2021年福建省中考物理试卷

一、选择题：本题共16小题，每小题2分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1．（2分）历史上第一个成功研究热和功关系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家是（　　）

A．焦耳

B．安培

C．伏特

D．欧姆

【答案】A

【考点】物理常识；电流的热效应；探究影响电流通过导体时产生热量的因素

【分析】电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律，它最先是由英国科学家焦耳发现的。

【解答】解：历史上第一个成功研究热和功关系及电流的热效应，为能量守恒定律的建立奠定坚实实验基础的科学家是焦耳。故选：A。

【难度】1

2．（2分）满怀深情的歌声“唱支山歌给党听”从教室内传出，江老师隔着墙便能判断出是小华在唱歌，其依据是声音的（　　）

A．响度

B．音调

C．音色

D．音速

【答案】C

【考点】根据音色辨别发声体

【分析】不同的发声体由于材料、结构不同，发出声音的音色也就不同，这样我们就可以通过音色的不同去分辨不同的发声体。

【解答】解：每个人的声带结构不同，发出声音的音色就不同，所以江老师判断出是小华在唱歌的依据是声音特性中的音色。故选：C。

【难度】1

3．（2分）小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明（　　）

A．分子间存在空隙

B．分子间存在引力

C．分子间存在斥力

D．分子不停地做无规则运动

【答案】D

【考点】分子的热运动

【分析】不同的物质在相互接触时，分子彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。

【解答】解：分子在永不停息地做无规则运动，所以小华闻到厨房里飘出饭菜的香味，是饭菜分子运动的结果，属于扩散现象，故D正确。故选：D。

【难度】1

4．（2分）如图画中题有李白《早发白帝城》诗句，诗中能估算出速度大小的一句是（　　）

A．朝辞白帝彩云间

B．千里江陵一日还

C．两岸猿声啼不住

D．轻舟已过万重山

【答案】B

【考点】速度的定义

【分析】（1）物质由气态变为液态的过程叫液化；

（2）根据速度公式分析；

（3）音色反映了声音的品质与特色，不同物体发出的声音，其音色是不同的；

（4）物理学中的运动指的是物体位置的变化，判定轻舟的运动状态就看其相对于参照物的位置是否改变。

【解答】解：A、云是由空气中的水蒸气遇冷液化形成的，与速度无关，故A错误；B、“千里江陵一日还”描述的是一天内通过的距离，可以估算速度的大小，故B正确；C、不同物体发出声音的音色是不同的，两岸猿声啼不住，诗人是根据音色来辨别是猿的声音，与速度无关，故C错误；D、从“轻舟已过万重山”知，“山”相对于轻舟的位置不断变化，所以，以“轻舟”为参照物，“山”是运动的，知道距离，但不知道时间，所以无法估算速度的大小，故D错误。故选：B。

【难度】3

5．（2分）下列发电站利用不可再生能源发电的是（　　）

A．核电站

B．风力发电站

C．水力发电站

D．太阳能发电站

【答案】A

【考点】可再生能源和不可再生能源；能源及其分类

【分析】能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源；短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；根据可再生能源和不可再生能源的特点来作答。

【解答】解：核能在自然界中的储量有限，会越用越少，不可能在短时间内补充，是不可再生能源；太阳能、风能、水能可以源源不断的得到，是可再生能源；所以利用不可再生能源发电的是核电站，故A符合题意、BCD不符合题意。故选：A。

【难度】1

6．（2分）如图是运动员跳水的情景，下列关于运动员对跳板的压力的说法正确的是（　　）

A．可以使跳板发生形变

B．其施力物体是地球

C．一定等于运动员的重力

D．可以改变运动员的运动状态

【答案】A

【考点】压力的大小；力可以改变物体的运动状态

【分析】（1）力的作用效果有两个：①力可以改变物体的形状即使物体发生形变。②力可以改变物体的运动状态，包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化。

（2）力是物体对物体的作用，发生力的作用时，至少要有两个物体，其中受到力的作用的物体叫受力物体，对别的物体施加了力的物体叫施力物体。

（3）静止在水平面上的物体，对水平面的压力等于物体的重力。

【解答】解：A、运动员对跳板的压力使跳板弯曲，说明压力可以使跳板发生形变，故A正确；B、运动员对跳板的压力的施力物体是人，故B错误；C、跳板被压弯的过程中，跳板不是水平的，所以压力的大小不等于重力，故C错误；D、压力的作用效果体现在改变物体的形状，不能说明改变运动员的运动状态，故D错误。故选：A。

【难度】3

7．（2分）下列关于水沸腾时的说法正确的是（　　）

A．继续加热，水温不断升高

B．继续加热，沸点不断升高

C．气泡上升过程中体积变大

D．气泡上升过程中压强不变

【答案】C

【考点】液体压强与深度的关系；沸腾的特点；液体压强规律

【分析】液体沸腾的特点是：吸热，温度保持不变；液态内部的压强与液体的密度、深度有关。

【解答】解：AB、水在沸腾的过程中，需要吸收热量，但温度保持不变；沸点的高低与气压有关，气压不变，沸点不变，故AB错误；CD、气泡在上升的过程中，水的密度不变，深度变小，根据p＝ρgh可知，气泡受到水的压强变小，同时不断有水蒸气补充到气泡中，所以气泡的体积变大，故C正确，D错误。故选：C。

