上海市五年（2017-2021）中考物理真题作图题、实验题、计算题按题型分类汇编

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上海市五年（2017-2021）中考物理真题作图题、实验题、计算题按题型分类汇编

一．作图题（共12小题）
1．（2020•上海）在图中，小球受到的重力G为6牛，用力的图示法画出重力G。

2．（2019•上海）在图中，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角的度数。

3．（2020•上海）在如图所示电路的〇里填上适当的电表符号。要求：闭合开关S，各电路元件均能正常工作。

4．（2018•上海）在图中，均匀球体受到绳子拉力F的大小为4牛，用力的图示法画出拉力F。

5．（2020•上海）在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。

6．（2019•上海）在图中，正方体受到的重力G为10牛，用力的图示法画出重力G。

7．（2020•徐州）根据平面镜成像特点，请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。

8．（2017•上海）在图中，小球受到的重力G为20牛，用力的图示法画出重力G。

9．（2017•上海）在图甲所示电路的“〇”里填上适当的电表符号，要求：闭合S，两灯均能发光。

10．（2017•上海）在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。

11．（2018•上海）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：①闭合电键S后，小灯泡L才能发光；②向左移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小。

12．（2019•上海）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P过程中，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小。

二．实验题（共19小题）
13．（2018•上海）在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的 　 　与它排开液体受到的 　 　大小是否相等，实验还需要 　 　的固体和液体进行多次验证（选填“相同”或“不同”）。
14．（2021•上海）小明在高海拔地区旅行，发现鸡蛋煮不熟，查阅资料发现煮鸡蛋需要达到一定温度，水温达到沸点后温度不再提升，不同气压下沸点不同，以下是气压和沸点之间的关系。
实验序号
大气压（kPa）
沸点（℃）
1
0.51
81
2
1.01
100
3
2.03
120
第1问：气压和沸点的关系； 　 　
第2问：说明鸡蛋煮不熟的原因； 　 　
第3问：在高原上想要快速煮熟鸡蛋需要：　 　
A.耐烧的锅
B.比热容大的锅
C.内部气压高的锅
15．（2020•上海）在“探究二力平衡的条件”实验中，用来测量力的仪器是　 　；在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在　 　位置保持平衡；“测定物质的密度”的实验原理是　 　；在“测定小灯泡的电功率”实验中，所选电源电压应　 　小灯泡的额定电压（选填“大于”“等于”或“小于”）。
16．（2020•上海）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，应调整凸透镜的中心，光屏的中心与烛焰的中心大致在同一 　 　，以保证像成在光屏中央；将烛焰与光屏置于凸透镜的 　 　（选填“两侧”或“同侧”），移动光屏直到光屏上所成的 　 　像最清晰（选填“实”或“虚”），像是 　 　的（选填“正立”或“倒立”）。

17．（2019•上海）在“探究物质质量与体积的关系”的实验中，用量筒测物体的　 　，在“用弹簧测力计测力”的实验中，测量物体重力前，应先将弹簧测力计自然悬挂，观察指针是否指在　 　刻度线上。“测定小灯泡的电功率”的实验原理是　 　。
18．（2019•上海）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10厘米。调整凸透镜和光屏的中心与烛焰中心大致在同一　 　，以保证像成在光屏中央。移动光屏至图所示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，像是　 　的（选填“放大”或“缩小”），烛焰离凸透镜的距离　 　10厘米（选填“大于”“等于”或“小于”）。

19．（2019•上海）为研究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关，小明设计了方案进行实验。小明用弹簧测力计将一圆柱体悬挂在空容器中，如图，此时测力计示数为F0．然后逐次向容器中注入液体A，并将圆柱体下表面到液面的距离h、相应的弹簧测力计示数F、F0与F的差值△F记录在表一中。为进一步探究，小明换用液体B重复实验，并将数据记录在表二中。（液体A、B密度分别为ρA、ρB，且ρA＞ρB）
表一：（液体A）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
1
3.0
8.5
1.5
2
6.0
7.0
3.0
3
9.0
5.5
4.5
4
12.0
5.0
5.0
表二：（液体B）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
5
3.0
8.8
1.2
6
6.0
7.6
2.4
7
9.0
6.4
3.6
8
12.0
6.0
4.0
①分析比较实验序号1、2与3（或5、6与7）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体在同一种液体中，　 　。
②分析比较实验序号1、与2与3（或5、6与7）的数据中△F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体在同一种液体中，　 　。
③分析比较实验序号1、5（或2、6，或3、7）的数据中△F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体在　 　。
④实验中圆柱体的重力为　 　牛，高度为　 　厘米。

20．（2017•上海）如图所示的弹簧测力计的最小分度值为　 　牛，读数为　 　牛。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，需要测量的物理量是　 　、动力臂、阻力和阻力臂，为了能直接读出力臂的数值，应使杠杆在　 　位置保持平衡。

21．（2017•上海）小明用六个重力G均为10牛，体积不同的球体，研究放入球体前后容器底部受到水的压力增加量△F的情况。他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中，待球体静止，得到容器底部受到水的压力增加量△F，实验数据和实验现象如表
实验序号
1
2
3
4
5
6
放入的球体
A
B
C
D
E
F
△F（牛）
5
6
8
10
10
10
实验现象

（1）观察序号1或2或3中的实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是：当放入的球体在水中沉底时，　 　。
观察序号4或5或6中实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是，　 　。
（2）小明得出“在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积越大，△F越大”的结论。由表中实验序号　 　的现象，数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确。
（3）分析表中序号1﹣6的现象，数据及相关条件，可得出：在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，　 　体积越大，△F越大。
22．（2021•上海）质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
23．（2017•上海）在“探究平面镜成像的特点”实验中，玻璃板应　 　放置在水平桌面上；为得到像与物体到镜面的距离关系，物体需放在　 　位置多次实验（选填“同一”或“不同”），如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜置于光具座的A点处，蜡烛、　 　应置于凸透镜的两侧，若蜡烛置于B点处，得到缩小的实像，则该凸透镜的焦距　 　10厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

24．（2018•上海）在“测定物质的密度”实验中，用电子天平测物体的 　 　、用量筒测物体的 　 　。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，应使杠杆在 　 　位置保持平衡，以便直接从杠杆上读出力臂的数值。
25．（2020•上海）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。
表一
实验序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
2.6
0.18
2
2.3
0.20
表二
实验序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
3
2.2
0.20
4
2.6
0.24
①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在　 　的两端；
②实验中小华所用的电源电压为　 　伏；
③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为　 　欧；（精确到0.1欧）
④根据实验数据，计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。　 　（需写出计算过程）
26．（2019•上海）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个，三个滑动变阻器（分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片P，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为　 　伏。
②判断实验中电流表所选的量程。　 　（需要写出计算过程）
③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是　 　。

27．（2020•上海）在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3安。
①求电阻R1的阻值；
②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W；
③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率P最小。

28．（2018•上海）现有器材：电源（电压有2、4、6、8、10和12伏六档）、电流表、电压表和电键各两个，滑动变阻器（标有“20欧 2安”字样）、待测小灯泡（标有“2.2伏”字样）和待测电阻Rx各一个，以及导线若干、小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验，小红同时要做“测定小灯泡的电功率”实验，但由于变阻器只有一个，两位同学讨论后，设计实验方案并分配器材，然后使用各自分得的器材进行实验，实验中，小华发现电路中电流表的最小示数为0.2安；小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安。
（1）根据小华实验的相关信息；
（a）画出小华实验的电路图； （在答题纸的相应位置作图）
（b）电流最小时测得的电阻值Rx为 　 　欧；
（2）根据小红实验的相关信息。
（a）计算小灯泡的额定功率P额＝　 　；
（b）计算说明实验中小红选择的电源电压挡位 　 　。
29．（2018•上海）某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了像与物体的距离l，并将相关数据记录在如表中。
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高h像（厘米）
像与物体的大小比较
像与物体的距离l（厘米）
1
48.0
9.6
0.6
缩小
57.6
2
28.0
11.2
1.2
39.2
3
18.0
14.4
2.4
32.4
4
13.0
20.8
4.8
放大
33.8
5
12.0
24.0
6.0
36.0
6
10.0
40.0
12.0
50.0
（1）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成像时，物距u变小，　 　。
（2）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：
（a）同一凸透镜成缩小的实像时，　 　；
（b）同一凸透镜成放大的实像时，　 　；
（3）请根据表中信息判断：当像与物体的距离l为35厘米时，像高h像的范围 　 　。
30．（2020•上海）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F1、台秤的示数F2记录在下表中。
实验序号
h（厘米）
F1（牛）
F2（牛）
1
1.0
7.7
10.3
2
2.0
7.4
10.6
3
3.0
7.1
10.9
4
4.0
6.8
11.2
5
5.0
6.5
11.5
6
6.0
6.5
11.5
①分析比较实验序号1～4的数据中F1、F2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F1　 　，F2　 　；
②表中实验序号 　 　的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；
③表中两组数据间F1变化量的大小为△F1，相应的F2变化量的大小为△F2，分析比较实验序号1～6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，△F1与△F2的关系是 　 　。当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为 　 　牛。

