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2020-2021 学年上海市黄浦区九年级（上）期末物理试卷（一模）
一、选择题（共12分）下列各题均只有一个正确选项。
1．（2分）下列各物理量中，可以用来鉴别物质的是（ ）
A．质量 B．密度 C．电流 D．电阻
2．（2分）首先用实验测定了大气压强值的是（ ）
A．牛顿 B．帕斯卡 C．阿基米德 D．托里拆利
3．（2分）一名中学生的质量可能为（ ）
A．0.5千克 B．5千克 C．50千克 D．500千克
4．（2分）两个电阻R ，R 并联后的总电阻为10欧。则下列判断正确的是（ ）
1 2
A．R 一定小于10欧 B．R 可能为10欧
1 1
C．R 一定大于10欧 D．R 可能为10欧
2 2
5．（2分）在如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑片P向右移动时（ ）
A．电流表A示数不变，电压表V示数不变
B．电流表A示数不变，电压表V示数变大
C．电流表A示数变小，电压表V示数变大
D．电流表A示数变小，电压表V示数不变
6．（2分）如图所示，甲、乙为两个实心正方体，它们对水平地面的压强相等。若沿竖直方向将
甲、乙两个正方体分别切去厚度为h的部分，然后将切去部分叠放在自身剩余部分上，这
时它们对水平地面的压力为F甲 和F乙 、压强为p甲 和p乙 ，则（ ）
A．F甲 ＜F乙 ，p甲 ＞p乙 B．F甲 ＜F乙 ，p甲 ＜p乙
C．F甲 ＞F乙 ，p甲 ＞p乙 D．F甲 ＞F乙 ，p甲 ＜p乙二、填空题（共21分每空1分）
7．（3分）上海地区家庭电路中，电灯、电视机、电扇等用电器是 的（选填“串联”或
“并联”），正常工作时，它们两端的电压为 伏；使用的用电器减少，电路的总电
阻 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
8．（3分）物理知识与日常生活和技术密切相关，图（a）中双肩背包的背带做的较宽，是为了
减小 ；（b）中锅炉液位计是利用了 原理；（c）中“负压病房”是利用病房
内的 低于病房外，避免了医护人员交互感染。（均选填物理概念或装置名称）
9．（3分）柱形容器内质量为0.5千克的冰融化为水后，其质量 ，体积 （均选填
“变大”“不变”或“变小”）；水对容器底部的压力为 牛。（
冰
＝0.9×103千
克/米3） ρ
10．（3分）某导体两端的电压为6伏，电阻为10欧，通过该导体的电流为 安，10秒内
通过该导体横截面的电荷量为 库；若将该导体两端电压调整为12伏，其电阻为
欧。
11．（5分）在如图所示的电路中，电源电压为U保持不变，R 、R 的阻值均为R ，若电阻R 或
1 2 0 1
R 中的某一个发生故障，闭合开关S，至少有一个电表指针发生偏转。请根据以上信息，写
2
出闭合开关s后各电表的示数及其对应的故障 。
12．（4分）学习了电阻概念后，为了解更多电学知识，小明同学上网查阅得到相关资料：“金
属是最常见的一类导体，金属原子最外层的电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电
子。半导体，如硅，锗等元素，它们原子核的最外层电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原
子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。导体通电后温度会升高，铁、
钨等金属的电阻就会不断变大；而锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小。”
实验室所用钨丝小灯的电阻随温度的升高而 。（选填“变大”或“变小”）
①推理可知：常温下绝缘体很难导电的原因是 。
②探究导体中电流与电压关系时，应该选用 材料制作成的导体作为研究对象（选
③填“A”、“B”或“C”），理由是： 。
A.铁、钨
B.硅、锗
C.锰铜合金、镍铬合金
三、作图题（共4分）
13．（2分）在如图所示中，重为4牛的小球漂浮在水面上，用力的图示法画出小球所受的浮力
F浮 。
14．（2分）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以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，电压表的示数变大。
四、综合题（共33分）
15．（4分）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，应多次改变某导体两端的 ，
获取实验数据；使用电流表时，所测电流不得超过它的 ；换不同导体进行多次实验
的目的是为了 ；该关系是德国物理学家 首先发现的。
16．（4分）体积为2×10﹣3米3的小球，浸没在水中，求：小球受到的浮力F浮 。
17．（5分）在如图所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，滑动变阻器R 为标有“20欧
2
1.5安”、“20欧 1安”和“50欧 1安”字样中的某一个。闭合开关S，电流表A的示数
为0.5安。
求电阻R 的阻值。
1
①将电流表A
2
串联接入a或b中的某一处，在电路安全工作的情况下，移动滑动变阻器
