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2021年浙江省宁波市中考物理试卷
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这是一份2021年浙江省宁波市中考物理试卷，共24页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
2021年浙江省宁波市中考物理试卷
一、选择题（本题共5小题，第1～3小题，每小题4分，第4～5小题，每小题4分，共18分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1．（4分）（2021•宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．（4分）（2021•宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
3．（4分）（2021•宁波）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）
A．晶状体凸度变大，焦距变短
B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短
D．晶状体凸度变小，焦距变长
4．（3分）（2021•宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（ ）
A．冰吸收热量，温度保持不变
B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
5．（3分）（2021•宁波）1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（ ）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共22分）
6．（4分）（2021•宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了 的概念，实际上它也并不存在。
7．（6分）（2021•宁波）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。
（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为 能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的 （填序号）类似于反射弧中的感受器。
（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下：
这里的可燃性气体是 。
8．（6分）（2021•宁波）宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。
（1）杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿 传播。
（2）图中杆影从O到A指向 方。
（3）预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm （填“大”或“小”）。
9．（4分）（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 （填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 线。
10．（2分）（2021•宁波）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
1500W
三、实验探究题（本题共2小题，每空3分，共15分）
11．（9分）（2021•宁波）水对容器侧壁有压强，水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关？
【提出猜想】
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
【查阅资料和思考】
如图甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流从小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程（小孔到落点的水平距离）。查阅资料可知，当H一定时，s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系，由于v无法直接测量，转为研究s、H、h的关系。
【实验步骤】
①将容器置于木块上，如图乙所示。
②堵住三个小孔，往容器中加入适量的水记录h和H。
③打开小孔，同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块，重复步骤①～③。
【实验数据及分析】
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
30
20
10
40
30
20
50
40
30
s/cm
35
41
35
40
49
50
45
58
59
（1）分析表中数据可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 （填“增大”或“减小”）。
（2）采用控制变量的方法，通过比较实验序号为 的三组数据，可以得出：水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 有关。
12．（6分）（2021•宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程（0～0.6A、0～3A）。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为 。
四、解答题（本题共3小题，第13小题5分，第14小题10分，第15小题8分，共23分）
13．（5分）（2021•宁波）反思是一种良好的学习品质。
（1）一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。
（2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。
14．（10分）（2021•宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3）
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
15．（8分）（2021•宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝（同一条金属丝的阻值与其长度成正比）。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra＝ Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB＝OB时，电流表示数为0.36A；当PB＝OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO＝OC时，电压表示数为4.8V；当PO＝OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
2021年浙江省宁波市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共5小题，第1～3小题，每小题4分，第4～5小题，每小题4分，共18分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1．（4分）（2021•宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能，气体膨胀对软木塞做功；在汽油机的做功冲程中，气体对外做功。
【解答】解：当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选：C。
【点评】本题考查了做功改变物体内能、内燃机的工作过程，难度不大。
2．（4分）（2021•宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据开关S断开和闭合时电路的工作情况判定两个开关、用电器的连接方式。
