近十年(2013-2022)上海市初三物理中考真题分类汇编8计算题带讲解

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上海市10年(2013-2022)中考物理真题分类汇编
计算题
1.(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。

【解析】解:
①因为ρ=,
所以乙容器中水的体积:
V乙===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==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===490Pa。

2.(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)1960980
p乙液(帕)19601078
【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。

【解析】解:
(1)由ρ=可得,甲容器中水的体积:
V水===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===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。

3.(2016•上海)某物体做匀速直线运动,其s﹣t图象如图所示,求该物体的速度v。

【答案】该物体的速度v为2m/s。

【解析】解:由图可知,当t=6s时,物体通过的路程s=12m,
则物体的速度:v ===2m/s。

4.(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。

【解析】解:
(1)由图象可知,当s=18m时,t=6s,
则物体的速度为:
v ===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。

5.(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
底面积(米2)高度(米)
3)
甲5×1032×10﹣30.6
乙8×1035×10﹣30.5
①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4×104Pa;
③乙的底部对地面的压强的变化量为9800Pa。

【解析】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×10N/kg=200N,
乙对地面的压力为:F压=G乙=200N,
则乙对地面的压强为:p乙===4×104Pa;
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。

6.(2016•上海)如图所示,柱形容器A和均匀柱体B置于水平地面上,A中盛有体积为6×10﹣3m3的水,B受到的重力为250N,B的底面积为5×10﹣2m2。

(1)求A中水的质量。

(2)求B对水平地面的压强。

(3)现沿水平方向在圆柱体B上截去一定的厚度,B剩余部分的高度与容器A中水的深度之比h B′:h水为2:3,且B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,求B的密度ρB。

【答案】(1)A中水的质量为6kg。

(2)B对水平地面的压强为5000Pa。

(3)B的密度为1.5×103kg/m3。

【解析】解:
(1)水的体积:V水=6×10﹣3m3,
根据ρ=可得水的质量:
m水=ρ水V水=1×103kg/m3×6×10﹣3m3=6kg;
(2)B对水平地面的压力:
F B=
G B=250N,
B对水平地面的压强:
p B===5000Pa;
(3)剩余部分对地面的压强:
p B′===ρB gh B′,
水对容器底的压强:
p水=ρ水gh水,
h B′:h水=2:3,
因为B剩余部分对水平地面的压强等于水对容器A底部的压强,
所以ρB gh B′=ρ水gh水,
ρB=ρ水=ρ水=×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3。

7.(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
A3ρ2V
B2ρ3V
Cρ3V
【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=ρ水g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===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,△p容最大为。

【解析】解:①由ρ=可得,甲中水的体积:
V水===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=ρ水g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===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g=ρ水g=,△p容最大===。

8.(2015•上海)如图所示,薄壁圆柱形容器甲和圆柱体乙置于水平地面上,容器甲足够高,底面积为5×10﹣2m2,盛有质量为5千克的水,圆柱体乙的重力为160牛,底面积为8×10﹣2m2。

①求容器甲内水的体积V水。

②求圆柱体对水平地面的压强p乙。

③若将一物块A分别浸没在容器甲的水中,放在圆柱体乙上表面的中央时,水对容器甲底部压强的变化量与圆
柱体乙对水平地面压强的变化量相等,求物块A的密度ρA。

【答案】①容器甲内水的体积V水=5×10﹣3m3。

②圆柱体对水平地面的压强p乙=2000Pa。

③物块A的密度ρA为1.6×103kg/m3。

【解析】解:
①由ρ=得:
V===5×10﹣3m3;
②圆柱体对地面的压力F=G=160N,
容器对地面的压强:
p乙===2000Pa;
③设物体A的质量为m,
由于物块A浸没在容器甲的水中,则水对容器甲底部压强增加量△p1=ρ水△hg=ρ水g,
由于物块A放在圆柱体乙上表面的中央,则圆柱体乙对地面压强的增加量△p2==,
已知△p1=△p2,则ρ水g=,
所以,物体的密度:
ρA====1.6×103kg/m3。

9.(2014•上海)如图所示,轻质薄壁圆柱形容器A、B分别置于高度差为h的两个水平面上,A中盛有深度为16h 的液体甲,B中盛有深度为19h,体积为5×10﹣3米3的液体乙(ρ乙=0.8×103千克/米3)。

①求液体乙的质量m乙。

②求水平面对容器B的支持力F B的大小。

③若在图示水平面MN处两种液体的压强相等,先从两容器中分别抽出高均为Δh的液体后,容器对各自水平面
的压强为p A和p B,请通过计算比较p A和p B的大小关系及其对应Δh的取值范围。

【答案】①液体乙的质量m乙为4kg;
②水平面对容器B的支持力F B的大小为39.2N;
③若0<Δh<4h,则p A>p B;若Δh=4h,则p A=p B;若4h<Δh≤16h,则p A<p B。

【解析】解:①由ρ=得,
液体乙的质量:
m乙=ρ乙V乙=0.8×103kg/m3×5×10﹣3m3=4kg;
②由题意知,F B=F压=G乙=m乙g=4kg×9.8N/kg=39.2N;
③由题意知,p M=p N,
所以ρA g8h=ρB g10h,
即:ρA:ρB=5:4,
设p A=p B,则ρA g(16h﹣Δh)=ρB g(19h﹣Δh),
解得:Δh=4h,
若0<Δh<4h,则p A>p B;
若Δh=4h,则p A=p B;
若4h<Δh≤16h,则p A<p B;
10.(2013•上海)如图所示,水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,甲、乙的底面积分别为S、2S.(ρ酒精=0.8×103千克/米3)
①若乙容器中的酒精的质量为1.6千克,求酒精的体积V酒精。

②求乙容器中0.1米深处酒精的压强p酒精。

③现有物体A、B(其密度、体积的关系如下表所示),请在物体A、B和容器甲、乙中各选择一个,当把物体
放入容器中后(液体不会溢出),可使容器对水平地面的压力最大且压强最大。

求该最大压力F最大和最大压强p

最大
物体密度体积
Aρ2V
B3ρV
【答案】①酒精的体积V酒精为2×10﹣3m3;
②乙容器中0.1米深处酒精的压强P酒精为784Pa;
③最大压力F最大为(3ρV+m)g,最大压强p最大为。

【解析】解:(1)已知m酒精=1.6kg,根据ρ=得:
V酒精===2×10﹣3m3;
(2)已知:h乙=0.1m,
p乙=ρ酒精gh乙=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.1m=784Pa;
(3)∵水平地面上的轻质圆柱形容器甲、乙分别盛有质量均为m的水和酒精,
∴容器甲、乙的重力相同,为G=mg,
若要使容器对水平地面的压力最大,则选择的物体重力为最大即可,
∵G A=ρ×2V×g=2ρVg,G B=3ρ×V×g=3ρVg,
∴选择物体B对水平地面的压力最大,为F最大=G B+G=3ρVg+mg=(3ρV+m)g
根据p=可知:要使压强最大,则容器的底面积为最小,
所以,选择物体B应放在底面积较小的甲容器里,
则p最大==。

11.(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。

【解析】解:
①由ρ=可得,容器中甲水的体积为:V===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===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===800kg/m3。

12.(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。

【解析】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===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=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===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′。

13.(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。

【解析】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。

14.(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。

【解析】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。

15.(2022•上海)物体排开水的体积为5×10﹣3米3,求它受到来自水的浮力F浮。

【答案】它所受的浮力F浮为49N。

【解析】解:∵V排=5×10﹣3m3
∴受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×5×10﹣3m3=49N。

16.(2013•上海)物体排开水的体积为2×10﹣3m3,求它所受的浮力F浮。

【答案】物体受到的浮力为19.6N。

【解析】解:
ρ水=1×103kg/m3,V排=2×10﹣3m3,
物体受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×2×10﹣3m3=19.6N,
17.(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。

【解析】解:由杠杆平衡条件可知:
F1l1=F2l2,
则动力F1===20N。

18.(2014•上海)杠杆平衡时,动力F1的大小为10牛,动力臂l1为0.2米,阻力臂l2为0.1米,求阻力F2的大
小。

【答案】阻力F2的大小为20N。

【解析】解:由杠杆平衡条件得:F1×l1=F2×l2,
即:10N×0.2m=F2×0.1m,解得:F2=20N;
19.(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。

