备战中考物理真题《压轴挑战》分类汇编 挑战28 上海卷（上海近三年共30题）（解析版）

2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）挑战28上海卷（上海近三年共30题）21、22、23年题型统计：选择题填空作图题实验题计算科普阅读题合计电学综合352616力学综合12148热、电、力综合23016合计61031130一．选择题（共6小题）1．（2023•上海）甲车从P出发、乙车从Q点出发，甲、乙相向而行，它们的s﹣t图像分别如图（a）（b）所示。乙比甲早出发1s，甲到Q点时，乙距离P点1m，求此时乙到Q的距离可能为（）A．2m B．4m C．6m D．9m【答案】B【解答】解：由图（a）（b）可知甲的速度v＝＝5m/s，乙的速度v'＝＝2m/s，乙比甲早出发1s，则乙提前通过的路程为s0＝v't0＝2m/s×1s＝2m，设PQ之间的距离为s，当甲到Q点时，乙距离P点1m，且乙尚未到达P点时，有：，解得：s＝5m，甲到Q点时，乙到Q的距离为5m﹣1m＝4m；当甲到Q点时，乙距离P点1m，且乙已经通过P点时，有：，解得：s＝m，甲到Q点时，乙到Q的距离为m+1m＝m；故B正确。故选：B。2．（2023•上海）R1与R2此时接入电路中的阻值相同，S1断开，S2闭合；求下列操作中，一定可以使电流表示数变大的是（）A．闭合S1，断开S2 B．闭合S1，向右滑动滑片P C．减小电源电压，闭合S1 D．增大电源电压，向右滑动滑片P【答案】B【解答】解：根据电路图可知，当S1断开、S2闭合时，电路为R2的简单电路，电流表测量电路中的电流；A、闭合S1，断开S2、电路为R1的简单电路，电流表测量电路中的电流，由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同，所以电流表示数不变，故A错误；B、闭合S1，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流；向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小；由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同，根据并联电路的电流规律可知，干路中的电流一定大于通过R1的电流，所以电流表的示数一定变大，故B正确；C、闭合S1，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流；减小电源电压，会使得通过R1与R2的电流同时减小，通过R1与R2的电流的和可能会小于开始时电流表的示数，故C错误；D、增大电源电压，向右滑动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据I＝可知，无法判定通过R2的电流是否变大，故D错误。故选：B。3．（2021•上海）凸透镜焦距是10厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是35厘米，移动光屏得到了一个清晰的像，这个像是（）A．放大实像 B．放大虚像 C．等大实像 D．缩小实像【答案】D【解答】解：已知焦距f＝10cm，蜡烛和凸透镜之间的距离u＝35cm，则u＞2f，成倒立、缩小的实像。故选：D。4．（2021•上海）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1后，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（）A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P【答案】C【解答】解：在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，根据串联分压可知，电阻变大，R1分的电压变大，为了使电压表示数与替换R1前相等的方法有，可以减小电源电压，不移动滑片；或者电源电压不变，向右移动滑片P，故ABD错误，C正确。故选：C。5．（2021•上海）凸透镜成像，焦距是10厘米，蜡烛和凸透镜之间的距离是35厘米，能成像的性质是（）A．放大实像 B．放大虚像 C．等大实像 D．缩小实像【答案】D【解答】解：已知焦距f＝10cm，蜡烛和凸透镜之间的距离u＝35cm，则u＞2f，成倒立、缩小的实像。故选：D。6．（2021•上海）在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（）A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P【答案】C【解答】解：在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，根据串联分压可知，电阻变大，R1分的电压变大，为了使电压表示数与替换R1前相等的方法有，可以减小电源电压，不移动滑片；或者电源电压不变，向右移动滑片P，故ABD错误，C正确。