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2021年重慶市中考物理試卷(B卷)
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題共8個小題，每小題只有一個選項最符合題意，每小題3分，共24分。)
1．(3分)下列數(shù)據(jù)與實際最接近的是(　　)
A．初中學(xué)生使用的課桌高度約為0.8m
B．聲音在空氣中的傳播速度約為340km/s
C．人體感覺到舒適的環(huán)境溫度約為37℃
D．通過普通家用電視機的電流約為500A
【分析】此題考查對生活中常見物體物理量的估測，結(jié)合對生活的了解和對物理單位的認識，找出符合實際的選項即可。
【解答】解：A、中學(xué)生的身高在160cm左右，課桌的高度大約是中學(xué)生身高的一半，在80cm＝0.8m左右。故A符合實際；
B、聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s。故B不符合實際；
C、人體正常體溫在37℃左右，感覺舒適的溫度在23℃左右。故C不符合實際；
D、通過普通家用電視機的電流約0.7A。故D不符合實際。
故選：A。
【點評】對于生活中數(shù)據(jù)的估測，應(yīng)從實際的角度出發(fā)進行判斷，也可從自己的角度出發(fā)判斷，如自己的身高、自己的體重、自己正常時的體溫及正常行走的速度等方面來與題目中的數(shù)據(jù)比較，只要相差不大，即該數(shù)據(jù)就是合理的。
2．(3分)如圖所示的光現(xiàn)象中可以用光的折射解釋的是(　　)
A．后視鏡中的汽車 B．夜空中的光柱
C．池底的游魚 D．湖水中的夕陽
【分析】(1)光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播，光沿直線傳播的實例有：小孔成像、影子、日食和月食等。
(2)光斜射在兩種介質(zhì)界面上時，會發(fā)生反射，平面鏡成像、水中的倒影等都是光的反射的例子。
(3)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，光的傳播方向就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，光的折射形成的現(xiàn)象：放在有水的碗中的筷子看起來好像變折了、放大鏡、池水看起來變淺等。
【解答】解：A.汽車的后視鏡是凸面鏡，后視鏡中的汽車是光的反射形成的，故A不合題意。
B.夜空中的光柱是由于光是沿直線傳播形成的，故B不合題意。
C.池底游魚是光線通過水、空氣進入人眼看到魚的像，當光線從水中進入空氣中時會發(fā)生偏折，故屬于光的折射現(xiàn)象，故C符合題意。
D.湖水中的夕陽是由于光的反射現(xiàn)象形成的，故D不符合題意。
故選：C。
【點評】通過幾個日常生活中的現(xiàn)象考查了對光的直線傳播、光的折射、光的反射的理解，在學(xué)習過程中要善于利用所學(xué)知識解釋有關(guān)現(xiàn)象。
3．(3分)冬泳逐漸成為部分人們喜愛的鍛煉方式，關(guān)于冬泳的情景下列描述正確的是(　　)
A．冬季湖面上方出現(xiàn)少量“白氣”是液體汽化形成的
B．水易流動且沒有固定形狀說明水分子間沒有作用力
C．人體在水中覺得寒冷主要是做功改變了人體的內(nèi)能
D．在有風時出水后感覺特別冷是由于體表水蒸發(fā)吸熱
【分析】(1)物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)是液化現(xiàn)象。
(2)由于液體分子沒有固定的位置，運動比較自由，所以液體沒有固定的形狀。
(3)改變內(nèi)能的方式：做功和熱傳遞。
(4)影響蒸發(fā)快慢的因素：液體的溫度、液體的表面積和液體表面上空氣流動速度，從蒸發(fā)快慢的影響因素進行分析。
【解答】解：A、冬季湖面上方出現(xiàn)少量“白氣”是湖水蒸發(fā)成的水蒸氣上升時溫度降低變成小水珠，形成白氣，這是物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)，是液化現(xiàn)象，故A錯誤。
B、水易流動且沒有固定形狀說明液體分子沒有固定的位置，運動比較自由，故B錯誤。
C、人體在水中覺得寒冷，是因為人體溫度高于水的溫度，人體放出熱量，內(nèi)能減少，感到冷，這是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，故C錯誤。
D、在有風時出水后感覺特別冷，是因為人體表面空氣流速速度大，體表水蒸發(fā)成水蒸氣快，蒸發(fā)吸收熱量，所以人感到特別冷，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查了液化和汽化、蒸發(fā)快慢的影響因素、改變內(nèi)能的方式、分子特點等，是比較基礎(chǔ)的習題。
4．(3分)下列關(guān)于電學(xué)知識說法正確的是(　　)
A．洗衣機使用三孔插座主要是為了防止雷擊
B．使用測電筆時人手必須接觸筆尾的金屬體
C．驗電器的金屬箔片張開是因為帶異種電荷
D．家庭電路中空氣開關(guān)跳閘一定是發(fā)生短路
【分析】(1)三孔插座中多出的一個孔是用來接地線的；洗衣機使用三孔插座，當洗衣機漏電時，會使外殼帶電，若接上地線，即便漏電，電流也就通過地線，流入大地，防止觸電事故的發(fā)生；
(2)正確使用測電筆：手接觸筆尾金屬體，筆尖接觸導(dǎo)線，氖管發(fā)光，導(dǎo)線是火線；氖管不發(fā)光的是零線；手千萬不要接觸筆尖金屬體；
(3)驗電器的原理同種電荷相互排斥；
(4)電路電流過大的原因有短路或用電器總功率過大。
【解答】解：A、洗衣機使用三孔插座，當洗衣機漏電時，電流就通過地線，流入大地，防止觸電事故的發(fā)生，而不是為了防雷擊，故A錯誤；
B、正確使用測電筆：手接觸筆尾金屬體，筆尖接觸導(dǎo)線，氖管發(fā)光的導(dǎo)線是火線，電流經(jīng)過人體形成回路；氖管不發(fā)光的是零線；手千萬不要接觸筆尖金屬體，故B正確；
C、驗電器的金屬箔片上都帶了同種電荷，由于同種電荷相互排斥，所以兩個金屬箔片會張開角度，故C錯誤；
D、家庭電路中空氣開關(guān)跳閘一定是電路中電流過大，電路短路是造成電路中電流過大的一個原因，還可能是用電器的總功率過大，故D錯誤。
故選：B。
【點評】解答本題需掌握家庭電路中安全用電常識、測電筆的正確使用、驗電器的原理和電路電流過大的原因等知識，只要同學(xué)們牢記安全用電常識，并正確規(guī)范操作，就不會有危險發(fā)生。
5．(3分)如圖所示，2021年5月22日，“祝融號”火星車駛離著陸平臺，在火星表面行駛了0.522m，邁出了我國星際探測的重要一步。下列說法正確的是(　　)