【解答】解：加装一个红外感应开关S1和指示灯L，当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作，这说明L与电动机是并联的，开关S1控制电动机，若S断开，指示灯和风扇都不工作，则开关S控制整个电路；故该电路中S接在干路中，灯泡与电动机并联，开关S1与电动机在一条支路中，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，能得出两个开关的连接方式是解题的关键。
3．（4分）（2021•宁波）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）
A．晶状体凸度变大，焦距变短
B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短
D．晶状体凸度变小，焦距变长
【分析】眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凸度：当睫状体放松时，晶状体凸度变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体凸度变大，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大。
【解答】解：当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），此时的物距变小，像距会变大，像成在视网膜的后面，为了使近处物体成像在视网膜上，需要增大眼睛晶状体对光的便折能力，即要增大晶状体的凸度，使得焦距变短，故A正确。
故选：A。
【点评】该题考查眼睛的成像原理、眼睛的调节，难度不大。
4．（3分）（2021•宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（ ）
A．冰吸收热量，温度保持不变
B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
【分析】（1）晶体熔化时，吸收热量，温度不变；
（2）由图求出静止时冰块排开水的体积，根据水和冰的密度求出冰变成水后的体积，然后进而判断水面高度的变化；
（3）冰块漂浮之后，根据漂浮条件即可判断受到的浮力的变化；
（4）由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，根据F＝G即可求出增加的最大压力。
【解答】解：
A、冰是晶体，在冰熔化过程中，吸收热量，温度不变；故A正确；
B、由图可知，静止时冰块排开水的体积为：V排＝S冰（L冰﹣h露）＝L冰2（L冰﹣h露）＝（10cm）2×（10cm﹣2cm）＝800cm3；
当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：ρ水V冰化水＝ρ冰V冰，所以，V冰化水＝V冰＝×（10cm）3＝900cm3；
则：V冰化水＞V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故液面高度升高，故B错误；
C、冰块漂浮之后，由于冰处于熔化中，则冰的重力逐渐变小，根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等，所以浮力逐渐变小，故C正确；
D、由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，
则水对容器底部的压力为：△F＝G冰﹣G排＝ρ冰V冰g﹣ρ水V排g＝0.9×103kg/cm3×（0.1m）3×10N/kg﹣1.0×103kg/cm3×800×10﹣6m3×10N/kg＝1N，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物体漂浮条件和阿基米德原理、密度公式和重力公式的应用，难度较大。本题关键：一是冰化水质量不变，二是阿基米德原理和漂浮条件联合运用；需要注意的是开始熔化冰不是处于漂浮状态。
5．（3分）（2021•宁波）1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（ ）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
【分析】α粒子散射实验：大多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，说明原子内部有很大空间，原子核体积小；
少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明α粒子与原子核相互排斥，根据电荷间的相互作用规律来判断原子核的带电情况；少数α粒子的运动状态发生改变，是因为受到原子核的作用力的缘故；
极少数α粒子会反弹回去，说明原子核质量大。
【解答】解：A、由于α粒子带正电，少数α粒子发生了较大角度的偏转，α粒子与原子核相互排斥，说明原子核带正电，同种电荷发生相互排斥，在α粒子散射实验中有涉及，故A不符合题意；
B、电荷的定向移动形成电流，在α粒子散射实验中没有涉及，故B符合题意；
C、由于α粒子和原子核都带正电，同种电荷之间存在排斥力，故α粒子的运动状态改变，在α粒子散射实验中有涉及，故C不符合题意；
D、极少数α粒子会反弹回去，说明原子核质量大，α粒子是氦原子的原子核，故原子核的质量比电子的质量大得多，在α粒子散射实验中有涉及，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查α粒子散射实验考查了电荷间的作用规律、力和运动的关系，比较综合，难度不大。
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共22分）
6．（4分）（2021•宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 振幅 越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了 磁感线 的概念，实际上它也并不存在。
【分析】（1）响度指声音的大小，响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；
（2）利用实际不存在的磁感线描述磁体周围磁场的分布特点，利用的是模型法。
【解答】解：（1）振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅；要改变鼓面的振幅大小，可以用大小不同的力敲击鼓面；通过实验可知：鼓面振动的振幅越大，响度越大；
（2）对于一些看不见，摸不着的物理概念，无法直接研究，我们可以建立模型，使不易研究的物理内容更加形象化，给磁场建立的模型就是磁感线，通过磁感线可以看出磁体周围磁场的分布、强弱；实际上它也并不存在。
故答案为：振幅；磁感线。
【点评】解决此类题目需要掌握声音的响度与振幅关系，掌握如何利转换法研究响度大小的影响因素，同时还考查了物理学方法。
7．（6分）（2021•宁波）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。
（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为 内 能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的 ① （填序号）类似于反射弧中的感受器。
（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下：
这里的可燃性气体是 氢气 。
【分析】（1）电流通过导体时会产生热量；
（2）根据摄像头的作用分析；
（3）水电解后生成氢气和氧气。
【解答】解：（1）电源短路时，电源的化学能先转化为电能，电流通过导体时会产生大量的内能，使得导体的温度升高，容易发生火灾；
（2）一旦电瓶车进入电梯，会被摄像头检测到，同时发出语音提示，摄像头相当于反射弧中的感受器；
（3）水电解后生成氢气和氧气，氢气是可燃性气体。
故答案为：（1）内；（2）①；（3）氢气。
【点评】本题考查了短路现象、能量的转化、摄像头的作用、水的电解，难度不大。
8．（6分）（2021•宁波）宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。
（1）杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿 直线 传播。
（2）图中杆影从O到A指向 北 方。
（3）预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm 小 （填“大”或“小”）。
