精品解析：安徽省宣城市第六中学2023-2024学年九年级上学期期末考试物理试题

九年级物理试题 温馨提示： 1.本试卷满分100分，考试时间70分钟。 2.包括试题和答题卷两部分，请务必在答题卷上答题，在试卷上答题无效 一、选择题（共10小题，每题4分，共40分。每题只有一个选项正确） 1. 嫦娥奔月是一个中国流传的古老神话故事。“嫦娥一号”是中国的首颗绕月人造卫星，它实现了中国人奔月的千年梦想。“嫦娥一号”运行在距月球表面200千米的圆形轨道上，计划绕月飞行一年。我国已经成功发射了载人飞船和绕月卫星，登月将是中国人的一个新的梦想。下列说法中错误的是（ ） A. “白天”，在地球上看到天空是亮的，而在月球上看到天空也是亮的 B. 宇航员在月球上看到天空中星星不是闪烁的 C. 由于没有空气，所以月球表面是寂静的 D. 宇航员登月时必须穿宇航服，因为宇航服具有防止辐射、调节温度和提供氧气等功能 2. 2021年12月9日“天宫课堂”第一课开讲。宇航员王亚平做了水球成像实验（如图），当往水球中央添加一个气泡时（如图甲），可看到一个正立缩小和一个倒立缩小的头像（如图乙）。下列说法中正确的是（ ） A. 水球只能成倒立的像 B. 气泡把水球内圈变为两个凸透镜组合 C. 失重环境下透镜成像规律与地面上的相同 D. 图乙中倒立的像与投影仪成像原理相同 3. 干燥的泥土比热容为，受潮含有水分后，其比热容为。则这堆泥土所含水分的百分比是（水的比热容为[]（ ） A. B. C. D. 4. 用转动八面镜法可以测光速，实验装置示意图如图所示。S为发光点，T为望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜M距反射系统距离为L（L可长达几十千米），且远大于以及S和T到八面镜的距离。调整八面镜的位置直到通过望远镜能看到发光点S，然后使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速（1秒内转过的圈数），当转速达到时，恰能在望远镜中再一次看见发光点S，由此得到光速c的表达式是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在一块浮在水面长方体木块上放一质量为340克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为（已知铁的密度为）（ ） A. 237克 B. 312克 C. 326克 D. 390克 6. 图为某郊区部分道路图。一歹徒在A地作案后乘车沿AD道路逃窜，警方同时接到报警信息，并立即由B地乘警车沿道路BE拦截。歹徒到达D点后沿DE道路逃窜，警车恰好在E点追上了歹徒。已知警方与歹徒车辆行驶的速度均为50千米／小时，AC=4千米，BC=6千米，DE=5千米。则歹徒从A地逃窜至E点被抓获共用时（　　） A. 12分钟 B. 10分钟 C. 8分钟 D. 6分钟 7. 如图所示，盒子内有一个电压恒为5伏的电源和四个阻值均为4.5欧的电阻连接成回路。从电路中引出a、b、c、d四根导线。今测得ab之间电压是5伏，cd之间电压是2伏，bd之间电压是零。要满足上述条件，ab之间的最小电阻值是（　　） A. 7.5欧 B. 5.5欧 C. 4.5欧 D. 3.5欧 8. 如图所示，滑动变阻器R的总电阻为60欧，定值电阻欧，电源电压18伏。断开电键K，移动滑动片P使电压表的示数为12伏，然后闭合电键K，则通过的电流约为（　　） A. 0.12安 B. 0.16安 C. 0.24安 D. 0.45安 9. 如图电路中，电源电压保持不变，欧，欧，电阻R不为零。当K断开时，安培表读数为0.2安，当K闭合时，安培表读数可能是（ ） A. 0.18安 B. 0.26安 C. 0.27安 D. 0.23安 10. 在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度、和之间的大小关系为（ ） A. B. C. D. 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 如图甲所示，小明在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将折射角与入射角的比值定义为“偏折比”。根据这个定义完成下列问题。 （1）图甲实验中，测得折射角为，则此时的“偏折比”为__________； （2）如图乙所示，保持入射光线与容器的位置都不变，将水换成油，但油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”__________（选填“大于”，“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”； （3）小明用图甲装置先后入射绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则__________（绿光，紫光）的“偏折比”大； （4）一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.78，则光在下表面折射时的“偏折比”为：__________。（结果保留两位小数） 12. 小明想利用杠杆平衡条件测量薯条的质量。实验器材：刻度尺（30cm），砝码（10g），圆柱形铅笔。实验步骤如下： （1）如图（a），（b）所示，将质量为的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应该沿__________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转铅笔，使刻度尺移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）； （2）取下砝码，并在该位置放上3根质量相同的薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂，右侧力臂__________cm；根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量为__________g，每根薯条的质量__________g。 三、计算题（共4小题，写出必要的解题步骤和文字说明，只写答案不得分。共44分） 13. 如图所示，轻质薄壁柱形容器甲放在水平地面上（容器足够高），容器内盛有一定量的水。（g取9.8N/kg） （1）求水面下0.2米深度处的液体压强。 （2）现有一密度为3000kg/m3的实心均匀圆柱体乙，将其沿水平方向分割成上下两部分。若只将上面部分放入水中，待其静止后容器对桌面的压强变化量为Δp1，若只将下面部分放入水中，待其完全浸没后水对容器底部的压强变化量为Δp2。已知Δp1等于Δp2，求整个圆柱体乙中上面部分所占的比例n。 14. 新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为6V，为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节的阻值，使电路中电流为0.5A。 （1）求电阻箱接入电路的阻值； （2）调节为时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数； （3）为能满足测量的要求，重新调节电阻箱，求满足要求的最小阻值。 15. 如图1所示，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。电压表的量程为。移动滑动变阻器的滑片P，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像，如图2所示。求： （1）电源电压U及定值电阻阻值； （2）为保证电压表的安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 16. 如图所示，某工人重650N，站在水平面上，用200N的力竖直向下拉绳子，提起一浸没在水中物体，物体重力540N。已知工人双脚与地面的总接触面积是，完全拉出水面后，人对地的压强为7200Pa，始终匀速直线拉动重物。忽略水对物体的阻力和空气的阻力及绳重和摩擦（，）。求： （1）浸没水中时，匀速拉动绳子时工人对地面的压强； （2）物体浸没在水中时受到浮力； （3）物体的密度； （4）提起物体（没有拉出水面时）滑轮组的机械效率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九年级物理试题 温馨提示： 1.本试卷满分100分，考试时间70分钟。 2.包括试题和答题卷两部分，请务必在答题卷上答题，在试卷上答题无效 一、选择题（共10小题，每题4分，共40分。每题只有一个选项正确） 1. 嫦娥奔月是一个中国流传的古老神话故事。“嫦娥一号”是中国的首颗绕月人造卫星，它实现了中国人奔月的千年梦想。“嫦娥一号”运行在距月球表面200千米的圆形轨道上，计划绕月飞行一年。我国已经成功发射了载人飞船和绕月卫星，登月将是中国人的一个新的梦想。下列说法中错误的是（ ） A. “白天”，在地球上看到天空是亮的，而在月球上看到天空也是亮的 B. 