2021年青海省西宁市中考物理试卷

这是一份2021年青海省西宁市中考物理试卷，共26页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图题，实验及探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2021年青海省西宁市中考物理试卷
一、选择题（本题包括10个小题，1-7小题每题1分，8-10小题每题2分，共13分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1．（1分）（2021•西宁）关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．声音在各种介质中的传播速度均是340m/s
B．音乐厅内，观众能够根据响度来辨别不同的演奏乐器
C．悦耳动听的音乐不可能是噪声
D．住宅楼安装双层玻璃窗是在传播过程中减弱噪声的
2．（1分）（2021•西宁）下列光现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．人佩戴凹透镜矫正近视眼
B．平静的湖面可以看到蓝天白云
C．光遇到不透明的物体后，形成影子
D．阳光透过树叶间的缝隙射到地面上形成圆形光斑
3．（1分）（2021•西宁）口罩成为常态防疫“神器”，戴眼镜的人们常因口罩佩戴出现镜片模糊的情况，这是液化现象。下列实例中与它物态变化相同的是（　　）
A．初春，冰雪消融
B．夏天，清晨草叶或树叶上形成露珠
C．深秋，屋顶的瓦上结了一层霜
D．冬天，室外冰冻的衣服变干了
4．（1分）（2021•西宁）现代生活离不开电，安全用电至关重要。下列说法正确的是（　　）
A．使用试电笔时不能接触笔尾金属体
B．空气开关“跳闸”，一定是电路短路引起的
C．电能表是测量电功率的仪表
D．洗衣机、电冰箱等用电器使用三孔插座是为了让金属外壳接地
5．（1分）（2021•西宁）物理知识是通过观察和实验，经过认真的思索而总结出来的，下列总结正确的是（　　）
A．用吸管喝饮料，利用的是嘴的吸力
B．三峡船闸利用了连通器的原理
C．飞机升空是利用了流速越快，流体压强越大的原理
D．奶茶在变凉的过程中，以做功的方式改变了内能
6．（1分）（2021•西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（　　）

A．在圆筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动
D．将电源正负极互换
7．（1分）（2021•西宁）关于“立定跳远”，以下说法不正确的是（　　）
A．立定跳远前，静止站在地面上的人所受的重力和支持力是一对平衡力
B．立定跳远时，向后蹬地瞬间，人受到向前的力，说明物体间力的作用是相互的
C．立定跳远中，人离地后继续向前运动，因为受到惯性力的作用
D．从起跳，腾空到落地的过程中，体现了力可以改变物体的运动状态
8．（2分）（2021•西宁）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数不变，电流表示数变大
D．电压表示数不变，电流表示数变小
9．（2分）（2021•西宁）一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m，后5秒内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N，通过计算可知（　　）
A．前5s内，物体的平均速度为5m/s
B．前5s内，物体的拉力等于阻力为20N
C．后5s内，拉力做的功为1000J
D．后5s内，拉力做功的功率为100W
10．（2分）（2021•西宁）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（　　）

A．乙是小灯泡的I—U图象
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.4A
二、填空题（本题包括7个小题，每空1分，共14分）
11．（2分）（2021•西宁）如图是一支水银体温计，它是利用水银的 　 　性质制成的。该体温计此时的读数是 　 　℃。

12．（2分）（2021•西宁）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 　 　能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为 　 　能。
13．（2分）（2021•西宁）小海坐在西宁驶往青海湖的大巴车上，以 　 　为参照物，小海是静止的。若大巴车消耗汽油10kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是 　 　J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
14．（2分）（2021•西宁）将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧15cm处得到一个最小，最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前20cm处，则可在透镜另─侧光屏上得到倒立、　 　的实像，利用此原理工作的光学仪器是 　 　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
15．（2分）（2021•西宁）如图所示的实验装置，是用来探究电流通过导体产生的热量与 　 　的关系，若通过R1的电流为1A，通电时间为10s时，R1产生的热量为 　 　J。

16．（2分）（2021•西宁）如图所示，一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10﹣4m2，手指对钉帽的压力是20N，图钉尖对墙的压强为 　 　Pa。图钉尖做的很尖，是为了在压力一定时，通过减小受力面积达到 　 　（填“增大”或“减少”）压强的目的。


17．（2分）（2021•西宁）如图所示，电源电压不变，电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 　 　V；整个电路的最大电功率为 　 　W。

