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2021年内蒙古2020年内蒙古包头市、巴彦淖尔市、乌海市、乌兰察布市、锡林郭勒盟中考物理试卷
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这是一份2021年内蒙古2020年内蒙古包头市、巴彦淖尔市、乌海市、乌兰察布市、锡林郭勒盟中考物理试卷，共26页。试卷主要包含了计算题等内容，欢迎下载使用。
2021年内蒙古2020年内蒙古包头市、巴彦淖尔市、乌海市、乌兰察布市、锡林郭勒盟中考物理试卷
一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题意，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1．（3分）（2021•包头）下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体内能为零
B．清晨树叶上的露珠是水蒸气液化形成的
C．晶体熔化过程中吸收热量，温度升高
D．尘土飞扬，说明分子做无规则运动
2．（3分）（2021•包头）平静的湖面，可以看到湖边树木的倒影，与该现象光学原理相同的是（ ）
A．哈哈镜中的“人”变得奇形怪状
B．阳光透过树丛，在地面上形成亮斑
C．看远处物体，眼睛中晶状体变薄，使光会聚在视网膜上
D．太阳光通过三棱镜后，在白屏上出现彩色光带
3．（3分）（2021•包头）关于排球运动中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B．将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C．排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
4．（3分）（2021•包头）对下列各图形情景，解释错误的是（ ）
A．如图，通电后小磁针转动，说明通电导线周围存在磁场
B．如图，两个压力锅很难被拉开，因为锅外部气压远小于内部气压
C．如图，机壳没有接地，容易引起触电事故
D．如图，小孩儿下滑过程中臀部发热，是通过做功改变内能的
5．（3分）（2021•包头）2021年5月天舟二号升空与天宫空间站顺利完成对接。下列叙述正确的是（ ）
A．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变
B．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态
C．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
6．（3分）（2021•包头）如图，灯泡标有“6V 3W”字样，定值电阻R1阻值为3Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时，闭合S、S1，断开S2、S3，调节滑片，使灯泡正常发光；断开电路，改变电源电压，闭合S、S2、S3，断开S1，将滑片移到最右端，灯泡再次正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V，灯泡正常发光时，R2接入电路的阻值为12Ω
B．改变电源电压，灯泡再次正常发光时，电流表的示数为0.5A
C．改变后的电源电压为7.5V
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为2：5
7．（3分）（2021•包头）甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲＝1.8kg、m乙＝2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动，磁性平板对甲的摩擦力大小为4N，对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮质量一定是0.6kg
B．甲所受拉力为22N
C．乙所受拉力的功率为2.2W
D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
二、作图与实验题（本题包括4个小题，第8题4分，第9题4分，第10题6分，第11题7分，共21分)
8．（4分）（2021•包头）某同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验。
（1）该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，这样做的目的是 。
（2）实验过程中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，在光屏上呈现一个清晰的倒立、 的实像。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向 移动，会再次得到清晰的像。
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上 （填“会”或“不会”）出现小昆虫的像。
9．（4分）（2021•包头）某同学做观察水的沸腾实验，所用装置如图甲所示。
（1）实验中可以看到，水沸腾是一种剧烈的 现象。（填物态变化名称）
（2）图乙是根据实验数据作出的图象。此时的大气压强 标准大气压强。已知水的质量为0.1kg，从A到B过程中，水吸收的热量为 J。若低压加热器阻值为56Ω，加热器工作时的电流为 A。[设加热器放出的热量全部被水吸收，加热过程中水的质量不变，不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
10．（6分）（2021•包头）某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金属块的密度。
（1）挂金属块前，杠杆左端下沉，应将右侧的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆调平后，在A点用轻绳悬挂金属块，B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N，金属块质量为 kg。（g取10N/kg）
（3）已知金属块底面积为30cm2，高度如图乙所示。金属块高度为 cm，金属块密度为 kg/m3。
（4）改变金属块和弹簧测力计的位置，进行多次实验，其目的是 。
（5）在某次测量过程中，不慎沿斜下方拉弹簧测力计，由此次数据得出的金属块密度值比实际密度 。
11．（7分）（2021•包头）物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。已知电源电压为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉。
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好，则故障可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I﹣U图象，如图乙所示。则Rx阻值为 Ω。
（4）该电路中串联R0的作用是 。（填正确答案标号）
A．增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数
B．增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数
（5）利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比。断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V，记录电流值；用16Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比 （填“偏左”或“偏右”）。实验室还有12Ω、10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验（每次CD间仅接入一个电阻），最多还可得出 组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为 W。
三、计算题(本题包括2个小题，第12题8分，第13题10分，共18分)
12．（8分）（2021•包头）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示，滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的阻值为12Ω时，灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在E1～E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）
13．（10分）（2021•包头）如图（a）为长方体形状容器的截面图，左右两面AA1、DD1可以抽出，BB1、CC1为轻质薄挡板，将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块，丙容器中有0.5kg盐。（容器壁厚度和质量均不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲容器中，水对容器底部的压强；
（2）将容器放入装有4.5L水的水槽中，如图（b）所示。求容器静止后露出水面的高度；
（3）将AA1、DD1抽出，容器下沉浸没在液体中（设液体混合时，液体体积总量保持不变，盐全部溶于水后液体体积保持不变），求容器最终对水槽底部的压强。
2021年内蒙古2020年内蒙古包头市、巴彦淖尔市、乌海市、乌兰察布市、锡林郭勒盟中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题意，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1．（3分）（2021•包头）下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体内能为零
B．清晨树叶上的露珠是水蒸气液化形成的
C．晶体熔化过程中吸收热量，温度升高
D．尘土飞扬，说明分子做无规则运动
【分析】（1）任何物体都有内能；
