文档内容
2020-2021 学年上海市虹口区九年级(上)期末物理试卷(一模)
一、选择题(共12分)
1.(3分)下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A.船闸 B.雪地靴 C.密度计 D.真空吸盘
2.(3分)“压强”单位的命名,是为了纪念科学家( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.安培 D.欧姆
3.(3分)菜刀的刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.增大压强 C.减小压力 D.增大压力
4.(3分)在温度一定时,比较两根铜导线的电阻的大小,下列说法中正确的是( )
A.长导线的电阻大
B.细导线的电阻大
C.长度相同,粗导线的电阻大
D.粗细相同,长导线的电阻大
5.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右
移动时,变大的是( )
A.电流表A示数
B.电压表V示数与电流表A 示数的比值
1
C.电流表A 示数
1
D.电压表V示数与电流表A示数的比值
6.(3分)如图所示,盛有液体甲的轻质圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,甲、乙质
量相等。现从容器中抽出部分液体甲并沿水平方向切去部分乙,使甲、乙对地面的压强变
化量相等,它们剩余部分对地面的压强分别为p甲 、p乙 ,则( )
A.p甲 一定大于p乙 B.p甲 一定小于p乙C.p甲 可能大于p乙 D.p甲 可能小于p乙
二、填空题(共20分)
7.(3分)上海地区家庭电路的电压为 伏,电视机与空调是 连接的,日光灯和
控制它的开关是 连接的(后两空均选填“串联”或“并联”)。
8.(3分)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。如图(a)(b)(c)所示,其中主要应用液
体压强知识的是图 ,应用密度知识的是图 ,应用连通器原理的是图
。
9.(3分)某导体两端的电压为8伏,10秒内通过该导体的电荷量为4库,通过该导体的电流
为 安;若将该导体两端的电压调整为6V,则该导体的电阻为 欧,通过该导
体的电流为 安。
10.(3分)甲、乙两个正方体对水平地面的压力相同,它们的面积分别为S甲 、S乙 。若S甲 大于
S乙 ,则对地面压强较大的是 ,密度较大的是 ;将它们浸没在水中,受到浮
力较大的是 。(均选填“甲”或“乙”)
11.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R 、R 的阻值均为R 。开关S闭合,
1 2 0
电流表的示数为I ,电路正常工作。一段时间后,观察到电流表的示数变大已知电路中仅
0
有一处故障,且只发生在电阻R 或R 上,则可判断电路中发生了 (选填“断路”
1 2
或“短路”),若将一个完好的电压表V并联在电阻R 两端,请写出电压表V的示数及
1
对应的故障 。
12.(3分)将带正电、电荷量为Q 的物体甲放在绝缘支架上,然后把挂在丝线上带正电的小
1
球先后挂在P 、P 位置,如图(a)所示,小球偏离竖直方向、与竖直方向的夹角分别为
1 2 1
和 将带正电、电荷量为Q(Q >Q )的物体乙替换甲后,重复上述实验,小球偏离竖直α
1 2 1 2
方向β的夹角分别为 和 ,如图(b)所示,已知 > 、 > 。
2 2 1 2 1 2
α β α α β β分析图(a)或(b)中小球偏离的方向可知,电荷间有相互作用,同种电荷 ;
①分析图(a)中小球两次偏离竖直方向的夹角可知,带电体所带电荷量一定时,带电小球
②与带电物体甲的距离越小,电荷间的 ;
分析图(a)和(b)中小球挂在P(或P )位置偏离竖直方向的夹角可知, 。
1 2
三、③作图题(共5分)
13.在图中,重为8牛的物体静止在水平地面上,请用力的图示法画出物体对地面的压力。
14.在如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:闭
合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大。
四、综合题(共33分)
15.物体排开水的体积为3×10﹣3米3,求物体受到浮力F浮 的大小。
16.在如图所示的电路中,电源电压为6伏保持不变,电阻R 的阻值为10欧,电阻R 的阻值
1 2
为15欧。闭合开关S,求:
(1)通过电阻R 的电流I ;
1 1
(2)电流表示数I。17.在如图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R 的阻值为10欧。滑动变阻器标
1
有“20欧 2安”字样,电压表表盘如图(a)所示。闭合开关S,电流表A的示数如图(b)
所示。
(1)求电阻R 两端的电压U ;
1 1
(2)求此时滑动变阻器R 连入电路的阻值;
2
(3)移动变阻器滑片P可以使电压表示数的变化量△U
2
最大,求最大变化量△U
2最大
。