三、作图题（本题包括2个小题，每题2分，共4分）
18．（2分）（2021•西宁）一束光线从空气斜射向水面，在界面处同时发生了反射和折射，如图所示，已知反射光线，请作出入射光线的大致的折射光线。

19．（2分）（2021•西宁）如图所示，轻质杠杆OAB上挂一物体，拉力F使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力F的力臂L和物体所受的重力示意图。

四、实验及探究题（本题包括2个小题，20题6分，21题7分，共13分）
20．（6分）（2021•西宁）在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，实验小组的同学用如图所示的装置和器材进行实验。

（1）实验中应该用弹簧测力计水平 　 　（填“匀速”或“加速”）直线拉动木块在长木板上运动。根据 　 　知识可知，此时木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较 　 　两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关；比较甲丙两次实验可知，滑动摩擦力的大小还跟 　 　有关。
（3）同学们猜想：滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在如下的表格中，分析数据验证自己的猜想。这种做法是 　 　（填“正确”或“错误”）的，理由是 　 　。
次数
木块大小
接触面积S/cm2
接触面
摩擦力f/N
1
整块
90
木板
1.2
2
三分之二块
60
木板
0.8
3
三分之一块
30
木板
0.4
21．（7分）（2021•西宁）用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉）
（2）实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 　 　。（填字母）
A.换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
（3）小明根据实验数据画出I—U图象，如图乙所示。分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成 　 　。
（4）小明同学还想测量小灯泡的电功率，于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因是 　 　。
（5）排除故障后，小明调节滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流大小为 　 　A，小灯泡正常发光时的电功率为 　 　W。
（6）小明通过改变滑动变阻器滑片的位置，多次进行了小灯泡电功率的测量，这样做的目的是 　 　。（填字母）
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值，这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
五、计算题（本题包括2个小题，每小题8分，共16分）
22．（8分）（2021•西宁）孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器。足浴器某次加热工作时的控制面板显示如图所示。
（1）足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多大？
（2）足浴器装入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少？加热所用的时间是多长？[不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103J/（ kg•℃）]
（3）若晚上用电高峰时的实际电压只有200V，足浴器的实际加热功率是多少？（计算结果保留两位小数，电热丝阻值不变）

23．（8分）（2021•西宁）如图所示，是使用滑轮组从水池中打捞物体的简化示意图。某次打捞中将一个体积为0.1m3，密度为2.5×103kg/m3的实心物块匀速提升了2m（物块始终浸没在水中），水面到池底的深度为9m。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：
（1）水池底部受到水的压强；
（2）物块受到的浮力大小；
（3）若打捞中实际所用拉力F为1000N，这个滑轮组的机械效率。