【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；应用：影子、小孔成像等；
（2）在北半球，正午时太阳位于南方，影子的方向指向北方；南半球相反；
（3）由于地球的公转和地轴是倾斜的，所以太阳直射角在周期性变化，春分3月23日后，太阳直射向北半球偏，到夏至6月22日这一天太阳高度角达到最大，此时影子最短。
【解答】（1）杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的；
（2）宁波位于北半球，正午时太阳位于南方，影子的方向指向北方；
（3）2021年6月20日接近夏至，太阳高度角逐渐增大，这一天的杆影应比2021年3月14日这一天的杆影短。
故答案为：（1）直线；（2）北；（3）小。
【点评】本题借助影子的形成考查光的直线传播及地理相关知识，属于基础知识考查及应用，难度不大。
9．（4分）（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 右 （填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 火 线。
【分析】（1）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的；
（2）根据家庭电路安全用电的原则，开关应该接在进户线的火线上。
【解答】解：（1）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变器R1的滑片P向右移动；
（2）从安全用电的角度分析，开关应该接在进户线的火线上，由图可知开关控制的是进户线a，因此进户线a应该是火线。
故答案为：（1）右；（2）火线。
【点评】本题考查了电磁继电器的原理、安全用电的原则、滑动变阻器的使用和影响电磁铁磁性的因素，是一道综合性题目，有一定难度。
10．（2分）（2021•宁波）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 420 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
1500W
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；由题知电能全部转化为热能，即Q吸＝W电，从铭牌中知道电热水壶的额定功率，因为电热水壶正常工作，加热功率P＝P额，再利用P＝求加热时间。
【解答】解：水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.0kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；
若电能全部转化为热能，即Q吸＝W电，
因为热水器正常工作，
所以，P＝P额＝1500W，
又因为P＝，
所以加热时间：
t＝＝＝420s。
故答案为：420。
【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了热量的计算、电功率的计算，属于基础题目，难度不大。
三、实验探究题（本题共2小题，每空3分，共15分）
11．（9分）（2021•宁波）水对容器侧壁有压强，水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关？
【提出猜想】
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
【查阅资料和思考】
如图甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流从小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程（小孔到落点的水平距离）。查阅资料可知，当H一定时，s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系，由于v无法直接测量，转为研究s、H、h的关系。
【实验步骤】
①将容器置于木块上，如图乙所示。
②堵住三个小孔，往容器中加入适量的水记录h和H。
③打开小孔，同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块，重复步骤①～③。
【实验数据及分析】
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
30
20
10
40
30
20
50
40
30
s/cm
35
41
35
40
49
50
45
58
59
（1）分析表中数据可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 增大 （填“增大”或“减小”）。
（2）采用控制变量的方法，通过比较实验序号为 1、5、9 的三组数据，可以得出：水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 液体种类 有关。
【分析】（1）分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验，控制水的深度相同，得到射程与小孔距桌面的高度的关系；
（2）分析1、5、9三实验，控制小孔距桌面的高度相同，观察射程与水的深度的关系，从而得到水的射出速度与水的深度的关系；
（3）换不用的液体进行多次实验，可以探究液体的射出速度与液体种类是否有关。
【解答】解：（1）分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大；
（2）分析1、5、9三实验，当小孔距桌面的高度H相同时，水流射程s随小孔在水中的深度h的增大而增大，说明水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关；
（3）再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，可以探究液体从小孔水平射出的速度v与液体种类是否有关。
故答案为：（1）增大；（2）1、5、9；（3）液体种类。
【点评】本题主要考查控制变量法在实验探究中的应用，难度不大。
12．（6分）（2021•宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是 接线时使电流表A1短路 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程（0～0.6A、0～3A）。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为 5Ω、20Ω 。
【分析】（1）分析电路的连接，根据并联电路电流特点及A1示数为零分析作答；
（2）根据欧姆定律计算两个支路和干路的电流，对照电流表量程分析作答。
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关后，R1与R2并联，A1测量R1中电流I1，A2测量R2中电流I2，A3测量干路中的电流I。若电路正常，根据并联电路的电流特点可知，A3的示数大于A1示数，A3的示数大于A2的示数；
现A1的示数为零，可能：
①R1支路断路，电路为R2接在电源上的简单电路，因A2与A3是串联，它们示数应相同，这与已知矛盾；
②A1短路，则A3测量干路电流，A2在支路测量支路电流，A3示数大于A2的示数，与已知相符。
故电路故障为：接线时使电流表A1短路；
（2）根据并联电路的电压特点可知，各支路两端的电压等于电源电压：U1＝U2＝U＝8V，
若两个支路均选用同量程电流表，当被测电流值大于电流表量程的一半时，干路电流大于支路所选量程，干路需选大量程（0～3A），支路选小量程（0～0.6A），可支路电流即使都达到电流表量程，干路的电流最大为0.6A+0.6A＝1.2A＜1.5A；综合分析可知，干路和一个支路都需选大量程电流表，另一支路需选用小量程电流表。
由题意知，支路中电流要大于所选电流表量程的一半，对于选大量程电流表的支路，根据欧姆定律可知R＝＝＝5.3Ω，支路电阻需小于等于5.3Ω，由可供选择电阻可知选R1＝5Ω；小量程支路的电流要小于等于0.6A，根据欧姆定律可知R＝＝＝13.3Ω，且支路的电流要大于等于0.3A，R＝＝＝26.7Ω，故13.3Ω≤R2≤26.7Ω，因此R2＝20Ω。
故答案为：（1）接线时使电流表A1短路；（2）5Ω、20Ω。
【点评】本题是探究“电阻的并联”实验，考查并联电路的规律及欧姆定律的运用和对器材的要求，属于常考命题点。
四、解答题（本题共3小题，第13小题5分，第14小题10分，第15小题8分，共23分）
