2023_2024学年人教版物理九年级全一册期末专项复习：计算题
1．某工厂利用地热温泉水辅助冬季供暖，地热温泉水每天出水量为2.5×104kg，温泉水的初温是80℃，供暖后温度降到40℃，温泉水的比热容是4.2×103J/（kg ℃）。试求：
（1）这些温泉水每天放出的热量是多少？
（2）若这些热量由热值是3.0×107J/kg的焦炭提供，需要完全燃烧200千克的焦炭，求焦炭烧水时的热效率？
2．如表是一些物质的比热容，不考虑热量的损失，求：
物质 比热容 物质 比热容
水 铝
酒精 铜
煤油 水银
（1）将一定质量的水从加热到沸腾一个标准大气压下，水吸收的热量为，水的质量；
（2）若中的热量被质量为、初温为的煤油完全吸收，煤油的温度升高到多少？
（3）的某物质吸收了中的热量，温度从升高到，请你通过计算，说明这种物质是表中的哪一种？
3．小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否准确。当只有该热水器使用天然气时，把的水从14℃加热到54℃，天然气表的示数由变为，已知水的比热容，天然气的热值。求：
（1）水吸收的热量；
（2）消耗的天然气完全燃烧放出的热量；
（3）该热水器的效率。
4．氢能源具有清洁、高效、可持续以及资源丰富的特点，被誉为21世纪的终极能源。如图为氢能源环卫车。已知，。求：
（1）质量为0.9kg的氢燃料完全燃烧放出的热量；
（2）若这些热量的80%被水吸收，水温升高80℃，水的质量为多少？
（3）氢能源环卫车以42kW的恒定功率匀速行驶，燃烧0.9kg的氢燃料能让该车匀速行驶25min，该车发动机的热效率为多少？
5．如图所示的电路，为。求：
（1）当只闭合开关时，电流表的示数为，电源电压的值；
（2）两开关都闭合时，电流表的示数为，则通过的电流是多少？
（3）的阻值是多大？
6．如图所示，电源的电压恒定，闭合开关S1、S2，电压表示数为9V，电流表示数为1.5A；闭合开关S1，断开开关S2，电压表示数为6V。求：
（1）电源电压；
（2）电阻R1的阻值；
（3）电阻R2的阻值。
7． 在如图所示的电路中，电源电压为6V且不变。电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω；2A”字样，两电表均为常用电表。将滑片P滑到最右端，闭合开关S。求：
（1）电流表的示数；
（2）电压表的示数；
（3）若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，发现电压表已达满刻度，此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻是多少。
8．小富设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理如图所示。其中，电源两端电压（恒定不变），电压表的量程为，是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图所示，是定值电阻，闭合开关后。求：
（1）当环境温度为时，热敏电阻的阻值是多少？
（2）当环境温度为时，电压表的示数是，求定值电阻的阻值是多少？
（3）若的阻值变为原来的时，确保电压表两端电压不能超过其最大测量值时，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
9．如图1所示电路，电源电压为4.5V不变，滑动变阻器R2标有“20Ω 0.3A”字样，灯泡L正常工作的电压为2.5V，其电流与电压的关系如图2所示，电流表量程为“0-0.6A”。
（1）当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为0.2A，求电阻R1的阻值。
（2）当S2闭合，S1、S3断开时，调节滑片P，使R2两端的电压值为灯L的2倍，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
（3）为保证所有元件不烧坏，该电路中电流表的最大示数是多少？
10．如图所示的电路中，电源电压保持不变。电阻的阻值为，只闭合开关，电流表的示数为。求：
（1）电源电压。
（2）再闭合开关，电流表的示数变化了，电阻的阻值。
（3）两开关均闭合，通电，整个电路消耗的电能是多少？
11．如图电路，已知R1=10Ω，R2=20Ω．闭合开关S，电压表的示数为4V．求：
（1）通过R2的电流；
（2）电阻R1消耗的电功率；
（3）1min内通过R2的电流产生的热量．
12．如图，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω；小灯泡的额定电压为18V，灯丝电阻不变，当开关S闭合，S1、S2都断开时，滑动变阻器的滑片P移到中点时，电流表的读数为0.3A；当开关S、S1，S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.9A．求：
（1）电源电压是多少；
（2）小灯泡的额定功率是多少；
（3）若电流表量程为0～3A，当开关S、S1，S2都闭合时，为保护所有元件安全，滑动变阻器的取值范围为多少。
