专题05 计算题 4大题型22题(期中专项训练)九年级物理上学期新教材鲁科版(五四学制)
2026-10-21
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专题05 计算题专项训练
第12章内能与热机·
题型1 热量 比热容
题型2 热值与加热效率
题型3 热值与热机效率
第14章电流、电压、电阻
题型4 串、并联电路电流、电压特点
基础·固本强基
题型1 热量 比热容(共5小题)
1.(26-27九年级上·安徽宿州·阶段检测)“淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为40g的铁制品加热到820℃,将它投入某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是368g,铁制品和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑一切热损失,铁的比热容为。求:
(1)铁制品放出的热量;
(2)该液体的比热容。
2.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段检测)国庆节后,气温逐渐降低,小兵吃早饭时,饮用的牛奶需要用热水热一热。小兵用60°C的热水加热210g的袋装牛奶,使牛奶的温度由15°C升高到45°C,已知水的比热容为,牛奶的比热容为
(1)牛奶吸收的热量?
(2)小兵至少用60°C的热水多少千克?
3.(25-26九年级上·江苏常州·期中)小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg℃)。冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)在CE段,水吸收了3.15×104J的热量,水温升高了多少℃?
(3)AB段冰吸收的热量;
(4)冰在熔化过程中吸收的热量。
4.(25-26九年级上·河南许昌·期中)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现淬火师傅给一件质量为的钢件淬火,将其加热到后放入初温、质量的水中、,
(1)若钢件自然冷却到室温20℃,放出多少热量?
(2)若不计热量损失,若钢件自然冷却放出的热量完全被水吸收,水温升高到多少摄氏度?
5.(25-26九年级上·四川内江·阶段检测)如图甲所示,把质量为500 g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙所示。已知,。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量;
(2)若损失的热量占60%,则水放出的热量;
(3)水的质量是多少千克(结果保留两位小数)
题型2 热值 加热效率(共5小题)
6.(26-27九年级上·安徽蚌埠·阶段检测)正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究。如图,他将装有600g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射20min,水温升高了。若不计水的蒸发,(已知)。
(1)求该过程中水吸收的热量。
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为40W,该过程中水吸收太阳能的效率是多大?
7.(26-27九年级上·江西南昌·阶段检测)如图所示为某种固体酒精炉。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中的水温度从升高到。已知固体酒精的热值为,水的比热容是。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)固体酒精炉的热效率是多大?(保留一位小数)
(4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
8.(26-27九年级上·贵州遵义·阶段检测)顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生动地呈现了我国大部分地方端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将3 kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃[,],在此过程中,求:
(1)产生蒸气的过程中,发生的物态变化是__________;
(2)水吸收的热量;
(3)所用煤炉加热的效率为10%,所需完全燃烧的煤的质量;
9.(26-27九年级上·湖北·阶段检测)2025年6月西气东输四线工程全线贯通。西气东输是中国距离最长、口径最大的输气管道。小明家天然气灶流量0.5m³/h,天然气热值 标准大气压下,天然气燃烧3min,对质量为2kg初温为26℃的水加热,燃气灶烧水效率84%。求:
(1)将2kg26℃的水烧开,要吸收热量是多少?
(2)天然气完全燃烧 3min,放出多少热量?
(3)水温升高多少℃?
10.(26-27九年级上·陕西安康·阶段检测)小明家积极响应国家推出的家电国补政策,购买了更环保、更节能的天然气热水器。如图所示是他们家新装的天然气热水器,铭牌上标注的能效等级为二级。国家规定能效等级为二级,其热效率不低于88%。他想通过洗澡测试这款热水器的能效等级是否达标,于是他将热水器的温度设定在38℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为5L/min,洗澡用水时间20min,所用天然气为,已知进入热水器的冷水温度为20℃,水的比热容,水的密度,天然气的热值。求:
(1)通过计算说明这款天然气热水器是否达到能效二级标准;
(2)已知这款热水器的额定产热水能力为10kg/min(温升25℃),即每分钟最多让10kg的水温升高25℃。当热水器在额定产热水情况下,每分钟放出的热量是多少?
