还剩25页未读，
继续阅读
2021年甘肃省兰州市中考物理试卷（A卷）-（含答案解析）
展开
这是一份2021年甘肃省兰州市中考物理试卷（A卷）-（含答案解析），共28页。试卷主要包含了单选题，填空题，作图题，实验探究题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2021年甘肃省兰州市中考物理试卷（A卷）
一、单选题（本大题共11小题，共33.0分）
1. 下列光现象中属于光的反射的是( )
A. 猫在镜中的像
B. 水中的筷子弯折
C. 水杯的影子
D. 手机相机拍照
2. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的各种物理现象解释错误的是( )
A. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，“指南方”的一端是“磁针石”的S极
B. “清风不识字，何故乱翻书”，清风翻书，是因为书本上方空气流速变大，压强变小
C. “青青园中葵，朝露待日晞”，露在日出后逐渐消失是升华现象，需要吸热
D. “柴门闻犬吠，风雪夜归人”，这说明声音可以传递信息
3. 新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是( )
A. 使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温
B. 超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率
C. 硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，且完全不会造成污染
D. 纳米陶瓷具有一定的韧性，可以制造发动机缸体
4. 甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动，它们的s−t图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 第2s末物体乙开始做匀速直线运动
B. 第4s末两物体的运动速度恰好相等
C. 前2s内，以物体乙为参照物，物体甲在向东运动
D. 前4s内，甲、乙两物体的平均速度大小相等
5. 兰州市中考体育测试项目涉及到许多力学知识，下列说法中错的是( )
A. 做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力大小相等
B. 足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是因为受到力的作用
C. 立定跳远，起跳时脚用力蹬地，利用了力的作用是相互的
D. 掷实心球时，球出手后能够继续飞行，是因为受到惯性的作用
6. 农历五月初五，是我国的传统节日——端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，关于煮粽子、吃粽子的过程中所涉及的物理知识，下列说法中错误的是( )
A. 煮粽子时，粽子的内能增大是通过热传递实现的
B. 高压锅煮粽子，利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C. 刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D. 剥粽子时，粽叶与糯米粘在一起，是因为分子间存在引力
7. 如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如表所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是( )
导线并联位置
a、b
b、c
c、d
a、c
b、d
电流表示数/A
0
0
0
0
0
L1发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
L2发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
不亮
A. 灯泡L1和电流表A断路 B. 电流表A和灯泡L2断路
C. 只有灯泡L1断路 D. 只有灯泡L2断路
8. 如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是( )
A. 小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B. 小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C. 小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D. 小球通过M、N两点时的速度大小相等
9. 用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 电动机对绳的拉力为12N B. 绳子自由端的移动速度为0.2m/s
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 有用功的功率为8W
10. 将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.6A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是( )
A. 一定小于0.6A B. 一定大于2.4A
C. 一定大于0.6A，但小于1.2A D. 一定大于1.2A，但小于2.4A
11. 如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是( )
A. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
B. 电源电压为12V
C. 定值电阻R1的阻值为10Ω
D. 只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
12. 常见的温度计是利用液体______ 的性质制成的，一定质量的冰熔化成水的过程中温度______ (选填“不断升高”、“保持不变”或“不断降低”)。
13. 小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)，若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向______ (选填“左”或“右”)移动。
14. 某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要______ m³的天然气。[c水=4.2×10³J/(kg⋅℃),q天然气=3.8×107J/m³]
15. 如图所示，质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水，静止放在水平桌面上，烧瓶底面积为30cm2，测得水的深度为5cm，则水对瓶底的压强为______Pa，烧瓶对桌面的压强为______Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
16. 阅读短文，回答问题。
α粒子散射实验
为了探测原子结构，20世纪初，人们发展了一种实验方法：用一些已知的粒子，如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获得原子内部的信息，这种实验叫散射实验。
α粒子是一种带2个单位正电荷的粒子，质量约为电子质量的7300倍。1909～1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子流轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用而发生偏转，原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称它为原子核。
(1)原子的中心有一个体积很小，但密度很大的______；
(2)当α粒子轰击金箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是______(填字母)。
三、作图题（本大题共3小题，共7.0分）
17. 小美去鞋店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
18. 照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施，请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图。
19. 请按要求正确连接实物图。要求：定值电阻R与滑动变阻器串联，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电压表和电流表的示数都变小，连线不能交义。
四、实验探究题（本大题共3小题，共14.0分）
20. 在学习了滑动摩擦力的知识后，小美想知道新买的运动鞋在橡胶垫上的滑动摩擦力大小，她准备了一张平整的橡胶垫、一个弹簧测力计和一根细线。
(1)为了能准确测量滑动摩擦力的大小，根据______ 知识可知，小美应该让运动鞋沿水平方向做______ 运动；
(2)如图甲所示，小美将运动鞋放在水平橡胶垫上，按正确的方法拉动，此时测出运动鞋受到的滑动摩擦力大小为______ N；
(3)若在实际拉动过程中运动鞋没有做匀速直线运动，则运动鞋所受滑动摩擦力的大小______ (选填“改变”或“不变”)；
(4)在老师的指导下，小美对甲图实验方案进行了改进，如图乙所示，她固定弹簧测力计，拉动鞋下的橡胶垫进行实验，这样做的好处是______ 。
21. 在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的______(选填“水”或“煤油”)，实验中通过观察______来比较电流通过导体产生热量的多少；
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与______的关系；
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数______(选填“相同”或“不同”)，可以探究电流通过导体产生的热量与______的关系。
22. 小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装
置是______ (选填“甲”成“乙”)。乙的工作原理是______ ，生活中应用这一原理工作的还有______ (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)，如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是______ 。