【难度】3

8．（2分）让滑块从斜面滑下，逐渐减小水平面的粗糙程度，测量滑块在水平面上的运动距离，探究“运动物体如果不受其他物体的作用，会一直运动下去吗”。下列做法能获得结论的是（　　）

A．坚持不懈进行多次实验探究

B．改进实验装置进行实验探究

C．调整实验方案进行实验探究

D．在实验基础上进行合理推理

【答案】D

【考点】探究阻力对物体运动的影响；物理学方法的选择

【分析】在实验的过程中，始终是存在摩擦的，可以通过物体的运动情况进行推理。

【解答】解：实验中不可能不存在摩擦，多次实验、改进实验装置、调整实验方案都不可能消除摩擦，只能在实验的基础上经过推理得出结论，故D正确。故选：D。

【难度】1

9．（2分）如图，《天工开物》中描述了古代劳动人民在田间割稻、脱粒等情景，下列说法错误的是（　　）

A．把镰刀口磨锋利是为了增大压强

B．木桶底面积较大是为了减小压力

C．用力击稻是为了利用惯性脱粒

D．撑开稻草晾晒是为了加快蒸发

【答案】B

【考点】增大压强；影响蒸发快慢的因素；惯性的概念

【分析】（1）（2）压强大小的影响因素：压力和受力面积；

（3）惯性是物体保持原来的运动状态不变的性质；

（4）影响蒸发快慢的因素有：液体的表面积、液体的温度、液体表面空气流动速度。

【解答】解：A、把镰刀口磨锋利是为在压力一定时，通过减小受力面积来增大压强，故A正确；B、木桶底面积较大是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，面积大不能减小压力，故B错误；C、用力击稻，稻草受到阻力停止运动，而稻粒由于惯性仍然会向前运动，从而实现了脱粒，故C正确；D、撑开稻草晾晒是通过增大表面积的方法来加快蒸发的，故D正确。故选：B。

【难度】3

10．（2分）用纸巾摩擦过的塑料吸管可以吸引纸屑，此过程中（　　）

A．通过摩擦创造了电荷

B．吸管和纸巾带同种电荷

C．正电荷在吸管和纸巾间转移

D．负电荷在吸管和纸巾间转移

【答案】D

【考点】摩擦起电的实质；物体带电现象；电荷间的相互作用

【分析】摩擦起电的本质是电子转移，摩擦起电的过程中失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。

【解答】解：纸巾和塑料吸管在摩擦的过程中，发生了电子的转移，即负电荷在吸管和纸巾间转移，该过程中并没有创造电荷；塑料吸管会得到电子带负电，纸巾失去电子带正电，吸管和纸巾带异种电荷，故D正确。故选：D。

【难度】1

11．（2分）跳绳也可以“发电”。用一根带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将它的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动跳绳时，发现灵敏电流计的指针左右摆动。则（　　）

A．向任意方向摇绳均可产生电流

B．电流方向与绳子运动方向无关

C．此过程中机械能转化为电能

D．跳绳发电属于电流的磁效应

【答案】C

【考点】电磁感应现象

【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流；发电机是根据电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能。

【解答】解：A、用一根导带有绝缘皮的长铜导线做跳绳，将跳绳的两端与固定在地面上的灵敏电流计相连，摇动“跳绳”时，导体在地磁场做切割磁感线运动，电路中会产生感应电流，由于地磁场是南北方向的，因此摇绳时要尽量东西方向站立，这样才会直接切割磁感线，故A错误；B、感应电流方向与绳子运动方向、磁场的方向有关，故B错误；CD、跳绳发电属于电磁感应现象，根据此原理可制成发电机，在工作过程中将机械能转化为电能，故C正确，D错误。故选：C。

【难度】3

12．（2分）小华在操场进行爬杆锻炼，在竖直杆上攀爬，匀速向上运动时受到的摩擦力大小为f₁，匀速向下运动时受到的摩擦力大小为f₂，若小华的自重为G，则（　　）

A．f₁＝f₂＞G

B．f₁＝f₂＜G

C．f₁＝f₂＝G

D．f₁＞G＞f₂

【答案】C

【考点】平衡状态下的摩擦力分析；根据运动状态件判断物体的受力情况；摩擦力的大小

【分析】小华同学静止和匀速运动的过程中，受力均平衡，据此分析摩擦力与重力的关系。

【解答】解：小华在竖直杆上攀爬，匀速向上运动或匀速向下运动时，处于平衡状态，在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用，重力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以f₁＝f₂＝G。故选：C。

