【精品解析】上海市黄浦区2025年中考一模物理试题

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上海市黄浦区2025年中考一模物理试题
一、单项选择题(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·黄浦模拟)我国家庭电路的电压为(  )
A.1.5伏 B.2伏 C.220伏 D.380伏
【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A. 1.5V是标准干电池的电压值,因此选项A不正确;
B. 2V通常是铅蓄电池的电压,所以选项B也不正确;
C. 我国民用供电采用单相220V电压,而工业用电采用三相380V电压。家庭电路属于单相电,电压为220V,故选项C正确;
D. 380V属于工业用电电压,不符合家庭电路标准,因此选项D错误。
正确答案是C。
【分析】熟悉我国常用电压:家庭电压为220V,新的干电池电压为1.5V,工业用电为3302V。
2.(2025·黄浦模拟)首先用实验测定了大气压强的值的科学家是(  )
A.阿基米德 B.托里拆利 C.帕斯卡 D.欧姆
【答案】B
【知识点】压强;大气压强的测量方法;阿基米德原理;欧姆定律及其应用;科学家及其贡献
【解析】【解答】A.阿基米德发现了浮力原理(即阿基米德原理),因此选项A不符合题意;
B.托里拆利首次通过实验测量出大气压的数值,故选项B符合题意;
C.帕斯卡提出了关于流体静压力的帕斯卡定律,因此选项C不符合题意;
D.欧姆建立了描述电流、电压和电阻关系的欧姆定律,故选项D不符合题意。
正确答案是B。
【分析】托里拆利首先通过实验测量了大气压强。
3.(2025·黄浦模拟)冰熔化成水后(千克/米),下列判断正确的是(  )
A.质量变大 B.质量不变 C.体积变大 D.体积不变
【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】冰熔化成水后,虽然物态发生变化,但质量保持不变。由于冰的密度(ρ冰)小于水的密度(ρ水),根据密度公式可知,在质量m不变的情况下,密度ρ增大时,体积V会减小。因此冰熔化成水后体积变小。
故正确答案为B。
【分析】质量和状态、位置无关,所以冰熔化为水,质量不变,但是体积增加,密度减小。
4.(2025·黄浦模拟)在图所示的实例中,利用连通器原理工作的是(  )
A. 茶壶
B. 吸盘式挂钩
C. 注射器
D. 灭火器喷口
【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.茶壶的结构符合连通器原理:壶盖设有小孔,壶嘴与壶身底部连通,构成连通器系统,故A正确;
B.吸盘式挂钩通过排出内部空气形成负压,利用大气压力固定于墙面,属于大气压应用而非连通器,故B错误;
C.注射器吸取药液时依靠大气压差实现,不符合连通器特征,故C错误;
D.灭火器喷射依赖内部高压气体产生的压差驱动,与连通器原理无关,故D错误。
正确答案为A。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同.
5.(2025·黄浦模拟)如图所示,实心均匀正方体甲、乙静止在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度、,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关系一定不成立的是(  )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.若,切去高度,甲高度减小,甲乙压强相等,根据知,所以甲的密度大,由于切去的高度大,剩余的压强相等,根据p=ρgh,计算可知甲的压强大,,故A符合题意,B不符合题意;
CD.若,剩余的甲的高度可能大于或等于或小于乙高度;剩余的压强相等,根据压强公式p=ρgh分析可知,甲的密度可能大于、等于或小于乙的密度,结合甲的边长较大,分析可知,也可能,故CD不符合题意。
故选A。
【分析】压强的计算:公式为p=ρgh,压强和物体的密度、深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大。
6.(2025·黄浦模拟)在图中所示的电路中,开关、均闭合。在下列方案中,完成操作后一定能使电流表A与电流表示数的比值变大的方案是(  )
A.增大电源电压 B.滑片向右移
C.开关由闭合到断开 D.用替换()
【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路分析可知,R1和R2组成并联电路,其中电流表A测量总电流,电流表A1专门测量通过R1的电流。
A.由于并联电路的分流特性,在电阻值不变的情况下,电流比例保持不变。因此单纯提高电源电压不会改变电流表A与A1示数的比值,该选项不符合题意;
B.当R2的滑片向右移动时,其阻值增大,导致通过它的电流减小。虽然R1支路电流不变,但总电流减小,使得两电流表示数的比值变小,该选项不符合题意;
C.若断开开关S2,R2支路被切断,总电流减小。由于R1支路电流不变,两电流表示数的比值会减小,该选项不符合题意;
D.当用阻值更大的R3替换R1时,通过R3的电流减小。根据公式:,由于I1减小而I滑不变,该比值将增大,符合题意。
综上所述,正确答案是D。
【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
并联分流:用电器并联时,其两端电流和电阻成反比。
二、填空题(本大题共7题,共23分)请将结果填入答题纸的相应位置。
7.(2025·黄浦模拟)在家庭电路中,用电器之间是   连接的(选填“串联”“并联”);消耗的电能用   表测量;同时使用的用电器增多时,电路中总电阻将   (选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】并联;电能;变小
【知识点】电阻的并联;电能表参数的理解;家庭电路的连接
【解析】【解答】在家庭电路中,各用电器工作时相互独立,互不影响,因此它们采用并联方式连接。电能表的作用是测量用电器所消耗的电能总量。当家庭电路中同时工作的用电器数量增加时,相当于并联的用电器增多,根据并联电路特性(总电阻小于各支路电阻),电路中的总电阻会随之减小。
【分析】家庭和公共场所的电路都采用并联方式连接。电能表功能:专门用于计量电能消耗的仪表。
8.(2025·黄浦模拟)成语是中国传统文化的瑰宝,其中有些成语蕴含了物理知识。如:“冰山一角”表明冰山藏在水面下的   很大;“轻如鸿毛”表明鸿毛的   很小;“如坐针毡”表明针尖产生的   很大。(均填写物理量名称)
【答案】体积;密度;压强
【知识点】密度及其特性;增大压强的方法及其应用
【解析】【解析】"冰山一角"这个成语形象地说明,冰山在水面以下的部分体积非常庞大,只有极小部分(约1/10)露出水面,暗示事物显露出来的只是整体中很小的一部分。"轻如鸿毛"这个比喻生动地表现出鸿毛(鸟类羽毛)具有极小的密度,单位体积的质量非常轻,常用来形容事物重量极轻。
