2025-2026学年人教版物理九年级上学期期末复习计算题专项练习

人教版初中物理九年级上学期期末复习计算题专项练习 附答案及解析 1．深圳比亚迪汽车发布，其研发的骁云插混专用1.5L发动机的热效率高达43%，是全球热效率最高的量产汽油发动机。公司旗下比亚迪宋PLUSDM﹣i车型搭载有此款发动机，此车型100km油耗为4.4L（质量为3kg），汽油热值q=4.6×107J/kg，求： （1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q。 （2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W？ （3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f。 2．“开车不饮酒，酒后不开车”是每一位司机都必须遵守的交通法规。图甲是气体中酒精浓度测试仪的原理图，电源电压，是气敏电阻，其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。气体中酒精浓度大于或等于20mg/100mL，小于或等于80mg/100mL为酒驾。测试仪使用前应先调零，即当气体中酒精浓度为0时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数调零后的滑片位置保持不变。求： (1)调零后接入电路中的阻值； (2)当时，消耗的电功率； (3)在某次检测中，电流表示数为0.2A，试通过计算分析，判断该司机是否属于酒驾。 3．如图甲为一款养生壶，其加热原理如图乙所示。养生壶的额定电压为220V，均是发热电阻，其中。开关置于“1”时电路中电流为5A。求： （1）当开关置于“1”时，的阻值； （2）当开关置于“2”时，通电1min，养生壶消耗的电能； （3）将该养生壶接入家庭电路中单独工作，养生壶给水加热的过程中，观察到家里电能表（如图丙所示）的转盘120s内转了100转，则该养生壶消耗的电功率是？ 4．济南市现有垃圾焚烧发电厂共5座，据有关资料，济南全市日均产生生活垃圾近7000吨，将这7000吨垃圾完全燃烧后可产生约的热量，将产生的热量用于发电，日均发电量可达210万度，基本实现原生垃圾“零填埋”。求：生活垃圾的平均热值？ 5．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R1，灯泡L上标有“12V  9.6W”字样，其电阻不随温度的变化而改变。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L正常发光，电流表A的示数为1A；当开关S1、S2断开，S3闭合时，改变变阻器滑片P的位置，使变阻器连入电路的阻值分别为R1和，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等。求： (1)灯泡正常发光时的电流和电阻； (2)定值电阻R2的阻值； (3)整个电路消耗的电功率的最小值。 6．冬季采暖季来临，家中空气干燥，小明家购买了一台电热加湿器，其原理图如甲图所示，如表为其部分技术参数。、为发热电阻，且，S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关S可实现“关”“低挡”“高挡”之间的转换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热）。求： 额定电压 220V 高挡发热功率 400W 水箱容积 3L 适用面积 (1)电阻的阻值； (2)加湿器处于低挡位置时的发热功率； (3)如图乙所示是某次使用加湿器工作30min的图像，请计算加湿器消耗的总电能。 7．小华尝试估测家中所使用的天然气热水器的热效率。他把家里自动洗衣机的“水量”设置为40kg，用热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到40L时洗衣机便会自动停止注水。已知当时自来水的温度是，热水器输出热水的温度为，注水前天然气表的示数是，注水后变为，天然气的热值为。求： (1)将40L自来水加热至输出温度需要的热量Q； (2)该热水器的热效率。 8．“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一。图甲是某女生测试示意图。图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图，电源电压恒为，电压表量程为，定值电阻，滑动变阻器由长为、粗细均匀的电阻棒改装而成，规格为，允许通过的最大电流为。为保护电路安全，滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点处。测试时，通过推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动，并通过电压表的示数反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片P移动距离L的关系。 初三女生测试等级标准 不合格 合格 良好 优秀 滑片移动距离 （1）滑片P在起始位置A点时，闭合开关S，通过的电流为，请计算此时两端电压大小； （2）请推导出电压表示数与滑片移动距离L之间的关系式；为保护电路安全，说明滑片移动的范围； （3）该测试仪不能测出表中所有的等级，在保证电路各元件安全的情况下，通过替换来实现最大程度增加测试范围，请计算替换电阻的最小值。 9．2022年2月27日，伴随着一阵巨响，长征八号遥二运载火箭搭载着22颗商业卫星，在西昌卫星发射中心文昌航天发射场一飞冲天，创造了我国单次发射卫星数量最多的纪录。长征八号遥二运载火箭采用无毒无污染以液氢/液氧为推进剂。[已知c水=4.2×103J/(kg•℃)，q液氢按1.68×108J/kg计算]求： （1）若要获得6.72×108J的热量，完全燃烧液态氢为多少千克？ （2）若上述这些热量的一部分被水吸收，水的质量为2.56×103kg，水的温度升高50℃，热效率是多少？ （3）若某氢能源公交车以140kW的恒定功率做匀速直线行驶，（1）中的这些热量和公交车所做的功相等，能让该公交车匀速行驶多长时间？    10．小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示，其简化电路如图乙所示，R1、R2均为电热丝（阻值不随温度变化）。求： （1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流？ （2）电热丝R2的阻值？ （3）傍晚用电高峰期，小明想测量电烤箱在工作时的实际电压，于是他断开了家中其他用电器，仅让电烤箱在加热状态下工作，1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r．则电烤箱两端的实际电压是多少？    11．如图所示，灯泡L标有“6V  3W”的字样，定值电阻R=10Ω，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，闭合开关S。将开关S1拨至2，滑片P移至a端，灯泡正常发光。 （1）求灯泡正常发光时的电流； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，求定值电阻R工作10min产生的热量； （3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，求此时灯泡的功率。    12．如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3103N，消耗燃油1.2kg，热值q=4107J/kg，求： （1）无人驾驶汽车牵引力所做的功？ （2）燃油完全燃烧放出的热量？ （3）无人驾驶汽车的热机效率？ 13．如图甲是某电子秤的原理示意图，R1为定值电阻，托盘下方的电阻R2为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示．已知电源电压为6V保持不变． (1)当托盘为空时，R2电阻； (2)若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A，求定值电阻R1的阻值； (3)若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A，求该物体的质量大小． 14．表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，求： ××牌    额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz （1）电烤箱在高温挡工作5min所产生的电热是多少？ （2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处于什么挡位？电路中R2的阻值是多少？ （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是多少？ 15．近些年来，国家大力提倡开发各种绿色可再生能源，助力实现“碳达峰、碳中和”的战略目标.如图所示是某风力发电场，总装机容量，年发电量（即电能）.（煤的热值为）问： （1）该风电场年发电时间可达多少h？ （2）如果某火力发电站的发电效率为40%，（即完全燃烧煤放出的热量有40%用来发电）要得到相同的电能，每年需要多少t煤？ 16．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A，求： （1）电源电压U； （2）电阻R2的阻值。 17．如图所示的电路中，电源电压恒定为4.5V，灯泡L上标有“2.5V；1.25W”字样（灯丝电阻不变），定值电阻R1阻值为15Ω，滑动变阻器R2的规格为“20Ω；1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，求： （1）小灯泡L的电阻； （2）闭合开关S、断开开关S1、S2，电流表示数为0.3A，此时滑动变阻器R2连入电路的阻值； （3）闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器的滑片滑至最右端，通电1min定值电阻R1产生的热量； （4）闭合开关S、S1、S2，在确保电路各元件安全的情况下，滑动变阻器R2的最大功率。 18．绿色环保、清洁卫生的能源是人们现在使用燃料时的追求。市场上现有一公司提供的乳化剂配置的新型生物醇油，燃烧充分，燃烧后的废气排放比石油液化气低80%以上，是名副其实的清洁燃料。而且成本仅为石油液化气的左右，热值与石油液化气的热值相近，可高达，利用空间极大。某餐厅采购了部分这种新型生物醇油试用，已知，请问： （1）若完全燃烧0.7kg这种新型生物醇油，放出的热量是多少焦耳? （2）若这些热量的60%被初温为20℃，质量为50kg的水吸收，水能升高到多少℃? 19．烟尘浓度监测仪是新一代在线监测仪器，已经广泛应用在环保污染源烟尘排放监测、工业制造过程中粉尘浓度的测量等领域。有一种以N型光敏电阻为主要元件的烟尘浓度监测仪，光敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。工作原理如图所示，其中电源电压保持12V不变，R为光敏元件，为50Ω的定值电阻。使用前需要校准，改变光敏元件所处环境要求电压表示数达到8V。 （1）校准时，电压表示数达到8V，电流表示数是多少? （2）电压表示数达到8V时，光敏电阻R的阻值为多少? （3）若某一时刻烟尘浓度较低，空气质量合格，光敏电阻的阻值为150Ω，此时电压表示数是多少? 20．如图所示的电路，电源电压不变，灯泡L标有“12V 18W”（不考虑温度对灯泡电阻的影响）。