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- 2021-05-13 发布
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2017年上海市虹口区中考物理一模试卷
一、选择题(满分16分)下列各题均只有一个正确选项,请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置上,更改答案时,用橡皮擦去,重新填涂
1.菜刀的刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.增大压强 C.减小压力 D.增大压力
2.家用空调器的额定功率约为( )
A.10瓦 B.100瓦 C.300瓦 D.1500瓦
3.下列器材中,利用大气压原理工作的是( )
A.真空吸盘 B.密度计 C.液位计 D.茶壶
4.当温度一定时,关于两根铜导线电阻的大小,下列判断中正确的是( )
A.细的电阻大 B.长的电阻大
C.粗细相同,长的电阻大 D.长度相同,粗的电阻大
5.同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上(ρ甲>ρ乙),若受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定等于F乙
C.F甲一定小于F乙 D.F甲可能大于F乙
6.关于电功、电功率,下列说法中正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做功越快,电功越大
C.用电器消耗电能越多,电功率越大
D.用电器消耗电能越多,电功越大
7.在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变.闭合电键S1、S2,电流表A1、A2的示数相同;断开电键S1、S2,两电流表示数仍相同.下列关于电阻R1、R2和R3的大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R3>R1>R2 C.R3>R2>R1 D.R2>R1>R3
8.甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,海绵的凹陷程度如图所示.若将它们沿水平方向切去相同厚度,剩余部分仍放在相同的海绵上,则下列图中正确的是( )
A. B. C. D.
二、填空题(满分23分)
9.上海的家庭电路中,电冰箱两端的电压为 伏,它与电视机是 连接的(选填“串联”或“并联”),若它的额定功率为250瓦,正常工作4小时,耗电 千瓦时.
10.水的密度为 千克/米3,当水结成冰时,质量将
(选填“变小”、“不变”或“变大”).将冰放入如图所示的容器中,待冰熔化成水静止后,容器中液面处于同一 .
11.某导体两端的电压为3伏时,通过该导体的电流为0.3安,10秒内通过该导体横截面的电荷量为 库,导体的电阻为 欧.若该导体两端的电压改变为6伏时,其电阻为 欧.
12.将一个铁球的一半浸入水中时,排开水的重力为0.8牛,此时铁球受到浮力的大小为 牛;将它全部浸没时,受到浮力的大小为 牛,当它浸没在水中的深度增大时,受到浮力的大小将 (选填“变小”、“不变”或“变大”).
13.质量相同的甲、乙两个圆柱体,它们的高度相同,甲的底面积是乙的底面积的3倍,则它们的密度之比为 ,竖直放置时对水平桌面的压强之比为 ;若将它们浸没在水中,受到浮力较大的是 (选填“甲”或“乙”).
14.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,小灯不发光.已知电阻R、灯L中仅有一个出现了故障,其它元件均完好.
①三个电表中一定有示数的电表是 表.
②若两个电表有示数,则故障可能是 .(请将所有的情况写完整)
15.为了探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关,某小组同学分别将阻值不同的电阻丝放入完全相同的两个杯子中,然后在两个相同的U形管中装入水后,将U形管接入杯中后密封(密封的空气质量相同且此时U形管内水面相平).若通电一段时间后,电阻丝产生的热量使密闭空气膨胀,U形管中水面高度将发生变化,此变化反映了密闭空气温度的变化.实验时他们将两电阻串联接到电源两端,然后又将两电阻分别接到相同电源两端,通电相同的时间后实验现象如图(a)、(b)所示
①分析比较图(a)甲、乙两U形管中水面高度的变化情况,可归纳得出的结论是:当通过电阻的电流、通电时间相同时,电阻的阻值大, .
②分析比较图(b)甲、乙两U形管中水面高度的变化情况,可归纳得出的结论是: .
三、作图题(共3小题,满分7分)
16.在图中,重为8牛的物体静止在水平地面上,请用力的图示法画出物体对地面的压力.
17.在图中的○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图.
18.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上.补上后要求:闭合电键S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数变小.
四、计算题(满分26分)
19.质量为4.4千克,体积为2×10﹣3米3的物块,求它的密度ρ.
20.某导体两端的电压为12伏,10秒内通过它的电荷量为5库.求:
①通过该导体的电流I.
②电流所做的功W.
21.如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器高0.2米,内盛0.15米深的水,水对容器底部压力为29.4牛.
①求水对容器底部的压强p水.
②求容器的底面积S容.
③现有底面积为0.5S容、高为h、密度为5×103千克/米3圆柱体乙,如图(b)所示,将乙竖直放入容器甲中,若要使水对容器底部的压强p水′最大,求h的最小值.
