精品解析：上海市同济大学附属存志学校2022-2023学年九年级上学期期中物理试题

2022-2023学年上海市同济大学附属存志学校九年级（上） 期中物理试卷 一、选择题（每题2分，共12分） 1. 下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（　　） A. 台灯 B. 电热水壶 C. 电视机 D. 智能手表 2. 下列事例中，利用大气压知识的有（　　） A. 大坝上窄下宽 B. 钢笔吸墨水 C. 锅炉液位计 D. 平的铅块紧压后分不开 3. 下列关于电流的说法中正确的是（　　） A. 根据欧姆定律，导体的电阻与通过它的电流成反比 B. 只要电路两端有电压，电路中就一定有电流 C. 将电流表直接接在电源两端，可以测出电源的电流 D. 无论是正电荷还是负电荷，一旦发生定向移动都会形成电流 4. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品（5G高铁轨道螺丝警报器），设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（　　） A. B. C. D. 5. 取一只空牙膏管，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，水均不溢出。则下列说法正确的是（　　） A. 两次牙膏管所受浮力F甲＝F乙 B. 两次水对杯底的压强p甲＝p乙 C. 两次排开水的体积V甲＜V乙 D. 继续向乙中加水，牙膏管浸入水中的体积将增大 6. 如图所示，水平桌面上，放置着质量分布均匀的正方体甲和乙，h甲<h乙，甲、乙对桌面的压强相等，两个足够高的圆柱形容器A和B内装有深度相同的水，容器底面积SA<SB。现分别从甲、乙上方沿水平方向截取部分体积∆V甲、∆V乙，把截取的甲浸没在A容器中，截取的乙浸没在B容器中后，水对各自容器底部的压力相等。则水对容器底的压力变化量∆FA、∆FB，和剩余部分的甲和乙对桌面的压强p甲′、p乙′的大小关系是（　　） A. ∆FA>∆FB，p甲′<p乙′ B. ∆FA<∆FB， p甲′<p乙′ C. ∆FA<∆FB， p甲′>p乙′ D. ∆FA>∆FB， p甲′>p乙′ 二、填空题（共28分） 7. 我国家庭照明电路的电压为_________伏，开关和它控制的用电器之间是_________连接的。英语听力测试时，各考场的扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是_________。（后两空选填“串联”或“并联”） 8. 某导体电阻为20欧，若通过该它的电流为0.3安。则每分钟通过导体横截面的电荷量为______库，该导体两端的电压为______伏；当该导体两端电压为3伏时，它的电阻为______欧。 9. 如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中制成一个盐水电池，观察电压表指针的偏转与连线可知：_________片是盐水电池的负极，此时电压表的示数为_________伏，如果小明读错了量程，他得到的_________伏。由本实验可知，电压表_________（选填“可以”、“不可以”）直接接在电源两端。 10. 如图形状的杯子中装有一些水，小明用吸管喝水时，水在_________的作用下进入了嘴里。如果每一口吸入水的质量相同，则每吸一口，水对杯底的压强减小量将_________；每吸一口，杯子对桌面的压强减小量将_________。（以上两空均选填“变大”、“变小”、“不变”）。 11. 小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝，制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了______的原理。如图所示，将其放入装有相等质量的酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）和水的两个相同烧杯中，该密度计两次排开液体的质量m排酒______m排水，烧杯底部受到的液体压强p酒______p水（以上两空均选填“大于”、“等于”、“小于”）。在酒精中，密度计露出液面的长度为5厘米，则在水中，密度计露出液面的长度为______厘米。 