2024—2025学年上海市中考物理一模计算题汇总
1.[2025上海静安·一模]在图所示的电路中,电源电压为12V,电阻R2的阻值为10Ω。
(1)求电流表A2的示数;
(2)闭合开关S时,电流表A的示数为1.5A,求电阻R1的阻值。
2.[2025上海交大附中·一模]有一只质量为4.5g的金戒指,将它浸没在水中,受到的浮力约为2.352×10-3N,这只戒指是否是纯金制成的?(参考数据:g=9.8N/kg,金的密度为19.3×103kg/m3)
3.[2025上海嘉定·一模]如图所示,我国自主研发的某款人形机器人身高1.65米,某次测试中该机器人用100牛竖直向上的力将箱子在2秒内匀速抬高1米。求:
(1)箱子所受的重力G;
(2)机器人对箱子做功的功率P。
4.[2025上海虹口·一模]下图为中国科技馆陈列的神舟一号返回舱。若其质量为3×103千克,与水平展台的接触面积为3米2。求它对展台的压力F和压强p。
5.[2025上海青浦·一模]在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏,电阻的阻值为10欧,闭合开关S后,电流表示数如图(b)所示。
(1)求通过的电流;
(2)求的阻值。
6.[2025上海交大附中·一模]如图所示,小明用30牛的拉力在6秒内将货物通过自重为2牛的定滑轮匀速提升1.5米,不计摩擦和绳子重力,求:这段时间内。
(1)拉力做的功W;
(2)拉力的功率P。
7.[2025上海嘉定·一模]某导体两端的电压为6伏,10秒内通过其横截面的电荷量为3库。求:
(1)通过导体的电流I;
(2)该导体的电阻值。
8.[2025上海金山·一模]在下图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,滑动变阻器标有“20欧 ; 2安”将滑动变阻器的滑片P移到最右端,闭合开关S,电流表示数为0.4安。求:
(1)通过变阻器的电流;
(2)电路中的总电阻R的阻值。
9.[2025上海黄浦·一模]底面积为米的薄壁容器置于水平面上,容器中盛有2千克的水,容器对水平面的压强为帕。求:
(1)水的体积;
(2)容器对水平面的压力。
10.[2025上海虹口·一模]如图所示,薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,甲的底面积为2×10-2m2,盛有质量为2.2kg的水。实心圆柱体乙漂浮在水面上,其质量为0.8kg,底面积为1×10-2m2,高为0.1m。
(1)求乙的密度ρ乙;
(2)求此时水对容器底部的压强p水;
(3)现从容器内抽水,每次抽出水的质量为0.5kg,水对容器底部的压强大小如下表所示。(此过程中乙始终保持竖直)
抽水次数 水对容器底部的压强(Pa)
第一次 1225
第二次 980
第三次 686
(a)第几次抽水过程中乙会沉底?说明理由_________;
(b)求第四次抽水后,水对容器底部的压力F水′__________。
11.[2025上海虹口·一模]小虹和小唐做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有两个滑动变阻器(分别标有“5Ω 3A”“20Ω 2A”字样),其余实验器材均相同。他们分别选择其中一个变阻器与电源(电压未知且保持不变)、待测电阻、电流表、开关串联。小虹将电压表并联在待测电阻两端,移动变阻器滑片P至最大阻值处,闭合开关后,观察到电压表的示数如图所示。小唐将电压表并联在电路中,将测得的三组数据记录在下表中、他们交流数据后,共同得出了实验结果。
实验序号 电压U(V) 电流I(A)
1 3.0 0.16
2 2.5 0.20
3 1.5 0.30
(1)通过计算判断小唐实验时使用滑动变阻器的规格。
(2)计算电源电压U。
(3)计算待测电阻Rx的阻值(精确到0.01Ω)。
12.[2025上海奉贤·一模]如图(a)所示的电路中,电源电压18伏且保持不变,电阻R1阻值为10欧、变阻器上标有“100欧 1安”字样,所用电表的表盘如图(b)所示。闭合开关并移动滑片至电流表示数为0.3安。求:
(1)10秒内通过电阻R1的电荷量Q1;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)如果移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同。请通过计算说明,移动滑片可以使哪些电表的指针达到满偏,并求出满偏时,变阻器R2相应的阻值。
13.[2025上海奉贤·一模]在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧。闭合开关S,电流表指针的位置如图(b)所示,求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)电阻R2的阻值。
