2021年湖南省长沙市中考物理试卷

这是一份2021年湖南省长沙市中考物理试卷，共31页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

2021年湖南省长沙市中考物理试卷
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。第1～10题为单选题，每小题只有1个选项符合题意。第11、12题为多选题，每小题有两个答案符合题意，选对但少选得2分，错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置）
1．（3分）（2021•长沙）怀旧的竹蜻蜓给孩子们的童年带来了无穷的乐趣，下列静止的竹蜻蜓所受支持力的示意图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
2．（3分）（2021•长沙）毛主席在《水调歌头•重上井冈山》中写到“到处莺歌燕舞，更有潺潺流水，高路入云端”，下列有关声音的说法中正确的是（　　）
A．莺的歌唱声是通过空气传入人耳的
B．流水声传入人耳不需要时间
C．清脆的鸟鸣声比低沉的流水声音调低
D．鸟鸣声和流水声的音色相同
3．（3分）（2021•长沙）唐诗是我国优秀的文学遗产之一，下列诗句中所包含的物态变化分析正确的是（　　）
A．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是汽化现象
B．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛“流泪”是液化现象
C．“鸡声茅店月，人迹板桥霜”，霜的形成是凝华现象
D．“晚来天欲雪，能饮一杯无”，雪的形成是升华现象
4．（3分）（2021•长沙）2020年11月13日，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1万米。“沧海”号是“奋斗者”号的“御用摄影师”，在某一时间段，“沧海”号在万里深海固定好机位，而“奋斗者”号从其上方徐徐下降，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．“沧海”号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的
B．相对于“沧海”号，“奋斗者”号是运动的
C．“奋斗者”号受到海水的压强变小
D．“奋斗者”号受到的浮力变大
5．（3分）（2021•长沙）玩具警车的简化电路主要由电动机和灯泡组成，下面的设计图中电路安全且电动机和灯泡都能独立工作的是（　　）
A． B．
C． D．
6．（3分）（2021•长沙）辣椒萝卜是湖南人最喜欢的食品之一，制作辣椒萝卜首先需将新鲜的萝卜切条，然后将萝卜条放在太阳下晾晒两三天使其变成萝卜干，再拌上剁辣椒和盐，腌制8至10天即可食用。下列说法中正确的是（　　）
A．晒萝卜利用了太阳能来做功
B．腌制好的萝卜内外都又辣又咸，说明分子在不停地做无规则运动
C．萝卜干没有内能
D．萝卜条变干是因为水升华了
7．（3分）（2021•长沙）下列符合安全用电原则的是（　　）
A．在高大建筑物的顶端安装避雷针可以防雷
B．空气开关跳闸后，直接将其复位即可
C．在输电线上晾衣服
D．低于220V的电压对人体来说都是安全的
8．（3分）（2021•长沙）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升
B．乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降
C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小
D．乙装置更能准确地测量出大气压的值
9．（3分）（2021•长沙）天气越来越炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）

A．小风扇的工作原理是电磁感应
B．小风扇工作时，将机械能转化为电能
C．小风扇充电时，将化学能转化为电能
D．小风扇的效率不可能达到100%
10．（3分）（2021•长沙）滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（　　）

A．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B．小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因
D．小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
11．（3分）（2021•长沙）2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步，对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．重力势能转化为动能 D．机械能增加
12．（3分）（2021•长沙）抗疫胜利后，重新开放的湖南省博物馆需要限制每天入馆的人数。甲图是小伟帮博物馆设计的一个检测入馆人数的电路，电源电压不变，力敏电阻的阻值随压力大小的变化情况如乙图所示，当电压表的示数变小时，计数器自动计数一次。闭合开关，当力敏电阻上的压力变大时，下列说法正确的是（　　）

A．力敏电阻的阻值变小
B．电路中的电流变小
C．电压表的示数变小
D．电路中的总功率变小，计数器自动计数一次
二、填空题（本大题共5小题，11空，每空2分，共22分）
13．（4分）（2021•长沙）家住长沙县乡村的李老师在自家房子的屋顶上安装了一组太阳能电池板，电池板既能发电又能防屋顶漏水，夏季光照充足发电量大时，还能将剩余的电能并入电网。太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景。太阳能电池板工作时将太阳能转化为 　 　能，太阳能的优点是 　 　（写出一点即可）。
14．（4分）（2021•长沙）2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用 　 　为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的 　 　现象。
15．（4分）（2021•长沙）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中，月球样品的质量保持 　 　；航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度 　 　的合金或新型合成材料制成的。
16．（4分）（2021•长沙）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开。
（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于 　 　挡位；
（2）电煎药壶在 　 　挡位工作时，通过P点的电流更小。

17．（6分）（2021•长沙）小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表：当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警。（取g＝10N/kg）
压力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
（1）经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为 　 　N；
（2）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中，请帮他计算此时Rx的电阻为 　 　Ω；
（3）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP＝0.3m，OB＝0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为 　 　kg。（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）

三、实验题（本大题共5小题，第18题6分，第19题6分，第20题4分，第21题6分，第22题7分，共29分）
18．（6分）（2021•长沙）二十四节气中的“小暑、大暑、处暑、小寒、大寒”象征了温度的变化，要准确地判断温度的高低，就要用温度计进行测量。如图甲是一个自制温度计，把它从热水中取出，再放入冷水中，可观察到细管中液面的位置缓慢变 　 　；在读数时，乙图中的 　 　方法是正确的（选填“A”、“B”或“C”）；请读出丙图中温度计的示数为 　 　℃。（温度计的单位是摄氏度）