13．（5分）（2021•宁波）反思是一种良好的学习品质。
（1）一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。
（2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。
【分析】（1）根据杠杆各要素的物理意义分析判断，知道F1是使杠杆绕支点转动的动力，F2是阻碍杠杆转动的阻力；当满足F1L1＝F2L2的条件杠杆才平衡；
（2）不计摩擦和绳重，则拉力F＝（G物+G滑），据此分析即可。
【解答】解：（1）F1与F2必须是一个为使杠杆绕支点转动的动力，另一个为阻碍杠杆转动的阻力，然后满足F1L1＝F2L2的条件杠杆才平衡，则杠杆一定保持静止状态或匀速转动；硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动；
（2）使用动滑轮匀速提升物体时，不计摩擦和绳重，拉力：F＝（G+G滑），
若拉力F＜G，即：（G+G滑）＜G，
所以，G＞G滑，
即：使用动滑轮匀速提升物体，满足竖直向上的拉力F小于物重G的条件是：物重G大于动滑轮重G动。
答：（1）小宁的想法不正确。若硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动；
（2）条件：物重G大于动滑轮重G动。
使用动滑轮匀速提升物体时，不计摩擦和绳重，拉力：F＝（G+G滑），
若拉力F＜G，即：（G+G滑）＜G，所以，G＞G滑。
【点评】本题考查对杠杆平衡条件F1L1＝F2L2的理解和探究动滑轮省力特点的实验，考查了对实验数据的分析，在分析时注意控制变量法的应用，并注意物理量的变化。
14．（10分）（2021•宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 空气阻力 。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3）
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
【分析】（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，具有头部尖的特点，可以减小在前进过程中受到的空气阻力；
（2）根据F浮＝ρ空气gV排求出气囊受到的浮力；
（3）已知速度和路程，根据速度公式求出飞行所需时间；根据W＝Pt求出蒸汽机做的功；根据W＝Fs求出飞行时的牵引力，再根据牵引力与阻力是一对平衡力求出阻力的大小。
【解答】解：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力：F浮＝ρ空气gV排＝1.29kg/m3×10N/kg×2100m3＝27090N；
（3）由v＝可得，飞行所需时间：t＝＝＝3.5h；
蒸汽机做的功：W＝Pt＝2.2×103W×3.5×3600s＝2.772×107J；
飞艇飞行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则由W＝Fs可得，飞行时受到的平均阻力：f＝F＝＝＝990N。
答：（1）空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是27090N；
（3）这次飞行，飞行所需时间为3.5h；蒸汽机做的功为2.772×107J；
飞行时受到的平均阻力为990N。
【点评】本题综合考查了速度计算公式、阿基米德原理以及功计算公式的应用，设计的知识点较多，但都属于基础知识考查范围。
15．（8分）（2021•宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝（同一条金属丝的阻值与其长度成正比）。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra＝ 0 Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB＝OB时，电流表示数为0.36A；当PB＝OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO＝OC时，电压表示数为4.8V；当PO＝OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
【分析】（1）灯泡L正常发光时的电压和额定电压相等，功率和额定功率相等，利用P＝UI求出灯泡正常发光时通过的电流；
（2）闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变，据此得出Ra的阻值；
（3）图甲中：当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时电路中的电流为0.36A；当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，电路中的电流等于灯泡正常发光时的电流；
图乙中，OB段电阻被OA导线短路，当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压；当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，则小灯泡正常发光，灯泡正常发光时电路中的总电阻相等，据此得出Rb与Rc的阻值关系，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；根据电阻关系得出灯泡两端的电压为4.8V和电路中的电流为0.36A时电路是等效的，再根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出Rc的阻值和电源的电压。
【解答】解：（1）灯泡L正常发光时的电压UL＝6V，灯泡的电功率PL＝2.4W，
由P＝UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：IL＝＝＝0.4A；
（2）闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变，
则金属丝OA的电阻为0Ω，相当于导线，即Ra＝0Ω；
（3）图甲中：
①当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时电路中的电流I1＝0.36A，
②当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，此时电路中的电流I2＝IL＝0.4A；
图乙中，OB段电阻被OA导线短路，
③当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL′＝4.8V，
④当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL″＝6.0V，此时灯泡正常发光，
由②④灯泡都正常发光可知，Rb＝Rc，即Rc＝2Rb，
由④可得，电源的电压U＝UL+I2×Rc＝6V+0.4A×Rc﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣I，
由Rc＝2Rb可知，Rb＝Rc，即①③电路是等效的，
由③可得，电源的电压U＝UL′+I1×Rc＝4.8V+0.36A×Rc﹣﹣﹣﹣﹣II，
由I、II可得：Rc＝60Ω，U＝12V。
答：（1）灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流为0.4A；
（2）0；
（3）金属丝OC的电阻Rc为60Ω，电源电压为12V。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用等，根据电阻关系得出对应的等效电路是关键，有一定的难度。
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日期：2021/9/30 15:29:15；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004
2021年浙江省宁波市中考物理试卷
一、选择题（本题共5小题，第1～3小题，每小题4分，第4～5小题，每小题4分，共18分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1．（4分）（2021•宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．（4分）（2021•宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