（2）物质由气态变为液态的过程叫做液化；
（3）晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变；
（4）扩散现象表明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：
A、0℃的物体内的分子在不停地做无规则运动，具有内能，故A错误；
B、清晨树叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故B正确；
C、晶体熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，故C错误；
D、尘土飞扬是固态小颗粒的机械运动，不是分子的运动，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了分子动理论、物态变化、晶体熔化的特点，属于基础题。
2．（3分）（2021•包头）平静的湖面，可以看到湖边树木的倒影，与该现象光学原理相同的是（ ）
A．哈哈镜中的“人”变得奇形怪状
B．阳光透过树丛，在地面上形成亮斑
C．看远处物体，眼睛中晶状体变薄，使光会聚在视网膜上
D．太阳光通过三棱镜后，在白屏上出现彩色光带
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：平静的湖面上出现的树木的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；
A、哈哈镜中的“人”变得奇形怪状，是由光的反射形成的，故A符合题意；
B、阳光透过树丛，在地面上形成亮斑，这是小孔成像，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C、人的眼睛相当于一架照相机，成倒立、缩小的实像，其原理是光的折射，故C不符合题意；
D、太阳光通过三棱镜后，在白屏上出现彩色光带，这是光的色散现象，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3．（3分）（2021•包头）关于排球运动中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B．将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C．排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，一对相互作用力的大小相等；
（2）做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动了距离；
（3）一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性只与质量有关，质量越大惯性越大；
（4）从能量转化的角度分析解答。
【解答】解：
A、运动员发球时，手对球的力与球对手的力是一对相互作用力，二力的大小相等，故A错误；
B、将球发出后，球在空中运动过程中，手对球没有力的作用，所以人对球没有做功，故B错误；
C、排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，但质量不变，所以惯性不变，故C正确；
D、运动员大力扣球，使排球获得了较大的速度，从而具有了较大的动能，如果此时排球具有的能量（含重力势能）足够大，排球落地后弹起的高度会高于扣球点，故D错误。
故选：C。
【点评】此题以排球运动为素材，考查了力作用的相互性、惯性大小的影响因素、力是否做功的判断、能量转化等知识，体现了物理与社会生活的密切联系。
4．（3分）（2021•包头）对下列各图形情景，解释错误的是（ ）
A．如图，通电后小磁针转动，说明通电导线周围存在磁场
B．如图，两个压力锅很难被拉开，因为锅外部气压远小于内部气压
C．如图，机壳没有接地，容易引起触电事故
D．如图，小孩儿下滑过程中臀部发热，是通过做功改变内能的
【分析】（1）通电导线的周围存在磁场；
（2）根据锅内外气压的大小分析；
（3）有金属外壳的家用电器其外壳要接地；
（4）改变内能的方法有两种：做功和热传递。
【解答】解：
A、如图，通电后小磁针转动，这是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B、两个压力锅很难被拉开，这是因为锅外部气压远大于内部气压，紧紧的把锅压在一起，故B错误；
C、电动机的金属外壳没有接地，当内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能，致使火线与外壳接通，外壳就带电漏电时，会发生触电事故，故C正确；
D、小孩儿下滑过程中臀部发热，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变内能的，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了奥斯特实验、大气压、安全用电的常识、改变内能的方法，考查的知识点较多，难度不大。
5．（3分）（2021•包头）2021年5月天舟二号升空与天宫空间站顺利完成对接。下列叙述正确的是（ ）
A．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变
B．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态
C．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
【分析】（1）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；
（2）物体处于平衡状态是指物体静止或匀速直线运动状态；
（3）声音的传播需要介质；
（4）太阳能电池板将太阳能转化为电能。
【解答】解：
A、天舟二号升空的过程中，需要加速运动，而质量不变，动能变大；质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故A错误；
B、天舟二号与天宫空间站对接后，绕地球转动，处于非平衡状态，故B错误；
C、天宫空间站内由供宇航员呼吸用的氧气，可以传播声音，所以宇航员能用声音交流，故C错误；
D、太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了机械能的变化、平衡状态的判断、声音的传播、太阳能的利用，属于基础题目。
6．（3分）（2021•包头）如图，灯泡标有“6V 3W”字样，定值电阻R1阻值为3Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时，闭合S、S1，断开S2、S3，调节滑片，使灯泡正常发光；断开电路，改变电源电压，闭合S、S2、S3，断开S1，将滑片移到最右端，灯泡再次正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V，灯泡正常发光时，R2接入电路的阻值为12Ω
B．改变电源电压，灯泡再次正常发光时，电流表的示数为0.5A
C．改变后的电源电压为7.5V
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为2：5
【分析】（1）当闭合S、S1，断开S2、S3，灯L、电阻R1、滑动变阻器R2串联；灯正常发光，由IL＝求得串联电路的电流，再根据R＝求出R2接入的电阻值；
（2）闭合S、S2、S3，断开S1，灯L、电阻R1并联，U1＝UL＝6V，滑动变阻器R2未接入电路；电源电压U′总＝U′1＝UL，灯正常发光，根据I1＝得通过R1的电流，并联电路的总电流I′＝IL+I1；前后两次功率之比P总：P′总＝U总IL：U′总I′
【解答】解：（1）当闭合S、S1，断开S2、S3，灯L、电阻R1、滑动变阻器R2串联，调节滑片，使灯正常发光；
则灯正常发光的电流为IL＝＝＝0.5A；
电阻R1两端的电压U1＝ILR1＝0.5A×3Ω＝1.5V；
R2两端的电压U2＝U总﹣UL﹣U1＝12V﹣6V﹣1.5V＝4.5V；
R2的阻值R2＝＝＝9Ω，故A选项错误；
电路消耗的总功率P总＝U总IL＝12V×0.5A＝6W；
（2）闭合S、S2、S3，断开S1，灯L、电阻R1并联，U1＝UL＝6V，滑动变阻器R2未接入电路，电流表测干路电流；电源电压U′总＝U′1＝UL＝6V，故C选项错误；
通过R1的电流I1＝＝＝2A；
则此时干路中的总电流即为电流表的示数I′＝IL+I1＝0.5A+2A＝2.5A，故B选项错误；
电路消耗的总功率P′总＝U′总I′＝6V×2.5A＝15W；
P总：P′总＝6W：15W＝2：5，故D选项正确。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路电流、电压的特点及电功率的计算，综合性较强，难度较大。
7．（3分）（2021•包头）甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲＝1.8kg、m乙＝2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动，磁性平板对甲的摩擦力大小为4N，对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮质量一定是0.6kg
B．甲所受拉力为22N
C．乙所受拉力的功率为2.2W
D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
【分析】（1）由G＝mg可求出重力；
（2）分别对甲、乙两物体进行受力分析，对甲有：G甲＝f甲+F甲，则可求出甲受到的拉力；对乙有：G乙+f乙＝F乙，而对于动滑轮有：2F甲＝G动+F乙，从而可求出动滑轮的重力及质量，由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量；
（3）由v甲＝2v乙可求出乙运动的速度，根据P＝＝＝Fv可求出乙的功率；
（4）由v＝可求出甲、乙两物体运动的路程，再根据W＝fs可求出甲、乙克服摩擦力做的功，即可判断它们的关系。
【解答】解：对甲、乙两物体进行受力分析，如下图所示：
AB.甲受到的重力为：G甲＝m甲g＝1.8kg×10N/kg＝18N，
乙受到的重力为：G乙＝m乙g＝2kg×10N/kg＝20N，
因为甲、乙都做匀速直线运动，
则有：G甲＝f甲+F甲，G乙+f乙＝F乙，
