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2023-2024学年上海市黄浦区九年级（上）期末物理试卷（一模）（含详细答案解析）
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这是一份2023-2024学年上海市黄浦区九年级（上）期末物理试卷（一模）（含详细答案解析），共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.上海地区家用电器的额定电压为( )
A. 1.5伏B. 24伏C. 220伏D. 380伏
2.书包背带做得较宽是为了( )
A. 减小压强B. 增大压强C. 减小压力D. 增大压力
3.下列器材中，利用大气压强工作的是( )
A. 船闸B. 雪地靴C. 密度计D. 真空吸盘
4.首先发现电流与电压关系的科学家是( )
A. 安培B. 库仑C. 伏特D. 欧姆
5.如图所示，用细绳吊着柱体浸没在水中，柱体所受浮力为F浮，柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上，下列关系式一定成立的是( )
A. F浮B. F浮C. F浮>F向下
D. F浮>F向上
6.在如图所示的电路中，闭合开关S，电路正常工作。现对电路分别进行下列操作：①将滑动变阻器滑片向左移；②用电阻R3(R3>R1)替换电阻R1；③断开开关S；④增大电源电压。其中能使电压表示数变大的操作有( )
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
二、填空题：本大题共6小题，共20分。
7.家庭电路消耗的电能用______表测量；电视机与空调是______连接的(选填“串联”或“并联”)。关掉正在工作的空调，家庭电路的总电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.物理知识在生活中有广泛的应用。茶壶、锅炉液位计等是______原理的应用；如图1所示扫地机器人是通过电机转动使内部气压______，利用内外气压差，将垃圾压入吸尘器；如图2所示的我国首只大型邮轮将于2024年直航国际航线，邮轮满载从内河驶向大海时，所受浮力将______。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.冰的密度为0.9×103千克/米 3，它表示每立方米冰的______是0.9×103千克。当冰熔化成水时，质量将______，体积将______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
10.某导体两端的电压为6伏时，10秒内通过该导体横截面的电荷量为3库，通过该导体的电流为______安，这段时间内电流做功为______焦。若该导体两端的电压变为9伏，则其电阻为______欧。
11.某LED灯标有“220Vㅤ11W”，其中“11W”表示该灯的额定______；若该灯正常工作10小时，通过灯的电流为______安，消耗的电能为______千瓦时。
12.某小组同学做“用电流表测电流”实验。他们将两节干电池、开关、小灯按正确的方法连接成电路。闭合开关，小灯发光，电流表示数为0.36安，如图1所示。一位同学将双手同时接触小灯两侧导线的金属夹时，发现小灯仍发光，电流表示数仍为0.36安，如图2所示。为了解释为什么电流表示数为0.36安时，人体仍是安全的，他们查阅资料后得知：(a)一般情况下人体的安全电流不超过10毫安：(b)干燥皮肤时，人体两端的电压不同人体的电阻不同，如表：
①根据表格中人体两端的电压、干燥皮肤时人体电阻的变化情况，可得出初步结论：______。
②指出电流表示数为0.36安时，人体仍是安全的原因，并写出分析过程。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
13.在如图所示中，重为4牛的小球漂浮在水面上，用力的图示法画出小球所受的浮力F浮。
14.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，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变小，小灯亮度不变。
四、计算题：本大题共6小题，共34分。
15.在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1的阻值为R0，R2的阻值为2R0。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。断开开关S，电压表示数为U0。
①故障可能是______。
②为了确定故障，现在电路中M处正确串联一个电流表。请写出闭合开关S后电流表、电压表的示数及其对应的故障。
16.体积为1×10−3米 3的物体浸没在水中。求：物体所受浮力F浮的大小。
17.底面积为1×10−2米 2的薄壁容器置于水平面上。容器内盛有0.1米深的水。求水对容器底部的压强p水及水对容器底部的压力F水。
18.在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧。
①求通过电阻R1的电流I。
②在电路中再接入一个电阻R2，闭合开关S，电阻R1与R2消耗的电功率之比为1：2，求R2的阻值。
19.如图所示，均匀正方体A、B置水平面上，A的高度hA为0.1米，质量mA为2千克。
①求A的密度ρA。
②若B的质量为m0，底面积为S0，求B对水平面的压强pB。
③若B的高度hB不高于0.2米，当B的高度大于0.1米时，恰能使A、B对水平面的压强相等，求B的密度ρB的取值范围。
20.小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验，他将电源(电压保持不变且为2V的整数倍)、滑动变阻器(标有“5Ωㅤ2A”“20Ωㅤ2A”字样中的一个)、电流表、待测电阻、开关、导线组成串联电路，然后将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，电路正常工作，电流表示数如图(a)所示。当滑片向另一端移动到某位置时，电压表示数增大为1.8伏，电流表示数为0.40安。经思考，他仅改变了电压表的位置，继续将滑片移到另一端，此时电流表示数如图(b)所示，电压表示数如图(c)所示。
①请判断图(a)中电流表的示数，并写出理由。
②刚闭合开关时电压表并联在______两端。
③请通过计算说明所用滑动变阻器的规格及电源电压U。(需写出计算过程)
④待测电阻的阻值为______欧。(精确到0.1欧)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：
我国家庭电路的电压是220V，故上海地区家用电器的额定电压为220V，故C正确、ABD错误。
故选：C。
我国家庭电路电压，即家庭照明电压是220V。
本题考查了家庭电路电压的数值，属于基础题目。
2.【答案】A
【解析】解：书包背带做得较宽是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强．
故A正确，BCD错误．
故选A.
