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2021年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷
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这是一份2021年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷，共36页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2021年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷
一、选择题（本题包括10小题，共24分。1一6六个小题为单选题，每题选对得2分，选错得0分。7一10四个小题为多选题，全部选对得3分，选对不全得2分，有选错的得0分。本卷g＝10N/kg）
1．（2分）（2021•呼和浩特）中华文明源远流长，中华文化博大精深。唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。下面四幅图，与李白诗中描述的光学现象，成因相同的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
2．（2分）（2021•呼和浩特）水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是（ ）
A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气
B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面
D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，以雪花形式落回地面
3．（2分）（2021•呼和浩特）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．超声波的应用非常广泛，如图所示，B超就是利用超声波检查身体
B．城市快速路方便快捷，如图是在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在声源处减弱
C．从上、下两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调高
D．地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出超声波。利用超声检测仪进行监测，可以预报灾害，减少损失
4．（2分）（2021•呼和浩特）家庭电路和安全用电知识，是现代公民生活的必备知识，下列有关图文说法正确的是（ ）
A．甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C．手握紧试电笔的金属杆，接触接火线的插孔，氖管才发光
D．当人触电时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
5．（2分）（2021•呼和浩特）关于简单电现象及相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．通过摩擦的方法可以产生电荷
B．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，小球一定带正电
C．电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19C
D．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一 轻质小球，发现两者互相吸引，小球一定带正电
6．（2分）（2021•呼和浩特）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上。t＝0时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。则（ ）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t1时刻小球的重力势能最大
C．t2 时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
7．（3分）（2021•呼和浩特）在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
A．“长度测量”和“小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差
B．在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法
C．“测不规则小块固体的体积”和“托里拆利测大气压强”实验中，都用到等效替代法
D．温度计和测力计的制作都用到了转换法
8．（3分）（2021•呼和浩特）下列电路图，对应分析正确的是（ ）
A．甲图中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变
B．乙图中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片P向右移动时，整个电路消耗的总功率变大
C．丙图中，若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
D．丁图中，闭合开关S，发现L1、L2均不亮且电压表有示数，则可能是由于L1断路造成
9．（3分）（2021•呼和浩特）关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A．如果物体做匀速直线运动，所隐含的力学条件为物体受力平衡
B．人推桌子，桌子没有动，是因为桌子受到的推力小于摩擦力
C．静止站在水平地面上的你，你对地面的压力与地面给你的支持力是一对作用力和反作用力
D．“天宫二号”与“神舟飞船”对接成功时，它们是相对静止的
10．（3分）（2021•呼和浩特）亮亮家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他想知道台灯由暗变亮过程中，电位器的电流，电压，电阻，电功率的变化规律。于是他根据自己课上所学电路知识，设计出如图所示电路。已知小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（假设小灯泡电阻RL不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压为U＝4V。针对如图所示电路，亮亮进行了计算、推导、分析。以下关于亮亮的分析、结论正确的是（ ）
A．台灯变亮时，滑动变阻器消耗的电功率会变小
B．由滑动变阻器功率与其电流的关系：P滑＝﹣RL（I﹣）2+知，当I＝0.4A时，P滑最大
C．由滑动变阻器功率与其电阻关系：P滑＝知，当R滑＝5Ω时，P滑最大
D．由滑动变阻器功率与其电压关系：P滑＝知，P滑最大值为0.8W
二、实验题（本题包括4小题，每小题3分，共12分）
11．（3分）（2021•呼和浩特）小华在探究某种物质熔化规律的实验中，发现了以下问题，请做出正确解答：
（1）实验室温度计的使用方法正确的是 ；
（2）图戊是该物质熔化时温度随时间变化的图像，该物质属于 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）该物质第15分钟时处于 态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。
12．（3分）（2021•呼和浩特）同学们在探究“平面镜成像特点”，实验装置如图所示：
（1）同学们选用 （选填“平面镜”或“玻璃板”），目的是便于确定像的位置；
（2）将一支蜡烛点燃，放在距竖立的玻璃板前5cm处，将另一支外形相同但不点燃的蜡烛放在玻璃板后，与前面那支蜡烛相距 cm，才能与前面那支蜡烛的像完全重合；
（3）同学们经多次实验，并分析实验数据后得到结论：平面镜所成的像与物体关于镜面 （用两个最合适的字描述）。
13．（3分）（2021•呼和浩特）小明和小华在观看冰壶比赛时，小明说：选手在推壶时，一直用力，所以运动需要力来维持。小华说：在冰壶离手向前滑行时，没有推力，所以运动不需要力来维持。他俩设计了如下实验，用图示装置来探究各自的猜想：
（1）在实验过程中，让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑；
（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 ；
（3）小车在光滑程度不同的水平面上滑行，最后静止的位置如图所示，从实验中可以得到：水平面对小车的阻力越小，小车速度减小的越慢，小车前进的越远；进一步推理可得：如果水平面无阻力，小车将做 ；
结论：力是 （选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。
14．（3分）（2021•呼和浩特）1820年，奥斯特发现了电生磁。进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（4）如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是 （选填“自西向东”或“自东向西”）；
（5）法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极。我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向。则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是 （选填“自左向右”或“自右向左”）。
三、计算题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，计算题只写结果不得分）
15．（4分）（2021•呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率。
16．（4分）（2021•呼和浩特）两个物体在同一直线上，同向运动。其路程随时间变化的关系如甲图所示。求：
（1）两个物体的速度为多少m/s；.
（2）请在乙图上，画出两个物体速度随时间变化的关系图。
17．（4分）（2021•呼和浩特）小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。他找到一块实心立方体金属块，用测力计测出金属块的重力为27N，把它放入盛水的圆柱形容器中，金属块沉底，水面深度由15cm升高到20cm，容器底面积为200cm2。然后他把这个金属块加工成船型（加工过程中质量和体积不变），成功漂浮在水面上。（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水深20cm时，水对容器底的压强及金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强；
（2）沉底与漂浮两次排开水的体积差。
18．（4分）（2021•呼和浩特）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。小董设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次匀速提升一块重900N的建材，建材上升的速度是0.6m/s，在施工过程中，求：
（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率和机械效率；
（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功。
四、综合题（本题包括4小题，19和20题每题4分，21和22题每题5分，共18分）
19．（4分）（2021•呼和浩特）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷。牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”）。牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融。已知羊砖的热值是1.5×107J/kg，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为 J；设该热量有10%被水吸收，能将 kg的水从5℃加热到95℃。[已知C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
20．（4分）（2021•呼和浩特）小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题。小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体。”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释。
21．（5分）（2021•呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。
22．（5分）（2021•呼和浩特）“建模”思想引领科学思维，指导科学方法。“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题。如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路。他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离。请回答以下问题：
（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处多少米；
（2）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（1）中数据，求电源电压；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。
2021年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括10小题，共24分。1一6六个小题为单选题，每题选对得2分，选错得0分。7一10四个小题为多选题，全部选对得3分，选对不全得2分，有选错的得0分。本卷g＝10N/kg）
1．（2分）（2021•呼和浩特）中华文明源远流长，中华文化博大精深。唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。下面四幅图，与李白诗中描述的光学现象，成因相同的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
【分析】（1）首先分析“举杯邀明月，对影成三人”中两个影的成因，然后分析各选项中所列光现象的成因，进而通过对比做出判断；
（2）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；
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；
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：“举杯邀明月，对影成三人”中的一人是饮酒者本人，一“人”是人在地面上形成的影子，它是沿直线传播的光被不透明的人挡住，在人后面的地面上光照不到的地方形成的影子；另一“人”是杯中的“人”，酒面相当于一个平面镜，人在这个平面镜中成像，即平面镜成像，它是由光的反射形成的人的虚像。
①手影是光的直线传播形成的；
②海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的；
③铅笔“折断”是光从水中斜射入空气时发生的折射现象；
④杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影，利用了光的反射；
综上分析可知，所以与李白诗中描述的光学现象，成因相同的是①④。
故选：A。
【点评】此题考查了“影子”和像的成因，理解光的直线传播和光的反射现象，了解生活中常见的光的直线传播和光的反射现象是解答本题的关键。
2．（2分）（2021•呼和浩特）水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是（ ）
A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气
B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面
D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，以雪花形式落回地面
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：A、海水吸热，会汽化形成水蒸气，故A错误；
B、水蒸气与冷空气接触，水蒸气遇冷会液化成小水滴，悬浮在高空形成云，故B正确；
C、小水滴遇到更冷的气流，会凝固成小冰晶，可能形成冰雹降落地面，故C错误；
D、冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，以雪花形式落回地面，故D错误。
故选：B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3．（2分）（2021•呼和浩特）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．超声波的应用非常广泛，如图所示，B超就是利用超声波检查身体
B．城市快速路方便快捷，如图是在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在声源处减弱
C．从上、下两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调高
D．地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出超声波。利用超声检测仪进行监测，可以预报灾害，减少损失
【分析】（1）超声波应用广泛：B超、除去结石、清洗钟表和眼镜片。
（2）减弱噪声有三条途径，即在三个不同的位置——声源处、传播过程中、人耳处。
（3）波形可以表达声音的三个特征，波的高度表示声音的响度，波的疏密表示音调，波的形状表示音色。
（4）地震、台风、海啸、泥石流发生前，会伴随次声波的产生。
【解答】解：A、如图所示，B超就是利用超声波检查身体，故A正确；
B、在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在传播过程中减弱噪声，故B错误；
C、两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调低，故C错误；
D、地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出次声波，故D错误。
故选：A。
【点评】知道超声波的应用、减弱噪声的方法，理解波形表达声音的三个特征，可解答此题。