题型3 热值 热机效率(共5小题)
11.(26-27九年级上·内蒙古兴安·阶段检测)某燃油小汽车发动机效率为30%,在平直公路匀速行驶时受到阻力600N,每百公里消耗燃油5L。燃油密度,求:
(1)汽车行驶100km消耗燃油的质量;
(2)汽车匀速行驶100km牵引力做的功;
(3)燃油的热值。
12.(26-27九年级上·重庆长寿·阶段检测)汽车已经进入了百姓家庭,汽车发动机的性能的好坏备受关注,在汽车发动机的设计中,既要考虑能量的有效利用,又要考虑发动机的冷却问题,汽油的热值,汽油的密度是,天然气的热值,水的比热容,求:
(1)汽车的冷却系统用水来给发动机降温,5 kg的水在冷却系统温度升高了50℃,水吸收的热量?
(2)10 L的汽油在汽车的发动机的气缸内燃烧了30min,这些汽油完全燃烧可以释放多少能量?
(3)如果该车的机械效率为30%,则发动机的输出功率是多少kW?(结果保留整数)
13.(26-27九年级上·湖北黄石·阶段检测)近期,比亚迪汽车发布了一种新架构的汽车动力平台“DM-I超级混动系统”,将电动汽车驾驶平顺、动力足与燃油车补能快的优点进行了有机结合,有效地弥补了电动车充电补能慢的缺点。混合动力汽车的动力系统由汽油机、蓄电池组和电动机组成。汽车动力系统部分参数见表,当蓄电池组内的化学能低于电池容量的25%时,电动机不工作,动力系统自动切换到汽油机工作状态。经过测试当汽车在水平路面以72km/h的速度匀速行驶时,汽车所受阻力为1000N。(,汽油的热值取J/kg)
汽车动力系统部分参数
油箱容量
40L
电池容量(总电能)
J
电动机的效率
80%
汽油机的效率
35%
(1)40L汽油完全燃烧能够放出多少热量?
(2)如果汽车只由蓄电池组提供动力,则充满电的蓄电池组最多能使汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速行驶多少km?
(3)提高燃油汽车的效率对节能减排有重大意义,每辆燃油汽车全年平均耗油1.8t,武汉市2024年汽车的保有量已经破500万辆,内燃机的效率平均值取29%,燃油的热值取J/kg。若能把内燃机的效率提高1%,武汉市全年可以节约多少燃油?
14.(26-27九年级上·陕西安康·阶段检测)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。求:[,]
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被水吸收,可以使1t的水温度升高多少?(水未沸腾)
(3)此氢能源公交车以150kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的70%用来做机械功,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
15.(26-27九年级上·河南商丘·阶段检测)由于人们过度依赖石油,煤炭等化石燃料,导致全球气候变暖。为了实现节能减排,各种新能源汽车相继出现,如图所示的太阳能汽车是真正实现了零排放的汽车。它能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶,若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为800N,某天接收到的太阳能为7.36×107J,可供汽车匀速行驶23km路程。求:
(1)该太阳能汽车匀速行驶23km过程中牵引力所做的功;
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率;
(3)相比较效率为20%的汽油车,牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放?(一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体,汽油热值为4.6×107J/kg)
题型4 串、并联电路电流、电压特点(共7小题)
16.(25-26九年级上·河南开封·期中)如图甲所示的电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均如图乙所示。
(1)求L2两端的电压。
(2)若将L1和L2改接为如图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数,电流表A2的示数,求此时通过L1的电流和两端的电压。
(3)在图丙中,若L1的灯丝突然断了,求电流表A1和电流表A2的示数。
17.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)如图所示,电源电压保持不变,当闭合,、断开时,电压表示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当、断开,闭合时,电压表示数为2V,则两端的电压为多少?
(3)当、闭合,断开时,电流表A和的示数分别为0.3A和0.1A,则通过的电流是多少?
18.(25-26九年级上·江西上饶·期中)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表示数为0.3A,已知电源电压为3V。求:
(1)当闭合开关、时,小灯泡和的连接方式;
(2)当闭合开关、时,电压表的示数;
(3)当闭合开关,断开开关时,电流表和电压表的示数。
19.(25-26九年级上·广东湛江·期中)如图所示,电源电压为18V,当开关S闭合后,电压表V2、V3示数分别为10V、12V。求:
(1)L2两端的电压是多少?
