寒假作业：计算题练习 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

2025-2026学年寒假作业：人教版初中物理九年级全一册计算题练习 第一专题：内能的利用 1. 如图所示，这是小羽同学用酒精灯加热做冰熔化实验时绘制的温度一时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像计算：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=3×107J/kg] (1)CD阶段物质吸收的热量； (2)在AD整个加热过程中至少需要燃烧酒精的质量（不计热量损失）。 【答案】(1)3.36×104J (2)2.8×10-3kg 【详解】（1）由于冰熔化成水、质量不变，所以CD段水的质量也是0.1kg，CD阶段物质（水）吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-0℃)=3.36×104J （2）CD段熔化时间是10min，相同时间内物质吸收的热量相同，AD段加热时间是25min，AD段加热过程中吸收的热量 不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量 Q放=Q吸总=8.4×104J 需要燃烧酒精的质量 2. 小明家新安装了一台装有200kg水的太阳能热水器，加满水后，经过一段时间阳光的照射，初温20℃的水吸收了1.68×107的热量。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q=3.0×107J /kg，求： （1）水温升高了多少℃？ （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则焦炭完全燃烧放出的热量为多少？ （3）需要完全燃烧多少kg的焦炭？ 【答案】（1）20℃；（2）8.4×107J；（3）2.8kg 【详解】解：（1）初温20℃的水吸收了1.68×107的热量，升高的温度为 （2）焦炭完全燃烧放出的热量为 （3）要完全燃烧焦炭的质量为 答：（1）水温升高了20℃； （2）焦炭完全燃烧放出的热量为8.4×107J； （3）需要完全燃烧2.8kg的焦炭。 3. 新能源车已经成为汽车市场的热点。有一种混合动力汽车，有两种工作模式：纯电动模式与混动模式。 当以纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量。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。在某次以混动模式行驶的过程中，汽车在平直公路上匀速行驶100km，克服阻力做功1.4×108 J，蓄电池储存的电能增加了4.9×107J。 （1）所用燃料的热值为4.5×107J/kg，在上述行驶过程中消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？ （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103J/(kg•℃)算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了多少热量？ （3）求此过程中内燃机的效率。 【答案】（1）5.4×108J；（2）1.2×106J热量（3）35% 【详解】解：（1）12kg燃料完全燃烧放出的总热量 Q放=mq=12kg4.5×107J/kg=5.4×108J （2）防冻液温度上升60℃吸收的热量 Q放=cm液Δt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×60℃=1.2×106J （3）汽行驶100km，有效利用的能量包括克服阻力做功1.4×108 J、蓄电池储存的电能增加了4.9×107 J，故内燃机的效率。 答（1）消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是5.4×108J。 （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103 J/（kg•℃）计算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了1.2×106J热量。 （3）求此过程中内燃机的效率是35%。 4. 如图，是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，[汽油的热值为，水的比热容为]求： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温20℃，质量250kg的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为900N，消耗4kg汽油汽车通过的路程是多少？ 【答案】(1)1.8×108J (2)72℃ (3)60km 【详解】（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）由题可知废气的能量为 即水吸收的热量为 由可知，水升高的温度为 标准大气压下水的沸点为100℃，而废水的末温 因此废水实际升高的温度为72℃。 （3）已知汽油机的效率为30%，由可知，汽车做的有用功为 汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力，由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力为 根据可知，汽车通过的路程为 5. 如图所示是我国首款自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机中国商飞C919。若该飞机以720km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.56t，飞机发动机的功率为2.6×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)飞机在航行过程中的阻力是多少？ (3)发动机的效率是多少？ 【答案】(1)6.24×10¹⁰J (2)1.3×10⁵N (3)50% 【详解】（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）由可得飞机飞行时的牵引力 因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以飞机受到的阻力 （3）飞机航行20min，牵引力做功 发动机的效率 第二专题：欧姆定律 6. 如图所示电路中电源电压恒为10V，电阻为40Ω。闭合开关S，电流表A的示数为0.3A。求： (1)通过的电流； (2)的阻值。 【答案】(1) 0.25A (2) 200Ω 【详解】（1）图中两个电阻并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流 （2）通过R2的电流I2=I-I1=0.3A-0.25A=0.05A R2的阻值 7. 如图甲所示，是一个空气质量指数检测工作电路简图，用电压表显示空气质量指数，其中R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数A的函数关系如图乙所示。已知电源电压6V保持不变，电压表量程为，。 (1)当电压表示数为2V时空气质量指数。 (2)写出气敏电阻阻值R与空气质量指数A的关系式。 (3)若将电阻R0阻值换成为2Ω，该空气质量指数检测仪的检测范围是多少？ 【答案】(1)50 (2) (3)0~125 【详解】（1）由甲图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压。电源电压为6V，根据串联电路电压规律可得，电阻R两端的电压UR=U-U0=6V-2V=4V 根据串联电路电流处处相等以及欧姆定律可得，，代入数值得，解得R=5Ω，则，由乙图可知，空气质量指数为50。 （2）由乙图可知，空气质量指数A与的比值是是一个常数，说明空气质量指数A与成正比，即，故 （3）R的阻值越小时，其倒数越大，从图乙可知空气质量指数越大。电压表的量程为0~3V，则R0两端的最大电压为3V，根据串联电路的电压特点可知，R两端的最小电压为 根据串联分压规律可知，此时R的阻值为R′=R0=2Ω，代入气敏电阻阻值R与空气质量指数A的关系式可得，空气质量指数最大为125。电阻越大，空气指数越小，当电阻无穷大时，空气指数无限接近于0。故气质量指数检测仪的检测范围是0~125。 8. 如图甲所示，是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变，R1的阻值为8Ω，R2的阻值为12Ω。求： (1)只闭合开关S，通过R1的电流； (2)闭合开关S1、S2电路中的总电流； (3)整个电路的总电阻。 【答案】(1)0 (2)2.5A (3)4.8Ω 【详解】（1）由图可知，当只闭合开关S时，电阻所在的支路为断路，没有电流通过。因此，通过电阻的电流为0A。 （2）当闭合开关S1、S2时，电阻和电阻并联，电源电压。 根据欧姆定律，通过电阻的电流 通过电阻R₂的电流： 根据并联电路的电流特点，电路中的总电流 （3）由（2）可知，电路中的总电流为2.5A，根据欧姆定律可得总电阻 9. 如图所示，电源两端电压为6 V且保持不变，电阻 R1=10Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.2 A。求： (1)电压表的示数； (2)R2的电阻。 【答案】(1)2V (2)20Ω 【详解】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电压表的示数 （2）由串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和的特点可知，R2两端的电压 根据串联电路电流处处相等的特点可知 由可知，R2的电阻为 10. 根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小的特性，人们研制了一种电子温度计，图甲是电子温度计的原理图。为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示，已知电源电压为12V且保持不变。 (1)当环境温度是20℃时，电流表示数为0.4A，求此时热敏电阻两端的电压。 (2)求的电阻值。 (3)若电流表量程为0~0.6A，求该温度计能测量的最高温度。 【答案】(1)8V (2)10Ω (3)60℃ 【详解】（1）闭合开关，定值电阻和热敏电阻串联，电流表测量电路电流。当环境温度是20℃时，热敏电阻约为20Ω，此时热敏电阻两端的电压 （2）根据欧姆定律可知总电阻 根据电阻串联的特点可知定值电阻 （3）若电流表量程为0~0.6A，则电路最大电流为0.6A，此时总电阻 根据电阻串联的特点可知热敏电阻的阻值 由图乙可读出，该温度计所能测量的最高温度约为60℃。 第三专题：电功率 11. 如图甲是一种新型暖手袋，它使用移动电源供热，不仅不用装水更加轻便而且电热转化效率更高。如图乙是它内部加热电路的简化图，已知电源电压恒定，的阻值为。只闭合开关S，电路中的电流为0.6A；同时闭合开关S、S1，干路电流为0.9A。求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)S、均闭合时，电路工作10min，整个电路消耗多少电能？ 【答案】(1)6V； (2)20Ω； (3)3240J 【详解】（1）当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路中的电流 根据欧姆定律可知，电源电压 （2）当同时闭合开关S、S1时，电阻R1与R2并联，干路电流 由并联电路电压规律可知，R2两端电压仍等于电源电压不变，R2的电阻不变，所以通过R2的电流不变，仍为 根据并联电路的电流特点，通过R1的电流 根据并联电路中的电压规律，R1两端的电压 根据欧姆定律可得，R1的阻值 （3）当S、S1均闭合时，电路工作时间 整个电路消耗的电能 12. 如图所示，某同学有一个加热鼠标垫，规格为“5V 5W”，它的内部结构相当一个定值电阻。求： (1)鼠标垫的电阻； (2)正常工作10min，鼠标垫消耗的电能； (3)若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率。 【答案】(1)5Ω(2)3000J(3)3.2W 【详解】（1）由加热鼠标垫的规格“5V 5W”可知，由功率公式可得，鼠标垫的电阻为 （2）鼠标垫正常工作时，其实际功率等于额定功率，即 工作时间 正常工作10min消耗的电能为 （3）鼠标垫的电阻是定值，当鼠标垫两端的实际电压时，其实际电功率 13. 如图所示的电路中，电源电压不变，一个电阻器的电阻为20Ω，当断开开关和，闭合开关时，电流表的示数为0.6A；当断开开关，闭合开关时，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)另一个电阻器的电阻； (3)断开开关和，闭合开关时，电阻为的电阻器两端的电压和整个电路10s内消耗的电能。 【答案】(1)12V(2)40Ω(3)4V，24J 【详解】（1）当只有S3闭合时，电路中只有工作，此时电源电压为 （2）断开S2且闭合 S1、S3时，两个定值电阻并联，电流表测量干路中电流。根据并联电压规律可知，两端电压仍等于电源电压，其电阻不变，因此通过其电流不变，则有通过的电流为 则 （3）闭合S2且断开 S1、S3时，两个定值电阻串联，电路中电流为 两端电压为 整个电路10s内消耗的电能为 14. 某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻和分压电阻，S是温控开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。求： （1）的阻值； （2）电饭锅高温挡的功率； （3）保温16min，分压电阻产生的热量。 【答案】（1）；（2）880W；（3） 【详解】解：（1）当S接a时，电路为的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧姆定律可得，的阻值为 （2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为 （3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻的阻值为 保温16min，分压电阻产生的热量为 答：（1）的阻值为； （2）电饭锅高温挡的功率为880W； （3）保温16min，分压电阻产生的热量为。 15. 如图是某家用电扇及其铭牌。 （1）电扇正常工作时的电流是多大？ （2）电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为，若正常工作的电扇叶片被卡住不转的状态持续，则线圈中电流产生的热量是多少？ 【答案】（1）0.3A； （2）1.32×105J 【详解】解：（1）由P=UI得，电扇正常工作时的电流 （2）叶片被卡住而不转动时，电动机为纯电阻用电器，通过线圈的电流 线圈产生的热量 Q=I2Rt=(10A)2×22Ω×60s=1.32×105J 答：（1）电风扇正常工作时的电流为0.3A； （2）1min内线圈产生的热量为1.32×105J。 第四专题：综合题 16. 随着人们生活水平不断提高，私家车已日益普及。如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图，它主要由电源、压敏电阻R（电阻随所受压力的变化而变化）、油量表（实质上电流表）等组成电路。压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为12 V。问： （1）未放油箱时，电路中的电流是多少； （2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N，该油量表（电流表）的量程是多少； （3）若油箱的质量忽略不计，当油量表（电流表）的示数为0.06 A时，则油箱内汽油的重力是多少。 【答案】（1）0.03A；（2）0.03A-0.15A；（3）180N 【详解】解：（1）根据图乙可知，未放油箱时，即压敏电阻未受到压力时，电阻R为400Ω，此时电路中的电流 （2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N，由图乙可知，在压力为500N时 电流中的最大电流为 该油量表是由电流表组成，故电流表的量程为 （3）当油量表（电流表）的示数为0.06 A时，压敏电阻的阻值为 由图乙可知，当R为200Ω时，F为180N，此时汽油和油箱的总重力等于180N，由题意可知，油箱的质量忽略不计，即汽油和油箱的总质量等于汽油的质量，由公式 可知，汽油的重力为 答：（1）未放油箱时，电路中的电流是0.03A； （2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N，该油量表（电流表）的量程是0.03A-0.15A； （3）若油箱的质量忽略不计，当油量表（电流表）的示数为0.06 A时，则油箱内汽油的重力是180N。 汽车在一次行驶过程中消耗了10kg汽油，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。 17. 小方家购置了一款空气炸锅（如图甲所示），该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图，其中电阻，，开关可以接A、接B，与可控制低温、中温、高温挡。求： （1）空气炸锅处于低温挡时，电路中的电流； （2）空气炸锅处于中温挡时的功率。    【答案】（1）；（2）400W 【详解】解：（1）当开关断开，开关接A时，、两电阻串联，此时为低温挡，根据欧姆定律，电路中的电流为 （2）当开关闭合，开关接A时，只有电阻接入电路，此时为中温挡，空气炸锅处于中温挡时的功率为 答：（1）空气炸锅处于低温挡时，电路中的电流为1.25A； （2）空气炸锅处于中温挡时的功率为400W。 18. 如图甲是煮茶器的电路原理图。都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求： （1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能； （2）电阻的阻值； （3）在保温状态下，电阻两端的电压。 【答案】（1）3.3×105J；（2）44Ω；（3）211.2V 【来源】辽宁省大连市金普新区2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题 【详解】解：（1）由得，在加热状态下，煮茶器内消耗的电能为 （2）当开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，电路中电阻最大，为保温挡；当开关S、S1闭合时，电路化为R1的简单电路，为加热状态，由得，电阻R1的阻值 （3）由得，在保温状态下，电路的电阻为 电路电流为 电阻阻值为 由欧姆定律得，两端的电压为 答：（1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能3.3×105J； （2）电阻的阻值44Ω； （3）在保温状态下，电阻两端的电压211.2V。 19. 在“节能减排，废旧利用”活动中，小明想利用废旧的电热丝（阻值不变）改装一个具有加热和保温功能的电加热器。已知这个电热丝的额定电压为220V，但额定功率不清楚，为了测定该电热丝的额定功率，小明把它与一个标有“220V、110W”的灯泡串联在家庭电路中，如图甲所示，此时电压表的示数为140V，电源电压恒为220V，图乙是该灯泡的电流随电压变化的图像，求： (1)此时灯泡的电阻是多少？ (2)电热丝的额定功率是多少？ (3)小明用另一段电热丝、开关、温控开关（一定温度时，可以自动断开或闭合，元件符号同开关），设计出的电加热器加热功率等于电热丝的额定功率，保温功率为加热功率的，请你在图丙的虚线框内画出他设计的电路图，并计算出增加的电热丝的阻值是多少？ 【答案】(1) (2)242W (3)， 【详解】（1）由图示图象可知，与串联，电压表测量灯泡电压，灯泡电压时，电流，此时灯泡的电阻是。 （2）根据串联电路电流规律 根据串联电路电压规律 电阻为 因为阻值不变，额定电压为220V，电热丝的额定功率是。 （3）由题意可知设计的电加热器加热时只有电热丝R0接入电路，保温时电热丝 R和R0同时接入电路，且两者串联。电路图如图所示 保温功率为 保温状态时电路中的总电阻为 电热丝的阻值是。 20. 如图所示，小明家新安装的可调即热式电热水龙头，它是通过内置的加热元件加热，快速提供热水，小明通过阅读说明书得知，该水龙头内部有一个加热电阻和一个可以调节水流质量的控制开关，水龙头部分参数如下表所示（忽略温度对电阻的影响），若设流入该水龙头的水的初温为20℃，已知 c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求： **牌电热水龙头 额定电压 220V 额定功率 2200W 频率 50Hz (1)该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值； (2)该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能； (3)为了避免烫伤，需控制水龙头出水温度最高为40℃，调节水流控制开关可以调控出水温度，请你计算水龙头出水量应调节为每分钟至少多少千克。（在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%）（结果保留一位小数） 【答案】(1)22Ω (2)1.32×105J (3)1.4kg 【详解】（1）由题意知，水龙头的额定电压为220V，额定功率为2200W，根据可知，该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值 （2）该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能W=Pt=2200W×60s=1.32×105J （3）已知在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%，则每分钟水吸收的热量为Q吸=90%×1.32×105J=1.188×105J 则水龙头出水量应调节为每分钟至少的质量为 16 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年寒假作业：人教版初中物理九年级全一册计算题练习 第一专题：内能的利用 1. 如图所示，这是小羽同学用酒精灯加热做冰熔化实验时绘制的温度一时间图像，冰的质量是0.1kg，若相同时间内物质吸收的热量相同，请你根据图像计算：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，q=3×107J/kg] (1)CD阶段物质吸收的热量； (2)在AD整个加热过程中至少需要燃烧酒精的质量（不计热量损失）。 【答案】(1)3.36×104J (2)2.8×10-3kg 【详解】（1）由于冰熔化成水、质量不变，所以CD段水的质量也是0.1kg，CD阶段物质（水）吸收的热量 Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×(80℃-0℃)=3.36×104J （2）CD段熔化时间是10min，相同时间内物质吸收的热量相同，AD段加热时间是25min，AD段加热过程中吸收的热量 不计热量损失，酒精完全燃烧放出的热量 Q放=Q吸总=8.4×104J 需要燃烧酒精的质量 2. 小明家新安装了一台装有200kg水的太阳能热水器，加满水后，经过一段时间阳光的照射，初温20℃的水吸收了1.68×107的热量。已知水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q=3.0×107J /kg，求： （1）水温升高了多少℃？ （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则焦炭完全燃烧放出的热量为多少？ （3）需要完全燃烧多少kg的焦炭？ 【答案】（1）20℃；（2）8.4×107J；（3）2.8kg 【详解】解：（1）初温20℃的水吸收了1.68×107的热量，升高的温度为 （2）焦炭完全燃烧放出的热量为 （3）要完全燃烧焦炭的质量为 答：（1）水温升高了20℃； （2）焦炭完全燃烧放出的热量为8.4×107J； （3）需要完全燃烧2.8kg的焦炭。 3. 新能源车已经成为汽车市场的热点。有一种混合动力汽车，有两种工作模式：纯电动模式与混动模式。 当以纯电模式行驶时，内燃机不工作，由蓄电池提供能量。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。在某次以混动模式行驶的过程中，汽车在平直公路上匀速行驶100km，克服阻力做功1.4×108 J，蓄电池储存的电能增加了4.9×107J。 （1）所用燃料的热值为4.5×107J/kg，在上述行驶过程中消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少？ （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103J/(kg•℃)算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了多少热量？ （3）求此过程中内燃机的效率。 【答案】（1）5.4×108J；（2）1.2×106J热量（3）35% 【详解】解：（1）12kg燃料完全燃烧放出的总热量 Q放=mq=12kg4.5×107J/kg=5.4×108J （2）防冻液温度上升60℃吸收的热量 Q放=cm液Δt=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×60℃=1.2×106J （3）汽行驶100km，有效利用的能量包括克服阻力做功1.4×108 J、蓄电池储存的电能增加了4.9×107 J，故内燃机的效率。 答（1）消耗12kg 燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是5.4×108J。 （2）若汽车水箱中有防冻液5kg，若防冻液比热容按 c＝4.2×103 J/（kg•℃）计算，行驶过程中防冻液温度上升60℃，它吸收了1.2×106J热量。 （3）求此过程中内燃机的效率是35%。 4. 如图，是一款无人驾驶汽车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离后，消耗汽油4kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，[汽油的热值为，水的比热容为]求： (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出热量的42%，一个标准大气压下，这些废气的能量全部被初温20℃，质量250kg的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)如果汽油机的效率不变，汽车匀速运动时的受到阻力为900N，消耗4kg汽油汽车通过的路程是多少？ 【答案】(1)1.8×108J (2)72℃ (3)60km 【详解】（1）4kg汽油完全燃烧放出的热量为 （2）由题可知废气的能量为 即水吸收的热量为 由可知，水升高的温度为 标准大气压下水的沸点为100℃，而废水的末温 因此废水实际升高的温度为72℃。 （3）已知汽油机的效率为30%，由可知，汽车做的有用功为 汽车匀速运动时的受到阻力与汽车的牵引力是对平衡力，由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力为 根据可知，汽车通过的路程为 5. 如图所示是我国首款自行研制、具有自主知识产权的喷气式中程干线客机中国商飞C919。若该飞机以720km/h的速度匀速直线航行20min，消耗航空燃油1.56t，飞机发动机的功率为2.6×107W。（航空燃油的热值为4×107J/kg）求： (1)消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)飞机在航行过程中的阻力是多少？ (3)发动机的效率是多少？ 【答案】(1)6.24×10¹⁰J (2)1.3×10⁵N (3)50% 【详解】（1）消耗的航空燃油完全燃烧放出的热量 （2）由可得飞机飞行时的牵引力 因为飞机做匀速直线运动，受到牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，所以飞机受到的阻力 （3）飞机航行20min，牵引力做功 发动机的效率 第二专题：欧姆定律 6. 如图所示电路中电源电压恒为10V，电阻为40Ω。闭合开关S，电流表A的示数为0.3A。求： (1)通过的电流； (2)的阻值。 【答案】(1) 0.25A (2) 200Ω 【详解】（1）图中两个电阻并联，电流表测量干路电流，通过R1的电流 （2）通过R2的电流I2=I-I1=0.3A-0.25A=0.05A R2的阻值 7. 如图甲所示，是一个空气质量指数检测工作电路简图，用电压表显示空气质量指数，其中R为气敏电阻，其电阻的倒数与空气质量指数A的函数关系如图乙所示。已知电源电压6V保持不变，电压表量程为，。 (1)当电压表示数为2V时空气质量指数。 (2)写出气敏电阻阻值R与空气质量指数A的关系式。 (3)若将电阻R0阻值换成为2Ω，该空气质量指数检测仪的检测范围是多少？ 【答案】(1)50 (2) (3)0~125 【详解】（1）由甲图可知，R与R0串联，电压表测R0两端的电压。电源电压为6V，根据串联电路电压规律可得，电阻R两端的电压UR=U-U0=6V-2V=4V 根据串联电路电流处处相等以及欧姆定律可得，，代入数值得，解得R=5Ω，则，由乙图可知，空气质量指数为50。 （2）由乙图可知，空气质量指数A与的比值是是一个常数，说明空气质量指数A与成正比，即，故 （3）R的阻值越小时，其倒数越大，从图乙可知空气质量指数越大。电压表的量程为0~3V，则R0两端的最大电压为3V，根据串联电路的电压特点可知，R两端的最小电压为 根据串联分压规律可知，此时R的阻值为R′=R0=2Ω，代入气敏电阻阻值R与空气质量指数A的关系式可得，空气质量指数最大为125。电阻越大，空气指数越小，当电阻无穷大时，空气指数无限接近于0。故气质量指数检测仪的检测范围是0~125。 8. 如图甲所示，是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变，R1的阻值为8Ω，R2的阻值为12Ω。求： (1)只闭合开关S，通过R1的电流； (2)闭合开关S1、S2电路中的总电流； (3)整个电路的总电阻。 【答案】(1)0 (2)2.5A (3)4.8Ω 【详解】（1）由图可知，当只闭合开关S时，电阻所在的支路为断路，没有电流通过。因此，通过电阻的电流为0A。 （2）当闭合开关S1、S2时，电阻和电阻并联，电源电压。 根据欧姆定律，通过电阻的电流 通过电阻R₂的电流： 根据并联电路的电流特点，电路中的总电流 （3）由（2）可知，电路中的总电流为2.5A，根据欧姆定律可得总电阻 9. 如图所示，电源两端电压为6 V且保持不变，电阻 R1=10Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.2 A。求： (1)电压表的示数； (2)R2的电阻。 【答案】(1)2V (2)20Ω 【详解】（1）由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电压表的示数 （2）由串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和的特点可知，R2两端的电压 根据串联电路电流处处相等的特点可知 由可知，R2的电阻为 10. 根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小的特性，人们研制了一种电子温度计，图甲是电子温度计的原理图。为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度变化的规律如图乙所示，已知电源电压为12V且保持不变。 (1)当环境温度是20℃时，电流表示数为0.4A，求此时热敏电阻两端的电压。 (2)求的电阻值。 (3)若电流表量程为0~0.6A，求该温度计能测量的最高温度。 【答案】(1)8V (2)10Ω (3)60℃ 【详解】（1）闭合开关，定值电阻和热敏电阻串联，电流表测量电路电流。当环境温度是20℃时，热敏电阻约为20Ω，此时热敏电阻两端的电压 （2）根据欧姆定律可知总电阻 根据电阻串联的特点可知定值电阻 （3）若电流表量程为0~0.6A，则电路最大电流为0.6A，此时总电阻 根据电阻串联的特点可知热敏电阻的阻值 由图乙可读出，该温度计所能测量的最高温度约为60℃。 第三专题：电功率 11. 如图甲是一种新型暖手袋，它使用移动电源供热，不仅不用装水更加轻便而且电热转化效率更高。如图乙是它内部加热电路的简化图，已知电源电压恒定，的阻值为。只闭合开关S，电路中的电流为0.6A；同时闭合开关S、S1，干路电流为0.9A。求： (1)电源电压； (2)的阻值； (3)S、均闭合时，电路工作10min，整个电路消耗多少电能？ 【答案】(1)6V； (2)20Ω； (3)3240J 【详解】（1）当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电路中的电流 根据欧姆定律可知，电源电压 （2）当同时闭合开关S、S1时，电阻R1与R2并联，干路电流 由并联电路电压规律可知，R2两端电压仍等于电源电压不变，R2的电阻不变，所以通过R2的电流不变，仍为 根据并联电路的电流特点，通过R1的电流 根据并联电路中的电压规律，R1两端的电压 根据欧姆定律可得，R1的阻值 （3）当S、S1均闭合时，电路工作时间 整个电路消耗的电能 12. 如图所示，某同学有一个加热鼠标垫，规格为“5V 5W”，它的内部结构相当一个定值电阻。求： (1)鼠标垫的电阻； (2)正常工作10min，鼠标垫消耗的电能； (3)若鼠标垫两端的电压为4V，鼠标垫的实际电功率。 【答案】(1)5Ω(2)3000J(3)3.2W 【详解】（1）由加热鼠标垫的规格“5V 5W”可知，由功率公式可得，鼠标垫的电阻为 （2）鼠标垫正常工作时，其实际功率等于额定功率，即 工作时间 正常工作10min消耗的电能为 （3）鼠标垫的电阻是定值，当鼠标垫两端的实际电压时，其实际电功率 13. 如图所示的电路中，电源电压不变，一个电阻器的电阻为20Ω，当断开开关和，闭合开关时，电流表的示数为0.6A；当断开开关，闭合开关时，电流表的示数为。求： (1)电源电压； (2)另一个电阻器的电阻； (3)断开开关和，闭合开关时，电阻为的电阻器两端的电压和整个电路10s内消耗的电能。 【答案】(1)12V(2)40Ω(3)4V，24J 【详解】（1）当只有S3闭合时，电路中只有工作，此时电源电压为 （2）断开S2且闭合 S1、S3时，两个定值电阻并联，电流表测量干路中电流。根据并联电压规律可知，两端电压仍等于电源电压，其电阻不变，因此通过其电流不变，则有通过的电流为 则 （3）闭合S2且断开 S1、S3时，两个定值电阻串联，电路中电流为 两端电压为 整个电路10s内消耗的电能为 14. 某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻和分压电阻，S是温控开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。求： （1）的阻值； （2）电饭锅高温挡的功率； （3）保温16min，分压电阻产生的热量。 【答案】（1）；（2）880W；（3） 【详解】解：（1）当S接a时，电路为的简单电路，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4A ，根据欧姆定律可得，的阻值为 （2）根据P=UI可得，电饭锅高温挡的功率为 （3）当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，此时两电阻串联，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25A。根据串联电路特点和欧姆定律可得，分压电阻的阻值为 保温16min，分压电阻产生的热量为 答：（1）的阻值为； （2）电饭锅高温挡的功率为880W； （3）保温16min，分压电阻产生的热量为。 15. 如图是某家用电扇及其铭牌。 （1）电扇正常工作时的电流是多大？ （2）电扇使用事项中明确规定：“禁止用手或其他物体阻挡叶片转动”，这是因为正常工作的电扇，如果叶片被卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动机线圈。已知线圈电阻为，若正常工作的电扇叶片被卡住不转的状态持续，则线圈中电流产生的热量是多少？ 【答案】（1）0.3A； （2）1.32×105J 【详解】解：（1）由P=UI得，电扇正常工作时的电流 （2）叶片被卡住而不转动时，电动机为纯电阻用电器，通过线圈的电流 线圈产生的热量 Q=I2Rt=(10A)2×22Ω×60s=1.32×105J 答：（1）电风扇正常工作时的电流为0.3A； （2）1min内线圈产生的热量为1.32×105J。 第四专题：综合题 16. 随着人们生活水平不断提高，私家车已日益普及。如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图，它主要由电源、压敏电阻R（电阻随所受压力的变化而变化）、油量表（实质上电流表）等组成电路。压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示，油箱位于压敏电阻上方，电源电压为12 V。问： （1）未放油箱时，电路中的电流是多少； （2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N，该油量表（电流表）的量程是多少； （3）若油箱的质量忽略不计，当油量表（电流表）的示数为0.06 A时，则油箱内汽油的重力是多少。 【答案】（1）0.03A；（2）0.03A-0.15A；（3）180N 【详解】解：（1）根据图乙可知，未放油箱时，即压敏电阻未受到压力时，电阻R为400Ω，此时电路中的电流 （2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N，由图乙可知，在压力为500N时 电流中的最大电流为 该油量表是由电流表组成，故电流表的量程为 （3）当油量表（电流表）的示数为0.06 A时，压敏电阻的阻值为 由图乙可知，当R为200Ω时，F为180N，此时汽油和油箱的总重力等于180N，由题意可知，油箱的质量忽略不计，即汽油和油箱的总质量等于汽油的质量，由公式 可知，汽油的重力为 答：（1）未放油箱时，电路中的电流是0.03A； （2）压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N，该油量表（电流表）的量程是0.03A-0.15A； （3）若油箱的质量忽略不计，当油量表（电流表）的示数为0.06 A时，则油箱内汽油的重力是180N。 汽车在一次行驶过程中消耗了10kg汽油，已知汽油的热值为4.6×107J/kg。 17. 小方家购置了一款空气炸锅（如图甲所示），该空气炸锅具有精细烹饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图，其中电阻，，开关可以接A、接B，与可控制低温、中温、高温挡。求： （1）空气炸锅处于低温挡时，电路中的电流； （2）空气炸锅处于中温挡时的功率。    【答案】（1）；（2）400W 【详解】解：（1）当开关断开，开关接A时，、两电阻串联，此时为低温挡，根据欧姆定律，电路中的电流为 （2）当开关闭合，开关接A时，只有电阻接入电路，此时为中温挡，空气炸锅处于中温挡时的功率为 答：（1）空气炸锅处于低温挡时，电路中的电流为1.25A； （2）空气炸锅处于中温挡时的功率为400W。 18. 如图甲是煮茶器的电路原理图。都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求： （1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能； （2）电阻的阻值； （3）在保温状态下，电阻两端的电压。 【答案】（1）3.3×105J；（2）44Ω；（3）211.2V 【来源】辽宁省大连市金普新区2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题 【详解】解：（1）由得，在加热状态下，煮茶器内消耗的电能为 （2）当开关S闭合，S1断开时，两电阻串联，电路中电阻最大，为保温挡；当开关S、S1闭合时，电路化为R1的简单电路，为加热状态，由得，电阻R1的阻值 （3）由得，在保温状态下，电路的电阻为 电路电流为 电阻阻值为 由欧姆定律得，两端的电压为 答：（1）在加热状态下，煮茶器内消耗的电能3.3×105J； （2）电阻的阻值44Ω； （3）在保温状态下，电阻两端的电压211.2V。 19. 在“节能减排，废旧利用”活动中，小明想利用废旧的电热丝（阻值不变）改装一个具有加热和保温功能的电加热器。已知这个电热丝的额定电压为220V，但额定功率不清楚，为了测定该电热丝的额定功率，小明把它与一个标有“220V、110W”的灯泡串联在家庭电路中，如图甲所示，此时电压表的示数为140V，电源电压恒为220V，图乙是该灯泡的电流随电压变化的图像，求： (1)此时灯泡的电阻是多少？ (2)电热丝的额定功率是多少？ (3)小明用另一段电热丝、开关、温控开关（一定温度时，可以自动断开或闭合，元件符号同开关），设计出的电加热器加热功率等于电热丝的额定功率，保温功率为加热功率的，请你在图丙的虚线框内画出他设计的电路图，并计算出增加的电热丝的阻值是多少？ 【答案】(1) (2)242W (3)， 【详解】（1）由图示图象可知，与串联，电压表测量灯泡电压，灯泡电压时，电流，此时灯泡的电阻是。 （2）根据串联电路电流规律 根据串联电路电压规律 电阻为 因为阻值不变，额定电压为220V，电热丝的额定功率是。 （3）由题意可知设计的电加热器加热时只有电热丝R0接入电路，保温时电热丝 R和R0同时接入电路，且两者串联。电路图如图所示 保温功率为 保温状态时电路中的总电阻为 电热丝的阻值是。 20. 如图所示，小明家新安装的可调即热式电热水龙头，它是通过内置的加热元件加热，快速提供热水，小明通过阅读说明书得知，该水龙头内部有一个加热电阻和一个可以调节水流质量的控制开关，水龙头部分参数如下表所示（忽略温度对电阻的影响），若设流入该水龙头的水的初温为20℃，已知 c水=4.2×103J/(kg⋅℃)。求： **牌电热水龙头 额定电压 220V 额定功率 2200W 频率 50Hz (1)该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值； (2)该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能； (3)为了避免烫伤，需控制水龙头出水温度最高为40℃，调节水流控制开关可以调控出水温度，请你计算水龙头出水量应调节为每分钟至少多少千克。（在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%）（结果保留一位小数） 【答案】(1)22Ω (2)1.32×105J (3)1.4kg 【详解】（1）由题意知，水龙头的额定电压为220V，额定功率为2200W，根据可知，该水龙头正常工作时内部加热电阻的阻值 （2）该水龙头正常工作时每分钟消耗的电能W=Pt=2200W×60s=1.32×105J （3）已知在此温度下该水龙头正常工作时加热效率为90%，则每分钟水吸收的热量为Q吸=90%×1.32×105J=1.188×105J 则水龙头出水量应调节为每分钟至少的质量为 16 学科网（北京）股份有限公司 $