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2021年贵州省贵阳市中考物理试卷
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这是一份2021年贵州省贵阳市中考物理试卷，共30页。试卷主要包含了物理选择题，填空题，简答题，作图题，实验与科学探究题，综合应用题等内容，欢迎下载使用。
2021年贵州省贵阳市中考物理试卷
一、物理选择题：本题共6个小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（3分）（2021•安顺）我国特高压输电技术处于世界领先水平。为建党100周年献礼，电力部门在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻关，在降低电能损耗上不断出新绩，这是因为提高了输电导线的（ ）
A．温度 B．导电性 C．弹性 D．惯性
2．（3分）（2021•安顺）盛夏，从冰箱里取出矿泉水，一会儿水瓶外壁会附着一些小水珠，这是空气中的水蒸气经下列哪种物态变化所形成（ ）
A．液化 B．汽化 C．升华 D．凝华
3．（3分）（2021•安顺）如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片，其质量大约是280g，根据残片体积推测完整面具的质量会超过500g。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的（ ）
A．面积 B．重力 C．密度 D．质量
4．（3分）（2021•安顺）《吕氏春秋•察今篇》记载了刻舟求剑的故事，当中有这样的文句：“舟已行矣，而剑不行，求剑若此，不亦惑乎!”文中对舟和剑运动状态的描述，可选择的共同参照物是（ ）
A．舟中人 B．舟 C．剑 D．江岸
5．（3分）（2021•安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值是12V
B．定值电阻R0的阻值是20Ω
C．定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D．当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
6．（3分）（2021•安顺）玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（ ）
A．左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．水受到的重力小于纸片对水的支持力
二、填空题：本题共4个小题，每空2分，共10分。
7．（2分）（2021•安顺）如图所示，原子的核式结构模型揭示原子并不是微观世界中的最小粒子，它是由原子核和绕核运动的 组成。
8．（2分）（2021•安顺）近期报道十几头大象集体从云南南部一路向北迁徙了几百公里。一路上大象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的 声波交流。
9．（4分）（2021•安顺）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，则它对地面的压强为 Pa；将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动的 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
10．（2分）（2021•安顺）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则P1：P2＝ 。
三、简答题:本题共3个小题，每小题3分，共9分。
11．（3分）（2021•安顺）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。（写出两条即可）
12．（3分）（2021•安顺）如图所示，将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加，鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。（不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化）
13．（3分）（2021•安顺）如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）
四、作图题：本题共4个小题，每小题2分，共8分。
14．（2分）（2021•安顺）如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。
15．（2分）（2021•安顺）如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”，它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析，从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光，请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
16．（2分）（2021•安顺）如图所示塑料杯中盛有适量水，在杯底开一小孔，水能竖直流下（图中虚线所示），一带电玻璃棒靠近细小水流（始终不接触），请用实线画出此时水流的路径。
17．（2分）（2021•安顺）如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断；t2～t3乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变。请在答题卡坐标中画出0﹣t3时间内，力F的大小随时间t变化关系的大致图像。
五、实验与科学探究题：本题共3个小题，每小题10分，共30分。
18．（10分）（2021•安顺）在探究“光的反射规律”的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
（1）实验中，光屏A是用来呈现 光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置 （填序号）；
（2）旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于 ；
（3）记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并 于镜面的直线ON叫做 ，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
19．（10分）（2021•安顺）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题：
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过 的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间 （选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？ （选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？ （填字母序号）
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计？ 。请你说明理由 。
20．（10分）（2021•安顺）空气对运动物体有阻碍作用，这就是我们常说的空气阻力（f）。空气阻力的大小与哪些因素有关呢？根据生活经验发现：无风的环境中，人散步时几乎感受不到空气阻力，快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想：空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。
为了验证这一猜想，准备了如下器材：充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机（该手机每隔相同时间对物体拍摄一次）。
如图甲所示以气球为研究对象，在气球下方用细线悬挂钩码，保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平，释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。（气球和钩码的运动情况相同，可将两者视为一个整体）
请回答下列问题：
（1）将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时，如何检验刻度尺是否竖直？写出你的办法： ；
（2）用不同质量的钩码进行实验，选取相同时间间隔的多张照片组合对比：第一次记录钩码位置如图乙所示，可判断钩码从位置 （填序号）开始匀速下落；增加钩码质量继续实验，再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知：在图 中，气球匀速下落的速度较大；
（3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重，便可推导阻力大小。由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力 ；
（4）以上实验过程均没有考虑气球所受浮力，那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响？ 请在答题卡虚线框中分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况，并结合受力情况写出理由。 （不考虑空气对钩码的作用力）
六、综合应用题:本题共2个小题，第21题6分，第22题9分，共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。
21．（6分）（2021•安顺）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求：
（1）灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
22．（9分）（2021•安顺）我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动（如图丙所示）。阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题：
（1）若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
（2）若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）
