2017-2018学年浙江省金华市八年级(上)期末物理试卷(解析版)

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名称 2017-2018学年浙江省金华市八年级(上)期末物理试卷(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2019-01-15 08:23:21

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文档简介

2017-2018学年浙江省金华市八年级(上)期末物理试卷
一、选择题(每题3分,共45分)
1.下列现象与其原因分析错误的是(  )
现象 原因分析
A 糖尿病 胰岛素分泌过少
B 高压锅容易将食物煮熟 液体表面气压增大,液体沸点升高
C 向光性 生长素在向光一侧分布多
D 饮料吸管一端做成尖形 减小受力面积,增大压强
A.A B.B C.C D.D
2.日前,雪龙号科考船从上海启航,执行我国第32次南极科考任务。在科考船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全离开水面的过程中,铁锚受到的浮力(  )
A.逐渐变小
B.保持不变
C.先保持不变,后逐渐变小
D.先保持不变,后逐渐变大
3.小柯设计了一个“不用绳子扎口的气球”,如图所示,先将气球放入玻璃瓶中,再将球口紧套在玻璃瓶口,从抽气口抽气,观察到气球变大;停止抽气后,马上用橡皮套封住抽气口,此时气球不用绳子扎,也能保持膨胀状态。假设抽气前后气球内的气压分别是p1、p2,瓶内的气压分别是p3、p4,则下列关系正确的是(  )

A.p1<p2 B.p1<p3 C.p3<p4 D.p2>p4
4.如图所示,悬吊的实心金属球缓慢浸没于倾斜的盛满水的大烧杯中,沉到底部,则从大烧杯溢出流入小烧杯中的水和此金属球的关系是(  )

A.两者体积相等,小烧杯中水的质量等于金属球的质量
B.两者体积相等,小烧杯中水的质量较大
C.金属球受到的浮力等于小烧杯中水的重力
D.金属球受到的浮力大于小烧杯中水的重力
5.用绝缘细线分别悬挂甲和乙两个泡沫塑料小球,使两个小球带电后(球上标注的是所带电荷种类)。会出现的情形是图中的(  )
A. B.
C. D.
6.图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是(  )
A. B.
C. D.
7.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
二、填空题(每空2分,共40分)
8.装热水的保温瓶,盖紧瓶塞一段时间后,常常发现瓶塞不易拔出,此现象表明,此时瓶内气压   (选填“大于”、“等于”或“小于”)外界大气压。假定外界大气压为105Pa,瓶口横截面积为10cm2,拔出瓶塞至少用10N的力,则瓶内气体的压强是   Pa.(不考虑瓶塞的质量和受到的摩擦力)
9.小李按图甲所示的电路图连接实验电路,测量灯泡L的电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表的示数为   A,灯泡L的电阻为   欧。

10.(3分)小金找来一个金属圆柱体、弹簧测力计和烧杯等器材来探究浮力的大小与哪些因素有关?实验结束后,小金绘制了弹簧测力计对金属圆柱体的拉力和金属圆柱体所受浮力随浸入水深度变化的曲线,如图2所示。分析图象可知:
(1)曲线   (选填“a”或“b”)描述的是浮力的变化情况。
(2)金属圆柱体的密度为   kg/m3。

11.(3分)王聪是班里有名的“科学迷”,他爱观察,勤思考。一天,妈妈到超市购买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多科学知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于“吸盘”,可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”利用   起固定作用。
(2)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,加热和打浆是交替进行的。由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是   。(填“串联”或“并联”)
(3)王聪想比较一下豆浆的密度与水的密度那个大,但手中没有密度计,也没有天平和量筒。于是王聪用同一支筷子,使其分别直立地漂浮在水和豆浆中,筷子露出液面   (填“多”或“少”)的密度大。

12.如图所示电路图,电源电压3伏恒定。当开关S1、S2断开,S3闭合时,此时电流表的读数为0.50安,电压表的读数为2.50伏。则R1的电阻为   欧,当开关S1、S2闭合,S3断开时,由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障,电流表的读数为0.60安,电压表的读数为3.00伏。则电路中出现的故障是   。

三、实验探究题(29题9分,其余每空2分,共35分)
13.(6分)如图是小华做“估测大气压值”的实验示意图。
(1)请将下列实验步骤补充完整。
A.把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器的小孔,目的是   。
B.用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动注射器筒,当时,记下弹簧测力计的示数,即大气对活塞的压力F。
C.用刻度尺测出注射器的   ,记为L,读出注射器的容积V。
D.最后计算出此时大气压的数值p=   (用所测物理量的符号表达)。
(2)实验中,小华正确使用了测量仪器,且读数正确,但她发现测量结果总是偏小。其主要原因是   。