A．火星車停在靜止的著陸平臺上沒有慣性
B．火星車駛離中相對于著陸平臺是靜止的
C．火星車設(shè)計有寬大的輪子可以減小壓強
D．火星車靜止在火星表面時不受力的作用
【分析】(1)物體保持原來運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫慣性，一切物體都有慣性；
(2)在研究物體運動時，要選擇參照的標準，即參照物，物體的位置相對于參照物發(fā)生變化，則運動，不發(fā)生變化，則靜止；
(3)減小壓強的方法：在壓力一定時，增大受力面積；在受力面積一定時，減小壓力；
(4)火星車靜止在火星表面時受到重力和支持力的作用。
【解答】解：A、一切物體都有慣性，火星車停在靜止的著陸平臺上同樣具有慣性，故A錯誤；
B、火星車駛離中，火星車相對于著陸平臺之間發(fā)生了位置變化，所以火星車相對于著陸平臺是運動的，故B錯誤；
C、火星車設(shè)計有寬大的輪子，增大了受力面積，在壓力一定時可以減小壓強，故C正確；
D、火星車靜止在火星表面時，處于平衡狀態(tài)，受到的重力和支持力相平衡，故D錯誤。
故選：C。
【點評】此題考查慣性、運動和靜止的相對性、減小壓強的方法，同時考查對物體的受力分析能力，四個選項涉及到四個不同的知識點，難度雖然不大，但具有較強的綜合性，屬于中考熱點題型。
6．(3分)小楊同學(xué)仔細觀察了一間普通教室的照明電路，每盞電燈規(guī)格相同且都能正常發(fā)光，每個開關(guān)都能控制兩盞電燈。如圖所示的電路中符合要求的是(　　)
A．
B．
C．
D．
【分析】照明電路電壓為220V，普通電燈的額定電壓也是220V，電燈都能正常發(fā)光說明四盞燈是并聯(lián)的；若是串聯(lián)，燈泡不能正常發(fā)光。
【解答】解：由題意可知，每盞燈正常工作的電壓均為220V，要使四盞燈全部正常發(fā)光，它們之間的連接方式只能是并聯(lián)。每個開關(guān)能控制兩盞燈，則開關(guān)應(yīng)接在控制兩盞燈的干路上。
A、四盞燈兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)，每盞燈都不能正常發(fā)光；閉合下面的開關(guān)只有兩盞燈發(fā)光。故A不符合題意；
B、四盞燈并聯(lián)，每個開關(guān)都能獨立控制兩盞燈。故B符合題意；
C、兩盞燈串聯(lián)后再與另外兩盞燈并聯(lián)，所以串聯(lián)的兩盞燈都不能正常發(fā)光。故C不符合題意；
D、四盞燈并聯(lián)，閉合下面的開關(guān)只有兩盞燈發(fā)光；同時閉合兩個開關(guān)四盞燈才能正常發(fā)光。故D不符合題意。
故選：B。
【點評】本題考查了家庭電路各用電器的連接，在做題時要抓住關(guān)鍵點“全部正常發(fā)光”，且不要受“每個開關(guān)控制兩盞燈”的影響，這也是學(xué)生容易出錯的地方。
7．(3分)如圖所示，老師在課堂上用自制的滑輪組提升重物，將質(zhì)量為36kg的重物在5s內(nèi)勻速提升1m。他對繩的拉力F為200N。不計繩重和摩擦，下列判斷正確的是(　　)

A．動滑輪的重力為20N
B．拉力所做的功為200J
C．拉力做功的功率為40W
D．滑輪組的機械效率為90%
【分析】(1)根據(jù)G＝mg 得出物體的重力，確定繩子的有效段數(shù)，不計繩重和摩擦，由F＝(G+G動)得出動滑輪的重力；
(2)根據(jù)s＝2h得出繩子移動的距離，根據(jù)W總＝Fs得出拉力在這5s內(nèi)做的總功；
(3)根據(jù)P＝得出拉力F的功率；
(4)根據(jù)η＝×100%得出滑輪組的機械效率。
【解答】解：A、物體的重力：G＝mg＝36kg×10N/kg＝360N；
繩子的有效段數(shù)為n＝2，不計繩重和摩擦，F(xiàn)＝(G+G動)，
動滑輪的重力：
G動＝2F﹣G＝2×200N﹣360N＝40N，故A錯誤；
B、繩子移動的距離為：s＝2h＝2×1m＝2m，
拉力在這5s內(nèi)做的總功：
W總＝Fs＝200N×2m＝400J，故B錯誤；
C、拉力的總功率：P＝＝＝80W，故C錯誤；
D、用滑輪組提升重360N的物體，使它在5s內(nèi)勻速上升1m，拉力在這5s內(nèi)做的有用功：
W有＝Gh＝360N×1m＝360J，
滑輪組的機械效率為：
η＝×100%＝×100%＝90%，故D正確。
故選：D。
【點評】本題考查了做功公式和功率公式、滑輪組機械效率公式的應(yīng)用，明確有用功和總功是關(guān)鍵。
8．(3分)如圖所示，質(zhì)量分布均勻的甲，乙兩個正方體疊放在水平地面上，甲放在乙的中央。若乙的邊長是甲的2倍，甲對乙的壓強與乙對地面的壓強相等，將它們分別放入足夠多的水中靜止時上下表面都處于水平位置，正方體乙漂浮且有的體積浸入水中，下列判斷正確的是(　　)

