【精品解析】上海市浦东新区2024-2025学年九年级上学期质量调研(中考一模)物理试题

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上海市浦东新区2024-2025学年九年级上学期质量调研(中考一模)物理试题
一、选择题(共12分。每题2分,每题只有一个正确选项)
1.首先用实验测定了大气压数值的科学家是(  )
A.阿基米德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
【答案】D
【知识点】科学家及其贡献
【解析】【解答】 A、阿基米德古希腊科学家,发现了浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力(阿基米德原理),同时总结了杠杆平衡条件,和大气压的测定无关,故A错误。
B、伽利略近代力学之父,通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的力是维持物体运动原因的观点,发明了天文望远镜用于天文观测,但没有测定大气压的数值,故B错误。
C、牛顿经典力学的奠基人,提出了牛顿三大运动定律、万有引力定律,解释了宏观物体的运动规律,和大气压实验无关,故C错误。
D、托里拆利意大利物理学家,1643年设计了著名的托里拆利实验,利用水银柱首次精确测定了标准大气压的数值,是历史上第一个用实验测定大气压数值的科学家,故D正确。
故选:D。
【分析】 阿基米德:核心贡献是浮力原理(阿基米德原理)与杠杆平衡原理,和大气压测定无关联。伽利略:主要研究力与运动的关系、天文观测,未完成大气压数值的测定。
牛顿:奠定经典力学基础,提出运动三定律与万有引力定律,不涉及大气压实验。
托里拆利:通过托里拆利实验,首次用实验精准测出大气压的数值。
2.下列用电器正常工作时电流最大的是(  )
A.电子手表 B.小型手电筒 C.节能灯 D.电热水壶
【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】A、电子手表电子手表依靠纽扣电池供电,功率极低,正常工作电流仅为微安级别,电流最小,故A不符合要求。
B、小型手电筒小型手电筒通常使用干电池,功率约1W,工作电流约0.3A,电流较小,故B不符合要求。
C、节能灯家用节能灯额定功率约10~20W,家庭电路电压220V,根据,工作电流约 0.05~0.1A,电流较小,故C不符合要求。
D、电热水壶电热水壶是大功率用电器,额定功率约1000~1500W,家庭电路电压220V,根据,工作电流约4.5~6.8A,是四个选项中电流最大的,故D符合要求。
故选:D。
【分析】 (1)电子手表功率极小,电流仅微安级,远小于其他用电器。
(2)小型手电筒功率约1W左右,电流约0.3A左右。
(3)节能灯功率约10~20W,电流约0.05~0.1A左右。
(4)电热水壶功率约1000~1500W,电流约4.5~6.8A,远大于其他用电器。
3.下列实例中,利用连通器原理工作的是(  )
A.注射器
B.船闸
C.热气球
D.拔火罐
【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】 解:A、注射器只有一部分,不是连通器,故A不符合题意;
B、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故B符合题意;
C、热气球不符合上端开口下端连通的特点,不是连通器,故C不符合题意;
D、拔火罐不符合上端开口下端连通的特点,不是连通器,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】根据连通器定义:上端开口下端连通的多个容器。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。
4.如图所示,将一块实心柱形金属块浸没在水中,金属块上、下表面受到水的压力分别为、。金属块在水中下沉过程中,下列说法中正确的是(  )
A.变小 B.不变
C.与的差值变大 D.与的差值不变
【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 解:金属块浸没在水中,金属块在水中下沉过程中,深度增加,根据F=pS=ρghS知金属块上、下表面受到水的压力都增加;
金属块在水中下沉过程中,液体的密度相等,金属块排开水的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知金属块受到的浮力相等,根据浮力的产生原因可知上表面与下表面的压力差等于浮力的大小,所以F2与F1的差值不变,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)根据F=pS=ρghS分析金属块上、下表面受到水压力的变化;
(2)根据浮力产生的原因分析。
5.如图所示为某电吹风的电路图,其中R是发热电阻丝,M是电动机。当使用冷风挡时,只有电动机工作;使用热风挡时,发热电阻丝和电动机同时工作。则(  )
A.只闭合开关,电吹风处于热风挡
B.只闭合开关,电吹风处于冷风挡
C.闭合开关和,电吹风处于热风挡
D.断开开关和,电吹风处于冷风挡
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 A、只闭合开关S1此时只有电动机M接入电路工作,电阻丝R不工作,电吹风处于冷风挡,不是热风挡,故A错误。
B、只闭合开关S2干路开关S1断开,整个电路断路,电动机和电阻丝都不工作,电吹风不工作,故B错误。
C、闭合开关S1和S2电动机M和电阻丝R的支路都接通,两者同时工作,电吹风处于热风挡,故C正确。
D、断开开关S1和S2整个电路断路,用电器都不工作,电吹风不工作,故D错误。
故选:C。
【分析】电路中电动机M和发热电阻丝R为并联关系:
S1是干路开关,控制整个电路的通断;
S2是发热电阻丝R支路的开关,仅控制R的通断。
冷风挡:只有电动机M工作,需闭合S1,断开S2;
热风挡:电动机M和电阻丝R同时工作,需同时闭合S1和S2。
6.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的密度为、,质量为、,对地面的压强为、。现沿水平方向将甲、乙切去相同体积,当时,甲、乙剩余部分对地面的压强,当时,。关于下列说法:①一定大于;②一定小于;③可能小于;④一定小于,其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较
【解析】【解答】 解:设甲、乙两正方体的棱长分别为a、b,
现沿水平方向将甲、乙切去相同体积ΔV,切去部分的厚度分别为、,当ΔV=V(V≠0)时,甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲=p'乙,
则由p=ρgh可得:-----①
当ΔV>V时,p'甲>p'乙,设此时切去的体积为V+V'(V'>0),
同理可得:-----②
由①②可得:---③
由图可知a>b,则由③式可知不能判断ρ甲与ρ乙的大小关系,即:可能ρ甲大于ρ乙,也可能ρ甲小于ρ乙,还可能ρ甲等于ρ乙,故④错误;
原来甲对地面的压强为p甲=ρ甲ga,
原来乙对地面的压强为p乙=ρ乙gb,
因a>b,且ρ甲与ρ乙的大小关系未知,所以不能判断p甲与p乙的大小关系,则p甲可能小于p乙,故③正确;
由密度公式可得,因为a>b,所以无法确定m甲与m乙的大小关系,故①②错误;
综上可知,正确说法只有③。
故选:A。
【分析】 设甲、乙两正方体的棱长为a、b,现沿水平方向将甲、乙切去相同体积ΔV,当ΔV=V(V≠0)时,甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲=p'乙,由p=ρgh,表示出p'甲=p乙',当ΔV>V时,p'甲>p'乙,设切去的体积为V+V'(V'>0),由此时p'甲>p'乙,表示出关系式,从而找出两个正方体密度与边长、质量与边长的关系进行分析判断。
