上海市曹杨二中2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份上海市曹杨二中2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，综合分析题等内容，欢迎下载使用。
1．（2分）图中，利用连通器原理工作的是（ ）
A． 密度计B． 热气球
C． 水翼船D． 茶壶
2．（2分）毛皮和橡胶棒摩擦后，下列说法正确的是（ ）
A．橡胶棒得到电子带负电
B．毛皮失去电子带负电
C．橡胶棒失去电子带正电
D．毛皮得到电子带正电
3．（2分）如图所示，两手的食指分别沿水平方向用力顶在削好的铅笔两端，使铅笔保持水平静止，则（ ）
A．铅笔对右侧食指的压力较大
B．铅笔对左侧食指的压力较大
C．铅笔对右侧食指的压强较大
D．铅笔对左侧食指的压强较大
4．（2分）将重为5N的物体甲放入盛水的容器中，物体甲漂浮在水面上且溢出2N的水，那么物体甲受到的浮力（ ）
A．一定等于3NB．一定等于5N
C．可能等于2ND．可能等于3N
5．（2分）“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示的4根合金丝可供选择，横截面积Sa＝Sb＝Sc＜Sd。小新同学要研究导体电阻的大小与导体横截面积的关系，请帮他选出合适的实验材料（ ）
A．a与dB．a与cC．b与cD．b与d
6．（2分）两薄壁圆柱形容器A、B底面积不同（SA＜SB），容器内分别盛有两种不同液体。现将质量相同的实心铁球和铜球分别浸没在液体中（ρ铁＜ρ铜），两液面相平，如图所示，关于容器底部受到的液体压力F、液体压强p的大小关系，下列判断中正确的是（ ）
A．FA一定小于FB，pA可能等于pB
B．FA一定小于FB，pA一定小于pB
C．FA可能小于FB，pA可能大于pB
D．FA可能小于FB，pA一定小于pB
二、填空题（第7-12题每题3分、第13题4分、共计22分）
7．（3分）上海地区家庭电路的电压为 伏， 是使导体中的自由电荷定向移动形成电流的原因；用电流表测量通过小灯泡的电流选择 安量程较合适（选填“0～0.6”或“0～3”）。
8．（3分）如图所示是本学期物理活动卡中的几个实验装置。其中（b）与（c）可以证明 的存在；装置（d）可以用来验证 原理。装置（a）中，手移开后，薄塑料片 下落（最后一空选填“会”或“不会”）。
9．（3分）当某导体两端的电压为6伏时，10秒内通过导体横截面的电荷量为6库，则通过该导体的电流为 安，导体的电阻为 欧。如果该导体两端的电压为3伏时，导体的电阻为 欧。
10．（3分）地球周围的一层厚厚的大气由于受到 的作用，会对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块慢慢放入盛满水的容器中，则容器底部受到水的压强将 ，容器对桌面的压强将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
11．（3分）如图所示电路，电源为两节新干电池，L1两端的电压U1＝ ；L1与L2的电阻之比为 。开关断开时电压表的示数为 V。
12．（3分）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中存在一处故障，且故障只发生在电阻R1、R2上。
①开关S断开时，电压表V的示数可能为 。
②开关S闭合后，若电压表示数为U0，请写出电流表A的示数及相对应的故障。 。
13．（4分）小王对同种液体内部压强的规律提出两种猜想：
（1）同种液体内部压强大小与液体高度有关；
（2）同种液体内部压强大小与液体深度有关。
于是他对同种液体内部压强的规律进行研究，在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜，注入不同深度的水1、h2、h3、h4、h5且h1＜h2＜h3＝h4＝h5，橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示（图c、d、e橡皮膜鼓起程度相同）。
①实验中是通过观察 现象来判断液体内部压强的大小。
小王观察图（a）、（b）、（c）的实验现象认为：同种液体，液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大。
请你根据上述实验现象判断小王的结论正确与否，并阐述理由（写出一个理由即可）。小王的结论是 的，理由： 。
三、作图题（每题2分，共计4分）
14．（2分）如图所示，重力为10牛的物体对斜面的压力为8牛，请画出物体对斜面的压力和物体重力的图示。
15．（2分）在如图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表的示数变大。
四、综合分析题（5+7+8+8+4＝32）
16．（5分）曹冲称象的故事发生在距今1800多年前，他先把大象牵到大船上（船的重力为G船），在水面处的船身上划一个记号（吃水线），如图（a），再往船上装石块，使船下沉到原记号处为止（b）所示。于是得出大象的重力（G象）等于石块的重力（G石）。
（1）曹冲称象的故事主要蕴含的科学方法是 法。
（2）曹冲称象前后两次使船下沉到相同记号处说明：船两次 相等，再由阿基米德原理可知：船两次受到的浮力相等。
（3）曹冲称象的故事中，若曹冲称出石头的总重力为1.96×104牛，求大象装入大船前后，轮船的排开水的体积变化量ΔV排。
17．（7分）如图所示，边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上ρA为2×103千克/米3，ρB为1×103千克/米3。求：
（1）物体A的质量mA。
（2）物体B对地面的压强pB。
（3）为使A、B对水平地面的压强相等，将正方体A沿水平方向切去一定的高度Δh，请求出切去的高度Δh。
18．（8分）如图所示电路，电源电压为15伏，R1的阻值为10欧，闭合S，移动变阻器R2的滑片P至某位置时，电压表V示数为9伏。
①求此时电阻R1两端的电压U1。
②求此时变阻器R2连入电路的阻值。
③移动滑动变阻器R2的滑片P，电流表A的示数变化范围为0.5安～1安，求滑动变阻器R2的规格为“ 欧， 安”。
19．（8分）薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上，如图所示，底面积S甲为S乙的2倍。甲中盛有水，水的质量为5千克；乙中盛有另一种液体液为0.5×103千克/米3。
①求水对甲容器底部的压力F水。
②分别从甲、乙两容器中抽出相同深度的液体，下表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
（a）求抽出液体后甲容器中水的深度h水；
（b）问抽出液体前乙容器中液体的质量m液。
20．（4分）学习了串联电路的相关知识后，某小组同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系。他们选用定值电阻R0的阻值为5欧，然后把5欧、10欧、15欧和20欧四个定值电阻先后接入电路的M、N两点间，闭合电键S
（1）小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系，他应以 为研究对象，且必须再用电压表测量出 的电压（选填“R0”、“RMN”或“R0和RMN”）。
（2）小红想通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系，你认为 （选填“可行”或“不可行”），理由是 。
参考答案与试题解析
一、选择题（每题2分，共计12分）
1．（2分）图中，利用连通器原理工作的是（ ）
A． 密度计B． 热气球
C． 水翼船D． 茶壶
【分析】上端开口下部相连通的容器叫连通器。当连通器的同种液体不流动时，各容器的液面总保持相平，据此结合图中应用做出判断。
【解答】解：上端开口下部相连通的容器叫连通器。当连通器的同种液体不流动时。D利用了连通器的原理；C利用了流体的压强与流速的关系。
故选：D。
【点评】本题涉及到连通器的应用、浮力的应用、流体的压强与流速的关系等，各自的原理不同，应学会辨别。
2．（2分）毛皮和橡胶棒摩擦后，下列说法正确的是（ ）
A．橡胶棒得到电子带负电
B．毛皮失去电子带负电
C．橡胶棒失去电子带正电
D．毛皮得到电子带正电
【分析】（1）摩擦起电并不是创造了电，而是两个物体在摩擦过程中，电于发生了转移，它从一个物体转移到另一个物体上，使失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电；
（2）不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子。
【解答】解：摩擦起电的本质是电子的转移，物体失去电子带正电。毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮失去电子带正电。
故选：A。
【点评】本题考查摩擦起电的实质相关知识点，属于基础题目。
3．（2分）如图所示，两手的食指分别沿水平方向用力顶在削好的铅笔两端，使铅笔保持水平静止，则（ ）
A．铅笔对右侧食指的压力较大
B．铅笔对左侧食指的压力较大
C．铅笔对右侧食指的压强较大
D．铅笔对左侧食指的压强较大
【分析】先根据二力平衡判断铅笔受到两个力的关系，再根据力的相互作用判断铅笔对两手指压力之间的关系，最后根据压强公式p＝判断手指受到的压强关系。
【解答】解：
AB．铅笔处于静止状态，所以两手指对铅笔的压力相等，
由于手指对铅笔的压力与铅笔对手的压力是一对相互作用力，所以铅笔对手的压力也相等；
CD．由图可知，根据压强公式p＝，铅笔对右侧食指的压强较大、D错误。
故选：C。
【点评】解决本题的关键是要知道两手指受到的压力是相同的，然后再根据压强的计算公式来判断。
4．（2分）将重为5N的物体甲放入盛水的容器中，物体甲漂浮在水面上且溢出2N的水，那么物体甲受到的浮力（ ）
A．一定等于3NB．一定等于5N
C．可能等于2ND．可能等于3N
【分析】根据物体的浮沉条件，判断物体受到的浮力大小。
【解答】解：物体的重力G＝5N，在水中静止时处于漂浮状态浮＝G＝5N，故B正确。
故选：B。
【点评】考查学生对物体的浮沉条件的应用，明确物体漂浮时受到的浮力等于重力是关键。
5．（2分）“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中，如图所示的4根合金丝可供选择，横截面积Sa＝Sb＝Sc＜Sd。小新同学要研究导体电阻的大小与导体横截面积的关系，请帮他选出合适的实验材料（ ）
A．a与dB．a与cC．b与cD．b与d
【分析】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，实验探究时应采用控制变量法；
在研究导体的电阻与导体的材料是否有关时，应控制导体的长度和横截面积不变；
在研究导体的电阻与导体的长度的关系，应控制导体的材料和横截面积不变；
在研究导体的电阻与导体的横截面积是否有关时，应控制导体的材料和长度不变。
【解答】解：小新同学要研究导体电阻的大小与导体横截面积的关系，需要控制导体的长度和材料不变，故应该选择a与d进行对比。
故选：A。
【点评】本题考查了影响电阻大小因素的探究实验，侧重考查了学生对控制变量法的掌握和应用，是一道基础题。
6．（2分）两薄壁圆柱形容器A、B底面积不同（SA＜SB），容器内分别盛有两种不同液体。现将质量相同的实心铁球和铜球分别浸没在液体中（ρ铁＜ρ铜），两液面相平，如图所示，关于容器底部受到的液体压力F、液体压强p的大小关系，下列判断中正确的是（ ）
A．FA一定小于FB，pA可能等于pB
B．FA一定小于FB，pA一定小于pB
C．FA可能小于FB，pA可能大于pB
D．FA可能小于FB，pA一定小于pB
【分析】球拿出前，两容器中液体对容器底部的压力相等，即ρAghSA＝ρBghSB，又因为SA＜SB，判断出ρA＞ρB；
将球拿出后，根据F＝ρg（h﹣）S表示出AB容器中液体对容器底部的压力，又因为实心铁球和铜球的质量相同，ρ铁＜ρ铜，根据ρ＝判断出V铁＞V铜，用FA﹣FB表示出压力差，又知ρA＞ρB，V铁＞V铜，判断出压力差与零的关系，从而判断出容器底部受到的液体压力F的关系；
将球拿出后，A容器中液体对容器底部的压强：pA＝ρAg（h﹣），B容器中液体对容器底部的压强：pB＝ρBg（h﹣），根据ρA＞ρB，＞，判断出pA与pB的大小。
【解答】解：设A容器内液体的密度为ρA，B容器内液体的密度为ρB，拿出前两液面高度为h，
球拿出前，两容器中液体对容器底部的压力相等AghSA＝ρBghSB，又因为SA＜SB，所以ρA＞ρB；
将球拿出后，A容器中液体对容器底部的压力：FA＝ρAg（h﹣）SA＝ρAghSA﹣ρAgV铁﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
B容器中液体对容器底部的压力：FB＝ρBg（h﹣）SB＝ρBghSB﹣ρBgV铜﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
实心铁球和铜球的质量相同，ρ铁＜ρ铜，根据ρ＝知V铁＞V铜，
①﹣②可得：FA﹣FB＝ρAghSA﹣ρAgV铁﹣（ρBghSB﹣ρBgV铜）＝ρBgV铜﹣ρAgV铁，
又知ρA＞ρB，V铁＞V铜，所以ρAgV铁＞ρBgV铜，ρBgV铜﹣ρAgV铁＜0
所以FA＜FB，即FA一定小于FB；
将球拿出后，A容器中液体对容器底部的压强：pA＝ρAg（h﹣），
B容器中液体对容器底部的压强：pB＝ρBg（h﹣），
因为ρA＞ρB，＞，
所以不能确定pA与pB的大小。
故选：A。
【点评】分析本题时，要理清各量的大小关系，再根据相应的物理公式以及数学运算，得出所需要量的大小。
二、填空题（第7-12题每题3分、第13题4分、共计22分）
7．（3分）上海地区家庭电路的电压为 220 伏， 电压 是使导体中的自由电荷定向移动形成电流的原因；用电流表测量通过小灯泡的电流选择 0～0.6 安量程较合适（选填“0～0.6”或“0～3”）。
【分析】（1）我国家庭电路的电压为220V；
（2）电压是形成电流的原因；
（3）实验室内小灯泡发光时通过的电流在0.2A左右。
【解答】解：（1）我国家庭电路的电压为220V，上海地区家庭电路的电压为220V；
（2）电压是使导体中的自由电荷定向移动形成电流的原因；
（3）实验室内小灯泡发光时通过的电流在0.2A左右，用电流表测量通过小灯泡的电流选择5～0.6安量程较合适。
故答案为：220；电压。
【点评】本题考查了家庭电路的电压值、电压的作用、电流表的使用，属于基础题。
8．（3分）如图所示是本学期物理活动卡中的几个实验装置。其中（b）与（c）可以证明 大气压 的存在；装置（d）可以用来验证 阿基米德 原理。装置（a）中，手移开后，薄塑料片 不会 下落（最后一空选填“会”或“不会”）。
【分析】浸入液体中的物体受到液体的压力；大气的内部存在压强；浸入液体中的物体受到浮力的作用。
【解答】解：（b）瓶吞鸡蛋、（c）覆杯实验都能证明大气压的存在。
装置（d）通过称重法可以测量出物体所受浮力大小，量筒可以量出排开水的体积，故可以验证阿基米德原理。
由于液体内部各个方向都存在压强，故薄塑料片不会掉落。
故答案为：大气压；阿基米德。
【点评】此题考查液体压强的特点、大气压强存在、浮力的计算与阿基米德原理的实验。要弄清楚大气压强和液体压强的联系和区别。
9．（3分）当某导体两端的电压为6伏时，10秒内通过导体横截面的电荷量为6库，则通过该导体的电流为 0.6 安，导体的电阻为 10 欧。如果该导体两端的电压为3伏时，导体的电阻为 10 欧。
【分析】已知10s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，又知道导体两端的电压，根据欧姆定律求出导体的电阻；
电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关。
【解答】解：通过该导体的电流：I＝＝＝0.8A，
由欧姆定律可得导体的电阻：R＝＝＝10Ω，
因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，当加在该导体两端的电压变为6V时。
故答案为：0.2；10。
【点评】本题考查了电流的定义式、欧姆定律的应用以及影响电阻大小的因素，是一道基础题目。
10．（3分）地球周围的一层厚厚的大气由于受到 重力 的作用，会对处于其中的物体产生压强，这个压强叫做大气压强。如图所示把均匀实心正方体木块慢慢放入盛满水的容器中，则容器底部受到水的压强将 不变 ，容器对桌面的压强将 不变 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【分析】（1）物体的重力是由于地球的吸引而受到的力，大气也受重力；
（2）将木块放入盛满水的容器中，漂浮、水溢出，容器内水的深度不变，由p＝ρgh可知容器底部受到水的压强变化；
将木块放入盛满水的容器中，由阿基米德原理知道木块受到的浮力等于排开的水的重力（溢出水的重力），而因为木块漂浮，木块的重力等于浮力，据此可以得出木块的重力和溢出水的重力的大小关系，进而得出放入木块后容器对桌面的压力变化，而受力面积不变，根据压强公式p＝得出容器对桌面的压强变化。
【解答】解：（1）大气受重力作用并且具有流动性，因此会对处于其中的物体产生压强；
（2）将木块放入盛满水的容器中，木块处于漂浮状态，但容器内水的深度不变；
（3）将木块放入盛满水的烧杯中，
因为木块漂浮，则F浮木＝G木，﹣﹣﹣﹣﹣①
根据阿基米德原理：F浮木＝G排＝G溢﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：G木＝G溢﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
原来容器对桌面的压力：F桌1＝G容器+G水，
后来容器对桌面的压力：F桌2＝G容器+G水剩+G木＝G容器+G水﹣G溢+G木﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
将③代入④得：F桌3＝G容器+G水﹣G溢+G溢＝G容器+G水，
故F桌1＝F桌2，可见放入木块后容器对桌面的压力不变，
又因为受力面积不变，
所以根据p＝可知。
故答案为：重力；不变。
【点评】本题考查了学生对大气压产生的原因、液体压强公式、阿基米德原理、物体的浮沉条件的掌握和运用，能根据浮沉条件和阿基米德原理判断出放入木块后杯子对桌面的压力变化情况是本题的关键。
11．（3分）如图所示电路，电源为两节新干电池，L1两端的电压U1＝ 0.8V ；L1与L2的电阻之比为 4：11 。开关断开时电压表的示数为 3 V。
【分析】如图所示电路，闭合开关，两灯泡串联接入电路，电压表测灯泡L2两端的电压，电源为两节新干电池，所以电源电压为3V；
根据电源电压可知电压表接入电路的是小量程，根据电压表接入电路的量程和分度值读数可知灯泡L2两端的电压，根据串联电路电压规律计算L1两端的电压；
根据串联电路电流特点结合欧姆定律计算L1与L2的电阻之比；
开关断开时，电压表串联接入电路，电压表测电源电压，据此确定电压表的示数。
【解答】解：如图所示电路，闭合开关，电压表测灯泡L2两端的电压，电源为两节新干电池；
根据电源电压可知电压表接入电路的是小量程，分度值为0.7V2两端的电压为2.5V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，则L1两端的电压U1＝U﹣U3＝3V﹣2.5V＝0.8V；
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得L8与L2的电阻之比＝＝＝＝；
开关断开时，电压表串联接入电路，所以电压表的示数为3V。
故答案为：0.3V；4：11；3。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用以及电压表的使用。
12．（3分）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中存在一处故障，且故障只发生在电阻R1、R2上。
①开关S断开时，电压表V的示数可能为 0或U0 。
②开关S闭合后，若电压表示数为U0，请写出电流表A的示数及相对应的故障。 电流表A的示数为0，电阻R1断路；电流表A的示数为，电阻R2短路 。
【分析】①R1、R2短路或断路都属于电路故障，当开关S断开时，分析R1、R2短路或断路时，电压表的示数。
②R1、R2短路或断路都属于电路故障，当开关S闭合后，分析R1、R2短路或断路时，电压表的示数为U0时，电流表的示数和电路故障。
【解答】解：①当开关S断开时，R1短路时，电压表、R2、电流表、电源构成通路7；
当开关S断开时，R1断路时，电压表、R2、电流表、电源构成通路4；
当开关S断开时，R2短路时，电压表、电源构成通路0；
当开关S断开时，R8断路时，电压表和电源不能构成通路；
所以，开关S断开时0。
②当开关S闭合时，R1短路时，电压表测量导线两端的电压；
当开关S闭合时，R5断路时，电压表、R2、电流表、电源构成通路0，电压表串联在电路中，电流表示数为2；
当开关S闭合时，R2短路时，R1、电流表、电源构成通路，电压表示数等于电源电压U3，电路中只有接在电源上，电路中电流为：I＝＝；
当开关S闭合时，R2断路时，电压表和电源不能构成通路；
所以，当开关S闭合后5，有两种情况：一是，电流表示数为01断路；二是，电阻R2短路。
故答案为：①7或U0；②电流表A的示数为零0，电阻R8断路；电流表A的示数为7短路。
【点评】短路或断路都属于电路故障，分析当开关闭合和断开时，R1、R2短路或断路电压表和电流表的示数。
13．（4分）小王对同种液体内部压强的规律提出两种猜想：
（1）同种液体内部压强大小与液体高度有关；
（2）同种液体内部压强大小与液体深度有关。
于是他对同种液体内部压强的规律进行研究，在横截面积相同的柱形容器侧壁开口处包有相同的橡皮膜，注入不同深度的水1、h2、h3、h4、h5且h1＜h2＜h3＝h4＝h5，橡皮膜的鼓起情况及相关现象如图所示（图c、d、e橡皮膜鼓起程度相同）。
①实验中是通过观察 橡皮膜凸出程度的大小 现象来判断液体内部压强的大小。
小王观察图（a）、（b）、（c）的实验现象认为：同种液体，液体内部压强大小随着液体高度的增加而增大。
请你根据上述实验现象判断小王的结论正确与否，并阐述理由（写出一个理由即可）。小王的结论是 错误 的，理由： 由图（a）、（b）和（c）可知，图中深度、高度都不同，而研究同种液体内部压强大小与高度关系时，应控制液体的深度相同，改变液体的高度；由图（c）、（d）和（e）可知，液体深度相同，高度不同，但是液体压强相同，说明液体内部压强大小与高度无关。 。
【分析】（1）实验中，橡皮膜受到液体的压强，会向外凸出，液体压强越大，凸出程度越大，据此分析；
（2）根据控制变量法的思想分析解答。
【解答】解：（1）实验中，橡皮膜受到液体的压强，液体压强越大，实验中是通过观察橡皮膜凸出程度的大小来判断液体内部压强的大小。
（2）根据题中的猜想，液体压强可能与深度和高度两个因素有关，而图（a），图中深度，根据控制变量法可知，应控制液体的深度相同，没有控制变量因而结论错误；而由图（c），液体深度相同，但是液体压强相同；故小王的结论时错误的。
故答案为：（1）橡皮膜凸出程度的大小；（2）错误的、（b）和（c）可知、高度都不同，应控制液体的深度相同；由图（c），液体深度相同，但是液体压强相同
【点评】本题探究液体压强的特点，考查转换法、控制变量法及实验评价。
三、作图题（每题2分，共计4分）
14．（2分）如图所示，重力为10牛的物体对斜面的压力为8牛，请画出物体对斜面的压力和物体重力的图示。
【分析】画力的图示首先要明确重力的三要素，再确立一定的标度，然后从力的作用点开始，沿力的方向，画出力的大小。
【解答】解：物体放在斜面上不会影响重力的方向，仍为竖直向下，重力的大小为10N，由此作出重力G的图示；
物体对斜面的压力，作用点在斜面上，大小为8N
【点评】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。
15．（2分）在如图所示的电路中，有一根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表的示数变大。
【分析】由题意可知，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电压表的示数变大，说明电路中的电流变大，滑动变阻器连入电路的阻值减小，据此进行解答。
【解答】解：闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时，由U＝IR可知电路的电流变大，电路的总电阻变小，结合图示可知，如下图所示：
【点评】本题考查了实物图的连接，正确得出滑动变阻器接入电路中的下方接线柱是关键。
四、综合分析题（5+7+8+8+4＝32）
16．（5分）曹冲称象的故事发生在距今1800多年前，他先把大象牵到大船上（船的重力为G船），在水面处的船身上划一个记号（吃水线），如图（a），再往船上装石块，使船下沉到原记号处为止（b）所示。于是得出大象的重力（G象）等于石块的重力（G石）。
（1）曹冲称象的故事主要蕴含的科学方法是 等效替代 法。
（2）曹冲称象前后两次使船下沉到相同记号处说明：船两次 排开的水的体积 相等，再由阿基米德原理可知：船两次受到的浮力相等。
（3）曹冲称象的故事中，若曹冲称出石头的总重力为1.96×104牛，求大象装入大船前后，轮船的排开水的体积变化量ΔV排。
【分析】（1）物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等；
（2）知道可以根据漂浮的条件和阿基米德原理求出浮力的大小；
（3）石头的总重力等于大象的重力，等于轮船排开水重力的变化量，根据公式F浮＝ρgV排可知轮船的排开水的体积变化量。
【解答】解：（1）曹冲测量大象体重的过程中用石块代替大象的重体现了等效替代的科学方法；
（2）由于船处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：
大象在大船上时，船受到的浮力F浮1＝G船+G象，
船上装石块时，船受到的浮力F浮2＝G船+G石，
为了使两次情况下，大船排开的水的体积相同，使船下沉到原记号处，根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排可得：F浮3＝F浮2，所以G石＝G象；
（3）大象装入大船前后，船都漂浮，所以石头的总重力等于排开水重力的变化量排＝ΔF浮＝G石＝1.96×106N，
由F浮＝ρ液gV排可知，大象装入大船前后
ΔV排＝＝＝1.94m6。
故答案为：（1）等效替代；
（2）排开的水的体积；
（3）大象装入大船前后，轮船的排开水的体积变化量ΔV排为1.94m3。
【点评】本题考查了等量代换的数学思想方法，等效替代法是指在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果。
17．（7分）如图所示，边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上ρA为2×103千克/米3，ρB为1×103千克/米3。求：
（1）物体A的质量mA。
（2）物体B对地面的压强pB。
（3）为使A、B对水平地面的压强相等，将正方体A沿水平方向切去一定的高度Δh，请求出切去的高度Δh。
【分析】（1）求出物体A的体积，利用m＝ρV计算物体A的质量；
（2）先利用m＝ρV计算物体B的质量，再利用公式G＝mg求出重力，物体对地面的压力F＝G，最后利用p＝求出物体B对地面的压强；
（3）根据F＝pS计算A、B对水平地面的压强相等时A对地面的压力，根据V＝计算此时A的体积，根据h＝计算此时A的高度，进一步计算切去的高度Δh。
【解答】解：（1）物体A的体积：VA＝（0.2m）6＝0.008m3，
物体A的质量：mA＝ρAVA＝5×103kg/m3×6.008m3＝16kg；
（2）物体A的体积：VB＝（0.7m）3＝0.001m2，
物体B的质量：mB＝ρBVB＝1×103kg/m8×0.001m3＝6kg；
物体B对地面的压力：FB＝GB＝mBg＝1kg×10N/kg＝10N，
物体B对地面的压强：pB＝＝＝1000Pa；
（3）A、B对水平地面的压强相等时BSA＝1000Pa×（0.3m）2＝40N，
此时A的体积：V＝＝＝＝2×10﹣3m5，
此时A的高度：h＝＝＝2.05m，
切去的高度Δh＝hA﹣h＝0.2m﹣8.05m＝0.15m。
答：（1）物体A的质量mA为16kg；
（2）物体B对地面的压强pB为1000Pa；
（3）切去的高度Δh为0.15m。
【点评】本题考查体积公式、密度公式、重力公式、压强公式的灵活应用，综合性强。
18．（8分）如图所示电路，电源电压为15伏，R1的阻值为10欧，闭合S，移动变阻器R2的滑片P至某位置时，电压表V示数为9伏。
①求此时电阻R1两端的电压U1。
②求此时变阻器R2连入电路的阻值。
③移动滑动变阻器R2的滑片P，电流表A的示数变化范围为0.5安～1安，求滑动变阻器R2的规格为“ 20 欧， 1 安”。
【分析】（1）由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R2两端的电压，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，据此得出此时R1两端的电压；
（2）根据欧姆定律可知通过R1的电流，因为串联电路中各处的电流相等，据此得出通过R2的电流，根据欧姆定律得出滑动变阻器接入电路的阻值；
（3）当R2接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，因为串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，
根据欧姆定律得出此时总电阻，根据电阻串联的特点得出滑动变阻器接入电路的最大阻值，结合电流表的最大示数可知滑动变阻器允许通过的最大电流，进而得出滑动变阻器的规格。
【解答】解：①由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电流表测量电路中的电流6两端的电压，
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以此时R1两端的电压为：
U1＝U﹣U8＝15V﹣9V＝6V；
②根欧姆定律可知通过R3的电流为：I1＝＝＝0.5A，
因为串联电路中各处的电流相等，所以通过R2的电流为：I2＝I2＝0.6A，
滑动变阻器接入电路的阻值为：R4＝＝＝15Ω；
③当R7接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小，
此时总电阻为：R＝＝＝30Ω大＝R﹣R7＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，
由题意可知，移动滑动变阻器R2的滑片P，电流表A的示数变化范围为0.7安～1安，且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。
答：①此时电阻R3两端的电压U1为6V；
②此时滑动变阻器R6连入电路的阻值为15Ω；
③20；1。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，是一道综合题。
19．（8分）薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上，如图所示，底面积S甲为S乙的2倍。甲中盛有水，水的质量为5千克；乙中盛有另一种液体液为0.5×103千克/米3。
①求水对甲容器底部的压力F水。
②分别从甲、乙两容器中抽出相同深度的液体，下表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
（a）求抽出液体后甲容器中水的深度h水；
（b）问抽出液体前乙容器中液体的质量m液。
【分析】①水对甲容器底部的压力等于水的重力，根据F＝G＝mg可求得；
②（a）根据公式p甲＝ρ水gh水可求得抽出液体后甲容器中水的深度；
（b）由表格可知抽出液体前后甲容器底部受到的液体压强，根据Δp甲＝ρ水gΔh水可求得抽出液体后甲容器的深度变化Δh水，有Δh液＝Δh水；
根据p后＝ρ液gh后求出抽出液体后乙容器中液体的深度h后，则有h前＝h后+Δh液，根据p前＝ρ液gh前求出抽出液体前乙容器底部受到的液体压强p前；
根据“底面积S甲为S乙的2倍”以及抽出液体前F甲＝G甲＝m甲g＝p甲前×S甲、F乙＝G乙＝m乙g＝p乙前×S乙求出乙容器中液体的质量。
【解答】解：①水对甲容器底部的压力：F＝G＝mg＝5千克×9.5牛/千克＝49牛；
②（a）抽出液体后甲容器底部受到水的压强：p甲＝ρ水gh水，
则h水＝＝＝0.7米；
（b）抽出水后，甲容器深度变化：
Δh水＝＝＝0.6米，
因从甲、乙两容器中抽出相同深度的液体液＝Δh水，
抽出液体后乙的压强：p后＝ρ液gh后，
则有h后＝＝＝8.22米，
h前＝0.22米+0.8米＝0.32米，
抽出液体前乙的压强：
p前＝ρ液gh前＝0.3×103千克/米3×7.8牛/千克×0.32米＝1568帕，
根据p＝可得：
抽出水前，水对甲容器底部的压力F甲＝G甲＝m甲g＝p甲前×S甲，
抽出液体前，液体对乙容器底部的压力F乙＝G乙＝m乙g＝p乙前×S乙，
因底面积S甲为S乙的5倍，
则有＝，
解得m乙＝8千克。
答：①水对甲容器底部的压力为49牛；
②（a）抽出液体后甲容器中水的深度为0.1米；
（b）抽出液体前乙容器中液体的质量为6千克。
【点评】本题考查了重力和液体压强公式的应用，关键能够熟练应用计算公式及其变形公式。
20．（4分）学习了串联电路的相关知识后，某小组同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系。他们选用定值电阻R0的阻值为5欧，然后把5欧、10欧、15欧和20欧四个定值电阻先后接入电路的M、N两点间，闭合电键S
（1）小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系，他应以 R0 为研究对象，且必须再用电压表测量出 R0 的电压（选填“R0”、“RMN”或“R0和RMN”）。
（2）小红想通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系，你认为 不可行 （选填“可行”或“不可行”），理由是 RMN的电压是变化的 。
【分析】（1）本题验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系，根据控制变量法，要保持电阻的大小不变，据此确定研究对象；
实验中通过在MN间接入不同电阻，相当于接入了一个变阻器，能改变定值电阻两端的电压，从而达到了多次测量的目的；要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系，还应该用电压表测出导体两端的电压；
（2）验证通过导体的电流与导体电阻的关系时，应控制电压不变。
【解答】解：
①小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系，应控制导体的电阻不变，他应以R0为研究对象；
通过在MN间接入不同的电阻，来改变R0的电压，并记下对应的电流大小5的电流与它两端的电压，则他应还需进行的操作是用电压表测出R0两端的电压；
②验证通过导体的电流与导体电阻的关系时，应控制电压不变，
根据欧姆定律U＝IR知，RMN的电压分别为3V、6V、4.8V，不能通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系。
故答案为：（1）R6；R0；（2）不可行；RMN的电压是变化的。
【点评】本题在没有变阻器和电压表的情况下，验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系，考查控制变量法和归纳法的运用及欧姆定律应用，题目较新颖，为一道好题。
容器底部受到液体抽出的压强
抽出液体前
抽出液体后
p甲水（帕）
1960
980
p乙液（帕）
1078
实验序号
R0（欧）
RMN（欧）
I（安）
1
5
5
0.60
2
5
10
0.40
3
5
15
0.30
4
5
20
0.24
容器底部受到液体抽出的压强
抽出液体前
抽出液体后
p甲水（帕）
1960
980
p乙液（帕）
1078
实验序号
R0（欧）
RMN（欧）
I（安）
1
5
5
0.60
2
5
10
0.40
3
5
15
0.30
4
5
20
0.24