2021年广西北部湾中考物理试卷

这是一份2021年广西北部湾中考物理试卷，共37页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，作图与简答题，实验与探究题，计算应用题等内容，欢迎下载使用。

2021年广西北部湾中考物理试卷
一、单项选择题（每小题2分，共32分。每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。）
1．（2分）（2021•广西）为了庆祝中国共产党成立100周年，学校组织演唱《没有共产党就没有新中国》，听众从听到的声音中分辨出使用了铜鼓伴奏，依据是声音的（　　）
A．音色 B．音调 C．响度 D．频率
2．（2分）（2021•广西）《墨经》中记载了影子的形成等光学问题。图中与影子的形成原理相同的是（　　）
A．日食现象 B．桥的倒影
C．水中“断笔” D．雨后彩虹
3．（2分）（2021•广西）为响应“绿色环保，低碳出行”的号召，我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速，则（　　）
A．车的惯性减小 B．车的运动状态不变
C．车的动能减小 D．车受到的摩擦力变小
4．（2分）（2021•广西）诗句“一朝秋暮露成霜”中的“露成霜”蕴含的物态变化是（　　）
A．凝固 B．熔化 C．液化 D．升华
5．（2分）（2021•广西）下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿手触碰开关
B．家用电器失火时，应先断电后灭火
C．用正在充电的手机通电话
D．用电器电线绝缘层破损了仍继续使用
6．（2分）（2021•广西）下列实例中，不涉及流体压强与流速关系的是（　　）
A．玻璃厂用吸盘搬运玻璃
B．风沿窗外墙面吹过时，窗帘飘向窗外
C．风雨天打伞，伞面有时会向上翻
D．列车驰过时，安全线内的人容易被吸向列车
7．（2分）（2021•广西）古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　）
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
8．（2分）（2021•广西）如图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（　　）

A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜
9．（2分）（2021•广西）科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包，其内部无电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，行走更安全。如图中能反映此原理的是（　　）
A． B．
C． D．
10．（2分）（2021•广西）2021年5月22日，我国“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，开始在火星表面巡视探测，举世瞩目，如图所示。关于“祝融号”火星车，下列描述正确的是（　　）

A．到达火星的“祝融号”火星车质量变小了
B．车轮做得比较宽大，是为了增大对火星表面的压强
C．通过电磁波向地球发回探测信息的速度是340m/s
D．所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能
11．（2分）（2021•广西）2020年10月，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到10058m，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中，受到的压强和浮力变化情况正确的是（　　）
A．压强变小，浮力不变 B．压强不变，浮力变小
C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力变大
12．（2分）（2021•广西）如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡规格不同，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．L1、L2两端电压相等
B．L1、L2的亮度一定相同
C．a、b、c三处的电流一样大
D．若L2灯丝烧断了，L1仍能发光
13．（2分）（2021•广西）毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时（　　）
A．照相机镜头相当于凹透镜
B．同学们应站在镜头一倍焦距以内
C．照相机成缩小的实像
D．想让成的像变大，镜头应远离同学们
14．（2分）（2021•广西）为加强疫情防控、保护师生安全，学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关S1闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关S2闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机打开闸门放行。如图中电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
15．（2分）（2021•广西）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（　　）
A．篮球离手后，手还对篮球做功
B．篮球离手后，上升过程机械能变大
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
16．（2分）（2021•广西）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（　　）

A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
二、填空题（每空1分，共15分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上，不要求写出演算过程）
17．（2分）（2021•广西）海边的气温变化较小，这是因为海水的 　 　较大；腌制海鸭蛋时，盐进入蛋中使蛋变咸是 　 　现象。
18．（2分）（2021•广西）家庭电路中各用电器是 　 　联的，消耗的电能用 　 　来计量。
19．（2分）（2021•广西）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较 　 　，电能转化为热的功率较 　 　。
20．（3分）（2021•广西）如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是 　 　（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有 　 　段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是 　 　。


21．（3分）（2021•广西）如图是一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变 　 　。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入 　 　，c、d之间应接入 　 　。（后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）

22．（3分）（2021•广西）如图所示，竖放在水平地面上的实心长方体质量为2kg，棱长分别为0.2m、0.1m、0.05m，该长方体的密度为 　 　kg/m3，对水平地面的压强为 　 　Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600Pa，拟采取的方法有：将长方体平放或侧放后，在上部沿水平方向切去一定质量m。若要使切去的质量m较小，则m的较小值为 　 　kg。（g＝10N/kg）

三、作图与简答题（共8分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。）
23．（2分）（2021•广西）请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。

24．（2分）（2021•广西）请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。

25．（4分）（2021•广西）善于观察的小华发现：穿羽绒服很轻，但在天气干燥时有些羽绒服表面容易吸附灰尘而变脏，请用物理知识解释羽绒服轻及容易吸附灰尘的原因。
四、实验与探究题（共20分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。）
26．（6分）（2021•广西）（1）在“探究光反射时的规律”实验中，当入射角减小时，反射角 　 　；当入射角等于45°时，反射光线与入射光线互相 　 　。
（2）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面 　 　；水沸腾时持续吸热，温度 　 　。
（3）在“测量物体运动的平均速度”实验中，已有的器材：小车、停表、长木板及小木块各一，还需要的器材有 　 　；为了方便计时，应该使斜面的坡度较 　 　（选填“大”或“小”）。
27．（7分）（2021•广西）学习了密度知识后，小华用天平和量筒测量食用油的密度。

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺 　 　端零刻度线处，发现指针指在分度盘右侧，此时应将平衡螺母向 　 　端调节，使横梁平衡。
（2）称出空烧杯的质量为28g，将适量的食用油倒入烧杯，称出烧杯和食用油的总质量如图1甲所示，则烧杯中食用油的质量为 　 　g，接着，将烧杯中的食用油倒入量筒中，示数如图1乙所示，则食用油的密度为 　 　g/cm3。
（3）本次实验测得食用油的密度 　 　（选填“偏大”或“偏小”），主要原因是 　 　。
（4）小华查阅资料和深入思考后，找到了测量液体密度更精确简便的方法，操作如下：

①如图2甲、乙所示，把适量待测液体和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上，再将两电子秤示数清零（按电子秤的清零键后，示数显示为零）；
②将系好细线的小物块（不吸收液体）缓慢浸没到待测液体中保持静止（未触底），液体未溢出，如图2丙所示，记下电子秤的示数m1；
③将小物块取出，擦干后再缓慢浸没到水中保持静止（未触底），水未溢出，如图2丁所示，记下电子秤的示数m2；
④则该液体密度的表达式ρ＝　 　。（已知水的密度为ρ水）
28．（7分）（2021•广西）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。小华按图甲连接电路，再将电压表接入电路。