A．甲、乙的質(zhì)量之比m甲：m乙＝1：4
B．甲、乙的密度之比ρ甲：ρ乙＝3：8
C．甲、乙浸入水中的深度之比h甲：h乙＝4：3
D．甲、乙在水中靜止時所受浮力之比F甲：F乙＝5：12
【分析】(1)水平面上物體的壓力和自身的重力相等，根據(jù)p＝表示出甲對乙的壓強和乙對桌面的壓強，根據(jù)甲對乙的壓強與乙對桌面的壓強相等得出等式即可求出甲乙的質(zhì)量之比；根據(jù)秘密公式得出密度之比；
(3)根據(jù)乙的浮沉情況判定乙的密度與水的密度的大小關(guān)系，從而判定出甲的密度與水的密度的關(guān)系，然后判定甲的浮沉情況；
(4)根據(jù)物體的浮沉條件分析浮力之比。
【解答】解：
AB、因水平面上物體的壓力和自身的重力相等，所以，甲對乙的壓強：
p甲＝＝＝；
乙對桌面的壓強：
p乙＝＝＝，
因甲對乙的壓強與乙對桌面的壓強相等，
所以＝，
則乙的邊長是甲的2倍，則：4m甲g＝m甲g+m乙g，解得：3m甲＝m乙；則甲、乙的質(zhì)量之比m甲：m乙＝1：3；
甲乙的密度之比：＝＝×＝×＝×＝8：3，故AB錯誤；
C、乙漂浮在水面上，乙的密度小于水的密度；
因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，即F浮＝G乙＝ρ乙gV乙；
由阿基米德原理可得F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV乙；
則：ρ乙gV乙＝ρ水gV乙；ρ乙＝0.3ρ水，
甲乙的密度之比為8：3，則甲的密度為：ρ甲＝ρ乙＝×0.3ρ水＝0.8ρ水，小于水的密度，所以甲在水中漂??；
甲、乙在水中處于漂浮狀態(tài)，
因物體漂浮時受到的浮力和自身的重力相等，即F?。紾＝mg﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由阿基米德原理可得F?。溅岩篻V排＝ρ液gSh浸＝ρ液gL2h浸﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得mg＝ρ液gL2h浸，即h浸＝，
則甲、乙浸入水中的深度之比：
h甲：h乙＝＝×＝×＝4：3，故C正確；
D、甲、乙在水中靜止時都處于漂浮狀態(tài)，浮力等于自身的重力，根據(jù)G＝mg可知，浮力之比等于質(zhì)量之比，即浮力之比為：1：3，故D錯誤。
故選：C。
【點評】本題考查了壓強公式和重力公式、密度公式、物體浮沉條件、阿基米德原理的應(yīng)用，知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等。
二、填空作圖題(本題共6個小題，第14小題作圖2分，其余每空1分，共12分。)
9．(2分)中國的高鐵已成為亮麗的“中國名片”。我們聽見列車鳴笛聲是通過 　空氣　傳播的；列車減速進站時動能 　減小　(選填“增大”“減小”或“不變”)。
【分析】(1)聲音的傳播需要介質(zhì)，空氣可以傳聲；
(2)物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)，當車減速進站時車的速度越來越小，質(zhì)量不變，動能減小。
【解答】解：生活中聽到的聲音大多數(shù)是依靠空氣來傳聲的；列車鳴笛發(fā)出的聲音，經(jīng)空氣傳入人耳；
列車減速進站時，車質(zhì)量不變，速度減小，動能減小。
故答案為：空氣；減小。
【點評】本題結(jié)合列車考查聲音的傳播和影響動能的因素等知識，是一道基礎(chǔ)題目。
10．(2分)如圖所示，開關(guān)閉合后，閉合電路的部分導(dǎo)體ab左右運動時電流計指針發(fā)生擺動，這是 　電磁感應(yīng)　現(xiàn)象，利用這個原理可以制成 　發(fā)電機　(選填“發(fā)電機”或“電動機”)。

【分析】閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中進行切割磁感線運動時，導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。據(jù)此制成的發(fā)電機。
【解答】解：閉合電路的部分導(dǎo)體ab左右運動時，導(dǎo)體ab在磁場中切割磁感線運動，所以導(dǎo)體中有感應(yīng)電流，電流計指針左右擺動，這種現(xiàn)象是電磁感應(yīng)；利用這個原理可以制成發(fā)電機。
故答案為：電磁感應(yīng)；發(fā)電機。
【點評】本題考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象和發(fā)電機的原理，是基礎(chǔ)題目。
11．(2分)如圖所示，浴室防滑墊正面有防滑氣泡，反面有防滑吸盤。正面是通過增大接觸面的粗糙程度，反面是利用 　大氣壓　增大對地面的壓力，這兩種方法都是增大 　摩擦　力，從而達到理想的防滑效果。