二、填空题(共23分。第7~11题每题3分,第12题4分,第13题4分)
7.上海家中照明电路的电压为   V。家庭电路中,电灯与电冰箱是   的(选填“并联”或“串联”),关掉正在使用中的一盏电灯,家庭电路中的总电流   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】220;并联;变小
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的连接
【解析】【解答】我国家庭电路的额定电压统一为220V,因此上海家中照明电路的电压为220V。
家庭电路中,电灯和电冰箱的工作互不干扰,一盏灯损坏或关闭不影响冰箱正常运行,符合并联电路的特点,因此二者是并联的。
并联电路的总电流等于各支路电流的总和。关掉正在使用的一盏电灯,该支路的电流消失,总电流会因此变小。
故答案为:220;并联;变小。
【分析】 我国家庭照明电路的标准电压为220V,上海地区遵循此标准。
家庭电路中,各用电器需独立工作、互不影响,因此电灯与电冰箱采用并联连接。
并联电路中总电流等于各支路电流之和,关掉一盏电灯,支路电流减少,总电流变小。
8.著名的   实验证明了大气压强存在且很大。如图(a)所示,锥子做得尖锐,是通过减小   的方法来增大压强。如图(b)所示,堤坝下部比上部更为厚实,是因为水对堤坝的压强随深度的增大而   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】马德堡半球;受力面积;增大
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】 解:(1)著名的马德堡半球实验证明了大气压强存在且很大;
(2)锥子做得很尖锐,在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
(3)因为液体内部压强随深度增加而增大,更为厚实的堤坝可承受更大的水的压强。
故答案为:马德堡半球;受力面积;增大。
【分析】 (1)著名的马德堡半球实验证明了大气压强存在且很大。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(3)液体的压强随深度的增加而增大。
9.冰的密度为,体积为的冰,其质量为   kg,这些冰熔化成水后,质量   (选填“变大”“不变”或“变小”),体积为   。
【答案】900;不变;0.9
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】 解:由得,冰的质量为m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×1m3=900kg,质量是物体的属性,与状态无关,水与冰的质量相同,水的质量为m水=m冰=900kg,
水的体积为。
故答案为:900;不变;0.9m3。
【分析】 知道冰的体积和密度,利用m=ρV求冰的质量;
质量是物体的属性,与状态无关,水与冰的质量相同,再根据求水的体积。
10.长度相等的镍铬导线甲和乙,若甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲的电阻   乙的电阻。若将它们并联在电路中,则甲两端的电压   乙两端的电压;若将它们串联在电路中,则串联时的总电阻   并联时的总电阻(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】小于;等于;大于
【知识点】并联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;电阻的串联
【解析】【解答】 解:(1)由题意可知,甲、乙两导线材料相同和长度相同,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲的电阻小于乙的电阻;
(2)若将它们并联在电路中,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则甲两端的电压等于乙两端的电压;
(3)电阻串联后,总电阻大于任何一个分电阻;并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值,所以串联时的总电阻大于并联时的总电阻。
故答案为:小于;等于;大于。
【分析】 (1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积,根据控制变量法分析解答;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等;
(3)两电阻串联,总电阻等于两分电阻之和,总电阻大于任何一个分电阻;并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值。
11.当某导体两端的电压为8V时,10s内通过导体横截面的电荷量为5C,则通过该导体的电流为   A,导体的电阻为   。当该导体两端的电压为6V时,它的电阻   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】0.5;16;不变
【知识点】电流和电流的单位换算;电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:当某导体两端的电压为8V时,10s内通过导体横截面的电荷量为5C,则通过该导体的电流为,根据欧姆定律可得导体的电阻:,
导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关,当该导体两端的电压为6V时,它的电阻不变。
故答案为:0.5;16;不变。
【分析】根据Q=It计算10s内通过导体横截面的电荷量为5C时通过该导体的电流,根据欧姆定律计算导体的电阻,
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
12.有三个电阻、、,其中一个发生了短路故障,一个发生了断路故障,一个完好。
(1)小东将和分别连入ab和bc之间,如图所示。闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,则和中一定有一个是   的;另一个是   的(均选填“短路”“断路”或“完好”)。
(2)为进一步确定、对应的具体情况,小东认为可以在ab之间再并联一个电压表。请帮他写出闭合开关S后电压表的示数以及、对应的具体情况   。
【答案】(1)短路;完好
(2)把电压表并联在任何一个电阻两端,若电压表有示数,则该电阻为完好电阻,若电压表无示数,则该电阻为短路电阻。
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 解:(1)在串联电路中:当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零,小东将R1和R2分别连入ab和bc之间,闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,说明电路没有断路,故R1和R2一定有一个是短路,另一个完好电阻;
(2)通电短路电阻两端电压是零,完后的闭合电路电阻两端有电压,把电压表并联在如何一个电阻两端,若有电压则该电阻为完好电阻,若没有电压则给电阻为短路。
故答案为:(1)短路;完好;(2)把电压表并联在任何一个电阻两端,若电压表有示数,则该电阻为完好电阻,若电压表无示数,则该电阻为短路电阻。【分析】 (1)在串联电路中:当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零;
(2)通电后短路电阻两端电压是零,完好电阻两端有电压。