序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡功率P/W
1
1.6
0.30
/
2

0.42
/
3
4.0
0.53
/
（1）本实验的实验原理是 　 　。
（2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于 　 　（选填“A”或“B”）端。
（3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是 　 　。
（4）排除故障后，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。
①序号2数据中，电压表示数如图1乙所示，为 　 　V；
②分析数据可知，实验中小华将电压表接在 　 　（选填“小灯泡”或“R1”）两端；
③小华发现这样是无法测定小灯泡的额定功率的，于是将电源电压调至8V，但由于忘记调换电流表量程，导致电流表被烧坏。经思考，他再找来一个滑动变阻器R2和两个开关，重新设计实验方案如图2所示，操作如下：
a.调节电源电压
b.将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使小灯泡正常发光；
c.保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表示数为5V；则电源电压为 　 　V，小灯泡的额定功率为 　 　W。
五、计算应用题（共25分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。答案必须明确写出数值和单位。）
29．（6分）（2021•广西）若汽车在平直公路上10min内匀速行驶了13.8km，消耗汽油2kg，发动机的输出功率为46kW。汽油热值q为4.6×107J/kg。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
30．（9分）（2021•广西）学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图1甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω 0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。

31．（10分）（2021•广西）图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1×103kg/m3。求：
（1）开始注水时，水箱内的水受到的重力；
（2）A的密度；
（3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。


2021年广西北部湾中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题（每小题2分，共32分。每小题只有一个选项是正确的。请考生用2B铅笔在答题卡上将选定的答案标号涂黑。）
1．（2分）（2021•广西）为了庆祝中国共产党成立100周年，学校组织演唱《没有共产党就没有新中国》，听众从听到的声音中分辨出使用了铜鼓伴奏，依据是声音的（　　）
A．音色 B．音调 C．响度 D．频率
【分析】物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度；把声音的高低称为音调；音色反映的是声音的品质与特色，它跟发声体的材料和结构有关。
【解答】解：不同物体发声结构不同，所发出声音的音色不同，所以听众可以通过音色分辨出使用了铜鼓伴奏。
故选：A。
【点评】解决此类问题要会根据响度、音色和音调的定义区分乐音特征的三个因素。
2．（2分）（2021•广西）《墨经》中记载了影子的形成等光学问题。图中与影子的形成原理相同的是（　　）
A．日食现象 B．桥的倒影
C．水中“断笔” D．雨后彩虹
【分析】明确影子是光沿直线传播形成的现象，然后分析各个选项的形成原理，选出符合题意的选项。
【解答】解：影子是光沿直线传播形成的；
A、日食现象是光沿直线传播形成的，故A符合题意；
B、桥的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意；
C、水中“断笔”属于光的折射现象，故C不符合题意；
D、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，即光的色散现象，属于光的折射，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】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。
3．（2分）（2021•广西）为响应“绿色环保，低碳出行”的号召，我们常骑自行车出行。骑行中若刹车减速，则（　　）
A．车的惯性减小 B．车的运动状态不变
C．车的动能减小 D．车受到的摩擦力变小
【分析】（1）惯性的大小只与质量有关；
（2）物体保持静止或匀速直线运动状态时，运动状态不变；
（3）动能的大小与质量、速度有关；
（4）同等情况下，滚动摩擦力小于滑动摩擦力。
【解答】解：
A、骑行中若刹车减速，自行车质量不变，惯性不变，故A错误；
B、骑行中若刹车减速，速度发生了变化，则运动状态改变，故B错误；
C、骑行中若刹车减速，质量不变，速度变小，动能变小，故C正确；
D、骑行中车轮与地面的摩擦力为滚动摩擦力，刹车时车轮与地面的摩擦力为滑动摩擦力，同等情况下，滚动摩擦力小于滑动摩擦力，所以摩擦力变大，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了惯性、影响动能大小的因素、物体运动状态的改变、摩擦力的大小等知识，难度不大。
4．（2分）（2021•广西）诗句“一朝秋暮露成霜”中的“露成霜”蕴含的物态变化是（　　）
A．凝固 B．熔化 C．液化 D．升华
【分析】物质从固态变成液态的过程叫熔化，物质从液态变成固态的过程叫凝固，物质由液体变为气态的过程叫汽化，物质从气态变成液态的过程叫液化，物质直接从固态变为气态的过程叫升华，物质直接从气态变为固态的过程叫凝华。
【解答】解：“露成霜”，液态水变为固态冰，属于凝固现象，故BCD错误，A正确。
故选：A。
【点评】由生活现象判断物态变化这类题目，一定要搞清物体先后都是以什么状态出现，然后结合熔化、汽化、升华、凝固、液化、凝华来判断物态变化过程，结合题意认真分析。
5．（2分）（2021•广西）下列做法符合安全用电原则的是（　　）
A．用湿手触碰开关
B．家用电器失火时，应先断电后灭火
C．用正在充电的手机通电话
D．用电器电线绝缘层破损了仍继续使用
【分析】（1）生活用水是导体。
（2）若家用电器失火时，应先断电后灭火。
（3）若用正在充电的手机打电话、玩游戏，容易发生手机电池爆炸事故，很危险；
（4）绝缘层破损的电线会漏电，要及时更换。
【解答】解：
A、用湿手触碰开关，容易发生触电事故，故A不符合安全用电原则；
B、家用电器失火时，应先断电后灭火，否则容易发生触电事故，故B符合安全用电原则；
C、若用正在充电的手机打电话，容易发生手机电池爆炸事故，故C不符合安全用电原则；
D、绝缘层破损的电线会漏电，要及时更换，故D不符合安全用电原则。
故选：B。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，学好电、用好电！
6．（2分）（2021•广西）下列实例中，不涉及流体压强与流速关系的是（　　）
A．玻璃厂用吸盘搬运玻璃
B．风沿窗外墙面吹过时，窗帘飘向窗外
C．风雨天打伞，伞面有时会向上翻
D．列车驰过时，安全线内的人容易被吸向列车
【分析】流体压强与流速的关系：流体在流速大的地方压强小，在流速小的地方压强大。
【解答】解：
A、玻璃厂用吸盘搬运玻璃，是因为将吸盘内的空气抽出，大气压能把吸盘紧紧地压在玻璃上，利用了大气压的作用，故A符合题意；
B、风沿着外墙吹过时，窗帘外侧空气流速大，压强小，内侧空气流速慢，压强大，窗帘受到向外的压强大于向内的压强，把窗帘压向窗户外面，故B不符合题意；
C、在有风的雨天打伞步行时，一阵大风吹来，伞会被向上吸起，这是因为伞的上方凸起，空气流速快、压强小，下方空气流速慢、压强大，产生向上的压强差，所以伞会被向上吸起，故C不符合题意；
D、人离列车太近时，高速列车行驶过程中，使人和列车之间的空气流动速度很大，压强很小，人外侧的压强不变，人在内外压强差的作用下，被压向列车出现事故，地铁站台必须在安全线外候车，故D不符合题意。
故选：A。
【点评】知道并理解流体压强和流速的关系是解决该题的关键，平时学习物理知识时要多联系生活实际、多举例、多解释，提高利用所学物理知识分析实际问题的能力。
7．（2分）（2021•广西）古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是（　　）
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化；热传递是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。
【解答】解：钻木取火时，克服摩擦做功，属于通过做功改变物体的内能；
A、吃饭时，金属勺放在热汤中会吸收热量，是通过热传递改变内能的，故A错误；
B、冬天搓手时，克服摩擦做功，属于通过做功改变物体的内能，故B正确；
C、发烧时，冷毛巾敷额头可以降温，是因为冷毛巾可以吸收热量，是通过热传递改变内能的，故C错误；
D、喝冷饮使人感到凉爽，冷饮会从人体吸收热量，是通过热传递改变内能的，故D错误。
故选：B。
【点评】做功和热传递是改变物体内能的两种方法，是等效的，但有着本质的区别：做功是能量转化的过程，是其他形式能和内能的转化；热传递是能量的转移过程，是内能从一个物体转移到另一个物体上。
8．（2分）（2021•广西）如图是一位同学眼球成像的示意图，他所患眼疾及矫正视力应配戴的透镜类型是（　　）