31．（2017•上海）小华做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源（电压保持不变），待测小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有0～3伏挡完好）、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示，他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在如表中。

物理量
实验序号
电压U/（伏）
电流I（安）
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
（1）图（b）中电流表的示数为　 　安。
（2）请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。　 　（本小题需写出计算过程）
三．计算题（共20小题）
32．（2021•上海）杠杆平衡时，动力F1大小为20N，动力臂l1为0.8m，阻力臂l2为0.4m，求阻力F2的大小。
33．（2019•上海）物体排开水的体积为1×10﹣3米3．求物体受到浮力F浮大小。
34．（2020•上海）质量为2千克的水，温度升高了10℃．求水吸收的热量Q吸．[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]。
35．（2018•上海）质量为0.5千克的水温度升高20℃，求水吸收的热量Q吸[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]。
36．（2018•上海）某物体在大小为20牛的水平拉力F作用下，沿拉力方向做匀速直线运动，其s﹣t图象如图所示，求：
（1）该物体的速度v。
（2）水平拉力F在6秒内做的功W。

37．（2019•上海）杠杆平衡时，动力臂l1为0.6米，阻力F2的大小为60牛，阻力臂l2为0.2米，求动力F1的大小。
38．（2020•上海）物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
39．（2017•上海）金属块排开水的体积为2×10﹣3米3，求金属块受到浮力F浮的大小。
40．（2017•上海）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力做的功W和拉力的功率P。
41．（2021•上海）在如图所示的电路中，闭合开关S后，至少有一个电表发生变化，已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障。

42．（2017•上海）甲、乙两个薄壁圆柱形容器（容器足够高）置于水平地面上。甲容器底面积为6×10﹣2米2，盛有质量为8千克的水，乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千克的水。
①求乙容器中水的体积V乙。
②求乙容器底部受到水的压强P乙。
③现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，求抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量△P甲。
43．（2021•上海）“蛟龙号”悬停时，上表面深度为7000米，重力为2.2×105N。
（1）蛟龙号悬停时，求F浮；
（2）蛟龙号的p很大，相当于手掌上放一辆7×105牛的卡车，手掌面积为0.01m2，求p的估值；
（3）推论p液＝ρ液gh；
（4）已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p′，海水密度为ρ′，上表面深度为h′，能不能说明p′＝ρ′gh′，并说明理由。
44．（2021•上海）在如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R2允许通过最大电流为3A。电流表A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片P位于最大阻值处，闭合开关S，电流表A1示数为0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。

（1）求电阻R1的阻值；
（2）求此时经过变阻器R2的电流I2；
（3）移动变阻器滑片P，在电路安全工作的前提下，求变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min：P2max。
45．（2018•上海）在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为30Ω，电键S闭合、电键S1断开时，电流表的示数为0.4A；电键S、S1均闭合时，电流表的示数如图（b）所示。求：
（1）电源电压U。
（2）通过电阻R1的电流I1。
（3）电键S、S1均闭合时电路的总电阻R。

46．（2019•上海）如图所示，足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米，两容器底部受到液体的压强相等。（g取9.8N/kg）
①若水的质量为2千克，求水的体积V水．
②求水对容器A底部的压强p水。
③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。求液体乙的密度ρ乙。

47．（2019•上海）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，滑动变阻器R2上标有“1安”字样。闭合电键S，电压表示数为5伏。
①求通过电阻R1的电流I1。
②求通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功W1。
③移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示数比值的最大为3，求电压表最大示数和最小示数的差值△U1。

48．（2020•上海）如图所示，盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上，底面积分别为S、2S，容器足够高。
①若容器甲中水的质量为2千克，求甲中水的体积V水；
②若容器甲中水的深度为0.1米，求水对甲底部的压强p水；
③现有三个物体A、B、C，其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个，将其放入容器甲或乙中（物体均能浸没在水中），使水对容器底部压强的变化量△p水、容器对水平地面压强的变化量△p容均最大。写出选择的物体和容器并说明理由，求出△p水最大和△p容最大。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝9.8N/kg）
物体
密度
体积
A
3ρ
2V
B
2ρ
3V
C
ρ
3V

49．（2018•上海）相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上，甲中盛有水，乙中盛有另一种液体，水的质量为5千克。
（1）求甲容器中水的体积V水。
（2）分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体，如表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
（a）求抽出液体后甲容器中水的深度h水。
（b）问抽出液体前乙容器中液体的质量m液，并说明理由。
容器底部受到液体的压强
抽出液体前
抽出液体后
p甲水（帕）
1960
980
p乙液（帕）
1960
1078
50．（2021•上海）测小灯泡电功率实验，小灯为“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”中的一个，电源电压为2V整数倍。滑片P从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，电压表向左偏转六格。一开始指的是11V或2.8V，
①判断小灯正常发光的理由。
②判断电压表的位置。
③闭合开关时电压表读数。
④求小灯泡额定功率。
51．（2017•上海）在如图所示的路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20欧，闭合电键S，两电流表的示数分别为0.8安和0.3安。
①求电源电压U。
②求通过电阻R2的电流I2。
③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了0.6瓦，求电阻R0的阻值。


参考答案与试题解析
一．作图题（共12小题）
1．（2020•上海）在图中，小球受到的重力G为6牛，用力的图示法画出重力G。

【解答】解：小球受到重力的方向竖直向下，作用点在小球的重心，重力的大小为6N，可选取标度为3N，则所画线段的长度为标度的2倍，如图所示：
。
2．（2019•上海）在图中，根据给出的入射光线AO画出反射光线OB，并标出反射角的度数。

【解答】解：由入射角为60°，可得反射角也为60°，在法线右侧画出反射光线，反射角等于入射角为60°，如图所示：

3．（2020•上海）在如图所示电路的〇里填上适当的电表符号。要求：闭合开关S，各电路元件均能正常工作。

【解答】解：由题知，需要在电路的〇里填上适当的电表符号；
根据电路图可知，上面的电表与R1串联，所以它是电流表；中间电表与R1并联，因此为电压表；下面的电表与R2串联，因此为电流表。如图所示：

4．（2018•上海）在图中，均匀球体受到绳子拉力F的大小为4牛，用力的图示法画出拉力F。

【解答】解：可设标度为2N．小球受拉力的作用点在绳与球相连处，并且方向沿绳向上，大小为4N．如图所示：

5．（2020•上海）在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。

【解答】解：由图可知反射角为60°，可得入射角也为60°，根据反射角等于入射角在法线左侧画出入射光线，如图所示：

6．（2019•上海）在图中，正方体受到的重力G为10牛，用力的图示法画出重力G。

【解答】解：物体受到的重力方向竖直向下，作用点在重心，大小为10N，可确定标度为5N，则画重力的图示如下图：

7．（2020•徐州）根据平面镜成像特点，请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像A′B′。

【解答】解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′即为AB在平面镜中的像。如图：

8．（2017•上海）在图中，小球受到的重力G为20牛，用力的图示法画出重力G。

【解答】解：重力的大小为20N，取标度为10N，方向竖直向下，作用在小球的重心，如图所示：

9．（2017•上海）在图甲所示电路的“〇”里填上适当的电表符号，要求：闭合S，两灯均能发光。

【解答】解：
根据电路图可知，左面的电表与灯泡串联，因此为电流表；右面的电表与灯泡并联，因此为电压表。如下图所示：

10．（2017•上海）在图中，根据给出的反射光线OB画出入射光线AO，并标出入射角的大小。

【解答】解：由图知，反射角为30°，可得入射角也为30°，在法线左侧画出入射光线，度数等于反射角为30°即可，如图所示：

11．（2018•上海）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上，补上后要求：①闭合电键S后，小灯泡L才能发光；②向左移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小。

【解答】解：①闭合电键S后，小灯泡L才能发光，说明开关接在干路上控制整个电路；
②向左移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，故灯泡与变阻器只能并联；根据电流表的示数变小，说明变阻器与电流表串联；向左移动滑片，电流表的示数变小，说明变阻器接入电路的电阻变大，故滑片以右的电阻丝连入电路中与电流表小量程串联，再与灯泡并联，如下图所示：

12．（2019•上海）在图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。补上后要求：闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P过程中，小灯泡L亮度不变，电流表的示数变小。

【解答】解：
由题知，闭合电键S后，向右移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡L亮度不变，说明变阻器与灯泡在工作时互不影响；因为并联电路中各支路互不影响，所以变阻器与灯泡应并联；
向右移动滑片P，电流表示数变小，说明变阻器连入电路的阻值变大，故应将变阻器的左下接线柱接入电路中，电流表应测干路电流，电流表接在干路上，实物连接如图所示：

二．实验题（共19小题）
13．（2018•上海）在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的 　浮力　与它排开液体受到的 　重力　大小是否相等，实验还需要 　不同　的固体和液体进行多次验证（选填“相同”或“不同”）。
【答案】浮力；重力；不同。
【解答】解：
在“验证阿基米德原理”实验中，需要验证浸在液体中的物体受到的浮力与它排开液体受到的重力大小是否相等；
为了得出普遍规律，实验还需要不同的固体和液体进行多次验证。
14．（2021•上海）小明在高海拔地区旅行，发现鸡蛋煮不熟，查阅资料发现煮鸡蛋需要达到一定温度，水温达到沸点后温度不再提升，不同气压下沸点不同，以下是气压和沸点之间的关系。
实验序号
大气压（kPa）
沸点（℃）
1
0.51
81
2
1.01
100
3
2.03
120
第1问：气压和沸点的关系； 　大气压越高，水的沸点就越高；大气压越低，水的沸点就越低；　
第2问：说明鸡蛋煮不熟的原因； 　高海拔地区大气压较低，水的沸点低，达不到煮熟鸡蛋需要温度，所以鸡蛋煮不熟；　
第3问：在高原上想要快速煮熟鸡蛋需要：　C　
A.耐烧的锅
B.比热容大的锅
C.内部气压高的锅
【答案】第 1 问：水的沸点与气压有关，气压越高，沸点就越高；气压越低，沸点就越低；
第 2 问：高海拔地区大气压较低，水的沸点低，达不到煮熟鸡蛋需要温度，所以鸡蛋煮不熟；
第 3 问：C。
【解答】解：（1）在三次实验中，随着大气压的增大，水的沸点也增大，这就说明水的沸点与气压有关，气压越大，沸点越高。
（2）气压随着海拔的增大而减小，所以在高海拔地区，气压较低，水的沸点较低。由题知，煮熟鸡蛋需要一定的温度，水沸腾后温度不再升高，所以，若高海拔地区水沸腾时的温度低于煮熟鸡蛋所需的温度，鸡蛋将无法煮熟。
（3）为使水的温度升高到足以煮熟鸡蛋，就需要提高水的沸点。由（1）可知，应采取方法增大水表面的气压。方法C可以达到这一目的。
15．（2020•上海）在“探究二力平衡的条件”实验中，用来测量力的仪器是　弹簧测力计　；在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在　水平　位置保持平衡；“测定物质的密度”的实验原理是　ρ=mV　；在“测定小灯泡的电功率”实验中，所选电源电压应　大于　小灯泡的额定电压（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】弹簧测力计；水平；ρ=mV；大于。
【解答】解：
（1）用来测量力的仪器是弹簧测力计；
（2）在“探究杠杆平衡的条件”实验中，为便于直接从杠杆上读出力臂的数值，应使杠杆在水平位置保持平衡。
（3）“测定物质的密度”的实验原理是：ρ=mV。
（4）测灯泡电功率的实验中，要分别测出灯泡电压小于、等于和大于额定电压时灯泡的实际功率，且电路中串联了一个滑动变阻器，由串联电路的分压原理知，所用电源电压应大于小灯泡的额定电压。
16．（2020•上海）在“探究凸透镜成像的规律”实验中，应调整凸透镜的中心，光屏的中心与烛焰的中心大致在同一 　高度　，以保证像成在光屏中央；将烛焰与光屏置于凸透镜的 　两侧　（选填“两侧”或“同侧”），移动光屏直到光屏上所成的 　实　像最清晰（选填“实”或“虚”），像是 　倒立　的（选填“正立”或“倒立”）。

【答案】高度；两侧；实；倒立。
【解答】解：在“探究凸透镜成像的规律”实验中，为了使像成在光屏的中央，实验前要调整凸透镜的中心，光屏的中心与烛焰的中心大致在同一高度；
实像与物体在透镜的两侧，所以将烛焰与光屏置于凸透镜的两侧；
光屏能接收到的像是实像，虚像不可以用光屏接收，实像都是倒立的，虚像都是正立的。
17．（2019•上海）在“探究物质质量与体积的关系”的实验中，用量筒测物体的　体积　，在“用弹簧测力计测力”的实验中，测量物体重力前，应先将弹簧测力计自然悬挂，观察指针是否指在　零　刻度线上。“测定小灯泡的电功率”的实验原理是　P＝UI　。
【答案】体积；零；P＝UI。
【解答】解：
（1）如图，在“探究物质质量与体积的关系”的实验中，用天平测量物体的质量，用量筒测物体的体积；
（2）在使用弹簧测力计前，要注意观察弹簧测力计的量程和分度值，并检查指针是否对准零刻度线；
（3）如图，利用电压表测量灯两端的电压U，利用电流表测量通过的灯的电流I，利用P＝UI求灯的电功率。

18．（2019•上海）在“探究凸透镜成像规律”实验中，所选凸透镜的焦距为10厘米。调整凸透镜和光屏的中心与烛焰中心大致在同一　高度　，以保证像成在光屏中央。移动光屏至图所示位置时，在光屏上得到一个清晰的像，像是　放大　的（选填“放大”或“缩小”），烛焰离凸透镜的距离　大于　10厘米（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】高度；放大；大于。
【解答】解：
（1）实验前，把蜡烛、凸透镜、光屏从左向右依次放在光具座上，点燃蜡烛并调整烛焰、凸透镜、光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度，为了使得像成在光屏的中央；
（2）由图可知像距大于物距，所以凸透镜成倒立放大的实像，所以物距大于一倍焦距小于二倍焦距，故烛焰离凸透镜的距离大于10厘米。
19．（2019•上海）为研究物体在液体中所受向上的力与哪些因素有关，小明设计了方案进行实验。小明用弹簧测力计将一圆柱体悬挂在空容器中，如图，此时测力计示数为F0．然后逐次向容器中注入液体A，并将圆柱体下表面到液面的距离h、相应的弹簧测力计示数F、F0与F的差值△F记录在表一中。为进一步探究，小明换用液体B重复实验，并将数据记录在表二中。（液体A、B密度分别为ρA、ρB，且ρA＞ρB）
表一：（液体A）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
1
3.0
8.5
1.5
2
6.0
7.0
3.0
3
9.0
5.5
4.5
4
12.0
5.0
5.0
表二：（液体B）
实验序号
h（厘米）
F（牛）
△F（牛）
5
3.0
8.8
1.2
6
6.0
7.6
2.4
7
9.0
6.4
3.6
8
12.0
6.0
4.0
①分析比较实验序号1、2与3（或5、6与7）数据中F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体在同一种液体中，　弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小　。
②分析比较实验序号1、与2与3（或5、6与7）的数据中△F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体在同一种液体中，　②△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比　。
③分析比较实验序号1、5（或2、6，或3、7）的数据中△F和h的关系及相关条件，可得出的初步结论是：同一物体在　同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大　。
④实验中圆柱体的重力为　10.0　牛，高度为　10.0　厘米。