12. 如图所示，台秤上放置一个足够高的烧杯，烧杯内装有一些水。已知烧杯和水的总重为5N，将一个重力为2.94N、体积为的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半的体积浸入烧杯的水中，则细线对物体A的拉力大小为_________牛；当把细线剪断后，物体A受到的浮力大小为_________牛，台秤的示数为_________牛。 13. 实心正方体甲、乙放在水平地面上，已知正方体甲、乙的边长分别为a和b，它们对地面的压强相等。 ①在两正方体的上方沿水平方向切去相同的体积，它们对地面压力的变化量之比，ΔF甲：ΔF乙＝_________； ②在甲正方体的上方沿水平方向切去一部分，并将切去部分叠放在乙的上方，则它们对地面压强的变化量之比Δp甲：Δp乙＝_________。 14. 如图所示，某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制，其整个工作过程分为：a.可调压载水舱注水；b.匀速下潜；c.抛掉“下潜压载”后减速；d.潜水器靠底；e.抛掉“上浮压载”后加速上浮；f.匀速上浮阶段；g.可调压载水舱排水。潜水器的相关数据如下表，海水密度约为1.0×103千克/米3。 排开水总体积（米3） 21 下潜压载质量（千克） 246 下潜压载体积（米3） 0.031 潜水器总质量（千克） 2.09×105 上浮压载质量（千克） 540 上浮压载体积（米3） 0.068 乘员3人总质量（千克） 224 最大下潜深度（米） 7000 高压气罐内 气体的最大压强（Pa） 1.5×107 ①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的______； A．重力 B．压力 C．压强 ②当潜水器在最大深度处准备上浮时，需要抛掉“上浮压载”，此时潜水器的浮力减小量______重力减小量，所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮； ③可调压载水舱中水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时，能否利用排水的方式实现上浮？请根据表格中的数据判断并说明理由______。 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 在图中的圆圈内填上电流表或电压表的符号，当开关S闭合时，电路能正常工作。 16. 小明按照如图甲所示的电路，完成实物部分连接如图乙所示，请将电路连接完整。 四、综合题（共26分） 17. 在如图所示的电路中，电源是由4节崭新的干电池串联构成，滑动变阻器R上标有“20欧，1.5安”字样。 （1）连接电路时，滑片应置于_________端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关S后，移动滑片至某位置，若电流表示数如图所示，求此时滑动变阻器接入电路的阻值R_________； （3）在电路元件不损坏的前提下，求滑动变阻器可以接入电路的最小值Rmin_________。 18. 足够高轻质圆柱形容器底面积为S1，将其放在水平地面上，容器中装有一定量的水。现将密度为2×103千克/米3的均匀圆柱体A放入水中。 （1）若圆柱体的体积为2×10﹣3米3，求圆柱体的质量mA； （2）若圆柱体的体积与容器中水的体积均为V； ①求圆柱体放入前后，容器对水平地面的压强之比p前：p后； ②若圆柱体的面积为S2，求圆柱体A放入水中后，水对容器底部的压强p水的范围。（范围用字母表示，写成不等式形式） 19. 如图所示，底面积不同、高度相同的A、B圆柱形轻质、薄壁容器放在水平地面上，分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为，A、B容器底面积分别为和。将质量为3千克的物块先后浸没在水和液体乙中。下表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力。 （1）求放入物块前，液体乙对容器底部的压力F乙； （2）求该物块密度的最大值ρ物max。 放入前 放入后 水对容器A底部的压力（牛） 29.4 44.1 液体乙对容器B底部的压力（牛） F乙 441 20. 