期末冲刺2025-2026学年九年级物理上册（2024五四学制沪科版）（计算题30道）

期末冲刺 （计算题30道） 1．天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。求： （1）水吸收的热量是多少J？ （2）该燃气热水器烧水的效率是多大？［已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3，q气=4×107J/m3］ 2．质量5kg的某种燃料完全燃烧所释放出来的热量为，该燃料的热值是多少? 3．质量为2千克的水，自然冷却一段时间后，温度从90℃降低到40℃，求：水放出的热量Q放。 4．如图所示电路中，和是定值电阻，阻值为20Ω，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源两端电压U； (3)电路的总功率P。 5．小明家买了一台智能石墨烯电暖桌，如图所示，其铭牌信息如下表所示。已知该电暖桌的发热体由电阻丝构成（电阻丝电阻不随温度变化）。 产品型号 DHZ-08 额定电压 额定功率 1100W 取暖面积 定时范围 (1)电阻丝的阻值是多少？ (2)电吸桌正常工作30min消耗的电能是多少？ 6．摩擦生热是指机械能转化为内能的过程，在用砂纸将木材表面打磨光滑的过程中，砂纸和木板表面的温度都会升高，已知砂纸和木材表面之间的摩擦力约为5N，每次砂纸打磨的距离约为0.5m；木板表面层质量约为5g，木材的比热容为；则打磨100次的过程中： (1)克服摩擦力所做的功是多少？ (2)若消耗的机械能有50％使木板表面温度升高，则该打磨过程中，木板表面层升高的温度是多少？ 7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，，开关S闭合后，电压表的示数是5V，电压表的示数为15V。 (1)电流表A的示数是多少？ (2)电源电压是多少？ (3)电路的总电阻是多少？ 8．如图所示，电源电压保持不变，已知，。只闭合开关时，电流表示数为0.3A，求： (1)电源电压。 (2)同时闭合开关、时，通电1min电阻消耗的电能。 9．太阳能热水器中装有质量为50kg、初温为80℃的水，当水温降低到30℃时，水放出了多少热量？ 10．如图所示电路中，，，闭合开关S后，电流表的示数为0.1A。求： (1)电路的总电阻R。 (2)电源电压U。 (3)干路电流I。 11．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A。 （1）电源电压是多大？ （2）电阻 R2的阻值是多少？ 12．用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 (1)用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ (2)用快充充电桩充满电，需要多少小时？ 13．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。 14．如图所示是某品牌电饭锅简化电路图，电饭锅额定电压220V，发热电阻、阻值不随温度变化，。操作开关、、的通断，可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合时，为煲汤挡，额定功率为440W。 (1)求电饭锅在煲汤挡正常工作时电路中的电流； (2)求的阻值； (3)求电饭锅在保温挡和煮饭挡正常工作时消耗的功率之比。 15．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 16．明明家电能表规格是“220V 10A”，他家现已安装“220V 600W”热水器一台，“220V 220W”电视机一台，“220V 140W”的电冰箱一台，“220V 800W”的电饭锅一个。请你通过计算说明： (1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作，电路中的电流是多大？ (2)从电能表使用的角度考虑，明明家是否还可添置一台1kW的空调？ 17．如图，电源两端电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡的电阻； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时，灯泡两端的电压； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1.5A，此时R1消耗的电功率。 18．如图所示，电源电压为3V，，。求： (1)只闭合开关时，电流表的示数； (2)只闭合开关时，与两端电压之比； (3)闭合开关、，断开时，电流表与的示数之比。 19．某品牌养生壶的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，养生壶工作时，通过开关S1和S2，实现低温和高温的挡位控制，已知高温挡功率为1540W，R1=44Ω。求： (1)当养生壶内水的质量为2kg，水温从20℃升高到70℃吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (2)养生壶工作时通过R1的电流； (3)养生壶处于低温挡时，工作2min产生的热量； (4)R2的阻值。 