故选：C。二．填空题（共6小题）7．（2023•上海）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1阻值为R0，R2的阻值为2R0，闭合开关S，发现电流表的示数有变化。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。请写出开关S闭合后电流表和电压表的示数及其对应的故障。若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。【答案】若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。【解答】解：由图知，开关断开时，电压表串联在电路中，若R1完好或R1短路时，则电压表测电源电压（其示数为U0），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；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，电流表的示数有变化；①若R1断路，则整个电路断路，无论开关S断开还是闭合，电流表示数都为零，其示数不会有变化，故电路故障不是R1断路；②若R1短路，则开关S断开时，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为U0，电流表示数为零；开关S闭合后，电路为R2的简单电路，电压表示数仍然为U0，由欧姆定律可得此时电流表示数为I＝＝，则电流表的示数有变化，故电路故障可能为R1短路；③若R2断路，则开关S断开时，电流表示数为零；开关S闭合后，电流表示数仍然为零，其示数不会有变化，故电路故障不是R2断路；④若R2短路，则开关S断开时，电压表串联在电路中测电源电压，则电压表示数为U0，电流表示数为零；开关S闭合后，电路为R1的简单电路，此时电压表被短路，则电压表示数为零，由欧姆定律可得此时电流表示数为I′＝＝，则电流表的示数有变化，故电路故障可能为R2短路；综上可知，闭合开关S后，若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。故答案为：若电压表示数为U0，电流表示数为，则R1短路；若电压表示数为零，电流表示数为，则R2短路。8．（2023•上海）某导体两端的电压为3伏，10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库，通过该导体的电流为0.5安，这段时间内电流所做的功为15焦，若导体两端的电压变为6伏，则导体的电阻为6欧。【答案】0.5；15；6。【解答】解：通过该导体的电流：I＝＝＝0.5A；这段时间内电流做功：W＝UIt＝UQ＝3V×5C＝15J；由I＝可得，导体的电阻：R＝＝＝6Ω，因为电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，将该导体两端的电压改变为6伏，导体的电阻仍为6Ω不变。故答案为：0.5；15；6。9．（2023•上海）放大镜是生活中常见的凸透镜，结合图示以及下表中的数据回答问题。实验序号①②③物距（cm）2.403.053.50像距（cm）4.607.8511.70①根据上表中凸透镜成虚像时的数据，可得物距和像距的变化关系为凸透镜成虚像时，物距越大，像距越大。②若要使放大镜中所成的像变大，放大镜到物体的距离应远一些（选填“远”或“近”）。③物理课本在物距L1时成放大正立的像，在物距L2时成倒立缩小的像，请比较L1、L2的大小关系并说明理由：L1＜L2，成放大正立的虚像时，物距小于焦距；成倒立缩小的实像时，物距大于两倍焦距。【答案】①物距越大，像距越大；②远；③L1＜L2，成放大正立的虚像时，物距小于焦距；成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距。【解答】解：①根据上表中凸透镜成虚像时的数据，可得物距和像距的变化关系为凸透镜成虚像时，物距越大，像距越大。②若要使放大镜中所成的像变大，放大镜到物体的距离应远一些。③物理课本在物距L1时成放大正立的像，在物距L2时成倒立缩小的像，请比较L1、L2的大小关系并说明理由：L1＜L2，成放大正立的虚像时，物距小于焦距；成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距。