当开关都闭合时，灯泡正常发光，电流表的示数为2.1A；当只闭合开关，且滑动变阻器的滑片在中点时，定值电阻R两端电压为4V。 （1）定值电阻R的阻值是多少？ （2）滑动变阻器的最大阻值是多少？ （3）调整开关的开闭状态，调节滑片的位置，使整个电路的总功率最小，最小值是多少？ 21．表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝，求： （1）电烤箱在高温挡工作5min所产生的电热是多少？ （2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处于什么挡位？电路中R2的阻值是多少？ （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是多少？ XX牌 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz 22．如图所示，是小明同学家用的某品牌燃气热水器，效率为80%。如果冬天洗澡，需要把初温为5℃的水加热到45℃，小明一次洗澡用水100kg。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），燃气的热值为6×107J/m3]求： （1）水吸收的热量； （2）消耗燃气的体积。 23．如图所示，若电热丝R的阻值是48.4Ω，通过计算回答：该电热丝接入家庭电路工作时： （1）通过它的电流是多少？ （2）它的电功率是多少？ （3）它工作100s消耗了多少焦的电能？ 24．如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求： （1）只闭合S1时，流过R1的电流； （2）电阻R2的阻值； （3）该用电器的最大电功率。 25．成年的长颈鹿的平均身高可达4.3m，它的质量可达2t，长颈鹿一只脚掌的着地面积为。求： （1）长颈鹿的重力； （2）长颈鹿站立时对水平地面的压强。 26．如图甲所示，水平桌面上放有一个底面积为，高为8cm的平底圆柱形容器（容器厚度不计）和一个体积为的金属制小球；容器内盛某种液体时容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示，（）求： （1）该液体的密度； （2）先将容器内盛满这种液体，再将这个金属制小球轻轻放入容器内，发现一些液体溢出，小球沉入容器底，擦干容器外壁，稳定后测得容器、容器内液体和小球的总质量为800g，小球的密度为多少？ 27．“国之重器”中的起重船在我国很多伟大的工程中发挥着重要作用。起重船的工作就是将重物起吊移至指定位置。如图甲所示，一艘起重船自身质量m1=10000t，要吊装的重物质量m2=1000t。（取g=10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是多少？ （2）起重机将该重物匀速提升了30m，它的电动机所做的功是7.5×108J，则起重机的机械效率是多少？ （3）为了防止起重船吊装重物时发生倾斜，在起重船的船体两侧建造了由许多小舱室组成的水舱。起重船吊起重物后，就通过抽水机将一侧水舱里的水抽向另一侧水舱来保持起重船平衡，示意图如图乙所示。小海设计了一种用力传感器感知抽水量的长方体水舱模型，其底面积为2m2，示意图如图丙所示，其中A是固定的力传感器，能够显示B对它的压力或拉力的大小；B是质量和体积均可忽略的细直杆，B的上端固定在A上，下端固定在物体C上；物体C是质量为20kg、高度为2m的圆柱体。水舱中装有4.2m3的水，抽水机将水抽出的过程中，力传感器示数F的大小随抽出水的体积V变化的图像如图丁所示。当力传感器示数为0时，剩余的水的深度是多少？ 28．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg， c水=4.2×103J/（kg·°C），求： （1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； （2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，求水吸热后的温度； （3）如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多长时间？ 29．如图是某家用电炖锅的简化电路图。电源电压为，和均为加热电阻。当开关接1时为加热状态，功率为；开关接2时为保温状态，功率为。试求： （1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多少？ （2）电阻的阻值是多少？ （3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量是多少？ 30．如图，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，R1＝30Ω，R2＝60Ω。只闭合开关S3时，电流表的示数为0.1A。求： （1）电源电压； （2）开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数； （3）开关S3断开，S1、S2闭合时，通电100s，整个电路的消耗的电能。 31．小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时。把50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示数由1365.05m3变为1365.17m3，已知水的比热容c=4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值q=7.0×107J/m3。求： (1)水吸收的热量； (2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量； (3)该热水器的效率。 32．图甲是某品牌家用蛋糕机，该蛋糕机配有很多卡通模型，可以做出多种多样的创意小蛋糕，图乙是该蛋糕机的简化电路图，可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S1时，蛋糕机处于440W的低温挡加热状态；单独闭合开关S2时，阻值为55Ω的电阻R2让蛋糕机处于中温挡加热状态，求蛋糕机正常工作时： (1)低温挡加热电流； (2)中温挡加热功率； (3)高温挡加热5min消耗的电能。 33．太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一、某物理兴趣小组的同学，用某品牌太阳能热水器给质量为120 kg的水加热，在6小时的有效照射时间内，他们绘制了如图的加热过程中水温随时间变化的图线。已知该品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能。求： （1）热水器中的水在6小时内吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×103 J/（kg·℃）] （2）热水器6小时内接收到的太阳能E； （3）热水器的效率η； （4）若改用煤气来加热这些水，使水升高相同温度，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×107 J/kg） 34．如图所示，电源电压恒定，R2=6Ω，R3=12Ω，滑动变阻器R1的滑片P滑到中点，当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表A的示数为3A；当开关S1闭合S2、S3都断开时，电流表A的示数为0.6A。求： （1）电源电压； （2）滑动变阻器R1的最大阻值； （3）电路消耗的最小功率和最大功率。 35．如图甲所示是一只多功能养生壶，类似于电水壶。某品牌养生壶简化电路图如图乙所示，部分数据如表。求： 项目 参数 电源电压/V 220 低温挡功率/W 110 中温挡功率/W 220 高温挡功率/W ？ （1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小； （2）当开关S1闭合，S2接A处，养生壶处于中温挡时，工作5min消耗的电能； （3）养生壶处于高温挡工作时的功率。 36．如图a的养生壶有保温、蒸煮两挡功能，图b是其简化电路图，S是旋钮式开关，R1、R2是两个加热电阻，养生壶的部分参数如图。 项目 参数 额定电压/V 220 保温功率/W 200 蒸煮功率/W ？ 容积/L 1 求：（1）壶中加满水，蒸煮5min能使初温为20℃的水升高到70℃。养生壶的蒸煮效率为70%，则蒸煮功率多大？ （2）R1和R2的阻值是？（画出保温、蒸煮模式的等效电路图） 37．如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R0的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0～3A。当S闭合，S1、S2断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。求： （1）小灯泡的电阻是多少？电源电压是多少？ （2）在保证电路安全的前提下，电路消耗的最大电功率和最小电功率分别是多少？ 38．用天然气灶烧水，燃烧0.6m3的天然气，可使100kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比热容为c水＝4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为q＝7.0×107J/m3。求： (1)0.6m3天然气完全燃烧放出的热量Q放； (2)水吸收的热量Q吸； (3)燃气灶的效率? 39．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为30Ω。只闭合开关S，电流表的示数为0.5A。当S和S1都闭合时，电流表示数为1.5A，求： (1)电源电压是多少V？ (2)通过电阻R1的电流是多少A？ (3)总电阻是多少Ω？ 40．如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻R阻值为24Ω，小灯泡上标有“6V 6W”字样。求 (1)灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少? (2)S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大? (3)S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时整个电路消耗的总功率最小?这个最小功率是多少? 41．一辆汽车以20m/ s 的速度在平直的公路上匀速行驶了3km，受到的阻力为1200N，燃烧了0.3kg汽油。（汽油的热值 q =4.6×107J/kg ）求： （1）牵引力做了多少功； （2）这些汽油完全燃烧放出的热量； （3）发动机的效率。 42．如图所示电路，电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V  0.5A”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌“20Ω  1A”，电流表量程0∼0.6A，电压表量程0∼3V。求： （1）小灯泡正常发光时的电阻； （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2V，求定值电阻R2的阻值； （3）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R1允许的取值范围。 43．如图所示是一款家用电热壶的内部简化电路图，它通过温控开关S可自动实现加热、保温两个挡位的转换，保温挡的额定功率为110W，R1、R2是两个阻值不变的发热元件，R2＝48.4Ω，求： （1）R1的阻值。 （2）加热挡的额定功率。 （3）若电热壶内装有1L的水，现用加热挡使水从25℃升高到100℃，水吸收的热量是多少？ （4）不计热量损失的情况下，在（3）中若实际加热时间为300s，则电热壶的实际加热功率是多少？ 44．氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是二十一世纪最理想的能源，氢燃料新能源公交车逐渐在山东不少城市投放使用。氢燃料的热值为1.4×108J/kg， c水=4.2×103J/(kg·°C)，求： (1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量； (2)若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水升高的温度； (3)如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶多长时间。 45．如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格是“3V 1.5W”，R1=10Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”，电压表选用3V量程。断开S2，闭合S和S1，当滑片P移到变阻器中点时，小灯泡正常发光。求： （1）小灯泡正常发光时的电流； （2）电源电压； （3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是多少。 46．如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻为24Ω，小灯泡上标有“6V  3W”字样．求 （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？ （2）S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小？这个最小功率是多少？ 47．小明同学学习了热学知识后，想通过实验测定家里煤气灶烧水的效率，于是对2L水进行加热，通过查找资料得知煤气的热值，水的比热容。烧水前用温度计测得水的温度为25℃，经过一段时间后再次用温度计测得水的温度为75℃，煤气表上显示使用了的煤气。求： （1）水吸收的热量是多少? （2）煤气完全燃烧放出的热量是多少? （3）此次煤气灶烧水的效率是多少? 48．如图所示，电源两端电压为6V并保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。当开关S闭合时，电压表的示数U1＝2V。求： （1）通过电阻R1的电流I1； （2）电阻R2的阻值； （3）开关闭合后20s内R2放出的热量。 49．如图所示，小灯泡L标有“6 V 3 W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为24 Ω，电源电压保持不变．当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光．保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，发现电流表的示数变化了1 A．求： (1)小灯泡正常发光时的电流． (2)电源电压． (3)当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值． 50．天然气具有热值高、投资成本低、价格实惠、污染少、安全等优点；完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量有70%被质量为5kg的水吸收；[天然气的热值q＝4×107J/m3，水的比热容c水＝4.2×103J/（kg·℃）] （1）0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）水吸收的热量是多少？ （3）若水的初始温度为30℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到多少℃（1标准大气压状态）？ 51．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，灯泡L上标有“3V，1.5W”字样，滑动变阻器R2上标有“15Ω，1A”字样，定值电阻R1阻值为10Ω，电流表量程为0~3A，电压表量程为0~3V，不计温度对灯丝电阻的影响。求： （1）灯泡正常工作时的电阻； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开，变阻器R2滑片处于最右端时：电流表示数为多大？电路总功率为多大？ （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围。 52．测量压力大小的压力传感器的工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线（电阻大小不计），弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F0=0时，滑片P在最上端；压力F1=1N时，电流表示数为1A，电压示数为3V；当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V。求： （1）定值电阻R1的大小； （2）当压力为F2时，滑片P滑至最下端，求F2的大小； （3）压力F的大小与电压表示数UV之间的函数关系表达式（字母运算及表达式中不带单位）。 53．小惠同学利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的额定功率。小灯泡额定电压为2.5V，电源电压恒定。 甲                    乙                丙                丁 （1）依据图甲，请用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整 ； （2）小惠正确连接实物电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，此时灯泡两端电压为 V。接下来调节滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，直至小灯泡正常发光； （3）完善电路后，闭合开关，小惠改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据，并描点画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像，如图丁所示，则小灯泡的额定功率为 W； （4）通过图像分析可知，小灯泡的电阻随温度的升高而 填“增大”“不变”或“减小”。 54．中国首次火星探索任务“天问一号”探测器的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志。如图所示是某火箭发射时的场景，目前运载火箭一般使用液态氢作为燃料。某火箭发射时携带了3×104kg液态氢燃料[已知液态氢的热值q＝1.4×108J/kg；c水＝4.2×103J/（kg·oC），当地大气压为1标准大气压]。求：携带的这些燃料完全燃烧，最多能将多少kg初温为20oC的水加热至沸腾？（不计热损失） 55．如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R2的阻值为60Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A。求： （1）电阻R1的阻值是多少Ω？ （2）电流表A的示数是多少A？ （3）通电10s电阻消耗的电能是多少J？ 56．工作人员采取了部分页岩气样品，现在在实验室对其进行热值测试。假设所取样品气体的体积为1L，用它烧水，使得1kg的水温度升高了5℃，已知检测所用的烧水炉的效率为70%。（c水=4.2×103J/（kg•℃））请根据以上信息计算： （1）检测过程中，水吸收的热量； （2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量； （3）该页岩气样品的热值。 57．某实验小组利用电源、电流表、电压表、滑动变阻器R、开关及导线若干测量定值电阻Rx阻值，所有元件均完好，按图连接电路（其中电压表未画出），进行实验，闭合开关后，将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中，发现电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A，电压表示数相应的变化范围为6.0V~0V｡求: (1)当R接入电路为最大阻值时，若通电10s时间，R消耗的电能； (2)Rx的阻值； (3)若将Rx与R并联在原电源两端时，电路消耗的最小电功率｡ 58．图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻；R是压敏电阻，其阻值随所受压力变化的关系如图丙所示。改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变。（g取10N/kg） （1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的阻值。 （2）所称量物体的质量为45kg时电压表的示数为多少？ （3）该电子秤的最大称量值是多少千克？ 59．小芳家浴室里使用天然气提供热水已知水进入热水器前的温度是，洗澡时热水器输出热水的温度设定为，如果小芳洗一次澡用热水，水的比热容是求： 所用热水的质量为多少？ 这些水从热水器中吸收多少热量？ 若天然气完全燃烧释放热量的被水吸收，则需要消耗多少立方米的天然气？天然气的热值 60．如图所示为某电热饮水机的电路原理图，饮水机有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度时，S1又闭合重新加热。已知电源电压保持220V不变，饮水机的额定电压是220V，加热功率是440W，保温功率是40W。 （1）求：当饮水机处于加热状态时电阻R2的电功率； （2）求：饮水机处于加热状态时，电路中的总电流是多少？ （3）求：电阻R1和R2的阻值。 61．如图所示，电源电压恒为12V，小灯泡上标有“6V 3.6W“字样且灯丝电阻保持不变，当只闭合S、S1时，小灯泡正常发光；当所有开关都闭合，滑动变阻器的滑片滑到最右端时，电流表A的示数是1.8A．求： （1）定值电阻R1的阻值； （2）滑动变阻器R2的最大阻值； （3）小灯泡通电时消耗的最小电功率． 62．2020年11月24凌晨4时30分，长征五号遥五运载火箭成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地月转移轨道，发射圆满成功。如图所示，长征五号的燃料主要是液氢液氧高效清洁的燃料。［q液氢=1.68×108J/kg；c水=4.2×103J/（kg·℃）］求： (1)若完全燃烧3kg液氢放出的热量为多少J？ (2)若以上放出的热量80%被质量为2t的水吸收，可使水温升高多少℃？ 63．如图所示电路中，电源电压U=15V恒定不变，R1=25Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为60Ω，小灯泡L的额定电压为5V，电流表的量程0～3A。只闭合S3，且滑动变阻器连入电路的电阻为40Ω时，电流表的示数为0.3A。（不考虑温度对灯丝电阻的影响）求： (1)灯丝电阻是多少Ω？ (2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，滑动变阻器R2连入电路的阻值及2min内滑动变阻器产生的热量为多少J？ (3)闭合S1、S2、S3，为保证电路安全，滑动变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围。 64．如图所示的电路中，电源两端电压不变，电阻R2的阻值为．闭合开关S，电流表A1的示数为1.2A，电流表A2的示数为0.8A．求： （1）电源电压U； （）通过电阻R1的电流I1； （3）电阻R1的阻值． 65．如表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求： (1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗电能是多少？ (2)R1的电阻值是多少？ XX牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 额定功率 低温挡 440W 66．在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，用酒精灯给烧杯中的水加热，烧杯中盛有20℃、质量为100g的水，在一个标准大气压下加热至沸腾，假如完全燃烧酒精3g．[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值为3.0×107J/kg]求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）此过程中酒精灯烧水的热效率． （3）科学研究表明：1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量．水开始沸腾后持续观察沸腾现象，同时发现水的质量减少了5g，求此过程水汽化成水蒸气所吸收的热量． 67．如图电路，电源电压12V保持不变，定值电阻R1为，当滑动变阻器R2滑片处于某位置时，电流表的示数为1.6A．求此时滑动变阻器接入电路的电阻． 68．如表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求： ××牌电烤箱 额定电压 220V 额定功率 高温挡 1100W 低温挡 440W 电源频率 50Hz （1）电烤箱在高温挡时正常工作5min所产生的电热是多少？ （2）开关S1，S2均闭合时，电烤箱处什么挡位？电路中R1的阻值是多少？ （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是多少？ 69．某电热水壶铭牌的部分信息如下表所示。该电热水壶正常工作时，把1.5kg水从20℃加热到100℃用时10min，已知c水=4.2×103J/（kg•℃）求： 型号 XX 额定电压 220V 额定功率 1000W 频率 50Hz （1）水吸收的热量； （2）电热水壶的热效率。 70．如图所示，电源电压恒定，电阻R1为20Ω，R2为16Ω，闭合开关S，电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.5A。求： （1）通过R1的电流和R1两端的电压； （2）通电20s电阻R2产生的电热。 71．如图所示，L为标有为“2.5V 0.625W”的小灯泡，滑动变阻器R2的最大电阻为15Ω，电源电压保持恒定．闭合开关S1、S2，且R2阻值为0时，灯泡L正常发光，电流表读数I=0.75A．求： （1）电源电压U； （2）电阻R1的阻值； （3）电路接通时的最小功率． 第 2 页 共 73 页 第 1 页 共 73 页 学科网（北京）股份有限公司 附答案及解析 1．（1）1.38×108J；（2）5.934×107J；（3）593.4N 【详解】解:（1）4.4L（质量为3kg）汽油完全燃烧放出的热量 Q=mq=3kg×4.6×107J/kg=1.38×108J （2）由η=可知，骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功 W=ηQ=43%×1.38×108J=5.934×107J （3）由W=Fs可知，汽车发动机的牵引力 93.4N 由于汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车所受的阻力 f=F=593.4N 答：（1）4.4L汽油完全燃烧，可释放多少热量Q为1.38×108J； （2）骁云1.5L发动机消耗4.4L汽油对外做的功W为5.934×107J； （3）此车型匀速行驶100km所受的平均阻力f为593.4N。 2．(1)20Ω (2)0.2W (3)该司机属于酒驾 【详解】（1）由乙图知，当气体中的酒精浓度为0时，，此时电路中的电流 根据串联电路电压的规律知：两端的电压为 的电阻是 （2）消耗的电功率 （3）当电流表示数为0.2A时，由欧姆定律知，电路的总电阻 由串联电路电阻规律知此时气敏电阻的阻值为 由图乙知，当气敏电阻的阻值为40Ω时，气体中的酒精浓度为， 可知该司机属于酒驾。 3．（1）44Ω； （2）5280J； （3）1kW 【详解】解：（1）当开关置于“1”时，电流为5A，是只有R1接入的简单电路，所以R1的阻值为 （2）当开关置于“2”时，R1与R2串联，所以此时电路中的电流为 通电1min，养生壶消耗的电能为 （3）转盘120s内转了100转，消耗的电能为 则该养生壶消耗的电功率是 答：（1）R1的阻值为44Ω； （2）通电1min，养生壶消耗的电能为5280J； （3）该养生壶消耗的电功率是1kW。 4． 【详解】由得生活垃圾的平均热值 【点睛】 5．(1)0.8A、15Ω (2)60Ω (3)1.6W 【详解】（1）灯泡正常发光时的电流 灯泡正常发光时的电阻 （2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2与灯泡并联，电流表A1测R2的电流，电流表A测干路电流，干路电流I=1A，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯泡正常发光时两端的电压和额定电压相等，所以电源的电压 通过R2的电流 R2的阻值 （3）当开关S1、S2断开，S3闭合时，滑动变阻器与灯泡串联，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，当滑动变阻器连入电路的阻值为R1时电路中的电流为I1，滑动变阻器连入电路的阻值为时电路中的电流为I2，在这两种情况下，滑动变阻器消耗的功率相等，根据可得，即，解得R1=30Ω 因灯泡的电阻小于R2的阻值，所以当开关S1、S3断开，S2闭合，滑片位于最左端时电路中的总电阻最大，由可知，电路消耗的功率最小，则串联电路中总电阻 电路消耗的最小功率 6．(1) (2)100W (3) 【详解】（1）由图甲可知，开关S接“1、2”时电路断路为关；“2、3”时两电阻串联，接“3、4”时只有接入电路，电源电压一定，由可知，接“2、3”时电阻最大，电路的总功率最小，为低挡，接“3、4”时电阻最小，电路的总功率最大，为高挡；由图表中数据可知，高挡功率，由可得的阻值 （2）由题可知，，低挡发热功率 （3）由图乙可知，工作30min时，其中高挡10min，低挡20min，所以加湿器消耗的总电能W=W高+W低=P高t高+P低t低=400W×10×60s+100W×20×60s=3.6×105J 7．(1) (2) 【详解】（1）水的体积为 由可得水的质量 水加热到输出温度吸收的热量为 （2）由题知，使用天然气的体积为 天然气完全燃烧放出热量为 热水器的热效率为。 8．（1）3V；（2）； 5cm～15cm；（3）15Ω 【详解】解：（1）开关闭合时，R0与R1串联，P在起始位置A时 IA=I1=I0=0.3A 由知道，定值电阻R0两端电压 （2）滑片移动L时，电阻棒的电阻为 若此时电压表示数U测，根据串联电路电压规律，R0两端电压为 由串联分压原理知道 即 解得   ① 因电压表量程为0～3V，为保护电路安全，U测最大为3V，由①知道，滑片移动距离L最大为 Lmax=15cm 所以滑片移动的范围为5cm～15cm。 （3）由表格和电路知道，滑片越往右移动，测试等级越高，但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全。所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下，即滑片P移到最右端时取最大值，电压表示数不能超过U1'=3V，此时滑动变阻器的最大阻值 此时通过R1的电流为 替换电阻的最小值 答：（1）滑片P在起始位置时，R0两端电压大小为3V； （2）电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式为；为保护电路安全，滑片移动的范围为5cm～15cm； （3）替换电阻R2的最小值不小于15Ω。 9．（1）4kg；（2）80%；（3）4800s 【详解】解：（1）由Q放=mq得需要完全燃烧液态氢的质量 （2）水吸收的热量 Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×2.56×103kg×50℃=5.376×108J 热效率 （3）公交车所做的功 W=Q放=6.72×108J 公交车的功率 P=140kW=1.4×105W 由得，公交车行驶的时间 答：（1）完全燃烧液态氢为4kg； （2）热效率是80%； （3）能让该公交车匀速行驶4800s。 10．（1）0.5A；（2）44Ω；（3）200V 【详解】解：（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流 （2）当S闭合，S1接右边接线柱b时，R1单独工作，电路中电阻最大，电源电压一定，由可知，此时电功率最小，电路处于保温挡位；当S闭合，S1接a时，电阻R1和R2并联，电路中电阻最小，电源电压一定，由可知电功率最大，处于加热档，此时R1的电功率 P1=P保温=110WR2的电功率 电热丝R2的阻值 （3）S闭合、S2接左边接线柱a时，电阻R1和R2并联，处于加热挡位，P加热=1210W，总电阻 电能表转盘转了50r，电烤箱消耗的电能 电烤箱的实际功率 电路的实际电压 答：（1）该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A； （2）电热丝R2的阻值为44Ω； （3）电烤箱两端的实际电压是220V。 11．（1）0.5A；（2）240J；（3）0.288W 【详解】解：（1）由P=UI可得，灯泡正常发光时的电流为 （2）闭合开关S，将开关S拨至2，滑片P移至a端时，定值电阻R被短路，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，电路中只有灯泡L工作，由灯泡正常发光，可知电源电压为 U=U额=6V 滑片P移至b端，开关S拨至1，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，灯泡L被短路，电阻R与滑动变阻器R1串联，根据Q=I2Rt可得，定值电阻R工作10min产生的热量 （3）接着将开关S拨回2，灯泡L与滑动变阻器R1串联，电流表测量电路中的电流，由U=IR可得，滑动变阻器两端的电压为 U1=I实R1=0.24A×20Ω=4.8V 由串联电路的电压特点可知，灯泡L两端的实际电压为 U实=U-U1=6V-4.8V=1.2V 此时灯泡的功率为 P实=U实I实= 1.2V×0.24A=0.288W 答：（1）灯泡正常发光时的电流为0.5A； （2）滑片P移至b端，开关S1拨至1，定值电阻R工作10min产生的热量为240J； （3）接着将开关S拨回2，电流表示数为0.24A，此时灯泡的功率为0.288 W。 12．