则：F甲＝G甲﹣f甲＝18N﹣4N＝14N，故B错误；
则：F乙＝G乙+f乙＝20N+2N＝22N，
而对于动滑轮有：2F甲＝G动+F乙，则：G动＝2F甲﹣F乙＝2×14N﹣22N＝6N，
由G＝mg可知，动滑轮的质量为：m动＝＝＝0.6kg，
由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量，故A错误；
C.由v甲＝2v乙可知，乙运动的速度为：v乙＝v甲＝×0.2m/s＝0.1m/s，
由P＝＝＝Fv可知，乙所受拉力的功率为：P乙＝F乙v乙＝22N×0.1m/s＝2.2W，故C正确；
D.由v＝可知，甲、乙两物体在3s内运动的路程分别为：
s甲＝v甲t＝0.2m/s×3s＝0.6m，
s乙＝v乙t＝0.1m/s×3s＝0.3m，
由W＝fs可知，3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功分别为：
W甲＝f甲s甲＝4N×0.6m＝2.4J，
W乙＝f乙s乙＝2N×0.3m＝0.6J，
所以3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功不相等，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查与滑轮组有关的综合计算，主要考查了受力分析、重力计算、滑轮组绳子拉力的计算及功与功率的计算等，解决问题的关键是从图象中获取相关信息，难度较大。
二、作图与实验题（本题包括4个小题，第8题4分，第9题4分，第10题6分，第11题7分，共21分)
8．（4分）（2021•包头）某同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验。
（1）该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，这样做的目的是 使像成在光屏的中央位置 。
（2）实验过程中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，在光屏上呈现一个清晰的倒立、 放大 的实像。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向 左 移动，会再次得到清晰的像。
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上 不会 （填“会”或“不会”）出现小昆虫的像。
【分析】（1）“探究凸透镜成像规律”实验时，需调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，这样便于使像成在光屏的中央位置；
（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时，物远像近像变小，物近像远像变大；
（3）u＜f，成正立放大的虚像。
【解答】解：（1）“探究凸透镜成像规律”实验时，需调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样便于使像成在光屏的中央位置；
（2）如图所示时，此时像距大于物距，光屏上出现一个清晰倒立、放大的像；若将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，像距变小，像变小，所以需把光屏向左移动，会再次得到清晰的像；
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，由于小昆虫所在的位置小于凸透镜的焦距，当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，因此光屏上不会出现昆虫的像。
故答案为：（1）使像成在光屏的中央位置；（2）放大；左；（3）不会。
【点评】此题主要考查的是凸透镜成像规律及其探究实验操作的理解，难点是物距的大小与成像性质的关联，但只要熟练掌握凸透镜成像规律即可解答。
9．（4分）（2021•包头）某同学做观察水的沸腾实验，所用装置如图甲所示。
（1）实验中可以看到，水沸腾是一种剧烈的 汽化 现象。（填物态变化名称）
（2）图乙是根据实验数据作出的图象。此时的大气压强 低于 标准大气压强。已知水的质量为0.1kg，从A到B过程中，水吸收的热量为 1.68×103 J。若低压加热器阻值为56Ω，加热器工作时的电流为 0.5 A。[设加热器放出的热量全部被水吸收，加热过程中水的质量不变，不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象，沸腾必须在一定温度下才能发生。液体沸腾时要吸热，温度不变；
（2）沸点与气压之间的关系，知道气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低；利用吸热公式进行计算水吸收的热量，利用焦耳定律求出电流大小。
【解答】解：（1）水沸腾前，气泡较少，在上升过程中，体积不断减小，没到水面就会消失；而沸腾时，便会有大量的气泡产生，并且在上升过程中体积不断增大，到水面破裂。水的沸腾是一种剧烈的汽化现象，水在沸腾时要吸热，温度不变；
（2）由图象知，水吸热温度升高到98℃后不再升高，说明水已经沸腾，水的沸点是98℃，低于100℃，说明此时的大气压小于标准大气压；
（4）水的质量：m＝0.1kg，初温：t0＝92℃，终温：t＝96℃，
水在该过程中吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（96℃﹣92℃）＝1.68×103J；
电流产生的热量：Q放＝Q吸＝I2Rt，
即：I2×56Ω×120s＝1.68×103J，
解得：I＝0.5A。
故答案为：（1）汽化；（2）低于；1.68×103；0.5。
【点评】本题考查汽化现象、液体沸腾的特点、热量公式以及焦耳定律的应用，是一道综合题。
10．（6分）（2021•包头）某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金属块的密度。
（1）挂金属块前，杠杆左端下沉，应将右侧的平衡螺母向 右 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆调平后，在A点用轻绳悬挂金属块，B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N，金属块质量为 0.75 kg。（g取10N/kg）
（3）已知金属块底面积为30cm2，高度如图乙所示。金属块高度为 2.50 cm，金属块密度为 1×104 kg/m3。
（4）改变金属块和弹簧测力计的位置，进行多次实验，其目的是 减小误差 。
（5）在某次测量过程中，不慎沿斜下方拉弹簧测力计，由此次数据得出的金属块密度值比实际密度 偏大 。
【分析】（1）由题意知，杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
（2）由杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，已知动力和动力臂、阻力臂，所以可以得到阻力即金属块的重力，利用G＝mg的变形公式求出金属块质量；
（3）使用刻度尺测量物体长度时，要观察是否从0刻度线量起，起始端没从0开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去前面的刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；利用V＝Sh求出金属块的体积，利用ρ＝求出金属块的密度；
（4）多次测量求平均值可以减小误差；
（5）在某次测量过程中，不慎沿斜下方拉弹簧测力计，会造成测力计拉力的力臂变小，而支点左侧的阻力以及阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大，由此计算出的金属块的重力偏大，质量偏大，算出的密度偏大。
【解答】解：
（1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，应将平衡螺母向右调节，直至重心右移到支点处；
（2）设杠杆上一个小格的长度为L，则图甲中阻力臂为L，动力臂为3L，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，金属块的重力（即阻力）为：G＝F2＝＝＝7.5N，
金属块质量为：m＝＝＝0.75kg；
（3）图乙中刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm，金属块上端与0对齐，下端在2.50cm上，所以金属块的高度为2.50cm；
金属块的体积为：V＝Sh＝30cm2×2.50cm＝75cm3＝7.5×10﹣5m3，
金属块的密度为：ρ＝＝＝1×104kg/m3；
（4）多次测量求平均值可以减小误差；
（5）若沿斜下方拉弹簧测力计，会造成测力计拉力的力臂变小，而支点左侧的阻力以及阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大，由此按（2）中的方法求出金属块的重力偏大，质量偏大，根据ρ＝算出的密度偏大。
故答案为：（1）右；（2）0.75；（3）2.50；1×104；（4）减小误差；（5）偏大。
【点评】本题考查了利用杠杆平衡条件测物体的质量以及固体密度的测量，综合性强。
11．（7分）（2021•包头）物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。已知电源电压为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉。
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好，则故障可能是 导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路 。
（3）排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I﹣U图象，如图乙所示。则Rx阻值为 4 Ω。
（4）该电路中串联R0的作用是 A 。（填正确答案标号）
A．增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数
B．增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数