宇航员在月球上看到天空中星星不是闪烁的 C. 由于没有空气，所以月球表面是寂静的 D. 宇航员登月时必须穿宇航服，因为宇航服具有防止辐射、调节温度和提供氧气等功能 【答案】A 【解析】 【详解】A．“白天”在地球上看到的天空是亮的，而在月球上看到的天空可能是暗的，这是由太阳、月亮、地球三个星球的位置决定的，如果太阳没有被地球挡住，那么月亮上一部分得到太阳光，那么就是亮的，如果挡住，那么月亮上一部分就得不到太阳光，那就是暗的，故A错误，符合题意； B．地球上看到星星闪烁，是因为地球上有大气，来自星星的光经过不均匀的大气发生的折射现象；月球上没有空气，所以宇航员在月球上是看不到星星闪烁的，故B正确，不符合题意； C．由于没有空气，无法传播声音，所以月球表面是寂静的，故C正确，不符合题意； D．月球上没有空气，太阳光辐射很强，而且昼夜温差很大，因此宇航员登月时必须穿宇航服，因为宇航服具有防止辐射、调节温度和提供氧气等功能，故D正确，不符合题意。 故选A。 2. 2021年12月9日“天宫课堂”第一课开讲。宇航员王亚平做了水球成像实验（如图），当往水球中央添加一个气泡时（如图甲），可看到一个正立缩小和一个倒立缩小的头像（如图乙）。下列说法中正确的是（ ） A. 水球只能成倒立的像 B. 气泡把水球内圈变为两个凸透镜的组合 C. 失重环境下透镜成像规律与地面上的相同 D. 图乙中倒立的像与投影仪成像原理相同 【答案】C 【解析】 【详解】AB．中央加气泡之后，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈部分的凸透镜虽然没有原来完整，但对光线仍然有会聚作用，依然能够成像，只不过透过的光线变少了而已，所以依然呈现出一个倒立缩小的像；内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，所以这个时候中间部分又出现了一个正立、缩小的像，所以此时可以在水球中同时看到一正一倒的两个缩小的像，故AB错误； C．透镜的成像规律与失重状态无关，失重环境下透镜成像规律与地面上的相同，故C正确； D．图乙中倒立缩小的像与照相机的成像原理相同，故D错误。 故选C。 3. 干燥的泥土比热容为，受潮含有水分后，其比热容为。则这堆泥土所含水分的百分比是（水的比热容为[]（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设质量为m1的干燥泥土与质量为m2的水混合后形成质量为的受潮的泥土，若使它们温度升高1℃，受潮泥土吸收的热量等于水和干燥泥土吸收的热量之和，即 即 即 解得 则这堆泥土所含水分的百分比是 故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4. 用转动八面镜法可以测光速，实验装置示意图如图所示。S为发光点，T为望远镜，平面镜O与凹面镜B构成了反射系统。八面镜M距反射系统的距离为L（L可长达几十千米），且远大于以及S和T到八面镜的距离。调整八面镜的位置直到通过望远镜能看到发光点S，然后使八面镜转动起来，并缓慢增大其转速（1秒内转过的圈数），当转速达到时，恰能在望远镜中再一次看见发光点S，由此得到光速c的表达式是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所通过的距离s=2L，由于八面镜M从现在位置到下次再出现如图形状的状态时需要转八分之一圈。则当转速达到n0时，恰能在望远镜中再一次看见发光点S，所以光从A点开始经一系列的反射再到达望远镜所用的时间为 光速的表达式是 故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 5. 如图所示，在一块浮在水面的长方体木块上放一质量为340克的铁块甲，木块恰好浸没在水中。拿掉铁块甲，用细线把铁块乙系在木块下面，木块也恰好浸没在水中，则铁块乙的质量为（已知铁的密度为）（ ） A. 237克 B. 312克 C. 326克 D. 390克 【答案】D 【解析】 【详解】已知铁块甲的质量是340克，则铁块甲的重力为 铁块甲放置在木块上时，木块刚好浸没，则木块受到的浮力等于木块的重力和铁块甲的重力之和为① 用细线把铁块乙系在木块下面，木块刚好浸没，则木块和铁块乙受到的浮力等于木块的重力和铁块乙的重力之和为② 联立①②可得 设铁块乙的体积为V乙，则 代入数据为 解得，铁块乙的质量为 故D符合题意，ABC不符合题意 故选D。 6. 图为某郊区部分道路图。一歹徒在A地作案后乘车沿AD道路逃窜，警方同时接到报警信息，并立即由B地乘警车沿道路BE拦截。歹徒到达D点后沿DE道路逃窜，警车恰好在E点追上了歹徒。