【分析】吸盤是利用大氣壓的作用工作的；增大壓力、增大接觸面的粗糙程度都可以增大摩擦力。
【解答】解：防滑墊的背面有許多小吸盤，將吸盤內(nèi)的空氣擠壓出來以后，在大氣壓的作用下，吸盤被擠壓到地面上，增大對地面的壓力，進而增大摩擦力，起到了防滑的作用；
正面通過增大接觸面的粗糙程度，同樣可以達到增大摩擦力的效果。
故答案為：大氣壓；摩擦。
【點評】本題圍繞浴室防滑墊考查了大氣壓、增大摩擦力的方法等知識點的應(yīng)用，體現(xiàn)了物理與生活實際的聯(lián)系。
12．(2分)如圖所示，電源電壓為18V不變，定值電阻R1的阻值為30Ω，滑動變阻器R2標有“50Ω 0.5A”字樣，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～15V。只閉合開關(guān)S1時電流表的示數(shù)為0.45A，電壓表的示數(shù)為 　4.5　V；只閉合開關(guān)S2時，在保證元件安全的情況下移動滑片，電路的總電功率變化量是 　3.6　W。

【分析】(1)只閉合開關(guān)S1時，R1和R3串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量R3兩端的電壓，電流表的示數(shù)為0.45A，
根據(jù)歐姆定律可知R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電壓表的示數(shù)；根據(jù)歐姆定律得出R3的阻值；
(2)只閉合開關(guān)S2時，R2和R3串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量R3兩端的電壓，
根據(jù)滑動變阻器的銘牌數(shù)據(jù)和電流表的量程可知，電路中的最大電流為0.5A，根據(jù)P＝UI可得出電路中的最大總功率；
當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，根據(jù)P＝UI＝可分析并得出此時電路中最小總功率，進而得出電路的總電功率變化量。
【解答】解：(1)只閉合開關(guān)S1時，R1和R3串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量R3兩端的電壓，電流表的示數(shù)為0.45A，
根據(jù)歐姆定律可知R1兩端的電壓U1＝IR1＝0.45A×30Ω＝13.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電壓表的示數(shù)UV＝U﹣U1＝18V﹣13.5V＝4.5V；
R3的阻值R3＝＝＝10Ω；
(2)只閉合開關(guān)S2時，R2和R3串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量R3兩端的電壓，
根據(jù)滑動變阻器的銘牌數(shù)據(jù)和電流表的量程可知，電路中的最大電流為0.5A，
此時電壓表的示數(shù)UV′＝I′R3＝0.5A×10Ω＝5V＜15V，故電壓表也安全，
根據(jù)P＝UI可知此時電路中的總功率最大，且電路的最大功率為P大＝UI大＝18V×0.5A＝9W；
當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，根據(jù)P＝UI＝可知此時電路中總功率最小，
為P小＝＝＝5.4W，
△P＝9W﹣5.4W＝3.6W。
故答案為：4.5；3.6。
【點評】本題考查等效電路分析、歐姆定律的應(yīng)用和電功率的計算等問題，難度較大。
13．(2分)如圖甲所示，質(zhì)量分布均勻且不吸水的柱體A高70cm(ρA＜ρ水)。足夠高的圓柱形容器B底面積為300cm2、裝有10cm深的水。若將A水平切去高度為h的部分，并將切去部分豎直緩慢放入B中，水的深度h水隨切取高度h的變化關(guān)系如圖乙所示。柱體A的密度是 　0.5　g/cm3；當切去的高度h為某一值時，A剩余部分對水平桌面的壓強和水對容器底部的壓強相等，然后向B中緩慢加水，當加入水的質(zhì)量為2200g時，水中柱體仍保持直立，水對容器底的壓強為 　2400　Pa。