13．如图所示，电源电压为12V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，电流表的量程为0~3A。
（1）当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，则R1的阻值为多大？在6min内电流通过R1所产生的热量是多少？
（2）在保证电流表安全使用的情况下，两个开关处于何种状态？且变阻器接入电路的阻值为多少时，整个电路消耗的电功率最大？求这个最大电功率
14．小月研究“通过灯泡和定值电阻的电流随电压变化的关系”（图甲），小灯泡L标有“6V”字样。保持电源电压12V不变，第一次，只闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片P，得到小灯泡L的电流随电压变化关系的图象（图乙）。第二次，只闭合S、S2，重复以上操作，得到电阻R1的图象（图乙）。滑动变阻器R2的最大阻值50Ω，求：
（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）只闭合S、S1，电压表的示数为4V时，通电10min，电流通过R2产生的热量；
（3）电路的最小电功率。
15．如图所示，灯泡L标有“6V 3W”字样，R1的电阻为10Ω，变阻器R2标有“48Ω 0.5A”的字样，电流表的量程为，电压表的量程为。当开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光（设灯泡电阻不随温度而改变），求：
（1）灯泡L的电阻；
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能；
（3）若闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围。
16．小明家使用的电饭煲部分参数如下表所示，其简化电路如图所示，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化），现将质量为1kg，初温为20℃的水加热至100℃，已知水的比热容为，求：
额定电压 220V
额定功率 低温挡 48.4W
高温挡 800W
（1）水吸收的热量；
（2）若利用电饭煲高温挡烧水，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要多少时间；
（3）电阻R2的阻值。
17．如图所示是我国自主研发的新能源汽车，正在由充电桩进行充电。该充电桩额定输出电压为500V，额定输出电流为20A。该电动汽车的电源由8000节电池组成，电池总质量为400kg，该电池的能量密度为0.20kW·h/kg（能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值），汽车每行驶100km的耗电量为20kW·h。求：
（1）充电桩的额定输出功率是多少千瓦？
（2）该汽车电池一次能够储存的最大电能？将汽车电池从完全没电充电至充满，需要多少小时？
（3）若汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶100km的过程中，受到的平均阻力是360N，则该过程中汽车将电能转化为机械能的效率是多大？
18．小明家中有一个标有“220V，2200W”的即热式水龙头，其电热丝电阻为R0，他发现冬天使用时水温较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R改装了电路，开关S1可以同时与a、b相连，或只与c相连。求：
（1）改装前，即热式水龙头正常工作时通过电热丝的电流；
（2）改装前，若水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热，电热丝每分钟能提供的热量；
（3）改装后，若水龙头正常工作时高温挡的功率为2750W，求正常工作时低温挡的功率。
19．如图是某家用电热油汀的电路原理图，油汀有“高温挡”、“中温挡”和“低温挡”三个挡位，铭牌见表。通电后电热管周围的导热油被加热到一定温度再将热量辐射出去，从而加热空间环境。已知电热丝的阻值R1>R2，c油=2.1×103 J/（kg ℃），ρ油=0.8×103 kg/m3。求：
额定电压 220V
导热油体积 25L
功率选择 1600W/1100W/500W 三挡可调
（1）R1的阻值；
（2）电热油汀在中温挡时，正常工作的电流；
（3）使用高温挡加热时效率为75%，使导热油温度升高20℃时，需要的加热时间。
参考答案
1．（1）解： 温泉水放出的热量：Q水放＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg ℃）×2.5×104kg×（80℃﹣40℃）＝4.2×109J。
答：这些温泉水每天放出的热量为4.2×109J；
（2）解： 焦炭完全燃烧放出的热量：Q焦炭放＝m焦炭q焦炭＝200kg×3.0×107J/kg＝6×109J，
焦炭烧水时的热效率：。
答：焦炭烧水时的热效率为70%。
2．（1）解： 水的质量；