4．（2分）（2021•呼和浩特）家庭电路和安全用电知识，是现代公民生活的必备知识，下列有关图文说法正确的是（ ）
A．甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C．手握紧试电笔的金属杆，接触接火线的插孔，氖管才发光
D．当人触电时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
【分析】（1）触电的实质是当有一定大小的电流通过人体，就会引起人体触电；
（2）电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表，也防止一些人偷电，一定安装在家庭电路的最前端，并且在总开关的前面；检修电路时要断开开关，在电能表的后面要接入总开关；保险装置里面的保险丝能在电路电流过大时，能自动切断电源。为了方便更换保险丝，保险装置一定要安装在总开关的后面；
（3）试电笔的使用方法：使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是火线，不发光是零线；
（4）发现有人触电，首先要切断电源，使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治。
【解答】解：
A、甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电，故A错误；
B、电能表测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面；总开关控制整个电路，为了检修电路的安全，要安装在电能表的后面；电路中电流过大会熔断保险丝，为了保证更换保险丝时的人身安全，保险装置安装在总开关的后面，故B错误；
C、常用试电笔辨别火线和零线，使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，不能接触金属笔杆，故C错误；
D、发生触电事故时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了安全用电常识和家庭电路的连接，属于基本技能的考查，难度不大。
5．（2分）（2021•呼和浩特）关于简单电现象及相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．通过摩擦的方法可以产生电荷
B．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，小球一定带正电
C．电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19C
D．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一 轻质小球，发现两者互相吸引，小球一定带正电
【分析】（1）摩擦起电的实质是电子的转移；
（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；电荷间的相互作用规律是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19C；
（4）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；电荷间的相互作用规律是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：A、摩擦起电的过程，本质是电子发生转移的过程，并不是创造了电荷。故A错误；
B、毛皮摩擦过的橡胶棒，此棒一定带负电，又说棒与小球排斥，说明棒与小球带同种电荷，即小球也带负电，故B错误；
C、电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19，故C正确；
D、毛皮摩擦过的橡胶棒，此棒一定带负电，又说棒与小球吸引，说明棒与小球带异种电荷或不带电，若带异种电荷则带正电，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了两种电荷、带电体的性质、摩擦起电的原因，难度较小。
6．（2分）（2021•呼和浩特）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上。t＝0时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。则（ ）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t1时刻小球的重力势能最大
C．t2 时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
【分析】解答此题需要看懂弹簧弹力F随时间t变化的图像，结合影响动能、重力势能、弹性势能的大小因素和机械能守恒进行分析。
【解答】解：A、t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，故A错误；
B、小球高度最高时，重力势能最大，金属小球从弹簧正上方某一高度处静止刚刚释放时重力势能最大，故B错误；
C、小球整个运动过程中，由于有空气阻力等因素存在，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能减小，由t1时刻到t2时刻，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，t2 时刻小球的机械能小于t1时刻小球的机械能，故C错误；
D、从开始下落到第一次到达最低点，由能量守恒定律可知，这两个时刻小球机械能的减少量等于小球内能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和，故D正确。
故选：D。
【点评】本题的关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图像分析。
7．（3分）（2021•呼和浩特）在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
A．“长度测量”和“小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差
B．在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法
C．“测不规则小块固体的体积”和“托里拆利测大气压强”实验中，都用到等效替代法
D．温度计和测力计的制作都用到了转换法
【分析】（1）利用多次测量取平均值的方法可以减小误差；测小灯泡电阻时，需考虑灯丝电阻受温度影响明显。
（2）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
（3）等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
（4）一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们，这种方法在科学上叫做“转换法”。
【解答】解：A、“长度测量”用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，所以测小灯泡电阻时，不能取不同电压下的电阻的平均值，故A错误。
B、压力作用效果与压力和接触面积都有关系。在探究影响压力作用效果的因素时，必须保持其中一个物理量，改变另一个物理量。采用的是控制变量法；
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度都有关系。在研究影响摩擦力大小的因素时，必须保持其中一个物理量，改变另一个物理量，采用的是控制变量法，故B正确。
C、排水法测小石块的体积，排开的水的体积就等于小石块的体积，采用的等效替代法；
托里拆利实验测量出大气压的值，采用的是转换法；故C错误。
D、温度计和测力计都是将要测量的物理量转换成长度的测量来实现，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了常用的一些科学探究方法，找准每一种方法的特点，结合例子去分析去理解是解题的关键．
8．（3分）（2021•呼和浩特）下列电路图，对应分析正确的是（ ）
A．甲图中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变
B．乙图中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片P向右移动时，整个电路消耗的总功率变大
C．丙图中，若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
D．丁图中，闭合开关S，发现L1、L2均不亮且电压表有示数，则可能是由于L1断路造成
【分析】（1）开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律、串联电路的特点即可分别判断；
（2）乙图中，闭合开关，小灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路的电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律I＝判断出通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路电流的规律判断出通过小灯泡电流的变化，由并联电路电流的规律判断出干路电流变小，由P＝UI知整个电路消耗总功率的变化；
（3）丙图中，若先闭合S1，只有灯泡L1工作，电流表测量电路的电流，电压表测量电源电压，再闭合S2，两灯泡并联，电流表测量干路的电流，电压表仍测量电源电压，据此分析解答；
（4）丁图中，闭合开关S，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端的电压，根据电压表的示数判断出故障。
【解答】解：A、开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压；
滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻R的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变，故A正确；
B、乙图中，闭合开关，小灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路的电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，由于并联电路个支路互不影响，所以通过小灯泡的电流不变，由并联电路电流的规律知干路电流变小，由P＝UI知整个电路消耗的总功率变小，故B错误；
C、丙图中，若先闭合S1，只有灯泡L1工作，电流表测量电路的电流，电压表测量电源电压，再闭合S2，两灯泡并联，电流表测量干路的电流，电流表示数变大，电压表仍测量电源电压，电压表示数不变，故C正确；
D、丁图中，闭合开关S，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端的电压，若发现L1、L2均不亮且电压表有示数，说明电压表与电源的两端相连，则可能是由于L1断路，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
9．（3分）（2021•呼和浩特）关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A．如果物体做匀速直线运动，所隐含的力学条件为物体受力平衡
B．人推桌子，桌子没有动，是因为桌子受到的推力小于摩擦力
C．静止站在水平地面上的你，你对地面的压力与地面给你的支持力是一对作用力和反作用力
D．“天宫二号”与“神舟飞船”对接成功时，它们是相对静止的
【分析】（1）物体处于平衡状态，所受的力为平衡力；
（2）桌子没有动，桌子处于平衡状态；
（3）力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体；
（4）物体相对于参照物的位置没有发生变化，物体相对于参照物就是静止的。
【解答】解：A.物体处于平衡状态，所受的力为平衡力，物体做匀速直线运动，所隐含的力学条件为物体受力平衡，故A正确；
B.桌子没有动，桌子处于平衡状态，是因为桌子受到的推力等于摩擦力，故B错误；
C.力的作用是相互的，静止的人对地面的压力与地面给你的支持力是一对相互作用力，是作用力和反作用力，故C正确；
D.“天宫二号”与“神舟飞船”对接成功时，它们间的位置没有发生变化，它们是相对静止的，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了力与运动、运动和静止的相对性等知识，难度不大。
10．（3分）（2021•呼和浩特）亮亮家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他想知道台灯由暗变亮过程中，电位器的电流，电压，电阻，电功率的变化规律。于是他根据自己课上所学电路知识，设计出如图所示电路。已知小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（假设小灯泡电阻RL不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压为U＝4V。针对如图所示电路，亮亮进行了计算、推导、分析。以下关于亮亮的分析、结论正确的是（ ）
A．台灯变亮时，滑动变阻器消耗的电功率会变小
B．由滑动变阻器功率与其电流的关系：P滑＝﹣RL（I﹣）2+知，当I＝0.4A时，P滑最大
C．由滑动变阻器功率与其电阻关系：P滑＝知，当R滑＝5Ω时，P滑最大
D．由滑动变阻器功率与其电压关系：P滑＝知，P滑最大值为0.8W
【分析】（1）首先根据P＝计算小灯泡的阻值，根据欧姆定律可得电路中的电流为I＝，由P＝I2R可得出滑动变阻器与其电阻的关系，由此可以判断滑动变阻器电功率最大值以及滑动变阻器功率的变化；
（2）根据电路总功率等于各部分功率之和，得出滑动变阻器的功率表达式P滑＝UI﹣I2RL，由此确定滑动变阻器功率与其电流的关系，由此得出电功率最大值；
（3）根据串联电路电流的特点与P＝UI得出滑动变阻器功率与其两端电压的关系，由此得出电功率最大值。
【解答】解：由图可知，台灯与滑动变阻器串联，因为台灯阻值不变，台灯变亮时，根据P＝UI＝I2R可知，通过台灯的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小。由P＝可得小灯泡的阻值为：RL＝＝5Ω。
B、电路中的总功率等于灯泡和滑动变阻器的功率之和，所以滑动变阻器的功率为：P滑＝UI﹣I2RL，
滑动变阻器功率与电流的关系为：P滑＝UI﹣I2RL＝RL（﹣I2）＝﹣RL（I2﹣）
即P滑＝﹣RL（I2﹣）＝﹣RL（I﹣）2+，带入数据得
P滑＝﹣5Ω（I﹣）2+＝﹣5Ω×（I﹣0.4A）2+0.8W，
所以当I＝0.4A时，P滑最大，为0.8W，故B正确；
AC、滑动变阻器与其电阻的关系为：P滑＝I2R滑＝（）2R滑＝，代入数据得
P滑＝＝，
所以当滑动变阻器的值等于小灯泡的阻值5Ω，滑动变阻器的功率最大，而滑动变阻器的阻值大于或小于5Ω时，滑动变阻器的功率会变小，所以台灯会变亮，滑动变阻器的功率由小变大，故A错误，C正确；
D、串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流为：I滑＝IL＝＝，
滑动变阻器的功率为：P滑＝U滑I滑＝U滑×，
则滑动变阻器与其电压的关系为：P滑＝＝＝，
当滑动变阻器两端电压为2V时，功率最大，即P滑＝＝＝0.8W，故D正确。
故选：BCD。
【点评】本题考查电功率的计算，注意P＝UI＝I2R＝各个公式的应用。
二、实验题（本题包括4小题，每小题3分，共12分）
11．（3分）（2021•呼和浩特）小华在探究某种物质熔化规律的实验中，发现了以下问题，请做出正确解答：
（1）实验室温度计的使用方法正确的是 丁 ；
（2）图戊是该物质熔化时温度随时间变化的图像，该物质属于 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）该物质第15分钟时处于 液 态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。
【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，正确的方法是：①温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；不要碰到容器底或容器壁；②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中的液柱上表面相平；
（2）晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，这是晶体和非晶体的区别；
（3）分析图象发现物质从第1min开始熔化，到第4min熔化结束，熔化之前是固态，熔化过程中是固液共存状态，熔化结束后变成液态。
【解答】解：（1）甲、温度计的玻璃泡接触了容器壁，故甲错误；
乙、温度计的玻璃泡接触了容器壁，故乙错误；
丙、温度计的玻璃泡未全部浸入被测液体中，故丙错误；
丁、温度计的玻璃泡与液体充分接触，故丁正确；实验室温度计的使用方法正确的是丁；
（2）由图戊可见，该物质图象上有一段与时间轴平行的直线，表示该物质在熔化过程中不断吸热，温度保持不变，因此该物质为晶体；
（3）由图象戊可见，物质的熔化过程是从第6min到第12min，在第15min时物质早已熔化完毕，因此在第15min时物质处于液态。
故答案为：（1）丁；（2）晶体；（3）液。
【点评】观察物质熔化或凝固图象时，首先要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质，再通过寻找关键的时间点与温度点来判断其所处的状态。
12．（3分）（2021•呼和浩特）同学们在探究“平面镜成像特点”，实验装置如图所示：
（1）同学们选用 玻璃板 （选填“平面镜”或“玻璃板”），目的是便于确定像的位置；
（2）将一支蜡烛点燃，放在距竖立的玻璃板前5cm处，将另一支外形相同但不点燃的蜡烛放在玻璃板后，与前面那支蜡烛相距 10 cm，才能与前面那支蜡烛的像完全重合；
（3）同学们经多次实验，并分析实验数据后得到结论：平面镜所成的像与物体关于镜面 对称 （用两个最合适的字描述）。
【分析】（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰 但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置；
（2）平面镜成像时，像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同；
（3）根据平面镜成像特点分析解答：平面镜成像时，像物等距，相对于镜面是对称的，其连线与镜面垂直。
【解答】解：（1）因为玻璃板成的像可以透过玻璃板看见，选用玻璃板目的是便于确定像的位置；
（2）蜡烛到玻璃板的距离是5cm，根据平面镜成像特点可知，像到玻璃板的距离也是5cm，则蜡烛和它的像的距离是5cm+5cm＝10cm，才能与前面那支蜡烛的像完全重合；
（3）同学们经多次实验，并分析实验数据后得到结论：平面镜所成的像与物体关于镜面对称.