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
20.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)如图甲中所示电路,电源电压恒为3V。当闭合开关S、时,电流表A,电流表的指针偏转角度相同,指针位置均为图乙所示。求:
(1)同时闭合开关S、时,两端的电压;
(2)同时闭合开关S、时,流过的电流;
(3)闭合开关S、断开时,电流表A的示数。
21.(25-26九年级上·山西吕梁·期中)如图甲所示的电路中,电源两端电压U保持不变,。
(1)如果只闭合,通过的电流为,此时电流表A的示数是多少?
(2)当只闭合时,若电流表的示数为,则通过和的电流各为多少?
(3)如果只闭合,此时电流表示数如图乙所示,电流表A的示数为,则通过的电流是多少?
22.(25-26九年级上·广西来宾·期中)如图所示电路,电源电压为9V,只闭合开关,电流表的示数为0.2A(已知并联的两条支路电流互不影响)求:
(1)只闭合开关,则通过的电流为多少?请分析说明理由。
(2)只闭合开关,电路是串联还是并联?若这时电压表的示数为3.6V,则两端的电压为多少?
(3)闭合开关、、S,是否会被点亮?这时若电流表的示数为0.6A,则通过的电流为多少?
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专题05 计算题专项训练
第12章内能与热机·
题型1 热量 比热容
题型2 热值与加热效率
题型3 热值与热机效率
第14章电流、电压、电阻
题型4 串、并联电路电流、电压特点
基础·固本强基
题型1 热量 比热容(共5小题)
1.(26-27九年级上·安徽宿州·阶段检测)“淬火”是金属热处理工艺之一,即把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现将一质量为40g的铁制品加热到820℃,将它投入某种液体中,该液体的初温是10℃,质量是368g,铁制品和液体的温度达到20℃后不再变化。不考虑一切热损失,铁的比热容为。求:
(1)铁制品放出的热量;
(2)该液体的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)铁制品的温度变化量
铁制品质量
铁放出热量
(2)液体升温吸热过程中,不计热损失,吸收的热量
液体温度变化量
液体质量
由得到该液体的比热容
2.(23-24九年级上·安徽合肥·阶段检测)国庆节后,气温逐渐降低,小兵吃早饭时,饮用的牛奶需要用热水热一热。小兵用60°C的热水加热210g的袋装牛奶,使牛奶的温度由15°C升高到45°C,已知水的比热容为,牛奶的比热容为
(1)牛奶吸收的热量?
(2)小兵至少用60°C的热水多少千克?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)牛奶升高的温度
牛奶吸收的热量
(2)热水降温至45℃且不计热量损失时,所需热水质量最小,此时,热水降低的温度
所需热水质量
3.(25-26九年级上·江苏常州·期中)小红在实验室利用电加热器加热,完成了冰的熔化实验,并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线(如图所示)。实验时,冰的质量为0.5kg,相同时间内水和冰吸收的热量相同,水的比热容为4.2×103J/(kg℃)。冰的比热容为2.1×103J/(kg·℃)。求:
(1)CD段水吸收的热量;
(2)在CE段,水吸收了3.15×104J的热量,水温升高了多少℃?
(3)AB段冰吸收的热量;
(4)冰在熔化过程中吸收的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)CD段水吸收的热量
(2)CE段水温升高的温度
(3)AB段冰吸收的热量
(4)BC段为冰的熔化过程,相同时间内吸收热量相同,每分钟吸收的热量为
熔化时间为
熔化吸收的热量为
4.(25-26九年级上·河南许昌·期中)淬火是金属热处理工艺之一,把金属制品加热到一定温度后放在水、油或空气中迅速冷却,以提高金属的硬度和强度。现淬火师傅给一件质量为的钢件淬火,将其加热到后放入初温、质量的水中、,
(1)若钢件自然冷却到室温20℃,放出多少热量?
(2)若不计热量损失,若钢件自然冷却放出的热量完全被水吸收,水温升高到多少摄氏度?