3．（4分）（2021•宁波）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）
A．晶状体凸度变大，焦距变短
B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短
D．晶状体凸度变小，焦距变长
4．（3分）（2021•宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（ ）
A．冰吸收热量，温度保持不变
B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
5．（3分）（2021•宁波）1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（ ）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共22分）
6．（4分）（2021•宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了 的概念，实际上它也并不存在。
7．（6分）（2021•宁波）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。
（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为 能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的 （填序号）类似于反射弧中的感受器。
（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下：
这里的可燃性气体是 。
8．（6分）（2021•宁波）宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。
（1）杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿 传播。
（2）图中杆影从O到A指向 方。
（3）预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm （填“大”或“小”）。
9．（4分）（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 （填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 线。
10．（2分）（2021•宁波）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
1500W
三、实验探究题（本题共2小题，每空3分，共15分）
11．（9分）（2021•宁波）水对容器侧壁有压强，水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关？
【提出猜想】
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
【查阅资料和思考】
如图甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流从小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程（小孔到落点的水平距离）。查阅资料可知，当H一定时，s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系，由于v无法直接测量，转为研究s、H、h的关系。
【实验步骤】
①将容器置于木块上，如图乙所示。
②堵住三个小孔，往容器中加入适量的水记录h和H。
③打开小孔，同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块，重复步骤①～③。
【实验数据及分析】
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
30
20
10
40
30
20
50
40
30
s/cm
35
41
35
40
49
50
45
58
59
（1）分析表中数据可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 （填“增大”或“减小”）。
（2）采用控制变量的方法，通过比较实验序号为 的三组数据，可以得出：水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 有关。
12．（6分）（2021•宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程（0～0.6A、0～3A）。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为 。
四、解答题（本题共3小题，第13小题5分，第14小题10分，第15小题8分，共23分）
13．（5分）（2021•宁波）反思是一种良好的学习品质。
（1）一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。
（2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。
14．（10分）（2021•宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3）
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
15．（8分）（2021•宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝（同一条金属丝的阻值与其长度成正比）。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra＝ Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB＝OB时，电流表示数为0.36A；当PB＝OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO＝OC时，电压表示数为4.8V；当PO＝OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
2021年浙江省宁波市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共5小题，第1～3小题，每小题4分，第4～5小题，每小题4分，共18分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1．（4分）（2021•宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【分析】燃料燃烧，将化学能转化为内能，气体膨胀对软木塞做功；在汽油机的做功冲程中，气体对外做功。
【解答】解：当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。
故选：C。
【点评】本题考查了做功改变物体内能、内燃机的工作过程，难度不大。
2．（4分）（2021•宁波）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】根据开关S断开和闭合时电路的工作情况判定两个开关、用电器的连接方式。
【解答】解：加装一个红外感应开关S1和指示灯L，当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作，这说明L与电动机是并联的，开关S1控制电动机，若S断开，指示灯和风扇都不工作，则开关S控制整个电路；故该电路中S接在干路中，灯泡与电动机并联，开关S1与电动机在一条支路中，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，能得出两个开关的连接方式是解题的关键。
3．（4分）（2021•宁波）如图所示，当我们看远处物体时，远处物体的光线正好聚焦在视网膜上。当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），为了使近处物体成像在视网膜上，晶状体凸度和焦距的变化情况分别是（ ）
A．晶状体凸度变大，焦距变短
B．晶状体凸度变大，焦距变长
C．晶状体凸度变小，焦距变短