（3）图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
（4）阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
2021年贵州省贵阳市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、物理选择题：本题共6个小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（3分）（2021•安顺）我国特高压输电技术处于世界领先水平。为建党100周年献礼，电力部门在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻关，在降低电能损耗上不断出新绩，这是因为提高了输电导线的（ ）
A．温度 B．导电性 C．弹性 D．惯性
【分析】导线的导电性能越好，其电阻越小，在输电的过程中，损耗的能量越小。
【解答】解：由P＝I2R可知，输送电流一定时，输电导线损耗的功率取决于输电导线的电阻，输电导线的电阻越小，电能损耗越小。为降低电能损耗，应减小输电导线的电阻，即提高了输电导线的导电性，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了输电线的导电性，属于基础题。
2．（3分）（2021•安顺）盛夏，从冰箱里取出矿泉水，一会儿水瓶外壁会附着一些小水珠，这是空气中的水蒸气经下列哪种物态变化所形成（ ）
A．液化 B．汽化 C．升华 D．凝华
【分析】物质由气态变为液态是液化现象，由液态变为气态是汽化现象，由固态直接变为气态是升华现象，由气态直接变为固态是凝华现象。
【解答】解：从冰箱里取出矿泉水，水瓶外壁附着的小水珠是空气中的水蒸气遇到冰冷的矿泉水瓶液化而成的小水滴，故A正确；BCD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。
3．（3分）（2021•安顺）如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片，其质量大约是280g，根据残片体积推测完整面具的质量会超过500g。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的（ ）
A．面积 B．重力 C．密度 D．质量
【分析】密度是物质的一种特性，同种物质，密度相同。
【解答】解：由题意知，完整面具变为残片，其面积、重力、质量都减小，密度只与物质的种类、温度和物质的状态有关，与体积和质量无关，因此完整面具变为残片的密度不变。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
【点评】深入理解密度的概念，可解答此题。
4．（3分）（2021•安顺）《吕氏春秋•察今篇》记载了刻舟求剑的故事，当中有这样的文句：“舟已行矣，而剑不行，求剑若此，不亦惑乎!”文中对舟和剑运动状态的描述，可选择的共同参照物是（ ）
A．舟中人 B．舟 C．剑 D．江岸
【分析】在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物．判断一个物体相对于哪一个物体在运动，就要看这个物体相对于哪个物体位置发生变化。
【解答】解：舟已行矣，而剑不行，意思是舟已经向前行驶了，但剑没有行进，即舟是运动的，剑是静止的。
A、以舟中人为参照物，舟相对于人的位置没有发生变化，是静止的，剑相对于人的位置发生变化，是运动的，故A错误；
B、以舟为参照物，剑相对于舟的位置发生变化，是运动的，舟不能以自身为参照物，故B错误；
C、以剑为参照物，舟相对于剑的位置发生变化，是运动的，剑不能以自身为参照物，故C错误；
D、以江岸为参照物，舟相对于江岸的位置发生变化，是运动的，以江岸为参照物，剑相对于江岸的位置没有发生变化，是静止的，均以江岸为参照物，故D正确。
故选：D。
【点评】一个物体是运动还是静止，取决于选择的参照物，参照物不同，物体运动状态也不一样。
5．（3分）（2021•安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值是12V
B．定值电阻R0的阻值是20Ω
C．定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D．当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
【分析】由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片P位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流最小，根据欧姆定律求出电压表示数的最大值；
（2）当滑片P位于最右端时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片P位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，利用欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出电源的电压和定值电阻R0的阻值；
（3）当滑片P位于最左端时，电路中的电流最大，此时定值电阻R0消耗的电功率最大，根据P＝UI求出其大小；
（4）当R接入的阻值为5Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出变阻器消耗的功率。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片P位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流I小＝0.2A，
由I＝可得，电压表示数的最大值：UR＝I小R＝0.2A×20Ω＝4V，故A错误；
B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当滑片P位于最右端时，电源的电压：U＝U0+UR＝I小R0+UR＝0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣①
当滑片P位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大I大＝0.6A，
则电源的电压：U＝I大R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝6V，R0＝10Ω，故B错误；
C．当滑片P位于最左端时，电路中的电流最大，此时定值电阻R0消耗的电功率最大，
则P0大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故C正确；
D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当R接入的阻值为5Ω时，电路中的电流：I＝＝＝＝0.4A，
变阻器消耗的功率：PR＝I2R′＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W，故D错误。
故选：C。
【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，分清滑片位于不同位置时电路的连接方式是关键。
6．（3分）（2021•安顺）玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（ ）
A．左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．水受到的重力小于纸片对水的支持力
【分析】此实验是证实大气压存在的最常见的实验，根据大气压的特点和产生的原因进行分析解答。
【解答】解：
A、因为液体具有流动性，所以左侧杯壁受到液体的压力向左，根据物体间力的作用是相互的，水受到杯壁的压力向右，故A错误；
BC、硬纸板受到向上的大气压强，向下的液体压强和杯内气体产生的压强，大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强加上杯内气体的压强，故B错误，C错误；
D、对杯中的水进行受力分析，水受到竖直向上的支持力，竖直向下的重力和杯内气体的压力，因为杯中的水静止，所以支持力等于重力加上气体压力，因此水受到的重力小于纸片对水的支持力，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了大气压的特点和产生原因、液体的压力，比较简单，但是一道易错题。
二、填空题：本题共4个小题，每空2分，共10分。
7．（2分）（2021•安顺）如图所示，原子的核式结构模型揭示原子并不是微观世界中的最小粒子，它是由原子核和绕核运动的 电子 组成。
【分析】原子的核式结构模型为：原子是原子核及核外电子组成，原子核由质子和中子组成。
【解答】解：近代物理学家卢瑟福提出了原子核式结构模型，他认为原子是由带正电的原子核和核外绕原子核运动的电子组成的。
故答案为：电子。
【点评】本题考查了原子的结构，知道原子由原子核和核外电子组成，原子核又是由质子和中子组成。属于识记性内容，比较简单。
8．（2分）（2021•安顺）近期报道十几头大象集体从云南南部一路向北迁徙了几百公里。一路上大象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的 次 声波交流。
【分析】人能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，频率低于20Hz的声音叫次声波。
【解答】解：大象进行交流的“声音”频率低于20Hz，是次声波，不在人耳能够听到声音的频率范围之内，人类听不到大象之间的交流“声音”。
故答案为：次。
【点评】本题考查了学生对次声波的了解，基础题。
9．（4分）（2021•安顺）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，则它对地面的压强为 105 Pa；将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动的 省力 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【分析】已知车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，根据p＝＝得出它对地面的压强；
如图所示，将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动，动力臂大于阻力臂，据此分析。
【解答】解：已知车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，则它对地面的压强为p＝＝＝＝105Pa；
如图所示，将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。