【解析】解:由杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得,阻力F2的大小:
F2===40N。

20.(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。

【解析】解:拉力做的功:
W=Fs=10N×20m=200J;
拉力的功率:
P===20W。

21.(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。

【解析】解:拉力做的功:
W=Fs=50N×20m=1000J;
拉力的功率:
P===100W。

22.(2016•上海)物体在30牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了10米。

求此过程中拉力做的功W和功率P。

【答案】此过程中拉力做的功为300J,功率为60W。

【解析】解:拉力做的功:
W=Fs=30N×10m=300J,
拉力的功率:
P===60W。

23.(2013•上海)物体在20牛的水平拉力作用下沿拉力方向做匀速直线运动,5秒内前进了3米。

求此过程中的拉力做的功W和功率P。

【解析】解:
【答案】此过程中的拉力做的功为60J,功率为12W。

∵F=20N,s=3m,
∴拉力做的功为:W=FS=20N×3m=60J;
又∵t=5s,
∴拉力的功率为:P===12W。

24.(2022•上海)用大小为5牛的水平方向的拉力F使重力为20牛的物体在10秒内匀速运动10米,求这段时间里物体拉力F做的功W和功率P。

【答案】拉力做的功是50J;拉力的功率5W。

【解析】解:物体拉力F做的功W=Fs=5N×10m=50J,
拉力F的功率P===5W。

25.(2015•上海)如图所示,小明用98牛的拉力在4秒内将货物匀速提升2米,不计摩擦和绳子重力。

求:(1)货物的质量m。

(2)这段时间内,拉力所做的功W和功率P。

【答案】(1)货物的重量为10kg。

(2)这段时间内,拉力所做的功W为196J;功率P为49W。

【解析】解:(1)该滑轮为定滑轮,使用定滑轮不省力,即手对绳子的拉力G=F=98N;
由G=mg得,物体的质量m===10kg;
(2)绳拉重物所做的功W=Fs=98N×2m=196J;
P===49W;
26.(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.
【解析】解:水吸收的热量为:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×5℃=4.2×104J.
27.(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。

【解析】解:
Q吸=cm△t
=4.2×103J/(kg•℃)×2kg×10℃
=8.4×104J。

28.(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。

【解析】解:
Q吸=cmΔt
=4.2×103J/(kg•℃)×0.5kg×20℃
=4.2×104J。

29.(2015•上海)质量为0.2千克的水温升高50℃,求水吸收的热量Q吸.[c水=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】水吸收的热量为4.2×104J。

【解析】解:Q吸=c水m△t
=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×50℃
=4.2×104J;
30.(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。

【解析】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。

31.(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。

【解析】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===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,=3,故U V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。

32.(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。

【解析】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=可得,R0的阻值可能为:
R0===10Ω,R0′===15Ω,
即电阻R0的阻值为10Ω或15Ω才能满足题中的要求。

33.(2016•上海)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。

闭合电键S后,电压表的示数为1伏,电流表的示
数为0.1安。

①求电阻R1的阻值。

②在移动变阻器R2滑片P的过程中,当电阻R1两端的电压分别为U0、8U0时,变阻器R2的电功率相等,求电
源电压U。

【答案】①电阻R1的阻值为10Ω;
②电源电压为9U0。

【解析】解:
①由图知,R1与R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R1两端电压,
由I=可得R1的阻值:
R1===10Ω;
②由串联电路的电压特点知,当电阻R1两端的电压分别为U0时,
滑动变阻器R2两端的电压:U2′=U﹣U1′=U﹣U0,
电流:I2′=I1′==,
同理,当电阻R1两端的电压分别为8U0时,
滑动变阻器R2两端的电压:U2″=U﹣U1″=U﹣8U0,
电流:I2″=I1″==,
两次变阻器R2的电功率相等,由P=UI有:
U2′I2′=U2″I2″,
即:(U﹣U0)=(U﹣8U0),
解得:U=9U0。

34.(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。

【解析】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=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=可得,电路的总电阻:
R===10Ω。

35.(2015•上海)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧,现将两个电流表A1、A2分别串接在电路中,向左移动滑动变阻器R2的滑片P,每次移动滑片P.均使变阻器R2连入电路的电阻减少相同的阻值,两个电流表的示数如下表所示:
滑片P移动的次序电流表A1的示数电流表A2的示数
10.6安0.9安
20.6安 1.0安
30.6安 1.2安
40.6安 1.8安
①求电源电压U。