A．远视眼，凸透镜 B．远视眼，凹透镜
C．近视眼，凸透镜 D．近视眼，凹透镜
【分析】近视眼是晶状体会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴凹透镜矫正。
【解答】解：近视眼是晶状体曲度变大，会聚能力增强，像呈在视网膜的前方，应佩戴发散透镜，即凹透镜进行矫正，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查学生对近视眼和远视眼的成因，以及矫正方法的理解和掌握，是中考的热点。
9．（2分）（2021•广西）科技创新小组发明了一款新型的带滚轮书包，其内部无电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，行走更安全。如图中能反映此原理的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A、图中的实验为奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故A不符合题意；
B、图中实验装置说明通电导线在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C、图中实验装置是探究影响电磁铁磁性大小的因素实验，故C不符合题意；
D、图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，是电磁感应现象，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了对电磁感应现象的认识，属于基础知识，难度不大。
10．（2分）（2021•广西）2021年5月22日，我国“祝融号”火星车安全驶离着陆平台，开始在火星表面巡视探测，举世瞩目，如图所示。关于“祝融号”火星车，下列描述正确的是（　　）

A．到达火星的“祝融号”火星车质量变小了
B．车轮做得比较宽大，是为了增大对火星表面的压强
C．通过电磁波向地球发回探测信息的速度是340m/s
D．所用的太阳能电池板是将可再生能源太阳能转化为电能
【分析】（1）质量是物体本身的一种属性，决定于物体所含物质的多少，与其它因素无关；
（2）在压力一定时，压强与受力面积成反比；
（3）电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s；
（4）太阳能电池板将太阳能转化为电能。
【解答】解：A、质量是物体本身的属性，与位置无关。所以到达火星的“祝融号”火星车质量不变。故A不正确；
B、火星车对火星表面压力一定，车轮做得比较宽大，由公式p＝知，是为了减小对火星表面的压强。故B不正确；
C、电磁波在真空中的传播速度是3×108m/s。故C不正确；
D、太阳能电池板是将太阳能转化为电能的设备。故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了质量的特点、改变压强的方法、电磁波的传播速度及太阳能电池板的原理，是一道综合题，熟练掌握基础知识是正确解答的关键。
11．（2分）（2021•广西）2020年10月，“奋斗者”号在马里亚纳海沟成功下潜到10058m，创造了中国载人深潜的新纪录。“奋斗者”号在水下下潜的过程中，受到的压强和浮力变化情况正确的是（　　）
A．压强变小，浮力不变 B．压强不变，浮力变小
C．压强变大，浮力不变 D．压强不变，浮力变大
【分析】液体压强的公式是p＝ρgh．可见，液体压强的大小取决于液体的种类（即密度ρ）和深度h；
阿基米德定律：浸在液体（或气体）里的物体受到向上的浮力作用，浮力的大小等于被该物体排开的液体（或气体）的重力。其公式可记为F浮＝G排＝ρ液V排g。
【解答】解：根据液体压强的公式p＝ρgh，奋斗者”号在水下下潜的过程中，深度h增大，所以压强增大；
根据阿基米德原理F浮＝G排＝ρ液V排g，奋斗者”号在水下下潜的过程中排开液体的体积不变，所以浮力不变；故ABD错误，C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了液体压强的特点，阿基米德定律，基础题，难度不大，但考查频率很高。
12．（2分）（2021•广西）如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡规格不同，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．L1、L2两端电压相等
B．L1、L2的亮度一定相同
C．a、b、c三处的电流一样大
D．若L2灯丝烧断了，L1仍能发光
【分析】A．两盏小灯泡规格不同，电阻不同，根据欧姆定律分析即可；
B．灯泡的亮度由实际功率决定，根据题意分析两灯的实际功率大小；
C．串联电路中，电流处处相等；
D．串联电路的特点之一：电流只有一条路径，电路有一处断路则整个电路就没有电流。
【解答】解：A．电路中两个规格不同的小灯泡，电阻不同，根据欧姆定律I＝可知，L1、L2两端电压一定不相等，故A错误；
B．由于两灯泡串联在同一电路中，且规格不同，实际电功率不一定相同，故L1、L2的亮度不一定相同，故B错误；
C．由图可知，此电路是串联电路，因为串联电路中电流处处相等，所以a、b、c三处的电流一样大，故C正确；
D．由于串联电路中用电器相互影响，则L2灯丝烧断，L1不能发光，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了串联电路特点的应用，关键知道串联电路中各电路元件相互影响、不能独立工作，属于基础题。
13．（2分）（2021•广西）毕业照给同学们留下了美好的青春记忆。拍照时（　　）
A．照相机镜头相当于凹透镜
B．同学们应站在镜头一倍焦距以内
C．照相机成缩小的实像
D．想让成的像变大，镜头应远离同学们
【分析】照相机的镜头是一个凸透镜，当物距大于二倍焦距时，凸透镜成倒立、缩小的实像；凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。
【解答】解：
ABC、照相机镜头相当于凸透镜，当同学们在凸透镜的二倍焦距之外时，成倒立、缩小的实像，故AB错误，C正确；
D、想让成的像变大，应增大像距，减小物距，即镜头应靠近同学们，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像的应用，知道凸透镜成像的特点是解题的关键。
14．（2分）（2021•广西）为加强疫情防控、保护师生安全，学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关S1闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关S2闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机打开闸门放行。如图中电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，说明开关S1、S2相互影响、不能独立工作即为串联，据此进行解答。
【解答】解：只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，由选项可知B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了电路的设计，正确得出两开关的连接方式是关键。
15．（2分）（2021•广西）篮球运动深受同学们的喜爱。在投篮时，下列分析正确的是（　　）
A．篮球离手后，手还对篮球做功
B．篮球离手后，上升过程机械能变大
C．手对篮球施力，球才向篮筐运动，说明力是维持物体运动的原因
D．假如正在上升的篮球所受的力全部消失，它将做匀速直线运动
【分析】（1）做功的两个必要因素：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离；
（2）物体克服摩擦做功，机械能变小；
（3）力是改变物体运动状态的原因；
（4）根据牛顿第一定律分析篮球的运动状态。
【解答】解：
A、篮球离手后，手没有对篮球施加力，所以不会对篮球做功，故A错误；
B、篮球离手后，篮球克服空气的阻力做功，机械能转化为内能，机械能变小，故B错误；
C、手对篮球施力，球才向篮筐运动，篮球受到力后改变了运动状态，说明力是改变物体运动状态的原因，物体的运动不需要力来维持，故C错误；
D、假如正在上升的篮球所受的力全部消失，由于球原来是运动的，由牛顿第一定律可知，篮球将继续向上做匀速直线运动，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了做功的条件、机械能的变化、力与运动的关系，是一道综合性较强的题目，但总体难度不大。
16．（2分）（2021•广西）如图是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图。小华若要更省力，下列做法可行的是（　　）