18.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为2.5×10﹣2米2。其内
部中央放置一个圆柱形物体乙,容器中有体积为V 的水,水深为0.1米。
0
(1)求水对容器底部的压强p水 ;
(2)求水对容器底部的压力F水 ;
(3)现继续向容器内加水,每次注入水的体积均为V ,乙物体始终沉在容器底部,水对容
0
器底部的压强大小如下表所示。
问第几次加水后物体浸没?说明理由;
①求乙的高度h乙 。
② 加水次数 水对容器底部的压强(帕)
第一次 1568
第二次 1764
第三次 196019.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验现有电源(电压保持不变)、待测电阻R 、电流
x
表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路,实
验步骤正确,刚闭合开关时电表示数如图(a)(b)所示他移动滑片P,发现电流表的示数变
大,电压表示数超出了量程。于是他经过思考后重新连接电路,测量了两组实验数据如下
表所示。移动变阻器滑片过程中,电流表示数最大为0.58安。
实验序号 物理量 电压(伏) 电流(安)
1 3.0 0.30
2 2.0 0.40
(1)计算电源电压U;
(2)计算待测电阻R 的阻值(精确到0.1欧)。
x
20.为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压力情况,某小组同学选用高度相同底
面积S不同的圆柱体A和B先后放入同一柱形容器中进行实验,如图所示。他们设法使
圆柱体逐步浸入水中,记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压力F,将实验数
据记录在下表中(实验中容器内水均未溢出)。
圆柱体A 实验序号 h(米) F(牛) 圆柱体B 实验序号 h(米) F(牛)
(底面积 (底面积
1 0.05 85 7 0.05 86
S ) S )
A 2 0.10 90 B 8 0.10 92
3 0.20 100 9 0.15 98
4 0.30 110 10 0.35 122
5 0.40 118 11 0.42 126
6 0.60 118 12 0.50 126
(1)分析比较实验序号1与7或2与8数据中F和S的关系及相关条件,可得出的初步结
论是:不同圆柱体浸入水的过程中, ;(2)小明分析比较实验序号1、2、3与4或7、8、9与10数据中F和h的关系及相关条件,
可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中, ;小华分析比较实验序号5与
6或11与12的数据发现小明的结论存在问题,他们交流后认为这是由于物体浸没而造成
的。分析表中数据,可确定物体A(或B)的高度范围为 。2020-2021 学年上海市虹口区九年级(上)期末物理试卷(一模)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12分)
1.(3分)下列器材中,利用大气压强工作的是( )
A.船闸 B.雪地靴 C.密度计 D.真空吸盘
【分析】大气压的应用大多是利用内外的气压差,所以要判断是否是大气压的应用,要注
意有没有形成这个“气压差”。
【解答】解:A、船闸利用了连通器原理,与大气压无关,故A不符合题意;
B、雪地靴是利用固体压强,压力一定时受力面积越大,压强越小,故B不符合题意;
C、密度计是用来测量液体密度的测量仪器,密度计在液体中漂浮,液体的密度越大,排开
液体的体积越小,故C不符合题意;
D、真空吸盘,是在外界大气压的作用下,被压住不脱落,与大气压有关,故D符合题意。
故选:D。
【点评】我们生活在大气中,有关大气压的现象、应用很多,平时学习物理知识时要多联系
生活实际、多举例、多解释,提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
2.(3分)“压强”单位的命名,是为了纪念科学家( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.安培 D.欧姆
【分析】为了纪念科学家的贡献,常以他们的名字命名物理量的单位,如以牛顿命名了
“力”的单位,以帕斯卡命名了“压强”的单位,以安培命名了“电流”的单位,以欧姆
命名了“电阻”的单位。
【解答】解:A.以牛顿命名了“力”的单位,故A不符合题意;
B.以帕斯卡命名了“压强”的单位,故B符合题意;
C.以安培命名了“电流”的单位,故C不符合题意;
D.以欧姆命名了“电阻”的单位,故D不符合题意;
故选:B。
【点评】本题考查的是以物理学家命名的物理量的单位,难度不大,需要记忆,切勿张冠李
戴。
3.(3分)菜刀的刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.增大压强 C.减小压力 D.增大压力【分析】(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面
