【精品解析】上海市普陀区2024-2025学年九年级上学期期末(中考一模)物理试题

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上海市普陀区2024-2025学年九年级上学期期末(中考一模)物理试题
一、选择题(本大题共6题,每题2分,共12分。每题只有一个正确选项)
1.(2025九上·普陀期末)历史上首先用实验测出了大气压强值的科学家是(  )
A.阿基米德 B.伽利略 C.托里拆利 D.帕斯卡
【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法;科学家及其贡献
【解析】【解答】 解:首先用实验测出大气压值的科学家是托里拆利。
故选:C。
【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。
2.(2025九上·普陀期末)将一木块雕刻成艺术品后,下列物理量不变的是(  )
A.体积 B.质量 C.重力 D.密度
【答案】D
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 解:将一木块雕刻成艺术品后,体积、质量、重力改变,密度不变。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【分析】密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量和体积的比值是一定的”这一特征。
3.(2025九上·普陀期末)普通家用LED灯的功率约为(  )
A.5瓦 B.20瓦 C.40瓦 D.60瓦
【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】 解:普通家用LED灯具有节能的特点,其功率一般较小,5瓦的LED灯常用于小夜灯、小型装饰灯等场景;20瓦的LED灯可用于一般的室内照明,如卧室等;40瓦和60瓦相对来说功率较大,常用于较大空间照明的功率,不太符合普通家用LED灯的常规功率范围,故B正确。
故选:B。
【分析】 根据生活经验和对常见电器功率值的认识分析。
4.(2025九上·普陀期末)如图所示,把铅笔压在大拇指和食指之间,若大拇指受到的压力和压强分别为F1、p1,食指受到的压力和压强分别为F2、p2,则下列判断中正确的是(  )
A.F1C.F1【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】 解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,
所以两手指对铅笔的压力相等,
手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,
所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同,即F1=F2;
由图可知,食指的受力面积比较小,根据可知,食指受到的压强比较大,即p1<p2;
故选:B。
【分析】 先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,最后根据压强公式判断手指受到的压强关系。
5.(2025九上·普陀期末)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,发现至少有一个电表示数不发生改变,若故障只发生在电阻R1、R2上,则下列判断正确的是(  )
A.电阻R1一定断路 B.电阻R2可能断路
C.电阻R1一定短路 D.电阻R2可能短路
【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 解:若电阻R1断路,则电流表示数为0,电压表测量电源电压,有电压表示数变大;
若电阻R2断路,整个电路断开,电流表和电压表示数都为0;
若电阻R1短路,电压表示数为0,电路是通路,电流表示数变大;
若电阻R2短路,电路时通路,电流表示数变大;此时电压表测量电源电压,所以电压表示数变大;
综上所述,B正确。
故选:B。
【分析】 图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1的电压;根据每个选项分析电表示数的变化。
6.(2025九上·普陀期末)甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们的边长关系为a甲p乙,若分别在两正方体上表面中央施加竖直方向大小相等的力F甲和F乙之后,一定能使两正方体对水平地面的压强关系为p甲'>p乙',则关于力F甲、F乙的方向,下列判断正确的是(  )
①F甲和F乙的方向均向上 ②F甲的方向向上,F乙的方向向下 ③F甲和F乙的方向均向下 ④F甲的方向向下,F乙的方向向上
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.③④
【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】 解:边长关系为a甲<a乙,对水平地面的压强关系为p甲>p乙。故甲的底面积较大,根据知,相同压力导致甲的压强变化较大;
①F甲和F乙的方向均向上,使得对地面的压力减小,故甲减小的压强大,虽然原来甲的压强大,但减小多,不一定还是甲的压强大,故①不符合题意;
②F甲的方向向上,F乙的方向向下,甲的压强减小多,而乙的压强增大多,不一定还是甲的压强大,故②不符合题意;
③F甲和F乙的方向均向下,且甲增大的压强多,故一定是甲的压强大,故③符合题意;
④F甲的方向向下,F乙的方向向上,甲增大的压强多,乙减小的压强小,故一定是甲的压强大,故④符合题意;
综上所述,③④正确。
故选:D。
【分析】 根据边长确定受力面积关系,结合相同压力改变的压强逐项进行分析。
二、请将结果填入答题纸的相应位置。
7.(2025九上·普陀期末)一节新干电池的电压为   伏;如图所示的电热水壶使用时与其他家用电器之间是   连接的(选填“并联”或“串联”),电热水壶上的水位计是利用   原理工作的。
【答案】1.5;并联;连通器
【知识点】连通器原理及其应用;电压和电压的单位换算;家庭电路的连接
【解析】【解答】 解:一节新干电池的电压为1.5伏;家用电器间为避免相互影响,如图所示的电热水壶使用时与其他家用电器之间是并联连接的,电热水壶上的水位计是利用连通器原理工作的。
故答案为:1.5;并联;连通器。