14.(6分)如图所示为探究“浮力的大小等于什么”的实验。
(1)以上探究中,不重复操作的合理顺序是   (只填字母)。若图中F1、F2、F3、F4四个力之间的关系式   成立,则可得出结论F浮=G排。
(2)在C步骤倾斜的烧杯中装满水的目的是   。
15.(16分)如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。
(1)请按电路图将实物图连接完整(要求滑片P向左滑时接入电阻变大)。

(2)小华连接电路时,开关应   。
(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是   。
(4)接着小华取来三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻,探究“电流与电阻关系”,他将电阻5Ω换成10Ω,移动滑动变阻器滑片P的目的是   ,为了达到此目的滑动变阻器滑片P应向   (填左端或右端)移动。
四、解答题(第30题6分,第32题10分,其余每题8分,共40分)
16.(10分)一个重为0.6N的鸡蛋放入一杯盛有300克溶质质量分数为20%的盐水中,鸡蛋处于漂浮状态。请回答下列问题:
(1)鸡蛋排开盐水的体积是多少?(盐水密度约为1.2g/cm3)
(2)往这杯盐水中不断加水,该鸡蛋受到的浮力将发生怎样的变化?并详细说明变化的原因。
17.(8分)已知小灯泡正常发光时的电阻为20欧,通过的电流为0.5安,则小灯泡发光时两端的压为多少伏?如果电源的电压为16伏,为使小灯泡正常发光,需要串联一个多少欧的电阻?
18.(8分)在全国青少年创新大赛中,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R0=5Ω,电源电压恒为4.5V,R的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。
(1)当被测身高增加时,电压表的示数   (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电阻的阻值范围是多少Ω。