14.[2025上海崇明·一模]如图所示,轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上,将均匀圆柱体乙放置在甲容器内。已知乙物体的质量为m,甲、乙底面积分别为2S和S,乙物体的高度为H。
(1)求乙物体的密度;
(2)求容器甲对水平地面的压强;
(3)若往甲容器中慢慢注入某种液体,当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时,停止注入,如图所示。求:该液体对甲容器底部的最小压强。
15.[2025上海崇明·一模]如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为6欧,电阻R2的阻值为10欧,闭合开关S,电流表A1的示数为0.5安。求:
(1)电源电压U;
(2)电流表A的示数I。
16.[2025上海杨浦·一模]如图所示,盛有水的薄壁轻质圆柱形容器甲、乙置于水平地面上,乙的底面积为1×10﹣2米2,A、B两个完全相同的柱形物体均沉于容器底部,物体A刚好浸没,容器甲、乙底部受到水的压力相等。
(1)求甲容器中水深0.05米处水的压强p水。
(2)若乙容器中水和B的总重力为20牛,求容器乙对地面的压强p乙。
(3)若从容器甲、乙中抽出质量相等的水后,A、B均有部分露出水面,容器甲、乙底部受到水的压力分别为F甲、F乙,请比较F甲、F乙的大小。
17.[2025上海虹口·一模]在图(a)所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω”字样。闭合开关S,电流表的示数为0.4安,电流表、电压表的表盘如图(b)(c)所示。
(1)求R1两端的电压U1。
(2)移动滑片P,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数为10伏,最小示数为2伏。求:
(a)电源电压U。
(b)允许通过滑动变阻器的最大电流。
18.[2025上海金山·一模]高为0.2米、底面积为米的薄壁圆柱形容器置于水平地面,容器内盛有2千克的水。求:
(1)容器中水的体积;
(2)水对容器底部的压强;
(3)现将一个质量为4千克底面积为米的圆柱体竖直放入容器中,放入前后水对容器底部压强增加量等于980帕,求:
①圆柱体高度的最小值;
②容器对地面压强增加量的范围。
19.[2025上海交大附中·一模]两个薄壁圆柱形容器甲、乙放置在水平地面上,容器底面积均为S、容器重力均为4.9牛,容器内盛有相同高度的水,如图所示。将两个密度不同、体积均为1×10-3米3的实心光滑柱体A、B分别竖直放入甲、乙两容器中,水对容器底部的压强p水和容器对地面的压强p容如下表所示。
压强 放入A柱体 放入B柱体
p水(帕) 2450 2940
p容(帕) 2940 3920
(1)求放入A柱体后,水对甲容器底部的深度h;
(2)通过计算确定容器的底面积S;
(3)判断柱体B在水中的浮沉状态,并说明你的判断依据。
20.[2025上海浦东新·一模]如图所示,两个完全相同的薄壁柱形容器甲、乙置于水平桌面上,容器足够高,分别盛有0.2m深的盐水和水,盐水的密度为,容器的底面积为。
(1)求水对乙底部的压强。
(2)求水对乙底部的压力。
(3)现将小球A、B分别放入甲、乙容器中,静止后A球浸没在盐水中,B球三分之一的体积露出水面,此时盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,已知A球的体积为,求B球的体积。
21.[2025上海交大附中·一模]如图甲所示的电路中,电源电压可调,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电压表接0~15V的量程,电流表接0~0.6A量程。将电源电压调为某一定值时,滑片从一个端点开始移动,移动过程中电压表和电流表示数变化如图乙所示。求:
(1)定值电阻R0的大小;
(2)改变电源电压,当一个电表达满刻度时,另一电表为满刻度的三分之一,求:此时的电源电压。
(3)电流表改接0~3A量程,若使滑动变阻器可任意调节(从0调到最大阻值),且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一,则电源电压的可变范围。
22.[2025上海金山·一模]在图所示电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器(标有“1A”字样)。闭合开关,移动滑片P至某位置时,电路中电流为0.8A。
(1)求电阻两端的电压;
(2)将一电压表正确并联在电路中,使电路能正常工作,在移动滑动变阻器的滑片P的过程中,电压表示数的最大变化范围为5V~12V。