为探究浸没在水中的物体对容器底的压力与哪些因素有关，某小组同学利用DIS数据采集系统及若干重力G和密度ρ已知的实心物体等器材进行实验。他们将实心物体放入盛水的平底容器中（如图所示），测出物体对容器底的压力F，并将实验数据记录在表格中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 密度ρ（g/cm3） 2.0 2.5 3.0 重力G（N） 4 8 12 4 8 12 3 6 9 压力F（N） 2.0 4.0 6.0 24 4.8 7.2 2.0 4.0 60 （1）分析表格中实验序号_____中的数据及相关条件可初步得出：当物体的重力相同时，浸没在水格中的物体对容器底的压力随物体密度的增大而增大； （2）分析表中实验序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）中的数据及相关条件可初步得出：_____； （3）根据表格中的数据，可以推理：若浸没在水中某实心物体的密度ρ＝4g/cm3，重力G＝12N，则物体对容器底的压力F＝_____N。 五、附加题（2分，可抵前面扣分） 21. 1785年，法国科学家库仑提出库仑定律：若两带电小球所带电荷量分别为q1、q2，当它们之间的距离为r时，它们之间的引力或斥力，其中常量k＝9×109N•m2/C2。如图（a），将带正电荷的甲球和带负电荷的乙球放在光滑的绝缘水平面上，此时由于受到吸引力，两球不能保持静止。为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球球心的连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止，如图（b）。则此时q1、q2、q3满足怎样的关系式？（请简要的写出关键步骤） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2022-2023学年上海市同济大学附属存志学校九年级（上） 期中物理试卷 一、选择题（每题2分，共12分） 1. 下列家用电器中，正常工作时电流最大的是（　　） A. 台灯 B. 电热水壶 C. 电视机 D. 智能手表 【答案】B 【解析】 【详解】台灯正常工作时电流约0.1A；电热水壶正常工作时电流约10A；电视机正常工作时电流约1A；智能手表正常工作时的电流约3μA，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2. 下列事例中，利用大气压知识的有（　　） A. 大坝上窄下宽 B. 钢笔吸墨水 C. 锅炉液位计 D. 平的铅块紧压后分不开 【答案】B 【解析】 【详解】A．大坝修建成上窄下宽，是因为液体压强随着深度的增加而增大，不是大气压的作用，故A不符合题意； B．用力按钢笔的橡皮囊，排出了里面的空气，当其恢复原状时，橡皮囊内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下，墨水被压入钢笔内，用到了大气压，故B符合题意； C．锅炉液位计利用的连通器原理，没有利用大气压的作用，故C不符合题意； D．平铅块紧压后分不开，是因为分子间存在相互作用的引力，没有利用到大气压的作用，故D不符合题意。 故选B。 3. 下列关于电流的说法中正确的是（　　） A. 根据欧姆定律，导体的电阻与通过它的电流成反比 B. 只要电路两端有电压，电路中就一定有电流 C. 将电流表直接接在电源两端，可以测出电源的电流 D. 无论是正电荷还是负电荷，一旦发生定向移动都会形成电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．利用可以计算导体电阻大小，但电阻是导体本身的一种性质，与它两端的电压和通过的电流无关，故A错误； B．电路两端有电压，若电路是开路，电路中就没有电流，故B错误； C．电流表本身的电阻很小，不能未经用电器直接接在电源两极上，否则会造成电源短路，故C错误； D．无论是正电荷还是负电荷，发生定向移动都会形成电流，故D正确。 故选D。 4. 