A．支点不动，脚在杆上的位置前移
B．将支点靠近人，脚在杆上的位置不动
C．将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移
D．将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移
【分析】根据杠杆的平衡条件分析。
【解答】解：A、支点不动，脚在杆上的位置前移，此时阻力、阻力臂不变，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故A错误；
B、将支点靠近人，脚在杆上的位置不动，此时阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故B错误；
C、将支点靠近人，同时脚在杆上的位置前移，阻力不变，阻力臂变大，动力臂变小，根据杠杆的平衡条件可知，动力变大，不能省力，故C错误；
D、将支点远离人，同时脚在杆上的位置后移，阻力不变，阻力臂变小，动力臂变大，根据杠杆的平衡条件可知，动力变小，能省力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了杠杆平衡条件的应用，难度不大。
二、填空题（每空1分，共15分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上，不要求写出演算过程）
17．（2分）（2021•广西）海边的气温变化较小，这是因为海水的 　比热容　较大；腌制海鸭蛋时，盐进入蛋中使蛋变咸是 　扩散　现象。
【分析】水的比热容比较大，说明水的吸热能力强，相同质量的水和其他物质相比在吸收或放出相同的热量时，相同质量的水和其他物质相比水的温度变化小；
物体是由大量分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，分子之间存在着相互作用力，大量分子无规则的运动叫做分子的热运动；
【解答】解：因为水的比热容较大，与其他物质相比，在同等情况下吸收或放出相同的热量，水的温度变化较小；腌制海鸭蛋时，把盐撒在蛋壳上一段时间，鸭蛋就会变咸，说明分子在不停地做无规则运动，这是扩散现象。
故答案为：比热容；扩散。
【点评】本题考查了水的比热容大的应用、扩散现象，属于基础题。
18．（2分）（2021•广西）家庭电路中各用电器是 　并　联的，消耗的电能用 　电能表　来计量。
【分析】家庭电路中，家用电器之间为了互不影响，而且能正常工作，家用电器之间是并联的。
电能表是测量消耗电能多少的仪器。
【解答】解：家庭电路中的各用电器工作时互不影响，它们之间都是并联连接。
电能表是测量用电器消耗电能多少的仪表。
故答案为：并；电能表。
【点评】本题考查了家庭电路的连接方式、电能表的作用，属于基础题。
19．（2分）（2021•广西）家庭装修中遇到导线不够长时，有的装修师傅把两根导线连接起来使用，但连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是因为与别处相比，连接处接触电阻较 　大　，电能转化为热的功率较 　大　。
【分析】导线相互连接处因为接触不良，易造成电阻变大，因为导线连接处与其他导线串联在电路中，通电时间是相同的，由焦耳定律可知电阻大的产生的热量越多，据此分析。
【解答】解：在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，串联在电路中，通过导体的电流相等、通电时间相等，根据Q＝I2Rt，连接处产生的热量较多，电能转化为热的功率较大。
故答案为：大；大。
【点评】本题考查串联电路特点和焦耳定律的应用，属于一道基础题。
20．（3分）（2021•广西）如图是利用滑轮组帮助汽车脱困的情景。匀速拉动车的过程中，车相对树木是 　运动　（选填“静止”或“运动”）的，动滑轮上有 　2　段绳子承担对车的拉力，若对车的拉力为2400N，F为1500N，则该滑轮组的机械效率是 　80%　。