①请判断电压表并联的位置,并说明理由;
②求滑动变阻器的最大阻值。
23.[2025上海青浦·一模]如图所示,完全相同的轻质圆柱形薄壁容器A、B放置在水平地面上,分别盛有2kg的水和酒精。()
(1)求A容器中水的体积。
(2)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196帕。
(a)求酒精对容器B底部的压强。
(b)容器A对地面的压强。
24.[2025上海静安·一模]如图所示,薄壁圆柱形容器甲和均匀实心柱体乙置于水平桌面上,甲容器的底面积为2×10-2m2,内盛有0.2m深的水,乙的密度为2.5×103kg/m3。
放入前 放入后
(Pa) 2450 4900
(1)求水对甲容器底部的压强p水;
(2)现将乙浸没在甲容器的水中(无水溢出),乙放入前后,甲容器对水平桌面的压强的值记录在下表中。求:
(a)乙所受重力G的大小及它的质量m;
(b)乙放入后,水对容器底部的压强增加量△p水。
25.[2025上海宝山·一模]如图所示,底面积为1×10﹣2米2的足够高圆柱形容器甲内盛有0.1米深的水,实心圆柱体乙的底面积为0.2×10﹣2米2、高为0.14米。求:
(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pmax。
26.[2025上海杨浦·一模]在图(a)所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω。闭合开关S,电路中的电流为0.8A,电压表V1示数与电压表V2示数均如图(b)所示。
(1)求电源电压U。
(2)求电阻R1的阻值。
(3)在电路各元件均正常工作的情况下,移动滑片P,电压表V1示数最大值与电压表V2示数最小值相差4V。求滑动变阻器接入电路的最小阻值R2最小。
27.[2025上海嘉定·一模]在“电路”的学习中,小嘉连接了如图(a)所示的电路.已知电源电压为12V保持不变,电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上仅能看清“1A”字样,电压表表盘如图(b)所示.闭合开关S,电压表示数为5V。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)滑动变阻器接入电路的电阻值;
(3)在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P,电压表示数的最大变化量为8V,求滑动变阻器的最大阻值。
28.[2025上海宝山·一模]如图(a)所示的电路中,电源电压为10伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S,求:
(1)滑动变阻器R2的滑片P移至最左端时,电流表的示数IA。
(2)滑动变阻器R2的滑片P移至最右端时,电阻R1两端的电压U1。
(3)若用一定值电阻R0替换R1,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R0。
29.[2025上海浦东新·一模]如图所示电路中,电源电压为18V且保持不变,电阻的阻值为,滑动变阻器上标有“ 2A”字样。闭合开关S后,两端电压为5V。
(1)求电路中的电流I。
(2)求滑动变阻器连入电路的阻值。
(3)若用定值电阻替换接入电路,并将电压表(所选量程为“0~15V”)先后并联在和两端,移动滑片,电压表的最大示数和最小示数分别为和,和,它们的值为0V、6V、12V和15V中的一个且不重复,求的阻值。
30.[2025上海奉贤·一模]如图(a)所示,放置在水平地面上的薄壁柱形容器甲内盛有0.2米深的水,空薄壁柱形容器乙漂浮在容器甲内的水面上。甲容器的底面积为米2,乙容器的底面积为米2,质量为2千克,体积为米3的柱体丙放在水平地面上。求:
(1)水对甲容器底部的压强;
(2)柱体丙的密度;
(3)如图(b)所示,现将柱体丙轻轻地放入乙容器内,乙容器仍漂浮在水面上且水未溢出。求丙放入前后,水对甲容器底部压强的增加量△p水。
参考答案
1.【答案】(1)1.2A
(2)40Ω
【详解】(1)如图,闭合开关前,R2单独连入电路,所以R2两端的电压等于电源电压,即
U2=U=12V
通过R2的电流为
闭合开关后,两电阻并联,电流表A2测量R2支路的电流,并联电路中,各支路互不影响,故R2支路的电流不变,仍为1.2A。综上所述,故电流表A2的示数为1.2A。
(2)闭合开关S时,R1与R2并联,电流表A测量干路电流,A2测量通过R2的电流;由于并联电路中各支路互不影响,所以通过R2的电流仍为1.2A,由并联电路中电流的规律知,通过R1的电流为
由并联电路中电压的规律知,R1两端的电压为