故答案为：①物距越大，像距越大；②远；③L1＜L2，成放大正立的虚像时，物距小于焦距；成倒立缩小的实像时，物距大于二倍焦距。10．（2022•上海）如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。①应选择如下方案A。A.将一个电流表接入到Q点B.将一个电压表接入到QM之间C.将一个电压表接入到MN之间②请写出选择方案后，闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障：滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则R1断路；若电流表示数不变，则R2断路。【答案】①A；②滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则R1断路；若电流表示数不变，则R2断路【解答】解：由图可知，该电路为并联电路；①②A.将一个电流表接入到Q点，此时电流表测量干路中的电流，移动滑动变阻器的滑片，若电流表示数不变，这说明通过滑动变阻器的电流不变，所以故障是R2断路；若电流表示数发生变化，这说明通过滑动变阻器的电流发生了改变，该支路是正常的，故障是R1断路；B.将一个电压表接入到QM之间，电压表测量的是一段导线直接的电压，示数一直为0，不能检测出电路故障；C.将一个电压表接入到MN之间，电压表测量的是电源电压，示数保持不变，不能检测出电路故障。故答案为：①A；②滑动滑动变阻器的滑片，若电流表示数有变化，则R1断路；若电流表示数不变，则R2断路。11．（2022•上海）某同学发现冬天水管会“爆裂”，他通过查阅资料获得以下信息：（1）物体膨胀时如果遇到障碍，会产生很大的力；（2）金属会热胀冷缩；（3）水和冰在不同温度下的密度如表所示：形态水冰温度（℃）432100密度（克/厘米3）0.99980.99960.99940.99910.99900.9101①根据表格中温度和密度的数据，得出结论：在1个标准大气压下，当0～4摄氏度时，温度越低，水的密度越小。②指出水管“爆裂”的原因，并写出分析过程冬天温度降低，水会结成冰，体积增大；加上金属（水管）热胀冷缩，体积变小，管内的冰（水）膨胀时，遇到障碍，产生很大的力，撑爆水管。【答案】①温度越低，水的密度越小；②冬天温度降低，水会结成冰，体积增大；加上金属（水管）热胀冷缩，体积变小，管内的冰（水）膨胀时，遇到障碍，产生很大的力，撑爆水管。【解答】解：①由表格可知，当0～4摄氏度时，温度降低，密度在变小；②冬天温度降低，水会结成冰，体积增大；加上金属（水管）热胀冷缩，体积变小，管内的冰（水）膨胀时，遇到障碍，产生很大的力，撑爆水管。故答案为：①温度越低，水的密度越小；②冬天温度降低，水会结成冰，体积增大；加上金属（水管）热胀冷缩，体积变小，管内的冰（水）膨胀时，遇到障碍，产生很大的力，撑爆水管。12．（2021•上海）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，两个电表中至少有一个电表示数会发生变化。若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。根据以上信息，写出闭合开关S前后电流表和电压表示数的变化情况及对应的故障。（1）若电流表示数变大，电压表示数不变，则故障是电阻R1短路；（2）若电流表示数变大，电压表示数变小，则故障是R2短路。【答案】（1）若电流表示数变大，电压表示数不变，则故障是电阻R1短路；（2）若电流表示数变大，电压表示数变小，则故障是R2短路。【解答】解：由图可知，开关S闭合时，该电路为串联电路，电压表测量的是R2的电压，电流表测量电路中的电流；①若R1断路，开关S断开时，电流表示数为0，电压表示数为0；开关闭合后，电流表示数为0，电压表示数为0；即开关从断开到闭合时，电流表和电压表示数都不变；②若R1短路，开关S断开时，电压表测量的是电源的电压，有示数，电路中无电流，电流表示数为0；开关闭合后，电路是通路，电路中有电流，此时电压表测量的是电源电压；即开关从断开到闭合时，电流表示数变大，电压表示数不变；③若R2断路，开关S断开时，整个电路是断开的，电流表为0，电压表示数为电源电压；开关闭合后，电路中无电流，电流表示数为0，电压表示数为电源电压；即开关从断开到闭合时，电流表和电压表示数都不变；④若R2短路，开关S断开时，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压；开关闭合后，电路中有电流，此时电压表测量的是一段导线两端的电压，示数为0；即开关从断开到闭合时，电流表示数变大，电压表示数变小；综上可知，符合题意的只有两种情况：若电流表示数变大，电压表示数不变，则故障是电阻R1短路；若电流表示数变大，电压表示数变小，则故障是R2短路。