【分析】（1）如果物体相对于参照物的位置不变，物体是静止的；如果物体相对于参照物的位置不断变化，则物体是运动的。
（2）由图得出，水平使用动滑轮时，从动滑轮上引出的有效股数n，拉力端移动距离等于汽车移动距离的n倍，若对车的拉力为F拉，拉力为F，则该滑轮组的机械效率η＝＝＝＝。
【解答】解：
（1）匀速拉动车的过程中，车相对树木，汽车位置不断变化，是运动的。
（2）由图得出，从动滑轮上引出的有效股数n＝2，拉力端移动距离s＝2s车，
若对车的拉力为F拉，拉力为F，
该滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝80%。
故答案为：运动；2；80%。
【点评】本题考查了运动和静止的相对性、水平使用滑轮组时机械效率的计算，确定从动滑轮上引出的有效股数是关键。
21．（3分）（2021•广西）如图是一握力计的电路示意图，a、b、c、d是四个接线柱，仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板，N固定不动，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变 　小　。若握力F增大时，要求仪表的示数也增大，则a、b之间应接入 　电压表　，c、d之间应接入 　定值电阻　。（后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”）

【分析】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，据此可知c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；根据串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律分别判断c、d之间为定值电阻、电流表时电表示数的变化，然后得出符合题意的答案。
【解答】解：（1）由图可知，当金属片P向左移动时，R接入电路的阻值变小；
（2）c、d之间不可能是电压表，否则电路断路；
若c、d之间为电流表，
①当a、b之间为电压表时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压示数不变，电流表测电路中的电流，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知电流表的示数减小，这与电表的示数增大不符；
②a、b之间为定值电阻时，R与定值电阻并联，电流表测干路电流，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，滑片移动时通过定值电阻的电流不变，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知该支路的电流减小，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流表示数减小，这与电表的示数增大不符；
（3）若c、d之间为定值电阻，
①a、b之间不可能为电流表，否则滑动变阻器被短路；
②a、b之间为电压表时，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，
当握力增大时，滑片右移，变阻器接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
由I＝可知电流表的示数减小，
由U＝IR可知，定值电阻两端的电压减小，
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增大，即电压表的示数增大，符合题意。
故答案为：小；电压表；定值电阻。
【点评】本题考查了电路的动态分析，要注意各种情况的讨论，可以按c、d之间依次为电压表、电流表、定值电阻时各种情况的组合进行讨论，防止遗漏。
22．（3分）（2021•广西）如图所示，竖放在水平地面上的实心长方体质量为2kg，棱长分别为0.2m、0.1m、0.05m，该长方体的密度为 　2×103　kg/m3，对水平地面的压强为 　4000　Pa。为了使该长方体对水平地面的压强变为600Pa，拟采取的方法有：将长方体平放或侧放后，在上部沿水平方向切去一定质量m。若要使切去的质量m较小，则m的较小值为 　0.8　kg。（g＝10N/kg）

【分析】①根据体积公式求出该长方体的体积，利用ρ＝求出该长方体的密度；
②水平面上物体的压力和自身的重力相等，根据p＝和G＝mg＝ρVg求出该长方体对水平地面的压强；
③由题意可知，要使该长方体对水平地面的压强为600Pa，且沿水平方向在上部切去一定质量△m较小，根据p＝＝＝可知应使长方体对水平地面产生压强的受力面积最大，根据G＝F＝pS求出此时长方体剩余部分的重力即对水平地面的压力，根据G＝mg求出长方体剩余部分的质量，然后求出△m的较小值。
【解答】解：①该长方体的体积：
V＝abh＝0.2m×0.1m×0.05m＝1×10﹣3m3，
该长方体的密度为：
ρ＝＝＝2×103kg/m3；
②因水平面上物体的压力和自身的重力相等，
所以，该长方体对水平地面的压强：
p＝＝＝＝＝＝ρgh＝2×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝4000Pa；
③由题意可知，要使该长方体对水平地面的压强为600Pa，且沿水平方向在上部切去一定质量△m较小，
由p＝＝＝可知，应使长方体对水平地面产生压强的受力面积最大，即将长方体平放，
此时长方体剩余部分的重力即对水平地面的压力：
G′＝F′＝p′S＝p′ab＝600Pa×0.2m×0.1m＝12N，
长方体剩余部分的质量：
m′＝＝＝1.2kg，
则△m＝m﹣m′＝2kg﹣1.2kg＝0.8kg。
故答案为：2×103；4000；0.8。
【点评】本题考查了密度公式和重力公式、压强公式的综合应用，灵活的利用压强公式p＝和p＝ρgh是关键，有一定的难度。
三、作图与简答题（共8分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。）
23．（2分）（2021•广西）请在图中画出物体AB在平面镜MN中所成的像A′B′。

【分析】平面镜成像的特点是：像物大小相等、到平面镜的距离相等、连线与镜面垂直，即像物关于平面镜对称，利用这一对称性作出AB的像。
【解答】解：分别作出物体AB端点A、B关于平面镜的对称点A′、B′，用虚线连接A′、B′，即为AB在平面镜中的像。如图所示：

【点评】在平面镜成像作图中，若作出物体在平面镜中所成的像，要先根据像与物关于平面镜对称，先作出端点和关键点的像点，再用虚线连接各点即为物体的像。
24．（2分）（2021•广西）请在图中标出通电螺线管外部磁感线的方向及小磁针的N极。

【分析】从电路中电流的方向入手，利用安培定则判断出螺线管的极性，进而确定磁场的方向，再根据磁极间的相互作用确定小磁针的指向。
【解答】解：电流从螺线管的右侧流入、左侧流出，根据安培定则可判断出螺线管的左端为N极、右端为S极，磁感线在磁体外部是由N极指向S极的，所以方向向右；由磁极间的相互作用可知，小磁针的左端为N极、右端为S极；如图所示。