高铁轨道中的螺丝会因震动而松动，检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品（5G高铁轨道螺丝警报器），设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是：螺丝（螺丝在电路图中用虚线框表示，其电阻不计）连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，此时电灯亮起而发出警报，及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题意知道，螺丝连接在电路中，当螺丝松动时，它会与下端的导线分离而断开，螺丝不接入电路中，即螺丝所在电路发生了断路，此时指示灯会发光，这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的，由于螺丝的电阻很小，能把灯泡短路；为了保护电路，防止电源短路，在干路中应该接上一个保护电阻，故D符合题意。 故选D。 5. 取一只空牙膏管，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，水均不溢出。则下列说法正确的是（　　） A. 两次牙膏管所受浮力F甲＝F乙 B. 两次水对杯底的压强p甲＝p乙 C. 两次排开水的体积V甲＜V乙 D. 继续向乙中加水，牙膏管浸入水中的体积将增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．牙膏袋的形状发生变化，但质量不变，所以 甲图中牙膏管下沉 乙图中牙膏管漂浮 所以 故A错误； BC．由于液体的密度相等，由 可得，两次排开水的体积 而且两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，所以 由 得 故B错误； C正确； D．继续向乙中加水，牙膏皮仍然处于漂浮状态，所受的浮力大小不变，由 知，排开水的体积不变，故D错误。 故选C 6. 如图所示，水平桌面上，放置着质量分布均匀的正方体甲和乙，h甲<h乙，甲、乙对桌面的压强相等，两个足够高的圆柱形容器A和B内装有深度相同的水，容器底面积SA<SB。现分别从甲、乙上方沿水平方向截取部分体积∆V甲、∆V乙，把截取的甲浸没在A容器中，截取的乙浸没在B容器中后，水对各自容器底部的压力相等。则水对容器底的压力变化量∆FA、∆FB，和剩余部分的甲和乙对桌面的压强p甲′、p乙′的大小关系是（　　） A. ∆FA>∆FB，p甲′<p乙′ B. ∆FA<∆FB， p甲′<p乙′ C. ∆FA<∆FB， p甲′>p乙′ D. ∆FA>∆FB， p甲′>p乙′ 【答案】A 【解析】 【详解】由圆柱形容器A和B内装有深度相同的水，由可知，此时两容器中的水对容器底部的压强相等，即，由于容器底面积SA<SB，由可知，两容器中的水对容器底部的压力，现分别从甲、乙上方沿水平方向截取部分体积∆V甲、∆V乙，把截取的甲浸没在A容器中，截取的乙浸没在B容器中后，水对各自容器底部的压力相等，说明水对容器底的压力变化量∆FA>∆FB；由 可知 ∆FA>∆FB 由于截取的甲和乙两部分浸没在水中，说明截取部分体积∆V甲>∆V乙。 由于甲、乙对桌面的压强相等，由 可知，当h甲<h乙时，，截取部分体积∆V甲>∆V乙，由可知，所以截取部分质量m截取的甲>m截取的乙，由可知，G截取的甲>G截取的乙，由于原来甲、乙对桌面的压强相等，即=，截掉部分体积后，甲对桌面的压强为 乙对桌面的压强为 由于G截取的甲>G截取的乙，S甲<S乙，所以。故BCD不符合题意，故A符合题意。 故选A 二、填空题（共28分） 7. 我国家庭照明电路的电压为_________伏，开关和它控制的用电器之间是_________连接的。英语听力测试时，各考场的扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是_________。（后两空选填“串联”或“并联”） 【答案】 ①. 220 ②. 串联 ③. 并联 【解析】 【详解】[1]一节新干电池两端的电压是1.5V，我国家庭电路的电压是220V。 [2]开关要和被控制的用电器串联，如果开关和用电器并联，当开关闭合时会把用电器短接。 [3]英语听力测试时，各考场的扬声器是同时开播，也是同时停播的，但它们是独立工作的，一个损坏，其余扬声器仍能工作，即它们是并联的。 8. 某导体电阻为20欧，若通过该它的电流为0.3安。