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专题21-计算题(提升题)-学易金卷:2023年中考物理一
模试题分项汇编(上海专用)(解析版)
一、计算题
1.(2023·上海金山·统考一模)在如图所示的电路中,滑动变阻器R 上标有“50
2
欧”字样,闭合开关S。
(1)若电源电压为10伏,电压表示数为8伏,电阻R 的阻值为20欧,求:电流表的
2
示数和电阻R 的阻值。
1
(2)若电源电压未知的情况下,在电路安全的前提下,R 允许接入电路的范围是10
2
欧~30欧,电压表示数的最大变化量为5伏。求电源电压U。
【答案】(1)0.4A,5Ω;(2)26.25V
【解析】解:(1)由电路图可知,电阻R 和变阻器R 串联,电压表测R 两端电压,
1 2 2
电流表测量电路中的电流,由串联电路电流的规律可知电流表的示数
由串联电路电压的规律可知电阻R 两端的电压
1
U=U-U=10V-8V=2V
1 2
由串联电路电流的规律和欧姆定律得到电阻R 的阻值
1
(2)当R 接入电路的电阻为10Ω时,电路的总电阻较小,由欧姆定律可知电路中的
2
电流最大为I ,此时电压表的示数为
大
I R =U
大 2小 2小
10ΩI =U ……①
大 2小
当R 接入电路的电阻为30Ω时,电路的总电阻较大,由欧姆定律可知电路中的电流最
2
小为I ,电压表示数的最大变化量为5V,由串联分压可知电压表的示数变大5V,此
小
时电压表的示数为
I R =U +5V
小 2大 2小
30ΩI =U +5V……②
小 2小由①和②得到
30ΩI -10ΩI =5V……③
小 大
当R 接入电路的电阻为10Ω时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可知电源电压
2
I (R +R)=U
大 2小 1
I (10Ω+5Ω)=U
大
15ΩI =U……④
大
当R 接入电路的电阻为30Ω时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律可知电源电压
2
I (R +R)=U
小 2大 1
I (30Ω+5Ω)=U
小
35ΩI =U……⑤
小
由④和⑤得到
15ΩI =35ΩI ……⑥
大 小
由③和⑥得到
I =1.75A
大
代入④,则电源电压
U =I (10Ω+5Ω)=1.75A×15Ω=26.25V
大
2.(2023·上海普陀·统考一模)两个物体甲、乙置于水平桌面上,实心均匀圆柱体甲
质量为6千克、底面积为5×10-3米2,内装一定量水的薄壁圆柱形容器乙底面积为
2×10-3米2。
①求甲对桌面的压力F ;
甲
②求乙容器中水面下0.1米处的压强p;
③将质量为M的物体A放在甲物体上方,甲对桌面压强的变化量为Δp ,将物体A
甲
浸没在乙容器的水中(水未溢出),水对容器底压强的变化量为Δp 。若Δp =Δp
乙 甲
,求物体A的密度ρ 。
乙 A
【答案】① 58.8牛;② 980帕;③2.5×103千克/米3
【解析】解:①甲对桌面的压力为
②根据p=ρgh可得,乙容器中水面下0.1米处的压强为③根据 可得,物体A放在甲物体上方,甲与桌面的接触面积不变,故甲对桌面
压强的变化量为
将物体A 浸没在乙容器的水中(水未溢出),排开水的体积等于物体A的体积,容器
水面上升的高度为
水对容器底压强的变化量为
因为Δp =Δp ,则有
甲 乙
则物体A的密度为
3.(2023·上海宝山·统考一模)在图(a)电路中,电源电压6伏且保持不变,电阻R
1
的阻值为20欧,滑动变阻器R 上标有“50Ω 1.8A”字样。闭合开关S,电路正常工
2
作。
(1)求电流表A 的示数I;
1 1
(2)若在电路中再串联一只电流表A,其示数如图(b)所示,求此时滑动变阻器连
入电路的阻值R。
2
【答案】(1)0.3A;(2)15Ω或3.53Ω
【解析】解(1)电源电压6伏且保持不变,电阻R 的阻值为20欧,电流表A 的示数
1 1(2)当电流表量程选0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.4A,串联在R 支
2
路上时,R 的阻值
2