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，通过减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强．
减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强．
掌握压强大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题．
3.【答案】D
【解析】解：A、船闸利用了连通器原理，与大气压无关，故A不符合题意；
B、雪地靴是利用固体压强，压力一定时受力面积越大，压强越小，故B不符合题意；
C、密度计是用来测量液体密度的测量仪器，密度计在液体中漂浮，液体的密度越大，排开液体的体积越小，故C不符合题意；
D、真空吸盘，是在外界大气压的作用下，被压住不脱落，与大气压有关，故D符合题意。
故选：D。
大气压的应用大多是利用内外的气压差，所以要判断是否是大气压的应用，要注意有没有形成这个“气压差”。
我们生活在大气中，有关大气压的现象、应用很多，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
4.【答案】D
【解析】【分析】
此题考查的是我们对物理学家科学成就的掌握，属于物理学史的考查，难度不大，在平时要注意积累这方面的材料。
电流与电压、电阻的关系确立是电学发展史上重要的里程碑。其基本关系是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
【解答】
通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。最早是德国物理学家欧姆于1826年总结得出的。
故选：D。
5.【答案】B
【解析】解：物体浸在液体中时，上、下两个表面的压力差即物体所受浮力，所以柱体受到水的浮力为：F浮=F向上−F向下，
则F浮一定小于F向上，可能大于，也可能等于或小于F向下。
故选：B。
物体浸在液体中时，上、下两个表面的压力差即物体所受浮力。
此题考查了浮力产生的原因，属于基础题目，难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：闭合开关S，两电阻串联接入电路，电路正常工作，电压表测滑动变阻器两端的电压，
①将滑动变阻器滑片向左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则总电阻变小，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流变大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变大，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小；
②用电阻R3(R3>R1)替换电阻R1，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，所以电流表示数变小，根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小；
③闭合开关S，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表示数小于电源电压，
断开开关S，电路处于开路，电压表测电源电压，则电压表示数变大；
④增大电源电压，由于两电阻的阻值不变，根据串联电路的分压特点可知电阻分得的电压变大，则电压表示数的变大。
由上分析可知：能使电压表示数变大的操作有2个。
故选：B。
闭合开关S，两电阻串联接入电路，电路正常工作，电压表测滑动变阻器两端的电压，
①将滑动变阻器滑片向左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律判断电路总电阻的变化，根据欧姆定律判断此时通过电路的电流变化，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变化，根据串联电路电压规律判断滑动变阻器两端的电压变化；
②用电阻R3(R3>R1)替换电阻R1，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变化，根据欧姆定律可知通过电路的电流变化，根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压变化，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变化；
③断开开关S，电路处于开路，电压表测电源电压，据此判断电压表示数变化，
④增大电源电压，由于电阻中总电阻不变，根据串联电路的分压特点可知电压表示数的变化。
本题考查串联电路特点、串联分压原理、欧姆定律的灵活运用。
7.【答案】电能 并联 变大
【解析】解：(1)家庭电路消耗的电能用电能表测量；
(2)电视机与空调工作时互不影响，它们之间采用的是并联方式；
(3)根据并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和可得，关掉正在工作的空调后，相当于减少一个支路，家庭电路的总电阻将变大。
故答案为：电能；并联；变大。
(1)电能表是测量消耗电能的仪表；
(2)家庭电路中各用电器工作时互不影响，是并联的；
(3)用电器并联相当于增大导体横截面积，故电阻越并联越小。
本题考查了电能表的作用、家用电器的连接、并联电阻的特点，属于基础题目。
8.【答案】连通器 减小 不变
【解析】解：(1)茶壶、锅炉液位计是连通器原理；
(2)扫地机器人工作时，通过电机转动使内部气流速度大，压强小，在大气压的作用下，使杂物进入吸尘器；
(3)船内河驶向大海，因船在海水中也处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，所受浮力不变。
故答案为：连通器；减小；不变。
(1)上端开口，底部连通的容器叫连通器，连通器中装同种液体，液体静止时液面是相平的；
(2)流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；
(3)船内河驶向大海，都处于漂浮状态，所受的浮力都等于重力。
本题考查连通器、流体压强与流速的关系以及物体浮沉条件的应用，难度不大。
9.【答案】质量；不变；变小
【解析】【分析】
此题考查学生对密度和质量的理解与应用。
密度的物理意义是表示单位体积某种物质的质量；质量是指物体含有物质的多少，它是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。