答：水的质量是；
（2）解： 煤油升高的温度，
煤油的末温为；
答：煤油的温度升高到；
（3）解：这种物质的比热容，
根据表中的数据可知，此物质是水银。
答：这种物质是水银。
3．（1）解： 水吸收的热量：
（2）解：
（3）解：
4．（1）解：
（2）解：
（3）解：
5．（1）解：当只闭合开关时，电路为的简单电路，电流表测通过的电流，
由可得，电源的电压
（2）解：两开关都闭合时，与并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过的电流：
（3）解：因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，的阻值：
6．（1）解：由图可知闭合开关S1、S2，为R1的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，已知电压表示数为9V， 所以电源电压为
答：电源电压为9V；
（2）解： 由欧姆定律可知，电阻R1的阻值为
答：电阻R1的阻值为6Ω；
（3）解： 闭合开关S1，断开开关S2，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电压表示数为6V，由欧姆定律可知，通过R1的电流为
由串联电路电压规律可知，R2两端的电压为
由串联电路电流规律可知，通过R2的电流为
由欧姆定律可知，R2的阻值为
答：电阻R2的阻值为3Ω。
7．（1）解：由电路图可知，电阻R1和变阻器R2串联，电流表测电路电流，电压表测电阻R1两端的电压；当滑片移到最右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大，串联电路中总电阻等于各分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流、
答：电流表的示数是0.2A；
（2）解：电压表的示数U1=IR1=0.2A×10Ω=2V
答：电压表的示数是2V；
（3）解：电源电压是6V，因为R1=10Ω，滑动变阻器接入电路阻值为零时，电路的总电阻最小，由欧姆定律可知电路电流最大，电路最大电流为
因此电流表量程应为0~0.6A；移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，发现电压表已达满刻度，电压表的量程不可能是0~15V，所以电压表的量程是0~3V，此时通过R1的电流为
因为串联电路中各处电流相等，所以通过R2的电流也为0.3A，由串联电路电压的规律可知R2两端的电压U′2=U-U′1=6V-3V=3V
此时R2的阻值为
答：若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时，发现电压表已达满刻度，此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻是10Ω。
8．（1）解：由图知，当环境温度为时，热敏电阻
（2）解： 由图，当环境温度为时，热敏电阻，
由串联电路电压的规律，所以两端的电压为：
；
由欧姆定律，通过电阻的电流为：；
由串联电路电流的规律，通过的电流为；
由可得，电阻的阻值：
（3）解： 电压表两端电压不能超过，即两端的电压：，
由串联电路电压的规律，所以两端的电压为：……1分
通过电阻的电流为：；
此时电阻的阻值为：，
由图，当热敏电阻为时，环境温度为，所以电路所允许的最高环境温度是。
9．（1）解：当S1、S3闭合，S2断开时，灯泡L被短路1的简单电路，电流表测电路中的电流，R1的阻值：；
答：电阻R1的阻值为22.5Ω；
（2）解： 当S2闭合，S1、S3断开时，灯泡L与滑动变阻器R2串联，电流表的电路中的电流，
由R2两端的电压值为灯L的2倍结合串联电路的电压特点可知，电源电压：U=UL+U2=UL+2UL=3UL=4.5V，解得灯泡L和滑动变阻器两端的电压分别为UL=1.5V，U2=3V，
由图2可知，此时通过灯泡L的电流为0.2A，由串联电路的电流特点可知，此时通过滑动变阻器的电流I2=IL=0.2A，
由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值：；
答：此时滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω；
（3）解： 由串并联电路的电流特点可知，当S1、S2、S3都闭合，R1、R2并联时，电路中电流表的示数可达最大，
因为电流表的量程为0～0.6A，所以电流表允许通过的最大电流为0.6A，
由并联电路的电压特点和欧姆定律可知，此时通过R1的电流：，
由题意可知，滑动变阻器允许通过的最大电流为2.3A，此时电流表的示数：I并＝I1并+I3大＝0.2A+5.3A＝0.6A＜0.6A，电流表能安全工作，
所以该电路中电流表的最大示数是6.5A。
答：该电路中电流表的最大示数是0.5A。
10．（1）解：只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表A1测量通过R1的电流，由可得，电源电压为
答：电源电压为3V；