(1)[1][2]在串联电路中,当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零,小东将R1和R2分别连入ab和bc 之间,闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,说明电路没有断路,故R1和R2一定有一个是短路,另一个完好电阻。
(2)小东认为可以在ab之间再并联一个电压表。若电压表有示数,说明R1是完好的,R2是短路的;若电压表无示数,说明R1是短路的,R2是完好的。
13.某小组同学在学习了大气压的知识后,回顾了如图(a)所示的“覆杯”实验,他们将塑料薄片覆盖在装满水的杯口后,将杯子往各个方向转动,发现薄片始终没有落下。
(1)小方根据实验现象得出结论:大气存在向各个方向的压强。小明认为该实验无法证明大气存在竖直向下的压强。你   (选填“支持”或“不支持”)小明的观点,请结合所学知识简述理由   。
(2)小珠认为薄片没有下落,并不是因为大气“顶”住了薄片,而是杯中的水“粘”住了薄片。于是她设计了如图(b)所示实验:将装满水并覆盖有薄片的杯子倒挂在密封玻璃罩中(玻璃罩内的气压与罩外大气压相同),用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽气机的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。选出你认为正确的观点   ,并结合所学知识简述理由   。
A.若薄片落下,可证明小珠的观点是错误的
B.若薄片没有落下,可证明小珠的观点是正确的
C.该实验无法证明小珠的观点是否正确
【答案】(1)支持;杯口竖直向上时,薄片不掉落,可能因为薄片有重力
(2)AB;用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽机器的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】 解:(1)小方根据实验现象得出结论:大气存在向各个方向的压强。小明认为该实验无法证明大气存在竖直向下的压强。支持小明的观点;杯口竖直向上时,薄片不掉落,可能因为薄片有重力。
(2)用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽机器的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在,故AB正确,C错误。故选:AB。
故答案为:(1)支持;杯口竖直向上时,薄片不掉落,可能因为薄片有重力;(2)AB;用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽机器的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在。
【分析】 大气压是客观存在的,且是朝着各个方向的。
(1)[1][2]小方根据实验现象得出结论:大气存在向各个方向的压强。小明认为该实验无法证明大气存在竖直向下的压强。支持小明的观点,因为在覆杯实验中,杯口朝上时,薄片受到杯口对他竖直向上的支持力可能与薄片所受的重力平衡,所以无法证明大气压存在竖直向下 的压强。
(2)[1][2]用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽气机的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在,故AB正确,C错误。
故选AB。
三、作图题(共6分。第14题2分,第15题2分,第16题2分)
14.在图中,重为6牛的物体静止在水平地面上,用力的图示法画出物体对地面的压力。
【答案】
【知识点】弹力
【解析】【解答】图中,物体静止,由于水平地面所受压力大小等于物体的重力,即F=G=6N,选标度为3N,压力的作用点在地面上,方向垂直地面向下,如图所示:
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;根据力的大小设标度,在力的方向画出力的大小。
15.在图电路中的○处填入电表符号,使之成为正确的电路。
【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:根据电路图可知,左边的电表与灯串联,所以它是电流表;
右上电表与电阻并联,所以它是电压表;右下电表直接接在电源上,为电压表,如图所示:
【分析】 电流表的电阻较小,在电路中相当于导线,与用电器串联测量电路中的电流;电压表的电阻较大,在电路中相当于断路,与用电器并联测量用电器两端的电压。
16.在图所示的电路中,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,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯亮度不变,电流表的示数变大。
【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】并联电路中,各支路电压相等且等于电源电压,因此小灯泡电压不变,亮度不变。
滑片右移,滑动变阻器接入电阻变小,根据,其支路电流变大,干路总电流(电流表示数)随之变大,实物图连接如图所示:
【分析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯亮度不变,电流表的示数变大,根据电路特点确定滑动变阻器与灯泡的连接方式以及电流表的位置,确定滑动变阻器的接线柱。
四、综合题(共29分。第17题4分,第18题9分,第19题10分,第20题6分)
17.木块浸在水中,排开水的体积为1×103m3,求木块所受浮力F浮的大小。
【答案】解:木块所受浮力F浮的大小
答:小球受到的浮力为9.8N。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力大小。
18.如图所示,两个完全相同的薄壁柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器足够高,分别盛有0.2m深的盐水和水,盐水的密度为,容器的底面积为。
(1)求水对乙底部的压强。
(2)求水对乙底部的压力。
(3)现将小球A、B分别放入甲、乙容器中,静止后A球浸没在盐水中,B球三分之一的体积露出水面,此时盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,已知A球的体积为,求B球的体积。
【答案】(1)解:水对乙底部的压强p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
答:水对乙底部的压强是2000Pa。
(2)解:水对乙底部的压力F水=p水S乙=2000Pa×4×10-2m2=80N。
答:水对乙底部的压力是80N。
(3)解:由作用力反作用力知:球A对盐水的作用力F1等于A球在盐水中受到的浮力,即F1=F浮A=V排Aρ盐水g,
同理球B对水的作用力F2等于B球在水中受到的浮力,即F2=F浮B=V排Bρ水g,
由盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等得:,
由两个容器的底面积相等可知:F1=F2,
V排Aρ盐水g=V排Bρ水g,,
解得:

答:B球的体积是3.6×10-4m3。
【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
【解析】【分析】 (1)利用液体的压强的计算公式p=ρgh,求出水对乙底部的压强;
(2)压力等于压强乘以受力面积;
(3)求A浸没在盐水中,A球的体积已知,在盐水受到的浮力由阿基米德原理求出,它对盐水的作用力等于浮力,这个作用力除以容器甲的底面积为盐水对容器底部压强的变化量,同理,物体B在水中由三分之一的体积露出水面,设B的体积为VB,可用B的体积表示出受到水的浮力,球B对水的作用力等于此浮力,B球对水的作用力除以容器B的底面积是水对容器B的压强的变化量,由盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,可求出B的体积。