【答案】(1)
(2)66℃
【详解】(1)钢件自然冷却到室温,放出的热量为;
(2)钢件自然冷却放出的热量完全被水吸收,则水吸收的热量:
根据可得,水温升高的温度为
水升高到的温度为
5.(25-26九年级上·四川内江·阶段检测)如图甲所示,把质量为500 g的凉牛奶置于盛有热水的敞口玻璃杯中加热,经过一段时间,牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙所示。已知,。求:
(1)牛奶不再升温时吸收的热量;
(2)若损失的热量占60%,则水放出的热量;
(3)水的质量是多少千克(结果保留两位小数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)牛奶末温为,升温过程吸热,牛奶升高的温度为
已知牛奶质量为
则牛奶吸收的热量为
(2)因水放出的热量有损失,故牛奶吸收的热量为水放热量的,水放出的总热量为
(3)水从降温至,放热,水降低的温度为
由得,水的质量为
题型2 热值 加热效率(共5小题)
6.(26-27九年级上·安徽蚌埠·阶段检测)正午,小明对水面获取太阳的能量情况进行研究。如图,他将装有600g水的盘子放在室外平台上,经阳光照射20min,水温升高了。若不计水的蒸发,(已知)。
(1)求该过程中水吸收的热量。
(2)若照射到盘中水面上太阳能的功率为40W,该过程中水吸收太阳能的效率是多大?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)水的质量
水吸收的热量
(2)接收的太阳能的时间
接收的太阳能总能量
太阳能利用效率
7.(26-27九年级上·江西南昌·阶段检测)如图所示为某种固体酒精炉。为了测定该固体酒精炉的热效率,在炉中放入的固体酒精,当固体酒精燃烧完后,锅中的水温度从升高到。已知固体酒精的热值为,水的比热容是。
(1)若固体酒精完全燃烧,则放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)固体酒精炉的热效率是多大?(保留一位小数)
(4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因。
【答案】(1)
(2)
(3)23.3%
(4)部分热量散失到空气中/部分热量被炉具吸收/固体酒精没有完全燃烧
【详解】(1)固体酒精质量
固体酒精完全燃烧放出的热量
(2)水的温度变化量
水吸收的热量
(3)热效率为水吸收的热量与燃料完全燃烧放出总热量的比值,固体酒精炉的热效率
(4)固体酒精炉热效率不高的本质是燃料释放的热量没有全部被水吸收,常见原因有:部分热量散失到周围空气里、固体酒精无法完全充分燃烧、炉具自身吸收部分热量等。
8.(26-27九年级上·贵州遵义·阶段检测)顺口溜“五月五、过端午、蒸粽子、吃包子、挂菖蒲、佩香囊、赛龙舟”,生动地呈现了我国大部分地方端午文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的蒸气进行加热。若将3 kg的水加热到沸腾,水温升高了80℃[,],在此过程中,求:
(1)产生蒸气的过程中,发生的物态变化是__________;
(2)水吸收的热量;
(3)所用煤炉加热的效率为10%,所需完全燃烧的煤的质量;
【答案】(1)
汽化
(2)
(3)
【详解】(1)水由液态变为气态水蒸气,对应物态变化为汽化。
(2)水吸收的热量
(3)煤完全燃烧释放的总热量
所需完全燃烧的煤的质量
9.(26-27九年级上·湖北·阶段检测)2025年6月西气东输四线工程全线贯通。西气东输是中国距离最长、口径最大的输气管道。小明家天然气灶流量0.5m³/h,天然气热值 标准大气压下,天然气燃烧3min,对质量为2kg初温为26℃的水加热,燃气灶烧水效率84%。求:
(1)将2kg26℃的水烧开,要吸收热量是多少?
(2)天然气完全燃烧 3min,放出多少热量?
(3)水温升高多少℃?
【答案】(1)
(2)
(3)74℃
【详解】(1)水吸收热量
(2)烧水3min,燃气体积
天然气完全燃烧放出的热量
(3)水吸收热量
水升高的温度
水的末温
标准大气压下水的沸点为100℃,水沸腾后继续吸热但温度保持100℃不变。水的末温为100℃,升高温度为
10.(26-27九年级上·陕西安康·阶段检测)小明家积极响应国家推出的家电国补政策,购买了更环保、更节能的天然气热水器。如图所示是他们家新装的天然气热水器,铭牌上标注的能效等级为二级。国家规定能效等级为二级,其热效率不低于88%。他想通过洗澡测试这款热水器的能效等级是否达标,于是他将热水器的温度设定在38℃(即水从热水器流出的温度),他家所用的花洒出水量为5L/min,洗澡用水时间20min,所用天然气为,已知进入热水器的冷水温度为20℃,水的比热容,水的密度,天然气的热值。求:
(1)通过计算说明这款天然气热水器是否达到能效二级标准;
(2)已知这款热水器的额定产热水能力为10kg/min(温升25℃),即每分钟最多让10kg的水温升高25℃。当热水器在额定产热水情况下,每分钟放出的热量是多少?