2021年青海省西宁市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括10个小题，1-7小题每题1分，8-10小题每题2分，共13分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1．（1分）（2021•西宁）关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．声音在各种介质中的传播速度均是340m/s
B．音乐厅内，观众能够根据响度来辨别不同的演奏乐器
C．悦耳动听的音乐不可能是噪声
D．住宅楼安装双层玻璃窗是在传播过程中减弱噪声的
【分析】（1）声音在不同介质中传播速度不同，在15℃空气中，传播速度为340m/s。
（2）物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调。知道音色反映了声音的品质与特色，人们能够区别不同的发声体，是根据发声体的音色来区分的。
（3）噪声是声源进行无规则振动发出的声音。从环境保护的角度来看，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成了噪声污染。
（4）减弱噪声的途径包括在声源处、在传播中、在人耳处。
【解答】解：A、声音在不同介质中传播速度不同，在15℃空气中，传播速度为340m/s，在液体和固体中传播速度更快，故A错误；
B、不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不相同，因此观众能够辨别不同的乐器，是依据声色的不同，故B错误；
C、音乐声如果影响了他人休息，就是噪声，故C错误；
D、住宅安装双层玻璃窗这是在声音的传播过程中减弱噪声的，故D正确。
故选：D。
【点评】解决此类问题要结合声音的传播是需要介质和传播速度、声音的特征、噪声及减弱声音响度的措施几个方面去分析，相对比较简单，属于基础题。
2．（1分）（2021•西宁）下列光现象中，属于光的折射现象的是（　　）
A．人佩戴凹透镜矫正近视眼
B．平静的湖面可以看到蓝天白云
C．光遇到不透明的物体后，形成影子
D．阳光透过树叶间的缝隙射到地面上形成圆形光斑
【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来发生反射现象，例如：平面镜成像、水中倒影等；漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律；
（3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。
【解答】解：A.配戴凹透镜矫正近视眼，是光的折射现象，故A符合题意；
B.平静的湖面可以看到蓝天白云，是光的反射现象，故B不符合题意；
C.光遇到不透明的物体后，形成影子，是光沿直线传播形成的，故C不符合题意；
D.阳光透过树叶间的缝隙射到地面上形成圆形光斑，是光沿直线传播形成的，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】本题考查光的直线传播、光的折射、透镜的应用、不可见光的应用，属于基础知识应用，难度不大。
3．（1分）（2021•西宁）口罩成为常态防疫“神器”，戴眼镜的人们常因口罩佩戴出现镜片模糊的情况，这是液化现象。下列实例中与它物态变化相同的是（　　）
A．初春，冰雪消融
B．夏天，清晨草叶或树叶上形成露珠
C．深秋，屋顶的瓦上结了一层霜
D．冬天，室外冰冻的衣服变干了
【分析】物质由固态变为液态叫做熔化，由液态变为固态叫做凝固；物质由液态变为气态叫做汽化，由气态变为液态叫做液化；物质由固态直接变为气态叫做升华，由气态直接变为固态叫做凝华。
【解答】解：A、冰雪消融是物质由固态变为液态的现象，属于熔化，故A不符合题意；B、清晨草叶或树叶上形成露珠是气态变为液态的现象，属于液化，故B符合题意；C、屋顶的瓦上结了一层霜是气态直接变为固态的现象，属于凝华，故C不符合题意；D、室外冰冻的衣服变干是固态直接变为气态的现象，属于升华，故D不符合题意。故选：B。
【点评】本题考查了物态变化的相关知识，我们要根据物质前后的状态判断物态变化。
4．（1分）（2021•西宁）现代生活离不开电，安全用电至关重要。下列说法正确的是（　　）
A．使用试电笔时不能接触笔尾金属体
B．空气开关“跳闸”，一定是电路短路引起的
C．电能表是测量电功率的仪表
D．洗衣机、电冰箱等用电器使用三孔插座是为了让金属外壳接地
【分析】（1）使用试电笔时，手应接触笔尾的金属体，笔尖接触电线；
（2）电路电流过大的原因：一是短路；二是用电器的总功率过大；
（3）电能表是测量电功（消耗电能）的仪表；
（4）三孔插座的接法：上面的孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。上孔接地线是为了金属外壳的用电器的金属外壳接地，避免金属外壳的用电器漏电时，发生触电事故。
【解答】解：A、使用试电笔时，手应接触笔尾的金属体，这样才能正确辨别火线和零线。故A错误；
B、家庭电路中空气开关跳闸，是因为电路中的电流过大，可能是用电器的总功率过大引起的，也可能是电路中发生了短路引起的，故B错误；
C、电能表是测量电功的仪表，故C错误；
D、三孔插座的上孔接地线，用电器的金属外壳连接三孔插座的上孔，这样在金属外壳的用电器漏电时，避免出现触电事故，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免危险发生。
5．（1分）（2021•西宁）物理知识是通过观察和实验，经过认真的思索而总结出来的，下列总结正确的是（　　）
A．用吸管喝饮料，利用的是嘴的吸力
B．三峡船闸利用了连通器的原理
C．飞机升空是利用了流速越快，流体压强越大的原理
D．奶茶在变凉的过程中，以做功的方式改变了内能
【分析】（1）用吸管喝饮料，是利用了大气压。
（2）上端开口下端连通的容器叫连通器；连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面的高度总是相平的；连通器在生活中的应用比较多，如：乳牛自动喂水器、锅炉水位计、自来水水塔、船闸等；
（3）飞机的升力是利用了流体压强与流速的关系的原理获得的；
（4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。
【解答】解：A、用吸管喝饮料时，是先把吸管内的空气排出，然后在外界大气压的作用下，饮料进入嘴内，故A错误；
B、三峡船闸是利用连通器原理工作的，可以保证船舶安全通过，故B正确；
C、飞机的机翼能获得向上的升力，是应用了流体流速越大的位置压强越小的原理，故C错误；
D、奶茶在变凉的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了大气压的应用、连通器原理、液体压强、流体压强和流速的关系，是一道综合性很强题目，但难度不大。
6．（1分）（2021•西宁）如图所示，用漆包线（导线表面涂有绝缘漆）绕在圆筒上做成了一个螺线管，用来研究通电螺线管磁性强弱与哪些因素有关。闭合开关后，发现该通电螺线管的磁性较弱，下列措施能够使它的磁性增强的是（　　）