五、计算题（本大题共2小题，共14.0分）
23. 一只标有“6V 3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8Ω的定值电阻R串联，接在电源电压恒定不变的电路中，接通电路后，小灯泡L恰好正常发光。求：
(1)电路中的电流I；
(2)电源电压U；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能W。
24. 如图甲所示的轻质杠杆，O为支点。用细线将质量为4kg、密度为4.0g/cm3的物体P悬挂在A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，OA：OB=1：2。撤去力F，用细线将密度为3.0g/cm3的物体Q悬挂在支点O的左侧，再将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，调节细线在杠杆上的悬挂点使杠杆再次水平平衡。如图乙所示，测得杠杆左、右测的力臂大小分别为L1和L2。然后将物体P、Q取出擦干后左右对调，再次将P、Q分别浸没在未知液体和水中，重新调节杠杆仍能水平平衡，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′。已知ρ水=1.0g/cm3，g=10N/kg，L1L1′=3L2L2′，杠杆足够长，在调节过程中P、Q始终未露出液面，也未与容器壁和底接触。求：
(1)力F的大小；
(2)物体P浸没在水中时受到的浮力；
(3)未知液体的密度。
六、综合题（本大题共1小题，共3.0分）
25. 图甲表示了汽油机的______ 冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示。则a点应该连接电源的______ (选填“正极”或“负极”)；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是______ (选填“A”或“B”)点。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、猫在镜子中的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A正确；
B、斜插入水中的筷子看起来向上弯折，是由于光线从水中斜射入空气中时发生了折射，故B错误；
C、水杯的影子是因为水杯挡住了沿直线传播的光，属于光的直线传播现象，故C错误；
D、手机相机拍照是光通过凸透镜折射后成像，故D错误。
故选：A。
(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、激光准直、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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。
2.【答案】C
【解析】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南(S)极，故A正确；
B、风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说，故B正确；
C、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失，由水变成了水蒸气，是汽化现象，需要吸热，故C错误；
D、听到狗的叫声，知道人回来了，这说明声音能传递信息，故D正确。
故选：C。
(1)这里的磁针石实际上就是小磁针，地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；
(2)流体压强与流速的关系：流速越大的地方压强越小；流速越小的地方压强越大；
(3)物质由液态变为气态叫汽化；
(4)声音可以传递信息，也可以传递能量。
本题考查了学生对流体压强跟流速的关系、物态变化、声音的利用等有关的多个知识点，熟知相关知识并能与生活中的现象相结合，是正确解答的关键。
3.【答案】B
【解析】解：A、记忆合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状，当水温达到一定温度时，它可以立即伸长许多，将阀门关闭，从而调节水温，故A正确；
B、超导材料没有电阻，由焦耳定律可知，超导材料通电时不会产生热量，所以不能用于制作电饭锅的发热体，故B错误；
C、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，故C正确；
D、陶瓷比一般金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜太脆，一撞就碎。现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能，故D正确。
故选：B。
(1)合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金；
(2)超导体是电阻为零的材料，超导材料通电时不会产生热量；
(3)硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件；
(4)纳米陶瓷相较于普通陶瓷具有一定的韧性。
此题考查了不同物理性质的材料在实际生活中的应用，体现了物理知识与日常生活的密切联系
4.【答案】D
【解析】解：由图像知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲保持匀速直线运动；
前2s，乙是一条过原点的直线，所以做匀速直线运动；2s后乙的位置没有变化，所以处于静止状态，即乙是先匀速直线运动后静止。
A、第2s末，乙的路程没有发生变化，所以乙是静止状态，故A错误；
B、4s 时甲是匀速直线运动状态，乙是静止状态，速度不同，故B错误；
C、由图可知，甲的速度为v=st=8m4s=2 m/s；乙的速度为v′=st′=8m2s=4m/s，
甲乙都向东匀速运动，v′>v，所以以乙为参照物，甲向西5运动，故C错误；
D、由图知：前4s内甲、乙两物体运动的路程都是8m，时间都是 4s，所以甲、乙两物体的平均速度大小相等，故D正确。
故选：D。
此图像为s−t图像，先明确甲乙的运动状态，然后比较甲乙的运动速度和通过的距离。
此题考查了s−t图像的分析和平均速度计算公式的应用，根据图像特点确定物体运动状态，是解决此类问题的第一步。
5.【答案】D
【解析】解：A.做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力是一对互为相互作用的力，大小相等，故A正确；
B.足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是因为受到摩擦力的作用，故B正确；
C.立定跳远，起跳时他用力向后蹬地，因为物体间力的作用是相互的，地面也会对脚产生力的作用，就能向前运动，这是利用了物体间力的作用是相互的，故C正确；
D.球出手后仍能继续飞行是因为球具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用。故D错误。
故选：D。
(1)相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上；
(2)力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；
(3)当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的；
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性。
此题考查了物体间力的作用是相互的、惯性、力的作用效果，对概念正确的理解是解题的关键。
6.【答案】C
【解析】解：A.煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能，故A正确；
B.高压锅内气压高，所以液体的沸点也会升高，故B正确；
C.热量是过程量，可以说吸收、放出，但不能说含有，故C错误；
D.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上，是因为分子间有引力，故D正确。
故选：C。
(1)改变内能的方法有两个：做功和热传递；
(2)液体的沸点与液体表面的气压有关，气压越高，液体的沸点越高；
(3)热量是热传递过程中传递能量的多少，是过程量；
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力。
此题是一道关于热现象的应用题，考查的知识点较多，包括分子间的作用力、改变内能的方法等，难度不大。
7.【答案】B
【解析】解：由图可知，该电路为串联电路；闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中出现了断路现象；
导线接在b、d位置时，电流表无示数，L1发光，L2不发光，这说明断路在b、d之间；
导线接在ab位置、bc位置、cd位置、ac位置时，电流表示数为0，灯泡都不发光，这说明电流表和灯泡L2都发生了断路现象。
故选：B。
闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中出现了断路现象；根据电流表、灯泡的发光情况判定电路的故障。
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了。
8.【答案】C
【解析】解：
AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。
故选：C。
(1)根据P、Q的位置分析机械能的变化；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；机械能为动能和势能的和；
(2)做功包含两个必要因素：作用在物体上的力和在力的方向上通过的距离。
本题考查了机械能的相互转化的相关知识，明确机械能不守恒是解题的关键。
9.【答案】D
【解析】解：
A.由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力F=1n(G+G动)=13×(40N+8N)=16N，故A错误；
B.绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m，绳子自由端的移动速度v=st=6m10s=0.6m/s，故B错误；
C.拉力做的有用功W有=Gh=40N×2m=80J，拉力做的总功W总=Fs=16N×6m=96J，滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=80J96J×100%≈83.3%，故C错误；
D.有用功的功率P=W有t=80J10s=8W，故D正确。
故选：D。
