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2021年山东省济宁市中考物理试卷
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这是一份2021年山东省济宁市中考物理试卷，共34页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021年山东省济宁市中考物理试卷
一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意，每小题2分，共20分）
1．（2分）（2021•济宁）淡水资源缺乏已是一个世界性的普遍现象，利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为小明设计的太阳能海水淡化器，在海水淡化过程中发生的物态变化是（ ）
A．先升华后液化 B．先汽化后液化
C．先汽化后凝华 D．先液化后汽化
2．（2分）（2021•济宁）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度为340m/s
B．只要物体在振动，人就能听到声音
C．超声波具有很强的穿透能力
D．增大拨动琴弦力度会增大振动频率
3．（2分）（2021•济宁）下列选项错误的是（ ）
A．汽油机的此冲程内能转化为机械能
B．该器材可验证压强与受力面积的关系
C．该实验可验证电流周围存在磁场
D．用该实验装置探究电热与电阻的关系
4．（2分）（2021•济宁）甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，其s﹣t图像如图所示，其中甲的图线为直线。下列分析正确的是（ ）
A．甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B．以乙物体为参照物，甲物体一直在运动
C．第4s～第19s，甲和乙的平均速度相等
D．整个过程中，甲的速度总是大于乙的速度
5．（2分）（2021•济宁）对下列四幅图的描述，选项正确的是（ ）
A．平面镜成像：通过玻璃板看到的像是蜡烛的虚像
B．小孔成像：通过小孔只能成倒立、缩小的实像
C．漫反射：发生漫反射时，有些光线不再遵循光的反射定律
D．光的色散：光的色散属于光的反射现象
6．（2分）（2021•济宁）如图是小明对一些知识的分类和举例，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（2分）（2021•济宁）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是（ ）
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
8．（2分）（2021•济宁）结合图中信息，得出结论正确的选项是（ ）
A．用天平和量筒测物块的密度：测量值等于铝的密度，说明该物块一定是铝块
B．向两张白纸中间吹气：两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小
C．用针筒抽取半筒水，食指按住筒嘴，用力推活塞：发现水不容易被压缩，推测水分子间没有间隙
D．在沙滩中通过卫星给家里打电话：会感到对方的反应有些延迟，推测电磁波的速度等于声速
9．（2分）（2021•济宁）下列分析判断错误的是（ ）
A．船闸利用了连通器的原理
B．物体速度改变，一定受到力的作用
C．电能表是测量消耗电能的仪表
D．发光二极管是由超导材料制成的
10．（2分）（2021•济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．10W B．15W C．25W D．30W
二、填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）（2021•济宁）重为0.5N、体积为300cm3的小球浸没在水中受到的浮力为 N，水面下20cm深度处水的压强为 Pa。（g取10N/kg）
12．（2分）（2021•济宁）如图所示，长为2m、横截面积为5cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25N，则实心棒的质量为 kg，密度为 kg/m3。（g取10N/kg）
13．（2分）（2021•济宁）蹦蹦杆备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景。小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以 的形式储存在弹簧中。跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动。往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过 的方式改变了弹簧的内能。
14．（2分）（2021•济宁）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把用电器的开关安装在 线上，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 。
15．（2分）（2021•济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 J，水的温度将升高到 ℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下]
16．（2分）（2021•济宁）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 。
三、作图与实验题（17题4分，18题6分，19题3分，20题5分，共18分）
17．（2分）（2021•济宁）请按要求完成下列作图。
如图所示，顽皮的小象用力向下压跷跷板，猴子被弹起。不计空气阻力，请画出此时猴子的受力示意图。
18．（2分）（2021•济宁）如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
19．（6分）（2021•济宁）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图：此为简易气压计。拿着它从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图：此时他在光屏上呈现清晰像，该像的特点是 （选填“放大、倒立的实像”“缩小、倒立的实像”或“放大、正立的虚像”），这一成像规律揭示了 （选填“幻灯机”“照相机”或”放大镜”）的工作原理。
（3）丙图：把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 ，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮 G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”），
（4）丁图，此实验装置可探究 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
20．（3分）（2021•济宁）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明设计了如下方案。
实验步骤
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
1
木块
木板
2
木块上放1个钩码
3
木块上放2个钩码
4
木块
棉布
5
木块上放1个钩码
6
木块上放2个钩码
7
木块
毛巾
8
木块上放1个钩码
9
木块上放2个钩码
（1）通过表中2、5、8三次实验，可以探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（2）用弹簧测力计水平拉木块在接触面上匀速滑动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，依据是 。
（3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.6N时，木块未被拉动，此时木块所受的摩擦力 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.6N。
21．（5分）（2021•济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。
（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于 （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图1所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律： 。
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 。（用已知字母表示）
四、计算题（21题4分，22题6分，共10分）
22．（4分）（2021•济宁）测算如图所示滑轮组的机械效率时，实验中得到一组数据如表。
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
弹簧测力计上升距离s/m
0.5
0.1
0.3
0.3
请根据以上信息，求：
（1）拉力所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
23．（6分）（2021•济宁）在如图所示的部分电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
2021年山东省济宁市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意，每小题2分，共20分）
1．（2分）（2021•济宁）淡水资源缺乏已是一个世界性的普遍现象，利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为小明设计的太阳能海水淡化器，在海水淡化过程中发生的物态变化是（ ）
A．先升华后液化 B．先汽化后液化
C．先汽化后凝华 D．先液化后汽化
【分析】物质由液态变为气态叫汽化，由气态变为液态叫液化。
【解答】解：容器中的海水从周围吸热后，由液态变为气态，即发生了汽化现象；水蒸气在塑料罩内壁遇冷形成小水珠，气态又变为液态，即发生了液化现象。
故选：B。
【点评】判断物态变化现象主要看物体是由什么状态变为了什么状态，从而判断出是哪种物态变化。
2．（2分）（2021•济宁）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度为340m/s
B．只要物体在振动，人就能听到声音
C．超声波具有很强的穿透能力
D．增大拨动琴弦力度会增大振动频率
【分析】（1）声音在不同介质中传播速度不同，在15℃空气中传播的速度是340m/s；
（2）人耳听到声音的条件：①物体发生振动；②介质向外传声；③良好的听觉器官；④频率在人的听觉范围之内；⑤有足够的响度；
（3）超声波具有方向集中、穿透能力强等特点；
（4）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；音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解：
A、声音在15℃空气中传播的速度是340m/s，在固体和液体中传播的速度比这个速度大，故A错误；
B、如果产生的声音是次声波或者超声波，不在人耳的听觉范围之内，人耳就听不到声音，故B错误；