【分析】根据常见电压值分析;并联电路各支路互不影响;同种液体不流动时在连通器中总是保持在同一水平面,水位计、船闸、洒水壶都是利用连通器的原理工作的。
8.(2025九上·普陀期末)下表为部分金属的密度值,其中铁的密度为   ,体积相等的实心铝球、铁球和铜球,   球的质量最大;质量和体积均相同的铝球、铁球和铜球,   球一定是空心的。
物质 密度值(千克/米3)
铝 2.7×103
铁 7.8×103
铜 8.9×103
【答案】;铜;铜和铁
【知识点】密度公式及其应用;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】(1)从表格中直接查出铁的密度为7.8×103kg/m3;
(2)查表知ρ铜>ρ铁>ρ铝,根据密度公式可知,体积相等的实心铝球、铁球和铜球,密度越大,质量越大,铜的密度最大,即铜球的质量最大;(3)因铝球、铁球和铜球的质量相等,且ρ铜>ρ铁>ρ铝,
所以,由的变形式可知,三球材料的实际体积关系为V铜'<V铁'<V铝',
又因三球的体积相等,所以,铜球和铁球一定是空心的,铝球可能是实心的,也可能是空心的。
故答案为:7.8×103kg/m3;铜;铜和铁。
【分析】 从表格中直接读取铁的密度数值。
体积相等时,密度越大,质量越大,铜的密度最大。
质量和体积均相同时,密度最大的物质制成的球一定是空心的。
9.(2025九上·普陀期末)某导体两端电压为3伏时,10秒内通过导体横面的电荷量为3库,则通过该导体的电流为   安,导体的电阻为   欧。如果该导体两端的电压为6伏时,电流做功的功率为   瓦。
【答案】0.3;10;3.6
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 根据电流的定义式 ,可得通过该导体的电流:,电压和电流已知,由欧姆定律可得导体的电阻:,
电阻与两端的电压和通过的电流无关,当加在该导体两端的电压变为6V时,导体的电阻仍为10Ω不变。
由电功率公式可得电功率;
故答案为:0.3;10;3.6。
【分析】 已知电荷量和时间,利用电流的定义式计算电流。
已知电压和电流,利用欧姆定律计算电阻。
电阻是导体本身的属性,不随电压改变,先计算新的电流,再计算功率
10.(2025九上·普陀期末)甲、乙是由同种材料制成的两导体,横截面积关系为S甲>S乙,现将他们并联接入电路,若通过它们的电流关系为I甲”“=”或“<”),根据上述条件,可判断两导体的长度关系为l甲   大于l乙(选填“一定”“可能”)。
【答案】=;>;一定
【知识点】并联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解 :甲、乙两导体并联在电路中,并联电路各支路两端电压相等,则它们两端的电压关系为U甲=U乙,
通过它们的电流关系为I甲<I乙,根据可知R甲>R乙,
导体材料相同,横截面积关系为S甲>S乙,因为R甲>R乙,两导体的长度关系为l甲一定大于l乙。
故答案为:=;>;一定。
【分析】 根据并联电路电压特点比较两导体两端的电压大小;根据欧姆定律比较两导体的电阻大小,温度一定时,电阻大小的影响因素有:导体的材料、长度和横截面积,导体材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
11.(2025九上·普陀期末)如图所示,物体A重力大小为10牛,从水面上方开始逐渐下降,直到浸没水中,该过程中弹簧测力计的示数变化了4.9牛,则其排开水的重力为   牛;剪断图中细线的瞬间,物体A所受的合力大小为   牛,方向为   。
【答案】4.9;5.1;竖直向下
【知识点】力的合成与应用;阿基米德原理
【解析】【解答】 解:根据浮力产生的原因知F浮=F1-F2,即弹簧测力计的示数就等于浮力,即F浮=ΔF=4.9N;根据阿基米德原理知排开水的重力为:G排=F浮=4.9N;
剪断细线后,物体受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力,物体所受重力大小为10N,受到的浮力为4.9N,物体A所受的合力大小为:F=G-F浮=10N-4.9N=5.1N,方向竖直向下。
故答案为:4.9;5.1;竖直向下。
【分析】 分别分析剪断细线前和剪断细线的瞬间物体的受力情况,然后根据平衡的知识来解答此题。
12.(2025九上·普陀期末)在温室大棚中,为了能给农作物创造适宜的生长环境,提高农产品的产量和质量,常用湿敏电阻监测和控制内部的空气湿度。下图是测量空气相对湿度的电路图,由一个定值电阻和一个湿敏电阻连接而成,其中电源电压恒定不变;关于湿敏电阻阻值随空气相对湿度变化的关系如表格中的数据所示。
相对湿度/% 20 30 40 60 80
电阻值/欧 60 40 30 20 15
(1)由表格中的数据可得:相对湿度越大,电阻值   ;
(2)若空气相对湿度变大,电压表示数也随之变大,则图示的电路中,   是湿敏电阻(选填“”或“”),请说明理由   。
【答案】(1)越小
(2);空气相对湿度变大,湿敏电阻阻值变小,电路总电阻变小,电路中的电流变大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大,所以R1是定值电阻、R2是湿敏电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 解:(1)根据表格中的数据可知,相对湿度越大,湿敏电阻的阻值越小;
(2)根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中;湿度变大时,湿敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;
根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大;
根据并联电路的电压规律可知,湿敏电阻两端电压变小;
若空气相对湿度变大,电压表示数也随之变大,则R2是湿敏电阻。
故答案为:(1)越小;(2)R2;空气相对湿度变大,湿敏电阻阻值变小,电路总电阻变小,电路中的电流变大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大,所以R1是定值电阻、R2是湿敏电阻。【分析】 (1)根据表格中的数据得出结论;
(2)根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中;根据湿度变大分析湿敏电阻阻值的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据U=IR分析定值电阻两端电压的变化,根据并联电路的电压规律分析湿敏电阻两端电压的变化,从而判定哪个是湿敏电阻。
(1)根据表格中的数据可知,相对湿度越大,湿敏电阻的阻值越小。
(2)[1][2]分析电路图可知,、串联,电压表测电压。若空气相对湿度变大,湿敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;根据可知,定值电阻两端电压变大;根据串联电路的电压规律可知,湿敏电阻两端电压变小。所以若空气相对湿度变大,电压表示数也随之变大,则是湿敏电阻。
13.(2025九上·普陀期末)小明了解到有一种简易家庭淋浴装置,是一种结构如图(a)所示的混合阀,它有两个进水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口很细,连接的吸水管插在一壶热水里。使用时候,拧开水龙头,热水会自动上升,冷水和热水混合后,从喷头里喷出温水。为探究冷水和热水通过混合阀混合后变成温水的原因,他查阅了相关资料,了解到混合阀内部结构如图(b)所示,类似一个三通管。为此他找来如图(c)所示的玻璃管(两根竖直管与水平管相通),将此玻璃管右管与自来水管连接,当水在玻璃管中流动时(已知横截面积较大处水的流速小于横截面积较小处水的流速),两根竖直管中水面的高度不相同,实验现象如图(c)所示。
(1)由图(c)所示的实验现象,得出管中液体对管壁的压强与液体流速之间关系的初步结论是:   ;
(2)请结合上述结论,分析冷水流过混合阀时,热水会自动上升与冷水混合的原因   。
【答案】(1)液体流速越快的位置对管壁的压强越小
(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 解:(1)由图c可知,横截面积较大处竖直管中水面的高度较大,横截面积较小处竖直管中水面的高度较低,由此可知,液体流速越快的位置对管壁的压强越小;
(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。
故答案为:(1)液体流速越快的位置对管壁的压强越小;(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。【分析】 流动的液体里存在着压强,压强的大小跟液体流速有关,液体的流速越大,它的压强就越小。
(1)由图(c)可知,横截面积较大处竖直管中水面的高度较大,横截面积较小处竖直管中水面的高度较低,由此可知,液体流速越快的位置对管壁的压强越小。
(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.(2025九上·普陀期末)如图所示,A物体重力大小为6牛,手指压A物体的力为8牛,用力的图示法画出A物体对竖直墙面的压力F。
【答案】
【知识点】弹力
【解析】【解答】 解:物体对竖直墙面的压力F压=8N,方向垂直于墙面向里,作用点在墙面上,设定标度为4N,压力的图示如下:
【分析】由于力F的作用,物体与墙壁间发生形变,物体对墙壁产生一个压力,压力的方向垂直于墙壁向左,然后作出压力的图示。
15.(2025九上·普陀期末)在图所示电路中的○里填上适当的电表符号,并用“”“”在其旁边标出相应接线柱的位置,使之成为正确的电路图。
【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:由图可知,上面的电表串联在电路中,为电流表;下面的电表分别与灯泡并联,为电压表,如图所示:
【分析】电流表应串联接入电路中,电压表应并联接入电路中。电流表在电路中相当于导线,而电压表相当于开路,据此选择合适的仪表。
四、第16~19题作答需写出解答过程。
16.(2025九上·普陀期末)体积为20米3的冰全部熔化成水,求水的质量m水。(已知ρ冰=0.9×103千克/米3)
【答案】解:由得,冰的质量为m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×20m3=18000kg,
水的质量为m水=m冰=18000kg。
答:水的质量m水为18000kg。
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用
【解析】【分析】知道冰的体积和密度,利用m=ρV求冰的质量;质量与状态无关,水与冰的质量相同。
17.(2025九上·普陀期末)如图所示的表格为某型号取暖器的部分参数,现使用低温挡取暖。
**型号取暖器
额定电压 220V
高温功率 2200W
低温功率 1100W
(1)求取暖器正常工作时的电流I低温;
(2)若通电200秒,求电流所做的功W低温。
【答案】(1)解:低温挡正常工作时的功率,P低=1100W,U=220V,
在低温挡正常工作时的电流:。
答:在低温挡正常工作时的电流是5A。
(2)解:低温挡的功率为P低=1100W;工作时间t=200s;
在低温挡是消耗的电能为:W低温=P低温t=1100W×200s=2.2×105J。
答:若通电200秒,电流所做的功为2.2×105J。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据P=UI求解低温挡正常工作电流;(2)利用W=Pt求解低温挡正常工作时消耗的电能。
(1)现使用低温挡取暖,由表中数据可知,低温功率是1100W,取暖器正常工作时的电流。
(2)若通电200秒,电流所做的功W低温=P低温t=1100W×200s=2.2×105J。
18.(2025九上·普陀期末)如图所示的电路中,电源电压不变。
(1)将阻值为20欧的定值电阻R接入M、N接线柱,闭合开关S后,电流表示数为0.3安,求电源电压U。
(2)现将定值电阻R0与R以某种方式连接后接入M、N接线柱,电路正常工作。接入后要求:电流表的示数在原来的基础上改变0.1安,且电路中总电阻变化量最小,求电阻R0的阻值。
【答案】(1)解:将阻值为20Ω的定值电阻R接入M、N接线柱时,只有R接入电路,电路为简单电路,电流表测量电路中的电流,电流表示数为0.3A;
由公式可得U=IR=0.3A×20Ω=6V。
答:将阻值为20欧的定值电阻R接入M、N接线柱,闭合开关S后,电流表示数为0.3安,电源电压为6v。
(2)解:R与R0的连接方式要么是串联、要么是并联,
若两电阻串联,总电阻变大,总电流变小,电流表的示数在原来的基础上减少0.1A,即I串=0.3A-0.1A=0.2A;;
由串联电阻特点可得,R0=R串-R=30Ω-20Ω=10Ω;