(1)根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，忽略绳重与摩擦，根据F=1n(G+G动)求出电动机对绳的拉力；
(2)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用v=st求出绳子自由端的移动速度；
(3)根据W=Gh求出拉力做的有用功，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率；
(4)利用P=Wt求出有用功的功率。
本题考查了滑轮组绳子拉力公式、速度公式、做功公式、功率公式、滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
10.【答案】B
【解析】解：由图甲可知，该电路为串联电路，此时电路中的电流为0.6A；总电阻为：R串=R1+R2；
由图乙可知，该电路为并联电路，根据并联电路的电阻关系可知，若电阻R1、R2的阻值相等时，总电阻是最大的，电路中的电流是最小的，此时的总电阻为：R并=R12或R并=R22；
R串：R并=(R1+R2)：R12=4，由于电源电压相同，根据I=UR可知，并联电路的总电流是串联电路总电流的4倍，即电流表示数为2.4A；
根据题意可知，电阻R1、R2的阻值不同，根据并联电路的电阻特点可知，此时并联电路的总电阻相对于电阻R1、R2的阻值相等时的总电阻是变小的，根据欧姆定律可知，电流会变大，即电流表示数会大于2.4A。
故选：B。
在串联电路中，总电阻等于各部分电阻之和，在并联电路中，当两个电阻的阻值相同时，根据1R=1R1+1R2可知，总电阻是最大的，根据电源电压不变和总电阻的大小、欧姆定律分析电流的大小。
本题考查了欧姆定律的应用、串联和并联电路的电阻关系的应用，有一定的难度。
11.【答案】A
【解析】解：只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P位于最右端时，等效电路图如图1所示；
滑片P向左移动一段距离后，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，则电路中电流变大，等效电路图如图2所示；
再闭合开关S2和S3时，滑动变阻器被短路，此时灯泡与R1并联，根据电阻的串并联特点可知，并联时电路中电流变大，等效电路图如图3所示。
(1)图3中，灯泡与R1并联，由于灯泡正常发光，则根据并联电路各支路两端的电压相等可知：
电源电压U=U额=12V，故B正确；
根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL=P额U额=6W12V=0.5A，
则通过R1的电流为：I1=I+0.2A+1.1A−0.5A=I+0.8A，
根据I=UR可得：U=I1R1，
即：12V=(I+0.8A)R1---------------①
图1中，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
U=IR1+U2，
即：12V=IR1+U2------------②
图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，则：
图2中，电压表示数为：U2′=U2−ΔU=U2−2V，
根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
U=(I+0.2A)R1+U2′，
即：12V=(I+0.2A)R1+U2−2V -----------③
解①②③可得：R1=10Ω，U2=8V，I=0.4A；故C正确；
(2)图1中，根据I=UR可得滑动变阻器的最大电阻为：
R2=U2I=8V0.4A=20Ω，故A错误；
(3)只闭合开关S1，滑片P位于最右端时电路中总功率最小为：P最小=UI=12V×0.4A=4.8W，
滑片P位于最左端时电路中总功率最大为：P最大=U2R1=(12V)210Ω=14.4W，
则电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W，故D正确。
故选：A。
先画出只闭合开关S1，滑片P从最右端向左移动一段距离和再闭合开关S2和S3时的等效电路图。
(1)图3中，由于灯泡正常发光时，则灯泡两端的电压和额定电压相等，据此可知电源电压；
根据P=UI求出灯泡的电流，然后根据并联电路的电流特点和欧姆定律得出R1两端的电压表达式；
图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，据此得出图2和图1中的电压表示数之间的关系，然后根据串联电路的特点和欧姆定律分别得出电源电压的表达式；最后联立即可求出图1中的电压表示数、电路中的电流和R1的阻值；
(2)根据图1中的电压表示数和电路中的电流，利用欧姆定律即可求出滑动变阻器R2的最大阻值；
只闭合开关S1，即图1中，滑动变阻器R2连入电路的阻值最大时总功率最小，根据P=UI即可求出最小总功率；滑动变阻器R2连入电路的阻值为0时总功率最大，根据P=U2R即可求出最小总功率。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和根据题意得出三种情况下电路中电流之间的关系。
12.【答案】热胀冷缩 保持不变
【解析】(1)常见的温度计是液体温度计，液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；
(2)冰属于晶体，冰熔化成水的过程中，吸热温度不变。
故答案为：热胀冷缩；保持不变。
(1)液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；
(2)物质从固态变为液态叫熔化，晶体熔化时吸收热量，但温度保持不变。
本题考查体温计原理和晶体熔化时的温度规律，考生应熟练掌握。
13.【答案】照相机 右
【解析】解：(1)由图知，物距大于像距。凸透镜成像时，物距大于像距成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
(2)保持凸透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，也就是蜡烛和光屏都向右移动。
故答案为：照相机；右。
(1)根据凸透镜成像的三种情况及应用进行判断。
(2)凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，成的像也越小；物距越小，像距越大，成的像也越大。
此题考查了凸透镜成像规律的应用，在平时实验中要注意观察、归纳和增加。
14.【答案】不可再生 2.1×10−2
【解析】解：(1)天然气不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。
(2)水吸收的热量为：
Q吸=c水m水Δt=10kg×4.2×103J/(kg⋅℃)×19℃=7.98×105J。
若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q放=Vq天然气得：V=Q放q天然气=2.1×10−2m3。
故答案为：(1)不可再生；(2)2.1×10−2
(1)可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(2)根据Q吸=cmΔt可求水吸收的热量，而Q吸=Q放，再利用Q放=Vq天然气算出所需的天然气。
本题考查了能源分类、吸热公式和燃料完全燃烧放热公式的应用，注意利用好条件：天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收。
15.【答案】500 1.4×103
【解析】解：(1)水对瓶底的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5×10−2m=500Pa；
(2)烧瓶内水的质量：m水=ρV=1×103kg/m3×300×10−6m3=0.3kg，
烧瓶和水的总质量：m=m瓶+m水=120×10−3kg+0.3kg=0.42kg，
烧瓶和水的总重力：G=mg=0.42kg×10N/kg=4.2N，
此时烧瓶对水平桌面的压力：F=G=4.2N，
烧瓶对水平桌面的压强：p=FS=4.2N30×10−4m2=1.4×103Pa。
故答案为：500；1.4×103。
(1)利用p=ρgh求出水对瓶底的压强；
(2)利用ρ=mV求出水的质量，根据G=mg计算出烧瓶和水的总重力，根据p=FS求出烧瓶对桌面的压强。
本题考查了液体压强和固体压强的计算，使用好对应的公式是解题的关键。
16.【答案】原子核 C
【解析】解：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的原子核；
(2)当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是C，是因为粒子都带正电荷，与原子核发生排斥作用，轨迹应该是和D相似，向上偏转。
故答案为：(1)原子核；(2)C。
(1)原子中心是带正电荷的原子核；
(2)同种性质的电荷相排斥，异种性质的电荷相吸引。
本题主要考查原子的结构及其同种电荷靠近时的运动轨迹，比较简单。
17.【答案】
【解析】
【分析】
(1)根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称可作出B点在平面镜中的像B′。
(2)根据反射光线的反向延长线过像点即可作出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
本题主要考查的是平面镜成像的特点、利用平面镜作图，利用好反射光线好像是从虚像上发生出的是解题的关键。
【解答】
根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋面B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像；
连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接BO、OA，则BO是入射光线，OA为反射光线，如图所示：
。
18.【答案】解：飞椅受到的重力作用点在重心，方向竖直向下，飞椅受到绳的拉力，方向沿绳子向上，作用点画在重心，物体受到重力和拉力的示意图如图：
【解析】画力的示意图要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出这个力。
本题考查了重力和拉力的示意图和画法。注意它们的作用点可以都画在重心上，但是他们的方向都是不同的。
19.【答案】解：定值电阻R与滑动变阻器串联，则滑动变阻器与定值电阻前后接入电路中；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电流表示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，即滑动变阻器电阻变大，所以应接下方的右接线柱；根据U=IR可知，电流变小，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变大，所以电压表接到定值电阻的两端，如图所示：
