2021年上海市徐汇区初三一模物理试卷(含答案解析)
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2021年上海市徐汇区初三一模物理试卷
第I卷(选择题)
一、单选题
1.下列物理量中,能影响导体电阻大小的是( )
A.电流 B.电压 C.电功率 D.材料
【答案】D
【详解】
电阻是导体本身的性质,取决于它的材料、长度、横截面积,另外还有温度,与其他因素无关。
故选D。
2.物理学习活动卡由25张纸装订成册,则它的质量约为( )
A.0.15千克 B.1.5千克 C.5千克 D.15千克
【答案】A
【详解】
一张A4纸的质量约为5g,25张装订成册其质量约为125g,故25张纸装订的物理学习活动卡质量接近0.15kg。
故选A。
3.生活中很多装置运用了物理知识,利用大气压工作的是( )
A.液位计 B.密度计 C.吸尘器 D.订书机
【答案】C
【详解】
A.液位计是连通器原理,利用了液体压强,故A不符合题意;
B.密度计利用了物体的浮沉条件,故B不符合题意;
C.吸尘器利用了大气压工作,故C符合题意;
D.订书机利用了杠杆原理和改变压强的方法,故D不符合题意;
故选C。
4.图钉的钉帽宽大,钉针尖细,对此,下列说法中正确的是( )
A.钉针尖细可增大压强
B.钉帽宽大可增大压强
C.钉针尖细可增大压力
D.钉帽宽大可减小压力
【答案】A
【详解】
A.由压强公式p可知,要增大压强,可以增大压力,减小受力面积。钉针尖细,减小了受力面积,可以增大压强,故A正确;
B.增大受力面积,减小压力,都可以减小压强。钉帽宽大,增大了受力面积,可以减小压强,故B错误;
C.压力的大小与钉针尖的粗细无关,故C错误;
D.压力的大小与钉帽的面积大小无关,故D错误。
故选A。
5.教室中若关掉一盏灯,则教室电路的( )
A.总电压变大 B.总电阻变小 C.总功率变大 D.总电流变小
【答案】D
【详解】
A.教室电路属于家庭电路,电压保持220V不变,故A错误;
B.教室内各用电器是并联,因此关掉一盏灯后总电阻变大,故B错误;
C.总功率等于各用电器功率之和,关掉一盏灯后总功率减小,故C错误;
D.关掉一盏灯后总功率减小,总电压不变,因此总电流变小,故D正确;
故选D。
6.如下图所示,质量分布均匀的长方体用几种不同的方法切去一半,剩余的一半留在桌面上切割后,桌面受到的压强大小减小一半的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
AB.由图可知,根据压强公式的推导
切割成相等的两部分,重力减小一半,接触面积减小一半,桌面受到的压强不变,故AB不符合题意;
C.由图可知,切割成相等的两部分,重力减小一半,接触面积不变,桌面受到的压强大小减小一半,故C符合题意;
D.由图可知,切割成不规则的两部分,重力减小一半,接触面积变化未知,桌面受到的压强大小变化无法确定,故D不符合题意。
故选C。
7.如图所示为研究液体内部压强的实验情景,玻璃容器底端扎上相同的橡皮薄膜,竖直放置后注入适量的水。若玻璃容器的形状和底面积大小不同,以下结论中无法得出的是( )
A.液体同一深度处的压强相等
B.液体内部存在着向各个方向的压强
C.液体对容器底部的压强不受容器形状的影响
D.液体对容器底部的压强不受容器底面积大小的影响
【答案】B
【详解】
A.由图可知,四个玻璃容器底端橡皮膜的形变程度相同,所以受到液体的压强相同,液体深度相同,可得出液体同一深度处的压强相等,故A不符合题意;
B.由图可知,橡皮膜受到液体向下的压强,不能得出液体内部存在着向各个方向的压强的结论,故B符合题意;
C.容器a、b、c形状不同,液体深度相同时,底端橡皮膜受到液体的压强相同,可得出液体对容器底部的压强不受容器形状的影响,故C不符合题意;
D.容器a、d形状相同,底面积不同,液体深度相同时,底端橡皮膜受到液体的压强相同,可以得出液体对容器底部的压强不受容器底面积大小的影响,故D不符合题意。
故选B。
