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文檔簡介

1、 2017年-2018九年級物理計算題(50道)一、計算題1、實際測量中使用的大量程電流表是由小量程電流表改裝而成的圖中G是滿偏電流(即小量程電流表允許通過的最大電流)Ig=1mA的電流表,其電阻Rg=100,圖為某同學改裝后的電流表電路圖,R1、R2為定值電阻若使用a和b兩個接線柱時,電表的量程為3mA;若使用a和c兩個個接線柱時,電表的量程為100mA,求R1 , R2的阻值 【答案】解:由圖可知,若使用a和b連個接線柱時,R1、R2串聯(lián),串聯(lián)以后再與靈敏電流表G并聯(lián), 所以根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知:UG=U串 , 根據(jù)I= 和并聯(lián)電路的電流特點可得:IgRg=(IIg)(R1+R2)即

2、:0.001A×100=(0.003A0.001A)×(R1+R2)若使用a和c連個接線柱時,靈敏電流表G和R2串聯(lián)以后再和R1并聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知:UG+U2=U1 , 根據(jù)I= 可得:Ig(Rg+R2)=I1R1=(IIg)R1 , 即:0.001A×(100+R2)=(0.1A0.001A)×R1聯(lián)立兩式可得:R1=15,R2=35答:R1 , R2的阻值分別為15、35 【考點】歐姆定律的應用 【解析】【分析】若使用a和c兩個接線柱時,靈敏電流表G和R2串聯(lián)以后再和R1并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等和歐姆定律即可求出電阻R1、

3、R2之間的表達式; 若使用a和b連個接線柱時,R1、R2串聯(lián),串聯(lián)以后再與靈敏電流表G并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等和歐姆定律即可求出R1、R2電阻的表達式;聯(lián)立方程即可求出R1、R2的值 2、完全燃燒l kg原油釋放出的熱量,可以使常溫下220kg的水溫度上升20原油的熱值為4.4×107 J/kg,水的比熱容為4.2×103J/(kg)。求:(1)水吸收的熱量  (2)水吸熱的效率 【答案】解:(1)水吸收的熱量Q吸C水m水t=4.2×103 J/(kg)×220kg×20 =1.848×107 J&#

4、160;  (2)原油放出的熱量Q放m油q油4.4×107 J/kg×1 kg 4.4×107 J水吸熱的效率       【考點】熱量的計算 【解析】【分析】本題考查了熱量的計算,屬于基本內容,比較簡單,只要知道Q吸=cm(t-t0)和Q放=mq即可求解。 3、育才中學科技小組設計了一個可以測量電阻值的多量程歐姆表,如圖中所示為其中兩個量程的測試電路,G為靈敏電流表,其內阻Ro=100、電流靈敏度(即指針在滿刻度時流過靈敏電流表的電流)U=100A,R為可調電阻,阻值變化X

5、圍為05k,Rl和R2為定值電阻,R1=15,R2=ll k,E為1.5V干電池,S為量程選擇開關測量時把待測電阻兩端分別與A、B兩端相接為了能從靈敏電流表上直接讀出待測電阻的阻值,需在表盤上重新標注示數(shù)請回答: (1)在指針滿偏處,盤面應標注的示數(shù)是多少? (2)當A、B間斷開時,指針所指的位置處,盤面應標注的示數(shù)是多少? (3)開關分別置于1和2位置時,在表盤正中間位置處應標注的示數(shù)各是多少?請簡要說明理由 (4)該歐姆表表盤上的刻度是否均勻?請從電路原理上說明理由 【答案】(1)A、B兩端直接連接在一起時(RAB=0),調節(jié)滑動電阻器使靈敏電流表指針滿偏,則指針所指處盤面上應標注的示數(shù)為

6、0(2)當A、B斷開時,電阻應為無窮大,這時指針所指位置的示數(shù)應標(3)開關置于2,且將A、B短接時表針滿偏, 此時表盤內的總電阻R總= = =15k,若在A、B間接一電阻Rx , 且剛好使表針指在表盤中間位置,這時電路中的電流為滿偏時的一半,因為指針指在表盤中間位置時,電流表中的電流是指針滿偏時的一半,所以由歐姆定律I= 可知,當U不變時,電流減半時,電路中的總電阻應是滿偏時電阻的2倍,即Rx=R總=15k,所以該擋位表盤中間示數(shù)應為15k開關置于1,且將A、B短接時表針滿偏時,因R2的阻值遠遠大于R1的阻值,所以可認為此時電路中總電阻為15,同理若在A、B間接一電阻Rx , 且剛好使表針在

7、表盤中間位置,這時電路中的電流為滿偏時的一半,電路中的總電阻為滿偏時的2倍,即Rx=15,所以該擋位表盤中間示數(shù)應為15(4)歐姆表表盤上的刻度是不均勻的理由:用R表示A、B短接時電路中總電阻,測量電阻Rx時,電路中電流I= ,可見I與Rx不成正比,所以歐姆表表盤上的刻度是不均勻的 【考點】歐姆定律的應用 【解析】【分析】(1)A、B兩端直接連接在一起時(RAB=0),調節(jié)滑動電阻器使靈敏電流表指針滿偏,則指針所指處盤面上應標注的示數(shù)為0(2)當A、B斷開時,電阻應為無窮大,這時指針所指位置的示數(shù)應標(3)開關置于2,且將A、B短接時表針滿偏, 此時表盤內的總電阻R總= = =15k,若在A、