【点评】本题考查了安培定则（右手螺旋定则）和磁极间的相互作用规律及磁感线的特点。右手螺旋定则：让四指弯曲，跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指指的方向是通电螺线管的N极。
25．（4分）（2021•广西）善于观察的小华发现：穿羽绒服很轻，但在天气干燥时有些羽绒服表面容易吸附灰尘而变脏，请用物理知识解释羽绒服轻及容易吸附灰尘的原因。
【分析】羽绒的密度较小，根据密度公式分析羽绒服轻的原因；
天气干燥时，人体及内衣与羽绒服相互摩擦起电，带电体能吸引轻小的灰尘，所以羽绒服容易吸附灰尘。
【解答】答：羽绒的密度较小，根据密度公式ρ＝可知，相同体积的羽绒服与其他密度较大的物质相比，质量较小，故羽绒服轻；
天气干燥时，人体及内衣与羽绒服相互摩擦起电，带电体能吸引轻小的灰尘，所以羽绒服容易吸附灰尘。
【点评】本题考查密度和摩擦起电的有关知识，属于基础知识，难度不大。
四、实验与探究题（共20分。请把答案直接填写在答题卡相应的位置上。）
26．（6分）（2021•广西）（1）在“探究光反射时的规律”实验中，当入射角减小时，反射角 　减小　；当入射角等于45°时，反射光线与入射光线互相 　垂直　。
（2）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面 　相平　；水沸腾时持续吸热，温度 　不变　。
（3）在“测量物体运动的平均速度”实验中，已有的器材：小车、停表、长木板及小木块各一，还需要的器材有 　刻度尺　；为了方便计时，应该使斜面的坡度较 　小　（选填“大”或“小”）。
【分析】（1）入射角指入射光线与法线的夹角，反射角指反射光线与法线的夹角；在光的反射现象中，反射角等于入射角；
（2）实验室温度计在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；水沸腾的特点：继续吸热，温度保持不变；
（3）测量小车的平均速度需要用秒表测出时间，用刻度尺测出小车通过的距离，然后利用 v＝计算；若要计时方便，应使所用的时间长些，坡度小些。
【解答】解：（1）在“探究光反射时的规律”实验中，当入射角减小时，反射角也随之减小；在光的反射现象中，反射角等于入射角，当入射角等于45°时，反射角也等于45°，反射光线与入射光线的夹角为90°，即反射光线与入射光线互相垂直；
（2）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，温度计读数时，视线要与温度计中液柱的液面相平；水沸腾时持续吸热，温度不变；
（3）根据v＝可知，测量小车的平均速度需要用秒表测出时间，用刻度尺测出小车通过的距离，题目中已经给出了秒表，因此还需要的实验器材是刻度尺；若要计时方便，应使斜面的坡度较小一些，使小车在斜面上通过的时间更长。
故答案为：（1）减小；垂直；（2）相平；不变；（3）刻度尺；小。
【点评】本题主要考查了学生在“探究光反射时的规律”、“探究水沸腾时温度变化的特点”以及“测量物体运动的平均速度”三个实验中，对实验现象、实验规律的掌握情况及一些实验注意事项，是一道学科内综合题。
27．（7分）（2021•广西）学习了密度知识后，小华用天平和量筒测量食用油的密度。

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺 　左　端零刻度线处，发现指针指在分度盘右侧，此时应将平衡螺母向 　左　端调节，使横梁平衡。
（2）称出空烧杯的质量为28g，将适量的食用油倒入烧杯，称出烧杯和食用油的总质量如图1甲所示，则烧杯中食用油的质量为 　33.2　g，接着，将烧杯中的食用油倒入量筒中，示数如图1乙所示，则食用油的密度为 　0.83　g/cm3。
（3）本次实验测得食用油的密度 　偏大　（选填“偏大”或“偏小”），主要原因是 　将烧杯中的食用油倒入量筒时，烧杯中会有残留，使体积变小　。
（4）小华查阅资料和深入思考后，找到了测量液体密度更精确简便的方法，操作如下：

①如图2甲、乙所示，把适量待测液体和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上，再将两电子秤示数清零（按电子秤的清零键后，示数显示为零）；
②将系好细线的小物块（不吸收液体）缓慢浸没到待测液体中保持静止（未触底），液体未溢出，如图2丙所示，记下电子秤的示数m1；
③将小物块取出，擦干后再缓慢浸没到水中保持静止（未触底），水未溢出，如图2丁所示，记下电子秤的示数m2；
④则该液体密度的表达式ρ＝　　。（已知水的密度为ρ水）
【分析】（1）在天平使用时，应先将天平放在水平的桌面上，而后将天平的游码移到标尺左端的零刻度线处；
调节天平横梁平衡时，根据指针的偏转方向判断天平哪端下沉，调节过程中，平衡螺母向上翘的方向移动；
（2）天平读数时应将砝码的质量与游码的示数相加，食用油的质量为烧杯和食用油的总质量与空烧杯的质量之差；
读出量筒中的体积，利用量筒读数时，视线应与凹液面相平，利用密度公式可计算出食用油的密度；
（3）将烧杯中的食用油倒入量筒时，烧杯中会有残留，据此分析解答；
（4）因为将两电子秤示数清零，所以根据题意可知m1为小物块排开液体的质量，m2为小物块排开水的质量，物块浸没在液体中和浸没在水中的体积相等都等于物块的体积，根据水的密度求出物块排开水的体积即物块排开液体的体积，再根据密度公式ρ＝求出液体的密度。
【解答】解：（1）用天平测量物体的质量时，首先把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻线处。
然后调节横梁两端的平衡螺母，使横梁平衡，在调节过程中，若指针偏向分度盘的右侧，应将平衡螺母向左边调节；
（2）由图甲知，烧杯和食用油的总质量为：m总＝50g+10g+1.2g＝61.2g，
食用油的质量为：m油＝m总﹣m杯＝61.2g﹣28g＝33.2g，
由乙图知，食用油的体积为：V＝40mL＝40cm3，
食用油的密度：ρ＝＝＝0.83g/cm3；
（3）将食用油从烧杯倒入量筒时不可能完全倒干净，导致体积的测量结果会偏小，而质量的测量是准确的，根据ρ＝可知，此密度的测量结果比真实值偏大；
（4）因为将两电子秤示数清零，所以根据题意可知m1为小物块排开液体的质量，m2为小物块排开水的质量，物块浸没在液体中和浸没在水中的体积相等都等于物块的体积，
则物块排开液体的体积为：V排液＝V物＝V排水＝，
液体的密度为：ρ液＝＝＝。
故答案为：（1）左；左；（2）33.2；0.83；（3）偏大；将烧杯中的食用油倒入量筒时，烧杯中会有残留；（4）。
【点评】此实验中考查了天平的调节与读数、量筒的读数、密度公式的运用等，这都是该实验中应掌握的基本知识。
28．（7分）（2021•广西）在“测量小灯泡的电功率”实验中，电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，待测小灯泡标有“6V”字样。小华按图甲连接电路，再将电压表接入电路。