积。
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积。
【解答】解:菜刀的刀刃磨得锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B正确,
ACD错误。
故选:B。
【点评】这是一道与生活联系非常密切的物理题,在我们日常生活中经常需要根据实际情
况来增大或减小压强,要学会学以致用,活学活用,这才是学习物理的真正意义。
4.(3分)在温度一定时,比较两根铜导线的电阻的大小,下列说法中正确的是( )
A.长导线的电阻大
B.细导线的电阻大
C.长度相同,粗导线的电阻大
D.粗细相同,长导线的电阻大
【分析】导体电阻的大小由温度、材料、长度和横截面积三方面因素共同决定。所以在比较
两根导线电阻大小关系时,一定要在其他三个因素都相同的情况下,通过比较其中的某一
个因素,才能比较出两根电阻的大小关系,否则是很难比较出来的。
【解答】解:
AB、电阻的大小不仅跟导体的材料有关,还跟材料的长度和横截面积大小有关,所以选项
A、B都不正确;
C、在长度和材料相同时,导体的横截面积越小,即导线越细,电阻越大,故C选项错误;
D、在横截面积和材料相同,长的铜丝电阻大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了决定电阻大小的因素,用好控制变量法正确分析是本题的关键。
5.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右
移动时,变大的是( )
A.电流表A示数
B.电压表V示数与电流表A 示数的比值
1C.电流表A 示数
1
D.电压表V示数与电流表A示数的比值
【分析】由电路图可知,R 与R 并联,电压表测电源的电压,电流表A 测R 支路的电流,
1 2 1 1
电流表A测干路电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电
路中各支路独立工作、互不影响可知通过R 电流的变化,进一步可知电压表V示数与电
1
流表A 示数的比值变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可
1
知通过变阻器电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,进一步可知电
压表V示数与电流表A示数的比值变化。
【解答】解:由电路图可知,R 与R 并联,电压表测电源的电压,电流表A 测R 支路的电
1 2 1 1
流,电流表A测干路电流,
因电源电压保持不变,
所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过R 的电流不变,电流表A 示数不变,故C错误;
1 1
因滑片移动时,电压表V的示数不变,电流表A 示数不变,
1
所以,电压表V示数与电流表A 示数的比值不变,故B错误;
1
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,
由I= 可知,通过R 的电流变小,
2
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小,故A错误;
则电压表V示数与电流表A示数的比值变大,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是
电路连接方式和电表所测电路元件的判断。
6.(3分)如图所示,盛有液体甲的轻质圆柱形容器和均匀圆柱体乙置于水平地面,甲、乙质
量相等。现从容器中抽出部分液体甲并沿水平方向切去部分乙,使甲、乙对地面的压强变
化量相等,它们剩余部分对地面的压强分别为p甲 、p乙 ,则( )A.p甲 一定大于p乙 B.p甲 一定小于p乙
C.p甲 可能大于p乙 D.p甲 可能小于p乙
【分析】水平面上的物体对水平面的压力等于物体的重力,据此判定甲、乙对水平面压力
的大小;根据图片得出受力面积的大小,然后根据p= 比较甲、乙对地面压强的大小。
【解答】解:甲、乙质量相等,根据G=mg可知,其重力是相同的,则对地面的压力相同;由
图可知,甲的受力面积要小于乙的受力面积,根据p= 可知,甲对地面的压强大于乙对
地面的压强;现从容器中抽出部分液体甲并沿水平方向切去部分乙,使甲、乙对地面的压
强变化量相等,由于甲对地面的压强大,则剩余部分甲对地面的压强大,即p甲 一定大于p
。
乙
故选:A。
【点评】本题考查了压强大小的比较,明确水平面上的物体对水平面的压力与重力相等是
解题的关键。
二、填空题(共20分)
7.(3分)上海地区家庭电路的电压为 22 0 伏,电视机与空调是 并联 连接的,日光灯
和控制它的开关是 串联 连接的(后两空均选填“串联”或“并联”)。
【分析】(1)要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是1.5V;一节铅蓄电
池的电压是2V;家庭电路的电压为220V;动力电压为380V;对人体安全的电压为不高于
36V;
