2020年上海市浦东新区中考物理一模试卷_(带答案解析).docx
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2020年上海市浦东新区中考物理一模试卷
试卷副标题
考试范围:xxx;考试时间:120分钟;命题人:xxx
题号
一
二
三
四
五
总分
得分
注意事项:
1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2、请将答案正确填写在答题卡上
评卷人
得分
一、 单选题(共8题)
1. 一节新干电池的电压最接近( )
A.0.5伏 B.1.5伏 C.2.5伏 D.3伏
2. 下列实例中,应用连通器原理工作的是( )
A.液位计 B.深潜器 C.吸尘器 D.水库大坝
3. 当一杯水结成冰之后,下列物理量中不发生变化的是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.比热容
4. 下列与物理单位“帕斯卡”相同的是( )
A.牛顿/米 B.牛顿/米2
C.米/牛顿 D.米2/牛顿
5. 当把电阻R1和R2(R1>R2)串联后接入电路,以下判断正确的是( )
A.通过电阻R1的电流大
B.通过电阻R2的电流大
C.通过两电阻的电流相等
D.无法判断电流的大小
6. 关于浸在液体中的物体所受浮力F浮与物体重力G物、物体排开液体的重力G排间的大小关系,以下说法中正确的是( )
A.只有当物体浸没时,F浮等于G物
B.不管物体是否浸没,F浮都等于G物
C.只有物体未浸没时,F浮等于G排
D.不管物体是否浸没,F浮都等于G排
7. 如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,当滑片P向右移动时( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A示数的比值变大 D.电压表V与电流表A示数的比值不变
8. 盛有不同液体的甲、乙两个柱形容器(S甲>S乙)放于水平地面上,如图所示,液体对容器底部的压强相等。倒入(液体不溢出)或抽出部分液体后,液体对容器底部的压强变为p'甲、p'乙,以下判断中正确的是( )
A.若倒入相等质量的原液体,p'甲可能等于p'乙
B.若抽出相等质量的原液体,p'甲一定大于p'乙
C.若倒入相等体积的原液体,p'甲一定大于p'乙
D.若抽出相等体积的原液体,p'甲一定小于p'乙
评卷人
得分
二、 填空题(共8题)
9. 教室内照明灯正常工作的电压为______伏,开关与灯之间是______(选填“串联”或“并联”)连接的。家中空调与节能灯均正常工作时,通过______的电流较大。
10. 首先用实验测定大气压强值的科学家是______。大气压强的大小随海拔高度的升高而______,空气的______和湿度也会影响大气压强的大小。
11. 牛奶的密度为1.03×103千克/米3,读作1.03×103______,它表示每立方米牛奶的______为1.03×103千克。相同体积的牛奶和水,牛奶的质量较______。
12. 三峡水库的水深可超过100米,在水面下50米深处水的压强为______帕;深水处也存在着某些鱼类及生物,若水面下50米深处有一面积为0.02米2的鱼,这条鱼受到水的压力为______牛,鱼类体内的压强______选填“大于”、“等于”或“小于”)该处水的压强。
13. 重为10牛的金属块用弹簧测力计吊着浸没在水中,这时弹簧测力计的示数为8牛,则该金属块受到的浮力是______牛;此时金属块受到液体向上的压力比受到液体向下的压力______。浮力的方向总是______的。
14. 某导体的电阻为10欧,通过它的电流为0.3安,则它两端的电压为______伏,20秒内通过它的电荷量为______库。若它两端的电压变大为6伏,它的电阻为______欧。
15. 十九世纪初,人类对于电流的认识还处于模糊阶段,而对热传递的规律有较深的认识,“导热杆中两点间的‘热流’正比于这两点间的温度差”已成为当时科学家的普遍共识。欧姆认为,导线中的电流现象应该与此相似,猜想“导线中两点之间的______也许与它们之间的某种驱动力成正比”,这个“驱动力”就是我们现在所称的______。
欧姆当时研究的条件十分艰苦,他克服了没有稳定电流的困难、自行研制了测量电流的工具。经过多年大量实验后,他在1827年出版的《电路的数学研究》一书中,把实验规律总结成如下公式:S=γE.式中S表示电流、E表示“驱动力”、γ应表示______(选填“A”、“B”或“C”)。
A.导线对电流的传导能力
B.导线对电流的阻碍能力
C.导线中的电荷量
16. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2中有一个存在故障,闭合开关后,电压表示数为0V,则故障可能是______。
①若用一个完好的电阻R替换R1,电压表示数不变,则电路中存在的故障是______。
②若用一个完好的电阻R换替R2,请写出电压表示数变化情况及相对应的故障。______
评卷人
得分
三、 作图题(共3题)
17. 如图,重为8牛的物体静止在水平地面上,请用力的图示法画出其对地面的压力F.