故答案为：（1）玻璃板；（2）10；（3）对称。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点和实验的探究过程，解答此类题目就很容易。
13．（3分）（2021•呼和浩特）小明和小华在观看冰壶比赛时，小明说：选手在推壶时，一直用力，所以运动需要力来维持。小华说：在冰壶离手向前滑行时，没有推力，所以运动不需要力来维持。他俩设计了如下实验，用图示装置来探究各自的猜想：
（1）在实验过程中，让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑；
（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 惯性 ；
（3）小车在光滑程度不同的水平面上滑行，最后静止的位置如图所示，从实验中可以得到：水平面对小车的阻力越小，小车速度减小的越慢，小车前进的越远；进一步推理可得：如果水平面无阻力，小车将做 匀速直线运动 ；
结论：力是 改变物体运动状态 （选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。
【分析】（1）惯性是物体具有的保持原运动状态不变的性质；
（2）水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远；如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；
力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
【解答】解：（2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性；
（3）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；
推理可知：如果水平冰面绝对光滑，小车不受阻力作用，即小车在水平方向不受力，小车将做匀速直线运动，这同时说明了力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
故答案为：（2）惯性；（3）匀速直线运动；改变物体运动状态。
【点评】实验探究题的关键是注意实验中的注意事项，以及具体实验探究的内容，并会熟练应用控制变量法和科学推理法进行分析探究问题。
14．（3分）（2021•呼和浩特）1820年，奥斯特发现了电生磁。进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与 条形 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（4）如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是 自东向西 （选填“自西向东”或“自东向西”）；
（5）法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极。我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向。则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是 自右向左 （选填“自左向右”或“自右向左”）。
【分析】（3）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（4）根据地磁场和右手定则可知赤道这一通电圆环的电流方向；
（5）在磁场的外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体的内部，磁感线是从S极指向N极。
【解答】解：（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；
（4）因为地磁场的外部的磁感线是由南向北，根据右手定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西；
（5）根据小磁针的指向可知，在磁场的外部，磁感线自左向右，在磁体的内部，磁感线自右向左。
故答案为：（3）条形；（4）自东向西；（5）自右向左。
【点评】本题考查了磁场的方向的判定、安培定则的应用，难度不大。
三、计算题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，计算题只写结果不得分）
15．（4分）（2021•呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率。
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，根据R＝计算电阻R1的阻值，根据欧姆定律计算通过电阻R1的电流，当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律计算通过电阻R2的电流，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算电阻R2的阻值；
（2）根据电功率公式计算开关都闭合时，电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电阻R1消耗的电功率P1＝3W；
电阻R1的阻值：R1＝＝＝12Ω，
通过电阻R1的电流：I1＝＝＝0.5A，
当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，即I＝1.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A，
并联电路各支路两端电压相等，电阻R2的阻值：R2＝＝＝6Ω；
（2）电路的总功率：P＝UI＝6V×1.5A＝9W。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为12Ω和6Ω；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率为9W。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
16．（4分）（2021•呼和浩特）两个物体在同一直线上，同向运动。其路程随时间变化的关系如甲图所示。求：
（1）两个物体的速度为多少m/s；.
（2）请在乙图上，画出两个物体速度随时间变化的关系图。
【分析】（1）选取图象上一段路程对应的时间，根据v＝求出两个物体的速度的；
（2）两个物体都在做匀速直线运动，根据各自的速度画出两个物体速度随时间变化的关系图。
【解答】解：两物体的s﹣t图像斜率一定，即v＝是定值，故二者都在做匀速直线运动。
（1）由图可知斜率大的物体在3min内运动270m，该物体的速度：v＝＝＝＝1.5m/s；
同理斜率小的物体的速度：v＝＝＝＝0.5m/s；
（2）图乙横坐标代表时间，纵坐标代表速度，两物体都在做匀速直线运动，由此得出两个物体速度随时间变化的关系图如下
；
答：（1）两个物体的速度分别为1.5m/s和0.5m/s；.
（2）。
【点评】本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，能从s﹣t图象得出相关信息是本题的关键。
17．（4分）（2021•呼和浩特）小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。他找到一块实心立方体金属块，用测力计测出金属块的重力为27N，把它放入盛水的圆柱形容器中，金属块沉底，水面深度由15cm升高到20cm，容器底面积为200cm2。然后他把这个金属块加工成船型（加工过程中质量和体积不变），成功漂浮在水面上。（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水深20cm时，水对容器底的压强及金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强；
（2）沉底与漂浮两次排开水的体积差。
【分析】（1）根据液体压强公式计算水深20cm时，水对容器底的压强；
金属块沉底，水面深度由15cm升高到20cm，容器底面积为200cm2，根据体积公式计算金属块的体积，金属块是立方体，进一步计算金属块的边长，金属块沉底静止时全部浸入水中，根据浮力计算公式计算金属块沉底静止时受到的浮力，此时金属块受到浮力、重力、支持力的共同作用，容器底对金属块的支持力等于其重力与浮力的差，金属块对容器底的压力等于容器底对金属块的支持力，据此计算金属块对容器底的压力，根据压强公式计算金属块对容器底的压强；
（2）漂浮时金属块受到的浮力等于自身的重力，根据浮力计算公式计算此时金属块浸入水中的体积，进一步计算沉底与漂浮两次排开水的体积差。
【解答】解：（1）水深20cm时，水对容器底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2000Pa；
金属块的体积：V＝SΔh＝200×10﹣4m2×（20﹣15）×10﹣2m＝10﹣3m3，
金属块的边长：L＝＝＝0.1m，
金属块沉底静止时受到的浮力：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N，
金属块对容器底的压力：F＝F支＝G﹣F浮＝27N﹣10N＝17N，
金属块对容器底的压强：p＝＝＝＝1700Pa；
（2）漂浮时金属块受到的浮力等于自身的重力，此时金属块浸入水中的体积：V′＝＝＝＝2.7×10﹣3m3，
沉底与漂浮两次排开水的体积差：ΔV＝V′﹣V＝2.7×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝1.7×10﹣3m3。
答：（1）水深20cm时，水对容器底的压强为2000Pa，金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强为1700Pa；
（2）沉底与漂浮两次排开水的体积差为1.7×10﹣3m3。
【点评】本题考查金属块的受力分析、液体压强公式、压强定义公式、浮力计算公式、体积公式的灵活运用，综合性强。
18．（4分）（2021•呼和浩特）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。小董设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次匀速提升一块重900N的建材，建材上升的速度是0.6m/s，在施工过程中，求：
（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率和机械效率；
（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功。
【分析】（1）利用P有＝＝＝Gv物求有用功功率，利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝求机械效率；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求总功，利用W有＝Gh求有用功，利用W动＝G动h求克服动滑轮重力做的额外功，用总功减去克服物重做的有用功和克服动滑轮重力做的额外功即可得出克服摩擦做的功。
【解答】解：（1）该装置的有用功功率：P有＝＝＝Gv物＝900N×0.6m/s＝540W，
因为不计绳重和摩擦，所以该装置的机械效率：η＝＝＝＝＝＝90%；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×10m＝20m，
则总功：W总＝Fs＝520N×20m＝10400J，
有用功：W有＝Gh＝900N×10m＝9000J，
克服动滑轮重力做的额外功：W动＝G动h＝100N×10m＝1000J，
所以每次提升克服摩擦做功：Wf＝W总﹣W有﹣W动＝10400J﹣9000J﹣1000J＝400J。
答：（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率为540W，机械效率为90%；
（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做的功为400J。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算，理解有用功、总功、额外功的含义是解题的关键。
四、综合题（本题包括4小题，19和20题每题4分，21和22题每题5分，共18分）
19．（4分）（2021•呼和浩特）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷。牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用 做功 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用 热传递 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”）。牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融。已知羊砖的热值是1.5×107J/kg，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为 3×107 J；设该热量有10%被水吸收，能将 7.9 kg的水从5℃加热到95℃。[已知C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移；
（2）利用Q＝mq求羊砖完全燃烧发出的热量；该热量有10%被水吸收，可求水吸收的热量，再利用Q吸＝cm△t求水的质量。
【解答】解：（1）搓手取暖时，克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，使手的内能增加、温度升高，此过程是通过做功的方式改变手的内能；
哈气取暖时，热量从高温的水蒸气转移到低温的手，使手的内能增大、温度升高，是通过热传递的方式改变了手的内能；
（2）完全燃烧了2kg的羊砖，放出的热量：
Q放＝mq＝2kg×1.5×107J/m3＝3×107J，
水吸收的热量：
Q吸＝10%Q放＝10%×3×107J＝3×106J，
由Q吸＝cm△t得水的质量：
m水＝＝≈7.9kg。
故答案为：做功；热传递；3×107；7.9。
【点评】本题主要考查了学生对改变内能的方法、放热公式的利用，属于基础性题目。
20．（4分）（2021•呼和浩特）小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题。小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体。”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释。
【分析】凸透镜的成像规律：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍和2倍之间，成倒立缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，则像距等于2倍焦距，成倒立等大的实像；当物距小于2倍焦距且大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立放大的实像；当物距等于1倍焦距时，物体不成像；当物距小于1倍焦距时，成正立放大的虚像。
【解答】解：放大镜是凸透镜，看近处物体时，若物距小于1倍焦距，此时成正立、放大的虚像，可以作为放大镜使用；当看远处物体时，若物距大于2倍焦距，此时成倒立缩小的实像；若物距等于2倍焦距，此时成倒立等大的实像；若物距大于1倍焦距且小于2倍焦距，此时成倒立放大的实像。
