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2021年湖南省郴州市中考物理试卷
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这是一份2021年湖南省郴州市中考物理试卷，共28页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021年湖南省郴州市中考物理试卷
一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。)
1．（3分）（2021•郴州）同学们通过两年的物理学习，相信大家对生活中的许多物理知识都有所了解。下列描述符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压是3V
B．人的正常体温大约是37℃
C．一名中学生的质量大约是500kg
D．中学生正常步行的速度大约是10m/s
2．（3分）（2021•郴州）声音是人类最早研究的物理现象之一。下列有关声的描述正确的是（ ）
A．声音能在真空中传播
B．不振动的物体也能发声
C．超声波洗牙是利用了声波传递能量
D．音乐不可能是噪声
3．（3分）（2021•郴州）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
4．（3分）（2021•郴州）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．跳远时助跑是为了增大惯性
B．物体只有受到力的作用时才具有惯性
C．为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带
D．人造卫星绕地球运行时没有惯性
5．（3分）（2021•郴州）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．不能用湿手按开关
B．保险丝可用铁丝替代
C．三孔插座可以不接地线
D．开关可以接在用电器与零线之间
6．（3分）（2021•郴州）下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）（2021•郴州）有关水的物态变化下列说法正确的是（ ）
A．初夏清晨，花、草、树叶上出现的露是水蒸气液化而成
B．秋天早晨的浓雾在太阳照射下很快消失是升华现象
C．北方的冬天，窗户玻璃上出现的冰花是水凝固而成
D．北方的冬天，人们呼出的“白气”是水汽化而成
8．（3分）（2021•郴州）下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．化石能源只要合理利用就不会产生污染
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源
D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
9．（3分）（2021•郴州）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
10．（3分）（2021•郴州）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态
11．（3分）（2021•郴州）如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是（ ）
A．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升
B．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压
C．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压小于大气压
D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管
12．（3分）（2021•郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水＝4.2×103J/（kg▪℃），酒精的热值为q＝3×107J/kg]。则下面说法正确的是（ ）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
13．（3分）（2021•郴州）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则（ ）
A．R1：R2＝2：1 B．R1：R3＝1：1
C．R2：R3＝1：2 D．R1：R2：R3＝2：2：1
二、填空题(本题共3小题，每空2分，共12分。)
14．（4分）（2021•郴州）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 度，若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交 元电费。
15．（4分）（2021•郴州）物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用一根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中（下落距离足够大），机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是 N。
16．（4分）（2021•郴州）如图甲所示的容器放置在水平地面上，该容器上、下两部分都是圆柱体，其横截面积分别为S1、S2，容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体，液体通过控制阀门匀速排出的过程中，容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H＝ cm，上、下两部分横截面积之比S1：S2＝ 。（g取10N/kg）
三、作图与实验探究题(本题共4小题，17题6分，18题10分，19题12分，共28分。)
17．（2021•郴州）画出图中物体A所受重力的示意图（重心已画出）。
18．（2021•郴州）如图所示，物体AB放置在平面镜MN前。请根据平面镜成像的特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像，并保留作图痕迹。
19．（2021•郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 ，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 N；
（3）该合金块的密度为 kg/m3；
（4）图丁中弹簧测力计读数是 N，待测液体的密度是 kg/m3。
20．（2021•郴州）图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V，且保持恒定，定值电阻R0＝10Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 （假设电路只有一处故障）；
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在下表中。
一
二
三
U（V）
3
2
1
I（A）
0.3
0.2
实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为1V时，电流表的示数如图丙所示，读数为 A。
（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象；
（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
四、计算题(本题共2小题，20题10分，21题11分，共21分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分。)
21．（2021•郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）此过程动滑轮的机械效率。
22．（2021•郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。
2021年湖南省郴州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。)
1．（3分）（2021•郴州）同学们通过两年的物理学习，相信大家对生活中的许多物理知识都有所了解。下列描述符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压是3V
B．人的正常体温大约是37℃
C．一名中学生的质量大约是500kg
D．中学生正常步行的速度大约是10m/s
【分析】对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项。
【解答】解：A、一节干电池的电压是1.5V。故A不符合实际；
B、正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小。故B符合实际；
C、成年人的质量在65kg左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg左右。故C不符合实际；
D、中学生正常步行的速度在4km/h＝4×m/s≈1.1m/s左右。故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（3分）（2021•郴州）声音是人类最早研究的物理现象之一。下列有关声的描述正确的是（ ）
A．声音能在真空中传播
B．不振动的物体也能发声
C．超声波洗牙是利用了声波传递能量
D．音乐不可能是噪声
【分析】①声音传播需要介质，真空不能传声；
②声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止；
③声音可以传递能量；