19．（6分）（2021•长沙）小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，小伟想用光路图记录这一现象，请帮他在甲图中把光路图补充完整；小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、　 　的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 　 　移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。

20．（4分）（2021•长沙）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。


（1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与 　 　周围的磁场相似；
（2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的 　 　方向有关。
21．（6分）（2021•长沙）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。

（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：　 　；
（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为 　 　W；
（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 　 　V。
22．（7分）（2021•长沙）学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后（如图甲所示），在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据；然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时（如图乙所示），记录下第二次实验数据；剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后（如图丙所示），记录下第三次的实验数据。（取g＝10N/kg）


测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0

540.00
（1）观察乙、丙两图可知物体在 　 　图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的 　 　更大；
（2）在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小雪记的是0.62N，小伟记的是0.42N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是正确的，并说明理由 　 　。
四、计算题（本大题共2小题，第23题6分，第24题7分，共13分）
23．（6分）（2021•长沙）总部位于湖南省长沙市岳麓区的某股份有限公司，是一家持续创新的全球化企业。如图是这个公司生产的高空作业平台，它重心低，运行高效。求：
（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程；
（2）作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功；
（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，此时作业平台对水平地面的压强。（取g＝10N/kg）

24．（7分）（2021•长沙）如图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：
滑动变阻器的滑片位置
电压表V1的示数U1/V
电压表V2的示数U2/V
A
9U0
9U0
B
6U0
10U0
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。