【解析】串联电路中，电流的路径只有一条；将滑动变阻器的滑片向左移动，电流表示数变小，说明电路中的总电阻变大；电压表示数变小，说明电压表并联到定值电阻的两端。
本题考查了实物图的连接、欧姆定律的应用，明确滑动变阻器的工作原理是解题的关键。
20.【答案】二力平衡 匀速直线 2.8 不变 不用匀速拉动橡胶垫，易操作
【解析】解：(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，应该水平拉动运动鞋，使其沿水平方向做匀速直线运动。根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力；
(2)弹簧测力计分度值为0.1N，示数(如图甲所示)为2.8N；
鞋子沿水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力，所以滑动摩擦力等于2.8N；
(3)若实际拉动的过程中没有做到匀速运动，根据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都不变，故鞋受到的滑动摩擦力是不变的；
(4)让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示)，鞋处于静止状态，受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力，这样改进的好处是不用匀速拉动橡胶垫，且弹簧测力计处于静止状态，方便读数。
故答案为：(1)二力平衡；匀速直线；(2)2.8；(3)不变；(4)不用匀速拉动橡胶垫，易操作。
(1)根据二力平衡的条件分析；
(2)根据测力计分度值读数；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。
(3)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；
(4)根据鞋处于静止状态受平衡力分析。
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.【答案】煤油 两支温度计示数变化 电阻 不同 电流
【解析】解：(1)根据Q吸=cm△t知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油的温度变化量来反映电流产生热量的多少；
若将烧瓶中装有水，则由Q=cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水；
实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，这用到了转换法；
(2)如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
故答案为：(1)煤油；两支温度计示数变化；(2)电阻；(3)不同；电流。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，即观察到的温度计示数变化大，则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大；
根据Q吸=cm△t知，在比热和质量相等时，通过温度变化量可以反映电流产生热量的多少；温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；
(2)要研究电热与电阻的关系，必须保持电流和通电时间相同，改变通过电热丝的电阻，比较产生热量多少与电阻大小的关系；
(3)要研究电热与电流的关系，必须保持电阻和通电时间相同，改变通过电热丝的电流，比较产生热量多少与电流大小的关系；
本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转换法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握。
22.【答案】甲 电磁感应现象 动圈式话筒 将电池组正负极对调
【解析】解：
(1)闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；
(2)甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；
(3)“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；
(4)通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，则甲电动机转动方向改变。
故答案为：甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调。
(1)通电导体在磁场中受力而运动，将电能转化为机械能，其实际应用是电动机；
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，该过程中机械能转化为电能，其实际应用是发电机；
(3)根据动圈式扬声器和动圈式话筒的原理进行解答；
(4)通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关。
本题考查了学生对发电机和电动机原理理解和应用，要注意电动机和发电机的工作过程是相反的：发电机是由磁场和运动产生电流、电动机是由磁场和电流产生运动。
23.【答案】解：(1)灯泡正常发光，由P=UI得，此时通过灯泡的电流：I=PLUL=3W6V=0.5A，
由于灯泡与电阻串联，各个电流相等，故I=IL=IR=0.5A；
(2)由I=UI得，
电阻两端电压为：UR=IR=0.5A×8Ω=4V，
因为串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，
故总电压：U=UL+UR=6V+4V=10V；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能：W=UIt=10V×0.5A×20s=100J。
答：(1)电路中的电流I为0.5A；
(2)电源电压U为10V；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能W为100J。
【解析】(1)灯泡正常发光，灯泡与电阻串联，利用P=UI的变形可计算电流；
(2)利用前面计算出的电流，根据U=IR计算出电阻两端电压，与灯泡额定电压相加就是电源电压；
(3)已知时间、电压、电流、利用W=UIt可计算消耗的电能。
本题考查了欧姆定律及电功的计算，关键点在灯泡正常发光和灯泡与电阻串联，只有分析好题目才能正确处理题目，难度不大。
24.【答案】解：(1)由题知，OA：OB=1：2，A点受到P的拉力大小等于P的重力，
根据杠杆的平衡条件有：F×OB=GP×OA=mPg×OA，
所以F=OAOB×mPg=12×4kg×10N/kg=20N；
(2)由ρ=mV可得，物体P的体积：
VP=mPρP=4kg4.0×103kg/m3=10−3m3，
物体P浸没在水中，V排P=VP，
受到水的浮力F浮=ρ水gVP=1.0×103kg/m3×10−3m3×10N/kg=10N；
(3)图乙中，将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，左、右测的力臂大小分别为L1和L2时，杠杆水平平衡，
根据G=mg=ρVg和F浮=ρ液gV排可得，Q对杠杆拉力：
FQ=GQ−F浮Q=ρQVQg−ρ液gVQ=(ρQ−ρ液)gVQ，
同理：P对杠杆的拉力：
FP=GP−F浮P=ρPVPg−ρ水gVP=(ρP−ρ水)gVP，
根据杠杆的平衡条件有：FQL1=FPL2，
即：(ρQ−ρ液)gVQL1=(ρP−ρ水)gVPL2----------①
将P、Q分别浸没在未知液体和水中，即P、Q对调，重新调节杠杆仍能水平平衡，杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′时，杠杆平衡，
P对杠杆的拉力F：
P′=GP−F浮P′=ρPVPg−ρ液gVP=(ρP−ρ液)gVP，
Q对杠杆拉力：
FQ′=GQ−F浮Q′=ρQVQg−ρ水gVQ=(ρQ−ρ水)gVQ，
根据杠杆的平衡条件有：FQ′L1′=FP′L2′，
即：(ρP−ρ液)gVPL1′=(ρQ−ρ水)gVQ L2′----------②
①×②化简得：
(ρQ−ρ液)(ρP−ρ液)L1L1′=(ρP−ρ水)(ρQ−ρ水)L2 L2′，
由题知，L1L1′=3L2L2′，代入上式可得：
3(ρQ−ρ液)(ρP−ρ液)=(ρP−ρ水)(ρQ−ρ水)，
3(3.0g/cm3−ρ液)(4.0g/cm3−ρ液)=(4.0g/cm3−ρ水)(3.0g/cm3−1.0g/cm3)，
解得：ρ液=2.0g/cm3或ρ液=5.0g/cm3，
因为P、Q始终未露出液面且杠杆有拉力，所以P、Q的密度大于水和液体的密度，故ρ液=5.0g/cm3不合题意。
答：(1)力F的大小为20N；
(2)物体P浸没在水中时受到的浮力为10N；
(3)未知液体的密度为2.0g/cm3。
【解析】(1)图甲中，已知OA：OB=1：2，A点受力大小等于物体P的重力，根据杠杆平衡条件可计算F的大小；
(2)先根据密度公式计算物体P的体积，再根据阿基米德原理公式计算P浸没在水中时受到的浮力；
(3)物体P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，对杠杆拉力大小等于物重与浮力的差，据此表示出物体P、Q对杠杆的拉力，杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件建立方程；
同理，当P、Q分别浸没在未知液体和水中，杠杆再次水平平衡，根据杠杆的平衡条件建立方程，解方程组求得液体的密度。
本题考查了重力、密度、阿基米德原理公式以及杠杆平衡条件的应用，特别是第(3)小题，过程比较复杂，计算时要细心。
25.【答案】压缩 正极 B
【解析】解：(1)由图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；
(2)由图乙可知，小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入螺线管，即a为正极；
(3)在家庭电路中，为了用电的安全，开关应该接在用电器与火线之间，即连接火线的应该是B。
故答案为：压缩；正极；B。
(1)内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；
(2)根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的极性，根据安培定则判定电流的方向，得出电源的正、负极；
(3)在家庭电路中，开关应该接在用电器与火线之间。
本题考查了内燃机的工作过程、磁极间的相互作用规律、安培定则的应用、家庭电路的连接，属于基础题。
2021年甘肃省兰州市中考物理试卷（A卷）
一、单选题（本大题共11小题，共33.0分）
1. 下列光现象中属于光的反射的是( )
A. 猫在镜中的像
B. 水中的筷子弯折
C. 水杯的影子
D. 手机相机拍照
2. “赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”的《中国诗词大会》，深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的各种物理现象解释错误的是( )
A. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，“指南方”的一端是“磁针石”的S极
B. “清风不识字，何故乱翻书”，清风翻书，是因为书本上方空气流速变大，压强变小
C. “青青园中葵，朝露待日晞”，露在日出后逐渐消失是升华现象，需要吸热
D. “柴门闻犬吠，风雪夜归人”，这说明声音可以传递信息
3. 新材料广泛应用于社会的各个领域，关于新材料的应用，下列说法中错误的是( )
A. 使用记忆合金弹簧制作的淋浴恒温阀门，实现了智能调节水温
B. 超导材料用于制作电饭锅的发热体，可提高发热效率
C. 硅光电池能够把太阳能直接转化为电能，且完全不会造成污染
D. 纳米陶瓷具有一定的韧性，可以制造发动机缸体
4. 甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动，它们的s−t图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 第2s末物体乙开始做匀速直线运动
B. 第4s末两物体的运动速度恰好相等
C. 前2s内，以物体乙为参照物，物体甲在向东运动
D. 前4s内，甲、乙两物体的平均速度大小相等
5. 兰州市中考体育测试项目涉及到许多力学知识，下列说法中错的是( )
A. 做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力大小相等
B. 足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是因为受到力的作用
C. 立定跳远，起跳时脚用力蹬地，利用了力的作用是相互的
D. 掷实心球时，球出手后能够继续飞行，是因为受到惯性的作用
6. 农历五月初五，是我国的传统节日——端午节，吃粽子是端午节的一大饮食习俗，关于煮粽子、吃粽子的过程中所涉及的物理知识，下列说法中错误的是( )
A. 煮粽子时，粽子的内能增大是通过热传递实现的
B. 高压锅煮粽子，利用了液体的沸点随气压增大而升高的原理
C. 刚出锅的粽子，不能直接用手拿，是由于粽子含有的热量多
D. 剥粽子时，粽叶与糯米粘在一起，是因为分子间存在引力
7. 如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如表所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是( )
导线并联位置
a、b
b、c
c、d
a、c
b、d
电流表示数/A
0
0
0
0
0
L1发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
亮
L2发光情况
不亮
不亮
不亮
不亮
不亮
A. 灯泡L1和电流表A断路 B. 电流表A和灯泡L2断路
C. 只有灯泡L1断路 D. 只有灯泡L2断路
8. 如图所示，小球从左侧斜面的P点由静止释放，在右侧斜面上能到达的最高位置是Q点，M、N是小球运动过程中先后通过的两个等高点，下列关于该过程的说法中正确的是( )
A. 小球在左侧斜面向下运动的过程中，重力势能全部转化为动能
B. 小球从P点向Q点运动的过程中，机械能保持不变
C. 小球从P点向Q点运动的过程中，所受支持力不做功
D. 小球通过M、N两点时的速度大小相等
9. 用如图所示的滑轮组提升重物，在电动机拉力的作用下，重为40N的物体在10s内匀速竖直上升了2m，已知动滑轮重为8N，忽略绳重与摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 电动机对绳的拉力为12N B. 绳子自由端的移动速度为0.2m/s
C. 滑轮组的机械效率为80% D. 有用功的功率为8W
10. 将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.6A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是( )
A. 一定小于0.6A B. 一定大于2.4A
C. 一定大于0.6A，但小于1.2A D. 一定大于1.2A，但小于2.4A
11. 如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡上标有“12V6W”的字样，只闭合开关S1，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动一段距离，此过程中电流表示数变化了0.2A，电压表示数变化了2V；再闭合开关S2和S3，电流表示数又变化了1.1A，此时灯泡L恰好正常发光。下列说法中错误的是( )
A. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
B. 电源电压为12V
C. 定值电阻R1的阻值为10Ω
D. 只闭合开关S1，电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W
二、填空题（本大题共5小题，共10.0分）
12. 常见的温度计是利用液体______ 的性质制成的，一定质量的冰熔化成水的过程中温度______ (选填“不断升高”、“保持不变”或“不断降低”)。
13. 小美做探究凸透镜成像规律的实验，将烛焰、凸透镜和光屏移到如图所示的位置时，恰能在光屏中央得到一个清晰的像，跟这一成像原理相同的光学仪器是______ (选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)，若要使光屏上的像变大，小美应将蜡烛和光屏都向______ (选填“左”或“右”)移动。
14. 某热水器使用天然气作为燃料，天然气属于______ (选填“可再生”或“不可再生”)能源。现将10kg的水从20℃加热到39℃，若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，则需要______ m³的天然气。[c水=4.2×10³J/(kg⋅℃),q天然气=3.8×107J/m³]
15. 如图所示，质量为120g的平底烧瓶内装有300mL的水，静止放在水平桌面上，烧瓶底面积为30cm2，测得水的深度为5cm，则水对瓶底的压强为______Pa，烧瓶对桌面的压强为______Pa。(ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
16. 阅读短文，回答问题。
α粒子散射实验
为了探测原子结构，20世纪初，人们发展了一种实验方法：用一些已知的粒子，如电子、α粒子等轰击很薄的金属箔，它们与金属原子会产生相互作用而发生偏转。通过观察这些粒子穿过箔片时的偏转情况，可以获得原子内部的信息，这种实验叫散射实验。
α粒子是一种带2个单位正电荷的粒子，质量约为电子质量的7300倍。1909～1911年，英国科学家卢瑟福等人无数次地用高速α粒子流轰击金箔，发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向，绝少数α粒子发生了较大角度的偏转。实验表明α粒子与金属原子会产生相互作用而发生偏转，原子中带正电的物质只占很小的体积，但密度很大，几乎集中了原子的全部质量。后来，人们称它为原子核。
(1)原子的中心有一个体积很小，但密度很大的______；
(2)当α粒子轰击金箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是______(填字母)。
三、作图题（本大题共3小题，共7.0分）
17. 小美去鞋店买鞋，如图所示是她站在镜前试鞋的情景。请画出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
18. 照片中的旋转飞椅是常见的游乐设施，请在简化图中画出飞椅受到的重力和拉力的示意图。
19. 请按要求正确连接实物图。要求：定值电阻R与滑动变阻器串联，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电压表和电流表的示数都变小，连线不能交义。
四、实验探究题（本大题共3小题，共14.0分）
20. 在学习了滑动摩擦力的知识后，小美想知道新买的运动鞋在橡胶垫上的滑动摩擦力大小，她准备了一张平整的橡胶垫、一个弹簧测力计和一根细线。
(1)为了能准确测量滑动摩擦力的大小，根据______ 知识可知，小美应该让运动鞋沿水平方向做______ 运动；
(2)如图甲所示，小美将运动鞋放在水平橡胶垫上，按正确的方法拉动，此时测出运动鞋受到的滑动摩擦力大小为______ N；
(3)若在实际拉动过程中运动鞋没有做匀速直线运动，则运动鞋所受滑动摩擦力的大小______ (选填“改变”或“不变”)；
(4)在老师的指导下，小美对甲图实验方案进行了改进，如图乙所示，她固定弹簧测力计，拉动鞋下的橡胶垫进行实验，这样做的好处是______ 。
21. 在探究“电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关”的实验中，采用了如下电路。
(1)为了在短时间内达到明显的实验效果，两烧瓶中应装入质量和初温都相同的______(选填“水”或“煤油”)，实验中通过观察______来比较电流通过导体产生热量的多少；
(2)如图甲所示，两烧瓶中装有阻值不同的电热丝，可以探究电流通过导体产生的热量与______的关系；
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，调节滑动变阻器，使两电流表示数______(选填“相同”或“不同”)，可以探究电流通过导体产生的热量与______的关系。
22. 小亮同学在学习了“电和磁”的知识后，用甲、乙两个直流电动机设计了如图所示的装置，闭合开关S后甲开始转动，同时用皮带带动乙转动，小灯泡发光。在此过程中，将电能转化为机械能的装
置是______ (选填“甲”成“乙”)。乙的工作原理是______ ，生活中应用这一原理工作的还有______ (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)，如果要使甲的转动方向与原来相反，则应采取的措施是______ 。
五、计算题（本大题共2小题，共14.0分）