C、超声波具有方向集中、穿透能力强等特点，故C正确；
D、增大拨动弦的力度可以增大声音振动的振幅，从而增大声音的响度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了声音的产生、人耳听到声音的条件、声音的特性等，此题属于声学基础知识的考查，相对比较简单。
3．（2分）（2021•济宁）下列选项错误的是（ ）
A．汽油机的此冲程内能转化为机械能
B．该器材可验证压强与受力面积的关系
C．该实验可验证电流周围存在磁场
D．用该实验装置探究电热与电阻的关系
【分析】（1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
（2）根据压强定义公式p＝判断；
（3）如图是奥斯特实验，奥斯特实验可探究电流周围存在磁场；
（4）图中滑动变阻器可以改变电路中的电流。
【解答】解：
A、如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，即气缸内的燃气体对外做功，内能转化为机械能，故A正确；
B、可通过在细沙上把砖平放、竖放和立放，验证压力一定时，压强与受力面积的关系，故B正确；
C、当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，是奥斯特实验，故C正确；
D、滑动变阻器可以改变电路中的电流，用该实验装置探究电热与电流的关系，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了汽油机做功冲程中的能量转化、压强与受力面积的关系验证、奥斯特实验、电热的影响因素，是一道综合题。
4．（2分）（2021•济宁）甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，其s﹣t图像如图所示，其中甲的图线为直线。下列分析正确的是（ ）
A．甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B．以乙物体为参照物，甲物体一直在运动
C．第4s～第19s，甲和乙的平均速度相等
D．整个过程中，甲的速度总是大于乙的速度
【分析】A、由图可知乙在甲出发3s后才出发；
BD、由图可知第24s以前，甲乙之间的距离一直在发生变化，则以乙物体为参照物，甲物体一直在运动，但24s后两物体的s﹣t图象是一组平行线，两物体之间的距离不变，即两物体运动的速度相等，所以以乙物体为参照物，甲物体静止；
C、第4s～第19s，甲和乙运动的路程均为57m﹣12m＝45m，运动时间相等，根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等。
【解答】解：A、由图可知乙在甲出发3s后才出发，所以甲乙不是同时出发的，故A错误；
BD、由图可知第24s以前，甲乙之间的距离一直在发生变化，则以乙物体为参照物，甲物体一直在运动，但24s后两物体的s﹣t图象是一组平行线，两物体之间的距离不变，即两物体运动的速度相等，所以以乙物体为参照物，甲物体静止，故BD错误；
C、第4s～第19s，甲和乙运动的路程均为57m﹣12m＝45m，运动时间相等，根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等，故C正确；
故选：C。
【点评】本题考查运动和静止的相对性，速度公式的理解和运用，从图中正确读取信息是解题的关键。
5．（2分）（2021•济宁）对下列四幅图的描述，选项正确的是（ ）
A．平面镜成像：通过玻璃板看到的像是蜡烛的虚像
B．小孔成像：通过小孔只能成倒立、缩小的实像
C．漫反射：发生漫反射时，有些光线不再遵循光的反射定律
D．光的色散：光的色散属于光的反射现象
【分析】（1）平面镜所成的像是等大的虚像；
（2）小孔成像所成的像是倒立的实像，像可大可小；
（3）漫反射，是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象，也遵循光的反射定律；
（4）光的色散属于光的折射。
【解答】解：A、平面镜成的是虚像，所以通过玻璃板看到的像是蜡烛的虚像，故A正确；
B、小孔成像所成的像是倒立的实像，像的大小与物距和像距有关，像可大可小，故B错误；
C、漫反射也遵循光的反射定律，故C错误；
D、雨后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散，光的色散属于光的折射，故D错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了平面镜成像、漫反射、小孔成像和光的色散现象，对生活中的光现象要了解，属于基础知识。
6．（2分）（2021•济宁）如图是小明对一些知识的分类和举例，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据知识点对每个选项进行分析，即可得到正确答案。
【解答】解：A、根据透镜的形状可以将透镜分为凸透镜和凹透镜，其中远视镜属于凸透镜，近视镜属于凹透镜，故A正确；
B、人们根据能否在短期内从自然界得到补充将能源分为可再生能源和不可再生能源，像水能、风能、太阳能、生物能、潮汐能等可以从自然界中源源不断得到的属于可再生能源，而像化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能等不可能在短期内从自然界得到补充的能源属于不可再生能源，故B错误；
C、自然界的电荷分为正电荷和负电荷，其中质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电，故C错误；
D、根据有无固定的熔化温度把固体分为晶体和非晶体，晶体有固定的熔化温度，如金属、冰、海波；而非晶体没有固定的熔化温度，如石蜡、沥青、玻璃等，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了透镜、能源、电荷以及固体的分类，难度不大。
7．（2分）（2021•济宁）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是（ ）
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
【分析】温度自动报警器的原理：
当温度未升高到90℃时，水银和金属丝没有接通，控制电路是断开的，在弹簧作用下，动触头和灯的电路接通，灯发光，电铃不响。
当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮。
【解答】解：AB、当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮，报警器是利用了水银导电、水银热胀冷缩的性质、电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性等特点，故A和B正确。
C、报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中，两者是串联的，故C正确。
D、温度达到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了液体温度计的工作原理、导体、电磁铁磁性有无等，是一道比较简单的综合性习题。
8．（2分）（2021•济宁）结合图中信息，得出结论正确的选项是（ ）
A．用天平和量筒测物块的密度：测量值等于铝的密度，说明该物块一定是铝块
B．向两张白纸中间吹气：两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小
C．用针筒抽取半筒水，食指按住筒嘴，用力推活塞：发现水不容易被压缩，推测水分子间没有间隙
D．在沙滩中通过卫星给家里打电话：会感到对方的反应有些延迟，推测电磁波的速度等于声速
【分析】（1）铝的密度是2.7g/cm³，如果密度是2.7g/cm³，可能是铝。
（2）流体的流速越大压强越小。
（3）液体很难被压缩说明分子间存在斥力。
（4）电磁波速和声速不同。
【解答】解：A、用天平和量筒测物块的密度：测量值等于铝的密度，说明该物块可能是铝块，也可能是其它合金，故A错误。
B、向两张白纸中间吹气：两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小，故B正确。
C、用针筒抽取半筒水，食指按住筒嘴，用力推活塞：发现水不容易被压缩，说明分子间存在斥力，故C错误。
D、在沙滩中通过卫星给家里打电话，会感到对方的反应有些延迟，说明电磁波的传播需要时间，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了用密度可以鉴别物质、流体压强跟流速的关系、分子间存在斥力、电磁波传播需要时间等。
9．（2分）（2021•济宁）下列分析判断错误的是（ ）
A．船闸利用了连通器的原理
B．物体速度改变，一定受到力的作用
C．电能表是测量消耗电能的仪表
D．发光二极管是由超导材料制成的
【分析】（1）连通器的特点：上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面总是相平的；
（2）力是改变物体运动状态的原因，运动状态的改变包括运动速度大小和方向两个方面；
（3）电能表是测量用电器消耗电能的仪表；
（4）发光二极管是由半导体材料制成的，发光二极管具有单向导电性。
【解答】解：A、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，船只才能通航，所以船闸利用了连通器的原理，故A正确；
B、力是改变物体运动状态的原因，物体速度改变，则运动状态改变，所以一定受到力的作用，故B正确；
C、电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故C正确；
D、发光二极管是半导体材料制成的，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了连通器原理、力与运动的关系、电能表、半导体的特点与作用等多个物理知识，体现了学以致用的思想，可更好的激发学习兴趣。
10．（2分）（2021•济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．10W B．15W C．25W D．30W
【分析】（1）当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联，根据P＝I2R结合灯泡的实际功率求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；
（2）当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝I2R表示出灯泡的实际功率，根据R2＜RL判断出灯泡实际功率的范围即可得出答案。
【解答】解：（1）由电路图知，当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联，
根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率：
PL＝I2RL＝I2×8Ω＝2W，
解得：I＝0.5A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R1+RL+R2）；
（2）当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R2串联，
此时电路中的电流：
I′＝＝＝＝+I＝+0.5A＝+0.5A，
灯泡的实际功率：
PL′＝（I′）2RL＝（+0.5A）2×8Ω，
当R2＝0时，PL′＝（+0.5A）2×8Ω＝（+0.5A）2×8Ω＝24.5W，