【点评】本题考查了学生对凸透镜的成像规律的应用，属于基础题，只要掌握了相关的基本知识点即可解决。
21．（5分）（2021•呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 冷 风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。
【分析】（1）根据题意结合电路图分析是哪部分连入电路，有电流经过的部分，才能正常工作；
（2）根据电能表转盘转过156圈和参数3000r/（kW•h）计算吹热风时消耗的电能，再根据P＝计算吹热风时的电功率，吹热风时的电功率为P＝P热+P动，由此计算电热丝的功率；
（3）根据P＝UI计算通过电动机的电流，再根据焦耳定律计算电动机产生的热量，根据W＝Pt计算电热丝产生的热量，由此计算电热丝与电动机产生热量的比值。
【解答】解：（1）如甲图，开关Sl闭合，S2断开，只有电动机接入电路，电热丝不工作，所以电吹风吹出的是冷风；
（2）正常工作吹热风时，6min消耗的电能为：W＝＝0.052kW•h＝1.872×105J，
电吹风吹热风时的额定功率为：P＝＝＝520W，
因吹热风时电动机和电热丝并联，且并联电路的总功率等于各元件消耗电功率之和，
则电热丝的额定功率为：P热＝P﹣P动＝520W﹣40W＝480W；
（3）根据P＝UI可得通过电动机的电流为：I＝＝A，
电动机工作6min产生的热量：Q1＝I2Rt＝（）2×5Ω×6×60s＝J，
电热丝工作6min产生的热量：Q2＝P热t＝480W×6×60s＝172800J，
则电热丝与电动机产生热量的比值为：。
答：（1）冷；
（2）电吹风电热丝额定功率为480W；
（3）电热丝与电动机产生热量的比值为2904：1。
【点评】本题主要考查了电功率、电功及焦耳定律的计算，是综合性题目，有一定的难度。
22．（5分）（2021•呼和浩特）“建模”思想引领科学思维，指导科学方法。“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题。如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路。他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离。请回答以下问题：
（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处多少米；
（2）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（1）中数据，求电源电压；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。
【分析】（1）由图可知：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，根据欧姆定律即可求出输电线的电阻，根据电阻丝每米的阻值求出输电线的长度，据此得出短路处距离检测处的距离；
（2）由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律即可求出电源电压；
（3）根据检测盒里的电路元件，根据串并联的特点判断他们的连接分式，据此得出连接情况的电路图；
当使用测量时，由于外部导线与检测盒里的电阻R构成串联电路；根据欧姆定律和电阻的串联特点求出AB之间的电阻；然后根据电阻与长度的关系即可得出；
【解答】解：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，
（1）根据I＝可得：
输电线的电阻R线＝＝＝6Ω，
因电阻丝每米阻值为0.5Ω，且输电线是双股的，
所以，短路处距离检测处的距离：L＝×＝6m；
（2）由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，
则总电阻R总＝R线+R＝6Ω+4Ω＝10Ω，
根据I＝可得电源电压：
U＝IR总＝0.5A×10Ω＝5V；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B串联一起，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压：故如下图中的两种连接分式；
图1中，电压表示数UV为输电线的电阻两端的电压；
由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
保护电阻R两端的电压：UR＝U﹣UV；
则电流：I＝＝，
根据I＝可得AB之间的电阻为：
R′＝＝＝，
所以短路处到检测处距离：L＝×＝×＝×＝；
图2中，电压表示数UV为保护电阻R两端的电压；
则电流：I＝，
由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
输电线的电阻两端的电压：UAB＝U﹣UV；
根据I＝可得AB之间的电阻为：
R′＝＝＝，
所以短路处到检测处距离：L＝×＝×＝×＝﹣4。
答：（1）短路处距离检测处6m；
（2）电源电压为5V；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，检测电路图如下图：
短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式为：
图1：L＝；图2：L＝﹣4。
【点评】本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，要注意电阻丝的长度是AB距离的2倍。
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日期：2021/9/30 15:31:06；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004
2021年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷
一、选择题（本题包括10小题，共24分。1一6六个小题为单选题，每题选对得2分，选错得0分。7一10四个小题为多选题，全部选对得3分，选对不全得2分，有选错的得0分。本卷g＝10N/kg）
1．（2分）（2021•呼和浩特）中华文明源远流长，中华文化博大精深。唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。下面四幅图，与李白诗中描述的光学现象，成因相同的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
2．（2分）（2021•呼和浩特）水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是（ ）
A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气
B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面
D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，以雪花形式落回地面
3．（2分）（2021•呼和浩特）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．超声波的应用非常广泛，如图所示，B超就是利用超声波检查身体
B．城市快速路方便快捷，如图是在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在声源处减弱
C．从上、下两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调高
D．地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出超声波。利用超声检测仪进行监测，可以预报灾害，减少损失
4．（2分）（2021•呼和浩特）家庭电路和安全用电知识，是现代公民生活的必备知识，下列有关图文说法正确的是（ ）
A．甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C．手握紧试电笔的金属杆，接触接火线的插孔，氖管才发光
D．当人触电时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
5．（2分）（2021•呼和浩特）关于简单电现象及相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．通过摩擦的方法可以产生电荷
B．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，小球一定带正电
C．电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19C
D．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一 轻质小球，发现两者互相吸引，小球一定带正电
6．（2分）（2021•呼和浩特）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上。t＝0时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。则（ ）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t1时刻小球的重力势能最大
C．t2 时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
7．（3分）（2021•呼和浩特）在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
A．“长度测量”和“小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差
B．在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法
C．“测不规则小块固体的体积”和“托里拆利测大气压强”实验中，都用到等效替代法
D．温度计和测力计的制作都用到了转换法
8．（3分）（2021•呼和浩特）下列电路图，对应分析正确的是（ ）
A．甲图中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变
B．乙图中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片P向右移动时，整个电路消耗的总功率变大
C．丙图中，若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
D．丁图中，闭合开关S，发现L1、L2均不亮且电压表有示数，则可能是由于L1断路造成
9．（3分）（2021•呼和浩特）关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A．如果物体做匀速直线运动，所隐含的力学条件为物体受力平衡
B．人推桌子，桌子没有动，是因为桌子受到的推力小于摩擦力
C．静止站在水平地面上的你，你对地面的压力与地面给你的支持力是一对作用力和反作用力
D．“天宫二号”与“神舟飞船”对接成功时，它们是相对静止的
10．（3分）（2021•呼和浩特）亮亮家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他想知道台灯由暗变亮过程中，电位器的电流，电压，电阻，电功率的变化规律。于是他根据自己课上所学电路知识，设计出如图所示电路。已知小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（假设小灯泡电阻RL不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压为U＝4V。针对如图所示电路，亮亮进行了计算、推导、分析。以下关于亮亮的分析、结论正确的是（ ）
A．台灯变亮时，滑动变阻器消耗的电功率会变小
B．由滑动变阻器功率与其电流的关系：P滑＝﹣RL（I﹣）2+知，当I＝0.4A时，P滑最大
C．由滑动变阻器功率与其电阻关系：P滑＝知，当R滑＝5Ω时，P滑最大
D．由滑动变阻器功率与其电压关系：P滑＝知，P滑最大值为0.8W
二、实验题（本题包括4小题，每小题3分，共12分）
11．（3分）（2021•呼和浩特）小华在探究某种物质熔化规律的实验中，发现了以下问题，请做出正确解答：
（1）实验室温度计的使用方法正确的是 ；
（2）图戊是该物质熔化时温度随时间变化的图像，该物质属于 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）该物质第15分钟时处于 态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。
12．（3分）（2021•呼和浩特）同学们在探究“平面镜成像特点”，实验装置如图所示：
（1）同学们选用 （选填“平面镜”或“玻璃板”），目的是便于确定像的位置；
（2）将一支蜡烛点燃，放在距竖立的玻璃板前5cm处，将另一支外形相同但不点燃的蜡烛放在玻璃板后，与前面那支蜡烛相距 cm，才能与前面那支蜡烛的像完全重合；
（3）同学们经多次实验，并分析实验数据后得到结论：平面镜所成的像与物体关于镜面 （用两个最合适的字描述）。
13．（3分）（2021•呼和浩特）小明和小华在观看冰壶比赛时，小明说：选手在推壶时，一直用力，所以运动需要力来维持。小华说：在冰壶离手向前滑行时，没有推力，所以运动不需要力来维持。他俩设计了如下实验，用图示装置来探究各自的猜想：
（1）在实验过程中，让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑；
（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 ；
（3）小车在光滑程度不同的水平面上滑行，最后静止的位置如图所示，从实验中可以得到：水平面对小车的阻力越小，小车速度减小的越慢，小车前进的越远；进一步推理可得：如果水平面无阻力，小车将做 ；
结论：力是 （选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。
14．（3分）（2021•呼和浩特）1820年，奥斯特发现了电生磁。进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（4）如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是 （选填“自西向东”或“自东向西”）；
（5）法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极。我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向。则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是 （选填“自左向右”或“自右向左”）。
三、计算题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，计算题只写结果不得分）
15．（4分）（2021•呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率。
16．（4分）（2021•呼和浩特）两个物体在同一直线上，同向运动。其路程随时间变化的关系如甲图所示。求：
（1）两个物体的速度为多少m/s；.