故答案为：105；省力。
【点评】本题考查压强的计算和杠杆的分类，属于对基础知识的考查，难度不大。
10．（2分）（2021•安顺）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则P1：P2＝ 25：18。 。
【分析】甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻。甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流I乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流I′，又已知R1+R2＝90Ω，联立以上各式可得出R1和R2的阻值，根据P＝I2R得出P1：P2的值。
【解答】解：甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为R甲＝＝＝12Ω，
同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3A，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为R乙＝＝＝10Ω，
甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流I＝＝＝0.5A……………………①
乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流I′＝＝＝0.3A……………………②
又已知R1+R2＝90Ω……………………③
联立①②③解得：
R1＝30Ω，R2＝60Ω
则＝＝＝。
故答案为：25：18。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。
三、简答题:本题共3个小题，每小题3分，共9分。
11．（3分）（2021•安顺）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。（写出两条即可）
【分析】根据核辐射对生物可能造成的影响进行分析答题。
【解答】答：（1）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力；
（2）核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。
【点评】本题考查了学生对核能的认识．核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．虽然核能发电有很多优点，但是核废料因具有放射线，故必须慎重处理．
12．（3分）（2021•安顺）如图所示，将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加，鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。（不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化）
【分析】浸入液体中的物体受到的浮力的大小与液体的密度和排开的液体的体积有关。
【解答】答：反应后，气泡不断附着在蛋壳表面，整体的V排增大，ρ液不变，由F浮＝ρ液gV排可知，F浮增大，G蛋不变，当F浮＞G蛋时，鸡蛋上浮。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，属于基础题。
13．（3分）（2021•安顺）如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）
【分析】重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；物块在下滑的过程中，重力做功，也会克服摩擦力做功，根据重力势能、弹性势能的变化分析W1和W2的大小关系。
【解答】解：不计空气阻力，物块在下滑的过程中，重力做功，所做的功W1等于减小的重力势能；
物块在下滑的过中，会克服斜面的摩擦做功，同时弹簧发生了弹性形变，具有弹性势能；
此过程中物体的重力势能最终转化为克服摩擦力做功（W2）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能，所以W1＞W2。
【点评】本题考查了机械能的转化、影响重力势能和弹性势能大小的因素，难度不大。
四、作图题：本题共4个小题，每小题2分，共8分。
14．（2分）（2021•安顺）如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。
【分析】电路元件逐个顺次连接的电路叫串联电路。由题意可知，两灯泡串联，电压表只测量L1两端的电压，所以电压表与L1并联，据此连接电路。
【解答】解：由题意知，两灯串联，应将两灯依次连接，电压表只测量L1两端的电压，将电压表正接线柱与L1右侧接线柱相连，即与L1并联，如图所示：
【点评】本题考查了根据题意连接实物电路图，是一道较为简单的作图题。
15．（2分）（2021•安顺）如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”，它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析，从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光，请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，由此画出大致的折射光线。
【解答】解：凸透镜对光有会聚作用，由此确定折射光线的大致位置，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜对光线作用的作图，会聚是指相对入射光线，折射光线偏近主光轴，发散是偏离主光轴。
16．（2分）（2021•安顺）如图所示塑料杯中盛有适量水，在杯底开一小孔，水能竖直流下（图中虚线所示），一带电玻璃棒靠近细小水流（始终不接触），请用实线画出此时水流的路径。
【分析】带电体的性质：带电体能够吸引轻小物体；据此分析解答。
【解答】解：带电体具有吸引轻小物体的性质，带电玻璃棒靠近细小水流时，小水流被吸引，水流的路径向玻璃棒一侧发生偏转，如图所示：
【点评】本题考查了带电体能够吸引轻小物体性质的应用，基础题。
17．（2分）（2021•安顺）如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断；t2～t3乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变。请在答题卡坐标中画出0﹣t3时间内，力F的大小随时间t变化关系的大致图像。
【分析】物体在水平面上做匀速直线运动时，水平方向上的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；橡皮筋弹力的大小与弹性形变的程度有关。
【解答】解：0～t1时间内，拉力F克服物体甲和乙受到的摩擦力做功，拉力和摩擦力大小相等，故0～t1时间内，拉力大小不变；t1～t2时刻随着橡皮筋被拉长，拉力F不仅要克服物体甲和乙受到的摩擦力做功，还要克服橡皮筋的拉力做功，随着橡皮筋逐渐伸长，橡皮筋产生的拉力也逐渐增大，故t1～t2时间内，拉力F逐渐增大；t2时刻细线被拉断，拉力F只克服乙物体受到的摩擦力做功，所以拉力变小，且t2～t3时间内，拉力大小保持不变。如图所示：
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、影响摩擦力大小的因素，明确拉力的变化是解题的关键。
五、实验与科学探究题：本题共3个小题，每小题10分，共30分。
18．（10分）（2021•安顺）在探究“光的反射规律”的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
（1）实验中，光屏A是用来呈现 入射 光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置 2 （填序号）；
（2）旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于 同一平面 ；
（3）记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并 垂直 于镜面的直线ON叫做 法线 ，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
【分析】（1）光屏是用来呈现光路的；入射光线、反射光线和法线在同一平面内；
（2）（3）由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，反射光线、入射光线位于法线两侧。
【解答】解：（1）由题知，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点，因此光屏A是用来呈现入射光线的。
由光的反射定律可知，反射光线与入射光线在同一平面内，因此为观察到完整的光路，需将光屏B旋转到图乙中的位置2，使光屏A和光屏B在同一平面内。
（2）由图乙可知，旋转光屏A到位置1，旋转光屏B到位置3时，光屏A和光屏B在同一平面内，此时才能观察到完整光路，说明要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于同一平面。
（3）由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，因此转轴ON即为法线所在位置，法线与镜面垂直，因此过入射点并垂直于镜面作直线即为法线。
故答案为：（1）入射；2；（2）同一平面；（3）垂直；法线。
【点评】本题主要探究“光的反射规律”的实验中，确定反射光线和入射光线的位置关系，基础题目。
19．（10分）（2021•安顺）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题：
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过 热传递 的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间 有关 （选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？ 能 （选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？ C （填字母序号）
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计？ 不能 。请你说明理由 两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能 。
【分析】（1）①火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量；改变物体内能的方法有做功和热传递两种；
②火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，从通电时间角度考虑答案；
（2）①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多，据此分析；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，据此分析；
（3）从控制变量法的角度考虑，改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同，但是却没有能控制流过电阻丝的电流相同。
【解答】解：（1）①火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量，是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的。
②火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，说明电阻丝产生的热量与通电时间有关。
（2）①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多。
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，故C符合题意。
（3）改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同，根据I＝可知通过两电阻丝的电流不一定相同，故没有能控制流过电阻丝的电流相同。
故答案为：（1）①热传递； ②有关；（2）①能； ②C；（3）不能；两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能。
【点评】探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验，综合性较强，难度较大。
20．（10分）（2021•安顺）空气对运动物体有阻碍作用，这就是我们常说的空气阻力（f）。空气阻力的大小与哪些因素有关呢？根据生活经验发现：无风的环境中，人散步时几乎感受不到空气阻力，快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想：空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。
为了验证这一猜想，准备了如下器材：充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机（该手机每隔相同时间对物体拍摄一次）。
如图甲所示以气球为研究对象，在气球下方用细线悬挂钩码，保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平，释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。（气球和钩码的运动情况相同，可将两者视为一个整体）
请回答下列问题：
（1）将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时，如何检验刻度尺是否竖直？写出你的办法： 用重垂线，观察细线与刻度尺是否平行 ；
（2）用不同质量的钩码进行实验，选取相同时间间隔的多张照片组合对比：第一次记录钩码位置如图乙所示，可判断钩码从位置 3 （填序号）开始匀速下落；增加钩码质量继续实验，再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知：在图 丙 中，气球匀速下落的速度较大；
（3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重，便可推导阻力大小。由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力 越大 ；
（4）以上实验过程均没有考虑气球所受浮力，那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响？ 没有影响 请在答题卡虚线框中分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况，并结合受力情况写出理由。 （不考虑空气对钩码的作用力）
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的；
（2）钩码做匀速直线运动时，相同时间内通过的距离是相同的；根据乙、丙两图中的相同点和不同点，利用控制变量法得出结论；
（3）空气阻力的大小与气球运动的速度有关，速度越大，空气阻力就越大；
（4）浮力的大小对实验的推导结果无影响；对小球受力分析，画出力的示意图。
【解答】解：（1）在气球下方用细线悬挂钩码可视为重垂线，因重力的方向竖直向下，用重垂线观察细线与刻度尺是否平行；
（2）根据图乙可知，前三次实验时间间隔通过的距离越来越大，从序号3开始相同的时间间隔内通过的路程保持不变，即可判断钩码从位置3开始匀速下落；
对比乙、丙两图可知，在相同时间间隔内，图丙中物体通过的距离较大，根据v＝可知，在图丙中气球匀速下落的速度较大；
（3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，重力大小等于阻力大小。根据题意知，丙图中物体的质量较大，物体的重力较大，丙图中物体受到的阻力较大，而图丙中气球匀速下落的速度较大，由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力越大；
（4）实验过程中均没有考虑气球所受浮力，气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果没有影响；
用弹簧测力计测量它们（处于静止状态）重力时，物体受到测力计竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用，如下图所示：
匀速下落时受到竖直向上的阻力作用和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用，如下图所示：
两次实验受到的浮力大小不变，第1个图中物体处于静止状态，受到平衡力的作用：F浮+F拉＝G……①
第2个图中，物体做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用：F浮+f＝G……②
由①②两式可得：f＝F拉；
而F拉即为弹簧测力计所测重力的大小，因此气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果不会产生影响。
故答案为：（1）用重垂线，观察细线与刻度尺是否平行；（2）3；丙；（3）越大；（4）没有影响；如图；如图；见解析。
【点评】本题考查了重力的方向、控制变量法的应用、力的平衡条件的应用，能分析出物体的受力情况是解题的关键。
六、综合应用题:本题共2个小题，第21题6分，第22题9分，共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。
21．（6分）（2021•安顺）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求：
（1）灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
【分析】（1）根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律可知灯L两端电压；
（3）根据欧姆定律可知可知R两端电压，根据串联电路的电压特点可知电源电压，当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，根据P＝得出R消耗的电功率。
【解答】解：（1）根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻RL＝＝＝5Ω；
（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律可知灯L两端电压UL′＝IRL＝0.2A×5Ω＝1V，
（3）根据欧姆定律可知R两端电压UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
所以电源电压U＝UL′+UR＝1V+2V＝3V，
当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，R消耗的电功率P＝＝＝0.9W。
答：（1）灯丝电阻为5Ω；
（2）灯L两端电压为1V；
（3）定值电阻R消耗的电功率为0.9W。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性强，有一定难度。
22．（9分）（2021•安顺）我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动（如图丙所示）。阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题：
（1）若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
（2）若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）
（3）图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
（4）阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
【分析】（1）知道阻尼器所在楼层距大厦底层的距离和乘坐高速电梯从底层到阻尼器所在楼层所用的时间，根据速度公式v＝即可求出电梯的平均速度；
（2）知道阻尼器系统的质量是106kg和g的取值，根据G＝mg即可求出阻尼器系统的重力；
（3）根据惯性知识判断阻尼器的运动状态；
（4）利用电磁感应知识进行判断。
【解答】解：（1）电梯的平均速度
v＝＝＝10m/s。
（2）阻尼器系统的重力
G＝mg＝106kg×10N/kg＝107N；
（3）大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动；
（4）闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，因此需将闭合线圈置于磁场中，故还需磁铁。
闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小。
答：（1）这一过程电梯的平均速度是10m/s；
（2）阻尼器系统受到的重力是107N；
（3）大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动；
（4）还缺少的器件是磁铁；闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小。
【点评】本题考查速度公式、重力公式、惯性以及电磁感应现象，知识点比较多，综合性强，但题的难度不大，是一道好题。
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2021年贵州省贵阳市中考物理试卷
一、物理选择题：本题共6个小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（3分）（2021•安顺）我国特高压输电技术处于世界领先水平。为建党100周年献礼，电力部门在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻关，在降低电能损耗上不断出新绩，这是因为提高了输电导线的（ ）
A．温度 B．导电性 C．弹性 D．惯性
2．（3分）（2021•安顺）盛夏，从冰箱里取出矿泉水，一会儿水瓶外壁会附着一些小水珠，这是空气中的水蒸气经下列哪种物态变化所形成（ ）
A．液化 B．汽化 C．升华 D．凝华
3．（3分）（2021•安顺）如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片，其质量大约是280g，根据残片体积推测完整面具的质量会超过500g。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的（ ）
A．面积 B．重力 C．密度 D．质量
4．（3分）（2021•安顺）《吕氏春秋•察今篇》记载了刻舟求剑的故事，当中有这样的文句：“舟已行矣，而剑不行，求剑若此，不亦惑乎!”文中对舟和剑运动状态的描述，可选择的共同参照物是（ ）
A．舟中人 B．舟 C．剑 D．江岸
5．（3分）（2021•安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值是12V
B．定值电阻R0的阻值是20Ω
C．定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D．当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
6．（3分）（2021•安顺）玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（ ）
A．左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．水受到的重力小于纸片对水的支持力
二、填空题：本题共4个小题，每空2分，共10分。
7．（2分）（2021•安顺）如图所示，原子的核式结构模型揭示原子并不是微观世界中的最小粒子，它是由原子核和绕核运动的 组成。
8．（2分）（2021•安顺）近期报道十几头大象集体从云南南部一路向北迁徙了几百公里。一路上大象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的 声波交流。
9．（4分）（2021•安顺）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，则它对地面的压强为 Pa；将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动的 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
10．（2分）（2021•安顺）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则P1：P2＝ 。
三、简答题:本题共3个小题，每小题3分，共9分。
11．（3分）（2021•安顺）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。（写出两条即可）
12．（3分）（2021•安顺）如图所示，将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加，鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。（不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化）
13．（3分）（2021•安顺）如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）
四、作图题：本题共4个小题，每小题2分，共8分。
14．（2分）（2021•安顺）如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。
15．（2分）（2021•安顺）如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”，它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析，从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光，请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
16．（2分）（2021•安顺）如图所示塑料杯中盛有适量水，在杯底开一小孔，水能竖直流下（图中虚线所示），一带电玻璃棒靠近细小水流（始终不接触），请用实线画出此时水流的路径。
17．（2分）（2021•安顺）如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断；t2～t3乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变。请在答题卡坐标中画出0﹣t3时间内，力F的大小随时间t变化关系的大致图像。
五、实验与科学探究题：本题共3个小题，每小题10分，共30分。
18．（10分）（2021•安顺）在探究“光的反射规律”的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
（1）实验中，光屏A是用来呈现 光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置 （填序号）；
（2）旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于 ；
（3）记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并 于镜面的直线ON叫做 ，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
19．（10分）（2021•安顺）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题：
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过 的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间 （选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？ （选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？ （填字母序号）
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计？ 。请你说明理由 。
20．（10分）（2021•安顺）空气对运动物体有阻碍作用，这就是我们常说的空气阻力（f）。空气阻力的大小与哪些因素有关呢？根据生活经验发现：无风的环境中，人散步时几乎感受不到空气阻力，快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想：空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。
为了验证这一猜想，准备了如下器材：充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机（该手机每隔相同时间对物体拍摄一次）。
如图甲所示以气球为研究对象，在气球下方用细线悬挂钩码，保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平，释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。（气球和钩码的运动情况相同，可将两者视为一个整体）
请回答下列问题：
（1）将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时，如何检验刻度尺是否竖直？写出你的办法： ；
（2）用不同质量的钩码进行实验，选取相同时间间隔的多张照片组合对比：第一次记录钩码位置如图乙所示，可判断钩码从位置 （填序号）开始匀速下落；增加钩码质量继续实验，再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知：在图 中，气球匀速下落的速度较大；
（3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重，便可推导阻力大小。由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力 ；
（4）以上实验过程均没有考虑气球所受浮力，那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响？ 请在答题卡虚线框中分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况，并结合受力情况写出理由。 （不考虑空气对钩码的作用力）
六、综合应用题:本题共2个小题，第21题6分，第22题9分，共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。
21．（6分）（2021•安顺）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求：
（1）灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
22．（9分）（2021•安顺）我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动（如图丙所示）。阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题：
（1）若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
（2）若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）
（3）图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
（4）阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
2021年贵州省贵阳市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、物理选择题：本题共6个小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．（3分）（2021•安顺）我国特高压输电技术处于世界领先水平。为建党100周年献礼，电力部门在输电线的材料、工艺等方面刻苦攻关，在降低电能损耗上不断出新绩，这是因为提高了输电导线的（ ）
A．温度 B．导电性 C．弹性 D．惯性
【分析】导线的导电性能越好，其电阻越小，在输电的过程中，损耗的能量越小。
【解答】解：由P＝I2R可知，输送电流一定时，输电导线损耗的功率取决于输电导线的电阻，输电导线的电阻越小，电能损耗越小。为降低电能损耗，应减小输电导线的电阻，即提高了输电导线的导电性，故B正确，ACD错误。
故选：B。
【点评】本题考查了输电线的导电性，属于基础题。
2．（3分）（2021•安顺）盛夏，从冰箱里取出矿泉水，一会儿水瓶外壁会附着一些小水珠，这是空气中的水蒸气经下列哪种物态变化所形成（ ）
A．液化 B．汽化 C．升华 D．凝华
【分析】物质由气态变为液态是液化现象，由液态变为气态是汽化现象，由固态直接变为气态是升华现象，由气态直接变为固态是凝华现象。
【解答】解：从冰箱里取出矿泉水，水瓶外壁附着的小水珠是空气中的水蒸气遇到冰冷的矿泉水瓶液化而成的小水滴，故A正确；BCD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。
3．（3分）（2021•安顺）如图所示是今年三星堆遗址考古中发掘的黄金面具残片，其质量大约是280g，根据残片体积推测完整面具的质量会超过500g。能这样推测还要依据完整面具和残片有相同的（ ）
A．面积 B．重力 C．密度 D．质量
【分析】密度是物质的一种特性，同种物质，密度相同。
【解答】解：由题意知，完整面具变为残片，其面积、重力、质量都减小，密度只与物质的种类、温度和物质的状态有关，与体积和质量无关，因此完整面具变为残片的密度不变。
故ABD不符合题意，C符合题意。
故选：C。
【点评】深入理解密度的概念，可解答此题。
4．（3分）（2021•安顺）《吕氏春秋•察今篇》记载了刻舟求剑的故事，当中有这样的文句：“舟已行矣，而剑不行，求剑若此，不亦惑乎!”文中对舟和剑运动状态的描述，可选择的共同参照物是（ ）
A．舟中人 B．舟 C．剑 D．江岸
【分析】在研究机械运动时，假定不动的物体叫参照物．判断一个物体相对于哪一个物体在运动，就要看这个物体相对于哪个物体位置发生变化。
【解答】解：舟已行矣，而剑不行，意思是舟已经向前行驶了，但剑没有行进，即舟是运动的，剑是静止的。
A、以舟中人为参照物，舟相对于人的位置没有发生变化，是静止的，剑相对于人的位置发生变化，是运动的，故A错误；
B、以舟为参照物，剑相对于舟的位置发生变化，是运动的，舟不能以自身为参照物，故B错误；
C、以剑为参照物，舟相对于剑的位置发生变化，是运动的，剑不能以自身为参照物，故C错误；
D、以江岸为参照物，舟相对于江岸的位置发生变化，是运动的，以江岸为参照物，剑相对于江岸的位置没有发生变化，是静止的，均以江岸为参照物，故D正确。
故选：D。
【点评】一个物体是运动还是静止，取决于选择的参照物，参照物不同，物体运动状态也不一样。
5．（3分）（2021•安顺）如图所示电路中，电源电压保持不变，R0是定值电阻，R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P位于最右端时，电流表的示数为0.2A；当滑片P位于最左端时，电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数的最大值是12V
B．定值电阻R0的阻值是20Ω
C．定值电阻R0消耗的最大功率是3.6W
D．当R接入的阻值为5Ω时，它消耗的功率是1.6W
【分析】由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）当滑片P位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流最小，根据欧姆定律求出电压表示数的最大值；
（2）当滑片P位于最右端时，根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压；当滑片P位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，利用欧姆定律表示出电源的电压，然后联立等式即可求出电源的电压和定值电阻R0的阻值；
（3）当滑片P位于最左端时，电路中的电流最大，此时定值电阻R0消耗的电功率最大，根据P＝UI求出其大小；
（4）当R接入的阻值为5Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出变阻器消耗的功率。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。
A．当滑片P位于最右端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最大，电路中的电流I小＝0.2A，
由I＝可得，电压表示数的最大值：UR＝I小R＝0.2A×20Ω＝4V，故A错误；
B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，当滑片P位于最右端时，电源的电压：U＝U0+UR＝I小R0+UR＝0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣①
当滑片P位于最左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大I大＝0.6A，
则电源的电压：U＝I大R0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得：U＝6V，R0＝10Ω，故B错误；
C．当滑片P位于最左端时，电路中的电流最大，此时定值电阻R0消耗的电功率最大，
则P0大＝UI大＝6V×0.6A＝3.6W，故C正确；
D．因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，当R接入的阻值为5Ω时，电路中的电流：I＝＝＝＝0.4A，
变阻器消耗的功率：PR＝I2R′＝（0.4A）2×5Ω＝0.8W，故D错误。
故选：C。
【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，分清滑片位于不同位置时电路的连接方式是关键。
6．（3分）（2021•安顺）玻璃杯中装有半杯水，用一硬纸片盖住杯口，小心地将杯子倒置于水平位置保持静止，纸片与水均被大气压稳稳地托住（如图所示），这样就成功地用半杯水演示了“覆杯实验”。若不考虑纸片的重力，关于这一实验下列分析正确的是（ ）
A．左侧杯壁对水的作用力方向向左
B．大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强
C．杯中水面上方的气压等于外界大气压
D．水受到的重力小于纸片对水的支持力
【分析】此实验是证实大气压存在的最常见的实验，根据大气压的特点和产生的原因进行分析解答。
【解答】解：
A、因为液体具有流动性，所以左侧杯壁受到液体的压力向左，根据物体间力的作用是相互的，水受到杯壁的压力向右，故A错误；
BC、硬纸板受到向上的大气压强，向下的液体压强和杯内气体产生的压强，大气对纸片的压强等于水因重力对纸片产生的压强加上杯内气体的压强，故B错误，C错误；
D、对杯中的水进行受力分析，水受到竖直向上的支持力，竖直向下的重力和杯内气体的压力，因为杯中的水静止，所以支持力等于重力加上气体压力，因此水受到的重力小于纸片对水的支持力，故D正确。
故选：D。
【点评】此题考查了大气压的特点和产生原因、液体的压力，比较简单，但是一道易错题。
二、填空题：本题共4个小题，每空2分，共10分。
7．（2分）（2021•安顺）如图所示，原子的核式结构模型揭示原子并不是微观世界中的最小粒子，它是由原子核和绕核运动的 电子 组成。
【分析】原子的核式结构模型为：原子是原子核及核外电子组成，原子核由质子和中子组成。
【解答】解：近代物理学家卢瑟福提出了原子核式结构模型，他认为原子是由带正电的原子核和核外绕原子核运动的电子组成的。
故答案为：电子。
【点评】本题考查了原子的结构，知道原子由原子核和核外电子组成，原子核又是由质子和中子组成。属于识记性内容，比较简单。
8．（2分）（2021•安顺）近期报道十几头大象集体从云南南部一路向北迁徙了几百公里。一路上大象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的 次 声波交流。
【分析】人能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，频率低于20Hz的声音叫次声波。
【解答】解：大象进行交流的“声音”频率低于20Hz，是次声波，不在人耳能够听到声音的频率范围之内，人类听不到大象之间的交流“声音”。
故答案为：次。
【点评】本题考查了学生对次声波的了解，基础题。
9．（4分）（2021•安顺）如图所示，独轮车是我国古代优秀的科技发明成果。若车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，则它对地面的压强为 105 Pa；将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动的 省力 （填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆。
【分析】已知车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，根据p＝＝得出它对地面的压强；
如图所示，将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动，动力臂大于阻力臂，据此分析。
【解答】解：已知车总重为300N、与水平地面接触的总面积为3×10﹣3m2，则它对地面的压强为p＝＝＝＝105Pa；
如图所示，将车把向上抬起时，独轮车可视为绕O点转动，动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。
故答案为：105；省力。
【点评】本题考查压强的计算和杠杆的分类，属于对基础知识的考查，难度不大。
10．（2分）（2021•安顺）甲、乙两灯的额定电压分别为6V和3V，它们的电流随电压变化关系的图像如图所示。将甲灯与R1串联后接在电压恒为U的电源两端，甲灯正常发光，R1的功率为P1；乙灯与R2串联接在该电源两端，乙灯也能正常发光，R2的功率为P2。已知R1+R2＝90Ω，则P1：P2＝ 25：18。 。
【分析】甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻。甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流I乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流I′，又已知R1+R2＝90Ω，联立以上各式可得出R1和R2的阻值，根据P＝I2R得出P1：P2的值。
【解答】解：甲灯正常发光，由图像可知，电路电流为0.5A，根据欧姆定律可知甲灯正常发光的电阻为R甲＝＝＝12Ω，
同理，灯乙正常发光，由图像可知，电路电流为0.3A，根据欧姆定律可知乙灯正常发光的电阻为R乙＝＝＝10Ω，
甲灯与R1串联，根据欧姆定律可知电路电流I＝＝＝0.5A……………………①
乙灯与R2串联，根据欧姆定律可知电路电流I′＝＝＝0.3A……………………②
又已知R1+R2＝90Ω……………………③
联立①②③解得：
R1＝30Ω，R2＝60Ω
则＝＝＝。
故答案为：25：18。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，关键是从图中得出有用信息。
三、简答题:本题共3个小题，每小题3分，共9分。
11．（3分）（2021•安顺）核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。（写出两条即可）
【分析】根据核辐射对生物可能造成的影响进行分析答题。
【解答】答：（1）核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．核废料具有放射线，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力；
（2）核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。
【点评】本题考查了学生对核能的认识．核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的．虽然核能发电有很多优点，但是核废料因具有放射线，故必须慎重处理．
12．（3分）（2021•安顺）如图所示，将生鸡蛋浸没在装有适量白醋的烧杯中，反应产生的气泡会附着在蛋壳表面，随着表面气泡的增加，鸡蛋慢慢上浮。请分析说明附着大量气泡的鸡蛋上浮的原因。（不考虑白醋密度和鸡蛋质量的变化）
【分析】浸入液体中的物体受到的浮力的大小与液体的密度和排开的液体的体积有关。
【解答】答：反应后，气泡不断附着在蛋壳表面，整体的V排增大，ρ液不变，由F浮＝ρ液gV排可知，F浮增大，G蛋不变，当F浮＞G蛋时，鸡蛋上浮。
【点评】本题考查了阿基米德原理和物体浮沉条件的应用，属于基础题。
13．（3分）（2021•安顺）如图所示，斜面底端的挡板上固定一轻质弹簧，物块从A点由静止开始沿斜面自由下滑，最终在斜面上的B点保持静止。请比较这一过程物块重力做功W1和克服摩擦力做功W2的大小关系，并从能量转化的角度说明理由。（不计空气阻力）
【分析】重力势能的大小与质量、高度有关，弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；物块在下滑的过程中，重力做功，也会克服摩擦力做功，根据重力势能、弹性势能的变化分析W1和W2的大小关系。
【解答】解：不计空气阻力，物块在下滑的过程中，重力做功，所做的功W1等于减小的重力势能；
物块在下滑的过中，会克服斜面的摩擦做功，同时弹簧发生了弹性形变，具有弹性势能；
此过程中物体的重力势能最终转化为克服摩擦力做功（W2）产生的内能和克服弹簧弹力做功产生的弹性势能，所以W1＞W2。
【点评】本题考查了机械能的转化、影响重力势能和弹性势能大小的因素，难度不大。
四、作图题：本题共4个小题，每小题2分，共8分。
14．（2分）（2021•安顺）如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。
【分析】电路元件逐个顺次连接的电路叫串联电路。由题意可知，两灯泡串联，电压表只测量L1两端的电压，所以电压表与L1并联，据此连接电路。
【解答】解：由题意知，两灯串联，应将两灯依次连接，电压表只测量L1两端的电压，将电压表正接线柱与L1右侧接线柱相连，即与L1并联，如图所示：
【点评】本题考查了根据题意连接实物电路图，是一道较为简单的作图题。
15．（2分）（2021•安顺）如图甲所示是我国首创的“吸毒人员瞳孔检测鉴定仪”，它主要对眼球经凸透镜成的像进行分析，从而为辨别吸毒人员提供了依据。如图乙所示是一束来自眼球表面的光，请画出此光线经凸透镜后折射光线的大致位置。
【分析】凸透镜对光线有会聚作用，由此画出大致的折射光线。
【解答】解：凸透镜对光有会聚作用，由此确定折射光线的大致位置，如图所示：
【点评】本题考查了凸透镜对光线作用的作图，会聚是指相对入射光线，折射光线偏近主光轴，发散是偏离主光轴。
16．（2分）（2021•安顺）如图所示塑料杯中盛有适量水，在杯底开一小孔，水能竖直流下（图中虚线所示），一带电玻璃棒靠近细小水流（始终不接触），请用实线画出此时水流的路径。
【分析】带电体的性质：带电体能够吸引轻小物体；据此分析解答。
【解答】解：带电体具有吸引轻小物体的性质，带电玻璃棒靠近细小水流时，小水流被吸引，水流的路径向玻璃棒一侧发生偏转，如图所示：
【点评】本题考查了带电体能够吸引轻小物体性质的应用，基础题。
17．（2分）（2021•安顺）如图所示，相同的甲、乙两木块用一无弹性的细线相连后静置于粗糙水平地面，橡皮筋的两端分别与墙面和甲木块相连，图中橡皮筋松弛而细线处于绷直状态。现用水平力F拉动乙木块沿直线向右运动时开始计时，0～t1时间内橡皮筋逐渐被拉直至原长；t2时刻细线恰好被拉断；t2～t3乙木块继续向右运动，整个过程乙木块的速度始终保持不变。请在答题卡坐标中画出0﹣t3时间内，力F的大小随时间t变化关系的大致图像。
【分析】物体在水平面上做匀速直线运动时，水平方向上的拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等；滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面的粗糙程度有关；橡皮筋弹力的大小与弹性形变的程度有关。
【解答】解：0～t1时间内，拉力F克服物体甲和乙受到的摩擦力做功，拉力和摩擦力大小相等，故0～t1时间内，拉力大小不变；t1～t2时刻随着橡皮筋被拉长，拉力F不仅要克服物体甲和乙受到的摩擦力做功，还要克服橡皮筋的拉力做功，随着橡皮筋逐渐伸长，橡皮筋产生的拉力也逐渐增大，故t1～t2时间内，拉力F逐渐增大；t2时刻细线被拉断，拉力F只克服乙物体受到的摩擦力做功，所以拉力变小，且t2～t3时间内，拉力大小保持不变。如图所示：
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用、影响摩擦力大小的因素，明确拉力的变化是解题的关键。
五、实验与科学探究题：本题共3个小题，每小题10分，共30分。
18．（10分）（2021•安顺）在探究“光的反射规律”的实验中，为了确定反射光线和入射光线的位置关系，实验器材有：可旋转的光屏（如图甲所示，光屏的A、B两部分均可绕轴ON旋转）、平面镜和激光电筒。如图乙所示，将光屏立放在水平放置的镜面上，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点。
（1）实验中，光屏A是用来呈现 入射 光线的，为了观察到完整的光路，光屏B需旋转到图乙中的位置 2 （填序号）；
（2）旋转光屏A到位置1时，也同时需要旋转光屏B到位置3才能观察到完整光路，通过以上操作过程可知，要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于 同一平面 ；
（3）记录多次实验光路，进一步研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，这条过入射点并 垂直 于镜面的直线ON叫做 法线 ，根据这条线便可以确定反射光线和入射光线的位置关系。
【分析】（1）光屏是用来呈现光路的；入射光线、反射光线和法线在同一平面内；
（2）（3）由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，反射光线、入射光线位于法线两侧。
【解答】解：（1）由题知，让激光电筒发出的光沿光屏A入射到O点，因此光屏A是用来呈现入射光线的。
由光的反射定律可知，反射光线与入射光线在同一平面内，因此为观察到完整的光路，需将光屏B旋转到图乙中的位置2，使光屏A和光屏B在同一平面内。
（2）由图乙可知，旋转光屏A到位置1，旋转光屏B到位置3时，光屏A和光屏B在同一平面内，此时才能观察到完整光路，说明要观察完整的光路，光屏A、B两部分旋转后要处于同一平面。
（3）由光的反射定律可知，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角，即反射光线与入射光线关于法线对称，研究发现反射光线和入射光线关于转轴ON对称，因此转轴ON即为法线所在位置，法线与镜面垂直，因此过入射点并垂直于镜面作直线即为法线。
故答案为：（1）入射；2；（2）同一平面；（3）垂直；法线。
【点评】本题主要探究“光的反射规律”的实验中，确定反射光线和入射光线的位置关系，基础题目。
19．（10分）（2021•安顺）小明在探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A．与通电时间有关
B．与电阻大小有关
C．与电压大小有关
D．与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题：
（1）探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过 热传递 的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间 有关 （选填“有关”或“无关”）；
（2）探究猜想B时，如图所示，将10Ω和20Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝（设火柴头与整根电阻丝接触）；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？ 能 （选填“能”或“不能”）；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？ C （填字母序号）
A.20Ω 30Ω
B.15Ω 15Ω
C.5Ω 25Ω
（3）小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计？ 不能 。请你说明理由 两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能 。
【分析】（1）①火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量；改变物体内能的方法有做功和热传递两种；
②火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，从通电时间角度考虑答案；
（2）①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多，据此分析；
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，据此分析；
（3）从控制变量法的角度考虑，改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同，但是却没有能控制流过电阻丝的电流相同。
【解答】解：（1）①火柴头与电阻丝接触，闭合开关一段时间后火柴头燃烧，火柴头获得了能量，是电阻丝通过热传递的方式传递给火柴头的。
②火柴头与电阻丝接触，闭合开关过一段时间后火柴头才燃烧，说明电阻丝产生的热量与通电时间有关。
（2）①相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，说明这根电阻丝在相同时间内产生的热量较多。
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧，说明两根电阻丝产生的热量都不够多，可以换用电阻对比更明显些的电阻丝来进行实验对比，故C符合题意。
（3）改变两电阻丝的连接方式即将两电阻丝并联，这样虽然控制了两电阻丝两端电压相同，根据I＝可知通过两电阻丝的电流不一定相同，故没有能控制流过电阻丝的电流相同。
故答案为：（1）①热传递； ②有关；（2）①能； ②C；（3）不能；两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能。
【点评】探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验，综合性较强，难度较大。
20．（10分）（2021•安顺）空气对运动物体有阻碍作用，这就是我们常说的空气阻力（f）。空气阻力的大小与哪些因素有关呢？根据生活经验发现：无风的环境中，人散步时几乎感受不到空气阻力，快跑时就明显感受到空气阻力。由此猜想：空气阻力的大小可能与物体运动的速度有关。
为了验证这一猜想，准备了如下器材：充气的气球、无弹性细线、钩码、弹簧测力计、刻度尺、铁架台、带连拍照相功能的手机（该手机每隔相同时间对物体拍摄一次）。
如图甲所示以气球为研究对象，在气球下方用细线悬挂钩码，保持钩码底部与刻度尺的某一刻度线相平，释放气球并用手机记录钩码竖直下落过程的位置。（气球和钩码的运动情况相同，可将两者视为一个整体）
请回答下列问题：
（1）将刻度尺固定在水平放置的铁架台上时，如何检验刻度尺是否竖直？写出你的办法： 用重垂线，观察细线与刻度尺是否平行 ；
（2）用不同质量的钩码进行实验，选取相同时间间隔的多张照片组合对比：第一次记录钩码位置如图乙所示，可判断钩码从位置 3 （填序号）开始匀速下落；增加钩码质量继续实验，再次记录钩码位置如图丙所示。对比乙、丙两图可知：在图 丙 中，气球匀速下落的速度较大；
（3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，于是用弹簧测力计测量气球和钩码静止时的总重，便可推导阻力大小。由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力 越大 ；
（4）以上实验过程均没有考虑气球所受浮力，那么气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果是否产生影响？ 没有影响 请在答题卡虚线框中分别画出测量它们重力和匀速下落时的受力情况，并结合受力情况写出理由。 （不考虑空气对钩码的作用力）
【分析】（1）重力的方向是竖直向下的；
（2）钩码做匀速直线运动时，相同时间内通过的距离是相同的；根据乙、丙两图中的相同点和不同点，利用控制变量法得出结论；
（3）空气阻力的大小与气球运动的速度有关，速度越大，空气阻力就越大；
（4）浮力的大小对实验的推导结果无影响；对小球受力分析，画出力的示意图。
【解答】解：（1）在气球下方用细线悬挂钩码可视为重垂线，因重力的方向竖直向下，用重垂线观察细线与刻度尺是否平行；
（2）根据图乙可知，前三次实验时间间隔通过的距离越来越大，从序号3开始相同的时间间隔内通过的路程保持不变，即可判断钩码从位置3开始匀速下落；
对比乙、丙两图可知，在相同时间间隔内，图丙中物体通过的距离较大，根据v＝可知，在图丙中气球匀速下落的速度较大；
（3）若不考虑气球所受的浮力，气球和钩码匀速下落时，其重力和空气阻力是一对平衡力，重力大小等于阻力大小。根据题意知，丙图中物体的质量较大，物体的重力较大，丙图中物体受到的阻力较大，而图丙中气球匀速下落的速度较大，由上述实验可得：气球运动的速度越大，受到的空气阻力越大；
（4）实验过程中均没有考虑气球所受浮力，气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果没有影响；
用弹簧测力计测量它们（处于静止状态）重力时，物体受到测力计竖直向上的拉力和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用，如下图所示：
匀速下落时受到竖直向上的阻力作用和竖直向上的浮力作用及竖直向下的重力作用，如下图所示：
两次实验受到的浮力大小不变，第1个图中物体处于静止状态，受到平衡力的作用：F浮+F拉＝G……①
第2个图中，物体做匀速直线运动，物体受到平衡力的作用：F浮+f＝G……②
由①②两式可得：f＝F拉；
而F拉即为弹簧测力计所测重力的大小，因此气球受到的浮力对空气阻力大小的推导结果不会产生影响。
故答案为：（1）用重垂线，观察细线与刻度尺是否平行；（2）3；丙；（3）越大；（4）没有影响；如图；如图；见解析。
【点评】本题考查了重力的方向、控制变量法的应用、力的平衡条件的应用，能分析出物体的受力情况是解题的关键。
六、综合应用题:本题共2个小题，第21题6分，第22题9分，共15分。解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分。
21．（6分）（2021•安顺）如图所示电路，电源电压保持不变，灯L标有“3V 0.6A”的字样，定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变，求：
（1）灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，电流表示数为0.2A时，灯L两端电压；
（3）当开关S1、S2均闭合时，定值电阻R消耗的电功率。
【分析】（1）根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻；
（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律可知灯L两端电压；
（3）根据欧姆定律可知可知R两端电压，根据串联电路的电压特点可知电源电压，当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，根据P＝得出R消耗的电功率。
【解答】解：（1）根据灯泡铭牌数据和欧姆定律可知灯丝电阻RL＝＝＝5Ω；
（2）当开关S1闭合、S2断开，灯L和电阻R串联，电流表示数为0.2A时，根据欧姆定律可知灯L两端电压UL′＝IRL＝0.2A×5Ω＝1V，
（3）根据欧姆定律可知R两端电压UR＝IR＝0.2A×10Ω＝2V，
所以电源电压U＝UL′+UR＝1V+2V＝3V，
当开关S1、S2均闭合时，电路中只有R接入电路，R消耗的电功率P＝＝＝0.9W。
答：（1）灯丝电阻为5Ω；
（2）灯L两端电压为1V；
（3）定值电阻R消耗的电功率为0.9W。
【点评】本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算，综合性强，有一定难度。
22．（9分）（2021•安顺）我国第一高楼“上海中心大厦”的建筑高度是632米，为了避免台风来临时大厦上部剧烈晃动，大厦上部第125层安装了总质量上千吨的阻尼器系统，如图甲所示。阻尼器系统的钢索悬挂在大厦顶端，阻尼器类似一个质量巨大的金属摆，其简化模型如图乙所示。台风来临迫使大厦晃动，触发阻尼器产生与大厦晃动方向相反的摆动（如图丙所示）。阻尼器不停的往复摆动，使大厦上部晃动逐渐减弱，这样就不断吸收大厦晃动的能量。请回答下列问题：
（1）若阻尼器所在楼层距大厦底层高580m，乘坐高速电梯从底层到125层用时58s，则这一过程电梯的平均速度是多少？
（2）若阻尼器系统的质量是106kg，则它受到的重力是多少？（取g＝10N/kg）
（3）图丙中，大厦刚开始向左晃动时，内部的阻尼器为什么会相对向右摆动？
（4）阻尼器吸收的能量不断增加，从安全角度考虑，设计时应使其摆动到最低点时速度不能过大，若在阻尼器下方加装铜质闭合线圈，结合电磁感应知识，你认为还缺少的器件是什么？请从能量转化的角度写出这一新增装置能减小摆动速度的原因。
【分析】（1）知道阻尼器所在楼层距大厦底层的距离和乘坐高速电梯从底层到阻尼器所在楼层所用的时间，根据速度公式v＝即可求出电梯的平均速度；
（2）知道阻尼器系统的质量是106kg和g的取值，根据G＝mg即可求出阻尼器系统的重力；
（3）根据惯性知识判断阻尼器的运动状态；
（4）利用电磁感应知识进行判断。
【解答】解：（1）电梯的平均速度
v＝＝＝10m/s。
（2）阻尼器系统的重力
G＝mg＝106kg×10N/kg＝107N；
（3）大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动；
（4）闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，因此需将闭合线圈置于磁场中，故还需磁铁。
闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小。
答：（1）这一过程电梯的平均速度是10m/s；
（2）阻尼器系统受到的重力是107N；
（3）大厦刚开始向左晃动时，阻尼器由于惯性要保持原来的运动状态，因此会相对大厦向右摆动；
（4）还缺少的器件是磁铁；闭合线圈切割磁感线，将机械能转化为电能，机械能减小，势能不变，则动能减小，即质量一定时，阻尼器速度减小。
【点评】本题考查速度公式、重力公式、惯性以及电磁感应现象，知识点比较多，综合性强，但题的难度不大，是一道好题。
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日期：2021/9/30 14:47:11；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
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