8、B間接一電阻Rx , 且剛好使表針指在表盤中間位置,這時電路中的電流為滿偏時的一半,因為指針指在表盤中間位置時,電流表中的電流是指針滿偏時的一半,所以由歐姆定律I= 可知,當U不變時,電流減半時,電路中的總電阻應是滿偏時電阻的2倍,即Rx=R總=15k,所以該擋位表盤中間示數(shù)應為15k開關置于1,且將A、B短接時表針滿偏時,因R2的阻值遠遠大于R1的阻值,所以可認為此時電路中總電阻為15,同理若在A、B間接一電阻Rx , 且剛好使表針在表盤中間位置,這時電路中的電流為滿偏時的一半,電路中的總電阻為滿偏時的2倍,即Rx=15,所以該擋位表盤中間示數(shù)應為15(4)歐姆表表盤上的刻度是不均勻的理由:

9、用R表示A、B短接時電路中總電阻,測量電阻Rx時,電路中電流I= ,可見I與Rx不成正比,所以歐姆表表盤上的刻度是不均勻的 4、小星家的太陽能熱水器,水箱容積是200L小星進行了一次觀察活動:某天早上,他用溫度計測得自來水的溫度為20,然后給熱水器水箱送滿水,中午時“溫度傳感器”顯示水箱中的水溫為45請你求解下列問題: (1)水箱中水的質量; (2)水吸收的熱量【c水=4.2×103J/(kg)】; (3)如果水吸收的這些熱量,由燃燒煤氣來提供,而煤氣灶的效率為40%,求至少需要燃燒多少煤氣?(煤氣的熱值為q=4.2×107J/kg) 【答案】(1)解:水的體積:V=200

10、L=200×103m3 , 水的質量:m=V=1×103kg/m3×200×103m3=200kg,答:水箱中水的質量為200kg;(2)解:水吸收的熱量:Q吸=cmt=4.2×103J/(kg)×200kg×(4520)=2.1×107J;答:水吸收的熱量為2.1×107J;(3)解:由題知Q吸=Q放×40%而Q放=mq,Q吸=mq×40%m= = =1.25kg答:至少需要燃燒1.25kg煤氣 【考點】熱機的效率 【解析】【分析】(1)知道水的體積(水箱的容積),利用密度公式求水的

11、質量;(2)又知道水的初溫和末溫、水的比熱容,利用吸熱公式Q吸=cmt求解;(3)先根據(jù)Q吸=Q放×40%求出完全燃燒煤氣放出的熱量,而Q放=qm,可得Q吸=mq×40%,據(jù)此求出煤氣的質量 5、如圖所示電路中,電源電壓為6V,R1=4,閉合開關S后,電壓表示數(shù)為2V,則   電流表的示數(shù)為多少?電阻R2的阻值多少? 【答案】解:由電路圖可知,R1 與R2 串聯(lián),電壓表測R1 兩端的電壓,電流表測電路中的電流串聯(lián)電路中各處的電流相等,由歐姆定律可得,電流表的示數(shù):I=U1/R1=2V/4=0.5A,串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,電阻R2 兩端的電壓:U2 =U

12、-U1 =6V-2V=4V,則電阻R2 的阻值:R2 =U2/I=4V/0.5A=8。 【考點】串聯(lián)電路的電流規(guī)律,串聯(lián)電路的電壓規(guī)律,歐姆定律的應用 【解析】【解答】由電路圖可知,R1 與R2 串聯(lián),電壓表測R1 兩端的電壓,電流表測電路中的電流串聯(lián)電路中各處的電流相等,由歐姆定律可得,電流表的示數(shù):I=U1/R1=2V/4=0.5A,串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,電阻R2 兩端的電壓:U2 =U-U1 =6V-2V=4V,則電阻R2 的阻值:R2 =U2/I=4V/0.5A=8?!痉治觥繗W姆定律的應用;串聯(lián)電路的電流規(guī)律;串聯(lián)電路的電壓規(guī)律 6、如圖所示的電路,電源電壓為6V且保持不變

13、,滑動變阻器R1標有“50 2A ”字樣 (1)將滑片P移到最右端,閉合S1 , 斷開S2 , 求電流表的示數(shù)I1;(2)保持滑片P在最右端,閉合S1、S2, 電流表示數(shù)I=5I1, 求R2的阻值;(3)將滑片P移至某一位置,閉合S1、S2, 電流表示數(shù)為0.68A,求此時滑動變阻器接入電路的阻值。 【答案】【答案】(1)解:閉合S1 ,斷開S2 ,將滑片P移到最右端,電路為R1 最大阻值的簡單電路,電流表測電路中的電流,電流表的示數(shù):I=U/R=6V/50=0.12A;答: 電流表的示數(shù)I1為0.12A;(2)解:閉合S1 、S2 ,保持滑片

14、P在最右端,R2 與R1 的最大阻值并聯(lián),電流表測干路電流,因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,通過R1 的電流不變,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且I=5I1 =5×0.12A=0.6A,所以,過R2 的電流:I2 =I-I1 =0.6A-0.12A=0.48A,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,R2 =UI2=6V0.48A=12.5;答: 閉合S1 、S2 , 電流表示數(shù)I=5I1 , R2的阻值為12.5;(3)解:閉合S1 、S2 ,保持滑片

