内容正文:
期末计算题集训-2025-2026学年物理九年级上学期人教版(2024)
1.工匠打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火”,即把刀具放入火炉中充分煅烧,然后将其迅速放入水中骤冷。现有一质量为1kg的合金钢刀具,将其在火炉中加热到830℃后,再浸没在10℃的水中冷却,最后该刀具与水的温度均为30℃。不计热量损失和水的汽化,求:[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),合金钢的比热容为0.42×103J/(kg•℃)]
(1)该刀具浸没在水中时放出的热量;
(2)水的质量。
2.一壶体积为、温度为的水,加热到。已知,,。求:
(1)水的质量;
(2)水吸收的热量;
(3)接着再继续加热,若水又吸收了的热量,水的末温是多少。
3.某金属块质量为1.5kg、温度80℃,把它放置室外自然冷却,当放出热量时,该金属块温度降低了50℃,求该金属块的比热容是多少?可能是哪种金属?几种物质的比热容如表所示:
物质
比热容
铝
铁、钢
铜
汞
4.“围炉煮茶”是一种休闲方式,采用木炭作为燃料,如图所示。茶壶中装入0.5kg初温为15℃的山泉水,用围炉加热至95℃消耗了15g木炭。已知水的比热容为 木炭的热值为3.2×107J/ kg。求:
(1)水吸收的热量是多少?
(2)15g木炭完全燃烧放出的热量是多少?
(3)围炉烧水的效率是多少?
5.某同学家自来水的温度为15℃,他洗澡时把燃气热水器的温度设定为40℃,通过查香水表得知自己洗澡用了0.02m3的水。(水的比热容4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值4.0×107J/m3)
(1)水吸收了多少热量?
(2)如果燃气热水器的效率是91%,他这次洗澡消耗了多少天然气?
6.我国ZTZ-99G式主战坦克,它的动力机械是热机,某次发动机以6000N的恒定牵引力在平直公路上行驶25km,消耗柴油10kg,则:(q柴油=4.3×107J/kg)
(1)发动机做的有用功为多少?
(2)坦克发动机的效率为多少?
7.一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶了18km 能量流向如图所示,这个过程消耗汽油 已知汽油的热值为 求:
(1)该汽车的热机效率;
(2)在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量;
(3)在这段时间内汽车的牵引力大小。
8.如图甲所示,当开关闭合后,两电流表指针位置都如图乙所示,则求:
(1)流过灯的电流为多少A;
(2)流过灯的电流为多少A;
(3)总电流为多少A。
9.如图在“用电流表测电流”的实验中,某同学接成图甲所示的电路;当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图乙所示:
(1)电路中的总电流是多少?
(2)通过灯L1和L2的电流各是多少?
10.如图(甲)所示,当开关S1闭合,S2和S3都断开时,电流表A1的示数如图(乙)所示,求:
(1)电流表A2和A3的示数;
(2)当开关S2和S3闭合,S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为0.5 A和0.3 A,电流表A1的示数。
11.如图所示的电路中,电阻R1=15Ω,电源电压保持不变.仅闭合开关S1后,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S2后,电流表示数为0.5A.请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3) R2的阻值.
12.如图(a)所示,当开关S闭合时,两只电流表的示数分别由(b)、(c)两图读得,求:
(1)通过灯泡L1、L2的电流大小分别是多少?
(2)如图(d)所示,电源电压为9V,且保持不变,电压表的示数为6V,则灯泡L1、L2两端的电压分别是多少?
13.在如图所示的电路中,电源两端电压U=12V并保持不变,请计算:
(1)当闭合开关S和S2时,电阻R1两端的电压是多少?
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R2两端电压为3V,电阻R1两端的电压是多少?
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,通过电阻R1、R3的电流分别是0.6A、0.5A,电流表A的示数是多少?
14.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为3V.
只闭合开关,电流表A的示数为,求通过和的电流.
当开关和闭合,断开时,灯泡和两端的电压分别是多少?
当开关和闭合,断开时,若电流表A的示数为,电流表的示数如图乙,则通过和的电流分别是多少?
15.在如图所示电路中,电源电压为9V且不变,电阻的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,求:
(1)通过电阻的电流
(2)通过电阻的电流
(3)电阻的阻值
16.如图甲所示,电源电压一定,已知定值电阻。闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端滑至最右端的过程中,电流表示数与滑动变阻器接入电路的阻值之间的关系如图乙所示。
(1)电源电压是多大?
(2)当电流表示数时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多少?