2021年湖南省长沙市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题共12小题，每小题3分，共36分。第1～10题为单选题，每小题只有1个选项符合题意。第11、12题为多选题，每小题有两个答案符合题意，选对但少选得2分，错选得0分。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置）
1．（3分）（2021•长沙）怀旧的竹蜻蜓给孩子们的童年带来了无穷的乐趣，下列静止的竹蜻蜓所受支持力的示意图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】物体处于静止或者匀速直线运动状态时，不受力或者受平衡力的作用，相互平衡的两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
【解答】解：静止的竹蜻蜓受力平衡，受到竖直向下重力和竖直向上的支持力的作用，这两个力是一对平衡力，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了物体的受力分析、二力平衡条件的应用，属于基础题。
2．（3分）（2021•长沙）毛主席在《水调歌头•重上井冈山》中写到“到处莺歌燕舞，更有潺潺流水，高路入云端”，下列有关声音的说法中正确的是（　　）
A．莺的歌唱声是通过空气传入人耳的
B．流水声传入人耳不需要时间
C．清脆的鸟鸣声比低沉的流水声音调低
D．鸟鸣声和流水声的音色相同
【分析】（1）声音可以在空气中传播；
（2）根据声音传播是有速度的进行分析；
（3）音调指声音的高低；
（4）通过音色来辨别是什么物体发声。
【解答】解：A、我们听到莺的歌唱声是通过空气传入耳朵的，故A正确；
B、水声在空气中传播时，因为有速度，所以传入人耳需要时间，故B错误；
C、清脆的鸟鸣声比低沉的流水声音调高，故C错误；
D、鸟鸣声和流水声的音色不相同，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查了声的传播、声音的特性、声速等，属于基础知识，掌握基础知识很重要。
3．（3分）（2021•长沙）唐诗是我国优秀的文学遗产之一，下列诗句中所包含的物态变化分析正确的是（　　）
A．“露从今夜白，月是故乡明”，露的形成是汽化现象
B．“蜡烛有心还惜别，替人垂泪到天明”，蜡烛“流泪”是液化现象
C．“鸡声茅店月，人迹板桥霜”，霜的形成是凝华现象
D．“晚来天欲雪，能饮一杯无”，雪的形成是升华现象
【分析】物质从固态到液态的过程叫做熔化，物质从液态变成固态的过程叫做凝固；物质从液态变为气态叫做汽化，物质从气态变为液态叫做液化；物质从固态直接变成气态叫升华，物质从气态直接变成固态叫凝华。
【解答】解：A、“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误；
B、蜡烛“流泪”是蜡由固态变为液态，属于熔化现象，故B错误；
C、“霜”是水蒸气遇冷放热直接变成固态的冰晶，是凝华现象，故C正确；
D、“雪”是水蒸气遇冷放热直接变成固态的冰晶，是凝华现象，故D错误。
故选：C。
【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。
4．（3分）（2021•长沙）2020年11月13日，“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟再次成功下潜突破1万米。“沧海”号是“奋斗者”号的“御用摄影师”，在某一时间段，“沧海”号在万里深海固定好机位，而“奋斗者”号从其上方徐徐下降，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．“沧海”号所拍摄的影像信息是通过超声波传递给通信卫星的
B．相对于“沧海”号，“奋斗者”号是运动的
C．“奋斗者”号受到海水的压强变小
D．“奋斗者”号受到的浮力变大
【分析】A、卫星通信是利用电磁波来传递信息的；
B、研究对象与参照物的位置改变时，我们就说研究对象就是运动的；
C、由液体内部压强规律可知海水对“奋斗者”号的压强变化；
D、由浮力公式F浮＝ρ液gV排可知“奋斗者”号所受浮力的大小变化。
【解答】解：A、真空不能传声，“沧海”号所拍摄的影像信息是通过电磁波传递给通信卫星的，故A错误；
B、研究对象与参照物的位置改变时，我们就说研究对象就是运动的。以“沧海”号为参照物，“奋斗者”号与它的位置在改变，所以“奋斗者”号是运动的，故B正确；
C、液体内部压强随深度的增加而增大，所以“奋斗者”号下潜过程中受到海水的压强变大，故C错误；
D、“奋斗者”号完全浸没在海水中，由浮力公式F浮＝ρ液gV排可知，在ρ液，V排不变时，“奋斗者”号所受浮力大小不变，故D错误。
故选：B。
【点评】本题综合考查电磁波的应用、运动的相对性、液体内部压强的特点以及浮力的影响因素，难度不大。
5．（3分）（2021•长沙）玩具警车的简化电路主要由电动机和灯泡组成，下面的设计图中电路安全且电动机和灯泡都能独立工作的是（　　）
A． B．
C． D．
【分析】使用时，灯泡和电动机既可以独立工作，也可以同时工作，说明小灯泡L和电动机M并联，各由一个开关控制。
【解答】解：
A、该电路为串联电路，电动机和灯泡工作时相互影响，不能独立工作，故A错误；
B、该电路为串联电路，开关S闭合，S1断开时，电动机和灯泡都工作；开关S闭合，S1闭合时，只有灯泡工作，电动机不能独立工作，故B错误；
C、该电路为并联电路，且每个用电器有独立的开关控制，所以电动机和灯泡都能独立工作，故C正确；
D、由图可知，开关S闭合时，电源短路，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了电路的设计，根据二者是否相互影响，判断出它们的连接方式，相互影响为串联，互不影响为并联。
6．（3分）（2021•长沙）辣椒萝卜是湖南人最喜欢的食品之一，制作辣椒萝卜首先需将新鲜的萝卜切条，然后将萝卜条放在太阳下晾晒两三天使其变成萝卜干，再拌上剁辣椒和盐，腌制8至10天即可食用。下列说法中正确的是（　　）
A．晒萝卜利用了太阳能来做功
B．腌制好的萝卜内外都又辣又咸，说明分子在不停地做无规则运动
C．萝卜干没有内能
D．萝卜条变干是因为水升华了
【分析】（1）改变物体内能的方法：做功和热传递；
（2）不同物质接触时，分子彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动；
（3）物体内所有分子做无规则运动具有的动能和分子势能的总和叫内能，一切物体都具有内能；
（4）物质由液态变为气态叫汽化，由固态直接变为气态叫升华。
【解答】解：A、晒萝卜时，萝卜吸收热量、内能增加、温度升高，加快水的蒸发，利用了热传递改变内能，没有利用太阳能来做功，故A错误；
B、腌制萝卜时，辣椒分子、盐分子进入到萝卜中，使萝卜变辣、变咸，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、一切物体的分子都在不停地做无规则运动，一切物体都具有内能，萝卜干也具有内能，故C错误；
D、萝卜条变干是因为萝卜内的水蒸发（汽化）了，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了改变物体内能的方法、分子的无规则运动、内能的概念、汽化的应用，属于基础题目。
7．（3分）（2021•长沙）下列符合安全用电原则的是（　　）
A．在高大建筑物的顶端安装避雷针可以防雷
B．空气开关跳闸后，直接将其复位即可
C．在输电线上晾衣服
D．低于220V的电压对人体来说都是安全的
【分析】（1）避雷针，是用来保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，把云层所带的电荷引入大地，保护建筑物；
（2）家庭电路中的空气开关跳闸后，在没有排除故障之前，不能将开关复位；
（3）一般的水是导体，湿物体是导体，接触带电体容易发生触电；
（4）一般来说，不高于36V的电压对人体才是安全的。
【解答】解：A、为了防止雷电造成的危害，高大建筑物上都装有避雷针，通过很粗的金属线与大地相连，用来防雷。故A符合安全用电原则；
B、家庭中的空气开关突然跳闸，是由于短路或总功率多大等原因导致电流过大形成的，所以应该先检查电路的故障，排除故障后，再将空气开关复位。故B不符合安全用电原则；
C、一般的水是导体，湿衣服也是导体，当把湿衣服晾在电线上时，一旦漏电，人接触衣服时会发生触电事故。故C不符合安全用电原则；
D、一般来说，不高于36V的电压对人体才是安全的。故D不符合安全用电原则。
故选：A。
【点评】本题考查的是日常生活中的一些安全用电常识。只要同学们牢记安全用电常识，并正确规范操作，避免有危险发生。
8．（3分）（2021•长沙）如图所示，小雪用放在水平面上的两个实验装置来观察并研究大气压的变化，下列说法正确的是（　　）

