上海市浦东新区2024-2025学年九年级上学期期末物理试卷（一模）

2024-2025学年上海市浦东新区九年级（上）期末物理试卷（一模） 一、选择题（共12分。每题2分，每题只有一个正确选项） 1．（2分）首先用实验测出了大气压强值的科学家是（　　） A．托里拆利 B．伽利略 C．牛顿 D．阿基米德 2．（2分）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．（2分）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．（2分）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F1，F2。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变小 B．F2不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 5．（2分）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S1，电吹风处于热风挡 B．只闭合开关S2，电吹风处于冷风挡 C．闭合开关S1和S2，电吹风处于热风挡 D．断开开关S1和S2，电吹风处于冷风挡 6．（2分）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ρ甲、ρ乙，质量为m甲、m乙，对地面的压强为p甲、p乙。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，当ΔV＞V时，p'甲＞p'乙。关于下列说法：①m甲一定大于m乙；②m甲一定小于m乙；③p甲可能小于p乙；④ρ甲一定小于ρ乙，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．（3分）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．（3分）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．（3分）冰的密度为0.9×103kg/m3，体积为1m3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．（3分）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．（3分）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 　 　Ω。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．（4分）有三个电阻R1、R2、R3，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R1和R2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R1和R2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R1、R2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R1、R2对应的具体情况。　 　。 13．（4分）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、抽机器的连接口均密封），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．（2分）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．（2分）在如图电路中的〇处填入电表符号，使之成为正确的电路. 16．（2分）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，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．（4分）物体排开水的体积为1×10﹣3米3．求物体受到浮力F浮大小。 18．（9分）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1.2×103kg/m3，容器的底面积为4×10﹣2m2。 （1）求水对乙底部的压强p水； （2）求水对乙底部的压力F水； （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2×10﹣4m3，求B球的体积。 19．（10分）如图所示电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A“字样。闭合开关S后，R1两端电压为5V。 （1）求电路中的电流I。 （2）求滑动变阻器R2连入电路的阻值。 （3）若用定值电阻R3替换R1接入电路，并将电压表（所选量程为“0～15V”）先后并联在R2和R3两端，移动滑片，电压表的最大示数和最小示数分别为U2max和U2min、U3max和U3min，它们的值为0V、6V、12V和15V中的一个且不重复，求R3的阻值。 20．（6分）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Rx，滑动变阻器（标有“10Ω 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Rx的阻值。（计算结果精确到0.1Ω，需写出解答过程） 2024-2025学年上海市浦东新区九年级（上）期末物理试卷（一模） 参考答案与试题解析 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A D B D C A 一、选择题（共12分。每题2分，每题只有一个正确选项） 1．（2分）首先用实验测出了大气压强值的科学家是（　　） A．托里拆利 B．伽利略 C．牛顿 D．阿基米德 【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：首先用实验测出大气压强值的科学家是托里拆利。 故选：A。 【点评】本题考查的是物理学史，学好物理学史，不仅可以丰富我们的知识，还可以提高我们学习物理的兴趣。 2．（2分）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 【分析】根据我们对生活中常用用电器电流大小的了解去选择。 【解答】解：A、电子手表中的电流非常小，一般在100μA＝10﹣4A左右，故A错误； B、小型手电筒的工作电流在0.2A左右，故B错误； C、节能灯的工作电流在0.3A左右，故C错误； D、电热水壶的工作电流在5A左右，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查学生对一些用电器电流大小的掌握和了解，自己平时在学习和生活中要多积累。 3．（2分）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 【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。 【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。 【点评】记住连通器定义，生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯管、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。 4．（2分）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F1，F2。金属块在水中下沉过程中，下列说法中正确的是（　　） A．F1变小 B．F2不变 C．F2与F1的差值变大 D．