22.在图所示的电路中,电源电压保持不变
R2的阻值
电流表A的示数
R0
0.6安
R0+10欧
0.4安
R0+20欧
①若电阻R1的阻值为15欧,电流表示数为0.2安,求电阻R1两端的电压U1和电阻R1消耗的电功率P1.
②若电阻R1的阻值未知,向右移动滑动变阻器R2的滑片P,每次移动时均使变阻器R2接入电路的阻值增加10欧,电流表A的示数分别如表所示,求电源电压U和R2为(R0+20欧)时电流表A的示数.
五、实验题(满分18分)
23.在“用电流表测电流”的实验中,必须使电流从电流表的 接线柱流入( 选填“+”或“﹣”),所测电流不得超过它的 .
如图所示的情景,是为了验证 原理,由图可知物体受到浮力的大小为 牛.
24.在“测定物质的密度”的实验中,用托盘天平测量物体的 时,物体应放入 盘(选填“左”或“右”).对比“探究物质质量与体积的关系”和“测定物质的密度”两个实验,需要测量的物理量 ,多次实验的意义 .(均选填“相同”或“不同”)
25.小赵和小王讨论盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液与哪些因素有关,他们的猜想不同.
①小赵猜想:△p液与放入圆柱体的质量m物、体积V物有关,于是他将不同的圆柱体分别浸没在某种液体中,测得相应的△p液,并将数据记录在表一中.
表一
实验序号
1
2
3
4
5
m物(千克)
2.0
2.4
2.8
2.8
2.8
V物(米3)
1.0×10﹣3
1.0×10﹣3
1.0×10﹣3
1.2×10﹣3
1.5×10﹣3
△p液(帕)
250
250
250
300
375
分析比较实验数据,可得:△p液与m物 ,△p液与V物 .(均选填“有关”或“无关”)
②小王对小赵的猜想提出质疑:△p液一定与圆柱体的体积有关吗?为了进行验证,他选用不同物体,将物体部分浸入液体中,测得物体浸入液体的体积V浸以及V物、△p液,并记录在表二中.
表二
实验序号
6
7
8
9
10
V物(米3)
0.8×10﹣3
1.0×10﹣3
1.2×10﹣3
1.0×10﹣3
1.0×10﹣3
V浸(米3)
0.2×10﹣3
0.4×10﹣3
0.6×10﹣3
0.5×10﹣3
0.6×10﹣3
△p液(帕)
50
100
150
125
150
分析比较实验序号 ,可知小王的质疑是 的(选填“正确”或“错误”);分析比较实验序号7与9与10,可得:将一物体浸入同种液体中, .
26.小华和小明做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器两个(甲:“20Ω 2A”,乙:“50Ω 2A”)、电键以及导线若干.小华首先选择一个变阻器进行实验,他正确连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如表一中实验序号1所示.小明用另一个变阻器实验,正确连接电路且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如表二中实验序号1所示
表一:小华的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
3
表二:小明的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
3
①若小华选择的变阻器为 ,他实验所用电源的电压为 .
②
实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时,观察到电流表示数均如图所示.他们继续移动滑片P,发现当电压表示数最大时,电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格.请将他们的实验数据填写在表一、表二的实验序号2中.
③小华和小明都只测量了两组数据,不符合实验要求,两位同学讨论后找到了解决问题的办法.请简要说明他们的解决办法,并通过计算求出Rx的阻值 (计算电阻时精确到0.1欧).
2017年上海市虹口区中考物理一模试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(满分16分)下列各题均只有一个正确选项,请将正确选项的代号用2B铅笔填涂在答题纸的相应位置上,更改答案时,用橡皮擦去,重新填涂
1.菜刀的刀刃磨得锋利是为了( )
A.减小压强 B.增大压强 C.减小压力 D.增大压力
【考点】增大压强的方法及其应用.
【分析】(1)增大压强的方法:在受力面积一定时,增大压力;在压力一定时,减小受力面积.
(2)减小压强的方法:在受力面积一定时,减小压力;在压力一定时,增大受力面积.
【解答】解:菜刀的刀刃磨得锋利,是在压力一定时,减小受力面积来增大压强,故B正确,ACD错误.
故B.
2.家用空调器的额定功率约为( )
A.10瓦 B.100瓦 C.300瓦 D.1500瓦
【考点】电功率.
【分析】根据我们对生活中常用用电器额定功率的了解去选择.
【解答】解:在我们日常生活中,空调器的额定功率一般为1500W以上,结合选项可知D正确.
故选D.
3.下列器材中,利用大气压原理工作的是( )
A.真空吸盘 B.密度计 C.液位计 D.茶壶
【考点】大气压的综合应用.
【分析】
分别从真空吸盘、液位计、茶壶和密度计的工作原理分析,判断是否利用大气压工作.