（2）请在乙图上，画出两个物体速度随时间变化的关系图。
17．（4分）（2021•呼和浩特）小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。他找到一块实心立方体金属块，用测力计测出金属块的重力为27N，把它放入盛水的圆柱形容器中，金属块沉底，水面深度由15cm升高到20cm，容器底面积为200cm2。然后他把这个金属块加工成船型（加工过程中质量和体积不变），成功漂浮在水面上。（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水深20cm时，水对容器底的压强及金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强；
（2）沉底与漂浮两次排开水的体积差。
18．（4分）（2021•呼和浩特）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。小董设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次匀速提升一块重900N的建材，建材上升的速度是0.6m/s，在施工过程中，求：
（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率和机械效率；
（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功。
四、综合题（本题包括4小题，19和20题每题4分，21和22题每题5分，共18分）
19．（4分）（2021•呼和浩特）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷。牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”）。牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融。已知羊砖的热值是1.5×107J/kg，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为 J；设该热量有10%被水吸收，能将 kg的水从5℃加热到95℃。[已知C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
20．（4分）（2021•呼和浩特）小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题。小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体。”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释。
21．（5分）（2021•呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。
22．（5分）（2021•呼和浩特）“建模”思想引领科学思维，指导科学方法。“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题。如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路。他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离。请回答以下问题：
（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处多少米；
（2）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（1）中数据，求电源电压；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。
2021年内蒙古呼和浩特市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题包括10小题，共24分。1一6六个小题为单选题，每题选对得2分，选错得0分。7一10四个小题为多选题，全部选对得3分，选对不全得2分，有选错的得0分。本卷g＝10N/kg）
1．（2分）（2021•呼和浩特）中华文明源远流长，中华文化博大精深。唐诗宋词璀璨夺目，蕴含丰富的光学知识。如太白名句“举杯邀明月，对影成三人”：描述李白月下独酌，顾观地上己影，俯看杯中自己。下面四幅图，与李白诗中描述的光学现象，成因相同的是（ ）
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
【分析】（1）首先分析“举杯邀明月，对影成三人”中两个影的成因，然后分析各选项中所列光现象的成因，进而通过对比做出判断；
（2）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；
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；
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：“举杯邀明月，对影成三人”中的一人是饮酒者本人，一“人”是人在地面上形成的影子，它是沿直线传播的光被不透明的人挡住，在人后面的地面上光照不到的地方形成的影子；另一“人”是杯中的“人”，酒面相当于一个平面镜，人在这个平面镜中成像，即平面镜成像，它是由光的反射形成的人的虚像。
①手影是光的直线传播形成的；
②海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象，是由于空气的密度不均匀而引起的；
③铅笔“折断”是光从水中斜射入空气时发生的折射现象；
④杯弓蛇影是弓在液面形成的倒影，利用了光的反射；
综上分析可知，所以与李白诗中描述的光学现象，成因相同的是①④。
故选：A。
【点评】此题考查了“影子”和像的成因，理解光的直线传播和光的反射现象，了解生活中常见的光的直线传播和光的反射现象是解答本题的关键。
2．（2分）（2021•呼和浩特）水是生命之源，其存在的方式与状态随环境和气候经常发生变化，且循环往复。以下关于水的物态变化及吸放热，解释正确的是（ ）
A．阳光普照海洋，海水吸热升华形成水蒸气
B．水蒸气上升到高空，与冷空气接触，液化形成小水滴悬浮在高空形成云
C．小水滴遇到更寒冷的气流，凝华形成小冰珠，最后可能形成冰雹降落地面
D．冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝固成小冰晶，以雪花形式落回地面
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：A、海水吸热，会汽化形成水蒸气，故A错误；
B、水蒸气与冷空气接触，水蒸气遇冷会液化成小水滴，悬浮在高空形成云，故B正确；
C、小水滴遇到更冷的气流，会凝固成小冰晶，可能形成冰雹降落地面，故C错误；
D、冬天，水蒸气在寒冷的高空急剧降温凝华成小冰晶，以雪花形式落回地面，故D错误。
故选：B。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
3．（2分）（2021•呼和浩特）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．超声波的应用非常广泛，如图所示，B超就是利用超声波检查身体
B．城市快速路方便快捷，如图是在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在声源处减弱
C．从上、下两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调高
D．地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出超声波。利用超声检测仪进行监测，可以预报灾害，减少损失
【分析】（1）超声波应用广泛：B超、除去结石、清洗钟表和眼镜片。
（2）减弱噪声有三条途径，即在三个不同的位置——声源处、传播过程中、人耳处。
（3）波形可以表达声音的三个特征，波的高度表示声音的响度，波的疏密表示音调，波的形状表示音色。
（4）地震、台风、海啸、泥石流发生前，会伴随次声波的产生。
【解答】解：A、如图所示，B超就是利用超声波检查身体，故A正确；
B、在靠近居民区的路段设置的声音屏障，目的是使声在传播过程中减弱噪声，故B错误；
C、两个音叉振动的波形图中，可看出下面的音叉音调低，故C错误；
D、地震、台风、海啸、泥石流发生前，会发出次声波，故D错误。
故选：A。
【点评】知道超声波的应用、减弱噪声的方法，理解波形表达声音的三个特征，可解答此题。
4．（2分）（2021•呼和浩特）家庭电路和安全用电知识，是现代公民生活的必备知识，下列有关图文说法正确的是（ ）
A．甲站在干燥的木桌上，乙站在地上，则甲、乙都会触电
B．图中的家庭电路元件的连接顺序是正确的
C．手握紧试电笔的金属杆，接触接火线的插孔，氖管才发光
D．当人触电时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线
【分析】（1）触电的实质是当有一定大小的电流通过人体，就会引起人体触电；
（2）电能表是测量家庭消耗电能多少的仪表，也防止一些人偷电，一定安装在家庭电路的最前端，并且在总开关的前面；检修电路时要断开开关，在电能表的后面要接入总开关；保险装置里面的保险丝能在电路电流过大时，能自动切断电源。为了方便更换保险丝，保险装置一定要安装在总开关的后面；
（3）试电笔的使用方法：使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，笔尖接触电线，氖管发光表明接触的是火线，不发光是零线；
（4）发现有人触电，首先要切断电源，使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治。
【解答】解：
A、甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电，故A错误；
B、电能表测量整个家庭消耗电能的多少，一定安装在最前面；总开关控制整个电路，为了检修电路的安全，要安装在电能表的后面；电路中电流过大会熔断保险丝，为了保证更换保险丝时的人身安全，保险装置安装在总开关的后面，故B错误；
C、常用试电笔辨别火线和零线，使用试电笔时，手要接触试电笔尾部的金属体，不能接触金属笔杆，故C错误；
D、发生触电事故时，应及时切断电源或用干木棒挑开电源线，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了安全用电常识和家庭电路的连接，属于基本技能的考查，难度不大。
5．（2分）（2021•呼和浩特）关于简单电现象及相关知识，下列说法正确的是（ ）
A．通过摩擦的方法可以产生电荷
B．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，小球一定带正电
C．电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19C
D．用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一 轻质小球，发现两者互相吸引，小球一定带正电
【分析】（1）摩擦起电的实质是电子的转移；
（2）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；电荷间的相互作用规律是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；
（3）电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19C；
（4）用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电；电荷间的相互作用规律是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；带电体具有吸引轻小物体的性质。
【解答】解：A、摩擦起电的过程，本质是电子发生转移的过程，并不是创造了电荷。故A错误；
B、毛皮摩擦过的橡胶棒，此棒一定带负电，又说棒与小球排斥，说明棒与小球带同种电荷，即小球也带负电，故B错误；
C、电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10﹣19，故C正确；
D、毛皮摩擦过的橡胶棒，此棒一定带负电，又说棒与小球吸引，说明棒与小球带异种电荷或不带电，若带异种电荷则带正电，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查了两种电荷、带电体的性质、摩擦起电的原因，难度较小。
6．（2分）（2021•呼和浩特）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上。t＝0时刻，将一重为G的金属小球从弹簧正上方某一高度处静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后被弹簧弹起，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示。则（ ）
A．t1时刻小球的动能最大
B．t1时刻小球的重力势能最大
C．t2 时刻小球的机械能等于t1时刻小球的机械能
D．从开始下落到第一次到达最低点，小球内能的增加量小于这两个时刻小球机械能的减少量
【分析】解答此题需要看懂弹簧弹力F随时间t变化的图像，结合影响动能、重力势能、弹性势能的大小因素和机械能守恒进行分析。
【解答】解：A、t1时刻小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，开始一段时间内弹力小于重力，则小球仍然向下做加速运动，其动能变大，故A错误；
