【期末专项提升】计算题2025-2026学年物理九年级全册人教版

【期末专项提升】计算题2025-2026学年物理九年级全册人教版 一、计算题 1．小星用燃气灶将质量为2㎏，温度为25℃的水加热到100℃，则 【水的比热容是4.2×103J/(㎏·℃)，燃气的热值是4.2×107J/㎏】 （1）水需要吸收多少热量？ （2）该燃气灶的热效率是25％，则加热这些水需要燃气多少千克？ 2．如图所示的电路中电源两端电压保持不变，电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后，电流表A1的示数I1为0.6A，电流表A的示数I为1.0A。求： （1）通过R2的电流。 （2）电源电压的大小。 （3）电阻R2的阻值。 3． 一辆小汽车质量为1.84吨，在平直的公路上匀速行驶10KM，受到的阻力为车重的0.1倍，消耗汽油1千克。（q汽油=4.6×107J/kg） （1）汽车所受的阻力。 （2） 发动机所做的有用功。 （3） 汽车发动机的效率。 4．灰汤镇某中学准备开展校运会，将供应500kg的热水，加热一段时间后，水温从20℃升高到60℃。[水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），焦炭的热值是3×107J/kg。]试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）这些热量需要完全燃烧多少千克的焦炭？ 5．如图所示是一种便携式气炉，用丁烷气体为燃料。一次烧水时，将1.2L初温为20℃的水加热至95℃，消耗了25g丁烷气体。已知水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），丁烷的热值为4.8×107J/kg。求： （1）此次加热水的质量； （2）加热过程中水吸收的热量； （3）该次加热过程气炉的加热效率。 6． 泰安五岳专用汽车有限公司是一家大型的特种专用汽车生产基地。该厂某型号专用车重6吨在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5km，受到的平均牵引力是重力的0.1倍，消耗燃油2kg，热值q＝3×107J/kg，求： （1）专用车重力是多少？ （2）专用车牵引力所做的功。 （3）燃油放出的热量？ （4）该专用车的热机效率是多少？ 7．如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R1的阻值为12Ω，闭合开关S，电流表 的示数为0.5A，电流表A 的示数为1.1A，求： （1）电源电压； （2）电阻 R2的电功率； （3）通电100s时间内，电路产生的热量。 8．图甲电路中，电源由三节新干电池串联组成。闭合开关，两灯泡均发光，电流表的示数如图乙，电压表的指针位置如图丙。 （1）电路中电源电压为　 　V。 （2）通过L1和L2的电流分别是多少? （3）L1 和L2两端的电压分别是多少? 9．如图所示电路，当开关S闭合时，电压表V的示数为3V，电压表的示数为1V，电流表A的示数为0.2A。求： （1）电源电压； （2）灯泡两端的电压； （3）通过两个灯泡的电流。 10． 某物理兴趣小组的同学，用天然气给10kg的水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线，若在6min内完全燃烧了0.12kg的天然气（每分钟放热相同）。水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气的热值为5×107J/kg。 （1）完全燃烧0.12kg天然气释放的热量为多少？ （2）“0～2min”水吸收的热量为多少？ （3）在烧水过程中，“0～2min”、“2～4min”、“4～6min”请判断哪个时间段热效率最高？最高热效率为多少？ 11．如图甲所示，闭合开关后，两个电压表的读数如丙图所示。则： （1）图甲中灯泡两端的电压　 　，灯泡两端的电压　 　。 （2）若将和改接为如图乙所示的电路，电源电压不变，闭合开关后灯泡和都发光，此时电流表的示数为1.5A，电流表的示数为0.5A，则此时通过的电流为多少？两端的电压为多少？ （3）在图乙中若正常发光，灯丝断了，则电流表、示数是多少？ 12．某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路，如图甲所示。