当R2＝8Ω时，PL′＝（+0.5A）2×8Ω＝（+0.5A）2×8Ω＝10.125W，
因为R2＜RL，
所以10.125W＜PL′＜24.5W，结合选项可知，B符合，ACD不符合。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，表示出滑片P在a端时灯泡的实际功率和利用好R2＜RL是解题的关键。
二、填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）（2021•济宁）重为0.5N、体积为300cm3的小球浸没在水中受到的浮力为 3 N，水面下20cm深度处水的压强为 2000 Pa。（g取10N/kg）
【分析】（1）小球浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，根据F浮＝ρ水gV排求出此时小球受到的浮力；
（2）根据p＝ρ水gh求出水面下20cm深度处水的压强。
【解答】解：（1）小球浸没在水中时排开水的体积：
V排＝V＝300cm3＝3×10﹣4m3，
此时小球受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N；
（2）水的深度：h＝20cm＝0.2m，
则水面下20cm深度处水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。
故答案为：3；2000。
【点评】本题考查了阿基米德原理和液体压强公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
12．（2分）（2021•济宁）如图所示，长为2m、横截面积为5cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25N，则实心棒的质量为 5 kg，密度为 5×103 kg/m3。（g取10N/kg）
【分析】图示直棒是处于平衡状态的杠杆，A为支点，细绳拉力为动力，直棒重力为阻力。
首先根据数学关系确定动力臂和阻力臂的大小，再利用杠杆平衡条件得到直棒重力，进一步得到质量；已知直棒长度和横截面积，可以得到体积；已知质量和体积，两者之比是密度。
【解答】解：如图：
。
由图知，动力的力臂为AD，阻力的力臂为AC。
根据相似三角形的性质知：AD＝2AC，
根据杠杆平衡条件得：
F•AD＝G•AC，
G＝＝2F＝2×25N＝50N；
由G＝mg得，
直棒的质量为m＝＝＝5kg，
直棒的体积为V＝Sh＝5×10﹣4m2×2m＝10﹣3m3，
直棒的密度为ρ＝＝＝5×103kg/m3。
故答案为：5；5×103。
【点评】此题考查了杠杆平衡条件、重力和密度计算公式的应用，还涉及到数学知识中的相似三角形性质的应用，是一道学科综合题，有一定难度。
13．（2分）（2021•济宁）蹦蹦杆备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景。小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以 弹性势能 的形式储存在弹簧中。跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动。往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过 做功 的方式改变了弹簧的内能。
【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，被举得越高，重力势能越大；弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大；
（2）改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】解：①在挤压过程中，人的质量不变，所处高度减小，重力势能减小。弹簧发生弹性形变的难易程度不变，弹簧的形变越来越大，弹簧的弹性势能越来越大。在此过程中重力势能转化为弹性势能。
②弹簧的温度有所升高，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。
故答案为：弹性势能；做功。
【点评】本题考查能量的转化，以及改变内能的方法，难度不大。
14．（2分）（2021•济宁）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把用电器的开关安装在 火 线上，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 甲 。
【分析】（1）控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间；
（2）使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明笔尖接触的是火线。
【解答】解：家庭电路中，用电器的开关应该接在用电器与火线之间；
在使用测电笔时，手应接触笔尾的金属体，手不能与笔尖金属体接触，用笔尖接触导线，当测电笔的氖管发光，则说明接触的是火线，当氖管不亮时，说明接触的是零线，由图可知甲的握笔方法是正确的，乙是错误的。
故答案为：火；甲。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
15．（2分）（2021•济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 2.52×106 J，水的温度将升高到 70 ℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下]
【分析】（1）知道焦炭的质量和焦炭的热值，利用公式Q放＝mq可计算焦炭完全燃烧放出的热量，由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放×60%；
（2）知道水吸收的热量、水的质量、水的比热容，根据Q吸＝cm△t可计算水升高的温度，再计算水的末温（注意1标准大气压下水的沸点为100℃）。
【解答】解：（1）焦炭的质量m＝140g＝0.14kg，
焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq焦炭＝0.14kg×3.0×107J/kg＝4.2×106J；
水吸收的热量：
Q吸＝Q放η＝4.2×106J×60%＝2.52×106J；
（2）由Q吸＝cm△t得水升高的温度：
△t＝＝＝60℃，
水的末温t＝t0+△t＝10℃+60℃＝70℃。
故答案为：2.52×106；70。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放出热量公式、吸热公式、效率公式的应用，计算时注意沸腾特点。
16．（2分）（2021•济宁）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 串联电路中电流处处相等 。
【分析】串联电路中电流处处相等，由此分析解答。
【解答】解：由题知，两个不同的小灯泡串联在电路中，所以通过两灯的电流是相等的，依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为：等于；串联电路中电流处处相等。
【点评】本题考查了串联电路中电流特点的应用，属于一道基础题。
三、作图与实验题（17题4分，18题6分，19题3分，20题5分，共18分）
17．（2分）（2021•济宁）请按要求完成下列作图。
如图所示，顽皮的小象用力向下压跷跷板，猴子被弹起。不计空气阻力，请画出此时猴子的受力示意图。
【分析】不计空气阻力，被弹起的猴子只受到重力的作用，根据重力的方向是竖直向下的，从重心做竖直向下的力即可。
【解答】解：不计空气阻力，被弹起的猴子只受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，从猴子重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
【点评】正确对物体进行受力分析，是做力的示意图的第一步。分析物体受力情况时，既不能“无中生有”，也不能“挂一漏万”。
18．（2分）（2021•济宁）如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向。
（2）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时，电流越小，磁性越弱；
滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电流越小。
【解答】解：①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。
②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图。
。
【点评】本题把磁极间的相互作用、滑动变阻器的使用、欧姆定律、螺线管磁性强弱的影响因素有机的结合起来。综合性很强，是一个好题。
19．（6分）（2021•济宁）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图：此为简易气压计。拿着它从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会 升高 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图：此时他在光屏上呈现清晰像，该像的特点是 缩小、倒立的实像 （选填“放大、倒立的实像”“缩小、倒立的实像”或“放大、正立的虚像”），这一成像规律揭示了 照相机 （选填“幻灯机”“照相机”或”放大镜”）的工作原理。
（3）丙图：把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 密度 ，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮 ＝ G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”），
（4）丁图，此实验装置可探究 发电机 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
【分析】（1）把气压计从山脚带到山顶时，发生变化的是海拔高度，而大气压随海拔的升高而减小，因此可从瓶内外的气压差来分析；
（2）凸透镜成像时，物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
（3）鸡蛋在清水中沉底，向清水中加盐后液体的密度会变大，在鸡蛋排开液体体积不变的情况下，鸡蛋所受浮力增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮，当鸡蛋漂浮时受到的浮力等于自身的重力；
（4）电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因电而动，后者为因动而电，据此分析实验装置进行解答。
【解答】解：
（1）把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分液体被压入玻璃管内，所以玻璃管内水柱的高度会升高；
（2）由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，此时在光屏上呈现缩小、倒立的实像，这一成像规律揭示了照相机的工作原理；
（3）把鸡蛋放入清水中时会沉底，向水中加盐后液体的密度变大，在鸡蛋排开液体体积不变的情况下，鸡蛋所受浮力增大，当鸡蛋受到的浮力大于自身的重力时会上升，最终鸡蛋静止时会漂浮在液面上，受到的浮力等于鸡蛋的重力，即F浮＝G鸡蛋；