A．在圆筒中插入一根铁芯
B．减少线圈匝数
C．滑动变阻器的滑片P向右滑动
D．将电源正负极互换
【分析】通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯有关；磁体磁性的强弱是无法直接观察的，但可以通过磁体吸引铁钉数目的不同来反映磁性强弱的不同，这采用了转换法。
【解答】解：通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的多少和有无铁芯有关，
A、在纸筒中插入一根铁芯可以使通电螺线管的磁性增强，能吸引更多铁钉，故A符合题意；
B、减少线圈匝数会使通电螺线管的磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故B不符合题意；
C、使滑动触头P向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，不能吸引更多铁钉，故C不符合题意；
D、将电源正负极互换，不能增强螺线管的磁性，不能吸引更多铁钉，故D不符合题意；
故选：A。
【点评】本题考查了影响通电螺线管磁性强弱的因素，比较简单。
7．（1分）（2021•西宁）关于“立定跳远”，以下说法不正确的是（　　）
A．立定跳远前，静止站在地面上的人所受的重力和支持力是一对平衡力
B．立定跳远时，向后蹬地瞬间，人受到向前的力，说明物体间力的作用是相互的
C．立定跳远中，人离地后继续向前运动，因为受到惯性力的作用
D．从起跳，腾空到落地的过程中，体现了力可以改变物体的运动状态
【分析】（1）平衡力大小相等，方向相反，在同一直线上，在同一物体上；
（2）物体间力的作用是相互的；
（3）物体保持原来运动状态的性质叫做惯性，惯性是物体本身的一种属性，惯性不是力，既不能说受到惯性，也不能说成惯性力；
（4）力的作用效果有两个：改变物体的形状和运动状态。
【解答】解：A、静止站立在地面上，处于平衡状态，人受到重力和地面对人的支持力是一对平衡力，故A正确；
B、立定跳远时，脚要用力向后蹬地，地面给人的反作用力使人向前运动，说明物体间力的作用是相互的，故B正确；
C、运动员起跳后仍能继续向前运动，是由于运动员具有惯性，惯性不是力，不能说受到惯性力，故C错误；
D、从起跳，腾空到落地的过程中，体现了力可以改变物体的运动状态，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查了惯性、平衡力和相互作用力的区别研究力的作用效果，属于综合性题目。
8．（2分）（2021•西宁）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变大，电流表示数变大
C．电压表示数不变，电流表示数变大
D．电压表示数不变，电流表示数变小
【分析】由实物电路图可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过定值电阻R的电流变化，根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变化，利用并联电路的电流特点可知干路电流的变化。
【解答】解：由实物电路图可知，闭合开关S，定值电阻R与滑动变阻器并联，电流表测干路电流，电压表测电源两端的电压。
因电源电压保持不变，
所以，滑片移动时电压表的示数不变，故AB错误；
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻R的电流不变，
将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，
由I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流变小，即电流表的示数变小，故C错误、D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到并联电路的特点和欧姆定律的应用，正确分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
9．（2分）（2021•西宁）一物体在拉力的作用下沿水平方向做直线运动，物体在前5s内加速行驶了30m，后5秒内以10m/s的速度做匀速直线运动，若物体在运动的过程中所受的阻力大小始终为20N，通过计算可知（　　）
A．前5s内，物体的平均速度为5m/s
B．前5s内，物体的拉力等于阻力为20N
C．后5s内，拉力做的功为1000J
D．后5s内，拉力做功的功率为100W
【分析】（1）由v＝可求得前5s内，物体的平均速度；
（2）物体在前5s内加速行驶，不是处于平衡状态，物体的拉力不等于阻力；
（3）由v＝公式变形可求得后5s内移动的路程，由W＝Fs可求得后5s内，拉力做的功；
（4）P＝＝＝Fv可求得后5s内拉力做功的功率。
【解答】解：A、前5s内，物体的平均速度v1＝＝＝6m/s，故A错误；
B、物体在前5s内加速行驶，处于非平衡状态，物体的拉力不等于阻力，故B错误；
C、由v＝可得，后5s内移动的路程：
s2＝v2t2＝10m/s×5s＝50m，
拉力做的功W＝Fs2＝20N×50m＝1000J，故C正确；
D、后5s内拉力做功的功率P＝＝＝Fv2＝20N×10m/s＝200W，故D错误。
故选：C。
【点评】此题涉及到速度的计算、功和功率的计算，综合性较强，难度不大。
10．（2分）（2021•西宁）如图所示，是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（　　）