【解答】
冰的密度为0.9×103千克/米 3，它表示每立方米冰的质量是0.9×103千克；质量是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变，故冰熔化成水后，状态改变了，质量不变；根据公式ρ=mV，可知当物体的质量不变时，体积和物质的密度成反比，所以冰熔化成水后，密度变大，体积变小。
故答案为：质量；不变；变小。
10.【答案】0.31820
【解析】解：通过该导体的电流：I=Qt=3C10s=0.3A；
由I=UR可得，导体的电阻：R=UI=6V0.3A=20Ω；
电流做的功：W=UIt=UQ=6V×3C=18J；
因为导体的电阻与材料、长度以及横截面积有关，与导体两端电压以及通过的电流无关，因此当导体两端电压改变为9伏时，其电阻仍为20Ω。
故答案为：0.3；18；20。
已知10秒内通过某导体横截面的电荷量，根据I=Qt求出通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻，再根据W=UIt=UQ求出电流做的功。
本题考查了电流的定义式和欧姆定律、电功公式的灵活应用，是一道基础题目。
11.【答案】功率
【解析】解：由灯泡的铭牌可知，该节能灯的额定功率为11W；
正常工作时通过的电流为：
I=PLUL=11W220V=0.05A，
正常工作10小时消耗的电能为：
W=Pt=11×10−3kW×10h=0.11kW⋅h。
故答案为：功率；0.05；0.11。
根据节能灯的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI求出正常工作时通过的电流；根据W=Pt求出两灯均正常工作10小时消耗的电能。
本题考查了电功、电功率公式的灵活运用，以及灯泡铭牌参数含义的理解和掌握，是一道较为简单的题目。
12.【答案】干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小
【解析】解：①分析表格数据可知干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小；
②将双手同时接触小灯两侧导线的金属夹时，人体电阻与灯泡并联接入电路，
并联电路各支路两端电压相等，由图可知此时人体电阻两端的电压为3V，由表格可知人体电阻为10000Ω，
根据欧姆定律可知此时通过人体电阻的电流：I=UR=3V10000Ω=3×10−4A=0.3mA<36mA，人体安全。
答：①干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小；
②同上。
①分析表格数据可知干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小；
②将双手同时接触小灯两侧导线的金属夹时，人体电阻与灯泡并联接入电路，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算此时通过人体电阻的电流即可。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
13.【答案】解：因为小球漂浮在水面上，所以重力与浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，由重力的大小和方向可知，浮力的大小为4N，方向竖直向上，作用点在小球的重心，设标度为2N，如下图所示：
【解析】小球漂浮在水面上，重力与浮力是一对平衡力，根据平衡力的条件，已知重力大小和方向即可知浮力的大小和方向，再按照画力的图示的要求画出这个力。
作力的图示时，力的大小一定要能被标度整除，正确表示出力的大小、方向和作用点。
14.【答案】解：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变小，小灯亮度不变，即电流表与灯互不影响，即将变阻器与灯泡并联后再与电流表串联在电路中；电流表示数变小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻变大，根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器下端右侧接线柱接入电路中，如下图所示：
。
【解析】根据滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变小，这说明滑动变阻器接入电路的电阻变大；小灯亮度不变，这说明小灯泡与滑动变阻器工作时互不影响，据此分析电路的连接方式，然后连接实物图。
本题考查根据要求连接实物图，关键是确定电路的连接方式及变阻器的连接。
15.【答案】R1短路或短路，或者R2短路
【解析】解：由图知，闭合开关，正常情况下，两个定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；开关断开时，电压表串联在电路中，若R1短路或断路或R2短路时，电压表测电源电压，因电压表的内阻很大，则电路中几乎没有电流，电流表一定是无示数；若断路，则电压表示数为0，不符合题意，故R2不可能断路；
电路可能存在故障：
①若R2短路，开关S闭合后，电路为R1的简单电路，此时电压表示数仍然为U，由欧姆定律可得此时电流表示数为I=U0R1=U0R0，故当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；
②若R1断路，开关S闭合后，电流表示数为零，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为U0，故电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；
③若R1短路，开关S闭合后，此时电压表被短路，则电压表示数为0，由欧姆定律可得此时电流表示数为I′=U0R2=U02R0
，故电压表示数是0.电流表示数是U02R0，R1短路。
综上可知，当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；电压表示数是0，电流表示数是U02R0，R1短路。
故答案为：①R1短路或断路，或者R2短路；
②①若R2短路，开关S闭合后，电路为R1的简单电路，此时电压表示数仍然为U，由欧姆定律可得此时电流表示数为I=U0R1=U0R0，故当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；
②若R1断路，开关S闭合后，电流表示数为零，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为U0，故电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；
③若R1短路，开关S闭合后，此时电压表被短路，则电压表示数为0，由欧姆定律可得此时电流表示数为I′=U0R2=U02R0
，故电压表示数是0.电流表示数是U02R0，R1短路。
综上可知，当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；电压表示数是0，电流表示数是U02R0，R1短路。
由图知，闭合开关，正常情况下，两个定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；开关断开时，电压表串联在电路中，若R1短路或断路或R2短路时，电压表测电源电压，因电压表的内阻很大，则电路中几乎没有电流，电流表一定是无示数；若断路，则电压表示数为0，不符合题意；
已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，闭合开关S后，根据电流表和电压表示数情况，分析电路可能存在故障。
此题考查了用电流表、电压表判断串联电路的故障，要根据电压表和电流表示数情况，分析判断。
16.【答案】解：
物体浸没在水中，则V排=V物=1×10−3m3，
物体所受的浮力：
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×1×10−3m3=9.8N。
答：物体所受的浮力为9.8N。
【解析】知道物体排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求物体受到的浮力。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
17.【答案】解：水对容器底的压强为：p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，
水对容器底部的压力为：F水=p水S=1000Pa×1×10−2m2=10N。
答：水对容器底部的压强为1000Pa，水对容器底部的压力为10N。
【解析】根据p=ρgh求出水对容器底部的压强，再根据F=pS求出水对容器底部的压力。
本题主要考查压强公式及变形公式的应用，属于基础知识，难度不大。
18.【答案】解：①通过电阻R1的电流为：
I=UR1=12V10Ω=1.2A；
②若在电路中串联一个电阻，因为串联电路电流处处相同，即I1=I2，根据P=I2R得两电阻的电功率之比为：
P1：P2=I2R1:I2R2=R1：R2=1：2，即10Ω：R2=1：2，R2=20Ω；
若在电路中并联一个电阻，因为并联电路各用电器两端的电压相等，即U1=U2，根据P=U2R得两电阻的电功率之比为：
P1′：P2′=U2R1：U2R2=R2：R1=1：2，即R2：10Ω=1：2，R2=5Ω；
答：①通过电阻R1的电流I为1.2A；
②在电路中再接入一个电阻R2，闭合开关S，电阻R1与R2消耗的电功率之比为1：2，R2的阻值为20Ω或5Ω。
【解析】①已知电路中R1的电阻和电压，根据I=UR求电阻电流；
②因若在电路中串联一个电阻，因为串联电路电流处处相同，即I1=I2，根据P=I2R和两电阻的电功率之比算出R2的阻值；
若在电路中并联一个电阻，因为并联电路各用电器两端的电压相等，即U1=U2，根据P=U2R和两电阻的电功率之比算出R2的阻值。
本题考查欧姆定律的应用、串并联电路特点，仔细分析即可。
19.【答案】解：①已知A的边长L=0.1m，则A的体积VA=L3=(0.1m)3=10−3m3，mA=2kg，所以A的密度ρA=mAVA=2kg10−3m3=2×103kg/m3；
②已知B的质量为m0，则物体对水平面的压力F0=m0g，所以B对水平面的压强pB=F0S0=m0gS0；
③由p=FS=mgS=ρvgS=ρShgS=ρgh可知，pA=ρAghA=2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=2×103Pa，
当B的高度等于h1=0.1m时，则p=ρ1gh1，即ρ1=pgh1=2×103Pa10N/kg×0.1m=2×103kg/m3；当B的高度等于h2=0.2m时，则p=ρ2gh2，即ρ2=pgh2=2×103Pa10N/kg×0.2m=1×103kg/m3，所以当A、B对水平面的压强相等时，B的密度ρB的取值范围为1×103kg/m3<ρB<2×103kg/m3。
答：①A的密度ρA为2×103kg/m3；
②B对水平面的压强pB为m0gS0；
③B的密度ρB的取值范围为1×103kg/m3<ρB<2×103kg/m3。
【解析】(1)已知A的高度，即边长，根据V=L3，可以求出A的体积，利用密度公式ρ=mV得出A的密度；
(2)放在水平面上的物体对接触面的压力大小等于物体的重力大小，利用压强公式p=FS可以求出B对水平面的压强pB；
(3)由公式p=FS=mgS=ρvgS=ρShgS=ρgh，可知物体对水平面的压强大小与物体的密度和高度有关，压强相等时，密度越大，高度越小，据此分析解答。
此题主要考查学生对压强公式的理解与掌握，有一定难度。
20.【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(“10Ω2A”、“20Ω2A”)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=U滑bIb=15V0.18A≈83.3Ω>20Ω，不合题意，
若U滑b=3V，由欧姆定律可得：
R滑b=U滑bIb=3V0.18A≈≈16.7Ω，R滑b<20Ω，符合题意；
故电压表使用0∼3V量程，且U滑b=3V，滑动变阻器规格为“20Ω2A”；
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=UI1=≈8.0Ω；
在第二次操作中，由串联电路的规律及欧姆定律，
Rx2=U−UVIb=4.5V−3V0.18A≈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=U滑R滑大=4.5V−1.3V20Ω=0.16A，
即通过待测电阻的电流，由欧姆定律，
Rx3=U′I3=≈8.1Ω，
为减小误差，取平均值作为测量结果：
Rx=RX1+RX2+RX33=8.0Ω+8.3Ω+8.1Ω3≈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“20Ω2A”，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)。人体两端的电压/V
3
10