【分析】(1)由圖像乙知在h＝30 cm時容器中物塊漂浮，且此時浸在水中的深度可知，根據(jù)飄浮條件容器中物塊的密度，即A的密度；
(2)由圖乙，求得h水與h的函數(shù)關(guān)系的兩種情況，根據(jù)題干壓強相等，分別表達A剩余部分對桌面的壓強和水對容器底部的壓強，根據(jù)函數(shù)關(guān)系判斷h的大小，不合題意的舍去，求得h的值。
根據(jù)加水2200g，判斷物塊是否漂浮，再加水后計算水面的實際深度，根據(jù)液體壓強公式：p＝ρ液gh，計算水對容器底部的壓強。
【解答】解：
(1)由乙圖可知，將A水平切去高度為：h1＝30cm時，放入水中漂浮，浸在水中深度：h水1＝15cm，
設(shè)A的底面積為SA，A的密度為ρA，則A水平切取的體積：VA1＝SAh1，質(zhì)量：mA1＝SAh1ρA，重力：GA1＝SAh1ρAg；
切取的A排開水的體積：V排1＝SAh水1，由阿基米德原理可知，物塊受到的浮力為：F浮1＝ρ水gV排1＝ρ水gSAh水1；
根據(jù)漂浮的條件，F(xiàn)浮1＝GA1，即ρ水gSAh水1＝SAh1ρAg，解得：ρA＝ρ水＝×1g/cm3＝0.5g/cm3；
(2)有乙圖知，當h≤30cm時，h水隨h變化的圖像是直線，故設(shè)：h水＝kh+b，
將h0＝0，h水0＝10cm代入得：10cm＝k×0+b……①；
將h1＝30cm，h水1＝15cm代入得：15cm＝k×30cm+b……②；
解①②聯(lián)立方程組得：k＝，b＝10cm，
所以當h≤30cm時，h水＝h+10cm；
由題意：當切去的高度h為某一值時，A剩余部分對水平桌面的壓強和水對容器底部的壓強相等，
A剩余部分對水平桌面的壓強：pA剩＝ρAgh剩＝ρAg(hA總﹣h)，
水對容器底部的壓強：p水＝ρ水gh水，
由pA剩＝p水知：ρAg(hA總﹣h)＝ρ水gh水，
＝，即：＝，解得：h＝37.5cm＞30cm，不合題意，舍去。
故在h≤30cm范圍內(nèi)不存在：當切去的高度h為某一值時，A剩余部分對水平桌面的壓強和水對容器底部的壓強相等；
所以當切去的高度h為某一值時，A剩余部分對水平桌面的壓強和水對容器底部的壓強相等，h＞30cm，此時h水2＝15cm不變；
A剩余部分對水平桌面的壓強：pA剩2＝ρAgh剩2＝ρAg(hA總﹣h2)，
水對容器底部的壓強：p水2＝ρ水gh水2，
由pA剩2＝p水2得，ρAg(hA總﹣h2)＝ρ水gh水2，
所以，＝，即：＝，解得h2＝40cm＞30cm，符合題意；
容器內(nèi)原來有水的深度：h水0＝10cm，水深增加：△h2＝h水2﹣h水0＝15cm﹣10cm＝5cm，
容器內(nèi)物塊排開水的體積：V排2＝S容△h2＝300cm2×5cm＝1500cm3，
A的底面積：SA＝＝＝＝100cm2；
切取的物塊的體積：VA2＝SAh2，質(zhì)量：mA2＝SAh2ρA，重力：GA2＝SAh2ρAg，
設(shè)當容器中加水至h水3時，容器中物塊所受浮力：F浮3＝ρ水gV排3＝ρ水gSAh水3，
物塊在水中剛好漂浮，F(xiàn)浮3＝GA2，所以，ρ水gSAh水3＝SAh2ρAg，
h水3＝h2＝×40cm＝20cm，
則水深需再次增加量：△h3＝h水3﹣h水2＝20cm﹣15cm＝5cm，
所需加水的體積：V水3＝(S容﹣SA)△h3＝(300cm2﹣100cm2)×5cm＝1000cm3，
實際加水：m＝2200g，加水的體積：V＝＝＝2200cm3，
因為V＞V水3，所以物塊漂浮，
實際水面的深度：h總＝h水3+＝20cm+＝24cm＝0.24m，
由液體壓強計算公式可知，水對容器底的壓強：
p＝ρ水gh總＝1×103kg/m3×10N/kg×0.24m＝2400Pa。
故答案為：0.5；2400Pa。
【點評】本題考查物體漂浮的條件，固體壓強的特殊計算，液體壓強計算和阿基米德原理的應(yīng)用等，綜合程度較高，難度較大。解決本題的關(guān)鍵是水面實際深度的求解。
14．(1分)如圖所示，請在重心O處畫出物體受到重力G的示意圖。

【分析】根據(jù)重力的方向是豎直向下的，從物體的重心做豎直向下的力即可。
【解答】解：重力的方向是豎直向下的，從重心O畫一條帶箭頭的豎直向下的有向線段，用G表示，如圖所示：

【點評】畫力的示意圖的一般步驟為：一畫簡圖二定點，三畫線，四畫尖，五把力的符號標尖邊。按照這個作圖步驟，很容易能夠畫出指定力的示意圖。
15．(1分)如圖所示，請畫出相應(yīng)的反射光線。

【分析】光的反射定律的內(nèi)容：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角；入射角是入射光線與法線的夾角；反射角是反射光線與法線的夾角。
【解答】解：反射角等于入射角在法線的另一側(cè)畫出反射光線。如圖所示：
。
【點評】此題主要考查了光的反射定律的應(yīng)用，首先要熟記光的反射定律的內(nèi)容，并要注意入射角與反射角的概念。
三、實驗探究題(本題共3個小題，第16小題6分，第17小題8分，第18小題8分，共22分。)
16．(3分)請按要求完成下列實驗：
小杜同學(xué)進行“探究冰熔化時溫度的變化規(guī)律”的實驗，圖甲所示，此時溫度計的示數(shù)為 　8　℃。圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的圖像，圖像中 　BC　(選填“AB”“BC”或“CD”)段表示冰的熔化過程；若實驗中冰的質(zhì)量為100g，它在AB段升溫過程中吸收的熱量為 　2.1×103　J[c冰＝2.1×103J/(kg?℃)]

【分析】(1)在進行溫度計的讀數(shù)時，注意溫度計的分度值；
(2)晶體有一定的熔點，而非晶體沒有，晶體熔化時吸收熱量，溫度不變；
(3)根據(jù)Q＝cm△t分析解答。
【解答】解：該溫度計的分度值為1℃，其示數(shù)為8℃；
由圖乙可知，冰在熔化過程吸熱，溫度保持不變，所以BC段是熔化過程；
AB段冰吸收的熱量Q＝cm(t﹣t0)＝2.1×103J/(kg?℃)×100×10﹣3kg×10℃＝2.1×103J。
故答案為：8；BC；2.1×103。
【點評】本題考查了溫度計的讀數(shù)，晶體熔化特點以及比熱容公式，是一道綜合題。
17．(3分)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，當光屏上有清晰的燭焰像時，蠟燭、透鏡、光屏位置如圖所示，則光屏上的像應(yīng)為倒立、　縮小　(選填“放大”“縮小”或“等大”)的實像，生活中的 　照相機　(選填“照相機”“放大鏡”或“投影儀”)就是根據(jù)這一原理制成的；小琴同學(xué)用不透明的硬紙板擋住凸透鏡的下半部分后，發(fā)現(xiàn)光屏上呈現(xiàn)的像是 　完整　(選填“完整”或“不完整”)的。