(3)当电流表示数为时,定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为多少?
答案解析部分
1.【答案】(1)解:该刀具浸没在水中时放出的热量:根据放热公式,其中,则。
(2)解:不计热量损失,水吸收的热量。
根据吸热公式,则水的质量。
【解析】【分析】本题考查热平衡方程的应用,涉及放热公式和吸热公式的综合运用,核心知识点是热量的计算和热平衡条件()。
放热公式的应用:需明确放热物体的比热容、质量和温度变化,本题中刀具的温度变化是“初温 末温”,需准确计算温度差,避免将末温与初温弄反。
热平衡条件的应用:不计热量损失时,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,这是解决此类问题的关键逻辑。学生易忽略“热平衡”的前提,导致无法建立与的等式关系。
吸热公式的变形应用:在已知、、的情况下,通过公式变形计算水的质量,需注意单位的统一和温度变化的计算(末温 初温),避免因计算错误导致质量偏差。
通过本题,需掌握热传递过程中热量的计算方法,明确热平衡条件的应用场景,确保在涉及高温物体放热、低温物体吸热的问题中,能够准确建立等式并进行公式变形计算。
(1) 该刀具放出的热量
(2) 不计热量散失,所以
水的质量
2.【答案】(1)解:2L水的质量为:m=ρ水V=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg;
(2)解:根据热量公式可知水需要吸收的热量:
Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×(70℃-20℃)=4.2×105J;
(3)解:由Q吸=cmΔt变形可得水升高的温度:,
水的末温t末=t+Δt'=70℃+10℃=80℃。
【解析】【分析】 (1)利用m=ρV求水的质量;(2)利用Q吸=cmΔt求水吸收的热量;
(3)知道水吸收的热量,再利用Q吸=cmΔt求水升高的温度,知道初温可求末温。
(1)水的质量是
(2)水吸收的热量为
(3)接着再继续加热,若水又吸收了8.4×104J的热量,水的末温为
3.【答案】解:金属块的比热容
查表可知,该比热容与铝的比热容相同,所以该金属可能是铝。
【解析】【分析】根据热量的计算公式Q=cm计算金属块的比热容,据表分析金属种类。
4.【答案】(1)解:水吸收的热量为:Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×(95℃-15℃)=1.68×105J;
答:(1)水吸收的热量是1.68×105J
(2)解:木炭完全燃烧放出的热量为:Q放=mq=0.015kg×3.2×107J/kg=4.8×105J;
答:15g木炭完全燃烧放出的热量是4.8×105J
(3)解:该围炉的烧水效率为:
答:围炉烧水的效率是35%。
【解析】【分析】(1)根据Q吸=c水m水(t-t0)求出水吸收的热量;
(2)根据Q放=mq求出木炭完全燃烧放出的热量,
(3)利用求出该围炉的烧水效率;
5.【答案】(1)解:由得,水的质量为
水吸收的热量
(2)解:由得,消耗的天然气的体积为
【解析】【解答】(1)根据m=ρV,就是水的质量,利用Q=cm∆t,计算水吸收的热量;
(2)根据,计算燃料的体积。
(1)由得,水的质量为
水吸收的热量
(2)由得,消耗的天然气的体积为
6.【答案】(1)解:25km=2.5×104m,发动机做的有用功W有用=Fs=6000N×2.5×104m=1.5×108J;
(2)解:柴油燃烧产生的热量为总功,即W总=Q放=mq柴油=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J,
坦克发动机的效率等于有用的功除以燃油产生的热量。
【解析】【分析】(1)已知牵引力和距离,根据公式W=Fs求出有用功;
(2)根据公式Q=mq求出柴油完全燃烧放出的热量,即总功,再根据公式求出转化效率。
(1)距离单位换算
发动机做的有用功W有用=Fs=6000N×2.5×104m=1.5×108J