则每分钟通过导体横截面的电荷量为______库，该导体两端的电压为______伏；当该导体两端电压为3伏时，它的电阻为______欧。 【答案】 ①. 18 ②. 6 ③. 20 【解析】 【详解】[1] 由可得每分钟通过导体横截面的电荷量 [2]由可得导体两端的电压 [3]电阻是导体本身的一种特性，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与导体两端的电压和导体中的电流无关，所以当该导体两端电压为3V时，电阻不变，还是20Ω。 9. 如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中制成一个盐水电池，观察电压表指针的偏转与连线可知：_________片是盐水电池的负极，此时电压表的示数为_________伏，如果小明读错了量程，他得到的_________伏。由本实验可知，电压表_________（选填“可以”、“不可以”）直接接在电源两端。 【答案】 ①. 锌 ②. 0.6 ③. 3 ④. 可以 【解析】 【详解】[1]由图可知，铜片与电压表的正接线柱相连，且电压表指针向右偏转，所以铜片为盐水电池的正极，锌片为盐水电池的负极。 [2]根据图示可知，电压表的量程为，分度值为0.1V，示数为0.6V。 [3]如果小明读错了量程，则是观察的量程，此时分度值是0.5V，示数为3V。 [4]由电压表的使用可知，电压表可以直接接在电源两端，此时电压表测电源电压。 10. 如图形状的杯子中装有一些水，小明用吸管喝水时，水在_________的作用下进入了嘴里。如果每一口吸入水的质量相同，则每吸一口，水对杯底的压强减小量将_________；每吸一口，杯子对桌面的压强减小量将_________。（以上两空均选填“变大”、“变小”、“不变”）。 【答案】 ①. 大气压 ②. 变大 ③. 不变 【解析】 【详解】[1]小明用吸管喝水时，先将吸管中的空气吸入肺中，导致吸管内的气压减小，所以杯中的水会在大气压的作用下进入口中。 [2]如果每一口吸入水质量相同，根据公式 可得每次吸入水的体积相同，则杯中水减小的体积相同；由于杯子的形状是上宽下窄，则杯中水每次下降的高度逐渐增大，而水对杯底的压强减小量为 则将变大。 [3]杯子对桌面的压强减小量为 因每次吸入水的质量相同，则每次杯中减少水的质量相同，受力面积不变，所以杯子对桌面的压强减小量保持不变。 11. 小明在长20厘米的均匀细木棒的一段缠绕适量铜丝，制作了一个简易密度计。密度计能够测量液体密度是应用了______的原理。如图所示，将其放入装有相等质量的酒精（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）和水的两个相同烧杯中，该密度计两次排开液体的质量m排酒______m排水，烧杯底部受到的液体压强p酒______p水（以上两空均选填“大于”、“等于”、“小于”）。在酒精中，密度计露出液面的长度为5厘米，则在水中，密度计露出液面的长度为______厘米。 【答案】 ①. 漂浮时浮力等于自身重力 ②. 等于 ③. 等于 ④. 8 【解析】 【详解】[1]密度计在液体中都处于漂浮状态，它能够测量液体密度是应用了物体漂浮时浮力等于自身重力的原理，而根据可知，物体浮力不变，液体密度改变，排开液体体积也会改，所以密度计在不同的液体里浸入液体体积不同。 [2]密度计放在两种液体中都漂浮，根据漂浮条件可知，密度计在酒和水这两种液体中受到的浮力都等于密度计受到的重力G，由于密度计的重力不变，所以密度计两次受到的浮力相等，即F浮水＝F浮酒； 由于两次的浮力相等，根据阿基米德原理可知，两次排开液体的重力相等，因为G排＝m排g，所以两次排开液体的质量相等，即m排酒＝m排水。 [3]因为装有液体的烧杯为柱形容器，且密度计漂浮在液体中，所以烧杯底受到的压力等于液体和密度计的总重力，而酒精和水的质量相等，所以两烧杯底受到的压力相等； 又因为两烧杯的底面积相同，则由可知，烧杯底部受到液体的压强相等，即p酒＝p水。 [4]细木棒露出酒精面的长度是5cm，则浸入酒精中的深度 h酒＝20cm﹣5cm＝15cm＝0.15m 将该密度计放入水中，设细木棒浸入水中的深度为h水，木棒的横截面积为S，因为密度计不管是在水中还是在酒精中，都是漂浮状态，所以 F浮水＝F浮酒＝G 由F浮＝ρgV排可得 ρ水gSh水＝ρ酒gSh酒 则密度计浸入水中的深度 则细木棒露出水面的长度 h露′＝20cm﹣h水＝20cm﹣12cm＝8cm 12. 