D．晶状体凸度变小，焦距变长
【分析】眼睛的晶状体是一个焦距可调凸透镜，眼睛通过睫状体来改变晶状体的凸度：当睫状体放松时，晶状体凸度变小，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼睛可以看清远处的物体；当睫状体收缩时，晶状体凸度变大，对光的偏折能力变大，近处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清近处的物体；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大。
【解答】解：当我们从看远处物体改为看近处物体时（一般不小于10cm），此时的物距变小，像距会变大，像成在视网膜的后面，为了使近处物体成像在视网膜上，需要增大眼睛晶状体对光的便折能力，即要增大晶状体的凸度，使得焦距变短，故A正确。
故选：A。
【点评】该题考查眼睛的成像原理、眼睛的调节，难度不大。
4．（3分）（2021•宁波）将密度为0.9g/cm3、边长为10cm的立方体冰块，放入盛有水的柱状容器中，静止时冰块有2cm露出水面，如图所示。对容器缓慢加热，直至冰块完全熔化。在冰熔化过程中，下列判断与事实不符的是（ ）
A．冰吸收热量，温度保持不变
B．水面高度始终保持不变
C．冰块漂浮之后，受到的浮力逐渐变小
D．水对容器底部的压力最多增大1.0N
【分析】（1）晶体熔化时，吸收热量，温度不变；
（2）由图求出静止时冰块排开水的体积，根据水和冰的密度求出冰变成水后的体积，然后进而判断水面高度的变化；
（3）冰块漂浮之后，根据漂浮条件即可判断受到的浮力的变化；
（4）由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，根据F＝G即可求出增加的最大压力。
【解答】解：
A、冰是晶体，在冰熔化过程中，吸收热量，温度不变；故A正确；
B、由图可知，静止时冰块排开水的体积为：V排＝S冰（L冰﹣h露）＝L冰2（L冰﹣h露）＝（10cm）2×（10cm﹣2cm）＝800cm3；
当冰块完全熔化后，熔化为水的质量和冰的质量相同，即：ρ水V冰化水＝ρ冰V冰，所以，V冰化水＝V冰＝×（10cm）3＝900cm3；
则：V冰化水＞V排，即熔化为水的体积大于原来排开水的体积，故液面高度升高，故B错误；
C、冰块漂浮之后，由于冰处于熔化中，则冰的重力逐渐变小，根据漂浮条件可知受到的浮力与重力相等，所以浮力逐渐变小，故C正确；
D、由于容器是柱状容器，水对容器底部的压力与液体的重力相等，当冰块完全熔化时水对容器底部的压力最大，
则水对容器底部的压力为：△F＝G冰﹣G排＝ρ冰V冰g﹣ρ水V排g＝0.9×103kg/cm3×（0.1m）3×10N/kg﹣1.0×103kg/cm3×800×10﹣6m3×10N/kg＝1N，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物体漂浮条件和阿基米德原理、密度公式和重力公式的应用，难度较大。本题关键：一是冰化水质量不变，二是阿基米德原理和漂浮条件联合运用；需要注意的是开始熔化冰不是处于漂浮状态。
5．（3分）（2021•宁波）1909年起，英国科学家卢瑟福和他的助手用一束带正电荷的高速α粒子流轰击一片很薄的金箔，并根据如图所示的实验现象和已有知识，在1911年提出了原子的有核模型。要解释本实验现象产生的原因，下列知识中不需要用到的是（ ）
A．同种电荷相互排斥
B．电荷的定向移动形成电流
C．力是改变物体运动状态的原因
D．一个α粒子的质量比一个电子的质量大得多
【分析】α粒子散射实验：大多数α粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向，说明原子内部有很大空间，原子核体积小；
少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明α粒子与原子核相互排斥，根据电荷间的相互作用规律来判断原子核的带电情况；少数α粒子的运动状态发生改变，是因为受到原子核的作用力的缘故；
极少数α粒子会反弹回去，说明原子核质量大。
【解答】解：A、由于α粒子带正电，少数α粒子发生了较大角度的偏转，α粒子与原子核相互排斥，说明原子核带正电，同种电荷发生相互排斥，在α粒子散射实验中有涉及，故A不符合题意；
B、电荷的定向移动形成电流，在α粒子散射实验中没有涉及，故B符合题意；
C、由于α粒子和原子核都带正电，同种电荷之间存在排斥力，故α粒子的运动状态改变，在α粒子散射实验中有涉及，故C不符合题意；
D、极少数α粒子会反弹回去，说明原子核质量大，α粒子是氦原子的原子核，故原子核的质量比电子的质量大得多，在α粒子散射实验中有涉及，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】本题考查α粒子散射实验考查了电荷间的作用规律、力和运动的关系，比较综合，难度不大。
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共22分）
6．（4分）（2021•宁波）科学方法是开启大自然奥秘之门的钥匙。
（1）如图所示，用鼓锤分别重敲和轻敲鼓面，铜鼓发出的声音的响度不同，同时可以通过乒乓球反弹的高度，来显示出鼓面振动的情况。通过实验可知：鼓面振动的 振幅 越大，响度越大。
（2）为了便于描述光的传播路径和方向，科学上引入了光线的概念，实际上光线并不存在。为了形象地表示磁体周围磁场分布的强弱和方向，科学上引入了 磁感线 的概念，实际上它也并不存在。
【分析】（1）响度指声音的大小，响度跟物体的振幅有关，振幅越大，响度越大；
（2）利用实际不存在的磁感线描述磁体周围磁场的分布特点，利用的是模型法。
【解答】解：（1）振动物体离开平衡位置的最大距离叫振动的振幅；要改变鼓面的振幅大小，可以用大小不同的力敲击鼓面；通过实验可知：鼓面振动的振幅越大，响度越大；
（2）对于一些看不见，摸不着的物理概念，无法直接研究，我们可以建立模型，使不易研究的物理内容更加形象化，给磁场建立的模型就是磁感线，通过磁感线可以看出磁体周围磁场的分布、强弱；实际上它也并不存在。
故答案为：振幅；磁感线。
【点评】解决此类题目需要掌握声音的响度与振幅关系，掌握如何利转换法研究响度大小的影响因素，同时还考查了物理学方法。
7．（6分）（2021•宁波）2021年5月10日，成都市某小区电梯内发生一起电瓶车自燃事故。
（1）电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为 内 能。
（2）针对上述电梯内电瓶车自燃隐患，宁波市未雨绸缪，早就采取了相应的措施，其中“阻车感应系统”已在多个小区推行。如图所示是某阻车感应系统在电梯轿厢内的信息传递示意图，一旦电瓶车进入电梯，就会被摄像头检测到，语音告警器将进行语音提示，同时电梯门不会关闭。这一信息传递过程与反射弧类似，图中的 ① （填序号）类似于反射弧中的感受器。
（3）电动汽车一般由电池包供电。若电池包意外进水，可能引发电动汽车自燃，其机理如下：
这里的可燃性气体是 氢气 。
【分析】（1）电流通过导体时会产生热量；
（2）根据摄像头的作用分析；
（3）水电解后生成氢气和氧气。
【解答】解：（1）电源短路时，电源的化学能先转化为电能，电流通过导体时会产生大量的内能，使得导体的温度升高，容易发生火灾；
（2）一旦电瓶车进入电梯，会被摄像头检测到，同时发出语音提示，摄像头相当于反射弧中的感受器；
（3）水电解后生成氢气和氧气，氢气是可燃性气体。
故答案为：（1）内；（2）①；（3）氢气。
【点评】本题考查了短路现象、能量的转化、摄像头的作用、水的电解，难度不大。
8．（6分）（2021•宁波）宁波某校课外实践小组利用一根垂直插入水平地面的圭杆，进行为期一年的“观竿测影”活动。2021年3月14日正午时刻圭杆的杆影如图所示，并测得杆影OA长为55.7cm。
（1）杆影的形成是由于光在同一均匀介质中沿 直线 传播。
（2）图中杆影从O到A指向 北 方。
（3）预测2021年6月20日正午时刻，该圭杆的杆影长度将比55.7cm 小 （填“大”或“小”）。
【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播；应用：影子、小孔成像等；
（2）在北半球，正午时太阳位于南方，影子的方向指向北方；南半球相反；
（3）由于地球的公转和地轴是倾斜的，所以太阳直射角在周期性变化，春分3月23日后，太阳直射向北半球偏，到夏至6月22日这一天太阳高度角达到最大，此时影子最短。
【解答】（1）杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的；
（2）宁波位于北半球，正午时太阳位于南方，影子的方向指向北方；