④噪声是声源进行无规则振动发出的声音。从环境保护的角度来看，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成了噪声污染。
【解答】解：A、声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误。
B、声音是由物体振动产生的，不振动的物体不能发出声音，故B错误。
C、用超声波洗牙，是利用了声波的能量，故C正确。
D、音乐声如果影响了他人休息，就成为是噪声，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了声音的产生、传播条件，声音的应用，噪声等，难度不大。
3．（3分）（2021•郴州）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
【分析】为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；磁体的周围存在磁场，磁感线的方向表示磁场方向。
【解答】解：
A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；
B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了磁感线的方向、磁体极性的辨别，属于基础性题目。
4．（3分）（2021•郴州）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．跳远时助跑是为了增大惯性
B．物体只有受到力的作用时才具有惯性
C．为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带
D．人造卫星绕地球运行时没有惯性
【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，物体的惯性有时对我们是有益的，我们要学会利用；惯性有时对我们是有害的，我们要学会防止惯性的不利影响。
【解答】解：
A、惯性大小只与质量有关，与速度无关，故A不符合题意；
BD、任何物体在任何情况下都有惯性，故BD不符合题意；
C、汽车驾驶员驾车时必须系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤，属于防止惯性的不利影响，故C符合题意。
故选：C。
【点评】此题主要考查了几种生活中的惯性现象，惯性在生活中“无处不在”，正确利用和防止惯性才能更好的为生产生活服务。
5．（3分）（2021•郴州）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．不能用湿手按开关
B．保险丝可用铁丝替代
C．三孔插座可以不接地线
D．开关可以接在用电器与零线之间
【分析】（1）生活用水是导体；
（2）保险丝应选熔点低的金属；
（3）有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地；
（4）为了用电的安全，开关应接在火线和用电器之间。
【解答】解：
A、由于生活用水是导体，用湿手按开关时容易发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、当用铁丝代替保险丝后，铁丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断，起不到保护电路的作用，故B不符合安全用电原则；
C、有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地，这样能防止外壳带电而发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、为了用电的安全，开关应接在火线和用电器之间，断开开关时，用电器是不带电的，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
【点评】安全用电和我们生活息息相关，故在中考中安全用电知识也是考查的热点，要求我们熟记安全用电常识。
6．（3分）（2021•郴州）下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的。
【解答】解：AC、图中的导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，故AC错误；
B．图中的通电导体在磁场中受力运动，与电动机原理相同，故B正确；
D．图中电铃的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出他们的不同之处进行区分。
7．（3分）（2021•郴州）有关水的物态变化下列说法正确的是（ ）
A．初夏清晨，花、草、树叶上出现的露是水蒸气液化而成
B．秋天早晨的浓雾在太阳照射下很快消失是升华现象
C．北方的冬天，窗户玻璃上出现的冰花是水凝固而成
D．北方的冬天，人们呼出的“白气”是水汽化而成
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：A、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故A正确。
B、雾在太阳照射下由液态变为气态，是汽化现象，故B错误。
C、窗户玻璃上出现的冰花是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C错误。
D、人们呼出的“白气”是水蒸气液化形成的，故D错误。
故选：A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
8．（3分）（2021•郴州）下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．化石能源只要合理利用就不会产生污染
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源
D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
【分析】（1）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（2）化石能源在使用过程中会产生废气等物质；
（3）能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，在能源的使用过程中，使能源从便于利用的变成不便于利用的，所以说能量虽守恒但还是要节约能源；
（4）清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源。
【解答】解：
A、核能在使用后不能源源不断地获得，属于不可再生能源，故A错误；
B、化石能源在使用过程中会产生废气，能污染环境，故B错误；
C、能量虽守恒，但可以利用的能源是有限的，能量的转化具有方向性，还是要节约能源，故C错误；
D、清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，主要有风能、水能、太阳能等，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查能源的分类，能对不同的能源进行分类是学生必须掌握的基本能力，比较简单。
9．（3分）（2021•郴州）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
【分析】凸透镜成实像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；物距小于焦距，成正立、放大的虚像。
【解答】解：把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，此时的物距有两种情况：
①物距为12cm+6cm＝18cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
②物距为12cm﹣6cm＝6cm，物距小于焦距，成正立、放大的虚像；
所以所成的像一定是放大的，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
10．（3分）（2021•郴州）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态
【分析】（1）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；
（2）研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物，与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态。
【解答】解：
ABC、天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势能的相互转化，故ABC错误；
D、对接成功后，天舟二号货运飞船与天和核心舱之间没有位置的变化，处于相对静止状态，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了机械能的变化、运动和静止的判断，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。
11．（3分）（2021•郴州）如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是（ ）
A．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升
B．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压
C．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压小于大气压
D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管