已知警方与歹徒车辆行驶的速度均为50千米／小时，AC=4千米，BC=6千米，DE=5千米。则歹徒从A地逃窜至E点被抓获共用时（　　） A. 12分钟 B. 10分钟 C. 8分钟 D. 6分钟 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知，警车与歹徒车辆行驶的速度相同，到达E点的时间相同，由速度公式可得，两车行驶的路程相同，即 在中，由数学几何知识可得 即 ① 在中，由数学几何知识可得 ② 将②代入①可得 解得 所以 因此 则歹徒从A地逃窜至E点的路程为 根据可得，歹徒从A地逃窜至E点被抓获共用时 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 7. 如图所示，盒子内有一个电压恒为5伏的电源和四个阻值均为4.5欧的电阻连接成回路。从电路中引出a、b、c、d四根导线。今测得ab之间电压是5伏，cd之间电压是2伏，bd之间电压是零。要满足上述条件，ab之间的最小电阻值是（　　） A. 7.5欧 B. 5.5欧 C. 4.5欧 D. 3.5欧 【答案】A 【解析】 【详解】由于测得ab之间电压是5V，则ab应直接和电源相连；bd之间电压是零，则bd应为导线；因cd间电压小于电源电压，故cd应为电路中的一部分电路，即电路中应用串联部分；cd间电压为2V，则cb间电压也应为2V；则ac间电压应为3V；因串联电路中电压与电阻成正比；则可知 因求最小阻值，而电路中要求电阻最小，则可设ac间电阻为4.5Ω；则cb间电阻应为3Ω，则可将两个4.5Ω的电阻串联后与另一个4.5Ω的电阻并联，则可满足cb间电阻为3Ω；故ab间的电阻可以为4.5Ω+3Ω=7.5Ω 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 8. 如图所示，滑动变阻器R的总电阻为60欧，定值电阻欧，电源电压18伏。断开电键K，移动滑动片P使电压表的示数为12伏，然后闭合电键K，则通过的电流约为（　　） A. 0.12安 B. 0.16安 C. 0.24安 D. 0.45安 【答案】B 【解析】 【详解】电源电压为18V，当K断开时，滑动变阻器全部电阻接入电路，电压表测量滑动变阻器滑片以下部分电阻的两端电压，电压表的示数为12V，根据串联电路分压规律，此时滑片以下部分电阻为 当K闭合后，R0与滑动变阻器滑片以下部分电阻并联，再与滑动变阻器滑片以上部分串联。此时电路中的总电阻为 根据欧姆定律可得，电路中的总电流为 R0两端的电压为 根据欧姆定律可得，通过R0电流为 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 9. 如图电路中，电源电压保持不变，欧，欧，电阻R不为零。当K断开时，安培表读数为0.2安，当K闭合时，安培表读数可能是（ ） A. 0.18安 B. 0.26安 C. 0.27安 D. 0.23安 【答案】D 【解析】 【详解】当K断开时，电路为R1、R2、R串联，此时电路中的电流是0.2A，R1、R2的总电阻为 可得R1、R2两端电压 当K闭合时，电路为R1、R串联接入电路，R2被短路，电路中的总电阻变小，电路中的电流会变大，即电路中的电流大于0.2A；根据串联分压原理可知，串联电路电阻越大分得的电压越大，反之越小，所以R1两端分得的电压小于2V，故电路中的电流小于 因此电路中的电流大于0.2A，小于0.25A，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 10. 在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，A、B、C、D四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，A、B、C液面相对各自原来的位置上升或下降的长度、和之间的大小关系为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，初始时，A、D都与大气相通，所以  B处压强（hAB 是 A 到 B 的竖直高度差） 同理C处压强（hCD是 D 到 C 的竖直高度差） B、C 之间是空气柱，因为空气柱很短时间内处于平衡所以 ​ 因此初始时有​ 即 左右两侧水柱高度差相等。现将左侧试管底部的阀门K打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，释放掉少量水后立刻关闭阀门，空气柱长度增大，压强减小，C液面上升，B液面下降，A液面下降，AB之间液面高度差减小，A相对于底面压强最大，所以A下降的最大，其次是B，上升最小的是C液面，与D液面下降的高度相同，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选 C。 