A．甲图中大气压变大时，玻璃管内的液面会上升
B．乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会下降
C．把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，玻璃管内外液面高度差一定变小
D．乙装置更能准确地测量出大气压的值
【分析】（1）在托里拆利实验中，玻璃管内水银柱的高度代表了外界大气压强的大小，因此，只要外界大气压不变，它的垂直高度是不会改变的；
（2）从大气压与瓶内压强的关系角度进行考虑，瓶内封闭部分气体的压强＝玻璃管内水的压强+大气压；
（3）大气压随着高度的增加而减小。
【解答】解：A、甲图是托里拆利实验，玻璃管内是真空，大气压的值等于玻璃管内液柱产生的压强，当大气压变大时，玻璃管内的液面会上升，故A正确；
B、乙图中大气压变小时，玻璃管内的液面会上升，故B错误；
C、把乙装置从高山脚下拿到高山顶上，大气压降低，玻璃管内液柱会在内部气压的作用下被压高，玻璃管内外液面高度差一定变大，故C错误；
D、托里拆利实验能准确的测出大气压的值，图乙装置受容器内气体压强的影响，只能粗略测出大气压的值，故D错误。
故选：A。
【点评】此题考查了大气压的测量、大气压与高度的关系，属于基础题。
9．（3分）（2021•长沙）天气越来越炎热，妈妈给小伟买了一个手持式充电小风扇，下列与小风扇有关的说法中正确的是（　　）

A．小风扇的工作原理是电磁感应
B．小风扇工作时，将机械能转化为电能
C．小风扇充电时，将化学能转化为电能
D．小风扇的效率不可能达到100%
【分析】（1）电动机的工作原理是：通电导线在磁场中受到力的作用；
（2）电动机工作时将电能转化为机械能；
（3）根据充电和发电时的能量的转化进行分析解答；
（4）能量在转换的过程中会有损失。
【解答】解：A、小风扇的工作原理是通电导线在磁场中受到力的作用，故A错误；
B、小风扇工作时，将电能转化为机械能，故B错误；
C、小风扇充电时，将电能转化为化学能，故C错误；
D、小风扇工作时会有能量损失，所以效率不可能100%，故D正确；
故选：D。
【点评】此题考查了电动机的工作原理、能量转化和效率等，属于基础知识，应当掌握。
10．（3分）（2021•长沙）滑雪运动包含了很多科学知识，如图是小雪正在滑雪的场景，下列说法正确的是（　　）

A．小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力是一对相互作用力
B．小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力是一对平衡力
C．小雪用滑雪杆撑地加速滑行，说明力是维持物体运动状态的原因
D．小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性
【分析】（1）判断平衡力要根据二力平衡的条件来分析，一对平衡力必须符合四个条件：大小相等、方向相反、作用在同一物体上、作用在同一直线上；
（2）根据我们对相互作用力（一个物体在对另一个物体施力的同时，受到另一个物体的反作用力，相互作用力作用在彼此两个物体上）的理解来判断。
（3）力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因；
（4）物体保持原来运动状态不变的性质叫惯性，一切物体都有惯性。
【解答】解：
A、小雪受到的重力与滑雪板对小雪的支持力，小雪在斜面上滑雪，二力大小不相等，不是一对相互作用力，故A错误；
B、小雪对滑雪板的压力与小雪受到的重力，方向相同，所以不是一对平衡力，故B错误；
C、小雪用滑雪杆撑地加速滑行，力是改变物体运动状态的原因，不是维持物体运动的原因，故C错误；
D、小雪在水平滑道滑向终点时，停止用力不能立即停下来是因为她具有惯性，仍要保持原来的运动状态，故D正确。
故选：D。
【点评】此题以生活中滑雪的一个场景综合考查学生对多个物理知识点的理解和掌握，常见题目。
11．（3分）（2021•长沙）2020年7月23日，“天问一号”探测器成功发射，迈出了我国自主开展行星探测的第一步，对探测器在离地加速上升的过程中能量的变化，说法正确的是（　　）
A．动能减小 B．重力势能增大
C．重力势能转化为动能 D．机械能增加
【分析】（1）动能大小的影响因素：质量、速度；质量越大，速度越大，动能越大。
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度；质量越大，高度越高，重力势能越大。
（3）动能和势能统称为机械能。
【解答】解：探测器在离地加速上升的过程中，质量不变，速度变大，动能变大；质量不变，高度变大，重力势能变大；因机械能等于动能与势能之和，所以机械能变大，不是重力势能和动能之间的相互转化，故BD正确。
故选：BD。
【点评】本题考查了学生对动能、重力势能、机械能的了解与掌握，分析物体的质量、速度和高度的变化是关键。
12．（3分）（2021•长沙）抗疫胜利后，重新开放的湖南省博物馆需要限制每天入馆的人数。甲图是小伟帮博物馆设计的一个检测入馆人数的电路，电源电压不变，力敏电阻的阻值随压力大小的变化情况如乙图所示，当电压表的示数变小时，计数器自动计数一次。闭合开关，当力敏电阻上的压力变大时，下列说法正确的是（　　）

A．力敏电阻的阻值变小
B．电路中的电流变小
C．电压表的示数变小
D．电路中的总功率变小，计数器自动计数一次
【分析】由电路图可知，闭合开关，力敏电阻和定值电阻R0串联，电压表测力敏电阻两端的电压。
（1）根据图乙得出力敏电阻上的压力变大时其阻值的变化；
（2）当力敏电阻上的压力变大时，根据力敏电阻的阻值变化可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化；
（3）当力敏电阻上的压力变大时，根据串联电路的分压特点结合力敏电阻的阻值变化得出其分得的电压变化，从而得出电压表的示数变化；
（4）当力敏电阻上的压力变大时，根据题意可知计数器自动计数一次，利用P＝UI可知电路中的总功率变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关，力敏电阻和定值电阻R0串联，电压表测力敏电阻两端的电压。
A.由图乙可知，当力敏电阻上的压力变大时，力敏电阻的阻值变小，故A正确；
B.当力敏电阻上的压力变大时，力敏电阻的阻值变小，电路的总电阻变小，由I＝可知，电路中的电流变大，故B错误；
C.当力敏电阻上的压力变大时，力敏电阻的阻值变小，由串联电路的分压特点可知，力敏电阻分得的电压变小，即电压表的示数变小，故C正确；
D.当力敏电阻上的压力变大时，电路中的电流变大，电压表的示数变小，计数器自动计数一次，由P＝UI可知，电路中的总功率变大，故D错误。
故选：AC。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，从图像中获取有用的信息是关键。
二、填空题（本大题共5小题，11空，每空2分，共22分）
13．（4分）（2021•长沙）家住长沙县乡村的李老师在自家房子的屋顶上安装了一组太阳能电池板，电池板既能发电又能防屋顶漏水，夏季光照充足发电量大时，还能将剩余的电能并入电网。太阳能电池作为一种新能源产品，具有宽广的前景。太阳能电池板工作时将太阳能转化为 　电　能，太阳能的优点是 　能从自然界源源不断地获得　（写出一点即可）。
【分析】太阳能电池板把太阳能转化成电能，太阳能属于可再生能源，所以能从自然界源源不断地获得。
【解答】解：太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能；
太阳能属于可再生能源，所以能从自然界源源不断地获得，取之不尽用之不竭。
故答案为：电；能从自然界源源不断地获得。
【点评】本题考查了我们对太阳能优点的认识，命题紧贴教材和生活实际，属于中考热点内容。
14．（4分）（2021•长沙）2021年5月25日晚，520架无人机在长沙橘子洲上空变换队形，摆出“禾下乘凉梦”、“袁隆平院士的画像”等图样，用来缅怀“杂交水稻之父”袁隆平爷爷。无人机组是利用 　电磁波　为载体来获得信息的；“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是光的 　反射　现象。
【分析】（1）电磁波可以在真空中传播；
（2）光由一种介质射到另一种介质的分界面上时，一部分或全部光返回原来介质中现象叫做光的反射，例如：平面镜成像、水中倒影等，是常见的光的反射现象。
【解答】解；电磁波可以在真空中传播，可以传递信息，无人机组是通过电磁波来传递信息的；
“禾下乘凉梦”的图样在水中的倒影是由于光在水面上发生反射形成的。
故答案为：电磁波；反射。
【点评】本题是一道以无人机为背景，考查光的反射、电磁波的传播与应用，难度不大，属于基础知识。
15．（4分）（2021•长沙）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中，月球样品的质量保持 　不变　；航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度 　低　的合金或新型合成材料制成的。
【分析】（1）质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关；
（2）航空器材需要质量小的元件，要想使航空器材质量减小，在体积一定的情况下，减小密度，一般都选择高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料作为航空器材。
【解答】解：（1）质量是物体的一种基本属性，与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关，在回归地球的途中，月球样品的质量保持不变；
（2）航空器材需要质量小的元件，要想使航空器材质量减小，在体积一定的情况下，减小密度，一般都选择高强度、低密度的合金、玻璃钢等复合材料作为航空器材，故航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度低的合金或新型合成材料制成的。
故答案为：不变；低。
【点评】本题考查密度和质量的有关知识，属于基础知识，难度不大。
16．（4分）（2021•长沙）中国的中医已有两千多年的历史，中医是祖国医学文化的宝贵遗产。为了更好地控制煎药时的火候，某厂家生产了如图甲所示的一款全自动电煎药壶，它有“加热”和“保温”两个挡位，简化电路图如乙图所示，其中S2是一个温控开关，温度过高时自动断开。
（1）当S1和S2闭合时，电煎药壶处于 　加热　挡位；
（2）电煎药壶在 　保温　挡位工作时，通过P点的电流更小。

【分析】（1）由电路图可知，当S1和S2闭合时R1与R2并联，当S1闭合、S2断开时电路为R2的简单电路，根据电阻的并联特点比较总电阻关系，根据P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总电阻最小时，总功率最大，电煎药壶处于加热挡位；
（2）当S1闭合、S2断开时，电路为R2的简单电路，电煎药壶处于保温挡位，此时电路的总功率最小，根据P＝UI可知电路的电流最小，据此进行解答。
【解答】解：（1）由电路图可知，当S1和S2闭合时R1与R2并联，当S1闭合、S2断开时电路为R2的简单电路，
因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，
所以，当S1和S2闭合时，电路的总电阻最小，
由P＝UI＝可知，电源的电压一定时，电路的总功率最大，电煎药壶处于加热挡位；
（2）当S1闭合、S2断开时，电路为R2的简单电路，电煎药壶处于保温挡位，此时电路的总功率最小，
由P＝UI的变形式I＝可知，电路的总电流最小，通过P点的电流更小。
故答案为：（1）加热；（2）保温。
【点评】本题考查了电功率公式的灵活应用，分清电煎药壶处于不同挡位时电路的连接方式是关键。
17．（6分）（2021•长沙）小伟在乘飞机时了解到，经济舱乘客的免费托运行李限重20kg，而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置，杠杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为15V，R0是阻值为6Ω的定值电阻，Rx是力敏电阻，它的阻值随压力变化的关系如表：当电压表的示数U0大于或等于3V时，电路外的检测装置会自动报警。（取g＝10N/kg）
压力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
（1）经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为 　200　N；
（2）小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在图中，请帮他计算此时Rx的电阻为 　24　Ω；
（3）如图杠杆上有两个行李托盘，A、B是杠杆上的两个承重点，已知AP＝0.3m，OB＝0.6m。小伟闭合开关，将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时，检测装置恰好报警，当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时，检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为 　30　kg。（杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计）