20．某品牌的轿车在某段平直公路上进行测试，轿车以18m/s的速度匀速行驶了300s，消耗燃油0.36kg，轿车发动机的牵引力是1000N，燃油的热值为。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量； (2)发动机牵引力的功率； (3)发动机所做的功； (4)发动机的能量转化效率（结果保留小数点后两位）。 21．在“电路”的学习中，乐乐同学连接了下图所示的电路。若已知电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S后，R1两端电压为10V。已知滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。 (1)求电路中的电流I； (2)求滑动变阻器R2连入电路的阻值； (3)在电路安全的情况下，10s内R1消耗的电能最大是多少。 22．物理兴趣小组设计了如图甲所示的湖水水位监测报警装置。电源电压恒定不变，定值电阻R0＝30Ω；厚度均匀的长条形电阻片R竖直放置，浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号。闭合开关，滑杆AP位于电阻片底端B点时，电压表示数为6V，电流表示数为0.1A。 水位高度h/cm 10 15 20 30 电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.3 (1)求滑动变阻器的最大阻值。 (2)求电源电压。 (3)浮子带动滑杆AP从底端B点上移到顶端C点的过程中，记录下几组水位和对应的电流表示数如表所示，当电流表的示数为0.25A时，水位达到警戒值，求警戒水位高度。 23．如图所示，电源电压为3V，当S闭合、断开时，电流表的示数为0.2A；当S、都闭合时，电流表的示数为0.5A。则： (1)当S闭合、断开时，电压表示数为多少？ (2)当S、都闭合时，两端的电压是多少？ (3)当S、都闭合时，通过的电流是多少？ 24．如图所示的电路图，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为60Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A，求： (1)电源电压； (2)当开关S1、S2均闭合，电流表的示数是多少？ (3)当开关S1、S2均闭合，通电时间10s，电流做的总功是多少？ 25．图为某款电热器工作的部分电路简图。电源电压保持220 V不变，两根电热丝的电阻值关系为R1=2R2，通过两个开关的控制可实现该电热器高、低两个挡位的转换，其中“低温挡”时的发热功率为440 W。 (1)求R2的电阻值。 (2)求该电热器处于“高温挡”时正常工作消耗的电功率。 (3)如果该电热器在“高温挡”下正常工作5 min所产生热量能使质量为2 kg、初温为30 ℃的水温度升高到65 ℃，则此过程中该电热器的工作效率为多大？[结果用百分数表示且取整，c水=4.2×103 J/（kg·℃）] 26．在1标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到500℃后，立即投入质量为1.5kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到60℃。求：[] (1)水吸收的热量。 (2)金属块的比热容。（保留一位小数） (3)若这些热水继续吸收2.835×105J的热量，水的末温是多少？ 27．一款55℃暖暖杯的保温垫如图甲所示，其内部电路如图乙所示，S为旋转型开关（每次和两个触点接通），通过旋转开关S，可实现舒适、温暖、加热的挡位切换。保温垫的参数见表格。 额定电压/V 舒适挡功率/W 温暖挡功率/W 加热挡功率/W 220 11 22 44 (1)当旋转开关S置于1、2触点处时为 挡，此时电路中总电流是多少 ？ (2)当旋转开关S置于2、3触点处时为 挡，此时加热电阻是多大 ？ (3)当旋转开关S置于3、4触点处时，通电5min电路中产生的热量是多少？ 28．某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热；当水沸腾后，会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，求：   额定电压 220V 额定功率 4400W 水壶装水质量 10kg 频率 50Hz （1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？     （2）若电水壶产生的热量的80%被水吸收，现将一满壶12℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]     （3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是2A，此时电阻R0的电功率是多少？ 29．常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是燃料电池型酒精测试仪（简称“电池型”），利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，某款“电池型”工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪（简称“电阻型”），气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，某款“电阻型”工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。 （1）已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？ （2）用该款“电阻型”检测时，请计算： ①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？ ②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？ 30．为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。 （2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。 （3）求工作电路在保温状态下的电功率。 （4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 期末冲刺 （计算题30道） 1．天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从20℃加热到80℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。求： （1）水吸收的热量是多少J？ （2）该燃气热水器烧水的效率是多大？［已知：c水=4.2×103J/（kg·℃），ρ水=1.0×103kg/m3，q气=4×107J/m3］ 【答案】（1）5.04×106J；（2）60% 【详解】解：（1）水的质量为 根据吸热公式可知水吸收的热量为 （2）这些煤气完全燃烧放出的热量为 则热水器烧水的效率为 答：（1）水吸收的热量是； （2）该燃气热水器烧水的效率是60%。 2．质量5kg的某种燃料完全燃烧所释放出来的热量为，该燃料的热值是多少? 【答案】3.2×107J/kg 【详解】由公式可得，燃料的热值 3．质量为2千克的水，自然冷却一段时间后，温度从90℃降低到40℃，求：水放出的热量Q放。 【答案】 【详解】水放出的热量为 4．如图所示电路中，和是定值电阻，阻值为20Ω，电源两端电压保持不变。闭合开关S，电流表A和的示数分别为0.5A和0.3A。求： (1)通过的电流； (2)电源两端电压U； (3)电路的总功率P。 【答案】(1)0.2A (2)6V (3)3W 【详解】（1）如图和并联，电流表A测干路电流，电流表测通过的电流，则通过的电流 （2）根据并联定电路的电压关系得，电源两端电压 （3）电路的总功率 5．小明家买了一台智能石墨烯电暖桌，如图所示，其铭牌信息如下表所示。已知该电暖桌的发热体由电阻丝构成（电阻丝电阻不随温度变化）。 产品型号 DHZ-08 额定电压 额定功率 1100W 取暖面积 定时范围 (1)电阻丝的阻值是多少？ (2)电吸桌正常工作30min消耗的电能是多少？ 【答案】(1)44Ω (2)1.98×106J 【详解】（1）电阻丝的阻值是 （2）电吸桌正常工作30min消耗的电能为 6．摩擦生热是指机械能转化为内能的过程，在用砂纸将木材表面打磨光滑的过程中，砂纸和木板表面的温度都会升高，已知砂纸和木材表面之间的摩擦力约为5N，每次砂纸打磨的距离约为0.5m；木板表面层质量约为5g，木材的比热容为；则打磨100次的过程中： (1)克服摩擦力所做的功是多少？ (2)若消耗的机械能有50％使木板表面温度升高，则该打磨过程中，木板表面层升高的温度是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据做功公式计算克服摩擦力所做的功 （2）由题意可得，即， 7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，，开关S闭合后，电压表的示数是5V，电压表的示数为15V。 (1)电流表A的示数是多少？ (2)电源电压是多少？ (3)电路的总电阻是多少？ 【答案】(1)0.5A (2)20V (3)40Ω 【详解】（1）由题意，开关闭合，两电阻串联，电压表测R1电压，电压表测R2电压，已知U1 = 5V，R1 = 10Ω 所以由欧姆定律有 即电流表A的示数是0.5A。 （2）因两电阻串联，电源电压 由题意已知U1 = 5V，U2 = 15V 所以 （3）由(1)、(2)已知U = 20V，I = 0.5A 由可得串联电路总电阻 8．如图所示，电源电压保持不变，已知，。只闭合开关时，电流表示数为0.3A，求： (1)电源电压。 (2)同时闭合开关、时，通电1min电阻消耗的电能。 【答案】(1)1.5V (2)13.5J 【详解】（1）只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表示数为0.3A，则通过的电流 则电源电压 （2）同时闭合开关、时，两电阻并联，两端的电压U2=U=1.5V 则通过的电流 通电时间t=1min=60s 则消耗的电能 9．太阳能热水器中装有质量为50kg、初温为80℃的水，当水温降低到30℃时，水放出了多少热量？ 【答案】 【详解】水的温度变化Δt=t初-t末=80℃-30℃=50℃ 则水放出的热量 10．