"如坐针毡"这个成语通过针尖极小的受力面积会产生极大压强的物理现象,形象地描述了人坐立不安的状态。根据压强公式p=F/S,当压力F一定时,受力面积S越小,产生的压强p越大。
【分析】压强的计算:公式为,所以压力相同下,受力面积越小,压强越大。
羽毛很轻,是由于羽毛的密度小。
9.(2025·黄浦模拟)当某导体两端的电压为6伏时,10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库,通过该导体的电流为   安,这段时间内电流做功为   焦。当该导体两端电压变为3伏时,其电阻为   欧。
【答案】0.5;30;12
【知识点】电荷量及其计算;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】 电流的定义是单位时间内通过导体横截面的电荷量,因此该导体的电流计算为:; 电流所做的功可通过公式计算:;根据欧姆定律,导体的电阻为:
,导体的电阻由其材料、长度和横截面积决定,与电压或电流的变化无关。因此,当导体两端电压变为3伏时,电阻仍保持12欧不变。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、电功的计算:;
3、电流的定义为:单位时间通过单位横截面的电荷量。
10.(2025·黄浦模拟)如图所示,是某种节能型电烙铁的结构示意图和电路图,其中R是发热电阻丝,L是指示灯。闭合开关,电烙铁开始工作,焊接状态下电路的总功率比预热状态大。当电烙铁处于焊接状态时,电路中的电流比预热状态   ,此时开关应处于   状态,指示灯L   (选填“发光”“熄灭”)。
【答案】大;闭合;熄灭
【知识点】电路的三种状态;电功率的计算
【解析】【解答】当开关S1闭合、S2断开时:电路构成灯泡与电热丝的串联连接,此时电路总电阻较大,工作电流较小,电烙铁处于预热工作状态,开关S1和S2同时闭合时:灯泡被短路,电路简化为仅含电热丝的单一回路,此时电路总电阻减小,工作电流增大,指示灯因被短路而熄灭,电烙铁进入焊接工作状态。 【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
电功率的计算:公式为。
11.(2025·黄浦模拟)如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为   牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将   ,水对金属块向上、向下的压力差将   。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
【答案】3;变大;不变
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】 当金属块静止在水面下时,根据称重法原理,其受到的浮力可通过公式计算得出。已知重力G=7N,弹簧测力计示数F示=4N,因此浮力大小为。
若剪断连接金属块的细线,金属块会下沉。此时,金属块上表面浸入水中的深度h增大。根据液体压强公式可知,随着h的增加,金属块上表面受到的水压会相应增大。
在金属块下沉过程中,其排开水的体积保持不变。根据阿基米德原理,金属块所受浮力大小不变。再结合浮力产生的原因公式可以得出,金属块受到的向上和向下压力差将维持不变。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、压强的计算:公式为p=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
12.(2025·黄浦模拟)在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为,已知故障只发生在电阻、中一个。
(1)用完好的电阻替换电阻,闭合开关S,写出电压表的示数及对应的故障   。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是__________。(新接入的元件均完好)
A.在M处串联一个电流表
B.用电阻替换电阻
C.在电阻两端并联一根导线
【答案】(1)原故障是R1断路,替换后电路接通,电压表测R0两端电压,根据串联电路分压规律,此时电压表的示数小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍测电源电压,电压表的示数为。
(2)A;B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】(1)分析电路图可知,两个电阻串联连接,电压表用于测量R1两端的电压。当观察到电压表示数变为电源电压U0时,可能存在的故障情况有两种:R1发生断路或R2出现短路。如果原故障是R1断路,替换电阻后电路恢复通路,电压表将测量R0两端电压,根据串联电路的分压原理,此时电压表示数应小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍直接测量电源电压,示数保持为。
(2)A.在M点串联接入电流表,若电流表示数为零则表明R1断路,若显示有电流则说明R2短路,该方法可有效判断故障,故选项A正确;
B.用电阻R0替换R2后,若电压表示数不变说明R1断路,若示数减小则表明R2短路,该方法同样可行,故选项B正确;
C.在R1两端并联导线时,若故障为R2短路会导致电源直接短路,存在安全隐患,该方法不可取,故选项C错误;
正确答案为AB。
【分析】电路故障分析:串联电路,如果测量某个电阻的电压表,示数为电源电压,则可能的故障为和电压表并联的电阻发生断路,也可能为其他为用电器发生短路。
(1)根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,一段时间后观察到电压表示数为电源电压U0,故障可能是R1断路或R2短路。若原故障是R1断路,替换后电路接通,电压表测R0两端电压,根据串联电路分压规律,此时电压表的示数小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍测电源电压,电压表的示数为。
(2)A.在M处串联一个电流表,电流表示数为零,故障是R1断路,示数不为零,故障是R2短路,能判断出故障,故A符合题意;
B.用电阻R0替换电阻R2,电压表示数不变,故障是R1断路,示数变小,故障是R2短路,能判断出故障,故B符合题意;
C.在电阻R1两端并联一根导线,如果故障是R2短路,则会导致电源短路,不安全,不可取。故C不符合题意;
故选AB。
13.(2025·黄浦模拟)阅读下面短文,回答问题:
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料。PTC可以根据需要设定一个温度,当实际温度低于设定温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于设定温度时,其电阻值随温度的升高而增大。这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能。
(1)如图所示为某PTC材料的电阻随温度变化的图像,由图可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为   ℃。
(2)家用固体电热灭蚊器就使用PTC材料。查阅某电热灭蚊器相关信息可知:工作时,①两端电压不变;②设定温度在165℃左右。③实际温度随实际功率减小而降低。请利用相关信息,解释该家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右的原因。   
【答案】(1)100
(2)家用固体电热灭蚊器的"居里点温度"设定约为165℃。当实际工作温度超过165℃时,电阻R随温度升高而增大。根据功率公式(电压U恒定),实际功率减小,导致温度下降。反之,当温度低于165℃时,电阻R随温度升高而减小,功率增大,温度回升。这种自调节机制使灭蚊器的工作温度稳定在165℃左右。
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】(1)PTC材料具有一个特定的温度阈值,称为"居里点温度"。当温度低于该阈值时,材料的电阻随温度升高而减小;当温度高于该阈值时,电阻随温度升高而增大。根据图像分析,该PTC材料的"居里点温度"确定为100℃。
(2)家用固体电热灭蚊器的"居里点温度"设定约为165℃。当实际工作温度超过165℃时,电阻R随温度升高而增大。根据功率公式(电压U恒定),实际功率减小,导致温度下降。反之,当温度低于165℃时,电阻R随温度升高而减小,功率增大,温度回升。这种自调节机制使灭蚊器的工作温度稳定在165℃左右。
【分析】电功率的计算:公式为。
(1)PTC材料有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,根据图像可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为100℃。
(2)由题意可知,家用固体电热灭蚊器设定的“居里点温度”在165℃左右,当家用固体电热灭蚊器工作时的实际温度高于165℃时,电阻R随温度的升高而变大,由公式可知,当两端电压U不变时,实际功率减小,温度会降低。当实际温度低于165℃时,电阻R随温度的升高而变小,由公式可知,当两端电压U不变时,实际功率增大,温度会升高。因此家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右。
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.(2025·黄浦模拟)在图中,重为2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。
   
【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;浮力及其产生原因
【解析】【解答】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。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2N,方向竖直向上,作用点在小球重心,设标度为1N,如下图所示:
【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大小和方向。再按照力的图示要求画出这个力。
15.(2025·黄浦模拟)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,灯和都能发光,且电流表只测量通过灯的电流。
【答案】
【知识点】实物的电路连接;电流表的连接
【解析】【解析】根据题目描述,两盏灯L1和L2采用并联连接方式。当开关S闭合时,两灯均能正常发光,说明开关位于电路的主干路上。题目要求电流表仅测量通过L2的电流,因此需要将电流表串联接入L2所在的支路。具体连接方法为:将电流表标有"0.6"的接线柱与L1的右端相连,同时将电流表的负极接线柱与L2的右端连接。连接示意图如下:
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
四、综合题(本大题共5题,共31分)第16~19题作答需写出解答过程。
16.(2025·黄浦模拟)一只标有“220V 100W”字样的电水壶正常工作2小时耗电   度。
【答案】0.2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】电水壶正常工作2小时消耗的电能计算如下:根据功率与时间的关系公式:,代入具体数值计算:。【分析】电功率的计算:公式为W=Pt。
17.(2025·黄浦模拟)底面积为米的薄壁容器置于水平面上,容器中盛有2千克的水,容器对水平面的压强为帕。求:
(1)水的体积;
(2)容器对水平面的压力。
【答案】(1)解:水的体积。
(2)解:容器对水平面的压力。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据密度公式计算水的体积。
(2)结合压强公式计算容器对水平面的压力。
(1)水的体积
(2)容器对水平面的压力
18.(2025·黄浦模拟)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻的阻值为10欧,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S。
(1)求通过电阻的电流;
(2)现将标有“2A”字样的滑动变阻器与以某种方式接入MN两点间,使电路正常工作,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大变化量为1.2安。
①判断滑动变阻器与电阻的连接方式;
②求滑动变阻器的最大值。
【答案】(1)解:通过电阻的电流为。
(2)解:已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器与电阻串联,则电路中最大电流为;而电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器与电阻是并联连接。两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为;根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为;根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律计算可知通过电阻的电流;