U1=U=12V电阻R1的阻值为
2.【答案】金戒指的密度小于纯金的密度,因此不是纯金制成的
【详解】这只戒指的体积为
则这只戒指的平均密度为
所以并非纯金制成。
3.【答案】(1)100N
(2)50W
【详解】(1)用100牛的力将箱子匀速向上抬高,此时箱子处于平衡状态,箱子受到的重力和向上的提力是一对平衡力大小相等,则箱子所受的重力为
(2)机器人对箱子做的功为
机器人对箱子做功的功率为
4.【答案】3×104N;1×104Pa
【详解】返回舱放在水平展台上,对水平展台的压力与它的重力大小相等,则F=G=mg=3×103kg×10N/kg=3×104N
对水平展台的压强
5.【答案】(1)0.6A
(2)15Ω
【详解】(1)据图(a)所示电路为两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路中电压规律可得
通过的电流为
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表选择大量程,分度值为0.1A,读数为1A,则通过的电流为
的阻值为
6.【答案】(1);(2)
【详解】解:(1)图中是定滑轮,所以拉力移动的距离与物体升高的高度相等,则拉力做的功为
(2)拉力的功率为
答:(1)拉力做的功;
(2)拉力的功率。
7.【答案】(1)0.3A
(2)
【详解】(1)通过导体的电流为
(2)该导体的电阻值为
8.【答案】(1)0.6A
(2)20Ω
【详解】(1)闭合开关S,两电阻并联,电流表测量R1的电流。将滑动变阻器的滑片P移到最右端,则滑动变阻器的电阻全部连入电路,则通过变阻器的电流
(2)根据并联电路的电流特点可得总电流I=I1+I2=0.4A+0.6A=1A
根据欧姆定律可得总电阻
9.【答案】(1)米
(2)20牛
【详解】(1)水的体积
(2)容器对水平面的压力
10.【答案】
(1)0.8×103kg/m3 (2)1.5×103Pa (3)第三次,见解析;2N
【详解】
(1)乙的体积为 ,乙的密度为 。
(2)此时水对容器底部的压力为 ,此时水对容器底部的压强为 。
(3)乙开始沉淀时 ,浸入水的深度等于容器中水的深度,此时的水深 ,此时容器甲中水的质量 ,抽查水的质量 ,抽水次数 ,故第三次抽水过程中乙会沉底;第四次抽水后,容器甲中剩余的水的质量 ,剩余水对容器甲的压力 。
11.【答案】(1)“20Ω 2A” (2)4.5V (3)9.85Ω
【详解】(1)从小唐的实验数据,电压减小电流增大,可知电压表接在了滑动变阻器两端,由实验数据1,滑动变阻器接入的电阻,由此可知小唐选用的滑动变阻器的规格是20Ω 2A。
(2)由(1)知小唐选用的滑动变阻器的规则给20Ω 2A,故小虹所选用的滑动变阻器为5Ω 3A,由小唐的实验数据3可知,当滑动变阻器两端电压为1.5V,通过的电流为0.3A,接入的电阻为,由题意知,小虹将电压表并联在待测电阻两端,移动变阻器滑片P至最大阻值处,由此可知小虹的实验中滑动变阻器两端的电压为1.5V,由图可知电压表的示数为3V,由串联电路的电压规律可知,电源电压U=3V+1.5V=4.5V
(3)小虹实验中待测电阻,小虹实验1,待测电阻,小虹实验2,待测电,小虹实验3,待测电阻,所以待测电阻的阻值
12.【答案】(1) (2) (3)见解析
【详解】(1)分析电路可知,、串联,电流表测电路电流,电压表测电压,电压表测电压。根据串联电流规律,通过电阻的电流为0.3A,则10秒内通过电阻R1的电荷量。
(2)的电压,根据串联电压规律,电阻R2两端的电压。
(3)电源电压18伏且保持不变,移动滑片过程中两个电压表指针变化的角度始终相同,则两个电压表均选用0~15V的量程。当电压表满偏时,即电压表示数为15V时,根据串联分压原理则有,解得此时。当电压表满偏时,即电压表示数为15V时,根据串联分压原理则有,解得此时。当电流表选用量程且满偏时,即电流为0.6A时,总电阻,则此时,当电流表选用量程且满偏时,即电流为3A时,总电阻,不符合题意,舍去。
13.【答案】(1)0.3A
(2)6Ω
【详解】(1)据图可知,闭合开关S,电路是两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路中电压规律可得
则通过电阻R1的电流为
(2)根据并联电路中电流规律可知,干路电流大于支路电流,因此电流表使用的量程是0-3A,分度值是0.1A,读数为1.3A,则通过电阻R2的电流为
电阻R2的阻值为
14.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)乙物体的密度
(2)轻质圆柱形容器甲竖直放置在水平地面上,圆柱形容器甲的重力可不计,容器甲对地面的压力等于乙的重力大小,容器甲对水平地面的压强