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 如图甲所示，小明在探究“光的折射现象”时，将一束入射角为的光斜射入杯中的水里，更换杯中的介质时他发现光的偏折程度不同。为了定量反映这种差异，小明将折射角与入射角的比值定义为“偏折比”。根据这个定义完成下列问题。 （1）图甲实验中，测得折射角为，则此时的“偏折比”为__________； （2）如图乙所示，保持入射光线与容器的位置都不变，将水换成油，但油的高度小于水的高度，杯底光斑的位置恰与图甲实验时光斑的位置重合，对比可知：在相同条件下，油对光的“偏折比”__________（选填“大于”，“等于”或“小于”）水对光的“偏折比”； （3）小明用图甲装置先后入射绿色和紫色的激光，杯底光斑位置如图丙所示，则__________（绿光，紫光）的“偏折比”大； （4）一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时的“偏折比”为0.78，则光在下表面折射时的“偏折比”为：__________。（结果保留两位小数） 【答案】（1）0.72 （2）小于 （3）绿光 （4）1.28 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，偏折比的定义为折射角与入射角的比值，图甲实验中，测得折射角为36°，已知入射角为50°，则偏折比为 【小问2详解】 将图甲中的水换成油，当油的深度小于水的深度，杯底光斑位置恰与图甲实验时光斑位置重合，如图可知：水中的折射角大于油中的折射角，由于入射角相同，则在相同条件下，油对光的“偏折比”比水对光的“偏折比”小。 【小问3详解】 光线的入射角和入射点不变，绿、紫色激光的折光线如图丙所示，由图丙可知：绿色激光的折射角大于紫色激光的折射角，由于入射角相同，则根据“偏折比”的定义可知：绿光的“偏折比”大。 【小问4详解】 将一束激光穿过如图丁所示的玻璃砖，若光在玻璃砖上表面折射时入射角为r，折射角为i，如图所示： 此时“偏折比”为0.78，即，当光在下表面折射时，则此时入射角为r′，折射角为i′，根据几何知识可知，所以，光在下表面折射时的“偏折比”为 12. 小明想利用杠杆平衡条件测量薯条的质量。实验器材：刻度尺（30cm），砝码（10g），圆柱形铅笔。实验步骤如下： （1）如图（a），（b）所示，将质量为的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应该沿__________（选填“顺时针”或“逆时针”）旋转铅笔，使刻度尺移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）； （2）取下砝码，并在该位置放上3根质量相同的薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂，右侧力臂__________cm；根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量为__________g，每根薯条的质量__________g。 【答案】（1）逆时针 （2） ①. 3 ②. 15 ③. 1.25 【解析】 【小问1详解】 如图（a）、（b）所示，此时左端高，左端偏重，应向左调整刻度尺，可以逆时针旋转铅笔，直到刻度尺在铅笔上水平平衡。 【小问2详解】 [1]取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，由于将砝码换为薯条后与刻度尺重心间的距离不变，则右侧力臂为 [2]根据第一次测量时的杠杆平衡条件可知 则刻度尺质量为 [3]由杠杆新的平衡条件可知 可得3根薯条的质量为 则每根薯条的质量 三、计算题（共4小题，写出必要的解题步骤和文字说明，只写答案不得分。共44分） 13. 如图所示，轻质薄壁柱形容器甲放在水平地面上（容器足够高），容器内盛有一定量的水。（g取9.8N/kg） （1）求水面下0.2米深度处的液体压强。 （2）现有一密度为3000kg/m3的实心均匀圆柱体乙，将其沿水平方向分割成上下两部分。若只将上面部分放入水中，待其静止后容器对桌面的压强变化量为Δp1，若只将下面部分放入水中，待其完全浸没后水对容器底部的压强变化量为Δp2。已知Δp1等于Δp2，求整个圆柱体乙中上面部分所占的比例n。 