若两电阻并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,总电阻变小,总电流变大,电流表的示数在原来的基础上增加0.1A,即I0=0.1A;根据并联电路的特点可知,U0=U=6V;;;
比较串联与并联总电阻变化量可得,
ΔR串=30Ω-20Ω=10Ω;
ΔR并=20Ω-15Ω=5Ω;
ΔR串>ΔR并,故R0=60Ω。
答:现将定值电阻R0与R以并联方式连接后接入M、N接线柱,电路中总电阻变化量最小,电阻R0的阻值为60Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)将阻值为20欧的定值电阻R接入M、N接线柱,只有R接入电路,属于简单电路,根据欧姆定律U=IR计算电源电压U;
(2)R与R0的连接方式要么是串联、要么是并联,根据电流表的示数在原来的基础上改变0.1A,计算出串并联两种方式的总电阻R串、R并,比较两种方式下的总电阻变化量,得出答案。
(1)根据可知,电源电压为
(2)若电流表示数增大0.1A,说明电路中电阻减小,所以R0与R并联,I0=0.1A,所以的电阻为
则总电阻为
电路中总电阻变化量
若电流表示数减小0.1A,说明电路中电阻增大,所以R0与R串联,电流表示数为
的电阻为
则总电阻为
电路中总电阻变化量
所以当R0与R并联,电路中总电阻变化量最小,电阻R0的阻值大小为。
19.(2025九上·普陀期末)如图所示是浮力秤的原理图,柱形容器甲中装有一定量的水,柱形薄壁容器乙未装重物时漂浮在水面,装入重物后,若乙仍漂浮于水面,可以根据乙浸入水中的深度得到重物的质量。
(1)若图中甲的底面积为米2,水面到甲容器底部距离为0.3米,求此时甲容器底受到水的压力F甲;
(2)若乙容器的重力大小2牛,底面积为米2,求图中乙容器底部受到水的压强p乙;
(3)若甲容器足够高,水足够深,乙重力大小为G,高度为H,底面积为S,乙未装重物时浸入水中的深度为h,求用该浮力秤测物体的质量时,可以被测量的最大质量值m最大。(用G、H、S、h、表示)
【答案】(1)解:水面到甲容器底部距离为0.3米,
压力F甲=pS=ρ水ghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m×2×10-3m2=6N。
答:此时甲容器底受到水的压力F甲为6N。
(2)解:图中乙容器底部受到水的压力与重力平衡,即F=G,则p乙S乙=G;
即p乙×1×10-3m2=2N;
解得压强p乙=2000Pa;
答:图中乙容器底部受到水的压强p乙为2000Pa。
(3)解:乙重力大小为G,底面积为S,未装重物时浸入水中的深度为h,根据水的压力与重力平衡,即F=G,则ρ水ghS=G;
装最大质量物体时,浸入深度为H,ρ水HSg=G+m最大g;
解得。
答:用该浮力秤测物体的质量时,可以被测量的最大质量值m最大为。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式和F=pS计算甲容器底受到水的压力F甲;
(2)根据乙受到的压力等于重力,结合压强公式计算。
(3)根据空载和满载时漂浮,分别列方程计算最大质量。
(1)甲容器底受到水的压强为
则甲容器底受到水的压力为
(2)图中乙容器漂浮,则浮力为F浮=G=2N
根据浮力产生原因,乙容器底部受到水的压力为
则乙容器底部受到水的压强为
(3)浮力秤称量物体时始终漂浮在水面,浮力等于重力,所以重力变化量等于浮力变化量,则重力变化量最大为
则可以被测量的最大重力为
则可以被测量的最大质量值为
20.(2025九上·普陀期末)小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验。现有电源(电压保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、开关,滑动变阻器(标有“20欧 1安”字样)各一个,以及导线若干。小明把滑动变阻器的滑片置于一端,并将变阻器与开关、电流表和待测电阻串联接在电源两端,再将电压表并联接在待测电阻两端,各连接处接触良好。小明闭合开关S后,观察到电压表、电流表示数分别为6伏和0.58安,在滑片向另一端移动过程中,两电表示数始终不变。思考后他正确连接电路并进行实验,当滑片置于一端时,电流表示数如图(a)所示,他继续向另一端移动滑片,并将测得的两组实验数据记录在草稿纸上,如图(b)所示。
(1)请说明电压表示数为2.8伏时对应电流表示数,并计算待测电阻的阻值;(电阻值精确到0.1欧)
(2)请通过计算判断第一次实验过程中两电表示数始终不变的原因。
【答案】(1)解:正确连接电路,电压表测待测电阻两端的电压,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流随它两端电压的增大而增大,所以电压表示数为2.8伏时对应电流表示数为0.28A,
则此次测得待测电阻的阻值。
答:电压表示数为2.8伏时对应电流表示数为0.28A,待测电阻的阻值10.0Ω。
(2)解:由题知,第一次实验时,电压表并联接在待测电阻两端,移动滑片过程中两电表有一定的示数,且示数始终不变,说明变阻器失去了“变阻”的作用,可能是变阻器都接了上面两个接线柱(即接入电路的电阻为零),也可能是变阻器都接了下面两个接线柱(即变阻器的最大电阻接入电路);
假设变阻器都接了下面两个接线柱,则R滑max=20Ω,由题知,此时电压表、电流表示数分别为6V和0.58A,
则电源电压:U=U1+I1R滑max=6V+0.58A×20Ω=17.6V,
重新正确连接电路并进行实验,电压表示数为2.8V时,电流表示数为0.28A,
由串联电路的特点和欧姆定律可得此时变阻器接入电路的电阻:,
所以假设不成立,则变阻器都接了上面两个接线柱。
答:第一次实验过程中两电表示数始终不变的原因是变阻器都接了上面两个接线柱。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)先确定电流表量程和分度值,读取电压2.8伏时的电流表示数,再利用欧姆定律计算电阻,结合多次测量减小误差。
(2)根据第一次实验的电表示数,结合滑动变阻器规格和电路连接特点,计算判断其连接方式,明确示数不变的原因。
(1)正确连接电路,电压表测待测电阻两端电压,结合欧姆定律可知,通过定值电阻的电流随它两端电压增大而增大,所以电压表示数为2.8伏时,对应的电流表示数为0.28安,所以定值电阻的阻值为