故答案为：（1）若电流表示数变大，电压表示数不变，则故障是电阻R1短路；（2）若电流表示数变大，电压表示数变小，则故障是R2短路。三．作图题（共4小题）13．（2023•上海）如图所示，静止的小球所受的重力为6牛，请用力的图示法画出该球所受的重力G。【答案】【解答】解：选一线段表示3N的力（即选取标度），然后从球心作竖直向下的、大小为6N的重力。如图所示：14．（2023•上海）根据图中给出的入射光线AO画出其反射光线OB，并标出反射角及其大小。【答案】【解答】解：反射角等于入射角，则反射角也为40°，根据反射光线、入射光线分居法线两侧，在法线左侧画出反射光线即可，如图所示：15．（2022•上海）根据平面镜成像特点，在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。【答案】见试题解答内容【解答】解：根据平面镜成像的特点，先作出物体AB的端点A、B在平面镜中的对称点A′、B′，连接A′、B′点即为物体AB在平面镜中的像，注意辅助线和像用虚线，如图所示：16．（2021•上海）根据图中通电螺线管的N极，标出磁感线方向、小磁针的N极，并在括号内标出电源的正、负极。【答案】【解答】解：螺线管的左端为S极，右端为N极，磁感线从磁体的N极出发，回到S极，所以可以确定螺线管周围磁场的方向是从右向左的；由异名磁极相吸可判断出小磁针的下端为N极；根据螺线管的右端为N极，以及线圈的绕向利用安培定则可以确定螺线管中电流是从螺线管的左端流入右端流出。根据电流方向与电源正负极之间的关系：在电源外部电流从正极流出，回到负极，可以确定电源的右端为负极，左端为正极。如下图所示：四．实验探究题（共3小题）17．（2023•上海）小海同学做“测定小灯泡的电功率”实验，现有电源（电压为2伏的整数倍）、滑动变阻器两个分别标有A“10Ω，2A”、B“20Ω，2A”字样、待测小灯（标有“2.5V”字样）、电流表、电压表、开关及导线若干。他选取一个变阻器进行实验，将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中。移动滑片，又进行实验，记录数据如下表，并用其中一组数据成功计算出小灯泡的额定电功率。物理量实验序号电压U（伏）电流I（安）U/I（伏/安）13.00.1822.50.2635①测定小灯泡电功率的实验原理是P＝UI。②请通过以上信息判断小海同学所选滑动变阻器为B。③请根据相关信息计算出小灯泡的额定功率P额。（需写出主要推理和计算过程）【答案】①P＝UI；②B；③当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。【解答】解：①测定小灯泡电功率的实验原理是：P＝UI。②根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端，电源电压为2V的整数倍，小灯泡的额定电压是2.5V，第三次灯泡正常发光，此时变阻器阻值为5欧，电压应该低于2.5伏，根据串联电路的电压特点：此时变阻器两端电压只能为1.5伏，即电源电压为4伏。当滑动变阻器最大时，电压表示数最大，电流最小，此时滑动变阻器的最大电阻为：；所以滑动变阻器应该选择B。③当小灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω，此时滑动变阻器两端的电压为4V﹣2.5V＝1.5V，电路中的电流为：；此时灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。故答案为：①P＝UI；②B；③当小灯泡两端的电压为额定电压2.5V时，对应的电流为0.3A，所以小灯泡的额定功率为：P额＝U额I＝2.5V×0.3A＝0.75W。18．（2021•上海）小明在高海拔地区旅行时，发现鸡蛋在沸水里煮了很久，仍未煮熟。为了探究原因，小明查阅资料后得知：（a）煮熟鸡蛋需要达到一定的温度；（b）水温达到沸点后，继续加热，水温不变；（c）不同气压下水的沸点不同，如下表：序号水面上方气压p（×105帕）水的沸点t（℃）10.518121.0110032.03120（1）分析比较序号1～3的数据及p，t的变化情况，可得出的初步结论是：水面上方气压p越大，水的沸点t越高。（2）结合所学知识及上述信息，指出鸡蛋未煮熟的原因，并写出分析过程：高海拔地区，气压较小，水的沸点也较低，达不到鸡蛋被煮熟的温度，所以鸡蛋煮不熟；。（3）小明想在高海拔地区快速煮熟鸡蛋，应挑选一个C。A.材料较耐烧的锅B.材料比热容较大的锅C.使用内部气压高的锅【答案】（1）水面上方气压p越大，水的沸点t越大；（2）高海拔地区，气压较小，水的沸点也较低，达不到鸡蛋被煮熟的温度，所以鸡蛋煮不熟；（3）C。【解答】解：（1）分析比较序号1～3的数据知，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）气压随着海拔高度的增大而减小，所以在高海拔地区，气压较小，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，应采取的方法是增大水面上方的气压，所以选C。故答案为：（1）水面上方气压p越大，水的沸点t越大；（2）高海拔地区，气压较小，水的沸点也较低，达不到鸡蛋被煮熟的温度，所以鸡蛋煮不熟；（3）C。19．（2021•上海）小华做“测定小灯泡的电功率”实验，现有两个小灯泡（分别标有“2.2V0.3A”，“3.8V0.3A”字样），他选择其中一个与电源（电压为2伏的整数倍且保持不变）、电流表、滑动变阻器、开关串联，然后将电压表并联在电路中，移动滑片P至最大阻值处。小华闭合开关，观察到电压表示数如图所示，然后移动变阻器滑片P至某位置，使小灯正常发光，此过程中电压表指针向左偏转6小格。（1）小华判断小灯正常发光的依据是小灯泡两端的电压等于额定电压。（2）小华将电压表并联在滑动变阻器两端（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）。（3）写出图中电压表示数并说明理由2.8V；若电压表选择的大量程，小灯泡正常发光，电源电压可能是13.2V或14.8V，这两个电压值都不是2V的整数倍，故电压表不可能选择大量程；电压表为小量程时，小灯泡正常发光，电源电压可能是4.4V或6V，6V是2V的整数倍，因此电压表选择的是小量程，图中的示数为2.8V。（4）小灯泡的额定功率为1.14瓦。【答案】①小灯泡两端的电压等于额定电压；②滑动变阻器；③2.8V；若电压表选择的大量程，小灯泡正常发光，电源电压可能是13.2V或14.8V，这两个电压值都不是2V的整数倍，故电压表不可能选择大量程；电压表为小量程时，小灯泡正常发光，电源电压可能是4.4V或6V，6V是2V的整数倍，因此电压表选择的是小量程，图中的示数为2.8V；④1.14。【解答】解：①小灯泡在额定电压下正常发光，当小灯泡两端的电压等于额定电压时小灯泡正常发光；②小华将电压表并联在电路中，移动变阻器滑片P至最大阻值处，再闭合开关，移动变阻器滑片P，此时滑动变阻器接入电路中电阻只能减小，由串联电路的分压原理可知，此时滑动变阻器两端的电压减小，此过程中电压表指针向左偏转了6小格，说明电压表的示数减小，因此电压表并联在滑动变阻器两端；③若电压表选择的大量程，分度值为0.5V，电压表指针向左偏转了6小格的示数为11V，由于此时小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压可能为2.2V或3.8V，由串联电路的电压特点可知，这两种情况下的电源电压分别为：11V+2.2V＝13.2V或11V+3.8V＝14.8V，这两个电压值都不是2V的整数倍，不符合题意，故电压表不可能选择大量程；电压表为小量程时，分度值为0.1V，电压表指针向左偏转了6小格的示数为2.2V，由于此时小灯泡正常发光，此时小灯泡两端的电压可能为2.2V或3.8V，由串联电路的电压特点可知，这两种情况下的电源电压分别为：2.2V+2.2V＝4.4V或2.2V+3.8V＝6V，只有6V是2V的整数倍，因此电压表选择的是小量程，图中的示数为2.8V；④由③可知，小灯泡的规格为“3.8V0.3A”，因此小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝3.8V×0.3A＝1.14W。故答案为：①小灯泡两端的电压等于额定电压；②滑动变阻器；③2.8V；若电压表选择的大量程，小灯泡正常发光，电源电压可能是13.2V或14.8V，这两个电压值都不是2V的整数倍，故电压表不可能选择大量程；电压表为小量程时，小灯泡正常发光，电源电压可能是4.4V或6V，6V是2V的整数倍，因此电压表选择的是小量程，图中的示数为2.8V；④1.14。五．计算题（共6小题）20．（2023•上海）如图所示，两个相同的薄壁圆柱形容器甲、乙置于水平地面，容器高度为0.8米。①若甲中水质量为2千克，求水的体积V水。②乙容器质量为m0，底面积为S0，求乙容器对地面的压强p乙。③若甲容器中水的深度为0.6米，现向乙容器中加入深度大于0.6米的A液体，使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等，求A液体的密度ρA的取值范围。【答案】①若甲中水质量为2千克，水的体积V水为2×10﹣3m3；②乙容器质量为m0，底面积为S0，乙容器对地面的压强p乙为；③若甲容器中水的深度为0.6米，现向乙容器中加入深度大于0.6米的A液体，使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等，求A液体的密度ρA的取值范围为0.75×103kg/m3≤ρA＜1×103kg/m3。