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2021年山东省东营市中考物理试卷
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这是一份2021年山东省东营市中考物理试卷，共32页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021年山东省东营市中考物理试卷
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）（2021•东营）下列过程，力的作用效果与其他三个不同的是（ ）
A．篮球受重力从篮筐内竖直下落
B．滚动的足球受阻力缓缓停下
C．用力将实心球掷出
D．把橡皮泥捏成不同造型
2．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．原子是由质子和中子构成的
B．电磁波不能在真空中传播
C．导体的电阻是导体本身的一种性质
D．铜丝、铅笔芯、玻璃都是导体
3．（3分）（2021•东营）关于质量、密度，下列说法正确的是（ ）
A．同种物质随着温度降低，密度会增大
B．质量是指物体所含物质的多少
C．固体的密度一定大于液体、气体的密度
D．物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
4．（3分）（2021•东营）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度与介质的种类无关
B．B超是利用声音传递信息来诊断疾病的
C．调节电视机的音量是为了改变音调
D．在道路两旁植树造林可以从声源处减弱噪声
5．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
6．（3分）（2021•东营）在学校组织的物理知识情景剧中，甲、乙、丙、丁四位同学分别扮演霜、雾、冰、水蒸气，他们的台词正确的是（ ）
A．甲：我是由水凝华而来，期间需要吸热
B．乙：我是由水汽化而来，期间需要放热
C．丙：我是由水凝固而来，期间需要吸热
D．丁：我既可以变成甲，也可以变成乙，期间均需要放热
7．（3分）（2021•东营）下列现象不能说明大气压强存在的是（ ）
A．同种液体橡皮膜向左凸出
B．水“悬空”在塑料管中
C．用吸管喝饮料
D．吸盘被压在光滑墙壁上
8．（3分）（2021•东营）5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（ ）
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
9．（3分）（2021•东营）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
10．（3分）（2021•东营）如图所示，电路的电源电压恒为6V，灯泡L标有“2.5V 0.5W”的字样，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．同时闭合S1、S2、S3，将会造成电源短路，烧坏电流表
B．同时闭合S2、S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变小
C．只闭合S3，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光
D．只闭合S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会变大
二、填空题（本大包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）（2021•东营）如图所示，所测物体长度为 cm；选用精密的测量工具，改进测量方法等可以 （选填“消除”或“减小”）误差。
12．（2分）（2021•东营）在家庭电路中，各用电器之间是 （选填“串联”或“并联”）连接的。炎热的夏天，小明家里开着空调，当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，其原因可能是 。
13．（2分）（2021•东营）如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是为了 （选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面间的摩擦力。
14．（2分）（2021•东营）“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，中国茶文化源远流长。茶壶的壶嘴与壶身构成一个 ，使液面总能保持相平。隔着很远，人们能闻到茶香是因为 。
15．（2分）（2021•东营）劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地，同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利，是通过 来增大压强的；扁担中段制作得稍宽，是通过 来减小压强的。
16．（2分）（2021•东营）小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为 m/s。马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h，若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，以自行车为参照物，马拉松运动员向 （选填“东”或“西”）运动。
17．（2分）（2021•东营）晾晒衣服时，人们通常将湿衣服展开，放在太阳下的通风处，这样衣服干燥的更快。试解释其中蕴含的物理知识 。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2分）（2021•东营）如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
19．（2分）（2021•东营）如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
20．（9分）（2021•东营）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。
（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是 ； 。
（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB （选填“靠近”或“远离”）ON。
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中 的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 的。
（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像。
（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 。
21．（9分）（2021•东营）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 （选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 。
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 （选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 。
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 。
22．（12分）（2021•东营）某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系：
【设计实验】
小组制定实验计划，选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω）的电阻盒等器材，并设计好电路图（如图甲所示）。
（1）考虑到电流的大小与两个因素有关，该实验需要采用的研究方法是 。
（2）该实验中，滑动变阻器的作用是 ； 。
【进行实验和收集数据】
（3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“被短接”）。
（4）移动滑动变阻器的滑片，实验小组测得多组数据并分别录入表格中，其中，换用R3做实验时少录入一个电流值，电流表指针位置如图乙所示，该电流记作 A。
电压U/V
1
2
3
……
R1电流I1/A
0.2
0.4
0.6
R2电流I2/A
0.1
0.2
0.3
R3电流I3/A
0.06
0.2
【分析和论证】
（5）比较表中任何一行测得的数据，可以得出的结论是 ；
（6）比较表中任何一列测得的数据，可以得出的结论是 。
【评估】
在评估环节，有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外，你还能从哪两个方面对该实验进行评估？ ； 。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（10分）（2021•东营）如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。
（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。
（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。
24．（12分）（2021•东营）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）求工作电路在保温状态下的电功率。
（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
2021年山东省东营市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）（2021•东营）下列过程，力的作用效果与其他三个不同的是（ ）
A．篮球受重力从篮筐内竖直下落
B．滚动的足球受阻力缓缓停下
C．用力将实心球掷出
D．把橡皮泥捏成不同造型
【分析】力的作用效果：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态；物体运动状态的改变包括：速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解：A、篮球受重力从篮筐内竖直下落，速度越来越快，属于力改变物体的运动状态；
B、滚动的足球受阻力缓缓停下，足球由运动变为静止，力改变了足球的运动状态；
C、用力将实心球掷出，实心球由静止变为运动，属于力改变物体的运动状态；
D、把橡皮泥捏成不同造型，橡皮泥的形状发生变化，属于力改变物体的形状；
综合分析ABC属于力改变物体的运动状态，D属于力改变物体的形状，故D与ABC不同类。
故选：D。
【点评】本题考查了力的作用效果，力的这两个作用效果有明显的不同，比较容易辨别。
2．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．原子是由质子和中子构成的
B．电磁波不能在真空中传播
C．导体的电阻是导体本身的一种性质
D．铜丝、铅笔芯、玻璃都是导体
【分析】（1）原子是由原子核和核外电子组成，后来人们又发现原子核是由质子和中子组成；
（2）电磁波可以在真空中传播；
（3）电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过它的电流大小无关；
（4）容易导电的物体是导体，不容易导电的是绝缘体。
【解答】解：
A、原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子构成的，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，故B错误；
C、导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关，故C正确；
D、铜丝、铅笔芯容易，是导体，而玻璃不容易导电，是绝缘体，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查原子结构，电磁波，电阻，导体与绝缘体的判断，是一道综合题。
3．（3分）（2021•东营）关于质量、密度，下列说法正确的是（ ）
A．同种物质随着温度降低，密度会增大
B．质量是指物体所含物质的多少
C．固体的密度一定大于液体、气体的密度