18. 在如图中的〇里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
19. 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。补上后要求:闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片的过程中,电流表的示数变大。
评卷人
得分
四、 计算题(共3题)
20. 物体排开水的体积为3×10-3米3,求物体受到浮力F浮的大小。
21. 如图所示的电路中,电源电压恒为6伏、电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样。闭合开关后,电流表的示数为0.4安。
①(a)求R1两端的电压U1;
(b)求此时R2连入电路的电阻值。
②把上述器材重新连接后,闭合开关,在确保安全的情况下,移动滑片的过程中电流表示数能达1.2A.可判断出电流表测量的是______(选填“R1”、“R2”或“干路”)的电流,求移动滑片时电流表示数能达到的最大范围。
22. 如图所示,盛有酒精和水的两个足够高的柱形容器置于水平地面上。若向容器中分别倒入相等体积的原有液体,倒入前后液体对容器底的压强记录在下表中。(ρ酒=0.8×103千克/米3)
①求倒入后容器中酒精的深度h酒。
②若倒入后酒精的质量为3.2千克,求酒精的体积V酒。
③求两容器内部底面积S酒:S水的值。
液体对容器底部的压强
倒入前
倒入后
p酒(帕)
1176
1568
p水(帕)
1176
1960
评卷人
得分
五、 实验探究题(共4题)
23. 在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,需要测量的物理量有______和______。如图所示的仪器用于研究______,实验中在调节金属盒的朝向和深度时,眼睛要注意观察该仪器两边液面______的变化情况。
24. 在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用电子天平测出物质的______,本实验需要进行多次测量,其目的是为了______(选填字母A“得到普遍规律”或B“求平均值减小误差”)。在“测定物质的密度”实验中,其实验原理是______,实验时要用______(选填“同种”或“不同”)物质进行多次实验。
25. 小张研究物体浸入同一柱形容器的水中时,容器对水平地面压强的变化规律。他在一个足够高的柱形容器中盛有一定量的水,按如图所示将系在弹簧测力计下的物体逐渐浸入液体中。他读出测力计示数F,并用传感器测得容器对水平地面的压强p容,把数据记录在表一中。他又用二个重力不同的物体重复上述实验,相关数据记录在表二和表三中。
表一物体重G物=8N
表二物体重G物=9N
表三物体重G物=10N
实验序号
F/牛
p容/帕
实验序号
F/牛
p容/帕
实验序号
F/牛
p容/帕
1
6
2000
5
7
2000
9
8
2000
2
4
2250
6
5
2250
10
7
2125
3
2
2500
7
3
2500
11
4
2500
4
0
2750
8
2
2625
12
2
2750
①分析比较表一、或表二、或表三中p容随F的变化情况可初步得出:物体浸入同一柱形容器的水中时,G物相等,______。
②分析比较实验序号2与11、或3与8与12、或5与10中p容随G物的变化情况可初步得出:______。
③分析比较实验序号______中的数据及相关条件可得出:物体浸入同一柱形容器的水中时,G物与F的差值相等时,p容相等。
④进一步分析比较表中的数据及相关条件,可推理得出:若把重为7牛的物体浸入该容器中,当F为6牛时,p容为______帕。
26. 小王做“用电流表、电压表测电阻”的实验,他把电源(电压保持不变且为1.5V的整数倍)、滑动变阻器(“10Ω 2A”、“20Ω 2A”)中的一个、电流表、电阻、开关、导线组成串联电路,把电压表并联在电路中,并把滑片置于滑动变阻器的一端。闭合开关后,发现电压表的指针不动,电流表示数如图(a)所示;当滑片向另一端移动的过程中,电流表示数最小值如图(b)所示;经思考,他仅改变了电压表的位置,继续将滑片移到另一端,电压表示数如图(c)所示。
①根据以上信息可判断:刚闭合开关时电压表并联在______两端;
②请判断图(a)中电流表的示数,并写出理由;
③请通过计算说明滑动变阻器的规格及电源电压U;
④待测电阻的阻值为______欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)
参考答案及解析
一、 单选题
1. 【答案】B
【解析】解:
一节新干电池的电压为1.5V,故B正确、ACD错。
故选:B。
一节新干电池的电压为1.5V,据此分析判断。
本题考查了干电池的电压值,属于基础题目。
2. 【答案】A
【解析】解:A、液位计是底部相通,上端开口,利用连通器的原理制成的,故A符合题意;
B、深潜器靠改变自身重力工作的,故B不符合题意。
C、用吸尘器“吸”灰尘时,吸尘器内空气流速大压强小,吸尘器外空气流速小压强大,在压强差的作用下灰尘被“吸”入吸尘器中的,故C不符合题意;
D、水库大坝,上窄下宽,是利用液体压强的特点,故D不符合题意。
故选:A。
(1)连通器的结构特征是上端开口、底部连通,判断是不是连通器要根据这两个特征。
(2)深潜器靠改变自身重力工作的;
(3)流体压强与流速的关系,流速越大,压强越小;
(4)液体压强随深度的增加而增大。
此题考查的是连通器在生活中的应用。这就要求我们平时要多观察、多思考。记住连通器定义,生活中的锅炉水位计、自动喂水器、洗手盆的回水弯、过桥涵洞、船闸等等都是连通器。
3. 【答案】A
【解析】解:
A、质量是物体的属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关,因此水结成冰后质量不变,故A符合题意;
BC、水的密度是1.0×103kg/m3,冰的密度是0.9×103kg/m3,因此水结成冰后密度变小;
质量m不变,密度ρ变小,根据公式V=可知其体积V变大,故B、C不符合题意;
D、由物理常识可知,冰的比热容小于水的比热容,即水结冰后比热容变小,故D不符合题意。
故选:A。
在质量、体积、密度、比热容三个量中,质量是物体的属性,只与所含物质的多少有关,与物体的位置、状态、形状、温度无关;而体积、密度、比热容都与状态有一定关系。
质量是物体的一种属性,只和物体所含物质的多少有关。结冰后温度、体积、密度、比热容都要发生变化。
4. 【答案】B
【解析】解:
由压强定义式p=可知压强的单位为:N/m2=1Pa,不存在N/m、m/N、m2/N这些单位,故B正确、ACD错。
故选:B。
结合压强的定义式p=及物理量的单位运算规律,不难选出答案。
本题是一道有关物理量的单位确定的题目,明确单位由来是关键。
5. 【答案】C
【解析】解:
两电阻串联后接入电路中时,因串联电路中各处的电流相等,所以通过两电阻的电流相等;故A、B、D错误,C正确;
故选:C。
两定值电阻串联时通过它们的电流相等,根据串联电路的电流特点即可判断。
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
6. 【答案】D
【解析】解:(1)由阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体所受的重力,不管物体是否浸没,F浮都等于G排,故C错误、D正确;
(2)物体漂浮或悬浮时,受到的浮力和自身的重力相等,F浮都等于G物,故AB错误。
故选:D。
(1)根据阿基米德原理可知,浸在液体中的物体所受的浮力等于它排开的液体所受的重力。
(2)根据物体漂浮和悬浮的条件可知受到浮力和重力的关系。
本题考查阿基米德原理原理的内容以及物体浮沉条件的应用,比较简单,属于基础题目。
7. 【答案】D
【解析】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、两电阻并联,电压表测电源电压,故电压表示数不变,故B错误;
电流表测R1的电流,根据并联电路各支路互不影响可知,P向右移动时,电流表A的示数不变,故A错误;
CD、由欧姆定律可知,电压表V与电流表A示数的比值即为R1的电阻,其大小不变,故C错误、D正确。
故选:D。
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、两电阻并联,由电压表测电源电压分析电压表示数;电流表测R1的电流,根据并联电路各支路互不影响确定电流表A的示数不变;
CD、根据欧姆定律结合R1的阻值判断电压表V与电流表A示数的比值变化。
本题考查并联电路的特点及欧姆定律的运用,关键是电路的分析。
8. 【答案】B
【解析】解:
(1)已知液体对容器底部的压强相等,由于柱状容器中液体对底面的压力等于液体的重力,则:p甲=,p乙=;
A、若倒入相等质量的原液体,则p甲'==+=p甲+;p乙'==+=p乙+;
由图可知:S甲>S乙,则<,所以,p甲'<p乙',故A错误;
B、若抽出相等质量的原液体,则p甲'==-=p甲-;p乙'==-=p乙-;
由图可知:S甲>S乙,则<,所以,p甲'>p乙',故B正确;
(2)根据p=ρgh可得:p甲=ρ甲gh甲,p乙=ρ乙gh乙;
由题意知,p甲=p乙,即:ρ甲gh甲=ρ乙gh乙;
由图可知,h甲>h乙,所以,ρ甲<ρ乙;
C、若倒入相等体积的原液体,则倒入后甲容器中液面的高度h甲′=h甲+,乙容器中液面的高度h乙′=h乙+;
则有:p甲'=ρ甲gh甲′=ρ甲g(h甲+)=ρ甲gh甲+ρ甲g×=p甲+×△Vg,
p乙'=ρ乙gh乙′=ρ乙g(h乙+)=ρ乙gh乙+ρ乙g×=p乙+×△Vg,
已知:ρ甲<ρ乙,由图可知,S甲>S乙,则有:<,所以,p甲'<p乙',故C错误;
D、若抽出相等体积的原液体,抽出后甲容器中液面的高度h甲′=h甲-,乙容器中液面的高度h乙′=h乙-;
则有:p甲'=ρ甲gh甲′=ρ甲g(h甲-)=ρ甲gh甲-ρ甲g×=p甲-×△Vg,
p乙'=ρ乙gh乙′=ρ乙g(h乙-)=ρ乙gh乙-ρ乙g×=p乙-×△Vg,
已知,ρ甲<ρ乙,由图可知,S甲>S乙,则:<,所以,p甲'>p乙',故D错误。
故选:B。
(1)由于柱状容器中液体对底面的压力等于液体的重力,根据p==即可判断压强的变化;
(2)已知液体原先对容器底部的压强相等,已知h甲>h乙,可推出甲、乙液体的密度关系,然后根据液体深度的变化利用p=ρgh逐个分析判断。
这是一道推理判断题,可根据若液体原先对容器底部的压强相等,判断两液体的密度大小,关键是知道柱状容器中液体对底面的压力等于液体的重力,然后对各个选项逐一分析即可得出答案。
二、 填空题
9. 【答案】220 串联 空调
【解析】解:
(1)我国家庭电路、普通照明电路电压是220V,教室内照明灯正常工作时两端的电压是220伏;
(2)开关与灯之间是串联连接的,这样才能方便对电灯的控制;
(3)由于空调的功率远大于节能灯的功率,工作电压相同,由P=UI可知,通过空调的电流要远大于节能灯的电流。
故答案为:220;串联;空调。
(1)我国家庭电路、普通照明电路电压是220V;
(2)开关与用电器串联,这样才能方便对用电器的控制。
(3)空调的电功率远大于节能灯的电功率。
本题考查了家庭电路电压、开关与灯间的连接方式、不同用电器电流大小的比较等问题,难度不大,熟练掌握基础知识即可正确解题。
10. 【答案】托里拆利 减小 温度
【解析】解:“托里拆利实验”测量出了大气压强的值,著名的马德堡半球实验证明了大气压强的存在且很大;
越往高空,空气越稀薄,大气压越小,即大气压强的大小随海拔高度的升高而减小;大气压强的大小与空气的温度和湿度有关。
故答案为:托里拆利;减小;温度。
(1)与大气压强有关的著名实验:“马德堡半球实验”证明了大气压的存在;“托里拆利实验”计算出了大气压强的值;
(2)大气压与高度有关,海拔越高的位置气压值越低。
解决本题要求学生:记住两个著名实验,理解大气压强与海拔高度的关系,是一道基础题。
11. 【答案】千克每立方米 质量 大
【解析】解:牛奶的密度为1.03×103千克/米3,读作1.03×103千克每立方米;
密度的定义:某种物质单位体积的质量。所以,牛奶的密度为1.03×103千克/米3,它表示1米3牛奶的质量为1.03×103千克;
由m=ρV可知:体积相同时,质量与密度成正比。已知水和牛奶的体积相同,但牛奶的密度大于水,所以牛奶的质量较大。
故答案为:千克每立方米;质量;大。
由某种物质组成的物体,其质量与体积的比值是一个常量,它反映了这种物质的一种特性。在物理学中,把某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度。
相同体积的不同物质,质量与密度成正比。
本题中的水的密度是要求记忆的,很多题目在用到水的密度时并没有告诉你,需要你自己记住;熟知密度概念和公式即可解决此题。
12. 【答案】4.9×105 9800 等于
【解析】解:水面下50米深处水的压强:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×50m=4.9×105Pa;
由p=得这条鱼受到水的压力:
F=pS=4.9×105Pa×0.02m2=9800N。
鱼类体内的压强与外部水对鱼的压强保持平衡,鱼才能生存,故鱼类体内的压强等于该处水的压强。
故答案为:4.9×105;9800;等于。
(1)已知水深则可由压强公式p=ρgh求得石板所受压强;由p=变形后可求得压力F。
(2)鱼类体内的压强与外部水对鱼的压强保持平衡是鱼生存的必要条件。
本题考查了液体压强和压力的计算,难度不大,是一道较为简单的题目。
13. 【答案】2;大;竖直向上
【解析】解:(1)当金属球全部浸入水中时,受到的浮力:
F浮=G-F示=10N-8N=2N;
(2)由于F向上-F向下=F浮=2N,
所以,F向上>F向下,
则浮力的方向总是竖直向上。
故答案为:2;大;竖直向上。
(1)根据称重法即可求出金属块受到的浮力;
(2)根据浮力产生的原因即可判断压力的大小,浮力的方向是竖直向上的。
本题属于浮力的基本计算,知道浮力产生的原因,利用好称重法求浮力(F浮=G-F示)是本题的关键。
14. 【答案】3;6;10
【解析】解:由I=可得,导体两端的电压:
U=IR=0.3A×10Ω=3V,
根据I=可得,20秒内通过它的电荷量:
Q=It=0.3A×20s=6C,
导体电阻与电压、电流无关,若它两端的电压变大为6伏,导体电阻仍为10Ω;
故答案为:3;6;10。
(1)已知电阻与电流,由欧姆定律可以求出电阻两端的电压;
(2)已知电流与时间,由电流的定义式的变形公式可以求出电荷量;
(3)导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与电流、电压无关,据此即可判断。
本题考查了求电荷量、电阻,应用电流的定义式、欧姆定律、知道影响导体电阻的因素即可正确解题。
15. 【答案】电流 电压 A
【解析】解:(1)根据“导热杆中两点间的‘热流’正比于这两点间的温度差”和电压是形成电流的原因,利用类比的方法可以猜想:导线中两点之间的电流也许与它们之间的某种驱动力成正比”,这个“驱动力”就是我们现在所称的电压;
(2)根据公式S=γE知,驱动力E越大,电流S越大,导电能力越好,电流越大,所以γ表示导线对电流的传导能力,故A正确。
故答案为:电流;电压;A。
(1)用类比的方法得出猜想;电压是形成电流的原因;
(2)根据公式S=γE分析解答。
本题考查了学生的分析解答能力,有一定的难度。
16. 【答案】R1短路或R2断路;
①R2断路;
②若电压表示数不变,则R1短路;若电压表示数变大,则R2断路。
【解析】解:闭合开关后,电压表示数为0V,说明没有电流通过电压表。原因可能是R1短路造成电压表短路;或者R2断路造成整个电路断路。
①若用一个完好的电阻R替换R1,电压表不可能短路,但电压表示数仍为0,说明没有电流通过电压表和电阻R,则电路中存在的故障是R2断路;
②若用一个完好的电阻R换替R2,若电压表示数仍然为0,说明电阻R1短路,电压表也被短路了;
若电压表示数变大,说明电路连通了,也就是原来的R2断路。
故答案为:R1短路或R2断路;
①R2断路;
②若电压表示数不变,则R1短路;若电压表示数变大,则R2断路。
电路故障有断路和短路,根据电压表示数为零,可判断R1短路或R2断路,用一个完好的电阻R替换R1,R2,再根据电压表示数或对应的电路关系进一步判断故障原因。
本题主要是电路故障的分析,要注意电路中给出的实验现象,关键能够理解断路和短路的含义。
三、 作图题
17. 【答案】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:
【解析】
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.
注意压力的作用点在地面,方向与地面垂直,标度必须能被力的大小整除,最后要标明力的大小.
18. 【答案】解:电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联;
由图可知,最上面的〇与灯泡并联,为电压表;中间的〇与灯泡串联,为电流表;最下面的〇串联在电路中,为电流表,如图所示:
。
【解析】
根据电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联即可完成电路。
考查了电流表和电压表的使用,关键是知道电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联。
19. 【答案】解:经分析可知,滑动变阻器的右下方接线柱与电流表的负接线柱相连时,滑片向右移动的过程中变阻器接入电路中的电阻变小,电流表的示数变大,如下图所示:
【解析】
由由图可知,向右移动滑动变阻器滑片的过程中,电流表的示数变大,说明变阻器接入电路中的电阻变小,即右下方接线柱必须接入电路中,据此进行解答。
本题考查了滑动变阻器的正确连接,要注意变阻器串联在电路中的原则是“一上一下”,接入电路中的电阻取决于靠近下方接线柱还是远离下方接线柱。
四、 计算题
20. 【答案】解:
物体排开水的体积V排=3×10-3m3,
物体受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×3×10-3m3=29.4N。
答:物体受到的浮力为29.4N。
【解析】
已知物体排开水的体积,利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排求物体受到的浮力。
本题考查了阿基米德原理的应用,属于基础题目,难度不大。
21. 【答案】干路
【解析】解:
①由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流;
(a)根据I=得,R1两端的电压:U1=IR1=0.4A×10Ω=4V;
(b)根据串联电路电压的规律知,
R2两端的电压:U2=U-U1=6V-4V=2V,
R2连入电路的电阻值为:R2===5Ω;
②由题知,把上述器材重新连接后,闭合开关,在确保安全的情况下,移动滑片的过程中电流表示数能达1.2A;
所以,此时电阻R1与滑动变阻器R2应并联;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以移动滑片时,通过定值电阻R1的电流不变,则电流表不能串联在R1支路上;
滑动变阻器R2标有“20Ω1A”字样,则通过变阻器R2的电流最大为1A,所以电流表不能串联在变阻器R2支路上;
由此可知,电流表应串联在干路中,测量干路的电流;
当滑动变阻器的电阻最大时,该支路的电流最小,总电流最小,
则电流表的最小示数为:
I小=I1+I2小=+=+=0.9A;
当通过滑动变阻器的电流最大为1A时,总电流最大,
则电流表的最大示数为:
I大=I1+I2大=+I2大=+1A=1.6A;
所以电流表示数能达到的最大范围为:0.9A~1.6A。
答:①(a)R1两端的电压U1为4V;
(b)此时R2连入电路的电阻值为5Ω。
②干路;移动滑片时电流表示数能达到的最大范围为0.9A~1.6A。
(1)已知电阻R1与滑动变阻器R2串联,还知道此时电路电流的大小,利用公式U=IR可求R1两端的电压U1;
(2)已知电源电压,根据串联电路电压的规律,可求滑动变阻器两端的电压,利用公式P=UI可求此时R2消耗的电功率;
(3)因为并联电路总电阻小于任何一个分电阻,移动滑片的过程中电流表示数能达1.2A,所以电流表测量干路的电流;
当滑动变阻器的电阻最大时,电路的电流最小,根据欧姆定律算出电路的最小电流;
根据滑动变阻器的规格判断出通过滑动变阻器的最大电流,根据欧姆定律算出电路的最达电流。
本题考查电压、电功率和电阻的计算,考查的知识点比较多,关键是要明白滑片移动过程中电阻和电压的变化,有一定的难度。
22. 【答案】解:①由p=ρgh可得,倒入后容器中酒精的深度:
h酒===0.2m。
②由ρ=可得,酒精的体积:
V酒===4×10-3m3。
③由表格可知:△p酒=1568pa-1176Pa=392Pa;△p水=1960pa-1176Pa=784Pa;
由于向容器中分别倒入相等体积的原有液体,则△h酒=,△h水=;
由p=ρgh可得,两容器底部增加的压强:
△p酒=ρ酒g△h酒=ρ酒g,
△p水=ρ水g△h水=ρ水g;
所以,=×=×=1.6。
答:①倒入后容器中酒精的深度h酒为0.2m;
②若倒入后酒精的质量为3.2千克,酒精的体积V酒为4×10-3m3;
③两容器内部底面积S酒:S水的值为1.6。
【解析】①根据p=ρgh求出酒精的深度h酒;
②根据ρ=求出酒精的体积V酒;
③根据压强的变化利用p=ρgh求出得出表达式,然后相比即可求出底面积S酒:S水的值。
本题考查了密度公式,液体压强公式的应用,关键是容器中液面上升的高度的变化。
五、 实验探究题
23. 【答案】电流 电压 液体内部压强的特点 高度差
【解析】解:在“探究通过导体中的电流与电压的关系”实验中需要控制电阻不变,测量的物理量是电流和电压;
在“研究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,用于测量压强的仪器叫做U形管压强计,实验时在调节金属盒的朝向和深度时,眼睛要注意观察U形管中液面高度差的大小变化,以此来判断压强的大小。
故答案为:电流; 电压; 液体内部压强的特点; 高度差。
在“探究通过导体中的电流与电压的关系”实验中需要测量的物理量是电流和电压;在物理实验室中,用U形管压强计来研究液体内部压强的大小;通过观察U形管中液面的高度差来判断压强大小的变化。
本题主要考查的是在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,需要测量的物理量以及对研究液体压强的仪器--U形管压强计的认识,及其基本使用方法的掌握。
24. 【答案】质量 A ρ= 同种
【解析】解:(1)在“探究物质质量与体积的关系”实验中,需要用电子天平测出物质的质量;
实验中多次测量的目的是为了多次测量得到普遍规律,故A正确;
(2)在“测定物质的密度”实验中,需要测量这种物质的质量和体积,然后利用密度公式ρ=求得其密度,实验时要用相同物质进行多次实验求平均值,减小误差。
故答案为:质量;A;ρ=;同种。
(1)若要测量某固体的密度,实验中需要先测量该物体的质量。
在探究定量关系时,多次测量是为了得到定量的关系,在测量实验中,多次测量,是为了求平均值,减小误差;
(2)根据称重法确定器材,根据阿基米德原理的目的回答。
本题考查固体密度的测量及探究物质质量与体积的关系的实验,体现了对过程和方法的考查。
25. 【答案】①p容随F的减小而增大;
②物体浸入同一柱形容器的水中时,F相等,G物越大,p容也越大;
③1与5与9、或2与6、或3与7与11、或4与12;
④1875。
【解析】解:①分析比较表一、或表二、或表三中数据知,物体浸入同一柱形容器的水中时,弹簧测力计的示数越小,容器对水平地面的压强p容越大,故可以得出物体浸入同一柱形容器的水中时,G物相等,p容随F的减小而增大;
②分析比较实验序号2与11、或3与8与12、或5与10中数据知,物体浸入同一柱形容器的水中时,弹簧测力计F的示数相等,物体的重力越大,容器对水平地面的压强p容越大,故可以得出物体浸入同一柱形容器的水中时,F相等,G物越大,p容也越大;
③要想得出“物体浸入同一柱形容器的水中时,G物与F的差值相等时,p容相等”,需要改变物体的重力和弹簧测力计的示数,但容器对水平地面的压强p容相等,表格中的1与5与9、或2与6、或3与7与11、或4与12符合题意;
④由表一知中实验1知,当G物与F的差值为8N-6N=2N时,容器对水平地面的压强p容为2000Pa,由实验2知,当G物与F的差值为8N-4N=4N时,容器对水平地面的压强p容为2250Pa,由实验3知,当G物与F的差值为8N-2N=6N时,容器对水平地面的压强p容为2500Pa,
所以可以得出物体浸入同一柱形容器的水中时,G物与F的差值越大,容器对水平地面的压强p容越大,且差值增加2N时,容器对水平地面的压强p容增加2250Pa-2000Pa=250Pa;
所以若把重为7牛的物体浸入该容器中,当F为6牛时,G物与F的差值为1N,容器对水平地面的压强p容变化×250Pa=125Pa,即若把重为7牛的物体浸入该容器中,当F为6牛时,p容为2000Pa-125Pa=1875Pa。
故答案为:
①p容随F的减小而增大;
②物体浸入同一柱形容器的水中时,F相等,G物越大,p容也越大;
③1与5与9、或2与6、或3与7与11、或4与12;
④1875。
①分析比较表一、或表二、或表三中p容随F的关系得出结论;
②分析比较实验序号2与11、或3与8与12、或5与10中p容随G物的关系得出结论;
③分析表中数据找出“物体浸入同一柱形容器的水中时,G物与F的差值相等时,p容相等”对应的数据;
④根据表一中容器对水平地面的压强p容与G物与F的差值的变化规律判断出若把重为7牛的物体浸入该容器中,当F为6牛时,容器对水平地面的压强p容。
本题研究容器对水平地面的压强p容与弹簧测力计的示数、物体的重力的关系等知识,考查了学生分析数据得出结论的能力和控制变量法的应用。
26. 【答案】滑动变阻器 8.1
【解析】解:①电流表、电阻、开关、导线组成串联电路,把电压表并联在电路中,并把滑片置于滑动变阻器的一端(变阻器连入电路的电阻不是最大就是为0),根据闭合开关后,发现电压表的指针不动,电压表示数为0,电压表不可能并联在电源和待测电阻的两端,电压表只能并联在变阻器的两端(变阻器连入电路的电阻为0);
②滑动变阻器为(“10Ω 2A”、“20Ω 2A”)中的一个,可知变阻器允许通过的最大电流为2A,图(a)中,若电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,则示数为2.8A,超出滑动变阻器允许通过的最大电流2A,因此电流表量程只能选择0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表的示数为0.56A;
③当滑片向另一端移动的过程中,电流表示数最小值如图(b)所示,若选用大量程,分度值为0.1A,则电流为0.9A大于0.56A,不可能,故电流表只能选用小量程,分度值为0.02A,Ib=0.18A;
变阻器连入电路的电阻越大,由分压原理,电压表的示数越大,当滑片向另一端移动的过程中,电流表示数达到最小值,是因为电压表示数达到最大值(由题干知,此时变阻器连入电阻不是最大),
由图(c)知,电压表的量程可能为(0-3V)或(0-15V),即电压表示数此时可能为U滑b=3V或15V;
若U滑b=15V,由欧姆定律可得:
R滑b==≈83.3Ω>20Ω,不合题意,
若U滑b=3V,由欧姆定律可得:
R滑b═=≈16.7Ω,R滑b<20Ω,符合题意;
故电压表使用0~3V量程,且U滑b=3伏,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”;
图(c)中,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表示数:
Uxc=1.3V,变阻器连入电路的电阻小于20Ω,由欧姆定律,变阻器的电压小于:
U滑c=IR滑=0.18A×20Ω=3.6V,
由串联电压的规律,电源电压小于
U=Uxc+U滑c=1.3V+3.6V=4.9V;
(b)图电流大于(c)图电流,Uxb>1.3V,由串联电路电压的规律,电源电压大于:
U=Uxb+U滑b=1.3V+3V=4.3V,
根据电源电压为1.5V的整数倍,故电源电压为4.5V;
④在第一次操作中,待测电阻的电压为电源电压,电流为0.56A,由欧姆定律,
Rx1==≈8.0Ω;
在第二次操作中,由串联电路的规律及欧姆定律,
Rx2==≈8.3Ω;
在第三次操作中,根据串联电路的规律及欧姆定律,通过变阻器电流为:
I3===0.16A,
即通过待测电阻的电流,由欧姆定律,
Rx3==≈8.1Ω,
为减小误差,取平均值作为测量结果:
Rx==≈8.1Ω。
故答案为:
①滑动变阻器;
②电流表的示数为0.56A,理由见解答;
③滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”,电源电压为4.5V,过程见解答;
④8.1。
①根据题意,把滑片置于滑动变阻器的一端(变阻器连入电路的电阻不是最大就是为0),根据闭合开关后,发现电压表的指针不动,电压表示数为0,确定电压表连接的位置;
②根据两个滑动变阻器规格,可知变阻器允许通过的最大电流;图(a)中,根据电流表可有选用大、小量程读数,从而图(a)中确定电流表的读数;
③根据当滑片向另一端移动的过程中,电流表示数最小值如图(b)所示,根据电流表可有选用大、小量程读数,由②中电流大小确定电流表的读数;
由分压原理,变阻器连入电路的电阻越大,电压表的示数越大(电路的电流越小),根据题意,当滑片向另一端移动的过程中,电流表示数达到最小值,是因为电压表达到最大值;
根据由图(c)电压表可能选用的量程,由欧姆定律求出变阻器连入电路的电阻,结合变阻器的规格确定电压表使用的量程和滑动变阻器的规格;
根据图(c)中电压表选用的量程确定分度值读出电压表示数,因变阻器连入电路的电阻小于20Ω,由欧姆定律得邮变阻器的电压小于多少,从而由串联电压的规律得出电源电压小于多少伏;
(b)由串联电路电压的规律得出电源电压大于多少伏,根据电源电压为1.5V的整数倍确定电源电压大小;
根据串联电路的规律及欧姆定律求出三次测量的电阻大小,为减小误差,取平均值作为测量结果。
本题用电流表、电压表测电阻,考查串联电路的规律、欧姆定律的运用及电表读数、数据处理的方法,同时考查了分类讨论和推理演绎的能力,对学生的思维能力要求较高,本题的易错点是:滑片向另一端移动的过程中,电流表示数达到最小值,不是变阻器连入电阻不是最大(是因为电压表示数达到最大值)。
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