精品解析:上海市徐汇区部分学校2024-2025学年12月九年级物理月考试题
2026-06-19
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | 上海市 |
| 地区(区县) | 徐汇区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.12 MB |
| 发布时间 | 2026-06-19 |
| 更新时间 | 2026-06-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58410974.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024年12月初三物理练习卷
(满分100分,时间90分钟)202412
考生注意:
1.本试卷物理部分含四个大题。
2.答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定的位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
一、选择题(共20分)
1. 下列实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 液位计 B. 抽水机 C. 密度计 D. 拔火罐
2. 研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是( )
A. 库仑 B. 安培 C. 伏特 D. 欧姆
3. 下列实例中,属于大气压应用的是( )
A. 温度计 B. 吸尘器 C. 液位计 D. 密度计
4. 滑雪时穿上滑雪板是为了( )
A. 增大压力 B. 增大压强 C. 减小压力 D. 减少压强
5. 滑动变阻器实现变阻是利用了改变接入电路中电阻线的( )
A. 材料 B. 长度 C. 粗细 D. 温度
6. 一个阻值为1 Ω的电阻与一个阻值为5 Ω的电阻并联后,其总电阻
A. 大于5 Ω B. 大于1 Ω、小于5 Ω C. 等于1 Ω D. 小于1 Ω
7. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15N、5N,其受到浮力的大小为( )
A. 5N B. 10N C. 15N D. 20N
8. 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关和,在行驶过程中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动自行车停止工作,如图所示符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
9. 在如图所示的电路中,滑动变阻器接入电路的阻值与电阻的阻值相等,开关闭合,断开。下列操作中能使电压表示数与电流表示数比值比原先小的是( )
A. 电源电压不变,向右移动滑片P B. 减小电源电压,向右移动滑片P
C. 电源电压不变,闭合开关,向右移动滑片P D. 电源电压不变,闭合开关,断开开关
10. 如图所示,在一个轻质塑料瓶中装入密度为的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为、两种液体的容器中,两容器内液面刚好相平,且瓶底和瓶口均相平。若塑料瓶在甲、乙两种液体中所受浮力分别为、,甲、乙两种液体对容器底部的压强分别为和。下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
二、填空题(共33分)
11. 上海地区家庭电路的电压为________伏,家用冰箱和空调是________连接的(选填“串联”或“并联”),家中同时使用的用电器越多,电路中的总电阻就________。
12. 水银的密度为千克/米,它的含义是________水银的质量为千克,物理学家________首先用实验测出大气压强的值约等于76________(填单位)水银柱产生的压强。
13. 生活中蕴含着很多物理知识:刀刃磨得很锋利,是通过减小________的方法增大压强;拦河大坝建成上窄下宽的主要原因是水的压强随________的增加而增大。如图所示,茶壶盖上有一个小孔,是为了让壶内的气压与外界的________相等,更容易把水倒出。
14. 压力是________作用于物体表面并指向物体表面的力。如图所示,平放在水平地面的一块砖,若将它竖放,则它对地面的压力将________,压强将________。(后两空均选填“变小”“不变”或“变大”)
15. 如图所示,重8N的小球静止在水中,弹簧测力计的示数为5N,则小球受到的浮力为________N,方向________;继续增大小球浸入水中的深度,它受到的浮力将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
16. 在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用天平测出物质的________,并测出相应的体积。实验还需要进行多次测量,目的是为了________(选填字母:A“得到普遍规律”或B“求平均值减小误差”)。如图所示,某小组同学根据实验数据绘制了甲、乙、丙三种物质的图像,若三种物质的体积相同,质量最大的是________物质。
17. 横截面积相等的镍铬导线甲和乙,若甲的长度小于乙的长度,则甲的电阻________乙的电阻。将它们串联接入电路,则通过甲的电流________通过乙的电流;将它们并联接入电路,则通过甲的电流________通过乙的电流。(均选填“小于”“等于”或“大于”)
18. 某导体两端电压为4伏,10秒内通过导体横截面的电荷量为5库,通过该导体的电流为________安,导体的电阻为________欧;若该导体两端的电压为6伏,则该导体的电阻为________欧。
19. 在如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变,电阻R、灯L的阻值均为。闭合开关后,灯L不发光,电压表示数为0,已知电阻R、灯L中只有一个发生故障,以下能判断故障的方案是_______。(选填字母“A”“B”“C”)
A.在ab两端并联一个电压表
B.在ac两端并联一个电压表
C.在电路中串联一个电流表
按选定方案接入所选器材后,闭合开关S,写出灯L的亮暗情况、电表的示数及其对应的故障:_______。
20. 学习了密度知识以后,某科技小组同学用一根用过的塑料笔芯和一枚铁钉制作了一个“液体密度计”,他们将这个自制“液体密度计”放入水中,密度计在水中静止后,记录下与水面平齐的位置A。他们再将此密度计放入一杯饮料中,观察到密度计在饮料中静止后与液面平齐的位置B,如图所示。为此,他们判断该饮料密度大于。
(1)你认为他们的判断是否正确_______;
(2)请分析说明理由:_______。
三、作图题(共8分)
21. 如图所示,重为6牛的物体A静止在水平地面上,请用力的图示法在图中画出物体A对地面的压力。
22. 根据如图中所示的电流方向,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路空缺处,填入后电阻R和灯L都工作且电压表测灯L两端电压。
23. 在如图所示的电路中有两根导线尚未连接,以笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小,小灯亮度不变。
四、综合题(共39分)
24. 体积为米的物体浸没在水中,求物体受到的浮力。
25. 在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻的阻值为10欧。闭合开关S后,电流表的示数为1.0安,求:
(1)通过电阻的电流。
(2)电阻的阻值。
26. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻阻值为20欧,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S,通过电阻的电流为0.6安。
(1)求电阻两端的电压。
(2)在ab或bc间接入一个表盘如图(b)所示的电压表。闭合开关S,在保证电路元件均安全的情况下,移动滑片发现滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为30欧。请分析说明电压表连接的位置。
(3)计算电源电压U。
27. 如图所示,高为0.4米、底面积为0.01米、密度为千克/米的圆柱体甲,放置在水平地面上。高为0.16米、底面积为0.02米的薄壁圆柱形容器乙也放置于水平地面上,内盛有0.1米深的水;求:
(1)圆柱体甲的质量。
(2)水对容器底部的压强。
(3)若在甲上方沿水平方向切去厚为部分,并将切去部分竖直放在容器乙内,此时容器对地面的压强增加量为,水对容器底部的压强增加量为,请通过计算求出与相等时所对应的的取值范围。
28. 小育做“用电流表、电压表测电阻”实验,可选用的器材有:电源(有两种规格,6伏和4.5伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(有两种规格,分别标有“5欧2安”和“50欧1安”字样)、开关以及导线若干。他先将一个滑动变阻器与其它实验器材正确串联,再将电压表并联在待测电阻两端,最后将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处。闭合开关S,观察到电压表和电流表示数如图(a)(b)所示。他思考后换用另一个滑动变阻器重新实验。当开关闭合后,观察到电流表示数为0.1安。
(1)分析计算第一次使用的滑动变阻器规格________;
(2)分析计算电源电压________;
(3)根据实验中获得的信息计算待测电阻的阻值_______。
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2024年12月初三物理练习卷
(满分100分,时间90分钟)202412
考生注意:
1.本试卷物理部分含四个大题。
2.答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定的位置上作答,在草稿纸、本试卷上答题一律无效。
一、选择题(共20分)
1. 下列实例中,利用连通器原理工作的是( )
A. 液位计 B. 抽水机 C. 密度计 D. 拔火罐
【答案】A
【解析】
【详解】A.液位计上端开口,底部与被测容器连通,符合连通器结构特点,利用连通器原理工作,故A符合题意;
B.抽水机依靠大气压工作,不是连通器,故B不符合题意;
C.密度计利用物体漂浮时浮力等于自身重力的原理工作,故C不符合题意;
D.拔火罐依靠大气压工作,不是连通器,故D不符合题意。
故选A。
2. 研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是( )
A. 库仑 B. 安培 C. 伏特 D. 欧姆
【答案】D
【解析】
【详解】研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是欧姆,规律为欧姆定律,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 下列实例中,属于大气压应用的是( )
A. 温度计 B. 吸尘器 C. 液位计 D. 密度计
【答案】B
【解析】
【详解】A.温度计利用液体热胀冷缩的性质工作,不是大气压的应用,故A不符合题意;
B.吸尘器工作时,会排出内部空气,使内部气压远小于外界大气压,灰尘在大气压的作用下被压入吸尘器中,属于大气压的应用,故B符合题意;
C.液位计利用连通器原理工作,不是大气压的应用,故C不符合题意;
D.密度计利用物体漂浮时浮力等于自身重力的原理工作,不是大气压的应用,故D不符合题意;
故选B。
4. 滑雪时穿上滑雪板是为了( )
A. 增大压力 B. 增大压强 C. 减小压力 D. 减少压强
【答案】D
【解析】
【详解】滑雪板一般都做成较大的面积,是在压力一定时,增大受力面积来减小对雪地的压强,防止陷下去,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 滑动变阻器实现变阻是利用了改变接入电路中电阻线的( )
A. 材料 B. 长度 C. 粗细 D. 温度
【答案】B
【解析】
【详解】根据滑动变阻器的工作原理可知,滑动变阻器移动滑片时,不能改变接入电阻丝的材料和横截面积以及温度,只能改变接入电路电阻丝的长度,来改变接入电路的电阻,故ACD 不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 一个阻值为1 Ω的电阻与一个阻值为5 Ω的电阻并联后,其总电阻
A. 大于5 Ω B. 大于1 Ω、小于5 Ω C. 等于1 Ω D. 小于1 Ω
【答案】D
【解析】
【分析】电阻并联,相当于增加了导体的横截面积,电阻越并越小,据此分析判断.
【详解】因为电阻并联,相当于增加了导体的横截面积,而横截面积越大,电阻越小,所以电阻并联时,越并越小,小于其中的任何一个电阻,所以R并<1Ω.
故选D.
7. 物块浸没在液体中,受到液体对它向上、向下的压力分别为15N、5N,其受到浮力的大小为( )
A. 5N B. 10N C. 15N D. 20N
【答案】B
【解析】
【详解】由于物体在液体中受到的浮力实质就是其受到向上和向下的压力差,所以,物块受到的浮力大小为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8. 电动自行车两刹车手柄中各有一只开关和,在行驶过程中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动自行车停止工作,如图所示符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】因为任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作说明两开关相互影响、不能独立工作,即两个开关同时控制电动机,故两个开关和电动机应该是串联在电路中,故选 A。
9. 在如图所示的电路中,滑动变阻器接入电路的阻值与电阻的阻值相等,开关闭合,断开。下列操作中能使电压表示数与电流表示数比值比原先小的是( )
A. 电源电压不变,向右移动滑片P B. 减小电源电压,向右移动滑片P
C. 电源电压不变,闭合开关,向右移动滑片P D. 电源电压不变,闭合开关,断开开关
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据欧姆定律 ,电压表示数和电流表示数的比值等于电路总电阻,题目要求该比值比原先小,即要求总电阻小于原总电阻。初始电路闭合,断开,只有接入电路,且已知,因此原总电阻;当电源电压不变,向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的阻值变大,即电路总电阻变大,所以比值变大,故A不符合题意;
B.断开,只有接入,向右移动滑片,接入阻值变大,虽然电源电压减小,但电压表测的是此时的电源电压 ,电流表测的是此时的电流。比值 等于滑动变阻器接入电路的阻值,即电路总电阻。因为,所以比值变大,故B不符合题意;
C.闭合后,与并联,根据并联电阻规律,并联总电阻比任何一个分电阻都要小,所以向右移动滑片虽然变大,但始终小于,因此比值始终比原先小,故C符合题意;
D.闭合、断开后,只有接入电路,总电阻,比值和原先相等,故 D不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,在一个轻质塑料瓶中装入密度为的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为、两种液体的容器中,两容器内液面刚好相平,且瓶底和瓶口均相平。若塑料瓶在甲、乙两种液体中所受浮力分别为、,甲、乙两种液体对容器底部的压强分别为和。下列判断正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】塑料瓶漂浮, ;甲图塑料瓶漂浮, ,即: ,由于,所以;乙图塑料瓶漂浮, ,即: ,由于,所以,则;已知两容器内液面刚好相平,即h相同,根据可得,甲、乙两种液体对容器底部的压强,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
二、填空题(共33分)
11. 上海地区家庭电路的电压为________伏,家用冰箱和空调是________连接的(选填“串联”或“并联”),家中同时使用的用电器越多,电路中的总电阻就________。
【答案】 ①.
220 ②.
并联 ③.
越小
【解析】
【详解】我国家庭电路的标准电压为220V,上海地区的家庭电路电压遵循这一统一标准;家庭电路中各用电器需要独立工作、互不影响,家用冰箱和空调是并联连接;并联电路使用的用电器越多,支路越多,相当于增加了导体的横截面积,电路的总电阻就越小。
12. 水银的密度为千克/米,它的含义是________水银的质量为千克,物理学家________首先用实验测出大气压强的值约等于76________(填单位)水银柱产生的压强。
【答案】 ①.
②.
托里拆利 ③.
cm
【解析】
【详解】密度的物理意义是单位体积某种物质的质量,因此水银密度表示的水银质量为千克;
托里拆利实验是首个准确测出大气压强值的实验,由物理学家托里拆利完成;
一个标准大气压能支撑约76cm高的水银柱,所以此处对应的单位是cm。
13. 生活中蕴含着很多物理知识:刀刃磨得很锋利,是通过减小________的方法增大压强;拦河大坝建成上窄下宽的主要原因是水的压强随________的增加而增大。如图所示,茶壶盖上有一个小孔,是为了让壶内的气压与外界的________相等,更容易把水倒出。
【答案】 ①. 受力面积 ②. 深度 ③. 大气压强
【解析】
【详解】刀刃磨得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强; 液体压强随深度的增加而增大,拦河大坝下部承受更大水压,所以建成上窄下宽;茶壶盖上的小孔能让壶内气压和外界大气压相通,水在重力作用下更容易倒出。
14. 压力是________作用于物体表面并指向物体表面的力。如图所示,平放在水平地面的一块砖,若将它竖放,则它对地面的压力将________,压强将________。(后两空均选填“变小”“不变”或“变大”)
【答案】 ①. 垂直 ②. 不变 ③. 变大
【解析】
【详解】压力的定义是垂直作用于物体表面并指向物体表面的力;
砖放在水平地面上,对地面的压力等于自身的重力,平放和竖放时重力不变,所以压力不变;
竖放时,受力面积变小,由可知,压力不变,受力面积变小,所以压强变大。
15. 如图所示,重8N的小球静止在水中,弹簧测力计的示数为5N,则小球受到的浮力为________N,方向________;继续增大小球浸入水中的深度,它受到的浮力将________(选填“变小”“不变”或“变大”)。
【答案】 ①. 3 ②. 竖直向上 ③. 不变
【解析】
【详解】[1][2]根据力的平衡可知,小球受到的浮力大小为
小球受到的浮力方向竖直向上;
[3]由,继续增大小球浸入水中的深度,排开液体的体积不变,液体的密度不变,它受到的浮力不变。
16. 在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用天平测出物质的________,并测出相应的体积。实验还需要进行多次测量,目的是为了________(选填字母:A“得到普遍规律”或B“求平均值减小误差”)。如图所示,某小组同学根据实验数据绘制了甲、乙、丙三种物质的图像,若三种物质的体积相同,质量最大的是________物质。
【答案】 ①. 质量 ②. A ③. 甲
【解析】
【详解】天平是测量物体质量的工具,在该实验中需要用天平测出物质的质量,再测量对应体积;在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需测量多块同种物质的体积和对应体积下的质量,通过对数据的分析,最后得出结论:同种物质的质量与体积成正比,所以这里多次测量是为了能够得到普遍规律,故选A;由图像可以知道,甲、乙、丙3种物质,当体积相同的时候(横坐标相同时),甲物质的质量最大(对应的纵坐标最大)。
17. 横截面积相等的镍铬导线甲和乙,若甲的长度小于乙的长度,则甲的电阻________乙的电阻。将它们串联接入电路,则通过甲的电流________通过乙的电流;将它们并联接入电路,则通过甲的电流________通过乙的电流。(均选填“小于”“等于”或“大于”)
【答案】 ①.
小于 ②.
等于 ③.
大于
【解析】
【详解】导体的电阻与材料、长度、横截面积有关,当材料相同、横截面积相等时,长度越短,电阻越小。甲的长度小于乙,故甲的电阻小于乙的电阻。
串联电路的基本特点是各处电流都相等,因此将甲、乙串联接入电路时,通过甲的电流等于通过乙的电流。
并联电路中各支路两端电压相等,根据欧姆定律,在电压相同的条件下,电阻越小,电流越大。由于甲的电阻小于乙的电阻,所以通过甲的电流大于通过乙的电流。
18. 某导体两端电压为4伏,10秒内通过导体横截面的电荷量为5库,通过该导体的电流为________安,导体的电阻为________欧;若该导体两端的电压为6伏,则该导体的电阻为________欧。
【答案】 ①.
0.5 ②.
8 ③.
8
【解析】
【详解】根据电流的定义式,代入电荷量 、时间 ,可得通过导体的电流
根据欧姆定律可得,代入电压 、电流 ,可得导体的电阻
电阻是导体本身的一种属性,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压无关,因此当导体两端电压为6伏时,电阻仍为8Ω。
19. 在如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变,电阻R、灯L的阻值均为。闭合开关后,灯L不发光,电压表示数为0,已知电阻R、灯L中只有一个发生故障,以下能判断故障的方案是_______。(选填字母“A”“B”“C”)
A.在ab两端并联一个电压表
B.在ac两端并联一个电压表
C.在电路中串联一个电流表
按选定方案接入所选器材后,闭合开关S,写出灯L的亮暗情况、电表的示数及其对应的故障:_______。
【答案】 ①. C ②. 若故障为灯短路,则灯不亮,间电压表示数为,电流表有示数;若电阻断路,则灯不亮,间电压表示数为,电流表无示数。
【解析】
【详解】由图可知,电阻和灯泡串联,电压表测灯两端的电压,闭合开关后,灯不发光,电压表示数为,故障可能是灯短路或电阻断路。
A.在两端并联一个电压表,若灯短路,则灯不亮,间电压表示数为,两端电压表有示数,为电源电压;若电阻断路,则灯不亮,间电压表示数为,两端电压表有示数,为电源电压。两次现象相同,无法判断故障,故A不符合题意;
B.在两端并联一个电压表,若灯短路,则灯不亮,间电压表示数为,两端电压表有示数,为电源电压;若电阻断路,则灯不亮,间电压表示数为,两端电压表有示数,为电源电压。两次现象相同,无法判断故障,故B不符合题意;
C.在电路中串联一个电流表,若灯短路,则灯不亮,间电压表示数为,电流表有示数;若电阻断路,则灯不亮,间电压表示数为,电流表无示数。两次现象不同,可以判断故障,故C符合题意。
故选C。
20. 学习了密度知识以后,某科技小组同学用一根用过的塑料笔芯和一枚铁钉制作了一个“液体密度计”,他们将这个自制“液体密度计”放入水中,密度计在水中静止后,记录下与水面平齐的位置A。他们再将此密度计放入一杯饮料中,观察到密度计在饮料中静止后与液面平齐的位置B,如图所示。为此,他们判断该饮料密度大于。
(1)你认为他们的判断是否正确_______;
(2)请分析说明理由:_______。
【答案】(1)正确 (2)密度计在水中和饮料中均处于漂浮状态,根据漂浮条件,它受到的浮力都等于自身的重力,即 。从图中可知,位置B在位置A的下方,说明密度计在饮料中排开液体的体积,由可知,饮料的密度。故他们的判断正确。
【解析】
【小问1详解】
他们的判断正确。
【小问2详解】
略
三、作图题(共8分)
21. 如图所示,重为6牛的物体A静止在水平地面上,请用力的图示法在图中画出物体A对地面的压力。
【答案】
【解析】
【详解】力的大小:物体 A 静止在水平地面上,对地面的压力大小等于自身重力,即F=6N。
力的方向:垂直于水平地面竖直向下。
力的作用点:在地面上(物体 A 与地面的接触面处)。
选取合适标度,例如规定一段线段代表3N,那么6N 的压力就需要画2段标度长度的线段。作图如答案所示。
22. 根据如图中所示的电流方向,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路空缺处,填入后电阻R和灯L都工作且电压表测灯L两端电压。
【答案】
【解析】
【详解】因为电压表测灯L两端电压,故电压表与L并联,所以中间一定为电压表,左边一定为电源,并且下边为正极,则右边为电流表。
23. 在如图所示的电路中有两根导线尚未连接,以笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小,小灯亮度不变。
【答案】
【解析】
【详解】闭合开关,滑片向左移动时,电流表示数变小,小灯泡亮度不变,所以灯泡要与变阻器并联,它们互不影响;因为电流表示数变小,所以电流表要串联在滑动变阻器所在支路中,而变阻器的阻值要变大,所以变阻器的下方接线柱选B接线柱,B与电流表的负接线柱相连,C接线柱与灯泡的左接线柱相连。
四、综合题(共39分)
24. 体积为米的物体浸没在水中,求物体受到的浮力。
【答案】
49N
【解析】
【详解】物体浸没在水中,排开水的体积
物体受到的浮力
25. 在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻的阻值为10欧。闭合开关S后,电流表的示数为1.0安,求:
(1)通过电阻的电流。
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
通过电阻的电流
【小问2详解】
通过电阻的电流为
电阻的阻值为
26. 在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻阻值为20欧,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S,通过电阻的电流为0.6安。
(1)求电阻两端的电压。
(2)在ab或bc间接入一个表盘如图(b)所示的电压表。闭合开关S,在保证电路元件均安全的情况下,移动滑片发现滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为30欧。请分析说明电压表连接的位置。
(3)计算电源电压U。
【答案】(1)
(2)
电路中与串联,根据串联分压规律:滑动变阻器接入电阻越大,电路总电流越小,定值电阻两端电压越小,滑动变阻器两端电压越大。 题目给出滑动变阻器允许接入的最大阻值为 ,说明当 时,电压表示数达到电压表量程最大值,电压随增大而增大,因此电压表测量滑动变阻器两端电压,即接在 之间。
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据欧姆定律
【小问2详解】
电路中与串联,根据串联分压规律:滑动变阻器接入电阻越大,电路总电流越小,定值电阻两端电压越小,滑动变阻器两端电压越大。 题目给出滑动变阻器允许接入的最大阻值为 ,说明当 时,电压表示数达到电压表量程最大值,电压随增大而增大,因此电压表测量滑动变阻器两端电压,即接在 之间。 若电压表接在 之间(测电压),电压随增大而减小,最大电压出现在接入阻值最小时,滑动变阻器允许接入的最大阻值可达到铭牌的 ,与题意矛盾,因此电压表只能连接在 之间。
【小问3详解】
已知 时电压表满偏,由第一问可知电源电压大于 。
如果电压表选择量程,此时电路电流
电源电压为
假设不成立。
因此电压表选择 量程,此时两端电压
串联电路电流处处相等,此时电路电流
两端电压
根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压
27. 如图所示,高为0.4米、底面积为0.01米、密度为千克/米的圆柱体甲,放置在水平地面上。高为0.16米、底面积为0.02米的薄壁圆柱形容器乙也放置于水平地面上,内盛有0.1米深的水;求:
(1)圆柱体甲的质量。
(2)水对容器底部的压强。
(3)若在甲上方沿水平方向切去厚为部分,并将切去部分竖直放在容器乙内,此时容器对地面的压强增加量为,水对容器底部的压强增加量为,请通过计算求出与相等时所对应的的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】分类讨论,第一种情况是水未溢出,第二种情况是水溢出,但仍处于漂浮,第三种情况是水溢出,且接触容器底了。然后根据两压强相等进行分析计算。
【小问1详解】
甲的体积
圆柱体甲的质量
【小问2详解】
水对容器底部的压强
【小问3详解】
设切去部分的重力为 ,切去部分受到的浮力,水未溢出时,容器对地面的压强增加量
水对容器底的压强增加量,由得,即 ,代入数据,整理得 ①
容器允许的最大水面上升量
对应最大排开体积
代入①得
解得 ,因此满足条件的 范围为
若水溢出切去部分仍处于漂浮状态时,水面高度保持0.16m不变,则
当 时,根据浮沉条件,即
代入数据得
解得 ,排开水的体积
容器乙剩余容积
溢出水的体积
溢出水得重力
则
所以当 时,均满足题意,即 ;
若切去部分触底,切去部分漂浮所需的进入深度 ,容器对地面的压力增加量随 增大而增大, ,不再满足相等的条件。
综上,满足条件的 范围为 。
28. 小育做“用电流表、电压表测电阻”实验,可选用的器材有:电源(有两种规格,6伏和4.5伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器(有两种规格,分别标有“5欧2安”和“50欧1安”字样)、开关以及导线若干。他先将一个滑动变阻器与其它实验器材正确串联,再将电压表并联在待测电阻两端,最后将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处。闭合开关S,观察到电压表和电流表示数如图(a)(b)所示。他思考后换用另一个滑动变阻器重新实验。当开关闭合后,观察到电流表示数为0.1安。
(1)分析计算第一次使用的滑动变阻器规格________;
(2)分析计算电源电压________;
(3)根据实验中获得的信息计算待测电阻的阻值_______。
【答案】(1)5欧2安
(2)6V (3)
【解析】
【小问1详解】
由题意可知,第一次使用滑动变阻器时,滑动变阻器滑片滑到阻值最大处。定值电阻的两端电压,即电压表示数大于3V,超出了电压表的量程,根据串联分压原理可知,此时滑动变阻器选用“5欧2安”,如果选用“50欧1安”,电压表示数不会超出量程。
【小问2详解】
如果电流表选用大量程,那么示数为2.0A,即为电路中的电流,根据题意可知,正确操作后闭合开关后,滑动变阻器接入电路的电阻是最大的,根据欧姆定律可得,此时滑动变阻器的两端电压为
大于6V,电流表选用大量程不成立,故电流表选用小量程,示数为0.40A,根据欧姆定律可得,此时滑动变阻器的两端电压为
又定值电阻的两端电压,即电压表示数大于3V,因此电源电压为6V。
【小问3详解】
待测电阻两端电压
则待测电阻的阻值为
换用50Ω滑动变阻器后
符合题意,故阻值为 。
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