15、P在最右端,R2 與R1 的最大阻值并聯(lián),電流表測干路電流,因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以,通過R1 的電流不變,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,且I=5I1 =5×0.12A=0.6A,所以,過R2 的電流:I2 =I-I1 =0.6A-0.12A=0.48A,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,R2 =UI2=6V0.48A=12.5;答: 閉合S1、S2 , 電流表示數(shù)I=5I1 , R2的阻值為12.5; 【考點】電流的大小,電阻 【解析】【分析】(1)將滑片P移到最右端,

16、閉合S1 , 斷開S2時,電路為R1最大阻值的簡單電路,電流表測通過R1的電流,根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)I1;(2)保持滑片P在最右端,閉合S1、S2時,R1的最大阻值和R2并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R1的電流不變,根據(jù)并聯(lián)電路中的電流特點求出兩支路的電流之比,進一步求出通過R2的電流,利用并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出R2的阻值 7、天然氣灶燒水,燃燒0.5m3的天然氣,使100kg的水從20升高到70已知水的比熱容為C=4.2×103J/(kg),天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3 求: (1)0.5m3天然氣完全

17、燃燒放出的熱量Q放 (2)水吸收的熱量Q吸 (3)燃氣灶的效率 【答案】(1)解:天然氣完全燃燒放出的熱量:Q放=Vq=0.5m3×7.0×107J/m3=3.5×107J答:0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量是3.5×107J;(2)解:水吸收的熱量:Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg)×100kg×(7020)=2.1×107J答:水吸收的熱量是2.1×107J;(3)解:燃氣灶的效率:= ×100%= ×100%=60%答:燃氣灶的效率是60% 【考點】熱量的計算 【

18、解析】【分析】(1)由Q放=Vq可求出天然氣完全燃燒放出的熱量(2)由公式Q吸=cm(tt0)可求出水吸收的熱量(3)由水吸收的熱量跟天然氣完全燃燒放出的熱量之比可算出燃氣灶的效率 8、將2kg的水從20加熱到70,需要吸收多少熱量?c水=4.2×103J/(kg) 【答案】4.2×105J 【考點】熱量的計算 【解析】【分析】水吸收的熱量:Q吸=cmt=4.2×103J/(kg)×2kg×(7020)=4.2×105J答:需要吸收4.2×105J的熱量 9、把R1和R2串聯(lián)后接在電壓是5V的電源上,通過R1的電流強度是0.

19、2A,R2兩端的電壓是4V,求R1和R2各等于多少? 【答案】解:R1和R2是串聯(lián)的I1=I2=0.2AR2= =20又U1=U總U2=54=1VR1= =5答:R1為5,R2為20 【考點】歐姆定律的變形公式,歐姆定律的應用 【解析】【解答】R1和R2是串聯(lián)的I1=I2=0.2AR2= =20又U1=U總U2=54=1VR1= =5答:R1為5,R2為20【分析】根據(jù)串聯(lián)電路上,電流處處相等的特性,利用公式R= 求解 10、發(fā)動機是汽車的核心部件,發(fā)動機的質量決定了整車的性能和品質若某臺以93號汽油為燃料的汽車,其發(fā)動機的相關數(shù)據(jù)如下表所示表中空燃比指汽缸內空氣和燃油的質量比1min內完成的

20、工作循環(huán)數(shù)2400個汽缸內汽油和空氣混合氣體的密度1.3kg/m3汽缸的工作容積1.8L汽油的熱值4.6×107J/kg發(fā)動機最大功率82.8kW空燃比12:1(1)汽車內燃機一個工作循環(huán)包括四個沖程,一個汽缸正常工作四個沖程的順序_(對甲、乙、丙、丁重新排序),其中內能轉化為機械能的沖程是圖_ (2)汽車以120km/h的速度勻速運動時發(fā)動機的輸出功率最大,此時汽車1min內做的有用功是多少? (3)汽車完成一個工作循環(huán)時,氣缸內汽油和空氣混合氣體的質量是_kg,氣缸內汽油的質量是_kg,燃料完全燃燒放出的熱量是多少? (4)當汽車以120km/h的速度勻速行駛時,發(fā)動機的效率是多

21、大? 【答案】(1)解:甲中的兩個氣閥都關閉,活塞向上運動,所以為壓縮沖程,是第二沖程;乙中的一個氣閥打開,活塞向下運動,所以為吸氣沖程,是第一沖程;丙中的一個氣閥打開,活塞向上運動,所以為排氣沖程,是第四沖程;丁中的兩個氣閥都關閉,活塞下運動,所以為做功沖程,是第三沖程;故一個汽缸正常工作四個沖程的順序是:乙甲丁丙;其中做功沖程(即圖?。﹥热紮C給汽車提供動力,此沖程中能量的轉化是內能轉化為機械能答:乙甲丁丙;丁(2)解:發(fā)動機的最大功率P=82.8kW=8.28×104W,時間t=1min=60s, 由得,汽車1min內做的有用功W有=Pt=8.28×104W×