（4）由丁图可知，装置是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。
故答案为：（1）升高；（2）缩小、倒立的实像；照相机；（3）密度；＝；（4）发电机。
【点评】本题考查了学生对气压计的原理、凸透镜的成像特点、物体浮沉条件、发电机原理的掌握和应用，是物理学中较典型的几个实验，应熟练掌握。
20．（3分）（2021•济宁）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明设计了如下方案。
实验步骤
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
1
木块
木板
2
木块上放1个钩码
3
木块上放2个钩码
4
木块
棉布
5
木块上放1个钩码
6
木块上放2个钩码
7
木块
毛巾
8
木块上放1个钩码
9
木块上放2个钩码
（1）通过表中2、5、8三次实验，可以探究滑动摩擦力大小与 接触面的粗糙程度 的关系。
（2）用弹簧测力计水平拉木块在接触面上匀速滑动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，依据是 二力平衡 。
（3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.6N时，木块未被拉动，此时木块所受的摩擦力 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.6N。
【分析】（1）应用控制变量法，分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
（2）水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态；
（3）静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的力为平衡力，根据平衡力的条件求出摩擦力大小。
【解答】解：（1）①通过表中2、5、8三次实验，接触面的粗糙程度不相同而物体间的压力相同，可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系；
（2）用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动，木块处于平衡状态，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；
（3）用弹簧测力计沿水平方向拉木块，当弹簧测力计示数是0.6N时，木块静止处于平衡状态，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，所以此时木块受到的摩擦力等于0.6N。
故答案为：（1）接触面的粗糙程度；（2）二力平衡；（3）等于。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用和力与运动关系以及影响滑动摩擦力大小的因素，难度不大。
21．（5分）（2021•济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。
（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于 A （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图1所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ 1.25 W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律： 小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大 。
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 U1• 。（用已知字母表示）
【分析】（1）滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，电路中电阻最大，电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。
（2）如乙图，电压表示数是1.8V，小灯泡额定电压是2.5V，根据串联电路电压规律可知需增大小灯泡两端的电压，要减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路分压原理可知需要使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑片向B端移动。
（3）从图像上找到小灯泡的额定电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
根据欧姆定律计算不同电压下小灯泡的电阻，分析小灯泡的电阻跟其两端电压的关系。
（4）闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1，电压表测量小灯泡两端的电压，保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，根据串联电路电压规律求出定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻中的电流，即小灯泡中的电流，根据P＝UI求出小灯泡的功率。
【解答】解：（1）如图，滑动变阻器右半段接入电路，当滑片处于A端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起保护电路作用。
（2）如乙图，电压表使用0～3V的量程，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V，读图可知电压表示数是1.8V，小灯泡额定电压是2.5V，测量小灯泡的额定功率，使小灯泡两端的电压为额定电压，所以要增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑片向B端移动。
（3）由图像知，小灯泡的额定电压是2.5V，额定电流是0.5A，所以小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W。
由图像知，小灯泡两端的电压为0.5V、1.5V、2.5V时，小灯泡中的电流分别为0.2A、0.4A、0.5A，
根据欧姆电流得，小灯泡的电阻分别为：R＝＝＝2.5Ω，R'＝＝＝3.75Ω，R''＝＝＝5Ω，
由计算知，小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也增大，故小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大。
（4）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1，
保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，
定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，
定值电阻中的电流I0＝＝，
定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是I＝I0＝，
小灯泡的功率：P＝UI＝U1•。
故答案为：（1）A；（2）B；（3）1.25；小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大；（4）U1•。
【点评】本题利用伏安法测量小灯泡的额定功率，利用伏阻法测量小灯泡的功率，这是两种不同的方法，一定要熟练掌握。
四、计算题（21题4分，22题6分，共10分）
22．（4分）（2021•济宁）测算如图所示滑轮组的机械效率时，实验中得到一组数据如表。
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
弹簧测力计上升距离s/m
0.5
0.1
0.3
0.3
请根据以上信息，求：
（1）拉力所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
【分析】使用滑轮组时，拉力做的功是总功，可利用公式W总＝Fs计算，提起重物做的功是有用功，可利用公式W有用＝Gh计算，最后再利用公式η＝计算机械效率。
【解答】解：（1）拉力所做的功为：
W总＝Fs＝0.3N×0.3m＝0.09J；
（2）有用功为：
W有用＝Gh＝0.5N×0.1m＝0.05J，
滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝×100%≈55.6%。
答：（1）拉力所做的功为0.09J；
（2）滑轮组的机械效率为55.6%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，已知量都知道，直接代入即可。
23．（6分）（2021•济宁）在如图所示的部分电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
【分析】（1）电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，此时电路中R1和电流表串联，电压表示数为3V，即电源电压为3V，根据欧姆定律可以计算出R1的电阻；
只将b、c分别接在电源两端，此时电路中滑动变阻器和电流表串联，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，根据欧姆定律计算出R2，然后求出R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，R1和R2串联接入电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，由于在串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和，
由此计算出此时电路总电阻R总，根据P＝求出电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时R1和R2并联接入电路，电流表此时在干路中，测量干路电流；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，电流表的量程为0～0.6A，所以电流表最大示数为0.6A，计算出R1的电流和R2的电流，此时R2的电流最大，根据欧姆定律可计算出R2允许接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）若将a、b分别接在电源两端，此时电路中R1和电流表串联，电流表示数为0.4A，电压表示数为3V，R1＝＝＝7.5Ω；
只将b、c分别接在电源两端，此时电路中滑动变阻器和电流表串联，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，由于电源电压恒定，根据欧姆定律，
R2＝＝＝10Ω，所以R2＝20Ω；
（2）只将a、c分别接在电源两端，R1和R2串联接入电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和，
那么R总＝R1+R2＝7.5Ω+20Ω＝27.5Ω，
此时电路的总功率为：P＝＝≈0.33W；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时R1和R2并联接入电路，
电流表测量干路电流，电流表的量程为0～0.6A，所以电流表的最大示数为I最大＝0.6A，