【分析】（1）根据公式G＝mg可求得行李的最大重力；
（2）在串联电路中，利用公式、及电流规律IX＝I0、电压规律Ux＝U﹣U0可得报警时Rx的阻值；
（3）根据Rx的报警阻值可知P处杠杆对Rx的压力，由力的相互作用可知，P处受到的支持力大小，再根据杠杆平衡条件分析两种行李的托盘位置及商务舱乘客行李的最大质量。
【解答】解：（1）经济舱乘客行李的最大重力为：G1＝m1g＝20kg×10N/kg＝200N；
（2）在串联电路中，报警时通过Rx的电流为：Ix＝I0＝，
Rx两端的电压为：Ux＝U﹣U0＝15V﹣3V＝12V，报警时Rx的阻值为：。
（3）行李对水平托盘的压力等于行李的重力大小，由杠杆平衡条件“动力×动力臂＝阻力×阻力臂“可得：FPlP＝G行l行，在FP，lP一定时，G行越大，l行就要越小，由装置图示可知，A托盘离支点远，应为经济舱乘客的行李托盘，B托盘离支点近，为商务舱乘客的行李托盘。由表中数据可知，报警时P处杠杆对Rx的压力为150N，由力的相互作用可知，P处受到的支持力FP＝150N，当两次杠杆水平平衡时，FP•OP＝GA•OA＝GB•OB，
即：150N×（0.9m+AB）＝200N×（0.6m+AB）……①
150N×（0.9m+AB）＝GB×0.6m ……②
由①②两式可得：GB＝300N，
商务舱乘客行李的最大质量为：。
故答案为：（1）200；（2）24；（3）30.
【点评】本题综合考查杠杆平衡条件及欧姆定律在串联电路中的应用，难度大。
三、实验题（本大题共5小题，第18题6分，第19题6分，第20题4分，第21题6分，第22题7分，共29分）
18．（6分）（2021•长沙）二十四节气中的“小暑、大暑、处暑、小寒、大寒”象征了温度的变化，要准确地判断温度的高低，就要用温度计进行测量。如图甲是一个自制温度计，把它从热水中取出，再放入冷水中，可观察到细管中液面的位置缓慢变 　低　；在读数时，乙图中的 　 　方法是正确的（选填“A”、“B”或“C”）；请读出丙图中温度计的示数为 　20　℃。（温度计的单位是摄氏度）

【分析】（1）液体液体温度计的原理是液体的热胀冷缩；
（2）温度计读数时，视线要与温度计内液柱的液面相平；
（3）读数前，先判断是先看清量程和分度值，确定是零上还是零下，再读数。
【解答】解：（1）该温度计的原理是液体的热胀冷缩，把他从热水中取出，再放入冷水中，液体的体积会变小，细管中液面会下降，所以液面的位置会变低；
（2）温度计读数时，视线要与温度计内液柱的液面相平，故B正确；
（3）温度计的分度值为1℃，液柱与20℃相平，该温度计的示数为20℃。
故答案为：低；B；20
【点评】本题考查温度计的工作原理原理及使用方法，是对基础考查。
19．（6分）（2021•长沙）小伟让平行于凸透镜主光轴的几束光射向凸透镜，观察到光通过透镜后会聚在光屏的点F上（如图甲），这个点离凸透镜光心的距离为10.0cm，小伟想用光路图记录这一现象，请帮他在甲图中把光路图补充完整；小伟在图乙所示的实验装置中探究凸透镜的成像规律，他把这个凸透镜固定在零刻度线的位置不动，蜡烛放在如图乙所示的位置，移动光屏可得到一个清晰倒立、　缩小　的实像，他把蜡烛沿主光轴向左移动一段距离后，应把光屏向 　左　移动，光屏上才会再次出现一个清晰的像。

【分析】（1）根据题意画出折射光线，在空气中传播的部分为带有箭头的线段；
（2）焦距的简单测量方法：让凸透镜正对着平行光，移动凸透镜与光屏之间的距离，直到光屏出现一个最小、最亮的光斑，测出光斑与凸透镜光心之间的距离即为焦距；当u＞2f时，f＜v＜2f，成倒立、缩小的实像；
（3）凸透镜成实像时，物距增大，像距减小，像变小。
【解答】解：（1）根据题意画出折射光线，在空气中传播的部分为带有箭头的线段，如图所示：

（2）由图甲可知，将平行光正对凸透镜，在光屏上得到一个最小最亮的光斑（焦点），焦距是焦点到透镜光心的距离，凸透镜的焦距为：f＝40.0cm﹣30.0cm＝10.0cm；
由图乙可知，u＝30.0cm＞2f，所以2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像；
（3）根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，将蜡烛向左移动时，物距增大，则像距减小，要将光屏向靠近透镜方向（向左）移动，才能在光屏上再次得到清晰的像。
故答案为：如图所示：；缩小；左。
【点评】此题是探究凸透镜成像规律的实验，考查了凸透镜成像规律及应用，不仅要掌握成像特点与物距像距之间的关系，而且要善于总结规律。
20．（4分）（2021•长沙）在我们熟悉的各种磁体的磁场中，通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似？小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究，实验操作及现象如图所示。


（1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管的外部磁场与 　条形磁体　周围的磁场相似；
（2）比较乙、丙两图可知，通电螺线管的外部磁场方向与通过它的 　电流　方向有关。
【分析】（1）条形磁体的两端是它的两个磁极，通电螺线管也有两端，它的两端也是两个磁极；
（2）比较乙、丙两图，观察电流方向与小磁针偏转方向的关系。
【解答】解：（1）比较甲、乙两图可知，通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场一样。通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极；
（2）比较乙、丙两图可知，电流方向改变，小磁针偏转方向发生改变，这说明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
故答案为：（1）条形磁体；（2）电流。
【点评】电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关，更加深入的研究了电流的磁效应，在物理学习中不能只注重了结论的学习，还要注意过程的学习。
21．（6分）（2021•长沙）实验室有两种不同规格的灯泡，它们的额定电流均为0.3A，额定电压分别为3V和2.5V，在某次测量小灯泡电功率的实验时，老师发现实验室有两个灯泡上额定电压的字样均模糊不清，老师要小伟和小雪通过实验分辨出这两个小灯泡。

（1）小伟将一个灯泡连接好如图甲所示的电路，正准备闭合开关，小雪指出他的电路有一处不妥，请指出电路中的不妥之处：　滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处　；
（2）改正错误后，小伟闭合开关移动滑片，使电流表的示数为0.3A，电压表的示数如乙图所示，则这个小灯泡的额定功率为 　0.75　W；
（3）小伟准备用相同的方法分辨另一个小灯泡，而小雪采取了丙图所示的方法分辨这两个小灯泡，闭合开关后，她调节滑动变阻器的滑片使电流表的示数为0.3A，这时她发现L1比L2更亮一些，则L1的额定电压为 　3　V。
【分析】（1）在有滑动变阻器的电路中，为了保护电路中的各个元件，滑动变阻器连入电路的阻值要最大。
（2）电功率的计算公式为P＝UI。
（3）小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，实际功率越大，亮度越大。
【解答】解：（1）两只小灯泡的额定电流均为0.3A，所以电流表所用的是0～0.6A的量程；两只小灯泡的额定电压均不超过3V，所以电压表所用的是0～3V的量程；电源由三个铅蓄电池串联而成，所以电源电压为6V，大于两只小灯泡的额定电压。因此，为保护电路中的各个元件，需要将滑动变阻器的滑片移到最左端，使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
（2）由图乙可知，小灯泡两端的电压为2.5V，所以该小灯泡的额定功率为P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W。
（3）小灯泡的亮度是由其实际功率决定的，实际功率大的亮度大。在图丙所示的电路中，当电流表的示数为0.3A时，两只小灯泡均正常发光，即此时两个小灯泡的实际功率均等于其额定功率。额定电压为3V的小灯泡的额定功率为P′＝U′I＝3V×0.3A＝0.9W，额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率为P＝0.75W。故更亮的灯L1是额定电压为3V的小灯泡。
故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处；（2）0.75；（3）3。
【点评】（1）对电阻器的考查一般从两个角度出发：滑动变阻器的连接；滑动变阻器的作用。
（2）要注意额定功率与实际功率的区别。不能在未知灯泡是否正常发光的情况下，通过比较灯泡的额定功率来比较二者的亮度。
22．（7分）（2021•长沙）学完阿基米德原理之后，小伟和小雪用如图所示的实验装置做了一个课外实验。他们将溢水杯放在电子秤上，向溢水杯中加水后（如图甲所示），在表格中记录下测力计A、B及电子秤的第一次实验数据；然后他们将物体缓慢下降，当物体的部分体积浸在水中时（如图乙所示），记录下第二次实验数据；剪断系在物体上的细线，将物体缓慢沉入到水底后（如图丙所示），记录下第三次的实验数据。（取g＝10N/kg）


测力计A/N
测力计B/N
电子秤/g
第一次
1.00
0.02
500.00
第二次
0.60
0.22
520.00
第三次
0

540.00
（1）观察乙、丙两图可知物体在 　丙　图中所受浮力更大，是因为此时物体浸在水中的 　体积　更大；
（2）在整理数据时，小雪和小伟发现第三次实验中测力计B的示数记录不同，小雪记的是0.62N，小伟记的是0.42N，他们讨论推理后认为有一个数据是正确的，请判断谁的记录是正确的，并说明理由 　小雪的记录是正确的，理由是：FB＝G物﹣FA3+G桶﹣△F，由此计算可知小雪的记录正确　。
【分析】（1）由公式F浮＝ρ液gV排可知，在水的密度一定时，丙实验中物体浸在水中的体积更大，则物体受到的浮力更大；
（2）在本实验中，电子秤托盘受到的压力增加量△F＝G物﹣FA﹣G排＝G物﹣FA﹣（FB﹣G桶），由此分析得到丙实验测力计B的示数大小。
【解答】解：
（1）由公式F浮＝ρ液gV排可知，在水的密度一定时，丙实验中物体浸在水中的体积即V排更大，则物体受到的浮力更大；
（2）由甲实验可知，G物＝1.00N，G桶＝0.02N。在本实验中，电子秤托盘受到的压力增加量△F＝G物﹣FA﹣G溢＝G物﹣FA﹣（FB﹣G桶），同时△F＝△m秤g，
由丙实验数据可得：FB3＝G物﹣FA3+G桶﹣△F3＝1.00N﹣0N+0.02N﹣（540﹣500）×10﹣3kg×10N/kg＝0.62N.
故答案为：（1）丙；体积；（2）小雪的记录是正确的，理由是：FB3＝G物﹣FA3+G桶﹣△F3，由此计算可知小雪的记录正确。
【点评】本题综合考查了学生分析实验数据解决问题的能力，难度大。
四、计算题（本大题共2小题，第23题6分，第24题7分，共13分）
23．（6分）（2021•长沙）总部位于湖南省长沙市岳麓区的某股份有限公司，是一家持续创新的全球化企业。如图是这个公司生产的高空作业平台，它重心低，运行高效。求：
（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程；
（2）作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功；
（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，车轮与地面的总接触面积为0.04m2，此时作业平台对水平地面的压强。（取g＝10N/kg）

【分析】（1）知道作业平台在平直路面上匀速行驶的速度和时间，根据s＝vt求出行驶的路程；
（2）知道作业平台对货物的支持力和货物缓慢举高的高度，根据W＝Fh求出支持力对货物所做的功；
（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时对水平地面的压力等于作业平台和货物的重力之和，根据F＝G＝mg求出其大小，利用p＝求出此时作业平台对水平地面的压强。
【解答】解：（1）由v＝可得，作业平台在平直的路面上匀速行驶的路程：
s＝vt＝2m/s×20s＝40m；
（2）支持力对货物所做的功：
W＝F支持h＝104N×10m＝105J；
（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，对水平地面的压力：
F＝G总＝（m1+m2）g＝（3150kg+850kg）×10N/kg＝4×104N，
此时作业平台对水平地面的压强：
p＝＝＝1×106Pa。
答：（1）作业平台以2m/s的速度在平直的路面上匀速行驶20s，它行驶的路程为40m；
（2）作业平台用104N的支持力将货物竖直缓慢举高10m，支持力对货物所做的功为105J；
（3）质量为3150kg的作业平台上装有850kg的货物，静止在水平地面上时，作业平台对水平地面的压强为1×106Pa。
【点评】本题考查了速度公式和做功公式、重力公式、压强公式的应用，要注意物体对水平面的压力和自身的重力相等。
24．（7分）（2021•长沙）如图是小伟做课外实验的实物图，他闭合开关后，把滑动变阻器的滑片从一个端点A移到另一个端点B时，在下表中记录下滑片在这两个端点时电压表V1、V2的信息，滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W。已知灯泡上标有“2.5V 0.5A”的字样，灯的电阻随温度的变化忽略不计，电源电压恒定不变。求：
滑动变阻器的滑片位置
电压表V1的示数U1/V
电压表V2的示数U2/V
A
9U0
9U0
B
6U0
10U0
（1）灯泡正常发光时的电阻；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值。

【分析】（1）已知灯泡标有“2.5V 0.5A”，根据R＝即可求灯泡正常发光的电阻；
（2）由W＝UIt求电功即为电灯泡消耗的电能；
（3）分析电路可知：滑动变阻器R2、电阻R1、灯RL串联；电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R1和R2串联的总电压；由表中数据可得：当滑片位于A时，U1＝U2＝9U0，表明滑动变阻器接入的有效电阻为0Ω；根据P＝可知要使电路总功率的最小，电路的总电压不变，则需要总电阻最大，即滑片滑到B点时电阻最大。
【解答】解：（1）根据灯泡正常发光，U＝2.5V I＝0.5A
灯泡正常发光的电阻：R＝＝＝5Ω；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能：W＝UIt＝2.5V×0.5A×100s＝125J；
（3）分析电路可知，滑动变阻器R2、电阻R1、灯RL串联；电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R1和R2串联的总电压；
当滑片处于A端：U1＝U2＝9U0，此时滑动变阻器R2接入电阻为0Ω，R1和RL串联，串联电路的电流为：I1＝＝，灯L的电压：UL＝I1RL＝RL；则串联的总电压为：U总＝U1+UL＝9U0+RL；
当滑片处于B端：R2两端电压为：U＝U′2﹣U′1＝10U0﹣6U0＝4U0，此时串联电路的电流为：I′＝＝，灯L两端的电压为：U′L＝RL，串联的总电压为：U′总＝U′1+U+U′L＝6U0+4U0+RL；R1的电功率为：P1＝＝；
由于电源电压不变，则U总＝U′总，即9U0+RL＝6U0+4U0+RL，得R1＝15Ω；根据串联电路可得：＝＝＝，则R2＝10Ω；R1和R2的总功率为：P2＝+；
由题意滑片在A、B两点时，R1和R2的功率之和相差0.35W，P1﹣P2＝0.35W，﹣（+）＝0.35，则计算U0＝0.5，则电源电压为：U总＝6V；
根据P＝可知要使电路总功率的最小，电路的总电压不变，则需要总电阻最大，即滑片滑到B点时电阻最大，此时Pmin＝＝＝1.2W。
案为：（1）灯泡正常发光时的电阻5Ω；
（2）灯泡正常发光100s消耗的电能为125J；
（3）闭合开关，滑片从端点A移到端点B的过程中电路总功率的最小值为1.2W。
【点评】本题考查复杂电路的分析、串联电路电压、电流的特点和电功率的计算，难度较大。
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日期：2021/9/30 14:52:41；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003