【分析】气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变；当大气压发生改变时，瓶内压强与外部压强不同，则细管内液柱将发生改变。
【解答】解：A.登山过程中，大气压随着高度的升高而降低，外界大气压减小，瓶内气压不变，玻璃管内的液柱会上升，故A正确；
BC.由图可知，外界大气压加上玻璃管内液体的压强等于瓶内的气压，玻璃管内液柱静止时，瓶内气压大于大气压，故CB错误；
D.玻璃管的粗细不会影响液柱的高度，所以不会影响气压计的精密度，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查大气压强的测量，大气压与高度的关系，要求运用物理知识要灵活。注意易错点：外界大气压越小，管中水柱越高。
12．（3分）（2021•郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水＝4.2×103J/（kg▪℃），酒精的热值为q＝3×107J/kg]。则下面说法正确的是（ ）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
【分析】知道水的质量、比热容以及水的初温、末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；知道酒精的热值和质量，根据公式Q放＝qm求出7g酒精完全燃烧放出的热量，利用η＝×100%求出酒精灯的效率。
【解答】解：质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×104J；
完全燃烧7g酒精放出的热量：
Q放＝qm＝3×107J/kg×7×10﹣3kg＝2.1×105J；
酒精灯的效率为：
η＝×100%＝×100%＝14%。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧放热公式及效率公式的应用，较为简单。
13．（3分）（2021•郴州）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则（ ）
A．R1：R2＝2：1 B．R1：R3＝1：1
C．R2：R3＝1：2 D．R1：R2：R3＝2：2：1
【分析】当开关S闭合，S1、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流；当开关S、S1闭合，S2断开时，R1与R3并联，电流表测干路电流；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R3的电流；当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出三电阻的阻值之比，然后求出任意两电阻的阻值之比。
【解答】解：当开关S闭合，S1、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，即I1＝0.2A，
当开关S、S1闭合，S2断开时，R1与R3并联，电流表测干路电流，即I＝0.4A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R3的电流：I3＝I﹣I1＝0.4A﹣0.2A＝0.2A，
当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，
则通过R2的电流：I2＝I﹣I1﹣I3＝0.5A﹣0.2A﹣0.2A＝0.1A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得：R1：R2：R3＝：：＝：：＝1：2：1，故D错误；
则R1：R2＝1：2，R1：R3＝1：1，R2：R3＝2：1，故AC错误、B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响。
二、填空题(本题共3小题，每空2分，共12分。)
14．（4分）（2021•郴州）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 80 度，若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交 48 元电费。
【分析】家庭某月用电量的计算方法：月末电能表的示数减去月初电能表的示数；电能表读数时注意：最后一位是小数，单位是kW•h。
已知电费的单价，可求这个月应交的电费。
【解答】解：
由于电能表读数时最后一位是小数、单位kW•h，月初电能表的示数为786.9kW•h，月末电能表的示数为866.9kW•h，
这个月消耗的电能W＝866.9kW•h﹣786.9kW•h＝80kW•h＝80度，
这个月应交的电费：0.6元/度×80度＝48元。
故答案为：80；48。
【点评】本题考查了电能表的读数及电费的计算方法，属于基础题目。
15．（4分）（2021•郴州）物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用一根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中（下落距离足够大），机械能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是 0.5 N。
【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度；重力势能的影响因素是物体的质量和高度；动能和势能总称为机械能；
（2）两球匀速竖直下落的过程中，两球的外形、体积和运动速度相同，则A、B两球受到的阻力相等，假设A球在上、B球在下，轻绳的拉力为F，把A、B两球看做整体时，然后受力分析，根据整体受到的合力为零得出等式即可求出每一个小球受到的阻力，然后以B球为研究对象进行受力分析，根据B球受到的合力为零得出等式即可求出绳子的拉力，从而判断出假设正确得出答案。
【解答】解：（1）A、B两球匀速竖直下落的过程中，质量不变，速度不变，高度减小，则两球的动能不变，重力势能减小，所以两球的机械能减小；
（2）因两球匀速竖直下落的过程中，两球的外形、体积和运动速度相同，
所以，A、B两球受到的阻力f相等，
假设A球在上、B球在下，轻绳的拉力为F，
把A、B两球看做整体时，受到竖直向下的总重力和竖直向上的总阻力作用处于平衡状态，
则有：2f＝GA+GB，
解得：f＝（GA+GB）＝×（4N+5N）＝4.5N，
以B球为研究对象可知，受到竖直向上的阻力和轻绳的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态，
则有：f+F＝GB，
解得：F＝GB﹣f＝5N﹣4.5N＝0.5N，
由以上计算可知，假设正确，轻绳的拉力为0.5N。
故答案为：减小；0.5。
【点评】本题考查了影响动能大小因素、重力势能大小因素以及力与运动的关系的应用，正确的选取研究对象并受力分析得出等式是关键。
16．（4分）（2021•郴州）如图甲所示的容器放置在水平地面上，该容器上、下两部分都是圆柱体，其横截面积分别为S1、S2，容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体，液体通过控制阀门匀速排出的过程中，容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H＝ 15 cm，上、下两部分横截面积之比S1：S2＝ 1：4 。（g取10N/kg）
【分析】（1）由p＝ρgh计算液体深度H；
（2）由乙图分析，在t＝10s时，图像变化趋势发生变化，则说明水面积从S1变化为S2，因匀速排液，0﹣10s和10﹣20s排出的液体体积相等，结合圆柱体的体积公式可得S1：S2的比值。
【解答】解：（1）由乙图可知，当t＝0s时，p＝1200Pa，
由p＝ρgh可得，阀门打开前液体的深度：H＝＝＝0.15m＝15cm；
（2）设容器上面部分液体的高度为h1，h1对应的液体压强p1＝1200Pa﹣400Pa＝800Pa，
则h1＝＝＝0.1m＝10cm，
所以容器下面部分液体的高度为h2＝H﹣h1＝15cm﹣10cm＝5cm；
由于匀速排液，则10﹣20s和20﹣30s排出液体的体积相同，且此时底面积均为S2，
则10s﹣20s液面下降的高度为：h2′＝h2＝×5cm＝2.5cm；
由于始终是匀速排液，故0﹣10s和10﹣20s排出液体的体积也相等，
则S1h1＝S2h2′，＝＝＝＝1：4。
答案为：15；1：4。
【点评】本题考查了液体压强的相关计算，注意隐含条件匀速排液，说明相同时间内排出液体的体积相同，难度较大。
三、作图与实验探究题(本题共4小题，17题6分，18题10分，19题12分，共28分。)
17．（2021•郴州）画出图中物体A所受重力的示意图（重心已画出）。
【分析】重力的示意图的画法，即从力的作用点起，沿力的方向画一条带箭头的线段；重力的方向是竖直向下的。
【解答】解：过A的重心沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段，用符号G表示。如图所示：
【点评】明确重力的大小、方向、作用点是正确画出重力的示意图的关键。
18．（2021•郴州）如图所示，物体AB放置在平面镜MN前。请根据平面镜成像的特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像，并保留作图痕迹。
【分析】平面镜成像的特点是：成虚像、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。
19．（2021•郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 指在零刻度上 ，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 1 N；
（3）该合金块的密度为 4×103 kg/m3；
（4）图丁中弹簧测力计读数是 3.4 N，待测液体的密度是 0.6×103 kg/m3。