串联在干路上时,R 的阻值
2
(舍去)
当电流表量程选0~3A,分度值为0.1A,电流表的示数为2A,当串联在支路上时,
2A>1.8A(舍去);当串联在干路上时,R 的阻值
2
4.(2023·上海崇明·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为24伏保持不变,电阻
R 的阻值为10欧,滑动变阻器R 上标有“50Ω 1.5A”字样。闭合电键S后,电流表A
1 2
的示数为1安。试求:
(1)求电阻R 两端的电压U ;
1
(2)求此时滑动变阻器R
2
的₁阻值;
(3)在电路安全工作的情况下,移动变阻器R 的滑片,请你通过计算求出电流表示
2
数的最大变化量ΔI 。
最大
【答案】(1)10V;(2)14Ω;(3)0.6A
【解析】解:(1)由图可知,电阻R 和变阻器R 串联,电压表测量变阻器两端的电
1 2
压,电流表测量电路中的电流,电阻R 两端的电压
1
U=IR =1A×10Ω=10V
1 1
(2)由串联电路电压的规律可知变阻器R 两端的电压
2
U=U-U=24V-10V=14V
2 1
由串联电路电流的规律可知通过变阻器的电流为1A,此时滑动变阻器R 的阻值
2
(3)闭合电键S后,电流表A的示数为1A,电流表选择0~3A的量程,通过变阻器的
最大电流是1.5A,电路中最大电流是1.5A,由(2)可知变阻器R 两端的电压是
214V,电压表选择0~15V的量程,当电压表的示数最大是15V,变阻器连入电路的电
阻最大,电路的总电阻最大,由 可知通过电路的电流最小,最小电流
电流表示数的最大变化量
ΔI =I -I =1.5A-0.9A=0.6A
最大 大 小
5.(2023·上海金山·统考一模)如图所示,甲、乙两个均匀正方体放在水平地面上,
已知甲的密度为1000千克/米 ,边长是0.1米。
压强的变化量(Pa)
0
245
(1)求甲的质量 ;
(2)求甲对地面的压强 ;
(3)沿水平或竖直方向将甲、乙各切去一半的体积,并将切去的部分叠放在对方剩余
部分的上方,甲、乙对地面压强的变化如上表所示。
①请判断甲、乙切去的方向,并说明理由;
②求出正方体乙的边长。
【答案】(1)1kg;(2)1×103Pa;(3)①沿水平方向切甲,沿竖直方向切乙;
②0.2m。
【解析】解:(1)甲的体积
V =(0.1m)3=1×10-3m3
甲
甲的质量为
m =ρ V =1×103kg/m3×1×10-3m3=1kg
甲 甲 甲
(2)因为放在水平面上的物体对地面的压力等于自身的重力,则甲对地面的压力为
F =G =ρ S h g
甲 甲 甲 甲 甲
所以甲对地面的压强为(3)①由表中数据可知,甲对地面压强的变化量是零,说明乙切掉的部分叠放在甲上
面,压力不变,甲的底面积不变,由 可知甲对地面的压强不变,所以沿水平方
向切甲,甲切掉一半体积的质量和乙切割一半体积的质量相等;如果水平方向切乙,
乙的底面积不变,将甲切掉部分叠放在乙上面,压力不变,由 可知乙对地面的
压强不变,所以沿竖直方向切乙。
②甲切掉一半体积的质量为
甲切掉一半体积的质量和乙切掉一半体积的质量相等,乙切掉一半体积的质量
Δm =Δm =0.5kg
乙 甲
由表中数据可知,乙的压强的变化量是245Pa,由压强的公式得到乙压强的变化量
l ≈0.2m
乙
6.(2023·上海奉贤·统考一模)如图所示,实心均匀正方体甲和实心均匀圆柱体乙置
于水平地面上,已知甲的密度为2×103千克/米 ,边长为0.1米。
①求甲对地面的压强p ;
甲
②若乙的底面积是甲的底面积的一半,且甲、乙对地面的压强相等,现将乙放置于甲
的上方,求甲对水平地面的压强p '。
甲
【答案】 ①2000Pa;②3000Pa
【解析】解:①物体放在水平面上,对水平的压力等于自身的重力,则甲对水平面的
压力为
甲对地面的压强为②甲乙单独放在水平面上,二者对地面的压强相等,有
乙的底面积是甲的底面积的一半,即乙与地面的接触面积是甲与地面接触面积的一
半,即
解得
乙放在水平地面上,乙对地面的压力等于自身的重力,即
将乙放在甲的上面,它们对地面的压力等于它们的总重,则它们对地面的压强为
7.(2023·上海杨浦·统考一模)如图所示,质量为6kg、体积为5×10-3m3、底面积为