22、60s=4.968×106J;答:汽車1min內做的有用功是4.968×105J;(3)解:汽缸內汽油和空氣混合氣體的體積等于汽缸的工作容積,即V=V容=1.8L=1.8×103m,由得,汽油和空氣混合氣體的質量:m=V=1.3kg/m3×1.8×103m3=2.34×103kg,因為空燃比是13:1,所以汽油的質量:m汽油=m= ×2.34×103kg=1.8×104kg,完成一個工作循環(huán)時,汽油燃燒釋放的熱量:Q放=m汽油q=1.8×104kg×4.6×107J/kg=8

23、.28×103J答:2.34×103;1.8×104kg;燃料完全燃燒放出的熱量是8.28×103J;(4)解:1min內完成的工作循環(huán)數(shù)是2400個,則1min內汽油燃燒釋放的熱量:Q放=2400Q放=2400×8.28×103J=1.9872×107J;發(fā)動機的效率:= ×100%= ×100%=25%答:發(fā)動機的效率是25% 【考點】熱機,有關熱機的計算 【解析】【解答】1min內完成的工作循環(huán)數(shù)是2400個,則1min內汽油燃燒釋放的熱量:Q放=2400Q放=2400×8.28×

24、;103J=1.9872×107J;發(fā)動機的效率:= ×100%= ×100%=25%答:發(fā)動機的效率是25% 11、某中學為學生供應開水,用鍋爐將200kg的水從25加熱到100,燃燒了6kg的無煙煤(無煙煤的熱值是3.4×107J/kg)求: (1)鍋爐內200kg的水吸收的熱量是多少? (2)6kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是多少? (3)此鍋爐的效率是多大? 【答案】(1)解:水吸收的熱量:Q吸=cm(tt0)=4.2×103J/(kg)×200Kg×(10025)=6.3×107J答:鍋爐內200Kg的水吸

25、收的熱量是6.3×107J;(2)解:6Kg無煙煤完全燃燒放出的熱量:Q放=mq=6kg×3.4×107J/kg=2.04×108J答:6kg無煙煤完全燃燒放出的熱量是2.04×108J;(3)解:鍋爐的效率:= = 30.9%答:此鍋爐的效率是30.9% 【考點】熱量的計算 【解析】【分析】(1)知道水的質量、比熱容、初溫和末溫,根據(jù)公式Q吸=cm(t-t0)可求出水吸收的熱量;(2)知道無煙煤的質量和熱值,根據(jù)Q放=mq可求出無煙煤完全燃燒放出的熱量;(3)知道水吸收的熱量和無煙煤完全燃燒放出的熱量,根據(jù) ×100%可求出鍋爐的效

26、率 12、某電熨斗在220V電壓下工作時,其電熱絲的電阻為200那么,此時通過該熨斗電熱絲的電流是多大? 【答案】解:通過該熨斗電熱絲的電流: I= = =1.1A答:通過該熨斗電熱絲的電流是1.1A 【考點】歐姆定律的應用 【解析】【分析】:已知工作電壓和電阻,利用歐姆定律可求工作時的電流 13、電磁爐是新一代智能灶具,它以安全、衛(wèi)生、高效和節(jié)能著稱,在一個標準大氣壓下,一只1500W的電磁爐正常工作時,將1kg 20的水加熱到剛沸騰需要4minc水=4.2×103J/(kg) (1)此過程中水吸收多少熱量? (2)此過程中電流做功多少J? (3)在上述給水加熱的過程中電磁爐的效率

27、約為多大? 【答案】(1)解:因為在標準大氣壓下,水的沸點為100,而c=4.2×103J/(kg),m=1kg,t=tt0=10020=80,所以水吸收的熱量為:Q吸=cmt=4.2×103J/(kg)×1kg×80=3.36×105J答:此過程中水吸收的熱量為3.36×105J(2)解:公式W=Pt答:此過程中電流做功3.6×105J(3)答:電磁爐的效率約為93.3% 【考點】電功與熱量的綜合計算 【解析】【分析】(1)在標準大氣壓下,水的沸點為100,知道水的比熱容、質量和溫度變化,可利用吸熱公式Q吸=cmt計算水吸

28、收的熱量(2)知道電磁爐的電功率和工作時間,可利用公式W=Pt計算電流做的功(3)求出了水吸收的熱量(有用能量)和消耗的總能量,利用效率公式求電磁爐的效率 14、如圖所示,已知電源電壓保持6V不變,定值電阻R1的阻值為10,小燈泡L上標有“6V  3W”;當S1、S2都斷開時,電流表示數(shù)為0.2A求: (1)小燈泡L和定值電阻R2的阻值分別是多大? (2)S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)是多少A? (3)當開關S1、S2處于什么狀態(tài)時該電路消耗的電功率最大?最大電功率是多少W? 【答案】(1)解:由P= 可得,燈泡的電阻: RL= = =12;當S1、S2都斷開時,L與R2串聯(lián),電流

29、表測電路中的電流,由I= 可得,電路中的總電阻:R= = =30,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,定值電阻R2的阻值:R2=RRL=3012=18;答:小燈泡L的阻值為12,定值電阻R2的阻值是18;(2)解:當S1、S2都閉合時,L與R1并聯(lián),電流表測干路電流,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻:R= = = ,干路電流表的示數(shù):I= = =1.1A;答:S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)是1.1A;(3)解:當S1、S2都閉合時,L與R1并聯(lián),電路中的總電阻最小,電路消耗的總功率最大,最大值P=UI=6V×1.1A=6.6W答:當S1、S2

30、都閉合時,電路消耗的電功率最大,最大為6.6W 【考點】電功計算公式的應用 【解析】【分析】(1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P= 求出燈泡的電阻;當S1、S2都斷開時,L與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)歐姆定律求出電路中的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出定值電阻R2的阻值;(2)當S1、S2都閉合時,L與R1并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻,利用歐姆定律求出干路電流;(3)S1、S2都閉合時,L與R1并聯(lián),電路中的總電阻最小,根據(jù)P= 可知,電路消耗的總功率最大,根據(jù)P=UI求出最大值 15、如圖所示電器修理中使用到的電烙鐵及其電路圖(1)已知電烙鐵在220V電

31、壓下正常工作時的電流是1.33A,電阻R為165,當此電烙鐵通電10min時產生的熱量是多少?(2)工作中在不使用電烙鐵時,發(fā)現(xiàn)若斷開電源,電烙鐵溫度會降得很低,影響再次升溫使用,為了使用時升溫快一點來節(jié)省焊接時間,小明根據(jù)家中電飯煲的工作擋位原理對其進行了改進,給電烙鐵又設計了一個保溫狀態(tài)請你畫出改進后的電路圖?若保溫狀態(tài)時R的功率為正常工作時的, 求此時電路中的總電阻?【答案】解:(1)因為I=1.33A,R=165,t=10min=600s電烙鐵10min產生的熱量為:Q=I2Rt=(1.33A)2×165×600s1.75×105J;(2)根據(jù)題意可知,要

32、設計成具有保溫功能的電路,在電壓不變的情況下,由P=可知,電阻需要增大,讓其功率減小即可,故設計電路如圖所示:因為保溫狀態(tài)時R的功率為正常工作時的,則P'=P  即 解得:U'=U根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點:故:Rx=4R=4×165=660則總電阻為Rx+R=660+165=825答:(1)當此電烙鐵通電10min時產生的熱量是1.75×105J;(2)電路圖如上圖;此時電路中的總電阻825 【考點】焦耳定律 【解析】【分析】(1)利用Q=I2Rt求出電烙鐵10min產生的熱量;(2)要想處于保溫狀態(tài),需要降低其電功率,故應串聯(lián)一個電阻減小電

33、路中的電流,由此設計電路;利用P=和題目條件列出等式求解即可 16、小兵同學想知道一輛小汽車的實際功率是多少,他從駕駛員師傅處了解到,該汽車100km耗油約7kg,從書上查得汽油的熱值q=4.6×107J/kg,他又測出在平直公路上,人用644N的水平拉力可使汽車勻速前進(空氣阻力不計)求:(1)該小汽車行駛100km,消耗的總能量是多少?(2)該小汽車勻速行駛100km,做的有用功是多少?(3)該小汽車的效率是多少?【答案】解:(1)汽油完全燃燒放出的熱量:Q=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J;(2)做的有用功:W=Fs=644

34、N×100×103m=6.44×107J;(3)小汽車的效率:=×100%=×100%=20%答:(1)該小汽車行駛100km,消耗的總能量是3.22×108J;(2)該小汽車勻速行駛100km,做的有用功是6.44×107J;(3)該小汽車的效率是20% 【考點】熱量的計算 【解析】【分析】(1)利用燃料完全燃燒放熱公式Q=mq求汽油燃燒所釋放的能量,即消耗的總能量;(2)利用公式W=Fs求汽車的有用功;(3)利用公式=求小汽車的效率 17、CFXR型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖所示,它有高溫燒煮和燜飯、保溫

35、兩擋,通過單刀雙擲開關S進行調節(jié),R0為電熱絲,當開關S接高溫燒煮擋時,電路的功率為1100W,當開關S接燜飯、保溫擋時,電路的總功率為22W(1)電飯煲在高溫燒煮擋時,開關S應與哪個觸點連接?(2)電熱絲R0的阻值多大?(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10min,電熱絲R0產生的熱量為多少?【答案】解:(1)由于兩端電壓一定,由P=UI=U=知,R小時功率大因此,S應接2觸點時,電飯煲在高溫燒煮(2)由題意高溫燒煮時功率為1100W得:P0=UI=即R0=;(3)由燜飯時電路總功率為22W,得P1=UI1則:I1=0.1A燜飯10min電熱絲R0產生的熱量:Q=I

36、12R0t=(0.1A)2×44×10×60s=264J答:(1)電飯煲在高溫燒煮擋時,開關S應與觸點2連接(2)電熱絲R0的阻值為44(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流為0.1A;燜飯、保溫10min,電熱絲R0產生的熱量為264J 【考點】電功率的計算 【解析】【分析】(1)電飯煲在高溫燒煮擋時,電路電阻最小,開關S與觸點2連接時,電阻R被短路,電路電阻最小,功率最大(2)電熱絲R0的阻值可用電源電壓的平方除以高溫燒煮擋的電功率來計算(3)電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流可用電壓除以總電阻來計算,燜飯、保溫10min,電熱絲R0產生的熱量可用焦耳

37、定律來計算 18、完全燃燒2.1kg酒精(熱值q=3×107J/kg)放出多少熱量?若這些熱量有50%被100kg的水吸收,可使10的水的溫度升高到多少?如果這些水剛好裝滿30cm高的容器,求距容器底10cm處的壓強(水的比熱容為4.2×103J/(kg) 【答案】解:(1)完全燃燒2.1kg酒精放出的熱量:Q放=qm酒精=3×107J/kg×2.1kg=6.3×107J;(2)50%Q吸=cmt=Q放 , 水溫度升高值:t=75可使10的水的溫度升高到10+75=85(3)距容器底10cm處的壓強p=gh=1.0×103kg/m3&

38、#215;10N/kg×0.2m=2000Pa答:完全燃燒2.1kg酒精放出6.3×107J熱量;若這些熱量有50%被100kg的水吸收,可使10的水的溫度升高到85;距容器底10cm處的壓強為2000Pa 【考點】插座的構造與工作方式 【解析】【分析】根據(jù)燃料完全燃燒放量公式Q放=mq計算煤油完全燃燒所放出的熱量,再由Q放=Q吸=cmt,得到t=后計算水升高的溫度利用p=gh可求得容器底10cm處的壓強 19、小明家電熱水器的簡化電路圖如圖所示,S1是手動開關,置于熱水器水箱外部;S2是溫控開關,置于熱水器水箱內部當水溫低于40時自動閉合,達到40時自動斷開;R1和R2均

39、為用來加熱且阻值不變的電熱絲使用時,手動閉合開關S1 , 電熱水器開始工作電熱水器部分參數(shù)如表所示: 額定電壓 220V 頻率 50Hz 保溫功率 220W 加熱功率 1980W 水箱容量 50L 設定溫度 40(1)電熱絲R1的阻值是多少?(2)加熱時流過電熱絲R2的電流是多少?(3)假設將初溫20的一滿箱水加熱至設定溫度用了50min,則電熱水器的效率是多少?水的比熱容為4.2×103J/(kg),水=1.0×103kg/m3【答案】解:(1)當只有S

40、1閉合時,R1單獨工作,用電器處于保溫狀態(tài),由P=可得:R1=220;(2)當兩開關都處于閉合狀態(tài)時,兩電阻并聯(lián),處于加熱狀態(tài),R2的功率為P2=PP1=1980W220W=1760W,由P=UI可得電熱絲R2的電流是:I2=8A;(3)由=得:m=V=1.0×103kg/m3×50×103 m3=50kg,水吸收的熱量為:Q=cmt=4.2×103J/(kg)×50kg×(4020)=4.2×106J由P=可得消耗的電能為:W=Pt=1980W×50×60s=5.94×106J熱水器的效率為:

41、=×100%=×100%70.7%答:(1)電熱絲R1的阻值是220;(2)加熱時流過電熱絲R2的電流是8A;(3)假設將初溫20的一滿箱水加熱至設定溫度用了50min,則電熱水器的效率是70.7% 【考點】熱量的計算,電功率的計算,電功與熱量的綜合計算 【解析】【分析】(1)當開關S1閉合時,熱水器處于保溫狀態(tài),利用P=求出電熱絲的電阻;(2)當兩開關都閉合時,兩電阻并聯(lián)處于加熱狀態(tài),結合保溫狀態(tài)下的功率,求出R2在加熱狀態(tài)時的功率,利用P=UI求出通過的電流;(3)先利用密度公式求出水的質量,再利用吸熱公式求出水吸收的熱量;對比消耗的電能求出效率 20、(2016某)某

42、段輸電線由鋁絞線組成,為避免冰雪天時因附著冰塊變粗變重,造成斷線危險,附著在線上的冰重與鋁絞線重之比達到8:3時,就必須進行除冰作業(yè)已知該鋁絞線的直徑D0=9mm,鋁=2.7×103kg/m3 , 冰=0.9×103kg/m3 , 每公里鋁絞線的電阻R=0.56鋁絞線變粗前后橫截面均看作圓,如圖所示求需要除冰時冰凍變粗鋁絞線的直徑D有一種除冰方法叫“短路熔冰”即短時間內輸電線不經用電器直接通電,利用導線本身發(fā)熱熔冰若短路熔冰時通過鋁絞線的電流是600A,每千克冰熔化吸熱3.36×105J,熔冰效率為80%,則每公里鋁絞線每秒鐘可熔冰多少千克? 【答案】已知體積V=

43、SL,面積S= D2 , G鋁=m鋁g=鋁V鋁g=鋁 Lg,G冰=m冰g=冰Vg=冰 (D2 )Lg,已知附著在線上的冰重與鋁絞線重之比達到8:3,即 = ,則 = = = ,解得D=27mmQ=I2Rt=(600A)2×0.56×1s=2016J,短路熔冰時每公里鋁絞線每秒鐘產生的電熱Q電=80%Q=80%×2016J=1612.8J,已知每千克冰熔化吸熱3.36×105J,則可熔冰的質量m= =0.48kg答:需要除冰時冰凍變粗鋁絞線的直徑D為27mm每公里鋁絞線每秒鐘可熔冰0.48千克 【考點】密度公式的應用,重力的計算,焦耳定律的計算公式及其應用

44、 【解析】【分析】(1)已知體積V=SL,面積S=r2 , 根據(jù)G=mg分別求得鋁和冰的重力,然后根據(jù)關附著在線上的冰重與鋁絞線重之比達到8:3,列出等式,可求粗鋁絞線的直徑D(2)根據(jù)Q=I2Rt可求得短路熔冰時產生的熱量,已知熔冰效率為80%,可求電熱,然后利用每千克冰熔化吸熱3.36×105J,可求熔冰質量此題是一道綜合題,考查了密度公式,重力、焦耳定律的計算公式及其應用,體現(xiàn)學生的綜合分析能力 21、(2016某)如圖所示的電路中,電源電壓保持6V不變,電流表使用00.6A的量程,滑動變阻器R上標有“20 1A”的字樣,純電阻元件R的阻值為8。閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P

45、,當電流表的示數(shù)為0.4A時,求:元件R兩端的電壓;電路消耗的總功率;元件R的內部是由兩個定值電阻R1、R2連接組成的,其中R1=40,則通過R2的電流是多少?為了保證電路安全,滑動變阻器允許連入電路的阻值變化X圍是多大? 【答案】解:由圖知,R與R串聯(lián),電流表測電路中電流,串聯(lián)電路中電流處處相等,所以I=IR=0.4A,由I= 可得,R兩端的電壓:UR=IRR=0.4A×8=3.2V;電路消耗的總功率:P=UI=6V×0.4A=2.4W;由題知,元件R=8,元件R的內部是由兩個定值電阻R1、R2連接組成,且RR1 , 根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路中電阻的特點可知,R1與R2是并聯(lián)的

46、,所以UR=U1=U2=3.2V,由并聯(lián)電路電流特點和I= 可得:I2=IRI1=IR =0.4A =0.32A,由題知,變阻器允許通過最大電流為1A,電流表的量程為00.6A,所以電路允許通過的最大電流I大=0.6A,電路總電阻的最小值為:R總小= = =10,滑動變阻器允許接入電路的最小阻值:R滑小=R總小R=108=2,當滑動變阻器接入電路的阻值最大為20時,電流最小,各元件是安全的,因此滑動變阻器允許接入電路的阻值X圍是220。答:元件R兩端的電壓為3.2V;電路消耗的總功率為2.4W;通過R2的電流是0.32A;為了保證電路安全,滑動變阻器允許連人電路的阻值變化X圍是220。 【考點

47、】歐姆定律的應用,電功率的計算 【解析】【分析】(1)由圖知,R與R串聯(lián),電流表測電路中電流,由串聯(lián)電路特點和歐姆定律計算R兩端的電壓;(2)由P=UI計算電路消耗的總功率;(3)根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點確定兩電阻R1、R2連接方式,根據(jù)電路特點和歐姆定律計算通過R2的電流;(4)根據(jù)變阻器和電流表規(guī)格判斷電路的最大電流,由此計算變阻器連入的最小阻值,從而得到其變化X圍。本題考查了串聯(lián)和并聯(lián)電路特點、歐姆定律的應用以及電功率的計算解題的關鍵是知道串聯(lián)時電路的最大電流取各元件允許通過的最大電流的最小值。 22、(2016某)如圖甲所示,電源電壓U=10V,R1為定值電阻,阻值為20,R為滑動變阻器

48、,R的最大阻值為50,小燈泡上標有“6V 3W”字樣,小燈泡的UI關系如圖乙所示求:小燈泡正常工作時通過燈絲的電流S閉合,S1、S2都斷開時,調節(jié)滑動變阻器滑片使小燈泡兩端的電壓為4V時,滑動變阻器接入電路的阻值S、S1、S2都閉合時,調節(jié)滑動變阻器滑片到何處時,整個電路消耗的總功率最小,這個最小功率是多少? 【答案】由P=UI可得,小燈泡正常工作時通過燈絲的電流:IL= = =0.5A;S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器與燈泡L串聯(lián),電壓表測L兩端的電壓,電流表測電路中的電流,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動變阻器兩端的電壓:U滑=UUL=10V4V=6V,因串聯(lián)電路中各處

49、的電流相等,所以,由圖象可知,電路中的電流I=IL=0.4A,由I= 可得,滑動變阻器接入電路中的電阻:R滑= = =15;S、S1、S2都閉合時,R1與滑動變阻器并聯(lián),電流表測干路電流,當滑片位于b端時,接入電路中的電阻最大,電路消耗的總功率最小,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻:R總= = = ,電路的最小功率:P小= = =7W答:小燈泡正常工作時通過燈絲的電流為0.5A;滑動變阻器接入電路的阻值為15;S、S1、S2都閉合時,調節(jié)滑動變阻器滑片到b端時,整個電路消耗的總功率最小,最小功率是7W 【考點】歐姆定律的應用,電功率與電壓、電流的關系,電功率的

50、計算 【解析】【分析】燈泡正常發(fā)光時的電壓和額定電壓相等,根據(jù)P=UI求出通過燈絲的電流;S閉合,S1、S2都斷開時,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測燈泡兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出變阻器兩端的電壓,根據(jù)圖象讀出通過燈泡的電流即為電路中的電流,利用歐姆定律求出變阻器接入電路中的電阻;S、S1、S2都閉合時,R1與滑動變阻器并聯(lián),電流表測干路電流,當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時電路消耗的總功率最小,根據(jù)電阻的并聯(lián)求出電路中的總電阻,利用P= 求出電路的最小功率本題考查了串并聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,分清電路的連接方式是解題的基礎和關鍵 23、(2