B、小球高度最高时，重力势能最大，金属小球从弹簧正上方某一高度处静止刚刚释放时重力势能最大，故B错误；
C、小球整个运动过程中，由于有空气阻力等因素存在，此过程中小球和弹簧组成的整体机械能减小，由t1时刻到t2时刻，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，t2 时刻小球的机械能小于t1时刻小球的机械能，故C错误；
D、从开始下落到第一次到达最低点，由能量守恒定律可知，这两个时刻小球机械能的减少量等于小球内能的增加量与弹簧弹性势能增加量之和，故D正确。
故选：D。
【点评】本题的关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能结合图像分析。
7．（3分）（2021•呼和浩特）在物理问题的研究中，科学方法至关重要，下列有关科学方法，说法正确的是（ ）
A．“长度测量”和“小灯泡电阻测量”实验中，都用到了多次测量求平均值，是为了减小误差
B．在“探究影响压力作用效果的因素”和“探究影响滑动摩擦力的因素”实验中，都用到了控制变量法
C．“测不规则小块固体的体积”和“托里拆利测大气压强”实验中，都用到等效替代法
D．温度计和测力计的制作都用到了转换法
【分析】（1）利用多次测量取平均值的方法可以减小误差；测小灯泡电阻时，需考虑灯丝电阻受温度影响明显。
（2）物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题；每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
（3）等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中，因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制，不可以或很难直接揭示物理本质，而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
（4）一些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识它们，这种方法在科学上叫做“转换法”。
【解答】解：A、“长度测量”用到了多次测量求平均值，是为了减小误差；
小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大，所以测小灯泡电阻时，不能取不同电压下的电阻的平均值，故A错误。
B、压力作用效果与压力和接触面积都有关系。在探究影响压力作用效果的因素时，必须保持其中一个物理量，改变另一个物理量。采用的是控制变量法；
滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度都有关系。在研究影响摩擦力大小的因素时，必须保持其中一个物理量，改变另一个物理量，采用的是控制变量法，故B正确。
C、排水法测小石块的体积，排开的水的体积就等于小石块的体积，采用的等效替代法；
托里拆利实验测量出大气压的值，采用的是转换法；故C错误。
D、温度计和测力计都是将要测量的物理量转换成长度的测量来实现，故D正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了常用的一些科学探究方法，找准每一种方法的特点，结合例子去分析去理解是解题的关键．
8．（3分）（2021•呼和浩特）下列电路图，对应分析正确的是（ ）
A．甲图中，电源电压保持不变，闭合开关，滑片P向右移动的过程中，电压表与电流表示数的比值不变
B．乙图中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑片P向右移动时，整个电路消耗的总功率变大
C．丙图中，若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变、电流表读数变大
D．丁图中，闭合开关S，发现L1、L2均不亮且电压表有示数，则可能是由于L1断路造成
【分析】（1）开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压。根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律、串联电路的特点即可分别判断；
（2）乙图中，闭合开关，小灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路的电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律I＝判断出通过滑动变阻器电流的变化，根据并联电路电流的规律判断出通过小灯泡电流的变化，由并联电路电流的规律判断出干路电流变小，由P＝UI知整个电路消耗总功率的变化；
（3）丙图中，若先闭合S1，只有灯泡L1工作，电流表测量电路的电流，电压表测量电源电压，再闭合S2，两灯泡并联，电流表测量干路的电流，电压表仍测量电源电压，据此分析解答；
（4）丁图中，闭合开关S，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端的电压，根据电压表的示数判断出故障。
【解答】解：A、开关闭合后，定值电阻R与滑动变阻器串联，电流表A测电路中的电流，电压表测定值电阻R两端的电压；
滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值为定值电阻R的阻值，所以，电压表与电流表示数的比值不变，故A正确；
B、乙图中，闭合开关，小灯泡与滑动变阻器并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量干路的电流，电流表A2测量滑动变阻器的电流，滑片P向右移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变大，由欧姆定律I＝可知，通过滑动变阻器的电流变小，由于并联电路个支路互不影响，所以通过小灯泡的电流不变，由并联电路电流的规律知干路电流变小，由P＝UI知整个电路消耗的总功率变小，故B错误；
C、丙图中，若先闭合S1，只有灯泡L1工作，电流表测量电路的电流，电压表测量电源电压，再闭合S2，两灯泡并联，电流表测量干路的电流，电流表示数变大，电压表仍测量电源电压，电压表示数不变，故C正确；
D、丁图中，闭合开关S，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1两端的电压，若发现L1、L2均不亮且电压表有示数，说明电压表与电源的两端相连，则可能是由于L1断路，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
9．（3分）（2021•呼和浩特）关于运动和力，下列说法正确的是（ ）
A．如果物体做匀速直线运动，所隐含的力学条件为物体受力平衡
B．人推桌子，桌子没有动，是因为桌子受到的推力小于摩擦力
C．静止站在水平地面上的你，你对地面的压力与地面给你的支持力是一对作用力和反作用力
D．“天宫二号”与“神舟飞船”对接成功时，它们是相对静止的
【分析】（1）物体处于平衡状态，所受的力为平衡力；
（2）桌子没有动，桌子处于平衡状态；
（3）力的作用是相互的，施力物体同时也是受力物体；
（4）物体相对于参照物的位置没有发生变化，物体相对于参照物就是静止的。
【解答】解：A.物体处于平衡状态，所受的力为平衡力，物体做匀速直线运动，所隐含的力学条件为物体受力平衡，故A正确；
B.桌子没有动，桌子处于平衡状态，是因为桌子受到的推力等于摩擦力，故B错误；
C.力的作用是相互的，静止的人对地面的压力与地面给你的支持力是一对相互作用力，是作用力和反作用力，故C正确；
D.“天宫二号”与“神舟飞船”对接成功时，它们间的位置没有发生变化，它们是相对静止的，故D正确。
故选：ACD。
【点评】本题考查了力与运动、运动和静止的相对性等知识，难度不大。
10．（3分）（2021•呼和浩特）亮亮家的台灯是通过电位器来调节亮度的。他想知道台灯由暗变亮过程中，电位器的电流，电压，电阻，电功率的变化规律。于是他根据自己课上所学电路知识，设计出如图所示电路。已知小灯泡L上标有“2.5V 1.25W”字样（假设小灯泡电阻RL不变），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电源电压为U＝4V。针对如图所示电路，亮亮进行了计算、推导、分析。以下关于亮亮的分析、结论正确的是（ ）
A．台灯变亮时，滑动变阻器消耗的电功率会变小
B．由滑动变阻器功率与其电流的关系：P滑＝﹣RL（I﹣）2+知，当I＝0.4A时，P滑最大
C．由滑动变阻器功率与其电阻关系：P滑＝知，当R滑＝5Ω时，P滑最大
D．由滑动变阻器功率与其电压关系：P滑＝知，P滑最大值为0.8W
【分析】（1）首先根据P＝计算小灯泡的阻值，根据欧姆定律可得电路中的电流为I＝，由P＝I2R可得出滑动变阻器与其电阻的关系，由此可以判断滑动变阻器电功率最大值以及滑动变阻器功率的变化；
（2）根据电路总功率等于各部分功率之和，得出滑动变阻器的功率表达式P滑＝UI﹣I2RL，由此确定滑动变阻器功率与其电流的关系，由此得出电功率最大值；
（3）根据串联电路电流的特点与P＝UI得出滑动变阻器功率与其两端电压的关系，由此得出电功率最大值。
【解答】解：由图可知，台灯与滑动变阻器串联，因为台灯阻值不变，台灯变亮时，根据P＝UI＝I2R可知，通过台灯的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻变小。由P＝可得小灯泡的阻值为：RL＝＝5Ω。
B、电路中的总功率等于灯泡和滑动变阻器的功率之和，所以滑动变阻器的功率为：P滑＝UI﹣I2RL，
滑动变阻器功率与电流的关系为：P滑＝UI﹣I2RL＝RL（﹣I2）＝﹣RL（I2﹣）
即P滑＝﹣RL（I2﹣）＝﹣RL（I﹣）2+，带入数据得
P滑＝﹣5Ω（I﹣）2+＝﹣5Ω×（I﹣0.4A）2+0.8W，
所以当I＝0.4A时，P滑最大，为0.8W，故B正确；
AC、滑动变阻器与其电阻的关系为：P滑＝I2R滑＝（）2R滑＝，代入数据得
P滑＝＝，
所以当滑动变阻器的值等于小灯泡的阻值5Ω，滑动变阻器的功率最大，而滑动变阻器的阻值大于或小于5Ω时，滑动变阻器的功率会变小，所以台灯会变亮，滑动变阻器的功率由小变大，故A错误，C正确；
D、串联电路中电流处处相等，所以电路中的电流为：I滑＝IL＝＝，
滑动变阻器的功率为：P滑＝U滑I滑＝U滑×，
则滑动变阻器与其电压的关系为：P滑＝＝＝，
当滑动变阻器两端电压为2V时，功率最大，即P滑＝＝＝0.8W，故D正确。
故选：BCD。
【点评】本题考查电功率的计算，注意P＝UI＝I2R＝各个公式的应用。
二、实验题（本题包括4小题，每小题3分，共12分）
11．（3分）（2021•呼和浩特）小华在探究某种物质熔化规律的实验中，发现了以下问题，请做出正确解答：
（1）实验室温度计的使用方法正确的是 丁 ；
（2）图戊是该物质熔化时温度随时间变化的图像，该物质属于 晶体 （选填“晶体”或“非晶体”）；
（3）该物质第15分钟时处于 液 态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。
【分析】（1）使用温度计测量液体温度时，正确的方法是：①温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中；不要碰到容器底或容器壁；②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中的液柱上表面相平；
（2）晶体有一定的熔化温度，非晶体没有一定的熔化温度，这是晶体和非晶体的区别；
（3）分析图象发现物质从第1min开始熔化，到第4min熔化结束，熔化之前是固态，熔化过程中是固液共存状态，熔化结束后变成液态。
【解答】解：（1）甲、温度计的玻璃泡接触了容器壁，故甲错误；
乙、温度计的玻璃泡接触了容器壁，故乙错误；
丙、温度计的玻璃泡未全部浸入被测液体中，故丙错误；
丁、温度计的玻璃泡与液体充分接触，故丁正确；实验室温度计的使用方法正确的是丁；
（2）由图戊可见，该物质图象上有一段与时间轴平行的直线，表示该物质在熔化过程中不断吸热，温度保持不变，因此该物质为晶体；
（3）由图象戊可见，物质的熔化过程是从第6min到第12min，在第15min时物质早已熔化完毕，因此在第15min时物质处于液态。
故答案为：（1）丁；（2）晶体；（3）液。
【点评】观察物质熔化或凝固图象时，首先要根据是否有一定的熔点或凝固点来确定物质的性质，再通过寻找关键的时间点与温度点来判断其所处的状态。
12．（3分）（2021•呼和浩特）同学们在探究“平面镜成像特点”，实验装置如图所示：
（1）同学们选用 玻璃板 （选填“平面镜”或“玻璃板”），目的是便于确定像的位置；
（2）将一支蜡烛点燃，放在距竖立的玻璃板前5cm处，将另一支外形相同但不点燃的蜡烛放在玻璃板后，与前面那支蜡烛相距 10 cm，才能与前面那支蜡烛的像完全重合；
（3）同学们经多次实验，并分析实验数据后得到结论：平面镜所成的像与物体关于镜面 对称 （用两个最合适的字描述）。
【分析】（1）探究平面镜成像实验中，要用透明的玻璃板代替平面镜，虽然成像不太清晰 但是在物体一侧能看到物体的像，同时还能看到代替物体的另一个物体，便于确定像的位置；
（2）平面镜成像时，像到镜面的距离与物体到镜面的距离相同；
（3）根据平面镜成像特点分析解答：平面镜成像时，像物等距，相对于镜面是对称的，其连线与镜面垂直。
【解答】解：（1）因为玻璃板成的像可以透过玻璃板看见，选用玻璃板目的是便于确定像的位置；
（2）蜡烛到玻璃板的距离是5cm，根据平面镜成像特点可知，像到玻璃板的距离也是5cm，则蜡烛和它的像的距离是5cm+5cm＝10cm，才能与前面那支蜡烛的像完全重合；
（3）同学们经多次实验，并分析实验数据后得到结论：平面镜所成的像与物体关于镜面对称.