A．乙是小灯泡的I—U图象
B．定值电阻的阻值为5Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.4A
【分析】（1）由图可知乙为定值电阻的图像，通过电阻的电流和两端的电压成正比，任意读出一组电压和电流，根据欧姆定律求出R的阻值；
（2）两灯泡并联时两端的电压相等，根据图象读出对应的电流，根据并联电路的电压特点得出干路电流；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时灯泡两端的电压和定值电阻两端的电压，根据串联电路电压规律计算电源电压，比较可知。
【解答】解：（1）由图象可知乙为定值电阻的图像，当U＝4V时，I＝0.4A，
由欧姆定律可得，电阻R的阻值：R＝＝＝10Ω，故AB错误；
（2）将R和L并联在电源电压为4V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以它们两端的电压均为4V，
由图象可知对应的电流：IL＝0.8A，IR＝0.4A，
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′＝IL+IR＝0.8A+0.4A＝1.2A，故C正确；
（3）串联电路各处电流相等，由图可知当通过电路的电流为0.4A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为4V，
串联电路总电压等于各部分电压之和，所以此时的电源电压：U＝UL+UR＝1V+4V＝5V，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是从图象中得出灯泡和R电流与电压之间的关系。
二、填空题（本题包括7个小题，每空1分，共14分）
11．（2分）（2021•西宁）如图是一支水银体温计，它是利用水银的 　热胀冷缩　性质制成的。该体温计此时的读数是 　37.1　℃。

【分析】液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；
体温计的读数：首先确定每一个大格和每一个小格各代表的示数，从小数字读向大数字。
【解答】解：水银体温计是利用水银的热胀冷缩的性质制成的；
如图所示的体温计的分度值是0.1℃，对应的读数为37.1℃。
故答案为：热胀冷缩；37.1。
【点评】本题考查体温计的原理和读数，相对比较简单。
12．（2分）（2021•西宁）龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，提高了水的 　重力势　能。水从大坝的上游流下时冲击水轮机发电，水的能量最终转化为 　电　能。
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量和速度。质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量和高度。质量越大，高度越高，重力势能越大。
【解答】解：龙羊峡水电站拦河大坝使上游水位升高，水的质量变大，高度变大，水的重力势能变大；水从上游流下来时水的重力势能减小，动能增加，重力势能转化为动能；冲击水轮机的叶轮，是水的动能转移到叶轮上；水轮机的叶轮，带动发电机发电，将叶轮上的机械能转化成电能。
故答案为：重力势；电。
【点评】掌握动能、重力势能的影响因素是解题的关键。
13．（2分）（2021•西宁）小海坐在西宁驶往青海湖的大巴车上，以 　大巴车　为参照物，小海是静止的。若大巴车消耗汽油10kg，这些汽油完全燃烧放出的热量是 　4.6×108　J。（汽油的热值q＝4.6×107J/kg）
【分析】（1）在研究物体运动时，要选择参照的标准，即参照物，物体的位置相对于参照物发生变化，则运动，不发生变化，则静止；
（2）利用Q放＝mq求汽油完全燃烧放出的热量。
【解答】解：（1）坐在行驶的大巴车上的小海相对于大巴车，位置没有发生变化，以大巴车为参照物小海是静止的；
（2）汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J。
故答案为：大巴车；4.6×108。
【点评】本题考查了参照物的选择和燃料热值的计算。是一道基础题。
14．（2分）（2021•西宁）将一个凸透镜正对太阳光，在透镜另一侧15cm处得到一个最小，最亮的光斑。若将一个物体放在此透镜前20cm处，则可在透镜另─侧光屏上得到倒立、　放大　的实像，利用此原理工作的光学仪器是 　投影仪　（填“照相机”“投影仪”或“放大镜”）。
【分析】根据从焦点发出的光线经凸透镜折射后将平行射出，结合焦距的定义，可确定该凸透镜的焦距；
根据凸透镜成像的三种情况确定成像情况。当u＞2f时，成倒立、缩小的实像；当f＜u＜2f时，成倒立、放大的实像；当u＜f时，成正立、放大的虚像。
【解答】解：将一个凸透镜正对太阳，可在距凸透镜15cm处得到一个最小、最亮的光斑，则该凸透镜焦距为15cm；
将一物体放在此透镜前20cm处，f＜20cm＜2f，成倒立、放大的实像，其应用是投影仪。
故答案为：放大；投影仪。
【点评】本题考查了凸透镜焦距的测量，凸透镜成像规律等，属光学基础题，但要求我们对知识的掌握要准确。
15．（2分）（2021•西宁）如图所示的实验装置，是用来探究电流通过导体产生的热量与 　电阻　的关系，若通过R1的电流为1A，通电时间为10s时，R1产生的热量为 　50　J。

【分析】电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，由控制变量法分析实验的探究目的；电流产生的热量直接运用焦耳定律Q＝I2Rt计算或比较。
【解答】解：装置中两个电阻串联，通过两个电阻的电流和通电时间相同，电阻的大小不同，所以这是探究电流产生热量与电阻的关系；
由焦耳定律可得，电流通过R1产生的热量：Q2＝I2R2t＝（1A）2×5Ω×10s＝50J。
故答案为：电阻；50。
【点评】此题主要考查的是学生对“电流通过导体产生的热量与什么因素有关的”实验的理解和掌握以及焦耳定律的应用，注意控制变量法的运用。
16．（2分）（2021•西宁）如图所示，一个图钉帽的面积是0.8cm2，图钉尖的面积是5×10﹣4m2，手指对钉帽的压力是20N，图钉尖对墙的压强为 　4×104　Pa。图钉尖做的很尖，是为了在压力一定时，通过减小受力面积达到 　增大　（填“增大”或“减少”）压强的目的。


【分析】（1）知道手对顶帽施加的压力和图钉尖的受力面积，根据压强公式求出图钉尖对墙的压强；
（2）增大压强的方法：在压力一定时，可以通过减小受力面积的方法来增大压强；在受力面积一定时，可以通过增大压力来增大压强；还可以同时改变压力和受力面积的大小来增大压强。
【解答】解：（1）图钉尖对墙的压强为：
p＝＝＝4×104Pa；
（2）图钉尖制作得很尖锐，是在压力一定时，减小受力面积来达到增大压强的目的。
故答案为：4×104；增大。
【点评】本题考查了压强的计算和增大压强的方法，是一道较为简单的应用题。
17．（2分）（2021•西宁）如图所示，电源电压不变，电阻R1＝20Ω，R2＝10Ω，R3＝30Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.1A，则电源电压为 　3　V；整个电路的最大电功率为 　0.75　W。

【分析】当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；根据P＝分析电路的最大功率。
【解答】解：当开关S1闭合，S2、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，
由I＝可得，电源电压为：U＝I（R1+R2）＝0.1A×（10Ω+20Ω）＝3V；
根据P＝可知，电源电压不变，当电路中的总电阻最小时，总功率是最大的；
由图可知，当开关S1、S2、S3都闭合时，R1和R3并联，根据并联电路的电阻关系可知，此时的总电阻是最小的，电功率是最大的，
则最大功率为：P＝+＝+＝0.75W。
故答案为：3；0.75。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清开关闭合、断开时电路的连接方式是解题的基础与关键。
三、作图题（本题包括2个小题，每题2分，共4分）
18．（2分）（2021•西宁）一束光线从空气斜射向水面，在界面处同时发生了反射和折射，如图所示，已知反射光线，请作出入射光线的大致的折射光线。

【分析】当光线射向两种介质的界面上时，会同时发生反射和折射。光的反射中，反射角等于入射角；当光从空气斜射入水中时，折射光线将向靠近法线的方向偏折，即入射角大于折射角。
【解答】解：题目中已经画出法线，在法线右侧向反射点画出入射光线，注意入射角等于60°；在法线左侧的水中从O点画出折射光线，注意折射角小于60°，如图所示：

【点评】特别强调不仅要会根据反射定律和折射定律由入射光线画反射光线和折射光线，而且要会根据反射或折射画出入射光线。
19．（2分）（2021•西宁）如图所示，轻质杠杆OAB上挂一物体，拉力F使杠杆在图中位置平衡，请在图中画出力F的力臂L和物体所受的重力示意图。

【分析】①力的示意图是用一条带箭头的线段把力的大小、方向、作用点三个要素表示出来，线段的长短表示力的大小，箭头表示力的方向，线段起点或终点表示力的作用点。
②力臂是从支点到力的作用线的距离。由支点向力的作用线作垂线，垂线段的长度即为力臂。
【解答】解：过物体的重心，向竖直向下方向画一条有向线段，用G表示物体所受重力；由支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度为F的力臂L，如图所示：

【点评】此题主要考查了有关力臂的画法，首先要掌握力臂的概念，找出支点和力的作用线。从而正确地画出力臂。
四、实验及探究题（本题包括2个小题，20题6分，21题7分，共13分）
20．（6分）（2021•西宁）在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中，实验小组的同学用如图所示的装置和器材进行实验。

（1）实验中应该用弹簧测力计水平 　匀速　（填“匀速”或“加速”）直线拉动木块在长木板上运动。根据 　二力平衡　知识可知，此时木块所受滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数。
（2）比较 　甲乙　两次实验可知，滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关；比较甲丙两次实验可知，滑动摩擦力的大小还跟 　压力大小　有关。
（3）同学们猜想：滑动摩擦力的大小还与接触面的面积有关。他们在图甲的基础上，将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，将测得的数据记录在如下的表格中，分析数据验证自己的猜想。这种做法是 　错误　（填“正确”或“错误”）的，理由是 　没有控制压力大小相等　。
次数
木块大小
接触面积S/cm2
接触面
摩擦力f/N
1
整块
90
木板
1.2
2
三分之二块
60
木板
0.8
3
三分之一块
30
木板
0.4
【分析】】（1）根据二力平衡的条件分析；
（2）影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，根据图中现象得出结论；
（3）研究滑动摩擦力的大小可能跟接触面的面积有关，要控制压力和接触面粗糙程度相同，据此分析。
【解答】解：（1）将木块放在水平木板上，用弹簧测力计沿水平方向拉动，使木块做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，此时木块受到的滑动摩擦力大小等于弹簧测力计的示数；
（2）甲、乙两次实验中，压力相同，丙中接触面较粗糙，滑动摩擦力也较大，可知，滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关；研究滑动摩擦力的大小与压力大小有关，要控制接触面粗糙程度相同，故分析甲丙两次实验可知，滑动摩擦力的大小与压力大小有关；
（3）研究滑动摩擦力的大小跟接触面面积的关系时，要控制压力大小和接触面粗糙程度相同；将木块沿竖直方向切成两部分继续进行实验，虽然接触面的面积改变了，但压力大小也改变了，将测得的数据记录在表格中，由表中数据验证了自己的猜想，这种做法是错误的，理由是没有控制压力的大小相同。
故答案为：（1）匀速；二力平衡；（2）甲乙；压力大小；（3）错误；没有控制压力大小相等。
【点评】本题探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，考查实验原理及控制变量法的运用和对实验方案的改进，体现了对过程和方法的考查。
21．（7分）（2021•西宁）用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉）
（2）实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 　 　。（填字母）
A.换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
（3）小明根据实验数据画出I—U图象，如图乙所示。分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成 　正比　。
（4）小明同学还想测量小灯泡的电功率，于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因是 　小灯泡断路　。
（5）排除故障后，小明调节滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流大小为 　0.28　A，小灯泡正常发光时的电功率为 　0.7　W。
（6）小明通过改变滑动变阻器滑片的位置，多次进行了小灯泡电功率的测量，这样做的目的是 　 　。（填字母）
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值，这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
【分析】（1）滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，据此选择变阻器的接线柱将变阻器串联入电路中；
（2）探究电流与电压关系的实验，要控制电阻不变，记下电流随电压的变化关系，为得出普遍性的结论，要多次测量，据此分析；
（3）根据图象分析得出结论；
（4）小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路发生，再根据电压表示数判断故障原因；
（5）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，根据P＝UI算出小灯泡正常发光时的电功率；
（6）本实验中进行了多次测量，其测量目的是找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。
【解答】解：（1）要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，所以变阻器应选择右下接线柱串联入电路中，如图所示：
；
（2）探究电流与电压关系的实验，要控制电阻不变，记下电流随电压的变化关系，为得出普遍性的结论，要多次测量，故实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数，故选B；
（3）由图乙知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的图象是正比例图象，可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；
（4）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两端接线柱到电源间是通路，所以故障原因是小灯泡断路；
（5）由图丙知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A
小灯泡正常发光时的电功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（6）灯泡在不同电压下的功率不同，求功率的平均值无意义；
小红在实验中进行了多次测量，其测量目的是找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。故选B。
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）正比；（4）小灯泡断路；（5）0.28；0.7；（6）B。
【点评】本题综合考查了探究电流与电压和测量小灯泡的电功率两个实验，考查了实物电路的连接、实验的操作、故障分析、电表读数、电功率计算等，难度适中。
五、计算题（本题包括2个小题，每小题8分，共16分）
22．（8分）（2021•西宁）孝顺的小梅同学给爷爷网购了一台额定电压为220V的双挡位电热足浴器。足浴器某次加热工作时的控制面板显示如图所示。
（1）足浴器在加热状态下正常工作时的电流是多大？
（2）足浴器装入质量为5kg，初温为20℃的水，当水温达到控制面板上显示的温度时，水吸收的热量是多少？加热所用的时间是多长？[不计热量损失，水的比热容c水＝4.2×103J/（ kg•℃）]
（3）若晚上用电高峰时的实际电压只有200V，足浴器的实际加热功率是多少？（计算结果保留两位小数，电热丝阻值不变）