通过R1的电流为：I1＝0.4A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以滑动变阻器的最大电流为：I滑大＝I最大﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
此时滑动变阻器的阻值最小，即R滑小＝＝＝15Ω。
答：（1）R2的最大阻值为20Ω；
（2）当滑片P滑至最右端时，电路的总功率为0.33W；
（3）R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
【点评】本题主要考查了电路图的判断、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，题目综合性较强。
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日期：2021/9/30 14:57:48；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
2021年山东省济宁市中考物理试卷
一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意，每小题2分，共20分）
1．（2分）（2021•济宁）淡水资源缺乏已是一个世界性的普遍现象，利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为小明设计的太阳能海水淡化器，在海水淡化过程中发生的物态变化是（ ）
A．先升华后液化 B．先汽化后液化
C．先汽化后凝华 D．先液化后汽化
2．（2分）（2021•济宁）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度为340m/s
B．只要物体在振动，人就能听到声音
C．超声波具有很强的穿透能力
D．增大拨动琴弦力度会增大振动频率
3．（2分）（2021•济宁）下列选项错误的是（ ）
A．汽油机的此冲程内能转化为机械能
B．该器材可验证压强与受力面积的关系
C．该实验可验证电流周围存在磁场
D．用该实验装置探究电热与电阻的关系
4．（2分）（2021•济宁）甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，其s﹣t图像如图所示，其中甲的图线为直线。下列分析正确的是（ ）
A．甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B．以乙物体为参照物，甲物体一直在运动
C．第4s～第19s，甲和乙的平均速度相等
D．整个过程中，甲的速度总是大于乙的速度
5．（2分）（2021•济宁）对下列四幅图的描述，选项正确的是（ ）
A．平面镜成像：通过玻璃板看到的像是蜡烛的虚像
B．小孔成像：通过小孔只能成倒立、缩小的实像
C．漫反射：发生漫反射时，有些光线不再遵循光的反射定律
D．光的色散：光的色散属于光的反射现象
6．（2分）（2021•济宁）如图是小明对一些知识的分类和举例，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（2分）（2021•济宁）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是（ ）
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
8．（2分）（2021•济宁）结合图中信息，得出结论正确的选项是（ ）
A．用天平和量筒测物块的密度：测量值等于铝的密度，说明该物块一定是铝块
B．向两张白纸中间吹气：两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小
C．用针筒抽取半筒水，食指按住筒嘴，用力推活塞：发现水不容易被压缩，推测水分子间没有间隙
D．在沙滩中通过卫星给家里打电话：会感到对方的反应有些延迟，推测电磁波的速度等于声速
9．（2分）（2021•济宁）下列分析判断错误的是（ ）
A．船闸利用了连通器的原理
B．物体速度改变，一定受到力的作用
C．电能表是测量消耗电能的仪表
D．发光二极管是由超导材料制成的
10．（2分）（2021•济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．10W B．15W C．25W D．30W
二、填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）（2021•济宁）重为0.5N、体积为300cm3的小球浸没在水中受到的浮力为 N，水面下20cm深度处水的压强为 Pa。（g取10N/kg）
12．（2分）（2021•济宁）如图所示，长为2m、横截面积为5cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25N，则实心棒的质量为 kg，密度为 kg/m3。（g取10N/kg）
13．（2分）（2021•济宁）蹦蹦杆备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景。小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以 的形式储存在弹簧中。跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动。往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过 的方式改变了弹簧的内能。
14．（2分）（2021•济宁）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把用电器的开关安装在 线上，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 。
15．（2分）（2021•济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 J，水的温度将升高到 ℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下]
16．（2分）（2021•济宁）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 。
三、作图与实验题（17题4分，18题6分，19题3分，20题5分，共18分）
17．（2分）（2021•济宁）请按要求完成下列作图。
如图所示，顽皮的小象用力向下压跷跷板，猴子被弹起。不计空气阻力，请画出此时猴子的受力示意图。
18．（2分）（2021•济宁）如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
19．（6分）（2021•济宁）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图：此为简易气压计。拿着它从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图：此时他在光屏上呈现清晰像，该像的特点是 （选填“放大、倒立的实像”“缩小、倒立的实像”或“放大、正立的虚像”），这一成像规律揭示了 （选填“幻灯机”“照相机”或”放大镜”）的工作原理。
（3）丙图：把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 ，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮 G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”），
（4）丁图，此实验装置可探究 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
20．（3分）（2021•济宁）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明设计了如下方案。
实验步骤
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
1
木块
木板
2
木块上放1个钩码
3
木块上放2个钩码
4
木块
棉布
5
木块上放1个钩码
6
木块上放2个钩码
7
木块
毛巾
8
木块上放1个钩码
9
木块上放2个钩码
（1）通过表中2、5、8三次实验，可以探究滑动摩擦力大小与 的关系。
（2）用弹簧测力计水平拉木块在接触面上匀速滑动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，依据是 。
（3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.6N时，木块未被拉动，此时木块所受的摩擦力 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.6N。
21．（5分）（2021•济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。
（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于 （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图1所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律： 。
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 。（用已知字母表示）
四、计算题（21题4分，22题6分，共10分）
22．（4分）（2021•济宁）测算如图所示滑轮组的机械效率时，实验中得到一组数据如表。
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
弹簧测力计上升距离s/m
0.5
0.1
0.3
0.3
请根据以上信息，求：
（1）拉力所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
23．（6分）（2021•济宁）在如图所示的部分电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
2021年山东省济宁市中考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（下列各题的四个选项中，只有一项符合题意，每小题2分，共20分）
1．（2分）（2021•济宁）淡水资源缺乏已是一个世界性的普遍现象，利用太阳能、海水等资源获得淡水具有重要的战略意义。如图为小明设计的太阳能海水淡化器，在海水淡化过程中发生的物态变化是（ ）
A．先升华后液化 B．先汽化后液化
C．先汽化后凝华 D．先液化后汽化
【分析】物质由液态变为气态叫汽化，由气态变为液态叫液化。
【解答】解：容器中的海水从周围吸热后，由液态变为气态，即发生了汽化现象；水蒸气在塑料罩内壁遇冷形成小水珠，气态又变为液态，即发生了液化现象。
故选：B。
【点评】判断物态变化现象主要看物体是由什么状态变为了什么状态，从而判断出是哪种物态变化。
2．（2分）（2021•济宁）关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A．声音的传播速度为340m/s
B．只要物体在振动，人就能听到声音
C．超声波具有很强的穿透能力
D．增大拨动琴弦力度会增大振动频率
【分析】（1）声音在不同介质中传播速度不同，在15℃空气中传播的速度是340m/s；