(2)已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器与电阻串联,则电路中最大电流为,电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器与电阻是并联连接。两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为,根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为,根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为。
(1)通过电阻的电流为
(2)已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器与电阻串联,则电路中最大电流为
而电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器与电阻是并联连接。
两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为
根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为
根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为
19.(2025·黄浦模拟)如图所示,底面积为米的薄壁轻质柱形容器置于水平面上,且盛有0.1米深的水。
(1)求水对容器底部的压强   ;
(2)将体积相同、密度不同的物块分别浸入容器内的水中,水均不溢出,观察物块在水中所处的状态、测得物块的密度及浸入水中的体积,并记录在下表中。
物块 甲 乙 丙 丁
物块在水中所处状态 漂浮 浸没
(千克/米) 0.4 0.6 0.8 2
(米) 40 60 80
①分析比较表中甲、乙、丙的V浸与的关系,可知:漂浮在水面上的物块,   。
②求物块丁浸入水中的体积   。
【答案】(1)980Pa
(2)漂浮在水面上的体积相同的物体,物体的密度越大,排开液体的体积越大;
【知识点】液体压强的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)水对容器底部的压强p水的计算公式为:p水=ρ水gh水,代入数据得:1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa。
(2)①通过分析表格中甲、乙、丙的数据可以看出,当漂浮在水面上的物体体积相同时,物体的密度越大,排开液体的体积也越大。
②当物体密度为0.4×103kg/m3时,浸入水中的体积为40×10-6m3。此时物体处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G。
根据浮力公式F浮=ρ水V排g和重力公式G=mg=ρ甲gV,可以得到:,由于物体丁完全浸没在水中,且与物体甲体积相同,因此丁浸入水中的体积为:。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、压强的计算:公式为F=Ps。
(1)水对容器底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(2)①[1]根据表格甲、乙、丙数据可知,漂浮在水面上的体积相同的物体,物体的密度越大,排开液体的体积越大。
②[2]由数据知当物体的密度为0.4×103kg/m3时,物体浸入水中的体积为40×10-6m3,此时物体处于漂浮状态,受到的浮力等于其自身的重力,即F浮=G
由F浮=ρ水V排g和G=mg=ρ甲gV得ρ水V排g=ρ甲gV甲得物块的体积为
因为物体丁浸没在水中,且物体甲和丁的体积相同,所以丁浸入水中
20.(2025·黄浦模拟)小明做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有两个滑动变阻器(分别标有“5欧3安”和“10欧2安”)。他选用某一滑动变阻器与电源(电压有6伏和7.5伏两挡可选)、待测电阻Rx、电流表、开关正确串联。他移动滑片至阻值最大处,将电压表(只有0~3伏挡完好)并联在待测电阻两端,闭合开关,观察到的现象如图所示,然后他将电压表并联在滑动变阻器两端,观察到的现象仍如图所示。为了完成实验,他调整电源电压,移动变阻器滑片,又做了两次实验,实验数据记录在表1中,根据三次实验数据测出了待测电阻的阻值。
表1
序号 电压表示数(伏) 电流表示数(安)
1
2 2.4 0.36
3 2 0.40
(1)图(a)中电流表的示数为   安。
(2)根据题中信息判断调整后的电源电压   。(需写出判断过程)
(3)求待测电阻的阻值   。(需写出计算过程,精确到0.1欧)
【答案】(1)0.38
(2)实验中将滑动变阻器调至最大阻值,并将电压表(量程0~3V)并联在待测电阻两端。闭合开关后,电流表示数为0.38A,但电压表读数超过3V。随后将电压表改接至滑动变阻器两端,读数仍超量程,说明电源电压高于6V。由此确定调整前的电源电压,调整后降为6V。
(3)当电源电压为7.5V时,滑动变阻器两端电压>3V,通过电流0.38A,计算其最大阻值:,故选用规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器。三次实验的待测电阻阻值计算如下:实验1:, 实验2:, 实验3:,最终待测电阻的平均值为:。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据图(a)显示,电流表采用小量程测量,其分度值为0.02A,因此读数为0.38A。
(2)实验中将滑动变阻器调至最大阻值,并将电压表(量程0~3V)并联在待测电阻两端。闭合开关后,电流表示数为0.38A,但电压表读数超过3V。随后将电压表改接至滑动变阻器两端,读数仍超量程,说明电源电压高于6V。由此确定调整前的电源电压,调整后降为6V。
(3)当电源电压为7.5V时,滑动变阻器两端电压>3V,通过电流0.38A,计算其最大阻值:,故选用规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器。三次实验的待测电阻阻值计算如下:实验1:, 实验2:, 实验3:
,最终待测电阻的平均值为:。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
(1)由图(a)可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.38A。
(2)将滑动变阻器处于最大值,电压表量程0~3V并联在待测电阻两端,闭合开关,电流表为0.38A,电压表超过3V,此时把电压表并联在滑动变阻器两端,电压表还是超过3V,由此可知电源电压高于6V,所以电源电压为7.5V。故调整前电源电压U为7.5伏,调整后电源电压为6伏。
(3)由题意可知,电压表接在滑动变阻器两端时,当电源电压为7.5V时,电流为0.38A,滑动变阻器两端的电压大于3V,滑动变阻器的最大阻值为