【分析】（1）由图知，足浴器的加热功率，根据P＝UI计算加热状态下正常工作时的电流；
（2）根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水所吸收的热量；不计热量损失，根据Q吸＝Q放＝W＝Pt计算加热时间；
（3）根据欧姆定律计算加热状态下足浴器的电阻，再根据P＝计算足浴器的实际加热功率。
【解答】解：（1）足浴器的额定功率为220V，加热功率为880W，
由P＝UI可得，足浴器在加热状态下正常工作时的电流：
I＝＝＝4A。
（2）由图知，足浴器将水加热到42℃，水吸收的热量：
Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×（42℃﹣20℃）＝4.62×105J；
不计热量损失，则Q吸＝Q放＝W＝Pt，加热所用的时间：
t＝＝＝525s。
（3）加热状态下，足浴器的电阻：
R＝＝＝55Ω，
当实际电压为200V时，足浴器的实际加热功率：
P实＝＝≈72.73W。
答：（1）足浴器在加热状态下正常工作时的电流是4A；
（2）水吸收的热量是4.62×105J；加热所用的时间是525s；
（3）若晚上用电高峰时的实际电压只有200V，足浴器的实际加热功率是72.73W。
【点评】本题以足浴器为情景考查了欧姆定律、电功率、电热计算公式的灵活应用，难度适中。
23．（8分）（2021•西宁）如图所示，是使用滑轮组从水池中打捞物体的简化示意图。某次打捞中将一个体积为0.1m3，密度为2.5×103kg/m3的实心物块匀速提升了2m（物块始终浸没在水中），水面到池底的深度为9m。（ρ水＝1.0×103kg/m3，g＝10N/kg）求：
（1）水池底部受到水的压强；
（2）物块受到的浮力大小；
（3）若打捞中实际所用拉力F为1000N，这个滑轮组的机械效率。

【分析】（1）知道水深，利用p＝ρgh求容器底部受到水的压强；
（2）由于金属块浸没在水中，排开水的体积等于金属块的体积，再利用阿基米德原理求金属块受到的浮力；
（3）由图可知n＝2，绳端移动距离s＝2h，若实际所用拉力为1000N，利用W＝Fs求总功，使用滑轮组所做的有用功W有＝（G﹣F浮）h，利用η＝×100%求滑轮组的机械效率。
【解答】解：（1）水池底部受到水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×9m＝9×104Pa；
（2）因为金属块浸没在水中，所以排开水的体积：
V排＝V＝0.1m3，
金属块受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.1m3＝1000N；
（3）由ρ＝得金属块的质量：
m＝ρ铝V＝2.5×103kg/m3×0.1m3＝250kg，
金属块的重力：
G＝mg＝250kg×10N/kg＝2500N；
由图可知n＝2，绳端移动距离：
s＝2h′＝2×2m＝4m，
若实际所用拉力为1000N，则总功为：
W总＝Fs＝1000N×4m＝4000J，
使用滑轮组所做的有用功：
W有＝（G﹣F浮）h＝（2500N﹣1000N）×2m＝3000J，
此时该滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%＝75%。
答：（1）水池底部受到水的压强为9×104Pa；
（2）金属块受到的浮力大小为1000N；
（3）若实际所用拉力为1000N，则这个滑轮组的机械效率为75%。
【点评】本题综合考查了重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理和功的公式的应用。注意：金属块浸没水中时，使用滑轮组所做的有用功W有＝（G﹣F浮）h。
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日期：2021/9/30 14:56:00；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003