《2026年金考卷中考45套汇编物理》

20. 某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5 V)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。

重难题视频讲解
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最右端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是小灯泡灯丝电阻随温度变化。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15 Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为0.2A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过40Ω。

答案： 20.
(1)右
(2)正
(3)小灯泡灯丝电阻随温度变化 0.2 40
【解题思路】
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端(即最右端)，起到保护电路的作用。
(2)分析图乙可知，图线是一条过原点的直线，说明电阻一定时，电流与电压成正比。
(3)观点一:小灯泡灯丝的电阻受温度影响，实验中电阻不恒定，无法用来探究电流与电压的关系。观点二:图丙中电流表选择的是0~0.6A的测量范围，示数为0.2A，说明在“探究电流与电阻的关系”实验中，定值电阻两端电压保持U_R = IR = 0.2A×15Ω = 3V不变，故滑动变阻器两端电压U_滑 = U - U_R = 4.5V - 3V = 1.5V，根据串联电路的分压规律可知，U_R/U_滑 = R/R_滑，由于U_R/U_滑 = 3V/1.5V = 2/1，故当接入电路的定值电阻的阻值最大时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，故可接入电路的定值电阻的最大阻值R_max = 2R_滑max = 2×20Ω = 40Ω，即可更换的定值电阻的最大阻值为40Ω。

21. 学校科技小组进行了“测量小石块密度”的实验。

(1)用天平测小石块的质量,当天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上游码的位置如图甲所示,则小石块的质量为54g。用量筒和水测得小石块的体积为20 cm³,则小石块的密度为2.7×10³kg/m³。
(2)利用浮力知识,科技小组的同学又用另一种方法测出了小石块的密度。
步骤一:如图乙所示,将长方体物块放入柱形盛水容器中,物块漂浮,测出物块浸入水中的长度。
步骤二:如图丙所示,将小石块放在物块上,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h₁。此时物块受到的浮力与图乙相比变大。
步骤三:如图丁所示,将小石块用细线(细线体积和质量均忽略不计)系在物块下,测得物块浸入水中的长度与图乙相比增加了h₂。图丁中水对容器底部的压强等于(选填“大于”“等于”或“小于”)图丙中水对容器底部的压强。
根据以上信息可得,小石块密度的表达式为ρ_石=ρ水h₁/(h₁ - h₂)(用ρ_水、h₁、h₂表示)。

答案： 21.
(1)54 2.7×10³
(2)变大 等于 ρ水h₁/(h₁ - h₂)
【解题思路】
(1)小石块的质量m = 50g + 4g = 54g；小石块的密度ρ = m/V = 54g/20cm³ = 2.7g/cm³ = 2.7×10³kg/m³。
(2)步骤二:图丙中物块浸入水中的体积大于图乙中物块浸入水中的体积，根据阿基米德原理可知，图丙中物块受到的浮力大于图乙中物块受到的浮力。
步骤三:图丙和图丁中，小石块与物块整体都漂浮在水面上，所受浮力相等，故与图乙相比，多排开的水的体积也相等，则S h₁ = S h₂ + V_石，可得小石块的体积V_石 = S(h₁ - h₂)。由于图丙和图丁中物块和小石块整体排开水的体积相同，故水的深度相同，根据p = ρgh可知，水对容器底的压强相等。
根据以上分析可知，小石块的密度ρ_石 = m_石/V_石 = G_石/gV_石 = ρ_水gSh₁/gS(h₁ - h₂) = ρ水h₁/(h₁ - h₂)。