②R的滑片，电流表A示数的最大值为1.5安、最小值为0.8安。请写出电流表A接入的位置
及滑动变阻器的规格并说明理由。
18．（6分）如图所示，薄壁柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上。甲容器高为4H，底面积
为3S，内盛有深度为2H的水；正方体乙的底面积为2S。
若甲中水的深度为0.2米，体积为4×10﹣3米3。
①（a）求水的质量m水 。
（b）求水对甲底部的压强p水 。
现有A、B和C三个均匀圆柱体，其规格如下表所示。请选择其中两个，分别竖直置于
②容器甲的水中（水不溢出）和正方体乙的上方，使水对甲底部压强增加量△p水 和乙对地面
压强增加量△p乙 的比值最大。写出选择的圆柱体并说明理由，求出△p水 与△p乙 的最大比
值。
密度 底面积 高度
A 2 水 S 6H
B 3ρ
水
S 2H
C 4ρ
水
2S 2H
ρ
19．（6分）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数F
和水对容器底部压力变化量△F水 的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将水面到
圆柱下表面的距离h、弹簧测力计的示数F、经计算得到的水对容器底部压力变化量△F水
记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5
h（米） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50F（牛） 6.8 5.6 4.4 3.2 2.6
△F水 （牛） 1.2 2.4 3.6 4.8 5.4
分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：
①圆柱体在浸入水的过程中， 。
分析比较实验序号1、2、3与4数据中△F水 和h的关系及相关条件，可得出的初步结论
②是：圆柱体在浸入水的过程中， 。
实验中圆柱体重力为 牛，高度为 米。
③
20．（8分）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持
不变）、待测电阻、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（分别标有“10欧 2安”、
“20欧 1安”字样）、以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确串联电路后，
将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一
中。小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置，将测得的一组数据记录在表二中。
表一
实验 电压表示数（伏）电流表示数（安）
1 2.4 0.22
2 2.0 0.26
表二
实验 电压表示数（伏）电流表示数（安）
3 2.4 0.24
画出小华最初的实验电路图。
①判断所用滑动变阻器的规格，并说明理由。 。
②通过计算说明所用电源的电压。（需写出过程） 。
③待测电阻的阻值为 欧。（精确到0.1欧）
④2020-2021 学年上海市黄浦区九年级（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）下列各题均只有一个正确选项。
1．（2分）下列各物理量中，可以用来鉴别物质的是（ ）
A．质量 B．密度 C．电流 D．电阻
【分析】密度是物质的一种特性，不同的物质密度一般是不同的，故据此即可鉴别不同的
物质。
【解答】解：（1）因为密度是物质的一种特性，不同物质的密度一般是不同的，而电流、质量
不是物质的特性，和物质的种类没有关系，所以可以用密度来鉴别物质的种类。
（2）电阻是导体本身的一种性质，电阻与导体的材料、长度、横截面积等因素有关，而密度
与此无关。
故选：B。
【点评】密度是物质的一种特性，要想鉴别物质的种类，可以计算出它的密度，然后查密度
表，看到底是那种物质；当然也不能单纯只看密度的大小，还要结合多方面的知识，如：气
味、颜色等来判断。
2．（2分）首先用实验测定了大气压强值的是（ ）
A．牛顿 B．帕斯卡 C．阿基米德 D．托里拆利
【分析】托里拆利第一次通过实验测出来大气压值，这就是著名的托里拆利实验。
【解答】解：意大利科学家托里拆利，利用一根玻璃管测出了大气压所能支持的水银柱的
高度，即76厘米，这也就是后来规定的1个标准大气压的大小，其具体数值是p＝ 水银gh
＝13.6×103 kg/m3×9.8 N/kg×0.76 m＝1.013×105 pa。 ρ
故选：D。
【点评】了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的，所以考试中也时有涉及，
在学习中应注意。
3．（2分）一名中学生的质量可能为（ ）
A．0.5千克 B．5千克 C．50千克 D．500千克
【分析】根据对质量的掌握及对中学生体重的认识进行分析。
【解答】解：中学生的质量一般在80斤到120斤之间，即约为40kg到60kg之间；
故选：C。【点评】学生对自身的质量都比较了解，但我们日常所说的质量常常以斤为单位，故注意
单位的换算即可。
4．（2分）两个电阻R ，R 并联后的总电阻为10欧。则下列判断正确的是（ ）
1 2
A．R 一定小于10欧 B．R 可能为10欧
1 1
C．R 一定大于10欧 D．R 可能为10欧
2 2
【分析】电阻并联时相当于增大了横截面积，故越并越小，并联后的总电阻小于其中最小
的一个。
【解答】解：由于并联后的总电阻小于其中最小的一个，所以将两个电阻R ，R 并联后的总
1 2
电阻为10 ，则两个电阻的阻值都大于10 ，故ABD错误，C正确。
故选：C。Ω Ω
【点评】知道电阻越并越小，并联后的总电阻小于其中最小的一个是快速准确判断的关键。
5．（2分）在如图所示电路中，电源电压保持不变，当滑片P向右移动时（ ）
A．电流表A示数不变，电压表V示数不变
B．电流表A示数不变，电压表V示数变大
C．电流表A示数变小，电压表V示数变大
D．电流表A示数变小，电压表V示数不变
【分析】由电路图可知，R 与R 并联，电压表V测电源的电压，电流表A测R 支路的电流。
1 2 1
根据并联电路的电压特点可知滑片移动时电压表的示数不变，根据并联电路中各支路独
立工作、互不影响可知通过R 的电流不变。
1
【解答】解：
由电路图可知，R 与R 并联，电压表V测电源的电压，电流表A测R 支路的电流；
1 2 1
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，即电流
1
表A的示数不变，故A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了电路的动态分析，知道并联电路电流、电压的特点是解题的关键。6．（2分）如图所示，甲、乙为两个实心正方体，它们对水平地面的压强相等。若沿竖直方向将
甲、乙两个正方体分别切去厚度为h的部分，然后将切去部分叠放在自身剩余部分上，这
时它们对水平地面的压力为F甲 和F乙 、压强为p甲 和p乙 ，则（ ）
A．F甲 ＜F乙 ，p甲 ＞p乙 B．F甲 ＜F乙 ，p甲 ＜p乙
C．F甲 ＞F乙 ，p甲 ＞p乙 D．F甲 ＞F乙 ，p甲 ＜p乙
【分析】将甲、乙两个实心正方体切去并叠加后，其对水平地面的压力不变，甲与水平面的
接触面积为h甲 （h甲 ﹣h），乙与水平面的接触面积为h乙 （h乙 ﹣h），根据压强公式P＝ ，
分别计算出叠加后甲乙两个实心正方体对水平地面的压强，减去其原来对水平地面的压
强，求出增大的压强，通过间接比较增大的压强值即可得出答案。
【解答】解：甲、乙为两个实心正方体，它们对水平地面的压强相等，由图可知，甲的受力面
积要小于乙的受力面积，根据p＝ 可知，F甲 ＜F乙 ；
甲、乙被切去并叠加后，本身的重力不变，则对水平表面的压力不变，由于受力面积减小
了，则压强都变大；
设它们的增大压强分别为△p甲 、△p乙 ，由p＝ 可得，
△p甲 ＝ ﹣ ＝ • ＝p甲原 • ；
△p乙 ＝ ﹣ ＝ • ＝p乙原 • 。
因为p甲原 ＝p乙原 ，而（h甲 ﹣h）＜（h乙 ﹣h），
则p甲原 • ＜p乙原 • ，即△p甲 ＞△p乙 ，所以p甲 ＞p乙 。
故选：A。
【点评】解答的关键是设甲乙两个正方体的增大压强分别为△P甲 、△P乙 ，并根据题意推导
出其增大的压强。二、填空题（共21分每空1分）
7．（3分）上海地区家庭电路中，电灯、电视机、电扇等用电器是 并联 的（选填“串联”或
“并联”），正常工作时，它们两端的电压为 22 0 伏；使用的用电器减少，电路的总电
阻 变大 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）家用电器工作互不影响，应并联使用；
（2）家庭电路的电压是220V；
（3）导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体
的材料、长度、横截面积有关；并联电路少用用电器，相当于总电阻横截面积变小，电阻变
大。
【解答】解：电灯、电视机、电风扇等用电器正常工作时互不影响，因此是并联连接；
家庭电路的电压是220V，电灯、电视机、电风扇等用电器正常工作的电压为220V；
每少使用一件电器，相当于横截面积变小，故家中电路的总电阻变大。
故答案为：并联；220；变大。
【点评】记住常见电压值、明确家庭电路电器的连接方式、理解影响电阻的因素；可解答此
题。
8．（3分）物理知识与日常生活和技术密切相关，图（a）中双肩背包的背带做的较宽，是为了
减小 压强 ；（b）中锅炉液位计是利用了 连通器 原理；（c）中“负压病房”是利用
病房内的 大气压强 低于病房外，避免了医护人员交互感染。（均选填物理概念或装置
名称）
【分析】（1）减小压强有三种方法：一是当压力一定时，需增加受力面积；二是当受力面积
一定时，需减小压力；三是在条件允许的情况下，可以同时减小压力，增大受力面积。同理，
增大压强也有三种方法；
（2）连通器：上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，
连通器各容器中液面的高度总是相平的；
（3）相对低压，当与外界空气有流通时，是外界空气流进来，而不是里面空气流出去，这样
就防止了病毒通过空气传播到外界去了。【解答】解：
（1）书包背带做的较宽，是通过增大受力面积减小压强；
（2）锅炉液位计和锅炉就构成了一个连通器，水不流动时，液面就保持在同一水平面上，
我们通过观察水位计中水位的高低就可以知道锅炉中水的多少，及时加水；