故选用的滑动变阻器的规格是10Ω 2A。
实验序号1待测电阻阻值为
实验序号2待测电阻阻值为
实验序号3待测电阻阻值为
待测电阻阻值的阻值为
1 / 1上海市黄浦区2025年中考一模物理试题
一、单项选择题(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·黄浦模拟)我国家庭电路的电压为(  )
A.1.5伏 B.2伏 C.220伏 D.380伏
2.(2025·黄浦模拟)首先用实验测定了大气压强的值的科学家是(  )
A.阿基米德 B.托里拆利 C.帕斯卡 D.欧姆
3.(2025·黄浦模拟)冰熔化成水后(千克/米),下列判断正确的是(  )
A.质量变大 B.质量不变 C.体积变大 D.体积不变
4.(2025·黄浦模拟)在图所示的实例中,利用连通器原理工作的是(  )
A. 茶壶
B. 吸盘式挂钩
C. 注射器
D. 灭火器喷口
5.(2025·黄浦模拟)如图所示,实心均匀正方体甲、乙静止在水平地面上,它们对地面的压强分别为、。现将两物体沿水平方向在上部切去不同的厚度、,甲、乙剩余部分对地面的压强相等,则下列关系一定不成立的是(  )
A., B.,
C., D.,
6.(2025·黄浦模拟)在图中所示的电路中,开关、均闭合。在下列方案中,完成操作后一定能使电流表A与电流表示数的比值变大的方案是(  )
A.增大电源电压 B.滑片向右移
C.开关由闭合到断开 D.用替换()
二、填空题(本大题共7题,共23分)请将结果填入答题纸的相应位置。
7.(2025·黄浦模拟)在家庭电路中,用电器之间是   连接的(选填“串联”“并联”);消耗的电能用   表测量;同时使用的用电器增多时,电路中总电阻将   (选填“变大”“变小”“不变”)。
8.(2025·黄浦模拟)成语是中国传统文化的瑰宝,其中有些成语蕴含了物理知识。如:“冰山一角”表明冰山藏在水面下的   很大;“轻如鸿毛”表明鸿毛的   很小;“如坐针毡”表明针尖产生的   很大。(均填写物理量名称)
9.(2025·黄浦模拟)当某导体两端的电压为6伏时,10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库,通过该导体的电流为   安,这段时间内电流做功为   焦。当该导体两端电压变为3伏时,其电阻为   欧。
10.(2025·黄浦模拟)如图所示,是某种节能型电烙铁的结构示意图和电路图,其中R是发热电阻丝,L是指示灯。闭合开关,电烙铁开始工作,焊接状态下电路的总功率比预热状态大。当电烙铁处于焊接状态时,电路中的电流比预热状态   ,此时开关应处于   状态,指示灯L   (选填“发光”“熄灭”)。
11.(2025·黄浦模拟)如图所示,重为7牛的金属块A静止在水面下,弹簧测力计的示数为4牛,则金属块A所受浮力为   牛。剪断连接金属块的细线,金属块下沉过程中,其上表面受到水的压强将   ,水对金属块向上、向下的压力差将   。(后两空选填“变大”“变小”“不变”)
12.(2025·黄浦模拟)在如图所示的电路中,电源电压为保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为,已知故障只发生在电阻、中一个。
(1)用完好的电阻替换电阻,闭合开关S,写出电压表的示数及对应的故障   。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是__________。(新接入的元件均完好)
A.在M处串联一个电流表
B.用电阻替换电阻
C.在电阻两端并联一根导线
13.(2025·黄浦模拟)阅读下面短文,回答问题:
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料。PTC可以根据需要设定一个温度,当实际温度低于设定温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于设定温度时,其电阻值随温度的升高而增大。这个设定的温度叫“居里点温度”,用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能。
(1)如图所示为某PTC材料的电阻随温度变化的图像,由图可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为   ℃。
(2)家用固体电热灭蚊器就使用PTC材料。查阅某电热灭蚊器相关信息可知:工作时,①两端电压不变;②设定温度在165℃左右。③实际温度随实际功率减小而降低。请利用相关信息,解释该家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右的原因。   
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.(2025·黄浦模拟)在图中,重为2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。
   
15.(2025·黄浦模拟)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,灯和都能发光,且电流表只测量通过灯的电流。
四、综合题(本大题共5题,共31分)第16~19题作答需写出解答过程。
16.(2025·黄浦模拟)一只标有“220V 100W”字样的电水壶正常工作2小时耗电   度。
17.(2025·黄浦模拟)底面积为米的薄壁容器置于水平面上,容器中盛有2千克的水,容器对水平面的压强为帕。求:
(1)水的体积;
(2)容器对水平面的压力。
18.(2025·黄浦模拟)在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻的阻值为10欧,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S。
(1)求通过电阻的电流;
(2)现将标有“2A”字样的滑动变阻器与以某种方式接入MN两点间,使电路正常工作,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大变化量为1.2安。
①判断滑动变阻器与电阻的连接方式;
②求滑动变阻器的最大值。
19.(2025·黄浦模拟)如图所示,底面积为米的薄壁轻质柱形容器置于水平面上,且盛有0.1米深的水。
(1)求水对容器底部的压强   ;
(2)将体积相同、密度不同的物块分别浸入容器内的水中,水均不溢出,观察物块在水中所处的状态、测得物块的密度及浸入水中的体积,并记录在下表中。
物块 甲 乙 丙 丁
物块在水中所处状态 漂浮 浸没
(千克/米) 0.4 0.6 0.8 2
(米) 40 60 80
①分析比较表中甲、乙、丙的V浸与的关系,可知:漂浮在水面上的物块,   。
②求物块丁浸入水中的体积   。