（5）利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比。断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V，记录电流值；用16Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比 偏左 （填“偏左”或“偏右”）。实验室还有12Ω、10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验（每次CD间仅接入一个电阻），最多还可得出 3 组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为 6 W。
【分析】（1）变阻器应串联入电路中，根据滑片向左移动连入电路中的阻值变小，确定其接线柱；
（2）电流表无示数，说明电路中有断路发生，再根据电压表求数接近电源电压，导线和器材完好，分析判断故障原因；
（3）由图甲知，电压表测R0和Rx的总电压，电流表测电路中电流，由图象根据欧姆定律计算两定值电阻的总电阻，从而得到Rx阻值；
（4）根据串联电路的分压原理分析解答；
（5）①探究电流与电阻关系时要保持电压不变，根据串联电路分压原理分析判断R0单独接入CD间和用16Ω的电阻替换R0后，定值电阻分得电压的变化，从而确定滑片的移动方向，即滑片位置情况；
②根据电阻两端的电压始终保持UV＝4V，由串联电路电压的规律和分压原理求出当变阻器的最大电阻连入电路中时对应的定值电阻最大值，根据变阻器的规格计算定值电阻的最小值，从而确定还能进行的实验次数；
③先确定不同定值电阻实验时，电路中的最大电流，再根据P＝UI计算电路总功率的最大值。
【解答】解：（1）伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，由图甲知，应将变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示：
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路有断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源两极间是通路，则断路出现在图中C到D之间，
可能是导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路；
（3）由图甲知，电压表测R0和Rx的总电压，电流表测电路中电流，
由图象知，I﹣U图象是正比例图象，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得：R0+Rx＝，
所以Rx＝﹣R0＝﹣20Ω＝4Ω；
（4）因为Rx的阻值较小，所以R0和Rx串联后两者总电阻较大，根据串联电路的分压原理知，两者分得总电压较大，便于电压表的读数，故选A；
串联电路中电流处处相等，没有分流作用，故B错误；
（5）①验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比时，要保持定值电阻两端电压不变，
将R0（20Ω）单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V；用16Ω的电阻替换R0，若不移动滑片，根据串联电路的分压原理知，定值电阻两端分得电压变小，
要保护电压不变，应减小变阻器连入电路的阻值，以减小变阻器分得电压，从而使定值电阻两端分得电压保护不变，即滑片向左滑动。
②定值电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝12V﹣4V＝8V，变阻器分得的电压为电压表示数（定值电阻分得电压）的2倍，
根据分压原理，当变阻器的最大电阻20Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值R最大＝×100Ω＝50Ω，
变阻器允许通过最大电流为0.6A，所以定值电阻的最小值R最小＝＝＝Ω＞6Ω，
若每次CD间仅接入一个电阻连入电路，能够继续完成实验的电阻为12Ω、10Ω、8Ω的定值电阻，即最多还可得出3组数据来验证该结论；
③定值电阻两端电压保持4V不变，当使用8Ω电阻进行实验时，电路中电流最大，
最大电流I最大＝＝＝0.5A，
所以电路总功率最大为P最大＝UI最大＝12V×0.5A＝6W。
故答案为：（1）见上图；（2）导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路；（3）4；（4）A；（5）偏左；3；6。
【点评】本题是测电阻的实验，考查了实物电路的连接、故障的分析、串联电路特点和欧姆定律的应用，还考查了探究电流与电阻关系的实验，注意控制变量法的使用以及对器材的要求。
三、计算题(本题包括2个小题，第12题8分，第13题10分，共18分)
12．（8分）（2021•包头）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示，滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的阻值为12Ω时，灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在E1～E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）
【分析】（1）已知灯泡标有“24V 12W”字样，则利用电功率公式P＝和电能公式W＝Pt可计算出灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）将光敏电阻R1、灯泡电阻RL滑动变阻器R2看成一个等效电阻，利用欧姆定律求解；
（3）分析图乙可知光照强度在E1～E2之间时光敏电阻R1阻值的取值范围，将其与滑动变阻器看成一个等效电阻，利用电功率公式P＝I2R可求得灯泡实际功率的变化范围。
【解答】解：（1）由电功率公式P＝UI可得灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.5A，
由欧姆定律I＝可得灯泡的电阻RL＝＝＝48Ω；
由电能公式得灯泡消耗的电能W＝Pt＝12W×5×60s＝3600J；
（2）分析电路图可知，光敏电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联接入电路，
由图乙可知，当光照强度为E1时，R1＝12Ω；当光照强度为E2时，R1＝42Ω。
电路中总电阻R总＝R1+RL+R2，由图乙可知，当光照强度为E1、R2＝12Ω时，R总＝12Ω+48Ω+12Ω＝72Ω，
此时电路中的电流I＝0.5A，由欧姆定律I＝可得U＝IR总＝0.5A×72Ω＝36V；
（3）设光敏电阻与滑动变阻器总电阻R＝R1+R2，
当滑动变阻器R2＝0Ω，光照强度为E1时，总电阻最小为R＝R1+R2＝12Ω+0Ω＝12Ω，
当滑动变阻器R2＝30Ω，光照强度为E2时，总电阻最大为R＝R1+R2＝42Ω+30Ω＝72Ω，所以12Ω≤R≤72Ω；
由题可知，灯泡L的电压最大为24V，此时电流I＝0.5A，由欧姆定律I＝变形公式U＝IR可知通过灯泡电流不能大于0.5A，
则由欧姆定律I＝可得I＝0.5A＝，解得R＝24Ω，故为保证灯泡两端的电压不能超过额定电压，结合题干可得24Ω≤R≤72Ω
由电功率公式P＝I2R可得灯泡的电功率P＝＝×48Ω，
则当R＝24Ω时灯泡功率最大，为P＝×48Ω＝12W，
当R＝72Ω时灯泡功率最小，为P＝×48Ω＝4.32W，则灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。
答：（1）灯泡的电阻为48Ω，灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J；
（2）电源电压为36V；
（3）灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功率的计算，解题关键在于将多个电阻等效看成一个电阻，这也是处理电学问题的基本思路之一。
13．（10分）（2021•包头）如图（a）为长方体形状容器的截面图，左右两面AA1、DD1可以抽出，BB1、CC1为轻质薄挡板，将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块，丙容器中有0.5kg盐。（容器壁厚度和质量均不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲容器中，水对容器底部的压强；
（2）将容器放入装有4.5L水的水槽中，如图（b）所示。求容器静止后露出水面的高度；
（3）将AA1、DD1抽出，容器下沉浸没在液体中（设液体混合时，液体体积总量保持不变，盐全部溶于水后液体体积保持不变），求容器最终对水槽底部的压强。
【分析】（1）在正方体甲中，水对容器底的压力F＝G＝mg，已知甲的边长可得其底面积，根据公式计算水对容器底的压强；
（2）容器漂浮时，F浮＝G总，由公式F浮＝ρ液gV排求得容器浸入水中的体积，已知容器的边长可得其底面积，由公式V＝Sh计算容器浸入水中的高度，从而计算其露出水面的高度；
（3）容器沉底时，由公式求得盐水密度，由公式F浮＝ρ液gV排求得乙所受的浮力大小，此时容器对水槽底的压力F压＝F支＝G﹣F浮，由公式计算容器对水槽底部的压强。
【解答】解：（1）在正方体甲中，水对容器底的压力F＝G水＝m水g＝0.5kg×10N/kg＝5N，
受力面积为：S＝10cm×10cm＝100cm2＝0.01m2，
水对容器底部的压强为：＝；
（2）容器漂浮时，容器受到的浮力为：F浮＝G总＝m总g＝2.7kg×10N/kg＝27N，
容器浸入水中的体积为：V浸＝V排＝，
容器的底面积为：S容＝30cm×10cm＝300cm2＝0.03m2，
容器浸入水中的高度为：，
容器露出水面的高度为：h露＝h﹣h浸＝0.1m﹣0.09m＝0.01m；
（3）甲中水的体积为：，
容器沉底时，水槽中原有水的质量为：m水′＝ρ水V水′＝1.0×103kg/m3×4.5×10﹣3m3＝4.5kg；
盐水的总质量为：m盐水＝m水+m水′+m盐＝0.5kg+4.5kg+0.5kg＝5.5kg，
盐水的总体积为：V盐水＝V水+V水′＝0.5×10﹣3m3+4.5×10﹣3m3＝5×10﹣3m3，
盐水的密度为：，