(3)当乙物体对甲容器底部的压力恰为0牛时,则乙受到的液体向上的压力(即浮力大小)等于乙的重力大小,即
F=G乙
根据压强公式有
p液S乙=m乙g
该液体对甲容器底部的最小压强
15.【答案】(1)3V (2)0.8A
【详解】(1)闭合开关,两电阻并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A测电路中的总电流,电阻R1的阻值为6欧,电流表A1的示数为0.5安,则电阻R1两端的电压,根据并联电路电压规律可知,电源电压等于电阻R1两端的电压,即。
(2)根据并联电路电压规律可知,电阻R2两端的电压等于电源电压,则通过电阻R2的电流,根据并联电路电流规律可知,电路中的总电流I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A,即电流表A的示数为0.8A。
16.【答案】(1)500Pa
(2)2000Pa
(3)F甲=F乙
【详解】(1)甲容器中水深0.05m处水的压强
(2)容易乙对地面的压强
(3)因为A、B两个完全相同的柱形物体均沉于容器底部,容器甲、乙底部受到水的压力相等,水对容器地面的压力等于水的重力,所以甲、乙中水的重力相同,水的质量相同,抽取相同质量的水,剩下的水的质量也相同,水的重力相同,所以对容器底部的压力也相同,故
17.【答案】(1)4V (2)12V;1A
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由欧姆定律可得,电阻R1两端的电压U1=IR1=0.4A×10Ω=4V。
(2)(a)闭合开关S,在电路安全工作的前提下,电压表的最大示数时滑动变阻器R2的阻值全部连入电路,则电路中的电流,由可得,R1两端的电压U1小=I小R1=0.2A×10Ω=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压U=U1小+U2大=2V+10V=12V。
(b)电压表的示数最小时滑动变阻器R2连入电路的阻值最小,通过滑动变阻器R2的电流最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则U1大=U-U2小=12V-2V=10V,则允许通过滑动变阻器的最大电流为。
18.【答案】(1)2×10 3m3
(2)980Pa
(3)13cm,1470Pa≤Δp地≤1960Pa
【详解】(1)容器中水的体积为
(2)容器中水的深度为
水对容器底部的压强为
(3)①将一个质量为4千克底面积为米的圆柱体竖直放入容器中,放入前后水对容器底部压强增加量等于980帕可知,容器中水的高度增量为
因为容器的高度为0.2m,此时容器中水的深度为
故水没有溢出;由于圆柱体的质量和底面积一定,圆柱体密度最大时高度最小,此时圆柱体浸没,所以圆柱体的最小高度为
②当放入圆柱体后,液体未溢出时,容器对地面压强增加量为
此时容器对地面压强增加量最大;若圆柱体排开水的体积最大,容器底部对水平地面压力的增加量最小,压强的增加量最小;当圆柱体足够高会向外溢出部分水,当圆柱体的高度至少为0.2m时,圆柱体排开水的最大体积为
溢出水的质量为
容器对地面压强的增加量为
此时容器对地面压强增加量最小;则容器对地面压强增加量的范围为
19.【答案】(1)0.25米;(2)0.01米2;(3)沉底的,理由见解析所示
【详解】解:(1)由表格可知,当A放入容器中时,,由液体的压强公式可得
(2)由题意可知,实心体A、B体积相等,密度不同,如果两者同时浸没在水中,则两个容器中的水面高度应该相同,即压强相同。而由表格可知,,则表明两者不可能同时浸没。由可知,,又由于,所以,故A一定漂浮,且无水溢出。
水平面上的物体的压力等于自身的重力,所以水平对容器底部的压力为
而容器对桌面的压力为
所以
则有,即容器的底面积为
(3)同理,若B漂浮或悬浮,则
不符合题意,所以B不可能是漂浮或悬浮的,故B只可能是沉底。
答:(1)放入A柱体后,水对甲容器底部的深度为;
(2)容器的底面积为;
(3)根据上述分析可知只可能是沉底。
20.【答案】(1)2000Pa;
(2)80N;
(3)3.6×10-4m3
【详解】(1)水对乙底部的压强
(2)水对乙底部的压力
(3)设B球的体积为VB , 由于A球浸没在盐水中,所以A球排开盐水的体积
B球三分之一的体积露出水面,所以B球排开水的体积,由于盐水和水对甲、乙容器底部的压强变化量相等,即:Δp盐水=Δp水,根据液体压强的计算公式,有:
代入已知数值,得
化简后得 VB=3.6×10 4m3 。
21.【答案】(1)10
(2)11V
(3)17.5~21V
【详解】(1)电路为定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器的电压,当滑动变阻器的电阻最大时,电流最小为0.24A,滑动变阻器的电阻最大值为