如图所示电路中，，，闭合开关S后，电流表的示数为0.1A。求： (1)电路的总电阻R。 (2)电源电压U。 (3)干路电流I。 【答案】(1)20Ω (2)3V (3)0.15A 【详解】（1）如图所示，电阻R1和R2并联，则电路的总电阻 （2）根据并联电路电压的规律可知，电源电压 （3）通过电阻R2的电流 则干路电流 11．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A。 （1）电源电压是多大？ （2）电阻 R2的阻值是多少？ 【答案】（1）6V；（2）30Ω 【详解】解：（1）闭合S，断开S1时，电路为R1的简单电路，由可知，电源的电压为 U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V （2）若再闭合S1时，两电阻并联，则 U2=U=6V 电流表示数的变化量即为R2支路的电流，则I2=0.2A，由可知，电阻 R2的阻值为 答：（1）电源电压是6V； （2）电阻 R2的阻值是30Ω。 12．用两种不同充电桩，对同一辆纯电动汽车充满电的相关数据如表所示，不计充电过程中的能量损失。 充电桩 电池初始状态 充电电压/V 充电电流/A 充满电的时间/h 普通充电桩 相同 220 30 10 快充充电桩 600 100 (1)用普通充电桩充满电，消耗的电能为多少千瓦时？ (2)用快充充电桩充满电，需要多少小时？ 【答案】(1)66kW·h (2)1.1h 【详解】（1）用普通充电桩充满电时，消耗的电能 （2）不计能量损失，用快充充电桩充满电，消耗的电能不变，为W=66kW·h 快充的电功率 当用快充充电桩充电时，需要的时间 13．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 14．如图所示是某品牌电饭锅简化电路图，电饭锅额定电压220V，发热电阻、阻值不随温度变化，。操作开关、、的通断，可实现煮饭、煲汤、保温三个挡位调节，只闭合时，为煲汤挡，额定功率为440W。 (1)求电饭锅在煲汤挡正常工作时电路中的电流； (2)求的阻值； (3)求电饭锅在保温挡和煮饭挡正常工作时消耗的功率之比。 【答案】(1)2A (2) (3) 【详解】（1）只闭合S3，此时电路为R2的简单电路，此时电源电压为220V，电功率为440W，电饭锅在煲汤挡正常工作时电路中的电流为 （2）根据欧姆定律计算 （3）保温时，R1和R2串联，其电功率为 煮饭时R1和R2并联，其电功率为 所以 15．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻。当开关S闭合后，通过R1的电流I1=1A，通过R2的电流I2=2A。求： (1)干路电流I； (2)电源电压U； (3)通电20s，整个电路中电流做的功W。 【答案】(1)3A (2)4V (3)240J 【详解】（1）如图，两个电阻并联，干路电流 （2）电源电压 （3）通电20s，整个电路中电流做的功 16．明明家电能表规格是“220V 10A”，他家现已安装“220V 600W”热水器一台，“220V 220W”电视机一台，“220V 140W”的电冰箱一台，“220V 800W”的电饭锅一个。请你通过计算说明： (1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作，电路中的电流是多大？ (2)从电能表使用的角度考虑，明明家是否还可添置一台1kW的空调？ 【答案】(1)8A；(2)不能 【详解】解：(1)明明家已安装的用电器的总功率是 P＝600W+220W+140W+800W＝1760W 这些电器同时工作时电路中的电流是 (2)该电能表允许接入的用电器的最大功率 P1＝UI1＝220V×10A＝2200W 还可安装的用电器的功率 P2＝2200W－1760W＝440W＝0.44kW<1kW 所以，从电能表使用的角度考虑，不能安装这样一台空调。 答：(1)若明明家中现已安装的这些电器同时工作，电路中的电流是8A； (2)从电能表使用的角度考虑，明明家不可再添置一台1kW的空调。 17．如图，电源两端电压为12V且保持不变，灯泡L标有“6V 6W”的字样。滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）求： （1）灯泡的电阻； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时，灯泡两端的电压； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1.5A，此时R1消耗的电功率。 【答案】（1）6Ω；（2）3V；（3）14.4W 【详解】解：（1）灯泡的电阻 （2）当开关S闭合，S1、S2断开时，R2和小灯泡串联，电路中的总电阻 电路中的总电流 灯泡两端的电压 （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，R1和R2并联，通过R2的电流为 通过R1的电流 此时R1消耗的电功率 答：（1）灯泡的电阻为6Ω； （2）当开关S闭合，S1、S2断开，滑动变阻器R2接入电路的电阻为18Ω时，灯泡两端的电压为3V； （3）当开关S、S1、S2都闭合，将滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表示数为1.5A，此时R1消耗的电功率为14.4W。 