容器的重力为：G容＝G金＝m金g＝1.7kg×10N/kg＝17N，
容器排开盐水的体积为：V排′＝V乙＝1000cm3＝10﹣3m3，
容器在盐水中受到的浮力为：F浮′＝ρ盐水gV排′＝1.1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝11N，
容器对水槽底部的压力为：F压＝F支＝G容﹣F浮′＝17N﹣11N＝6N，
容器对水槽底部的压强为：＝。
答：（1）甲容器中，水对容器底部的压强为500Pa；
（2）容器静止后露出水面的高度为0.01m；
（3）容器最终对水槽底部的压强为200Pa。
【点评】本题综合考查密度，重力，压强，浮力的计算，要求学生能合理应用公式结合受力分析进行计算，难度较大。
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日期：2021/9/30 15:31:46；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004
2021年内蒙古2020年内蒙古包头市、巴彦淖尔市、乌海市、乌兰察布市、锡林郭勒盟中考物理试卷
一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题意，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1．（3分）（2021•包头）下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体内能为零
B．清晨树叶上的露珠是水蒸气液化形成的
C．晶体熔化过程中吸收热量，温度升高
D．尘土飞扬，说明分子做无规则运动
2．（3分）（2021•包头）平静的湖面，可以看到湖边树木的倒影，与该现象光学原理相同的是（ ）
A．哈哈镜中的“人”变得奇形怪状
B．阳光透过树丛，在地面上形成亮斑
C．看远处物体，眼睛中晶状体变薄，使光会聚在视网膜上
D．太阳光通过三棱镜后，在白屏上出现彩色光带
3．（3分）（2021•包头）关于排球运动中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B．将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C．排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
4．（3分）（2021•包头）对下列各图形情景，解释错误的是（ ）
A．如图，通电后小磁针转动，说明通电导线周围存在磁场
B．如图，两个压力锅很难被拉开，因为锅外部气压远小于内部气压
C．如图，机壳没有接地，容易引起触电事故
D．如图，小孩儿下滑过程中臀部发热，是通过做功改变内能的
5．（3分）（2021•包头）2021年5月天舟二号升空与天宫空间站顺利完成对接。下列叙述正确的是（ ）
A．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变
B．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态
C．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
6．（3分）（2021•包头）如图，灯泡标有“6V 3W”字样，定值电阻R1阻值为3Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时，闭合S、S1，断开S2、S3，调节滑片，使灯泡正常发光；断开电路，改变电源电压，闭合S、S2、S3，断开S1，将滑片移到最右端，灯泡再次正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V，灯泡正常发光时，R2接入电路的阻值为12Ω
B．改变电源电压，灯泡再次正常发光时，电流表的示数为0.5A
C．改变后的电源电压为7.5V
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为2：5
7．（3分）（2021•包头）甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲＝1.8kg、m乙＝2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动，磁性平板对甲的摩擦力大小为4N，对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮质量一定是0.6kg
B．甲所受拉力为22N
C．乙所受拉力的功率为2.2W
D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
二、作图与实验题（本题包括4个小题，第8题4分，第9题4分，第10题6分，第11题7分，共21分)
8．（4分）（2021•包头）某同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验。
（1）该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，这样做的目的是 。
（2）实验过程中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，在光屏上呈现一个清晰的倒立、 的实像。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向 移动，会再次得到清晰的像。
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上 （填“会”或“不会”）出现小昆虫的像。
9．（4分）（2021•包头）某同学做观察水的沸腾实验，所用装置如图甲所示。
（1）实验中可以看到，水沸腾是一种剧烈的 现象。（填物态变化名称）
（2）图乙是根据实验数据作出的图象。此时的大气压强 标准大气压强。已知水的质量为0.1kg，从A到B过程中，水吸收的热量为 J。若低压加热器阻值为56Ω，加热器工作时的电流为 A。[设加热器放出的热量全部被水吸收，加热过程中水的质量不变，不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
10．（6分）（2021•包头）某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金属块的密度。
（1）挂金属块前，杠杆左端下沉，应将右侧的平衡螺母向 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆调平后，在A点用轻绳悬挂金属块，B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N，金属块质量为 kg。（g取10N/kg）
（3）已知金属块底面积为30cm2，高度如图乙所示。金属块高度为 cm，金属块密度为 kg/m3。
（4）改变金属块和弹簧测力计的位置，进行多次实验，其目的是 。
（5）在某次测量过程中，不慎沿斜下方拉弹簧测力计，由此次数据得出的金属块密度值比实际密度 。
11．（7分）（2021•包头）物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。已知电源电压为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉。
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好，则故障可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I﹣U图象，如图乙所示。则Rx阻值为 Ω。
（4）该电路中串联R0的作用是 。（填正确答案标号）
A．增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数
B．增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数
（5）利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比。断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V，记录电流值；用16Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比 （填“偏左”或“偏右”）。实验室还有12Ω、10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验（每次CD间仅接入一个电阻），最多还可得出 组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为 W。
三、计算题(本题包括2个小题，第12题8分，第13题10分，共18分)
12．（8分）（2021•包头）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示，滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的阻值为12Ω时，灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在E1～E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）
13．（10分）（2021•包头）如图（a）为长方体形状容器的截面图，左右两面AA1、DD1可以抽出，BB1、CC1为轻质薄挡板，将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块，丙容器中有0.5kg盐。（容器壁厚度和质量均不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲容器中，水对容器底部的压强；
（2）将容器放入装有4.5L水的水槽中，如图（b）所示。求容器静止后露出水面的高度；
（3）将AA1、DD1抽出，容器下沉浸没在液体中（设液体混合时，液体体积总量保持不变，盐全部溶于水后液体体积保持不变），求容器最终对水槽底部的压强。
2021年内蒙古2020年内蒙古包头市、巴彦淖尔市、乌海市、乌兰察布市、锡林郭勒盟中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括7个小题，每小题3分，共21分。每小题只有一个选项符合题意，请将答题卡上对应题目的答案标号涂黑)
1．（3分）（2021•包头）下列说法正确的是（ ）
A．0℃的物体内能为零
B．清晨树叶上的露珠是水蒸气液化形成的
C．晶体熔化过程中吸收热量，温度升高
D．尘土飞扬，说明分子做无规则运动
【分析】（1）任何物体都有内能；
（2）物质由气态变为液态的过程叫做液化；
（3）晶体在熔化过程中吸收热量，温度保持不变；
（4）扩散现象表明组成物质的分子在不停地做无规则运动。
【解答】解：
A、0℃的物体内的分子在不停地做无规则运动，具有内能，故A错误；
B、清晨树叶上的露珠是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故B正确；
C、晶体熔化过程中吸收热量，但温度保持不变，故C错误；
D、尘土飞扬是固态小颗粒的机械运动，不是分子的运动，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了分子动理论、物态变化、晶体熔化的特点，属于基础题。
2．（3分）（2021•包头）平静的湖面，可以看到湖边树木的倒影，与该现象光学原理相同的是（ ）
A．哈哈镜中的“人”变得奇形怪状
B．阳光透过树丛，在地面上形成亮斑
C．看远处物体，眼睛中晶状体变薄，使光会聚在视网膜上
D．太阳光通过三棱镜后，在白屏上出现彩色光带
【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等；
（2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的；
（3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。
【解答】解：平静的湖面上出现的树木的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的；
A、哈哈镜中的“人”变得奇形怪状，是由光的反射形成的，故A符合题意；
B、阳光透过树丛，在地面上形成亮斑，这是小孔成像，是由光的直线传播形成的，故B不符合题意；
C、人的眼睛相当于一架照相机，成倒立、缩小的实像，其原理是光的折射，故C不符合题意；
D、太阳光通过三棱镜后，在白屏上出现彩色光带，这是光的色散现象，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】此题通过几个日常生活中的现象考查了对光的折射、光的直线传播、光的反射的理解，在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
3．（3分）（2021•包头）关于排球运动中涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A．运动员发球时，手对球的力大于球对手的力
B．将球发出后，球在空中运动过程中手对球做功
C．排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，惯性不变
D．运动员大力扣球，排球落地后弹起的高度一定低于扣球点
【分析】（1）物体间力的作用是相互的，一对相互作用力的大小相等；
（2）做功的两个必要因素：一是有力作用在物体上；二是物体在力的方向上移动了距离；
（3）一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性，惯性只与质量有关，质量越大惯性越大；
（4）从能量转化的角度分析解答。
【解答】解：
A、运动员发球时，手对球的力与球对手的力是一对相互作用力，二力的大小相等，故A错误；
B、将球发出后，球在空中运动过程中，手对球没有力的作用，所以人对球没有做功，故B错误；
C、排球被垫起后，向上运动过程中，速度减小，但质量不变，所以惯性不变，故C正确；
D、运动员大力扣球，使排球获得了较大的速度，从而具有了较大的动能，如果此时排球具有的能量（含重力势能）足够大，排球落地后弹起的高度会高于扣球点，故D错误。
故选：C。
【点评】此题以排球运动为素材，考查了力作用的相互性、惯性大小的影响因素、力是否做功的判断、能量转化等知识，体现了物理与社会生活的密切联系。
4．（3分）（2021•包头）对下列各图形情景，解释错误的是（ ）
A．如图，通电后小磁针转动，说明通电导线周围存在磁场
B．如图，两个压力锅很难被拉开，因为锅外部气压远小于内部气压
C．如图，机壳没有接地，容易引起触电事故
D．如图，小孩儿下滑过程中臀部发热，是通过做功改变内能的
【分析】（1）通电导线的周围存在磁场；
（2）根据锅内外气压的大小分析；
（3）有金属外壳的家用电器其外壳要接地；
（4）改变内能的方法有两种：做功和热传递。
【解答】解：
A、如图，通电后小磁针转动，这是奥斯特实验，说明通电导线周围存在磁场，故A正确；
B、两个压力锅很难被拉开，这是因为锅外部气压远大于内部气压，紧紧的把锅压在一起，故B错误；
C、电动机的金属外壳没有接地，当内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能，致使火线与外壳接通，外壳就带电漏电时，会发生触电事故，故C正确；
D、小孩儿下滑过程中臀部发热，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变内能的，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了奥斯特实验、大气压、安全用电的常识、改变内能的方法，考查的知识点较多，难度不大。
5．（3分）（2021•包头）2021年5月天舟二号升空与天宫空间站顺利完成对接。下列叙述正确的是（ ）
A．天舟二号在升空过程中机械能始终保持不变
B．天舟二号与天宫空间站对接后始终处于平衡状态
C．宇航员在天宫空间站内不能用声音交流
D．太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用
【分析】（1）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；
（2）物体处于平衡状态是指物体静止或匀速直线运动状态；
（3）声音的传播需要介质；
（4）太阳能电池板将太阳能转化为电能。
【解答】解：
A、天舟二号升空的过程中，需要加速运动，而质量不变，动能变大；质量不变、高度变大，重力势能变大，所以机械能变大，故A错误；
B、天舟二号与天宫空间站对接后，绕地球转动，处于非平衡状态，故B错误；
C、天宫空间站内由供宇航员呼吸用的氧气，可以传播声音，所以宇航员能用声音交流，故C错误；
D、太阳能电池板将太阳能转化为电能，可供空间站使用，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了机械能的变化、平衡状态的判断、声音的传播、太阳能的利用，属于基础题目。
6．（3分）（2021•包头）如图，灯泡标有“6V 3W”字样，定值电阻R1阻值为3Ω，滑动变阻器R2规格为“20Ω 3A”。当电源电压为12V时，闭合S、S1，断开S2、S3，调节滑片，使灯泡正常发光；断开电路，改变电源电压，闭合S、S2、S3，断开S1，将滑片移到最右端，灯泡再次正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为12V，灯泡正常发光时，R2接入电路的阻值为12Ω
B．改变电源电压，灯泡再次正常发光时，电流表的示数为0.5A
C．改变后的电源电压为7.5V
D．前后两次灯泡正常发光时，电路消耗的总功率之比为2：5
【分析】（1）当闭合S、S1，断开S2、S3，灯L、电阻R1、滑动变阻器R2串联；灯正常发光，由IL＝求得串联电路的电流，再根据R＝求出R2接入的电阻值；
（2）闭合S、S2、S3，断开S1，灯L、电阻R1并联，U1＝UL＝6V，滑动变阻器R2未接入电路；电源电压U′总＝U′1＝UL，灯正常发光，根据I1＝得通过R1的电流，并联电路的总电流I′＝IL+I1；前后两次功率之比P总：P′总＝U总IL：U′总I′
【解答】解：（1）当闭合S、S1，断开S2、S3，灯L、电阻R1、滑动变阻器R2串联，调节滑片，使灯正常发光；
则灯正常发光的电流为IL＝＝＝0.5A；
电阻R1两端的电压U1＝ILR1＝0.5A×3Ω＝1.5V；
R2两端的电压U2＝U总﹣UL﹣U1＝12V﹣6V﹣1.5V＝4.5V；
R2的阻值R2＝＝＝9Ω，故A选项错误；
电路消耗的总功率P总＝U总IL＝12V×0.5A＝6W；
（2）闭合S、S2、S3，断开S1，灯L、电阻R1并联，U1＝UL＝6V，滑动变阻器R2未接入电路，电流表测干路电流；电源电压U′总＝U′1＝UL＝6V，故C选项错误；
通过R1的电流I1＝＝＝2A；
则此时干路中的总电流即为电流表的示数I′＝IL+I1＝0.5A+2A＝2.5A，故B选项错误；
电路消耗的总功率P′总＝U′总I′＝6V×2.5A＝15W；
P总：P′总＝6W：15W＝2：5，故D选项正确。
故选：D。
【点评】本题考查串并联电路电流、电压的特点及电功率的计算，综合性较强，难度较大。
7．（3分）（2021•包头）甲、乙两铁块通过滑轮组用细绳连接，吸附在竖直放置且足够长的固定磁性平板两侧，m甲＝1.8kg、m乙＝2kg，如图所示。甲以0.2m/s的速度竖直向下做匀速直线运动，磁性平板对甲的摩擦力大小为4N，对乙的摩擦力大小为2N（细绳足够长且始终处于竖直拉伸状态，不计绳重和绳与滑轮的摩擦，磁性平板对其他器材无磁力作用，g取10N/kg）。下列说法正确的是（ ）
A．定滑轮质量一定是0.6kg
B．甲所受拉力为22N
C．乙所受拉力的功率为2.2W
D．3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功相等
【分析】（1）由G＝mg可求出重力；
（2）分别对甲、乙两物体进行受力分析，对甲有：G甲＝f甲+F甲，则可求出甲受到的拉力；对乙有：G乙+f乙＝F乙，而对于动滑轮有：2F甲＝G动+F乙，从而可求出动滑轮的重力及质量，由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量；
（3）由v甲＝2v乙可求出乙运动的速度，根据P＝＝＝Fv可求出乙的功率；
（4）由v＝可求出甲、乙两物体运动的路程，再根据W＝fs可求出甲、乙克服摩擦力做的功，即可判断它们的关系。
【解答】解：对甲、乙两物体进行受力分析，如下图所示：