序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡功率P/W
1
1.6
0.30
/
2

0.42
/
3
4.0
0.53
/
（1）本实验的实验原理是 　P＝UI　。
（2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于 　A　（选填“A”或“B”）端。
（3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察的是 　电流表是否有示数　。
（4）排除故障后，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。
①序号2数据中，电压表示数如图1乙所示，为 　2.5　V；
②分析数据可知，实验中小华将电压表接在 　小灯泡　（选填“小灯泡”或“R1”）两端；
③小华发现这样是无法测定小灯泡的额定功率的，于是将电源电压调至8V，但由于忘记调换电流表量程，导致电流表被烧坏。经思考，他再找来一个滑动变阻器R2和两个开关，重新设计实验方案如图2所示，操作如下：
a.调节电源电压
b.将R1、R2滑片置于阻值最大处，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使小灯泡正常发光；
c.保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，此时电压表示数为5V；则电源电压为 　12　V，小灯泡的额定功率为 　3.75　W。
【分析】（1）伏安法测量小灯泡的额定功率原理：P＝UI。
（2）实验前滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，电路中电阻最大，电流最小，对电路起到保护作用。
（3）对于电路故障问题，首先通过电流表判断电路是断路还是短路，然后再通过电压表判断断路或短路的具体情况。
（4）①电压表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
②串联电路的电阻起分担电压的作用，电阻越大分担的电压越大，根据电压表的示数变化判断电压表和谁并联。
③根据表格数据，当滑动变阻器R1全部接入电路和没有接入电路时电压表和电流表的示数，根据电源电压保持不变，求出滑动变阻器R1的最大电阻。
滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，当电压表测量滑动变阻器R1两端的电压时，知道滑动变阻器R1两端的电压和电阻，根据欧姆定律求出电路的电流，即小灯泡的额定电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，此时小灯泡两端的电压是6V，滑动变阻器R1两端的电压是5V，则电源电压大于10V，故电源电压是12V。
【解答】解：（1）用电压表测量小灯泡两端的电压，用电流表测量小灯泡的电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率，所以本实验的实验原理是P＝UI。
（2）实验前应将滑动变阻器R1的滑片P置于最大阻值处，滑动变阻器接入的是右半段，故滑动变阻器的滑片处于A端。
（3）小华检查电路连接无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，接下来应该观察电流表是否有示数，如果电流表有示数说明电路是通路，如果电流表无示数说明电路是断路。
（4）①电压表使用的0～3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，电压为2.5V。
②如图1，小华闭合开关S，将电压表和电流表示数记录在如表的序号1中。接着，先后将滑片P移到R1中间某处及另一端，将相应的电压表和电流表示数分别记录在如表序号2、3中。滑动变阻器R1接入电路的电阻依次变小，分担的电压变小，电源电压不变，故小灯泡两端的电压依次变大，故电压表测量小灯泡两端的电压。
③如图1，小灯泡和滑动变阻器R1串联在电路中，电压表测量小灯泡两端的电压，
序号1是滑动变阻器R1阻值最大时电压表和电流表示数，故电源电压U＝U1+UL＝0.30A×R1+1.6V，
序号3是滑动变阻器R1阻值为零时电压表和电流表示数，故电源电压U＝4V，
根据电源电压保持不变，故0.30A×R1+1.6V＝4V，
故滑动变阻器R1的阻值为：R1＝8Ω。
如图2，闭合开关S、S1，断开S2，移动R2滑片，使小灯泡正常发光，滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表测量滑动变阻器R1、滑动变阻器R2两端的总电压，
保持R1、R2滑片位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器R1、滑动变阻器R2和小灯泡串联在电源上，电压表测量滑动变阻器R1两端的电压，此时电压表示数为5V，则此时电路电流I＝I1＝＝＝A，
故小灯泡的额定功率：P＝U额I＝6V×A＝3.75W。
故电源电压为：U'＝U'1+IR2+U'L＝5V+IR2+6V，
因为电源电压有4V、6V、8V、10V、12V可选，故电源电压是12V。
故答案为：（1）P＝UI；（2）A；（3）电流表是否有示数；（4）①2.5；②小灯泡；③12；3.75。
【点评】本题和常规伏安法测量小灯泡的额定功率不同，出题形式新颖，尤其是电源电压的判断和小灯泡额定功率的计算，是一道很好的电学实验题。
五、计算应用题（共25分。解答时要求在答题卡相应的答题区域内写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案，未写出主要演算过程的，不得分。答案必须明确写出数值和单位。）
29．（6分）（2021•广西）若汽车在平直公路上10min内匀速行驶了13.8km，消耗汽油2kg，发动机的输出功率为46kW。汽油热值q为4.6×107J/kg。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
【分析】（1）知道汽车行驶的路程和时间，根据速度公式求出汽车行驶的速度；
（2）根据P＝可知汽车牵引力做的功；
（3）根据Q放＝q汽油m得出汽油完全燃烧放出的热量，根据η＝得出汽车发动机的效率。
【解答】解：（1）汽车在该路段的速度v＝＝＝23m/s；
（2）根据P＝可知汽车牵引力做的功W＝Pt＝46×103W×10×60s＝2.76×107J；
（3）汽油完全燃烧放出的热量Q放＝q汽油m＝4.6×107J/kg×2kg＝9.2×107J，
汽车发动机的效率η＝＝＝30%。
答：（1）汽车行驶的速度为23m/s；
（2）汽车牵引力做的功为2.76×107J；
（3）汽车发动机的效率为30%。
【点评】本题考查速度、功率、燃料完全燃烧放出热量和效率的计算，综合性强，难度适中。
30．（9分）（2021•广西）学校利用过氧乙酸对教室内的空气进行熏蒸消毒。某学习小组为了测量教室空气中过氧乙酸气体的浓度，设计了如图1甲所示的检测仪。已知电源电压为6V，定值电阻R0标有“2.5Ω 0.4A”字样，过氧乙酸气体传感器Rt的阻值随过氧乙酸气体浓度ρ的变化关系如图乙所示。电压表的量程为0～3V，电压表不同的示数对应不同的过氧乙酸气体浓度，请通过计算说明：
（1）按要求，ρ＞0.1g/m3才能达到消毒要求。当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度是否达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率及R0消耗的电能；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，则需重新选用哪种规格的定值电阻。