18．如图所示，电源电压为3V，，。求： (1)只闭合开关时，电流表的示数； (2)只闭合开关时，与两端电压之比； (3)闭合开关、，断开时，电流表与的示数之比。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）只闭合开关时， 电路为的简单电路。由欧姆定律 ，代入电源电压 ，得 （2） 只闭合开关时，与串联。串联电路中，电压分配与电阻成正比即，代入 ，得 （3）闭合，断开时，与并联。电流表测干路电流，测支路电流。 支路电流：由 ，得 干路电流：并联电路干路电流等于各支路电流之和，即 电流表示数比 19．某品牌养生壶的简化电路如图所示，R1、R2为发热电阻，养生壶工作时，通过开关S1和S2，实现低温和高温的挡位控制，已知高温挡功率为1540W，R1=44Ω。求： (1)当养生壶内水的质量为2kg，水温从20℃升高到70℃吸收的热量；[c水=4.2×103J/（kg·℃）] (2)养生壶工作时通过R1的电流； (3)养生壶处于低温挡时，工作2min产生的热量； (4)R2的阻值。 【答案】(1) (2)5A (3) (4)110Ω 【详解】（1）水吸收的热量 （2）养生壶工作时通过R1的电流 （3）当只闭合S1时，只有R1工作；当闭合S1、S2时，R1、R2并联，由并联电路电阻的特点可知，并联电路的总电阻小于任一支路电阻；电阻最小，电压是一定的，由可知，当闭合S1、S2时，R1、R2并联时，养生壶处于高温挡；所以只闭合S1时，养生壶处于低温挡，工作2min产生的热量 （4）低温挡的额定功率 当闭合S1、S2时，养生壶处于高温挡，R2的电功率 由可知，通过电阻R2的电流 R2的阻值 20．某品牌的轿车在某段平直公路上进行测试，轿车以18m/s的速度匀速行驶了300s，消耗燃油0.36kg，轿车发动机的牵引力是1000N，燃油的热值为。求： (1)消耗的燃油完全燃烧产生的热量； (2)发动机牵引力的功率； (3)发动机所做的功； (4)发动机的能量转化效率（结果保留小数点后两位）。 【答案】(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）0.36kg燃油完全燃烧放出的热量 （2）发动机牵引力的功率 （3）由得，轿车行驶的距离 发动机所做的功 （4）发动机的能量转化效率 21．在“电路”的学习中，乐乐同学连接了下图所示的电路。若已知电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω，闭合开关S后，R1两端电压为10V。已知滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。 (1)求电路中的电流I； (2)求滑动变阻器R2连入电路的阻值； (3)在电路安全的情况下，10s内R1消耗的电能最大是多少。 【答案】(1)1A (2)8Ω (3)324J 【详解】（1）闭合开关，两电阻串联接入电路，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得电路中的电流 （2）根据欧姆定律可得电路总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，滑动变阻器R2 连入电路的阻值 （3）当滑动变阻器接入的阻值为0时，电路的电流最大，此时10s内R1消耗的电能最大，则此时电路的电流为 10s内R1消耗的电能W=UIt=I2R1t=(1.8A)2×10Ω×10s=324J 22．物理兴趣小组设计了如图甲所示的湖水水位监测报警装置。电源电压恒定不变，定值电阻R0＝30Ω；厚度均匀的长条形电阻片R竖直放置，浮子可带动金属滑杆AP即滑动变阻器滑片竖直上下移动。当电流表的示数达到设定数值时，表示水位达到警戒水位，装置发出报警信号。闭合开关，滑杆AP位于电阻片底端B点时，电压表示数为6V，电流表示数为0.1A。 水位高度h/cm 10 15 20 30 电流I/A 0.1 0.12 0.15 0.3 (1)求滑动变阻器的最大阻值。 (2)求电源电压。 (3)浮子带动滑杆AP从底端B点上移到顶端C点的过程中，记录下几组水位和对应的电流表示数如表所示，当电流表的示数为0.25A时，水位达到警戒值，求警戒水位高度。 【答案】(1)60Ω (2)9V (3)28cm 【详解】（1）当滑杆AP在点时，滑动变阻器接入最大阻值，根据，可得滑动变阻器最大阻值为 （2）定值电阻，电流，根据，两端电压为 电源电压为 （3）当电流时，电路总电阻为 滑动变阻器接入电阻为 由表格数据，分析电流与水位关系（或看电阻变化规律 ），滑杆从到，电阻从变到，对应水位变化，根据电阻变化比例（或结合数据找规律 ），可算出当电阻为时，水位高度为28cm。 23．如图所示，电源电压为3V，当S闭合、断开时，电流表的示数为0.2A；当S、都闭合时，电流表的示数为0.5A。则： (1)当S闭合、断开时，电压表示数为多少？ (2)当S、都闭合时，两端的电压是多少？ (3)当S、都闭合时，通过的电流是多少？ 【答案】(1)3V (2)3V (3)0.3A 【详解】（1）当S闭合、S1断开时，电路中只有L₂接入电路，此时电压表示数应等于电源电压，因为电源电压U=3V，故此时电压表示数为3V。 （2）当S、S1都闭合时，两灯泡并联，因为并联电路各支路两端的电压等于电源电压，故L1两端的电压 （3）当S闭合、断开时，电流表测通过L2的电流，其大小为 当两开关都闭合时，电流表测量干路电流，则干路电流 此时通过灯泡L1的电流 24．如图所示的电路图，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的阻值为60Ω，当只闭合开关S1时，电流表的示数为1.2A，求： (1)电源电压； (2)当开关S1、S2均闭合，电流表的示数是多少？ (3)当开关S1、S2均闭合，通电时间10s，电流做的总功是多少？ 【答案】(1)24V (2) (3) 【详解】（1）当只闭合开关S1时，单独接入电路，电流表测电路电流，则电源电压 （2）当开关S1、S2均闭合，、并联，电流表测干路电流。电流为 根据并联电路电流规律，电流表的示数为 （3）当开关S1、S2均闭合，通电时间10s，电流做的总功 25．图为某款电热器工作的部分电路简图。电源电压保持220 V不变，两根电热丝的电阻值关系为R1=2R2，通过两个开关的控制可实现该电热器高、低两个挡位的转换，其中“低温挡”时的发热功率为440 W。 (1)求R2的电阻值。 (2)求该电热器处于“高温挡”时正常工作消耗的电功率。 (3)如果该电热器在“高温挡”下正常工作5 min所产生热量能使质量为2 kg、初温为30 ℃的水温度升高到65 ℃，则此过程中该电热器的工作效率为多大？[结果用百分数表示且取整，c水=4.2×103 J/（kg·℃）] 【答案】(1)55 Ω (2)1320 W (3)74% 【详解】（1）由电路图可知，当仅闭合开关S1时，电热器只有电热丝R1工作，电热器处于低温挡，此时功率为440 W，根据公式可得 解得电热丝R1的电阻值为R1=110 Ω。由于R1=2R2，故R2的电阻值为 （2）该电热器处于“高温挡”时，开关S1、S2均闭合，电热丝R1与R2并联，此时电热器的发热功率为 （3）电热器处于“高温挡”下正常工作5 min所产生热量为Q=W=Pt=1320 W×300 s=3.96 ×105J 质量为2kg、初温为30℃的水温度升高到65℃吸收的热量为Q吸=c空mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×(65℃-30℃)=2.94×105J 此过程中该电热器的工作效率为 26．在1标准大气压下，将质量为2kg的金属块加热到500℃后，立即投入质量为1.5kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到60℃。求：[] (1)水吸收的热量。 (2)金属块的比热容。（保留一位小数） (3)若这些热水继续吸收2.835×105J的热量，水的末温是多少？ 【答案】(1) 2.52×10⁵ J (2) 286.4 J/(kg·°C) (3) 100°C 【详解】（1）水升高的温度 水吸收的热量 （2）金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 金属块的温度变化 金属块的比热容 （3）水继续吸收2.835×105J的热量，升温 水的末温 但水在1标准大气压下，沸点为100℃，因此水的末温为100℃。 27．一款55℃暖暖杯的保温垫如图甲所示，其内部电路如图乙所示，S为旋转型开关（每次和两个触点接通），通过旋转开关S，可实现舒适、温暖、加热的挡位切换。保温垫的参数见表格。 额定电压/V 舒适挡功率/W 温暖挡功率/W 加热挡功率/W 220 11 22 44 (1)当旋转开关S置于1、2触点处时为 挡，此时电路中总电流是多少 ？ (2)当旋转开关S置于2、3触点处时为 挡，此时加热电阻是多大 ？ (3)当旋转开关S置于3、4触点处时，通电5min电路中产生的热量是多少？ 【答案】(1) 舒适 0.05A (2) 温暖 2200Ω (3)13200J 【详解】（1）当旋转开关S置于1、2触点处时，电阻R1、R2串联，总电阻最大。由可知，此时总电阻最大，电功率最小，为舒适挡。 已知舒适挡功率，根据，可得电路中的总电流 （2）当旋转开关S置于2、3触点处时，电路只有电阻R2接入电路，总电阻较大。由可知，此时电功率较大，为温暖挡。 已知温暖挡功率，根据，可得加热电阻 （3）当旋转开关S置于3、4触点处时，电阻R2、R3并联，总电阻最小。由可知，此时总电阻最小，电功率最大，为加热挡，已知加热挡功率。 通电时间，可得电路中产生的热量 28．某学校食堂有一个电水壶的铭牌如下表所示。如图是电水壶的电路图，R为加热器，当温度较低时，温控开关S处于闭合状态，加热器加热；当水沸腾后，会自动断开进入保温状态，从而实现了自动温度开关控制。若加热器电阻阻值不随温度变化而改变，且此时的大气压为1标准大气压，求：   额定电压 220V 额定功率 4400W 水壶装水质量 10kg 频率 50Hz （1）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？     （2）若电水壶产生的热量的80%被水吸收，现将一满壶12℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)]     （3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是2A，此时电阻R0的电功率是多少？ 