F2与F1的差值不变 【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。 【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。 【点评】本题考查压强公式、浮力产生的原因以及阿基米德原理的应用，属于基础题。 5．（2分）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S1，电吹风处于热风挡 B．只闭合开关S2，电吹风处于冷风挡 C．闭合开关S1和S2，电吹风处于热风挡 D．断开开关S1和S2，电吹风处于冷风挡 【分析】根据开关的闭合情况分析电路的连接方式和工作状态。 【解答】解：A、只闭合开关S1，只有电动机工作，电吹风处于冷风挡，故A错误； B、只闭合开关S2，整个电路时断开的，电动机、R都不工作，故B错误； C、闭合开关S1和S2，电动机、R同时工作，为热风挡，故C正确； D、断开开关S1和S2，整个电路时断开的，电动机、R都不工作，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了电路的工作状态，属于基础题。 6．（2分）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ρ甲、ρ乙，质量为m甲、m乙，对地面的压强为p甲、p乙。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，当ΔV＞V时，p'甲＞p'乙。关于下列说法：①m甲一定大于m乙；②m甲一定小于m乙；③p甲可能小于p乙；④ρ甲一定小于ρ乙，其中正确的有（　　） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【分析】设甲、乙的边长为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，表示关系式，从而找出两个正方体密度与边长的关系进行判断。 【解答】解：设甲、乙的边长分别为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，则有（a﹣）ρ甲g＝，当ΔV＞V时，p'甲＞p'乙，设切去的体积为V+V′（V′＞0），则有））ρ乙，所以，因为a＞b，所以ρ甲＜ρ乙，故④ρ甲一定小于ρ乙正确；③p甲可能小于p乙错误； ①②，因为a＞b，故无法确定m甲与m乙的大小关系； 故选：A。 【点评】本题考查了固体的压强的计算，通过数学关系推动，找出数据之间的关系是解题的关键。 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．（3分）上海家中照明电路的电压为 　220　V。家庭电路中，电灯与电冰箱是 　并联　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 　变小　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【分析】我国家庭电路电压为220V；并联电路各支路互不影响；并联电路干路电流等于各支路电流之和。 【解答】解：上海家中照明电路的电压为220V。家庭电路中，为避免相互干扰，电灯与电冰箱是并联的，根据并联电路电流的规律，关掉正在使用中的一盏电灯，家庭电路中的总电流变小。 故答案为：220；并联；变小。 【点评】本题考查常见的电压值、并联电路的辨析和并联电路的电流规律，属于电学基础内容，难度不大。 8．（3分）著名的 　马德堡半球　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 　受力面积　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 　增大　（选填“增大”“不变”或“减小”）。 【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。 【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。 【点评】此题主要考查的是大气压的存在、增大压强的方法、液体内部压强的规律等知识，在平时的学习过程中，要擅于运用物理知识来解释一些日常现象，从而为解答此类题积累经验。 9．（3分）冰的密度为0.9×103kg/m3，体积为1m3的冰，其质量为　900　kg，这些冰熔化成水后，质量　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”），体积为　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ρ＝求水的体积。 【解答】解：由ρ＝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V水＝＝＝0.9m3。 故答案为：900；不变；0.9m3。 【点评】本题考查了密度变形公式的应用，解题关键是理解冰化成水前后质量是不变的。 10．（3分）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　小于　乙的电阻。若将它们并联在电路中，则甲两端的电压　等于　乙两端的电压；若将它们串联在电路中，则串联时的总电阻　大于　并联时的总电阻（均选填“大于”“等于”或“小于”）。 【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。 【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。 【点评】本题考查电阻影响因素的理解、并联电路电压特点、串、并联电路电阻的特点的应用，是一道综合题。 11．（3分）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 　0.5　A，导体的电阻为 　16　Ω。当该导体两端的电压为6V时，它的电阻 　不变　（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【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。 【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I＝＝＝0.5A， 根据欧姆定律可得导体的电阻：R＝＝＝16Ω， 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。 【点评】本题考查电流定义式、欧姆定律的灵活运用。 12．（4分）有三个电阻R1、R2、R3，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R1和R2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R1和R2中一定有一个是　短路　的，另一个是　完好　的（均选填“短路”“断路”或“完好”）。 （2）为进一步确定R1、R2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R1、R2对应的具体情况。　把电压表并联在任何一个电阻两端，通电后，若电压表有示数，则该电阻为完好电阻，若电压表没有示数该电阻为短路电阻　。 【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。 【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。 【点评】本题考查了串联电路中电路的特点，欧姆定律的应用。 13．（4分）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　不支持　（选填“支持”或“不支持”）小明的观点，请结合所学知识简述理由。　在覆杯实验中，杯口朝着各个方向，纸片都不会掉落。　。 （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、抽机器的连接口均密封），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。　AB　。 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 【分析】大气压是客观存在的，且是朝着各个方向的。 【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。不支持小明的观点；因为在覆杯实验中，杯口朝着各个方向，纸片都不会掉落。 （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。 【点评】（1）不支持；在覆杯实验中，杯口朝着各个方向，纸片都不会掉落；（2）AB。 三、作图题（共6分。第14题2分，第15题2分，第16题2分） 14．（2分）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。 【分析】画力的图示时要明确力的大小、方向、作用点，然后确立标度，再按画图要求画出这个力。 【解答】解：物体静止在水平地面上，所以压力的大小等于重力，为6N，方向垂直于接触面向下，作用点在接触面上，故先选出标度为3N，而后过压力的作用点，沿着与接触面垂直的方向，向下做出长度为两个标度的线段，标上箭头并标明力的符号和大小即可，如图所示： 【点评】此题考查了力的图示的画法，力的图示比示意图要求更加严格，在作图时，注意线段的长度必须与标度统一起来。 15．（2分）在如图电路中的〇处填入电表符号，使之成为正确的电路. 【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。 【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： 【点评】本题考查了电流表和电压表的使用方法，解题的关键是明白电压表是并联使用，电流表是串联使用。 16．（2分）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，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。 【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。 【解答】解：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，说明灯泡与滑动变阻器并联，由于电流表示数变大，说明电流表与滑动变阻器串联，且滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路，实物图连接如图所示： 。 【点评】本题考查根据要求连接实物图，关键是确定电路的连接关系和变阻器的连接。 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．（4分）物体排开水的体积为1×10﹣3米3．求物体受到浮力F浮大小。 【分析】已知物体排开水的体积，利用阿基米德原理F浮＝ρ水V排g求物体受到的浮力。 【解答】解： 物体排开水的体积V排＝1×10﹣3m3， 物体受到的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×9.8N/kg＝9.8N。 答：物体受到的浮力为9.8N。 【点评】本题考查了阿基米德原理的应用，属于基础题目，难度不大。 18．（9分）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1.2×103kg/m3，容器的底面积为4×10﹣2m2。 （1）求水对乙底部的压强p水； （2）求水对乙底部的压力F水； （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2×10﹣4m3，求B球的体积。 【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。 【解答】解：（1）水对乙底部的压强p水＝ρ水gh水＝1×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa； （2）水对乙底部的压力F水＝p水S乙＝2000Pa×4×10﹣2m2＝80N； （3）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， 2×10﹣4m3×1.2×103kg/m3＝， 解得：； 答：（1）水对乙底部的压强是2000Pa； （2）水对乙底部的压力是80N； （3）B球的体积是3.6×103m3。 【点评】本题考查了液体的压强和压强，阿基米德原理原理的应用，作用力和反作用力。 19．（10分）如图所示电路中，电源电压为18V且保持不变，电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A“字样。闭合开关S后，R1两端电压为5V。 （1）求电路中的电流I。 （2）求滑动变阻器R2连入电路的阻值。 （3）若用定值电阻R3替换R1接入电路，并将电压表（所选量程为“0～15V”）先后并联在R2和R3两端，移动滑片，电压表的最大示数和最小示数分别为U2max和U2min、U3max和U3min，它们的值为0V、6V、12V和15V中的一个且不重复，求R3的阻值。 【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＝， 代入数据解方程可得R3的阻值，根据欧姆定律计算通过电路的最大电流确定电路是否安全。 【解答】解：（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I＝＝＝1A； （2）根据欧姆定律可得电路总电阻：R＝＝＝18Ω， 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R2＝R﹣R1＝18Ω﹣5Ω＝13Ω； （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′＝＝＝0.45A或I′＝＝＝1.8A， 根据串联电路电流特点可知电路安全。 答：（1）电路中的电流为1A； （2）滑动变阻器R2连入电路的阻值为13Ω； （3）R3的阻值为40Ω或10Ω。 【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用。 20．（6分）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Rx，滑动变阻器（标有“10Ω 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　R＝　。 （2）求出待测电阻Rx的阻值。（计算结果精确到0.1Ω，需写出解答过程） 【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。 【解答】解：（1）实验中测量电阻的最值的原理是欧姆定律 （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，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Rx＝， 电源电压U＝＝0.6V+≈20.6V＞6V， 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Rx＝＝， 电源电压U＝I2Rx＝0.58A×10.4≈6V，故符合题意； 答：（1）R＝； （2）待测电阻Rx的阻值为10.4Ω。 【点评】本题考查了测量待测电阻的原理，通过滑动变阻器滑片的移动对应的电表数据，判断电路的状态，电路的量程和分度值。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$