【答案】(1)
该热水器热效率为90%,高于88%,达到能效二级标准。
(2)
【详解】(1)水的总体积
水的总质量
水吸收的热量
天然气完全燃烧放出的热量
热水器的热效率
因,故达到能效二级标准。
(2)额定产热水状态下,同一台热水器热效率不变,每分钟水吸收的热量
每分钟放出的热量
题型3 热值 热机效率(共5小题)
11.(26-27九年级上·内蒙古兴安·阶段检测)某燃油小汽车发动机效率为30%,在平直公路匀速行驶时受到阻力600N,每百公里消耗燃油5L。燃油密度,求:
(1)汽车行驶100km消耗燃油的质量;
(2)汽车匀速行驶100km牵引力做的功;
(3)燃油的热值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽车行驶100km消耗燃油的体积
消耗燃油质量
(2)由于汽车做匀速直线运动,所以其所受的牵引力与阻力平衡,
汽车行驶路程
牵引力做功
(3)小汽车发动机效率为30%,燃油完全燃烧放出的总热量
燃油热值
12.(26-27九年级上·重庆长寿·阶段检测)汽车已经进入了百姓家庭,汽车发动机的性能的好坏备受关注,在汽车发动机的设计中,既要考虑能量的有效利用,又要考虑发动机的冷却问题,汽油的热值,汽油的密度是,天然气的热值,水的比热容,求:
(1)汽车的冷却系统用水来给发动机降温,5 kg的水在冷却系统温度升高了50℃,水吸收的热量?
(2)10 L的汽油在汽车的发动机的气缸内燃烧了30min,这些汽油完全燃烧可以释放多少能量?
(3)如果该车的机械效率为30%,则发动机的输出功率是多少kW?(结果保留整数)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水升温吸热过程
(2)汽油质量
燃烧释放总能量
(3)发动机做的有用功
时间
输出功率
13.(26-27九年级上·湖北黄石·阶段检测)近期,比亚迪汽车发布了一种新架构的汽车动力平台“DM-I超级混动系统”,将电动汽车驾驶平顺、动力足与燃油车补能快的优点进行了有机结合,有效地弥补了电动车充电补能慢的缺点。混合动力汽车的动力系统由汽油机、蓄电池组和电动机组成。汽车动力系统部分参数见表,当蓄电池组内的化学能低于电池容量的25%时,电动机不工作,动力系统自动切换到汽油机工作状态。经过测试当汽车在水平路面以72km/h的速度匀速行驶时,汽车所受阻力为1000N。(,汽油的热值取J/kg)
汽车动力系统部分参数
油箱容量
40L
电池容量(总电能)
J
电动机的效率
80%
汽油机的效率
35%
(1)40L汽油完全燃烧能够放出多少热量?
(2)如果汽车只由蓄电池组提供动力,则充满电的蓄电池组最多能使汽车在水平路面上以72km/h的速度匀速行驶多少km?
(3)提高燃油汽车的效率对节能减排有重大意义,每辆燃油汽车全年平均耗油1.8t,武汉市2024年汽车的保有量已经破500万辆,内燃机的效率平均值取29%,燃油的热值取J/kg。若能把内燃机的效率提高1%,武汉市全年可以节约多少燃油?