(2)家用电器工作互不影响,应并联使用;开关与用电器是串联的。
【解答】解:家庭电路的电压为220V;电视机与空调工作互不影响,为并联使用;开关控制
灯的通断,开关和所控制的电灯是串联连接的;
故答案为:220;并联;串联。
【点评】本题考查了家庭电路电压、用电器的连接方式、开关(电键)与灯间的连接方式等
问题,难度不大,熟练掌握基础知识即可正确解题。
8.(3分)物理知识在生产和生活中有着广泛的应用。如图(a)(b)(c)所示,其中主要应用液
体压强知识的是图 a ,应用密度知识的是图 c ,应用连通器原理的是图 b 。【分析】(1)液体压强随液体深度增加而增加;
(2)体积相同时,密度越小质量越小;
(3)上端开口,底部连通的容器叫连通器。
【解答】解:水越深,水底部对大坝的压强越大,需要大坝有很强的承受能力,故把大坝修
上窄下宽;静止在连通器内的同一种液体,各部分直接与大气接触的液面总是保持同一水
平面,锅炉水位计用这个原理,可以知道锅炉内的水量;用密度小的材料,可以减轻飞机
的重量,减少能量的消耗。
故答案为(1)a; (2)c; (3)b。
【点评】主要考察密度液体压强的特点连通器的知识,既要了解基本的知识,也要知道这
些知识在生活中的具体应用。
9.(3分)某导体两端的电压为8伏,10秒内通过该导体的电荷量为4库,通过该导体的电流
为 0. 4 安;若将该导体两端的电压调整为6V,则该导体的电阻为 2 0 欧,通过该导
体的电流为 0. 3 安。
【分析】(1)知道10秒内通过该导体横截面积的电荷量,根据I= 求出通过导体的电流,
又知道导体两端的电压,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的
电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出导体的电流。
【解答】解:(1)通过导体的电流:
I= = =0.4A,
由I= 可得,导体的电阻:
R= = =20 ;
Ω
(2)因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,导体两端的电压调整为6伏时,导体的电阻仍为20 不变,
Ω此时通过导体的电流:
I′= = =0.3A。
故答案为:0.4;20;0.3。
【点评】本题考查了电流定义式和欧姆定律的应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压
和通过的电流无关。
10.(3分)甲、乙两个正方体对水平地面的压力相同,它们的面积分别为S甲 、S乙 。若S甲 大于
S乙 ,则对地面压强较大的是 乙 ,密度较大的是 乙 ;将它们浸没在水中,受到浮力
较大的是 甲 。(均选填“甲”或“乙”)
【分析】已知甲、乙两个实心均匀正方体的变长关系,根据体积公式可知体积关系,根据面
积公式可知底面积关系;
(1)根据压强公式可知,压力相同时们对地面的压强关系;
(2)水平地面上物体的压力和自身的重力相等,根据G=mg和 = 得出它们的密度关
ρ
系;
(3)若将它们全部浸没在水中,排开水的体积和本身的体积相等,根据F浮 = gV排 得出受
到的浮力的关系。 ρ
【解答】解:甲、乙正方体的面积关系为:S甲 >S乙 ,则体积关系为V甲 >V乙 ;
它们对地面的压力相同,S甲 >S乙 ,则根据p= 可知:p甲 <p乙 ;
它们对地面的压力相同,根据 = = = 可知, < ;
甲 乙
ρ ρ ρ
它们全部浸没在水中,排开水的体积和本身的体积相等,根据F浮 = gV排 可知:F甲 >F乙 。
故答案为:乙;乙;甲。 ρ
【点评】本题考查了压强公式、密度公式、阿基米德原理的应用,关键是根据正方体的面积
关系得出体积关系。
11.(3分)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R 、R 的阻值均为R 。开关S闭合,
1 2 0
电流表的示数为I ,电路正常工作。一段时间后,观察到电流表的示数变大已知电路中仅
0
有一处故障,且只发生在电阻R 或R 上,则可判断电路中发生了 短路 (选填“断
1 2
路”或“短路”),若将一个完好的电压表V并联在电阻R 两端,请写出电压表V的示
1
数及对应的故障 电压表示数为电源电压,则是 R 短路,电压表示数为 0 ,则是 R 短路 。
2 1【分析】由电路图可知,R 与R 串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律判定故障的
1 2
原因;
一段时间后,电流表的示数变大,且故障只有一处发生在电阻R 、R 上,根据并联电压表
1 2
的位置和示数判断电路故障。
【解答】解:由电路图可知,R 与R 串联,电流表测电路中的电流;一段时间后,观察到电
1 2
流表的示数变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻是减小的,所以电路出现了短路现
象;
将完好的电压表V并联在R 两端时,电压表V的示数为电源电压,则故障是电阻R 短路;
1 2
若电压表V的示数为0,则故障是电阻R 短路.