(2)柴油燃烧产生的热量为总功,即W总=Q放=mq柴油=10kg×4.3×107J/kg=4.3×108J
坦克发动机的效率
7.【答案】(1)解:根据能量流向图可知,汽车的热机效率
(2)解:这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量
(3)解: 汽车做的有用功
汽车的牵引力
【解析】【分析】本题综合考查热机效率、燃料燃烧放热和力学功与力的关系,核心是将热学的能量转化与力学的功、力进行跨模块结合。需明确:热机效率公式,燃料放热公式,以及功的公式,通过这三个公式的联立推导,完成从能量到力的计算。解题时需注意单位转换(如距离从km转m)和热值数值的合理性,确保逻辑链完整。
8.【答案】解:(1)由甲图可知,灯泡和并联在电路中,电流表测的是干路电流,电流表测的是灯泡,这条支路的电流,由并联电路中电流规律可知
所以,流过干路电流为1A,流过灯的电流为0.2A,流过灯的电流
(2)由甲图可知,电流表测的是灯泡这条支路的电流,又因为,所以电流表读取量程小的,。
(3)由甲图可知,电流表测的是干路电流,又因为,所以电流表读取量程大的,。
答:(1)流过灯的电流为0.8A;
(2)流过灯的电流为0.2A;
(3)总电流为1A。
【解析】【分析】(1)灯泡L1和L2并联在电路中,电流表A1测的是干路电流,所以其示数更大,选择的是更大的量程,另外一个电流表选择的是更小的量程。
(2)电流表A2测的是通过L2的电流,对应更小的量程即0-0.6A量程;
(3)电流表A1测的是干路电流,选择的是更大的量程,即选择0-3A量程,据此分析。
9.【答案】解:(1)由图甲可知,两灯并联,两电流表A1和A2分别测量的是干路和支路电流,由于干路电流大于支路电流,A1测量干路电流,故A1选用的是大量程,由乙图可知干路电流为I=1.5A。
(2)A2测量通过灯泡L2的电流,故A2选择的是小量程,所以L2的电流为I2=0.3A;由并联电路电流的规律可得,通过灯L1的电流。
【解析】【分析】(1)由图甲可知,两灯并联,A1测量干路电流,干路电流大于支路电流,故A1选用的是大量程,干路电流为I=1.5A。
(2)A2测量通过灯泡L2的电流,据图可知,L2的电流为I2=0.3A;干路电流为1.5A,根据并联电路电流规律可知通过灯L1的电流。
10.【答案】解:(1)根据电路图可知,当S1闭合,S2和S3都断开时,L1,L2串联,电流表A1和A2都测量电路中的电流,电流表A1的示数如图(乙)所示,该电流表选用小量程,分度值为0.02 A,则A1的示数为0.1 A,因串联电路中电流处处相等,故电流表A1和A2的示数相等,都等于0.1 A;电流表A3处于断路状态,因此其示数为0 A。
(2)当S2和S3闭合,S1断开时,两灯并联,电流表A3测干路电流,A1,A2分别测L2和L1支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以当S2和S3闭合,S1断开时,电流表A1的示数为
答:(1)电流表A2和A3的示数分别为0.1 A,0 A;
(2)当开关S2和S3闭合,S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为0.5 A和0.3 A,电流表A1的示数为0.2 A。
【解析】【分析】(1)根据开关状态,判断电路的连接,串联电路中,电流处处相等;
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
11.【答案】解:(1)闭合开关S1后,只有R1连入电路,电流表的示数为0.2A,计算电压:U=IR=0.2A15=3V;
(2)再闭合开关S2后,R1和R2并联,电流表示在干路中,测干路电流为0.5A,通过R1的电流为0.2A,根据并联电路的电流规律,则通过R2的电流为0.5A0.2A=0.3A;
(3)R2两端的电压是3V,通过R2的电流是0.3A,根据欧姆定律得:
.
答:(1) 电源电压为3V;
(2) 通过R2的电流是0.3A;
(3) R2的阻值是10.
【解析】【解答】(1)根据U=IR,计算电压;
(2)根据并联电路电流规律,计算支路电流;
(3)根据,计算电阻。
12.【答案】(1)1.28A,0.52A
(2)3V,6V
13.【答案】解:(1)当S和S2闭合时,只有电阻R1接入电路,R2被短路,电阻R1两端的电压等于电源电压为12V,即U1=U=12V
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R1与R2串联,R2两端的电压U2=3V,电阻R1两端的电压是U'1=U-U2=12V-3V=9V;
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电阻R1、R3并联,电流表测量干路的电流,根据并联电路电流的规律可知干路电流为I=I1+I3=0.6A+0.5A=1.1A。即电流表A的示数为1.1A。
答:(1)当S和S2闭合时,电阻R1两端的电压为12V;
(2)当S闭合,S1、S2断开时,电阻R2两端电压为3V,电阻R1的电压值为9V;
(3)当S、S1、S2都闭合时,通过电阻R1、R3的电流分别是0.6A、0.5A,电流表A的示数为1.1A。
【解析】【分析】(1)当S和S2闭合时,电路为R1的简单电路,电阻R1两端的电压等于电源电压为12V。
(2)当开关S闭合,S1、S2断开时,电阻R1与R2串联,R2两端的电压U2=3V,根据串联电路电压规律可计算电阻R1两端的电压U'1=U-U2。
(3)当开关S、S1、S2都闭合时,电阻R1、R3并联,电流表测量干路的电流,根据并联电路电流规律可计算干路电流I=I1+I3。
14.【答案】解:(1)如图电路,只闭合时,两灯泡串联,电流表测电路中的电流;
因为串联电路中各处的电流相等,所以通过两灯泡和的电流均为;
(2)当闭合和时,两灯泡并联,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以灯泡和两端的电压相等,都等于电源电压,
即:U=U1=U2=3V;
(3)当闭合和时,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表测支路电流,
由于并联电路干路中电流等于各支路中电流之和,电流表A的示数为,所以电流表量程为,分度值为,示数为,
即通过的电流为:;
则通过的电流为:。
【解析】【分析】(1)根据电路连接,串联电路电流相等;
(2)在并联电路中,各支路电压等于电源电压;
(3)根据电流表位置判断量程,结合指针位置,测量电流,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
15.【答案】(1)解:根据图片可知,定值电阻R1与R2并联,
根据并联电路总电压等于各支路两端电压的规律可知,R1的电压为9V,
则通过电阻的电流为;
此时通过电阻的电流为。
答: 通过电阻的电流 。
(2)解:根据(1)中的分析可知,通过电阻的电流为0.9A。
(3)解:R1两端的电压等于电源电压,即U1=9V,则电阻的阻值为。
答:电阻的阻值为30Ω。
【解析】【分析】(1)(2)首先根据计算通过电阻R2的电流,然后根据计算R1的阻值;(3)根据并联电路的电压规律计算R1两端的电压,然后根据计算电阻R1的阻值。
(1)由电路图可知,R1与R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,通过电阻的电流为
联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过电阻的电流为
(2)由第一问计算结果可知,通过电阻的电流为0.9A。
(3)电阻的阻值为
16.【答案】(1)解:闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流。由图像可知,当滑动变阻器阻值为0时, 电路中只有定值电阻R0,总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中电流最大,为0.3A,可得电源电压为
(2)解:当电流表示数时,根据欧姆定律可知总电阻
滑动变阻器接入电路中的阻值为
(3)解:当电流表示数为时,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω,串联电路中电流处处相等,定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为
【解析】【分析】(1)根据U=IR,计算电压大小;
(2)利用,计算电阻大小,结合串联电路电阻规律,计算部分电阻;
(3)根据串联电路中,各分压比等于电阻比。
(1)闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流。由图像可知,当滑动变阻器阻值为0时, 电路中只有定值电阻R0,总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中电流最大,为0.3A,可得电源电压为
(2)当电流表示数时,根据欧姆定律可知总电阻
滑动变阻器接入电路中的阻值为
(3)当电流表示数为时,滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω,串联电路中电流处处相等,定值电阻和滑动变阻器两端的电压之比为
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:35分
分值分布
客观题(占比)
0.0(0.0%)
主观题(占比)
35.0(100.0%)
题量分布
客观题(占比)
0(0.0%)
主观题(占比)
16(100.0%)
2、试卷题量分布分析
大题题型
题目量(占比)
分值(占比)
计算题
16(100.0%)
35.0(100.0%)
3、试卷难度结构分析
序号
难易度
占比
1
普通
(81.3%)
2
容易
(18.8%)
4、试卷知识点分析
序号
知识点(认知水平)
分值(占比)
对应题号
1
功的计算及应用
0.0(0.0%)
6
2
燃料的热值
0.0(0.0%)
4,5,6,7
3
串联电路的电流规律
5.0(14.3%)
10
4
欧姆定律及其应用
0.0(0.0%)
15,16
5
比热容的定义及其计算公式
5.0(14.3%)
1,2,3,5
6
串联电路和并联电路的辨别
5.0(14.3%)
14
7
并联电路的电流规律
30.0(85.7%)
8,9,10,11,12,13,14,15
8
热量的计算
0.0(0.0%)
4
9
电流的测量及电流表的使用
10.0(28.6%)
9,14
10
串联电路的电压规律
10.0(28.6%)
12,13,14
11
功率计算公式的应用
0.0(0.0%)
7
12
并联电路的电压规律
5.0(14.3%)
14
13
热机的效率
0.0(0.0%)
4,6,7
14
密度公式及其应用
0.0(0.0%)
2,5
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