（1）；（2）；（3）35% 【详解】解：（1）汽车在公路上匀速行驶，处于平衡状态，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，即 无人驾驶汽车牵引力所做的功为 （2）燃油完全燃烧放出的热量为 （3）无人驾驶汽车的热机效率为 答：（1）无人驾驶汽车牵引力所做的功为； （2）燃油完全燃烧放出的热量为； （3）无人驾驶汽车的热机效率为35%。 13．（1）500Ω；（2）600Ω；100Ω；（3）600g 【详解】（1）当托盘为空时，物体质量为0，根据图象可知R2的电阻为500Ω； （2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A， 由I=可得，电路的总电阻：R===600Ω；根据串联电路的特点可得，R1的阻值：R1=R﹣R2=600Ω﹣500Ω=100Ω； （3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A， 则此时电路的总电阻：R'===300Ω，则R2的电阻：R2'=R'﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω；由图象可知，此时物体质量为600g． 14．（1）3.3×105J；（2）高温挡，66Ω；（3）176W 【详解】解：（1）电烤箱在高温挡工作5min所产生的电热 （2）开关S1、S2均闭合时，R2的被短路，电路中只有R1，电路中电流大，电烤箱高温挡。电烤箱处于低温挡时的电流 此时开关S1、S2闭合断开，R1的阻值 电烤箱处于低温挡时的电流 此时开关S1闭合，S2断开，R1与R2串联，电路总电阻 由串联电路电阻特点可知，R2的阻值 （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1两端的电压 R1的电功率 答：（1）电烤箱在高温挡工作5min所产生的电热是3.3×105J； （2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处于高温挡，电路中R2的阻值是66Ω； （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是176W. 15．（1）；（2） 【详解】解（1）风力发电机的发电功率为，由可得，该风电场年发电时间为 （2）年发电量为 由可得，煤完全燃烧释放的热量 由可得，需要煤的质量 答：（1）该风电场年发电时间可达； （2）如果火电站的发电效率为40%，要得到相同的电能，每年需要煤。 16．（1）9V；（2）10Ω 【详解】（1）根据电阻R1为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；根据欧姆定律可得电源电压为 （2）当开关S2也打开时，此时电源电压不变，此时A1的示数仍为0.3A，电流表A2的示数为1.2A，故此时通过R2的电流为0.9A，故R2的电阻为 答：（1）电源电压9V； （2）电阻R2的阻值10Ω。 17．（1）；（2）；（3）；（4） 【详解】解：（1）由题意可得，小灯泡的电阻为 （2）闭合开关S，断开S1、S2时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测灯L两端电压，电流表测电路中的电流，所以电路总电阻为 所以滑动变阻器此时接入电路的电阻为 （3）闭合开关S、S1、S2时，R1与R2并联，灯泡L和电压表被短接，所以此时R1两端的电压为 根据欧姆定律可得，R1所在支路的电流为 所以通电1min定值电阻R1产生的热量为 （4）因为电流表量程为0~0.6A，所以干路中的电流最大为0.6A，又因为R1所在支路的电流为0.3A，所以R2所在支路允许通过的最大电流为 因为R2两端的电压为 所以R2的最大功率为 答：（1）小灯泡L的电阻为。 （2）滑动变阻器R2连入电路的阻值为。 （3）通电1min定值电阻R1产生的热量为81J。 （4）滑动变阻器R2的最大功率为1.35W。 18．（1）；（2）92℃ 【详解】解：（1）生物醇油燃烧时放出的热量为 （2）水吸收的热量为 水升高的温度为 水的末温为 答：（1）放出的热量是。 （2）水能升高到92℃。 19．（1）0.16A；（2）25Ω；（3）3V 【详解】解：（1）当开关S闭合时，R与串联，校准时，电压表示数达到8V，电流表示数 （2）校准时，光敏电阻两端的电压 光敏电阻的阻值 （3）若某一时刻烟尘浓度较低，空气质量合格，电路的总电阻 此时电路中的电流 此时电压表示数是 答：（1） 电流表示数是0.16A。 （2）光敏电阻R的阻值为25Ω。 （3）电压表示数是3V。 20．（1）20Ω；（2）80Ω；（3）1.44W 【详解】 解：（1）当开关都闭合时，R与灯泡L并联,滑动变阻器被短路，电流表测干路电流，因为灯正常发光，所以通过灯的电流 通过定值电阻的电流 因为并联，所以电压相等 定值电阻R的阻值为 （2）当只闭合开关时，滑动变阻器与R串联，电路中的电流 此时滑动变阻器的电阻 滑动变阻器的最大阻值 （3）要使电功率最小，由可知，应使电流最小，电阻最大，这时R与串联，即只闭合开关，滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，总电阻   电路最小功率 答：（1）定值电阻R的阻值是20Ω； （2）滑动变阻器的最大阻值是80Ω； （3）总功率最小值是1.44W。 21．（1）3.3×105J；（2）高温挡位；66Ω；（3）176W 【详解】 解：（1）电烤箱在高温挡时正常工作的功率P高=1100W，则5min内所产生的电热 Q=W=P高t=1100W×5×60s=3.3×105J （2）当S1、S2闭合时，R2被短路，因此电烤箱处于高温挡位。由可得R1的阻值 电烤箱处于低温挡位时，两电阻串联，所以由可得R2的阻值为 （3）电烤箱在低温挡正常工作时，电路中电流为 R1的功率是 答：（1）电烤箱在高温挡工作5min所产生的电热是3.3×105J； （2）开关S1、S2均闭合时，电烤箱处于高温挡位；电路中R2的阻值是66Ω； （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是176W。 22．（1）1.68×107J；（2）0.35m3 【详解】解：（1）水吸收的热量为 Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（45℃﹣5℃）＝1.68×107J （2）根据 可得燃气完全燃烧放出的热量为 由 Q放＝qV 可得需要消耗燃气的体积为 答：（1）水吸收的热量为1.68×107J； （2）需要消耗0.35m3的燃气。 23．（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）通过电热丝的电流 （2）电热丝的电功率 （3）电热丝工作消耗的电能 答：（1）通过它的电流约为； （2）它的电功率是； （3）它工作100s消耗的电能为。 24．（1）1.25A；（2）44Ω；（3）1375W 【详解】解：（1）只闭合S1时，流过R1的电流为 （2）当S1断开，S2接b时，R1和R2串联，由公式P=UI得电路总电流 R1的电功率为 R2的阻值为 （3）当S1闭合，S2接a时，R1和R2并联，该用电器功率最大。R1和R2的电功率分别为 该用电器最大电功率为 答：（1）只闭合S1时，流过R1的电流是1.25A； （2）电阻R2的阻值是44Ω； （3）该用电器的最大电功率为1375W。 25．（1）；（2） 【详解】解：（1）长颈鹿站立时，对水平地面产生的压力 F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N （2）对水平地面的压强 答：长颈鹿站立时对地面产生的压力是2×104N，压强是2×105Pa。 26．（1）1g/cm3；（2）5.75g/cm3 【详解】解：（1）由乙图可知，当液体体积为0时，即没有液体时，容器的质量为 m容器=100g 由乙图可知，当液体体积为V液=200cm3时，容器和液体的总质量m总=300g，则液体的质量 m液=m总-m容器=300g-100g=200g 液体的密度 （2）容器内盛满这种液体时，液体的体积 V′液=V=Sh=40cm2×8cm=320cm3 则液体的质量 m′液=ρ液V′液=1g/cm3×320cm3=320g 容器内盛满这种液体后，再将小球轻轻地放入容器中，小球沉入容器底，则小球排开液体的体积 V溢=V球=80cm3 溢出液体的质量 m溢=ρ液V溢=1g/cm3×80cm3=80g 小球沉入容器底，擦干容器外壁，稳定后测得容器、容器内液体和小球的总质量为800g，则小球的质量 m球=m总-m容器-m′液+m溢=800g-100g-320g+80g=460g 小球的密度 答：（1）该液体的密度为1g/cm3； （2）小球的密度为5.75g/cm3。 27．（1）1.1×104m3；（2）40%；（3）0.9m 【详解】解：（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时所受浮力为 由阿基米德原理得起重船排开水的体积为 （2）起重机对重物匀速提升30m做的有用功为 起重机的机械效率是 （3）由图丁可知，抽出的水后，C刚好全部露出水面，此时水深为 C的重力 GC=mCg=20kg×10N/kg=200N 开始C完全浸没，C排开水的体积等于C的体积，此时压力是300N，C所受的浮力为 C的体积 C的横截面积 当F压=0Ｎ时，C刚好漂浮 F'浮=GC=200N 此时C排开水的体积 物体C浸在水中的深度 此时水舱中水的深度 答：（1）起重船带着重物一起漂浮在水面上时，排开水的体积是1.1×104m3； （2）起重机的机械效率是40%； （3）当力传感器示数为0时，剩余的水的深度是0.9m。 28．（1）8.4J；（2）65°C；（3）360s 【详解】解：（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J （2）由Q吸=cm∆t可得水升高的温度 水吸热后的温度 t2=t1+∆t=15℃+50℃=65℃ （3）由可得汽车的有用功 W有=Q放×η=8.4×107J×60%=5.04×107J 由可得汽车行驶时间 答：（1）质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4J； （2）若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水吸热后的温度是65°C； （3）如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶360s。 29．（1）1A；（2）55Ω；（3）9.9×104J 【详解】解：（1）由 得，电炖锅保温状态下电路中的电流是 （2）当开关接1时为加热状态，此时电路中只有电阻工作，电阻的阻值是 （3）开关接2时为保温状态，此时电阻与电阻串联。由欧姆定律得，电路总电阻 电阻阻值 电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量是 答：（1）电炖锅保温状态下电路中的电流是多1A； （2）电阻的阻值是55Ω； （3）电炖锅保温状态下工作，电阻产生热量是9.9×104J。 30．（1）9V；（2）0.3A；（3）405J 【详解】解：（1）由电路图可知，只闭合开关S3时，R1、R2串联，电流表测电路中电流，电源电压 （2）开关S2断开，S1、S3闭合时，电路为只有R1的简单电路，电路中电流为 故电流表示数为0.3A。 （3）开关S3断开，S1、S2闭合时，R1、R2并联，电路中电流为 通电100s，整个电路的消耗的电能 答：（1）电源电压为9V； （2）开关S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数为0.3A； （3）开关S3断开，S1、S2闭合时，通电100s，整个电路的消耗的电能为405J。 