2017-2018学年浙江省金华市八年级(上)期末物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共45分)
1.【分析】(1)胰岛素具有促进血糖合成糖元,加速血糖分解的作用,如分泌不足易得糖尿病;
(2)液体沸点与液体上方空气压强有关,气压增大,沸点越高;
(3)植物生长器官受单方向光照射而引起生长弯曲的现象称为向光性。对高等植物而言,向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性。向光性是植物的一种生态反应;
(4)当压力一定时,受力面积越小,压强越大;受力面积越大,压强越小。
【解答】A.、胰岛素分泌过少易得糖尿病,故A正确;
B、高压锅内,气压很大,所以液体沸点高,容易将食物煮熟,故B正确。
C、植物生长器官受单方向光照射而引起生长弯曲的现象称为向光性。对高等植物而言,向光性主要指植物地上部分茎叶的正向光性。向光性是植物的一种生态反应,如茎叶的向光性,能使叶子尽量处于吸收光能的最适位置进行光合作用,故C错误;
D、尖形物体的受力面积很小,压强很大。故D正确。
故选:C。
【点评】本题。考查物理、生物知识是一道跨学科的题目。
2.【分析】轮船的铁锚从水下深处向上提起,直至完全提出水面,排开水的体积先不变后变小;水的密度不变,利用阿基米德原理的推导公式F浮=ρ液V排g分析判断。
【解答】解:轮船的铁锚从水下深处向上提起没有提出水面时,排开水的体积不变,这一过程中,由F浮=ρV排g可知,其所受的浮力不发生改变;
当提出水面的过程中,排开水的体积变小;水的密度ρ不变,由F浮=ρV排g可知,该过程中,铁锚受到的浮力逐渐变小。
综合所得:铁锚从水下深处向上提起,直至完全离开水面的过程中,铁锚受到的浮力先保持不变,后逐渐变小。故ABD错误,C正确。
故选:C。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用,得出排开水体积的变化是突破口。
3.【分析】可根据图中气球体积的变化来判断气球内气压、玻璃瓶内气压与外界大气压的大小关系。
【解答】解:
抽气前气球内气体压强与外界大气压相通,气球体积没有变化,所以与大气压相等;抽气后,气球与外界大气相通,气球内气压仍等于大气压,故p1=p2,故A错误;
抽气前瓶内气体压强与外界大气压相通,与大气压相等即p3=p大气压=p1=p2,用抽气机向外抽气时发现瓶内的气球在膨胀,说明此时气球内气体压强大,玻璃瓶内气体压强小才会导致气球膨胀,即p大气压>p4,故p2>p4,故BC错误,D正确。
故选:D。
【点评】能根据气球的膨胀情况判定气球内外压强的大小是解题的关键。
4.【分析】金属球浸没水中,排开水的体积等于金属球的体积;由阿基米德原理可知,金属球受到水的浮力与排开水的重力关系;当物体密度大于液体密度时,浮力大于物体重力。
【解答】解:由题可知,金属球完全浸没在水中,则V排=V球;
因为ρ球>ρ水,所以F浮<G球;
由阿基米德原理可知:F浮=G排,
∴F排<G球,
即F浮<G球,
则m排<m球。
故选:C。
【点评】本题考查了学生利用阿基米德原理和物体的浮沉条件解决简单问题的能力,判断出金属球受到的浮力小于金属球重是本题的关键。
5.【分析】电荷间的相互作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
根据两塑料小球所带电荷是同种电荷还是异种电荷并结合两球表现出的作用力即可判断。
【解答】解:AC、图中两个塑料小球均带负电荷,同种电荷应该相互排斥,而A图中两球相互吸引,故A错误,C正确;
B、图中两个塑料小球带异种电荷,异种电荷应该相互吸引,而图中两球相互排斥,故B错误;
D、图中两个塑料小球均带正电荷,同种电荷应该相互排斥,不是相互吸引,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律,是一道基础题。
6.【分析】先确定图象中两个物理量的关系是怎样的,再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合。
【解答】解:电阻一定时,电流与电压成正比。
A、图象反应的是电流与电压成正比,故A正确;
B、图象反应的是电流随电压增大而减小,故B错误;
C、图象中当导体两端电压为0时,电流不为0,故C错误;
D、图象反应的电流与电压成反比,故D错误。
故选:A。
【点评】本题利用图象分析物理学中物理量之间的关系,要正确理解物理量之间的关系,能用不同的表达方法来描述它们的关系。
7.【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化。
【解答】解:
AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;
BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;
由I=可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意。
故选:B。
【点评】本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键。
二、填空题(每空2分,共40分)
8.【分析】(1)木塞出现难拔出的现象,是因为瓶内的气压与瓶外的大气压不相等造成的;
(2)由公式F=pS可求出外界的大气压力,再减去拔出瓶塞需要的力即可求出瓶内的气体压力,再用p=求出瓶内气体的压强。
【解答】解:(1)盖紧瓶塞,瓶中的热水过一段时间温度降低,会导致瓶内气压减小,瓶内气压小于外界的大气压,瓶塞就在压强差的作用下被紧紧地压在了瓶口上,很难拨出;
(2)外界大气作用在瓶塞上的压力:
F=pS=105Pa×10×10﹣4m2=100N
拔出瓶塞的力F1=10N,瓶内气体压力F2=F﹣F1=100N﹣10N=90N。
所以瓶内气体压强:
p2===9×104Pa。
故答案为:小于;9×104。
【点评】本题考查生活中的物理现象以及压力公式和压强公式的运用,要求学生平时多观察、多思考、将生活实际和物理知识紧密联系起来。
9.【分析】由图甲可知,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出电阻R的阻值。
【解答】解:由图甲可知,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表读数是2V;
由图丙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.4A;
由I=可得,电阻R的阻值R===5Ω。
故答案为:0.4;5。
【点评】本题考查了电表的读数和欧姆定律的简单应用,对电表读数时,要先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与刻度线垂直。
10.【分析】①根据浮力大小和排开液体体积之间的关系判断出哪一条图象是浮力变化的图象,哪一条是拉力变化的图象;
②根据拉力变化的图象可知,物体没有浸入到水中前的拉力即为物体的重力G;根据浮力变化的图象可得物体完全浸没时的浮力,根据F浮=ρ水gV排求出物体的体积,由G=mg的变形公式求出金属圆柱体的质量,最后由密度公式求出密度。
【解答】解:
①由图甲所示实验可知,在物体全部浸没前,物体浸入液体的深度越深,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越大;
当物体全部浸没后,排开液体的体积不变,根据F浮=ρgV排可知,浮力不再变化;所以图象a描述的是金属圆柱体所受浮力的变化情况。
②由图乙所示图象可知,物体没有浸入到水中前的拉力为5.4N,则物体的重力G=F=5.4N;
由图象a可知,圆柱体完全浸没后,圆柱体受的浮力为F浮=2.0N,
由F浮=ρ水gV排,
可得金属圆柱体的体积V=V排=;
由G=mg可得,金属圆柱体的质量:m=;
金属圆柱体的密度:ρ物==?ρ水=×1×103kg/m3=2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)a;(2)2.7×103
【点评】此题主要考查的是学生对浮力大小与物体排开液体的体积的关系的理解和掌握,读懂图象是解决此题的关键;应用浮力公式与密度公式即可正确解题。
11.【分析】(1)当把豆浆机放在平整的桌面上时,把橡皮碗内的空气排出,大气压将皮碗紧紧的压在桌面上,防止豆浆机在打浆时位置发生移动;
(2)串联电路中各用电器相互影响;并联电路中各用电器互不影响。
(3)可根据F浮=ρ液V排g,当浮力一定时,比较V排大小,判断密度大小。
【解答】解:(1)“吸盘”是利用大气压起固定作用的;
(2)豆浆机的加热和打浆是交替进行的,显然电热器(电热丝)和电动机在工作时互不影响,因此它们是并联连接。
(3)用同一只筷子,使其分别直立地漂浮在水和豆浆中,因为漂浮,浮力等于重力,即浮力相等,根据F浮=ρ液V排g,露出的体积越少,V排越大,密度越小。所以筷子露出液面多的密度大。
故答案为:(1)大气压;(2)并联;(3)多。
【点评】本题考查了密度知识、电路的串并联、大气压强知识、阿基米德原理和物体浮沉条件的应用,虽然难度不大,但有一定的综合性,要细心处理!
12.【分析】由电路图可知,当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2并联;当开关S1、S2断开,S3闭合时R1、R2串联。利用串、并联电路中电流、电压、电阻规律结合欧姆定律可解决此题。
【解答】解:当开关S1、S2闭合,S3断开时,由于R1、R2并联,电压表的读数即为电源电压U=3V,
电路中电阻R===5Ω;
当开关S1、S2断开,S3闭合时,R1、R2串联,电压表的读数为R2两端电压U2=2.50V,
R2===5Ω,
R1===1Ω。
R=R2=5Ω,所以当开关S1、S2闭合,S3断开时,电路中出现的故障是电阻R1断路。
故答案为:1;电阻R1断路。
【点评】本题的关键是分析清楚,当开关闭合后,电路的连接方式及所发生的改变。
三、实验探究题(29题9分,其余每空2分,共35分)
13.【分析】(1)注射器筒内有空气会导致测量值小于真实值;这个力的大小为F=P大气S,故测出注射器全部带刻度的长度,求出活塞的横截面积S和测出活塞刚被拉动时的拉力F,
就可根据P大气=FS求出大气压强的值;
(2)当注射器漏气时,会造成拉力F偏小,在面积S不变时,所测量的大气压值会偏小。
【解答】解:(1)A、注射器的活塞推至注射器筒的底端,会把注射器的空气排掉,减少注射器内空气对活塞的作用,从而减小误差;
D、测出注射器的全部刻度的长L,注射器的容积V,活塞的横截面积S=;
由二力平衡的条件可知:
F=P大气S=P大气
所以,P大气=。
(2)从表达式中可以看出,V、L的测量结果不变,由于无法排尽筒内的空气,所以拉力F的值偏小,则测量结果总是偏小。
故答案为:(1)A、排尽空气;C、全部刻度长;D、;(2)注射器内留有部分空气。
【点评】利用注射器测量大气压时,用到的公式是p=,所以要分别测大气压力F和活塞的横截面积S.利用二力平衡可通过弹簧测力计测出大气压力,利用几何知识可得出活塞的面积S,便可求出大气压的值了。
14.【分析】(1)探究“浮力的大小等于什么”的实验中,测量的先后顺序是先测空桶重力,最后测空桶和排开水的总重力;
利用称重法可得出浮力的大小,通过测量排出的水重也能得出浮力的大小,而这正是阿基米德原理的内容,即浸入液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力;
(2)要正确测出物体排开水的重力,则应在溢水杯中装满水,然后将物体浸没在水中,并收集排出的水。
【解答】解:(1)为了使小桶在接水之后可直接计算水的重力,应先测量空桶的重。然后再测出铁块的重力,并直接浸入水中观察测力计的示数。最后测排出的水和小桶的总重,求排出的水的重力。因此,合理的顺序应为:DBCA;
BC两次的结果之差符合称重法求浮力,AD两次的结果之差则可求出物体排出的水受到的重力,二者的结果是相等的,故得:F2﹣F3=F1﹣F4,进一步得出结论:F浮=G排。
(2)在C步骤倾斜的烧杯中如果没有倒满水,这样溢出的水小于铁块排开的水,导致本实验测量的F浮>G排;故装满水的目的是使溢出水的体积等于铁块排开水的体积
故答案为:
(1)DBCA;F2﹣F3=F1﹣F4;
(2)使溢出水的体积等于铁块排开水的体积
【点评】本题来源于课本,重点是阿基米德原理的探究过程,应熟练掌握,记住并理解阿基米德原理,注意一些细节问题。
15.【分析】(1)根据电源电压确定电压表量程与电阻并联,根据要求滑片P向左滑时接入电阻变大,确定变阻器的连接;
(2)为保护电路,连接电路时,开关要断开;
(3)无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,说明电路可能断路;电压表有示数且不变,说明电压表与电源的两极连通,则与电压表并联的电阻之外的电路是连通的,说明与电压表并联的电阻断路了;
(4)根据分压原理确定电压表示的变化;
探究“电流与电阻的关系”,要保持电压表示数不变,根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解:(1)电源电压为3V,电压表选用小量程与电阻并联,因要求滑片P向左滑时接入电阻变大,将变阻器右边电阻丝连入电路中,如下所示:

(2)连为保护电路,接电路时,开关要断开;
(3)由上分析可知,闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是电阻断路;
(4)接着小华取来三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻,他将电阻由5Ω换成10Ω后。闭合开关,根据分压原理,会发现电压表的示数变大,探究“电流与电阻的关系”,要保持电压表示数不变,由串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即他接下来的操作应该是将滑片向左移动,使电压表的示数不变。
故答案为:(1)如上所示;
(2)断开;
(3)电阻R断路;
(4)使 R 两端电压保持不变;左端。
【点评】本题探究“电流与电压关系”,考查电路的连接、注意事项、故障分析、实验操作过程及控制变量法的运用,为中考的热点问题。
四、解答题(第30题6分,第32题10分,其余每题8分,共40分)
16.【分析】(1)已知鸡蛋处于漂浮状态,可知F浮=G,由此可求得鸡蛋排开盐水的体积;
(2)往这杯盐水中不断加水,盐水的密度变小,根据物体的浮沉条件分析。
【解答】解:(1)已知鸡蛋处于漂浮状态,可知F浮=G=0.6N,
由F浮=ρ盐水gV排可得,
鸡蛋排开盐水的体积V排===5×10﹣4m3;
(2)由鸡蛋处于漂浮状态,可知,鸡蛋的密度小于盐水的密度,往这杯盐水中不断加水,盐水的密度变小,鸡蛋的密度不变,当盐水的密度等于鸡蛋的密度时,鸡蛋悬浮,此时浮力等于重力,继续加水,盐水的密度小于鸡蛋的密度时,此时浮力小于重力,鸡蛋下沉。故往这杯盐水中不断加水,该鸡蛋受到的浮力开始不变,后来变小。
答:(1)鸡蛋排开盐水的体积是5×10﹣4m3;
(2)往这杯盐水中不断加水,该鸡蛋受到的浮力开始不变,后来变小。
【点评】本题考查了阿基米德原理、物体的浮沉条件的应用,涉及到对实验现象的分析,有难度。
17.【分析】根据题中条件,由U=IR求小灯泡发光时两端的电压;根据小灯泡正常发光的两端电压,由串联电路的分压特点解题。
【解答】解:由题可知,小灯正常发光时两端的电压:U灯=I灯R灯=20Ω×0.5A=10V;
当U=16V时,根据串联电路的分压规律,为使小灯泡正常发光,所串联的电阻Rx两端电压:Ux=U﹣U灯=16V﹣10V=6V,
通过Rx的电流:Ix=I灯=0.5A,
Rx的值:Rx===12Ω。
答:小灯泡发光时两端的压为为10V;如果电源的电压为16伏,为使小灯泡正常发光,需要串联一个12欧的电阻。
【点评】本题考查了欧姆定律及串联电路的规律应用,基础性强,难度不大。
18.【分析】(1)分析身高增加时,滑片P的移动方向,判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,由串联电路特点判断电压表示数如何变化;
(2)比较电流表的量程和滑动变阻器允许通过的最大电流确定电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻串联求出变阻器接入电路中的最小阻值;当电压表的示数最大时滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出变阻器接入电路中的最小阻值,然后确定滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】解:(1)被测身高增加时,滑片上移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,
由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大;
(2)由题意知,电压表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,
所以,电路允许通过的最大电流I大=0.5A,
电路中的总电阻:R总===9Ω,
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R2小=R总﹣R1=9Ω﹣5Ω=4Ω;
当电压表的示数U2=3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1的电压:
U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路的电流:
I2小==,即=,
解得:R2大=10Ω;
所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
答:(1)变大;
(2)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电阻的阻值范围是4Ω~10Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析,会确定电路中的最大阻值和最小阻值是关键。





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