电源电压为
①
当电流最大为0.6A时,电源电压为
②
联立①②解得
(2)当一个电表达满刻度时,另一电表为满刻度的三分之一,如果电压表满偏,U''=15V,电流表为满刻度的三分之一,I''=0.2A;此时滑动变阻器的阻值为
R''=75Ω,大于滑动变阻器的最大阻值,不可能调到,故排除;
如果电流表满偏I'''=0.6A,电压表为满刻度的三分之一,即U'''=5V;滑动变阻器的阻值为
小于滑动变阻器的最大阻值,可能调到,此时电源电压
此时电路的总功率
(3)由题知道,电流表改接0~3A量程,若使滑动变阻器可任意调节(从0调到最大阻值),且使电流表指针示数不低于满刻度的六分之一,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为25Ω时,若电路中电流最小,则电源电压最小,由题意知道,最小电流为
则最小电源电压为
此时电压表的示数
电压表是安全的;
当变阻器接入电路的电阻最小为0时,电路中的最大电流为
符合要求,所以最小电源电压为17.5V;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大为25Ω时,由串联分压的规律知道,此时变阻器两端的电压最大,电压表接0~15V的量程,若变阻器两端的电压最大为15V,则此时电源电压最大,此时电路中的电流
符合要求,最大电源电压为
当变阻器接入电路的电阻最小为0时,电路中的最大电流为
也符合要求,所以最大电源电压为21V,综上可知,电源电压的可变范围17.5V~21V。
22.【答案】(1)8V (2)见解析;
【详解】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,根据欧姆定律可得R1两端电压。
(2)①若电压表并联在电源两端,电源电压不变,电压表示数不变,不合题意;若电压表并联在R1两端,电压表示数最大为12V时,电路中电流为,超过了滑动变阻器允许的最大电流1A,不合题意;所以,电压表并联在R2两端。②滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路总电阻越小,电流中电流越大,根据U=IR可知,R1两端电压越大,则滑动变阻器两端电压越小;所以,当电压表示数为5V时,电路中电流为滑动变阻器允许通过的最大电流1A,此时滑动变阻器阻值为,电源电压,当电压表示数为最大值12V时,定值电阻两端电压,此时电路中电流,滑动变阻器的最大阻值为。
23.【答案】(1) (2)784Pa,980Pa
【详解】(1)根据密度公式可知容器中水的体积。
(2)(a)在容器A中注入水,使两容器中液面相平,此时水对容器A底部的压强增加了196Pa,注水高度,根据题意可知,2千克的水和酒精的高度差为0.02m,根据密度公式及体积公式有,解方程可得S=0.025m2,酒精的高度,酒精对容器B底部的压强。
(b)所注水质量,容器A对地面的压力,容器A对地面的压强。
24.【答案】(1) (2)49N,4.9kg,
【详解】(1)水对甲容器底部的压强为。
(2)乙所受重力G的大小为;则乙的质量为;将乙浸没在甲容器的水中(无水溢出),则排开水的体积为,则液面上升的高度为,则乙放入后,水对容器底部的压强增加量为。
25.【答案】(1)1kg (2)1000Pa (3)1250Pa
【详解】(1)容器甲内水的体积为,由公式得水的质量为。
(2)水对容器甲底部的压强为。
(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,需要使实心圆柱体乙完全浸没水中,根据浮沉条件知乙的密度需要大于或等于水的密度;假设乙完全浸没在水中,乙物体的体积为,乙物体完全浸没时容器中的水和乙物体的总体积为,此时容器中水的深度为,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,水对容器甲底部的压强最大值为。
26.【答案】(1)16V (2)10Ω (3)6Ω
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。由图(b)可知,电压表的量程为0~15V时,分度值为0.5V,示数为8V,即U1=U2=8V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压。
(2)已知电路中的电流为0.8A,根据可得,电阻R1的阻值。