（2）人耳听到声音的条件：①物体发生振动；②介质向外传声；③良好的听觉器官；④频率在人的听觉范围之内；⑤有足够的响度；
（3）超声波具有方向集中、穿透能力强等特点；
（4）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；音色是由发声体本身决定的一个特性。
【解答】解：
A、声音在15℃空气中传播的速度是340m/s，在固体和液体中传播的速度比这个速度大，故A错误；
B、如果产生的声音是次声波或者超声波，不在人耳的听觉范围之内，人耳就听不到声音，故B错误；
C、超声波具有方向集中、穿透能力强等特点，故C正确；
D、增大拨动弦的力度可以增大声音振动的振幅，从而增大声音的响度，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了声音的产生、人耳听到声音的条件、声音的特性等，此题属于声学基础知识的考查，相对比较简单。
3．（2分）（2021•济宁）下列选项错误的是（ ）
A．汽油机的此冲程内能转化为机械能
B．该器材可验证压强与受力面积的关系
C．该实验可验证电流周围存在磁场
D．用该实验装置探究电热与电阻的关系
【分析】（1）由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；
（2）根据压强定义公式p＝判断；
（3）如图是奥斯特实验，奥斯特实验可探究电流周围存在磁场；
（4）图中滑动变阻器可以改变电路中的电流。
【解答】解：
A、如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，可以判断是做功冲程，即气缸内的燃气体对外做功，内能转化为机械能，故A正确；
B、可通过在细沙上把砖平放、竖放和立放，验证压力一定时，压强与受力面积的关系，故B正确；
C、当导线中有电流时，小磁针会发生偏转，说明电流能产生磁场，是奥斯特实验，故C正确；
D、滑动变阻器可以改变电路中的电流，用该实验装置探究电热与电流的关系，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了汽油机做功冲程中的能量转化、压强与受力面积的关系验证、奥斯特实验、电热的影响因素，是一道综合题。
4．（2分）（2021•济宁）甲、乙两物体从同一位置沿同一方向做直线运动，其s﹣t图像如图所示，其中甲的图线为直线。下列分析正确的是（ ）
A．甲、乙两物体是从同一地点同时出发的
B．以乙物体为参照物，甲物体一直在运动
C．第4s～第19s，甲和乙的平均速度相等
D．整个过程中，甲的速度总是大于乙的速度
【分析】A、由图可知乙在甲出发3s后才出发；
BD、由图可知第24s以前，甲乙之间的距离一直在发生变化，则以乙物体为参照物，甲物体一直在运动，但24s后两物体的s﹣t图象是一组平行线，两物体之间的距离不变，即两物体运动的速度相等，所以以乙物体为参照物，甲物体静止；
C、第4s～第19s，甲和乙运动的路程均为57m﹣12m＝45m，运动时间相等，根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等。
【解答】解：A、由图可知乙在甲出发3s后才出发，所以甲乙不是同时出发的，故A错误；
BD、由图可知第24s以前，甲乙之间的距离一直在发生变化，则以乙物体为参照物，甲物体一直在运动，但24s后两物体的s﹣t图象是一组平行线，两物体之间的距离不变，即两物体运动的速度相等，所以以乙物体为参照物，甲物体静止，故BD错误；
C、第4s～第19s，甲和乙运动的路程均为57m﹣12m＝45m，运动时间相等，根据速度公式可知甲和乙的平均速度相等，故C正确；
故选：C。
【点评】本题考查运动和静止的相对性，速度公式的理解和运用，从图中正确读取信息是解题的关键。
5．（2分）（2021•济宁）对下列四幅图的描述，选项正确的是（ ）
A．平面镜成像：通过玻璃板看到的像是蜡烛的虚像
B．小孔成像：通过小孔只能成倒立、缩小的实像
C．漫反射：发生漫反射时，有些光线不再遵循光的反射定律
D．光的色散：光的色散属于光的反射现象
【分析】（1）平面镜所成的像是等大的虚像；
（2）小孔成像所成的像是倒立的实像，像可大可小；
（3）漫反射，是投射在粗糙表面上的光向各个方向反射的现象，也遵循光的反射定律；
（4）光的色散属于光的折射。
【解答】解：A、平面镜成的是虚像，所以通过玻璃板看到的像是蜡烛的虚像，故A正确；
B、小孔成像所成的像是倒立的实像，像的大小与物距和像距有关，像可大可小，故B错误；
C、漫反射也遵循光的反射定律，故C错误；
D、雨后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散，光的色散属于光的折射，故D错误。
故选：A。
【点评】此题主要考查了平面镜成像、漫反射、小孔成像和光的色散现象，对生活中的光现象要了解，属于基础知识。
6．（2分）（2021•济宁）如图是小明对一些知识的分类和举例，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【分析】根据知识点对每个选项进行分析，即可得到正确答案。
【解答】解：A、根据透镜的形状可以将透镜分为凸透镜和凹透镜，其中远视镜属于凸透镜，近视镜属于凹透镜，故A正确；
B、人们根据能否在短期内从自然界得到补充将能源分为可再生能源和不可再生能源，像水能、风能、太阳能、生物能、潮汐能等可以从自然界中源源不断得到的属于可再生能源，而像化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能等不可能在短期内从自然界得到补充的能源属于不可再生能源，故B错误；
C、自然界的电荷分为正电荷和负电荷，其中质子带正电荷，电子带负电荷，中子不带电，故C错误；
D、根据有无固定的熔化温度把固体分为晶体和非晶体，晶体有固定的熔化温度，如金属、冰、海波；而非晶体没有固定的熔化温度，如石蜡、沥青、玻璃等，故D错误。
故选：A。
【点评】本题考查了透镜、能源、电荷以及固体的分类，难度不大。
7．（2分）（2021•济宁）如图是一种温度自动报警器的原理图，在水银温度计中封入一段金属丝，金属丝下端所指示的温度为90℃。下列说法错误的是（ ）
A．报警器利用了水银导电和热胀冷缩的性质
B．报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
C．报警器中水银温度计和电磁铁串联在电路中
D．温度达到90℃时，报警器中的灯亮同时铃响
【分析】温度自动报警器的原理：
当温度未升高到90℃时，水银和金属丝没有接通，控制电路是断开的，在弹簧作用下，动触头和灯的电路接通，灯发光，电铃不响。
当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮。
【解答】解：AB、当温度升高到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮，报警器是利用了水银导电、水银热胀冷缩的性质、电磁铁通电时有磁性，断电时无磁性等特点，故A和B正确。
C、报警器的电磁铁和水银温度计依次连接在控制电路中，两者是串联的，故C正确。
D、温度达到90℃时，水银和金属丝接通，由于水银和金属丝都是导体，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，动触头和电铃的电路接通，电铃响，灯不亮，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了液体温度计的工作原理、导体、电磁铁磁性有无等，是一道比较简单的综合性习题。
8．（2分）（2021•济宁）结合图中信息，得出结论正确的选项是（ ）
A．用天平和量筒测物块的密度：测量值等于铝的密度，说明该物块一定是铝块
B．向两张白纸中间吹气：两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小
C．用针筒抽取半筒水，食指按住筒嘴，用力推活塞：发现水不容易被压缩，推测水分子间没有间隙
D．在沙滩中通过卫星给家里打电话：会感到对方的反应有些延迟，推测电磁波的速度等于声速
【分析】（1）铝的密度是2.7g/cm³，如果密度是2.7g/cm³，可能是铝。
（2）流体的流速越大压强越小。
（3）液体很难被压缩说明分子间存在斥力。
（4）电磁波速和声速不同。
【解答】解：A、用天平和量筒测物块的密度：测量值等于铝的密度，说明该物块可能是铝块，也可能是其它合金，故A错误。
B、向两张白纸中间吹气：两张白纸会靠拢，说明气体流速大的地方压强小，故B正确。
C、用针筒抽取半筒水，食指按住筒嘴，用力推活塞：发现水不容易被压缩，说明分子间存在斥力，故C错误。
D、在沙滩中通过卫星给家里打电话，会感到对方的反应有些延迟，说明电磁波的传播需要时间，故D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了用密度可以鉴别物质、流体压强跟流速的关系、分子间存在斥力、电磁波传播需要时间等。
9．（2分）（2021•济宁）下列分析判断错误的是（ ）
A．船闸利用了连通器的原理
B．物体速度改变，一定受到力的作用
C．电能表是测量消耗电能的仪表
D．发光二极管是由超导材料制成的
【分析】（1）连通器的特点：上端开口下端连通的容器。连通器里只有一种液体，在液体不流动的情况下，连通器各容器中液面总是相平的；
（2）力是改变物体运动状态的原因，运动状态的改变包括运动速度大小和方向两个方面；
（3）电能表是测量用电器消耗电能的仪表；
（4）发光二极管是由半导体材料制成的，发光二极管具有单向导电性。
【解答】解：A、船闸的上游阀门打开时，上游和闸室构成连通器，下游阀门打开时，下游和闸室构成连通器，船只才能通航，所以船闸利用了连通器的原理，故A正确；
B、力是改变物体运动状态的原因，物体速度改变，则运动状态改变，所以一定受到力的作用，故B正确；
C、电能表是测量用电器消耗电能的仪表，故C正确；
D、发光二极管是半导体材料制成的，故D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了连通器原理、力与运动的关系、电能表、半导体的特点与作用等多个物理知识，体现了学以致用的思想，可更好的激发学习兴趣。
10．（2分）（2021•济宁）如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω，小灯泡的电阻RL＝8Ω，R2＜RL，闭合开关S，当滑片P置于b端时，小灯泡的实际功率为2W，忽略温度对小灯泡电阻的影响，则滑片P置于a端时小灯泡的实际功率可能是（ ）
A．10W B．15W C．25W D．30W
【分析】（1）当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联，根据P＝I2R结合灯泡的实际功率求出电路中的电流，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压；
（2）当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R2串联，根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流，根据P＝I2R表示出灯泡的实际功率，根据R2＜RL判断出灯泡实际功率的范围即可得出答案。
【解答】解：（1）由电路图知，当滑动变阻器滑片P置于b端时，灯泡L和定值电阻R2、滑动变阻器R1的最大阻值串联，
根据P＝I2R可知，灯泡的实际功率：
PL＝I2RL＝I2×8Ω＝2W，
解得：I＝0.5A，
串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由I＝可得，电源的电压：
U＝I（R1+RL+R2）；
（2）当滑片P在a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，灯泡L与R2串联，