20.(2025·黄浦模拟)小明做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有两个滑动变阻器(分别标有“5欧3安”和“10欧2安”)。他选用某一滑动变阻器与电源(电压有6伏和7.5伏两挡可选)、待测电阻Rx、电流表、开关正确串联。他移动滑片至阻值最大处,将电压表(只有0~3伏挡完好)并联在待测电阻两端,闭合开关,观察到的现象如图所示,然后他将电压表并联在滑动变阻器两端,观察到的现象仍如图所示。为了完成实验,他调整电源电压,移动变阻器滑片,又做了两次实验,实验数据记录在表1中,根据三次实验数据测出了待测电阻的阻值。
表1
序号 电压表示数(伏) 电流表示数(安)
1
2 2.4 0.36
3 2 0.40
(1)图(a)中电流表的示数为   安。
(2)根据题中信息判断调整后的电源电压   。(需写出判断过程)
(3)求待测电阻的阻值   。(需写出计算过程,精确到0.1欧)
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A. 1.5V是标准干电池的电压值,因此选项A不正确;
B. 2V通常是铅蓄电池的电压,所以选项B也不正确;
C. 我国民用供电采用单相220V电压,而工业用电采用三相380V电压。家庭电路属于单相电,电压为220V,故选项C正确;
D. 380V属于工业用电电压,不符合家庭电路标准,因此选项D错误。
正确答案是C。
【分析】熟悉我国常用电压:家庭电压为220V,新的干电池电压为1.5V,工业用电为3302V。
2.【答案】B
【知识点】压强;大气压强的测量方法;阿基米德原理;欧姆定律及其应用;科学家及其贡献
【解析】【解答】A.阿基米德发现了浮力原理(即阿基米德原理),因此选项A不符合题意;
B.托里拆利首次通过实验测量出大气压的数值,故选项B符合题意;
C.帕斯卡提出了关于流体静压力的帕斯卡定律,因此选项C不符合题意;
D.欧姆建立了描述电流、电压和电阻关系的欧姆定律,故选项D不符合题意。
正确答案是B。
【分析】托里拆利首先通过实验测量了大气压强。
3.【答案】B
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】冰熔化成水后,虽然物态发生变化,但质量保持不变。由于冰的密度(ρ冰)小于水的密度(ρ水),根据密度公式可知,在质量m不变的情况下,密度ρ增大时,体积V会减小。因此冰熔化成水后体积变小。
故正确答案为B。
【分析】质量和状态、位置无关,所以冰熔化为水,质量不变,但是体积增加,密度减小。
4.【答案】A
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用
【解析】【解答】A.茶壶的结构符合连通器原理:壶盖设有小孔,壶嘴与壶身底部连通,构成连通器系统,故A正确;
B.吸盘式挂钩通过排出内部空气形成负压,利用大气压力固定于墙面,属于大气压应用而非连通器,故B错误;
C.注射器吸取药液时依靠大气压差实现,不符合连通器特征,故C错误;
D.灭火器喷射依赖内部高压气体产生的压差驱动,与连通器原理无关,故D错误。
正确答案为A。
【分析】连通器:上端开口相通,或底部相通的容器叫连通器,在连通器的液体保持同一水平,压强相等,应用:茶壶;回水弯管;船闸;
大气压的应用; 吸盘是将吸盘内部的气压减小,导致外界大气压大于内部气压,将吸盘压在墙面,和吸管吸取饮料的原理相同.
5.【答案】A
【知识点】压强的大小及其计算
【解析】【解答】AB.若,切去高度,甲高度减小,甲乙压强相等,根据知,所以甲的密度大,由于切去的高度大,剩余的压强相等,根据p=ρgh,计算可知甲的压强大,,故A符合题意,B不符合题意;
CD.若,剩余的甲的高度可能大于或等于或小于乙高度;剩余的压强相等,根据压强公式p=ρgh分析可知,甲的密度可能大于、等于或小于乙的密度,结合甲的边长较大,分析可知,也可能,故CD不符合题意。
故选A。
【分析】压强的计算:公式为p=ρgh,压强和物体的密度、深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大。
6.【答案】D
【知识点】并联电路的电流规律;电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路分析可知,R1和R2组成并联电路,其中电流表A测量总电流,电流表A1专门测量通过R1的电流。
A.由于并联电路的分流特性,在电阻值不变的情况下,电流比例保持不变。因此单纯提高电源电压不会改变电流表A与A1示数的比值,该选项不符合题意;
B.当R2的滑片向右移动时,其阻值增大,导致通过它的电流减小。虽然R1支路电流不变,但总电流减小,使得两电流表示数的比值变小,该选项不符合题意;
C.若断开开关S2,R2支路被切断,总电流减小。由于R1支路电流不变,两电流表示数的比值会减小,该选项不符合题意;
D.当用阻值更大的R3替换R1时,通过R3的电流减小。根据公式:,由于I1减小而I滑不变,该比值将增大,符合题意。
综上所述,正确答案是D。
【分析】并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
并联分流:用电器并联时,其两端电流和电阻成反比。
7.【答案】并联;电能;变小
【知识点】电阻的并联;电能表参数的理解;家庭电路的连接
【解析】【解答】在家庭电路中,各用电器工作时相互独立,互不影响,因此它们采用并联方式连接。电能表的作用是测量用电器所消耗的电能总量。当家庭电路中同时工作的用电器数量增加时,相当于并联的用电器增多,根据并联电路特性(总电阻小于各支路电阻),电路中的总电阻会随之减小。
【分析】家庭和公共场所的电路都采用并联方式连接。电能表功能:专门用于计量电能消耗的仪表。
8.【答案】体积;密度;压强
【知识点】密度及其特性;增大压强的方法及其应用
【解析】【解析】"冰山一角"这个成语形象地说明,冰山在水面以下的部分体积非常庞大,只有极小部分(约1/10)露出水面,暗示事物显露出来的只是整体中很小的一部分。"轻如鸿毛"这个比喻生动地表现出鸿毛(鸟类羽毛)具有极小的密度,单位体积的质量非常轻,常用来形容事物重量极轻。
"如坐针毡"这个成语通过针尖极小的受力面积会产生极大压强的物理现象,形象地描述了人坐立不安的状态。根据压强公式p=F/S,当压力F一定时,受力面积S越小,产生的压强p越大。
【分析】压强的计算:公式为,所以压力相同下,受力面积越小,压强越大。
羽毛很轻,是由于羽毛的密度小。
9.【答案】0.5;30;12
【知识点】电荷量及其计算;欧姆定律及其应用;电功的计算
【解析】【解答】 电流的定义是单位时间内通过导体横截面的电荷量,因此该导体的电流计算为:; 电流所做的功可通过公式计算:;根据欧姆定律,导体的电阻为:
,导体的电阻由其材料、长度和横截面积决定,与电压或电流的变化无关。因此,当导体两端电压变为3伏时,电阻仍保持12欧不变。
【分析】1、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压;
2、电功的计算:;
3、电流的定义为:单位时间通过单位横截面的电荷量。
10.【答案】大;闭合;熄灭