【分析】（1）正确使用弹簧测力计的方法：先观察弹簧测力计的量程、最小分度值，然后观察它的指针是否指在零刻度上，若没有则进行调整。
（2）据两次称量求差法 F浮＝F1﹣F2求出合金块在水中的浮力；
（3）由甲图读出合金块的重力，求出合金块的质量m。根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排求出V排，因为合金块浸没在水中，所以合金块体积V＝V排，根据公式：求出合金块密度；
（4）由图丁读出弹簧测力计的示数；据两次称量求差法，求出合金块在待测液体中的浮力。根据阿基米德原理求出待测液体的密度。
【解答】解：（1）使用弹簧测力计测量前，要注意弹簧测力计测的量程，然后应观察它的指针是否指在零刻度上。
（2）根据题意合金块的重力G＝4N，合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数F1＝3N。
据两次称量求差法 F浮＝G﹣F1＝4N﹣3N＝1N；
（3）根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排
合金块浸没在水中时：V＝V排＝＝1×10﹣4m3
则合金块密度＝4×103kg/m3；
（4）由图丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为F2＝3.4N
F浮′＝G﹣F2＝4N﹣3.4N＝0.6N
合金块浸没在待测液体中，故V排不变。
＝0.6×103kg/m3
故答案为：（1）指在零刻度上；（2）1；（3）4×103；（4）3.4，0.6×103。
【点评】本题熟练掌握液体密度的测量、浮力大小的计算、密度的计算、阿基米德原理，就可以顺利解决。
20．（2021•郴州）图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V，且保持恒定，定值电阻R0＝10Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 （假设电路只有一处故障）；
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在下表中。
一
二
三
U（V）
3
2
1
I（A）
0.3
0.2
实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是 C
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为1V时，电流表的示数如图丙所示，读数为 0.1 A。
（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象；
（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
【分析】（1）图乙中还未连入的元件有电压表，电压表应并联到定值电阻两端；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）滑动变阻器与定值电阻串联，若电源电压一定，由串联电路特点知：定值电阻越大，电压表示数越大，滑动变阻器电压越大，定值电阻两端电压越小，电压表示数越小；现在无论如何调节滑动变阻器都不能使定值电阻两端电压达到1V或1V以下，可能是因定值电阻的阻值太大造成的，也可能是因为滑动变阻器分压太小造成的；也可能是电源电压太大造成的；
（4）已知电流表的量程和分度值，可读出电流表的示数；
（5）根据表格中的数据利用描点连线的方法做出图像；
（6）根据图像得出结论。
【解答】解：（1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的左边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端，连好的实物图如下图所示：
；
（2）发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路总电阻很大或断路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，说明电压表与电源连通，所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中，故选B；
（3）滑动变阻器与定值电阻串联，若电源电压一定，由串联电路特点知：①定值电阻越大，电压表示数越大；②滑动变阻器电压越大，定值电阻两端电压越小，电压表示数越小；现在无论如何调节滑动变阻器都不能使定值电阻两端电压达到1V或1V以下，可能是因定值电阻的阻值太大造成的，也可能是因为滑动变阻器分压太小造成的；也可能是电源电压太大造成的；
故选C；
（4）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.1A；
（5）根据表格中的数据利用描点连线的方法做出图像，如下图所示：
；
（6）根据多次测量数据描绘出电流随电压变化的如图所示，由图像是一条过原点的直线可以得出的结论是：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）如下图：
；
（2）B；（3）C；（4）0.1；
（5）如下图：
；
（6）正比。
【点评】本题考查了探究电流与电压、电阻关系实验，要采用控制变量法，应用控制变量法分析即可正确解题。
四、计算题(本题共2小题，20题10分，21题11分，共21分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分。)
21．（2021•郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）此过程动滑轮的机械效率。
【分析】（1）由图可知，绳子的有效股数为2，不计绳重和摩擦力，由F＝（G+G动）可求得拉力F的大小；
（2）根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求出总功，然后利用P＝求得拉力F的功率；
（3）不计绳重和摩擦，根据公式η＝×100%＝×100%＝×100%求出动滑轮的机械效率。
【解答】解：
（1）图中动滑轮由2段绳子承担重物，不计摩擦和绳子重，
拉力F＝（G+G动）＝（320N+80N）＝200N，
（2）绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m：
总功W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
绳子自由端拉力F的功率：
P＝＝＝60W；
（3）不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝＝80%。
答：（1）拉力F的大小为200N；
（2）拉力F做功的功率为60W；
（3）此过程动滑轮的机械效率为80%。
【点评】本题考查了功率、绳子拉力、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
22．（2021•郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。
【分析】闭合开关，定值电阻R0和变阻器R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。
（1）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，由欧姆定律结合图象可得电路中电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小，由图象确定此时电路中电流，根据P＝UI计算变阻器两端电压；
（3）由串联电路特点和欧姆定律，列式表示变阻器连入阻值为0和最大值时的电源电压，联立方程计算出电源电压和R0的阻值；根据P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据表达式判断出滑动变阻器电功率最大时接入电路中的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大功率。
【解答】解：闭合开关，R0和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。
（1）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，
由图象知，此时电路中的电流I＝0.6A；
（2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象知，此时电路中电流I'＝0.1A，变阻器的电功率P＝0.5W，
根据P＝UI可得，滑动变阻器两端的电压：
UR＝＝＝5V；
（3）变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律表示电源电压：
U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①
变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表示电源电压：
U＝UR+I'R0＝5V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得：U＝6V，R0＝10Ω，
滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R＝（）2R＝，
所以，当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则滑动变阻器的最大功率：P最大＝＝＝0.9W。
答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压为5V；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的表示出滑动变阻器消耗的电功率是关键。