故答案为：（1）玻璃板；（2）10；（3）对称。
【点评】本题考查学生动手操作实验的能力并能合理解决实验中出现的问题。只要熟练掌握平面镜的成像特点和实验的探究过程，解答此类题目就很容易。
13．（3分）（2021•呼和浩特）小明和小华在观看冰壶比赛时，小明说：选手在推壶时，一直用力，所以运动需要力来维持。小华说：在冰壶离手向前滑行时，没有推力，所以运动不需要力来维持。他俩设计了如下实验，用图示装置来探究各自的猜想：
（1）在实验过程中，让同一小车从斜面同一位置由静止开始下滑；
（2）小车到达水平面后会继续向前运动是因为小车具有 惯性 ；
（3）小车在光滑程度不同的水平面上滑行，最后静止的位置如图所示，从实验中可以得到：水平面对小车的阻力越小，小车速度减小的越慢，小车前进的越远；进一步推理可得：如果水平面无阻力，小车将做 匀速直线运动 ；
结论：力是 改变物体运动状态 （选填“维持物体运动”或“改变物体运动状态”）的原因。
【分析】（1）惯性是物体具有的保持原运动状态不变的性质；
（2）水平面越光滑，小车所受阻力越小，运动距离越远；如果小车不受力，小车将做匀速直线运动；
力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
【解答】解：（2）小车到达水平面后还能继续向前运动，是由于小车具有惯性；
（3）分析三次实验可知：水平表面越光滑，小车受到的阻力越小，速度减小得越慢，小车运动的越远；
推理可知：如果水平冰面绝对光滑，小车不受阻力作用，即小车在水平方向不受力，小车将做匀速直线运动，这同时说明了力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因。
故答案为：（2）惯性；（3）匀速直线运动；改变物体运动状态。
【点评】实验探究题的关键是注意实验中的注意事项，以及具体实验探究的内容，并会熟练应用控制变量法和科学推理法进行分析探究问题。
14．（3分）（2021•呼和浩特）1820年，奥斯特发现了电生磁。进而，人们把导线绕在圆筒上，做成螺线管。今天，我们一起探究“通电螺线管产生的磁场”，实验设计如下：
（1）在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀的撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲纸板，铁屑的排列情况如图甲所示；
（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针静止时指向如图乙所示；
（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状，我们发现，通电螺线管外部的磁场与 条形 （选填“条形”或“蹄形”）磁体的磁场相似；
（4）如果我们把地球磁场比作一个通电螺线管产生的磁场，赤道比作其中一条环绕导线，则导线中电流流向应该是 自东向西 （选填“自西向东”或“自东向西”）；
（5）法国科学家安培认为，磁体是由许许多多小磁针定向排列构成，其宏观体现就是N极和S极。我们规定：磁场中小磁针静止时N极的指向为磁场方向。则乙图中，通电螺线管内部的磁场方向应该是 自右向左 （选填“自左向右”或“自右向左”）。
【分析】（3）通电螺线管的磁场分布与条形磁体相似；
（4）根据地磁场和右手定则可知赤道这一通电圆环的电流方向；
（5）在磁场的外部，磁感线是从N极指向S极，在磁体的内部，磁感线是从S极指向N极。
【解答】解：（3）通过实验，画出了通电螺线管的磁感线，根据通电螺线管的磁感线分布形状可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；
（4）因为地磁场的外部的磁感线是由南向北，根据右手定则可知，赤道这一通电圆环的电流方向为由东向西；
（5）根据小磁针的指向可知，在磁场的外部，磁感线自左向右，在磁体的内部，磁感线自右向左。
故答案为：（3）条形；（4）自东向西；（5）自右向左。
【点评】本题考查了磁场的方向的判定、安培定则的应用，难度不大。
三、计算题（本题包括4小题，每小题4分，共16分，计算题只写结果不得分）
15．（4分）（2021•呼和浩特）如图所示，电源两端电压为6V，且保持不变。当开关S1闭合、S2断开时，电阻R1消耗的电功率P1为3W；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.5A。求：
（1）电阻R1和R2的阻值；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率。
【分析】（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，根据R＝计算电阻R1的阻值，根据欧姆定律计算通过电阻R1的电流，当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，根据并联电路电流规律计算通过电阻R2的电流，根据并联电路电压特点结合欧姆定律计算电阻R2的阻值；
（2）根据电功率公式计算开关都闭合时，电路消耗的总功率。
【解答】解：（1）由电路图可知，当开关S1闭合、S2断开时，电路为R1的简单电路，电阻R1消耗的电功率P1＝3W；
电阻R1的阻值：R1＝＝＝12Ω，
通过电阻R1的电流：I1＝＝＝0.5A，
当开关S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，即I＝1.5A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝1.5A﹣0.5A＝1A，
并联电路各支路两端电压相等，电阻R2的阻值：R2＝＝＝6Ω；
（2）电路的总功率：P＝UI＝6V×1.5A＝9W。
答：（1）电阻R1和R2的阻值分别为12Ω和6Ω；
（2）开关都闭合时，电路消耗的总功率为9W。
【点评】本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用，属于基础题。
16．（4分）（2021•呼和浩特）两个物体在同一直线上，同向运动。其路程随时间变化的关系如甲图所示。求：
（1）两个物体的速度为多少m/s；.
（2）请在乙图上，画出两个物体速度随时间变化的关系图。
【分析】（1）选取图象上一段路程对应的时间，根据v＝求出两个物体的速度的；
（2）两个物体都在做匀速直线运动，根据各自的速度画出两个物体速度随时间变化的关系图。
【解答】解：两物体的s﹣t图像斜率一定，即v＝是定值，故二者都在做匀速直线运动。
（1）由图可知斜率大的物体在3min内运动270m，该物体的速度：v＝＝＝＝1.5m/s；
同理斜率小的物体的速度：v＝＝＝＝0.5m/s；
（2）图乙横坐标代表时间，纵坐标代表速度，两物体都在做匀速直线运动，由此得出两个物体速度随时间变化的关系图如下
；
答：（1）两个物体的速度分别为1.5m/s和0.5m/s；.