1
故答案为:短路;电压表示数为电源电压,则是R 短路,电压表示数为0,则是R 短路。
2 1
【点评】在判断故障时,会根据电压表的示数的变化判断:若电压表有示数,说明电压表与
电源能相通,电压表两接线柱之间有开路;若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源
不能相通。
12.(3分)将带正电、电荷量为Q 的物体甲放在绝缘支架上,然后把挂在丝线上带正电的小
1
球先后挂在P 、P 位置,如图(a)所示,小球偏离竖直方向、与竖直方向的夹角分别为
1 2 1
和 将带正电、电荷量为Q(Q >Q )的物体乙替换甲后,重复上述实验,小球偏离竖直α
1 2 1 2
方向β的夹角分别为 和 ,如图(b)所示,已知 > 、 > 。
2 2 1 2 1 2
α β α α β β
分析图(a)或(b)中小球偏离的方向可知,电荷间有相互作用,同种电荷 相互排斥 ;
①分析图(a)中小球两次偏离竖直方向的夹角可知,带电体所带电荷量一定时,带电小球
②与带电物体甲的距离越小,电荷间的 排斥力越大 ;
分析图(a)和(b)中小球挂在P(或P )位置偏离竖直方向的夹角可知, 在距离一定
1 2
③时,物体带电量越大,彼此间的作用力越大 。
【分析】 根据小球的偏离方向可知同种电荷相互排斥;
根据偏①离角度的大小分析可知电荷间作用力大小与距离的关系;
②根据偏离角度的大小分析可知电荷间作用力大小与带电量的关系;
【③解答】解: 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,物体甲和小球带同种电荷所以相互
排斥; ①
带正电的小球先后挂在P 、P 位置,如图(a)所示,小球偏离竖直方向、与竖直方向的夹
1 2
②角分别为 和 ,比较偏离角度的大小, > ,可知带电体所带电荷量一定时,带电小
1 1 1 1
球与带电物α体甲β的距离越小,电荷间的排α斥力β越大;
带正电、电荷量为Q(Q >Q )的物体乙替换甲后,重复上述实验,小球偏离竖直方向
2 1 2
③的夹角分别为 和 ,比较偏离角度的大小, > 、 > ,可知在距离一定时,物体带
2 2 1 2 1 2
电量越大,彼此α间的β作用力就越大 α α β β
【点评】本题考查电荷间相互作用的规律,电荷间作用力的大小与距离和电荷量大小的关
系。
三、作图题(共5分)
13.在图中,重为8牛的物体静止在水平地面上,请用力的图示法画出物体对地面的压力。
【分析】画力的图示要先分析力的大小,方向和作用点,再确定标度,按照力的图示要求画
出这个力。
【解答】解:物体放在水平地面上,压力的大小与物体的重力大小相等,F=G=8N,方向垂
直于地面向下,作用点在地面,设定标度为4N,压力的图示如图:
【点评】注意压力的作用点在地面,方向与地面垂直,标度必须能被力的大小整除,最后要
标明力的大小。
14.在如图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大。
【分析】由题意可知,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变大,说明滑动变阻
器与电流表串联,且将滑动变阻器的右下方接线柱连入电路,据此进行解答。
【解答】解:经分析可知,滑动变阻器的右下方接线柱应与电流表的正接线柱相连,此时滑
片向右移动时电流表的示数变大,如下图所示:
【点评】本题考查了实物图的连接,正确得出滑动变阻器接入电路中的下方接线柱是关键。
四、综合题(共33分)
15.物体排开水的体积为3×10﹣3米3,求物体受到浮力F浮 的大小。
【分析】已知物体排开水的体积,利用阿基米德原理F浮 = 水gV排 求物体受到的浮力。
【解答】解: ρ
物体排开水的体积V排 =3×10﹣3m3,
物体受到的浮力:F浮 = 水gV排 =1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10﹣3m3=29.4N。
答:物体受到的浮力为2ρ9.4N。
【点评】本题考查了阿基米德原理的应用,属于基础题目,难度不大。
16.在如图所示的电路中,电源电压为6伏保持不变,电阻R 的阻值为10欧,电阻R 的阻值
1 2
为15欧。闭合开关S,求:
(1)通过电阻R 的电流I ;
1 1
(2)电流表示数I。【分析】由电路图可知,闭合开关S,R 、R 并联,电流表测干路电流;
1 2
(1)根据欧姆定律求出通过电阻R 的电流;
1
(2)根据欧姆定律求出通过电阻R 的电流,再根据并联电路电流规律求出电流表的示数。
2
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,R 、R 并联,电流表测干路电流;
1 2
(1)通过电阻R 的电流:I = = =0.6A;
1 1
(2)通过电阻R 的电流:I = = =0.4A,
2 2
由于干路中电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I +I =0.6A+0.4A=1A。
1 2
答:(1)通过电阻R 的电流为0.6A;
1
(2)电流表示数为1A。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据并联电路干路电流等
于各支路电流之和计算电流表的示数。
17.在如图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R 的阻值为10欧。滑动变阻器标
1
有“20欧 2安”字样,电压表表盘如图(a)所示。闭合开关S,电流表A的示数如图(b)
所示。
(1)求电阻R 两端的电压U ;
1 1
(2)求此时滑动变阻器R 连入电路的阻值;
2
(3)移动变阻器滑片P可以使电压表示数的变化量△U
2
最大,求最大变化量△U
2最大
。
【分析】(1)由电路图可知,R 与R 串联,电压表测量R 两端电压,电流表测电路中的电
1 2 2
流,根据电流表的量程和分度值读出电路中的电流,利用欧姆定律求出电阻R 两端的电
1压;
(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出此时滑动变
阻器R 连入电路的阻值;
2
(3)当滑动变阻器的电阻最大时,电路的电流最小,电压表的示数最大,根据欧姆定律求
出电路最小电流和电压表的最大示数;当滑动变阻器接入电路阻值为0时,电压表示数为
0,进一步求出电压表示数的最大变化量。
【解答】解:(1)由电路图可知,R 与R 串联,电压表测量R 两端电压,电流表测电路中的
1 2 2
电流;
图(b)中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,电路中的电流I=0.8A,
根据欧姆定律可得,电阻R 两端的电压:U =IR =0.8A×10 =8V;
1 1 1
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时滑动变Ω阻器两端的电压:U
2
=U﹣
U =18V﹣8V=10V,
1
由I= 可得,滑动变阻器R 连入电路的阻值:R = = =12.5 ;
2 2
Ω
(3)当滑动变阻器的电阻最大时,电路的电流最小,最小电流为:I小 = =
=0.6A,
当滑动变阻器的电阻最大时,电压表的最大示数:U
2最大
=I小R
2最大
=0.6A×20 =12V,
当滑动变阻器的电阻最小时,即滑动变阻器的电阻为零时,电压表的最小示数为Ω零,所以
电压表示数的变化量为:△U
2最大
=12V﹣0V=12V。
答:(1)电阻R 两端的电压为8V;
1
(2)滑动变阻器R 连入电路的阻值为12.5 ;
2
(3)电压表示数最大变化量为12V。 Ω
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电流表的读数,关键是根据电
压表示数最大值和最小值的判断。
18.如图所示,足够高的薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器底面积为2.5×10﹣2米2。其内
部中央放置一个圆柱形物体乙,容器中有体积为V 的水,水深为0.1米。
0
(1)求水对容器底部的压强p水 ;
(2)求水对容器底部的压力F水 ;
(3)现继续向容器内加水,每次注入水的体积均为V ,乙物体始终沉在容器底部,水对容
0器底部的压强大小如下表所示。
问第几次加水后物体浸没?说明理由;
①求乙的高度h乙 。
② 加水次数 水对容器底部的压强(帕)
第一次 1568
第二次 1764
第三次 1960
【分析】(1)已知水深为0.1m,利用p= gh求水对容器底的压强;
ρ
(2)已知容器底面积,利用p= 求水对容器底的压力;
(3)首先根据p= gh求出每次加水后水的深度;根据每次加水后深度的变化量即可判断
物体浸没情况;由于ρ 每次注入水的体积均为V ,则根据物体浸没前后时,水的体积相等即
0
可求出乙物体的横截面积;最后根据物体浸没时,深度的变化,利用V=Sh即可求出乙物
体的高度。
【解答】解:(1)水深为h=0.1m,
则水对容器底的压强p= 水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa;
ρ
(2)根据p= 可得:
水对容器底的压力:F=pS=980Pa×2.5×10﹣2m2=24.5N;
(3)由p= gh可知每次加水后容器中水的深度分别为:
ρ
第一次:h = = =0.16m;
1
第二次:h = = =0.18m;
2
第三次:h = = =0.2m。
3由于原来容器中有体积为V 的水,水深为0.1m,当第一次加V 的水时,若乙物体没有浸
0 0
没,则水的深度变化应增加0.1m,
现在是当第一次加V 的水时水的深度的增加为0.16m﹣0.1m=0.06m<0.1m,
0
所以,第一次加水后物体就浸没;
原来容器中水的体积:V
0
=(S甲 ﹣S乙 )h﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
根据第一次加水后乙物体已经浸没,则第二次加水的水的体积V
2
=S甲 (h
2
﹣①h
1
)=V
0
﹣
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
由 可得:(S甲 ﹣S乙 )h=S甲②(h
2
﹣h
1
),
①②
解得:S乙 = S甲 = ×2.5×10﹣2m2=2×10﹣2m2;
设乙物体的高度为h乙 ,则第一次加水时水的体积为:
V
0
=(S甲 ﹣S乙 )(h乙 ﹣h)+S甲 (h
1
﹣h乙 )﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
③由 可得:(S甲 ﹣S乙 )(h乙 ﹣h)+S甲 (h
1
﹣h乙 )=(S甲 ﹣S乙 )h,
①③
解得:h乙 = (h
1
﹣2h)﹣2h= (0.16m﹣2×0.1m)+2×0.1m=0.15m
答:(1)水对容器底部的压强p水 为980Pa;
(2)水对容器底部的压力F水 为24.5N;
(3) 第一次加水后物体浸没;由于原来容器中有体积为V 的水,水深为0.1m,当第一次
0
加V①的水时,若乙物体没有浸没,则水的深度变化应增加0.1m,现在是当第一次加V 的
0 0
水时水的深度的增加为0.16m﹣0.1m=0.06m<0.1m,所以,第一次加水后物体就浸没;
乙的高度h乙 为0.15m。
【②点评】本题为力学综合题,考查密度公式、液体压强公式的应用,利用好每次所加的水的
体积相同是关键。
19.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验现有电源(电压保持不变)、待测电阻R 、电流
x
表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路,实
验步骤正确,刚闭合开关时电表示数如图(a)(b)所示他移动滑片P,发现电流表的示数变
大,电压表示数超出了量程。于是他经过思考后重新连接电路,测量了两组实验数据如下
表所示。移动变阻器滑片过程中,电流表示数最大为0.58安。
实验序号 电压(伏) 电流(安)物理量
1 3.0 0.30
2 2.0 0.40
(1)计算电源电压U;
(2)计算待测电阻R 的阻值(精确到0.1欧)。
x
【分析】(1)搞清电压表、电流表的分度值,正确读出电压表、电流表的示数,由欧姆定律
求出变阻器的电压,根据串联电路电压的特点求电源电压;
(2)根据欧姆定律求待测电阻R 的阻值,再求平均值。
x
【解答】解:(1)电压表、电流表均选用小量程,分度值分别为0.1V、0.02A,电压表示数为
3V,电流表示数I=0.3A,
因电路连接正确,电压表测定值电阻的电压,U定值 =3V;思考后仍用原有器材重新连接了
电路,并测得了三组数据记录在下表中,由第一组数据可知I=0.3A,
分析表中数据可知电压表此时测量滑动变阻器两端的电压,U滑 =3V,
根据串联电路电压的特点,电源电压:U=U定值+U滑 =3V+3V=6V;
(2)由欧姆定律,
第一次:R = = =10.0 ,
x1
Ω
第二次:R = = =10.0 ,
x2
Ω
第三次移动变阻器滑片过程中,电流表示数最大时,即滑动变阻器连入电路的电阻为零时,
定值电阻的电压为电源电压的,
则:R = = =10.3 ,
x3
Ω
电阻R 平均值:R = = =10.1 。
x x
Ω
答:(1)电源电压U为6V;(2)待测电阻R 的阻值为10.1 。
x
【点评】本题用“伏安法”测量小Ω灯泡电阻的实验,考查电路连接、注意事项、操作过程、
数据和电路分析及设计实验方案的能力。
20.为了研究圆柱体浸入水的过程中水对容器底部的压力情况,某小组同学选用高度相同底
面积S不同的圆柱体A和B先后放入同一柱形容器中进行实验,如图所示。他们设法使
圆柱体逐步浸入水中,记录其下表面到水面的距离h及水对容器底部的压力F,将实验数
据记录在下表中(实验中容器内水均未溢出)。
圆柱体A 实验序号 h(米) F(牛) 圆柱体B 实验序号 h(米) F(牛)
(底面积 (底面积
S ) 1 0.05 85 S ) 7 0.05 86
A B
2 0.10 90 8 0.10 92
3 0.20 100 9 0.15 98
4 0.30 110 10 0.35 122
5 0.40 118 11 0.42 126
6 0.60 118 12 0.50 126
(1)分析比较实验序号1与7或2与8数据中F和S的关系及相关条件,可得出的初步结
论是:不同圆柱体浸入水的过程中, 浸入相同深度,底面积越大,水对容器底部的压力
越大 ;
(2)小明分析比较实验序号1、2、3与4或7、8、9与10数据中F和h的关系及相关条件,
可得出的初步结论是:同一圆柱体浸入水的过程中, 浸入深度越深,水对底部的压力越
大 ;小华分析比较实验序号5与6或11与12的数据发现小明的结论存在问题,他们交
流后认为这是由于物体浸没而造成的。分析表中数据,可确定物体A(或B)的高度范围为
0.35m ~ 0.40m 。
【分析】(1)1与7或2与8通过表格中信息可以看出都是h相同,F不同;
(2)1、2、3与4或7、8、9与10这两组数据,从表中可以看出,对于同一个圆柱体,随着h
的变化,F也发生变化;5与6或11与12可以发现随着h的变化,F不发生变化;
(3)圆柱体浸入水中,水对容器底部压力增大是因为圆柱体进入水中导致液面到容器底部
的距离变大。【解答】解:(1)对1与7或2与8,观察表格中数据可以发现,圆柱体的下表面到水面的距
离h相同时,圆柱体底面积越大,水对容器底部的压力F越大;
(2)观察1、2、3与4或7、8、9与10这两组数据,可以明显看出,对于同一个圆柱体,圆柱
体的下表面到水面的距离h越大,水对容器底部的压力F越大;对于5与6或11与12这
两组数据,圆柱体的下表面到水面的距离h越大,水对容器底部的压力F没变化,这是因
为当圆柱体全部浸入水中后,不能引起液面到容器底部的距离增加,由F压 =pS= ghS可
知,h不变,液面对容器底部的压强不发生变化,液体对容器底部的压力也不发生变ρ化。对
于圆柱体A,水对容器底部的压力F在h为0.30m到0.40m之间发生变化,但在h为
0.40m之后F不发生变化,说明此时容器液面不在升高,液面到容器底部距离在 h为
0.30m到0.40m之间某一点就不在变化,故其高度在0.30m﹣0.40m之间;对于圆柱体B,
从表格中看出水对容器底部的压力 F在h为0.35m﹣0.42m之间发生变化,但在 h为
0.42m之后F不发生变化,液面到容器底部距离在h为0.35m到0.42m之间某一点就不在
变化,故其高度在0.35m﹣0.42m之间,因为A与B高度相同,则A与B高度应在0.35m
~0.40m之间。
故答案为:(1)浸入相同深度,底面积越大,水对底部的压力越大; (2)浸入深度越深,
水对底部的压力越大; 0.35m~0.40m。
【点评】对于控制变量法探究性实验,关键找出变量的因素,确保在单一变量的前提下,
结合所涉及的知识进一步分析实验得出的数据。