如图所示，台秤上放置一个足够高的烧杯，烧杯内装有一些水。已知烧杯和水的总重为5N，将一个重力为2.94N、体积为的长方体实心物体A用细线吊着，然后将其一半的体积浸入烧杯的水中，则细线对物体A的拉力大小为_________牛；当把细线剪断后，物体A受到的浮力大小为_________牛，台秤的示数为_________牛。 【答案】 ①. 0.98 ②. 2.94 ③. 7.94 【解析】 【详解】[1]由题知，物体A的体积为，物体A有一半的体积浸入在水中，则物体A的排开水的体积为 则此时物体A受到的浮力为 对物体A进行受力分析知，细绳对物体A的拉力等于物体A的重力减去物体A受到的浮力，即 [2]根据得，物体A质量为 所以，物体A的密度为 所以，当把细线剪断后，物体A会漂浮在水面上，此时物体A受到的浮力为 [3]由题知，烧杯和水的总重为 细线被剪断后，台秤的示数等于烧杯、水和物体A三者的重力之和，即 13. 实心正方体甲、乙放在水平地面上，已知正方体甲、乙的边长分别为a和b，它们对地面的压强相等。 ①在两正方体的上方沿水平方向切去相同的体积，它们对地面压力的变化量之比，ΔF甲：ΔF乙＝_________； ②在甲正方体的上方沿水平方向切去一部分，并将切去部分叠放在乙的上方，则它们对地面压强的变化量之比Δp甲：Δp乙＝_________。 【答案】 ①. b∶a ②. b2∶a2 【解析】 【详解】对于放置于水平地面的柱形物体，其对地面的压强为 则甲对地面的压强为 乙对地面的压强为 由题可知 则有 得 [1]①在两正方体的上方沿水平方向切去相同的体积ΔV，甲对地面减小的压力 乙对地面的减小的压力 则 [2]②在甲正方体的上方沿水平方向切去一部分，并将切去部分叠放在乙上方，则甲、乙对地面压力的变化量ΔF相同，均等于甲切去部分的重力。根据可知 14. 如图所示，某深海潜水器的上浮和下潜属于无动力控制，其整个工作过程分为：a.可调压载水舱注水；b.匀速下潜；c.抛掉“下潜压载”后减速；d.潜水器靠底；e.抛掉“上浮压载”后加速上浮；f.匀速上浮阶段；g.可调压载水舱排水。潜水器的相关数据如下表，海水密度约为1.0×103千克/米3。 排开水总体积（米3） 21 下潜压载质量（千克） 246 下潜压载体积（米3） 0.031 潜水器总质量（千克） 2.09×105 上浮压载质量（千克） 540 上浮压载体积（米3） 0.068 乘员3人总质量（千克） 224 最大下潜深度（米） 7000 高压气罐内 气体的最大压强（Pa） 1.5×107 ①潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的______； A．重力 B．压力 C．压强 ②当潜水器在最大深度处准备上浮时，需要抛掉“上浮压载”，此时潜水器的浮力减小量______重力减小量，所以抛去“上浮压载”可以帮助潜艇上浮； ③可调压载水舱中的水需要利用高压气罐中的压缩气体才能将其排出。潜水器在最大深度处时，能否利用排水的方式实现上浮？请根据表格中的数据判断并说明理由______。 【答案】 ①. B ②. 小于 ③. 最大深度处海水的压强大于压缩气体的压强，所以在此深度无法将水舱中的水排出 【解析】 【详解】①[1]潜水器的观察窗面积做得很小是为了减小它在深海中受到的； A．重力的大小与质量成正比，与面积的大小无关，故A不符合题意； B．由可知，压强一定的情况下，受力面积越小， 压力越小，故B符合题意； C．由 可知，潜水器在深海中受到压强与深度有关，故C不符合题意。 故选B。 ②[2]当 时，物体上升。所以，当潜水器在最大深度处准备上浮时，需要抛掉“上浮压载”，此时潜水器的浮力减小量小于重力减小量，才能保证，实现潜艇上浮。 ③[3]潜水器在最大深度处时，海水产生的压强 高压气罐内气体的最大压强1.5×107Pa＜7×107Pa，所以，不能利用排水的方式实现上浮。 三、作图题（每题2分，共4分） 15. 在图中的圆圈内填上电流表或电压表的符号，当开关S闭合时，电路能正常工作。 