【解答】解:A、首先用力将吸盘紧压在玻璃板上,将吸盘中的空气排出,松手后,由于吸盘内的空气减少,内部气压小于外界大气压,外界大气压将吸盘紧压在玻璃板上.利用了大气压原理,故A符合题意;
B、密度计是利用浮力的知识制作而成的,故B不符合题意;
C、液位计,它是利用连通器的知识制作的,故C不符合题意.
D、茶壶是利用连通器原理,故D不符合题意.
故选A.
4.当温度一定时,关于两根铜导线电阻的大小,下列判断中正确的是( )
A.细的电阻大 B.长的电阻大
C.粗细相同,长的电阻大 D.长度相同,粗的电阻大
【考点】影响电阻大小的因素.
【分析】导体电阻的大小由温度、材料、长度和横截面积三方面因素共同决定.所以在比较两根导线电阻大小关系时,一定要在其他三个因素都相同的情况下,通过比较其中的某一个因素,才能比较出两根电阻的大小关系,否则是很难比较出来的.
【解答】解:A、只有在长度相同时,细铜线的电阻才会比粗铜线的电阻大,故A错误;
B、只有在横截面积相同时,长的铜导线电阻才会比短的铜导线的电阻大,故B错误;
C、两根铜导线,粗细相同时,导线越长,其电阻越大,故C正确;
D、两根铜导线,长度相同时,导线越粗,其电阻越小,故D错误.
故选C.
5.同一物体分别漂浮在甲、乙两种液体上(ρ甲>ρ乙),若受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.F甲一定大于F乙 B.F甲一定等于F乙
C.F甲一定小于F乙 D.F甲可能大于F乙
【考点】物体的浮沉条件及其应用.
【分析】同一物体的重力不变,物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,据此进行解答.
【解答】解:因同一物体的重力不变,且均漂浮在甲、乙两种液体上,
所以,物体在甲、乙两种液体上受到的浮力相等,即F甲一定等于F乙.
故选B.
6.关于电功、电功率,下列说法中正确的是( )
A.电流做功越多,电功率越大
B.电流做功越快,电功越大
C.用电器消耗电能越多,电功率越大
D.用电器消耗电能越多,电功越大
【考点】电功;电功率.
【分析】电功是用电器中电流所做的功,消耗多少电能就做多少功;
电功率是表示电流做功快慢的物理量,定义是1秒内电流做功的多少.
【解答】解:A、电功率是表示电流做功快慢的物理量,其大小与做功多少和做功时间都有关系;故A错误;
B、电流做功越快,电功率越大,在不确定做功时间的情况下,做功快的用电器,电流做功不一定多;故B错误;
C、用电器消耗电能越多,则电流做功越多,在做功时间不确定的情况下,电功率不一定大;故C错误;
D、用电器消耗电能越多,则电流做功越多,也就是说电功越大;故D正确.
故选D.
7.在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变.闭合电键S1、S2,电流表A1、A2的示数相同;断开电键S1、S2,两电流表示数仍相同.下列关于电阻R1、R2和R3的大小关系正确的是( )
A.R1>R2>R3 B.R3>R1>R2 C.R3>R2>R1 D.R2>R1>R3
【考点】欧姆定律的应用.
【分析】(1)闭合电键S1、S2后,由(a)电路图可知,电路为R1的简单电路,电流表A1测电路中的电流;由(b)电路图可知,R2与R3并联,电流表A2测干路电流;电流表A1、A2的示数相同,且电源电压相等且保持不变,根据欧姆定律可知它们的电阻关系,根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系;
(2)断开电键S1、S2后,由(a)电路图可知,R1与R2串联,电流表A1测电路中的电流;由(b)电路图可知,电路为R3的简单电路,电流表A2测干路电流;再根据欧姆定律可知它们的电阻关系,根据电阻的串联可知三电阻的关系,然后得出答案.
【解答】解:
(1)闭合电键S1、S2后,由(a)电路图可知,电路为R1的简单电路,电流表A1测电路中的电流,
由(b)电路图可知,R2与R3并联,电流表A2测干路电流,
因电流表A1、A2的示数相同,且电源电压相等且保持不变,
由I=的变形式R=可知,图(a)中的总电阻等于图(b)中的总电阻,
因并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻,
所以,R2>R1,R3>R1,故ABD错误;
(2)断开电键S1、S2后,由(a)电路图可知,R1与R2串联,电流表A1测电路中的电流,
由(b)电路图可知,电路为R3的简单电路,电流表A2测干路电流,
因两电流表示数仍相同,
所以,I=的变形式R=可知,图(a)中的总电阻等于图(b)中的总电阻,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R3=R1+R2,即R3>R2,
综上可知,R3>R2>R1,故C正确.
故选C.