25
50
100
250
干燥皮肤时人体的电阻(大约值)/Ω
10000
7000
5000
4000
3000
1500
1.上海地区家用电器的额定电压为( )
A. 1.5伏B. 24伏C. 220伏D. 380伏
2.书包背带做得较宽是为了( )
A. 减小压强B. 增大压强C. 减小压力D. 增大压力
3.下列器材中，利用大气压强工作的是( )
A. 船闸B. 雪地靴C. 密度计D. 真空吸盘
4.首先发现电流与电压关系的科学家是( )
A. 安培B. 库仑C. 伏特D. 欧姆
5.如图所示，用细绳吊着柱体浸没在水中，柱体所受浮力为F浮，柱体上、下表面受到水的压力分别为F向下、F向上，下列关系式一定成立的是( )
A. F浮
D. F浮>F向上
6.在如图所示的电路中，闭合开关S，电路正常工作。现对电路分别进行下列操作：①将滑动变阻器滑片向左移；②用电阻R3(R3>R1)替换电阻R1；③断开开关S；④增大电源电压。其中能使电压表示数变大的操作有( )
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
二、填空题：本大题共6小题，共20分。
7.家庭电路消耗的电能用______表测量；电视机与空调是______连接的(选填“串联”或“并联”)。关掉正在工作的空调，家庭电路的总电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
8.物理知识在生活中有广泛的应用。茶壶、锅炉液位计等是______原理的应用；如图1所示扫地机器人是通过电机转动使内部气压______，利用内外气压差，将垃圾压入吸尘器；如图2所示的我国首只大型邮轮将于2024年直航国际航线，邮轮满载从内河驶向大海时，所受浮力将______。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
9.冰的密度为0.9×103千克/米 3，它表示每立方米冰的______是0.9×103千克。当冰熔化成水时，质量将______，体积将______(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
10.某导体两端的电压为6伏时，10秒内通过该导体横截面的电荷量为3库，通过该导体的电流为______安，这段时间内电流做功为______焦。若该导体两端的电压变为9伏，则其电阻为______欧。
11.某LED灯标有“220Vㅤ11W”，其中“11W”表示该灯的额定______；若该灯正常工作10小时，通过灯的电流为______安，消耗的电能为______千瓦时。
12.某小组同学做“用电流表测电流”实验。他们将两节干电池、开关、小灯按正确的方法连接成电路。闭合开关，小灯发光，电流表示数为0.36安，如图1所示。一位同学将双手同时接触小灯两侧导线的金属夹时，发现小灯仍发光，电流表示数仍为0.36安，如图2所示。为了解释为什么电流表示数为0.36安时，人体仍是安全的，他们查阅资料后得知：(a)一般情况下人体的安全电流不超过10毫安：(b)干燥皮肤时，人体两端的电压不同人体的电阻不同，如表：
①根据表格中人体两端的电压、干燥皮肤时人体电阻的变化情况，可得出初步结论：______。
②指出电流表示数为0.36安时，人体仍是安全的原因，并写出分析过程。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
13.在如图所示中，重为4牛的小球漂浮在水面上，用力的图示法画出小球所受的浮力F浮。
14.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，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变小，小灯亮度不变。
四、计算题：本大题共6小题，共34分。
15.在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1的阻值为R0，R2的阻值为2R0。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。断开开关S，电压表示数为U0。
①故障可能是______。
②为了确定故障，现在电路中M处正确串联一个电流表。请写出闭合开关S后电流表、电压表的示数及其对应的故障。
16.体积为1×10−3米 3的物体浸没在水中。求：物体所受浮力F浮的大小。
17.底面积为1×10−2米 2的薄壁容器置于水平面上。容器内盛有0.1米深的水。求水对容器底部的压强p水及水对容器底部的压力F水。
18.在如图所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1的阻值为10欧。
①求通过电阻R1的电流I。
②在电路中再接入一个电阻R2，闭合开关S，电阻R1与R2消耗的电功率之比为1：2，求R2的阻值。
19.如图所示，均匀正方体A、B置水平面上，A的高度hA为0.1米，质量mA为2千克。
①求A的密度ρA。
②若B的质量为m0，底面积为S0，求B对水平面的压强pB。
③若B的高度hB不高于0.2米，当B的高度大于0.1米时，恰能使A、B对水平面的压强相等，求B的密度ρB的取值范围。
20.小明做“用电流表、电压表测电阻”的实验，他将电源(电压保持不变且为2V的整数倍)、滑动变阻器(标有“5Ωㅤ2A”“20Ωㅤ2A”字样中的一个)、电流表、待测电阻、开关、导线组成串联电路，然后将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，电路正常工作，电流表示数如图(a)所示。当滑片向另一端移动到某位置时，电压表示数增大为1.8伏，电流表示数为0.40安。经思考，他仅改变了电压表的位置，继续将滑片移到另一端，此时电流表示数如图(b)所示，电压表示数如图(c)所示。
①请判断图(a)中电流表的示数，并写出理由。
②刚闭合开关时电压表并联在______两端。
③请通过计算说明所用滑动变阻器的规格及电源电压U。(需写出计算过程)
④待测电阻的阻值为______欧。(精确到0.1欧)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】解：
我国家庭电路的电压是220V，故上海地区家用电器的额定电压为220V，故C正确、ABD错误。
故选：C。
我国家庭电路电压，即家庭照明电压是220V。
本题考查了家庭电路电压的数值，属于基础题目。
2.【答案】A
【解析】解：书包背带做得较宽是为了在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强．
故A正确，BCD错误．
故选A.
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，通过减小受力面积来增大压强；在受力面积一定时，通过增大压力来增大压强．
减小压强的方法：在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强；在受力面积一定时，通过减小压力来减小压强．
掌握压强大小的影响因素，利用控制变量法解释生活中有关增大和减小压强的问题．
3.【答案】D
【解析】解：A、船闸利用了连通器原理，与大气压无关，故A不符合题意；
B、雪地靴是利用固体压强，压力一定时受力面积越大，压强越小，故B不符合题意；
C、密度计是用来测量液体密度的测量仪器，密度计在液体中漂浮，液体的密度越大，排开液体的体积越小，故C不符合题意；
D、真空吸盘，是在外界大气压的作用下，被压住不脱落，与大气压有关，故D符合题意。
故选：D。
大气压的应用大多是利用内外的气压差，所以要判断是否是大气压的应用，要注意有没有形成这个“气压差”。
我们生活在大气中，有关大气压的现象、应用很多，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
4.【答案】D
【解析】【分析】
此题考查的是我们对物理学家科学成就的掌握，属于物理学史的考查，难度不大，在平时要注意积累这方面的材料。
电流与电压、电阻的关系确立是电学发展史上重要的里程碑。其基本关系是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
【解答】
通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这就是欧姆定律。最早是德国物理学家欧姆于1826年总结得出的。
故选：D。
5.【答案】B
【解析】解：物体浸在液体中时，上、下两个表面的压力差即物体所受浮力，所以柱体受到水的浮力为：F浮=F向上−F向下，
则F浮一定小于F向上，可能大于，也可能等于或小于F向下。
故选：B。
物体浸在液体中时，上、下两个表面的压力差即物体所受浮力。
此题考查了浮力产生的原因，属于基础题目，难度不大。
6.【答案】B
【解析】解：闭合开关S，两电阻串联接入电路，电路正常工作，电压表测滑动变阻器两端的电压，
①将滑动变阻器滑片向左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，由于串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则总电阻变小，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流变大，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变大，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小；
②用电阻R3(R3>R1)替换电阻R1，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大，根据欧姆定律可知通过电路的电流变小，所以电流表示数变小，根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压变大，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变小，即电压表示数变小；
③闭合开关S，两电阻串联接入电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，电压表示数小于电源电压，
断开开关S，电路处于开路，电压表测电源电压，则电压表示数变大；
④增大电源电压，由于两电阻的阻值不变，根据串联电路的分压特点可知电阻分得的电压变大，则电压表示数的变大。
由上分析可知：能使电压表示数变大的操作有2个。
故选：B。
闭合开关S，两电阻串联接入电路，电路正常工作，电压表测滑动变阻器两端的电压，
①将滑动变阻器滑片向左移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路电阻规律判断电路总电阻的变化，根据欧姆定律判断此时通过电路的电流变化，根据U=IR可知定值电阻两端的电压变化，根据串联电路电压规律判断滑动变阻器两端的电压变化；
②用电阻R3(R3>R1)替换电阻R1，根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变化，根据欧姆定律可知通过电路的电流变化，根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压变化，根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压变化；
③断开开关S，电路处于开路，电压表测电源电压，据此判断电压表示数变化，
④增大电源电压，由于电阻中总电阻不变，根据串联电路的分压特点可知电压表示数的变化。
本题考查串联电路特点、串联分压原理、欧姆定律的灵活运用。
7.【答案】电能 并联 变大
【解析】解：(1)家庭电路消耗的电能用电能表测量；
(2)电视机与空调工作时互不影响，它们之间采用的是并联方式；
(3)根据并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和可得，关掉正在工作的空调后，相当于减少一个支路，家庭电路的总电阻将变大。
故答案为：电能；并联；变大。
(1)电能表是测量消耗电能的仪表；
(2)家庭电路中各用电器工作时互不影响，是并联的；
(3)用电器并联相当于增大导体横截面积，故电阻越并联越小。
本题考查了电能表的作用、家用电器的连接、并联电阻的特点，属于基础题目。
8.【答案】连通器 减小 不变
【解析】解：(1)茶壶、锅炉液位计是连通器原理；
(2)扫地机器人工作时，通过电机转动使内部气流速度大，压强小，在大气压的作用下，使杂物进入吸尘器；
(3)船内河驶向大海，因船在海水中也处于漂浮状态，浮力等于重力，重力不变，所受浮力不变。
故答案为：连通器；减小；不变。
(1)上端开口，底部连通的容器叫连通器，连通器中装同种液体，液体静止时液面是相平的；
(2)流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小；
(3)船内河驶向大海，都处于漂浮状态，所受的浮力都等于重力。
本题考查连通器、流体压强与流速的关系以及物体浮沉条件的应用，难度不大。
9.【答案】质量；不变；变小
【解析】【分析】
此题考查学生对密度和质量的理解与应用。
密度的物理意义是表示单位体积某种物质的质量；质量是指物体含有物质的多少，它是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变。
【解答】
冰的密度为0.9×103千克/米 3，它表示每立方米冰的质量是0.9×103千克；质量是物体的一种属性，不随物体的形状、状态、位置和温度的改变而改变，故冰熔化成水后，状态改变了，质量不变；根据公式ρ=mV，可知当物体的质量不变时，体积和物质的密度成反比，所以冰熔化成水后，密度变大，体积变小。
故答案为：质量；不变；变小。
10.【答案】0.31820
【解析】解：通过该导体的电流：I=Qt=3C10s=0.3A；
由I=UR可得，导体的电阻：R=UI=6V0.3A=20Ω；
电流做的功：W=UIt=UQ=6V×3C=18J；
因为导体的电阻与材料、长度以及横截面积有关，与导体两端电压以及通过的电流无关，因此当导体两端电压改变为9伏时，其电阻仍为20Ω。
故答案为：0.3；18；20。
已知10秒内通过某导体横截面的电荷量，根据I=Qt求出通过的电流，根据欧姆定律求出导体的电阻，再根据W=UIt=UQ求出电流做的功。
本题考查了电流的定义式和欧姆定律、电功公式的灵活应用，是一道基础题目。
11.【答案】功率
【解析】解：由灯泡的铭牌可知，该节能灯的额定功率为11W；
正常工作时通过的电流为：
I=PLUL=11W220V=0.05A，
正常工作10小时消耗的电能为：
W=Pt=11×10−3kW×10h=0.11kW⋅h。
故答案为：功率；0.05；0.11。
根据节能灯的铭牌可知额定电压和额定功率，根据P=UI求出正常工作时通过的电流；根据W=Pt求出两灯均正常工作10小时消耗的电能。
本题考查了电功、电功率公式的灵活运用，以及灯泡铭牌参数含义的理解和掌握，是一道较为简单的题目。
12.【答案】干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小
【解析】解：①分析表格数据可知干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小；
②将双手同时接触小灯两侧导线的金属夹时，人体电阻与灯泡并联接入电路，
并联电路各支路两端电压相等，由图可知此时人体电阻两端的电压为3V，由表格可知人体电阻为10000Ω，
根据欧姆定律可知此时通过人体电阻的电流：I=UR=3V10000Ω=3×10−4A=0.3mA<36mA，人体安全。
答：①干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小；
②同上。
①分析表格数据可知干燥皮肤时人体电阻随人体两端的电压的增大而减小；
②将双手同时接触小灯两侧导线的金属夹时，人体电阻与灯泡并联接入电路，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算此时通过人体电阻的电流即可。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
13.【答案】解：因为小球漂浮在水面上，所以重力与浮力是一对平衡力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，由重力的大小和方向可知，浮力的大小为4N，方向竖直向上，作用点在小球的重心，设标度为2N，如下图所示：
【解析】小球漂浮在水面上，重力与浮力是一对平衡力，根据平衡力的条件，已知重力大小和方向即可知浮力的大小和方向，再按照画力的图示的要求画出这个力。
作力的图示时，力的大小一定要能被标度整除，正确表示出力的大小、方向和作用点。
14.【答案】解：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变小，小灯亮度不变，即电流表与灯互不影响，即将变阻器与灯泡并联后再与电流表串联在电路中；电流表示数变小，根据欧姆定律可知，电路的总电阻变大，根据串联电路的电阻关系可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器下端右侧接线柱接入电路中，如下图所示：
。
【解析】根据滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数变小，这说明滑动变阻器接入电路的电阻变大；小灯亮度不变，这说明小灯泡与滑动变阻器工作时互不影响，据此分析电路的连接方式，然后连接实物图。
本题考查根据要求连接实物图，关键是确定电路的连接方式及变阻器的连接。
15.【答案】R1短路或短路，或者R2短路
【解析】解：由图知，闭合开关，正常情况下，两个定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；开关断开时，电压表串联在电路中，若R1短路或断路或R2短路时，电压表测电源电压，因电压表的内阻很大，则电路中几乎没有电流，电流表一定是无示数；若断路，则电压表示数为0，不符合题意，故R2不可能断路；
电路可能存在故障：
①若R2短路，开关S闭合后，电路为R1的简单电路，此时电压表示数仍然为U，由欧姆定律可得此时电流表示数为I=U0R1=U0R0，故当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；
②若R1断路，开关S闭合后，电流表示数为零，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为U0，故电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；
③若R1短路，开关S闭合后，此时电压表被短路，则电压表示数为0，由欧姆定律可得此时电流表示数为I′=U0R2=U02R0
，故电压表示数是0.电流表示数是U02R0，R1短路。
综上可知，当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；电压表示数是0，电流表示数是U02R0，R1短路。
故答案为：①R1短路或断路，或者R2短路；
②①若R2短路，开关S闭合后，电路为R1的简单电路，此时电压表示数仍然为U，由欧姆定律可得此时电流表示数为I=U0R1=U0R0，故当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；
②若R1断路，开关S闭合后，电流表示数为零，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为U0，故电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；
③若R1短路，开关S闭合后，此时电压表被短路，则电压表示数为0，由欧姆定律可得此时电流表示数为I′=U0R2=U02R0
，故电压表示数是0.电流表示数是U02R0，R1短路。
综上可知，当电压表示数为U0，电流表示数为U0R0时，R2短路；电流表示数为0，电压表示数为U0，R1断路；电压表示数是0，电流表示数是U02R0，R1短路。
由图知，闭合开关，正常情况下，两个定值电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压；开关断开时，电压表串联在电路中，若R1短路或断路或R2短路时，电压表测电源电压，因电压表的内阻很大，则电路中几乎没有电流，电流表一定是无示数；若断路，则电压表示数为0，不符合题意；
已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，闭合开关S后，根据电流表和电压表示数情况，分析电路可能存在故障。
此题考查了用电流表、电压表判断串联电路的故障，要根据电压表和电流表示数情况，分析判断。
16.【答案】解：
物体浸没在水中，则V排=V物=1×10−3m3，
物体所受的浮力：
F浮=G排=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×1×10−3m3=9.8N。
答：物体所受的浮力为9.8N。
【解析】知道物体排开水的体积和水的密度，利用阿基米德原理求物体受到的浮力。
本题考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。
17.【答案】解：水对容器底的压强为：p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa，
水对容器底部的压力为：F水=p水S=1000Pa×1×10−2m2=10N。
答：水对容器底部的压强为1000Pa，水对容器底部的压力为10N。
【解析】根据p=ρgh求出水对容器底部的压强，再根据F=pS求出水对容器底部的压力。
本题主要考查压强公式及变形公式的应用，属于基础知识，难度不大。
18.【答案】解：①通过电阻R1的电流为：
I=UR1=12V10Ω=1.2A；
②若在电路中串联一个电阻，因为串联电路电流处处相同，即I1=I2，根据P=I2R得两电阻的电功率之比为：
P1：P2=I2R1:I2R2=R1：R2=1：2，即10Ω：R2=1：2，R2=20Ω；
若在电路中并联一个电阻，因为并联电路各用电器两端的电压相等，即U1=U2，根据P=U2R得两电阻的电功率之比为：
P1′：P2′=U2R1：U2R2=R2：R1=1：2，即R2：10Ω=1：2，R2=5Ω；
答：①通过电阻R1的电流I为1.2A；
②在电路中再接入一个电阻R2，闭合开关S，电阻R1与R2消耗的电功率之比为1：2，R2的阻值为20Ω或5Ω。
【解析】①已知电路中R1的电阻和电压，根据I=UR求电阻电流；
②因若在电路中串联一个电阻，因为串联电路电流处处相同，即I1=I2，根据P=I2R和两电阻的电功率之比算出R2的阻值；
若在电路中并联一个电阻，因为并联电路各用电器两端的电压相等，即U1=U2，根据P=U2R和两电阻的电功率之比算出R2的阻值。
本题考查欧姆定律的应用、串并联电路特点，仔细分析即可。
19.【答案】解：①已知A的边长L=0.1m，则A的体积VA=L3=(0.1m)3=10−3m3，mA=2kg，所以A的密度ρA=mAVA=2kg10−3m3=2×103kg/m3；
②已知B的质量为m0，则物体对水平面的压力F0=m0g，所以B对水平面的压强pB=F0S0=m0gS0；
③由p=FS=mgS=ρvgS=ρShgS=ρgh可知，pA=ρAghA=2×103kg/m3×10N/kg×0.1m=2×103Pa，
当B的高度等于h1=0.1m时，则p=ρ1gh1，即ρ1=pgh1=2×103Pa10N/kg×0.1m=2×103kg/m3；当B的高度等于h2=0.2m时，则p=ρ2gh2，即ρ2=pgh2=2×103Pa10N/kg×0.2m=1×103kg/m3，所以当A、B对水平面的压强相等时，B的密度ρB的取值范围为1×103kg/m3<ρB<2×103kg/m3。
答：①A的密度ρA为2×103kg/m3；
②B对水平面的压强pB为m0gS0；
③B的密度ρB的取值范围为1×103kg/m3<ρB<2×103kg/m3。
【解析】(1)已知A的高度，即边长，根据V=L3，可以求出A的体积，利用密度公式ρ=mV得出A的密度；
(2)放在水平面上的物体对接触面的压力大小等于物体的重力大小，利用压强公式p=FS可以求出B对水平面的压强pB；
(3)由公式p=FS=mgS=ρvgS=ρShgS=ρgh，可知物体对水平面的压强大小与物体的密度和高度有关，压强相等时，密度越大，高度越小，据此分析解答。
此题主要考查学生对压强公式的理解与掌握，有一定难度。
20.【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(“10Ω2A”、“20Ω2A”)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=U滑bIb=15V0.18A≈83.3Ω>20Ω，不合题意，
若U滑b=3V，由欧姆定律可得：
R滑b=U滑bIb=3V0.18A≈≈16.7Ω，R滑b<20Ω，符合题意；
故电压表使用0∼3V量程，且U滑b=3V，滑动变阻器规格为“20Ω2A”；
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=UI1=≈8.0Ω；
在第二次操作中，由串联电路的规律及欧姆定律，
Rx2=U−UVIb=4.5V−3V0.18A≈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=U滑R滑大=4.5V−1.3V20Ω=0.16A，
即通过待测电阻的电流，由欧姆定律，
Rx3=U′I3=≈8.1Ω，
为减小误差，取平均值作为测量结果：
Rx=RX1+RX2+RX33=8.0Ω+8.3Ω+8.1Ω3≈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“20Ω2A”，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)。人体两端的电压/V
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干燥皮肤时人体的电阻(大约值)/Ω
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