51、016黔西南州)已知焦炭的熱值為q=3.0×107J/kg,0.14kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是多少?若這些熱量的25%被溫度為25的水吸收,則能使多少質量的水溫度升高到75?c水=4.2×103J/(kg) 【答案】完全燃燒0.14kg的焦炭放出的熱量:Q放=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J;由題意可知,Q吸=25%×Q放=25%×4.2×106J=1.05×106J,由得水的質量:m水= =5kg。答:0.14kg的焦炭完全燃燒放出的熱量是4.2×106J;若這些熱量

52、的25%被溫度為25的水吸收,則能使5kg的水溫度升高到75。 【考點】熱量的計算,燃料的熱值 【解析】【分析】(1)已知焦炭的質量和熱值,根據(jù)Q=求0.14kg的焦炭完全燃燒放出的熱量;(2)由題意可知,Q吸=25%×Q放 , 知道水的初溫和末溫,利用求出可加熱水的質量。本題考查學生對燃料完全燃燒放出熱量公式、吸熱公式和效率公式的掌握和運用,計算時要注意升高到(末溫t)和升高(溫度的變化量t)的區(qū)別,關鍵是公式及變形公式的靈活運用,難度不大。 24、小明家新安裝了一臺容積為0.5m3的太陽能熱水器,加滿水后,經過四小時陽光的照射水溫由原來的20升高到40問:在這四小時內水吸收了多少

53、熱量?若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供,則需要燃燒多少千克焦炭?(焦炭的熱值為3×107J/kg) 【答案】解:太陽能熱水器中的水質量:m=v=1×103kg/m3×0.5m3=500kg,水吸收的熱量:Q吸=cmt=4.2×103J/(kg)×500kg×(4020)=4.2×107J;由題知,Q吸=Q放×20%=mq×20%=4.2×107J,需要焦炭的質量:m= =7kg答:太陽能熱水器中的水吸收了4.2×107J的熱量;若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供則

54、需要燃燒7kg焦炭 【考點】熱量的計算,燃料的熱值 【解析】【分析】(1)知道水的體積,利用密度公式求水的質量,又知道水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q吸=cmt求水吸收的熱量;(2)若這些熱量由效率為20%的火爐燃燒焦炭來提供,即Q吸=Q放×20%,再利用Q放=mq求需要完全燃燒多少焦炭 25、圖甲是家用電器中常用到一種電位器,通過機械式旋鈕調節(jié)阻值的大小小亮利用這種電位器自制了一個可調亮度的手電筒,其電路圖如圖乙所示電源兩端兩端電壓U為6V且保持不變,小燈泡電阻R1 為10(不考慮溫度對燈絲電阻的影響)開關S閉合后,當電位器R2接入電路的電阻為20時,R2兩端電壓為4V,

55、求電阻R1消耗的電功率 【答案】解: 由乙圖知,燈泡R1與電位器R2串聯(lián),由串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律可得:I=I1=I2= = =0.2A,由串聯(lián)電路的電壓特點可得燈泡兩端電壓:U1=UU2=6V4V=2V,所以電阻R1 消耗的電功率:P1=U1I1=2V×0.2A=0.4W答:電阻R1 消耗的電功率是0.4W 【考點】電功率的計算 【解析】【分析】由圖燈泡與電位器串聯(lián),由串聯(lián)電路特點計算電路中電流和燈泡兩端電壓,由P=UI計算電功率 26、一個質量為250g的鋼刀,加熱到56 0,然后在空氣中自然冷卻,室溫為20,這把鋼刀在冷卻過程中放出多少熱量?若把這些熱量給3005kg的水

56、加熱,水溫可以上升多少度?升高到多少度?(c鋼=046×103J(kg·) 【答案】鋼刀放出621×103J的熱量,水溫升高30;升高到60。 【考點】熱量的計算 【解析】【解答】Q放=c鋼m銅t鋼=046×103J(kg·)×025kg×(560-20)621×103J鋼刀放出的熱全部被水吸收Q吸=c水m水t水t水= t水=t-t0 t=t水+t0=30+3060【分析】在公式Q吸=cm(tt0)中,如果已知其中的任意四個物理量,就可以利用方程求出另外的一個,也可以將原公式進行變形,導出一個變型公式,即可求出。

57、27、熔化熱是單位質量的晶體在熔化時變?yōu)橥瑴囟鹊囊簯B(tài)物質所需吸收的熱量已知冰的熔化熱是3.36×106J/kg,熔點為0冰的比熱容是2.1×103J/(kg),質量為1kg溫度為1的冰要吸收多少熱量才能完全熔化成0的水? 【答案】解: 冰從1升高到0吸收的熱量:Q吸1=c冰mt=2.1×103J/(kg)×1kg×0(1)=2.1×103J;0的冰全熔化為0的水吸收的熱量:Q吸2=3.36×106J/kg×1kg=3.36×106J,總共吸收的熱量:Q吸=Q吸1+Q吸2=2.1×103J+3.36×106J=3.3621×106J答:質量為1kg溫度為1的冰要吸收3.3621×106J的熱量才能完全熔化成0的水 【考點】熱量的計算 【解析】【分析】先利用Q

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