8.甲、乙两个实心正方体物块放在相同的海绵上,海绵的凹陷程度如图所示.若将它们沿水平方向切去相同厚度,剩余部分仍放在相同的海绵上,则下列图中正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】压强.
【分析】正方体沿水平方向切去一部分后,正方体重力减小,对海绵压力减小,受力面积不变,由此可知剩余部分对海绵压力的变化、压强的变化.根据海绵的凹陷程度分析判断.
【解答】解:
海绵的凹陷程度反应了正方体对海绵压强的大小,若将它们沿水平方向切去相同厚度,剩余部分仍放在相同的海绵上,压力变小,受力面积不变,由p=可知,甲、乙对海绵的压强都减小,所以海绵的凹陷程度应减小.
A、由图知,甲使海绵凹陷的更深,故A错误;
B、由图知,甲和乙使海绵的凹陷都变小,故B正确;
C、由图知,甲使海绵凹陷程度变小,乙使海绵的凹陷程度不变,故C错误;
D、由图知,甲使海绵凹陷程度变小,乙使海绵的凹陷程度增大,故D错误.
故选B.
二、填空题(满分23分)
9.上海的家庭电路中,电冰箱两端的电压为 220 伏,它与电视机是 并 连接的(选填“串联”或“并联”),若它的额定功率为250瓦,正常工作4小时,耗电 1 千瓦时.
【考点】家庭电路的连接;家庭电路工作电压、零线火线的辨别方法;电功的计算.
【分析】知道家庭电路的电压是220V.家庭电路中各用电器是并联的.
已知其额定功率和正常工作4小时,根据P=可求得消耗电能.
【解答】解:我国家庭电路中的电压是220V,所以电视机正常工作的电压为220V.
它与家中其它用电器是并联的.
已知P=250W=0.25kW,t=4h,
P=可得,耗电W=Pt=0.25kW×4h=1kW•h,
故答案为:220;并;1.
10.水的密度为 1×103 千克/米3,当水结成冰时,质量将 不变 (选填“变小”、“不变”或“变大”).将冰放入如图所示的容器中,待冰熔化成水静止后,容器中液面处于同一 水平面 .
【考点】密度公式的应用;连通器原理.
【分析】(1)单位体积的某种物质的质量叫这种物质的密度,水的密度要牢记;要知道一杯水全部结成冰,质量的变化,必须对质量物理量有清醒的认识;
(2)根据连通器的定义和特点可以解答此题.
【解答】解:水的密度是水的密度是1×103kg/m3,它表示的意思是每立方米水的质量是1000千克;
质量是物体的一种属性,由物体所含物质的多少决定,不随物体的位置、状态、形状的变化而变化,所以水结冰后质量不变;
上端开口,底部连通的容器叫连通器.如果连通器中只有一种液体,在液体不流动时,各容器中液面高度总是相同的.将冰放入如图所示的容器中,待冰熔化成水静止后,容器中液面处于同一水平面.
故答案为:1×103;不变;水平面.
11.某导体两端的电压为3伏时,通过该导体的电流为0.3安,10秒内通过该导体横截面的电荷量为 3 库,导体的电阻为 10 欧.若该导体两端的电压改变为6伏时,其电阻为 10 欧.
【考点】欧姆定律的应用;电量及其计算.
【分析】根据公式Q=It可计算通过导体的电荷量;利用欧姆定律的变形公式可求出导体的电阻;再根据电阻不变,可判断导体两端电压改变时电阻的大小.
【解答】解:通过该导体的电流为0.3安,10秒内通过该导体横截面的电荷量为:
Q=It=0.3A×10s=3C;
由欧姆定律I=得导体的电阻:
R===10Ω;
因为电阻是导体本身的一种属性,其大小与电压和电流无关,
所以若该导体两端的电压改变为6伏时,其电阻仍为10Ω.
故答案为:3;10;10.
12.将一个铁球的一半浸入水中时,排开水的重力为0.8牛,此时铁球受到浮力的大小为 0.8 牛;将它全部浸没时,受到浮力的大小为 1.6 牛,当它浸没在水中的深度增大时,受到浮力的大小将 不变
(选填“变小”、“不变”或“变大”).
【考点】阿基米德原理.
【分析】(1)知道铁球的一半浸入水中时排开水的重力,根据阿基米德原理求出此时铁球受到水的浮力;
(2)将铁球全部浸没在水中,排开水的体积变为原来的2倍,利用阿基米德原理求出完全浸没时受到的水的浮力;
(3)当它在水中下沉时,排开水的体积不变,利用阿基米德原理判断受到水的浮力大小变化.
【解答】解:当铁球的一半浸入水中时,由阿基米德原理可知受到的浮力:
F浮=G排=0.8N;
当铁球全部浸没在水中时,V排′=2V排,则受到的浮力:
F浮′=ρ水gV排′=ρ水g2V排=2F浮=2×0.8N=1.6N;
当它浸没在水中的深度增大时,排开水的体积不变,铁球受到水的浮力不变.
故答案为:0.8;1.6;不变.
13.质量相同的甲、乙两个圆柱体,它们的高度相同,甲的底面积是乙的底面积的3倍,则它们的密度之比为 3:1 ,竖直放置时对水平桌面的压强之比为 1:3 ;若将它们浸没在水中,受到浮力较大的是 甲 (选填“甲”或“乙”).
【考点】密度公式的应用;压强的大小及其计算;阿基米德原理.
【分析】已知质量相同,高度相同,甲的底面积是乙的底面积的3倍,可得体积之比,由密度公式可得密度之比;质量相同说明重力相同,也就是对桌面压力相同,对桌面的压强之比就看接触面积之比;它们浸没在水中,受到浮力由阿基米德原理分析可得.
【解答】解:已知m甲=m乙,h甲=h乙,S甲=3S乙,
由圆柱体的体积公式,V=Sh可得,V甲=S甲h甲,V乙=S乙h乙,
由ρ=可得, =====3:1;
竖直放置时对水平桌面的压强之比,
======1:3;
若将它们浸没在水中受到浮力,由阿基米德原理,已知浸没在水中排开液体的密度相同,甲、乙两个圆柱体,它们的高度相同,甲的底面积是乙的底面积的3倍,即甲的体积大于乙的体积,由F浮=ρ液gV排可知,受到浮力较大的是甲.
故答案为:3:1;1:3;甲.
14.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,小灯不发光.已知电阻R、灯L中仅有一个出现了故障,其它元件均完好.
①三个电表中一定有示数的电表是 V 表.
②若两个电表有示数,则故障可能是 L短路 .(请将所有的情况写完整)
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【分析】首先分析电路的连接方式.灯L和电阻R串联,电压表V1测L两端的电压,V测总电压,电流表测电路中的电流.然后根据现象进行分析.
【解答】解:①由图可知:灯L和电阻R串联,电压表V1测L两端的电压,电流表测电路中的电流,V测总电压,故开关闭合后,电压表V的示数等于电源电压;
②电压表V始终有示数,若电流表有示数,电压表V1无示数,则故障是L短路;若电流表无示数,电路为断路,故电压表V1也无示数,不合题意.
故答案为:①V;②L短路.
15.为了探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关,某小组同学分别将阻值不同的电阻丝放入完全相同的两个杯子中,然后在两个相同的U形管中装入水后,将U形管接入杯中后密封(密封的空气质量相同且此时U形管内水面相平).若通电一段时间后,电阻丝产生的热量使密闭空气膨胀,U形管中水面高度将发生变化,此变化反映了密闭空气温度的变化.实验时他们将两电阻串联接到电源两端,然后又将两电阻分别接到相同电源两端,通电相同的时间后实验现象如图(a)、(b)所示
①分析比较图(a)甲、乙两U形管中水面高度的变化情况,可归纳得出的结论是:当通过电阻的电流、通电时间相同时,电阻的阻值大, 产生的热量越多 .
②分析比较图(b)甲、乙两U形管中水面高度的变化情况,可归纳得出的结论是: 当电压、通电时间相同时,电阻的阻值越小,产生的热量越多 .
【考点】焦耳定律.
【分析】(1)观察甲、乙两U形管中水面高度的变化情况,判定出热量的多少,然后得出结论;
(2)判定电路的连接情况,根据因素的不同和水面高度的变化得出结论.
【解答】解:(1)由图可知:甲乙是串联在电路;甲中水面的高度差小于乙中的水面的高度差,说明乙中的电阻产生的热量多,乙的电阻大于甲的电阻,故结论为:当通过电阻的电流、通电时间相同时,电阻的阻值大,产生的热量越多;
(2)由图可知,两电阻并联,电压相等,甲中水面的高度差大于乙中的水面的高度差,说明甲中的电阻产生的热量多,甲的电阻小于乙的电阻,通过甲的电流大于通过乙的电流,故结论为:当电压、通电时间相同时,电阻的阻值越小,产生的热量越多.
故答案为:(1)产生的热量越多;(2)当电压、通电时间相同时,电阻的阻值越小,产生的热量越多.
三、作图题(共3小题,满分7分)
16.在图中,重为8牛的物体静止在水平地面上,请用力的图示法画出物体对地面的压力.
【考点】压力及重力与压力的区别.
【分析】画力的图示要先分析力的大小,方向和作用点,再确定标度,按照力的图示要求画出这个力.
【解答】解:物体放在水平地面上,压力的大小与物体的重力大小相等,F=G=8N,方向垂直于地面向下,作用点在地面,设定标度为4N,压力的图示如图:
17.在图中的○里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图.
【考点】电路图及元件符号.
【分析】电流表在电路中相当于导线,而电压表相当于开路,据此选择合适的仪表.
【解答】解:读图可知,右侧圈与电源并联,所以一定是电压表;下面的圈串联在电路中,所以一定是电流表.如图所示:
18.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上.补上后要求:闭合电键S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数变小.
【考点】实物的电路连接.
【分析】电压表与被测电路并联,由图电压表一端已经与灯泡一端相连,所以电压表可测灯泡两端电压,可将此电路连成灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路的分压原理确定滑片的接线柱情况.
【解答】解:
由图将滑动变阻器与灯泡串联,电压表与灯泡并联,根据串联电路的分压原理可知,滑片右移电压表示数变小,应使滑动变阻器连入阻值变大,故应将其左下接线柱接入电路,如图所示:
.
四、计算题(满分26分)
19.质量为4.4千克,体积为2×10﹣3米3的物块,求它的密度ρ.
【考点】密度的计算.
【分析】知道物体的质量和体积,根据ρ=求出物体的密度.
【解答】解:物体的密度:
ρ===2.2×103kg/m3.
答:物体的密度为2.2×103kg/m3.
20.某导体两端的电压为12伏,10秒内通过它的电荷量为5库.求:
①通过该导体的电流I.
②电流所做的功W.
【考点】电量及其计算;电功的计算.
【分析】①知道10秒内通过该导体横截面的电荷量,根据I=求出通过该导体的电流;
②根据W=UIt=UQ求出电流通过该导体所做的功.
【解答】解:
①通过该导体的电流:
I===0.5A;
②电流通过该导体所做的功:
W=UIt=UQ=12V×5C=60J.
答:①通过该导体的电流为0.5A;
②电流所做的功为60J.
21.如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,容器高0.2米,内盛0.15米深的水,水对容器底部压力为29.4牛.
①求水对容器底部的压强p水.
②求容器的底面积S容.
③现有底面积为0.5S容、高为h、密度为5×103千克/米3圆柱体乙,如图(b)所示,将乙竖直放入容器甲中,若要使水对容器底部的压强p水′最大,求h的最小值.
【考点】压强的大小及其计算;液体的压强的计算.
【分析】①知道甲容器中水的深度,根据p=ρgh求出水对容器底部的压强;
②知道水对容器底部压力,根据p=求出求容器的底面积;
③圆柱体乙的密度大于水的密度,将乙竖直放入容器甲中后,乙的底部和容器的底部接触,当水的深度和容器的高度恰好相等时,水对容器底部的压强最大,圆柱体的高度最小,容器的容积减去水的体积即为乙的体积,再根据V=Sh求出h的最小值.
【解答】解:①水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh水=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.15m=1470Pa;
②由p=可得,容器的底面积:
S容===0.02m2;
③因圆柱体乙的密度大于水的密度,
所以,将乙竖直放入容器甲中后,乙的底部和容器的底部接触,
当水的深度和容器的高度恰好相等时,水对容器底部的压强最大,圆柱体的高度最小,
则此时乙的体积:
V乙=S容△h=0.02m2×(0.2m﹣0.15m)=1×10﹣3m3,
h的最小值:
h====0.1m.
答:①水对容器底部的压强为1470Pa;
②容器的底面积为0.02m2;
③若要使水对容器底部的压强p水′最大,则h的最小值为0.1m.
22.在图所示的电路中,电源电压保持不变
R2的阻值
电流表A的示数
R0
0.6安
R0+10欧
0.4安
R0+20欧
①若电阻R1的阻值为15欧,电流表示数为0.2安,求电阻R1两端的电压U1和电阻R1消耗的电功率P1.
②若电阻R1的阻值未知,向右移动滑动变阻器R2的滑片P,每次移动时均使变阻器R2接入电路的阻值增加10欧,电流表A的示数分别如表所示,求电源电压U和R2为(R0+20欧)时电流表A的示数.
【考点】欧姆定律的应用;电功率的计算.
【分析】①根据公式U=IR和P=UI计算电压和电功率;
②根据电压相等,写出关系式,求出电压,根据电压和电阻求出电流.
【解答】解:①电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V;电阻R1消耗的电功率P1=UI1=3V×0.2A=0.6W;
②当R0接入电路中时,则:U=0.6A×R0;
当R0+10欧接入电路时,则:U=0.4A×(R0+10Ω);
联立两式解得R0=20Ω,U=12V;
当R0+20欧接入电路时,I'===0.3A.
答:①若电阻R1的阻值为15欧,电流表示数为0.2安,求电阻R1两端的电压U1为3V;电阻R1消耗的电功率P1为0.6W;
②电源电压U为12V和R2为(R0+20欧)时电流表A的示数为0.3A.
五、实验题(满分18分)
23.在“用电流表测电流”的实验中,必须使电流从电流表的 + 接线柱流入( 选填“+”或“﹣”),所测电流不得超过它的 量程 .
如图所示的情景,是为了验证 阿基米德 原理,由图可知物体受到浮力的大小为 0.4 牛.
【考点】浮力大小的计算;电流表的连接.
【分析】(1)电流表要与用电器串联,并且使电流正进负出,所测电流不能超过它的量程;
(2)根据图中的实验情景可判断其可以验证的原理,根据两次弹簧测力计的读数,可计算浮力的大小.
【解答】解:(1)在“用电流表测电流”的实验中,必须使电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,所测电流不得超过它的量程.
(2)如图所示的情景,可利用称重法求出浮力,再利用排水法求出排开水的重力,据此可验证阿基米德原理;
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,两次的示数分别为1.9N和1.5N,则物体受到浮力的大小为:1.9N﹣1.5N=0.4N.
故答案为:+;量程;阿基米德;0.4.
24.在“测定物质的密度”的实验中,用托盘天平测量物体的 质量 时,物体应放入 左 盘(选填“左”或“右”).对比“探究物质质量与体积的关系”和“测定物质的密度”两个实验,需要测量的物理量 相同 ,多次实验的意义 不相同 .(均选填“相同”或“不同”)
【考点】质量的测量与天平.
【分析】
(1)在探究物质的质量与体积的关系的实验中,需要测量质量和体积,需要的测量工具是天平和量筒;天平在使用前要先调节平衡(放在水平台上、通过调节平衡螺母使横梁平衡);称量时要遵循左物右码的规则;
(2)“探究物质的质量与体积的关系”和“测定物质的密度”两个实验,都需要在实验中测量物体的质量和体积,即测量的物理量相同,但前一实验是为了通过分析得出质量与体积之间的变化关系,而后一实验则是要获得具体的密度大小,因此,实验目的不同.
【解答】解:
(1)在探究物质的质量与体积的关系的实验中,用天平测物体的质量;使用天平前,调节平衡螺母使横梁平衡;天平测量时,左盘放物体、右盘放砝码;
(2)“探究物质的质量与体积的关系”实验中,需要测量的量是物体的质量与体积,实验的目的是通过对质量与体积的测量找出二者之间的定性的关系;
“测定物质的密度”实验中,需要测量的量也是物体的质量与体积,实验的目的是通过对质量与体积的测量,最终计算密度的大小.因此,两实验相比,其实验目的不同,但测量的物理量相同.
故答案为:质量;左;相同;不相同.
25.小赵和小王讨论盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液与哪些因素有关,他们的猜想不同.
①小赵猜想:△p液与放入圆柱体的质量m物、体积V物有关,于是他将不同的圆柱体分别浸没在某种液体中,测得相应的△p液,并将数据记录在表一中.
表一
实验序号
1
2
3
4
5
m物(千克)
2.0
2.4
2.8
2.8
2.8
V物(米3)
1.0×10﹣3
1.0×10﹣3
1.0×10﹣3
1.2×10﹣3
1.5×10﹣3
△p液(帕)
250
250
250
300
375
分析比较实验数据,可得:△p液与m物 无关 ,△p液与V物 有关 .(均选填“有关”或“无关”)
②小王对小赵的猜想提出质疑:△p液一定与圆柱体的体积有关吗?为了进行验证,他选用不同物体,将物体部分浸入液体中,测得物体浸入液体的体积V浸
以及V物、△p液,并记录在表二中.
表二
实验序号
6
7
8
9
10
V物(米3)
0.8×10﹣3
1.0×10﹣3
1.2×10﹣3
1.0×10﹣3
1.0×10﹣3
V浸(米3)
0.2×10﹣3
0.4×10﹣3
0.6×10﹣3
0.5×10﹣3
0.6×10﹣3
△p液(帕)
50
100
150
125
150
分析比较实验序号 7、9、10 ,可知小王的质疑是 正确 的(选填“正确”或“错误”);分析比较实验序号7与9与10,可得:将一物体浸入同种液体中, 浸入液体的体积越大,△p液的增加量越大 .
【考点】探究液体压强的特点实验.
【分析】本实验的探究目的是盛有液体的容器在放入物体前、后容器底部所受液体压强的增加量△p液与哪些因素有关.
【解答】解:①分析比较表一中△p液和相关条件,可以看出123三次放入容器中的物体的质量不同,但△p液的增加量均为250Pa不变,因此可得:△p液与质量m无关;
由456知三次放入容器中的物体的体积不同,△p液的增加量不同,因此可得:△p液与体积V有关;
②分析实验7、9、10知三次放入容器中的物体的体积相同,但△p液的增加量不同,因此可得:△p液与体积V有关;故小王的质疑正确;
分析比较实验序号7与9与10,可得:将一物体浸入同种液体中,浸入液体的体积越大,△p液的增加量越大.
故答案为:①无关;有关;②7、9、10;正确;浸入液体的体积越大,△p液的增加量越大.
26.小华和小明做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、一个待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器两个(甲:“20Ω 2A”,乙:“50Ω
2A”)、电键以及导线若干.小华首先选择一个变阻器进行实验,他正确连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如表一中实验序号1所示.小明用另一个变阻器实验,正确连接电路且使变阻器接入电路中的电阻最大,闭合电键时电表示数如表二中实验序号1所示
表一:小华的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
3
表二:小明的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
3
①若小华选择的变阻器为 甲(乙) ,他实验所用电源的电压为 6V(12V) .
②实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时,观察到电流表示数均如图所示.他们继续移动滑片P,发现当电压表示数最大时,电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格.请将他们的实验数据填写在表一、表二的实验序号2中.
③小华和小明都只测量了两组数据,不符合实验要求,两位同学讨论后找到了解决问题的办法.请简要说明他们的解决办法,并通过计算求出Rx的阻值 10.2Ω (计算电阻时精确到0.1欧).
【考点】伏安法测电阻的探究实验;串联电路的电压规律;欧姆定律的应用.
【分析】①因电路连接正确,所以电压表并联在待测电阻的两端,分小华选用甲或乙变阻器分2种情况讨论:根据欧姆定律求出变阻器连入电路中阻值最大的电压,根据串联电路电压的特点求电源电压;
②根据电流表可能选用的量程,正确电流表的示数;
根据电压表达到最大值,由欧姆定律判断此时的电流最大,结合变阻器允许通过的最大电流,从而确定图中电流表的示数;
由欧姆定律,根据两电流表示数之比确定两电流表的量程,根据电流表指针在图的位置上恰好都偏转了8格
确定两电流表的最终示数大小;
③根据欧姆定律求出3次测量的电阻的大小,为提高测量的准确程度,减小误差,取3次测量的平均值作为最终的测量结果.
【解答】解:①他正确连接电路,使变阻器接入电路中的电阻最大,电压表并联在待测电阻的两端;由表中数据知,
U1=2V,I1=0.2A;
若小华选择的变阻器规格为20Ω 2A,则根据欧姆定律,变阻器的电压U滑=I1R滑=0.2A×20Ω=4V,
根据串联电路电压的规律,电源电压U=U滑+U1=4V+2V=6V;
若小华所用的变阻器的规格为50Ω 2A,变阻器电压为U滑=I1R滑=0.2A×50Ω=10V,根据串联电路电压的规律,小华用的电源电压U=10V+2V=12V;
②实验中他们分别移动变阻器的滑片P到某一位置时,观察到电流表示数均如图所示,
图中电流表若选用小量程,分度值0.02A,电流表示数I=0.4A;
若电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为2A;
他们继续移动滑片P,发现当电压表示数最大时,即电压表示达到电源电压,分别为U2=6V、U3=12V;
根据欧姆定律,通过待测电阻的电流都比原来的电流要增大,因变阻器允许通过的最大电流为2A,
所以根据图中电流表指针读数时,两电流表的示数只能都为0.4A,
因又电压表示数分别为U2=6V、U3=12V;根据欧姆定律,通过待测电阻的电流之比约为1:2,
所以电压表示数为6V的电路中,电流表只能选用小量程(分度值为0.02A),
而电压表示数为12V的电路中,电流表只能选用大量程(分度值为0.1A),
因电流表指针在图示的位置上恰好都偏转了8格,示数都增大了8格,
即电流表的示数分别分I2=0.4A+8×0.02A=0.56A;
I3=0.4A+8×0.1A=1.2A;
将数据填入表中:
表一:小华的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
6.0
0.56
3
表二:小明的实验记录
实验
序号
电压表示数
(伏)
电流表示数
(安)
1
2.0
0.20
2
12.0
1.20
3
③根据他们测量的三组数据,由欧姆定律,待测电阻分别为:
R1==10.0Ω;
R2==10.7Ω;
R3==10.0Ω,
取三次测量的平均值作为测量结果,R==
=10.2Ω.
故答案为:①甲(乙);6V(12V);
②如上表所示;
③根据他们测量的三组数据,2V、0.2A;6V、0.56A;12V、1.2A,由欧姆定律,分别求出待测电阻的大小,取三次测量的平均值作为测量结果;
10.2Ω.