【分析】（1）当电压表示数是0.75V，知道定值电阻的阻值，根据欧姆定律求出串联电路中的电流；根据串联电路电压特点求出过氧乙酸气体传感器两端的电压，根据欧姆定律求出过氧乙酸气体传感器的电阻，根据图像可以判断过氧乙酸气体浓度和过氧乙酸气体传感器电阻成反比，求出此时过氧乙酸气体的浓度，判断是否达到消毒要求。
（2）过氧乙酸气体浓度越大，过氧乙酸传感器电阻越小，电路最大电流是0.4A，根据欧姆定律求出电压表示数，电压表不超过量程，根据W＝UIt求出定值电阻消耗的电能，根据P＝UI求出电路功率。
（3）根据过氧乙酸气体浓度和过氧乙酸气体传感器电阻成反比，求出若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3时过氧乙酸气体传感器的电阻，此时电压表示数是3V，根据串联电路电压特点求出过氧乙酸传感器两端的电压，根据欧姆定律求出此时电路的电流，根据欧姆定律求出此时定值电阻的阻值，确定定值电阻的规格。
【解答】解：（1）如图甲，过氧乙酸气体传感器和定值电阻串联在6V电源上，电压表测量定值电阻两端的电压，当电压表的示数为0.75V时，
定值电阻中的电流：I0＝＝＝0.3A，
根据串联电路电流处处相等，则电路电流I＝I0＝0.3A，
根据串联电路电压特点得，过氧乙酸传感器两端的电压：Ut＝U﹣U0＝6V﹣0.75V＝5.25V，
由欧姆定律得，过氧乙酸传感器的电阻：Rt＝＝＝17.5Ω，
由图像知，过氧乙酸传感器电阻跟过氧乙酸气体浓度成反比，
过氧乙酸传感器电阻等于17.5Ω时，5Ω×0.45g/m3＝17.5Ω×ρ，
则此时过氧乙酸气体浓度：ρ≈0.13g/m3＞0.1g/m3，故教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求。
（2）由图像知，检测仪处在所能测量的最大ρ值状态，过氧乙酸传感器的电阻最小，电路电流最大，
定值电阻允许通过的最大电流是0.4A，当电路电流是0.4A时，定值电阻两端的电压：U'0＝I'0R0＝0.4A×2.5Ω＝1V，电压表的量程为0～3V，故电流是0.4A符合电路要求，
则若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，
则定值电阻R0消耗的电能：W0＝U'0I'0t＝1V×0.4A×500s＝200J。
电路电功率：P＝UI'0＝6V×0.4A＝2.4W。
（3）由于过氧乙酸传感器电阻跟过氧乙酸气体浓度成反比，
若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，过氧乙酸传感器的电阻为Rt′＝5Ω，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，故电压表示数是U''0＝3V，
根据串联电路电压特点，则过氧乙酸传感器两端的电压是：U''t＝U﹣U''0＝6V﹣3V＝3V，
串联电路中各串联导体的电压表等于电阻比，则定值电阻的阻值是R'0＝5Ω，
则定值电阻的电流：I''＝＝＝0.6A，
故重新选用的定值电阻的规格“5Ω 0.6A”。
答：（1）当电压表的示数为0.75V时，教室内过氧乙酸气体的浓度能达到消毒要求；
（2）若该检测仪处在所能测量的最大ρ值状态下工作了500s，电路消耗的电功率是2.4W，R0消耗的电能是200J；
（3）若检测仪所能测量的最大ρ值调整为0.45g/m3，此时电压表指针刚好偏转到最大刻度，重新选用的定值电阻的规格“5Ω 0.6A”。
【点评】此题出题形式新颖，考查了串联电路中电压和电流特点、电功率计算、电能计算、根据图像判断过氧乙酸传感器电阻和气体浓度关系，根据这个关系确定浓度0.45g/m3时电阻是解决本题的关键。
31．（10分）（2021•广西）图甲为某自动注水装置的部分结构模型简图，底面积为200cm2的柱形水箱内装有质量为5kg的水，竖直硬细杆上端通过力传感器固定，下端与不吸水的实心长方体A连接。打开水龙头，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力F的大小随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量达到4kg时，A刚好全部露出水面，由传感器控制开关开始注水，不计细杆重力，水的密度为1×103kg/m3。求：
（1）开始注水时，水箱内的水受到的重力；
（2）A的密度；
（3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量。

【分析】（1）由公式G＝mg求得水箱内剩余水的重力；
（2）由图乙可知，在排水量为0～1kg范围内，F不变，A受到细杆对它竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力作用且F浮＝F+G，A处于浸没状态，排水前A的上表面水的质量为1kg；在排水量1kg到F减小为零的范围内，A受到细杆对它竖直向下的压力和重力和竖直向上的浮力作用，F随浮力的减小而减小；在F从零增大到2N范围内，A受到的竖直向下的重力和竖直向上的浮力、细杆对A竖直向上的拉力的作用且G＝F+F浮，在排水量为4kg时，A受到的浮力为零，G＝F，由公式G＝mg＝ρVg、F浮＝ρ液gV排，可求得A的密度；
（3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程中，水量减少了2.5kg，浮力减小了8N，则液体对柱形水箱的压力的减少量△F＝△G水+△F浮＝△G水+△F示，由公式求得水对箱底的压强变化量。
【解答】解：（1）水箱内剩余水的重力为：G剩＝m剩g＝（5kg﹣4kg）×10N/kg＝10N；
（2）由图乙可知，在排水量为0～1kg范围内，F不变，A受到细杆对它竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力作用且F浮＝F+G，A处于浸没状态，即VA＝V排，排水前A上表面上方水的质量为1kg；
在F从零增大到2N的范围内，A受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力、细杆对A竖直向上的拉力的作用，
且G＝F+F浮，在排水量为4kg时，A受到的浮力为零，即GA＝F拉＝2N；
当A完全浸没时受到的浮力为：F浮＝GA+F压＝2N+8N＝10N，
A的体积为：VA＝V排＝，
A的密度为：.
从排水量1kg～4kg的过程中，水位下降的高度为：＝……①
A的底面积为：……②
由①②可得：SA＝5×10﹣3m2；
（3）从排水量1kg到F减小为零的范围内，A受到细杆对它竖直向下的压力和重力以及竖直向上的浮力作用，F浮＝GA+F示，水从A上表面下降至传感器示数为零的过程中，示数减小了8N，所以A受到的浮力减小了8N。
此时，水位下降的高度等于A露出水面的高度为：＝，
水箱底部受到水的压强变化量为：△p＝ρ水g△h'＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m＝1600Pa.
答：（1）开始注水时，水箱内的水受到的重力为10N；
（2）A的密度为0.2×103kg/m3；
（3）水从A上表面下降至传感器示数为零的过程，水箱底部受到水的压强变化量为1600Pa.
【点评】本题考查重力、压强的计算、阿基米德原理的应用，要求学生结合图像进行受力分析解决问题，难度大。
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日期：2021/9/30 15:25:17；用户：余浩；邮箱：sjhzxyh14@xyh.com；学号：37802004