23. 一只标有“6V 3W”字样的小灯泡L与一个阻值为8Ω的定值电阻R串联，接在电源电压恒定不变的电路中，接通电路后，小灯泡L恰好正常发光。求：
(1)电路中的电流I；
(2)电源电压U；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能W。
24. 如图甲所示的轻质杠杆，O为支点。用细线将质量为4kg、密度为4.0g/cm3的物体P悬挂在A点，同时在B点施加竖直向下的力F使杠杆水平平衡，OA：OB=1：2。撤去力F，用细线将密度为3.0g/cm3的物体Q悬挂在支点O的左侧，再将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，调节细线在杠杆上的悬挂点使杠杆再次水平平衡。如图乙所示，测得杠杆左、右测的力臂大小分别为L1和L2。然后将物体P、Q取出擦干后左右对调，再次将P、Q分别浸没在未知液体和水中，重新调节杠杆仍能水平平衡，测得杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′。已知ρ水=1.0g/cm3，g=10N/kg，L1L1′=3L2L2′，杠杆足够长，在调节过程中P、Q始终未露出液面，也未与容器壁和底接触。求：
(1)力F的大小；
(2)物体P浸没在水中时受到的浮力；
(3)未知液体的密度。
六、综合题（本大题共1小题，共3.0分）
25. 图甲表示了汽油机的______ 冲程；将螺线管接入电路，闭合开关S后，小磁针N极指向如图乙所示。则a点应该连接电源的______ (选填“正极”或“负极”)；如图丙所示，将灯泡正确连接到家庭电路中，则连接火线的应该是______ (选填“A”或“B”)点。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】解：A、猫在镜子中的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A正确；
B、斜插入水中的筷子看起来向上弯折，是由于光线从水中斜射入空气中时发生了折射，故B错误；
C、水杯的影子是因为水杯挡住了沿直线传播的光，属于光的直线传播现象，故C错误；
D、手机相机拍照是光通过凸透镜折射后成像，故D错误。
故选：A。
(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、激光准直、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、凸透镜成像等都是光的折射形成的。
本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。
2.【答案】C
【解析】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南(S)极，故A正确；
B、风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说，故B正确；
C、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失，由水变成了水蒸气，是汽化现象，需要吸热，故C错误；
D、听到狗的叫声，知道人回来了，这说明声音能传递信息，故D正确。
故选：C。
(1)这里的磁针石实际上就是小磁针，地球是个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近；
(2)流体压强与流速的关系：流速越大的地方压强越小；流速越小的地方压强越大；
(3)物质由液态变为气态叫汽化；
(4)声音可以传递信息，也可以传递能量。
本题考查了学生对流体压强跟流速的关系、物态变化、声音的利用等有关的多个知识点，熟知相关知识并能与生活中的现象相结合，是正确解答的关键。
3.【答案】B
【解析】解：A、记忆合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状，当水温达到一定温度时，它可以立即伸长许多，将阀门关闭，从而调节水温，故A正确；
B、超导材料没有电阻，由焦耳定律可知，超导材料通电时不会产生热量，所以不能用于制作电饭锅的发热体，故B错误；
C、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，故C正确；
D、陶瓷比一般金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜太脆，一撞就碎。现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能，故D正确。
故选：B。
(1)合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状，人们把具有这种特殊功能的合金称为形状记忆合金；
(2)超导体是电阻为零的材料，超导材料通电时不会产生热量；
(3)硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件；
(4)纳米陶瓷相较于普通陶瓷具有一定的韧性。
此题考查了不同物理性质的材料在实际生活中的应用，体现了物理知识与日常生活的密切联系
4.【答案】D
【解析】解：由图像知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲保持匀速直线运动；
前2s，乙是一条过原点的直线，所以做匀速直线运动；2s后乙的位置没有变化，所以处于静止状态，即乙是先匀速直线运动后静止。
A、第2s末，乙的路程没有发生变化，所以乙是静止状态，故A错误；
B、4s 时甲是匀速直线运动状态，乙是静止状态，速度不同，故B错误；
C、由图可知，甲的速度为v=st=8m4s=2 m/s；乙的速度为v′=st′=8m2s=4m/s，
甲乙都向东匀速运动，v′>v，所以以乙为参照物，甲向西5运动，故C错误；
D、由图知：前4s内甲、乙两物体运动的路程都是8m，时间都是 4s，所以甲、乙两物体的平均速度大小相等，故D正确。
故选：D。
此图像为s−t图像，先明确甲乙的运动状态，然后比较甲乙的运动速度和通过的距离。
此题考查了s−t图像的分析和平均速度计算公式的应用，根据图像特点确定物体运动状态，是解决此类问题的第一步。
5.【答案】D
【解析】解：A.做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力是一对互为相互作用的力，大小相等，故A正确；
B.足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是因为受到摩擦力的作用，故B正确；
C.立定跳远，起跳时他用力向后蹬地，因为物体间力的作用是相互的，地面也会对脚产生力的作用，就能向前运动，这是利用了物体间力的作用是相互的，故C正确；
D.球出手后仍能继续飞行是因为球具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用。故D错误。
故选：D。
(1)相互作用力的条件：大小相等、方向相反、作用在两个物体上，作用在同一条直线上；
(2)力可以改变物体的形状，也可以改变物体的运动状态；
(3)当一个物体对另一个物体有力的作用时，另一个物体也同时对这个物体有力的作用，即力的作用是相互的；
(4)物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性。
此题考查了物体间力的作用是相互的、惯性、力的作用效果，对概念正确的理解是解题的关键。
6.【答案】C
【解析】解：A.煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能，故A正确；
B.高压锅内气压高，所以液体的沸点也会升高，故B正确；
C.热量是过程量，可以说吸收、放出，但不能说含有，故C错误；
D.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上，是因为分子间有引力，故D正确。
故选：C。
(1)改变内能的方法有两个：做功和热传递；
(2)液体的沸点与液体表面的气压有关，气压越高，液体的沸点越高；
(3)热量是热传递过程中传递能量的多少，是过程量；
(4)分子间存在相互作用的引力和斥力。
此题是一道关于热现象的应用题，考查的知识点较多，包括分子间的作用力、改变内能的方法等，难度不大。
7.【答案】B
【解析】解：由图可知，该电路为串联电路；闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中出现了断路现象；
导线接在b、d位置时，电流表无示数，L1发光，L2不发光，这说明断路在b、d之间；
导线接在ab位置、bc位置、cd位置、ac位置时，电流表示数为0，灯泡都不发光，这说明电流表和灯泡L2都发生了断路现象。
故选：B。
闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中出现了断路现象；根据电流表、灯泡的发光情况判定电路的故障。
用电压表判断故障时，若电压表有读数，可能是所并联的地方开路或其他地方短路了，若电压表没有读数，则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了。
8.【答案】C
【解析】解：
AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；
C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；
D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。
故选：C。
(1)根据P、Q的位置分析机械能的变化；动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关；机械能为动能和势能的和；
(2)做功包含两个必要因素：作用在物体上的力和在力的方向上通过的距离。
本题考查了机械能的相互转化的相关知识，明确机械能不守恒是解题的关键。
9.【答案】D
【解析】解：
A.由图可知，滑轮组绳子的有效股数n=3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力F=1n(G+G动)=13×(40N+8N)=16N，故A错误；
B.绳子自由端移动的距离s=nh=3×2m=6m，绳子自由端的移动速度v=st=6m10s=0.6m/s，故B错误；
C.拉力做的有用功W有=Gh=40N×2m=80J，拉力做的总功W总=Fs=16N×6m=96J，滑轮组的机械效率η=W有W总×100%=80J96J×100%≈83.3%，故C错误；
D.有用功的功率P=W有t=80J10s=8W，故D正确。
故选：D。
(1)根据图示滑轮组可知绳子的有效股数，忽略绳重与摩擦，根据F=1n(G+G动)求出电动机对绳的拉力；
