人教版九年级物理上册期中考试必考计算题含答案
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人教版九年级物理上册期中考试必考计算题含答案
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、计算题
1.有一根烧红的铁钉,质量是2g,放出920J的热量后,温度降低到20℃,已知c铁=0.46×103J/(kg•℃),铁的熔点为1535℃。
求:
(1)该铁钉的初温;
(2)将100kg、35℃的铁钉熔化,铁钉在熔化前需吸收的热量。
2.如图甲,网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。
为破解此中秘密,某中学物理小组设计了如图17乙模型。
设此杯内胆中被封存着300g水,室温20 °C;现向杯中倒入200g、100°C开水,忽略内胆及空间的热能消耗,热平衡后,求∶
(1)杯内水温为多少?
(2)饮用后迅速将200 g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度将上升至多少?
3.用两个相同的酒精灯给等质量的水和甲液体加热,它们升高的温度与加热时间的图像如图所示,水在前4min内吸收的热量为8.4×103J。
求:
(1)前4min内水升高的温度;
(2)水的质量;
(3)要使甲液体的温度从20℃升高30℃,需要吸收的热量。
4.已知煤气的热值为3.6×107J/m3,0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这些热量的50%被温度为20℃,质量为30kg的水吸收,则水温升高多少?[c水
=4.2×103J/(kg·℃)]
5.中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。
实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。
可燃冰清洁无污染、储量巨大,是一种非常理想的新型能源。
可燃冰的热值很大,是天然气热值的10倍以上,若按10倍计算。
在标准大气压下将100L的水从20℃加热到沸腾。
求:(c水=4.2×103J/(kg.℃)、q天然气=7×107J/kg)
(1)水需要吸收的热量;
(2)若燃烧可燃冰放出热量的80%被水吸收,则需要多少m3的可燃冰?
6.某款油电混合动力小汽车,具有省油、能量利用率高等特点,其相关信息如表,在某次水平道路测试中,该车以中速行驶170km,共消耗汽油10L,测试过程中,内燃机既向车轮提供能量,又向蓄电池充电,同时蓄力电池又将部分能量通过电动机车轮输送,此时,内燃机和电动机共同驱动车辆前进。
(1)该车空载静止时,对水平地面的压强是多少?(g取10N/kg)
(2)在水平道路中速匀速行驶测试中,若平均阻力位1000N,牵引力做的功是多少?
(3)在水平道路中速匀速行驶测试中,若该车内燃机的效率为53%,此过程最终使蓄电池增加了多少能量?(忽略蓄电池和电动车的热损失,ρ汽油取0.7×103kg/m3,q汽油
=4.6×107J/kg)
7.如图所示电路,
(1)当S1闭合,S2和S3都断开时,电流表A1的示数为1.2A,求电流表A2和A3的示数;
(2)当S2和S3闭合,S1断开时,电流表A3和A2的示数分别为4A和1.5A,求电流表A1的示数。
8.某学习小组利用如图电路探究并联电路的电流规律。
将电流表接入甲图电路中时电流表的示数是0.5A;当该电流表改接到另一位置时(如图乙),电流表的示数如图丙所示。
则:
(1)干路中的电流是多少A?
(2)通过L1灯的电流是多少A?
(3)若使用该电流表测量通过L1灯的电流,则需要选择的量程是多大?
9.如图,电源电压为3V,开关S闭合时,通过L1、L2和L3的电流分是0.4A,0.2A和
0.8A,求:
(1)L1两端的电压为多少V;
(2)四个电流表中最大的示数为多少A;
(3)四个电流表中最小的示数为多少A。
10.如图所示为矿灯充电时的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器滑片在最左端时,矿灯处于快充状态,此时流过的电流为2A,滑片在最右端时,矿灯慢充,此时电压表示数为2V,矿灯电池充满电时的电量为200mAh,则:
(1)慢充时,滑动变阻器两端的电压为?
(2)快充时,5分钟充入的电量是总电量的几分之几?