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)汽油体积
汽油质量
完全燃烧放出的热量
(2)电池剩余电量为总容量25%时电动机停止工作,可用电能
电动机输出的有用机械能
因汽车匀速行驶,故牵引力
则行驶距离
(3)内燃机效率提高前后,每辆车全年做的有用功不变。原效率 ,提高后效率
由 可知,,故提高效率后每辆车耗油量
每辆车节约燃油
全市汽车保有量 辆 全年总节约燃油
14.(26-27九年级上·陕西安康·阶段检测)氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,如图为一辆我国设计制造的氢能源公交车。求:[,]
(1)质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出的热量;
(2)若放出的热量全部被水吸收,可以使1t的水温度升高多少?(水未沸腾)
(3)此氢能源公交车以150kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3kg的氢燃料完全燃烧获得热量的70%用来做机械功,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)氢燃料完全燃烧放热
(2)放出的热量全部被水吸收,即
由可得,水温度升高
(3)氢燃料燃烧放出热量的70%转化为机械功,机械功
由可知,该公交车匀速行驶时间为
15.(26-27九年级上·河南商丘·阶段检测)由于人们过度依赖石油,煤炭等化石燃料,导致全球气候变暖。为了实现节能减排,各种新能源汽车相继出现,如图所示的太阳能汽车是真正实现了零排放的汽车。它能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶,若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为800N,某天接收到的太阳能为7.36×107J,可供汽车匀速行驶23km路程。求:
(1)该太阳能汽车匀速行驶23km过程中牵引力所做的功;
(2)该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率;
(3)相比较效率为20%的汽油车,牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放?(一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体,汽油热值为4.6×107J/kg)
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)太阳能汽车匀速行驶时,水平方向受力平衡,牵引力与阻力大小相等, 行驶路程
牵引力所做的功
(2)效率的定义为有用的机械能(牵引力做的功)与接收的总太阳能的比值
(3)汽油车牵引力做同样的有用功,已知汽油车效率为20%,因此汽油完全燃烧需要释放的总热量
根据热值公式,可得需要消耗的汽油质量
由题意,每消耗1kg汽油排放2.3kg二氧化碳,因此原本汽油车会排放的二氧化碳质量为
即使用太阳能汽车可减少4.6kg二氧化碳排放。
题型4 串、并联电路电流、电压特点(共7小题)
16.(25-26九年级上·河南开封·期中)如图甲所示的电路,当闭合开关后,灯泡L1和L2都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均如图乙所示。
(1)求L2两端的电压。
(2)若将L1和L2改接为如图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡L1和L2都发光,此时电流表A1的示数,电流表A2的示数,求此时通过L1的电流和两端的电压。
(3)在图丙中,若L1的灯丝突然断了,求电流表A1和电流表A2的示数。
【答案】(1)
(2),
(3),
【详解】(1)分析图甲电路,与串联,电压表测电源总电压,电压表测两端电压。串联电路总电压大于部分用电器两端电压,两电压表指针偏转角度相同,因此选用测量范围是0~15V,选用测量范围是0~3V。根据图乙指针位置读数,得电源电压,两端电压。两端电压
(2)分析图丙电路,与并联,电流表测支路的电流,示数为0.5A;电流表测干路总电流,示数为1.2A,电源电压保持不变。因此通过的电流为
根据并联电路电压规律,各支路电压等于电源电压,因此两端电压为6V。
(3)并联电路各支路工作互不影响,若灯丝断路,则支路无电流,通过的电流不变,因此电流表的示数为0.5A。此时电流表只测量通过的电流,示数也为0.5A。
17.(25-26九年级上·湖北孝感·期中)如图所示,电源电压保持不变,当闭合,、断开时,电压表示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当、断开,闭合时,电压表示数为2V,则两端的电压为多少?
(3)当、闭合,断开时,电流表A和的示数分别为0.3A和0.1A,则通过的电流是多少?
【答案】(1)6V
(2)4V
(3)0.2A
【详解】(1)当闭合,、断开时,电路只有接入,电压表测两端电压,即电源电压,已知电压表示数为6V,因此电源电压为6V。
(2)当、断开,闭合时,与串联,电压表测两端电压,即。因此两端电压
(3)当、闭合,断开时,与并联,电流表A测干路总电流,电流表测支路电流,即干路电流,通过的电流。因此通过的电流
18.(25-26九年级上·江西上饶·期中)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表示数为0.3A,已知电源电压为3V。求:
(1)当闭合开关、时,小灯泡和的连接方式;
(2)当闭合开关、时,电压表的示数;
(3)当闭合开关,断开开关时,电流表和电压表的示数。
【答案】(1)并联
(2)3V
(3)0,0.3A
【详解】(1)闭合、时,电流从电源正极流出后分为两条独立支路,一条经过,电流表,另一条经过、,最终汇合经回到电源负极,因此两个灯泡是并联连接。
(2)并联电路的各支路两端电压都等于电源电压,电压表并联在两端,测量的是电源电压,已知电源电压为3V,因此电压表示数为3V。
(3)闭合、断开时,所在的支路被开关断开,因此电压表示数为0;电流表测量流过的电流,因此电流表示数为0.3A。
19.(25-26九年级上·广东湛江·期中)如图所示,电源电压为18V,当开关S闭合后,电压表V2、V3示数分别为10V、12V。求:
(1)L2两端的电压是多少?