(2)根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，利用v=st求出绳子自由端的移动速度；
(3)根据W=Gh求出拉力做的有用功，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用η=W有W总×100%求出滑轮组的机械效率；
(4)利用P=Wt求出有用功的功率。
本题考查了滑轮组绳子拉力公式、速度公式、做功公式、功率公式、滑轮组机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键。
10.【答案】B
【解析】解：由图甲可知，该电路为串联电路，此时电路中的电流为0.6A；总电阻为：R串=R1+R2；
由图乙可知，该电路为并联电路，根据并联电路的电阻关系可知，若电阻R1、R2的阻值相等时，总电阻是最大的，电路中的电流是最小的，此时的总电阻为：R并=R12或R并=R22；
R串：R并=(R1+R2)：R12=4，由于电源电压相同，根据I=UR可知，并联电路的总电流是串联电路总电流的4倍，即电流表示数为2.4A；
根据题意可知，电阻R1、R2的阻值不同，根据并联电路的电阻特点可知，此时并联电路的总电阻相对于电阻R1、R2的阻值相等时的总电阻是变小的，根据欧姆定律可知，电流会变大，即电流表示数会大于2.4A。
故选：B。
在串联电路中，总电阻等于各部分电阻之和，在并联电路中，当两个电阻的阻值相同时，根据1R=1R1+1R2可知，总电阻是最大的，根据电源电压不变和总电阻的大小、欧姆定律分析电流的大小。
本题考查了欧姆定律的应用、串联和并联电路的电阻关系的应用，有一定的难度。
11.【答案】A
【解析】解：只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P位于最右端时，等效电路图如图1所示；
滑片P向左移动一段距离后，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，则电路中电流变大，等效电路图如图2所示；
再闭合开关S2和S3时，滑动变阻器被短路，此时灯泡与R1并联，根据电阻的串并联特点可知，并联时电路中电流变大，等效电路图如图3所示。
(1)图3中，灯泡与R1并联，由于灯泡正常发光，则根据并联电路各支路两端的电压相等可知：
电源电压U=U额=12V，故B正确；
根据P=UI可得，灯泡正常发光时的电流：
IL=P额U额=6W12V=0.5A，
则通过R1的电流为：I1=I+0.2A+1.1A−0.5A=I+0.8A，
根据I=UR可得：U=I1R1，
即：12V=(I+0.8A)R1---------------①
图1中，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
U=IR1+U2，
即：12V=IR1+U2------------②
图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，则：
图2中，电压表示数为：U2′=U2−ΔU=U2−2V，
根据串联电路的特点和欧姆定律可得：
U=(I+0.2A)R1+U2′，
即：12V=(I+0.2A)R1+U2−2V -----------③
解①②③可得：R1=10Ω，U2=8V，I=0.4A；故C正确；
(2)图1中，根据I=UR可得滑动变阻器的最大电阻为：
R2=U2I=8V0.4A=20Ω，故A错误；
(3)只闭合开关S1，滑片P位于最右端时电路中总功率最小为：P最小=UI=12V×0.4A=4.8W，
滑片P位于最左端时电路中总功率最大为：P最大=U2R1=(12V)210Ω=14.4W，
则电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W，故D正确。
故选：A。
先画出只闭合开关S1，滑片P从最右端向左移动一段距离和再闭合开关S2和S3时的等效电路图。
(1)图3中，由于灯泡正常发光时，则灯泡两端的电压和额定电压相等，据此可知电源电压；
根据P=UI求出灯泡的电流，然后根据并联电路的电流特点和欧姆定律得出R1两端的电压表达式；
图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，据此得出图2和图1中的电压表示数之间的关系，然后根据串联电路的特点和欧姆定律分别得出电源电压的表达式；最后联立即可求出图1中的电压表示数、电路中的电流和R1的阻值；
(2)根据图1中的电压表示数和电路中的电流，利用欧姆定律即可求出滑动变阻器R2的最大阻值；
只闭合开关S1，即图1中，滑动变阻器R2连入电路的阻值最大时总功率最小，根据P=UI即可求出最小总功率；滑动变阻器R2连入电路的阻值为0时总功率最大，根据P=U2R即可求出最小总功率。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别和根据题意得出三种情况下电路中电流之间的关系。
12.【答案】热胀冷缩 保持不变
【解析】(1)常见的温度计是液体温度计，液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；
(2)冰属于晶体，冰熔化成水的过程中，吸热温度不变。
故答案为：热胀冷缩；保持不变。
(1)液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；
(2)物质从固态变为液态叫熔化，晶体熔化时吸收热量，但温度保持不变。
本题考查体温计原理和晶体熔化时的温度规律，考生应熟练掌握。
13.【答案】照相机 右
【解析】解：(1)由图知，物距大于像距。凸透镜成像时，物距大于像距成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
(2)保持凸透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，也就是蜡烛和光屏都向右移动。
故答案为：照相机；右。
(1)根据凸透镜成像的三种情况及应用进行判断。
(2)凸透镜成实像时，物距越大，像距越小，成的像也越小；物距越小，像距越大，成的像也越大。
此题考查了凸透镜成像规律的应用，在平时实验中要注意观察、归纳和增加。
14.【答案】不可再生 2.1×10−2
【解析】解：(1)天然气不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。
(2)水吸收的热量为：
Q吸=c水m水Δt=10kg×4.2×103J/(kg⋅℃)×19℃=7.98×105J。
若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q放=Vq天然气得：V=Q放q天然气=2.1×10−2m3。
故答案为：(1)不可再生；(2)2.1×10−2
(1)可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源(煤炭、石油、天然气)、核能。
(2)根据Q吸=cmΔt可求水吸收的热量，而Q吸=Q放，再利用Q放=Vq天然气算出所需的天然气。
本题考查了能源分类、吸热公式和燃料完全燃烧放热公式的应用，注意利用好条件：天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收。
15.【答案】500 1.4×103
【解析】解：(1)水对瓶底的压强：p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×5×10−2m=500Pa；
(2)烧瓶内水的质量：m水=ρV=1×103kg/m3×300×10−6m3=0.3kg，
烧瓶和水的总质量：m=m瓶+m水=120×10−3kg+0.3kg=0.42kg，
烧瓶和水的总重力：G=mg=0.42kg×10N/kg=4.2N，
此时烧瓶对水平桌面的压力：F=G=4.2N，
烧瓶对水平桌面的压强：p=FS=4.2N30×10−4m2=1.4×103Pa。
故答案为：500；1.4×103。
(1)利用p=ρgh求出水对瓶底的压强；
(2)利用ρ=mV求出水的质量，根据G=mg计算出烧瓶和水的总重力，根据p=FS求出烧瓶对桌面的压强。
本题考查了液体压强和固体压强的计算，使用好对应的公式是解题的关键。
16.【答案】原子核 C
【解析】解：(1)卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的原子核；
(2)当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是C，是因为粒子都带正电荷，与原子核发生排斥作用，轨迹应该是和D相似，向上偏转。
故答案为：(1)原子核；(2)C。
(1)原子中心是带正电荷的原子核；
(2)同种性质的电荷相排斥，异种性质的电荷相吸引。
本题主要考查原子的结构及其同种电荷靠近时的运动轨迹，比较简单。
17.【答案】
【解析】
【分析】
(1)根据平面镜成像的特点：像与物体关于镜面对称可作出B点在平面镜中的像B′。
(2)根据反射光线的反向延长线过像点即可作出小美的眼睛A点看到鞋面B点在平面镜中所成像的完整光路图。
本题主要考查的是平面镜成像的特点、利用平面镜作图，利用好反射光线好像是从虚像上发生出的是解题的关键。
【解答】
根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋面B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像；
连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接BO、OA，则BO是入射光线，OA为反射光线，如图所示：
。
18.【答案】解：飞椅受到的重力作用点在重心，方向竖直向下，飞椅受到绳的拉力，方向沿绳子向上，作用点画在重心，物体受到重力和拉力的示意图如图：
【解析】画力的示意图要先分析力的大小、方向和作用点，再按照画图的要求画出这个力。
本题考查了重力和拉力的示意图和画法。注意它们的作用点可以都画在重心上，但是他们的方向都是不同的。
19.【答案】解：定值电阻R与滑动变阻器串联，则滑动变阻器与定值电阻前后接入电路中；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电流表示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，即滑动变阻器电阻变大，所以应接下方的右接线柱；根据U=IR可知，电流变小，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变大，所以电压表接到定值电阻的两端，如图所示：
【解析】串联电路中，电流的路径只有一条；将滑动变阻器的滑片向左移动，电流表示数变小，说明电路中的总电阻变大；电压表示数变小，说明电压表并联到定值电阻的两端。
本题考查了实物图的连接、欧姆定律的应用，明确滑动变阻器的工作原理是解题的关键。