(1)水对乙底部的压强
(2)水对乙底部的压力
(3)设B球的体积为VB , 由于A球浸没在盐水中,所以A球排开盐水的体积
B球三分之一的体积露出水面,所以B球排开水的体积,由于盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,即:Δp盐水=Δp水,根据液体压强的计算公式,有:
代入已知数值,得
化简后得 VB=3.6×10 4m3 。
19.如图所示电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“ 2A”字样。闭合开关S后,两端电压为5V。
(1)求电路中的电流I。
(2)求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)若用定值电阻替换接入电路,并将电压表(所选量程为“0~15V”)先后并联在和两端,移动滑片,电压表的最大示数和最小示数分别为和,和,它们的值为0V、6V、12V和15V中的一个且不重复,求的阻值。
【答案】(1)解:闭合开关,两电阻串联接入电路,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流。
答:电路中的电流为1A。
(2)解:根据欧姆定律可得电路总电阻:,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,
则滑动变阻器R2连入电路的阻值R2=R-R1=18Ω-5Ω=13Ω。
答:滑动变阻器R2连入电路的阻值为13Ω。
(3)解:用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,
电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)只能并联在R2两端,
R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
代入数据可得或,解方程可得R3=40Ω或R3=10Ω,
将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端,
R3=40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V,
R3=10Ω时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,
根据欧姆定律可得通过电路的最大电流I或,
根据串联电路电流特点可知电路安全。
答:R3的阻值为40Ω或10Ω。
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电路特点结合欧姆定律计算电路中的电流;
(2)根据欧姆定律计算电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,
R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,根据串联电路电流特点结合欧姆定律可得。
(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流
(2)根据欧姆定律可得电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器R2 连入电路的阻值
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量 程为“0~ 15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~ 15V”) 只能并联在R2两端,R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
代入数据可得 或
解方程可得R3=40Ω或,将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端。
R3= 40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V。
时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,根据欧姆定律可得通过电路的最大电流或, 根据串联电路电流特点可知电路安全。
综上所述,R3的阻值为40Ω或10Ω。
20.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2V、4V、6V中的一个,且保持不变)、待测电阻、滑动变阻器(标有“ 2A”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确串联器材,并将电压表并联在电路中、小华在读取并记录数据时,有一个电表始终未按所选量程读数,而是在另一量程下读数。当变阻器的滑片在一端时,他记录的电压表示数为0.6V,当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,当滑片在另一端时,他记录的电流表示数为0.58A。实验过程中,电压表、电流表的量程均未发生改变,其表盘如图所示。
(1)该实验的实验原理是   。
(2)求出待测电阻的阻值。(计算结果精确到,需写出解答过程)
【答案】(1)
(2)解:当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,当滑片在另一端时,他记录的电流表示数为0.58A,滑片移到另一端电流变大,可知此时滑动变阻器为零,当变阻器的滑片在一端时,他记录的电压表示数为0.6V,说明这一端是滑动变阻器最大值端,从电压表示数滑动变阻器在最大值端的电压为0.6V,滑动变阻器滑片在某一位置时,电压为1.0V,可知电压表接了待测电阻两端,假设电流表读数未按照所选量程读数,从电流0.48A可知,这个度数时读取的电流表的小量程,所以此时选的量程为0~3V,实际电流I=5×0.48A=2.4A,那么待测电阻,
电源电压,
故假设不成立;
那么电压表的示数未按所选量程度数,用电压0.6V可知,此示数是按小流程读取的(电压表大流程的分度值0.5V),电压表实际量程为0~15V,当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,实际电压为U1'=5×1.0V=5.0V,
待测的电阻实际阻值为,
电源电压U=I2Rx=0.58A×10.4≈6V,故符合题意;
答:待测电阻Rx的阻值为10.4Ω。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:实验中测量电阻的阻值的原理是欧姆定律的变形公式。
答:(1)。
【分析】 (1)测量电阻的原理是电阻等于电阻两端的电压除以通过电阻的电流;
(2)根据滑动变阻器滑片三种不同位置和题意中电压表和电流表的示数确定滑动变阻器接入最大电阻和最小电阻及电压表接在了待测电阻两端;
假设电流表未按所选量程度数,而是在另一个量程度数,由电流数据0.48A,可知按小量程读取的数据,所选量程是大量程,以此计算电源电压,会得出不符合实际的结论;故电压表始终未按所选量程读数,而是在另一量程下读数,从读取的电压表示数为0.6V可知,此数据是按照小量程读取的,故实际量程为0~15V,题目中的实际电压都应该乘以5才是实际电压,故电压为5V时,电路中的电流为0.48A,由欧姆定律即可Rx。
(1)实验中测量电阻的阻值的原理是欧姆定律的变形公式。
(2)当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示 数为1.0V和0.48A,当滑片在另一端时,他记录的电流表示数为0.58A,滑片移到另一端电流变大,可知此时滑动变阻器为零,当变阻器的滑片在一端时,他记录的电压表示数为0.6V,说明这一端是滑动变阻器最大值端。滑动变阻器阻值在最大值端时电压表为 0.6V,滑动变阻器滑片在某一位置时,电压为1.0V,可知电压表接在待测电阻两端。假设电流表读数未按照所选量程读数,从电流0.48A可知,这个电流值读取的电流表的小量程,此时电流表接的量程为0~3A,实际电流
