电池容量44kW·h,汽车行驶时所受阻力与汽车总重的比值为0.1,取10N/kg。求:
(1)所用燃料的热值为,在上述某行驶过程中消耗10kg燃料(假设燃料完全燃烧),则放出的总热量是多少?
(2)小明爸爸的体重为80kg,小明爸爸独自驾驶该油电汽车匀速行驶时,汽车受到的牵引力是多少?
(3)小明爸爸独自驾驶该油电汽车行驶,其的速度随时间的变化图像如图所示,则该油电汽车在第10min到第40min时间内牵引力做的功及功率各是多少?
【答案】(1)
(2)1200N
(3),18000W
【详解】(1)放出的总热量
(2)总质量
总重力
则阻力
因为汽车匀速行驶,F=f,所以牵引力。
(3)该汽车的路程
故牵引力做功
功率
21.一热水器的容积为50L。装满水后,从20℃加热到66℃。(水的密度是1×103kg/m3,水的比热容是求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
【答案】(1)50kg
(2)9.66×106J
【详解】(1)水的体积
水的质量
(2)水吸收的热量为
22.为探索生命历程,生物小组的同学们要制作如图甲所示的孵化箱,观察鸡蛋孵化的过程,需要设计具有加热和保温两种功能的电路。小组同学们收集了电压为12V的蓄电池、两个开关S1和S2、两个阻值均为8Ω的电阻丝R1和R2、导线若干。
(1)请你帮助他们设计电路,并画在图乙虚线框内;
(2)求该孵化箱处于保温挡工作时,电路中的电流;
(3)求该孵化箱处于加热挡时,工作1min消耗的电能。
【答案】(1)/
(2)0.75A/1.5A
(3)1080J/2160J
【详解】(1)解法一:设计具有加热和保温两种功能的电路,电源电压不变,根据可知,电阻丝R1和R2组成串联电路,如下图所示:
解法二:设计具有加热和保温两种功能的电路,电源电压不变,根据可知,电阻丝R1和R2组成并联的电路,如下图所示:
(2)解法一:如图
当开关S1闭合、断开S2时,R1和R2串联,电路中电阻最大,根据可知,孵化器处于保温挡,电路中的电流
解法二:如图所示
只开关S1闭合,电路中电阻大,根据可知,孵化器处于保温挡,电路中的电流
(3)解法一:如图
当开关S1和S2均闭合时,电路中只有R1工作,电路中电阻小,根据可知,该孵化箱处于加热挡,工作1min消耗的电能
解法二:如图所示
当开关S1和S2均闭合时,R1和R2并联,电路中电阻小,根据可知,该孵化箱处于加热挡,工作1min消耗的电能
23.如图所示电路,电源电压恒为9V,,,电压表量程为0~15V,电流表量程为0~0.6A。只闭合时,电压表示数为6V。求:
(1)两端的电压。
(2)电阻的阻值。
(3)再闭合、时,电流表的示数。
【答案】(1)3V
(2)40Ω
(3)0.525A
【详解】(1)仅闭合S1时,电路中R1与R3串联,总电压为9 V,电压表测得R3两端电压,即U3=6V,则两端的电压为
(2)根据串联电路分压原理可得
电阻的阻值
(3)再闭合、后,被短路,电路中只剩与并联,电流表测干路电流,电流表示数为
24.在图中的电路中,电源电压恒为,定值电阻为,滑动变阻器的最大阻值为,小灯泡上标有“5V、”字样,不考虑灯丝电阻变化。当开关闭合,、都断开,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值;
(3)若开关、、都闭合,当滑片在端时,电路消耗的电功率。
【答案】(1)
(2)
(3)7W
【详解】(1)小灯泡上标有“5V、”字样,小灯泡正常发光时的电阻
(2)当开关闭合,、都断开,、串联,小灯泡正常发光,此时电路电流为
电源电压恒为,电路总电阻为
滑动变阻器接入电路的阻值
(3)若开关、、都闭合,当滑片在端时,,并联。的功率为
滑动变阻器的最大阻值为,滑动变阻器的功率为
电路消耗的电功率
25.某款国产轿车如图所示,该轿车在水平公路上以的速度匀速直线行驶,消耗汽油。已知轿车的效率为,汽油的热值为。求:
(1)该轿车匀速直线行驶,消耗的汽油完全燃烧产生的热量;
(2)该轿车匀速直线行驶时牵引力的功率。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题知轿车匀速直线行驶消耗的汽油为,汽油完全燃烧产生的热量
(2)轿车工作时主要将内能转化为机械能,轿车的效率为。轿车获得的机械能
轿车匀速直线行驶所用的时间
牵引力的功率
26.寒冷的冬天,兵兵同学吃早餐,他的妈妈用的热水为他泡热一袋质量为、初温为的牛奶,一段时间后,水和牛奶的温度均为。已知水的比热容为,牛奶的比热容为。不计热量损失。
(1)求牛奶需要吸收的热量。
(2)兵兵的妈妈至少需要用到多少千克的热水?