【答案】【答题空1】11Ω 【答题空2】1050s 【答题空3】396W 【详解】（1）由 得，电阻为 （2）把水烧开所吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×(100℃-12℃)=3.696×106J 则需要消耗的电能 由可得所需时间 （3）当S断开时，R与R0串联，处于保温状态，根据欧姆定律得UR=IR=2A×11Ω=22V 由串联电路的电压特点可得U0=U-UR=220V-22V=198V 此时电阻R0的电功率P0=U0I=198V2A=396W 29．常用的呼气式酒精测试仪有两种：一种是燃料电池型酒精测试仪（简称“电池型”），利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压，某款“电池型”工作电路如图甲，燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪（简称“电阻型”），气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化，某款“电阻型”工作电路如图丙，电源电压为9V，R1是阻值为25Ω的定值电阻，R2是气敏电阻，其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度（n）表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。 （1）已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为多大？ （2）用该款“电阻型”检测时，请计算： ①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为多少？ ②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精多少毫克？ 【答案】（1）0.1A；（2）3V，40mg 【详解】解：（1）“电池型”检测时，由题知每100mL呼出气体中含有40mg酒精时，由乙图可知，此时燃料电池的电压为U燃 由题可知R0=20Ω，根据欧姆定律得 （2）①如果驾驶员没有喝酒，由丁图可知当n为0时，R2=50Ω。此时电路为关于R1、R2的串联电路，此时电路中的电流为 电压表的示数为 U示=IR1=0.12A×25Ω=3V ②由图丙可知电压表测量R1两端的电压，即U1=5V，分析电路可知R1与R2串联，根据串联电路电压特点得 由欧姆定律得 根据串联电路各处电流相等 由欧姆定律得 当R2=20Ω时，由丁图可知每100mL呼出气体中含有的酒精为40mg。 答：（1）已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精，当用该款“电池型”检测时，图甲中电流表的示数为0.1A； （2）①如果驾驶员没有喝酒，电压表的示数为3V，②如果电压表示数为5V，驾驶员呼出的气体，每100mL中含有酒精40毫克。 30．为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图像如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] （1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。 （2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。 （3）求工作电路在保温状态下的电功率。 （4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。 【答案】（1）见详解；（2）0.02A；（3）55W；（4）84% 【详解】解：（1）如图乙所示，温度升高时，电阻R的阻值增大，所以当温度比较低时，电阻R的阻值较小，控制电路中的电流较大，电磁铁把衔铁吸下来，工作电路中只有电阻R2接入；当温度较高时，电阻R的阻值较答，控制电路中的电流较小，复位弹簧把衔铁拉上去，工作电路中电阻R1和R2串联接入，根据可知，电压一定时，电路中的电阻越小，加热功率越大，故动触点与静触点a接触时，为保温电路，动触点与静触点b接触时，为加热电路。 （2）如图乙所示，温度为80℃时，电阻R的阻值为100Ω，则此时通过电磁铁线圈的电流为 （3）动触点与静触点a接触时，为保温电路，工作电路中电阻R1和R2串联接入，保温状态下的电功率为 （4）由题意知，水温达到80℃时衔铁会跳起，则水吸收的热量为 动触点与静触点b接触时，为保温电路，工作电路中只有电阻R2接入，加热状态下消耗的电能为 此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为 答：（1）电磁继电器的工作原理：见详解； （2）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A； （3）工作电路在保温状态下的电功率为55W； （4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率为84%。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $