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期中训练试题--计算题(13--16章) 专题练
2025-2026学年初中物理人教版(2024)九年级全一册
1.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。现将一质量为1.5kg的金属块加热到420℃,然后放在室温为20℃的空气中自然冷却,求:[已知金属块的比热容为,水的比热容为]
(1)金属块在冷却过程中放出的热量;
(2)若把这些热量全部用于给35℃、1kg的水加热,在标准大气压下水升高的温度。
2.如图所示的是某种物质熔化的图像,该物质的质量为100g,从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)该物质在液态时的比热容是多少?
3.物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子和水的温度随加热时间变化的图象如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),求:
(1)加热满2min时,水吸收的热量。
(2)沙子的比热容。
4.将一质量为50g的某金属块放在的1080℃炉火中加热足够长的时间,然后迅速投入质量为100g、初温为30℃的某种液体中,达到热平衡后金属块的温度变为80℃,已知金属块的比热容为0.42×103J/(kg·℃),不计热量的损失。
(1)求此过程中,金属块放出的热量;
(2)求该液体的比热容;
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,求该液体的末温。(液体未沸腾)
5.如图所示是一款鱼缸加热棒,通过加热棒控制水温,可为鱼儿提供舒适的环境。已知鱼缸中装有水,用该加热棒加热时,缸内水的温度从17℃升高到27℃,假设加热棒产生的热量全部被水吸收,则加热棒产生的热量为多少?[水的比热容为]
6.某太阳能热水器中装有的水,某天在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃,这些水吸收了多少热量?若热水器中水的温度从25℃升高了45℃,水吸收的热量又为多少?[水的密度为,水的比热容为]
7.母亲节这天,小明同学准备给妈妈洗脚,盆里有质量为、初温为20℃的冷水,现在想兑成45℃的温水,需要往盆中加入多少千克温度为95℃的热水?[,不考虑热量散失]
8.学过比热容后,小方为了测量炉温,设计了一个方案,将100g的铁块放炉内加热到与炉温相同时取出,并立即放入250g,温度为20℃水中,致使水温最后升高到60℃ (不计热损),请计算炉温。【c水=4.2×103J/( kg ℃),c铁 = 0.46×103J/(kg·℃),计算结果取整】
9.现代家庭装修中有些浴室使用燃气热水器提供热水,小劳家安装了燃气热水器。已知水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃;如果小劳洗一次澡用热水。水的比热容是。求:
(1)所用热水的质量为多少?
(2)水从热水器中吸收多少热量?
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少的天然气?(天然气的热值)
10.某品牌的柴油车进行性能测试,该车在的牵引力驱动下,沿平直路面以的速度匀速行驶了,消耗了柴油,。在此次路测过程中,求:
(1)消耗柴油的质量;
(2)牵引力功率;
(3)柴油机效率。
11.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70℃、质量为12.5kg的水吸收,能使水的温度升高到多少?[,气压为标准大气压]
12.如图是我国自主研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”号,具备强大的灭火救援能力,是国家应急救援体系建设必备的大型航空装备。某次起飞前,飞机静止在水平跑道上,总质量为54t,轮胎与跑道的总接触面积为1.2m 。它的最大飞行速度为540km/h,最大航程为4500 km。航空燃油的热值为4×10 J/ kg (g 取10 N/ kg) 求:
(1)飞机静止在跑道上时,对跑道的压强是多少;
(2)飞机漂浮在水面上时,受到的浮力的大小;
(3)飞机在空中以最大速度直线飞行1620 km,发动机的平均功率为 飞机在这段航行过程中发动机做的功是多少;
(4)在(3)问所述的运动过程中,飞机消耗航空燃油9000kg,发动机的效率是多少。
13.如图甲所示,1 个标准大气压下,普通煤炉把壶内 80℃、5kg 水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为 60%,q煤=3×107J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃),以上过程中,问:
(1)把壶内水烧开,水需要吸收的热量为多少焦?
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?
(3)为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同、等量水的过程中,还可额外把炉壁间 1 kg 水从20℃加热至40℃双加热煤炉的烧水效率有多大?
14.如图所示,A1 、A2所用量程不相同,当闭合开关S时,电流表A2的示数为0.5A,电流表A1 所对应的刻度如图乙所示,求:
(1)经过L2 电流I2;
(2)电流表A1 电流大小I;
(3)通过L1的电流I1
15.如图甲所示的电路,当只闭合开关时,电流表的示数为;当只闭合开关、时,电流表的示数如图乙所示,电流表的示数为。求:
(1)当只闭合开关时,通过灯的电流。
(2)当只闭合开关、时,通过灯的电流。
(3)当只闭合开关、时,通过灯的电流。
16.如图甲所示的电路,闭合开关后电流表与的指针的位置分别如图乙所示,电流表的读数是多少?电流表的读数是多少?通过灯的电流是多少?
17.如图甲所示电路,电流表A1读数、电流表A3读数均如图乙所示,通过灯泡L3的电流为1.2A,求:
(1)电流表A2的读数是多少?
(2)通过L2的电流是多大?
(3)如果L1与L3位置互换,电流表A2、A3示数各是多少?
18.如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2 以及L1、L2串联的总电压U ,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大?
(2)L2两端的电压U2是多大?
(3)L1、L2串联的总电压U是多大?
(4)电源电压是多大?
(5)如果把电流表A接入电源负极和L1之间,示数为0.2 A,通过L1、L2的电流分别是多少?
19.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V;当S1、S3断开,S2闭合时,电源两极对调后示数为3V。(写出具体的文字说明,公式和计算过程)求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表正确连接,它的示数为多少?灯泡L2两端电压是多少?
20.如图所示,电源电压保持不变。当开关S1断开,S2、S3闭合时,电压表示数为7.5V。问:
(1)电源电压为多少?(简要说明理由)
(2)当开关S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为5V,则灯L1、L2两端的电压各为多少伏?
(3)当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表A和A1的示数分别为0.8A和0.5A,则通过灯L1、L2的电流各为多少安?
参考答案
1.(1)
(2)65℃
【详解】(1)金属块在冷却过程中放出的热量
(2)依题意得,水吸收的热量为
由得,水的理论温度升高
水的初始温度为 ,则水的理论末温为
但标准大气压下水的沸点为 ,因此实际升高的温度为
2.(1)3000J
(2)
【详解】(1)物质从开始熔化到刚好熔化结束,持续的时间为
吸收的热量为9000J,则单位时间内吸收的热量为
该物质在固态时的时间为,吸收的热量是
(2)该物质在液态时的时间为,在液态时吸收的热量为
在液态时升高的温度为,该物质在液态时的比热容是
3.(1)4.2×104J;(2)0.9×103J/(kg·℃)
【详解】解:(1)由b图象可知,水的温度从20℃上升到70℃,加热满2min时水吸收的热量
Q水吸=c水m水Δt水=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(70℃﹣20℃)=4.2×104J
(2)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在2分钟的时间内
Q沙吸=Q水吸=4.2×104J
又因为加热满2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,沙子升高的温度
Δt沙=250℃﹣20℃=230℃
沙子的质量
m沙=200g=0.2kg
沙子的比热容
答:(1)加热满2min,水吸收了4.2×104J的热量;
(2)沙子的比热容为0.9×103J/(kg·℃)。
4.(1)2.1×104J
(2)4.2×103J/(kg·℃)
(3)86℃
【详解】(1)从开始投入液体中至达到热平衡的过程中,金属块放出的热量为
Q放=c金m金(t0金-t)=0.42×103J/(kg·℃)×50×10-3kg×(1080℃-80℃)=2.1×104J
(2)不计热量的损失,金属块与液体达到热平衡时液体吸收的热量为
Q吸=Q放=2.1×104J
液体的末温为80℃,则该液体的比热容为
(3)若该液体再吸收2.52×103J的热量,则该液体升高的温度为
所以该液体的末温为
t'=t+Δt=80℃+6℃=86℃
5.
【详解】已知水的质量为m=40kg,水的比热容为c=4.2×103J/(kg·℃),温度变化量为
则水吸收的热量为
假设加热棒产生的热量全部被水吸收,则加热棒产生的热量为
6.,
【详解】水的体积
由,水的质量
水的温度从升高到,水的温度升高
水吸收的热量
若温度升高了,水吸收的热量
7.
【详解】冷水吸收的热量等于热水放出的热量,冷水吸热,热水放热,由 Q吸=Q放,有,则需要往盆中加入的热水的质量为
8.973℃
【详解】解: 水吸收的热量
Q吸=c水m水(t-t水)=4.2×103J/(kg ℃)×0.25kg×(60℃-20℃)=4.2×104J
因为Q吸=Q放,则温度变化量为
炉温为
913℃+60℃=973℃
答:炉温为973℃。
9.(1)50kg
(2)
(3)
【详解】(1)所用热水的质量为
(2)热水吸收的热量为
(3)天然气完全燃烧释放热量为
需要天然气的体积为
10.(1);(2);(3)
【详解】解:(1)消耗柴油的质量
(2)牵引力功率
(3)柴油机做有用功
柴油完全燃烧放出的热量
柴油机效率
答:(1)消耗柴油的质量是;
(2)牵引力的功率是;
(3)柴油机的效率是。
11.(1)
(2)100℃
【详解】(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)水吸收的热量
由,得温度变化
水的初温,理论末温
但标准大气压下,水的沸点为100℃,水沸腾时温度保持不变,故实际上水的温度升高到100℃。
12.(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)静止在跑道上时,飞机对地面的压力
飞机对地面的压强
(2)漂浮在水面上时,所受浮力
(3)由 得
由得
(4)9000kg燃油完全燃烧放出的热量
发动机的效率是
13.(1) 4.2×105 J ;(2)0.02 kg;(3)72%。
【分析】(1)利用吸热公式求水吸收的热量;
(2)利用可得煤完全燃烧放出的热量;再利用可得普通煤炉完全燃烧的质量。
(3)由题知,先根据吸热公式求出壁炉间水吸收的热量,进一步可求出双加热煤炉中水吸收的总热量,根据效率计算公式,求出双加热煤炉的烧水效率
【详解】(1)在1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内80℃,5kg水烧开,水吸收的热量:
(2)普通煤炉的烧水效率为60%,由可得煤完全燃烧放出的热量为
由可得普通煤炉完全燃烧煤的质量为
(3)由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间1kg水从20 ℃加热至40 ℃, 则炉壁间水吸收的热量为
而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以双加热煤炉中水吸收的总热量为
由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以双加热煤炉的烧水效率为
答:(1)把壶内水烧开,水需要吸收的热量为4.2×105J;
(2)普通煤炉完全燃烧煤的质量约为0.023kg;
(3)双加热煤炉的烧水效率为72%。
14.(1)0.5A(2)1.5 A (3)1A
【详解】(1)电流表A2测L2电流,则经过L2的电流为0.5A;
(2)电路为L1与L2并联电路,电流表A2测L2电流,电流表A1测干路电流,由并联分流可知,电流表A1示数应大于A2示数,又有A1示数为0.5A,则A1应接大量程0~3A,故A1读数为1.5A;
(3)由并联分流可知,通过L1的电流为:
答:(1)经过L2 电流I2为0.5A;
(2)电流表A1 电流大小I为1.5A;
(3)通过L1的电流I1为1A.