电源电压为6V不变， Ro=20Ω，R1是热敏电阻，R1阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S后，求： （1）当电压表示数为2V时，电路中的电流多大? （2）当环境温度为 时，电压表示数是多少? （3）如果将 Ro、R1并联接在该电源上，放置在某一环境中时，测得干路中的电流为0.6A，此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算后，结合你知道的生活情形分析理由。 13．吃早饭的时候，妈妈想用热水给小明加热如图所示的质量为200g盒装牛奶，使牛奶的温度由20℃升高到50℃。[已知： 求： （1）牛奶吸收的热量? （2）若不考虑热量损失，热水放出的热量全部被牛奶吸收，妈妈至少要用70℃的热水多少千克? 14．如图甲所示，将质量为250g的凉牛奶放在盛热水的小盆中加热，牛奶和热水的温度随时间变化的关系图像如图乙所示。已知 （1）求牛奶和热水达到热平衡时，牛奶吸收的热量。 （2）热水放出的热量只有50%被牛奶吸收，则加热牛奶至少要用80℃的热水多少千克? （3）若热水放出的热量全部被800g的某种液体，该液体的温度升高了20℃，则这种液体的比热容是多少? 15．某品牌轿车采用LFX 直列四缸发动机，其输出功率与转速的关系图像如图所示。轿车实测数据：轿车行驶的路况好，平均车速为81km/h时，发动机转速为2000 r/min，行驶100km需要消耗汽油10 L。(已知汽油的热值为密度为 （1）求10 L汽油完全燃烧放出的热量。 （2）求汽车行驶100 km发动机所做的功。 （3）这辆汽车在上述状态下行驶时发动机的效率约为多少?(计算结果精确到1%) 16．如图甲所示，电路中电源电压保持不变，电压表量程可选，电流表量程0~1.2A，滑动变阻器R2（最大阻值未知），定值电阻R3=100Ω。闭合开关S1、S3，断开开关S2，将滑动变阻器R2的滑片从b端移动到a端，流过定值电阻R1的电流与其两端的电压关系图像如图乙所示。求： （1）定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值； （2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c，整个电路通电100s产生的电热； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，若电压表的量程为0~15V，在保证电路元件都安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，电路总功率的变化范围。 17．随着人们生活水平的逐渐提高，小轿车已经走进了千家万户。前不久，小明家也新买回来了一辆小汽车，好奇的小明找出了小汽车如表列出的有关数据： 小汽车的质量1200kg 小汽车的额定功率2.5×104W 汽油的密度0.7×103kg/m3 100km耗油量8L 求： （1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度。8kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？ （2）汽车以额定功率在水平路面上以车速100km/h匀速行驶100km，汽车做的有用功？ （3）小汽车发动机的效率是多大？（汽油的热值q=4.6×107J/kg） 18．绿水青山就是金山银山。为建设生态优美、幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上绿色能源——天然气（）。 （1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）若这些热量的25%被初温为50℃、质量为12.5kg的水吸收，能使水的温度升高了多少℃？[，气压为标准大气压] 19．一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2 ×104m，消耗了0.15kg的氢气．此过程中汽车发动机产生的牵引力为1 ×103N（(氢气的热值取1.4 ×108J/kg)： 求： （1）汽车的牵引力做的功． （2）汽车发动机的效率． 20．部分农村地区使用以液化气为燃料的某款燃气炉烧水做饭。某钢瓶中装有液化气20kg，已知液化气的热值为4.2×107J/kg，水的比热容为，请通过计算回答以下问题： （1）钢瓶中的液化气完全燃烧放出的热量是多少？ （2）人们希望使用燃气炉烧水的效率能达到50%以上，若水的初始温度为，请计算在标准大气压下20kg液化气燃烧放出的热量至少能够把多少千克的水烧至才能达到要求（忽略其他热量损失）？ 21．如图所示的电路中，电源电压为18V且保持不变，滑动变阻器R2上标有“50Ω，1A”字样，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，移动滑片使电流表的示数为0.8A，求： （1）电阻R1两端的电压； （2）此时电阻R2的功率； （3）移动变阻器滑片，在保证各元件都能正常工作的情况下，使得两电压表的示数之差为10V，求此时滑动变阻器连入电路的阻值。 22．为探究平衡木受力特点，喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型.整个装置如图甲所示，AB可绕支点O 无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R. R所在的电路放在了硬杆内(整个装置除硬杆以外，其他部分的重力均不计)，且AB=5m，OA=BC=1m ，电源电压恒为3 V，R的阻值随地面对它的支持力F 变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360 N 的小薇站在A 点时，电流表的示数为0.1A.求： （1）小薇在 A 点时，C处受到的硬杆的拉力. （2）小薇在 A 点时，地面对硬杆底部的支持力. （3）当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点多少米? 答案解析部分 1．【答案】（1）解：水需要吸收的热量为 （2）解：热效率公式：，燃气放热公式：Q放= m气q，则m气=，需要燃气的质量为。 【解析】【分析】1、物体温度升高时吸收的热量：Q吸=cm(t-t0)。 2、燃料完全燃烧放出的热量：Q放=mq（m为燃料质量，q为燃料的热值）。 热效率，反映能量的利用效率。 比热容：表示物质的吸热能力，水的比热容大，相同条件下升温吸收热量多。 热值：表示燃料的放热能力，单位质量的燃料完全燃烧放出的热量。 2．【答案】（1）解： 由图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过电阻R1的电流； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.0A﹣0.6A＝0.4A 答：通过R2的电流为0.4A； （2）解： 根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可知电源电压：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V 答：电源电压为6V； （3）解： 根据欧姆定律可得R2的阻值：R215Ω。 答：电阻R2的阻值为15Ω 。 【解析】【分析】（1） 由图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测通过电阻R1的电流； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1； （2）根据并联电路各支路两端的电压相等和欧姆定律可知电源电压：U＝I1R1。 （3） 根据欧姆定律可得R2的阻值：R2。 3．【答案】（1）解：汽车质量m=1.84t=1840kg，重力加速度g=10N/kg。 汽车的重力：G=mg=1840kg×10N/kg=18400N。 阻力为车重的0.1倍：汽车所受的阻力f=0.1G=0.1×18400N=1840N。 （2）解：汽车匀速行驶，牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f=1840N，行驶路程s=10km=104m，根据功的公式W=Fs：发动机所做的有用功W有=1840N×104m=1.84×107J。 （3）解：汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq汽油=1kg×4.6×107J/kg=4.6×107J。 发动机效率公式：，代入数据得：汽车发动机的效率。 【解析】【分析】1、重力的计算：G=mg，质量与重力的换算关系，单位需统一（吨换算为千克）。 2、二力平衡条件：物体匀速直线运动时，牵引力与阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。 功的计算：W=Fs，力与物体在力的方向上移动的距离的乘积为功。 3、燃料燃烧放热：Q放=mq，固体/液体燃料完全燃烧放热的计算公式； 热机效率：，反映热机将燃料化学能转化为机械能的效率，总小于100%。 4．【答案】（1）解：水的质量m水=500kg，比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，初温t0=20℃，末温t=60℃。 根据吸热公式Q吸=c水m水(t-t0)，代入数据得：水吸收的热量Q吸=c水m水(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×500kg×(60℃-20℃)=8.4×107J。 （2）解：假设焦炭完全燃烧放出的热量全部被水吸收（Q放=Q吸），根据燃料燃烧放热公式Q放=mq（q为焦炭的热值），变形得。 已知焦炭热值q=3×107J/kg，代入数据得：完全燃烧焦炭的质量。 【解析】【分析】1、物体吸热公式：Q吸=c水m水(t-t0)，适用于计算物质温度升高时吸收的热量，其中c为比热容，m为质量，t0为初温，t为末温。 2、燃料燃烧放热公式：Q放=mq（固体/液体燃料），Q放=Vq（气体燃料），其中q为燃料的热值，反映燃料的放热能力。 热效率的隐含条件：题目中未提及热量损失时，默认Q吸=Q放；实际情况中，燃料燃烧放出的热量会有损耗，水吸收的热量小于燃料放出的热量。 5．【答案】（1）已知水的体积V=1.2L=1.210-3m3，密度=1.0103kg/m3， 根据密度公式，得：加热水的质量m=V=1.0103kg/m31.210-3m3=1.2kg （2）水的初温t0=20，末温t=95，比热容c=4.2103J/(kg），根据吸热公式Q吸=cm(t-t0)，得：水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2103J/(kg）1.2kg(95-20)=3.78105J。 （3）丁烷质量m气=25g=0.025kg，热值q=4.8107J/kg， 根据放热公式Q放=mq，得：烷完全燃烧放出的热量：Q放=0.025kg4.8107J/kg=1.2106J 效率公式，代入数据得：气炉的加热效率 【解析】【分析】1、密度公式：，用于由体积和密度计算质量。 2、物体吸热公式：Q吸=cm(t-t0)，c为比热容，t-t0为温度变化量。 3、燃料完全燃烧放热公式：Q放=mq（m为固体/液体燃料质量，q为热值）。 热效率计算：，反映被有效利用的热量占燃料放出总热量的比例。 单位换算：体积（L与m3）、质量（g与kg）的换算关系。 6．【答案】（1）解： 重力：G=mg=6×103kg×10N/Kg=6×104N （2）解： 专用车牵引力所做的功为：W=FS=0.1×6×104N×5×103m=3×107J （3）解：燃油放出的热量为：Q=mq=2Kg×3×107J/kg=6×107J （4）解：专用车的热机效率是 【解析】【分析】1. 重力G=mg（g通常取10N/kg或9.8N/kg，本题用10N/kg）。 2、功的计算公式：力对物体做功：W=Fs（F为牵引力，s为物体在力的方向上移动的距离）。 3、燃料完全燃烧放热：Q放=mq（m为燃料质量，q为燃料热值）。 4、热机效率，反映热机对燃料能量的利用效率。 单位换算：吨与千克（1t=103kg）、千米与米（1km=103m)的换算。 7．【答案】（1）解：由图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路总电流，电流表A1串联通过R1的电流； 根据并联电路的电压特点可知，电源电压 。 （2）解：通过定值电阻R2的电流：I2=I-I1=1.1A-0.5A=0.6A； 根据并联电路的电压特点可知，R2两端的电压 定值电阻R2的电功率： 。 （3）解：通电100s时间内，电路产生的电热为：Q=W=UIt=6V×1.1A×100s=660J。 【解析】【分析】（1）由图可知，R1、R2并联，电流表A测量干路总电流，电流表A1串联通过R1的电流，根据欧姆定律结合并联电路的电压特点计算即可。 （2）首先根据并联电路的电流特点I2=I-I1计算通过R2的电流，然后根据并联电路的的电压特点计算R2的电压，最后根据计算R2的电功率。 （3）根据公式Q=W=UIt计算电路产生的热量。 8．【答案】（1）4.5 （2）解：闭合开关，两灯泡串联接入电路，串联电路各处电流相等，电流表测通过电路的电流，由乙图可知电流表接入电路的量程为0~0.6A，分度值为0.02 A，示数为0.24 A， 所以流过灯 L1 和L2的电流都是0.24 A 答：流过灯 L1 和L2的电流都是0.24 A。 （3）解：电压表V测灯泡L2两端的电压，根据串联电路总电压等于各部分电压之和可知，若接的是量程为0~15 V，指针所指示数为6 V，已知电源电压U=4.5 V，因此电压表V接入电路的量程不会是0~15 V， 故电压表V 接入电路的量程为0~3 V，分度值为0.1 V，示数为1.2 V，即灯泡L2两端的电压为1.2 V， 串联电路总电压等于各部分电压之和，所以灯L1 两端的电压为： 答： L1 和L2两端的电压分别是3.3 V 和1.2 V。 【解析】【分析】本题通过串联电路的分析和计算，考查学生对串联电路特点、电表读数方法的掌握。第（1）问考查基本常识，一节干电池电压1.5V，串联时总电压等于各电池电压之和。第（2）问考查电流表读数和串联电路电流特点，关键是根据实际情况判断电流表量程。第（3）问考查电压表读数和串联电路电压规律，需要根据电源电压判断电压表量程，然后进行计算。本题的难点在于电表量程的判断，需要结合电路实际情况（电源电压、灯泡发光情况）进行逻辑推理。解题的关键在于：① 掌握串联电路电流处处相等；② 掌握串联电路总电压等于各用电器两端电压之和；③ 能根据指针位置和电路实际情况判断电表量程。 9．【答案】（1）解：由电路图可知，电压表V测量电源电压，电压表 V 测电源电压，示数为 3 V ，U电源=3V； 最终答案为3V （2）解：灯泡和串联，电流表A测量电路中的电流，已知灯泡两端的电压为V1电压表测量值，由（1）可知电源电压3V，由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，所以灯泡两端的电压 最终答案为2V （3）解：串联电路中电流处处相等，电流表 A 在干路示数为 0.2 A，根据电路图分析，由题可知，电流表A的示数为0.2A，所以电流中的电流，根据串联电路电流处处相等可得 最终答案为0.2A 【解析】【分析】（1）解题关键：识别电压表测量对象（V 测电源电压，V1​ 测 L1​ 电压）；利用串联电路电压关系 U=U1+U2及电流相等规律。 （2）易错点：误将 V1示数当成 L2 电压。 （1） 由电路图可知，灯泡和串联，电流表A测量电路中的电流，电压表V测量电源电压，电压表测量灯泡两端的电压，所以电源电压。 （2）由（1）可知，灯泡两端的电压，由串联电路中，电源电压等于各用电器两端电压之和，所以灯泡两端的电压 （3）由题可知，电流表A的示数为0.2A，所以电流中的电流，根据串联电路电流处处相等可得 10．【答案】（1）解：燃烧天然气的质量m天然气=0.12kg，天然气的热值q天然气=5×107J/kg， 天然气完全燃烧产生的热量：Q放=m天然气q天然气=0.12kg×5×107J/kg=6×106J； 答：天然气完全燃烧产生的热量为6×106J； （2）解：水的质量m水=10kg，0～2min，水温度升高度数Δt=50℃-20℃=30℃， 水吸收的热量：Q吸=cm水Δt=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×30℃=1.26×106J； 答：0～2min时间，水所吸收的热量是1.26×106J； （3）解：由图可知，随着水温的不断升高，温度变化越来越慢，故0～2min时间内，在吸收热量相同的情况下，升高的温度最高，热效率最大； 0～2min内，水升高的温度Δt'=50℃-20℃=30℃， 水吸收的热量：Q吸'=cm水Δt'=4.2×103J/（kg•℃）×10kg×30℃=1.26×106J， 0～2min内，天然气释放的热量： 烧水时的热效率 答：“0～2min”烧水的效率最高；烧水时的最高热效率为63%。 【解析】【分析】（1）已知天然气的质量和热值，利用Q=mq可求得天然气完全燃烧产生的热量； （2）由图知，经过0～2min，水升高的温度值，利用吸热公式求水吸收的热量； （3）烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比；发生热传递的条件是存在温度差，温度差越大，热传递越快。 11．【答案】（1）2.5V；10V （2）解：根据乙图可知，灯泡、并联，电流表A测支路电流，即； 电流表测干路电流，即； 则通过的电流为 灯并联在电源两端，则它的电压等于电源电压，即的两端电压为。 （3）解：根据图片可知，如果灯丝断了，则电路中只有正常发光，则此时、都测量通过L1的电流，即二者的示数相等，都为。 【解析】【解答】（1）根据甲图可知，灯泡、串联，电压表测量灯两端电压，电压表测量和两端电压，即电源电压， 根据串联电路U总=U1+U2可知，电压表选择0-3V量程，分度值为0.1V，则它的示数为2.5V，则灯的两端电压； 电压表V2选择量程0-15V，分度值为0.5V，则示数为12.5V，所以电源电压， 那么灯两端电压为。 【分析】 （1）由电路图甲可知，L1、L2串联，电压表V1测量灯L1两端电压，电压表V2测量L1和L2两端电压，即电源电压，由串联电压规律和图丙可读出两电压表的示数，再由串联电路两端电压等于各部分电压之和得到灯L2两端电压； （2）由图乙可知，两灯泡并联，电流表A2测L1支路电流；电流表A1测干路电流，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得通过L2的电流，由并联电路电压规律可知L1两端电压。 （3）L2灯丝断了，电路中只有L1，L1正常发光，A1、A2示数相等。 （1）[1]由电路图甲可知，、串联，电压表测量灯两端电压，电压表测量和两端电压，即电源电压，由图丙可知，电压表的示数为2.5V，则灯的两端电压； [2]已知电压表的示数为12.5V，所以电源电压，由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯两端电压为 （2）由图乙所示电路可知，两灯泡并联，电流表A测支路电流，即；电流表测干路电流，即；由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，通过的电流为 灯并联在电源两端，电源电压为，则的两端电压为。 （3）灯丝断了，电路中只有，正常发光，、示数相等，都为。 12．【答案】（1）解：由图甲可知，R0与Rt串联，电压表测R0两端电压。 根据欧姆定律，电路中的电流：。 （2）解：环境温度为30℃时的电压表示数 由图乙可知，环境温度为30℃时，Rt=30。 串联电路总电阻R总=R0+Rt=20+30=50。 电路电流。 R0两端电压（电压表示数）：U0'=I'R0= 0.12A×20=2.4V （3）如果将R0、R1并联在该电路两端，因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，通过R0的电流： 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，通过电阻R1的电流：I1=I总-I0=0.6A-0.3A=0.3A， 电阻R1的阻值： 由图乙知，此时温度为40℃，属于炎热天气，不舒服。 【解析】【分析】1、串并联电路的特点： 串联：电流处处相等（I=I0=It），总电阻R总=R0+Rt，总电压U=U0+Ut； 并联：各支路电压相等（U=U0=Ut），干路电流I干=I0+It。 2、欧姆定律：，用于计算电流、电压、电阻的关系。 3、热敏电阻的特性：阻值随温度变化，需结合图像读取不同温度下的电阻值。 电路计算与实际应用结合：通过计算得出的温度，结合生活常识分析人体舒适度。 13．【答案】（1）解：m奶=200g=0.2kg，c奶=3.5×103J/(kg·℃)，t奶=50℃-20℃=30℃。 根据吸热公式Q吸=c奶m奶t奶：牛奶吸收的热量Q吸=c奶m奶t奶=3.5×103J/(kg·℃)×0.2kg×30℃=2.1×104J （2）解：不考虑热量损失时，Q放=Q吸=2.1×104J。c水=4.2×103J/(kg·℃)，t水=70℃-50℃=20℃。 根据放热公式Q放=c放m放t放，变形得：所需热水的质量 【解析】【分析】1、吸热与放热公式： 吸热：Q吸=cm(t-t0)（t为末温，t0为初温）； 放热：Q放=cm(t0-t)。 2、热平衡原理：无热量损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量（Q放=Q吸）。 3、单位换算：质量单位g与kg的换算（1kg=1000g）。 14．【答案】（1）解：牛奶吸收热量： （2）解：水质量：​​​​​​​ （3）解： 液体比热容： 【解析】【分析】1、热量的吸热计算公式：Q吸=cmt（c为比热容，m为质量，t为温度变化量），这是计算物体吸收热量的基础公式。 单位换算：将质量单位从克换算为千克（250g=0.25kg），物理计算中需保证单位统一。 热平衡的温度分析：从图像中读取牛奶的初温（20℃）和热平衡末温（40℃），确定温度变化t=20℃。 2、热效率公式：，通过牛奶吸收的热量和热效率（50%），推导热水放出的总热量。 热量的放热计算公式：Q放=cmt，结合热水的初温（80℃）、末温（40℃）和比热容，变形求解热水质量。 热传递的方向性：热水温度高于牛奶，发生热传递，热水放热、牛奶吸热。 3、吸热公式的变形应用：由Q吸=cmt变形可得物质比热容的关键公式。 热量的转移关系：热水放出的热量全部被液体吸收，即Q液吸=Q水放，保证计算的等量关系。 比热容的物理意义：通过计算得出的比热容数值，反映该液体吸放热能力的强弱，是物质的一种特性。 15．【答案】（1）解：汽油完全燃烧释放热量： （2）解：发动机做功： （3）解：发动机效率： 【解析】【分析】1、燃料完全燃烧放热公式：Q放=mq（m为燃料质量，q为燃料的热值），这是计算燃料燃烧放热量的核心公式。 密度公式的应用：，变形为m=V，将汽油的体积（10L=0.01m3）换算为质量，需注意体积单位的换算（1L=10-3m3）。 热值的物理意义：汽油的热值q=4.6×107 J/kg，表示1kg汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107 J，是燃料的特性之一。 2、功率的计算公式：，变形为W=Pt，这是计算机械做功的基础公式。图像信息提取：从功率-转速图像中读取发动机转速为2000 r/min时对应的输出功率P（约20 kW），需注意功率单位换算（1kW}=1000W）。 速度公式的应用：，变形为，结合汽车的平均车速（81km/h）和行驶路程（100km），计算出发动机工作的时间，需注意速度、路程、时间的单位统一（如将速度换算为m/s，时间换算为s）。 3、热机效率公式：，效率反映热机将内能转化为机械能的有效程度。数值计算与精度要求：按题目要求将计算结果精确到1%，需掌握小数与百分数的换算及四舍五入的方法。 16．【答案】解：（1）闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片在a端时，此时只有定值电阻R1接入电路，由乙图可知，此时电路中的电流最大，故流过定值电阻R1的电流为I1=1.2A，此时电压表的示数等于电源的电压为U1=12V；定值电阻R1的阻值 滑动变阻器R2的滑片在b端时，滑动变阻器最大值R2与R1串联，此时流过定值电阻R1的电流最小，由乙图可知，流过定值电阻R1的电流为I2=0.2A，R1两端的电压为U'=2V，滑动变阻器的电压U2=U-U'=12V-2V=10V 滑动变阻器的最大阻值 （2）电源电压保持不变，若闭合开关S2、S3，断开开关S1，电阻R2与R3并联，电流表测干路电流，使R2的滑片位于中间位置c点，滑动变阻器接入电路的电阻为R'=25Ω，此时通过滑动变阻器R2的电流 通过R3的电流 干路中的电流I干=I3+I'2=0.12A+0.48A=0.60A 整个电路通电100s产生的电热为Q=UI干t=12V×0.60A×100s=720J （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，滑动变阻器R2的滑片在b端时，滑动变阻器R2与R1串联，变阻器连入电路的电阻最大，此时R1两端的电压为2V，电流为0.2A，电路中的电流最小，电路的功率最小，最小功率为 Pmin=UImin=12V×0.2A=2.4W 滑动变阻器R2的滑片在a端时，接入电路的电阻最小，电路中的电流最大，尽管电压表的量程0~15V，但电源电压为12V，此时电压表的示数最大值为12V，根据图像知，此时电流为1.2A；电路的最大功率 Pmax=UImax=12V×1.2A=14.4W 电路总功率的变化范围为2.4W~14.4W。 答：（1）定值电阻R1的阻值是10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值50Ω； （2）若闭合开关S2、S3，断开开关S1，使R2的滑片位于滑动变阻器的中点位置c，整个电路通电100s产生的电热720J； （3）若闭合开关S1、S3，断开开关S2，若电压表的量程为0~15V，在保证电路元件都安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片，电路总功率的变化范围是2.4W~14.4W。 【解析】【分析】（1）根据，计算电路中电阻的大小；根据串联电路分压规律，计算分压，利用，计算电阻； （2）根据开关状态，利用，计算电流，结合并联电路电流规律，计算干路电流，根据Q=UIt，计算电流产热量的多少； （3）结合电路中的最大、最小电路，根据P=UI，计算用电器的最小和最大电功率。 17．【答案】（1）解：根据吸热公式： 水的比热容 ，质量 ，温度变化 。 代入公式得： （2）解：汽车以额定功率匀速行驶，有用功 ，需先求行驶时间 ： 行驶路程 ，速度 ，由 得： 额定功率 ，则有用功： （3）解：效率公式为 ，其中 是汽油完全燃烧放出的热量： 汽油质量：耗油量 ，汽油密度 ，由 得： 汽油放热：汽油热值 ，由 得： 发动机效率： 答：小汽车发动机的效率是34.9%。 【解析】【分析】要分析这道题，需围绕热学吸热公式、力学功率与功的关系、热机效率计算三大核心知识点，结合公式变形与单位换算展开整体剖析： 各问逻辑梳理 1. 第(1)问：水的吸热计算 核心公式为吸热公式 ，已知水的质量、比热容、温度变化，直接代入即可计算水吸收的热量。 2. 第(2)问：汽车有用功计算 先根据速度公式 计算行驶时间（注意单位换算： 行驶，时间）；再结合功率公式 ，代入额定功率和时间，即可求出有用功。 3. 第(3)问：发动机效率计算 效率公式为 。其中： 需通过密度公式 先算消耗汽油的质量（耗油量，汽油密度已知），再结合热值公式 计算； 由第(2)问结果直接代入，最终求出效率。 总结：本题是热学与力学的综合应用题，需熟练掌握“吸热公式、功率公式、密度公式、热值公式、热机效率公式”的串联应用，关键在于单位换算（如体积转、时间转）和公式的灵活变形，通过分步拆解每个物理量的计算逻辑，即可依次解决三个问题。 18．【答案】（1）对于气体燃料来说，完全燃烧燃料放出的热量，故天然气完全燃烧放出的热量 （2）解： 水吸收的热量 由，得温度变化 【解析】【分析】1、燃料完全燃烧放热公式 气体燃料完全燃烧放出的热量：Q放=qV（q为燃料的热值，单位J/m3}；V为燃料的体积，单位m3）；固体/液体燃料则为Q放=qm（m为质量，单位kg）。 2、热量的效率计算 被物体吸收的热量与燃料放出总热量的比值为效率，公式：。 物体的吸热公式 物质吸收热量的计算公式：Q吸=cmt。 标准大气压下的水的沸点 标准大气压下，水的沸点为100°C，计算水的温度变化时，需注意末温不能超过沸点。 19．【答案】1.2×107J（）汽车发动机的效率．【答案】57.1% （1）汽车的牵引力做的功W=Fs=1×103N×1.2×104m=1.2×107J （2）氢气完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.15kg×1.4×108J/kg=2.1×107J 发动机效率 【解析】【分析】1、机械功的计算：功的定义式W=Fs，适用于物体在力的方向上移动距离的情况，这里牵引力与行驶方向一致，直接代入计算即可。 2、燃料完全燃烧放热：热值的物理意义（单位质量燃料完全燃烧放出的热量），燃料放热公式Q放=mq的应用。 3、热机效率：热机效率的定义（用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比），公式，效率值小于1（因为存在能量损耗）。 4、匀速直线运动的受力特点：汽车匀速行驶时，牵引力与阻力平衡。 20．【答案】（1）解：20kg液化气完全燃烧放出的热量为。 答：一钢瓶中的液化气完全燃烧放出的热量是8.4×108J。 （2）解：水吸收的热量Q吸=Q放×50%=8.4×108J×50%=4.2×108J 在标准大气压下水的沸点为100℃，则水的质量。 答：至少能够把1250kg的水烧至100℃才能达到要求。 【解析】【分析】 （1）利用Q放=mq计算20kg液化气完全燃烧放出的热量； （2）由题知，水吸收的热量Q吸=Q放×50%，在标准大气压下水的沸点为100℃，再利用Q吸=cm（t-t0）计算水的质量。 21．【答案】解：（1）由图可知：R1、R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2两端电压。根据串联电路的电流处处相等，I1=I2=0.8A由可得：U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V （2）根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知，R2两端的电压 U2=U-U1=18V-8V=10V 则R2的功率为：P2=U2I2=10V×0.8A=8W （3）已知两电压表的示数之差为10伏，若 串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，即 联立可得， 此时电路中电流为： R2连入电路的阻值为： 若，则同理可得：， 此时电路中的电流为： 由于保证各元件都能正常工作的情况下，根据R2上标有“50Ω 1A”字样可知，电路中的最大电流为Imax＝1A，故，（舍去），所以滑动变阻器R2连入电路的阻值是35Ω。 答：（1）电阻R2两端的电压为8V。 （2）此时电阻R2消耗的电功率为8W。 （3）滑动变阻器R2连入电路的阻值是35Ω。 【解析】【分析】（1）根据电路中的电流，利用U=IR，计算分压； （2）根据串联电路电压规律，计算分压，根据P=UI，计算用电器的电功率； （3）根据，计算电流，根据分压，利用，计算电阻。 22．【答案】（1）解：据题分析可知，O为支点，根据杠杆平衡分析Fc= （2）解： 当重360 N 的小薇站在A 点时，电流表的示数为0.1A ，根据欧姆定律分析可知，此时电阻，据图分析可知此时硬杆受到的支持力为60N。 （3）解：对硬杆进行受力分析可知拉力与支持力之和等于硬杆重力，在A点时，地面对硬杆底部的支持力 F=G-FC=60 N，所以G=60N+120N=180N，电流表示数为0.3A，根据欧姆定律分析可知此时电阻，据图分析地面对硬杆的支持力为300N，对硬杆进行受力分析可知拉力与支持力之和等于硬杆重力，地面 对硬杆底部的支持力 F=G-FC=120N，所以位置。 【解析】【分析】 （1）利用杠杆平衡条件，以O为支点，分析A点和C点的力矩关系，求出C处硬杆的拉力； （2） 当重360 N 的小薇站在A 点时，电流表的示数为0.1A ，根据欧姆定律分析支持力。根据硬杆的受力平衡（拉力与支持力之和等于硬杆重力），结合第1小问结果求出支持力； （3）先由电流求出压敏电阻阻值，再得支持力，进而得硬杆拉力，最后用杠杆平衡条件求小薇位置。 学科网（北京）股份有限公司 $