AB.甲受到的重力为：G甲＝m甲g＝1.8kg×10N/kg＝18N，
乙受到的重力为：G乙＝m乙g＝2kg×10N/kg＝20N，
因为甲、乙都做匀速直线运动，
则有：G甲＝f甲+F甲，G乙+f乙＝F乙，
则：F甲＝G甲﹣f甲＝18N﹣4N＝14N，故B错误；
则：F乙＝G乙+f乙＝20N+2N＝22N，
而对于动滑轮有：2F甲＝G动+F乙，则：G动＝2F甲﹣F乙＝2×14N﹣22N＝6N，
由G＝mg可知，动滑轮的质量为：m动＝＝＝0.6kg，
由于不知道动滑轮与定滑轮之间的关系，所以不能求出定滑轮的质量，故A错误；
C.由v甲＝2v乙可知，乙运动的速度为：v乙＝v甲＝×0.2m/s＝0.1m/s，
由P＝＝＝Fv可知，乙所受拉力的功率为：P乙＝F乙v乙＝22N×0.1m/s＝2.2W，故C正确；
D.由v＝可知，甲、乙两物体在3s内运动的路程分别为：
s甲＝v甲t＝0.2m/s×3s＝0.6m，
s乙＝v乙t＝0.1m/s×3s＝0.3m，
由W＝fs可知，3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功分别为：
W甲＝f甲s甲＝4N×0.6m＝2.4J，
W乙＝f乙s乙＝2N×0.3m＝0.6J，
所以3s时间内甲、乙克服摩擦力做的功不相等，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查与滑轮组有关的综合计算，主要考查了受力分析、重力计算、滑轮组绳子拉力的计算及功与功率的计算等，解决问题的关键是从图象中获取相关信息，难度较大。
二、作图与实验题（本题包括4个小题，第8题4分，第9题4分，第10题6分，第11题7分，共21分)
8．（4分）（2021•包头）某同学用蜡烛、凸透镜、光屏、光具座等器材做凸透镜成像实验。
（1）该实验需要将烛焰、凸透镜和光屏的中心调节在同一高度，这样做的目的是 使像成在光屏的中央位置 。
（2）实验过程中，蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示，在光屏上呈现一个清晰的倒立、 放大 的实像。若将蜡烛向左移动一段距离，光屏上的像变模糊，只需把光屏向 左 移动，会再次得到清晰的像。
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，光屏上 不会 （填“会”或“不会”）出现小昆虫的像。
【分析】（1）“探究凸透镜成像规律”实验时，需调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，这样便于使像成在光屏的中央位置；
（2）物距在一倍焦距和二倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；凸透镜成实像时，物远像近像变小，物近像远像变大；
（3）u＜f，成正立放大的虚像。
【解答】解：（1）“探究凸透镜成像规律”实验时，需调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上，烛焰、凸透镜、光屏三者的中心在同一高度，这样便于使像成在光屏的中央位置；
（2）如图所示时，此时像距大于物距，光屏上出现一个清晰倒立、放大的像；若将蜡烛向左移动一段距离，物距变大，像距变小，像变小，所以需把光屏向左移动，会再次得到清晰的像；
（3）实验过程中，飞来一只小昆虫落在凸透镜上，由于小昆虫所在的位置小于凸透镜的焦距，当物距小于焦距时，成正立放大的虚像，因此光屏上不会出现昆虫的像。
故答案为：（1）使像成在光屏的中央位置；（2）放大；左；（3）不会。
【点评】此题主要考查的是凸透镜成像规律及其探究实验操作的理解，难点是物距的大小与成像性质的关联，但只要熟练掌握凸透镜成像规律即可解答。
9．（4分）（2021•包头）某同学做观察水的沸腾实验，所用装置如图甲所示。
（1）实验中可以看到，水沸腾是一种剧烈的 汽化 现象。（填物态变化名称）
（2）图乙是根据实验数据作出的图象。此时的大气压强 低于 标准大气压强。已知水的质量为0.1kg，从A到B过程中，水吸收的热量为 1.68×103 J。若低压加热器阻值为56Ω，加热器工作时的电流为 0.5 A。[设加热器放出的热量全部被水吸收，加热过程中水的质量不变，不计热量损失，c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【分析】（1）沸腾是在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象，沸腾必须在一定温度下才能发生。液体沸腾时要吸热，温度不变；
（2）沸点与气压之间的关系，知道气压越高，沸点越高，气压越低，沸点越低；利用吸热公式进行计算水吸收的热量，利用焦耳定律求出电流大小。
【解答】解：（1）水沸腾前，气泡较少，在上升过程中，体积不断减小，没到水面就会消失；而沸腾时，便会有大量的气泡产生，并且在上升过程中体积不断增大，到水面破裂。水的沸腾是一种剧烈的汽化现象，水在沸腾时要吸热，温度不变；
（2）由图象知，水吸热温度升高到98℃后不再升高，说明水已经沸腾，水的沸点是98℃，低于100℃，说明此时的大气压小于标准大气压；
（4）水的质量：m＝0.1kg，初温：t0＝92℃，终温：t＝96℃，
水在该过程中吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（96℃﹣92℃）＝1.68×103J；
电流产生的热量：Q放＝Q吸＝I2Rt，
即：I2×56Ω×120s＝1.68×103J，
解得：I＝0.5A。
故答案为：（1）汽化；（2）低于；1.68×103；0.5。
【点评】本题考查汽化现象、液体沸腾的特点、热量公式以及焦耳定律的应用，是一道综合题。
10．（6分）（2021•包头）某同学利用弹簧测力计、刻度尺和杠杆等器材测量长方体实心金属块的密度。
（1）挂金属块前，杠杆左端下沉，应将右侧的平衡螺母向 右 调节，使杠杆在水平位置平衡。
（2）杠杆调平后，在A点用轻绳悬挂金属块，B点用弹簧测力计竖直向下拉杠杆，使其在水平位置平衡，如图甲所示。此时弹簧测力计示数为2.5N，金属块质量为 0.75 kg。（g取10N/kg）
（3）已知金属块底面积为30cm2，高度如图乙所示。金属块高度为 2.50 cm，金属块密度为 1×104 kg/m3。
（4）改变金属块和弹簧测力计的位置，进行多次实验，其目的是 减小误差 。
（5）在某次测量过程中，不慎沿斜下方拉弹簧测力计，由此次数据得出的金属块密度值比实际密度 偏大 。
【分析】（1）由题意知，杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，调节平衡螺母应使杠杆重心右移；
（2）由杠杆的平衡条件：动力×动力臂＝阻力×阻力臂，已知动力和动力臂、阻力臂，所以可以得到阻力即金属块的重力，利用G＝mg的变形公式求出金属块质量；
（3）使用刻度尺测量物体长度时，要观察是否从0刻度线量起，起始端没从0开始，要以某一刻度当作“0”刻度，读出末端刻度值，减去前面的刻度即为物体长度，注意刻度尺要估读到分度值的下一位；利用V＝Sh求出金属块的体积，利用ρ＝求出金属块的密度；
（4）多次测量求平均值可以减小误差；
（5）在某次测量过程中，不慎沿斜下方拉弹簧测力计，会造成测力计拉力的力臂变小，而支点左侧的阻力以及阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大，由此计算出的金属块的重力偏大，质量偏大，算出的密度偏大。
【解答】解：
（1）杠杆左端下沉，说明杠杆的重心在支点左侧，应将平衡螺母向右调节，直至重心右移到支点处；
（2）设杠杆上一个小格的长度为L，则图甲中阻力臂为L，动力臂为3L，
根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，金属块的重力（即阻力）为：G＝F2＝＝＝7.5N，
金属块质量为：m＝＝＝0.75kg；
（3）图乙中刻度尺上1cm之间有10个小格，所以一个小格代表1mm，即刻度尺的分度值为1mm，金属块上端与0对齐，下端在2.50cm上，所以金属块的高度为2.50cm；
金属块的体积为：V＝Sh＝30cm2×2.50cm＝75cm3＝7.5×10﹣5m3，
金属块的密度为：ρ＝＝＝1×104kg/m3；
（4）多次测量求平均值可以减小误差；
（5）若沿斜下方拉弹簧测力计，会造成测力计拉力的力臂变小，而支点左侧的阻力以及阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，弹簧测力计的拉力变大，由此按（2）中的方法求出金属块的重力偏大，质量偏大，根据ρ＝算出的密度偏大。
故答案为：（1）右；（2）0.75；（3）2.50；1×104；（4）减小误差；（5）偏大。
【点评】本题考查了利用杠杆平衡条件测物体的质量以及固体密度的测量，综合性强。
11．（7分）（2021•包头）物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。已知电源电压为12V，R0＝20Ω，滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，导线不要交叉。
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好，则故障可能是 导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路 。
（3）排除故障后，闭合开关调节滑片，测出多组数据，作出I﹣U图象，如图乙所示。则Rx阻值为 4 Ω。
（4）该电路中串联R0的作用是 A 。（填正确答案标号）
A．增大串联电阻，增大分压，电压表易于读数
B．增大串联电阻，增大分流，电流表易于读数
（5）利用该电路继续验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比。断开开关，将R0单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V，记录电流值；用16Ω的电阻替换R0，调节滑片，使电压表示数为4V，再次记录电流值，此时滑片位置与上次实验相比 偏左 （填“偏左”或“偏右”）。实验室还有12Ω、10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的定值电阻各一个，按上述步骤继续实验（每次CD间仅接入一个电阻），最多还可得出 3 组数据来验证该结论，在这几组可得出的实验数据中，电路总功率最大为 6 W。