(2)将电压表V2、V3分别换成电流表A2、A3;闭合开关后,电流表A1、A2、A3的示数分别为1.2A、0.8A、1A,通过L1、L2、L3的电流分别是多大?
【答案】(1)4V
(2)0.4A;0.6A;0.2A
【详解】(1)由电路图可知,灯泡、、串联,电压表测灯泡和灯泡两端的电压之和,即……(1)
电压表测灯泡和灯泡两端的电压之和,即……(2)
根据串联电路电压规律可知,灯泡、、两端电压之和为……(3)
联立(2)式和(3)式可知,灯泡两端的电压为;将代入(1)式可知,灯泡两端的电压为
(2)电压表、分别换成电流表、后,灯泡、、并联,电流表测总电流,即……(1)
电流表测通过灯泡和灯泡的电流之和,即……(2)
电流表测通过灯泡和灯泡的电流之和,即……(3)
(1)式减去(2)式可得,;将代入(3)式可得,;将代入(2)式可得,
20.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)如图甲中所示电路,电源电压恒为3V。当闭合开关S、时,电流表A,电流表的指针偏转角度相同,指针位置均为图乙所示。求:
(1)同时闭合开关S、时,两端的电压;
(2)同时闭合开关S、时,流过的电流;
(3)闭合开关S、断开时,电流表A的示数。
【答案】(1)3V
(2)1.2A
(3)0.3A
【详解】(1)同时闭合开关、时,和并联,两端的电压
(2)由图乙,电流表若接大量程,分度值为0.1A,读数为1.5A,若接小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。同时闭合开关、时,和并联。电流表A测干路的总电流,电流表测的电流。由于两表指针偏转相同,所以干路的总电流,流过的电流,则流过的电流
(3)闭合开关、断开时,所在支路断路,此时电流表A测的电流,电流表A的示数
21.(25-26九年级上·山西吕梁·期中)如图甲所示的电路中,电源两端电压U保持不变,。
(1)如果只闭合,通过的电流为,此时电流表A的示数是多少?
(2)当只闭合时,若电流表的示数为,则通过和的电流各为多少?
(3)如果只闭合,此时电流表示数如图乙所示,电流表A的示数为,则通过的电流是多少?
【答案】(1)
(2)
,
(3)
【详解】(1)只闭合时,与串联,电流表A测电路电流,由串联电路电流特点得电流表A的示数
(2)只闭合时,被短路,电路为的简单电路,测的电流,故通过的电流
因被短路,故通过的电流
(3)只闭合时,与并联,A测干路电流,测支路电流。因并联电路支路电流小于干路电流,干路电流为,故选用量程,示数为0.3A,则。由并联电路电流规律得
22.(25-26九年级上·广西来宾·期中)如图所示电路,电源电压为9V,只闭合开关,电流表的示数为0.2A(已知并联的两条支路电流互不影响)求:
(1)只闭合开关,则通过的电流为多少?请分析说明理由。
(2)只闭合开关,电路是串联还是并联?若这时电压表的示数为3.6V,则两端的电压为多少?
(3)闭合开关、、S,是否会被点亮?这时若电流表的示数为0.6A,则通过的电流为多少?
【答案】(1)0A;只闭合S1时,电路中只有L3接入电路,电流表测L3的电流,L2未接入电路,所以通过L2的电流为零。
(2)串联;5.4V
(3)不会;0.4A
【详解】(1)由图可知,只闭合S1时,电路中只有L3接入电路,且电流表测L3的电流,示数为0.2A,L2未接入电路。所以通过L2的电流为零。
(2)只闭合S2,灯L1和L2串联接入电路。电压表测L2两端的电压,根据串联电路电压的特点得L1两端的电压
(3)闭合开关S1、S2、S时,灯L1被短路,不会被点亮。电路中灯L3和L2并联,电流表在干路上,测得干路电流为0.6A,由第一问可知,只有L3接入电路时,电流表示数为0.2A,和L2并联后,L3两端的电压不变,通过L3的电流不变,根据并联电路电流特点得通过L2的电流
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