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日期：2021/9/30 14:53:51；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
2021年湖南省郴州市中考物理试卷
一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。)
1．（3分）（2021•郴州）同学们通过两年的物理学习，相信大家对生活中的许多物理知识都有所了解。下列描述符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压是3V
B．人的正常体温大约是37℃
C．一名中学生的质量大约是500kg
D．中学生正常步行的速度大约是10m/s
2．（3分）（2021•郴州）声音是人类最早研究的物理现象之一。下列有关声的描述正确的是（ ）
A．声音能在真空中传播
B．不振动的物体也能发声
C．超声波洗牙是利用了声波传递能量
D．音乐不可能是噪声
3．（3分）（2021•郴州）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
4．（3分）（2021•郴州）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．跳远时助跑是为了增大惯性
B．物体只有受到力的作用时才具有惯性
C．为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带
D．人造卫星绕地球运行时没有惯性
5．（3分）（2021•郴州）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．不能用湿手按开关
B．保险丝可用铁丝替代
C．三孔插座可以不接地线
D．开关可以接在用电器与零线之间
6．（3分）（2021•郴州）下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（3分）（2021•郴州）有关水的物态变化下列说法正确的是（ ）
A．初夏清晨，花、草、树叶上出现的露是水蒸气液化而成
B．秋天早晨的浓雾在太阳照射下很快消失是升华现象
C．北方的冬天，窗户玻璃上出现的冰花是水凝固而成
D．北方的冬天，人们呼出的“白气”是水汽化而成
8．（3分）（2021•郴州）下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．化石能源只要合理利用就不会产生污染
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源
D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
9．（3分）（2021•郴州）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
10．（3分）（2021•郴州）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态
11．（3分）（2021•郴州）如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是（ ）
A．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升
B．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压
C．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压小于大气压
D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管
12．（3分）（2021•郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水＝4.2×103J/（kg▪℃），酒精的热值为q＝3×107J/kg]。则下面说法正确的是（ ）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
13．（3分）（2021•郴州）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则（ ）
A．R1：R2＝2：1 B．R1：R3＝1：1
C．R2：R3＝1：2 D．R1：R2：R3＝2：2：1
二、填空题(本题共3小题，每空2分，共12分。)
14．（4分）（2021•郴州）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 度，若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交 元电费。
15．（4分）（2021•郴州）物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用一根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中（下落距离足够大），机械能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是 N。
16．（4分）（2021•郴州）如图甲所示的容器放置在水平地面上，该容器上、下两部分都是圆柱体，其横截面积分别为S1、S2，容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体，液体通过控制阀门匀速排出的过程中，容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H＝ cm，上、下两部分横截面积之比S1：S2＝ 。（g取10N/kg）
三、作图与实验探究题(本题共4小题，17题6分，18题10分，19题12分，共28分。)
17．（2021•郴州）画出图中物体A所受重力的示意图（重心已画出）。
18．（2021•郴州）如图所示，物体AB放置在平面镜MN前。请根据平面镜成像的特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像，并保留作图痕迹。
19．（2021•郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 ，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 N；
（3）该合金块的密度为 kg/m3；
（4）图丁中弹簧测力计读数是 N，待测液体的密度是 kg/m3。
20．（2021•郴州）图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V，且保持恒定，定值电阻R0＝10Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 （假设电路只有一处故障）；
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在下表中。
一
二
三
U（V）
3
2
1
I（A）
0.3
0.2
实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为1V时，电流表的示数如图丙所示，读数为 A。
（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象；
（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
四、计算题(本题共2小题，20题10分，21题11分，共21分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分。)
21．（2021•郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）此过程动滑轮的机械效率。
22．（2021•郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。
2021年湖南省郴州市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题给出的选项中，只有一项符合题目要求。)
1．（3分）（2021•郴州）同学们通过两年的物理学习，相信大家对生活中的许多物理知识都有所了解。下列描述符合实际的是（ ）
A．一节干电池的电压是3V
B．人的正常体温大约是37℃
C．一名中学生的质量大约是500kg
D．中学生正常步行的速度大约是10m/s
【分析】对生活中常见物理量的估测，结合对生活的了解和对物理单位的认识，找出符合实际的选项。
【解答】解：A、一节干电池的电压是1.5V。故A不符合实际；
B、正常情况下，人的体温在37℃左右，变化幅度很小。故B符合实际；
C、成年人的质量在65kg左右，中学生的质量比成年人小一些，在50kg左右。故C不符合实际；
D、中学生正常步行的速度在4km/h＝4×m/s≈1.1m/s左右。故D不符合实际。
故选：B。
【点评】物理与社会生活联系紧密，多了解一些生活中的常见量的值可帮助我们更好地学好物理，同时也能让物理更好地为生活服务。
2．（3分）（2021•郴州）声音是人类最早研究的物理现象之一。下列有关声的描述正确的是（ ）
A．声音能在真空中传播
B．不振动的物体也能发声
C．超声波洗牙是利用了声波传递能量
D．音乐不可能是噪声
【分析】①声音传播需要介质，真空不能传声；
②声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止；
③声音可以传递能量；
④噪声是声源进行无规则振动发出的声音。从环境保护的角度来看，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成了噪声污染。
【解答】解：A、声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误。
B、声音是由物体振动产生的，不振动的物体不能发出声音，故B错误。