参考答案
1.(1)1020℃;(2)76.910J ⨯ 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由吸放热公式Q cm Δt =可知
3
9201000C 0.4610J/(J
0.00kg C)g
2k Q t c m ∆︒⨯⋅︒⨯=
==铁 则铁钉的初温为
1000C+20C 1020C t t t ︒=+∆=︒︒=末初
初温低于铁的熔点1535℃。
(2)将100kg 、35℃的铁钉熔化,铁钉在熔化前需吸收的热量为
13700.4610J/(kg C)()100(kg 1535C ) 6.9103J 5C Q c m t t =-=-⨯⋅︒⨯⨯︒⨯=︒铁吸
答:(1)该铁钉的初温为1020℃;
(2)将100kg 、35℃的铁钉熔化,铁钉在熔化前需吸收的热量为76.910J ⨯。
2.(1)52℃;(2)39.2℃ 【解析】 【分析】 【详解】 (1) 达到热平衡
Q Q =吸吸 1122c m t c m t ∆=∆水水
()()334.210J/kg 0.3kg t-20=4.210J/kg 0.2kg 100-t ⨯⋅⨯⨯⨯⋅⨯⨯℃(℃)℃(℃)
t=52℃
(2)由题意知:饮用后迅速将200 g 室温矿泉水倒入该杯
Q Q =吸放
1334c m t c m t ∆=∆水水
()()334.210J/kg 0.3kg 52-t =4.210J/kg 0.2kg t-20⨯⋅⨯⨯⨯⋅⨯⨯℃(℃)℃(℃)
t 1=39.2℃
答:(1)杯内水温为52℃;
(2) 矿泉水的温度将上升至39.2℃。
3.(1)20℃;(2)0.1kg ;(3)32.110J ⨯ 【解析】 【分析】 【详解】
解:(1)由图知,在前4min 内,水温度升高20t ∆=水℃。
(2)前4min 内水吸收的热量为Q 吸水=8.4×103J ,由Q c m t =∆得水的质量
338.410J
==0.1kg Δ 4.210J/(kg C)20Q m c t ⨯=⨯⋅︒⨯吸水
水水水℃
(3)由图象可知:在加热相同的时间,如4min ,水和甲液体的吸收的热量是相同的,水的温度升高了20℃,甲液体温度升高了40℃,水和甲液体升高的温度之比是1:2。
根据
Q c m t =∆可知:在质量和吸收的热量相同时,物质升高的温度和物质的比热容成反比,
水和甲液体升高的温度之比是1:2,水和甲液体的比热容之比就是2:1。
甲液体的比热容等于
3J/(k 2.11)0g C ⨯⋅︒,甲液体质量
0.1kg m m ==甲水
甲液体吸收的热量
3o 3Δ=2.110J/(kg C)0.1kg 10C=2.110J Q c m t =⨯⋅︒⨯⨯⨯甲甲甲甲
答:(1)前4min 内水升高的温度为20℃; (2)水的质量为0.1kg ;
(3)要使甲液体的温度从20℃升高30℃,需要吸收的热量为32.110J ⨯。
4.40C 【解析】 试题分析:
已知:煤气的热值为q=3.6×107J/m3,煤气的体积V=0.28m3,水的质量m=30kg,水的比热c=4.2×103J/(kg•℃)
求:煤气完全燃烧放出的热量Q放=;水升高的温度△t=?
解:煤气完全燃烧放出的热量:
Q放=Vq=0.28m3×3.6×107J/m3=1.008×107J;
水吸收的热量:Q吸=ηQ放=50%×1.008×107J=5.04×106J,
∵Q=cm△t
∴水升高的温度:
△t===40℃.
5.(1)3.36×107J;(2)0.06m3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据题意知道,水的体积是
V=100L=100×10-3 m3 =0.1m3
由ρ=m
V
可得,水的质量是
m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×0.1m3 =100kg
故水吸收的热量是
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103 J/(kg•℃)×100kg×(100℃-20℃)=3.36×107 J
(2)由η=Q
Q
吸
放
知道,燃烧可燃冰需放出热量是
Q放=
Q
η
吸=
7
3.3610J
80%
⨯
=4.2×107 J
所以,可燃冰的热值是
q可燃冰=10×7×107 J/m3 =7×108 J/m3由Q放=mq可得,需要可燃冰的质量是
m 可燃冰=
Q q 放可燃冰
=783
4.2?10J 7?10J/m
=0.06m 3 6.(1)1.25×105Pa ;(2)1.7×108J ;(3)6.6×105J 【解析】 【分析】
(1)已知汽车的质量,利用重力公式求重力,汽车对地面的压力等于重力,求出总接触面积,再利用压强计算公式求出水平地面的压强;
(2)汽车匀速行驶时,汽车的牵引力与其所受的阻力是一对平衡力,再根据机械功的计算公式来解题;
(3)根据密度计算公式变形可以求得汽油的质量,再利用燃料燃烧释放热量的公式求出汽油完全燃烧时所释放的热量,最后利用内燃机的效率可以求得有用能量,可得出蓄电池增加了多少能量。
【详解】
解:(1)该车空载静止时,对水平地面的压力为
1200kg 10N/kg 12000N F G mg ===⨯=
则对水平地面的压强为
54212000N
=
1.2510Pa 96010m
F p s -==⨯⨯ (2)由题意知,汽车在水平道路上匀速直线运动,则牵引力为
==1000N F f 牵引
汽车牵引力做的功为
38==1000N 17010m=1.710J W F s ⨯⨯⨯机械牵引
(3)由密度计算公式变形可得,汽车消耗的汽油质量为
3333
==0.710kg/m 1010m 7kg m V -⨯⨯⨯=汽油汽油
ρ 汽油完全燃烧放出的热量为
78==7kg 4.610J/kg 3.22?10J Q m q ⨯⨯=放汽油
再由效率计算公式可得
88==3.22?10J 53%=1.706610J W Q η⨯⨯有用放
最终蓄电池增加的能量为
885
==1.706610J-1.710J=6.610J
W W W
-⨯⨯⨯
电有用机械
答:(1)该汽车空载时,对水平地面的压强为1.25×105Pa;
(2)在水平道路中匀速行驶测试中,牵引力做的功为1.7×108J;
(3)在水平道路中匀速行驶测试中,最终使蓄电池增加能量为6.6×105J。
7.(1)1.2A,0;(2)2.5A
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)当1S闭合,2S和3S都断开时,1L、2L串联,电流表3A断路,电流表A1、A2串联在电路中。
由电流表A3断路可知,其示数为0,因串联电路中各处的电流相等,且电流表A1的示数为1.2A,所以,电流表A2的示数为1.2A。
(2)当S2和S3闭合,S1断开时,L1、L2并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测L2支路的电流,电流表A3测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A3和A2的示数分别为4A和1.5A,所以,电流表A1的示数
1324A-1.5A=2.5A
I I I
=-=
答:(1)电流表A2的示数为1.2A,A3的示数为0;
(2)电流表A1的示数为2.5A。
8.(1)2.5A;(2)2A;(3)0~3A
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)由图甲和图乙可知L1与L2并联,电流表第一次测量L2支路电流I2=0.5A,第二次测量干路总电流I,由并联电路的电流特点知
I=I1+I2
所以干路电流大于0.5A,由丙图可知,电流表测干路电流时使用的是0~3A量程,分度值0.1A,分度值0.1V,干路电流I=2.5A。
(2)(3)由并联电路的电流特点可得,通过L1的电流
I1=I﹣I2=2.5A﹣0.5A=2A<3A
所以使用该电流表测量通过L 1灯的电流应选择0~3A 量程。
答:(1)干路的电流为2.5A ;(2)通过L 1灯的电流为2A ;(3)电流表应选择的量程是0~3A 。
9.(1)3;(2)1.4;(3)0.4 【解析】 【分析】 【详解】
解:(1)简化电路如下图
由图可以看出:L 1、L 2和L 3三个灯泡并联,根据并联电路电压规律,各支路电压相等,则L 1两端的电压
1L 3V U U ==
(2)根据并联电路电流规律,干路电流等于各支路电流之和,A 1中电流为干路电流,四个电流表中最大的示数为A 1的示数,即
1A =0.4A 0.2A 0.8A 1.4A I I =++=干
(3)A 2中电流为L 2、L 3中电流之和,即
2A =0.2A 0.8A 1A I +=
L 1与A 3串联,故A 3示数为
3A =0.4A I
A 4中电流为L 1、L 2中电流的和,即
4A =0.4A+0.2A=0.6A I
所以四个电流中最小的示数为A 3示数,A 3示数为0.4A 。
答:(1)L 1两端的电压为3V ;
本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
答案第7页,总7页 (2)四个电流表中最大的示数为1.4A ;
(3)四个电流表中最小的示数为0.4A 。
10.(1)4V ;(2)
56
【解析】
【分析】
【详解】
解:(1)如电路图,由题意,慢充时,滑片在最右端,此时灯L 和滑动变阻器R 最大阻值串联,电流表测电路电流,电压表测L 两端电压,电压表示数为2V ,即 L =2V U
根据串联电路电压规律,则慢充时,滑动变阻器两端的电压为
R L 6V-2V=4V U U U =-=
(2)快充时,滑动变阻器滑片在最左端,此时为只有灯L 接入电路的简单电路,电流表测此时电路电流,电压表测电源电压,此时电路电流为2A ,由电流的定义Q I t
=
得,则5分钟充入的电量是 1512A h=2000mAh 6012
Q It ==⨯
⨯ 快充时,5分钟充入的电量与总电量的比 112000mAh 512200mAh 6
Q Q ⨯==
答:(1)慢充时,滑动变阻器两端的电压为4V ;
(2)快充时,5分钟充入的电量是总电量的六分之五。