（3）2021年6月20日接近夏至，太阳高度角逐渐增大，这一天的杆影应比2021年3月14日这一天的杆影短。
故答案为：（1）直线；（2）北；（3）小。
【点评】本题借助影子的形成考查光的直线传播及地理相关知识，属于基础知识考查及应用，难度不大。
9．（4分）（2021•宁波）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
（1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向 右 （填“左”或“右”）移动。
（2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是 火 线。
【分析】（1）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的；
（2）根据家庭电路安全用电的原则，开关应该接在进户线的火线上。
【解答】解：（1）当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合，说明电磁铁磁性过弱了，即电路的电流过小了，这是由于电路的电阻过大导致的，所以应该减小电路中的电阻，即应该将滑动变器R1的滑片P向右移动；
（2）从安全用电的角度分析，开关应该接在进户线的火线上，由图可知开关控制的是进户线a，因此进户线a应该是火线。
故答案为：（1）右；（2）火线。
【点评】本题考查了电磁继电器的原理、安全用电的原则、滑动变阻器的使用和影响电磁铁磁性的因素，是一道综合性题目，有一定难度。
10．（2分）（2021•宁波）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 420 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
容量
2.0L
额定电压
220V
额定功率
1500W
【分析】知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式求水吸收的热量；由题知电能全部转化为热能，即Q吸＝W电，从铭牌中知道电热水壶的额定功率，因为电热水壶正常工作，加热功率P＝P额，再利用P＝求加热时间。
【解答】解：水吸收的热量：
Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2.0kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×105J；
若电能全部转化为热能，即Q吸＝W电，
因为热水器正常工作，
所以，P＝P额＝1500W，
又因为P＝，
所以加热时间：
t＝＝＝420s。
故答案为：420。
【点评】本题是一道电学与热学的综合应用题，考查了热量的计算、电功率的计算，属于基础题目，难度不大。
三、实验探究题（本题共2小题，每空3分，共15分）
11．（9分）（2021•宁波）水对容器侧壁有压强，水从小孔水平射出的速度与哪些因素有关？
【提出猜想】
水从小孔水平射出的速度可能与小孔在水中的深度有关。
【查阅资料和思考】
如图甲所示，h表示小孔在水中的深度，v表示水流从小孔水平射出的速度，H表示小孔到桌面的高度，s表示水流射程（小孔到落点的水平距离）。查阅资料可知，当H一定时，s随v的增大而增大。
要研究v和h的关系，由于v无法直接测量，转为研究s、H、h的关系。
【实验步骤】
①将容器置于木块上，如图乙所示。
②堵住三个小孔，往容器中加入适量的水记录h和H。
③打开小孔，同时测量并记录从三个小孔水平射出的水流射程s。
④换高度不同的木块，重复步骤①～③。
【实验数据及分析】
实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小孔
a
b
c
a
b
c
a
b
c
h/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
H/cm
30
20
10
40
30
20
50
40
30
s/cm
35
41
35
40
49
50
45
58
59
（1）分析表中数据可知，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而 增大 （填“增大”或“减小”）。
（2）采用控制变量的方法，通过比较实验序号为 1、5、9 的三组数据，可以得出：水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关。
（3）小宁再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，目的是为了探究液体从小孔水平射出的速度v是否与 液体种类 有关。
【分析】（1）分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验，控制水的深度相同，得到射程与小孔距桌面的高度的关系；
（2）分析1、5、9三实验，控制小孔距桌面的高度相同，观察射程与水的深度的关系，从而得到水的射出速度与水的深度的关系；
（3）换不用的液体进行多次实验，可以探究液体的射出速度与液体种类是否有关。
【解答】解：（1）分析1、4、7或2、5、8或3、6、9三次实验，当小孔在水中的深度h一定时，水流射程s随小孔距桌面的高度H增大而增大；
（2）分析1、5、9三实验，当小孔距桌面的高度H相同时，水流射程s随小孔在水中的深度h的增大而增大，说明水从小孔水平射出的速度v与小孔在水中的深度h有关；
（3）再分别用食盐水和酒精替换水进行实验，可以探究液体从小孔水平射出的速度v与液体种类是否有关。
故答案为：（1）增大；（2）1、5、9；（3）液体种类。
【点评】本题主要考查控制变量法在实验探究中的应用，难度不大。
12．（6分）（2021•宁波）小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是 接线时使电流表A1短路 。
（2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程（0～0.6A、0～3A）。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为 5Ω、20Ω 。
【分析】（1）分析电路的连接，根据并联电路电流特点及A1示数为零分析作答；
（2）根据欧姆定律计算两个支路和干路的电流，对照电流表量程分析作答。
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关后，R1与R2并联，A1测量R1中电流I1，A2测量R2中电流I2，A3测量干路中的电流I。若电路正常，根据并联电路的电流特点可知，A3的示数大于A1示数，A3的示数大于A2的示数；
现A1的示数为零，可能：
①R1支路断路，电路为R2接在电源上的简单电路，因A2与A3是串联，它们示数应相同，这与已知矛盾；
②A1短路，则A3测量干路电流，A2在支路测量支路电流，A3示数大于A2的示数，与已知相符。
故电路故障为：接线时使电流表A1短路；
（2）根据并联电路的电压特点可知，各支路两端的电压等于电源电压：U1＝U2＝U＝8V，
若两个支路均选用同量程电流表，当被测电流值大于电流表量程的一半时，干路电流大于支路所选量程，干路需选大量程（0～3A），支路选小量程（0～0.6A），可支路电流即使都达到电流表量程，干路的电流最大为0.6A+0.6A＝1.2A＜1.5A；综合分析可知，干路和一个支路都需选大量程电流表，另一支路需选用小量程电流表。
由题意知，支路中电流要大于所选电流表量程的一半，对于选大量程电流表的支路，根据欧姆定律可知R＝＝＝5.3Ω，支路电阻需小于等于5.3Ω，由可供选择电阻可知选R1＝5Ω；小量程支路的电流要小于等于0.6A，根据欧姆定律可知R＝＝＝13.3Ω，且支路的电流要大于等于0.3A，R＝＝＝26.7Ω，故13.3Ω≤R2≤26.7Ω，因此R2＝20Ω。
故答案为：（1）接线时使电流表A1短路；（2）5Ω、20Ω。
【点评】本题是探究“电阻的并联”实验，考查并联电路的规律及欧姆定律的运用和对器材的要求，属于常考命题点。
四、解答题（本题共3小题，第13小题5分，第14小题10分，第15小题8分，共23分）
13．（5分）（2021•宁波）反思是一种良好的学习品质。
（1）一根轻质硬棒AB，在力的作用下能绕固定点O转动。现在硬棒AB上施加两个力F1和F2，O点到F1和F2的作用线的距离分别为d1和d2。小宁认为，只要满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB一定保持静止状态或匀速转动。你认为小宁的想法正确吗？请说出你的理由。