C、用超声波洗牙，是利用了声波的能量，故C正确。
D、音乐声如果影响了他人休息，就成为是噪声，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了声音的产生、传播条件，声音的应用，噪声等，难度不大。
3．（3分）（2021•郴州）a、b两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a端磁极是S极，b端磁极是N极
B．P点没有磁场
C．磁感线是真实存在的
D．Q点的磁场方向水平向右
【分析】为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线；在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极；磁体的周围存在磁场，磁感线的方向表示磁场方向。
【解答】解：
A、在磁体外部，磁感线从磁体的N极出来回到S极，所以a端为N极，b端为S极，故A错误；
B、磁体的周围存在磁场，P点有磁场，故B错误；
C、为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的，故C错误；
D、由图可知，Q点的磁场方向水平向右，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了磁感线的方向、磁体极性的辨别，属于基础性题目。
4．（3分）（2021•郴州）关于惯性，下列说法正确的是（ ）
A．跳远时助跑是为了增大惯性
B．物体只有受到力的作用时才具有惯性
C．为了防止惯性带来的危害，驾车时必须系好安全带
D．人造卫星绕地球运行时没有惯性
【分析】我们把物体保持原来运动状态不变的性质叫做惯性，物体的惯性有时对我们是有益的，我们要学会利用；惯性有时对我们是有害的，我们要学会防止惯性的不利影响。
【解答】解：
A、惯性大小只与质量有关，与速度无关，故A不符合题意；
BD、任何物体在任何情况下都有惯性，故BD不符合题意；
C、汽车驾驶员驾车时必须系安全带是为了防止由于惯性而被撞伤，属于防止惯性的不利影响，故C符合题意。
故选：C。
【点评】此题主要考查了几种生活中的惯性现象，惯性在生活中“无处不在”，正确利用和防止惯性才能更好的为生产生活服务。
5．（3分）（2021•郴州）下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A．不能用湿手按开关
B．保险丝可用铁丝替代
C．三孔插座可以不接地线
D．开关可以接在用电器与零线之间
【分析】（1）生活用水是导体；
（2）保险丝应选熔点低的金属；
（3）有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地；
（4）为了用电的安全，开关应接在火线和用电器之间。
【解答】解：
A、由于生活用水是导体，用湿手按开关时容易发生触电事故，故A符合安全用电原则；
B、当用铁丝代替保险丝后，铁丝的熔点很高，温度即使升高到一定程度，它也不会自动熔断，起不到保护电路的作用，故B不符合安全用电原则；
C、有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地，这样能防止外壳带电而发生触电事故，故C不符合安全用电原则；
D、为了用电的安全，开关应接在火线和用电器之间，断开开关时，用电器是不带电的，故D不符合安全用电原则。
故选：A。
【点评】安全用电和我们生活息息相关，故在中考中安全用电知识也是考查的热点，要求我们熟记安全用电常识。
6．（3分）（2021•郴州）下图所示实验装置的原理与电动机的工作原理相同的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的。
【解答】解：AC、图中的导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中会产生感应电流，这是电磁感应现象，故AC错误；
B．图中的通电导体在磁场中受力运动，与电动机原理相同，故B正确；
D．图中电铃的主要部件是电磁铁，是利用电流的磁效应工作的，故D错误。
故选：B。
【点评】此题考查了电和磁中的各种现象，在学习过程中，一定要掌握各实验的现象及结论，并且要找出他们的不同之处进行区分。
7．（3分）（2021•郴州）有关水的物态变化下列说法正确的是（ ）
A．初夏清晨，花、草、树叶上出现的露是水蒸气液化而成
B．秋天早晨的浓雾在太阳照射下很快消失是升华现象
C．北方的冬天，窗户玻璃上出现的冰花是水凝固而成
D．北方的冬天，人们呼出的“白气”是水汽化而成
【分析】物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固。
【解答】解：A、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故A正确。
B、雾在太阳照射下由液态变为气态，是汽化现象，故B错误。
C、窗户玻璃上出现的冰花是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，故C错误。
D、人们呼出的“白气”是水蒸气液化形成的，故D错误。
故选：A。
【点评】分析生活中的热现象属于哪种物态变化，关键要看清物态变化前后，物质各处于什么状态；另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识。
8．（3分）（2021•郴州）下列有关能源的说法正确的是（ ）
A．核能是可再生能源
B．化石能源只要合理利用就不会产生污染
C．因为能量是守恒的，所以不必节约能源
D．风能、水能、太阳能都是清洁能源
【分析】（1）可以从自然界源源不断地得到的能源称之为可再生能源；一旦消耗就很难再生的能源称之为不可再生能源；
（2）化石能源在使用过程中会产生废气等物质；
（3）能量在转移、转化过程中总是守恒的，但是能量的转化具有方向性，在能源的使用过程中，使能源从便于利用的变成不便于利用的，所以说能量虽守恒但还是要节约能源；
（4）清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源。
【解答】解：
A、核能在使用后不能源源不断地获得，属于不可再生能源，故A错误；
B、化石能源在使用过程中会产生废气，能污染环境，故B错误；
C、能量虽守恒，但可以利用的能源是有限的，能量的转化具有方向性，还是要节约能源，故C错误；
D、清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，主要有风能、水能、太阳能等，故D正确。
故选：D。
【点评】本题主要考查能源的分类，能对不同的能源进行分类是学生必须掌握的基本能力，比较简单。
9．（3分）（2021•郴州）如图所示，把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，则蜡烛通过该凸透镜所成的像（ ）
A．一定是倒立的 B．一定是正立的
C．一定是放大的 D．一定是缩小的
【分析】凸透镜成实像时，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；物距小于焦距，成正立、放大的虚像。
【解答】解：把焦距为12cm的凸透镜放在光具座上，将点燃的蜡烛放在距焦点6cm处，此时的物距有两种情况：
①物距为12cm+6cm＝18cm，物距在一倍焦距和二倍焦距之间，成倒立、放大的实像；
②物距为12cm﹣6cm＝6cm，物距小于焦距，成正立、放大的虚像；
所以所成的像一定是放大的，故C正确。
故选：C。
【点评】本题考查了凸透镜成像规律的应用，属于基础题。
10．（3分）（2021•郴州）2021年5月29日，我国用长征7号运载火箭成功发射了天舟二号货运飞船，5月30日，天舟二号货运飞船与中国空间站的天和核心舱完成了交会对接。下列说法正确的是（ ）
A．天舟二号货运飞船加速上升过程中机械能守恒
B．天舟二号货运飞船加速上升过程中动能转化为重力势能
C．天舟二号货运飞船加速上升过程中重力势能转化为动能
D．对接成功后天舟二号货运飞船与天和核心舱处于相对静止状态
【分析】（1）机械能包括动能和势能，物体动能和势能的变化会引起机械能的变化；动能与质量和速度有关，质量越大、速度越大则动能越大；重力势能与质量和高度有关，质量越大、高度越大则重力势能越大；
（2）研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物，与参照物相比，物体位置有变化，说明物体在运动；物体位置没有变化，说明物体处于静止状态。
【解答】解：
ABC、天舟二号货运飞船加速上升过程中，质量不变，高度变大，重力势能变大，质量不变，速度变大，动能变大，机械能变大，机械能是不守恒的，此过程中不是动能和势能的相互转化，故ABC错误；
D、对接成功后，天舟二号货运飞船与天和核心舱之间没有位置的变化，处于相对静止状态，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了机械能的变化、运动和静止的判断，是一道基础题，掌握基础知识即可正确解题。
11．（3分）（2021•郴州）如图所示是个自制气压计。下列说法正确的是（ ）
A．带着它登山的过程中，玻璃管中液柱会逐渐上升
B．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压等于大气压
C．玻璃管中液柱静止时，瓶内气压小于大气压
D．为提高气压计测量精度，可选用更粗的玻璃管
【分析】气压计的原理是利用内外压强差使细管内液柱上升或下降来判断气压的改变；当大气压发生改变时，瓶内压强与外部压强不同，则细管内液柱将发生改变。
【解答】解：A.登山过程中，大气压随着高度的升高而降低，外界大气压减小，瓶内气压不变，玻璃管内的液柱会上升，故A正确；
BC.由图可知，外界大气压加上玻璃管内液体的压强等于瓶内的气压，玻璃管内液柱静止时，瓶内气压大于大气压，故CB错误；
D.玻璃管的粗细不会影响液柱的高度，所以不会影响气压计的精密度，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查大气压强的测量，大气压与高度的关系，要求运用物理知识要灵活。注意易错点：外界大气压越小，管中水柱越高。