（2）。
【点评】本题考查了学生对速度公式的掌握和运用，能从s﹣t图象得出相关信息是本题的关键。
17．（4分）（2021•呼和浩特）小亮为探究金属做成的轮船能浮在水面的原因。他找到一块实心立方体金属块，用测力计测出金属块的重力为27N，把它放入盛水的圆柱形容器中，金属块沉底，水面深度由15cm升高到20cm，容器底面积为200cm2。然后他把这个金属块加工成船型（加工过程中质量和体积不变），成功漂浮在水面上。（ρ水＝1.0×103kg/m3）求：
（1）水深20cm时，水对容器底的压强及金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强；
（2）沉底与漂浮两次排开水的体积差。
【分析】（1）根据液体压强公式计算水深20cm时，水对容器底的压强；
金属块沉底，水面深度由15cm升高到20cm，容器底面积为200cm2，根据体积公式计算金属块的体积，金属块是立方体，进一步计算金属块的边长，金属块沉底静止时全部浸入水中，根据浮力计算公式计算金属块沉底静止时受到的浮力，此时金属块受到浮力、重力、支持力的共同作用，容器底对金属块的支持力等于其重力与浮力的差，金属块对容器底的压力等于容器底对金属块的支持力，据此计算金属块对容器底的压力，根据压强公式计算金属块对容器底的压强；
（2）漂浮时金属块受到的浮力等于自身的重力，根据浮力计算公式计算此时金属块浸入水中的体积，进一步计算沉底与漂浮两次排开水的体积差。
【解答】解：（1）水深20cm时，水对容器底的压强：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×20×10﹣2m＝2000Pa；
金属块的体积：V＝SΔh＝200×10﹣4m2×（20﹣15）×10﹣2m＝10﹣3m3，
金属块的边长：L＝＝＝0.1m，
金属块沉底静止时受到的浮力：F浮＝ρ水gV＝1.0×103kg/m3×10N/kg×10﹣3m3＝10N，
金属块对容器底的压力：F＝F支＝G﹣F浮＝27N﹣10N＝17N，
金属块对容器底的压强：p＝＝＝＝1700Pa；
（2）漂浮时金属块受到的浮力等于自身的重力，此时金属块浸入水中的体积：V′＝＝＝＝2.7×10﹣3m3，
沉底与漂浮两次排开水的体积差：ΔV＝V′﹣V＝2.7×10﹣3m3﹣10﹣3m3＝1.7×10﹣3m3。
答：（1）水深20cm时，水对容器底的压强为2000Pa，金属块沉底静止时，金属块对容器底的压强为1700Pa；
（2）沉底与漂浮两次排开水的体积差为1.7×10﹣3m3。
【点评】本题考查金属块的受力分析、液体压强公式、压强定义公式、浮力计算公式、体积公式的灵活运用，综合性强。
18．（4分）（2021•呼和浩特）建筑工地上，工人们需要将一堆建材运到10m高处。小董设计安装了如图所示的装置。装置中每个滑轮重100N。工人利用该装置每次匀速提升一块重900N的建材，建材上升的速度是0.6m/s，在施工过程中，求：
（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率和机械效率；
（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做功。
【分析】（1）利用P有＝＝＝Gv物求有用功功率，利用不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝求机械效率；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh，利用W总＝Fs求总功，利用W有＝Gh求有用功，利用W动＝G动h求克服动滑轮重力做的额外功，用总功减去克服物重做的有用功和克服动滑轮重力做的额外功即可得出克服摩擦做的功。
【解答】解：（1）该装置的有用功功率：P有＝＝＝Gv物＝900N×0.6m/s＝540W，
因为不计绳重和摩擦，所以该装置的机械效率：η＝＝＝＝＝＝90%；
（2）由图可知n＝2，绳子自由端移动的距离s＝nh＝2×10m＝20m，
则总功：W总＝Fs＝520N×20m＝10400J，
有用功：W有＝Gh＝900N×10m＝9000J，
克服动滑轮重力做的额外功：W动＝G动h＝100N×10m＝1000J，
所以每次提升克服摩擦做功：Wf＝W总﹣W有﹣W动＝10400J﹣9000J﹣1000J＝400J。
答：（1）若不计绳重和摩擦，该装置的有用功率为540W，机械效率为90%；
（2）若不计绳重，绳子自由端拉力为520N时，每次提升克服摩擦做的功为400J。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、功率和机械效率的计算，理解有用功、总功、额外功的含义是解题的关键。
四、综合题（本题包括4小题，19和20题每题4分，21和22题每题5分，共18分）
19．（4分）（2021•呼和浩特）呼和浩特市希拉穆仁草原的冬天，常常风雪交加，异常寒冷。牧民手冷时，总喜欢双手搓几下，就感觉暖和，这是利用 做功 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”），或吹几口气，亦感觉暖和，这是利用 热传递 使手的内能增加（选填“热传递”或“做功”）。牧民们有时还点燃“羊砖”（草原牧民用的清洁能源）作为燃料，取暖、烧水，一俯一仰，其乐融融。已知羊砖的热值是1.5×107J/kg，现完全燃烧2kg的羊砖，放出的热量为 3×107 J；设该热量有10%被水吸收，能将 7.9 kg的水从5℃加热到95℃。[已知C水＝4.2×103J/（kg•℃）]。
【分析】（1）做功和热传递都可以改变物体的内能，它们的主要区别是：做功是能量的转化，而热传递是能量的转移；
（2）利用Q＝mq求羊砖完全燃烧发出的热量；该热量有10%被水吸收，可求水吸收的热量，再利用Q吸＝cm△t求水的质量。
【解答】解：（1）搓手取暖时，克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，使手的内能增加、温度升高，此过程是通过做功的方式改变手的内能；
哈气取暖时，热量从高温的水蒸气转移到低温的手，使手的内能增大、温度升高，是通过热传递的方式改变了手的内能；
（2）完全燃烧了2kg的羊砖，放出的热量：
Q放＝mq＝2kg×1.5×107J/m3＝3×107J，
水吸收的热量：
Q吸＝10%Q放＝10%×3×107J＝3×106J，
由Q吸＝cm△t得水的质量：
m水＝＝≈7.9kg。
故答案为：做功；热传递；3×107；7.9。
【点评】本题主要考查了学生对改变内能的方法、放热公式的利用，属于基础性题目。
20．（4分）（2021•呼和浩特）小明同学与小亮同学讨论：光学中有关放大镜的问题。小明同学说：“通过放大镜用眼睛观察物体，总是比实际物体大，所以叫放大镜”；小亮同学说：“物理学是条件学，如果条件合适，通过放大镜用眼睛观察物体，还可以看到比实际物体小，或等大的物体。”亲爱的同学，你认为他们的说法，哪个正确？请利用学习过的光学知识，做出正确的解释。
【分析】凸透镜的成像规律：当物距大于2倍焦距时，则像距在1倍和2倍之间，成倒立缩小的实像；当物距等于2倍焦距时，则像距等于2倍焦距，成倒立等大的实像；当物距小于2倍焦距且大于1倍焦距时，则像距大于2倍焦距，成倒立放大的实像；当物距等于1倍焦距时，物体不成像；当物距小于1倍焦距时，成正立放大的虚像。
【解答】解：放大镜是凸透镜，看近处物体时，若物距小于1倍焦距，此时成正立、放大的虚像，可以作为放大镜使用；当看远处物体时，若物距大于2倍焦距，此时成倒立缩小的实像；若物距等于2倍焦距，此时成倒立等大的实像；若物距大于1倍焦距且小于2倍焦距，此时成倒立放大的实像。
【点评】本题考查了学生对凸透镜的成像规律的应用，属于基础题，只要掌握了相关的基本知识点即可解决。
21．（5分）（2021•呼和浩特）小梅家有一台电吹风机，既能吹冷风也能吹热风，电路图如图甲所示。小梅在家中把该吹风机单独接入家庭电路正常工作，并使其吹热风，发现图乙中的电能表转盘6min内转过156圈。已知电动机额定功率是40W。求：
（1）如甲图，开关S1闭合，S2断开，电吹风吹 冷 风（选填“热”或“冷”）；
（2）电吹风电热丝额定功率；
（3）若电动机线圈电阻为5Ω，计算电吹风正常吹热风6min，电热丝与电动机产生热量的比值。
【分析】（1）根据题意结合电路图分析是哪部分连入电路，有电流经过的部分，才能正常工作；
（2）根据电能表转盘转过156圈和参数3000r/（kW•h）计算吹热风时消耗的电能，再根据P＝计算吹热风时的电功率，吹热风时的电功率为P＝P热+P动，由此计算电热丝的功率；
（3）根据P＝UI计算通过电动机的电流，再根据焦耳定律计算电动机产生的热量，根据W＝Pt计算电热丝产生的热量，由此计算电热丝与电动机产生热量的比值。
【解答】解：（1）如甲图，开关Sl闭合，S2断开，只有电动机接入电路，电热丝不工作，所以电吹风吹出的是冷风；
（2）正常工作吹热风时，6min消耗的电能为：W＝＝0.052kW•h＝1.872×105J，
电吹风吹热风时的额定功率为：P＝＝＝520W，
因吹热风时电动机和电热丝并联，且并联电路的总功率等于各元件消耗电功率之和，
则电热丝的额定功率为：P热＝P﹣P动＝520W﹣40W＝480W；
（3）根据P＝UI可得通过电动机的电流为：I＝＝A，
电动机工作6min产生的热量：Q1＝I2Rt＝（）2×5Ω×6×60s＝J，
电热丝工作6min产生的热量：Q2＝P热t＝480W×6×60s＝172800J，
则电热丝与电动机产生热量的比值为：。
答：（1）冷；
（2）电吹风电热丝额定功率为480W；
（3）电热丝与电动机产生热量的比值为2904：1。
【点评】本题主要考查了电功率、电功及焦耳定律的计算，是综合性题目，有一定的难度。
22．（5分）（2021•呼和浩特）“建模”思想引领科学思维，指导科学方法。“懂理团队”运用这种思维方法解决了远距离输电过程中，方便快捷确定短路位置的问题。如甲图所示，他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线（如图中L、N导线，每条电阻丝每米阻值为0.5Ω），把一个电压不变的电源、一个保护电阻R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内，制成检测装置盒，并与模拟导线相连构成回路。他们用导线连接，模拟短路，如图甲中所示，通过读取盒内电压表、电流表示数，计算得知短路处到检测处的距离。请回答以下问题：
（1）在小李同学设计的检测电路中，若电压表示数为3V，电流表示数为0.5A，则短路处距离检测处多少米；
（2）若保护电阻的阻值为4Ω，根据（1）中数据，求电源电压；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图，并推导出短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式。
【分析】（1）由图可知：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，根据欧姆定律即可求出输电线的电阻，根据电阻丝每米的阻值求出输电线的长度，据此得出短路处距离检测处的距离；
（2）由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，根据串联电路的电阻特点和欧姆定律即可求出电源电压；
（3）根据检测盒里的电路元件，根据串并联的特点判断他们的连接分式，据此得出连接情况的电路图；
当使用测量时，由于外部导线与检测盒里的电阻R构成串联电路；根据欧姆定律和电阻的串联特点求出AB之间的电阻；然后根据电阻与长度的关系即可得出；
【解答】解：当检测电路时，电压表测量输电线的电阻两端的电压，电流表测量输电线上的电流，
（1）根据I＝可得：
输电线的电阻R线＝＝＝6Ω，
因电阻丝每米阻值为0.5Ω，且输电线是双股的，
所以，短路处距离检测处的距离：L＝×＝6m；
（2）由图可知，检测电路时，输电线的电阻与保护电阻串联，
则总电阻R总＝R线+R＝6Ω+4Ω＝10Ω，
根据I＝可得电源电压：
U＝IR总＝0.5A×10Ω＝5V；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，则将电源、一个保护电阻R和与引出到盒外的两根导线A、B串联一起，电压表可以测量外部电路AB两端的电压，也可以测量保护电阻R两端的电压：故如下图中的两种连接分式；
图1中，电压表示数UV为输电线的电阻两端的电压；
由于电源电压不变，则根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
保护电阻R两端的电压：UR＝U﹣UV；
则电流：I＝＝，
根据I＝可得AB之间的电阻为：
R′＝＝＝，
所以短路处到检测处距离：L＝×＝×＝×＝；
图2中，电压表示数UV为保护电阻R两端的电压；
则电流：I＝，
由于电源电压不变，根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得：
输电线的电阻两端的电压：UAB＝U﹣UV；
根据I＝可得AB之间的电阻为：
R′＝＝＝，
所以短路处到检测处距离：L＝×＝×＝×＝﹣4。
答：（1）短路处距离检测处6m；
（2）电源电压为5V；
（3）不用电流表，且其它元件不变的情况下，仍要达到上述检测目的，检测电路图如下图：
短路处到检测处距离L与电压表示数的关系式为：
图1：L＝；图2：L＝﹣4。
【点评】本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，要注意电阻丝的长度是AB距离的2倍。
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日期：2021/9/30 15:31:06；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004
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