專練07 計(jì)算題-2019-2020學(xué)年九年級(jí)物理上學(xué)期期末考點(diǎn)必殺200題（人教版）

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1、專練07 計(jì)算題 一、比熱容、熱值 1．液化石油氣的熱值高達(dá)4.6×107 J/kg,一些不法商販為謀取暴利,常將液化石油氣與價(jià)格低廉、熱值僅為2.9×107 J/kg的二甲醚混合裝入鋼瓶?jī)?nèi)銷售給客戶。質(zhì)監(jiān)局對(duì)某液化石油氣站銷售的瓶裝燃?xì)膺M(jìn)行檢測(cè)：將質(zhì)量為100 kg、初始溫度為50 ℃的水裝入容器內(nèi),用高效爐灶燃燒瓶?jī)?nèi)燃?xì)饧訜崛萜髦械乃敝?00 ℃恰好沸騰,瓶?jī)?nèi)燃?xì)庀牧?.75 kg。通過高效爐灶,水能吸收燃?xì)馔耆紵尫艧崃康?0%。已知水的比熱容為c水=4.2×103 J/（kg·℃）。 （1）在檢測(cè)過程中,水吸收了多少熱量？ （2）瓶?jī)?nèi)燃?xì)獾臒嶂凳嵌嗌?？該液化石油氣?/p>

2、銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醚？ 【參考參考參考答案】（1）2.1×107 J （2）4×107 J/kg 摻了混二甲醚 【解析】（1）水吸收的熱量為：Q吸＝cm（t?t0）＝4.2×103 J/（kg?℃）×100 kg×（100 ℃?50 ℃）＝2.1×107 J, （2）燃?xì)馊紵懦龅臒崃繛椋篞放＝＝3×107 J, 瓶?jī)?nèi)燃?xì)獾臒嶂禐椋簈＝＝4×107 J/kg, 該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣摻了混二甲醚。 2．太陽能是一種廉價(jià)的清潔能源,從有關(guān)資料獲悉,在地面晴天時(shí)垂直于陽光表面接受到的太陽熱輻射為1.2×103 J/（m2·s）。有一臺(tái)太陽能熱水器,可將接收

3、到的熱輻射50%用來升高水溫。若該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.0 m2,水箱容量160 L。（c水=4.2×103 J/（kg·℃）,ρ水=1.0×103 J/m3）求： （1）這臺(tái)太陽能熱水器裝滿水時(shí),晴天太陽直射5 h,水箱內(nèi)的水溫升高多少℃？（保留到整數(shù)位） （2）用燃?xì)庠罴訜嵬瑯佣嗟乃?升高相同的溫度,若燃?xì)庠畹男蕿?0%,天然氣熱值是4.5×107 J/m3,則需要完全燃燒多少天然氣？ 【參考參考參考答案】（1）32 ℃ （2）1.2 m3 【解析】（1）太陽能熱水器5 h接收的太陽輻射能為 Q＝1.2×103 J/（m2·s）×2.0 m2×5×3 60

4、0 s＝4.32×107 J, 水吸收的熱量為Q吸＝Qη＝4.32×107J×50%＝2.16×107 J； 水箱內(nèi)水的質(zhì)量：m＝ρV＝1×103 kg/m3×160×10-3 m3＝160 kg, ∵Q吸＝cmΔt,∴水箱中160 kg水的溫度能升高的溫度 Δt＝32 ℃ （2）由題知,燃?xì)庠畹男蕿?0%, Q放＝＝5.4×107 J, ∵Q放＝Vq,∴需要完全燃燒天然氣的質(zhì)量：V＝＝1.2 m3。 二、電熱 3．容量為5 kg的某品牌電熱水壺如圖甲所示,其加熱功率為2 000 W,保溫功率為121 W。簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示,S是保溫和加熱的自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān),在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓

5、下,讓該壺正常工作,將一滿壺初溫為20 ℃的水燒開。求：[水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）] （1）水吸收的熱量； （2）加熱時(shí)間（不計(jì)熱量損失）； （3）電阻R2的阻值。 【參考參考參考答案】（1）1.68×106 J （2）840 s （3）24.2 Ω 【解析】（1）在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)是100 ℃,則水吸收的熱量： ； （2）不計(jì)熱損失時(shí),消耗的電能為：, 由可得,加熱時(shí)間：； （3）由電路圖可知,開關(guān)S閉合時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,電阻較小,功率較大,電熱水壺處于加熱狀態(tài)； 由可得,電阻R2的阻值：。 4．現(xiàn)代居家生活中,水族箱已成為室

6、內(nèi)裝飾的一個(gè)亮點(diǎn),某品牌水族箱如圖所示的玻璃容器內(nèi)裝有50 L水,內(nèi)置一根“220 V 100 W”的自動(dòng)溫控棒,冬天養(yǎng)熱帶魚時(shí),水族箱內(nèi)水的溫度要求控制在26 ℃~28 ℃之間（溫度棒的水溫低于26 ℃時(shí)開始工作,水溫達(dá)到28 ℃時(shí)自動(dòng)斷開）。[水的比熱容為4.2×103 J/（kg·℃）] （1）求水族箱中水的質(zhì)量；（ρ水=1.0×103 kg/m3） （2）在某次溫控中,溫控棒正常工作了87.5 min,求該次溫控棒的溫控效率； （3）若用電高峰時(shí),家庭電路的實(shí)際電壓僅為217.8 V,求此時(shí)溫控棒的工作電流。（溫控棒阻值不變） 【解析】（1）根據(jù)計(jì)算水族箱中水的質(zhì)量為：

7、 ； （2）根據(jù)題意知,水溫升高了2 ℃,則水吸收的熱量為： ； 溫控棒正常工作了87.5 min,消耗的電能為： ； 溫控棒的溫控效率為：。 （3）根據(jù)計(jì)算溫控棒的電阻為：； 家庭電路的實(shí)際電壓僅為217.8 V時(shí),此時(shí)溫控棒的工作電流為： 。 5．圖甲所示是我市某家用電輔熱式平板太陽能熱水器,其電加熱的額定功率為1 500 W,圖乙是其儲(chǔ)水箱水位探測(cè)電路原理圖,其中電源電壓為24 V,A為水位指示表（由量程為0~0.6 A電流表改成）,R0阻值為10 Ω,R1為壓敏電阻,其阻值與儲(chǔ)水箱水深的關(guān)系如圖丙所示。 甲 乙

8、 丙 （1）熱水器正常加熱時(shí),電熱絲電阻為多大？（結(jié)果保留一位小數(shù)） （2）陰雨天,將儲(chǔ)水箱中50 kg、30 ℃的水加熱到50 ℃,正常通電要多長(zhǎng)時(shí)間？[設(shè)電熱全部被水箱中的水吸收且水無熱損失,c水＝4.2×103 J/（kg·℃）] （3）當(dāng)水位指示表指示儲(chǔ)水箱深為0.2 m時(shí),探測(cè)電路中的電流多大？ 【參考參考參考答案】（1）32.3 Ω （2）2 800 s （3）0.15 A 【解析】（1）因?yàn)殡娂訜釙r(shí),P=1 500 W,U=220 V,所以由得：； （2）水吸收的熱量為：, 又因?yàn)?所以； （3）由丙圖可知,h=0.2 m時(shí),Rx=150 Ω,

9、則探測(cè)電路中的電流為。 6．圖甲是某款電熱水龍頭,即開即熱、冷熱兼用。圖乙是它的原理電路,R1、R2為電熱絲,通過旋轉(zhuǎn)手柄帶動(dòng)開關(guān)S接通對(duì)應(yīng)的電路,從而實(shí)現(xiàn)冷水、溫水、熱水之間切換。有關(guān)參數(shù)如下表.不考慮溫度對(duì)電阻絲的影響,請(qǐng)回答下列問題： （1）開關(guān)置于2時(shí),電路中的電流是多大？ （2）水龍頭放熱水時(shí),正常工作60 s,消耗的電能是多少？ （3）R2的電阻是多大？ 【參考參考參考答案】（1）10 A （2）1.8×105 J （3）60.5 Ω. 【解析】（1）由圖乙知道,當(dāng)開關(guān)置于2時(shí),電路中只有電阻R1；當(dāng)開關(guān)置于3時(shí),R1、R2并聯(lián)；由電阻的并聯(lián)規(guī)律知道,并聯(lián)的總電

10、阻小于其中任一電阻,所以當(dāng)開關(guān)置于2時(shí)電路中電阻較大,由P=U2/R知道,此時(shí)電路消耗的功率較小,即此時(shí)放出的是溫水；功率是P溫水=2 200 W,由P=UI知道,此時(shí)電路中的電流是：I溫水=P溫水/U=2 200 W/220 V=10 A； （2）由P=UI知道,水龍頭放熱水時(shí),正常工作60 s,消耗的電能是： W=P熱t(yī)=3 000 W×60 s=1.8×105 J； （3）由圖知道,加熱狀態(tài)下,電阻R1、R2 并聯(lián),由于電路的總功率等于各電阻消耗功率之和,所以,此時(shí)R2消耗的電功率是：P2 =P熱-P溫=3 000-2 200 W=800 W, 由P=U2/R知道,R2 的電阻是

11、：R2 =U2/P2=（220 V）2/800 W=60.5 Ω。 三、歐姆定律和電功率 7．如圖所示,燈L標(biāo)有“6 V 3 W”字樣,R1=12 Ω,R2=8 Ω,當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端滑到b端時(shí),電流表的示數(shù)變化了0.2 A,試求： （1）燈L正常發(fā)光時(shí)的電流和電阻各是多少？ （2）電源電壓是多少？ （3）當(dāng)S1、S2、S3都閉合且滑動(dòng)變阻器滑片P滑到b端時(shí),電流表的示數(shù)和此時(shí)電路消耗的功率各是多少？ 【參考參考參考答案】（1）0.5 A 12 Ω （2）6 V （3）7.5 W 【解析】（1）由P＝UI得燈泡的額定電流：IL＝

12、＝0.5 A； 由I＝得：RL＝＝12 Ω； （2）當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2、S3斷開,滑動(dòng)變阻器滑片P在a端時(shí),只有燈泡連入,Ia＝,滑片P在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),Ib＝,由于電流表的示數(shù)變化了0.2 A,則Ia?Ib＝0.2 A,即：?＝0.2 A,所以,?＝0.2 A,解得：U＝6 V。 （3）當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合,滑動(dòng)變阻器R2的滑片P到b端時(shí),R1與R2并聯(lián),則I1＝＝0.5 A,I2＝＝0.75 A,根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和可知：電流表示數(shù)為I＝I1+I2＝0.5 A+0.75 A＝1.25 A；則功率為P＝UI＝6 V×1.25 A＝7.5 W。

13、 8．如圖甲所示,當(dāng)開關(guān)S接a時(shí),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值,畫出了定值電阻R0的U—I圖像；當(dāng)開關(guān)S接b時(shí),同樣根據(jù)測(cè)出的電流、電壓值,畫出了燈泡L的U—I圖像,如圖乙所示。 （1）求定值電阻R0的阻值； （2）將R0與燈L串聯(lián)接在6 V的電源兩端時(shí),求燈絲的實(shí)際電阻值； （3）將R0與燈L并聯(lián)接入電路并調(diào)節(jié)電源電壓,當(dāng)R0消耗的電功率為4.9 W時(shí),燈L恰好正常發(fā)光,求燈L的額定電功率。 【參考參考參考答案】（1）10 Ω （2）5 Ω （3）5.25 W 【解析】（1）由圖像可知：當(dāng)U0=2 V 時(shí),I0=0.2 A,所以R0的阻值為： ； （2

14、）串聯(lián)時(shí),電流相等,分析圖像可知：當(dāng)電流為0.4 A時(shí),滿足條件,此時(shí)UL=2 V,IL=0.4 A 此時(shí)燈的電阻為：； （3）根據(jù)得,當(dāng)R0消耗的電功率為4.9 W時(shí),電壓為： ； 因?yàn)镽0與RL并聯(lián),電壓相等,且燈正常發(fā)光,由圖像可知此時(shí)IL額=0.75 A,則燈的額定功率為： 。 9．如圖甲所示的電路,電流表的量程為0~0.6 A、電壓表的量程為0~3 V。滑動(dòng)變阻器R的最大阻值是20 Ω。L是額定電流為0.5 A的小燈泡。圖乙為小燈泡的電流隨電壓變化的圖象。閉合開關(guān)S,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片。當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表示數(shù)為2 V。求： （1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻；

15、 （2）在電路安全的情況下,電路消耗的最大總功率； （3）在電路安全的情況下,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍。 【參考參考參考答案】（1）5 Ω （2）2.25 W （3）4 Ω~7.5 Ω 【解析】由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。（1）燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流IL＝0.5 A,由圖乙可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓UL＝2.5 V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓：U＝UL+UR＝2.5 V+2 V＝4.5 V,由I＝可得,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻：RL＝＝＝5 Ω, （2）因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為