【答案】(1)
(2)
【详解】解:(1)牛奶吸收的热量:
(2)由题意可知,热水放出的热量:
至少需要用到热水的质量:
答:(1)牛奶需要吸收的热量为;(2)兵兵的妈妈至少需要用到的热水。
27.山西省大同市云冈区煤峪口煤矿每天需将煤炭运往南郊区的国电大同第二发电厂。有一辆某型号的柴油卡车每天参与运输,小华查阅资料获取了该车的一些主要参数如下表。
空车质量
6t
最大载重
14t
车轮数量
12个
满载时,轮胎与地面接触总面积
0.3m2
在某次运输中,卡车以60km/h的速度沿可以看作平直的公路行驶12km,消耗柴油共7kg,已知卡车受到的阻力为车总重的0.05倍,柴油热值为4.3×107J/kg。求:(g取10N/kg)
(1)卡车满载时对地面的压强;
(2)卡车在该过程中牵引力做的功;
(3)卡车的机械效率。(结果保留到小数点后一位)
【答案】(1)6.7×105Pa
(2)1.2×108J
(3)39.9%
【详解】(1)卡车满载时对地面的压力
卡车满载时对地面的压强
(2)因为卡车做匀速直线运动,所以
卡车牵引力做的功
(3)柴油燃烧放出的热量
卡车的机械效率
28.物理兴趣小组运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示。其中定值电阻为10Ω,电源电压恒为6V,是竖直放置的硬电阻棒,总长为50cm,总电阻为20Ω,其接入电路的电阻阻值与接入电路的长度成正比。
(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至最下端,此时电流表示数是多少?
(2)小君量身高时,电流表示数为0.4A,电阻棒接入电路的电阻是多少?
(3)小丽量身高时,电压表示数为3V,则小丽和小君谁更高?高多少?
【答案】(1)0.6A
(2)5Ω
(3)小丽更高,12.5cm
【详解】(1)如图为串联电路,滑片在的最下端时,接入电路的阻值为0,此时电流表示数
(2)小君量身高时,
此时
(3)小君量身高时,连入电路的长度
小丽量身高时,电压表示数为3V,因为电源电压恒为6V,根据串联电路电压规律,则有
根据串联电路分压规律,可知
此时连入电路的长度
故,所以小丽更高,高了
29.如图所示电路,电源电压恒为6V,R1=20Ω,R2=30Ω,电压表量程0~15V,电流表量程0~0.6A。只闭合S1,电压表示数2V。求:
(1)R1两端的电压。
(2)电阻R3的阻值。
(3)再闭合S2、S3,通电时间为10s,求电路消耗的电能。
【答案】(1)4V
(2)10Ω
(3)48J
【详解】(1)只闭合S1,R1与R3串联,电压表测量R3的电压,由串联电路电压特点得,R1两端的电压为
(2)R1与R3串联时,电路电流为
由欧姆定律得,电阻R3的阻值为
(3)再闭合S2、S3,R1被短路,R2、R3并联,通电时间为10s,电路消耗的电能为
30.某电火锅铭牌的主要参数如下表所示。打开底盖,发现其工作电路原理如图甲所示,、为阻值未知的电热丝。求:
额定电压
220V
高温挡
1100W
低温挡
880W
(1)电火锅使用“高温挡”正常工作时电路中的电流;
(2)阻值;
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V,电火锅用“高温挡”连续工作100s时消耗的电能;
(4)为了还能对烤熟的食物进行保温,小霖对电火锅的工作电路进行了改进,改进后的电路原理如图乙所示,可以分别实现“高温挡”、“低温挡”或“保温挡”的功能。请说出电路中开关应如何连接,才可以实现三种挡位的切换。
【答案】(1)5A
(2)55Ω
(3)
(4)见解析
【详解】(1)高温挡正常工作时的电流
(2)根据可知,电源电压一定,当总电阻最小时,电路的总功率最大,为高温挡;当总电阻最大时,电路中的总功率最小,由图乙可知,只闭合S时,只有R1工作;两个开关都闭合,总电阻最小,为高温挡,只闭合S时,只有R1工作为低温挡,阻值
(3)闭合S、S1时,R1与R2并联是高温档,R2的电功率
R2的阻值为
由图丙可知当R1与R2并联是高温挡时,实际电压为198V时,则实际功率为
工作100s消耗的电能
(4)根据可知,电源电压一定,当总电阻最小时,电路的总功率最大,为高温挡;当总电阻最大时,电路中的总功率最小;故两个电阻并联时,总电阻最小,此时为高温挡,即闭合S、S1,S2接a,R1、R2并联,为“高温挡”;两个电阻串联时,总电阻最大,为最低挡,即保温挡,故闭合S,S2接b,两个电阻串联,为“保温挡”;只有一个电阻工作时,为低温挡,只闭合S、S1,为“低温挡”(或闭合S、S1,S2接b为“低温挡”)。
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