D．物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
【分析】（1）密度表示单位体积的物体所含质量的多少，是物质的一种特性，密度跟物质的种类、状态、温度有关，每种物质都有自己的密度，固体的密度不一定比液体、气体的密度大；
（2）质量是物体所含物质的多少，是物体的一个基本属性，与物体的状态、形状、所处的空间位置无关。
【解答】解：A.密度是物质的特性，跟物质的种类、状态、温度有关，例如水凝固成冰后，温度降低，体积变大，密度变小，故A错误；
B.质量是物体所含物质的多少，故B正确；
C.每种物质都有自己的密度，固体的密度不一定比液体、气体的密度大，故C错误；
D.质量是物体的一个基本属性，与物体的状态、形状、所处的空间位置无关，故D错误。故选：B。
【点评】本题考查学生对密度和质量的定义及其特性，以及二者之间的区别，知道密度是物质的特性，质量是物体的属性是关键。
4．（3分）（2021•东营）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度与介质的种类无关
B．B超是利用声音传递信息来诊断疾病的
C．调节电视机的音量是为了改变音调
D．在道路两旁植树造林可以从声源处减弱噪声
【分析】（1）声音不能在真空中传播，声音在不同的介质中传播速度不同，在固体中传播最快、在液体中次之、在气体中最慢；另外在同一种介质中，声音的传播速度还与温度有关；
（2）声音可以传递信息，也可以传递能量；
（3）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关，调节音量是改变响度；音色是由发声体本身决定的一个特性，音色可以用来区别不同的发声体；
（4）防治噪声的途径，从三方面考虑：①在声源处；②在传播过程中；③在人耳处。
【解答】解：A、声音的传播需要介质，声音的传播速度与介质种类和温度有关，故A错误；
B、B超是利用声音传递信息来诊断疾病的，故B正确；
C、调节电视机的音量，是为了改变声音的强弱（或大小），即改变声音的响度，故C错误；
D、植树造林是在传播过程中减弱噪声，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了与声现象有关的多个知识点，熟知相关知识并能与生活中的现象相结合，是正确解答的关键。
5．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【分析】（1）某种物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，内能的大小与温度、质量、状态有关；
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对内能、热值、热传递的理解，属于基本概念的考查，是学生容易出错的地方。
6．（3分）（2021•东营）在学校组织的物理知识情景剧中，甲、乙、丙、丁四位同学分别扮演霜、雾、冰、水蒸气，他们的台词正确的是（ ）
A．甲：我是由水凝华而来，期间需要吸热
B．乙：我是由水汽化而来，期间需要放热
C．丙：我是由水凝固而来，期间需要吸热
D．丁：我既可以变成甲，也可以变成乙，期间均需要放热
【分析】液化是由气态变成液态的过程，凝华是由气态直接变成固态的过程，升华是由固态直接变成气态的过程，熔化是由固态变成液态的过程。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而来的，凝华放热，故A错误；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化而来的，液化放热，故B错误；
C、冰是水凝固而来的，凝固放热，故C错误；
D、水蒸气可以直接凝华为霜，也可以液化为雾，凝华和液化都放热，故D正确。
故选：D。
【点评】判断物态变化主要看物体由什么状态变为什么状态，然后根据各种物态变化的概念得出结论；物态变化知识是中考必考的知识点，需要掌握。
7．（3分）（2021•东营）下列现象不能说明大气压强存在的是（ ）
A．同种液体橡皮膜向左凸出
B．水“悬空”在塑料管中
C．用吸管喝饮料
D．吸盘被压在光滑墙壁上
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：
A、橡皮膜左右两侧液体的密度相同，而深度不同，橡皮膜向左凸出，说明液体压强与液体的深度有关，与大气压无关，故A符合题意；
B、纸外受到向上的大气压的作用，纸内受到管中水产生的压强的作用，大气压远大于管中的水产生的压强，所以水和纸被大气压托着，不会下落，利用了大气压，故B不合题意；
C、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用了大气压的作用，故C不合题意；
D、使用吸盘时，首先将吸盘内的气体挤出，盘内不存在气体，气压几乎为零，在盘外大气压的作用下将吸盘压在墙壁上，这是应用大气压，故D不合题意。
故选：A。
【点评】本题考查大气压的有关问题，物理学习的过程中，要多注意观察身边的物理现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
8．（3分）（2021•东营）5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（ ）
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
【分析】（1）根据“纳米气凝胶”的特点分析；
（2）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；
（3）根据着陆器的运动状态分析其受力情况；
（4）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能等于动能与势能的总和。
【解答】解：
A、火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差（即较好的隔热性）的属性，这样能减小火星车的质量，当外界温度过高或过低时，还能使火星车内部维持一个适宜的温度，故A与实际相符；
B、火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能储存起来，故B与实际相符；
C、着陆器在临近火星表面悬停时，其运动状态没有发生改变，则它受到的力一定是平衡力，故C与实际相符；
D、着陆器下降至着陆点的过程中，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变小，则重力势能变小，机械能也变小，故D与实际不相符。
故选：D。
【点评】本题考查了材料的性质、太阳能的转化、平衡力的辨别、机械能的变化，难度不大。
9．（3分）（2021•东营）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机；
u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般用来求凸透镜的焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；
（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。
【解答】解：A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm，故A错误；
B、当u＝5cm时，u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，在光屏上得不到像，故B错误；
C、当u＝15cm时，此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像，应用为投影仪，故C正确；
D、当物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，物距变大，像距应该变小，像变小，故D错误。
故选：C。
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是探究凸透镜成像规律一类题目的重要依据，一定要熟练掌握。
10．（3分）（2021•东营）如图所示，电路的电源电压恒为6V，灯泡L标有“2.5V 0.5W”的字样，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．同时闭合S1、S2、S3，将会造成电源短路，烧坏电流表
B．同时闭合S2、S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变小
C．只闭合S3，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光
D．只闭合S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会变大
【分析】（1）同时闭合S1、S2、S3时，定值电阻R与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路中的电流，据此进行解答；
（2）同时闭合S2、S3时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化；
（3）只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电路图可知电压表的量程和电流表的量程，利用串联电路的分压特点可知灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后判断出电压表安全，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，然后判断出电流表安全，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后判断出电路安全，从而得出移动滑动变阻器的滑片是否可使灯泡正常发光；
（4）只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动方向可知接入电路中电阻的变化，利用串联电路的分压特点可知变阻器两端分得的电压变化，进一步得出电压表的示数变化。
【解答】解：
A.同时闭合S1、S2、S3时，定值电阻R与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路中的电流，
所以，不会造成电源短路，不会烧坏电流表，故A错误；
B.同时闭合S2、S3时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，
向右移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路中的电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故B错误；
C.只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
由电路图可知，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，
所以，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V＜15V，电压表安全，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0.2A＜0.6A，电流表安全，
滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑＝＝＝17.5Ω＜30Ω，电路安全，
所以，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光，故C正确；
D.只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
向右移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路中的电阻变小，
由串联电路的分压特点可知，变阻器两端分得的电压变小，即电压表的示数变小，故D错误；
故选：C。
【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，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测电路元件是关键。
二、填空题（本大包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）（2021•东营）如图所示，所测物体长度为 1.85 cm；选用精密的测量工具，改进测量方法等可以 减小 （选填“消除”或“减小”）误差。
【分析】正确使用刻度尺的方法：