12．（3分）（2021•郴州）小明用酒精灯将质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃（未沸腾），共燃烧了7g酒精[c水＝4.2×103J/（kg▪℃），酒精的热值为q＝3×107J/kg]。则下面说法正确的是（ ）
A．水吸收的热量是2.94×107J，效率为14%
B．水吸收的热量是2.94×104J，效率为14%
C．水吸收的热量是2.94×107J，效率为1.4%
D．水吸收的热量是2.94×104J，效率为1.4%
【分析】知道水的质量、比热容以及水的初温、末温，根据Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；知道酒精的热值和质量，根据公式Q放＝qm求出7g酒精完全燃烧放出的热量，利用η＝×100%求出酒精灯的效率。
【解答】解：质量为100g、初温为20℃的水加热到90℃吸收的热量：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×100×10﹣3kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×104J；
完全燃烧7g酒精放出的热量：
Q放＝qm＝3×107J/kg×7×10﹣3kg＝2.1×105J；
酒精灯的效率为：
η＝×100%＝×100%＝14%。
故ACD错误，B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了吸热公式和燃料完全燃烧放热公式及效率公式的应用，较为简单。
13．（3分）（2021•郴州）如图所示电路，电源电压恒定，R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合，S1、S2断开时，电流表A的示数为0.2A；当开关S、S1闭合，S2断开时，电流表A的示数为0.4A；当开关S、S1、S2都闭合时，电流表A的示数为0.5A，则（ ）
A．R1：R2＝2：1 B．R1：R3＝1：1
C．R2：R3＝1：2 D．R1：R2：R3＝2：2：1
【分析】当开关S闭合，S1、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流；当开关S、S1闭合，S2断开时，R1与R3并联，电流表测干路电流；根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R3的电流；当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流，利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出三电阻的阻值之比，然后求出任意两电阻的阻值之比。
【解答】解：当开关S闭合，S1、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，即I1＝0.2A，
当开关S、S1闭合，S2断开时，R1与R3并联，电流表测干路电流，即I＝0.4A，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过R3的电流：I3＝I﹣I1＝0.4A﹣0.2A＝0.2A，
当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，
则通过R2的电流：I2＝I﹣I1﹣I3＝0.5A﹣0.2A﹣0.2A＝0.1A，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I＝可得：R1：R2：R3＝：：＝：：＝1：2：1，故D错误；
则R1：R2＝1：2，R1：R3＝1：1，R2：R3＝2：1，故AC错误、B正确。
故选：B。
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意并联电路中各支路独立工作、互不影响。
二、填空题(本题共3小题，每空2分，共12分。)
14．（4分）（2021•郴州）小林家中五月月初和月末电能表示数如图所示。这个月他家的用电量是 80 度，若小林家所在地区每度电的电费是0.6元，这个月他家应交 48 元电费。
【分析】家庭某月用电量的计算方法：月末电能表的示数减去月初电能表的示数；电能表读数时注意：最后一位是小数，单位是kW•h。
已知电费的单价，可求这个月应交的电费。
【解答】解：
由于电能表读数时最后一位是小数、单位kW•h，月初电能表的示数为786.9kW•h，月末电能表的示数为866.9kW•h，
这个月消耗的电能W＝866.9kW•h﹣786.9kW•h＝80kW•h＝80度，
这个月应交的电费：0.6元/度×80度＝48元。
故答案为：80；48。
【点评】本题考查了电能表的读数及电费的计算方法，属于基础题目。
15．（4分）（2021•郴州）物体在空气中运动时受到的阻力与物体的外形、体积和运动速度有关。现用一根不可伸长的轻绳将体积相同、重力不同的A、B两球连在一起，A球重4N、B球重5N。在两球匀速竖直下落的过程中（下落距离足够大），机械能 减小 （选填“增大”、“减小”或“不变”），轻绳的拉力是 0.5 N。
【分析】（1）动能的影响因素是物体的质量和速度；重力势能的影响因素是物体的质量和高度；动能和势能总称为机械能；
（2）两球匀速竖直下落的过程中，两球的外形、体积和运动速度相同，则A、B两球受到的阻力相等，假设A球在上、B球在下，轻绳的拉力为F，把A、B两球看做整体时，然后受力分析，根据整体受到的合力为零得出等式即可求出每一个小球受到的阻力，然后以B球为研究对象进行受力分析，根据B球受到的合力为零得出等式即可求出绳子的拉力，从而判断出假设正确得出答案。
【解答】解：（1）A、B两球匀速竖直下落的过程中，质量不变，速度不变，高度减小，则两球的动能不变，重力势能减小，所以两球的机械能减小；
（2）因两球匀速竖直下落的过程中，两球的外形、体积和运动速度相同，
所以，A、B两球受到的阻力f相等，
假设A球在上、B球在下，轻绳的拉力为F，
把A、B两球看做整体时，受到竖直向下的总重力和竖直向上的总阻力作用处于平衡状态，
则有：2f＝GA+GB，
解得：f＝（GA+GB）＝×（4N+5N）＝4.5N，
以B球为研究对象可知，受到竖直向上的阻力和轻绳的拉力、竖直向下的重力作用处于平衡状态，
则有：f+F＝GB，
解得：F＝GB﹣f＝5N﹣4.5N＝0.5N，
由以上计算可知，假设正确，轻绳的拉力为0.5N。
故答案为：减小；0.5。
【点评】本题考查了影响动能大小因素、重力势能大小因素以及力与运动的关系的应用，正确的选取研究对象并受力分析得出等式是关键。
16．（4分）（2021•郴州）如图甲所示的容器放置在水平地面上，该容器上、下两部分都是圆柱体，其横截面积分别为S1、S2，容器底部装有控制阀门。容器内装有密度为0.8×103kg/m3的液体，液体通过控制阀门匀速排出的过程中，容器底部受到液体的压强p随时间t变化关系如图乙所示。则阀门打开前液体的深度H＝ 15 cm，上、下两部分横截面积之比S1：S2＝ 1：4 。（g取10N/kg）
【分析】（1）由p＝ρgh计算液体深度H；
（2）由乙图分析，在t＝10s时，图像变化趋势发生变化，则说明水面积从S1变化为S2，因匀速排液，0﹣10s和10﹣20s排出的液体体积相等，结合圆柱体的体积公式可得S1：S2的比值。
【解答】解：（1）由乙图可知，当t＝0s时，p＝1200Pa，
由p＝ρgh可得，阀门打开前液体的深度：H＝＝＝0.15m＝15cm；
（2）设容器上面部分液体的高度为h1，h1对应的液体压强p1＝1200Pa﹣400Pa＝800Pa，
则h1＝＝＝0.1m＝10cm，
所以容器下面部分液体的高度为h2＝H﹣h1＝15cm﹣10cm＝5cm；
由于匀速排液，则10﹣20s和20﹣30s排出液体的体积相同，且此时底面积均为S2，
则10s﹣20s液面下降的高度为：h2′＝h2＝×5cm＝2.5cm；
由于始终是匀速排液，故0﹣10s和10﹣20s排出液体的体积也相等，
则S1h1＝S2h2′，＝＝＝＝1：4。
答案为：15；1：4。
【点评】本题考查了液体压强的相关计算，注意隐含条件匀速排液，说明相同时间内排出液体的体积相同，难度较大。
三、作图与实验探究题(本题共4小题，17题6分，18题10分，19题12分，共28分。)
17．（2021•郴州）画出图中物体A所受重力的示意图（重心已画出）。
【分析】重力的示意图的画法，即从力的作用点起，沿力的方向画一条带箭头的线段；重力的方向是竖直向下的。
【解答】解：过A的重心沿竖直向下的方向，画一条带箭头的线段，用符号G表示。如图所示：
【点评】明确重力的大小、方向、作用点是正确画出重力的示意图的关键。
18．（2021•郴州）如图所示，物体AB放置在平面镜MN前。请根据平面镜成像的特点画出物体AB在平面镜MN中所成的像，并保留作图痕迹。
【分析】平面镜成像的特点是：成虚像、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。
19．（2021•郴州）某物理兴趣小组探究在不使用天平、量筒的情况下测量合金块和液体密度的方法，并进行了以下实验：
第一步：如图甲所示，用弹簧测力计测量合金块所受的重力，其示数为4N；
第二步：如图乙所示，将该合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数为3N；
第三步：将该合金块从水中取出并擦干，再浸没到如图丙所示的待测液体中，静止时弹簧测力计示数如图丁所示。
根据以上实验，请回答下列问题：
（1）使用弹簧测力计测量前，应观察它的指针是否 指在零刻度上 ，若没有，则进行调整；
（2）该合金块浸没在水中时受到的浮力为 1 N；
（3）该合金块的密度为 4×103 kg/m3；
（4）图丁中弹簧测力计读数是 3.4 N，待测液体的密度是 0.6×103 kg/m3。
【分析】（1）正确使用弹簧测力计的方法：先观察弹簧测力计的量程、最小分度值，然后观察它的指针是否指在零刻度上，若没有则进行调整。