31．(1)7.14×106J；(2)8.4×106J；(3)85% 【详解】(1)水吸收的热量 (2)消耗的天然气体积 V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3 消耗的天然气完全燃烧放出的热量 (3)该热水器的效率 答：(1)水吸收的热量是7.14×106J； (2)消耗的天然气完全燃烧故出的热量是8.4×106J； (3)该热水器的效率是85%。 32．(1)2A；(2)880W；(3) 【详解】(1)低温挡加热电流 (2)中温挡加热功率 P中==880W (3)高温挡的功率 P高温=P低温+P中温=440W+880W=1320W 高温挡加热5min消耗的电能 W=P高温t=1320W×5×60s=3.96×105J 答：(1)低温挡加热电流是2A； (2)中温挡加热功率是880W； (3)高温挡加热5min消耗的电能是3.96×105J。 33．(1)1.008×107J；(2)2.52×107J；(3)40%；(4) 0.24kg 【详解】解：(1)由图可知，水在6小时内由20℃升高40℃，热水器中的水在6小时内吸收的热量 Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×120kg×(40℃-20℃)=1.008×107J (2)热水器6小时内接收到的太阳能 E=4.2×106 J/h×6h=2.52×107J (3)热水器的效率 =40% (4)煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，即 Q放=Q=1.008×107J 完全燃烧煤气的质量 =0.24kg 答：(1)热水器中的水在6小时内吸收的热量是1.008×107J； (2)热水器6小时内接收到的太阳能是2.52×107J； (3)热水器的效率是40%； (4)若改用煤气来加热这些水，使水升高相同温度，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收，需要完全燃烧0.24kg煤气。 34．（1）12V；（2）28W；（3）4.2W，36W 【详解】解：（1）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2、R3并联，电流表测干路电流，因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路的总电阻 R并== =4Ω 由I=可得，电源的电压 U=IR并=3A×4Ω=12V （2）滑动变阻器R1的滑片P滑到中点，当开关S1闭合，S2、S3都断开时，R2与R1串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的总电阻 R串===20Ω 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则 R1=R串-R2=20Ω-6Ω=14Ω 则滑动变阻器R1的最大阻值为R1=28Ω。 （3）当开关S1、S2、S3都闭合时，R2、R3并联，电路的总电阻最小，干路电流最大，电路的总功率最大，则电路的最大总功率 P大=UI=12V×3A=36W 当开关S1闭合，S2、S3都断开且变阻器接入电路中电阻最大时，R2与R1串联，电路的总电阻最大，电路的总功率最小，则电路的最小总功率 P小== ≈4.2W 答：（1）电源电压为12V； （2）滑动变阻器R1的最大阻值为28Ω； （3）电路消耗的最小功率为4.2W，最大功率为36W。 35．（1）0.5A；（2）6.6×104J；（3）440W 【详解】解：（1）养生壶处于低温挡工作时，由P=UI可得电路中的电流为 （2）中温挡时，工作5min消耗的电能为 （3）当开关S1闭合，S2接A处时，养生壶处于中温挡，电路中只有R1工作，由得，R1的阻值为 当开关S1断开，S2接A，R1与R2串联，此时电路中电阻最大，根据可知，此时总功率最小，养生壶处于低温挡，此时电路的总电阻为 根据电阻的串联可得R2的阻值为 R2=R-R1=440Ω-220Ω=220Ω 当开关S1闭合，S2接B，R1与R2并联，此时电路中电阻最小，根据可知，此时总功率最大，养生壶处于高温挡，各支路的电流分别为 则干路电流为 I=I1+I2=1A+1A=2A 高温挡工作时的功率为 P高=UI=220V×2A=440W 答：（1）养生壶处于低温挡工作时，电路中的电流大小为0.5A； （2）当开关S1闭合，S2接A，养生壶处于中温挡时，工作5min消耗的电能为6.6×104J； （3）养生壶处于高温挡工作时的功率为440W。 36．（1）1000W；（2）见解析 【详解】（1）由可得，水的质量 水吸收的热量 由可得，消耗的电能 养生壶的蒸煮功率 （2）由电路图可知，S拨到2、3时，R1、R2串联，电路总电阻较大，根据可知，电路功率较小，为保温挡，如下图1所示： S拨到3、4时，R2短路，电路为R1的简单电路，电路总电阻较小，根据可知，电路功率较大，为蒸煮挡，如下图2所示： 　　 S拨到3、4时，R2短路，电路为R1的简单电路，为蒸煮挡，由可得，R1的阻值 S拨到3时，R1、R2串联，为保温挡，由可得，电路的总电阻 因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和，所以R2的阻值 答：（1）蒸煮功率为1000W； （2）保温挡，等效电路如下所示： 蒸煮挡，等效电路如下所示： R1和R2的阻值分别为48.4Ω和193.6Ω。 37．（1）10Ω，15V；（2）37.5W，5.625W 【详解】解：（1）当S闭合，S1、S2断开，灯L和滑动变阻器串联，小灯泡恰好正常发光，则此时通过小灯泡的电流 小灯泡的电阻为 滑片P移到R的中点时，滑动变阻器接入的有效电阻R′＝15Ω，则滑动变阻器两端的电压 U′＝IR′＝0.6A×15Ω＝9V 根据串联电路电压的特点，电压电源 U总＝UL+U′＝6V+9V＝15V （2）分析电路可知，在保证电路安全的前提下，当闭合开关S、S1和S2时，灯被短路，定值电阻和滑动变阻器并联，通过滑动变阻器的电流I′=1A时，干路电流最大，此时通过R0的电流为 干路电流即为最大电流 Imax＝I′+I0=1A+1.5A＝2.5A 电路消耗的最大电功率 Pmax＝U总Imax＝15V×2.5A＝37.5W 当开关S闭合，S1、S2断开时，灯和滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电流最小，为 电路消耗的最小电功率 Pmin＝U总Imin＝15V×0.375A＝5.625W 答：（1）小灯泡的电阻是10Ω，电源电压是15V； （2）电路消耗的最大电功率和最小电功率分别是37.5W和5.625W。 38．(1)4.2×107J；(2)2.1×107J；(3)50% 【详解】解：(1)由热值计算公式可知，0.6m3天然气完全燃烧放出的热量为 Q放=Vq=0.6m3×7.0×107J/m3=4.2×107J (2)由吸热公式可知水吸收的热量为 (3)燃气灶的效率为 答：(1)0.6m3天然气完全燃烧放出的热量Q放为4.2×107J； (2)水吸收的热量Q吸为2.1×107J； (3)燃气灶的效率为50%。 39．(1)15V；(2)1A；(3)10Ω 【详解】解：(1)只闭合开关S，电路只有R2的简单电路，通过电阻R2的电流I2=0.5A，根据欧姆定律可得电源电压 U=U2=I2R2=0.5A×30Ω=15V (2)当S和S1都闭合时，两个电阻并联，电流表示数即为总电流I=1.5A，通过电阻R2的电流I2=0.5A，通过电阻R1的电流 I1= I- I2=1.5A-0.5A=1A (3)总电阻 R==10Ω 答：(1)电源电压是15V； (2)通过电阻R1的电流I1是1A； (3)总电阻是10Ω。 40．(1)6Ω；1A；(2)6Ω；(3)变阻器滑片调到最右端；14W 【详解】解：(1)根据“6V 6W”字样可知灯泡的电阻为 正常工作时电流为 (2)当S闭合，S1、S2都断开时，L和变阻器串联且灯泡正常发光，根据串联分压可知 U滑=U-UL=12V-6V=6V 滑动变阻器接入电路中的阻值为 (3)S、S1、S2都闭合时，灯泡短路，变阻器与R并联，根据可知，要使整个电路消耗的功率最小，就要电路的总电阻最大，即变阻器滑片调到最右端，此时电路中的电流为 此时的电功率为 答：(1)灯泡的电阻为6Ω，正常工作时的电流为1A； (2)滑动变阻器接入电路中的阻值为6Ω； (3)调节变阻器滑片调到最右端时整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是14W。 41．（1）3.6×106J；（2）1.38×107J；（3）26.1% 【详解】解：（1）汽车在平直公路上匀速行驶，则水平方向上所受牵引力和摩擦力是一对平衡力，所以牵引力 F=f=1200N 牵引力所做的功 W=Fs=1200N×3×1000m=3.6×106J （2）汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=0.3kg×4.6×107J/kg=1.38×107J （3）发动机的效率 答：（1）牵引力做了3.6×106J的功； （2）这些汽油完全燃烧放出的热量为1.38×107J； （3）发动机的效率为26.1%。 42．（1）10Ω；（2）40Ω；（3）2Ω~10Ω 【详解】解：（1）由题知，灯的额定电压为5V，额定电流为0.5A，根据知，小灯泡的电阻为 （2）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，此时电路的电流为 根据串联电路电压的规律知，定值电阻R2两端的电压为 定值电阻R2的阻值为 （3）只闭合开关S和S2，滑动变阻器R1和灯泡L串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路中的电流，因为小灯泡的额定电流为0.5A，电流表量程为0-0.6A，根据串联电路电流的规律，电路中的最大电流为，此时灯正常发光，由欧姆定律和电阻的串联规律，变阻器有最小阻值，由图乙知，灯泡的电压为5V，由串联电路电压的规律和欧姆定律，滑动变阻器R1的最小阻值为 因电压表的量程为0～3V，电压表的最大示数为时，变阻器连入电路中的电阻最大，由串联电路电压的规律知灯的电压为 此时的电流为 由欧姆定律和串联电路电流的规律，变阻器连入电路中的最大电阻 故滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。 答：（1）小灯泡正常发光时的电阻为10Ω； （2）定值电阻R2的阻值为40Ω； （3）滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。 43．（1）440Ω；（2）1110W；（3）3.15×105J；（4）1050W 【详解】解：（1）由电路图可知，旋转开关接2时，电路为R1的简单电路，电热壶处于保温挡，由 和得 可知，R1的阻值 （2）旋转开关接3时，R1与R2并联，电热壶处于加热挡，因并联电路中各支路两端的电压相等所以，电阻R2的电功率 因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，加热挡的额定功率 P加热＝P保温+P2＝10W+1000W＝1110W （3）电热壶内装有水的体积 V＝1L＝1dm3＝1×10-3m3 由可得，水的质量 则水吸收的热量 （4）不计热量损失的情况下，消耗的电能 W＝Q吸＝3.15×105J 则电热壶的实际加热功率 答：（1）R1的阻值为440Ω； （2）加热挡的额定功率为1110W； （3）水吸收的热量是3.15×105J； （4）电热壶的实际加热功率是1050W。 44．