1×10-2m2的均匀柱体甲与盛有水的轻质薄壁柱形容器乙放在水平地面上,质量为1kg的
物块丙漂浮在水面上。(g取9.8N/kg)
(1)求甲对地面的压强p ;
甲
(2)求距水面0.1m处水的压强p ;
水
(3)在甲的上方沿水平方向截取一部分,同时从水中取出丙。将甲截取的部分浸没在
容器乙的水中,把丙叠放在甲剩余部分上方后,发现水对容器乙底部的压力没有变
化,求甲对地面的压强变化量Δp 。(不考虑丙表面的水残留)
甲
【答案】 ①5880Pa;②980Pa;③196Pa
【解析】解:(1)由题意可知甲对地面的压强为(2)由题意可知距水面0.1m处水的压强为
(3)由于柱形容器,根据 ,水对容器底部的压力为
其中F 、ρ 、g、V 不变,所以V 不变,则甲被截取部分的体积为
水 水 水 排
由密度公式 ,甲的密度可以表示为
则甲被截取部分的质量为
则甲对地面的压强变化量Δp 为
甲
即
8.(2023·上海长宁·统考一模)在图所示的电路
中,电源电压为15伏。电阻R 的阻值为10欧,滑动变阻器R 上标有“50欧 1
1 2
安”字样。闭合开关S,移动滑片P至某位置时,电压表示数为5伏。求:
(1)通过电阻R 的电流I;
1 1
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R。
2
(3)现将滑动变阻器R 的滑片P移至另一位置,然后将电压表V从电阻R 两端并联
2 1
到滑动变阻器R 两端,发现电压表改接位置前、后示数变化了3伏,求滑动变阻器R
2 2
可能的阻值。【答案】 (1)0.5A;(2)20Ω;(3)15Ω或6.7Ω
【解析】解:(1)闭合开关S,电阻R、R 串联,电压表测R 两端的电压。当电压表
1 2 1
示数为5V,通过电阻R 的电流为
1
(2)根据串联电流和电压特点可知
I2=I=0.5A
1
U=U-U=15V-5V=10V
2 1
所以滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)改位置前电压表示数为U′,则有
①
电压表改接位置前、后示数变化了3V,则有
15V-U′=U+3V②
或
15V-U′=U′-3V③
解②得
U′=6V④
解③得
U′=9V⑤
将④代入①得
R=15Ω
2
将⑤代入①得
R≈6.7Ω
2
将15Ω、6.7Ω分别代入得,电路中的电流为都符合要求,故滑动变阻器R 可能的阻值为15Ω或6.7Ω。
2
9.(2023·上海奉贤·统考一模)在图(a)所示,电源电压为12伏保持不变,电阻
的阻值为12欧,滑动变阻器 上标有“50欧2安”字样,闭合开关S,电流表A 的
1
示数如图(b)所示。求:
①通过电阻 的电流 ;
②滑动变阻器连入电路的阻值 ;
③当移动滑动变阻器滑片P在某位置时,两电表示数偏转角度恰好相同,求此时电路
中的总电阻 。
【答案】(1)1A;(2)24Ω;(3)9.6Ω
【解析】解:(1)通过定值电阻的电流为
(2)定值电阻与变阻器关联,电流表A 测量干路上的电流。通过定值电阻的电流为
1
1A,则电流表A 的示数应该大于1A。此时干路上的电流表按小量程读数,示数为
1
0.5A,按大量程读数其示数为1.5A。故干路上电流为1.5A,则变阻器连入电路的阻值
为
(3)电流表两个量程中,最大测量值是5倍关系,即指针指在相同的位置上,不同量程
中的示数是5倍关系。由两个电流表的指针偏转角度相同,有定值电阻中的电流为1A保持不变,有
解得
则电路中的总电流为
电路的总电阻为
10.(2023·上海徐汇·统考一模)如图所示,足够高薄壁圆柱形容器甲、乙放置在水平
地面上,甲、乙之间有一带有阀门K的细管相连通(细管横截面积忽略不计)。此时
阀门K关闭,甲中盛有水。
(1)若甲中水的体积为3×10-3m3,求水的质量m ;
水
(2)若甲中水的深度为0.2m,求甲容器底部受到水的压强p ;
水
(3)若甲中水的深度为H,向乙容器中倒入水,使甲、乙内水的体积相同,此时将体
积为V物体丙放入甲中浸没。再打开阀门K,发现水会通过细管流入甲容器。已知
甲、乙的底面积分别为3S、2S,水的密度为ρ ,细管与地面距离为h,求物体丙的体
水
积V范围。
【答案】 (1)3kg;(2)2000Pa;(3)0