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当只闭合S 时,电路中只有灯L 被接通,电流表A 的示数即为L 的电流,读出为0.1A,故。
(2)当只闭合S 、S 时,电流表A 测的是灯L 的电流,由图乙可知,电流表分度值为0.02A,读示数为0.26A,故。
(3)同样在只闭合S 、S 时,电流表A 测得总电流I = 0.5A。由于灯L 与灯L 并联,根据并联电路的电流规律可求
16.0.9A,,0.4A
【详解】据甲图可知,电路是两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L1支路电流,闭合开关后,电流表A1的指针偏转小于电流表A2的指针偏转,根据并联电流规律可知,电流表A1选择大量程,分度值是0.1A,读数为0.9A,即干路电流为
电流表A2选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.5A,即灯泡L1支路电流为
由并联电流规律可得,灯泡L2支路电流为
17.(1)1.2A (2)0.72A (3)1.92A 2.4A
【详解】(1)由电路图可知,三灯泡并联,电流表A1测通过L1支路的电流,电流表A2测通过L1和L2支路的电流之和,电流表A3测干路电流.因为电流表A1读数、电流表A3读数如图所示,所以电流表A1选择0~0.6A量程,电流表A3选择0~3A量程,则由电流表A1的读数可知,通过L1的电流I1=IA1=0.48A,电流表A3的读数I=2.4A,电流表A2的读数
IA2=I-I3=2.4A-1.2A=1.2A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过L2的电流:
I2=IA2-IA1=1.2A-0.48A=0.72A;
(3)如果L1与L3位置互换,则电流表A2测量L2和L3支路的电流之和,A3还是测干路电流.则电流表A2示数
IA2′=I2+I3=0.72A+1.2A=1.92A.
因电流表A3还是测干路电流,则电流表A3的读数I′=2.4A.
答:(1)电流表A2的读数是1.2A;
(2)通过L2的电流是0.72A;
(3)如果L1与L3位置互换,电流表A2、A3示数各是1.92A;2.4A.
18.(1)1.3V
(2)1.7V
(3)3V
(4)3V
(5)0.2A,0.2A
【详解】(1)由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.3V,因此L1两端的电压。
(2)由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.7V,因此L2两端的电压。
(3)由于两灯泡串联,根据串联电路两端电压等于各部分电压之和,可知L1、L2串联的总电压U=U1+U2=1.3V+1.7V=3V
(4)电源电压等于L1、L2串联的总电压,所以电源电压是3V。
(5)串联电路电流处处相等,如果把电流表A接入电源负极和L1之间,示数为0.2 A,则通过L1、L2的电流均为0.2A。
19.(1)9V
(2)9V,0V
【详解】(1)由图可知,当S1闭合,S2、S3断开时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,此时电压表的示数为6V,即灯泡L1两端的电压为U1=6V;当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电源两极对调后测L2两端的电压,此时电压表的示数为3V,即灯泡L2两端的电压为U2=3V,根据串联电压规律,电源电压U=U1+U2=6V+3V=9V
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L2短路,电路为灯泡L1的简单电路,电压表测电源电压,由此可知电压表示数为9V,灯泡L2两端的电压为0V。
20.(1)电源电压是7.5V
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,则L1、L2两端的电压为2.5V、5V
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,则通过L1、L2的电流为0.5A、0.3A
【详解】(1)当S2、S3闭合,S1断开时,灯泡L1短路,电路中只有L2,电压表示数为7.5V,即电源电压为7.5V
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表测L2的电压,此时电压表示数为5V,则灯L2两端的电压U2=5V,根据串联电路电压的规律,则L1两端的电压为
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,两灯泡并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过L1的电流;则通过灯L1的电流I1=0.5A,根据并联电路电流的规律可得,通过L2的电流
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