那么待测电阻
电源电压
故假设不成立。当电压表的示数未按所选量程度数,由电压0.6V可知,此示数是按小量程读取的,电压表实际量程为0~15V。当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,实际电压为
待测的电阻实际阻值为
电源电压
故符合题意。
1 / 1上海市浦东新区2024-2025学年九年级上学期质量调研(中考一模)物理试题
一、选择题(共12分。每题2分,每题只有一个正确选项)
1.首先用实验测定了大气压数值的科学家是(  )
A.阿基米德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
2.下列用电器正常工作时电流最大的是(  )
A.电子手表 B.小型手电筒 C.节能灯 D.电热水壶
3.下列实例中,利用连通器原理工作的是(  )
A.注射器
B.船闸
C.热气球
D.拔火罐
4.如图所示,将一块实心柱形金属块浸没在水中,金属块上、下表面受到水的压力分别为、。金属块在水中下沉过程中,下列说法中正确的是(  )
A.变小 B.不变
C.与的差值变大 D.与的差值不变
5.如图所示为某电吹风的电路图,其中R是发热电阻丝,M是电动机。当使用冷风挡时,只有电动机工作;使用热风挡时,发热电阻丝和电动机同时工作。则(  )
A.只闭合开关,电吹风处于热风挡
B.只闭合开关,电吹风处于冷风挡
C.闭合开关和,电吹风处于热风挡
D.断开开关和,电吹风处于冷风挡
6.如图所示,实心均匀正方体甲、乙放置在水平地面上,它们的密度为、,质量为、,对地面的压强为、。现沿水平方向将甲、乙切去相同体积,当时,甲、乙剩余部分对地面的压强,当时,。关于下列说法:①一定大于;②一定小于;③可能小于;④一定小于,其中正确的有(  )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题(共23分。第7~11题每题3分,第12题4分,第13题4分)
7.上海家中照明电路的电压为   V。家庭电路中,电灯与电冰箱是   的(选填“并联”或“串联”),关掉正在使用中的一盏电灯,家庭电路中的总电流   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
8.著名的   实验证明了大气压强存在且很大。如图(a)所示,锥子做得尖锐,是通过减小   的方法来增大压强。如图(b)所示,堤坝下部比上部更为厚实,是因为水对堤坝的压强随深度的增大而   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
9.冰的密度为,体积为的冰,其质量为   kg,这些冰熔化成水后,质量   (选填“变大”“不变”或“变小”),体积为   。
10.长度相等的镍铬导线甲和乙,若甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲的电阻   乙的电阻。若将它们并联在电路中,则甲两端的电压   乙两端的电压;若将它们串联在电路中,则串联时的总电阻   并联时的总电阻(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
11.当某导体两端的电压为8V时,10s内通过导体横截面的电荷量为5C,则通过该导体的电流为   A,导体的电阻为   。当该导体两端的电压为6V时,它的电阻   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
12.有三个电阻、、,其中一个发生了短路故障,一个发生了断路故障,一个完好。
(1)小东将和分别连入ab和bc之间,如图所示。闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,则和中一定有一个是   的;另一个是   的(均选填“短路”“断路”或“完好”)。
(2)为进一步确定、对应的具体情况,小东认为可以在ab之间再并联一个电压表。请帮他写出闭合开关S后电压表的示数以及、对应的具体情况   。
13.某小组同学在学习了大气压的知识后,回顾了如图(a)所示的“覆杯”实验,他们将塑料薄片覆盖在装满水的杯口后,将杯子往各个方向转动,发现薄片始终没有落下。
(1)小方根据实验现象得出结论:大气存在向各个方向的压强。小明认为该实验无法证明大气存在竖直向下的压强。你   (选填“支持”或“不支持”)小明的观点,请结合所学知识简述理由   。
(2)小珠认为薄片没有下落,并不是因为大气“顶”住了薄片,而是杯中的水“粘”住了薄片。于是她设计了如图(b)所示实验:将装满水并覆盖有薄片的杯子倒挂在密封玻璃罩中(玻璃罩内的气压与罩外大气压相同),用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽气机的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。选出你认为正确的观点   ,并结合所学知识简述理由   。
A.若薄片落下,可证明小珠的观点是错误的
B.若薄片没有落下,可证明小珠的观点是正确的
C.该实验无法证明小珠的观点是否正确
三、作图题(共6分。第14题2分,第15题2分,第16题2分)
14.在图中,重为6牛的物体静止在水平地面上,用力的图示法画出物体对地面的压力。
15.在图电路中的○处填入电表符号,使之成为正确的电路。
16.在图所示的电路中,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,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯亮度不变,电流表的示数变大。
四、综合题(共29分。第17题4分,第18题9分,第19题10分,第20题6分)
17.木块浸在水中,排开水的体积为1×103m3,求木块所受浮力F浮的大小。
18.如图所示,两个完全相同的薄壁柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器足够高,分别盛有0.2m深的盐水和水,盐水的密度为,容器的底面积为。
(1)求水对乙底部的压强。
(2)求水对乙底部的压力。
(3)现将小球A、B分别放入甲、乙容器中,静止后A球浸没在盐水中,B球三分之一的体积露出水面,此时盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,已知A球的体积为,求B球的体积。
19.如图所示电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“ 2A”字样。闭合开关S后,两端电压为5V。
(1)求电路中的电流I。
(2)求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)若用定值电阻替换接入电路,并将电压表(所选量程为“0~15V”)先后并联在和两端,移动滑片,电压表的最大示数和最小示数分别为和,和,它们的值为0V、6V、12V和15V中的一个且不重复,求的阻值。
20.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2V、4V、6V中的一个,且保持不变)、待测电阻、滑动变阻器(标有“ 2A”字样)、电流表、电压表、开关及导线若干。他正确串联器材,并将电压表并联在电路中、小华在读取并记录数据时,有一个电表始终未按所选量程读数,而是在另一量程下读数。当变阻器的滑片在一端时,他记录的电压表示数为0.6V,当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,当滑片在另一端时,他记录的电流表示数为0.58A。实验过程中,电压表、电流表的量程均未发生改变,其表盘如图所示。