【知识点】电路的三种状态;电功率的计算
【解析】【解答】当开关S1闭合、S2断开时:电路构成灯泡与电热丝的串联连接,此时电路总电阻较大,工作电流较小,电烙铁处于预热工作状态,开关S1和S2同时闭合时:灯泡被短路,电路简化为仅含电热丝的单一回路,此时电路总电阻减小,工作电流增大,指示灯因被短路而熄灭,电烙铁进入焊接工作状态。 【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
电功率的计算:公式为。
11.【答案】3;变大;不变
【知识点】液体压强计算公式的应用;浮力大小的计算
【解析】【解答】 当金属块静止在水面下时,根据称重法原理,其受到的浮力可通过公式计算得出。已知重力G=7N,弹簧测力计示数F示=4N,因此浮力大小为。
若剪断连接金属块的细线,金属块会下沉。此时,金属块上表面浸入水中的深度h增大。根据液体压强公式可知,随着h的增加,金属块上表面受到的水压会相应增大。
在金属块下沉过程中,其排开水的体积保持不变。根据阿基米德原理,金属块所受浮力大小不变。再结合浮力产生的原因公式可以得出,金属块受到的向上和向下压力差将维持不变。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、阿基米德原理:物体排开水的重力等于物体所受浮力;
3、压强的计算:公式为p=ρgh,压强和液体的密度、浸没深度有关,且密度越大,压强越大,深度越大,压强越大, 在同种液体的同一深度,液体向各个方向的压强 相同。
12.【答案】(1)原故障是R1断路,替换后电路接通,电压表测R0两端电压,根据串联电路分压规律,此时电压表的示数小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍测电源电压,电压表的示数为。
(2)A;B
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】(1)分析电路图可知,两个电阻串联连接,电压表用于测量R1两端的电压。当观察到电压表示数变为电源电压U0时,可能存在的故障情况有两种:R1发生断路或R2出现短路。如果原故障是R1断路,替换电阻后电路恢复通路,电压表将测量R0两端电压,根据串联电路的分压原理,此时电压表示数应小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍直接测量电源电压,示数保持为。
(2)A.在M点串联接入电流表,若电流表示数为零则表明R1断路,若显示有电流则说明R2短路,该方法可有效判断故障,故选项A正确;
B.用电阻R0替换R2后,若电压表示数不变说明R1断路,若示数减小则表明R2短路,该方法同样可行,故选项B正确;
C.在R1两端并联导线时,若故障为R2短路会导致电源直接短路,存在安全隐患,该方法不可取,故选项C错误;
正确答案为AB。
【分析】电路故障分析:串联电路,如果测量某个电阻的电压表,示数为电源电压,则可能的故障为和电压表并联的电阻发生断路,也可能为其他为用电器发生短路。
(1)根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,一段时间后观察到电压表示数为电源电压U0,故障可能是R1断路或R2短路。若原故障是R1断路,替换后电路接通,电压表测R0两端电压,根据串联电路分压规律,此时电压表的示数小于;若原故障是R2短路,替换后电压表仍测电源电压,电压表的示数为。
(2)A.在M处串联一个电流表,电流表示数为零,故障是R1断路,示数不为零,故障是R2短路,能判断出故障,故A符合题意;
B.用电阻R0替换电阻R2,电压表示数不变,故障是R1断路,示数变小,故障是R2短路,能判断出故障,故B符合题意;
C.在电阻R1两端并联一根导线,如果故障是R2短路,则会导致电源短路,不安全,不可取。故C不符合题意;
故选AB。
13.【答案】(1)100
(2)家用固体电热灭蚊器的"居里点温度"设定约为165℃。当实际工作温度超过165℃时,电阻R随温度升高而增大。根据功率公式(电压U恒定),实际功率减小,导致温度下降。反之,当温度低于165℃时,电阻R随温度升高而减小,功率增大,温度回升。这种自调节机制使灭蚊器的工作温度稳定在165℃左右。
【知识点】电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】(1)PTC材料具有一个特定的温度阈值,称为"居里点温度"。当温度低于该阈值时,材料的电阻随温度升高而减小;当温度高于该阈值时,电阻随温度升高而增大。根据图像分析,该PTC材料的"居里点温度"确定为100℃。
(2)家用固体电热灭蚊器的"居里点温度"设定约为165℃。当实际工作温度超过165℃时,电阻R随温度升高而增大。根据功率公式(电压U恒定),实际功率减小,导致温度下降。反之,当温度低于165℃时,电阻R随温度升高而减小,功率增大,温度回升。这种自调节机制使灭蚊器的工作温度稳定在165℃左右。
【分析】电功率的计算:公式为。
(1)PTC材料有一个根据需要设定的温度,低于这个温度时,其电阻随温度的升高而减小,高于这个温度时,电阻值则随温度的升高而增大,我们把这个设定的温度叫“居里点温度”,根据图像可知,该PTC材料设定的“居里点温度”为100℃。
(2)由题意可知,家用固体电热灭蚊器设定的“居里点温度”在165℃左右,当家用固体电热灭蚊器工作时的实际温度高于165℃时,电阻R随温度的升高而变大,由公式可知,当两端电压U不变时,实际功率减小,温度会降低。当实际温度低于165℃时,电阻R随温度的升高而变小,由公式可知,当两端电压U不变时,实际功率增大,温度会升高。因此家用固体电热灭蚊器工作温度能恒定在165℃左右。
14.【答案】
【知识点】力的三要素及力的示意图;浮力及其产生原因
【解析】【解答】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。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2N,方向竖直向上,作用点在小球重心,设标度为1N,如下图所示:
【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大小和方向。再按照力的图示要求画出这个力。
15.【答案】
【知识点】实物的电路连接;电流表的连接
【解析】【解析】根据题目描述,两盏灯L1和L2采用并联连接方式。当开关S闭合时,两灯均能正常发光,说明开关位于电路的主干路上。题目要求电流表仅测量通过L2的电流,因此需要将电流表串联接入L2所在的支路。具体连接方法为:将电流表标有"0.6"的接线柱与L1的右端相连,同时将电流表的负极接线柱与L2的右端连接。连接示意图如下:
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
16.【答案】0.2
【知识点】电功率的计算
【解析】【解答】电水壶正常工作2小时消耗的电能计算如下:根据功率与时间的关系公式:,代入具体数值计算:。【分析】电功率的计算:公式为W=Pt。
17.【答案】(1)解:水的体积。
(2)解:容器对水平面的压力。
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算
【解析】【分析】(1)根据密度公式计算水的体积。
(2)结合压强公式计算容器对水平面的压力。
(1)水的体积
(2)容器对水平面的压力
18.【答案】(1)解:通过电阻的电流为。
(2)解:已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器与电阻串联,则电路中最大电流为;而电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器与电阻是并联连接。两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为;根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为;根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律计算可知通过电阻的电流;
(2)已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器与电阻串联,则电路中最大电流为,电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器与电阻是并联连接。两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为,根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为,根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为。
(1)通过电阻的电流为
(2)已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器与电阻串联,则电路中最大电流为
而电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器与电阻是并联连接。
两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为
根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为
根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为
19.【答案】(1)980Pa
(2)漂浮在水面上的体积相同的物体,物体的密度越大,排开液体的体积越大;
【知识点】液体压强的计算;浮力的利用
【解析】【解答】(1)水对容器底部的压强p水的计算公式为:p水=ρ水gh水,代入数据得:1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa。
(2)①通过分析表格中甲、乙、丙的数据可以看出,当漂浮在水面上的物体体积相同时,物体的密度越大,排开液体的体积也越大。
②当物体密度为0.4×103kg/m3时,浸入水中的体积为40×10-6m3。此时物体处于漂浮状态,浮力等于重力,即F浮=G。
根据浮力公式F浮=ρ水V排g和重力公式G=mg=ρ甲gV,可以得到:,由于物体丁完全浸没在水中,且与物体甲体积相同,因此丁浸入水中的体积为:。
【分析】1、浮力的本质为上下表面产生的压力差,计算公式为F浮=ρ液gV排,所以物体所受浮力和物体所处的深度无关,与排开水的体积有关,当排开水的体积越小时,浮力越小,排开水的体积越大时,浮力越大;
2、压强的计算:公式为F=Ps。
(1)水对容器底部的压强p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=980Pa
(2)①[1]根据表格甲、乙、丙数据可知,漂浮在水面上的体积相同的物体,物体的密度越大,排开液体的体积越大。
②[2]由数据知当物体的密度为0.4×103kg/m3时,物体浸入水中的体积为40×10-6m3,此时物体处于漂浮状态,受到的浮力等于其自身的重力,即F浮=G
由F浮=ρ水V排g和G=mg=ρ甲gV得ρ水V排g=ρ甲gV甲得物块的体积为
因为物体丁浸没在水中,且物体甲和丁的体积相同,所以丁浸入水中
20.【答案】(1)0.38
(2)实验中将滑动变阻器调至最大阻值,并将电压表(量程0~3V)并联在待测电阻两端。闭合开关后,电流表示数为0.38A,但电压表读数超过3V。随后将电压表改接至滑动变阻器两端,读数仍超量程,说明电源电压高于6V。由此确定调整前的电源电压,调整后降为6V。
(3)当电源电压为7.5V时,滑动变阻器两端电压>3V,通过电流0.38A,计算其最大阻值:,故选用规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器。三次实验的待测电阻阻值计算如下:实验1:, 实验2:, 实验3:,最终待测电阻的平均值为:。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据图(a)显示,电流表采用小量程测量,其分度值为0.02A,因此读数为0.38A。
(2)实验中将滑动变阻器调至最大阻值,并将电压表(量程0~3V)并联在待测电阻两端。闭合开关后,电流表示数为0.38A,但电压表读数超过3V。随后将电压表改接至滑动变阻器两端,读数仍超量程,说明电源电压高于6V。由此确定调整前的电源电压,调整后降为6V。
(3)当电源电压为7.5V时,滑动变阻器两端电压>3V,通过电流0.38A,计算其最大阻值:,故选用规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器。三次实验的待测电阻阻值计算如下:实验1:, 实验2:, 实验3:
,最终待测电阻的平均值为:。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
(1)由图(a)可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.38A。
(2)将滑动变阻器处于最大值,电压表量程0~3V并联在待测电阻两端,闭合开关,电流表为0.38A,电压表超过3V,此时把电压表并联在滑动变阻器两端,电压表还是超过3V,由此可知电源电压高于6V,所以电源电压为7.5V。故调整前电源电压U为7.5伏,调整后电源电压为6伏。
(3)由题意可知,电压表接在滑动变阻器两端时,当电源电压为7.5V时,电流为0.38A,滑动变阻器两端的电压大于3V,滑动变阻器的最大阻值为
故选用的滑动变阻器的规格是10Ω 2A。
实验序号1待测电阻阻值为
实验序号2待测电阻阻值为
实验序号3待测电阻阻值为
待测电阻阻值的阻值为
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