(1)8.4J；(2)50°C；(3)360s 【详解】(1)氢燃料完全燃烧放出的热量 (2)由可得水升高的温度 (3)由可得汽车的有用功 由可得汽车行驶时间 答：(1)质量为0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量8.4J； (2)若放出的热量全部被质量为400kg，温度为15°C的水吸收，则水升高的温度是50°C； (3)如果氢燃料公交车的效率为60%，则燃烧0.6kg的氢燃料可使以140kW恒定功率匀速行驶的公交车，匀速行驶360s。 45．（1）0.5A；（2）8V；（3）2.4W 【详解】解：（1）小灯泡正常发光时的电流 （2）滑片P移到中点时，小灯泡正常发光，此时电路中的电流是0.5A，此时滑动变阻器两端的电压为 所以电源电压 U=UL+U2=3V+5V=8V （3）断开S1，闭合S和S2，当电压表为3V时，电流最大，电路的功率最大，此时电路中的电流 电路消耗的最大功率 P=UI1=8V×0.3A=2.4W 答：（1）小灯泡正常发光时的电流是0.5A； （2）电源电压是8V； （3）断开S1，闭合S和S2，在保证电路元件安全前提下，电路消耗的最大功率是2.4W。 46．（1）12Ω，0.5A（2）12Ω（3）14W 【详解】解：（1）灯泡的电阻 小灯泡的额定电流 （2）因为当S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器与灯泡串联接入电路，当灯泡正常发光时，滑动变阻器分担的电压与灯泡分担的电压相等，根据串联分压规律，滑动变阻器接入电路的电阻也为12Ω。 （3）当S、S1、S2都闭合，R0和滑动变阻器并联接入电路，灯泡被短路，所以当滑动变阻器的滑片移到最右端时阻值最大，整个电路消耗的总功率最小，此时的总电阻 此时电路中最小总功率为 答：（1）灯泡的电阻是12Ω，正常工作时的电流是0.5A； （2）S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为12Ω； （3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到最大阻值时，整个电路消耗的总功率最小，这个最小功率是14W。 47．（1）4.2J；（2）1.56J；（3）29% 【详解】解：（1）水的质量 水吸收的热量 （2）煤气完全燃烧放出的热量 （3）此次煤气灶烧水的效率是 答：（1）水吸收的热量； （2）煤气完全燃烧放出的热量为； （3）此次煤气灶烧水的效率是。 48．（1）0.2A；（2）20Ω；（3）16J 【详解】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压。 （1）通过R1的电流 （2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压 U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V 因串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得，电阻R2的阻值为 （3）开关闭合后20s时间内R2放出的热量为 Q＝I2R2t＝(0.2A)2×20Ω×20s＝16J 答：（1）通过R1的电流为0.2A； （2）电阻R2的阻值为20Ω； （3）开关闭合后20s时间内R2放出的热量为16J。 49．(1) 0.5 A；(2) 12 V；(3) 12 W 【详解】（1）小灯泡正常工作时的电流0．5 A （2）当S闭合，S1、S2都断开时，电路为滑动变阻器和小灯泡串联，滑片P从b端向a端滑到中点时，滑动变阻器连入电路的阻值为，小灯泡正常发光，则电路中的电流I=0．5 A，小灯泡的电阻RL= 所以电源电压U=I（）=0．5 A×（12Ω+12Ω）=12V （3）当开关S、S1、S2都闭合时，电路为滑动变阻器和定值电阻R0并联，电流表的示数变化了1A，则干路电流I/=0．5A+1A=1．5A，通过滑动变阻器的电流I1=，通过定值电阻R0的电流I0=I/-I1=1．5A-1A=0．5A， 定值电阻R0的阻值R0= 当滑动变阻器连入电路的阻值最大时，电路消耗的总功率最小，电路消耗总功率的最小值 Pmin= 50．（1）2.4×106J；（2）1.68×106J；（3）100℃ 【详解】解：（1）完全燃烧0.06m3天然气所放出的热量 Q放＝V天然气q＝0.06m3×4×107J/m3＝2.4×106J （2）水吸收的热量 Q吸＝ηQ放＝70%×2.4×106J＝1.68×106J （3）水吸收这些热量后升高的温度 Δt＝＝80℃ 水的末温 t＝Δt+t0＝80℃+30℃＝110℃＞100℃ 1个标准大气压下，水沸腾时的温度保持100℃，所以水升高到的温度为100℃。 答：（1）0.06m3天然气完全燃烧放出的热量是2.4×106J； （2）水吸收的热量是1.68×106J； （3）若水的初始温度为30℃，则水吸收了这些热量后温度将升高到100℃； 51．（1）6Ω；（2）0.75A，3.375W；（3）3Ω~12Ω 【详解】解：（1）根据得，灯泡正常工作时电阻 （2）当开关 S、S1、S2闭合，S3断开时，灯泡 L被短路，定值电阻 R1与滑动变阻器R2并联，当滑片处于最右端时,滑动变阻器R2的阻值最大为15Ω，此时通过 R1的电流 通过滑动变阻器R2的电流 电路中的总电流，即电流表示数为 I=I1+I2=0.45A+0.3A=0.75A 此时电路总功率 P总=UI=4.5V×0.75A=3.375W （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，R1断路，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电压表测滑动变阻器R2两端电压，灯泡的额定电流 因为灯泡额定电流I额=0.5A，电流表量程为 0~3A，滑动变阻器标有“15Ω 1A”字样，所以，在确保电路元件安全的情况下，电路中最大电流为 I最大=I额=0.5A 此时滑动变阻器 R2阻值最小，则电路最小总电阻 滑动变阻器R2最小阻值 R2最小=R最小-RL=9Ω-6Ω=3Ω 因为电压表量程为 0~3V，所以在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器两端电压最大为 U2=3V 时，此时滑动变阻器阻值最大，此时电路中电流 滑动变阻器R2最大阻值 综上所述滑动变阻器R2的取值范围为 3Ω～12Ω。 答：（1）灯泡正常工作时电阻为6Ω； （2）当开关S、S1、S2闭合，S3断开时，电流表示数为0.75A，电路总功率为3.375W； （3）当开关S、S3闭合，S1、S2断开时，在确保电路元件安全的情况下，滑动变阻器R2的取值范围为 3Ω~12Ω。 52．（1）9Ω；（2）5N；（3） 【详解】解：（1）由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流，当 时，电流表示数为1A，电压数为3V，此时R1两端电压 并且电路中电流 由欧姆定律可得 （2）当F1=1N时，R2连入电路的阻值 当滑片P滑至最下端时，变阻器连入阻值最大，电压表示数为，此时电路中电流 所以R2的最大值 因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系，即：F=kR2，由F1=1N，R2=3Ω可得 所以 时，压力 （3）以UV表示电压表示数， I表示电路中的电流，R2表示变阻器连入电路的阻值，则 又R1= 9Ω，而 化简可得 答：（1）定值电阻R1的大小为9Ω； （2）当压力为F2时，滑片P滑至最下端，F2的大小为5N； （3）压力F的大小与电压表示数UV之间的函数关系表达式为。 53． 2.3 B 0.625 增大 【详解】（1）[1]电压表与灯泡并联，电流表串联在电路中，如下所示： （2）[2]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至某位置时，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时灯泡两端电压为2.3V。 [3]灯在额定电压下正常发光， 2.3V小于灯的额定电压2.5V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小， 接下来调节滑动变阻器的滑片向B端移动，直至小灯泡正常发光。 （3）[4]灯在额定电压下正常发光，根据画出的小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像知，灯在额定电压下的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V×0.25A=0.625W （4）[5]通过图像可知，电压分别为0.5V、1.5V和2.5V时，对应的电流大小分别为0.1A、0.2A和0.25A，由欧姆定律对应的小灯泡的电阻分别为 通过灯泡的电流随电压的增大而变大，灯丝的温度升高，结合上面的电阻大小，可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大。 54．1.25×107kg 【详解】解：已知液态氢燃料的质量m＝3×104kg，热值q＝1.4×108J/kg，则液态氢完全燃烧放出的热量 Q放＝qm＝1.4×108J/kg×3×104kg＝4.2×1012J 不计热量损失则水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量相等 Q吸= Q放 根据Q吸=cm水t可得水的质量 答：最多能将1.25×107kg初温为20oC的水加热至沸腾。 55．（1）30Ω；（2）0.3A；（3）6J 【详解】解：（1）由图知当开关S闭合时，R1与R2并联，电流表A1测通过R1的电流为I1=0.2A；电流表A测干路电流I，在并联电路中，总电压与各支路电压相等 由得 （2）由题意知I1=0.2A、U2= 6V、R2=60Ω，所以通过R2的电流为 电流表A的示数即干路上的电流，由并联电路电流特点得 （3）因I2=0.1A、U2=6V、t=10s，所以R2消耗的电能 答：（1）电阻R1的阻值是30Ω； （2）电流表A的示数是0.1A； （3）通电10s电阻消耗的电能是6J。 56．（1）2.1×104J；（2）3×104J；（3）3×107J/m3 【详解】解：（1）水吸收的热量 （2）页岩气样品所释放的热量 （3）样品气体的体积为 所以该页岩气样品的热值 . 答：（1）检测过程中，水吸收的热量是2.1×104J； （2）检测过程中，页岩气样品所释放的热量是3×104J； （3）该页岩气样品的热值是3×107J/m3. 57．(1)；(2)6.25Ω；(3)11.25W 【详解】(1)由题意知，电流表示数的变化范围为0.24A~1.2A，电压表示数相应的变化范围为6.0V~0V，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器接入的阻值最大时，电流表示数最小，电压表示数最大，此时的电流为0.24A，电压表示数为6.0V，通电10s时间，R消耗的电能为 (2)当电流表示数为0.24A，电压表示数为6.0V时，滑动变阻器的阻值为 此时可得到公式 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电流表示数为1.2A，可得到公式 由以上两式联立可求得，U总=7.5V，Rx=6.25Ω； (2)由上可知电源的总电压为7.5V，根据公式，当电路中的总电阻最大时，将Rx与R并联在原电源两端时，总功率最小为 答：(1)当R接入电路为最大阻值时，若通电10s时间，R消耗的电能为14.4J； (2)Rx的阻值为6.25Ω； (3)若将Rx与R并联在原电源两端时，电路消耗的最小电功率为11.25W｡ 58．