【分析】(1)當凸透鏡成實像時，u＞v，成倒立、縮小的實像，應(yīng)用為照相機；
(2)若將凸透鏡的一部分擋住后，其它地方仍對光線有會聚作用，可以成完整的像。
【解答】解：由圖可知，此時u＞v，所以成倒立、縮小的實像，應(yīng)用為照相機；若遮住凸透鏡的下半部分，凸透鏡的上半部分仍能會聚光線，在光屏上成像，所以在光屏上得到的是完整的像。
故答案為：縮?。徽障鄼C；完整。
【點評】此題是探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗，考查了對凸透鏡成像的規(guī)律、物距與像距及像的性質(zhì)的關(guān)系，應(yīng)注意掌握基礎(chǔ)知識，特別是遮擋凸透鏡的一部分后，仍能成完整的像。
18．(8分)2020年11月10日，“奮斗者”號在馬里亞納海溝成功坐底，創(chuàng)造了10909m的中國載人深潛新紀錄，標志著我國在載人深潛領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。這激發(fā)了小楊同學(xué)探究液體內(nèi)部壓強的興趣，實驗如圖所示。

(1)圖甲是U形管壓強計，金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用 　薄　(選填“薄”或“厚”)一些的較好，從結(jié)構(gòu)來看，壓強計 　不是　(選填“是”或“不是”)連通器。
(2)比較乙、丙兩次實驗可知：同種液體內(nèi)部壓強隨深度的增加而 　增大??；比較乙、丁兩次實驗可初步判斷：液體內(nèi)部壓強與液體密度 　有關(guān)　(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
(3)根據(jù)液體內(nèi)部壓強的規(guī)律可知，“奮斗者”號深潛到10000m時每平方米的艙體受到的海水壓力為 　1.03×108　N(取ρ海水＝1.03×103kg/m3)，相當于質(zhì)量為 　1.03×104　t的物體受到的重力。
(4)若圖丁的實驗中U形管左右兩側(cè)水面的高度差為5cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與管外大氣壓之差為 　500　Pa；在圖乙的實驗中，保持金屬盒位置不變，在容器中加入適量清水與其均勻混合后(液體不溢出)，橡皮膜受到的液體壓強將 　變大　(選填“變大”“變小”或“無法判斷”)。
【分析】(1)用壓強計測量液體內(nèi)部壓強，通過U形管左右液面出現(xiàn)高度差來反映壓強的大小，從壓強計靈敏方面選擇橡皮膜；根據(jù)連通器定義：上端開口，底部連通，判斷壓強計是否為連通器；
(2)液體內(nèi)部的壓強與液體的深度和密度有關(guān)，在實驗中，應(yīng)控制其中的一個量保持不變，才能觀察壓強與另一個量的關(guān)系，從而得到結(jié)論；
(3)由p＝ρg h求深潛到10000m時受到海水的壓強，由F＝pS計算每平方米的艙體受到的海水壓力，由G＝mg計算質(zhì)量；
(4)根據(jù)p＝ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強即為橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差；
容器中加入適量清水與其均勻混合后，水不溢出，容器底壓強變大，容器底壓強等于金屬盒以上和以下液體壓強的和，而加清水后液體密度減小，由此分析判斷橡皮膜受到的液體壓強的變化。
【解答】解：(1)在實驗中，U形管壓強計金屬盒上的橡皮膜應(yīng)該選用薄一些的為好，這樣在測量時會較靈敏，實驗效果明顯；
U形管與壓強計的探頭連接后，一端被封閉，一端開口，所以不是連通器；
(2)比較乙、丙兩次實驗，兩容器中的液體密度相同、金屬盒所處的深度不相同，深度越深，高度差越大，壓強越大，由此可知：在同種液體中，液體內(nèi)部壓強隨液體深度的增加而增大；
比較乙、丁兩次實驗，金屬盒在兩種不同液體中的深度相同，U形管中液面高度差不同，由此可知：液體內(nèi)部壓強與液體密度有關(guān)；
(3)奮斗者”號深潛到10000m深處時，受到海水產(chǎn)生的壓強：
p＝ρ海水g h＝1.03×103kg/m3×10N/kg×10000m＝1.03×108Pa，
由p＝可得，每平方米外壁要承受到的海水壓力：
F＝p S＝1.03×108Pa×1m2＝1.03×108N，
由G＝mg可得：m＝＝＝＝1.03×107kg＝1.03×104t；
(4)圖丁中U形管左右兩側(cè)水面的高度差h＝5cm，則橡皮管內(nèi)氣體的壓強與大氣壓之差約為：p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m＝500Pa；
圖乙中實驗中，保持金屬盒位置不變，在容器中加入適量清水與其均勻混合后(液體不溢出)，容器底部受到液體壓力增大，壓強增大；
容器底壓強可以分成金屬盒以上和金屬盒以下兩部分，金屬盒以下部分深度不變，加清水后液體密度變小，由p＝ρgh知，金屬盒以下部分液體壓強變小，而容器底壓強變大，所以金屬盒(橡皮膜)以上的壓強變大。
故答案為：(1)薄；不是；(2)增大；有關(guān)；(3)1.03×108；1.03×104；(4)500；變大。
【點評】本題是探究液體內(nèi)部壓強影響因素的實驗，主要考查了控制變量法的應(yīng)用，液體壓強和壓力的計算等，難度適中。
19．(8分)小楊同學(xué)找到一盞標有“2.5V”字樣的小燈泡，其額定電功率已模糊不清。她選用如圖所示器材測量額定電功率，電源電壓恒為9V。
(1)圖甲所示的實驗電路有2段導(dǎo)線未連接，請你用筆畫線代替導(dǎo)線將電路補畫完整(要求：連線不交叉，滑片P向A端移動時燈泡發(fā)光變亮)。