(1)该实验的实验原理是   。
(2)求出待测电阻的阻值。(计算结果精确到,需写出解答过程)
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】科学家及其贡献
【解析】【解答】 A、阿基米德古希腊科学家,发现了浸在液体中的物体受到的浮力等于排开液体的重力(阿基米德原理),同时总结了杠杆平衡条件,和大气压的测定无关,故A错误。
B、伽利略近代力学之父,通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的力是维持物体运动原因的观点,发明了天文望远镜用于天文观测,但没有测定大气压的数值,故B错误。
C、牛顿经典力学的奠基人,提出了牛顿三大运动定律、万有引力定律,解释了宏观物体的运动规律,和大气压实验无关,故C错误。
D、托里拆利意大利物理学家,1643年设计了著名的托里拆利实验,利用水银柱首次精确测定了标准大气压的数值,是历史上第一个用实验测定大气压数值的科学家,故D正确。
故选:D。
【分析】 阿基米德:核心贡献是浮力原理(阿基米德原理)与杠杆平衡原理,和大气压测定无关联。伽利略:主要研究力与运动的关系、天文观测,未完成大气压数值的测定。
牛顿:奠定经典力学基础,提出运动三定律与万有引力定律,不涉及大气压实验。
托里拆利:通过托里拆利实验,首次用实验精准测出大气压的数值。
2.【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】A、电子手表电子手表依靠纽扣电池供电,功率极低,正常工作电流仅为微安级别,电流最小,故A不符合要求。
B、小型手电筒小型手电筒通常使用干电池,功率约1W,工作电流约0.3A,电流较小,故B不符合要求。
C、节能灯家用节能灯额定功率约10~20W,家庭电路电压220V,根据,工作电流约 0.05~0.1A,电流较小,故C不符合要求。
D、电热水壶电热水壶是大功率用电器,额定功率约1000~1500W,家庭电路电压220V,根据,工作电流约4.5~6.8A,是四个选项中电流最大的,故D符合要求。
故选:D。
【分析】 (1)电子手表功率极小,电流仅微安级,远小于其他用电器。
(2)小型手电筒功率约1W左右,电流约0.3A左右。
(3)节能灯功率约10~20W,电流约0.05~0.1A左右。
(4)电热水壶功率约1000~1500W,电流约4.5~6.8A,远大于其他用电器。
3.【答案】B
【知识点】连通器原理及其应用;大气压的综合应用;浮力的利用
【解析】【解答】 解:A、注射器只有一部分,不是连通器,故A不符合题意;
B、船闸的上游阀门打开时,上游和闸室构成连通器,下游阀门打开时,下游和闸室构成连通器,故B符合题意;
C、热气球不符合上端开口下端连通的特点,不是连通器,故C不符合题意;
D、拔火罐不符合上端开口下端连通的特点,不是连通器,故D不符合题意。
故选:B。
【分析】根据连通器定义:上端开口下端连通的多个容器。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。
4.【答案】D
【知识点】阿基米德原理;浮力大小的计算
【解析】【解答】 解:金属块浸没在水中,金属块在水中下沉过程中,深度增加,根据F=pS=ρghS知金属块上、下表面受到水的压力都增加;
金属块在水中下沉过程中,液体的密度相等,金属块排开水的体积相等,根据F浮=ρ液gV排可知金属块受到的浮力相等,根据浮力的产生原因可知上表面与下表面的压力差等于浮力的大小,所以F2与F1的差值不变,故D正确。
故选:D。
【分析】 (1)根据F=pS=ρghS分析金属块上、下表面受到水压力的变化;
(2)根据浮力产生的原因分析。
5.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 A、只闭合开关S1此时只有电动机M接入电路工作,电阻丝R不工作,电吹风处于冷风挡,不是热风挡,故A错误。
B、只闭合开关S2干路开关S1断开,整个电路断路,电动机和电阻丝都不工作,电吹风不工作,故B错误。
C、闭合开关S1和S2电动机M和电阻丝R的支路都接通,两者同时工作,电吹风处于热风挡,故C正确。
D、断开开关S1和S2整个电路断路,用电器都不工作,电吹风不工作,故D错误。
故选:C。
【分析】电路中电动机M和发热电阻丝R为并联关系:
S1是干路开关,控制整个电路的通断;
S2是发热电阻丝R支路的开关,仅控制R的通断。
冷风挡:只有电动机M工作,需闭合S1,断开S2;
热风挡:电动机M和电阻丝R同时工作,需同时闭合S1和S2。
6.【答案】A
【知识点】密度公式及其应用;压强大小比较
【解析】【解答】 解:设甲、乙两正方体的棱长分别为a、b,
现沿水平方向将甲、乙切去相同体积ΔV,切去部分的厚度分别为、,当ΔV=V(V≠0)时,甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲=p'乙,
则由p=ρgh可得:-----①
当ΔV>V时,p'甲>p'乙,设此时切去的体积为V+V'(V'>0),
同理可得:-----②
由①②可得:---③
由图可知a>b,则由③式可知不能判断ρ甲与ρ乙的大小关系,即:可能ρ甲大于ρ乙,也可能ρ甲小于ρ乙,还可能ρ甲等于ρ乙,故④错误;
原来甲对地面的压强为p甲=ρ甲ga,
原来乙对地面的压强为p乙=ρ乙gb,
因a>b,且ρ甲与ρ乙的大小关系未知,所以不能判断p甲与p乙的大小关系,则p甲可能小于p乙,故③正确;
由密度公式可得,因为a>b,所以无法确定m甲与m乙的大小关系,故①②错误;
综上可知,正确说法只有③。
故选:A。
【分析】 设甲、乙两正方体的棱长为a、b,现沿水平方向将甲、乙切去相同体积ΔV,当ΔV=V(V≠0)时,甲、乙剩余部分对地面的压强p'甲=p'乙,由p=ρgh,表示出p'甲=p乙',当ΔV>V时,p'甲>p'乙,设切去的体积为V+V'(V'>0),由此时p'甲>p'乙,表示出关系式,从而找出两个正方体密度与边长、质量与边长的关系进行分析判断。
7.【答案】220;并联;变小
【知识点】电压和电压的单位换算;家庭电路的连接
【解析】【解答】我国家庭电路的额定电压统一为220V,因此上海家中照明电路的电压为220V。
家庭电路中,电灯和电冰箱的工作互不干扰,一盏灯损坏或关闭不影响冰箱正常运行,符合并联电路的特点,因此二者是并联的。
并联电路的总电流等于各支路电流的总和。关掉正在使用的一盏电灯,该支路的电流消失,总电流会因此变小。
故答案为:220;并联;变小。
【分析】 我国家庭照明电路的标准电压为220V,上海地区遵循此标准。
家庭电路中,各用电器需独立工作、互不影响,因此电灯与电冰箱采用并联连接。
并联电路中总电流等于各支路电流之和,关掉一盏电灯,支路电流减少,总电流变小。
8.【答案】马德堡半球;受力面积;增大
【知识点】减小压强的方法及其应用;液体压强的特点;大气压强的存在
【解析】【解答】 解:(1)著名的马德堡半球实验证明了大气压强存在且很大;
(2)锥子做得很尖锐,在压力一定时,减小受力面积来增大压强;
(3)因为液体内部压强随深度增加而增大,更为厚实的堤坝可承受更大的水的压强。
故答案为:马德堡半球;受力面积;增大。
【分析】 (1)著名的马德堡半球实验证明了大气压强存在且很大。
(2)增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
(3)液体的压强随深度的增加而增大。
9.【答案】900;不变;0.9
【知识点】质量及其特性;密度公式及其应用
【解析】【解答】 解:由得,冰的质量为m冰=ρ冰V冰=0.9×103kg/m3×1m3=900kg,质量是物体的属性,与状态无关,水与冰的质量相同,水的质量为m水=m冰=900kg,
水的体积为。
故答案为:900;不变;0.9m3。
【分析】 知道冰的体积和密度,利用m=ρV求冰的质量;