(3)在电路各元件均正常工作的情况下,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值时,电压表V2示数最小;因电路中的电流为0.8A时,电压表V1与电压表V2示数相等,所以电压表V1示数最大值与电压表V2示数最小值相比,应是电压表V1示数大于电压表V2示数;已知电压表V1示数最大值与电压表V2示数最小值相差4V,则,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,可知,联立①②解得;,此时电路中的电流,则根据可得变阻器接入电路的最小阻值。
27.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)分析电路结构可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据题干可知,电阻的阻值为10Ω,闭合开关S,电压表示数为5V,则通过电阻的电流
(2)根据串联电路电压的规律可知,电源电压为12V,定值电阻两端的电压为5V,则滑动变阻器两端的电压
串联电路电流处处相等,即
滑动变阻器接入电路的电阻值
(3)当滑动变阻器阻值最小时,电路中电流最大,定值电阻两端的电压最大,根据题干可知,整个电路最大电流,此时定值电阻分得的电压为
根据题干可知,在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器滑片P,电压表示数的最大变化量为8V,即当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,定值电阻两端的电压最小为
此时电路中的电流
根据串联电路电压的规律可知,滑动变阻器阻值最大时,其两端的电压为
滑动变阻器的最大阻值
28.【答案】(1)0.5A
(2)5V
(3)电压表测量定值电阻两端电压;电阻R0为2Ω
【详解】(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R1连入电路,电流表测量电路电流,则电流表的示数
(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可得总电阻
根据欧姆定律可得电路中电流
根据可得R1两端的电压
(3)根据图示可知,电压表的示数为2V或10V;因电路中R0与滑动变阻器串联,则电压表示数一定小于电源电压10V,故电压表的示数为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,根据可得,滑动变阻器两端电压
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
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
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
此时与电源电压相等,故此情况可能。
根据欧姆定律可得R0的阻值
29.【答案】(1)1A (2)13Ω (3)见解析
【详解】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得电路中的电流。
(2)根据欧姆定律可得电路总电阻,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器R2 连入电路的阻值。
(3)用定值电阻R3替换R1接入电路,将电压表(所选量程为“0~15V”)并联在R3两端,移动滑片,电压表示数变大,所以R3两端电压最小12V或6V,则R3两端电压最大15V,电压表示数为0V时,电压表(所选量程为“0~15V”)只能并联在R2两端,R3两端电压最小时,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路最大阻值,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得,代入数据可得或,解方程可得R3=40Ω或,将电压表(所选量程为“0~15V”)先并联在R2两端,后并联在R3两端。R3=40Ω时,两端的电压最小为12V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为6V,最小电压为0V。时,两端的电压最小为6V,最大为15V,滑动变阻器两端的最大电压为12V,最小电压为0V,根据欧姆定律可得通过电路的最大电流或,根据串联电路电流特点可知电路安全。综上所述,R3的阻值为40Ω或10Ω。
30.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)水对甲容器底部的压强为
(2)柱体丙的密度为
(3)将柱体丙放入乙容器前后,乙容器均漂浮,浮力等于重力,则增加的浮力为
根据力的相互作用,水对甲容器底部压力的增加量为
则水对甲容器底部压强的增加量为
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