(2)小楊連接電路并檢查后。將滑動變阻器的電阻調(diào)到最大，再閉合 　開關(guān)　，緩慢移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化但電壓表無示數(shù)，此故障的原因可能是燈泡 　短路　(選填“短路”或“斷路”)。
(3)排除故障后，眼睛注視著電壓表和燈泡，移動滑片P逐次改變小燈泡兩端的電壓，并將測得的數(shù)據(jù)記錄在表中。當電壓表的示數(shù)為1.5V時應(yīng)向 　A　(選填“A”或“B”)端移動滑片P；當電壓表的示數(shù)為2.5V時電流表的示數(shù)如圖乙所示，小燈泡的額定電功率為 　0.7　W；細心的小楊通過分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，其原因可能是 　燈泡電阻受溫度影響很大　。
數(shù)據(jù)序號
1
2
3
4
5
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.16
0.20
0.22
0.25

(4)同組的小會同學(xué)在此基礎(chǔ)上繼續(xù)探究電流跟電阻的關(guān)系，她又增加了五個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻，其余器材不變。用定值電阻分別更換圖甲中的小燈泡，通過實驗得到如圖丙所示的電流隨定值電阻變化的圖像，則實驗中所用滑動變阻器的最大阻值至少是 　C　(選填下列選項前的字母)。
A.20Ω
B.50Ω
C.100Ω
D.200Ω
【分析】(1)電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)接入電路，滑動變阻器應(yīng)選一上一下兩個接線柱接入電路，滑片P向A端移動時燈泡發(fā)光變亮，則滑片向A端移動時接入電路的電阻變?。?br /> (2)連接電路前應(yīng)斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，緩慢移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化但電壓表無示數(shù)，說明電壓表與導(dǎo)線并聯(lián)，即與電壓表并聯(lián)部分電路短路；
(3)當電壓表的示數(shù)為1.5V時，由串聯(lián)電路分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的電阻較大，所以應(yīng)將滑片向A端移動，使滑動變阻器接入電路的電阻變小，由乙可知電流表接入電路的量程我0～0.6A，每一大格表示0.2A，每一小格表示0，02A，所以電流表的示數(shù)為0.28A，根據(jù)電功率公式計算燈泡的額定電功率，燈泡電阻受溫度影響很大；
(4)滑動變阻器和燈泡串聯(lián)接入電路，由圖丙數(shù)據(jù)知，當接入25Ω電阻時，根據(jù)歐姆定律計算電阻兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律計算滑動變阻器兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理計算滑動變阻器接入電路的最大阻值，進一步確定其規(guī)格。
【解答】解：(1)電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián)接入電路，滑動變阻器應(yīng)選一上一下兩個接線柱接入電路，滑片P向A端移動時燈泡發(fā)光變亮，則滑片向A端移動時接入電路的電阻變小，如圖：
；
(2)連接電路前應(yīng)斷開開關(guān)，閉合開關(guān)前應(yīng)把滑動變阻器的滑片移到阻值最大處，緩慢移動滑片P，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化但電壓表無示數(shù)，說明電壓表與導(dǎo)線并聯(lián)，即與電壓表并聯(lián)部分電路短路，故此故障的原因可能是燈泡短路；
(3)當電壓表的示數(shù)為1.5V時，由串聯(lián)電路分壓原理可知，滑動變阻器接入電路的電阻較大，所以應(yīng)將滑片向A端移動，使滑動變阻器接入電路的電阻變小，由乙可知電流表接入電路的量程我0～0.6A，每一大格表示0.2A，每一小格表示0，02A，所以電流表的示數(shù)為0.28A，所以燈泡的額定電功率為：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W，細心的小楊通過分析數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與兩端的電壓不成正比，其原因可能是燈泡電阻受溫度影響很大；
(4)由圖丙知，當接入25Ω電阻時，電阻兩端的電壓：UV＝IR＝0.1A×25Ω＝2.5V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑＝9V﹣2.5V＝6.5V，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的＝倍，根據(jù)分壓原理，當接入25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝×25Ω＝65Ω，故為了完成整個實驗，小明選用的滑動變阻器最大阻值至少為65Ω，故選：C。
故答案為：(1)見上圖；(2)開關(guān)；短路；(3)A；0.7；燈泡電阻受溫度影響很大；(4)C。
【點評】測燈泡電功率的實驗考查電路的連接、故障的分析、電流表的讀數(shù)、串聯(lián)電路特點、歐姆定律的靈活運用，學(xué)生應(yīng)具備相應(yīng)的動手能力。
四、論述計算題(本題共3個小題，第20小題6分，第21小題8分，第22小題8分，共22分。解題應(yīng)寫出必要的文字說明、步驟和公式，只寫出最后結(jié)果的不能得分。)
20．(6分)如圖所示的電路中，電源電壓恒為3V，電阻R2的阻值為30Ω。當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電流表示數(shù)為0.3A，求：
(1)電阻R1的阻值；
(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，通電10s電阻R2產(chǎn)生的熱量。

【分析】(1)當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；
(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，R1和R2并聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律求出電路中的電流，再根據(jù)Q＝I2Rt求出產(chǎn)生的熱量。
【解答】解：(1)當開關(guān)S1閉合、S2斷開時，電路為R1的簡單電路，電流表測電路中的電流，根據(jù)歐姆定律可得：
R1＝＝＝10Ω；
(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，R1和R2并聯(lián)，
因為并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，則有：
U2＝U＝3V，
由歐姆定律可知，通過R2的電流為：
I2＝＝＝0.1A，
所以通電10s電阻R2產(chǎn)生的熱量為：
Q＝I22R2t＝(0.1A)2×30Ω×10s＝3J。
答：(1)電阻R1的阻值為10Ω；
(2)當開關(guān)S1、S2均閉合時，通電10s電阻R2產(chǎn)生的熱量為3J。
【點評】本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時電路連接方式的辨別，難度不大，只要按部就班的解答即可解決問題。
21．(8分)小軍發(fā)現(xiàn)一個質(zhì)量為1.6kg、不吸水的新型圓臺體建筑材料，他只有量程為5N的彈簧測力計，設(shè)計了如圖所示裝置進行實驗。重為8N、底面積為100cm2的薄壁容器M內(nèi)盛有2000cm3的水，容器M置于水平地面，當輕質(zhì)杠桿在水平位置平衡時豎直向上的拉力F為1.5N，此時材料浸沒在水中靜止且未觸底。求：
(1)材料受到的重力；
(2)材料未放入前容器對水平地面的壓強；
(3)材料的密度。