【答案】①弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；
②△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；
③同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；
④10.0；10.0。
【解答】解：①根据实验序号1与2与3或5与6与7的数据，分析比较弹簧测力计的示数F与圆柱体的下表面到液面的深度h的大小关系，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，弹簧测力计示数F随圆柱体的下表面到液面的深度增大而减小；
②纵向比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知，圆柱体的下表面到液面的深度h为原来的几倍，△F也为原来的几倍，可得出的初步结论是：同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；
③ρA＝1.0×103kg/m3＞ρB＝0.8×103kg/m3，
根据实验序号1与5或2与6或3与7的数据，可得出的初步结论是：同一物体在不同液体中，圆柱体的下表面到液面的深度h不变时，液体密度ρ越大，△F越大；
④F0＝G，根据称重法测浮力，△F＝F0﹣F，
故本实验中，圆柱体的重力为：
G＝△F+F＝1.5N+8.5N＝10.0N；
由②，比较表一序号1与2与3或表二序号5与6与7的数据，可知同一物体在同种液体中，△F与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比；但序号4与8实验不符合这个规律；
根据阿基米德原理，F浮＝ρ液gV排，在物体没有浸没时，F浮＝ρ液gSh，故受到的浮力与圆柱体的下表面到液面的深度h成正比，
浸没在液体中的物体受到的浮力与深度无关，说明4与8这两种情况下，圆柱体已浸没在液体中了，
由阿基米德原理：
1、4两次实验受到的浮力之比为：ρAgSℎ1ρAgSℎ=1.5N5N，
h=51.5×3cm＝10cm。即圆柱体的高度为10.0厘米。
20．（2017•上海）如图所示的弹簧测力计的最小分度值为　0.2　牛，读数为　3.2　牛。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，需要测量的物理量是　动力　、动力臂、阻力和阻力臂，为了能直接读出力臂的数值，应使杠杆在　水平　位置保持平衡。

【答案】0.2；3.2；动力；水平。
【解答】解：
如图，弹簧测力计的分度值是0.2N，每一个大格代表1N，弹簧测力计的示数为3.2N。
在“探究杠杆平衡条件”实验中，需要测量的物理量是动力、动力臂、阻力和阻力臂，才能得出：动力×动力臂＝阻力×阻力臂；
为了能直接读出力臂的数值，应使杠杆在水平位置平衡。
21．（2017•上海）小明用六个重力G均为10牛，体积不同的球体，研究放入球体前后容器底部受到水的压力增加量△F的情况。他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中，待球体静止，得到容器底部受到水的压力增加量△F，实验数据和实验现象如表
实验序号
1
2
3
4
5
6
放入的球体
A
B
C
D
E
F
△F（牛）
5
6
8
10
10
10
实验现象

（1）观察序号1或2或3中的实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是：当放入的球体在水中沉底时，　容器底部受到水的压力增加量△F小于重力G　。
观察序号4或5或6中实验现象并比较△F和G的大小关系，可得出的初步结论是，　当放入的球体在水中漂浮时，容器底部受到水的压力增加量△F等于重力G　。
（2）小明得出“在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积越大，△F越大”的结论。由表中实验序号　4、5、6　的现象，数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确。
（3）分析表中序号1﹣6的现象，数据及相关条件，可得出：在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，　物体排开液体的　体积越大，△F越大。
【答案】（1）容器底部受到水的压力增加量△F小于重力G；当放入的球体在水中漂浮时，容器底部受到水的压力增加量△F等于重力G；（2）4、5、6；（3）物体排开液体的。
【解答】解：（1）观察序号1或2或3中的实验现象并比较△F和G的大小关系，可看到浮力小于重力，根据力的作用是相互的，容器底部受到水的压力增加量△F小于浮力，可得出的初步结论是：当放入的球体在水中沉底时，容器底部受到水的压力增加量△F小于浮力；
观察序号4或5或6中实验现象并比较△F和G的大小关系，可看到物体漂浮，浮力等于重力，根据力的作用是相互的，容器底部受到水的压力增加量△F等于浮力，可得出的初步结论是，当放入的球体在水中漂浮时，容器底部受到水的压力增加量△F等于重力G；
（2）由（1）的结论，当放入的球体在水中漂浮时，容器底部受到水的压力增加量△F等于重力G，与物体体积的大小无关，小明得出“在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积越大，△F越大”的结论。由表中实验序号4、5、6的现象，数据及相关条件可判断小明得出的结论不正确；
（3）分析表中序号1﹣6的现象，数据及相关条件，根据力的作用是相互的，容器底部受到水的压力增加量△F等于物体受到的浮力，由F浮＝ρ液gV排，可得出：在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，物体排开液体的体积越大，△F越大。
22．（2021•上海）质量为2kg的水温度升高5℃，求吸收的热量Q吸[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【答案】水吸收的热量为4.2×104J.
【解答】解：水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×5℃＝4.2×104J.
23．（2017•上海）在“探究平面镜成像的特点”实验中，玻璃板应　竖直　放置在水平桌面上；为得到像与物体到镜面的距离关系，物体需放在　不同　位置多次实验（选填“同一”或“不同”），如图所示，在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，凸透镜置于光具座的A点处，蜡烛、　光屏　应置于凸透镜的两侧，若蜡烛置于B点处，得到缩小的实像，则该凸透镜的焦距　小于　10厘米（选填“大于”、“等于”或“小于”）。

【答案】竖直；不同；光屏；小于。
【解答】解：（1）做“探究平面镜成像的特点”实验，玻璃板应 竖直放置在水平桌面上，玻璃板没有竖直放置，前面蜡烛所成的像可能偏高或偏低，这样前面蜡烛的像与后面的蜡烛就无法重合了；
（2）一次实验不具备代表性，应采取同样的实验方案多做几次，避免实验现象的偶然性，才能保证结论的正确，所以应将物体放在不同位置进行实验。
（3）在“探究凸透镜成像的规律”的实验中，蜡烛、光屏应置于凸透镜的两侧；
由“蜡烛置于B点处，得到缩小的实像”知u＝50cm﹣30cm＝20cm＞2f，即f＜10cm。
24．（2018•上海）在“测定物质的密度”实验中，用电子天平测物体的 　质量　、用量筒测物体的 　体积　。在“探究杠杆平衡的条件”实验中，应使杠杆在 　水平　位置保持平衡，以便直接从杠杆上读出力臂的数值。
【答案】质量；体积；水平。
【解答】解：（1）电子天平是测量物体质量的仪器，量筒是测物体的体积的仪器，测出了物体的质量和体积，根据密度公式可求出物质的密度；
（2）为了在杠杆上直接读出力臂大小，实验时应使杠杆在水平位置平衡。
25．（2020•上海）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。
表一
实验序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
1
2.6
0.18
2
2.3
0.20
表二
实验序号
电压表示数（伏）
电流表示数（安）
3
2.2
0.20
4
2.6
0.24
①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在　滑动变阻器　的两端；
②实验中小华所用的电源电压为　4.5　伏；
③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为　10.6　欧；（精确到0.1欧）
④根据实验数据，计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。　不能；由表中第1组数据，根据欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
R滑=U1I1=2.6V0.18A≈14.4Ω＞10Ω　（需写出计算过程）
【答案】①滑动变阻器；②4.5；③10.6；④不能；由表中第1组数据，根据欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
R滑=U1I1=2.6V0.18A≈14.4Ω＞10Ω。
【解答】解：①待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，当电流变大时，根据U＝IR可知，待测电阻的电压变大，由串联电路分压定律可知，滑动变阻器电阻变小，根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了；
②小华观察数据思考后重新连接了电压表，即将电压表并联在待测电阻两端了，由表一和表二中的第2、3组数据知，电路的电流相等，则变阻器连入电路的电阻相同，根据电压表的连接，由串联电路电压的规律，电源电压为：
U＝2.3V+2.2V＝4.5V；
③根据表一中实验序号1的数据，根据串联电路电压的规律和欧姆定律，计算此次待测电阻的阻值为：
R1=U−U1I1=4.5V−2.6V0.18A≈10.6Ω；
④由表中第1组数据，根据欧姆定律，变阻器连入电路的电阻：
R滑=U1I1=2.6V0.18A≈14.4Ω＞10Ω；
因此，所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安”。
26．（2019•上海）小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为3伏保持不变）、电流表、电压表、电键和待测电阻Rx各一个，三个滑动变阻器（分别标有“5欧2安”字样、“10欧2安”字样、“50欧1安”字样），以及导线若干。小华选择其中一个滑动变阻器，正确连接电路，进行实验。实验中，当滑动变阻器滑片P在中间区域某位置时，电压表和电流表的指针位置如图（a）、（b）所示，小华记录第一组数据；然后移动滑动变阻器滑片P，在电压表指针自图（a）位置转过两小格时记录第二组数据，此时电流表、电压表指针偏转角度相同；接着继续操作完成实验。
①实验中电压表所选的量程为　0～3　伏。
②判断实验中电流表所选的量程。　（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中=U滑I小=1.6V0.28A≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中=U滑I大=1.6V1.4A≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A　（需要写出计算过程）
③小华的第二组数据中，电压、电流及计算出的待测电阻Rx的阻值是　5Ω　。