【解答】解：（1）甲中有2kg的水，由密度公式可知，甲中水的体积：V水＝＝＝2×10﹣3m3；（2）乙容器的质量为m0，底面积为S0，乙对地面的压力F＝G＝m0g，则乙对地面的压强：p乙＝＝；（3）现向乙容器中加入深度大于0.6米的A液体，使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等，即ρ水gh水＝ρ液gh液，所以ρ液＝•ρ水，A液体的深度越小，密度越大，即h液＝0.8m，ρ液最小，液体的最小密度为：ρ液＝•ρ水＝×1×103kg/m3＝0.75×103kg/m3；由于A液体的深度大于0.6m，所以液体的密度小于1×103kg/m3，则A液体的密度范围为：0.75×103kg/m3≤ρA＜1×103kg/m3。答：①若甲中水质量为2千克，水的体积V水为2×10﹣3m3；②乙容器质量为m0，底面积为S0，乙容器对地面的压强p乙为；③若甲容器中水的深度为0.6米，现向乙容器中加入深度大于0.6米的A液体，使得甲、乙中液体对容器底部的压强相等，求A液体的密度ρA的取值范围为0.75×103kg/m3≤ρA＜1×103kg/m3。21．（2022•上海）如图所示电路，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关后，电流表示数为1.2安。①求电源电压U；②若在电路中接入一个电阻R2，使得接入前后电流表的示数变化0.4安，求R2的阻值。【答案】①电源电压U＝12V；②若将R2串联在电路中，R2的阻值为5Ω；若将R2并联在电路中，R2的阻值为30Ω。【解答】解：①电路为只有R1的简单电路，电阻R1的阻值为10欧，闭合开关后，电流表示数为1.2安，则电源电压：U＝I1R1＝1.2A×10Ω＝12V；②若在电路中接入一个电阻R2，使得接入前后电流表的示数变化0.4安，连接方式有两种：一是将R2串联在电路中，电路中电流应减小0.4A，此时电路中电流为：I串＝I1﹣0.4A＝1.2A﹣0.4A＝0.8A，电路中总电阻为：R总＝＝＝15Ω，R2的阻值为：R2＝R总﹣R1＝15Ω﹣10Ω＝5Ω；二是将R2并联在电路中，电路中电流应增加0.4A，根据并联电路电流特点，增加的0.4A即为通过R2的电流，即I2＝0.4A，R2的阻值为：R2＝＝＝30Ω。答：①电源电压U＝12V；②若将R2串联在电路中，R2的阻值为5Ω；若将R2并联在电路中，R2的阻值为30Ω。22．（2022•上海）已知甲、乙两个均匀圆柱体密度、底面积、高度的数据如下：圆柱体密度（千克/米3）底面积（米2）高度（米）甲5×1032×10﹣30.6乙8×1035×10﹣30.5①求甲的质量m甲；②求乙对地面的压强p乙；③若在甲、乙上方分别沿水平方向切去一部分，并将切去的部分叠放在对方剩余部分的上方。甲的底部对地面的压力变化量为49牛。求乙的底部对地面的压强的变化量Δp乙。【答案】①甲的质量为6kg；②乙对地面的压强为3.92×104Pa；③乙的底部对地面的压强的变化量为9800Pa。【解答】解：①已知甲的密度ρ甲＝5×103kg/m3，甲的体积为：V甲＝S甲h甲＝2×10﹣3m2×0.6m＝1.2×10﹣3m3，由可知甲的质量为：m甲＝ρ甲V甲＝5×103kg/m3×1.2×10﹣3m3＝6kg；②已知乙的密度ρ乙＝8×103kg/m3，乙的体积为：V乙＝S乙h乙＝5×10﹣3m2×0.5m＝2.5×10﹣3m3，由可知乙的质量为：m乙＝ρ乙V乙＝8×103kg/m3×2.5×10﹣3m3＝20kg，乙的重力为：G乙＝m乙g＝20kg×9.8N/kg＝196N，乙对地面的压力为：F压＝G乙＝196N，则乙对地面的压强为：p乙＝＝＝3.92×104Pa；③由题知甲的底部对地面的压力变化量为：ΔF甲＝|ΔG甲﹣ΔG乙|＝49N，则乙的底部对地面的压力变化量为：ΔF乙＝|ΔG乙﹣ΔG甲|＝ΔF甲＝49N，乙的底部对地面的压强变化量为：Δp乙＝＝＝9800Pa。答：①甲的质量为6kg；②乙对地面的压强为3.92×104Pa；③乙的底部对地面的压强的变化量为9800Pa。23．（2022•上海）小华同学做“测小灯泡电功率”的实验，他将电源（电源电压为2伏的整数倍）、待测小灯（额定电压为6伏，如果实际电压超过7.5伏时小灯会损毁）、电流表、开关串联。并将电压表并联入电路。实验时，他将电压表的示数UV，电流表的示数IA，以及两者的乘积UVIA记录下来，表格中为部分数据。序号UV（伏）IA（安）UVIA（瓦）12.01.224.036.01.8①电压表并联在滑动变阻器两端（“小灯泡”或“滑动变阻器”）。②求出电源电压U（需写出主要计算过程）。③求出小灯的额定电功率P额（需写出主要计算过程）。【答案】（1）滑动变阻器；（2）见解答；（3）见解答。【解答】解：（1）由表中数据可知，当UV＝2.0V，UVIA＝1.2W时，IA＝0.6A；同理，UV＝6.0V，UVIA＝1.8W时，IA＝0.3A；随着电压表示数增大，电流表示数反而减小，说明电压表示数随变阻器阻值的增大而增大，根据串联电路分压原理，故电压表应并联在滑动变阻器两端；（2）根据串联电路电压规律，U＝U灯+UV，且U灯＜7.5V，由表中数据可知，6V＜U＜2V+7.5V＝9.5V，电源电压为2伏的整数倍，故U＝8V；（3）由表中数据可知，当变阻器两端电压为2V时，根据串联电路电压规律，灯泡两端电压为6V，灯泡正常发光，由（1）可知，此时电路中电流为0.6A，故小灯的额定电功率：P额＝U额I额＝6V×0.6A＝3.6W。故答案为：（1）滑动变阻器；（2）见解答；（3）见解答。24．（2021•上海）在如图1所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R2允许通过的最大电流为3安。电流表A、A1的表盘均如图2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0.3安，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P2最小：P2最大。【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＝＝＝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P2最小：P2最大＝I2：I'2＝1.2A：2.7A＝4：9。答：（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。25．（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＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×5℃＝4.2×104J.答：水吸收的热量为4.2×104J.六．解答题（共5小题）26．（2021•上海）“蛟龙号”是我国自主设计和制造的首台深海载人潜水器。在某次科考实验中，“蛟龙号”深海悬停时，上表面距离海面7000米，所受总重力为2.2×105牛。（1）求“蛟龙号”在此处悬停时，所受浮力的大小F浮。（2）“蛟龙号”上表面在此处承受的压强p很大，相当于用手掌托住重为7×105牛的卡车时手掌承受的压强，若受力面积为0.01米2，求p的估算值。（3）设想有高度为h、密度为ρ液的液柱压在手掌上，如图所示。根据压强的定义，推导出液柱对手掌产生的压强p液＝ρ液gh。（4）已知“蛟龙号”上方海水密度随深度增大而增大。当“蛟龙号”深海悬停时，上表面处深度为h'、海水密度为ρ'判断能否据此得出海水对“蛟龙号”上表面的实际压强值p'＝ρ'gh'，并说明理由。【答案】（1）“蛟龙号”在此处悬停时所受浮力F浮的大小2.2×105牛；（2）p的估算值7×107帕；（3）推论p液＝ρ液gh的过程见解析；（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）蛟龙号悬停在海水中时，受到的浮力等于自身的重力，所以蛟龙号悬停时，受到的浮力为F浮＝G＝2.2×105N。（2）蛟龙号受到海水的压强p＝Pa。（3）设液柱的底面积为S，高度为h，则液柱的体积V＝Sh，液柱的质量m＝ρ液V＝ρ液Sh，液柱对手掌的压力F＝G＝mg＝ρ液Shg，则液柱产生的压强p＝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′。答：（1）“蛟龙号”在此处悬停时所受浮力F浮的大小2.2×105牛；（2）p的估算值7×107帕；（3）推论p液＝ρ液gh的过程见解析；（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。27．（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；故答案为：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。28．（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】见试题解答内容【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＝＝＝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＝＝＝。答：（1）电阻R1的阻值为20Ω；（2）此时经过变阻器