(2)第一次连接电路实验时,由于移动滑片时两电表示数都不变,可得滑动变阻器都接下面两个接线柱或都接了上面两个接线柱;若都接下面两个接线柱,则R滑=20Ω,此时电源电压为U=Ux+R滑Ix=6V+20Ω×0.58A=17.6V
重新正确连接电路实验,当电压表示数为2.8V时,电流表示数为0.28A,此时滑动变阻器的阻值为
由此可以判断滑动变阻器都接了上面两个接线柱。
1 / 1上海市普陀区2024-2025学年九年级上学期期末(中考一模)物理试题
一、选择题(本大题共6题,每题2分,共12分。每题只有一个正确选项)
1.(2025九上·普陀期末)历史上首先用实验测出了大气压强值的科学家是(  )
A.阿基米德 B.伽利略 C.托里拆利 D.帕斯卡
2.(2025九上·普陀期末)将一木块雕刻成艺术品后,下列物理量不变的是(  )
A.体积 B.质量 C.重力 D.密度
3.(2025九上·普陀期末)普通家用LED灯的功率约为(  )
A.5瓦 B.20瓦 C.40瓦 D.60瓦
4.(2025九上·普陀期末)如图所示,把铅笔压在大拇指和食指之间,若大拇指受到的压力和压强分别为F1、p1,食指受到的压力和压强分别为F2、p2,则下列判断中正确的是(  )
A.F1C.F15.(2025九上·普陀期末)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,发现至少有一个电表示数不发生改变,若故障只发生在电阻R1、R2上,则下列判断正确的是(  )
A.电阻R1一定断路 B.电阻R2可能断路
C.电阻R1一定短路 D.电阻R2可能短路
6.(2025九上·普陀期末)甲、乙两个实心正方体分别放在水平地面上,它们的边长关系为a甲p乙,若分别在两正方体上表面中央施加竖直方向大小相等的力F甲和F乙之后,一定能使两正方体对水平地面的压强关系为p甲'>p乙',则关于力F甲、F乙的方向,下列判断正确的是(  )
①F甲和F乙的方向均向上 ②F甲的方向向上,F乙的方向向下 ③F甲和F乙的方向均向下 ④F甲的方向向下,F乙的方向向上
A.①②③④ B.①③④ C.①② D.③④
二、请将结果填入答题纸的相应位置。
7.(2025九上·普陀期末)一节新干电池的电压为   伏;如图所示的电热水壶使用时与其他家用电器之间是   连接的(选填“并联”或“串联”),电热水壶上的水位计是利用   原理工作的。
8.(2025九上·普陀期末)下表为部分金属的密度值,其中铁的密度为   ,体积相等的实心铝球、铁球和铜球,   球的质量最大;质量和体积均相同的铝球、铁球和铜球,   球一定是空心的。
物质 密度值(千克/米3)
铝 2.7×103
铁 7.8×103
铜 8.9×103
9.(2025九上·普陀期末)某导体两端电压为3伏时,10秒内通过导体横面的电荷量为3库,则通过该导体的电流为   安,导体的电阻为   欧。如果该导体两端的电压为6伏时,电流做功的功率为   瓦。
10.(2025九上·普陀期末)甲、乙是由同种材料制成的两导体,横截面积关系为S甲>S乙,现将他们并联接入电路,若通过它们的电流关系为I甲”“=”或“<”),根据上述条件,可判断两导体的长度关系为l甲   大于l乙(选填“一定”“可能”)。
11.(2025九上·普陀期末)如图所示,物体A重力大小为10牛,从水面上方开始逐渐下降,直到浸没水中,该过程中弹簧测力计的示数变化了4.9牛,则其排开水的重力为   牛;剪断图中细线的瞬间,物体A所受的合力大小为   牛,方向为   。
12.(2025九上·普陀期末)在温室大棚中,为了能给农作物创造适宜的生长环境,提高农产品的产量和质量,常用湿敏电阻监测和控制内部的空气湿度。下图是测量空气相对湿度的电路图,由一个定值电阻和一个湿敏电阻连接而成,其中电源电压恒定不变;关于湿敏电阻阻值随空气相对湿度变化的关系如表格中的数据所示。
相对湿度/% 20 30 40 60 80
电阻值/欧 60 40 30 20 15
(1)由表格中的数据可得:相对湿度越大,电阻值   ;
(2)若空气相对湿度变大,电压表示数也随之变大,则图示的电路中,   是湿敏电阻(选填“”或“”),请说明理由   。
13.(2025九上·普陀期末)小明了解到有一种简易家庭淋浴装置,是一种结构如图(a)所示的混合阀,它有两个进水口,冷水口直接与自来水管连接,热水口很细,连接的吸水管插在一壶热水里。使用时候,拧开水龙头,热水会自动上升,冷水和热水混合后,从喷头里喷出温水。为探究冷水和热水通过混合阀混合后变成温水的原因,他查阅了相关资料,了解到混合阀内部结构如图(b)所示,类似一个三通管。为此他找来如图(c)所示的玻璃管(两根竖直管与水平管相通),将此玻璃管右管与自来水管连接,当水在玻璃管中流动时(已知横截面积较大处水的流速小于横截面积较小处水的流速),两根竖直管中水面的高度不相同,实验现象如图(c)所示。
(1)由图(c)所示的实验现象,得出管中液体对管壁的压强与液体流速之间关系的初步结论是:   ;
(2)请结合上述结论,分析冷水流过混合阀时,热水会自动上升与冷水混合的原因   。
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.(2025九上·普陀期末)如图所示,A物体重力大小为6牛,手指压A物体的力为8牛,用力的图示法画出A物体对竖直墙面的压力F。
15.(2025九上·普陀期末)在图所示电路中的○里填上适当的电表符号,并用“”“”在其旁边标出相应接线柱的位置,使之成为正确的电路图。
四、第16~19题作答需写出解答过程。
16.(2025九上·普陀期末)体积为20米3的冰全部熔化成水,求水的质量m水。(已知ρ冰=0.9×103千克/米3)
17.(2025九上·普陀期末)如图所示的表格为某型号取暖器的部分参数,现使用低温挡取暖。
**型号取暖器
额定电压 220V
高温功率 2200W
低温功率 1100W
(1)求取暖器正常工作时的电流I低温;
(2)若通电200秒,求电流所做的功W低温。
18.(2025九上·普陀期末)如图所示的电路中,电源电压不变。
(1)将阻值为20欧的定值电阻R接入M、N接线柱,闭合开关S后,电流表示数为0.3安,求电源电压U。
(2)现将定值电阻R0与R以某种方式连接后接入M、N接线柱,电路正常工作。接入后要求:电流表的示数在原来的基础上改变0.1安,且电路中总电阻变化量最小,求电阻R0的阻值。
19.(2025九上·普陀期末)如图所示是浮力秤的原理图,柱形容器甲中装有一定量的水,柱形薄壁容器乙未装重物时漂浮在水面,装入重物后,若乙仍漂浮于水面,可以根据乙浸入水中的深度得到重物的质量。
(1)若图中甲的底面积为米2,水面到甲容器底部距离为0.3米,求此时甲容器底受到水的压力F甲;
(2)若乙容器的重力大小2牛,底面积为米2,求图中乙容器底部受到水的压强p乙;
(3)若甲容器足够高,水足够深,乙重力大小为G,高度为H,底面积为S,乙未装重物时浸入水中的深度为h,求用该浮力秤测物体的质量时,可以被测量的最大质量值m最大。(用G、H、S、h、表示)
20.(2025九上·普陀期末)小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验。现有电源(电压保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、开关,滑动变阻器(标有“20欧 1安”字样)各一个,以及导线若干。小明把滑动变阻器的滑片置于一端,并将变阻器与开关、电流表和待测电阻串联接在电源两端,再将电压表并联接在待测电阻两端,各连接处接触良好。小明闭合开关S后,观察到电压表、电流表示数分别为6伏和0.58安,在滑片向另一端移动过程中,两电表示数始终不变。思考后他正确连接电路并进行实验,当滑片置于一端时,电流表示数如图(a)所示,他继续向另一端移动滑片,并将测得的两组实验数据记录在草稿纸上,如图(b)所示。
(1)请说明电压表示数为2.8伏时对应电流表示数,并计算待测电阻的阻值;(电阻值精确到0.1欧)
(2)请通过计算判断第一次实验过程中两电表示数始终不变的原因。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】大气压强的测量方法;科学家及其贡献
【解析】【解答】 解:首先用实验测出大气压值的科学家是托里拆利。
故选:C。
【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。
2.【答案】D
【知识点】质量及其特性;密度及其特性;重力及其大小的计算
【解析】【解答】 解:将一木块雕刻成艺术品后,体积、质量、重力改变,密度不变。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
【分析】密度是物质的一种特性,它表示“同种物质的质量和体积的比值是一定的”这一特征。
3.【答案】A
【知识点】电功率
【解析】【解答】 解:普通家用LED灯具有节能的特点,其功率一般较小,5瓦的LED灯常用于小夜灯、小型装饰灯等场景;20瓦的LED灯可用于一般的室内照明,如卧室等;40瓦和60瓦相对来说功率较大,常用于较大空间照明的功率,不太符合普通家用LED灯的常规功率范围,故B正确。
故选:B。
【分析】 根据生活经验和对常见电器功率值的认识分析。
4.【答案】B
【知识点】压强大小比较
【解析】【解答】 解:铅笔处于静止状态,受到的两手指的压力是一对平衡力,
所以两手指对铅笔的压力相等,
手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力,
所以这两力也相等,即两手指受到的铅笔的压力相同,即F1=F2;
由图可知,食指的受力面积比较小,根据可知,食指受到的压强比较大,即p1<p2;
故选:B。
【分析】 先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系,再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系,最后根据压强公式判断手指受到的压强关系。
5.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 解:若电阻R1断路,则电流表示数为0,电压表测量电源电压,有电压表示数变大;
若电阻R2断路,整个电路断开,电流表和电压表示数都为0;
若电阻R1短路,电压表示数为0,电路是通路,电流表示数变大;
若电阻R2短路,电路时通路,电流表示数变大;此时电压表测量电源电压,所以电压表示数变大;
综上所述,B正确。
故选:B。
【分析】 图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1的电压;根据每个选项分析电表示数的变化。
6.【答案】D
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】 解:边长关系为a甲<a乙,对水平地面的压强关系为p甲>p乙。故甲的底面积较大,根据知,相同压力导致甲的压强变化较大;
①F甲和F乙的方向均向上,使得对地面的压力减小,故甲减小的压强大,虽然原来甲的压强大,但减小多,不一定还是甲的压强大,故①不符合题意;
②F甲的方向向上,F乙的方向向下,甲的压强减小多,而乙的压强增大多,不一定还是甲的压强大,故②不符合题意;
③F甲和F乙的方向均向下,且甲增大的压强多,故一定是甲的压强大,故③符合题意;
④F甲的方向向下,F乙的方向向上,甲增大的压强多,乙减小的压强小,故一定是甲的压强大,故④符合题意;
综上所述,③④正确。
故选:D。
【分析】 根据边长确定受力面积关系,结合相同压力改变的压强逐项进行分析。
7.【答案】1.5;并联;连通器
【知识点】连通器原理及其应用;电压和电压的单位换算;家庭电路的连接
【解析】【解答】 解:一节新干电池的电压为1.5伏;家用电器间为避免相互影响,如图所示的电热水壶使用时与其他家用电器之间是并联连接的,电热水壶上的水位计是利用连通器原理工作的。
故答案为:1.5;并联;连通器。
【分析】根据常见电压值分析;并联电路各支路互不影响;同种液体不流动时在连通器中总是保持在同一水平面,水位计、船闸、洒水壶都是利用连通器的原理工作的。
8.【答案】;铜;铜和铁
【知识点】密度公式及其应用;密度的应用与物质鉴别
【解析】【解答】(1)从表格中直接查出铁的密度为7.8×103kg/m3;
(2)查表知ρ铜>ρ铁>ρ铝,根据密度公式可知,体积相等的实心铝球、铁球和铜球,密度越大,质量越大,铜的密度最大,即铜球的质量最大;(3)因铝球、铁球和铜球的质量相等,且ρ铜>ρ铁>ρ铝,
所以,由的变形式可知,三球材料的实际体积关系为V铜'<V铁'<V铝',
又因三球的体积相等,所以,铜球和铁球一定是空心的,铝球可能是实心的,也可能是空心的。
故答案为:7.8×103kg/m3;铜;铜和铁。
【分析】 从表格中直接读取铁的密度数值。
体积相等时,密度越大,质量越大,铜的密度最大。
质量和体积均相同时,密度最大的物质制成的球一定是空心的。
9.【答案】0.3;10;3.6
【知识点】欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】 根据电流的定义式 ,可得通过该导体的电流:,电压和电流已知,由欧姆定律可得导体的电阻:,
电阻与两端的电压和通过的电流无关,当加在该导体两端的电压变为6V时,导体的电阻仍为10Ω不变。
由电功率公式可得电功率;
故答案为:0.3;10;3.6。
【分析】 已知电荷量和时间,利用电流的定义式计算电流。
已知电压和电流,利用欧姆定律计算电阻。
电阻是导体本身的属性,不随电压改变,先计算新的电流,再计算功率
10.【答案】=;>;一定
【知识点】并联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解 :甲、乙两导体并联在电路中,并联电路各支路两端电压相等,则它们两端的电压关系为U甲=U乙,
通过它们的电流关系为I甲<I乙,根据可知R甲>R乙,
导体材料相同,横截面积关系为S甲>S乙,因为R甲>R乙,两导体的长度关系为l甲一定大于l乙。
故答案为:=;>;一定。
【分析】 根据并联电路电压特点比较两导体两端的电压大小;根据欧姆定律比较两导体的电阻大小,温度一定时,电阻大小的影响因素有:导体的材料、长度和横截面积,导体材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
11.【答案】4.9;5.1;竖直向下
【知识点】力的合成与应用;阿基米德原理
【解析】【解答】 解:根据浮力产生的原因知F浮=F1-F2,即弹簧测力计的示数就等于浮力,即F浮=ΔF=4.9N;根据阿基米德原理知排开水的重力为:G排=F浮=4.9N;
剪断细线后,物体受到竖直向上的浮力与竖直向下的重力,物体所受重力大小为10N,受到的浮力为4.9N,物体A所受的合力大小为:F=G-F浮=10N-4.9N=5.1N,方向竖直向下。
故答案为:4.9;5.1;竖直向下。
【分析】 分别分析剪断细线前和剪断细线的瞬间物体的受力情况,然后根据平衡的知识来解答此题。
12.【答案】(1)越小
(2);空气相对湿度变大,湿敏电阻阻值变小,电路总电阻变小,电路中的电流变大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大,所以R1是定值电阻、R2是湿敏电阻。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】 解:(1)根据表格中的数据可知,相对湿度越大,湿敏电阻的阻值越小;
(2)根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中;湿度变大时,湿敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;
根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大;
根据并联电路的电压规律可知,湿敏电阻两端电压变小;
若空气相对湿度变大,电压表示数也随之变大,则R2是湿敏电阻。
故答案为:(1)越小;(2)R2;空气相对湿度变大,湿敏电阻阻值变小,电路总电阻变小,电路中的电流变大,根据U=IR可知,定值电阻两端电压变大,所以R1是定值电阻、R2是湿敏电阻。【分析】 (1)根据表格中的数据得出结论;
(2)根据电路图可知,两个电阻串联接入电路中;根据湿度变大分析湿敏电阻阻值的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化;根据U=IR分析定值电阻两端电压的变化,根据并联电路的电压规律分析湿敏电阻两端电压的变化,从而判定哪个是湿敏电阻。
(1)根据表格中的数据可知,相对湿度越大,湿敏电阻的阻值越小。
(2)[1][2]分析电路图可知,、串联,电压表测电压。若空气相对湿度变大,湿敏电阻的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;根据可知,定值电阻两端电压变大;根据串联电路的电压规律可知,湿敏电阻两端电压变小。所以若空气相对湿度变大,电压表示数也随之变大,则是湿敏电阻。
13.【答案】(1)液体流速越快的位置对管壁的压强越小
(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【解答】 解:(1)由图c可知,横截面积较大处竖直管中水面的高度较大,横截面积较小处竖直管中水面的高度较低,由此可知,液体流速越快的位置对管壁的压强越小;
(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。
故答案为:(1)液体流速越快的位置对管壁的压强越小;(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。【分析】 流动的液体里存在着压强,压强的大小跟液体流速有关,液体的流速越大,它的压强就越小。
(1)由图(c)可知,横截面积较大处竖直管中水面的高度较大,横截面积较小处竖直管中水面的高度较低,由此可知,液体流速越快的位置对管壁的压强越小。
(2)当导管里有自来水流过时,冷水进入混合阀流速变快压强变小,管下方热水流速慢压强大,形成向上的压强差,把热水压上来后,在冷水作用下二者混合成温水,热水在吸水管内上升,与冷水混合后,从喷头喷出。
14.【答案】
【知识点】弹力
【解析】【解答】 解:物体对竖直墙面的压力F压=8N,方向垂直于墙面向里,作用点在墙面上,设定标度为4N,压力的图示如下:
【分析】由于力F的作用,物体与墙壁间发生形变,物体对墙壁产生一个压力,压力的方向垂直于墙壁向左,然后作出压力的图示。
15.【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:由图可知,上面的电表串联在电路中,为电流表;下面的电表分别与灯泡并联,为电压表,如图所示:
【分析】电流表应串联接入电路中,电压表应并联接入电路中。电流表在电路中相当于导线,而电压表相当于开路,据此选择合适的仪表。
16.【答案】解:由得,冰的质量为m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×20m3=18000kg,
水的质量为m水=m冰=18000kg。
答:水的质量m水为18000kg。
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用
【解析】【分析】知道冰的体积和密度,利用m=ρV求冰的质量;质量与状态无关,水与冰的质量相同。
17.【答案】(1)解:低温挡正常工作时的功率,P低=1100W,U=220V,
在低温挡正常工作时的电流:。
答:在低温挡正常工作时的电流是5A。
(2)解:低温挡的功率为P低=1100W;工作时间t=200s;
在低温挡是消耗的电能为:W低温=P低温t=1100W×200s=2.2×105J。
答:若通电200秒,电流所做的功为2.2×105J。
【知识点】电功率的计算
【解析】【分析】 (1)根据P=UI求解低温挡正常工作电流;(2)利用W=Pt求解低温挡正常工作时消耗的电能。
(1)现使用低温挡取暖,由表中数据可知,低温功率是1100W,取暖器正常工作时的电流。
(2)若通电200秒,电流所做的功W低温=P低温t=1100W×200s=2.2×105J。
18.【答案】(1)解:将阻值为20Ω的定值电阻R接入M、N接线柱时,只有R接入电路,电路为简单电路,电流表测量电路中的电流,电流表示数为0.3A;
由公式可得U=IR=0.3A×20Ω=6V。
答:将阻值为20欧的定值电阻R接入M、N接线柱,闭合开关S后,电流表示数为0.3安,电源电压为6v。
(2)解:R与R0的连接方式要么是串联、要么是并联,
若两电阻串联,总电阻变大,总电流变小,电流表的示数在原来的基础上减少0.1A,即I串=0.3A-0.1A=0.2A;;
由串联电阻特点可得,R0=R串-R=30Ω-20Ω=10Ω;
若两电阻并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,总电阻变小,总电流变大,电流表的示数在原来的基础上增加0.1A,即I0=0.1A;根据并联电路的特点可知,U0=U=6V;;;
比较串联与并联总电阻变化量可得,
ΔR串=30Ω-20Ω=10Ω;
ΔR并=20Ω-15Ω=5Ω;
ΔR串>ΔR并,故R0=60Ω。
答:现将定值电阻R0与R以并联方式连接后接入M、N接线柱,电路中总电阻变化量最小,电阻R0的阻值为60Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)将阻值为20欧的定值电阻R接入M、N接线柱,只有R接入电路,属于简单电路,根据欧姆定律U=IR计算电源电压U;
(2)R与R0的连接方式要么是串联、要么是并联,根据电流表的示数在原来的基础上改变0.1A,计算出串并联两种方式的总电阻R串、R并,比较两种方式下的总电阻变化量,得出答案。
(1)根据可知,电源电压为
(2)若电流表示数增大0.1A,说明电路中电阻减小,所以R0与R并联,I0=0.1A,所以的电阻为
则总电阻为
电路中总电阻变化量
若电流表示数减小0.1A,说明电路中电阻增大,所以R0与R串联,电流表示数为
的电阻为
则总电阻为
电路中总电阻变化量
所以当R0与R并联,电路中总电阻变化量最小,电阻R0的阻值大小为。
19.【答案】(1)解:水面到甲容器底部距离为0.3米,
压力F甲=pS=ρ水ghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.3m×2×10-3m2=6N。
答:此时甲容器底受到水的压力F甲为6N。
(2)解:图中乙容器底部受到水的压力与重力平衡,即F=G,则p乙S乙=G;
即p乙×1×10-3m2=2N;
解得压强p乙=2000Pa;
答:图中乙容器底部受到水的压强p乙为2000Pa。
(3)解:乙重力大小为G,底面积为S,未装重物时浸入水中的深度为h,根据水的压力与重力平衡,即F=G,则ρ水ghS=G;
装最大质量物体时,浸入深度为H,ρ水HSg=G+m最大g;
解得。
答:用该浮力秤测物体的质量时,可以被测量的最大质量值m最大为。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据液体压强公式和F=pS计算甲容器底受到水的压力F甲;
(2)根据乙受到的压力等于重力,结合压强公式计算。
(3)根据空载和满载时漂浮,分别列方程计算最大质量。
(1)甲容器底受到水的压强为
则甲容器底受到水的压力为
(2)图中乙容器漂浮,则浮力为F浮=G=2N
根据浮力产生原因,乙容器底部受到水的压力为
则乙容器底部受到水的压强为
(3)浮力秤称量物体时始终漂浮在水面,浮力等于重力,所以重力变化量等于浮力变化量,则重力变化量最大为
则可以被测量的最大重力为
则可以被测量的最大质量值为
20.【答案】(1)解:正确连接电路,电压表测待测电阻两端的电压,由欧姆定律可知,通过定值电阻的电流随它两端电压的增大而增大,所以电压表示数为2.8伏时对应电流表示数为0.28A,
则此次测得待测电阻的阻值。
答:电压表示数为2.8伏时对应电流表示数为0.28A,待测电阻的阻值10.0Ω。
(2)解:由题知,第一次实验时,电压表并联接在待测电阻两端,移动滑片过程中两电表有一定的示数,且示数始终不变,说明变阻器失去了“变阻”的作用,可能是变阻器都接了上面两个接线柱(即接入电路的电阻为零),也可能是变阻器都接了下面两个接线柱(即变阻器的最大电阻接入电路);
假设变阻器都接了下面两个接线柱,则R滑max=20Ω,由题知,此时电压表、电流表示数分别为6V和0.58A,
则电源电压:U=U1+I1R滑max=6V+0.58A×20Ω=17.6V,
重新正确连接电路并进行实验,电压表示数为2.8V时,电流表示数为0.28A,
由串联电路的特点和欧姆定律可得此时变阻器接入电路的电阻:,
所以假设不成立,则变阻器都接了上面两个接线柱。
答:第一次实验过程中两电表示数始终不变的原因是变阻器都接了上面两个接线柱。
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)先确定电流表量程和分度值,读取电压2.8伏时的电流表示数,再利用欧姆定律计算电阻,结合多次测量减小误差。
(2)根据第一次实验的电表示数,结合滑动变阻器规格和电路连接特点,计算判断其连接方式,明确示数不变的原因。
(1)正确连接电路,电压表测待测电阻两端电压,结合欧姆定律可知,通过定值电阻的电流随它两端电压增大而增大,所以电压表示数为2.8伏时,对应的电流表示数为0.28安,所以定值电阻的阻值为
(2)第一次连接电路实验时,由于移动滑片时两电表示数都不变,可得滑动变阻器都接下面两个接线柱或都接了上面两个接线柱;若都接下面两个接线柱,则R滑=20Ω,此时电源电压为U=Ux+R滑Ix=6V+20Ω×0.58A=17.6V
重新正确连接电路实验,当电压表示数为2.8V时,电流表示数为0.28A,此时滑动变阻器的阻值为
由此可以判断滑动变阻器都接了上面两个接线柱。
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