【答案】 ， 【解析】 【详解】若电路正常工作，两灯泡都发光，两个灯泡可能是串联，也可能是并联；若两灯并联，由电路图可知，电流经过1表后分为两支，故1为电流表，若2为电流表则灯泡L2被短路，故2为电压表；若3、4为电压表灯泡L2断路，故3、4都为电流表，当开关S闭合时，电路中电流有两条路径，两灯是并联关系，如图 若两灯串联，由电路图可知，电流从电源正极经2、4、L2、S、L1回到电源负极，则2、4为电流表，2为电压表，测L2两端的电压，3为电压表，测电源电压，当开关S闭合时，电路中电流只有一条路径，两灯是串联关系，如图 16. 小明按照如图甲所示的电路，完成实物部分连接如图乙所示，请将电路连接完整。 【答案】 【解析】 【详解】由图甲知，灯泡L1和L2串联，电压表与灯泡L1并联，测量L1两端的电压，则完整的电路连接图如下 四、综合题（共26分） 17. 在如图所示的电路中，电源是由4节崭新的干电池串联构成，滑动变阻器R上标有“20欧，1.5安”字样。 （1）连接电路时，滑片应置于_________端（选填“a”或“b”）； （2）闭合开关S后，移动滑片至某位置，若电流表示数如图所示，求此时滑动变阻器接入电路的阻值R_________； （3）在电路元件不损坏的前提下，求滑动变阻器可以接入电路的最小值Rmin_________。 【答案】 ①. b ②. 5Ω ③. 4Ω 【解析】 【详解】解：（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在最大阻值处，即b端。 （2）[2]电源是由4节崭新的干电池串联构成，则电源电压 图中没有给出电流表的量程，若电流表选用小量程，则读数为0.24A；若电流表选用大量程，则读数为1.2A；若电流为0.24A，根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值 大于滑动变阻器的最大电阻20Ω，是不可能的，因而电流表不可能是小量程；若电流为1.2A，根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值 小于滑动变阻器的最大电阻20Ω，是可能的，即电流表选用大量程，滑动变阻器此时接入阻值为5Ω。 （3）[3]根据电流表选用大量程，滑动变阻器R上标有“20欧，1.5安”字样，可知电路中的最大电流 则滑动变阻器允许接入电路的最小电阻 答：（1）连接电路时，滑片应置于b端； （2）此时滑动变阻器接入电路的阻值R为5Ω； （3）滑动变阻器可以接入电路的最小值Rmin为4Ω。 18. 足够高的轻质圆柱形容器底面积为S1，将其放在水平地面上，容器中装有一定量的水。现将密度为2×103千克/米3的均匀圆柱体A放入水中。 （1）若圆柱体的体积为2×10﹣3米3，求圆柱体的质量mA； （2）若圆柱体的体积与容器中水的体积均为V； ①求圆柱体放入前后，容器对水平地面的压强之比p前：p后； ②若圆柱体的面积为S2，求圆柱体A放入水中后，水对容器底部的压强p水的范围。（范围用字母表示，写成不等式形式） 【答案】（1）4kg；（2）①1∶3；② 【解析】 【详解】解：（1）由得，圆柱体A的质量为 （2）①因为容器为轻质圆柱形容器，故容器重力可忽略不计，所以放入圆柱体A前容器对水平地面的压力为 放入圆柱体A后容器对水平地面的压力为 所以圆柱体A放入前后容器对水平地面的压力之比为 受力面积大小不变，根据可知，容器对水平地面的压强之比为 ②因为圆柱体的密度大于水的密度，故将圆柱体放入水中会沉底，当圆柱体A浸没在水中时，容器内水的深度最深，水对容器底的压强最大，此时容器内水的深度为 此时水对容器底部的压强最大 当圆柱体A未浸没在水中时，水对容器底的压强最小，此时容器内水的深度为 此时水对容器底部的压强最小 所以水对容器底部的压强p水的范围为 答：（1）圆柱体的质量为4kg； （2）①圆柱体放入前后，容器对水平地面的压强之比为1∶3； ②水对容器底部的压强p水的范围为。 19. 如图所示，底面积不同、高度相同的A、B圆柱形轻质、薄壁容器放在水平地面上，分别盛有高度相同的水和液体乙。液体乙的密度为，A、B容器底面积分别为和。将质量为3千克的物块先后浸没在水和液体乙中。下表为放入物块前后两容器底部受到液体的压力。 （1）求放入物块前，液体乙对容器底部的压力F乙； （2）求该物块密度的最大值ρ物max。 放入前 放入后 水对容器A底部的压力（牛） 29.4 44.1 液体乙对容器B底部的压力（牛） F乙 44.1 【答案】（1）29.4N；（2）2×103kg/m3 【解析】 【详解】解：（1）容器是圆柱形且放在水平地面上，则液体对容器底压力大小等于液体重力，已知两容器中水和液体乙的高度相同，放入物体前，水对容器底的压力为 同理，液体乙对容器底压力为 则有 由表可知放入物体前水对容器底部的压力为 则放入物块前，液体乙对容器底部的压力 （2）因 由题意知，两容器底部增加的压力为 因为容器为圆柱形，所以容器底部的压力等于容器内液体的重力，容器内增加液体（实际由物体排开液体造成）的重力 在容器A中 在容器B中 容器中增加的液体体积是由浸没的物体排开液体造成的，所以 因此V排的最小值为 因为，所以B容器中放入物体后一定有液体溢出。因物体浸没在液体中，所以物体的最小体积为 由密度计算公式可得，物体的最大密度为 答：（1）放入物块前，液体乙对容器底部的压力为29.4N； （2）该物块密度的最大值为。 20. 为探究浸没在水中的物体对容器底的压力与哪些因素有关，某小组同学利用DIS数据采集系统及若干重力G和密度ρ已知的实心物体等器材进行实验。他们将实心物体放入盛水的平底容器中（如图所示），测出物体对容器底的压力F，并将实验数据记录在表格中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 密度ρ（g/cm3） 2.0 2.5 3.0 重力G（N） 4 8 12 4 8 12 3 6 9 压力F（N） 2.0 4.0 6.0 2.4 4.8 7.2 2.0 4.0 6.0 （1）分析表格中实验序号_____中的数据及相关条件可初步得出：当物体的重力相同时，浸没在水格中的物体对容器底的压力随物体密度的增大而增大； （2）分析表中实验序号1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）中的数据及相关条件可初步得出：_____； （3）根据表格中的数据，可以推理：若浸没在水中某实心物体的密度ρ＝4g/cm3，重力G＝12N，则物体对容器底的压力F＝_____N。 【答案】 ①. 1与4（或2与5，或3与6） ②. 当物体的密度相同时，浸没在水中的物体对容器底的压力与物体的重力成正比 ③. 9 【解析】 【详解】（1）[1]1与4、2与5、3与6的重力相同，物体的密度不同，且密度越大，压力越大，可得当物体的重力相同时，浸没在水中的物体对容器底的压力随物体密度的增大而增大。 （2）[2]1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）中的数据，压力与重力的比值相同，为一定值，可得当物体的密度相同时，浸没在水中的物体对容器底的压力与物体的重力成正比。 （3）[3]由上述实验结论，根据密度公式G＝mg＝ρVg和阿基米德原理F浮＝ρ液Vg得到：物体对容器底部的压力与物体的重力之比 代入数据得到 解得F＝9N。 五、附加题（2分，可抵前面扣分） 21. 1785年，法国科学家库仑提出库仑定律：若两带电小球所带电荷量分别为q1、q2，当它们之间的距离为r时，它们之间的引力或斥力，其中常量k＝9×109N•m2/C2。如图（a），将带正电荷的甲球和带负电荷的乙球放在光滑的绝缘水平面上，此时由于受到吸引力，两球不能保持静止。为了使这两个小球在原来的位置静止，沿着甲、乙两球球心的连线方向，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止，如图（b）。则此时q1、q2、q3满足怎样的关系式？（请简要的写出关键步骤） 【答案】 【解析】 【详解】解：将带正电荷的甲球和带负电荷的乙球放在光滑的绝缘水平面上，根据异种电荷相互吸引知甲对乙有水平向左的吸引力，在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙，此时恰好使得三球均保持静止，则丙对乙要有水平向右的力，根据异种电荷相互吸引可知丙要带正电。甲静止，合力为零，水平方向上甲受到乙给的水平向右的吸引力F甲乙与丙给的水平向左的排斥力F甲丙是一对平衡力；则 由得 所以 解得 丙静止，合力为零，水平方向上丙受到乙给的水平向左的吸引力F乙丙与甲给的水平向右的排斥力F甲丙是一对平衡力，则 由得 所以 解得 所以 解得 两边同乘以可得 即此时q1、q2、q3满足的关系式是 答：此时q1、q2、q3满足。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $