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江苏省常州市2021年中考物理模拟卷 （word版 含答案）
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这是一份江苏省常州市2021年中考物理模拟卷 （word版 含答案），共21页。试卷主要包含了填空作图题等内容，欢迎下载使用。
常州市2021年中考物理撞上中考全真卷
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题
1．2021年4月19日15时，“机智”号直升机在火星上首飞成功。“机智”号无人机成为了人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器，“机智”号无人机与地球之间的通讯利用的是（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．光纤
2．小红同学喜欢利用复读机进行英语听力训练，在音量不变的情况下，如果先正常播放一段录音，再快速播放同一段录音，则复读机发出声音的（ ）
A．响度增大，音调不变 B．响度减小，音调不变
C．响度不变，音调降低 D．响度不变，音调升高
3．如图，一些金属条被科技馆工作人员按一定的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”。下列现象与此“飞机”的形成原理相同的是（ ）
A．日食 B．海市蜃楼
C．雨后彩虹 D．镜中“花”、水中“月”
4．从冰箱取出一瓶可乐，过了一会，可乐瓶上有很多小水滴，再过一段时间，小水滴慢慢消失。这一现象与下列对应描述正确的是（ ）
A．春天，冰雪消融的过程和出现小水滴的过程吸放热情况相同
B．夏天，绿叶上露珠的形成和小水滴的形成发生的物态变化不同
C．秋天，雾的形成与散去和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同
D．冬天，可乐瓶上更容易观察到上述现象
5．2020年11月10日中国自主研发的“奋斗者”号（如图）载人潜水器，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，达到10909m。“奋斗者”号在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，抛掉重物安全上浮。对于上浮过程，下列说法正确的是（ ）
A．以“奋斗者”号为参照物，海底是运动的
B．以“奋斗者”号为参照物，海面是静止的
C．以样本为参照物，“奋斗者”号是运动的
D．以抛掉的重物为参照物，“奋斗者”号是静止的
6．小玲穿旱冰鞋站在水平地面上，重力为G，对地面压力为N，地面对她的支持力为N'。她推小亮一下，如图所示，小玲后退，而小亮静止，下列说法正确的是（ ）
A．G与N是一对平衡力
B．N与N'是一对相互作用力
C．小玲推小亮时，小玲所受的力为零
D．小玲推小亮时，小亮不受摩擦力的作用
7．下面有关家庭电路的操作，符合安全用电原则的是（ ）
A．控制电灯的开关应接在火线和电灯之间
B．使用试电笔时手要接触笔尖金属体
C．用湿布擦拭正在发光的电灯
D．多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用
8．下列关于日常生活中常见物理现象的说明正确的是（ ）
A．燃料燃烧时是内能转化为化学能
B．汽油机的做功冲程中是机械能转化为内能
C．水力发电机发电时是电能转化为机械能
D．在蹦床比赛中，运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，动能先增大后减小
9．如图所示，下列关于能量转化，正确的是（ ）
A．甲，悬停在空中的热气球，不具有能量
B．乙，蹦极的人从高处下落只具有重力势能
C．丙，风力发电将空气的电能转化为机械能
D．丁，带发条的玩具可将弹性势能转化为动能
10．以下关于能源的说法正确的是（ ）
A．1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控的核聚变反应
B．煤、石油、天然气属于一次能源
C．核反应堆是把化学能转化为蒸汽的内能
D．电能、水能、地热能属于二次能源
11．如图是二维码扫描收银盒，它是一种影像式移动支付装置，其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜，将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．生活处处有物理，下列对物理知识在实际生活中的应用解释合理的是（ ）
A．汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐可以增大压力
B．“蛟龙号”从3000m潜到7000m深海处受到海水的压强不变
C．客车行驶时窗帘向车外飘，是因为车内空气的流速比外面大
D．用吸管把杯中的饮料吸到嘴里是利用了大气压
13．如图所示，滑动变阻器滑片在图示位置，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．如果电源的 b 端是正极，则通电螺线管的左端是 S 极
B．如果电源的 b 端是正极，则小磁针的 B 端是 S 极
C．如果将滑片向右移动，螺线管磁性会增强
D．如果将滑片向左调节，电流表示数会变大
14．某小区的门禁智能锁有三种识别启动方式：人脸识别（S1），指纹识别（S2），密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，都可以使电动机工作而打开门锁，下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图象如图乙，下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器两端电压逐渐减小
B．R2＝50Ω时，其电功率为0.2W
C．P在b端时，电阻R1的功率为0.02W
D．定值电阻R1＝10Ω
二、填空作图题（第16～23小题每空格1分，第24、25小题各2分，共25分）
16．乌米饭是溧阳的特色美食。将乌饭树叶捣碎取汁，加温水浸泡糯米，待雪白的糯米变乌黑后蒸熟，便可品尝清香软糯的米饭（如图所示）。雪白的糯米变黑是 现象，用温水浸泡是为了 ；乌米饭颜色黑是因为 了所有颜色的光。
17．如图，中国“天眼”FAST是世界最大单口径射电望远镜，能发现距离地球约1.6万光年的新脉冲星，“光年”是 （物理量名称）的单位。“天眼”捕捉到的宇宙脉冲信号，被科学家制成了30秒的音乐，成为浩瀚宇宙深处传来的“天籁”，制作原理是：声音是由物体 产生的。
18．2020年1月24日，我国“胖五”运载火箭在文昌航天发射场运载着嫦娥五号探测器飞向月球。为了降低火箭发射时所喷出的大量高温燃气对发射架的热蚀，发射架下建有大水池，当火箭离开地面时，周围腾起了大量“白气”（如图所示）。该过程中涉及的物态变化有汽化和 （填物态变化名称）；火箭升空过程是 能转化为机械能。该过程嫦娥五号相对火箭是 的。它与地面通过 （超声波/电磁波）进行通讯联络。
19．体育课上，小明先后以相同的姿势分别沿绳子和杆匀速向上爬，若杆比绳子光滑一些，则这两次他受到的摩擦力 大；（选填“前一次”、“后一次”、“一样”）他 时所用的握力比较小一些。（选填“爬杆”或“爬绳”）
20．如图是小球在水平桌面上运动过程的示意图，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置，小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s。由图可知小球从A位置运动到B位置通过的路程是 cm．从A位置运动到C位置过程中，小球运动的平均速度是 m/s，该小球的运动是 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
21．如图所示为用竹篾和薄纸做成的孔明灯，所用材料的总质量为80g，容积为0.6m3，常温下空气的密度为1.3kg/m3，则该孔明灯内空气的质量为 kg。点燃孔明灯下端小碟内的松脂，加热孔明灯内部的空气，随着温度升高，空气的密度会 （选填“变大”“变小”或“不变”）（不考虑松脂质量的减小和材料体积，g取10N/kg）。
22．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将阻值为5Ω、10Ω、15Ω和未知电阻Rx接在a、b间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
（1）当接入的电阻为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动.若电路只有一处故障，则故障是 ；电源两端电压为 V。
（2）排除故障后进行如下操作：
①闭合开关，记录电流表示数；
②移动滑片使电压表示数为U0时，记录电流表示数；
③当接入的电阻R分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤②；
④当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，电压表示数大于U0，记录电流表示数；
⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像。
（3）仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a、b之间的电压至少为 V。
23．物块从斜面滑至粗糙水平面向右运动的过程中，受一水平向左的推力F，请画出该物块此时在水平方向上的受力示意图（请将力的作用点画在物块重心处）。
24．请画出图螺线管的绕法并标出螺线管的N极。
三、解答探究题（第26小题6分，第27小题7分，第28小题8分，第29小题5分，第30小题10分，第31小题9分，共45分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分.
25．小明用天平（配有砝码）、一个空玻璃瓶以及足量的水，测量某种未知液体的密度。已知水的密度为ρ水，待测液体足够多。实验步骤为：
（1）把天平放在水平桌面上，并调节天平横梁平衡；
（2）用天平正确测出空玻璃瓶的质量m0，天平右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则m0＝ g；
（3）在空玻璃瓶中装满水，用天平测量出总质量记为m1；
（4）将玻璃瓶中的水全部倒出并擦拭干净，在瓶中装满待测液体，并用天平称出其总质量记为m2；
（5）待测液体的密度表达式为： （用上述物理量字母表示）。
26．图1甲为探究杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）在做实验前，首先应当调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态，这时杠杆重力的力臂为 。
（2）实验过程中，我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验，其主要原因是 。
（3）小明同学想进一步探究在杠杆保持水平平衡且阻力和阻力臂的乘积不变时，动力与动力臂的关系，在探究过程中，他在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G＝2.5N的物体，在杠杆右端的不同位置处施加不同的竖直向下的拉力F，并使杠杆处于水平平衡状态记录的数据如表所示
实验
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
动力F/N
0.5
1
2
2.5
4
动力臂L/m
0.4
0.2
0.1
0.08
0.05
①请根据表中数据，在图1乙中画出动力F与动力臂倒数的图象，
②由图象可得：在杠杆保持水平平衡且阻力和阻力臂的乘积不变时，F与L成 比。
（4）小明同学要测一个金属块的密度，他手中没有天平，只有一个量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图2所示的装置去测量，图中OA：OB＝1：3．小明用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点对杠杆施加一个竖直向上的力，使杠杆在水平位置静止，读出弹簧测力计的示数F1，然后测出金属块的体积V1。
①若该金属块的重力为G，则F1 G（选填“大于”、“小于”或“等于”）
②若杠杆质量不计，则被测金属块密度的表达式为ρ＝ 。
27．如图所示，小安用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲所示，让一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现个最小、最亮的光斑，由此可知该凸透镜的焦距为 cm；
（2）实验前应点燃蜡烛，观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上，这样做的目的是 ；
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图乙所示时，光屏上出现清晰的像，则像是倒立、 的实像；
（4）实验中，不但虚像可以用肉眼直接看到，实像也可以用肉眼直接看到。如图丙所示，在（3）的基础上，拿掉光屏，用肉眼在 （选填“A”“B”或“C”）位置沿图示方向能看到这个实像；
（5）将蜡烛移至1～2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像.若烛焰中心下降1cm，光屏上的像会向上移动的距离 1cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（6）在（3）的基础上，当光屏略微向右移动时，光屏上像将会模糊。如果蜡烛与凸透镜不动，那么，在凸透镜前放置 （选填“凸”或“凹”）透镜，才可能在光屏上得到清晰的像，这其实就是 （选填“近视眼”或“远视眼”）的矫正原理。
28．小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图实验。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35
（1）在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝R1和R2（R1＜R2）。该实验将R1和R2串联，目的是控制 和通电时间相同。
（2）实验中通过观察 的变化来比较导体所产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，小明选用煤油做实验，这是因为 。
（3）在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此可得出实验结论是 。
（4）实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若R1＝10Ω，则1min内电流通过R1所产生的热量是 J。
（5）小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如上表。在两个烧瓶中分别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为 J/（kg•℃）。
29．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）R1工作时的电阻是多大？
（3）该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃，则该电热水器的效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果精确到0.1%]
电源
220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L
30．为了将放置在水平地面上质量为100N的物体提升到高处。霖飞同学设计了如图甲的滑轮组装置。当霖飞同学用如图乙随时间变化的竖直向上的力F拉绳时，物体的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁。若物体与地面的接触面积S＝5×10﹣2m2（不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，g＝10N/kg）。求：
（1）在0～1s内，重物对地面的压强；
（2）在1～2s内，拉力F做的功；
（3）在2～3s内，拉力F的功率及滑轮组的机械效率。
31．当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器如图甲，其工作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度；当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。求：
工作电压
220V
工作频率
50Hz
最大运行功率
40W
储水箱容量
2.4L
气雾调节器最大电阻
990Ω
（1）当电热加湿器以最大运行功率工作时，电热丝R1的阻值为多大？
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量。（设电热丝R1产生的热量全部被水吸收，当地气压为标准大气压）
（3）电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器消耗的电功率。
参考答案与试题解析
1．【解析】电磁波可以在真空中传播，因此“机智”号无人机与地球之间的通讯利用的是电磁波。
故选：A。
2．【解析】音量不变是指声音的大小不变，即响度不变；快速播放同一段录音，发出声音的振动频率加快，声音的音调变高。故ABC错误，D正确。
故选：D。
3．【解析】金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”，其形成原理是光的直线传播。
A、日食的形成，是光的直线传播现象，故A正确；
B、海市蜃楼是光经过不同密度的空气层后发生折射，使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景，属于光的折射现象，故B错误；
C、雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，属于光的折射，故C错误；
D、镜中“花”、水中“月”均属于平面镜成像，其形成原理是光的反射，故D错误。
故选：A。
4．【解析】从冰箱中取出的可乐瓶，温度较低，空气中的水蒸气到温度较低的瓶子放热凝结成小水滴，属于液化现象，再过一段时间，小水滴吸热发生汽化，慢慢消失；
A、春天，冰雪消融的过程是熔化过程，是吸热的过程，和出现小水滴的过程吸放热情况不相同，故A错误；
B、夏天，绿叶上露珠的形成是液化过程，和小水滴的形成发生的物态变化相同，故B错误；
C、秋天，雾的形成是液化与散去是汽化，和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同，故C正确；
D、冬天，温度较低，可乐瓶上不容易观察到上述现象，故D错误。
故选：C。
5．【解析】A、“奋斗者”上浮过程中，以“奋斗者”号为参照物，海底与“奋斗者”号之间发生了位置变化，所以海底是运动的。故A正确。
B、“奋斗者”上浮过程中，以“奋斗者”号为参照物，与“奋斗者”号之间发生了位置变化，所以海面是运动的。故B错误。
C、“奋斗者”上浮过程中，以样本为参照物，“奋斗者”号与样本之间没有位置变化，所以“奋斗者”号是静止的。故C错误。
D、“奋斗者”上浮过程中，以抛掉的重物为参照物，“奋斗者”号与抛掉的重物之间发生了位置变化，所以奋斗者”号是运动的。故D错误。
故选：A。
6．【解析】
A、G与N这两个力作用在不同物体上，方向相同，不符合平衡力的条件，所以两者不是一对平衡力，故A错误；
B、N与N′这两个力，发生在地面和小玲之间，两者大小相等，方向相反，并且在同一直线上，所以是一对相互作用力，故B正确；
C、小玲推小亮时，小玲的运动状态发生了变化，故小玲所受的合力不为0，故C错误；
D、小玲推小亮时，小亮仍然处于静止状态，即平衡状态，所以小亮受到的推力和摩擦力是一对平衡力，两者大小相等。故D错误。
故选：B。
7．【解析】A、控制电灯的开关应接在火线和电灯之间，故A正确；
B、使用试电笔时，手指要按住笔尾金属体，用笔尖接触被测的导线，故B错误；
C、用湿布擦拭正在工作的用电器容易造成触电事故，故C错误；
D、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故D错误。
故选：A。
8．【解析】A、燃料燃烧时是化学能转化为内能，故A错误；
B、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能。故B错误；
C、水力发电机发电时，将水的机械能转化为电能，故C错误；
D、运动员下落刚接触蹦床时，还要继续下落，速度先变大后变小，前段是重力势能转化为运动员的动能和蹦床的弹性势能，后段是运动员的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能，到最低点时，运动员的重力势能最小，其动能为零，蹦床弹性势能最大，故运动员的动能先增大后减小，故D正确。
故选：D。
9．【解析】
A、悬停在空中的热气球，具有一定的高度，所以具有与重力势能，故A错误；
B、蹦极的人从高处下落时，有一定的高度，具有重力势能，也有一定的速度，具有动能，故B错误；
C、风力发电将空气的机械能转化为电能，故C错误；
D、玩具的发条发生弹性形变时具有弹性势能，发条的弹性势能转化为玩具的动能，故D正确。
故选：D。
10．【解析】A、核聚变目前为止还不是可控的。故A错误；
B、煤、石油、天然气可以从自然界直接获得，所以是一次能源。故B正确；
C、核反应堆是把核能转化为蒸汽的内能。故C错误；
D、水能、地热能可以从自然界直接获得，是一次能源；电能是其他能量转化得到的，属于二次能源。故D错误。
故选：B。
11．【解析】
将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像，说明此时的物距要大于二倍焦距（已知f＝5cm），所以物距大于10cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间（即在5cm～10cm之间），
A图中物距等于10.0cm＝2f，B图中物距等于5.0cm＝f，D图中物距为12.0cm＞2f，但其像距为17.0cm＞2f，所以ABD不符合题意；
C中的物距等于12.0cm＞2f，像距为8.0cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故C符合题意。
故选：C。
12．【解析】
A、汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐，主要是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误；
B、因为液体压强随深度的增加而增大，“蛟龙号”从3000m潜到7000m深海处受到海水的压强变大，故B错误；
C、窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为窗外流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘向外飘，故C错误；
D、将管中的空气吸走，吸管中的气压减小，饮料在外界大气压的作用下沿吸管上升而进入口中，利用的是大气压强，故D正确。
故选：D。
13．【解析】
AB、如果电源的b端是正极，电流从右端流入、左端流出，根据安培定则可知，此时通电螺线管的左端是N极、右端是S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针的B端为N极，故AB错误；
C、如果滑动变阻器的滑片向右移动，连入电路的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性会减弱，故C错误；
D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，连入电路的电阻变小，电流变大，即电流表示数会变大，故D正确。
故选：D。
14．【解析】
由题知，人脸识别（S1）、指纹识别（S2）、密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上，所以ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
15．【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。
（1）滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，滑动变阻器阻值增大，电路中电流减小，定值电阻R1分到的电压减小，滑动变阻器分到的电压增大，故A错误；
（2）滑片在a端时，只有定值电阻R1接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图象可知，电源电压U＝6V；
由图乙可知，P在b端时，R2的阻值为最大值50Ω，此时电压表的示数U1＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I＝＝＝0.1A，
R2的电功率：P2＝I2R2＝（0.1A）2×50Ω＝0.5W，故B错误；
电阻R1的功率：P1＝U1I＝1V×0.1A＝0.1W，故C错误；
R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故D正确；
故选：D。
16．【解析】雪白的糯米变黑是因为黑色乌饭树叶汁渗入了白糯米而呈黑色；而温度越高，分子无规则运动越剧烈，用温水侵泡，使扩散过程加快；黑色物体会吸收所有有色光而呈现黑色，所以乌米饭颜色黑是因为它吸收了所有色光。
故答案为：扩散；使扩散加快（或：使分子热运动加剧）；吸收。
17．【解析】（1）光年是指光在一年中传播的距离，故光年是长度单位；
（2）脉冲信号也是一种振动，而声音是由物体振动产生的，所以利用捕捉到的脉动冲信号可制成音乐，是根据声音是由物体振动产生的原理。
故答案为：长度；振动。
18．【解析】当火箭离开地面时，周围腾起了大量“白气”，是水蒸气的液化现象。
火箭升空过程是燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
嫦娥五号跟随火箭一起升空，该过程嫦娥五号相对火箭是静止的。
它与地面通过电磁波进行通讯联络。
故答案为：液化；内；静止；电磁波。
19．【解析】（1）由于同一个人的体重相同，且匀速向上爬，所以在竖直方向均受到平衡力的作用：重力和摩擦力，
由二力平衡的条件知：受的重力和摩擦力，大小相等，方向相反，且在同一条直线上；
因此，爬杆受到的摩擦力和爬绳受到的摩擦力都等于受到的重力；
（2）因摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，摩擦力不变时，杆比绳子光滑一些，则爬绳时所用的握力比较小一些。
故答案为：一样；爬绳。
20．【解析】（1）由图知刻度尺的最小分度值为1mm，AB段的路程为2.50cm；
（2）由图知AC段的路程为4.00cm，小球运动的时间为2×0.1s＝0.2s；
AC段小球运动的平均速度：v＝＝＝20cm/s＝0.2m/s；
（3）由图可知，AB段大于BC段，而小球通过AB段和BC段的时间相等，
所以小球在AB段的平均速度大于在BC段的平均速度，即小球向右做减速直线运动。
故答案为：（1）2.50；（2）0.2；（3）变速。
21．【解析】（1）根据题意可知，孔明灯内空气的体积：V＝V容＝0.6m3，
由ρ＝可得，孔明灯内空气的质量：
m＝ρV＝1.3kg/m3×0.6m3＝0.78kg；
（2）加热孔明灯内部的空气，空气膨胀，会溢出部分空气，孔明灯内剩余空气的质量变小，剩余空气的体积不变（等于孔明灯的容积），由ρ＝可知，剩余空气的密度减小。
故答案为：0.78；变小。
22．【解析】（1）电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表有较大示数，且导线及相关连接处均完好说明电压表并联的部分断路即定值电阻R断路；此时电压表与变阻器串联，电压表内阻非常大，根据串联电路的分压特点可知，此时电压表示数即为电源电压，由图乙可知，电压表示数即电源电压为6V；
（2）由图知，当电阻为5欧姆时，电流分别为0.3A和0.6A，刚闭合开关时，滑动变阻器的电阻最大，电流小
所以当刚闭合开关，滑片处于最大值时，电路中的电流：I＝0.3A，
可得变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝15Ω；
当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U0，由图知电流表示数为0.1A；
此时电路的总电阻为：R总＝＝＝60Ω；
Rx＝R总﹣R滑＝60Ω﹣15Ω＝45Ω；
由题意可知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，
当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流：
I＝＝＝0.1A，
定值电阻两端电压：
UR＝IR＝0.1A×45Ω＝4.5V，
所以为保证在滑动变阻器变阻范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V。
故答案为：（1）R断路；6；（3）4.5。
23．【解析】物块从斜面滑至粗糙水平面向右运动，在水平方向上受到水平向左的摩擦力f，同时受到推力F的作用，过物块重心，沿摩擦力和推力的方向画一条有向线段，并分别用f和F表示，如图所示：
24．【解析】小磁针N极指向螺线管的右端，则通电螺线管的左为N极、右端为S极，再由安培定则得出线圈的绕向如下图所示：
．
25．【解析】由图丙知，空玻璃瓶的质量：m0＝5g+3.8g＝8.8g，
已知空瓶的质量和装满水后的总质量，则水的质量：m水＝m1﹣m0；
由ρ＝得瓶的容积：V＝＝，
已知空瓶的质量和装满液体后的总质量，则液体的质量：m液体＝m2﹣m0，
则液体密度的表达式：ρ液体＝＝＝。
故答案为：（2）8.8；（5）。
26．【解析】（1）杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态，这时杠杆重心通过支点，重力的力臂为零。
（2）杠杆在水平位置平衡，动力臂和阻力臂都在杠杆上便于测量力臂大小。
（3）①在坐标系中描出动力和动力臂倒数的对应点，（0.5，2.5）、（1，5）、（2，10）、（2.5，12.5）、（4，20）各点，如图。
②如图动力和动力臂倒数成正比，所以动力和动力臂成反比。
（4）①杠杆在水平位置平衡，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，所以则F1小于G。
②杠杆在水平位置平衡，所以F1×l1＝F2×l2，F1×OB＝G×OA，G＝3F1，所以物体的质量为：m＝＝
所以物体的密度：ρ＝＝＝。
故答案为：（1）零；（2）便于测量力臂大小； （3）①如图所示； ②反；（4）小于；。
27．【解析】（1）让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距是40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
（2）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是将像呈现在光屏中央，便于观察；
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图乙所示时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像；
（4）凸透镜成实像时，像与物体在蜡烛的两侧，此时应在蜡烛的异侧透过凸透镜观察实像，故应在C处；
（5）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；若烛焰中心下降1cm，光屏上的像会向上移动，移动的距离大于1cm；
（6）当光屏略微向右移动时，要在光屏上得到清晰的像，此时像距变大，那么应在凸透镜前放置对光线起发散作用的凹透镜；凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为：（1）10.0；（2）使像成在光屏的中央；（3）缩小；（4）C；（5）大于；（6）凹；近视眼。
28．【解析】（1）该实验将R1和R2串联，串联电路各处电流相等，所以目的是控制电流和通电时间相同。
（2）电流产生热量的多少不能直接观察，而是通过温度计的示数的变化反映电流产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，应该选择比热容较小的液体；
（3）在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，则乙烧瓶内产生的热量多，两个烧瓶内的电阻丝串联在同一电路中，通过两电阻的电流相等，R1＜R2，由此可得出实验结论是在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（4）1min内电流通过R1所产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×60s＝96J；
（5）图中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要产生的热量相同，则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相等；
探究两种液体的吸热能力时，需要控制热源相同，即相同时间内热源产生的热量相同，根据转换法，实验中是用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；
根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油加热相同时间，吸收相同热量，水升高的温度是35℃﹣20℃＝15℃，煤油升高的温度是50℃﹣20℃＝30℃；根据c＝可知，水和煤油的比热容之比等于升高温度之比的倒数，即c煤油＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）电流；（2）温度计示数；煤油的比热容小；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（4）96；（5）相等；加热时间的长短；2.1×103。
29．【解析】（1）当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电热水器的功率最小，处于保温状态；
（2）当红灯亮时，工作电路为R0的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，
由P＝UI＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝60.5Ω；
当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R＝＝＝1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1工作时的电阻：
R1＝R﹣R0＝1210Ω﹣60.5Ω＝1149.5Ω；
（3）水的体积：V＝1L＝1dm3＝0.001m3，
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.001m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝1.68×105J，
由P＝可得，工作4.2min消耗的电能：
W＝P加热t＝800W×4.2×60s＝2.016×105J，
该电热水器的效率：
η＝×100%＝×100%≈83.3%。
答：（1）当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；
（2）R1工作时的电阻是1149.5Ω；
（3）该电热水器的效率是83.3%。
30．【解析】（1）在2﹣﹣3s内，重物做匀速直线运动，则动滑轮的重力为：G'＝3F﹣G＝3×40N﹣100N＝20N；
在0﹣﹣1s内，物体静止，拉力F'＝30N，物体对地面的压力为：F压＝G+G'﹣3F'＝100N+20N﹣3×30N＝30N；
则对地面的压强为：p＝＝＝600Pa；
（2）在1～2s内，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m，且承担物重的绳子股数n＝3，
拉力F的作用点下降的距离s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m，
拉力做的功：W＝F2s2＝50N×3.75m＝187.5J。
（3）在2～3内，拉力F3＝40N，重物上升高度速度v＝2.50m/s，
拉力F的移动速度v绳＝nv＝3×2.5m/s＝7.5m/s，
由P＝Fv可得拉力做功的功率：P＝F3v绳＝40N×7.5m/s＝300W；
由η＝＝＝＝得，2～3s 内滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%。
答：（1）在0～1s内，重物对地面的压强为600Pa；
（2）在1～2s内，拉力F做的功为187.5J；
（3）在2～3s内，拉力F的功率及滑轮组的机械效率为83.3%。
31．【解析】（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，加湿器以最大运行功率工作；
由表格数据可知，加湿器的最大运行功率P大＝40W，
由P＝UI＝可得电热丝R1的阻值：
R1＝＝＝1210Ω；
（2）电阻丝R1产生的热量：Q放＝W最大＝P最大t＝40W×（5×60s+36s）＝13440J，
水吸收的热量：Q吸＝Q放＝13440J，
由Q吸＝cm△t可得加热仓中水的质量：
m＝＝＝0.04kg；
（3）当滑片移到最右端时，接入电路中的电阻最大，此时R1与R2串联，加湿器以最低气雾量工作，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的电流：I＝＝＝0.1A，
此时气雾调节器R2消耗的电功率：P2＝I2R2＝（0.1A）2×990Ω＝9.9W。
答：（1）电热丝R1的电阻值为1210Ω；
（2）加热仓中水的质量为0.04kg；
（3 ）气雾调节器消耗的电功率为9.9W。
常州市2021年中考物理撞上中考全真卷
一、单项选择题（本题共15小题，每小题2分，共30分）每小题只有一个选项符合题
1．2021年4月19日15时，“机智”号直升机在火星上首飞成功。“机智”号无人机成为了人类首架在其他行星上飞行的可控飞行器，“机智”号无人机与地球之间的通讯利用的是（ ）
A．电磁波 B．次声波 C．超声波 D．光纤
2．小红同学喜欢利用复读机进行英语听力训练，在音量不变的情况下，如果先正常播放一段录音，再快速播放同一段录音，则复读机发出声音的（ ）
A．响度增大，音调不变 B．响度减小，音调不变
C．响度不变，音调降低 D．响度不变，音调升高
3．如图，一些金属条被科技馆工作人员按一定的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”。下列现象与此“飞机”的形成原理相同的是（ ）
A．日食 B．海市蜃楼
C．雨后彩虹 D．镜中“花”、水中“月”
4．从冰箱取出一瓶可乐，过了一会，可乐瓶上有很多小水滴，再过一段时间，小水滴慢慢消失。这一现象与下列对应描述正确的是（ ）
A．春天，冰雪消融的过程和出现小水滴的过程吸放热情况相同
B．夏天，绿叶上露珠的形成和小水滴的形成发生的物态变化不同
C．秋天，雾的形成与散去和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同
D．冬天，可乐瓶上更容易观察到上述现象
5．2020年11月10日中国自主研发的“奋斗者”号（如图）载人潜水器，在马里亚纳海沟刷新了中国潜水器最大下潜深度纪录，达到10909m。“奋斗者”号在完成了岩石状物体样本的抓取和其他工作后，抛掉重物安全上浮。对于上浮过程，下列说法正确的是（ ）
A．以“奋斗者”号为参照物，海底是运动的
B．以“奋斗者”号为参照物，海面是静止的
C．以样本为参照物，“奋斗者”号是运动的
D．以抛掉的重物为参照物，“奋斗者”号是静止的
6．小玲穿旱冰鞋站在水平地面上，重力为G，对地面压力为N，地面对她的支持力为N'。她推小亮一下，如图所示，小玲后退，而小亮静止，下列说法正确的是（ ）
A．G与N是一对平衡力
B．N与N'是一对相互作用力
C．小玲推小亮时，小玲所受的力为零
D．小玲推小亮时，小亮不受摩擦力的作用
7．下面有关家庭电路的操作，符合安全用电原则的是（ ）
A．控制电灯的开关应接在火线和电灯之间
B．使用试电笔时手要接触笔尖金属体
C．用湿布擦拭正在发光的电灯
D．多个大功率用电器接在一个插线板上同时使用
8．下列关于日常生活中常见物理现象的说明正确的是（ ）
A．燃料燃烧时是内能转化为化学能
B．汽油机的做功冲程中是机械能转化为内能
C．水力发电机发电时是电能转化为机械能
D．在蹦床比赛中，运动员落到蹦床上继续向下运动的过程中，动能先增大后减小
9．如图所示，下列关于能量转化，正确的是（ ）
A．甲，悬停在空中的热气球，不具有能量
B．乙，蹦极的人从高处下落只具有重力势能
C．丙，风力发电将空气的电能转化为机械能
D．丁，带发条的玩具可将弹性势能转化为动能
10．以下关于能源的说法正确的是（ ）
A．1942年人类利用核反应堆第一次实现了可控的核聚变反应
B．煤、石油、天然气属于一次能源
C．核反应堆是把化学能转化为蒸汽的内能
D．电能、水能、地热能属于二次能源
11．如图是二维码扫描收银盒，它是一种影像式移动支付装置，其扫描摄像头为焦距等于5厘米的凸透镜，将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像。小明用凸透镜成像实验模拟收银盒成像规律，其中正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．生活处处有物理，下列对物理知识在实际生活中的应用解释合理的是（ ）
A．汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐可以增大压力
B．“蛟龙号”从3000m潜到7000m深海处受到海水的压强不变
C．客车行驶时窗帘向车外飘，是因为车内空气的流速比外面大
D．用吸管把杯中的饮料吸到嘴里是利用了大气压
13．如图所示，滑动变阻器滑片在图示位置，闭合开关S，下列说法正确的是（ ）
A．如果电源的 b 端是正极，则通电螺线管的左端是 S 极
B．如果电源的 b 端是正极，则小磁针的 B 端是 S 极
C．如果将滑片向右移动，螺线管磁性会增强
D．如果将滑片向左调节，电流表示数会变大
14．某小区的门禁智能锁有三种识别启动方式：人脸识别（S1），指纹识别（S2），密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，都可以使电动机工作而打开门锁，下列电路设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
15．如图甲所示的电路中，电源电压恒定，滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，R1两端的电压随滑动变阻器R2连入电路电阻变化的图象如图乙，下列说法中正确的是（ ）
A．滑动变阻器两端电压逐渐减小
B．R2＝50Ω时，其电功率为0.2W
C．P在b端时，电阻R1的功率为0.02W
D．定值电阻R1＝10Ω
二、填空作图题（第16～23小题每空格1分，第24、25小题各2分，共25分）
16．乌米饭是溧阳的特色美食。将乌饭树叶捣碎取汁，加温水浸泡糯米，待雪白的糯米变乌黑后蒸熟，便可品尝清香软糯的米饭（如图所示）。雪白的糯米变黑是 现象，用温水浸泡是为了 ；乌米饭颜色黑是因为 了所有颜色的光。
17．如图，中国“天眼”FAST是世界最大单口径射电望远镜，能发现距离地球约1.6万光年的新脉冲星，“光年”是 （物理量名称）的单位。“天眼”捕捉到的宇宙脉冲信号，被科学家制成了30秒的音乐，成为浩瀚宇宙深处传来的“天籁”，制作原理是：声音是由物体 产生的。
18．2020年1月24日，我国“胖五”运载火箭在文昌航天发射场运载着嫦娥五号探测器飞向月球。为了降低火箭发射时所喷出的大量高温燃气对发射架的热蚀，发射架下建有大水池，当火箭离开地面时，周围腾起了大量“白气”（如图所示）。该过程中涉及的物态变化有汽化和 （填物态变化名称）；火箭升空过程是 能转化为机械能。该过程嫦娥五号相对火箭是 的。它与地面通过 （超声波/电磁波）进行通讯联络。
19．体育课上，小明先后以相同的姿势分别沿绳子和杆匀速向上爬，若杆比绳子光滑一些，则这两次他受到的摩擦力 大；（选填“前一次”、“后一次”、“一样”）他 时所用的握力比较小一些。（选填“爬杆”或“爬绳”）
20．如图是小球在水平桌面上运动过程的示意图，A、B、C是小球运动过程中连续的三个位置，小球通过AB和BC所用的时间均为0.1s。由图可知小球从A位置运动到B位置通过的路程是 cm．从A位置运动到C位置过程中，小球运动的平均速度是 m/s，该小球的运动是 （选填“匀速”或“变速”）直线运动。
21．如图所示为用竹篾和薄纸做成的孔明灯，所用材料的总质量为80g，容积为0.6m3，常温下空气的密度为1.3kg/m3，则该孔明灯内空气的质量为 kg。点燃孔明灯下端小碟内的松脂，加热孔明灯内部的空气，随着温度升高，空气的密度会 （选填“变大”“变小”或“不变”）（不考虑松脂质量的减小和材料体积，g取10N/kg）。
22．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将阻值为5Ω、10Ω、15Ω和未知电阻Rx接在a、b间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。
（1）当接入的电阻为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动.若电路只有一处故障，则故障是 ；电源两端电压为 V。
（2）排除故障后进行如下操作：
①闭合开关，记录电流表示数；
②移动滑片使电压表示数为U0时，记录电流表示数；
③当接入的电阻R分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤②；
④当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，电压表示数大于U0，记录电流表示数；
⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像。
（3）仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a、b之间的电压至少为 V。
23．物块从斜面滑至粗糙水平面向右运动的过程中，受一水平向左的推力F，请画出该物块此时在水平方向上的受力示意图（请将力的作用点画在物块重心处）。
24．请画出图螺线管的绕法并标出螺线管的N极。
三、解答探究题（第26小题6分，第27小题7分，第28小题8分，第29小题5分，第30小题10分，第31小题9分，共45分）计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程，直接写出结果的不能得分.
25．小明用天平（配有砝码）、一个空玻璃瓶以及足量的水，测量某种未知液体的密度。已知水的密度为ρ水，待测液体足够多。实验步骤为：
（1）把天平放在水平桌面上，并调节天平横梁平衡；
（2）用天平正确测出空玻璃瓶的质量m0，天平右盘内所加的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则m0＝ g；
（3）在空玻璃瓶中装满水，用天平测量出总质量记为m1；
（4）将玻璃瓶中的水全部倒出并擦拭干净，在瓶中装满待测液体，并用天平称出其总质量记为m2；
（5）待测液体的密度表达式为： （用上述物理量字母表示）。
26．图1甲为探究杠杆平衡条件”的实验装置。
（1）在做实验前，首先应当调节杠杆两端的平衡螺母，使杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态，这时杠杆重力的力臂为 。
（2）实验过程中，我们总是选取杠杆的水平平衡状态进行实验，其主要原因是 。
（3）小明同学想进一步探究在杠杆保持水平平衡且阻力和阻力臂的乘积不变时，动力与动力臂的关系，在探究过程中，他在杠杆左端某一固定位置挂一个重力G＝2.5N的物体，在杠杆右端的不同位置处施加不同的竖直向下的拉力F，并使杠杆处于水平平衡状态记录的数据如表所示
实验
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
动力F/N
0.5
1
2
2.5
4
动力臂L/m
0.4
0.2
0.1
0.08
0.05
①请根据表中数据，在图1乙中画出动力F与动力臂倒数的图象，
②由图象可得：在杠杆保持水平平衡且阻力和阻力臂的乘积不变时，F与L成 比。
（4）小明同学要测一个金属块的密度，他手中没有天平，只有一个量程较小的弹簧测力计，当他用此弹簧测力计测量该金属块的重力时，发现已超过弹簧测力计的最大量程，于是他设计了如图2所示的装置去测量，图中OA：OB＝1：3．小明用细绳把金属块悬挂于A点，用弹簧测力计在B点对杠杆施加一个竖直向上的力，使杠杆在水平位置静止，读出弹簧测力计的示数F1，然后测出金属块的体积V1。
①若该金属块的重力为G，则F1 G（选填“大于”、“小于”或“等于”）
②若杠杆质量不计，则被测金属块密度的表达式为ρ＝ 。
27．如图所示，小安用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。
（1）如图甲所示，让一束平行光正对凸透镜，移动光屏，直到在光屏上出现个最小、最亮的光斑，由此可知该凸透镜的焦距为 cm；
（2）实验前应点燃蜡烛，观察烛焰、凸透镜和光屏的中心是否在同一高度上，这样做的目的是 ；
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图乙所示时，光屏上出现清晰的像，则像是倒立、 的实像；
（4）实验中，不但虚像可以用肉眼直接看到，实像也可以用肉眼直接看到。如图丙所示，在（3）的基础上，拿掉光屏，用肉眼在 （选填“A”“B”或“C”）位置沿图示方向能看到这个实像；
（5）将蜡烛移至1～2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像.若烛焰中心下降1cm，光屏上的像会向上移动的距离 1cm（选填“大于”、“小于”或“等于”）；
（6）在（3）的基础上，当光屏略微向右移动时，光屏上像将会模糊。如果蜡烛与凸透镜不动，那么，在凸透镜前放置 （选填“凸”或“凹”）透镜，才可能在光屏上得到清晰的像，这其实就是 （选填“近视眼”或“远视眼”）的矫正原理。
28．小明同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图实验。
液体
质量/g
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
煤油
150
20
10
50
水
150
20
10
35
（1）在装有相同质量煤油的烧瓶中分别接入阻值不同的电阻丝R1和R2（R1＜R2）。该实验将R1和R2串联，目的是控制 和通电时间相同。
（2）实验中通过观察 的变化来比较导体所产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，小明选用煤油做实验，这是因为 。
（3）在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此可得出实验结论是 。
（4）实验过程中小明移动滑片，当电流表的示数为0.4A时，若R1＝10Ω，则1min内电流通过R1所产生的热量是 J。
（5）小明又利用该装置探究“水和煤油的吸热情况”，实验数据如上表。在两个烧瓶中分别接入带有绝缘漆的电阻丝，装入质量和初温都相同的水和煤油。装置中电阻丝的阻值应 （选填“相等”或“不相等”），实验中用 来反映水和煤油吸收热量的多少。按照上表中的数据，可计算出煤油的比热容为 J/（kg•℃）。
29．某家用电热水器，其工作模式和相关参数如下表所示。图为电热水器的原理图，包括工作电路和控制电路两部分，通过电磁继电器自动控制电热水器实现加热状态和保温状态的挡位变换。R0、R1为电热丝，R2为滑动变阻器，R为热敏电阻（置于电热水器内），其阻值随温度的升高而减小。红灯、绿灯是电热水器工作时的指示灯，忽略指示灯对电路的影响。
（1）分析说明当绿灯亮时，电热水器处于保温状态还是加热状态？
（2）R1工作时的电阻是多大？
（3）该电热水器处于加热状态时，工作4.2min，可使1L水的温度升高40℃，则该电热水器的效率是多少？[c水＝4.2×103J/（kg•℃），计算结果精确到0.1%]
电源
220V50Hz
加热功率
800W
保温功率
40W
水容量
1.0L
30．为了将放置在水平地面上质量为100N的物体提升到高处。霖飞同学设计了如图甲的滑轮组装置。当霖飞同学用如图乙随时间变化的竖直向上的力F拉绳时，物体的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图象分别如图丙和丁。若物体与地面的接触面积S＝5×10﹣2m2（不计摩擦和绳重，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向，g＝10N/kg）。求：
（1）在0～1s内，重物对地面的压强；
（2）在1～2s内，拉力F做的功；
（3）在2～3s内，拉力F的功率及滑轮组的机械效率。
31．当空气湿度比较低时，很多人家里都会使用电热加湿器如图甲，其工作原理如图乙，相关参数如表所示。工作时，电热加湿器的电热丝浸没在加热仓的水中产生热量，使加热仓中的水沸腾变成水蒸气喷出，增加环境湿度；当加热仓中的水减少到一定程度时，自动阀门智能打开，水由储水箱进入加热仓中。求：
工作电压
220V
工作频率
50Hz
最大运行功率
40W
储水箱容量
2.4L
气雾调节器最大电阻
990Ω
（1）当电热加湿器以最大运行功率工作时，电热丝R1的阻值为多大？
（2）如果加热仓内冷水的温度为20℃，用最大运行功率正常工作，经过5min36s恰好使水沸腾产生水蒸气，求加热仓中水的质量。（设电热丝R1产生的热量全部被水吸收，当地气压为标准大气压）
（3）电热加湿器以最低气雾量工作时，求气雾调节器消耗的电功率。
参考答案与试题解析
1．【解析】电磁波可以在真空中传播，因此“机智”号无人机与地球之间的通讯利用的是电磁波。
故选：A。
2．【解析】音量不变是指声音的大小不变，即响度不变；快速播放同一段录音，发出声音的振动频率加快，声音的音调变高。故ABC错误，D正确。
故选：D。
3．【解析】金属条被科技馆工作人员按特殊的方式摆放后，在灯光的照射下就出现了栩栩如生的“飞机”，其形成原理是光的直线传播。
A、日食的形成，是光的直线传播现象，故A正确；
B、海市蜃楼是光经过不同密度的空气层后发生折射，使远处景物显示在半空中或地面上的奇异幻景，属于光的折射现象，故B错误；
C、雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，属于光的折射，故C错误；
D、镜中“花”、水中“月”均属于平面镜成像，其形成原理是光的反射，故D错误。
故选：A。
4．【解析】从冰箱中取出的可乐瓶，温度较低，空气中的水蒸气到温度较低的瓶子放热凝结成小水滴，属于液化现象，再过一段时间，小水滴吸热发生汽化，慢慢消失；
A、春天，冰雪消融的过程是熔化过程，是吸热的过程，和出现小水滴的过程吸放热情况不相同，故A错误；
B、夏天，绿叶上露珠的形成是液化过程，和小水滴的形成发生的物态变化相同，故B错误；
C、秋天，雾的形成是液化与散去是汽化，和小水滴出现与消失，吸放热情况都相同，故C正确；
D、冬天，温度较低，可乐瓶上不容易观察到上述现象，故D错误。
故选：C。
5．【解析】A、“奋斗者”上浮过程中，以“奋斗者”号为参照物，海底与“奋斗者”号之间发生了位置变化，所以海底是运动的。故A正确。
B、“奋斗者”上浮过程中，以“奋斗者”号为参照物，与“奋斗者”号之间发生了位置变化，所以海面是运动的。故B错误。
C、“奋斗者”上浮过程中，以样本为参照物，“奋斗者”号与样本之间没有位置变化，所以“奋斗者”号是静止的。故C错误。
D、“奋斗者”上浮过程中，以抛掉的重物为参照物，“奋斗者”号与抛掉的重物之间发生了位置变化，所以奋斗者”号是运动的。故D错误。
故选：A。
6．【解析】
A、G与N这两个力作用在不同物体上，方向相同，不符合平衡力的条件，所以两者不是一对平衡力，故A错误；
B、N与N′这两个力，发生在地面和小玲之间，两者大小相等，方向相反，并且在同一直线上，所以是一对相互作用力，故B正确；
C、小玲推小亮时，小玲的运动状态发生了变化，故小玲所受的合力不为0，故C错误；
D、小玲推小亮时，小亮仍然处于静止状态，即平衡状态，所以小亮受到的推力和摩擦力是一对平衡力，两者大小相等。故D错误。
故选：B。
7．【解析】A、控制电灯的开关应接在火线和电灯之间，故A正确；
B、使用试电笔时，手指要按住笔尾金属体，用笔尖接触被测的导线，故B错误；
C、用湿布擦拭正在工作的用电器容易造成触电事故，故C错误；
D、家庭电路中各用电器是并联的，一个插座上同时使用多个大功率用电器，会造成干路电流过大，容易引起火灾，故D错误。
故选：A。
8．【解析】A、燃料燃烧时是化学能转化为内能，故A错误；
B、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能。故B错误；
C、水力发电机发电时，将水的机械能转化为电能，故C错误；
D、运动员下落刚接触蹦床时，还要继续下落，速度先变大后变小，前段是重力势能转化为运动员的动能和蹦床的弹性势能，后段是运动员的动能和重力势能转化为蹦床的弹性势能，到最低点时，运动员的重力势能最小，其动能为零，蹦床弹性势能最大，故运动员的动能先增大后减小，故D正确。
故选：D。
9．【解析】
A、悬停在空中的热气球，具有一定的高度，所以具有与重力势能，故A错误；
B、蹦极的人从高处下落时，有一定的高度，具有重力势能，也有一定的速度，具有动能，故B错误；
C、风力发电将空气的机械能转化为电能，故C错误；
D、玩具的发条发生弹性形变时具有弹性势能，发条的弹性势能转化为玩具的动能，故D正确。
故选：D。
10．【解析】A、核聚变目前为止还不是可控的。故A错误；
B、煤、石油、天然气可以从自然界直接获得，所以是一次能源。故B正确；
C、核反应堆是把核能转化为蒸汽的内能。故C错误；
D、水能、地热能可以从自然界直接获得，是一次能源；电能是其他能量转化得到的，属于二次能源。故D错误。
故选：B。
11．【解析】
将二维码放置在扫码区则可生成倒立、缩小的实像，说明此时的物距要大于二倍焦距（已知f＝5cm），所以物距大于10cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间（即在5cm～10cm之间），
A图中物距等于10.0cm＝2f，B图中物距等于5.0cm＝f，D图中物距为12.0cm＞2f，但其像距为17.0cm＞2f，所以ABD不符合题意；
C中的物距等于12.0cm＞2f，像距为8.0cm，像距在一倍焦距和二倍焦距之间，故C符合题意。
故选：C。
12．【解析】
A、汽车上的破窗锤，前部做得较尖锐，主要是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A错误；
B、因为液体压强随深度的增加而增大，“蛟龙号”从3000m潜到7000m深海处受到海水的压强变大，故B错误；
C、窗外有风时窗帘飘到窗外，是因为窗外流速大，压强小，屋内空气流速小，压强大，所以窗帘向外飘，故C错误；
D、将管中的空气吸走，吸管中的气压减小，饮料在外界大气压的作用下沿吸管上升而进入口中，利用的是大气压强，故D正确。
故选：D。
13．【解析】
AB、如果电源的b端是正极，电流从右端流入、左端流出，根据安培定则可知，此时通电螺线管的左端是N极、右端是S极，由磁极间的相互作用规律可知，小磁针的B端为N极，故AB错误；
C、如果滑动变阻器的滑片向右移动，连入电路的电阻变大，电路中电流变小，通电螺线管的磁性会减弱，故C错误；
D、滑动变阻器的滑动片P向左端移动，连入电路的电阻变小，电流变大，即电流表示数会变大，故D正确。
故选：D。
14．【解析】
由题知，人脸识别（S1）、指纹识别（S2）、密码识别（S3），只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而使电动机启动工作，所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上，所以ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
15．【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端电压。
（1）滑动变阻器的滑片P从a端移到b端，滑动变阻器阻值增大，电路中电流减小，定值电阻R1分到的电压减小，滑动变阻器分到的电压增大，故A错误；
（2）滑片在a端时，只有定值电阻R1接入电路，电压表测电源两端电压，由图乙所示图象可知，电源电压U＝6V；
由图乙可知，P在b端时，R2的阻值为最大值50Ω，此时电压表的示数U1＝1V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压：U2＝U﹣U1＝6V﹣1V＝5V，
因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流：I＝＝＝0.1A，
R2的电功率：P2＝I2R2＝（0.1A）2×50Ω＝0.5W，故B错误；
电阻R1的功率：P1＝U1I＝1V×0.1A＝0.1W，故C错误；
R1的阻值：R1＝＝＝10Ω，故D正确；
故选：D。
16．【解析】雪白的糯米变黑是因为黑色乌饭树叶汁渗入了白糯米而呈黑色；而温度越高，分子无规则运动越剧烈，用温水侵泡，使扩散过程加快；黑色物体会吸收所有有色光而呈现黑色，所以乌米饭颜色黑是因为它吸收了所有色光。
故答案为：扩散；使扩散加快（或：使分子热运动加剧）；吸收。
17．【解析】（1）光年是指光在一年中传播的距离，故光年是长度单位；
（2）脉冲信号也是一种振动，而声音是由物体振动产生的，所以利用捕捉到的脉动冲信号可制成音乐，是根据声音是由物体振动产生的原理。
故答案为：长度；振动。
18．【解析】当火箭离开地面时，周围腾起了大量“白气”，是水蒸气的液化现象。
火箭升空过程是燃料燃烧释放的内能转化为机械能。
嫦娥五号跟随火箭一起升空，该过程嫦娥五号相对火箭是静止的。
它与地面通过电磁波进行通讯联络。
故答案为：液化；内；静止；电磁波。
19．【解析】（1）由于同一个人的体重相同，且匀速向上爬，所以在竖直方向均受到平衡力的作用：重力和摩擦力，
由二力平衡的条件知：受的重力和摩擦力，大小相等，方向相反，且在同一条直线上；
因此，爬杆受到的摩擦力和爬绳受到的摩擦力都等于受到的重力；
（2）因摩擦力的大小与接触面的粗糙程度和压力的大小有关，
所以，摩擦力不变时，杆比绳子光滑一些，则爬绳时所用的握力比较小一些。
故答案为：一样；爬绳。
20．【解析】（1）由图知刻度尺的最小分度值为1mm，AB段的路程为2.50cm；
（2）由图知AC段的路程为4.00cm，小球运动的时间为2×0.1s＝0.2s；
AC段小球运动的平均速度：v＝＝＝20cm/s＝0.2m/s；
（3）由图可知，AB段大于BC段，而小球通过AB段和BC段的时间相等，
所以小球在AB段的平均速度大于在BC段的平均速度，即小球向右做减速直线运动。
故答案为：（1）2.50；（2）0.2；（3）变速。
21．【解析】（1）根据题意可知，孔明灯内空气的体积：V＝V容＝0.6m3，
由ρ＝可得，孔明灯内空气的质量：
m＝ρV＝1.3kg/m3×0.6m3＝0.78kg；
（2）加热孔明灯内部的空气，空气膨胀，会溢出部分空气，孔明灯内剩余空气的质量变小，剩余空气的体积不变（等于孔明灯的容积），由ρ＝可知，剩余空气的密度减小。
故答案为：0.78；变小。
22．【解析】（1）电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表有较大示数，且导线及相关连接处均完好说明电压表并联的部分断路即定值电阻R断路；此时电压表与变阻器串联，电压表内阻非常大，根据串联电路的分压特点可知，此时电压表示数即为电源电压，由图乙可知，电压表示数即电源电压为6V；