此时电路中的电流：
I′＝＝＝＝+I＝+0.5A＝+0.5A，
灯泡的实际功率：
PL′＝（I′）2RL＝（+0.5A）2×8Ω，
当R2＝0时，PL′＝（+0.5A）2×8Ω＝（+0.5A）2×8Ω＝24.5W，
当R2＝8Ω时，PL′＝（+0.5A）2×8Ω＝（+0.5A）2×8Ω＝10.125W，
因为R2＜RL，
所以10.125W＜PL′＜24.5W，结合选项可知，B符合，ACD不符合。
故选：B。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，表示出滑片P在a端时灯泡的实际功率和利用好R2＜RL是解题的关键。
二、填空题（每空1分，共12分）
11．（2分）（2021•济宁）重为0.5N、体积为300cm3的小球浸没在水中受到的浮力为 3 N，水面下20cm深度处水的压强为 2000 Pa。（g取10N/kg）
【分析】（1）小球浸没在水中时排开水的体积和自身的体积相等，根据F浮＝ρ水gV排求出此时小球受到的浮力；
（2）根据p＝ρ水gh求出水面下20cm深度处水的压强。
【解答】解：（1）小球浸没在水中时排开水的体积：
V排＝V＝300cm3＝3×10﹣4m3，
此时小球受到的浮力：
F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣4m3＝3N；
（2）水的深度：h＝20cm＝0.2m，
则水面下20cm深度处水的压强：
p＝ρ水gh＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m＝2000Pa。
故答案为：3；2000。
【点评】本题考查了阿基米德原理和液体压强公式的应用，要注意物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等。
12．（2分）（2021•济宁）如图所示，长为2m、横截面积为5cm2的均匀实心直棒，A端静止在水平地面上，B端被竖直绳悬挂着，绳的拉力为25N，则实心棒的质量为 5 kg，密度为 5×103 kg/m3。（g取10N/kg）
【分析】图示直棒是处于平衡状态的杠杆，A为支点，细绳拉力为动力，直棒重力为阻力。
首先根据数学关系确定动力臂和阻力臂的大小，再利用杠杆平衡条件得到直棒重力，进一步得到质量；已知直棒长度和横截面积，可以得到体积；已知质量和体积，两者之比是密度。
【解答】解：如图：
。
由图知，动力的力臂为AD，阻力的力臂为AC。
根据相似三角形的性质知：AD＝2AC，
根据杠杆平衡条件得：
F•AD＝G•AC，
G＝＝2F＝2×25N＝50N；
由G＝mg得，
直棒的质量为m＝＝＝5kg，
直棒的体积为V＝Sh＝5×10﹣4m2×2m＝10﹣3m3，
直棒的密度为ρ＝＝＝5×103kg/m3。
故答案为：5；5×103。
【点评】此题考查了杠杆平衡条件、重力和密度计算公式的应用，还涉及到数学知识中的相似三角形性质的应用，是一道学科综合题，有一定难度。
13．（2分）（2021•济宁）蹦蹦杆备受青少年喜爱，图是小明玩蹦蹦杆的情景。小明依靠自身的重力挤压蹦蹦杆下端的弹簧时，原有的重力势能就以 弹性势能 的形式储存在弹簧中。跃起后，蹦蹦杆离开地面，小明和蹦蹦杆一起向上运动，随后又向下运动。往返多次后，弹簧的温度有所升高，这是通过 做功 的方式改变了弹簧的内能。
【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量、被举的高度。质量越大，被举得越高，重力势能越大；弹性势能大小的影响因素：发生弹性形变的大小，发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大，发生弹性形变越难，弹性势能越大；
（2）改变内能的方式：做功和热传递。
【解答】解：①在挤压过程中，人的质量不变，所处高度减小，重力势能减小。弹簧发生弹性形变的难易程度不变，弹簧的形变越来越大，弹簧的弹性势能越来越大。在此过程中重力势能转化为弹性势能。
②弹簧的温度有所升高，这是通过做功的方式改变了弹簧的内能。
故答案为：弹性势能；做功。
【点评】本题考查能量的转化，以及改变内能的方法，难度不大。
14．（2分）（2021•济宁）“珍爱生命，安全用电”是同学们日常生活必须具备的安全意识。在家庭电路中，为防止触电事故的发生，必须把用电器的开关安装在 火 线上，用测电笔辨别火线、零线时，图中执笔方式正确的是 甲 。
【分析】（1）控制用电器的开关应安装在火线与用电器之间；
（2）使用测电笔时，应让手与笔尾的金属体接触，才是正确的，当氖管发光时，说明笔尖接触的是火线。
【解答】解：家庭电路中，用电器的开关应该接在用电器与火线之间；
在使用测电笔时，手应接触笔尾的金属体，手不能与笔尖金属体接触，用笔尖接触导线，当测电笔的氖管发光，则说明接触的是火线，当氖管不亮时，说明接触的是零线，由图可知甲的握笔方法是正确的，乙是错误的。
故答案为：火；甲。
【点评】本题考查了学生对安全用电知识的了解与掌握，平时学习时多了解、多积累，加强安全意识，不能违反。
15．（2分）（2021•济宁）完全燃烧140g焦炭所放出的热量有60%被初始温度为10℃、质量为10kg的水吸收，则水吸收的热量为 2.52×106 J，水的温度将升高到 70 ℃。[q焦炭＝3.0×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg•℃），在1个标准大气压下]
【分析】（1）知道焦炭的质量和焦炭的热值，利用公式Q放＝mq可计算焦炭完全燃烧放出的热量，由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放×60%；
（2）知道水吸收的热量、水的质量、水的比热容，根据Q吸＝cm△t可计算水升高的温度，再计算水的末温（注意1标准大气压下水的沸点为100℃）。
【解答】解：（1）焦炭的质量m＝140g＝0.14kg，
焦炭完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq焦炭＝0.14kg×3.0×107J/kg＝4.2×106J；
水吸收的热量：
Q吸＝Q放η＝4.2×106J×60%＝2.52×106J；
（2）由Q吸＝cm△t得水升高的温度：
△t＝＝＝60℃，
水的末温t＝t0+△t＝10℃+60℃＝70℃。
故答案为：2.52×106；70。
【点评】本题考查燃料完全燃烧放出热量公式、吸热公式、效率公式的应用，计算时注意沸腾特点。
16．（2分）（2021•济宁）将两个不同的小灯泡串联在电路中，发现一个较亮，另一个较暗，则通过较亮灯泡的电流 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）通过较暗灯泡的电流，判断依据是 串联电路中电流处处相等 。
【分析】串联电路中电流处处相等，由此分析解答。
【解答】解：由题知，两个不同的小灯泡串联在电路中，所以通过两灯的电流是相等的，依据是串联电路中电流处处相等。
故答案为：等于；串联电路中电流处处相等。
【点评】本题考查了串联电路中电流特点的应用，属于一道基础题。
三、作图与实验题（17题4分，18题6分，19题3分，20题5分，共18分）
17．（2分）（2021•济宁）请按要求完成下列作图。
如图所示，顽皮的小象用力向下压跷跷板，猴子被弹起。不计空气阻力，请画出此时猴子的受力示意图。
【分析】不计空气阻力，被弹起的猴子只受到重力的作用，根据重力的方向是竖直向下的，从重心做竖直向下的力即可。
【解答】解：不计空气阻力，被弹起的猴子只受到重力的作用，重力的方向是竖直向下的，从猴子重心画一条带箭头的竖直向下的有向线段，用G表示，如图所示：
【点评】正确对物体进行受力分析，是做力的示意图的第一步。分析物体受力情况时，既不能“无中生有”，也不能“挂一漏万”。
18．（2分）（2021•济宁）如图所示，请用笔划线代替导线将实物图补充完整。要求：①小磁针的指向满足如图所示方向；②滑动变阻器的滑片向右端滑动，通电螺线管的磁性减弱。
【分析】（1）根据磁极间的相互作用判断螺线管的磁极；根据安培定则判断电流方向。
（2）通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时，电流越小，磁性越弱；
滑动变阻器有四个接线柱，选择一上一下接入电路，滑动变阻器接入电路的电阻越大，电流越小。
【解答】解：①如图，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以螺线管的右端是S极，左端是N极；根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入，从左端流出。
②在匝数一定时，电流越小，磁性越弱。滑片向右端移动后，通电螺线管的磁性减弱，螺线管的电流减小，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。如图。
。
【点评】本题把磁极间的相互作用、滑动变阻器的使用、欧姆定律、螺线管磁性强弱的影响因素有机的结合起来。综合性很强，是一个好题。
19．（6分）（2021•济宁）结合图中的情景，按要求回答下列问题。
（1）甲图：此为简易气压计。拿着它从山脚爬到山顶，不计温度的影响，玻璃管内的液柱会 升高 （选填“升高”“降低”或“不变”）。
（2）乙图：此时他在光屏上呈现清晰像，该像的特点是 缩小、倒立的实像 （选填“放大、倒立的实像”“缩小、倒立的实像”或“放大、正立的虚像”），这一成像规律揭示了 照相机 （选填“幻灯机”“照相机”或”放大镜”）的工作原理。
（3）丙图：把鸡蛋放入清水中，然后逐渐加盐，直至鸡蛋上浮至液面。向水中加盐，改变了液体的 密度 ，使鸡蛋受到的浮力增大而上升。鸡蛋在液面静止时，F浮 ＝ G鸡蛋（选填“＞”“＝”或“＜”），
（4）丁图，此实验装置可探究 发电机 （选填“电动机”或“发电机”）的工作原理。
【分析】（1）把气压计从山脚带到山顶时，发生变化的是海拔高度，而大气压随海拔的升高而减小，因此可从瓶内外的气压差来分析；
（2）凸透镜成像时，物距大于二倍焦距时成倒立缩小的实像，照相机是根据这个原理制成的；
（3）鸡蛋在清水中沉底，向清水中加盐后液体的密度会变大，在鸡蛋排开液体体积不变的情况下，鸡蛋所受浮力增大，当浮力大于重力时鸡蛋上浮，当鸡蛋漂浮时受到的浮力等于自身的重力；
（4）电磁感应和磁场对通电导体的作用其主要区别在于前者为因电而动，后者为因动而电，据此分析实验装置进行解答。
【解答】解：
（1）把气压计从山脚带到山顶，瓶内空气的压强不变，而外界大气压随高度的增加而减小，此时在瓶内气压的作用下，会有一部分液体被压入玻璃管内，所以玻璃管内水柱的高度会升高；
（2）由图乙可知，蜡烛到凸透镜的距离大于2倍焦距，此时在光屏上呈现缩小、倒立的实像，这一成像规律揭示了照相机的工作原理；
（3）把鸡蛋放入清水中时会沉底，向水中加盐后液体的密度变大，在鸡蛋排开液体体积不变的情况下，鸡蛋所受浮力增大，当鸡蛋受到的浮力大于自身的重力时会上升，最终鸡蛋静止时会漂浮在液面上，受到的浮力等于鸡蛋的重力，即F浮＝G鸡蛋；
（4）由丁图可知，装置是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流，是电磁感应现象，发电机就是根据这一原理制成的。
故答案为：（1）升高；（2）缩小、倒立的实像；照相机；（3）密度；＝；（4）发电机。
【点评】本题考查了学生对气压计的原理、凸透镜的成像特点、物体浮沉条件、发电机原理的掌握和应用，是物理学中较典型的几个实验，应熟练掌握。
20．（3分）（2021•济宁）在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中，小明设计了如下方案。
实验步骤
实验条件
弹簧测力计示数F/N
压力情况
接触面情况
1
木块
木板