【答案】（1）1.96×103Pa （2）1∶4 【解析】 【小问1详解】 水面下0.2米深度处的液体压强p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N /kg×0.2m=1.96×103Pa 【小问2详解】 由于ρ乙>ρ水，所以将实心均匀圆柱体乙放入水中会沉底。由于图中水的高度大于乙的整个高度，容器足够高，所以上、下部分放入后都浸没沉底且无水溢出。由于容器轻质，所以重力忽略不计，只将上面部分放入水中，待其静止后容器对桌面的压强变化量为 则G上=Δp1S甲，上面部分的体积为 若只将下面部分放入水中，待其完全浸没后水对容器底部的压强变化量为 则下面部分的体积为 由于Δp1=Δp2，且ρ乙=3000kg/m3=3ρ水，所以 所以整个圆柱体乙中上面部分所占的比例 14. 新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表的量程为，电压表的量程为，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻与指针旋转角度成正比，电源电压恒为6V，为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节的阻值，使电路中电流为0.5A。 （1）求电阻箱接入电路的阻值； （2）调节为时，电流表示数为0.3A，求此时电压表示数； （3）为能满足测量的要求，重新调节电阻箱，求满足要求的最小阻值。 【答案】（1）12Ω （2）2.4V （3）32Ω 【解析】 【小问1详解】 将滑片OP旋转至M处，此时电路为R0单独接入的简单电路，电路中的电流为0.5A，则电阻箱接入电路的阻值 【小问2详解】 电路是R0和半圆弧电阻串联，调节为时，电流表示数为0.3A，R0两端电压为 此时半圆弧电阻两端电压，即电压表的示数为 【小问3详解】 当调节为时，半圆弧电阻接入电路中的阻值为 可得半圆弧电阻的总电阻为 根据串联分压原理可知，当电压表的示数最大时，半圆弧电阻接入电路中的阻值最大，R0的阻值最小，此时电路中的电流为 电阻箱两端电压为 满足要求的最小阻值为 15. 如图1所示，电源电压保持不变，为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值为。电压表的量程为。移动滑动变阻器的滑片P，得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像，如图2所示。求： （1）电源电压U及定值电阻的阻值； （2）为保证电压表的安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻电压，在图2中，当滑动变阻器接入电路的电阻为时，电压表示数为，在串联电路中电流处处相等，电源电压等于各用电器两端电压之和，由欧姆定律有 ① 当滑动变阻器接入电路的电阻为时，电压表示数为，同理有② 由①②解得，。 【小问2详解】 由串联电路电压规律可知，为保证电压表的安全，定值电阻两端电压最大为，则滑动变阻器两端的最小电压 由串联电路电流规律可知，此时通过滑动变阻器的电流，由欧姆定律可得 滑动变阻器接入电路的最小阻值 16. 如图所示，某工人重650N，站在水平面上，用200N的力竖直向下拉绳子，提起一浸没在水中物体，物体重力540N。已知工人双脚与地面的总接触面积是，完全拉出水面后，人对地的压强为7200Pa，始终匀速直线拉动重物。忽略水对物体的阻力和空气的阻力及绳重和摩擦（，）。求： （1）浸没水中时，匀速拉动绳子时工人对地面的压强； （2）物体浸没在水中时受到的浮力； （3）物体的密度； （4）提起物体（没有拉出水面时）滑轮组的机械效率。 【答案】（1） （2）270N （3） （4）45% 【解析】 【小问1详解】 浸没在水中时，匀速拉动绳子时工人对地面的压力 受力面积 对地面的压强 【小问2详解】 由图知，滑轮组绳子承重股数为n=3，忽略水对物体的阻力和空气的阻力及绳重和摩擦，浸没在水中时，匀速拉动绳子时拉力为 可得 ① 完全拉出水面后人对地的压强p′=7200Pa，此时人对地面的压力 由力的平衡可得 所以此时工人施加的拉力大小 此时可得 解得动滑轮的重力为 ② ②代入①可得物体浸没水中受到的浮力 【小问3详解】 物体浸没在水中时，排开水的体积等于物体的体积。由可得，物体的体积为 物体的质量 物体的密度 【小问4详解】 提起物体时（没有拉出水面时），滑轮组受到的拉力 滑轮组的机械效率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $