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文档简介
上海市宝山区2025年中考一模物理试题
一、选择题(本大题共6题,每题2分,共12分。每题只有一个正确选项)
1.电动的单位是()
A.焦耳(J)B.瓦特(W)C.安培(A)D.伏特(V)
2.下列事例中,属于利用连通器原理工作的是()
A.密度计B.温度计C.订书机D.船闸
3.下列现象中,属于增大压强的是()
A.压路机上碾子的质量很大
B.载重量大的汽车装有许多车轮
C.书包带做得很宽
D.房屋建在承受面积更大的地基上
4.教室里投影仪的灯泡,发光时温度很高,必须用风扇降温。使用投影仪时,待确认风扇正常运转后,再
通电让灯泡发光,下列电路中符合要求的是()
5.将质量分布均匀的长方体沿竖直方向切成A、B两块,如图所示。已知LA:LB=3:1,则A、B两块对
水平面的压力和压强之比分别为()
A.FA:FB=3:IpA:pB=3:1
B.FA:FB=3:1pA:pB=1:1
C.FA:FB=1:3PA:pB=1:1
D.FA:FB=1:3PA:PB=3:1
6.如图所示,灯泡A、B内的灯丝由相同材料制成且长度相同。串联接入电路后,两灯均发光,且A灯较
亮,则()
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A.A灯丝较粗,电阻较大B.B灯丝较粗,电阻较大
C.A灯丝较粗,电阻较小D.B灯丝较粗,电阻较小
二、填空题(本大题共7题,共24分)
7.上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器正常工作的电压为伏,这些用电器是
的(选填串联或井联),工作时将能分别转化为光能、机械能等.
8.钛是航天工业中的重要材料之一,它的密度为4.5x103千克/米3,单位读作,钛的
密度是水的倍;若钢的密度为7.8克/厘米3,则体积相等的实心钛板与实心钢板相比,钛板的质
量钢板的质量(选填"大于”、“等于”或"小于
9.著名的实验证明了大气压强存在且很大.大气压强的数值会随着海拔高度的增加而逐
渐,(选填"增大”、”不变”或“减小”).拦河大坝设计成上窄下宽则是因为水的越大,水
对大坝的压强越大.
10.某导体两端电压为5伏,通过它的电流为0.5安,导体的电阻为欧,1。秒内通过该导体横截
面的电荷量为库。当该导体中的电流减小为0.2安时,该导体的电阻为欧。
11.如图所示是某同学为研究“并联电路电流的特点”所设计的实验电路图,实验后数据记录如下表所示。研
究过程中,该同学采用了两种方案进行实验:A.改变电源电压;B.移动滑动变阻器的滑片,
实验序号电流表Ai的示数(A)电流表A2的示数(A)电流表A3的示数(A)
10.100.160.26
20.200.320.52
30.200.200.40
(1)从实验序号1、2的数据可知,该同学所采用的实验方案为(选填,A"或"B”),理由
是。
(2)分析实验序号1、2、3的数据,可以得出的结论
是:。
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12.如图所示电路中,由于元器件出现故障,导致移动滑动变阻器滑片P的过程中,电压表的示数不变且不
为零。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻Ri或滑动变阻器R/上。请写出移动滑片P的过程中,电流
表示数变化情况及相应的故障:o
13.电子体重计是健身达人必备的工具。如图(a)所示是电子体重计的电路原理图,由电源(4节干电
池)、定值电阻Ro、压力电阻R(其阻值随压力变化关系如图(h)所示),电压表、开关等组成。电压表指
针偏转角度可反映人体的质量。
(b)
(1)依据图(b)的信息,结合已学知识,判断人体质量与电压表指针偏转角度的关
系:,并说明理
由:_____________________________________________________________________________________________
(2)干电池在长时间使用后电压会降低。一名质量为50千克的中学生,使用未更换电池的电子体重计进
行测量,则测量值50千克(选填“大于"等于"或“小于
三、作图题(本大题共2题,共4分)
14.如图所示,静止在斜面上的物体A,对斜面的压力为6牛,请用力的图示法画出物体A对斜面的压力
15.如图所示的电路中,在AB和CD之间分别填画定值电阻Ri和滑动变阻器R2两个元件符号,要求:闭
合开关S后,向右移动滑动变阻器囱滑片P时,电流表的示数变小,电压表的示数变大。
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四、综合题(本大题共5题,共30分)第16〜19题作答需写出解答过程。
16.金属块排开水的体积为lxio-3m3。求金属块受到浮力F泞的大小?
17.在家庭电路中,标有“220V660W”字样的用电器正常工作。求:
(I)通过该用电器的电流I;
(2)通电100秒,电流对该用电器做的功W。
18.如图(a)所示的电路中,电源电压为10伏且保持不变,电阻Ri的阻值为20欧,滑动变阻器R?上标有
(2)滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时,电阻Ri两端的电压Ui。
(3)若用一定值电阻R。替换Ri,并在电路中正确连入一个电压表。当滑动变阻器R2连入电路的电阻为
8欧时,电流表、电压表的示数分别如图(b)、(c)所示。请通过计算判断电压表所测的物理量,并求出电
阻Ro。
19.如图所示,底面积为1x102米2的足够高圆柱形容器甲内盛有01米深的水,实心圆柱体乙的底面积为
(1)容器甲内水的质量m水。
(2)水对容器甲底部的压强p水,
(3)将圆柱体乙竖直放入容器甲内静止,要使水对容器甲底部压强最大,请判断说明满足该条件时圆柱
体乙的密度,并计算出水对容器甲底部的压强最大值Pnuxo
20.在“测量小灯泡额定电功率”的实验中,小灯泡标有“2.2V”字样,实验电路图如图(a)所示:
(a)(b)
(1)该实验的原理是(用公式表示);
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(2)图(a)电路中AB和CD间分别接入(选填"A”或"B”);
A.电流表和电压表B.电压表和电流表
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作
是:
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察个灯泡是否发光
(4)实验中滑动变阻器滑片移到某个位置时,电压表示数如图(b)所示。若要测量小灯泡的额定功率,
应将滑动变阻器的滑片向(填“a”或"b”)端移动;
(5)下表为某同学的实验记录分析表:
实验次电压表示数U电流表示数I
功率P(W)额定功率P1tt(W)
数(V)(A)
11.50.220.33
1
22.20.300.66P.湎=§(0.33+0.66+1.02)=0.67
33.00.341.02
你认为该同学处理数据过程是否合理?若合理,请说明这样处理的口的;若不合理,请给出处理过程并说
明理由。
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答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】解:A、焦耳是电功或电能的单位,故正确:
B、瓦痔是电功率单位,故错误;
C、安培是电流的单位,故错误;
D、伏特是电压的单位,故错误;
故选:Ao
【分析】电功的单位有很多表现方式,用电能表记录时是度,生活中常用的国际单位是焦耳,而千瓦时是
在大型工厂中常用单位的专业术语入
2.【答案】D
【解析】【解答】解:A、密度计是利用物体的漂浮条件和阿基米德原理来工作的,不是利用连通器原理工
作的,故A错误;
B、温度计是利用液体的热胀冷缩制成的,与连通器原理无关,故B错误;
C、订书机用到的物理知识是比较多的,如:压柄做得宽大有利「减小压强、钉书针(出针口)很尖细有利
于增大压强、底座做得宽大有利于减小压强等等;但都不是连通器原理进行工作,故C错误;
D、船闸在工作时,闸室分别与上游和下游构成连通器,是利用连通器原理工作的,故D正确:
故选:Do
【分析】几个上端开口底部互相连通的容器,注入同一种液体,在液体不流动时连通器内各容器的液面总
是保持在同一水平面上,这就是连通器的原理。
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A、压路机上碾子的质量做得很大,是在受力面积一定时,增大压力来增大压强,故
A符合题意;
B、载重量大的汽车装有许多轮胎,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故B不符合题意:
C、书包带做得很宽,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故C不符合题意;
D、房屋建在承受面积更大的地基,是在压力一定时,增大受力面积来减小压强,故D不符合题意。
故选:Ao
【分析】压强大小跟压力大小和受力面积大小有关。
增大压强的方法:在压力一定时,减小受力面积来增大压强;在受力面积一定时,增大压力来增大压强。
减小压强的方法:在压力一定时,增大受力面积来减小压强;在受力面积一定时,减小压力来减小压强。
4.【答案】C
【解析】【解答】解:A、开关闭合后,电动机和灯泡同时「作,故A不符合题意:
B、干路中开关闭合,灯泡马上工作,电动机会在支路开关作用下工作,故B不符合题意;
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C、干路中开关闭合,电动机马上工作,而灯泡会在支路开关的作用下再工作,故c符合题意;
D、开关闭合后,电动机和灯泡同时工作,故D不符合题意。
故选:Co
【分析】先分析灯泡与电动机的连接方式为并联,然后根据开关的作用可知电动机先工作、灯泡后工作。
5.【答案】B
【解析】【解答】解:密度均匀的长方体铜块对桌面的压强为:p=HR=^=pgh,由图可知,
A、B两铜块的高度相同,则两者对水平桌面的压强相等,即PA:PB=1:1;
LA:LB=3:1,则受力面积之比为SA:SB=3:1,根据F=pS可知,压力之比/=照=?=9=3:1。
kBP%1
故选:B。
【分析】水平面上物体的压力和自身的重力相等,根据压强公式、重力公式、体积公式、密度公式得出密
度均匀的长方体铜块对桌面的压强之比;
由图可知,长方体截成A、B两块时的底面积之比等于它们的边长之比,根据F=pS比较两者压力的大小。
6.【答案】D
【解析】【解答】解:如图所示,灯泡A、B内的灯丝由相同材料制成且长度相同。串联接入电路后,通过
的电流相等,两灯均发光,且A灯较亮,由P=FR可得,A灯的电阻大,B灯的电阻小,由电阻大小的影响
因素可知,B灯丝较粗,电阻较小,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:Do
【分析】灯泡的亮度取决于其实际功率,与其他因素无关。比较灯泡的亮度,就是比较灯泡的实际功率,
实际功率大的灯泡亮。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料以及温度等因素密切相关。
7.【答案】220;并联;电
【解析】【解答】解:
据教材知识可知,家庭电路的电压是220V;由于家庭电路中的用电器互不影响,所以这些用电器是并联
的;这些用电器工作时,消耗了电能,产生其他形式的能,所以是将电能转化为其他形式的能的过程.
故答案为:22();并联;电;
【分析】(1)家庭电路的电压是220V;(2)家庭电路中各个用电器是互不影响的,所以是并联的关系;
(3)用电器工作时,消耗电能,产生其他形式的能.
8.【答案】千克每立方米;4.5;小于
【解析】【解答】解:钛密度是4.5x103千克/米3,它表示的物理意义是每1米3钛的质量是4.5x103千克,单
位读作千克每立方米;
水的密度是L0xl(ykg/m、,则p钛:p水=4.5xl(Tkg/m':1.0xl05kg/n?=4.5:1,
钢的密度为7.8克/厘米3,即7.8x103千克/米3,大于钛的密度。在体积相同时,密度越大,其质量越大。
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故答案为:千克每立方米;4.5;小于。
【分析】(1)首先会正确读出密度的单位;然后再根据密度足表示单位体积某种物质的质量的多少来理解
密度的意义。
(2)水的密度是L()xlO3kg/m3;
(3)已知物体密度和体积,根据p二手变形公式m=pV可以求出物体质量。
9.【答案】马德堡半球;减小;深度
【解析】【解答】解:马德堡半球实验有力地证明了大气压强的存在;
大气压与高度的变化规律是:大气压随海拔高度的增加而减小;
由于液体内部压强随着深度的增大而增大,所以拦河大坝设计成上窄下宽则是因为水的越往深处的压强越大
的缘故.
故答案为:马德堡半球:减小;深度.
【分析】马德堡半球实验是首次有力证明大气压强存在的著名实验.大气压来自空气的重力,海拔越高、空
气越稀薄,因此大气压也越小.液体内部压强与液体的密度和液体的深度有关.
10.【答案】10;5;10
【解析】【解答】(1)某导体两端电压为5伏,通过它的电流为0.5安,
则导体的电阻R=牛==10Q。
(2)根据题意可知,通过该导体横截面的电荷量Q=/£=0.54x10s=5C;
(3)电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流无关,所以当导体中的电流减小为0.2安时,该导体的电阻
仍为10Qo
【分析】(1)根据欧姆定律的变形式/?=与计算导体的电阻;
(2)根据Q=h计算通过该导体横截面的电荷量;
(3)根据电阻的影响因素的知识分析解答。
11•【答案】(1)A;定值电阻Ri所在支路的电流也在改变
(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
【解析】【解答]解:(I)从实验序号1、2的数据可知,定值电阻Ri所在支路的电流也在改变,由欧姆定
律得,U=IR,定值电阻Ri所在支路两端的电压在变化,
因为并联电路中各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以电源电压发生改变,该同学所采用的实验方案
Ao
(2)电流表A3的示数b是干路电流,Al的示数h、A2的示数L是支路电流,由表中实验数据可知,
13=11+12,所以可以得出:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。
故答案为:(1)A;定值电阻Ri所在支路的电流也在改变;(2)并联电路中,干路电流等于各支路电流之
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和。
【分析】(1)并联电路中各支路两端的电工相等。
(2)分析表中数据得出结论。
(1)从实验序号1、2的数据可知,定值电阻Ri所在支路的电流也在改变,由欧姆定律得,U=IR,定值电
阻Ri所在支路两端的电压在变化,因为并联电路中各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以电源电压发
牛.改变,该同学所采用的实验方案A。
(2)电流表A3的示数13是干路电流,Ai的示数h、A2的示数L是支路电流,由表中实验数据可知,
,3=/1+,2
所以可以得出:在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
12.【答案】电流表示数变大或者变小,电阻Ri短路
【解析】【解答】解:由图可知,电阻Ri和滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R?
两端的电压;
移动滑动变阻器滑片P的过程中,电压表的示数不变且不为零,说明电路中的故障可能是电阻Ri短路,此
时电流表有示数;也可能是滑动变阻器R?断路,此时电流表示教为零。
故答案为:①电流表有示数,电阻Ri短路;②电流表示数为零,滑动变阻器R2断路。【分析】一般电路中
出现故障有断路和短路两种现象,电路断路时,电流表示数为零,短路时,电流表有示数。
13.【答案】(1)电压表指针偏转角度随人体质量的增大而增大;人体质量越大,对压敏电阻的压力越大,压
敏电阻接入电路的阻值越小,根据吕联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流越大,根据U=IR可
知电压表示数越大
(2)小于
【解析】【解答】(I)闭合开关,两电阻并联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,
由图b可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,人体质量越大,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻接入电
路的阻值越小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流越大,根据U=IR可知电压表示数
越大,所以电压表指针偏转角度随人体质量的增大而增大;
(2)干电池在长时间使用后电压会降低,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据U=IR可知电压表示
数减小,所以一名质量为50千克的中学生,使用未更换电池的电子体重计进行测量,则测量值小于50千
克。
故答案为:(1)电压表指针偏转角度随人体质量的增大而增大;人体质量越大,对压敏电阻的压力越大,压
敏电阻接入电路的阻值越小,根据昌联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流越大,根据U=IR可
知电压表示数越大;(2)小于。【分析】(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,电压表测定值电阻两端的
电压,
由图b可知压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,人体质量越大,对压敏电阻的压力越大,据此分析压敏电
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阻接入电路的阻值变化,根据串联目路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变化,根据U=IR可知电
任表示数变化;
(2)干电池在长时间使用后电压会降低,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据U=IR可知电压表示
数减小。
(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,由图b可知压敏电阻的阻值随
压力的增大而减小,人体质量越大,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻接入电路的阻值越小,根据串联电路
电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流越大,根据U=IR可知电压表示数越大,所以电压表指针偏转角
度随人体质量的增大而增大。
(2)干电池在长时间使用后电压会降低,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,根据U=IR可知电压表
示数减小,所以一名质量为50千克的中学生,使用未更换电池的电子体重计进行测量,则测量值小于50千
克。
14.【答案】
b=6N
【解析】【解答】解:先选一段线段,大小表示2N,然后过压力的作用点做垂直于斜面,并指向斜面的力,
如图所示:
午=6N
【分析】根据压力的作用点在接触面上,即物体与接触面的中点位置;方向与接触面垂直,过其作用点表示
压力的方向。
15.【答案】
【解析】【解答】解:根据题意可知.闭合开关S后,向右移动滑动空阻器的滑片P时,电流表的示数变
小,根据欧姆定律可知,电路的总目阻变大,这说明滑动变阻器接入电路的电阻变大;根据串联电路的分压
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规律可知,滑动变阻器接入电路的可阻变大,其分担的电压变大,所以电压应该与滑动变阻器并联,如下所
示:
R,4
----------11-
【分析】根据题意分析滑片移动时电流表示数的变化,从而得出滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据串联
电路的分压规律分析电压表的测量对象。
33
16.【答案】解:金属块受到浮力:F^=p^gVtf=1.0xl0kg/mx9.8N/kgxlxl0^mM.8No
答:金属块受到浮力为9.8N。
【解析】【分析】知道金属块排开水的体积,根据阿基米德原理求出受到的浮力。
17.【答案】(1)解:©P=UI可得,通过该用电器的电流/=。=器黑=34。
Cz乙乙IJV
答:通过该用电器的电流为3A。
(2)解:通电100秒,电流对该用电器做的功W=Pt=660WxlOOs=6.6xlOJJ。
答:通电100秒,电流对该用电器做的功为6.6X104J。
【解析】【分析】(1)根据公式P=UI求出电流;
(2)根据W=Pl求出电流做的功。
(1)由P=UI可得,通过该用电器的电流
P660W
I=U=2201/=必
(2)通电100秒,电流对该用电器做的功
W=Pt=660Wx100s=6.6x1047
18.【答案】(1)解:滑动变阻器R?的滑片P移至最左端时,由电路图可知,只有Ri连入电路,电流表测量
电路电流;
则电流表的示数:强=054。
答:滑动变阻器R2的滑片P移至最左端时,电流表的示数L\为0.5A。
(2)解:滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时,由电路图可知,M与变阻器R2串联,
根据串联电路的特点可得总电阻:R=RI+R:=20Q+20Q=40Q,
根据欧姆定律可得电路中电流:/=苫=襄=0.254,
根据/=%可得Ri两端的电压:Ui=IRi=0.25Ax20Q=5Vo
答:滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时,电阻Ri两端的电压Ui为5V。
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(3)解:根据图示可知,电压表的示数为2V或IOV;因电路中R。与滑动变阻器串联,则电压表示数一定
小于电源电压10V,故电工表的示数为10V时,此情况不可能;
根据图示可知,电流表的量程为示数为0.2A或1A;
①当电流表示数为0.2A时,根据/川可得,滑动变阻器两端电压:U2=IR2=0.2AX8Q=1.6V<2V:
电压表的示数为2V时,,则电压表一定不是测量滑动变阻器两端电压;
如果电压表测量定值电阻两端电压,则电源电压:U=Uo+U2=1.6V+2V=3.6V<1OV;故此情况不可能;
②当电流表示数为1A时,根据/=皆可得,滑动变阻器两端电压:U'2=I"R2=1AX8C=8V>2V;
电压表的示数为2V时,则电压表一定不是测量滑动变阻器两端电压;
所以电压表测量定值电阻两端电压,则电源电压:U=UO+U2=2V-8V=1OV,
此时与电源电压相等,故此情况可能;
则根据欧姆定律可得Ro的阻值:Ro=,=*=2C。
答:电压表测量定值电阻两端电压,电阻Ro为2Q。
【解析】【分析】(1)滑动变阻器R2的滑片P移至最左端时,由电路图可知,只有Ri连入电路,电流表测
量电路电流;根据欧姆定律即可求出电流表的示数;
(2)滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时,由电路图可知,R1与变阻器R2串联,根据串联电路的特点求
出总电阻,根据欧姆定律求出电路中电流和Ri两端的电压Ui;
(3)由电路图可知,Ri与变阻器R2串联,电流表测量电路电流;根据滑动变阻器的最大电流可知电流表的
量程,初步判断电流表的示数;
当变阻器连入电路恰好为其最大阻值的一半时,根据欧姆定律求出电流表示数为0.4A时变阻器R2两端的电
压,根据电压表的指针位置可知电压表的示数,然后分情况分析电压表测量不同电压时,电源电压以及定值
电阻的阻值。
(1)滑动变阻器R2的滑片P移至最左端时,由电路图可知,只有Ri连入电路,电流表测量电路电流,则电
流表的示数=卷==054
(2)滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时,由电路图可知,Ri与变阻器R2串联,根据串联电路的特点可
得总电阻:/?=&+/?2=20Q+20Q=40Q,根据欧姆定律可得电路中电流/="=霖=0.254根据/=/
可得Ri两端的电压Ui=/%=0.25Ax20。=5v
(3)根据图示可知,电压表的示数为2V或10V:因电路中Ro与滑动变阻器串联,则电压表示数一定小于
或等于电源电压10V;根据图示可知,电流表的量程为示数为0.2A或1A;
若电压表测定值电阻或变阻器两端弓压时:
①当电流表示数为0.2A时,根据/=苫可得,滑动变阻器两端电压U2=/‘R2=0-2AX8C=1.6UV2V,电压表
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的示数为2V时,则电压表一定不是测量滑动变阻器两端电压;如果电压表测量定值电阻两端电压,则电源电
压U=%+U2=1.6V+2V=3.6V<IOV^故此情况不可能;
②当电流表示数为1A时,根据/可得,滑动变阻器两端电压U'2=/"R2=14X8Q=8,>2V,电压表的示
数为2V时,则电压表一定不是测量滑动变阻器两端电压,所以电压表测量定值电阻两端电压,则电源电压U=
Uo+U2=2V+8P=10(此时与电源电压相等,故此情况可能,可得此时Ro的阻值为Ro=今二咎=2。
若电压表测电源电压时:
①当电流表示数为0.2A时,电压表的示数为10V,则电路中的总电阻为4=肯=摆=5()。,变阻器接入电
路中的阻值为8欧,则电阻R()的阻值为8=R-刈=50。-8。=42c
②当电流表示数为1A时,电压表的示数为10V,则电路中的总电阻为R=/=封=10。,变阻器接入电
路中的限值为欧,则电阻的阻值为:
8RoRQ=R"-R2=ion-8n=20
19.【答案】(1)解:容器甲内水的体积为:V*=s«hi=lxio-2m2xo.lm=lxio-3m3,
由公式p=f得水的质量为:m水=p»V水=1.0xl03kg/m,xlxl()-3m3=]kg1>
答:容器甲内水的质量m水为1kg。
(2)解:水对容器甲底部的压强为:
p^=p4:gh।=1.Ox103kg/m3x9.8N/kgxO.1m=980Pao
答:水对容器甲底部的压强p水为980Pa。
(3)解:圆柱体乙的体积:V乙=Sz,h乙=O.2xlO-2m2xO.i4m=O.28xlO-3m3,
根据p=pgh可知,水面越高,水对容器底部的压强越大;
y+,—3—3
假设圆柱体乙能浸没在水中,则此时水的深度:2水s乙=1X10「3+咤8;10/3]乂10_2*=
3容1X10,2
0.128m</i=0.14m
乙z
所以假设不成立,即圆柱体乙不能浸没在水中,此时乙沉底且部分露出水面;
因水的体积不变,且此时水相当于分布在乙物体的两侧,
1x10-3m3
则水的最大深度:hmax=0.125m,
1X10-2rH2-0.2x10-2^2
水对容器甲底部的压强最大值为:p.nax=p水ghnm=1.0x103kg/m3x9.8N/kgxO.125m=1225Pa;
根据浮沉条件可知此时乙的重力G企F洋乙,即p乙gS乙h乙印水gS乙hmax,
所以P乙Np水X牛3=1.0xd侬/心X«0.9x1。3的/血3。
乙
答:要使水对容器甲底部压强最大,圆柱体乙的密度应大于或等于0.9xl0%g/m3,且水对容器甲底部的压强
第13页
最大值pg、为1225Pa<>
【解析】【分析】(1)根据V=Sh求出容器中内水的体积V*由公式p=3求出水的质量;
(2)根据p=pgh计算水对容器甲底部的压强;
(3)根据p=pgh可知,水面越高,水对容器底部的压强越大;将圆柱体乙竖直放入容器甲内静止,要使水
对容器甲底部压强最大,此时实心圆柱体乙可能完全浸没水中,根据题意和相关条件判断是否有这种可能;
若乙物体不能浸没在液体中,则只能是沉底且部分露出水面,根据水的体积不变求出水的最大深度,由液体
压强公式算出水对容器甲底部的压强最大值;根据浮沉条件可知此时乙的重力G仝F,”,利用重力公式、密
度公式和阿基米德原理求出满足该条件时圆柱体乙的密度。
(1)容器甲内水的体积为
'水=S容器九i=lx10~2m2xx10-3?n3
由公式p=f得水的质量为
nt水=。水"水=1.0xlO3kg/m3x1x10-3m3=lkg
(2)水对容器甲底部的压强为
P水=0水砂1=1,°xlO3kg/m3x10N/kgx0.1m=1000Pa
(3)将圆柱体乙竖直放入容器甲内静止,要使水对容器甲底部后强最大,假设乙完全浸没在水中,乙物体
的体积为
乙乙九=。・-43
U=S22x10-27n2xo.l47n=2.8x10?n
乙物体完全浸没时容器中的水和乙物体的总体积为
Vo=u水+y乙=1x10-3血3+2.8X10-4m3=1.28x10-3m3
此时容器中水的深度为
33
Vo1.28xl0-m
九3=-Q------=---------------35--------=0128m
'容器1x10-m2
而圆柱体的高度是0.14m,故乙没有被水浸没。则此时水在乙圆柱体的两侧,水深为
,0水1X1037713
九4=下--------7;—=------------二^----------------------二^-----=0.125m
3容器一3乙1x10-m2—0.2x10-m2
水对容器甲底部的压强最大值为
「巾<«:=0水964=1・°x103/c^/m3xION/kgx0.125m=1250Pa
此时G乙〉F浮乙;即
V/P/g=0.14mxS/xp/g>p水x0.125mxS,
第14页
求得
0.125m3733
x
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