20.【答案】二力平衡 匀速直线 2.8 不变 不用匀速拉动橡胶垫，易操作
【解析】解：(1)只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，应该水平拉动运动鞋，使其沿水平方向做匀速直线运动。根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力；
(2)弹簧测力计分度值为0.1N，示数(如图甲所示)为2.8N；
鞋子沿水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力，所以滑动摩擦力等于2.8N；
(3)若实际拉动的过程中没有做到匀速运动，根据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都不变，故鞋受到的滑动摩擦力是不变的；
(4)让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫进行测量(如图乙所示)，鞋处于静止状态，受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力，这样改进的好处是不用匀速拉动橡胶垫，且弹簧测力计处于静止状态，方便读数。
故答案为：(1)二力平衡；匀速直线；(2)2.8；(3)不变；(4)不用匀速拉动橡胶垫，易操作。
(1)根据二力平衡的条件分析；
(2)根据测力计分度值读数；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。
(3)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；
(4)根据鞋处于静止状态受平衡力分析。
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.【答案】煤油 两支温度计示数变化 电阻 不同 电流
【解析】解：(1)根据Q吸=cm△t知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油的温度变化量来反映电流产生热量的多少；
若将烧瓶中装有水，则由Q=cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水；
实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，这用到了转换法；
(2)如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；
(3)如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
故答案为：(1)煤油；两支温度计示数变化；(2)电阻；(3)不同；电流。
(1)为了在较短的时间内达到明显的实验效果，即观察到的温度计示数变化大，则在同质量吸收相同热量的条件下，比热容小的液体温度变化大；
根据Q吸=cm△t知，在比热和质量相等时，通过温度变化量可以反映电流产生热量的多少；温度计示数的变化反应了液体温度的变化，反映了液体吸收热量即电流产生热量的多少；
(2)要研究电热与电阻的关系，必须保持电流和通电时间相同，改变通过电热丝的电阻，比较产生热量多少与电阻大小的关系；
(3)要研究电热与电流的关系，必须保持电阻和通电时间相同，改变通过电热丝的电流，比较产生热量多少与电流大小的关系；
本题通过焦耳定律的实验重点考查学生对控制变量法、转换法的掌握和应用，以及学生分析实验现象得出结论的能力；控制变量法为物理实验中的常用方法，应重点掌握。
22.【答案】甲 电磁感应现象 动圈式话筒 将电池组正负极对调
【解析】解：
(1)闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；
(2)甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；
(3)“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；
(4)通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，则甲电动机转动方向改变。
故答案为：甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调。
(1)通电导体在磁场中受力而运动，将电能转化为机械能，其实际应用是电动机；
(2)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应，该过程中机械能转化为电能，其实际应用是发电机；
(3)根据动圈式扬声器和动圈式话筒的原理进行解答；
(4)通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关。
本题考查了学生对发电机和电动机原理理解和应用，要注意电动机和发电机的工作过程是相反的：发电机是由磁场和运动产生电流、电动机是由磁场和电流产生运动。
23.【答案】解：(1)灯泡正常发光，由P=UI得，此时通过灯泡的电流：I=PLUL=3W6V=0.5A，
由于灯泡与电阻串联，各个电流相等，故I=IL=IR=0.5A；
(2)由I=UI得，
电阻两端电压为：UR=IR=0.5A×8Ω=4V，
因为串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，
故总电压：U=UL+UR=6V+4V=10V；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能：W=UIt=10V×0.5A×20s=100J。
答：(1)电路中的电流I为0.5A；
(2)电源电压U为10V；
(3)通电20s，整个电路消耗的电能W为100J。
【解析】(1)灯泡正常发光，灯泡与电阻串联，利用P=UI的变形可计算电流；
(2)利用前面计算出的电流，根据U=IR计算出电阻两端电压，与灯泡额定电压相加就是电源电压；
(3)已知时间、电压、电流、利用W=UIt可计算消耗的电能。
本题考查了欧姆定律及电功的计算，关键点在灯泡正常发光和灯泡与电阻串联，只有分析好题目才能正确处理题目，难度不大。
24.【答案】解：(1)由题知，OA：OB=1：2，A点受到P的拉力大小等于P的重力，
根据杠杆的平衡条件有：F×OB=GP×OA=mPg×OA，
所以F=OAOB×mPg=12×4kg×10N/kg=20N；
(2)由ρ=mV可得，物体P的体积：
VP=mPρP=4kg4.0×103kg/m3=10−3m3，
物体P浸没在水中，V排P=VP，
受到水的浮力F浮=ρ水gVP=1.0×103kg/m3×10−3m3×10N/kg=10N；
(3)图乙中，将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，左、右测的力臂大小分别为L1和L2时，杠杆水平平衡，
根据G=mg=ρVg和F浮=ρ液gV排可得，Q对杠杆拉力：
FQ=GQ−F浮Q=ρQVQg−ρ液gVQ=(ρQ−ρ液)gVQ，
同理：P对杠杆的拉力：
FP=GP−F浮P=ρPVPg−ρ水gVP=(ρP−ρ水)gVP，
根据杠杆的平衡条件有：FQL1=FPL2，
即：(ρQ−ρ液)gVQL1=(ρP−ρ水)gVPL2----------①
将P、Q分别浸没在未知液体和水中，即P、Q对调，重新调节杠杆仍能水平平衡，杠杆左、右两侧的力臂大小分别为L1′和L2′时，杠杆平衡，
P对杠杆的拉力F：
P′=GP−F浮P′=ρPVPg−ρ液gVP=(ρP−ρ液)gVP，
Q对杠杆拉力：
FQ′=GQ−F浮Q′=ρQVQg−ρ水gVQ=(ρQ−ρ水)gVQ，
根据杠杆的平衡条件有：FQ′L1′=FP′L2′，
即：(ρP−ρ液)gVPL1′=(ρQ−ρ水)gVQ L2′----------②
①×②化简得：
(ρQ−ρ液)(ρP−ρ液)L1L1′=(ρP−ρ水)(ρQ−ρ水)L2 L2′，
由题知，L1L1′=3L2L2′，代入上式可得：
3(ρQ−ρ液)(ρP−ρ液)=(ρP−ρ水)(ρQ−ρ水)，
3(3.0g/cm3−ρ液)(4.0g/cm3−ρ液)=(4.0g/cm3−ρ水)(3.0g/cm3−1.0g/cm3)，
解得：ρ液=2.0g/cm3或ρ液=5.0g/cm3，
因为P、Q始终未露出液面且杠杆有拉力，所以P、Q的密度大于水和液体的密度，故ρ液=5.0g/cm3不合题意。
答：(1)力F的大小为20N；
(2)物体P浸没在水中时受到的浮力为10N；
(3)未知液体的密度为2.0g/cm3。
【解析】(1)图甲中，已知OA：OB=1：2，A点受力大小等于物体P的重力，根据杠杆平衡条件可计算F的大小；
(2)先根据密度公式计算物体P的体积，再根据阿基米德原理公式计算P浸没在水中时受到的浮力；
(3)物体P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，对杠杆拉力大小等于物重与浮力的差，据此表示出物体P、Q对杠杆的拉力，杠杆水平平衡，根据杠杆的平衡条件建立方程；
同理，当P、Q分别浸没在未知液体和水中，杠杆再次水平平衡，根据杠杆的平衡条件建立方程，解方程组求得液体的密度。
本题考查了重力、密度、阿基米德原理公式以及杠杆平衡条件的应用，特别是第(3)小题，过程比较复杂，计算时要细心。
25.【答案】压缩 正极 B
【解析】解：(1)由图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；
(2)由图乙可知，小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入螺线管，即a为正极；
(3)在家庭电路中，为了用电的安全，开关应该接在用电器与火线之间，即连接火线的应该是B。
故答案为：压缩；正极；B。
(1)内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成；
(2)根据磁极间的相互作用规律判定螺线管的极性，根据安培定则判定电流的方向，得出电源的正、负极；
(3)在家庭电路中，开关应该接在用电器与火线之间。
本题考查了内燃机的工作过程、磁极间的相互作用规律、安培定则的应用、家庭电路的连接，属于基础题。
相关试卷
2023年甘肃省兰州市中考物理试卷（含答案解析）： 这是一份2023年甘肃省兰州市中考物理试卷（含答案解析），共23页。试卷主要包含了 有古文献记载，1ND等内容，欢迎下载使用。
2023年甘肃省兰州市中考物理试卷（含解析）： 这是一份2023年甘肃省兰州市中考物理试卷（含解析），共26页。试卷主要包含了1ND等内容，欢迎下载使用。
2022年甘肃省兰州市中考物理试卷含答案： 这是一份2022年甘肃省兰州市中考物理试卷含答案，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，识图，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