（3）“负压病房”是利用病房内的气压低于病房外，可防止室内空气中的病毒扩散到室外，
避免了医护人员交互感染。
故答案为：压强；连通器；大气压强。
【点评】本题考查增大压强和减小压强的方法、连通器原理、以及大气压强的应用，是一道
综合题。
9．（3分）柱形容器内质量为0.5千克的冰融化为水后，其质量 不变 ，体积 变小 （均选
填“变大”“不变”或“变小”）；水对容器底部的压力为 4. 9 牛。（ 冰 ＝0.9×103千
克/米3） ρ
【分析】1、冰完全熔化成水，状态发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变，密度变大，
利用 ＝ 得出体积变化；
ρ
2、水平桌面上柱状容器内装液体，液体对容器底部的压力等于液体的重力。
【解答】解：冰完全熔化成水，状态发生变化，物质多少没有变化，所以质量不变；
冰的密度
冰
＝0.9×103千克/米3；水的密度
水
＝1.0×103千克/米3；冰完全化成水，密度变
ρ ρ
大，由 ＝ 变得V＝ ，可知体积变小；
ρ
冰的质量m冰 ＝0.5千克，冰完全化成水，质量不变，m水 ＝m冰 ＝0.5千克，
水受到的重力G水 ＝m水g＝0.5千克×9.8牛/千克＝4.9牛，
柱形容器内水对容器底部的压力F＝G水 ＝4.9牛。
故答案为：不变；变小；4.9。
【点评】本题考查了质量是物体的一种属性，与物质的状态无关；密度的定义、密度公式，
水平桌面上柱状容器内装液体，液体对容器底部的压力等于液体的重力。
10．（3分）某导体两端的电压为6伏，电阻为10欧，通过该导体的电流为 0. 6 安，10秒内
通过该导体横截面的电荷量为 6 库；若将该导体两端电压调整为12伏，其电阻为 1 0
欧。
【分析】知道电压及电阻，由欧姆定律求导体的电流，由电荷量的公式Q＝It解题。电阻是
导体本身的一种属性，其大小其决于材料、长度、横截面及温度，与两端的电压及通过的电流无关。
【解答】解：由题可知，导体中的电流：I＝ ＝ ＝0.6A；
10s内通过导体横截面的电荷量为：Q＝It＝0.6A×10s＝6C；
电阻是导体本身的一种属性，其大小于其两端电压无关，即当电压调整为9V时，其阻值
不变仍为10 。
故答案为：0Ω.6；6；10。
【点评】本题考查了欧姆定律的运用，要理解电阻是导体本身的一种属性。
11．（5分）在如图所示的电路中，电源电压为U保持不变，R 、R 的阻值均为R ，若电阻R 或
1 2 0 1
R 中的某一个发生故障，闭合开关S，至少有一个电表指针发生偏转。请根据以上信息，写
2
出闭合开关s后各电表的示数及其对应的故障 （ 1 ）若电压表的示数为 U ，电流表示数为
，说明 R 短路；
1
（ 2 ）若电压表的示数为 U ，电流表示数为 0 ，说明 R 断路；
2
（ 3 ）若电压表示数 0 ，若此时电流表示数为 ，说明 R ，2 短路。 。
【分析】1、电压表有示数说明闭合开关前后，电压表能够与电源的两端相连；
2、若闭合开关电流表有示数，说明电路时通路，故障可能是短路；电流表无示数，说明电
路是断路，故障是断路。
【解答】解：由图知，断开开关，电压表、电阻R 、电源、电流表串联在一起，所以电压表测
1
量的是电源电压；闭合开关，两只电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量R 两端电
2
压。
闭合开关S，至少有一个电表指针发生偏转，所以不可能是电压表示数和电流表示数均为
0的情况，即不会是R 断路；
1
（1）开关闭合后，若电压表示数U，电流表示数为0，这表明该电路时断路，则故障应该是
R 断路；
2（2）开关闭合后，若电压表示数U，若此时电流表有示数，为 ，则表明电路出现了短路
现象，因此故障是R 短路；
1
（3）开关闭合后，若电压表示数0，若此时电流表有示数，为 ，则表明电路出现了短路
现象，因此故障是R，2 短路。
故答案为：（1）若电压表的示数为U，电流表示数为 ，说明R 短路；
1
（2）若电压表的示数为U，电流表示数为0，说明R 断路；
2
（3）若电压表示数0，若此时电流表示数为 ，说明R，2 短路。
【点评】电路故障问题是电学测试中经常考查的问题，知道常见电路故障的原因并分析出
可能出现的现象是关键。
12．（4分）学习了电阻概念后，为了解更多电学知识，小明同学上网查阅得到相关资料：“金
属是最常见的一类导体，金属原子最外层的电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电
子。半导体，如硅，锗等元素，它们原子核的最外层电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原
子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。导体通电后温度会升高，铁、
钨等金属的电阻就会不断变大；而锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小。”
实验室所用钨丝小灯的电阻随温度的升高而 变大 。（选填“变大”或“变小”）
①推理可知：常温下绝缘体很难导电的原因是 绝缘体的原子核对最外层电子的束缚能
②力强，电子不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子 。
探究导体中电流与电压关系时，应该选用 C 材料制作成的导体作为研究对象（选填