质量是物体的属性,与状态无关,水与冰的质量相同,再根据求水的体积。
10.【答案】小于;等于;大于
【知识点】并联电路的电压规律;影响电阻大小的因素;电阻的串联
【解析】【解答】 解:(1)由题意可知,甲、乙两导线材料相同和长度相同,甲的横截面积大于乙的横截面积,则甲的电阻小于乙的电阻;
(2)若将它们并联在电路中,由于并联电路中各支路两端的电压相等,则甲两端的电压等于乙两端的电压;
(3)电阻串联后,总电阻大于任何一个分电阻;并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值,所以串联时的总电阻大于并联时的总电阻。
故答案为:小于;等于;大于。
【分析】 (1)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积,根据控制变量法分析解答;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等;
(3)两电阻串联,总电阻等于两分电阻之和,总电阻大于任何一个分电阻;并联后的总电阻小于任何一个并联电阻的阻值。
11.【答案】0.5;16;不变
【知识点】电流和电流的单位换算;电阻;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:当某导体两端的电压为8V时,10s内通过导体横截面的电荷量为5C,则通过该导体的电流为,根据欧姆定律可得导体的电阻:,
导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关,当该导体两端的电压为6V时,它的电阻不变。
故答案为:0.5;16;不变。
【分析】根据Q=It计算10s内通过导体横截面的电荷量为5C时通过该导体的电流,根据欧姆定律计算导体的电阻,
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
12.【答案】(1)短路;完好
(2)把电压表并联在任何一个电阻两端,若电压表有示数,则该电阻为完好电阻,若电压表无示数,则该电阻为短路电阻。
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】 解:(1)在串联电路中:当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零,小东将R1和R2分别连入ab和bc之间,闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,说明电路没有断路,故R1和R2一定有一个是短路,另一个完好电阻;
(2)通电短路电阻两端电压是零,完后的闭合电路电阻两端有电压,把电压表并联在如何一个电阻两端,若有电压则该电阻为完好电阻,若没有电压则给电阻为短路。
故答案为:(1)短路;完好;(2)把电压表并联在任何一个电阻两端,若电压表有示数,则该电阻为完好电阻,若电压表无示数,则该电阻为短路电阻。【分析】 (1)在串联电路中:当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零;
(2)通电后短路电阻两端电压是零,完好电阻两端有电压。
(1)[1][2]在串联电路中,当电路有断路时,电路中的电流表在任何位置都是零,小东将R1和R2分别连入ab和bc 之间,闭合开关后,他观察到电流表示数大于0,说明电路没有断路,故R1和R2一定有一个是短路,另一个完好电阻。
(2)小东认为可以在ab之间再并联一个电压表。若电压表有示数,说明R1是完好的,R2是短路的;若电压表无示数,说明R1是短路的,R2是完好的。
13.【答案】(1)支持;杯口竖直向上时,薄片不掉落,可能因为薄片有重力
(2)AB;用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽机器的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在
【知识点】大气压强的存在
【解析】【解答】 解:(1)小方根据实验现象得出结论:大气存在向各个方向的压强。小明认为该实验无法证明大气存在竖直向下的压强。支持小明的观点;杯口竖直向上时,薄片不掉落,可能因为薄片有重力。
(2)用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽机器的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在,故AB正确,C错误。故选:AB。
故答案为:(1)支持;杯口竖直向上时,薄片不掉落,可能因为薄片有重力;(2)AB;用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽机器的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在。
【分析】 大气压是客观存在的,且是朝着各个方向的。
(1)[1][2]小方根据实验现象得出结论:大气存在向各个方向的压强。小明认为该实验无法证明大气存在竖直向下的压强。支持小明的观点,因为在覆杯实验中,杯口朝上时,薄片受到杯口对他竖直向上的支持力可能与薄片所受的重力平衡,所以无法证明大气压存在竖直向下 的压强。
(2)[1][2]用一根橡胶管将玻璃罩与抽气机相连(橡胶管与玻璃罩、抽气机的连接口均密封),启动抽气机进行抽气。如果是杯中的水“粘”住了薄片,则薄片不会掉落,如果薄片掉落,则说明是由于大气压的存在,故AB正确,C错误。
故选AB。
14.【答案】
【知识点】弹力
【解析】【解答】图中,物体静止,由于水平地面所受压力大小等于物体的重力,即F=G=6N,选标度为3N,压力的作用点在地面上,方向垂直地面向下,如图所示:
【分析】水平面受到的压力等于物体的重力;根据力的大小设标度,在力的方向画出力的大小。
15.【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】 解:根据电路图可知,左边的电表与灯串联,所以它是电流表;
右上电表与电阻并联,所以它是电压表;右下电表直接接在电源上,为电压表,如图所示:
【分析】 电流表的电阻较小,在电路中相当于导线,与用电器串联测量电路中的电流;电压表的电阻较大,在电路中相当于断路,与用电器并联测量用电器两端的电压。
16.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】并联电路中,各支路电压相等且等于电源电压,因此小灯泡电压不变,亮度不变。
滑片右移,滑动变阻器接入电阻变小,根据,其支路电流变大,干路总电流(电流表示数)随之变大,实物图连接如图所示:
【分析】 当滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯亮度不变,电流表的示数变大,根据电路特点确定滑动变阻器与灯泡的连接方式以及电流表的位置,确定滑动变阻器的接线柱。
17.【答案】解:木块所受浮力F浮的大小
答:小球受到的浮力为9.8N。
【知识点】浮力大小的计算
【解析】【分析】根据液体密度和排开液体的体积,可以计算浮力大小。
18.【答案】(1)解:水对乙底部的压强p水=ρ水gh水=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。
答:水对乙底部的压强是2000Pa。
(2)解:水对乙底部的压力F水=p水S乙=2000Pa×4×10-2m2=80N。
答:水对乙底部的压力是80N。
(3)解:由作用力反作用力知:球A对盐水的作用力F1等于A球在盐水中受到的浮力,即F1=F浮A=V排Aρ盐水g,
同理球B对水的作用力F2等于B球在水中受到的浮力,即F2=F浮B=V排Bρ水g,
由盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等得:,
由两个容器的底面积相等可知:F1=F2,
V排Aρ盐水g=V排Bρ水g,,
解得:

答:B球的体积是3.6×10-4m3。
【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
【解析】【分析】 (1)利用液体的压强的计算公式p=ρgh,求出水对乙底部的压强;
(2)压力等于压强乘以受力面积;
(3)求A浸没在盐水中,A球的体积已知,在盐水受到的浮力由阿基米德原理求出,它对盐水的作用力等于浮力,这个作用力除以容器甲的底面积为盐水对容器底部压强的变化量,同理,物体B在水中由三分之一的体积露出水面,设B的体积为VB,可用B的体积表示出受到水的浮力,球B对水的作用力等于此浮力,B球对水的作用力除以容器B的底面积是水对容器B的压强的变化量,由盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,可求出B的体积。
(1)水对乙底部的压强
(2)水对乙底部的压力
(3)设B球的体积为VB , 由于A球浸没在盐水中,所以A球排开盐水的体积
B球三分之一的体积露出水面,所以B球排开水的体积,由于盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,即:Δp盐水=Δp水,根据液体压强的计算公式,有:
代入已知数值,得
化简后得 VB=3.6×10 4m3 。
19.【答案】(1)解:闭合开关,两电阻串联接入电路,
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流。
答:电路中的电流为1A。
(2)解:根据欧姆定律可得电路总电阻:,
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,
则滑动变阻器R2连入电路的阻值R2=R-R1=18Ω-5Ω=13Ω。
答:滑动变阻器R2连入电路的阻值为13Ω。
(3)解:用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,
电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)只能并联在R2两端,
R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
代入数据可得或,解方程可得R3=40Ω或R3=10Ω,
将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端,
R3=40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V,
R3=10Ω时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,
根据欧姆定律可得通过电路的最大电流I或,
根据串联电路电流特点可知电路安全。
答:R3的阻值为40Ω或10Ω。
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电路特点结合欧姆定律计算电路中的电流;
(2)根据欧姆定律计算电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,
R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,根据串联电路电流特点结合欧姆定律可得。
(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流
(2)根据欧姆定律可得电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器R2 连入电路的阻值
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量 程为“0~ 15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~ 15V”) 只能并联在R2两端,R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得
代入数据可得 或
解方程可得R3=40Ω或,将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端。
R3= 40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V。
时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,根据欧姆定律可得通过电路的最大电流或, 根据串联电路电流特点可知电路安全。
综上所述,R3的阻值为40Ω或10Ω。
20.【答案】(1)
(2)解:当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,当滑片在另一端时,他记录的电流表示数为0.58A,滑片移到另一端电流变大,可知此时滑动变阻器为零,当变阻器的滑片在一端时,他记录的电压表示数为0.6V,说明这一端是滑动变阻器最大值端,从电压表示数滑动变阻器在最大值端的电压为0.6V,滑动变阻器滑片在某一位置时,电压为1.0V,可知电压表接了待测电阻两端,假设电流表读数未按照所选量程读数,从电流0.48A可知,这个度数时读取的电流表的小量程,所以此时选的量程为0~3V,实际电流I=5×0.48A=2.4A,那么待测电阻,
电源电压,
故假设不成立;
那么电压表的示数未按所选量程度数,用电压0.6V可知,此示数是按小流程读取的(电压表大流程的分度值0.5V),电压表实际量程为0~15V,当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,实际电压为U1'=5×1.0V=5.0V,
待测的电阻实际阻值为,
电源电压U=I2Rx=0.58A×10.4≈6V,故符合题意;
答:待测电阻Rx的阻值为10.4Ω。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】解:实验中测量电阻的阻值的原理是欧姆定律的变形公式。
答:(1)。
【分析】 (1)测量电阻的原理是电阻等于电阻两端的电压除以通过电阻的电流;
(2)根据滑动变阻器滑片三种不同位置和题意中电压表和电流表的示数确定滑动变阻器接入最大电阻和最小电阻及电压表接在了待测电阻两端;
假设电流表未按所选量程度数,而是在另一个量程度数,由电流数据0.48A,可知按小量程读取的数据,所选量程是大量程,以此计算电源电压,会得出不符合实际的结论;故电压表始终未按所选量程读数,而是在另一量程下读数,从读取的电压表示数为0.6V可知,此数据是按照小量程读取的,故实际量程为0~15V,题目中的实际电压都应该乘以5才是实际电压,故电压为5V时,电路中的电流为0.48A,由欧姆定律即可Rx。
(1)实验中测量电阻的阻值的原理是欧姆定律的变形公式。
(2)当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示 数为1.0V和0.48A,当滑片在另一端时,他记录的电流表示数为0.58A,滑片移到另一端电流变大,可知此时滑动变阻器为零,当变阻器的滑片在一端时,他记录的电压表示数为0.6V,说明这一端是滑动变阻器最大值端。滑动变阻器阻值在最大值端时电压表为 0.6V,滑动变阻器滑片在某一位置时,电压为1.0V,可知电压表接在待测电阻两端。假设电流表读数未按照所选量程读数,从电流0.48A可知,这个电流值读取的电流表的小量程,此时电流表接的量程为0~3A,实际电流
那么待测电阻
电源电压
故假设不成立。当电压表的示数未按所选量程度数,由电压0.6V可知,此示数是按小量程读取的,电压表实际量程为0~15V。当滑片在某一位置时,他记录的电压表和电流表示数为1.0V和0.48A,实际电压为
待测的电阻实际阻值为
电源电压
故符合题意。
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