（2）由图知，当电阻为5欧姆时，电流分别为0.3A和0.6A，刚闭合开关时，滑动变阻器的电阻最大，电流小
所以当刚闭合开关，滑片处于最大值时，电路中的电流：I＝0.3A，
可得变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝15Ω；
当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U0，由图知电流表示数为0.1A；
此时电路的总电阻为：R总＝＝＝60Ω；
Rx＝R总﹣R滑＝60Ω﹣15Ω＝45Ω；
由题意可知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，
当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流：
I＝＝＝0.1A，
定值电阻两端电压：
UR＝IR＝0.1A×45Ω＝4.5V，
所以为保证在滑动变阻器变阻范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V。
故答案为：（1）R断路；6；（3）4.5。
23．【解析】物块从斜面滑至粗糙水平面向右运动，在水平方向上受到水平向左的摩擦力f，同时受到推力F的作用，过物块重心，沿摩擦力和推力的方向画一条有向线段，并分别用f和F表示，如图所示：
24．【解析】小磁针N极指向螺线管的右端，则通电螺线管的左为N极、右端为S极，再由安培定则得出线圈的绕向如下图所示：
．
25．【解析】由图丙知，空玻璃瓶的质量：m0＝5g+3.8g＝8.8g，
已知空瓶的质量和装满水后的总质量，则水的质量：m水＝m1﹣m0；
由ρ＝得瓶的容积：V＝＝，
已知空瓶的质量和装满液体后的总质量，则液体的质量：m液体＝m2﹣m0，
则液体密度的表达式：ρ液体＝＝＝。
故答案为：（2）8.8；（5）。
26．【解析】（1）杠杆在不挂钩码时处于水平平衡状态，这时杠杆重心通过支点，重力的力臂为零。
（2）杠杆在水平位置平衡，动力臂和阻力臂都在杠杆上便于测量力臂大小。
（3）①在坐标系中描出动力和动力臂倒数的对应点，（0.5，2.5）、（1，5）、（2，10）、（2.5，12.5）、（4，20）各点，如图。
②如图动力和动力臂倒数成正比，所以动力和动力臂成反比。
（4）①杠杆在水平位置平衡，动力臂大于阻力臂，所以动力小于阻力，所以则F1小于G。
②杠杆在水平位置平衡，所以F1×l1＝F2×l2，F1×OB＝G×OA，G＝3F1，所以物体的质量为：m＝＝
所以物体的密度：ρ＝＝＝。
故答案为：（1）零；（2）便于测量力臂大小； （3）①如图所示； ②反；（4）小于；。
27．【解析】（1）让一束平行光射向凸透镜，移动光屏，直到光屏上出现最小最亮的光斑，测量这个光斑到凸透镜的距离就是焦距。因此凸透镜的焦距是40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
（2）实验前，应调整烛焰、凸透镜和光屏三者的中心在同一高度，目的是将像呈现在光屏中央，便于观察；
（3）当蜡烛、凸透镜和光屏的相对位置如图乙所示时，物距大于二倍焦距，凸透镜成倒立、缩小的实像；
（4）凸透镜成实像时，像与物体在蜡烛的两侧，此时应在蜡烛的异侧透过凸透镜观察实像，故应在C处；
（5）将蜡烛移至1倍焦距与2倍焦距之间某处，光屏上成清晰的像，f＜u＜2f，成倒立、放大的实像；若烛焰中心下降1cm，光屏上的像会向上移动，移动的距离大于1cm；
（6）当光屏略微向右移动时，要在光屏上得到清晰的像，此时像距变大，那么应在凸透镜前放置对光线起发散作用的凹透镜；凹透镜可以矫正近视眼。
故答案为：（1）10.0；（2）使像成在光屏的中央；（3）缩小；（4）C；（5）大于；（6）凹；近视眼。
28．【解析】（1）该实验将R1和R2串联，串联电路各处电流相等，所以目的是控制电流和通电时间相同。
（2）电流产生热量的多少不能直接观察，而是通过温度计的示数的变化反映电流产生热量的多少；为了在较短的时间内达到明显升温的实验效果，应该选择比热容较小的液体；
（3）在通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，则乙烧瓶内产生的热量多，两个烧瓶内的电阻丝串联在同一电路中，通过两电阻的电流相等，R1＜R2，由此可得出实验结论是在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
（4）1min内电流通过R1所产生的热量：Q＝I2R1t＝（0.4A）2×10Ω×60s＝96J；
（5）图中两电阻丝串联，通过的电流相同和通电时间相同，根据Q＝I2Rt可知，要产生的热量相同，则实验中选用的两根电阻丝的阻值应相等；
探究两种液体的吸热能力时，需要控制热源相同，即相同时间内热源产生的热量相同，根据转换法，实验中是用加热时间间接反映液体吸收热量的多少；
根据表格中的数据可知，相同质量的水和煤油加热相同时间，吸收相同热量，水升高的温度是35℃﹣20℃＝15℃，煤油升高的温度是50℃﹣20℃＝30℃；根据c＝可知，水和煤油的比热容之比等于升高温度之比的倒数，即c煤油＝×4.2×103J/（kg•℃）＝2.1×103J/（kg•℃）。
故答案为：（1）电流；（2）温度计示数；煤油的比热容小；（3）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；（4）96；（5）相等；加热时间的长短；2.1×103。
29．【解析】（1）当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电路的总电阻最大，由P＝UI＝可知，电热水器的功率最小，处于保温状态；
（2）当红灯亮时，工作电路为R0的简单电路，电路的总电阻最小，总功率最大，电热水器处于加热状态，
由P＝UI＝可得，R0的阻值：
R0＝＝＝60.5Ω；
当绿灯亮时，工作电路中R0和R1串联，电热水器的功率最小，处于保温状态，
此时电路的总电阻：
R＝＝＝1210Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，R1工作时的电阻：
R1＝R﹣R0＝1210Ω﹣60.5Ω＝1149.5Ω；
（3）水的体积：V＝1L＝1dm3＝0.001m3，
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.001m3＝1kg，
水吸收的热量：
Q吸＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×40℃＝1.68×105J，
由P＝可得，工作4.2min消耗的电能：
W＝P加热t＝800W×4.2×60s＝2.016×105J，
该电热水器的效率：
η＝×100%＝×100%≈83.3%。
答：（1）当绿灯亮时，电热水器处于保温状态；
（2）R1工作时的电阻是1149.5Ω；
（3）该电热水器的效率是83.3%。
30．【解析】（1）在2﹣﹣3s内，重物做匀速直线运动，则动滑轮的重力为：G'＝3F﹣G＝3×40N﹣100N＝20N；
在0﹣﹣1s内，物体静止，拉力F'＝30N，物体对地面的压力为：F压＝G+G'﹣3F'＝100N+20N﹣3×30N＝30N；
则对地面的压强为：p＝＝＝600Pa；
（2）在1～2s内，拉力F2＝50N，重物上升高度h2＝1.25m，且承担物重的绳子股数n＝3，
拉力F的作用点下降的距离s2＝3h2＝3×1.25m＝3.75m，
拉力做的功：W＝F2s2＝50N×3.75m＝187.5J。
（3）在2～3内，拉力F3＝40N，重物上升高度速度v＝2.50m/s，
拉力F的移动速度v绳＝nv＝3×2.5m/s＝7.5m/s，
由P＝Fv可得拉力做功的功率：P＝F3v绳＝40N×7.5m/s＝300W；
由η＝＝＝＝得，2～3s 内滑轮组的机械效率：η＝×100%＝×100%≈83.3%。
答：（1）在0～1s内，重物对地面的压强为600Pa；
（2）在1～2s内，拉力F做的功为187.5J；
（3）在2～3s内，拉力F的功率及滑轮组的机械效率为83.3%。
31．【解析】（1）当气雾调节器R2的滑片移到最左边时，接入电路中的电阻为零，电路为R1的简单电路，加湿器以最大运行功率工作；
由表格数据可知，加湿器的最大运行功率P大＝40W，
由P＝UI＝可得电热丝R1的阻值：
R1＝＝＝1210Ω；
（2）电阻丝R1产生的热量：Q放＝W最大＝P最大t＝40W×（5×60s+36s）＝13440J，
水吸收的热量：Q吸＝Q放＝13440J，
由Q吸＝cm△t可得加热仓中水的质量：
m＝＝＝0.04kg；
（3）当滑片移到最右端时，接入电路中的电阻最大，此时R1与R2串联，加湿器以最低气雾量工作，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
电路中的电流：I＝＝＝0.1A，
此时气雾调节器R2消耗的电功率：P2＝I2R2＝（0.1A）2×990Ω＝9.9W。
答：（1）电热丝R1的电阻值为1210Ω；
（2）加热仓中水的质量为0.04kg；
（3 ）气雾调节器消耗的电功率为9.9W。
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