【分析】(1)根據(jù)G＝mg得出材料受到的重力；
(2)根據(jù)密度公式得出水的質(zhì)量，根據(jù)重力公式得出水的重力，根據(jù)F壓＝G水+G容得出材料未放入前容器對水平地面的壓力，根據(jù)p＝得出材料未放入前容器對水平地面的壓強；
(3)設(shè)繩子對圓臺體建筑材料的拉力為F1，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：Fl1＝F1l2，據(jù)此得出F1，
圓臺體建筑材料在水中受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和拉力F1，且處于平衡狀態(tài)，則G＝F浮+F1，據(jù)此得出得出材料所受浮力，根據(jù)阿基米德原理可得出圓臺體建筑材料的體積，根據(jù)密度公式得出材料的密度。
【解答】解：(1)材料受到的重力G＝mg＝1.6kg×10N/kg＝16N；
(2)水的質(zhì)量m水＝ρ水V水＝1g/cm3×2000cm3＝2000g＝2kg，
水的重力G水＝m水g＝2kg×10N/kg＝20N，
材料未放入前容器對水平地面的壓力F壓＝G水+G容＝20N+8N＝28N，
材料未放入前容器對水平地面的壓強p＝＝＝2800Pa；
(3)設(shè)繩子對圓臺體建筑材料的拉力為F1，根據(jù)杠桿的平衡條件可知：Fl1＝F1l2，即：1.5N×0.4m＝F1×0.1m，得出F1＝6N，
圓臺體建筑材料在水中受到豎直向下的重力，豎直向上的浮力和拉力F1，且處于平衡狀態(tài)，則G＝F浮+F1，得出F?。紾﹣F1＝16N﹣6N＝10N，
根據(jù)阿基米德原理可知，圓臺體建筑材料的體積V＝V排＝＝＝10﹣3m3，
材料的密度ρ材料＝＝＝1.6×103kg/m3。
答：(1)材料受到的重力為16N；
(2)材料未放入前容器對水平地面的壓強為2800Pa；
(3)材料的密度為1.6×103kg/m3。
【點評】本題考查密度、重力、壓強的計算，考查杠桿的平衡條件和阿基米德原理的應(yīng)用，并考查受力分析和二力平衡的知識，綜合性強，難度大。
22．(8分)中國茶文化源遠流長，如圖甲是某款工夫茶保溫碟。電路原理如圖乙所示，電阻R1為發(fā)熱體，它的額定電功率為22W且電阻不變。電流通過發(fā)熱體加熱底板使茶湯保溫；L為電功率忽略不計的電源指示燈。求：
(1)發(fā)熱體正常工作時的電流；
(2)當實際電壓為198V時，發(fā)熱體工作100s消耗的電能；
(3)為了適應(yīng)不同品種茶湯的保溫需求，小楊對電路進行重新設(shè)計(如圖丙)，移動滑片可以連續(xù)調(diào)節(jié)發(fā)熱體的電功率，最低可調(diào)至額定功率的四分之一。若發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量全部被茶湯吸收，該電路電能利用率的范圍是多少。(電能利用率η＝)

【分析】(1)家庭電路電壓為220V，當正常工作時，根據(jù)I＝求出經(jīng)過R的電流；
(2)首先根據(jù)歐姆定律求出正常工作時R的電阻，然后根據(jù)W＝求出實際功率；
(3)圖丙中，發(fā)熱體R1與滑動變阻器串聯(lián)，當發(fā)熱體的功率為原功率的25%時，滑動變阻器完全接入電路中，根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和P＝UI＝I2R＝求出此時電路的電流，根據(jù)W＝UIt求出電功。代入求出電能利用率η＝。
【解答】解：(1)正常工作時，U＝220V，P＝22W，此時電流為：
I＝＝＝0.1A，
(2)發(fā)熱電阻R的阻值：
R＝＝＝2200Ω；
當實際電壓U1＝198V時，電阻R不變，發(fā)熱體工作100s消耗的電能：
W＝＝×100s＝1782J；
(3)當滑片P在b端時，R2＝0，發(fā)熱體R3單獨工作，
發(fā)熱體R3的最大功率：P3＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
當發(fā)熱體R3以最大功率工作時間時，產(chǎn)生的熱量：W發(fā)熱體＝W總；
此時的能量利用率η＝＝100%
當滑片P在a端時，R2最大，R2和發(fā)熱體R3串聯(lián)工作，
此時經(jīng)過R3的電流：I'＝，
則發(fā)熱體R3的最小功率：P3'＝I'2R3＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
由題意可知：P3＝4P3'﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③，
由①②③可得：R2＝R3；
由P＝I2R公式可知，此時兩電阻功率之比P2：P3'＝1：1
當發(fā)熱體R3以最小功率工作時間時，產(chǎn)生的熱量：W發(fā)熱體＝W總；
此時的能量利用率：η＝＝50%。
答：(1)發(fā)熱體正常工作時的電流為0.1A；
(2)當實際電壓為198V時，發(fā)熱體工作100s消耗的電能為1782J；
(3)該電路電能利用率的范圍是50%﹣100%。
【點評】本題考查了歐姆定律的應(yīng)用、電動率的計算、電能的計算，利用好電功率的計算公式P＝UI＝I2R＝是解題的關(guān)鍵，有一定的難度。

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