8.甲、乙两只完全相同的杯子里盛有水和盐水,将一只鸡蛋先后放入其中,当鸡蛋静止时,两杯中液面相平,鸡蛋所处的位置如图所示。甲、乙两杯底部所受液体的压强分别为p甲、p乙,鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力分别为F甲、F乙,则( )
A.p甲>p乙F甲=F乙 B.p甲
p乙F甲>F乙 D.p甲
【答案】D【详解】
由图可知,鸡蛋在甲、乙两杯中分别处于沉底和漂浮状态,由于物体沉底时,受到的浮力小于自身重力;漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,则鸡蛋在甲、乙两杯中受到的浮力
F甲
ρ蛋>ρ水
ρ蛋=ρ盐水
故
ρ盐水>ρ水
两杯中液面相平,根据p=ρgh可知:乙杯底受到的液体压强大于甲杯底受到的液体压强,即
p甲 故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,现将电压表并联在电路中,闭合开关S,滑动变阻器滑片P过程中,电压表V示数与电流表A示数的比值变大。则电压表并联位置和滑动变阻器滑片P移动方向正确的是( )
A.电压表并联在电阻两端,滑片P向右移动
B.电压表并联在电阻两端,滑片P向右移动
C.电压表并联在电阻两端,滑片P向左移动
D.电压表并联在电阻两端,滑片P向左移动
【答案】B
【详解】
AC.电压表并联在电阻两端,R1是定值电阻,电阻的阻值不会改变,电压表V示数与电流表A示数的比值不变,故AC错误;
BD.由R=可知滑动变阻器滑片P过程中,电压表V示数与电流表A示数的比值变大,说明电阻的阻值变大,说明变阻器连入电路的阻值变大,滑片P向右移动,电压表并联在电阻两端,故B正确,D错误。
故选B。
10.如图所示,形状、体积相同的长方体容器甲、乙置于水平地面,盛有a、b两体积相同液体,其密度为和。此时甲、乙对地面的压强分别为 p甲、p乙,现将它们顺时转90°,甲、乙对地面压强的变化量分别为p甲、p乙。若p甲>p乙,则( )
A.,p甲一定等于p乙
B.,p甲可能大于p乙
C.,p甲可能等于p乙
D.,p甲一定大于 p乙
【答案】C
【详解】
容器相同,所以容器自重导致的压强变化量相同,只需考虑液体压强即可,设液体体积均为V,图甲中变化前底面积S1,变化后底面积S2,所以甲、乙对地面压强的变化量分别为
若p甲>p乙,可得,此时
因为,S1>S2,p甲、p乙大小无法确定,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
第II卷(非选择题)
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二、填空题
11.某暖手宝的电路由干电池、开关、发热电阻组成,开关和发热电阻之间是______接的(选填“串联”或“并联”);标有“”字样的暖手宝正常工作时,需要安装_______节干电池,此时每秒有______焦的电能转化为内能。
【答案】串联 3 9
【详解】
[1]开关可以控制发热电阻是否工作,所以开关和发热电阻之间是串联接的。
[2]暖手宝正常工作需要4.5V的电压,一节干电池的电压为1.5V,所以需要安装3节干电池。
[3]暖手宝正常工作一秒钟消耗的电能为
即每秒有9焦的电能转化为内能。
12.冰的密度为0.9103千克/米3,表示每立方米冰的质量为______千克。质量为0.9千克的水凝结成冰之后,冰的质量为______千克,冰的体积为______米3。
【答案】 0.9
【详解】
[1]冰的密度的物理意义为:每立方米的冰的质量为 千克。
[2]质量是物体的属性,不随物质的状态的变化而变化,因此质量不变。
[3]冰的体积为
13.某导体两端的电压为2伏,5秒内通过该导体横截面的电荷量为10库,通过该的电流为______安,该导体的电阻为______欧;若将该导体两端的电压调整为6伏,导体的电阻为______欧。
【答案】2 1 1
【详解】
[1]通过该导体的电流
[2]电阻为
[3]由于电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,所以,该导体两端的电压变为6伏时,导体的电阻仍为1Ω。
14.如图所示一薄壁圆柱形容器盛有水,弹簧测力计竖直吊着重为10牛的金属块,将其浸没在水中保持静止,弹簧测力计示数为6牛,此时金属块受到的浮力大小为 ______ 牛。剪断细线后金属块开始下沉,在其下沉过程中水对金属块下表面的压力 ______ ,金属块受到的浮力 ______ (上述两空均选填“变大”“不变”或“变小”),若不考虑水的阻力,金属块受到的合力大小为 ______ 牛。
【答案】4 变大 不变 6
【详解】
[1] 金属块受到的浮力大小为
[2]金属块下沉过程中,深度变大,压强变大,所以压力变大。
[3]根据 , 和 不变,所以浮力不变。
[4]下沉过程中,金属块收到重力和浮力的作用,所以合力大小为
15.如图所示,实心均匀正方体甲和乙放置在水平地面上,现沿水平虚线切去上面部分后,甲、乙剩余部分的高度均为h。若此时甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,则甲、乙原先的质量m甲______m乙,原先对地面的压强p甲______p乙。(均选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】> <
【详解】
[1]甲、乙的剩余部分对地面的压力相等,可知剩余部分的重力是相等的,故可得
即
而甲乙原先的高度关系为
h甲>h乙
故
即
m甲>m乙
[2]根据规则物体的压强
由于甲和乙原先都为正方体,且
可得
又
h甲>h乙
故可得
故
所以甲、乙原先对地面的压强p甲 16.如图(a)为始于宋、辽时期的倒装壶,它没壶盖,某小组同学对它的仿制品进行了研究。他们发现:向壶内注水时,需将它倒置过来,将水从如图(b)所示的壶底小孔处灌入到壶腹内,此时尽管注入较多的水,水也不会从壶嘴漏出。将水倒出时,与平时的茶壶一样,此时水不会从壶底小孔漏出。
根据倒装壶的使用特点,他们绘制了倒装壶的结构图,如图(c)(d)所示,请判断,倒装壶的结构图应该为 ______ 图(选填“c”或“d”)。若倒装壶中盛有大约半壶的水量,请在你选定的结构图中,用虚线示意出水在壶中的情况 ______ (包括正放时和倒放时)。
倒装壶正放时,由于注水管高于壶底,水不会从壶底小孔泄出,又因为壶嘴与壶身构成了 ______ ,所以水可以从壶嘴倒出。
【答案】d 连通器
【详解】
[1]图c注水时,注水管与壶嘴构成连通器,液面高于壶嘴的位置时,水会流出,注入的水量小;图d注水时,水位能到达壶嘴底部位置,注入水量大。
[2]根据连通器的原理,可知正放和倒放壶水到达的位置如下图所示
[3]倒装壶正放时,由于注水管高于壶底,水不会从壶底小孔泄出,又因为壶嘴与壶身构成了连通器,水位高于壶嘴时,就可以将水倒出。
17.在“用电流表测电流”实验中,连接电路时,开关应处于 ______ 状态,电流表串联在电路中时应使电流从电流表的 ______ 接线柱流入;若在实验过程中,电流表指针出现如图所示的现象,其原因是 ______ 。滑动变阻器是通过改变 ______ 来改变电阻,从而改变电路中的电流。
【答案】断开 正 电流表量程太小,电流大于电流表量程 电阻丝接入电路中长度
【详解】
[1]电学实验中,连接电路时开关应处于断开状态,以防止电路连接错误烧坏电路元件。
[2]电流表连接时要让电流“正进负出”,若接反,会造成指针反向偏转,严重会打弯指针甚至会烧坏电流表。
[3]指针偏转幅度过大,说明电流超过电流表量程,应选用大量程。
[4]滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻的。
18.如图所示的实验情景是探究液体内部压强与 ______ 关系,U形管中两管液面的 ______ 反映了金属盒所在处液体压强的大小。在“测定物质的密度”实验中,需要测量的物理量是物体的 ______ 与 ______ 。
【答案】液体密度 高度差 质量 体积
【详解】
[1]图中保证了金属盒所处的深度和方向不变,改变了液体的密度,所以研究的是液体内部压强跟液体密度的关系。
[2]U形管中两管液面的高度差是由于金属盒收到液体的压强挤压内度空气,从而使U形管出现高度差的,所以高度差反应了金属盒所处位置的压强大小。
[3][4]物质的密度等于该物质的质量和体积的比值,所以要测量物质的密度需要测量它的质量和体积。
三、简答题
19.在如图所示的电路中,、为定值电阻且阻值相等,电源电压保持不变。闭合开关S后,电路正常工作,电压表示数为U,电流表示数为I。一段时间后电路出现故障,若电路中只有一处故障,且只发生在电阻 或上。为查搜故障,断开开关将电阻和的位置互换,再闭合开关观察电表示数。请根据信息写出互换前后两电表的示数及其对应的故障。
示例:电压表示数从0变为,电流表示数始终为0,则断路。(写出示例以外的所有情况)
【答案】见解析
【详解】
由图可知,该电路为串联电路,互换前电压表测量R2的电压,电流表测量电路中的电流,互换后电压表测量R1的电压,电路故障分为断路和短路,所以若短路,电压表示数从变为0,电流表示数始终为;若短路,则电压表示数从0变为,电流表示数始终为;若断路,电压表示数从变为0,电流表示数始终为0,所以互换前后两电表的示数及其对应的故障为:电压表示数从变为0,电流表示数始终为,则短路;电压表示数从0变为,电流表示数始终为,则短路;电压表示数从变为0,电流表示数始终为0,则断路。
四、作图题
20.重为4牛的物体A静止在水平面上.在图中用力的图示法画出物体A对地面的压力.
(_____)
【答案】
【详解】
压力的大小等于重力,为4N,方向垂直于地面向下,作用点在地面上.如图所示:
21.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:(a)电压表测小灯两端的电压;(b)闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯变亮。
【答案】
【详解】
要求电压表测小灯两端的电压,所以电压表要与小灯泡并联,且要求闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,小灯变亮,即电路中电流变大,可知当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器的电阻变小,由图可知,滑动变阻器应该接左端下接线柱,电路图如图所示:
。
22.在如图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空缺处。要求开关S闭合后:(a)电流方向如图所示;(b)移动滑动变阻器的滑片P小灯L变暗时,电压表的示数变大。
【答案】
【详解】
在电路中,电流方向从电源正极出发回到电源负极,移动滑动变阻器的滑片P小灯L变暗,说明二者串联,电压表的示数变大,说明电压表和变阻器并联。
五、计算题
23.质量为1.56千克的金属块,体积为2×10-4米3,求该金属密度。
【答案】7.8×103kg/m3
【详解】
解:该金属密度
答:该金属密度是7.8×103kg/m3。
24.在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为10欧,闭合开关S,电流表示数变化了0.3安。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)电阻R2的电功率P2。
【答案】(1)0.6A;(2)1.8W
【详解】
(1)由电路图可知,闭合开关后,两定值电阻并联。已知,电源电压为6伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为10欧,则通过电阻R1的电流I1为
(2)因为闭合开关后,R1和R2并联,所以流经电阻R2的电流为
则电阻R2的电功率P2为
答:(1)通过电阻R1的电流I1为0.6A;
(2)电阻R2的电功率P2为1.8W。
25.相同的柱形容器甲、乙置于水平桌面上,甲中盛有水,乙中盛有酒精。现将A、B两个大小完全相同的实心小球分别放入两容器的液体中,静止后如图所示,B小球一半体积浸在酒精中。(小球密度分别为、,酒精的密度为0.8 103千克/米3)。
(1)若甲容器内原装有深度为0.2米的水,求:原来水对甲容器底的压强p水;
(2)若小球B的体积为110-3米3,求:小球B受到的浮力F浮;
(3)若把两个小球对调放入对方容器内(无液体溢出),对调前后液体对容器底部压强的变化量分别为p甲和p乙。求:对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值 p甲∶p乙。
【答案】(1)1960Pa;(2)3.92N;(3)3∶2
【详解】
解:(1)原来水对甲容器底的压强
(2)B小球一半体积浸在酒精中,受到的浮力
F浮=ρ酒精gV排=0.8×103kg/m3×9.8N/kg××1×10-3m3=3.92N
(3)两个小球的体积相同,小球A在水中悬浮,排开水的体积等于小球A的体积,小球B在酒精中漂浮,对调后,水的密度大于酒精的密度,小球B在水中漂浮,所以
G=F浮酒精=F浮水
G=ρ酒gV排酒=ρ水gV排水
ρ酒gV=ρ水gV排水
V排水=×V=V
对调后,甲容器中水的体积变化量
ΔV甲=V- V排水=V-V=V
对调后,水的密度大于酒精的密度,小球A在酒精中下沉,乙容器中酒精的体积变化量
ΔV乙=V- V排酒=V-V=V
液体对容器底部压力变化量之比
两个柱形容器容器的底面积相同,由p=可知对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值
答:(1)原来水对甲容器底的压强是1960Pa;
(2)小球B受到的浮力是3.92N;
(3)对调前后液体对容器底部压强的变化量的比值3∶2。
26.在如图(a)所示的电路中,电源电压为整数且保持不变,电阻为定值电阻,变阻器上标有“20Ω2A”字样。
(1)若电阻阻值为15欧,闭合开关S,通过电阻的电流为1安,求:两端的电压 ;
(2)电压表的表盘如图(b)所示,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数的范围为0.6~1.5安,求:电源电压U。
【答案】(1) ;(2)
【详解】
解:(1)两电阻串联,电流表测电流,电压表测R1电压,R1电压为
(2)假设当滑片移到最左端时,滑动变阻器电阻为0,此时电流最大,为1.5A,电源电压为
当滑片移到最右端时,R2=20Ω,电流为0.6A,电源电压为
因为电源电压不变,所以
解得,所以当滑片移到最左端时,电压表示数为
超出电压表量程,所以假设错误,滑动变阻器滑片无法移动到最左端,且R1两端电压最大为15V,此时电流1.5A,所以R1电阻为
电源电压为
答:(1) R1电压为15V;
(2)电源电压18V。
六、实验题
27.小汇做“用电流表、电压表测电阻”的实验,元件均完好,电源电压保持不变,滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样。
①他将电学元件串联后,将电压表并联在电路中,再将滑片移至变阻器的一端。闭合开关,移动变阻器滑片,发现无论怎么移动滑片,电压表和电流表的指针始终如图(a)、(b)所示,产生这种现象的原因可能是 ______ ;
②他重新正确连接电路,操作步骤正确。闭合开关时,观察到电压表、电流表示数仍如图(a)、(b)所示,继续移动变阻器的滑片,电压表选择合适的量程,当电压表示数为3.5伏时,电流表示数为0.34安;再次移动变阻器的滑片,使电压表示数达到最大值时,电流表示数变为0.58安。请将下表填写完整(计算电阻时,精确到0.1欧)。
物理量
实验序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
______
1
______
______
______
______
2
3.5
0.34
______
3
______
0.58
______
【答案】滑动变阻器全部阻值接入电路中 平均值(Ω) 1.0 0.10 10.0 10.2 10.3 6.0 10.3
【详解】
(1)[1]电流表和电压表示数不变,说明滑动变阻器不能起到改变电阻的作用;电流表示数很小,说明连入电路的电阻很大,所以是将滑动变阻器全部阻值接入电路了。
(2)[2]为减小误差,需进行多次测量求平均值,因此这一栏为平均值。
[3][4][5]由表盘可以读出示数,电压为1.0V,电流为0.1A,计算电阻为10Ω。
此时滑动变阻器连入电路阻值为最大50Ω,可计算电源电压为
[6][7][8][9]由第二组数据可计算出电阻值为10.3Ω;第三组数据中电压为最大值,即电源电压6V,对应计算出电阻为10.3欧;因此三次电阻的平均值可以计算得出为10.2Ω。
28.小徐和小汇在学习“浮力”时,根据生活经验,对物体受到浮力的大小与哪些因素有关提出猜想并进行了研究。
(1)根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,他们猜想浮力的大小可能与 ______ 有关;根据游泳时的感觉,他们猜想浮力的大小可能与物体浸入液体的深度,以及物体浸入液体的体积有关。
(2)为了验证猜想,他们用力传感器将一长方体金属块悬挂在空量筒中,如图所示,然后逐次向容器中注入液体A,测出金属块下表面到液面的距离即金属块浸入液体的深度h,计算出金属块浸入液体的体积V和金属块受到的浮力F,把实验数据记录在表一中。
为了进一步探究,他们还换用了液体B重复实验,并把实验数据记录在表二中。(液体A、B密度分别为、, )
表一:将金属块浸入液体A中
实验序号
浸入的深度h(厘米)
浸入的体积V(厘米3)
浮力F(牛)
1
2.0
12
0.12
2
6.0
36
0.36
3
10.0
60
0.60
4
15.0
60
0.60
表二:将金属块浸入液体B中
实验序号
浸入的深度h(厘米)
浸入的体积V(厘米3)
浮力F(牛)
5
2.0
12
0.10
6
6.0
36
0.30
7
10.0
60
0.50
8
15.0
(a)小汇分析比较实验序号1、2、3的F和V、h的数据后,得出初步结论:同一物体浸入同一液体中,F与V成正比,而且F与h成正比;小徐分析比较实验序号 ______ 的数据,认为小汇的结论存在问题,请写出小徐观点的依据 ______ ;
(b)请补全实验序号8中的数据; ______ 、 ______ ;
(c)他们分析比较表一和表二中的数据,得出结论:同一物体浸入不同液体中: ______ ;
(3)他们交流后,认为上述得出的结论还不够完善,需要增加一次实验进行论证,下列为案中你建议采用方案 ______ 。
A.仍用上述金属块,浸入密度不同的液体C中,重复实验
B.仍用上述金属块,增加金属块浸入液体A或B中的深度进行实验
C.换用其他物质(如其他材质的金属块),仍在液体A或B中进行实验
【答案】液体密度 3和4 V相同,F不随h变化而变化 60 0.50 F与V的比值不同,且密度越大,比值越大 A
【详解】
(1)[1]根据鸡蛋在水中沉底、在盐水中漂浮的现象,盐水和水的密度不同,他们猜想浮力的大小可能与液体密度有关。
(2)[2]表中3和4的数据,h变大,F不变。
[3]在表中3和4的数据,V相同,F不随h变化而变化。
[4]对比表一中数据,当深度超过10cm时,V相同,浸入体积为60cm3。
[5]对比表一中数据,当深度超过10cm时,V相同,F不随h变化而变化,为0.50N。
[6]分析比较表一和表二中的数据,得出结论:同一物体浸入不同液体中F与V的比值不同,且密度越大,比值越大。
(3)[7]根据控制变量实验中单一变量多次实验的原则,本组实验中只改液体密度,其他因素不变,所以要仍用上述金属块,浸入密度不同的液体C中,重复实验。
故选A。
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