（2）解： 再闭合开关S2，电阻R2和电阻R1并联，电流表A2测量干路中的电流，因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以，R1两端电压仍为电源电压，通过R1的电流I1保持不变，因此，电流表A2的示数变化了0.1A，其电流的变化值就是通过R2的电流，根据并联电路中电压特点可知，R2两端电压等于电源电压即干路上的电流增大了0.1A，由可得， R2的阻值为
答：电阻R2的阻值为30Ω；
（3）解： 由题意知，两开关均闭合，电阻R2和电阻R1并联，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，即
由W=UIt可得，通电，整个电路消耗的电能为
答：两开关均闭合，通电，整个电路消耗的电能是。
11．（1）通过R2的电流：I2= = =0.2A
答：通过R2的电流为0.2A
（2）因串联电路中各处的电流相等，
所以，电阻R1消耗的电功率：
P1=I12R1=I22R1=（0.2A）2×10Ω=0.4W
答：电阻R1消耗的电功率为0.4W
（3）1min内通过R2的电流产生的热量：
Q2=I22R2t=（0.2A）2×20Ω×60s=48J．
答：1min内通过R2的电流产生的热量为48J
12．（1）解：当S闭合，S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片在中点时，等效电路图如下图所示，
此时电路总电阻 ，
由 可得，电源电压：U＝IR＝0.3A×40Ω＝12V；
答：电源电压是12V；
（2）解： 当开关S、S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移动到最右端时，
电路中R1发生短路，电路是一个由灯L和滑动变阻器R2组成并联电路，简化电路如下图所示。
在并联电路中，电流表测干路电流：I′＝0.9A，
通过滑动变阻器R2的电流： ，
通过灯泡的电流：IL＝I′﹣I2＝0.9A﹣0.3A＝0.6A，
灯泡的电阻： ，
则灯泡的额定功率：P额＝ ＝ ＝16.2W；
答：小灯泡的额定电功率是16.2W；
（3）解：当开关S、S1、S2都闭合时，电路中R1发生短路，灯L和滑动变阻器R2并联，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，此时通过L的电流：IL＝0.6A，
当电流表的示数I大＝3A时，根据并联电路电流的规律，此时通过R2的电流最大为3A﹣0.6A＝2.4A，
所以，通过R2的最大电流为I大＝2.4A，此时变阻器连入电路中的电阻最小，
则R2的最小阻值： ；
开关S、S1，S2都闭合时，滑动变阻器的滑片P移到到最右端时，滑动变阻器的接入电路的最大值为40Ω，
为保护所有元件安全，滑动变阻器的取值范围为：5Ω～40Ω；
答：为保护所有元件安全，滑动变阻器的取值范围为：5Ω～40Ω。
13．（1）解：根据 可得灯泡正常发光的电阻
Sl、S2断开时，L与R1串联，且L正常发光，由 可得灯泡正常发光时的电流
根据串联电路电压规律可得R1两端的电压
由 可得R1的阻值
在6min内电流通过R1所产生的热量
答：R1的阻值为12Ω，在6min内电流通过R1所产生的热量是1080J；
（2）解：S1、S2均闭合时，L被短路，R1与R2并联U1=U2=12V
此时电路总电阻最小，根据 可知，此时电路消耗的电功率最大。为使电流表安全使用，必须有I总≤3A，由 可得R1此时的电流为
由于电流表的量程为0~3A，则滑动变阻器中的最大电流为2A；由 可得滑动变阻器最少要接入的电阻
故电路消耗的最大功率是
答：在保证电流表安全使用的情况下，两个开关闭合时，且变阻器接入电路的阻值为6Ω时，整个电路消耗的电功率最大，为36W。
14．（1）解：灯泡正常发光时的电压UL=6V，由图乙可知，此时通过灯泡的电流IL=0.3A，由可得，小灯泡正常发光时的电阻
答：小灯泡正常发光时的电阻为20Ω；
（2）解：只闭合S、S1时，灯泡L与变阻器R2串联，电压表测灯泡L两端的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，当电压表的示数为4V时，电路中的电流I=IL′=0.25A
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R2两端的电压U2=U-UL′=12V-4V=8V
则通电10min内电流通过R2产生的热量Q2=W2=U2It=8V×0.25A×10×60s=1200J
答：只闭合S、S1，电压表的示数为4V时，通电10min，电流通过R2产生的热量为1200J；
（3）解：由图乙可知，R1两端的电压为U1=4V时，通过的电流I1=0.1A，则R1的阻值
因灯泡正常发光时的电阻为20Ω（此时灯泡的电阻最大）小于R1的阻值，则当只闭合S、S2，且变阻器R2接入电路中的电阻最大时，电路的总电阻最大，总功率最小，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路的最小电功率
答：电路的最小电功率为1.6W。
15．（1）解：开关S1、S2、S3都闭合时，灯泡L恰好正常发光，则电源电压等于灯泡L的额定电压，即为6V，由
得灯泡L的电阻为
答：灯泡L的电阻为12Ω；
（2）解：开关S1、S2、S3都闭合时，滑动变阻器和电压表被短路，电路变成电阻R1和灯泡L的并联电路，电流表测干路电流，则由
得电阻R1在1min消耗的电能为
因为此时灯泡L恰正常发光，所以灯泡L在1min消耗的电能为
当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能为
答：当开关S1、S2、S3都闭合时，电路1min消耗的电能为396J；
（3）解：闭合开关S1，断开开关S2、S3，电路变为电阻R1和滑动变阻器R2的串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，因为电流表的量程为 ，电压表的量程为 ，变阻器R2标有“48Ω 0.5A”，所以串联电路中电流的最大值为0.5A，电流表能正常工作，由欧姆定律得电路中的总电阻为
则滑动变阻器连入电路的电阻为
滑动变阻器两端的电压为
此时电压表能正常工作，则此时滑动变阻器消耗的电功率为
当滑动变阻器接入部分的电阻两端的电压为3V时，此时电压表恰能正常工作，由串联电路电压规律得电阻R1两端的电压也为3V（电源电压为6V），所以此时滑动变阻器连入电路的电阻的阻值等于电阻R1的阻值，即为10Ω，由欧姆定律得电路中的电流为
所以电流表能正常工作，则此时滑动变阻器消耗的电功率为
所以闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围为 。
答：若闭合开关S1，断开开关S2、S3，在保证电路中各元件安全工作的情况下，滑动变阻器R2消耗的电功率范围为 。
16．（1）解：水吸收的热量
答：水吸收的热量为 ；
（2）解：因为电流通过电饭煲做功，消耗的电能等于水吸收的热量
从表中可知，电饭煲高温挡的电功率为800W，根据 可得，加热时间
答：若利用电饭煲高温挡烧水，电饭煲正常工作且不考虑热损耗，则需要420s；
（3）解：当开关S接2时，只有电阻R1接入电路，电饭煲处于高温挡，R1的阻值为
当开关S接1时，电阻R1与R2串联接入电路，电饭煲处于低温挡，电路总电阻为
所以
答：电阻R2的阻值为 。
17．（1）解：充电桩的额定输出功率P=UI=500V×20A=10000W=10kW
答：充电桩的额定输出功率是10kW；
（2）解：能量密度是指电池可以充入的最大电能与电池质量的比值，该电池的能量密度为0.20kW·h/kg，电池总质量为400kg，电池一次储存的最大电能W=0.20kW·h/kg×400kg=80kW·h
将汽车电池从完全没电充电至充满，需要的时间
答：该汽车电池一次能够储存的最大电能是80kW·h，将汽车电池从完全没电充电至充满，需要8h；
（3）解：汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶100km的过程中，牵引力和阻力是平衡力，牵引力F=f=360N
匀速行驶100km牵引力做的功W牵=Fs=360N×100×103m=3.6×107J
汽车每行驶100km的耗电量为W总=20kW·h=7.2×107J
该过程中汽车将电能转化为机械能的效率
答：若汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶100km的过程中，受到的平均阻力是360N，则该过程中汽车将电能转化为机械能的效率是50%。
18．（1）解：由P=UI可知，改装前即热式水龙头正常工作时通过电热丝的电流为
答：改装前，即热式水龙头正常工作时通过电热丝的电流为10A；
（2）解：由 可知，电热丝每分钟消耗的电能为
由于水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热，所以电热丝每分钟能提供的热量为1.32×105J。
答：改装前，若水龙头正常工作时所消耗电能的全部用来给水加热1.32×105J；
（3）解：根据串并联电路的特点可知，当S2闭合，S1接a、b时R与R0并联，此时电路中的总电阻最小，由 可知，水龙头处于高温挡，当S2闭合，S1接c时，R与R0串联，电路中的总电阻最大，水龙头处于低温挡；由 可知，R0的阻值 根据并联电路的特点可知，R的电功率为
由 可知
根据串联电路的特点可知，当R与R0串联时，电路中的总电阻为
则低温挡的功率为
答：正常工作时低温挡的功率440W。
19．（1）解：）已知，电源电压一定，由可知，电路电阻越小，功率越大，所以当S、S1都闭合时，只有工作，电路中总电阻最大，为低温挡；当S、S1、S2都闭合时，两电阻并联，电路中总电阻最小，为高温挡；当S、S2都闭合时，只有工作，为中温挡；所以的阻值为
答：R1的阻值为96.8Ω；
（2）解：由可知，电热油汀在中温挡时，正常工作的电流为
答：电热油汀在中温挡时，正常工作的电流为5A；
（3）解：导热油的体积为
由可知，导热油的质量为
导热油温度升高20℃时，吸收的热量为
由可知，电热油汀消耗的电能为
由可知，需要用高温挡的加热时间为
答使用高温挡加热时效率为，使导热油温度升高20℃时，需要的加热时间为700s。