（2）在“动滑轮”实验中，小宁通过如图所示装置进行实验，得到结论：使用动滑轮匀速提升物体，竖直向上的拉力F小于物重G。小宁思考后认为，即使不计摩擦和绳重，上述结论要成立，物重G和动滑轮重G动之间也必须满足一定条件。请你说出这一条件，并予以证明。
【分析】（1）根据杠杆各要素的物理意义分析判断，知道F1是使杠杆绕支点转动的动力，F2是阻碍杠杆转动的阻力；当满足F1L1＝F2L2的条件杠杆才平衡；
（2）不计摩擦和绳重，则拉力F＝（G物+G滑），据此分析即可。
【解答】解：（1）F1与F2必须是一个为使杠杆绕支点转动的动力，另一个为阻碍杠杆转动的阻力，然后满足F1L1＝F2L2的条件杠杆才平衡，则杠杆一定保持静止状态或匀速转动；硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动；
（2）使用动滑轮匀速提升物体时，不计摩擦和绳重，拉力：F＝（G+G滑），
若拉力F＜G，即：（G+G滑）＜G，
所以，G＞G滑，
即：使用动滑轮匀速提升物体，满足竖直向上的拉力F小于物重G的条件是：物重G大于动滑轮重G动。
答：（1）小宁的想法不正确。若硬棒AB上施加两个力F1和F2使杠杆绕支点转动的方向相同，那么即使满足F1×d1＝F2×d2，则硬棒AB也不能保持静止状态或匀速转动；
（2）条件：物重G大于动滑轮重G动。
使用动滑轮匀速提升物体时，不计摩擦和绳重，拉力：F＝（G+G滑），
若拉力F＜G，即：（G+G滑）＜G，所以，G＞G滑。
【点评】本题考查对杠杆平衡条件F1L1＝F2L2的理解和探究动滑轮省力特点的实验，考查了对实验数据的分析，在分析时注意控制变量法的应用，并注意物理量的变化。
14．（10分）（2021•宁波）如图所示是世界上第一艘飞艇，它是由法国工程师吉法尔于1852年制造的。这艘飞艇的气囊充满氢气后，长44m，直径11.9m，体积2100m3，形状像一个巨大的橄榄。这年的9月24日，吉法尔乘坐该飞艇从巴黎的马戏场出发，用一台2.2kW的蒸汽机带动螺旋桨，以8km/h的速度，飞行了28km。
（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小 空气阻力 。
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是多少？（空气密度取1.29kg/m3）
（3）这次飞行，飞行所需时间、蒸汽机做的功及飞行时受到的平均阻力各为多少？
【分析】（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，具有头部尖的特点，可以减小在前进过程中受到的空气阻力；
（2）根据F浮＝ρ空气gV排求出气囊受到的浮力；
（3）已知速度和路程，根据速度公式求出飞行所需时间；根据W＝Pt求出蒸汽机做的功；根据W＝Fs求出飞行时的牵引力，再根据牵引力与阻力是一对平衡力求出阻力的大小。
【解答】解：（1）飞艇的气囊形状像一个橄榄，在前进过程中可以减小空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力：F浮＝ρ空气gV排＝1.29kg/m3×10N/kg×2100m3＝27090N；
（3）由v＝可得，飞行所需时间：t＝＝＝3.5h；
蒸汽机做的功：W＝Pt＝2.2×103W×3.5×3600s＝2.772×107J；
飞艇飞行时，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，则由W＝Fs可得，飞行时受到的平均阻力：f＝F＝＝＝990N。
答：（1）空气阻力；
（2）充满氢气后气囊受到的浮力是27090N；
（3）这次飞行，飞行所需时间为3.5h；蒸汽机做的功为2.772×107J；
飞行时受到的平均阻力为990N。
【点评】本题综合考查了速度计算公式、阿基米德原理以及功计算公式的应用，设计的知识点较多，但都属于基础知识考查范围。
15．（8分）（2021•宁波）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V 2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝（同一条金属丝的阻值与其长度成正比）。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
（1）求灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流大小。
（2）金属丝OA的电阻Ra＝ 0 Ω。
（3）继续滑动图甲中滑片P到OB段，当PB＝OB时，电流表示数为0.36A；当PB＝OB时，小灯泡正常发光。用图甲中的电源、小灯泡和三条金属丝连成图乙所示电路。闭合开关S，使滑片P在OC上移动，当PO＝OC时，电压表示数为4.8V；当PO＝OC时，电压表示数为6.0V。求金属丝OC的电阻Rc的大小和电源电压大小。
【分析】（1）灯泡L正常发光时的电压和额定电压相等，功率和额定功率相等，利用P＝UI求出灯泡正常发光时通过的电流；
（2）闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变，据此得出Ra的阻值；
（3）图甲中：当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时电路中的电流为0.36A；当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，电路中的电流等于灯泡正常发光时的电流；
图乙中，OB段电阻被OA导线短路，当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压；当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，此时灯泡两端的电压和额定电压相等，则小灯泡正常发光，灯泡正常发光时电路中的总电阻相等，据此得出Rb与Rc的阻值关系，根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压；根据电阻关系得出灯泡两端的电压为4.8V和电路中的电流为0.36A时电路是等效的，再根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出Rc的阻值和电源的电压。
【解答】解：（1）灯泡L正常发光时的电压UL＝6V，灯泡的电功率PL＝2.4W，
由P＝UI可得，灯泡正常发光时通过的电流：IL＝＝＝0.4A；
（2）闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变，
则金属丝OA的电阻为0Ω，相当于导线，即Ra＝0Ω；
（3）图甲中：
①当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时电路中的电流I1＝0.36A，
②当PB＝OB时，Rb与灯泡L串联，此时小灯泡正常发光，此时电路中的电流I2＝IL＝0.4A；
图乙中，OB段电阻被OA导线短路，
③当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL′＝4.8V，
④当PO＝OC时，Rc与灯泡L串联，电压表测灯泡两端的电压，即UL″＝6.0V，此时灯泡正常发光，
由②④灯泡都正常发光可知，Rb＝Rc，即Rc＝2Rb，
由④可得，电源的电压U＝UL+I2×Rc＝6V+0.4A×Rc﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣I，
由Rc＝2Rb可知，Rb＝Rc，即①③电路是等效的，
由③可得，电源的电压U＝UL′+I1×Rc＝4.8V+0.36A×Rc﹣﹣﹣﹣﹣II，
由I、II可得：Rc＝60Ω，U＝12V。
答：（1）灯泡L正常发光时，通过灯泡L的电流为0.4A；
（2）0；
（3）金属丝OC的电阻Rc为60Ω，电源电压为12V。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的综合应用等，根据电阻关系得出对应的等效电路是关键，有一定的难度。
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日期：2021/9/30 15:29:15；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004
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