②若变阻器R2连入电路中的阻值50欧时,求干路的电流I。

③请通过计算说明电流表A2串接在电路中的位置。

【答案】①电源电压U为12V。

②变阻器R2连入电路中的阻值50欧时,电路的电流I为0.84A。

③A2串接在干路中了。

【解析】解:①由图知,两电阻并联,由表格中数据知,A1测量通过定值电阻的电流,
由I=得,电源U=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V;
②变阻器R2连入电路中的阻值50Ω时,通过变阻器的电流:
I2===0.24A;
则干路电流I=I1+I2=0.6A+0.24A=0.84A;
③若电流表与R2串联,由I=得,电流表A2对应的电阻值分别为:
R1===13.3Ω;R2===12Ω;R3===10Ω;R4===6.7Ω,与已知条件中的电阻变化相同不符合,所以电流表应在干路中;
分别计算变阻器的阻值:R1′===40Ω;R2′===30Ω;R3′===20Ω;R4′===10Ω,符合题目的已知条件,所以电流表A2串联在
干路中了。

36.(2014•上海)在图(a)所示的电路中,滑动变阻器R2是规格为“20Ω,2A”和“5Ω,3A”中的一个,闭合电键S,当变阻器连入电路恰好为其最大阻值的一半时,电流表的示数为0.3安,此时:
①若电阻R1的阻值为20欧,求R1两端的电压U1。

②若在电路中正确连入两个电压表,示数分别如图(b),(c)所示,请通过计算判断所用变阻器R2的规格,
并求出电阻R1消耗的电功率P1。

【答案】①若电阻R1的阻值为20欧,R1两端的电压U1为6V。

②通过计算判断所用变阻器R2的规格为20Ω,电阻R1消耗的电功率P1为0.45W或1.35W。

【解析】解:①当电流表的示数为0.3安,由欧姆定律得U1=IR1=0.3A×20Ω=6V;
②由电路图可知:R1与变阻器R2串联,当变阻器连入电路恰好为其最大阻值的一半时,
∵电路中电流为I=0.3A,
∴若变阻器R2的规格为
Ⅰ、R2=20Ω,则R2′=R2=×20Ω=10Ω,
由欧姆定律得:U2′=IR2′=0.3A×10Ω=3V;
Ⅱ、R2=5Ω,则R2′=R2=×5Ω=2.5Ω,
由欧姆定律得:U2′=IR2′=0.3A×2.5Ω=0.75V;
由图所示电压表示数分别为:(b)0.9V或4.5V,(c)1.5V或7.5V,
与U2′比较可知,均大于U2′,电压表一定不会并联在R2两端;
故一只电压表是并联在R1两端,另一只电压表测量电源电压;
∴两只电压表示数之差为U2′,即3V或0.75V,
比较电压表示数可知只有3V符合,故取R2=20Ω;
∴两只电压表组合方式有:
Ⅰ、(b)测量电源电压,示数为4.5V,(c)测R1两端电压,示数为1.5V;
Ⅱ、(b)测R1两端电压,示数为4.5V,(c)测量电源电压,示数为7.5V;
∴电阻R1消耗的电功率P1=U1I1=1.5V×0.3A=0.45W,
或P1=U1I1=4.5V×0.3A=1.35W。

37.(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。

【解析】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;
38.(2014•上海)小陆同学做“用电流表,电压表测电阻”实验,现只有电源(电压大于3伏且保持不变),待测电阻R x,电压表(0~15伏量程挡损坏),阻值为10欧的定值电阻R1,阻值为30欧的定值电阻R2,电键及导线若干,他经过思考,进行了三次实验,电路图及闭合电键S后对应的电压表的示数分别如图(a)(b)。

(c)所示,请根据相关信息计算(需写出计算过程)。

(1)小陆同学所用电源的电压U。

(2)待测电阻R x的阻值。

(计算电阻时,精确到0.1欧)
【答案】(1)6V;(2)5.9Ω。

【解析】解:(1)由图(a)可知R1两端电压为U1=1.5V,又R1=10Ω。

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