（2）据两次称量求差法 F浮＝F1﹣F2求出合金块在水中的浮力；
（3）由甲图读出合金块的重力，求出合金块的质量m。根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排求出V排，因为合金块浸没在水中，所以合金块体积V＝V排，根据公式：求出合金块密度；
（4）由图丁读出弹簧测力计的示数；据两次称量求差法，求出合金块在待测液体中的浮力。根据阿基米德原理求出待测液体的密度。
【解答】解：（1）使用弹簧测力计测量前，要注意弹簧测力计测的量程，然后应观察它的指针是否指在零刻度上。
（2）根据题意合金块的重力G＝4N，合金块浸没在水中，静止时弹簧测力计示数F1＝3N。
据两次称量求差法 F浮＝G﹣F1＝4N﹣3N＝1N；
（3）根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排
合金块浸没在水中时：V＝V排＝＝1×10﹣4m3
则合金块密度＝4×103kg/m3；
（4）由图丁可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为F2＝3.4N
F浮′＝G﹣F2＝4N﹣3.4N＝0.6N
合金块浸没在待测液体中，故V排不变。
＝0.6×103kg/m3
故答案为：（1）指在零刻度上；（2）1；（3）4×103；（4）3.4，0.6×103。
【点评】本题熟练掌握液体密度的测量、浮力大小的计算、密度的计算、阿基米德原理，就可以顺利解决。
20．（2021•郴州）图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V，且保持恒定，定值电阻R0＝10Ω。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 （假设电路只有一处故障）；
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
（3）排除故障后，闭合开关S进行实验，并将实验数据记录在下表中。
一
二
三
U（V）
3
2
1
I（A）
0.3
0.2
实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是 C
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为1V时，电流表的示数如图丙所示，读数为 0.1 A。
（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象；
（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
【分析】（1）图乙中还未连入的元件有电压表，电压表应并联到定值电阻两端；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）滑动变阻器与定值电阻串联，若电源电压一定，由串联电路特点知：定值电阻越大，电压表示数越大，滑动变阻器电压越大，定值电阻两端电压越小，电压表示数越小；现在无论如何调节滑动变阻器都不能使定值电阻两端电压达到1V或1V以下，可能是因定值电阻的阻值太大造成的，也可能是因为滑动变阻器分压太小造成的；也可能是电源电压太大造成的；
（4）已知电流表的量程和分度值，可读出电流表的示数；
（5）根据表格中的数据利用描点连线的方法做出图像；
（6）根据图像得出结论。
【解答】解：（1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的左边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端，连好的实物图如下图所示：
；
（2）发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路总电阻很大或断路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，说明电压表与电源连通，所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中，故选B；
（3）滑动变阻器与定值电阻串联，若电源电压一定，由串联电路特点知：①定值电阻越大，电压表示数越大；②滑动变阻器电压越大，定值电阻两端电压越小，电压表示数越小；现在无论如何调节滑动变阻器都不能使定值电阻两端电压达到1V或1V以下，可能是因定值电阻的阻值太大造成的，也可能是因为滑动变阻器分压太小造成的；也可能是电源电压太大造成的；
故选C；
（4）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.1A；
（5）根据表格中的数据利用描点连线的方法做出图像，如下图所示：
；
（6）根据多次测量数据描绘出电流随电压变化的如图所示，由图像是一条过原点的直线可以得出的结论是：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）如下图：
；
（2）B；（3）C；（4）0.1；
（5）如下图：
；
（6）正比。
【点评】本题考查了探究电流与电压、电阻关系实验，要采用控制变量法，应用控制变量法分析即可正确解题。
四、计算题(本题共2小题，20题10分，21题11分，共21分。要求写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最终答案的不能计分。)
21．（2021•郴州）如图所示是小林同学组装的提升重物的装置，动滑轮重80N，不计绳重和摩擦。在拉力F的作用下，将重为320N的重物经过20s匀速提升了3m。求：
（1）拉力F的大小；
（2）拉力F做功的功率；
（3）此过程动滑轮的机械效率。
【分析】（1）由图可知，绳子的有效股数为2，不计绳重和摩擦力，由F＝（G+G动）可求得拉力F的大小；
（2）根据s＝2h求出绳子自由端移动的距离，利用W＝Fs求出总功，然后利用P＝求得拉力F的功率；
（3）不计绳重和摩擦，根据公式η＝×100%＝×100%＝×100%求出动滑轮的机械效率。
【解答】解：
（1）图中动滑轮由2段绳子承担重物，不计摩擦和绳子重，
拉力F＝（G+G动）＝（320N+80N）＝200N，
（2）绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×3m＝6m：
总功W总＝Fs＝200N×6m＝1200J，
绳子自由端拉力F的功率：
P＝＝＝60W；
（3）不计绳重和摩擦，动滑轮的机械效率：
η＝×100%＝×100%＝×100%＝＝80%。
答：（1）拉力F的大小为200N；
（2）拉力F做功的功率为60W；
（3）此过程动滑轮的机械效率为80%。
【点评】本题考查了功率、绳子拉力、机械效率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用。
22．（2021•郴州）如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的电功率P随电流I变化关系图线如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率。
【分析】闭合开关，定值电阻R0和变阻器R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。
（1）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，由欧姆定律结合图象可得电路中电流；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小，由图象确定此时电路中电流，根据P＝UI计算变阻器两端电压；
（3）由串联电路特点和欧姆定律，列式表示变阻器连入阻值为0和最大值时的电源电压，联立方程计算出电源电压和R0的阻值；根据P＝I2R表示出滑动变阻器消耗的电功率，根据表达式判断出滑动变阻器电功率最大时接入电路中的阻值，进一步求出滑动变阻器的最大功率。
【解答】解：闭合开关，R0和R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量变阻器两端的电压。
（1）当滑动变阻器连入电路的电阻为0时，电路为R0的简单电路，此时电路中电阻最小，电流最大，
由图象知，此时电路中的电流I＝0.6A；
（2）当滑动变阻器接入电路电阻最大时，电路中电阻最大，电流最小，
由图象知，此时电路中电流I'＝0.1A，变阻器的电功率P＝0.5W，
根据P＝UI可得，滑动变阻器两端的电压：
UR＝＝＝5V；
（3）变阻器连入电路的电阻为0时，根据欧姆定律表示电源电压：
U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣①
变阻器接入电路电阻最大时，根据串联电路特点和欧姆定律表示电源电压：
U＝UR+I'R0＝5V+0.1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得：U＝6V，R0＝10Ω，
滑动变阻器消耗的电功率：
P＝I2R＝（）2R＝，
所以，当R＝R0＝10Ω时，滑动变阻器消耗的电功率最大，
则滑动变阻器的最大功率：P最大＝＝＝0.9W。
答：（1）滑动变阻器接入电路电阻为零时，电路中的电流为0.6A；
（2）滑动变阻器接入电路电阻最大时，滑动变阻器两端的电压为5V；
（3）滑动变阻器的滑片从最右端滑向最左端的过程中，滑动变阻器的最大功率为0.9W。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，正确的表示出滑动变阻器消耗的电功率是关键。
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日期：2021/9/30 14:53:51；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
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