③“A”、“B”或“C”），理由是： 探究导体中电流与电压关系时，需要控制导体的电阻
不变，锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小 。
A.铁、钨
B.硅、锗
C.锰铜合金、镍铬合金
【分析】 导体通电后温度会升高，铁、钨等金属的电阻就会不断变大；
根据金①属容易导电进行推理；金属容易导电，是因为金属原子最外层的电子很容易挣
②脱原子核的束缚，而成为自由电子；
探究导体中电流与电压关系时，需要控制导体的电阻不变。
③【解答】解：根据题意可知，导体通电后温度会升高，铁、钨等金属的电阻就会不断变大，所以钨丝
①小灯的电阻随温度的升高而变大；
金属原子最外层的电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子；常温下绝缘体的
②原子核对最外层电子的束缚能力强，电子不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子，所以电
阻越大，不容易导电；
探究导体中电流与电压关系时，需要控制导体的电阻不变；
③A、铁、钨等金属的电阻随温度的升高而变大，故A错误；
B、硅、锗的导电能力较差，电阻较大，不利于实验，故B错误；
C、锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小，适合作为定值电阻，故C正确。
故答案为：
变大；
①绝缘体的原子核对最外层电子的束缚能力强，电子不容易挣脱原子核的束缚成为自由
②电子；
C；探究导体中电流与电压关系时，需要控制导体的电阻不变，锰铜合金和镍铬合金，其
③电阻随温度变化极小。
【点评】本题为信息题，考查了影响电阻大小的因素，难度不大。
三、作图题（共4分）
13．（2分）在如图所示中，重为4牛的小球漂浮在水面上，用力的图示法画出小球所受的浮力
F浮 。
【分析】小球漂浮在水面上，重力与浮力是一对平衡力，根据平衡力的条件，已知重力大小
和方向即可知浮力的大小和方向，再按照画力的图示的要求画出这个力。
【解答】解：因为小球漂浮在水面上，所以重力与浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，
作用在同一直线上，由重力的大小和方向可知，浮力的大小为4N，方向竖直向上，作用点
在小球的重心，设标度为2N，如下图所示：【点评】作力的图示时，力的大小一定要能被标度整除，正确表示出力的大小、方向和作用
点。
14．（2分）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请以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，电压表的示数变大。
【分析】由题意可知，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电压表的示数变大，说明灯泡与滑
动变阻器串联，若二者并联则电压表测电源的电压，滑片移动时其示数不变；由图可知电
压表的负接线柱与灯泡左接线柱相连，则电压表应与灯泡并联，由串联电路的电压规律可
判断变阻器的右下方接线柱应与灯泡串联，根据电源的电压确定电压表的量程，据此进行
解答。
【解答】解：经分析可知，灯泡与滑动变阻器的右下方接线柱相连（即灯泡与变阻器串联），
电压表应与灯泡并联，
此时滑片向右移动，变阻器接入电路中的电阻变小，变阻器分得的电压变小，则灯泡两端
的电压变大，即电压表的示数变大，
由电源是由两节干电池串联可知，电源电压为3V，则电压表的量程为0～3V，如下图所示：【点评】本题考查了实物图的连接，根据题意结合电路图判断出灯泡与变阻器的连接方式
以及电压表测谁的电压是关键，要注意根据电源的电压确定电压表的量程。
四、综合题（共33分）
15．（4分）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，应多次改变某导体两端的 电压 ，
获取实验数据；使用电流表时，所测电流不得超过它的 量程 ；换不同导体进行多次实
验的目的是为了 得到普遍规律 ；该关系是德国物理学家 欧姆 首先发现的。
【分析】在探究电流与电压的关系时，需保持电阻不变，改变导体两端电压；为得到普遍规
律，还需进行多次测量；德国物理学家欧姆提出的欧姆定律。
【解答】解：“探究导体中电流与电压关系”的实验中，需保持导体的电阻不变，多次改变
导体两端电压；实验中为了得到普遍的规律，换不同导体进行多次实验；实验探究的结论
是：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这是德国物理学家
欧姆提出的欧姆定律。
故答案为：电压；量程：得到普遍规律；欧姆。
【点评】此题是探究电流与电压的关系实验，考查了控制变量法在实验中的应用及电流表
使用注意事项等，属于基础题。
16．（4分）体积为2×10﹣3米3的小球，浸没在水中，求：小球受到的浮力F浮 。
【分析】知道小球的体积（浸没在水中排开水的体积），利用阿基米德原理求小球受到的浮
力。
【解答】解：∵小球浸没于水中，
∴v排 ＝v＝2×10﹣3m3，
F浮 ＝ 水gv排 ＝1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3＝19.6N。
答：小ρ球受到水的浮力为19.6N。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，利用好隐含条件物体浸没水中时
v排 ＝v是本题的关键。17．（5分）在如图所示的电路中，电源电压为6伏保持不变，滑动变阻器R 为标有“20欧
2
1.5安”、“20欧 1安”和“50欧 1安”字样中的某一个。闭合开关S，电流表A的示数
为0.5安。
求电阻R 的阻值。
1
①将电流表A
2
串联接入a或b中的某一处，在电路安全工作的情况下，移动滑动变阻器
②R的滑片，电流表A示数的最大值为1.5安、最小值为0.8安。请写出电流表A接入的位置
及滑动变阻器的规格并说明理由。
【分析】（1）根据电路图可知，R 、R 串联，电流表测量通过R 的电流，根据欧姆定律求出
1 2 1
R 的阻值；
1
（2）将电流表A 串联接入a处时，电流表测量滑动变阻器的电流，根据电流表的最小值和
2
欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最大值，从而确定滑动变阻器的规则；
将电流表A 串联接入b处时，电流表测量干路电流，根据并联电路电流特点和电流表的
2
最小值可知通过滑动变阻器的最小电流，再根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最
大值，从而确定滑动变阻器的规则。
【解答】解： 根据电路图可知，R 、R 串联，电流表测量通过R 的电流；
1 2 1
①
由I＝ 可得，R 的阻值：R ＝ ＝ ＝12 ；
1 1
Ω
将电流表A 串联接入a处时，电流表测量滑动变阻器的电流；根据题意可知，通过滑动
2
②变阻器的最小电流为0.8A，
则滑动电阻器接入电路的最大阻值：R ＝ ＝ ＝7.5 ，与题意不符；
21
Ω
将电流表A 串联接入b处时，电流表测量干路电流；因并联电路中，干路电流等于各支路
2
电流之和，所以通过滑动变阻器的最小电流：I ＝0.8A﹣0.5A＝0.3A，
22
滑动变阻器接入电路的最大阻值：R ＝ ＝ ＝20 ，故滑动变阻器选择的规格为
22
Ω
“20 1A”。
Ω答： 电阻R 的阻值为12 。
1
滑①动变阻器选择的规格为Ω“20 1A”。
【②点评】本题考查并联电路电流规Ω律和欧姆定律的应用，关键会判断出通过滑动变阻器的
最小电流。
18．（6分）如图所示，薄壁柱形容器甲和正方体乙置于水平地面上。甲容器高为4H，底面积
为3S，内盛有深度为2H的水；正方体乙的底面积为2S。
若甲中水的深度为0.2米，体积为4×10﹣3米3。
①（a）求水的质量m水 。
（b）求水对甲底部的压强p水 。
现有A、B和C三个均匀圆柱体，其规格如下表所示。请选择其中两个，分别竖直置于
②容器甲的水中（水不溢出）和正方体乙的上方，使水对甲底部压强增加量△p水 和乙对地面
压强增加量△p乙 的比值最大。写出选择的圆柱体并说明理由，求出△p水 与△p乙 的最大比
值。
密度 底面积 高度
A 2 水 S 6H
B 3ρ
水
S 2H
C 4ρ
水
2S 2H
ρ
【分析】 （a）已知水的体积，由密度公式变形可求得水的质量；
（b）已知①水的深度h，由p＝ gh可求得水对甲底部的压强p水 。
物体浸没在水中时排开水的ρ体积和自身的体积相等，物体浸在水中时排开水的体积和
②自身浸在水中的体积相等，根据p＝ gh和V＝Sh表示出水对容器底部压强的变化量，据
此判断选择放在容器甲中的物体；放ρ在水平地面上的物体乙对水平面的压力等于其自身
的重力与放在乙上的物体重力之和，根据p＝ 和G＝mg得出物体乙对水平地面压强的
变化量，据此判断选择的放在物体乙上的物体，综上得出答案。
【解答】解： （a）已知水的体积V＝4×10﹣3m3。
①由 ＝ 可得水的质量：
ρ
m水 ＝ 水V＝1.0×103kg/m3×4×10﹣3m3＝4kg；
（b）水ρ 对甲底部的压强p水 ＝ 水gh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m＝1960Pa；
根据题意知三个物体的密度ρ都大于水的密度，所以三个物体放入水中都下沉，但由于
②A的高度6H大于容器的高度4H，所以A部分浸入，BC全部浸没，
原来容器中水的体积V水 ＝3S•2H＝6SH；
若将A放入容器中后水的深度为h，则有：容器中原有的水的体积表示为：V水 ＝（3S﹣S）
•h＝2Sh；
所以h＝3H；
所以A放入容器中排开的水的体积为V ＝Sh＝S•3H＝3SH；
A
若将BC放入容器中，排开水的体积等于各自的体积：
V ＝S•2H＝2SH，V ＝2S•2H＝4SH；
B C
V ＞V ＞V ；
C A B
物体放入甲容器后水的深度的变化量△h＝ ；
使水对甲底部压强增加量△p水 ＝ 水g△h＝ 水g ；
ρ ρ
由题意可知物体放在乙物体上，乙对水平地面压力增加量△F乙 ＝G物 ；
m A ＝ A V A ＝2 水 •S•6H＝12 水SH；
m B ＝ρ B V B ＝3ρ 水 •S•2H＝6 ρ水SH；
m
C
＝ρ
C
V
C
＝4ρ水 •2S•2H＝ρ16 水SH；
m B ＜ρm A ＜m C ；ρ ρ
要使水对甲底部压强增加量△p水 和乙对地面压强增加量△p乙 的比值最大，应当使放入
甲容器的物体浸入水的体积最大（排开水的体积最大），而放在乙物体上的物体的重力最
小，质量最小；因而将C放入甲容器，将B放在乙物体上，则：
＝ ＝ ＝ ＝ ；
答： （a）求水的质量m水 ＝4kg；
（b）①求水对甲底部的压强p水 ＝1960Pa；应将C放入甲容器，将B放在乙物体上；因为要使水对甲底部压强增加量△p水 和乙对
②地面压强增加量△p乙 的比值最大，应当使放入甲容器的物体浸入水的体积最大（排开水
的体积最大），而放在乙物体上的物体的重力最小，质量最小；出△p水 与△p乙 的最大比值
是4：9。
【点评】本题考查了密度公式和液体压强公式、压强定义式的综合应用，要注意物体浸没
时排开液体的体积和自身的体积相等以及物体对水平面的压力等于自身的重力。
19．（6分）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数F
和水对容器底部压力变化量△F水 的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将水面到
圆柱下表面的距离h、弹簧测力计的示数F、经计算得到的水对容器底部压力变化量△F水
记录在下表中。
实验序号 1 2 3 4 5
h（米） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
F（牛） 6.8 5.6 4.4 3.2 2.6
△F水 （牛） 1.2 2.4 3.6 4.8 5.4
分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：
①圆柱体在浸入水的过程中， 圆柱体下表面到水面的距离越深，弹簧测力计示数越小 。
分析比较实验序号1、2、3与4数据中△F水 和h的关系及相关条件，可得出的初步结论
②是：圆柱体在浸入水的过程中， △ F 水 与 h 成正比 。
实验中圆柱体重力为 8 牛，高度为 0.4 5 米。
③
【分析】 根据表格中的数据，分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系可以看
出，圆柱①体没有全部浸入以前，测力计示数F随圆柱体下表面到液面的距离h的增大而减
小；
根据表中数据，实验序号1、2、3与4数据中△F水 和h的关系及相关条件可以看出，在
②圆柱体浸入水的过程中，△F与h的比值是一个定值；
由于容器里的水在圆柱体下降的过程中没有溢出，则水对容器底部压力变化量△F水 的
③等于圆柱体排开的水的重力，根据阿基米德原理可知也等于圆柱体受到的浮力，然后根据
F浮+F＝G即可求出圆柱体重力G；
根据表中数据，实验序号1、2、3、4数据中△F水 和h的关系可知：圆柱体受到的浮力变化
是与浸没的体积成正比，但第5次数据浮力增加量变小，说明此时圆柱体已经浸没，根据
此时浮力的变化结合前4次下降的高度即可求出圆柱体的高度。
【解答】解： 分析比较实验序号1、2、3与4数据中F和h的关系可以看出，圆柱体浸入
液体中的深度①小于圆柱体的高，即圆柱体没有全部浸入以前，测力计示数F随圆柱体下表
面到液面的距离h的增大而减小；
在1、2、3与4数据中△F与h的数据可得： ＝ ＝ ﹣＝ ＝ ＝
②
12N/m，
则在圆柱体浸入水的过程中，△F与h的比值是一个定值，所以，圆柱体在浸入水的过程
中，△F与h成正比；
由于容器里的水在圆柱体下降的过程中没有溢出，则圆柱体受到的浮力与水对容器底
③部压力变化量△F水 的相等；
由1中的数据可知：F浮1 ＝△F水1 ＝1.2N，
则圆柱体重力G＝F浮1 +F
1
＝1.2N+6.8N＝8N；
根据圆柱体受到的浮力与水对容器底部压力变化量△F水 的相等可知：
F浮1 ＝△F水1 ＝1.2N，
F浮2 ＝△F水2 ＝2.4N，
F浮3 ＝△F水3 ＝3.6N，
F浮4 ＝△F水4 ＝4.8N，
F浮5 ＝△F水5 ＝5.4N，
则物体每下降0.1m，则1、2、3与4数据中浮力的增加量分别为：
△F浮1 ＝F浮1 ＝1.2N，
△F浮2 ＝F浮2 ﹣F浮1 ＝2.4N﹣1.2N＝1.2N，
△F浮3 ＝F浮3 ﹣F浮2 ＝3.6N﹣2.4N＝1.2N，
△F浮4 ＝F浮4 ﹣F浮3 ＝4.8N﹣3.6N＝1.2N，
△F浮5 ＝F浮5 ﹣F浮4 ＝5.4N﹣4.8N＝0.6N，
由于△F浮4 ＜△F浮5 ，则说明第5次实验时，物体下降0.1m，但排开水的体积减小，即此时
已经浸没；根据物体每下降0.1m，浮力的增加量为1.2N可知：
当浮力的增加量为0.6N时，说明物体下降0.1m× ＝0.05m时物体浸没，
所以，物体高度为0.4m+0.05m＝0.45m。
故答案为： 圆柱体下表面到水面的距离越深，弹簧测力计示数越小。
△F水 与h①成正比。
②8；0.45。
【③点评】此题主要考查的是学生对实验数据的处理能力和根据实验数据总结归纳出实验结
论的能力，以及对实验设计的能力，关键是知道圆柱体受到的浮力与水对容器底部压力变
化量△F水 相等。
20．（8分）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持
不变）、待测电阻、电流表、电压表和开关各一个，滑动变阻器（分别标有“10欧 2安”、
“20欧 1安”字样）、以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确串联电路后，
将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一
中。小华观察数据思考后改变了电压表的接入位置，将测得的一组数据记录在表二中。
表一
实验 电压表示数（伏）电流表示数（安）
1 2.4 0.22
2 2.0 0.26
表二
实验 电压表示数（伏）电流表示数（安）
3 2.4 0.24
画出小华最初的实验电路图。
①判断所用滑动变阻器的规格，并说明理由。 “ 2 0 欧 1 安”，理由：当滑动变阻器两端
②的电压 U 滑 ＝ 2.4V 、电路中的电流 I ＝ 0.22A 时，滑动变阻器接入电路中的电阻大于 1 0
。 Ω
通过计算说明所用电源的电压。（需写出过程） 因串联电路中总电压等于各分电压之
③和，
所以，当 U 滑 ＝ 2.4V 、 I ＝ 0.22A 时，电源的电压 U ＝ U 滑+IR 待测 ＝ 2.4V+0.22A×R 待测 ﹣﹣﹣
﹣
当 ① U 滑 ′＝ 2.0V 、 I ′＝ 0.26A 时，电源的电压 U ＝ U 滑 ′ + I ′ R 待测 ＝ 2.0V+0.26A×R 待测 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣
由 可得： U ＝ ② 4.6V ，
因①电源②的电压为 1. 5 伏的整数倍保持不变，所以电源的电压 U 电源 ＝ 4.5V 。
待测电阻的阻值为 9. 7 欧。（精确到0.1欧）
【④分析】 用电流表、电压表测电阻时，分析滑动变阻器接入电路中的电阻变小时电路中
的电流变①化和待测电阻两端的电压变化，利用串联电路的电压特点得出滑动变阻器两端
的电压变化，然后结合表一判断出电压表并联的位置，然后画出实验电路图；
根据表一数据得出滑动变阻器两端的电压和电路中的电流，根据欧姆定律求出滑动变
②阻器接入电路中的电阻，然后比较滑动变阻器的最大阻值确定其规格；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律结合表一数据表示出电源的电压，然后联立等式
③即可求出电源电压的可能值，然后结合电源的电压为1.5伏的整数倍保持不变确定电源的
电压值；
根据串联电路的电压特点和欧姆定律求出表一中两次测量待测电阻的阻值，改变电压
④表的接入位置后，电压表并联在待测电阻两端的电压，根据欧姆定律结合表二数据求出待
测电阻的阻值，然后求出平均值即为测量结果。
【解答】解： 用电流表、电压表测电阻时，当滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路的
总电阻变小，①
由I＝ 可知，电路中的电流变大，定值电阻两端的电压变大，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，
由表一数据可知，电流表的示数变大时，电压表的示数变小，则电压表应并联在滑动变阻
器两端，
实验电路图如下图所示：
由表一可知，当滑动变阻器两端的电压U滑 ＝2.4V时，电路中的电流I＝0.22A，
②
由I＝ 可得，滑动变阻器接入电路中的电阻R滑 ＝ ＝ ≈10.9 ，
Ω由R滑 ＞10 可知，滑动变阻器的规格为“20欧 1安”；
因串联电Ω路中总电压等于各分电压之和，
③所以，当U滑 ＝2.4V、I＝0.22A时，电源电压的可能值U＝U滑+IR待测 ＝2.4V+0.22A×R待测
﹣﹣﹣﹣I
当U滑 ′＝2.0V、I′＝0.26A时，电源电压的可能值U＝U滑 ′+I′R待测 ＝2.0V+0.26A×R
待测
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣II
由I、II可得：U＝4.6V，
因电源的电压为1.5伏的整数倍保持不变，
所以，电源的电压U电源 ＝4.5V；
由表一数据可知：
④当U滑 ＝2.4V时，待测电阻两端的电压U待测 ＝U电源 ﹣U滑 ＝4.5V﹣2.4V＝2.1V，则R待测1
＝ ＝ ≈9.5 ，
Ω
当U滑 ′＝2.0V时，待测电阻两端的电压U待测 ′＝U电源 ﹣U滑 ′＝4.5V﹣2.0V＝2.5V，
则R待测2 ＝ ＝ ≈9.6 ，
Ω
改变电压表的接入位置后，电压表并联在待测电阻两端的电压，由表二数据可知：
当U待测 ″＝2.4V时，电路中的电流I″＝0.24A，则R待测3 ＝ ＝ ＝10 ，
Ω
则待测电阻的阻值R待测 ＝ ＝ ＝9.7 。
Ω
故答案为： 如上图所示；
“20欧 1①安”，理由：当滑动变阻器两端的电压U滑 ＝2.4V、电路中的电流I＝0.22A
②时，滑动变阻器接入电路中的电阻大于10 ；
因串联电路中总电压等于各分电压之和Ω，
③所以，因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当U滑 ＝2.4V、I＝0.22A时，电源的电压U＝U滑+IR待测 ＝2.4V+0.22A×R待测 ﹣﹣﹣
﹣I
当U滑 ′＝2.0V、I′＝0.26A时，电源的电压U＝U滑 ′+I′R待测 ＝2.0V+0.26A×R待测 ﹣
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣II
由I、II可得：U＝4.6V，因电源的电压为1.5伏的整数倍保持不变，所以电源的电压U电源 ＝4.5V；
9.7。
④【点评】本题考查了“用电流表、电压表测电阻”的实验，涉及到实验电路图的画法和
串联电路特点、欧姆定律的应用以及多次测量求平均值减小误差，正确得出电压表并联的位
置和电源的电压是关键。