16、0.5 A,電流表的量程為0.6 A,所以,電路中的最大電流I＝0.5 A,此時(shí)電路消耗的總功率最大,則P大＝UI＝4.5 V×0.5 A＝2.25 W； （3）當(dāng)可通過電流最大時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,則R?。剑剑? Ω,當(dāng)電壓表的示數(shù)U′R＝3 V時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)燈泡兩端的電壓：U′L＝U?U′R＝4.5 V?3 V＝1.5 V,由圖乙可知,此時(shí)電路中的電流I′＝0.4 A,則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值：R大＝＝＝7.5 Ω,所以,在電路安全的情況下,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是4 Ω～7.5 Ω。 10．如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為30 Ω,

17、電源電壓不變。當(dāng)S1、S2斷開,S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.5 A；S1斷開,S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為1.5 A。求： （1）電源電壓為多少？ （2）R2的阻值為多少？ （3）S2、S3斷開,S1閉合時(shí),加在電阻R1兩端的電壓為多少？ 【參考參考參考答案】（1） （2）15 （3）10 V 【解析】（1）當(dāng)S1、S2斷開,S3閉合時(shí)只有R1接入電路電流表測(cè)電流,根據(jù)歐姆定律得 U＝U1＝I1R1＝0.5 A； （2）S1斷開,S2、S3閉合時(shí)R1、R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流, 根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系得I2＝1.5 A-0.5 A＝1 A,所以R2＝＝15

18、 （3）S2、S3斷開,S1閉合時(shí),電阻R1、R2串聯(lián),此時(shí)電路中的電流 , R1的電壓為。 11．小敏看到超載車損壞公路的新聞報(bào)道,設(shè)計(jì)了一個(gè)稱量車重的模擬電路,將載重量轉(zhuǎn)化成電流表示數(shù),如圖甲。電路由電源、稱重計(jì)（電流表、量程0~0.6 A）、定值電阻R0,滑動(dòng)變阻器R1、彈簧和開關(guān)組成。已知電源電壓8伏,滑動(dòng)變阻器R1長(zhǎng)40厘米、最大阻值20歐,且電阻的大小與其接入的長(zhǎng)度成正比,彈簧的長(zhǎng)度與受到壓力之間的關(guān)系如圖乙,當(dāng)沒有載物時(shí),變阻器滑片指在上端,電流表示數(shù)是0.1 A。 （1）定值電阻R0多大？ （2）最大載重時(shí),該模擬電路的電流表示數(shù)多大？ （3）小華覺得最大稱量

19、時(shí),該模擬電路的電流表示數(shù)應(yīng)該過滿量程的一半,則應(yīng)選擇定值電阻：R2=20歐、R3=5歐和R4=1歐中哪個(gè)替換R0,替換后,最大稱量時(shí),電流表示數(shù)多大？ 【參考參考參考答案】（1）60 Ω （2）0.11 A （3）應(yīng)選擇定值電阻R3,替換R0,替換后,最大稱量時(shí),電流表示數(shù)0.47 A。 【解析】（1）當(dāng)沒有載物時(shí),變阻器滑片指在上端,R1接入電路中的電阻最大,電流表示數(shù)為0.1 A, 由I＝可得,電路總電阻：R總＝＝80 Ω, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,定值電阻的阻值：R0＝R總﹣R1＝80 Ω﹣20 Ω＝60 Ω； （2）由圖乙可知,彈簧的最大壓縮量：ΔL＝L﹣L1＝40 cm﹣24 cm＝16 cm,因滑動(dòng)變阻器電阻的大小與其接入的長(zhǎng)度成正比,所以,變阻器接入電路中的電阻：R1′＝R1﹣R1＝20 Ω﹣×20 Ω＝12 Ω,則該模擬電路的電流表示數(shù)：I′＝≈0.11 A； （3）電流表量程為0.6 A,電流要超過量程的一半,則：I?。?.3 A,即I?。剑?.3 A,解得：R＜14.67 Ω,電路最大電流I大≤0.6 A,則I大＝≤0.6 A,解得：R≥1.33 Ω,綜上可知,電阻應(yīng)選擇R3；替換后,最大稱量時(shí),電流表示數(shù)：I＝＝0.47 A。 知識(shí)改變命運(yùn)