【答案】①0～3；
②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中=U滑I小=1.6V0.28A≈5.71Ω，则变阻器的最大电阻约为2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中=U滑I大=1.6V1.4A≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；
③5Ω。
【解答】解：
①电路连接正确，即待测电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表与待测电阻并联，因电源电压为3V，故电压表选用的量程为0～3V；
②（a）图中，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为1.4V，
根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：3V﹣1.4V＝1.6V，
若电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.28A；
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中=U滑I小=1.6V0.28A≈5.71Ω，由题意可得，变阻器的最大电阻约为：2×5.71Ω＝11.4Ω，与题中所给的10Ω 2A变阻器的相吻合；
若电流表选用大量程，其示数为1.4A，
由欧姆定律可得，变阻器连入电路的电阻：R滑中=U滑I大=1.6V1.4A≈1.14Ω，则变阻器的最大电阻约为：2×1.14Ω＝2.28Ω，与题中所给的变阻器的规格差别较大；
故电流表只能选用小量程0﹣0.6A；
③图（b）电流表示数为0.28A．继续移动滑片，当电压表示数在如图（a）的基础上偏转两格后，电压表示数可能为1.6V和1.2V：
若电压表示数为：1.4V+2×0.1V＝1.6V，即电压表示数变大，根据I=UR，则电路中的电流也应变大，则此时的电流为：0.28A+2×0.02A＝0.32A；
由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：
Rx=UXIX=1.6V0.32A=5Ω；
若电压表示数为：1.4V﹣2×0.1V＝1.2V，即电压表示数变小，根据I=UR，则电路中的电流也应变小，此时电流为：
0.28A﹣2×0.02A＝0.24A；
由欧姆定律得待测电阻Rx的阻值：
Rx=UX'IX'=1.2V0.24A=5Ω；
27．（2020•上海）在如图所示的电路中，电源电压为3伏保持不变，滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样。只闭合开关S1，电流表示数为0.3安。
①求电阻R1的阻值；
②求通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W；
③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，求此最小总功率P最小。

【答案】①电阻R1的阻值为10Ω；
②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功W为9J；
③闭合开关S2，移动滑动变阻器滑片P，使R1和R2消耗的总功率最小，此最小总功率P最小为1.35W。
【解答】解：
①只闭合开关S1，电路为只有R1的简单电路，电阻R1的阻值为：
R1=UI1=3V0.3A=10Ω；
②通电10秒钟，电流通过电阻R1所做的功为：
W＝UI1t＝3V×0.3A×10s＝9J；
③闭合开关S2，R1R2并联，要使R1和R2消耗的总功率最小，即电路中总电阻最大，即滑动变阻器滑片P移至最右端，通过R2的最小电流为：
I2=UR2=3V20Ω=0.15A；
电路中最小电流I＝I1+I2＝0.3A+0.15A＝0.45A；
则最小总功率P最小＝UI＝3V×0.45A＝1.35W。
28．（2018•上海）现有器材：电源（电压有2、4、6、8、10和12伏六档）、电流表、电压表和电键各两个，滑动变阻器（标有“20欧 2安”字样）、待测小灯泡（标有“2.2伏”字样）和待测电阻Rx各一个，以及导线若干、小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验，小红同时要做“测定小灯泡的电功率”实验，但由于变阻器只有一个，两位同学讨论后，设计实验方案并分配器材，然后使用各自分得的器材进行实验，实验中，小华发现电路中电流表的最小示数为0.2安；小红观察到当小灯泡正常发光时电流表的示数为0.3安。
（1）根据小华实验的相关信息；
（a）画出小华实验的电路图； （在答题纸的相应位置作图）
（b）电流最小时测得的电阻值Rx为 　10　欧；
（2）根据小红实验的相关信息。
（a）计算小灯泡的额定功率P额＝　0.66W　；
（b）计算说明实验中小红选择的电源电压挡位 　4V、6V、8V　。
【答案】（1）（a）如上图；（b）10；
（2）（a）0.66W；（b）4V、6V、8V。
【解答】解：（1）（a）小华做测电阻的实验，小红做测小灯泡功率实验，但由于只有一个滑动变阻器，实验中，因待测小灯上标有2.2V字样，表示灯的额定电压为2.2V，小红观察到小灯正常发光时，电压应该为2.2V，而电源电压为2V，4V，6V，8V，10V，12V六档，故小红实验中需要有滑动变阻器来调节灯泡两端的电压为2.2V；
所以小华实验中没有滑动变阻器，故小华实验的电路图如下所示：

（b）在上面的电路中，当电源电压最小为2V时，电流表示数最小为0.2A，由欧姆定律，电阻：
Rx=UxIx=2V0.2A=10Ω；
（2）（a）小红观察到小灯正常发光时，电流表的示数为0.3安，
灯的额定功率：
P＝ULIL＝2.2V×0.3A＝0.66W；
（b）因小红实验中，灯正常发光，故U≥2.2V﹣﹣﹣﹣﹣①
小红实验中，灯与变阻器串联，当变阻器的最大电阻连入电路中时，根据欧姆定律和串联电路电压的规律，电源电压最大值：
U＝UL+IL×R滑大＝2.2V+0.3A×20Ω＝8.2V﹣﹣﹣﹣﹣②，
由①②得：小红实验中选择的电源电压挡位为4V、6V、8V。
29．（2018•上海）某小组同学在“探究凸透镜成像的规律”实验中，得到凸透镜成实像的初步规律后，为了进一步研究凸透镜成实像时，像的大小与物距u、像距v之间的关系，他们计算了像与物体的距离l，并将相关数据记录在如表中。
实验序号
物距u（厘米）
像距v（厘米）
像高h像（厘米）
像与物体的大小比较
像与物体的距离l（厘米）
1
48.0
9.6
0.6
缩小
57.6
2
28.0
11.2
1.2
39.2
3
18.0
14.4
2.4
32.4
4
13.0
20.8
4.8
放大
33.8
5
12.0
24.0
6.0
36.0
6
10.0
40.0
12.0
50.0
（1）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像距v、像高h像随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：同一凸透镜成像时，物距u变小，　像距v增大，像高h像也增大　。
（2）根据实验序号1﹣6的数据，分析比较像与物体的距离l随物距u的变化情况，可得出的初步结论是：
（a）同一凸透镜成缩小的实像时，　物距u减小，像与物体的距离l也减小　；
（b）同一凸透镜成放大的实像时，　物距u减小，像与物体的距离l增大　；
（3）请根据表中信息判断：当像与物体的距离l为35厘米时，像高h像的范围 　成缩小实像时，像高h像的范围为1.2cm～2.4cm、成放大实像时，像高h像的范围为4.8cm～6.0cm　。
【答案】（1）像距v增大，像高h像也增大；（2）（a）物距u减小，像与物体的距离l也减小；（b）物距u减小，像与物体的距离l增大；（3）成缩小实像时，像高h像的范围为1.2cm～2.4cm、成放大实像时，像高h像的范围为4.8cm～6.0cm。
【解答】解：（1）根据实验序号1﹣6的数据可以看出，物距在不断减小，像距却不断增大，像在不断增大，故可得出结论：凸透镜成像时，同一凸透镜成像时，物距u变小，像距v增大，像高h像也增大。
（2）（a）根据实验序号1、2、3的数据知：同一凸透镜成缩小的实像时，物距u减小，像与物体的距离l也减小；
（b）根据实验序号4、5、6的数据知：同一凸透镜成放大的实像时，物距u减小，像与物体的距离l增大；
（3）在1、2、3中，成缩小的像，当L为32.4cm时，像高度为2.4cm，当l为39.2cm时，像高度为1.2cm，物像距离l＝35厘米，则像高h的范围为1.2cm～2.4cm。
在4、5、6中，成放大的像，当l为33.8cm时，像高度为4.8cm，当l为36.0cm时，像高度为6.0cm，物像距离l＝35厘米，则像高h的范围为4.8cm～6.0cm。
30．（2020•上海）某小组同学用如图所示装置，研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降，将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F1、台秤的示数F2记录在下表中。
实验序号
h（厘米）
F1（牛）
F2（牛）
1
1.0
7.7
10.3
2
2.0
7.4
10.6
3
3.0
7.1
10.9
4
4.0
6.8
11.2
5
5.0
6.5
11.5
6
6.0
6.5
11.5
①分析比较实验序号1～4的数据中F1、F2的变化情况及相关条件，可得出的初步结论是：圆柱体在浸入水的过程中，F1　减小　，F2　增大　；
②表中实验序号 　5、6　的数据表明，圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中；
③表中两组数据间F1变化量的大小为△F1，相应的F2变化量的大小为△F2，分析比较实验序号1～6的数据，可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，△F1与△F2的关系是 　△F1＝△F2　。当圆柱体处于实验序号6的位置时，所受浮力的大小为 　1.5　牛。

【答案】①减小；增大； ②5、6；③△F1＝△F2；1.5。
【解答】解：①分析比较表中实验序号1～4的数据可知，随着圆柱体下降的深度越深，弹簧测力计的示数F1越来越小，台秤的示数F2越来越大，因此可得初步结论：圆柱体在浸入水的过程中，F1减小，F2增大。
②由表可以看出，在序号5、6两次实验中，弹簧测力计的示数F1不变、台秤的示数F2也不变，说明圆柱体受到的浮力不变，根据F浮＝ρ液gV排可知，物体排开水的体积不变，则说明物体已全部浸没在水中。
③由表中的实验数据可得，任意两次实验中F1的减小量等于对应F2的增加量，在5、6两次实验中F1没有发生改变，F2也没有发生改变，因此可得出的结论是：圆柱体在水中缓慢下降的过程中，△F1＝△F2。
取序号3、4两次实验，可得弹簧测力计F1的变化量为△F1＝7.1N﹣6.8N＝0.3N
则可得圆柱体在这两次实验中受到浮力的变化量为△F浮＝△F1＝0.3N
圆柱体的底面积为S，圆柱体下降的深度变化量为△h＝4.0cm﹣3.0cm＝1cm＝0.01m
由阿基米德原理可得：
△F浮＝ρ液g△V排＝ρ液gS△h＝1.0×103kg/m3×10N/kg×S×0.01m＝0.3N，
解得：S＝0.003m2；
由表格可知，当物体下降的深度为5cm时，物体已经完全浸没在水中，则有V排＝V＝Sh
圆柱体所受到的浮力为：
F浮＝ρ液gV排＝ρ液gSh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.003m2×0.05m＝1.5N，
此时物体继续下降，但是受到的浮力不变，因此当圆柱体处于实验序号6的位置时，圆柱体受到的浮力为1.5N。
31．（2017•上海）小华做“测定小灯泡的电功率”的实验，现有电源（电压保持不变），待测小灯泡（标有“0.28A”字样）、电流表、电压表（只有0～3伏挡完好）、滑动变阻器、电键及导线若干。小华正确连接电路后进行实验，在移动变阻器滑片至某一位置时，发现电压表、电流表的示数如图（a）、（b）所示，他经过思考重新连接电路进行实验，将新测得的三组数据记录在如表中。

物理量
实验序号
电压U/（伏）
电流I（安）
1
3.0
0.24
2
2.2
0.28
3
1.7
0.30
（1）图（b）中电流表的示数为　0.24　安。
（2）请根据相关信息，求出电源电压及小灯泡的额定功率。　电源电压为6V，灯泡的额定功率为1.064W；
计算过程：小华正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，由图（a）（b）可得，电路中的电流为0.24A时，灯泡两端的电压为3V，
由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，则重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端，
当电路中的电流为0.24A时，滑动变阻器两端的电压为3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝UL+U滑＝3V+3V＝6V，
由表格数据可知，电路中的电流为0.28A时，滑动变阻器两端的电压U滑′＝2.2V，
则灯泡的额定电压U额＝U﹣U滑′＝6V﹣2.2V＝3.8V，
灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.28A＝1.064W　（本小题需写出计算过程）
【答案】（1）0.24；
（2）电源电压为6V，灯泡的额定功率为1.064W；
计算过程：小华正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，由图（a）（b）可得，电路中的电流为0.24A时，灯泡两端的电压为3V，
由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，则重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端，
当电路中的电流为0.24A时，滑动变阻器两端的电压为3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝UL+U滑＝3V+3V＝6V，
由表格数据可知，电路中的电流为0.28A时，滑动变阻器两端的电压U滑′＝2.2V，
则灯泡的额定电压U额＝U﹣U滑′＝6V﹣2.2V＝3.8V，
灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.28A＝1.064W。
【解答】解：（1）由图（b）可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
（2）小华正确连接电路时，电压表与灯泡并联，电流表与灯泡串联，如下图所示：

由图（a）可得，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡两端的电压为3V，
即灯泡两端的电压为3V时，电路中的电流为0.24A；
由表格数据可知，电压表的示数减小时，电路中的电流变大，
则重新连接电路时，电压表并联在滑动变阻器两端，如下图所示：

由表中数据可知，当电路中的电流为0.24A时，滑动变阻器两端的电压为3V，
综上可知，当电路中的电流为0.24A时，灯泡两端的电压为3V，滑动变阻器两端的电压为3V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压U＝UL+U滑＝3V+3V＝6V，
由表格数据可知，电路中的电流为0.28A时，滑动变阻器两端的电压U滑′＝2.2V，
则灯泡的额定电压U额＝U﹣U滑′＝6V﹣2.2V＝3.8V，
灯泡的额定功率P额＝U额I额＝3.8V×0.28A＝1.064W。
三．计算题（共20小题）
32．（2021•上海）杠杆平衡时，动力F1大小为20N，动力臂l1为0.8m，阻力臂l2为0.4m，求阻力F2的大小。
【答案】阻力F2的大小为40N。
【解答】解：由杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可得，阻力F2的大小：
F2=F1l1l2=20N×0.8m0.4m=40N。
33．（2019•上海）物体排开水的体积为1×10﹣3米3．求物体受到浮力F浮大小。
【答案】物体受到的浮力为9.8N。
【解答】解：
物体排开水的体积V排＝1×10﹣3m3，
物体受到的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3×9.8N/kg＝9.8N。
34．（2020•上海）质量为2千克的水，温度升高了10℃．求水吸收的热量Q吸．[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]。
【答案】水吸收的热量为8.4×104J。
【解答】解：
Q吸＝cm△t
＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×10℃
＝8.4×104J。
35．（2018•上海）质量为0.5千克的水温度升高20℃，求水吸收的热量Q吸[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）]。
【答案】水吸收的热量为4.2×104J。
【解答】解：
Q吸＝cmΔt
＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×20℃
＝4.2×104J。
36．（2018•上海）某物体在大小为20牛的水平拉力F作用下，沿拉力方向做匀速直线运动，其s﹣t图象如图所示，求：
（1）该物体的速度v。
（2）水平拉力F在6秒内做的功W。

【答案】（1）该物体的速度为3m/s；
（2）水平拉力F在6秒内做的功为360J。
【解答】解：
（1）由图象可知，当s＝18m时，t＝6s，
则物体的速度为：
v=st=18m3s=3m/s；
（2）由图知，物体6s内通过的路程s＝18m，
则拉力做的功：
W＝Fs＝20N×18m＝360J。
37．（2019•上海）杠杆平衡时，动力臂l1为0.6米，阻力F2的大小为60牛，阻力臂l2为0.2米，求动力F1的大小。
【答案】动力F1为20N。
【解答】解：由杠杆平衡条件可知：
F1l1＝F2l2，
则动力F1=F2L2L1=60N×0.2m0.6m=20N。
38．（2020•上海）物体在10牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米。求此过程中拉力所做的功W和功率P。
【答案】此过程中拉力做的功为200J，功率为20W。
【解答】解：拉力做的功：
W＝Fs＝10N×20m＝200J；
拉力的功率：
P=Wt=200J10s=20W。
39．（2017•上海）金属块排开水的体积为2×10﹣3米3，求金属块受到浮力F浮的大小。
【答案】金属块受到浮力的大小为19.6N。
【解答】解：
金属块所受浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3＝19.6N。
40．（2017•上海）物体在50牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动，10秒内前进了20米，求此过程中拉力做的功W和拉力的功率P。
【答案】此过程中拉力做的功为1000J，功率为100W。
【解答】解：拉力做的功：
W＝Fs＝50N×20m＝1000J；
拉力的功率：
P=Wt=1000J10s=100W。
41．（2021•上海）在如图所示的电路中，闭合开关S后，至少有一个电表发生变化，已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障。

【答案】电压表示数不变，电流表示数变大：R1 短路；电流表示数变大，电压表示数变小：R2 短路。
【解答】解：
由题知，闭合开关S，至少有一个电表发生变化，电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2上，电路故障要么是断路、要么是短路。
若电阻R1断路，开关S闭合前后，电路断路，电压表、电压表都无示数，不符合题意；
若电阻R2断路，开关S闭合前后，电压表始终串联在电路中测电源电压，其示数不变；电流表几乎无示数，示数不变，不符合题意；
若电阻R1短路，开关S闭合前，电压表串联在电路中测量电源电压，电流表几乎无示数；开关S闭合后，电压表测量R2两端的电压，即电源电压，电流表测量通过R2的电流；所以电压表示数不变，电流表示数变大，符合题意；
若电阻R2短路，开关S闭合前，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，电流表几乎无示数；闭合开关S后，电压表被短路而无示数，电流表测量通过R2的电流；所以电压表示数变小，电流表示数变大，符合题意；
42．（2017•上海）甲、乙两个薄壁圆柱形容器（容器足够高）置于水平地面上。甲容器底面积为6×10﹣2米2，盛有质量为8千克的水，乙容器盛有深度为0.1米、质量为2千克的水。
①求乙容器中水的体积V乙。
②求乙容器底部受到水的压强P乙。
③现从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，求抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量△P甲。
【答案】①乙容器中水的体积为2×10﹣3m3；
②乙容器底部受到水的压强为980Pa；
③抽水前后甲容器底部受到水的压强变化量为490Pa。
【解答】解：
①因为ρ=mV，
所以乙容器中水的体积：
V乙=m乙ρ水=2kg1.0×103kg/m3=2×10﹣3m3；
②乙容器中水对容器底的压强：
p乙＝ρ水gh乙＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m＝980Pa；
③已知从甲容器中抽取部分水注入乙容器后，甲、乙两容器底部受到水的压力相同，也就是剩余水的重力相同，
甲容器剩余水的质量：
m剩=8kg+2kg2=5kg，
甲抽出水的质量：
△m＝m甲﹣m剩＝8kg﹣5kg＝3kg，
甲容器中水对容器底减小的压力：
△F＝△G＝△mg＝3kg×9.8N/kg＝29.4N，
甲容器中水对容器底压强的变化量：
△p=△FS甲=29.4N6×10−2m2=490Pa。
43．（2021•上海）“蛟龙号”悬停时，上表面深度为7000米，重力为2.2×105N。
（1）蛟龙号悬停时，求F浮；
（2）蛟龙号的p很大，相当于手掌上放一辆7×105牛的卡车，手掌面积为0.01m2，求p的估值；
（3）推论p液＝ρ液gh；
（4）已知蛟龙号上表面海水密度随深度增大而增大。设液体压强为p′，海水密度为ρ′，上表面深度为h′，能不能说明p′＝ρ′gh′，并说明理由。
【答案】（1）蛟龙号悬停时受到的浮力为2.2×105N；
（2）蛟龙号受到的压强为7×107Pa；
（3）推论p液＝ρ液gh的过程如解答所示；
（4）不能；理由：蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力，这个重力大小为ρgV，此处的密度应为上方海水的平均密度，而不是上表面海水的密度。
【解答】解：（1）因蛟龙号悬停时处于平衡状态，受到的浮力和重力是一对平衡力，二力大小相等，
所以，蛟龙号受到的浮力：F浮＝G＝2.2×105N；
（2）蛟龙号受到海水的压强：p=FS=7×105N0.01m2=7×107Pa；
（3）在液体中选取一个圆柱形的液柱，设液柱的底面积为S，高度为h，则液柱的体积V＝Sh，
由ρ=mV可得，液柱的质量：m＝ρ液V＝ρ液Sh，
液柱对液柱底面的压力F＝G＝mg＝ρ液Shg，
则液柱产生的压强p=FS=ρ液SℎgS=ρ液gh；
（4）蛟龙号上表面受到海水的压力等于其上方海水的重力，
这个重力大小为ρgV，此处的密度应为上方海水的平均密度，而不是上表面海水的密度，所以不能说明p′＝ρ′gh′。
44．（2021•上海）在如图所示电路中，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R2允许通过最大电流为3A。电流表A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片P位于最大阻值处，闭合开关S，电流表A1示数为0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。

（1）求电阻R1的阻值；
（2）求此时经过变阻器R2的电流I2；
（3）移动变阻器滑片P，在电路安全工作的前提下，求变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min：P2max。
【答案】（1）电阻R1的阻值为20Ω；
（2）此时经过变阻器R2的电流为1.2A；
（3）变阻器滑片P，在电路安全工作的前提下，求变阻器R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min：P2max＝4：9。
【解答】解：（1）闭合开关，两电阻并联接入电路，电流表A测干路电流，电流表A1测通过R1的电流，
并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得电阻R1的阻值：R1=UI1=6V0.3A=20Ω；
（2）干路电流表A和电流表A1偏角相同，且干路电流大于支路电流，电流表A所选的是0﹣3A量程，电流表A1选择0﹣0.6A量程，故干路电流为0.3A×5＝1.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过变阻器R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.3A＝1.2A；
（3）变阻器滑片P位于最大阻值处时通过滑动变阻器的电流最小，所以通过滑动变阻器的最小电流为 1.2A，
电流表A示数最大时通过滑动变阻器的电流最大，电流表A的最大示数为3A，所以通过滑动变阻器的最大电流为：I2′＝I′﹣I1＝3A﹣0.3A＝2.7A，
由电功率公式P＝UI可知变阻器R2消耗的最小功率和最大功率的比值等于最小电流和最大电流的比值，即P2minP2max=I2I2'=1.2A2.7A=49。
45．（2018•上海）在图（a）所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2的阻值为30Ω，电键S闭合、电键S1断开时，电流表的示数为0.4A；电键S、S1均闭合时，电流表的示数如图（b）所示。求：
（1）电源电压U。
（2）通过电阻R1的电流I1。
（3）电键S、S1均闭合时电路的总电阻R。

【答案】（1）电源电压U为12V；
（2）通过电阻R1的电流I1为0.8A；
（3）电键S、S1均闭合时电路的总电阻R为10Ω。
【解答】解：
（1）电键S闭合、电键S1断开时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.4A，根据I=UR可得，电源电压：
U＝I2R2＝0.4A×30Ω＝12V；
（2）电键S、S1均闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，
因R2的电压和电阻保持不变，由欧姆定律可知，通过R2的电流仍为0.4A不变，根据并联电路电流的规律，此时电流表的示数应大于0.4A；
在图b中，若电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A，小于0.4A，故电流表只能选用大量程，此时分度值为0.1A，示数为1.2A，
由并联电路电流的规律可知，通过电阻R1的电流：
I1＝I﹣I2＝1.2A﹣0.4A＝0.8A；
（3）因电键S、S1均闭合时电路的总电流为1.2A，
则由I=UR可得，电路的总电阻：
R=UI=12V1.2A=10Ω。
46．（2019•上海）如图所示，足够高的圆柱形薄底容器A、B置于水平地面上，分别盛有水和液体乙。水的深度为0.08米，两容器底部受到液体的压强相等。（g取9.8N/kg）
①若水的质量为2千克，求水的体积V水．
②求水对容器A底部的压强p水。
③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。求液体乙的密度ρ乙。

【答案】①水的体积为2×10﹣3m3；
②容器甲中水对容器底部的压强为784Pa；
③液体乙的密度为800kg/m3。
【解答】解：
①由ρ=mV可得，容器中甲水的体积为：V=mρ=2kg1.0×103kg/m3=2×10﹣3m3；
②容器甲中水对容器底部的压强：p水＝ρgh＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.08m＝784Pa。
③当容器甲内加水至于容器乙相平时，设此时水深为h1，
此时水对容器底部的压强：p1＝p水+△p＝784Pa+196Pa＝980Pa；
由p＝ρgh可得此时水的深度：h1=p1ρ水g=980Pa1.0×103kg/m3×9.8N/kg=0.1m；
由题知，原来容器甲、乙底部所受液体的压强相等，即：p乙＝p水＝784Pa；
由p＝ρgh可得，液体乙的密度：ρ乙=pgℎ1=784Pa9.8N/kg×0.1m=800kg/m3。
47．（2019•上海）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，滑动变阻器R2上标有“1安”字样。闭合电键S，电压表示数为5伏。
①求通过电阻R1的电流I1。
②求通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功W1。
③移动滑动变阻器滑片P过程中，电源电压与电压表示数比值的最大为3，求电压表最大示数和最小示数的差值△U1。

【答案】①通过电阻R1的电流I1＝0.5A；
②通电10s做功为25焦。
③电压表示数的最大值和最小值的差值6V。
【解答】解：①根据电路图可知，电压表测量R1两端的电压，又因为R1＝10Ω，
所以通过电阻R1的电流：
I1=U1R=5V10Ω=0.5A；
②通电10秒钟后，电流通过电阻R1做的功：
W1＝U1I1t＝5V×0.5A×10s＝25J。
③电源电压和电压表示数的比值最大为3，因电源电压12V，此时应为电压表最小值，12VUV=3，故UV小＝4V；
滑动变阻器R2上标有“1A”字样，表示变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路的最大电流为1A，由欧姆定律，此时电压表示数的最大值：
U1′＝I′R1＝1A×10Ω＝10V，
电压表示数的最大值和最小值的差值应为：
△U1＝10V﹣4V＝6V。
48．（2020•上海）如图所示，盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上，底面积分别为S、2S，容器足够高。
①若容器甲中水的质量为2千克，求甲中水的体积V水；
②若容器甲中水的深度为0.1米，求水对甲底部的压强p水；
③现有三个物体A、B、C，其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个，将其放入容器甲或乙中（物体均能浸没在水中），使水对容器底部压强的变化量△p水、容器对水平地面压强的变化量△p容均最大。写出选择的物体和容器并说明理由，求出△p水最大和△p容最大。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝9.8N/kg）
物体
密度
体积
A
3ρ
2V
B
2ρ
3V
C
ρ
3V

【答案】①甲中水的体积为2×10﹣3m3；
②水对甲底部的压强为980Pa；
③将物体B放入容器甲中时，水对容器底部压强的变化量p水、容器对水平地面压强的变化量△p容均最大；
理由：由△p水＝ρ水g△h水＝ρ水g△V水S容=ρ水gV物S容可知，要使△p水最大，应选择V物最大的物体和S容最小的容器，
由△p容=△FS容=G物S容=m物gS容可知，要使△p容最大，应选择m物最大的物体和S容最小的容器，
综上可知，应选择物体B和容器甲，且△p水最大为3ρ水gVS，△p容最大为6ρVgS。
【解答】解：①由ρ=mV可得，甲中水的体积：
V水=m水ρ水=2kg1.0×103kg/m3=2×10﹣3m3；
②水对甲底部的压强：
p水＝ρ水gh水＝1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m＝980Pa；
③由△p水＝ρ水g△h水＝ρ水g△V水S容=ρ水gV物S容可知，要使△p水最大，应选择V物最大的物体和S容最小的容器，
由△p容=△FS容=G物S容=m物gS容可知，要使△p容最大，应选择m物最大的物体和S容最小的容器，
综上可知，应选择物体B和容器甲，
△p水最大＝ρ水gVBS甲=ρ水g3VS=3ρ水gVS，△p容最大=mBgS甲=2ρ×3VgS=6ρVgS。
49．（2018•上海）相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平桌面上，甲中盛有水，乙中盛有另一种液体，水的质量为5千克。
（1）求甲容器中水的体积V水。
（2）分别从甲、乙两容器中抽出相同体积的液体，如表为抽出液体前后两容器底部受到液体的压强。
（a）求抽出液体后甲容器中水的深度h水。
（b）问抽出液体前乙容器中液体的质量m液，并说明理由。
容器底部受到液体的压强
抽出液体前
抽出液体后
p甲水（帕）
1960
980
p乙液（帕）
1960
1078
【答案】（1）甲容器中水的体积V水是5×10﹣3m3；
（2）（a）抽出液体后甲容器中水的深度h水是0.1m；
（b）抽出液体前乙容器中液体的质量m液＝5kg；
理由：由题意可知，两容器的底面积S相等；抽出液体前，两容器底部受到液体的压强均为1960pa，根据F＝pS可知，原来两容器底部受到液体的压力F相等；
对圆柱形容器有G液＝F液，所以两液体受到的重力G相等，
由G＝mg可知，两液体的质量相等，即m液＝m水＝5kg。
【解答】解：
（1）由ρ=mV可得，甲容器中水的体积：
V水=m水ρ水=5kg1×103kg/m3=5×10﹣3m3；
（2）（a）由p＝ρgh可得，抽出液体后甲容器中水的深度：
h水=p水ρ水g=980pa1×103kg/m3×9.8N/kg=0.1m；
（b）由题意可知，两容器的底面积S相等；抽出液体前，两容器底部受到液体的压强均为1960pa，根据F＝pS可知，原来两容器底部受到液体的压力F相等；
对圆柱形容器有G液＝F液，所以两液体受到的重力G相等，
由G＝mg可知，两液体的质量相等，即m液＝m水＝5kg。
50．（2021•上海）测小灯泡电功率实验，小灯为“2.2V 0.3A”“3.8V 0.3A”中的一个，电源电压为2V整数倍。滑片P从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，电压表向左偏转六格。一开始指的是11V或2.8V，
①判断小灯正常发光的理由。
②判断电压表的位置。
③闭合开关时电压表读数。
④求小灯泡额定功率。
【答案】①当电压表的示数为2.2V时，小灯正常发光；
②电压表并联在滑动变阻器两端；
③闭合开关时电压表读数为2.8V；
④小灯泡额定功率为1.14W。
【解答】解：由题意可知，滑片P从最大阻值开始，移动到一个位置小灯正常发光，则滑动变阻器接入电路中的电阻变小，此过程中电压表向左偏转六格，即电压表的示数变小，所以，电压表并联在滑动变阻器两端；
因一开始指的是11V或2.8V，
所以，若电压表的示数为11V，则电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，灯泡正常发光时电压表的示数为11V﹣0.5V×6＝8V，
若电压表的示数为2.8V，则电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，灯泡正常发光时电压表的示数为2.8V﹣0.1V×6＝2.2V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，即U＝UL+U滑，
所以，灯泡正常发光时电源的电压可能为10.2V、11.8V、4.4V、6V，
由电源电压为2V整数倍可知，电源的电压U＝6V，
则闭合开关时电压表的示数为2.8V，小灯泡正常发光时的电压为3.8V，小灯额定功率PL＝ULIL＝3.8V×0.3A＝1.14W。
51．（2017•上海）在如图所示的路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20欧，闭合电键S，两电流表的示数分别为0.8安和0.3安。
①求电源电压U。
②求通过电阻R2的电流I2。
③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了0.6瓦，求电阻R0的阻值。

【答案】①电源电压U为6V；
②通过电阻R2的电流I2为0.5A；
③现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电源的电功率变化了0.6瓦，电阻R0的阻值为10Ω或15Ω。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测电阻R1支路的电流。
①闭合电键S，两电流表的示数分别为0.8A和0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流I＝0.8A，通过电阻R1的电流I1＝0.3A，
并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由欧姆定律可得，电源电压：
U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
②由并联电路的电流特点可得，通过R2的电流：
I2＝I﹣I1＝0.8A﹣0.3A＝0.5A；
③由题知，用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化；
若用R0替换电阻R1，则电流表A1所在支路的电阻发生变化，电流表A1的示数会发生变化，同时干路电流也会发生变化，即电流表A的示数发生变化，不符合题意；因此只能是用R0替换电阻R2；
替换前电源的电功率：
P总＝UI＝6V×0.8A＝4.8W；
替换后电源的电功率变化了0.6W，则此时电源的电功率可能为：
P总′＝P总+△P＝4.8W+0.6W＝5.4W，P总″＝P总﹣△P＝4.8W﹣0.6W＝4.2W；
并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，替换前后R1的电流和功率均不变，
则R1消耗的功率：P1＝UI1＝6V×0.3A＝1.8W；
因替换后R1与R0并联，且电源的电功率等于各电阻消耗功率之和，
所以，电阻R0消耗的功率可能为：
P0＝P总′﹣P1＝5.4W﹣1.8W＝3.6W，P0′＝P总″﹣P1＝4.2W﹣1.8W＝2.4W，
由P=U2R可得，R0的阻值可能为：
R0=U2P0=(6V)23.6W=10Ω，R0′=U2P0'=(6V)22.4W=15Ω，
即电阻R0的阻值为10Ω或15Ω才能满足题中的要求。