（1）观察：①零刻度线是否磨损（未磨损从零刻度线开始，破损选择新的刻度作为起始，以方便读数为前提）； ②最小刻度值（又称分度值）：每一小格所代表的刻度，决定测量的精确度；③量程：测量的范围；
（2）使用刻度尺时要做到：
①放正确：零刻度要对准被测物体的一端，刻度线紧贴被测物，要放正；
②看正确：眼睛的视线要与尺面垂直；
③读正确：先读被测物体长度的准确值，即读到最小刻度值，再估读最小刻度的下一位，即估计值。数值后面注明所用的单位；
④记正确：测量结果＝准确值+估计值+单位；
（3）测量误差：测量值与真实值之间的差异。
（4）误差来源：①测量工具的不精确；②环境的影响；
（5）任何测量都存在误差，误差是不可消除的，只能尽量减小误差。
（6）减小误差的方法：①多次测量取平均值；②使用更精确的测量工具等。
【解答】所测物体长度为：准确值+估计值＝1.80cm+0.05cm＝1.85cm；改进测量方法等可以减小误差。
故答案为：1.85cm；减小。
【点评】刻度尺是初中物理中基本的测量工具，使用前要观察它的量程和分度值，读数时视线与尺面垂直。使用刻度尺时要估读到分度值的下一位；注意误差不能消除，只能尽量减小。
12．（2分）（2021•东营）在家庭电路中，各用电器之间是 并联 （选填“串联”或“并联”）连接的。炎热的夏天，小明家里开着空调，当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，其原因可能是 插头处短路 。
【分析】（1）各家用电器之间是并联时，各家用电器都正常工作，并且互不影响；开关和用电器之间是串联的；
（2）空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大。电路中电流过大有两种原因：一是电路中用电器的总功率过大，二是电路发生了短路。
【解答】解：
（1）家用电器之间是并联时，各家用电器都正常工作，并且互不影响；
（2）当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，这说明干路电流过大，其原因可能是烤箱的插头处短路。
故答案为：并联；插头处短路。
【点评】本题考查了家用电器的连接方法以及家庭电路中电流过大的原因，属于基础题目。
13．（2分）（2021•东营）如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有 惯性 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是为了 减小 （选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面间的摩擦力。
【分析】（1）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；
（2）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。
【解答】解：冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。
故答案为：惯性；减小。
【点评】本题结合体育运动情景考查了惯性和影响摩擦力大小的因素，要会结合相关知识进行分析解答，属于基础知识考查，难度不大。
14．（2分）（2021•东营）“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，中国茶文化源远流长。茶壶的壶嘴与壶身构成一个 连通器 ，使液面总能保持相平。隔着很远，人们能闻到茶香是因为 分子不停地做无规则运动 。
【分析】（1）上端开口下部连通的容器称为连通器，若内部装有同种液体，在液体不流动时液面总是保持相平的；
（2）分子运动速度和物体的温度有关系，温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快；
【解答】解：（1）茶壶的壶嘴与壶身上端开口，底部相连通，构成一个连通器；
（2）隔着很远，人们都能闻到茶香是因为发生了扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。
故答案为：连通器；分子不停地做无规则运动。
【点评】本题考查了扩散现象以及连通器的应用等知识点，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念。
15．（2分）（2021•东营）劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地，同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利，是通过 减小受力面积 来增大压强的；扁担中段制作得稍宽，是通过 增大受力面积 来减小压强的。
【分析】增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：刀刃磨得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，容易收割麦子；
扁担中段制作得稍宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
故答案为：减小受力面积；增大受力面积。
【点评】此题考查了增大和减小压强的方法，联系生活实际来考查物理知识，是现在中考考查知识一个很重要的方式，需要掌握其方法。
16．（2分）（2021•东营）小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为 5 m/s。马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h，若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，以自行车为参照物，马拉松运动员向 东 （选填“东”或“西”）运动。
【分析】知道小明骑自行车的路程和时间，根据速度公式计算他的平均速度；
二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，比较两人的平均速度可知两人的距离越来越大，所以以自行车为参照物，马拉松运动员向东运动。
【解答】解：小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为：v＝＝＝5m/s；
马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h＝≈2.78m/s，二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，小明骑自行车的速度大于运动员的平均速度，则两人的距离越来越大，所以以自行车为参照物，马拉松运动员向东运动。
故答案为：5；东。
【点评】本题考查速度公式的灵活运用和学生对运动与静止的相对性的理解。
17．（2分）（2021•东营）晾晒衣服时，人们通常将湿衣服展开，放在太阳下的通风处，这样衣服干燥的更快。试解释其中蕴含的物理知识 液体的表面积越大、液体表面附近空气流动越快、液体的温度越高，液体蒸发就越快 。
【分析】液体蒸发的快慢跟液体的表面积、液体表面附近空气流动的快慢以及液体的温度有关，液体的表面积越大、液体表面附近空气流动越快、液体的温度越高，液体蒸发就越快。
【解答】解：将湿衣服展开，可以扩大液体表面积，放在太阳下的通风处，可以加快液体表面附近的空气流速，提高液体的温度，这样都能使水蒸发加快。
故答案为：液体的表面积越大、液体表面附近空气流动越快、液体的温度越高，液体蒸发就越快。
【点评】本题考查液体蒸发快慢的影响因素，难度不大。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2分）（2021•东营）如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
【分析】先确定压力的方向和作用点，然后根据力的示意图的画法作出压力F的示意图。
【解答】解：物体A对斜面的压力垂直于斜面向下，作用点可画在接触面的中点处；过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段，标出符号F，即为压力的示意图，如图所示：
【点评】本题考查了画压力的示意图，关键是确定压力的方向和作用点。
19．（2分）（2021•东营）如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正、负极。
【解答】解：已知开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转，根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由右手螺旋定则可得，电流由右侧流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；如图所示：
【点评】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。
20．（9分）（2021•东营）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。
（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是 呈现光路 ； 验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 。
（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB 靠近 （选填“靠近”或“远离”）ON。
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中 OA 的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 可逆 的。
（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是 等大 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的 虚 （选填“实”或“虚”）像。
（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 硬纸板没有竖直放置 。
【分析】（1）从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析；
（2）光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；
（3）让光线逆着BO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，据此可以得到此题的答案；
（4）平面镜成像的特点：正立、等大的虚像；
（5）实验时，硬纸板应与水面桌面垂直。
【解答】解：（1）硬纸板F的主要作用是：①呈现光路；②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；
（2）若将AO靠近ON，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线；
（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的；
（4）平面镜所成的像是正立、等大的虚像，所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像；
（5）当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上没有发现反射光线，这说明硬纸板没有与镜面垂直，反射光线从其他方向射出。
故答案为：（1）呈现光路；验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（2）靠近；（3）OA；可逆；（4）等大；虚；（5）硬纸板没有竖直放置。
【点评】本题主要考查了如何验证光的反射定律的实验，此实验是初中物理的一个最基本的探究实验，应当掌握。
21．（9分）（2021•东营）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 左 （选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 左端下沉 （选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 避免偶然性，寻找普遍规律 。
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 2.3 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 杠杆自重对杠杆平衡有影响 。
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 费力 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 钓鱼竿 。
【分析】（1）杠杆的平衡状态：静止或匀速转动；要使杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；
（2）推动右侧钩码的悬线，会改变力的方向，从而改变力的力臂，破坏杠杆平衡；
（3）本实验是为了探究杠杆平衡规律，进行多次实验，为避免偶然性，得出普遍结论；
（4）明确测力计分度值和单位；
若支点不在杠杆中心，此时杠杆的平衡会受杠杆自重的影响，根据杠杆平衡条件判断F1L1与F2L2大小；
（5）动力臂小于阻力臂为费力杠杆；
【解答】解（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；
由图甲知，杠杆的左端较高，所以接下来应将两端的螺母向左调节，使杠杆保持水平并静止；
（2）图乙中支点在中心时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件知F左L左＝F右L右，图丙中改变了右侧拉力的力臂，使右侧拉力的力臂减小，故此时F左L左＞F右L右，故左端会下沉；
（3）本实验进行多次实验，是为避免偶然性，得出普遍结论；
（4）分度值为0.1N，弹簧测力计示数为2.3N；
图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为LG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2+GLG，
由丁图可知LG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1L1＞F2L2；
（5）由图丁可知此时L1＜L2，故为费力杠杆，生活中常见的镊子、钓鱼竿等都是费力杠杆。
故答案为：（1）平衡；左 （2）左端下沉； （3）避免偶然性，寻找普遍规律；
（4）2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响； （5）费力；钓鱼竿（或镊子等）。
【点评】本题考查探究杠杆平衡条件实验操作与分析、杠杆的分类，关键是将实验操作原则及结论记忆清楚，仔细分析即可。
22．（12分）（2021•东营）某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系：
【设计实验】
小组制定实验计划，选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω）的电阻盒等器材，并设计好电路图（如图甲所示）。
（1）考虑到电流的大小与两个因素有关，该实验需要采用的研究方法是 控制变量法 。
（2）该实验中，滑动变阻器的作用是 保护电路 ； 改变电阻两端电压 。
【进行实验和收集数据】
（3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻 被短接 （选填“断路”或“被短接”）。
（4）移动滑动变阻器的滑片，实验小组测得多组数据并分别录入表格中，其中，换用R3做实验时少录入一个电流值，电流表指针位置如图乙所示，该电流记作 0.14 A。
电压U/V
1
2
3
……
R1电流I1/A
0.2
0.4
0.6
R2电流I2/A
0.1
0.2
0.3
R3电流I3/A
0.06
0.2
【分析和论证】
（5）比较表中任何一行测得的数据，可以得出的结论是 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ；
（6）比较表中任何一列测得的数据，可以得出的结论是 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【评估】
在评估环节，有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外，你还能从哪两个方面对该实验进行评估？ 本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致 ； 本实验的误差可能来自哪些因素 。
【分析】（1）物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法，叫做控制变量法。
（2）滑动变阻器在电学实验的基本作用是保护电路；为了得出普遍性的规律，需要多次测量，这个操作是由滑动变阻器来完成的；
（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，由发现电压表无示数分析故障的可能原因；
（4）根据电流表量程和分度值读出示数；
（5）比较表中任何一行测得的数据得出电流与电压的关系，根据控制变量法得出结论；
（6）比较表中任何一列测得的数据得出电流与电阻的关系，根据控制变量法得出结论；
【评估】实验的评估可以从实验结论是否正确、结论是否合理、实验误差的来源、实验方法等方面进行解答。
【解答】解：（1）考虑到电流的大小与电压的大小和电阻的电阻有关，该实验需要采用的研究方法是控制变量法；
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，探究电流与电压、电阻的关系时，为了得出普遍性的规律，需要多次测量，故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻两端的电压；
（3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，由电流表有示数但未超出量程可知，电路为通路，由电压表无示数可知，产生故障的原因可能是定值电阻被短接；
（4）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.14A；
（5）比较表中任何一行测得的数据可知，同一电阻两端的电压和通过的电流之比不变，故可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（6）比较表中任何一列测得的数据可知，电压一定时，通过导体的电流和对应电阻的乘积不变，故可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
【评估】实验的评估可以从：连接电路时，出现过哪些失误，又是如何更正的；
本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致；
实验数据是否真实，得出的结论是否合理；
本实验的误差可能来自哪些因素；
有没有其他办法改变定值电阻两端的电压；
有没有其他更好的探究方案等。
故答案为：（1）控制变量法；（2）保护电路；改变电阻两端电压；（3）被短路；（4）0.14；（5）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；【评估】本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致；本实验的误差可能来自哪些因素（合理即可）。
【点评】本题考查了探究电流和电压、电阻关系的实验，涉及到控制变量法、滑动变阻器的作用、电路故障的判断、电流表的读数和分析实验数据得出结论的能力以及实验的评估，利用好控制变量法是关键，同时要会对实验进行评估。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（10分）（2021•东营）如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。
（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。
（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。
【分析】（1）由p＝ρgh可求得合金块下表面所受水的压强；
（2）由于合金块浸没水中，合金块排开水的体积等于合金块的体积，利用阿基米德原理求合金块所受的浮力；
（3）利用密度公式求解合金的质量，然后可求得其重力，完全露出水面后，人所用拉力F＝（G+G动），已知合金块上升高度h＝2m，则绳子自由端移动的距离s＝2h，由W＝Fs可求得人的拉力做功，由P＝可求得人的拉力的功率。
【解答】解：（1）合金块下表面所受水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa；
（2）因为合金块浸没水中，所以合金块排开水的体积：
V排＝V金＝0.01m3；
合金块所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N；
（3）由ρ＝可得，合金块的质量m金＝ρ合金V金＝4×103kg/m3×0.01m3＝40kg，
G金＝m金g＝40kg×10N/kg＝400N，
完全露出水面后，人所用拉力F＝（G金+G动）＝（400N+100N）＝250N，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，
人的拉力做功W＝Fs＝250N×4m＝1000J，
拉力的功率P＝＝＝200W。
答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×104Pa；
（2）合金块受到的浮力为100N。
（3）人的拉力为250N，其功率为200W。
【点评】本题考查了密度公式、阿基米德原理、功的公式的应用，计算时注意：在合金块完全露出水面后，人的拉力F＝（G金+G动）。
24．（12分）（2021•东营）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）求工作电路在保温状态下的电功率。
（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
【分析】（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
（2）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，根据串联电路电阻规律计算控制电路的总电阻，根据欧姆定律计算衔铁刚弹起时通过电磁铁线圈的电流；
（3）R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，根据P＝计算保温功率；
（4）根据Q＝cm△t计算水吸收的热量，根据W＝Pt计算500s内消耗的电能，根据效率公式η＝100%计算恒温调奶器的加热效率。
【解答】解：（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
（2）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以控制电路的总电阻为：R控＝R+R0＝100Ω+50Ω＝150Ω，
衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流：I＝＝＝0.02A，
（3）R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，保温功率为：P＝＝＝55W；
（4）水吸收的热量为：Q＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣25℃）＝4.62×105J，
恒温调奶器加热状态下的电功率：P＝＝＝1100W；
500s内消耗的电能：W＝Pt＝1100W×500s＝5.5×105J，
恒温调奶器的加热效率：η＝100%＝×100%＝84%。
答：（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
（2）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；
（3）工作电路在保温状态下的电功率为55W；
（4）此过程中水吸收的热量为4.62×105J，恒温调奶器的加热效率为84%。
【点评】本题考查电磁继电器的工作原理、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式、效率公式等的灵活运用，综合性强。
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日期：2021/9/30 14:57:40；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
2021年山东省东营市中考物理试卷
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）（2021•东营）下列过程，力的作用效果与其他三个不同的是（ ）
A．篮球受重力从篮筐内竖直下落
B．滚动的足球受阻力缓缓停下
C．用力将实心球掷出
D．把橡皮泥捏成不同造型
2．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．原子是由质子和中子构成的
B．电磁波不能在真空中传播
C．导体的电阻是导体本身的一种性质
D．铜丝、铅笔芯、玻璃都是导体
3．（3分）（2021•东营）关于质量、密度，下列说法正确的是（ ）
A．同种物质随着温度降低，密度会增大
B．质量是指物体所含物质的多少
C．固体的密度一定大于液体、气体的密度
D．物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
4．（3分）（2021•东营）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度与介质的种类无关
B．B超是利用声音传递信息来诊断疾病的
C．调节电视机的音量是为了改变音调
D．在道路两旁植树造林可以从声源处减弱噪声
5．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
6．（3分）（2021•东营）在学校组织的物理知识情景剧中，甲、乙、丙、丁四位同学分别扮演霜、雾、冰、水蒸气，他们的台词正确的是（ ）
A．甲：我是由水凝华而来，期间需要吸热
B．乙：我是由水汽化而来，期间需要放热
C．丙：我是由水凝固而来，期间需要吸热
D．丁：我既可以变成甲，也可以变成乙，期间均需要放热
7．（3分）（2021•东营）下列现象不能说明大气压强存在的是（ ）
A．同种液体橡皮膜向左凸出
B．水“悬空”在塑料管中
C．用吸管喝饮料
D．吸盘被压在光滑墙壁上
8．（3分）（2021•东营）5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（ ）
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
9．（3分）（2021•东营）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
10．（3分）（2021•东营）如图所示，电路的电源电压恒为6V，灯泡L标有“2.5V 0.5W”的字样，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．同时闭合S1、S2、S3，将会造成电源短路，烧坏电流表
B．同时闭合S2、S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变小
C．只闭合S3，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光
D．只闭合S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会变大
二、填空题（本大包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）（2021•东营）如图所示，所测物体长度为 cm；选用精密的测量工具，改进测量方法等可以 （选填“消除”或“减小”）误差。
12．（2分）（2021•东营）在家庭电路中，各用电器之间是 （选填“串联”或“并联”）连接的。炎热的夏天，小明家里开着空调，当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，其原因可能是 。
13．（2分）（2021•东营）如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是为了 （选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面间的摩擦力。
14．（2分）（2021•东营）“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，中国茶文化源远流长。茶壶的壶嘴与壶身构成一个 ，使液面总能保持相平。隔着很远，人们能闻到茶香是因为 。
15．（2分）（2021•东营）劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地，同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利，是通过 来增大压强的；扁担中段制作得稍宽，是通过 来减小压强的。
16．（2分）（2021•东营）小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为 m/s。马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h，若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，以自行车为参照物，马拉松运动员向 （选填“东”或“西”）运动。
17．（2分）（2021•东营）晾晒衣服时，人们通常将湿衣服展开，放在太阳下的通风处，这样衣服干燥的更快。试解释其中蕴含的物理知识 。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2分）（2021•东营）如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
19．（2分）（2021•东营）如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
20．（9分）（2021•东营）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。
（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是 ； 。
（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB （选填“靠近”或“远离”）ON。
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中 的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 的。
（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的 （选填“实”或“虚”）像。
（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 。
21．（9分）（2021•东营）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 （选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 （选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 。
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 （选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 。
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 。
22．（12分）（2021•东营）某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系：
【设计实验】
小组制定实验计划，选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω）的电阻盒等器材，并设计好电路图（如图甲所示）。
（1）考虑到电流的大小与两个因素有关，该实验需要采用的研究方法是 。
（2）该实验中，滑动变阻器的作用是 ； 。
【进行实验和收集数据】
（3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“被短接”）。
（4）移动滑动变阻器的滑片，实验小组测得多组数据并分别录入表格中，其中，换用R3做实验时少录入一个电流值，电流表指针位置如图乙所示，该电流记作 A。
电压U/V
1
2
3
……
R1电流I1/A
0.2
0.4
0.6
R2电流I2/A
0.1
0.2
0.3
R3电流I3/A
0.06
0.2
【分析和论证】
（5）比较表中任何一行测得的数据，可以得出的结论是 ；
（6）比较表中任何一列测得的数据，可以得出的结论是 。
【评估】
在评估环节，有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外，你还能从哪两个方面对该实验进行评估？ ； 。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（10分）（2021•东营）如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。
（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。
（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。
24．（12分）（2021•东营）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）求工作电路在保温状态下的电功率。
（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
2021年山东省东营市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（本大题包括10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．（3分）（2021•东营）下列过程，力的作用效果与其他三个不同的是（ ）
A．篮球受重力从篮筐内竖直下落
B．滚动的足球受阻力缓缓停下
C．用力将实心球掷出
D．把橡皮泥捏成不同造型
【分析】力的作用效果：力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态；物体运动状态的改变包括：速度大小的改变和运动方向的改变。
【解答】解：A、篮球受重力从篮筐内竖直下落，速度越来越快，属于力改变物体的运动状态；
B、滚动的足球受阻力缓缓停下，足球由运动变为静止，力改变了足球的运动状态；
C、用力将实心球掷出，实心球由静止变为运动，属于力改变物体的运动状态；
D、把橡皮泥捏成不同造型，橡皮泥的形状发生变化，属于力改变物体的形状；
综合分析ABC属于力改变物体的运动状态，D属于力改变物体的形状，故D与ABC不同类。
故选：D。
【点评】本题考查了力的作用效果，力的这两个作用效果有明显的不同，比较容易辨别。
2．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．原子是由质子和中子构成的
B．电磁波不能在真空中传播
C．导体的电阻是导体本身的一种性质
D．铜丝、铅笔芯、玻璃都是导体
【分析】（1）原子是由原子核和核外电子组成，后来人们又发现原子核是由质子和中子组成；
（2）电磁波可以在真空中传播；
（3）电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过它的电流大小无关；
（4）容易导电的物体是导体，不容易导电的是绝缘体。
【解答】解：
A、原子是由原子核和核外电子组成，原子核是由质子和中子构成的，故A错误；
B、电磁波可以在真空中传播，故B错误；
C、导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小与导体两端的电压和通过它的电流大小无关，故C正确；
D、铜丝、铅笔芯容易，是导体，而玻璃不容易导电，是绝缘体，故D错误。
故选：C。
【点评】此题考查原子结构，电磁波，电阻，导体与绝缘体的判断，是一道综合题。
3．（3分）（2021•东营）关于质量、密度，下列说法正确的是（ ）
A．同种物质随着温度降低，密度会增大
B．质量是指物体所含物质的多少
C．固体的密度一定大于液体、气体的密度
D．物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
【分析】（1）密度表示单位体积的物体所含质量的多少，是物质的一种特性，密度跟物质的种类、状态、温度有关，每种物质都有自己的密度，固体的密度不一定比液体、气体的密度大；
（2）质量是物体所含物质的多少，是物体的一个基本属性，与物体的状态、形状、所处的空间位置无关。
【解答】解：A.密度是物质的特性，跟物质的种类、状态、温度有关，例如水凝固成冰后，温度降低，体积变大，密度变小，故A错误；
B.质量是物体所含物质的多少，故B正确；
C.每种物质都有自己的密度，固体的密度不一定比液体、气体的密度大，故C错误；
D.质量是物体的一个基本属性，与物体的状态、形状、所处的空间位置无关，故D错误。故选：B。
【点评】本题考查学生对密度和质量的定义及其特性，以及二者之间的区别，知道密度是物质的特性，质量是物体的属性是关键。
4．（3分）（2021•东营）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度与介质的种类无关
B．B超是利用声音传递信息来诊断疾病的
C．调节电视机的音量是为了改变音调
D．在道路两旁植树造林可以从声源处减弱噪声
【分析】（1）声音不能在真空中传播，声音在不同的介质中传播速度不同，在固体中传播最快、在液体中次之、在气体中最慢；另外在同一种介质中，声音的传播速度还与温度有关；
（2）声音可以传递信息，也可以传递能量；
（3）声音的三个特征分别是：音调、响度、音色，是从不同角度描述声音的，音调指声音的高低，由振动频率决定；响度指声音的强弱或大小，与振幅和距离有关，调节音量是改变响度；音色是由发声体本身决定的一个特性，音色可以用来区别不同的发声体；
（4）防治噪声的途径，从三方面考虑：①在声源处；②在传播过程中；③在人耳处。
【解答】解：A、声音的传播需要介质，声音的传播速度与介质种类和温度有关，故A错误；
B、B超是利用声音传递信息来诊断疾病的，故B正确；
C、调节电视机的音量，是为了改变声音的强弱（或大小），即改变声音的响度，故C错误；
D、植树造林是在传播过程中减弱噪声，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了与声现象有关的多个知识点，熟知相关知识并能与生活中的现象相结合，是正确解答的关键。
5．（3分）（2021•东营）下列说法正确的是（ ）
A．热值大的燃料完全燃烧，放出的热量一定多
B．物体的温度不变，它的内能一定不变
C．物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量
D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
【分析】（1）某种物质完全燃烧放出的热量和质量的比值叫热值，热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关；
（2）内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，内能的大小与温度、质量、状态有关；
（3）做功和热传递都可以改变物体的内能；
（4）发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解：A、燃料燃烧放出热量的多少，与燃料的热值、质量和燃烧程度有关，故A错误；
B、晶体熔化时，物体不断吸热，其内能增大，但是温度保持熔点不变，故B错误；
C、物体的内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能外界对物体做了功，故C正确；
D、热量是从高温物体向低温物体传递的或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体温度不一定高，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了学生对内能、热值、热传递的理解，属于基本概念的考查，是学生容易出错的地方。
6．（3分）（2021•东营）在学校组织的物理知识情景剧中，甲、乙、丙、丁四位同学分别扮演霜、雾、冰、水蒸气，他们的台词正确的是（ ）
A．甲：我是由水凝华而来，期间需要吸热
B．乙：我是由水汽化而来，期间需要放热
C．丙：我是由水凝固而来，期间需要吸热
D．丁：我既可以变成甲，也可以变成乙，期间均需要放热
【分析】液化是由气态变成液态的过程，凝华是由气态直接变成固态的过程，升华是由固态直接变成气态的过程，熔化是由固态变成液态的过程。
【解答】解：A、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华而来的，凝华放热，故A错误；
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化而来的，液化放热，故B错误；
C、冰是水凝固而来的，凝固放热，故C错误；
D、水蒸气可以直接凝华为霜，也可以液化为雾，凝华和液化都放热，故D正确。
故选：D。
【点评】判断物态变化主要看物体由什么状态变为什么状态，然后根据各种物态变化的概念得出结论；物态变化知识是中考必考的知识点，需要掌握。
7．（3分）（2021•东营）下列现象不能说明大气压强存在的是（ ）
A．同种液体橡皮膜向左凸出
B．水“悬空”在塑料管中
C．用吸管喝饮料
D．吸盘被压在光滑墙壁上
【分析】大气压的存在能够解释很多现象，这些现象有一个共性：通过某种方法，使设备的内部气压小于外界大气压，在外界大气压的作用下出现了这种现象。
【解答】解：
A、橡皮膜左右两侧液体的密度相同，而深度不同，橡皮膜向左凸出，说明液体压强与液体的深度有关，与大气压无关，故A符合题意；
B、纸外受到向上的大气压的作用，纸内受到管中水产生的压强的作用，大气压远大于管中的水产生的压强，所以水和纸被大气压托着，不会下落，利用了大气压，故B不合题意；
C、用吸管吸饮料时，吸出吸管中的部分空气，使吸管内的气压减小，瓶中饮料在大气压的作用下，上升通过吸管进入口中，利用了大气压的作用，故C不合题意；
D、使用吸盘时，首先将吸盘内的气体挤出，盘内不存在气体，气压几乎为零，在盘外大气压的作用下将吸盘压在墙壁上，这是应用大气压，故D不合题意。
故选：A。
【点评】本题考查大气压的有关问题，物理学习的过程中，要多注意观察身边的物理现象，尽可能的用我们所学过的知识去试着解释。
8．（3分）（2021•东营）5月19日，天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，这标志着我国首台火星车“祝融号”开启探索之旅。下列表述与实际不相符的是（ ）
A．火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差的属性
B．火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可将太阳能转化为电能
C．着陆器在临近火星表面悬停时，它受到的力一定是平衡力
D．着陆器下降至着陆点的过程中，动能变大，重力势能变小，机械能变小
【分析】（1）根据“纳米气凝胶”的特点分析；
（2）太阳能电池板能把太阳能转化为电能；
（3）根据着陆器的运动状态分析其受力情况；
（4）动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量和高度有关，机械能等于动能与势能的总和。
【解答】解：
A、火星车表面铺设“纳米气凝胶”板，是利用了该材料密度极小、导热性极差（即较好的隔热性）的属性，这样能减小火星车的质量，当外界温度过高或过低时，还能使火星车内部维持一个适宜的温度，故A与实际相符；
B、火星车上安装的“蝴蝶型”太阳能帆板可以将太阳能直接转化为电能储存起来，故B与实际相符；
C、着陆器在临近火星表面悬停时，其运动状态没有发生改变，则它受到的力一定是平衡力，故C与实际相符；
D、着陆器下降至着陆点的过程中，其质量不变，速度变小，则动能变小，同时高度变小，则重力势能变小，机械能也变小，故D与实际不相符。
故选：D。
【点评】本题考查了材料的性质、太阳能的转化、平衡力的辨别、机械能的变化，难度不大。
9．（3分）（2021•东营）如图所示，小明同学在探究凸透镜成像的规律时，记录并绘制了物距u和像距v之间的关系图象。下列说法正确的是（ ）
A．凸透镜焦距为20cm
B．物距为5cm时，可以通过移动光屏承接到清晰的像
C．物距为15cm时，成放大的像，根据这一原理可以制成投影仪
D．物距由15cm增大到30cm的过程中，在光屏上看到的像一直是变大的
【分析】（1）根据凸透镜成像的四种情况和应用进行判断：
u＞2f，成倒立、缩小的实像，2f＞v＞f，应用于照相机和摄像机；
u＝2f，成倒立、等大的实像，v＝2f，一般用来求凸透镜的焦距；
2f＞u＞f，成倒立、放大的实像，v＞2f，应用于幻灯机和投影仪。
u＜f，成正立、放大的虚像，应用于放大镜和老花镜；
（2）凸透镜成实像时，物距变小，像距变大，像变大。
【解答】解：A、u＝v＝2f，凸透镜成倒立、等大的实像，如图，u＝v＝2f＝20cm 时，所以f＝10cm，故A错误；
B、当u＝5cm时，u＜f，凸透镜成正立、放大的虚像，在光屏上得不到像，故B错误；
C、当u＝15cm时，此时物距位于一倍焦距和二倍焦距之间，所以成倒立、放大的实像，应用为投影仪，故C正确；
D、当物体从距凸透镜15cm处移动到30cm处的过程中，物距变大，像距应该变小，像变小，故D错误。
故选：C。
【点评】凸透镜成像的四种情况和应用，以及凸透镜成实像时，物距、像距、像之间的关系，是探究凸透镜成像规律一类题目的重要依据，一定要熟练掌握。
10．（3分）（2021•东营）如图所示，电路的电源电压恒为6V，灯泡L标有“2.5V 0.5W”的字样，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，下列说法正确的是（ ）
A．同时闭合S1、S2、S3，将会造成电源短路，烧坏电流表
B．同时闭合S2、S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变小
C．只闭合S3，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光
D．只闭合S3，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数会变大
【分析】（1）同时闭合S1、S2、S3时，定值电阻R与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路中的电流，据此进行解答；
（2）同时闭合S2、S3时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化；
（3）只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据电路图可知电压表的量程和电流表的量程，利用串联电路的分压特点可知灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压，然后判断出电压表安全，根据串联电路的电流特点和P＝UI求出电路中的电流，然后判断出电流表安全，利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻，然后判断出电路安全，从而得出移动滑动变阻器的滑片是否可使灯泡正常发光；
（4）只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，根据滑片的移动方向可知接入电路中电阻的变化，利用串联电路的分压特点可知变阻器两端分得的电压变化，进一步得出电压表的示数变化。
【解答】解：
A.同时闭合S1、S2、S3时，定值电阻R与滑动变阻器并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路中的电流，
所以，不会造成电源短路，不会烧坏电流表，故A错误；
B.同时闭合S2、S3时，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测电源两端的电压，电流表测电路中的电流，
向右移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路中的电阻变小，
由I＝可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大，故B错误；
C.只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
由电路图可知，电压表的量程为0～15V，电流表的量程为0～0.6A，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，且灯泡正常发光时的电压UL＝2.5V，
所以，此时滑动变阻器两端的电压：U滑＝U﹣UL＝6V﹣2.5V＝3.5V＜15V，电压表安全，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，由P＝UI可得，电路中的电流：I＝＝＝0.2A＜0.6A，电流表安全，
滑动变阻器接入电路中的电阻：R滑＝＝＝17.5Ω＜30Ω，电路安全，
所以，移动滑动变阻器的滑片，可使灯泡正常发光，故C正确；
D.只闭合S3时，灯泡L与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，
向右移动滑动变阻器的滑片，变阻器接入电路中的电阻变小，
由串联电路的分压特点可知，变阻器两端分得的电压变小，即电压表的示数变小，故D错误；
故选：C。
【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，分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测电路元件是关键。
二、填空题（本大包括7小题，每小题2分，共14分）
11．（2分）（2021•东营）如图所示，所测物体长度为 1.85 cm；选用精密的测量工具，改进测量方法等可以 减小 （选填“消除”或“减小”）误差。
【分析】正确使用刻度尺的方法：
（1）观察：①零刻度线是否磨损（未磨损从零刻度线开始，破损选择新的刻度作为起始，以方便读数为前提）； ②最小刻度值（又称分度值）：每一小格所代表的刻度，决定测量的精确度；③量程：测量的范围；
（2）使用刻度尺时要做到：
①放正确：零刻度要对准被测物体的一端，刻度线紧贴被测物，要放正；
②看正确：眼睛的视线要与尺面垂直；
③读正确：先读被测物体长度的准确值，即读到最小刻度值，再估读最小刻度的下一位，即估计值。数值后面注明所用的单位；
④记正确：测量结果＝准确值+估计值+单位；
（3）测量误差：测量值与真实值之间的差异。
（4）误差来源：①测量工具的不精确；②环境的影响；
（5）任何测量都存在误差，误差是不可消除的，只能尽量减小误差。
（6）减小误差的方法：①多次测量取平均值；②使用更精确的测量工具等。
【解答】所测物体长度为：准确值+估计值＝1.80cm+0.05cm＝1.85cm；改进测量方法等可以减小误差。
故答案为：1.85cm；减小。
【点评】刻度尺是初中物理中基本的测量工具，使用前要观察它的量程和分度值，读数时视线与尺面垂直。使用刻度尺时要估读到分度值的下一位；注意误差不能消除，只能尽量减小。
12．（2分）（2021•东营）在家庭电路中，各用电器之间是 并联 （选填“串联”或“并联”）连接的。炎热的夏天，小明家里开着空调，当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，其原因可能是 插头处短路 。
【分析】（1）各家用电器之间是并联时，各家用电器都正常工作，并且互不影响；开关和用电器之间是串联的；
（2）空气开关“跳闸”是因为电路中电流过大。电路中电流过大有两种原因：一是电路中用电器的总功率过大，二是电路发生了短路。
【解答】解：
（1）家用电器之间是并联时，各家用电器都正常工作，并且互不影响；
（2）当小明妈妈把烤箱插头插进插座时，空气开关立刻“跳闸”，这说明干路电流过大，其原因可能是烤箱的插头处短路。
故答案为：并联；插头处短路。
【点评】本题考查了家用电器的连接方法以及家庭电路中电流过大的原因，属于基础题目。
13．（2分）（2021•东营）如图是中国女子冰壶队参加比赛的精彩瞬间。冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有 惯性 。比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是为了 减小 （选填“增大”或“减小”）冰壶与冰面间的摩擦力。
【分析】（1）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；
（2）减小摩擦力的方法：在接触面粗糙程度一定时，减小压力；在压力一定时，减小接触面的粗糙程度；使接触面脱离；用滚动代替滑动。
【解答】解：冰壶离开手之后仍然会向前运动是因为冰壶具有惯性，仍要保持原来的运动状态；
比赛时两位队员在冰壶前方“刷冰”，使冰面形成水膜，其目的是通过使接触面脱离的方法来减小冰壶与冰面间的摩擦力。
故答案为：惯性；减小。
【点评】本题结合体育运动情景考查了惯性和影响摩擦力大小的因素，要会结合相关知识进行分析解答，属于基础知识考查，难度不大。
14．（2分）（2021•东营）“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，中国茶文化源远流长。茶壶的壶嘴与壶身构成一个 连通器 ，使液面总能保持相平。隔着很远，人们能闻到茶香是因为 分子不停地做无规则运动 。
【分析】（1）上端开口下部连通的容器称为连通器，若内部装有同种液体，在液体不流动时液面总是保持相平的；
（2）分子运动速度和物体的温度有关系，温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快；
【解答】解：（1）茶壶的壶嘴与壶身上端开口，底部相连通，构成一个连通器；
（2）隔着很远，人们都能闻到茶香是因为发生了扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。
故答案为：连通器；分子不停地做无规则运动。
【点评】本题考查了扩散现象以及连通器的应用等知识点，体现了物理来源于生活，服务于社会的新课程理念。
15．（2分）（2021•东营）劳动教育是素质教育的重要组成部分。在中学生劳动实践基地，同学们见到了收割麦子的镰刀、挑水的扁担等农具。镰刀刀刃被磨得非常锋利，是通过 减小受力面积 来增大压强的；扁担中段制作得稍宽，是通过 增大受力面积 来减小压强的。
【分析】增大压强的方法：在压力一定时，减小受力面积；在受力面积一定时，增大压力；
减小压强的方法：在压力一定时，增大受力面积；在受力面积一定时，减小压力。
【解答】解：刀刃磨得很锋利，是在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，容易收割麦子；
扁担中段制作得稍宽，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强。
故答案为：减小受力面积；增大受力面积。
【点评】此题考查了增大和减小压强的方法，联系生活实际来考查物理知识，是现在中考考查知识一个很重要的方式，需要掌握其方法。
16．（2分）（2021•东营）小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为 5 m/s。马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h，若二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，以自行车为参照物，马拉松运动员向 东 （选填“东”或“西”）运动。
【分析】知道小明骑自行车的路程和时间，根据速度公式计算他的平均速度；
二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，比较两人的平均速度可知两人的距离越来越大，所以以自行车为参照物，马拉松运动员向东运动。
【解答】解：小明骑自行车2min行驶600m，他的平均速度为：v＝＝＝5m/s；
马拉松运动员跑步的平均速度为10km/h＝≈2.78m/s，二者在公路上以各自的平均速度同时向西运动，小明骑自行车的速度大于运动员的平均速度，则两人的距离越来越大，所以以自行车为参照物，马拉松运动员向东运动。
故答案为：5；东。
【点评】本题考查速度公式的灵活运用和学生对运动与静止的相对性的理解。
17．（2分）（2021•东营）晾晒衣服时，人们通常将湿衣服展开，放在太阳下的通风处，这样衣服干燥的更快。试解释其中蕴含的物理知识 液体的表面积越大、液体表面附近空气流动越快、液体的温度越高，液体蒸发就越快 。
【分析】液体蒸发的快慢跟液体的表面积、液体表面附近空气流动的快慢以及液体的温度有关，液体的表面积越大、液体表面附近空气流动越快、液体的温度越高，液体蒸发就越快。
【解答】解：将湿衣服展开，可以扩大液体表面积，放在太阳下的通风处，可以加快液体表面附近的空气流速，提高液体的温度，这样都能使水蒸发加快。
故答案为：液体的表面积越大、液体表面附近空气流动越快、液体的温度越高，液体蒸发就越快。
【点评】本题考查液体蒸发快慢的影响因素，难度不大。
三、作图、实验与探究题（本大题包括5小题，共34分）
18．（2分）（2021•东营）如图所示，物体A放在斜面上处于静止状态，请在图中画出物体A对斜面的压力F的示意图。
【分析】先确定压力的方向和作用点，然后根据力的示意图的画法作出压力F的示意图。
【解答】解：物体A对斜面的压力垂直于斜面向下，作用点可画在接触面的中点处；过压力作用点画一条垂直于斜面向下、带箭头的线段，标出符号F，即为压力的示意图，如图所示：
【点评】本题考查了画压力的示意图，关键是确定压力的方向和作用点。
19．（2分）（2021•东营）如图所示，开关闭合的瞬间，位于螺线管右侧的小磁针发生顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”、“S”极和电源的“+”、“﹣”极。
【分析】由磁极间的相互作用可知螺线管的磁极，利用右手螺旋定则可得出电源的正、负极。
【解答】解：已知开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转，根据磁极间的相互作用可知，螺线管左端为N极，右端为S极，由右手螺旋定则可得，电流由右侧流入，故电源右侧为正极，左侧为负极；如图所示：
【点评】安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，告诉其中的两个方向可以确定其中的另一个方向。
20．（9分）（2021•东营）如图为某实验小组“探究光的反射规律”的实验装置，平面镜M放在水平桌面上，E、F是两块粘接起来的硬纸板，而且F板可绕ON转动。
（1）使用可以旋转的硬纸板，其目的是 呈现光路 ； 验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内 。
（2）将入射光线AO向ON靠近时，看到反射光线OB 靠近 （选填“靠近”或“远离”）ON。
（3）若将一束光贴着纸板F沿BO射向O点，光将沿图中 OA 的方向射出，说明在光的反射现象中，光路是 可逆 的。
（4）无意中，小明看到自己在平面镜中的像是 等大 （选填“放大”、“等大”或“缩小”）的 虚 （选填“实”或“虚”）像。
（5）某同学在实验时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，然后转动纸板F，并使其与纸板E在同一平面内，但在F上没有发现反射光线，其原因可能是 硬纸板没有竖直放置 。
【分析】（1）从实验需要观察光的传播路径和探究入射光线、反射光线和法线的关系进行分析；
（2）光的反射定律的内容：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分别位于法线两侧；反射角等于入射角；
（3）让光线逆着BO的方向射向镜面，会发现反射光线沿着OA方向射出，据此可以得到此题的答案；
（4）平面镜成像的特点：正立、等大的虚像；
（5）实验时，硬纸板应与水面桌面垂直。
【解答】解：（1）硬纸板F的主要作用是：①呈现光路；②验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；
（2）若将AO靠近ON，入射角减小，反射角等于入射角，所以OB也靠近法线；
（3）当光逆着原来的反射光线入射时，反射光线也逆着原来的入射光线反射出去，即将一束光贴着纸板F沿BO射到O点，光将沿图中的OA方向射出，这说明在反射现象中光路是可逆的；
（4）平面镜所成的像是正立、等大的虚像，所以小明看到自己在平面镜中的像是等大的虚像；
（5）当E、F在同一平面上时，让入射光线AO沿纸板E射向镜面，在F上没有发现反射光线，这说明硬纸板没有与镜面垂直，反射光线从其他方向射出。
故答案为：（1）呈现光路；验证反射光线与入射光线及法线在同一平面内；（2）靠近；（3）OA；可逆；（4）等大；虚；（5）硬纸板没有竖直放置。
【点评】本题主要考查了如何验证光的反射定律的实验，此实验是初中物理的一个最基本的探究实验，应当掌握。
21．（9分）（2021•东营）图甲是某实验小组探究“杠杆的平衡条件”的实验装置。
（1）挂钩码前，杠杆在图甲所示的位置静止，此时杠杆处于 平衡 （选填“平衡”或“非平衡”）状态；要想使杠杆在水平位置平衡，接下来应将杠杆两端的螺母向 左 （选填“左”或“右”）侧调节。
（2）图乙是一个平衡的杠杆，此时若推动右侧钩码的悬线（如图丙所示），就会发现杠杆 左端下沉 （选填“左端下沉”、“仍然平衡”或“右端下沉”）。
（3）在探究过程中，需要进行多次实验的目的是 避免偶然性，寻找普遍规律 。
（4）某同学提出，若支点不在杠杆的中点，杠杆的平衡条件是否仍然成立？于是该小组利用图丁所示的装置进行探究，在杠杆O点处挂上2个钩码，用弹簧测力计在A点处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡，此时弹簧测力计示数为 2.3 N。以弹簧测力计的拉力为动力F1，钩码处绳子拉力为阻力F2，多次改变动力作用点的位置进行实验发现：当杠杆水平平衡时，F1L1总是 大于 （选填“大于”、“等于”或“小于”）F2L2，其原因可能是 杠杆自重对杠杆平衡有影响 。
（5）图丁中，弹簧测力计处在A点位置时，此杠杆属于 费力 （选填“省力”或“费力”）杠杆，请举出它在生活生产中的一个应用实例： 钓鱼竿 。
【分析】（1）杠杆的平衡状态：静止或匀速转动；要使杠杆在水平位置平衡，调节平衡时将螺母向上翘的一端移动；
（2）推动右侧钩码的悬线，会改变力的方向，从而改变力的力臂，破坏杠杆平衡；
（3）本实验是为了探究杠杆平衡规律，进行多次实验，为避免偶然性，得出普遍结论；
（4）明确测力计分度值和单位；
若支点不在杠杆中心，此时杠杆的平衡会受杠杆自重的影响，根据杠杆平衡条件判断F1L1与F2L2大小；
（5）动力臂小于阻力臂为费力杠杆；
【解答】解（1）挂钩码前，杠杆在如图甲所示的位置静止，此时杠杆处于平衡状态；
由图甲知，杠杆的左端较高，所以接下来应将两端的螺母向左调节，使杠杆保持水平并静止；
（2）图乙中支点在中心时，杠杆平衡，根据杠杆平衡条件知F左L左＝F右L右，图丙中改变了右侧拉力的力臂，使右侧拉力的力臂减小，故此时F左L左＞F右L右，故左端会下沉；
（3）本实验进行多次实验，是为避免偶然性，得出普遍结论；
（4）分度值为0.1N，弹簧测力计示数为2.3N；
图丁中，设杠杆的重力为G，力臂为LG，当杠杆平衡时，根据杠杆的平衡条件：F1L1＝F2L2+GLG，
由丁图可知LG≠0，所以杠杆自重对杠杆平衡有影响，此时F1L1＞F2L2；
（5）由图丁可知此时L1＜L2，故为费力杠杆，生活中常见的镊子、钓鱼竿等都是费力杠杆。
故答案为：（1）平衡；左 （2）左端下沉； （3）避免偶然性，寻找普遍规律；
（4）2.3；大于；杠杆自重对杠杆平衡有影响； （5）费力；钓鱼竿（或镊子等）。
【点评】本题考查探究杠杆平衡条件实验操作与分析、杠杆的分类，关键是将实验操作原则及结论记忆清楚，仔细分析即可。
22．（12分）（2021•东营）某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系：
【设计实验】
小组制定实验计划，选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω）的电阻盒等器材，并设计好电路图（如图甲所示）。
（1）考虑到电流的大小与两个因素有关，该实验需要采用的研究方法是 控制变量法 。
（2）该实验中，滑动变阻器的作用是 保护电路 ； 改变电阻两端电压 。
【进行实验和收集数据】
（3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻 被短接 （选填“断路”或“被短接”）。
（4）移动滑动变阻器的滑片，实验小组测得多组数据并分别录入表格中，其中，换用R3做实验时少录入一个电流值，电流表指针位置如图乙所示，该电流记作 0.14 A。
电压U/V
1
2
3
……
R1电流I1/A
0.2
0.4
0.6
R2电流I2/A
0.1
0.2
0.3
R3电流I3/A
0.06
0.2
【分析和论证】
（5）比较表中任何一行测得的数据，可以得出的结论是 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ；
（6）比较表中任何一列测得的数据，可以得出的结论是 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【评估】
在评估环节，有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外，你还能从哪两个方面对该实验进行评估？ 本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致 ； 本实验的误差可能来自哪些因素 。
【分析】（1）物理学中对于多变量的问题，常常采用控制变量的方法，把多因变量的问题变成多个单变量的问题；每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决的方法，叫做控制变量法。
（2）滑动变阻器在电学实验的基本作用是保护电路；为了得出普遍性的规律，需要多次测量，这个操作是由滑动变阻器来完成的；
（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，由发现电压表无示数分析故障的可能原因；
（4）根据电流表量程和分度值读出示数；
（5）比较表中任何一行测得的数据得出电流与电压的关系，根据控制变量法得出结论；
（6）比较表中任何一列测得的数据得出电流与电阻的关系，根据控制变量法得出结论；
【评估】实验的评估可以从实验结论是否正确、结论是否合理、实验误差的来源、实验方法等方面进行解答。
【解答】解：（1）考虑到电流的大小与电压的大小和电阻的电阻有关，该实验需要采用的研究方法是控制变量法；
（2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，探究电流与电压、电阻的关系时，为了得出普遍性的规律，需要多次测量，故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻两端的电压；
（3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，由电流表有示数但未超出量程可知，电路为通路，由电压表无示数可知，产生故障的原因可能是定值电阻被短接；
（4）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.14A；
（5）比较表中任何一行测得的数据可知，同一电阻两端的电压和通过的电流之比不变，故可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（6）比较表中任何一列测得的数据可知，电压一定时，通过导体的电流和对应电阻的乘积不变，故可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
【评估】实验的评估可以从：连接电路时，出现过哪些失误，又是如何更正的；
本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致；
实验数据是否真实，得出的结论是否合理；
本实验的误差可能来自哪些因素；
有没有其他办法改变定值电阻两端的电压；
有没有其他更好的探究方案等。
故答案为：（1）控制变量法；（2）保护电路；改变电阻两端电压；（3）被短路；（4）0.14；（5）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；【评估】本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致；本实验的误差可能来自哪些因素（合理即可）。
【点评】本题考查了探究电流和电压、电阻关系的实验，涉及到控制变量法、滑动变阻器的作用、电路故障的判断、电流表的读数和分析实验数据得出结论的能力以及实验的评估，利用好控制变量法是关键，同时要会对实验进行评估。
四、计算题（本大题包括2小题，共22分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分）
23．（10分）（2021•东营）如图是某科技小组设计的打捞装置示意图，已知被打捞的合金块密度为4×103kg/m3，体积为0.01m3。每个滑轮重100N，绳重和摩擦均忽略不计。（水的密度ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）合金块下表面距水面5m时，求合金块下表面所受水的压强。
（2）合金块未露出水面时，求合金块受到的浮力。
（3）完全露出水面后，合金块在5s内匀速上升了2m，求人的拉力及其功率。
【分析】（1）由p＝ρgh可求得合金块下表面所受水的压强；
（2）由于合金块浸没水中，合金块排开水的体积等于合金块的体积，利用阿基米德原理求合金块所受的浮力；
（3）利用密度公式求解合金的质量，然后可求得其重力，完全露出水面后，人所用拉力F＝（G+G动），已知合金块上升高度h＝2m，则绳子自由端移动的距离s＝2h，由W＝Fs可求得人的拉力做功，由P＝可求得人的拉力的功率。
【解答】解：（1）合金块下表面所受水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×5m＝5×104Pa；
（2）因为合金块浸没水中，所以合金块排开水的体积：
V排＝V金＝0.01m3；
合金块所受的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×0.01m3＝100N；
（3）由ρ＝可得，合金块的质量m金＝ρ合金V金＝4×103kg/m3×0.01m3＝40kg，
G金＝m金g＝40kg×10N/kg＝400N，
完全露出水面后，人所用拉力F＝（G金+G动）＝（400N+100N）＝250N，
绳子自由端移动的距离s＝2h＝2×2m＝4m，
人的拉力做功W＝Fs＝250N×4m＝1000J，
拉力的功率P＝＝＝200W。
答：（1）合金块下表面所受水的压强为5×104Pa；
（2）合金块受到的浮力为100N。
（3）人的拉力为250N，其功率为200W。
【点评】本题考查了密度公式、阿基米德原理、功的公式的应用，计算时注意：在合金块完全露出水面后，人的拉力F＝（G金+G动）。
24．（12分）（2021•东营）为实现自动控制，小明同学利用电磁继电器（电磁铁线圈电阻不计）制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器，其电路图如图甲所示。控制电路中，电压U1＝3V，定值电阻R0＝50Ω，热敏电阻R阻值随温度变化的图象如图乙所示；工作电路中，电压U2＝220V，R1＝836Ω，R2＝44Ω。已知恒温调奶器容量为2kg，水温达到80℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]
（1）请结合此电路，简要说明电磁继电器的工作原理。
（2）求衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流。
（3）求工作电路在保温状态下的电功率。
（4）当调奶器加满温度为25℃的水，加热元件工作500s后衔铁跳起，求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
【分析】（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
（2）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，根据串联电路电阻规律计算控制电路的总电阻，根据欧姆定律计算衔铁刚弹起时通过电磁铁线圈的电流；
（3）R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，根据P＝计算保温功率；
（4）根据Q＝cm△t计算水吸收的热量，根据W＝Pt计算500s内消耗的电能，根据效率公式η＝100%计算恒温调奶器的加热效率。
【解答】解：（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
（2）由图可知当温度为80℃时，热敏电阻的阻值为100Ω，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以控制电路的总电阻为：R控＝R+R0＝100Ω+50Ω＝150Ω，
衔铁刚弹起时，通过电磁铁线圈的电流：I＝＝＝0.02A，
（3）R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态，保温功率为：P＝＝＝55W；
（4）水吸收的热量为：Q＝c水m△t＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（80℃﹣25℃）＝4.62×105J，
恒温调奶器加热状态下的电功率：P＝＝＝1100W；
500s内消耗的电能：W＝Pt＝1100W×500s＝5.5×105J，
恒温调奶器的加热效率：η＝100%＝×100%＝84%。
答：（1）水温达到80℃前，电磁铁把衔铁吸下，使衔铁与b触点接通，R2接入工作电路，处于加热状态；水温达到80℃时，衔铁被弹簧拉起，使衔铁与a触点接通，R1和R2串联接入工作电路，处于保温状态；
（2）衔铁刚跳起时，通过电磁铁线圈的电流为0.02A；
（3）工作电路在保温状态下的电功率为55W；
（4）此过程中水吸收的热量为4.62×105J，恒温调奶器的加热效率为84%。
【点评】本题考查电磁继电器的工作原理、串联电路特点、欧姆定律、电功率公式、效率公式等的灵活运用，综合性强。
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日期：2021/9/30 14:57:40；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
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