2
木块上放1个钩码
3
木块上放2个钩码
4
木块
棉布
5
木块上放1个钩码
6
木块上放2个钩码
7
木块
毛巾
8
木块上放1个钩码
9
木块上放2个钩码
（1）通过表中2、5、8三次实验，可以探究滑动摩擦力大小与 接触面的粗糙程度 的关系。
（2）用弹簧测力计水平拉木块在接触面上匀速滑动时，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力大小相等，依据是 二力平衡 。
（3）实验过程中，当弹簧测力计的示数为0.6N时，木块未被拉动，此时木块所受的摩擦力 等于 （选填“大于”“等于”或“小于”）0.6N。
【分析】（1）应用控制变量法，分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
（2）水平匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，木块处于平衡状态；
（3）静止的物体或做匀速直线运动的物体处于平衡状态，受到的力为平衡力，根据平衡力的条件求出摩擦力大小。
【解答】解：（1）①通过表中2、5、8三次实验，接触面的粗糙程度不相同而物体间的压力相同，可以探究滑动摩擦力大小与接触面的粗糙程度的关系；
（2）用弹簧测力计水平拉着木块匀速滑动，木块处于平衡状态，弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力是一对平衡力，由二力平衡条件可知，滑动摩擦力等于拉力；
（3）用弹簧测力计沿水平方向拉木块，当弹簧测力计示数是0.6N时，木块静止处于平衡状态，受到的摩擦力和拉力是一对平衡力，所以此时木块受到的摩擦力等于0.6N。
故答案为：（1）接触面的粗糙程度；（2）二力平衡；（3）等于。
【点评】本题考查了二力平衡条件的应用和力与运动关系以及影响滑动摩擦力大小的因素，难度不大。
21．（5分）（2021•济宁）小明在测量小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻约为5Ω。
（1）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片应位于 A （选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关，滑片移动到某位置时，电压表的示数如图乙所示。要获得小灯泡的额定功率的数据，滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图1所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率P额＝ 1.25 W，小灯泡的电阻与其两端电压变化的规律： 小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大 。
（4）小明打算增加个阻值为R0的电阻，用图2所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 U1• 。（用已知字母表示）
【分析】（1）滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，电路中电阻最大，电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。
（2）如乙图，电压表示数是1.8V，小灯泡额定电压是2.5V，根据串联电路电压规律可知需增大小灯泡两端的电压，要减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路分压原理可知需要使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑片向B端移动。
（3）从图像上找到小灯泡的额定电流，根据P＝UI求出小灯泡的额定功率。
根据欧姆定律计算不同电压下小灯泡的电阻，分析小灯泡的电阻跟其两端电压的关系。
（4）闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1，电压表测量小灯泡两端的电压，保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，根据串联电路电压规律求出定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出定值电阻中的电流，即小灯泡中的电流，根据P＝UI求出小灯泡的功率。
【解答】解：（1）如图，滑动变阻器右半段接入电路，当滑片处于A端时，滑动变阻器接入电路电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起保护电路作用。
（2）如乙图，电压表使用0～3V的量程，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V，读图可知电压表示数是1.8V，小灯泡额定电压是2.5V，测量小灯泡的额定功率，使小灯泡两端的电压为额定电压，所以要增大小灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故滑片向B端移动。
（3）由图像知，小灯泡的额定电压是2.5V，额定电流是0.5A，所以小灯泡的额定功率：P额＝U额I额＝2.5V×0.5A＝1.25W。
由图像知，小灯泡两端的电压为0.5V、1.5V、2.5V时，小灯泡中的电流分别为0.2A、0.4A、0.5A，
根据欧姆电流得，小灯泡的电阻分别为：R＝＝＝2.5Ω，R'＝＝＝3.75Ω，R''＝＝＝5Ω，
由计算知，小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也增大，故小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大。
（4）闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1，
保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，
定值电阻两端的电压是U0＝U2﹣U1，
定值电阻中的电流I0＝＝，
定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是I＝I0＝，
小灯泡的功率：P＝UI＝U1•。
故答案为：（1）A；（2）B；（3）1.25；小灯泡的电阻随其两端电压的增大而增大；（4）U1•。
【点评】本题利用伏安法测量小灯泡的额定功率，利用伏阻法测量小灯泡的功率，这是两种不同的方法，一定要熟练掌握。
四、计算题（21题4分，22题6分，共10分）
22．（4分）（2021•济宁）测算如图所示滑轮组的机械效率时，实验中得到一组数据如表。
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力F/N
弹簧测力计上升距离s/m
0.5
0.1
0.3
0.3
请根据以上信息，求：
（1）拉力所做的功；
（2）滑轮组的机械效率。
【分析】使用滑轮组时，拉力做的功是总功，可利用公式W总＝Fs计算，提起重物做的功是有用功，可利用公式W有用＝Gh计算，最后再利用公式η＝计算机械效率。
【解答】解：（1）拉力所做的功为：
W总＝Fs＝0.3N×0.3m＝0.09J；
（2）有用功为：
W有用＝Gh＝0.5N×0.1m＝0.05J，
滑轮组的机械效率为：
η＝×100%＝×100%≈55.6%。
答：（1）拉力所做的功为0.09J；
（2）滑轮组的机械效率为55.6%。
【点评】本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法，已知量都知道，直接代入即可。
23．（6分）（2021•济宁）在如图所示的部分电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，电流表的示数为0.4A，电压表的示数为3V。
（1）只将b、c分别接在电源两端，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，求R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，当滑片P滑至最右端时，求电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，让滑片P由最右端逐渐向左滑动，求R2允许接入电路的最小阻值。
【分析】（1）电源电压恒定，若将a、b分别接在电源两端，此时电路中R1和电流表串联，电压表示数为3V，即电源电压为3V，根据欧姆定律可以计算出R1的电阻；
只将b、c分别接在电源两端，此时电路中滑动变阻器和电流表串联，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，根据欧姆定律计算出R2，然后求出R2的最大阻值；
（2）只将a、c分别接在电源两端，R1和R2串联接入电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，由于在串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和，
由此计算出此时电路总电阻R总，根据P＝求出电路的总功率；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时R1和R2并联接入电路，电流表此时在干路中，测量干路电流；在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，电流表的量程为0～0.6A，所以电流表最大示数为0.6A，计算出R1的电流和R2的电流，此时R2的电流最大，根据欧姆定律可计算出R2允许接入电路的最小阻值。
【解答】解：（1）若将a、b分别接在电源两端，此时电路中R1和电流表串联，电流表示数为0.4A，电压表示数为3V，R1＝＝＝7.5Ω；
只将b、c分别接在电源两端，此时电路中滑动变阻器和电流表串联，当滑片P滑至中点时，电流表的示数为0.3A，由于电源电压恒定，根据欧姆定律，
R2＝＝＝10Ω，所以R2＝20Ω；
（2）只将a、c分别接在电源两端，R1和R2串联接入电路，当滑片P滑至最右端时，滑动变阻器接入阻值最大，串联电路中总电阻等于各个用电器电阻之和，
那么R总＝R1+R2＝7.5Ω+20Ω＝27.5Ω，
此时电路的总功率为：P＝＝≈0.33W；
（3）将b接在电源的一端，a、c连接后接在电源的另一端，此时R1和R2并联接入电路，
电流表测量干路电流，电流表的量程为0～0.6A，所以电流表的最大示数为I最大＝0.6A，
通过R1的电流为：I1＝0.4A，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以滑动变阻器的最大电流为：I滑大＝I最大﹣I1＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，
此时滑动变阻器的阻值最小，即R滑小＝＝＝15Ω。
答：（1）R2的最大阻值为20Ω；
（2）当滑片P滑至最右端时，电路的总功率为0.33W；
（3）R2允许接入电路的最小阻值为15Ω。
【点评】本题主要考查了电路图的判断、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，题目综合性较强。
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日期：2021/9/30 14:57:48；用户：周达；邮箱：sjhzxyh13@xyh.com；学号：37802003
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