（1）30Ω；（2）1.5V；（3）90kg 【详解】解：（1）踏板的质量为5kg，踏板的重力为 由丙图可知，此时压敏电阻的阻值 两电阻串联，电压表测定值电阻的电压，电压表的示数为1V。串联电路中总电压等于各分电压之和，所以压敏电阻两端的电压 由于串联电路中各处的电流相等，所以根据欧姆定律可得，电路中的电流 R0的阻值 （2）当电子秤称量物体的质量为45kg时，物体的重力 压敏电阻受到的压力为 由图丙可知压敏电阻 由电阻的串联和欧姆定律，此时电路中的电流 由欧姆定律，电压表示数为 （3）电子秤的质量越大，压力越大，压敏电阻小，由压原理可知，压敏电阻的电压越小，由串联电路电压的规律，电压表示数越大，故质量最大时对应的电压表最大值，此时定值电阻两端的电压为3V，此时电路中的电流 压敏电阻两端分得的电压 压敏电阻的阻值 由丙图可知，此时压敏电阻受到的压力为950N，该电子秤的量程 答：（1）空载时，电压表的示数为1V，R0的阻值为30Ω； （2）所称量物体的质量为45kg时电压表的示数为1.5V； （3）该电子秤的最大称量值是90kg。 59．（1）60kg；（2）7.56×106J；（3）0.27m3． 【详解】(1)热水的质量：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.06m3＝60kg； (2)热水吸收的热量： Q吸＝cm(t−t0)＝4.2×103J/(kg⋅℃)×60kg×(40℃−10℃)＝7.56×106J， (3)天然气完全燃烧释放热量： Q放＝＝1.08×107J， 由Q放＝Vq，可得，需要天然气的体积： V＝ ＝0.27m3. 答：(1)所用热水的质量为60kg； (2)水从热水器中吸收7.56×106J的热量； (3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗0.27m3的天然气． 60．（1）400W；（2）2A；（3）1210Ω，121Ω 【详解】解：（1）当开关S闭合，S1断开时，该电路为只含有R1的简单电路，此时是保温状态，已知保温功率是P保温=40W，即电阻R1的电功率为P1=40W；当开关S和S1均闭合时，该电路为R1和R2的并联电路，此时是加热状态，已知加热功率P加热=440W，则电阻R2的电功率为 P2=P加热-P1=440W-40W=400W （2）由P=UI可知，饮水机处于加热状态时，电路中的总电流为 （3）由可知电阻R1的阻值为 电阻R2的阻值为 答：（1）当饮水机处于加热状态时电阻R2的电功率为400W； （2）饮水机处于加热状态时，电路中的总电流是2A； （3）电阻R1和R2的阻值分别为1210Ω和121Ω。 61．（1）10Ω（2）20Ω（3）1.6W 【详解】（1）由图可知，只闭合S、S1时，L与R1串联， 小灯泡正常发光，由串联电路电流特点和P＝UI可得电路中电流： ， 由串联电路的电压特点知，R1两端电压： ， 所以R1的阻值：； （2）由图可知，当所有开关都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路电流，滑片在最右端，其连入阻值最大， 通过R1的电流：， 通过R2的电流： ， 所以R2的最大阻值：； （3）串联电路有分压的特点，且R1＜R2，所以当S、S2闭合且滑片在右端时，灯泡和变阻器R2的最大阻值串联，此时灯泡分得电压最小，灯泡消耗的电功率最小， 灯泡的电阻：， 电路中的最小电流：， 所以灯泡通电消耗的最小电功率： ． 62．(1)5.04×108J；(2)48℃ 【详解】解：(1)完全燃烧3kg液氢放出的热量 Q放=mq液氢=3kg×1.68×108J/kg=5.04×108J (2)水的质量 m1=2t=2×103kg 由×100%得到水吸收的热量 Q吸= 80% Q放=80%×5.04×108J=4.032×108J 水升高的温度 Δt===48℃ 答：(1)若完全燃烧3kg液氢放出的热量为5.04×108J； (2)若以上放出的热量80%被质量为2t的水吸收，可使水温升高48℃。 63．(1)10Ω；(2) 20Ω，600J；(3)6.25Ω～60Ω，0.85A～3A 【详解】解：(1)只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电流表测电路中的电流，I=0.3A，由可得，电路中的总电阻 R==50Ω 灯丝的电阻 RL=R﹣R2=50Ω﹣40Ω=10Ω (2)只闭合S3时，灯泡正常发光时的电压为5V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 I′=IL==0.5A 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 U2′=U﹣UL=15V﹣5V=10V 滑动变阻器接入电路中的电阻 ==20Ω 滑动变阻器在2min内产生的热量为 Q= (3)闭合S1、S2、S3时，灯泡被短路，R1与R2并联，电流表测干路电流。电流表的量程为0～3A，因并联电路中各支路两端的电压相等，当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=60Ω时电流表的示数最小。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表的最小示数 I最小==0.6A+0.25A=0.85A 当电流表选接0～3A，且示数为3A时，滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时通过滑动变阻器的电流 I2=I最大﹣I1=3A﹣0.6A=2.4A 滑动变阻器接入电路中的最小阻值 R2最小==6.25Ω 即R2取值范围为6.25Ω～60Ω，电流表的示数范围为0.85A～3A。 答：(1)灯丝电阻为10Ω； (2)只闭合S3时，要使小灯泡L正常发光，变阻器R2连入电路的阻值为20Ω；滑动变阻器在2min内产生的热量为600J； (3)闭合S1、S2、S3，为保证电路安全，R2取值范围为6.25Ω～60Ω，电流表的示数范围为0.85A～3A。 64．（1）电源电压U是8V； （）通过电阻R1的电流I1是0.4A； （3）电阻R1的阻值是20Ω． 【分析】（1）分析电路图，两个电阻并联，电流表A1测量干路中的电流，电流表A2测量通过R2的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压； （2）根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流； （3）根据欧姆定律和并联电路电压的特点得到电阻R1的阻值． 【详解】（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流；因并联电路中各支路两端的电压相等，电源的电压：U=I2R2=0.8A×10Ω=8V； （2）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过R1的电流：I1=I-I2=1.2A-0.8A=0.4A； （3）并联电路中各支路两端的电压相等，电阻R1的电压U1=U=8V，电阻R1的阻值：． 答：（1）电源电压U是8V； （）通过电阻R1的电流I1是0.4A； （3）电阻R1的阻值是20Ω． 65．(1)3.3×105J；(2)44Ω 【详解】.解：(1) 电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗电能 W =P高t =1100 W×5×60s=3.3×105J (2)当S1、S2都闭合时，电烤箱处在高温挡，此时电路中只有R1，R1的电阻值 R1 答：(1)电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗电能是3.3×105J； (2)R1的电阻值是44Ω。 66．（1）3.36×104J；（2）37.3%；（3）1.13×104J． 【详解】（1）一个标准大气压下水的沸点为100℃，即需将水加热至100℃，水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×104J；（2）3g酒精完全燃烧释放的热量：Q放＝mq＝3×10﹣3kg×3.0×107J/kg＝9×104J；酒精灯烧水的热效率：η＝×100%＝×100%≈37.3%；（3）1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收2.26×103J的热量，则5g 100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量：Q＝5g×2.26×103J/g＝1.13×104J． 点睛：（1）知道水的质量、水的比热容和水的温度变化，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；（2）知道酒精的热值和质量，根据Q放＝mq求出酒精完全燃烧释放的热量；水吸收的热量和酒精完全燃烧放出热量的比值即为烧水的效率；（3）根据1g 100℃的水汽化成同温度的水蒸气需要吸收的热量求出5g的水完全汽化成同温度水蒸气所需要吸收的热量． 67．30Ω 【详解】并联电路则 , , ， ． 则滑动变阻器接入电阻为30Ω． 68．（1）3.3×105J；（2）高温挡，44Ω；（3）176W 【详解】解：（1）由表格数据可知高温挡的功率为 P高=1100W 工作时间 t=5min=300s 电烤箱在高温挡时正常工作5min所消耗的电能为 电烤箱是纯电阻用电器，电能全部转化为内能，即电烤箱产生的电热为 （2）开关S1闭合，S2断开，该电路为R1和R2的串联电路，此时电路总电阻最大；开关S1，S2均闭合时，R2被短路，该电路为R1的简单电路，此时电路总电阻最小，由可知电功率最大，处于高温挡；由可知R1的阻值为 （3）由表格数据可知低温挡的电功率为 P低=440W 由P=UI可知电路中的电流为 则R1的功率为 答：（1）电烤箱在高温挡时正常工作5min所产生的电热是3.3×105J； （2）开关S1，S2均闭合时，电烤箱处于高温挡位，电路中R1的阻值是44Ω； （3）电烤箱在低温挡正常工作时，R1的功率是176W。 69．（1）5.04×105J；（2）84% 【详解】解：（1）根据知，水吸收的热量 （2）工作时间 电热水壶正常工作10min消耗的电能 则电热水壶的热效率 答：（1）水吸收的热量为5.04×105J； （2）电热水壶的热效率为84%。 70．（1）0.4A，8V；（2）80J 【详解】解：由电路图可知，两电阻并联，A2与R2串联，测通过R2的电流，A1在干路上，测并联的总电流。 （1）电流表A1、A2的示数分别为0.9A和0.5A，根据并联电路电流的规律，通过R1的电流 由可得，R1两端的电压 （2）根据并联电路电压的规律可知，R2两端的电压为8V，通电20s电阻R2产生的电热 答：（1）通过R1的电流为0.4A，R1两端的电压为8V； （2）通电20s电阻R2产生的电热为80J。 71．（1）2.5V（2）5Ω（3）0.25W 【详解】（1）根据题意知道，当S1 、S2 都闭合，且R2 阻值为0时，灯泡L与R1 并联，此时小灯泡刚好正常发光，由并联电路的特点知道，电源电压是：U=UL额 =2.5V； （2）小灯泡正常发光时，由 知道灯的电阻是： ，此时通过灯泡的电流是： ，因为并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1 的电流是：I1 =I-IL =0.75A-0.25A=0.5A，所以，R1 的阻值是： ； （3）由于RL ＞R1 ，所以当滑动变阻器的滑片滑到最右端，开关S2断开，S1 闭合时，灯泡L和R2 的最大阻值串联，电路中总电阻最大，此时电路中总功率最小，且最小功率是： ． 第 28 页 共 73 页 第 27 页 共 73 页 学科网（北京）股份有限公司 $