【分析】（1）变阻器应串联入电路中，根据滑片向左移动连入电路中的阻值变小，确定其接线柱；
（2）电流表无示数，说明电路中有断路发生，再根据电压表求数接近电源电压，导线和器材完好，分析判断故障原因；
（3）由图甲知，电压表测R0和Rx的总电压，电流表测电路中电流，由图象根据欧姆定律计算两定值电阻的总电阻，从而得到Rx阻值；
（4）根据串联电路的分压原理分析解答；
（5）①探究电流与电阻关系时要保持电压不变，根据串联电路分压原理分析判断R0单独接入CD间和用16Ω的电阻替换R0后，定值电阻分得电压的变化，从而确定滑片的移动方向，即滑片位置情况；
②根据电阻两端的电压始终保持UV＝4V，由串联电路电压的规律和分压原理求出当变阻器的最大电阻连入电路中时对应的定值电阻最大值，根据变阻器的规格计算定值电阻的最小值，从而确定还能进行的实验次数；
③先确定不同定值电阻实验时，电路中的最大电流，再根据P＝UI计算电路总功率的最大值。
【解答】解：（1）伏安法测电阻的实验中，滑动变阻器应串联入电路中，要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小，由图甲知，应将变阻器的左下接线柱接入电路中，如图所示：
（2）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，说明电路有断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源两极间是通路，则断路出现在图中C到D之间，
可能是导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路；
（3）由图甲知，电压表测R0和Rx的总电压，电流表测电路中电流，
由图象知，I﹣U图象是正比例图象，当电压表示数为12V时，电流表示数为0.5A，
根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得：R0+Rx＝，
所以Rx＝﹣R0＝﹣20Ω＝4Ω；
（4）因为Rx的阻值较小，所以R0和Rx串联后两者总电阻较大，根据串联电路的分压原理知，两者分得总电压较大，便于电压表的读数，故选A；
串联电路中电流处处相等，没有分流作用，故B错误；
（5）①验证：电压一定，导体中电流与电阻成反比时，要保持定值电阻两端电压不变，
将R0（20Ω）单独接入CD间，闭合开关调节滑片，电压表示数为4V；用16Ω的电阻替换R0，若不移动滑片，根据串联电路的分压原理知，定值电阻两端分得电压变小，
要保护电压不变，应减小变阻器连入电路的阻值，以减小变阻器分得电压，从而使定值电阻两端分得电压保护不变，即滑片向左滑动。
②定值电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝12V﹣4V＝8V，变阻器分得的电压为电压表示数（定值电阻分得电压）的2倍，
根据分压原理，当变阻器的最大电阻20Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值R最大＝×100Ω＝50Ω，
变阻器允许通过最大电流为0.6A，所以定值电阻的最小值R最小＝＝＝Ω＞6Ω，
若每次CD间仅接入一个电阻连入电路，能够继续完成实验的电阻为12Ω、10Ω、8Ω的定值电阻，即最多还可得出3组数据来验证该结论；
③定值电阻两端电压保持4V不变，当使用8Ω电阻进行实验时，电路中电流最大，
最大电流I最大＝＝＝0.5A，
所以电路总功率最大为P最大＝UI最大＝12V×0.5A＝6W。
故答案为：（1）见上图；（2）导线A或B处断路、或D处两导线连接完好但与R0断路、或C处两导线连接完好但与Rx断路；（3）4；（4）A；（5）偏左；3；6。
【点评】本题是测电阻的实验，考查了实物电路的连接、故障的分析、串联电路特点和欧姆定律的应用，还考查了探究电流与电阻关系的实验，注意控制变量法的使用以及对器材的要求。
三、计算题(本题包括2个小题，第12题8分，第13题10分，共18分)
12．（8分）（2021•包头）图甲是可自动调节亮度台灯的电路图。灯泡标有“24V 12W”字样，R1为光敏电阻，其阻值随光照强度的变化如图乙所示，滑动变阻器R2最大阻值为30Ω。当光照强度为E1、R2连入电路的阻值为12Ω时，灯泡正常发光（不计温度对灯丝电阻的影响）。求：
（1）灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）电源电压；
（3）光照强度在E1～E2之间，通过调节R2，灯泡实际功率的变化范围。（灯泡两端的电压不能超过额定电压）
【分析】（1）已知灯泡标有“24V 12W”字样，则利用电功率公式P＝和电能公式W＝Pt可计算出灯泡的电阻和灯泡正常发光5分钟消耗的电能；
（2）将光敏电阻R1、灯泡电阻RL滑动变阻器R2看成一个等效电阻，利用欧姆定律求解；
（3）分析图乙可知光照强度在E1～E2之间时光敏电阻R1阻值的取值范围，将其与滑动变阻器看成一个等效电阻，利用电功率公式P＝I2R可求得灯泡实际功率的变化范围。
【解答】解：（1）由电功率公式P＝UI可得灯泡正常发光时的电流I＝＝＝0.5A，
由欧姆定律I＝可得灯泡的电阻RL＝＝＝48Ω；
由电能公式得灯泡消耗的电能W＝Pt＝12W×5×60s＝3600J；
（2）分析电路图可知，光敏电阻R1、灯泡L、滑动变阻器R2串联接入电路，
由图乙可知，当光照强度为E1时，R1＝12Ω；当光照强度为E2时，R1＝42Ω。
电路中总电阻R总＝R1+RL+R2，由图乙可知，当光照强度为E1、R2＝12Ω时，R总＝12Ω+48Ω+12Ω＝72Ω，
此时电路中的电流I＝0.5A，由欧姆定律I＝可得U＝IR总＝0.5A×72Ω＝36V；
（3）设光敏电阻与滑动变阻器总电阻R＝R1+R2，
当滑动变阻器R2＝0Ω，光照强度为E1时，总电阻最小为R＝R1+R2＝12Ω+0Ω＝12Ω，
当滑动变阻器R2＝30Ω，光照强度为E2时，总电阻最大为R＝R1+R2＝42Ω+30Ω＝72Ω，所以12Ω≤R≤72Ω；
由题可知，灯泡L的电压最大为24V，此时电流I＝0.5A，由欧姆定律I＝变形公式U＝IR可知通过灯泡电流不能大于0.5A，
则由欧姆定律I＝可得I＝0.5A＝，解得R＝24Ω，故为保证灯泡两端的电压不能超过额定电压，结合题干可得24Ω≤R≤72Ω
由电功率公式P＝I2R可得灯泡的电功率P＝＝×48Ω，
则当R＝24Ω时灯泡功率最大，为P＝×48Ω＝12W，
当R＝72Ω时灯泡功率最小，为P＝×48Ω＝4.32W，则灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。
答：（1）灯泡的电阻为48Ω，灯泡正常发光5分钟消耗的电能为3600J；
（2）电源电压为36V；
（3）灯泡实际功率的变化范围为4.32W≤P≤12W。
【点评】本题考查了欧姆定律、电功率的计算，解题关键在于将多个电阻等效看成一个电阻，这也是处理电学问题的基本思路之一。
13．（10分）（2021•包头）如图（a）为长方体形状容器的截面图，左右两面AA1、DD1可以抽出，BB1、CC1为轻质薄挡板，将容器均匀分割成3个边长为10cm的正方体密闭容器甲、乙、丙。甲容器中有0.5kg水，乙容器中固定一个质量为1.7kg的金属块，丙容器中有0.5kg盐。（容器壁厚度和质量均不计，ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）求甲容器中，水对容器底部的压强；
（2）将容器放入装有4.5L水的水槽中，如图（b）所示。求容器静止后露出水面的高度；
（3）将AA1、DD1抽出，容器下沉浸没在液体中（设液体混合时，液体体积总量保持不变，盐全部溶于水后液体体积保持不变），求容器最终对水槽底部的压强。
【分析】（1）在正方体甲中，水对容器底的压力F＝G＝mg，已知甲的边长可得其底面积，根据公式计算水对容器底的压强；
（2）容器漂浮时，F浮＝G总，由公式F浮＝ρ液gV排求得容器浸入水中的体积，已知容器的边长可得其底面积，由公式V＝Sh计算容器浸入水中的高度，从而计算其露出水面的高度；
（3）容器沉底时，由公式求得盐水密度，由公式F浮＝ρ液gV排求得乙所受的浮力大小，此时容器对水槽底的压力F压＝F支＝G﹣F浮，由公式计算容器对水槽底部的压强。
【解答】解：（1）在正方体甲中，水对容器底的压力F＝G水＝m水g＝0.5kg×10N/kg＝5N，
受力面积为：S＝10cm×10cm＝100cm2＝0.01m2，
水对容器底部的压强为：＝；
（2）容器漂浮时，容器受到的浮力为：F浮＝G总＝m总g＝2.7kg×10N/kg＝27N，
容器浸入水中的体积为：V浸＝V排＝，
容器的底面积为：S容＝30cm×10cm＝300cm2＝0.03m2，
容器浸入水中的高度为：，
容器露出水面的高度为：h露＝h﹣h浸＝0.1m﹣0.09m＝0.01m；
（3）甲中水的体积为：，
容器沉底时，水槽中原有水的质量为：m水′＝ρ水V水′＝1.0×103kg/m3×4.5×10﹣3m3＝4.5kg；
盐水的总质量为：m盐水＝m水+m水′+m盐＝0.5kg+4.5kg+0.5kg＝5.5kg，
盐水的总体积为：V盐水＝V水+V水′＝0.5×10﹣3m3+4.5×10﹣3m3＝5×10﹣3m3，
盐水的密度为：，
容器的重力为：G容＝G金＝m金g＝1.7kg×10N/kg＝17N，
容器排开盐水的体积为：V排′＝V乙＝1000cm3＝10﹣3m3，
容器在盐水中受到的浮力为：F浮′＝ρ盐水gV排′＝1.1×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝11N，
容器对水槽底部的压力为：F压＝F支＝G容﹣F浮′＝17N﹣11N＝6N，
容器对水槽底部的压强为：＝。
答：（1）甲容器中，水对容器底部的压强为500Pa；
（2）容器静止后露出水面的高度为0.01m；
（3）容器最终对水槽底部的压强为200Pa。
【点评】本题综合考查密度，重力，压强，浮力的计算，要求学生能合理应用公式结合受力分析进行计算，难度较大。
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日期：2021/9/30 15:31:46；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004
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