【难度】3

13．（2分）缺电地方的人们发明了一种陶制的罐中罐“冰箱”，内外罐之间填有沙子，如图，盛夏季节里，有利于给“冰箱”中食物降温的做法是（　　）

A．换用铁质材料制作内外罐

B．经常给两罐间的沙子浇水

C．把“冰箱”放在密闭房间内

D．把“冰箱”放在湿热环境中

【答案】B

【考点】汽化的概念及现象

【分析】陶制的罐中罐“冰箱”，是通过水的蒸发吸热降低物体的温度。所以只要围绕如何加快水的蒸发进行思考。

【解答】解：A、铁的导热能力更强，不利用罐内温度的保持，不合题意；B、经常给两罐间的沙子浇水，有足够的水进行蒸发，符合题意；C、把“冰箱”放在密闭房间内，抑制了空气流通，不利于水的蒸发，不合题意；D、把“冰箱”放在湿热环境中，空气潮湿、闷热，不利于水的蒸发，不合题意。故选：B。

【难度】3

14．（2分）如图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R₀为保护电阻。下列分析正确的是（　　）

A．显示仪是由电流表改装成的

B．测较高温度时，R₀两端的电压较大

C．增大R₀的阻值，可增大测温仪的最大测量值

D．增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值

【答案】B

【考点】光敏、热敏、压敏等半导体电路分析；动态电路的分析；欧姆定律的应用

【分析】（1）根据电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联判断显示仪的类型；

（2）根据题意得出测较高温度时R的阻值变化，从而得出电路的总电阻变化，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和R₀两端的电压变化，从而得出R₀两端的电压变化；

（3）测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压也一定，根据题意得出当增大测温仪的最大测量值时热敏电阻R的阻值变化，再根据欧姆定律得出通过R的电流变化和R₀的阻值变化；

（4）测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，根据欧姆定律可知最大测量时电路中的电流一定，根据欧姆定律得出增大电源电压时电路的总电阻变化，从而得出热敏电阻的阻值变化，进一步得出测温仪的最大测量值的变化。

【解答】解：A.由电路图可知，显示仪与R₀并联，则显示仪是由电压表改装成的，故A错误；B.由热敏电阻的阻值随温度的升高而减小可知，测较高温度时，R的阻值变小，电路的总电阻变小，由I 可知，电路中的电流变大，R₀两端的电压变大，即R₀两端的电压较大，故B正确；C.测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，此时热敏电阻两端的电压也一定，当增大测温仪的最大测量值时，热敏电阻R的阻值变小，由I 可知，通过R的电流变大，即电路的电流变大，由R 可知，R₀的阻值应减小，故C错误；D.测温仪的最大测量值（即电压表的最大示数）一定，由I 可知，最大测量时电路中的电流一定，当增大电源电压时，由R 可知，电路的总电阻变大，则热敏电阻的阻值变大，测温仪的最大测量值会减小，故D错误。故选：B。

【难度】5

15．（2分）如图，向右匀速行驶的动车桌面上有杯水，一束光斜射到水面上，保持入射光方向不变，动车减速时（　　）

A．入射角不变，折射角不变

B．入射角变小，折射角变小

C．入射角变大，折射角变大

D．入射角变大，折射角变小

【答案】C

【考点】入射角增大，折射角增大；光折射规律的应用；光的反射定律的应用

【分析】动车减速，杯中的水具有惯性保持原来的运动状态，故水面会荡向车子的前方，作出变化后的水面的法线，根据图示比较变化前后的入射角，判断入射角的大小变化；根据光的折射规律，得出折射角的大小变化。

【解答】解：动车减速，杯中的水具有惯性保持原来的运动状态，故水面会荡向车子的前方，作出变化后的水面的法线，入射光线与法线的夹角即为入射角，比较变化前后的入射角，由下图可观察得入射角变大，根据光的折射规律，则折射角也变大。 故选：C。

【难度】3

16．（2分）如图电路，电源电压保持不变，滑动变阻器R标有“30Ω 1A”，定值电阻R₀的阻值为10Ω，小灯泡L标有“6V 3.6W”（电阻不随温度而变化），电流表的量程为0～3A。当S闭合，S₁、S₂断开，滑片P移到R的中点时，小灯泡恰好正常发光。在保证电路安全的前提下，电路消耗总功率的最小值与最大值之比是（　　）

A．1：4

B．1：8

C．2：7

D．3：20

【答案】D

【考点】电功率的综合计算；欧姆定律的应用；串并联的比例计算；欧姆定律的多状态计算

【分析】根据P＝UI求电路消耗的总功率，由于电源电压保持不变，分别求出电流的最大值和最小值，即可求出电功率的最小值和最大值；要保证电路安全，分析电路可得当闭合开关S、S₂和S₁时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大即为最大电流；最小电流即为滑动变阻器接入最大阻值并且与灯L串联时，电流最小，即根据R 可得最小电流。

【解答】解：当S闭合，S₁、S₂断开，灯L和滑动变阻器串联，小灯泡恰好正常发光，则此时的电流I 0.6A；小灯泡的电阻为R_L 10Ω滑片P移到R的中点时，滑动变阻器接入的有效电阻R′＝15Ω；则滑动变阻器两端的电压U′＝IR′＝0.6A×15Ω＝9V；根据串联电路电压的特点，电压电源U_总＝U_L+U′＝6V+9V＝15V；要保证电路安全，分析电路可得当闭合开关S、S₂和S₁时，且通过滑动变阻器的电流为1A时，干路电流最大；则此时通过R₀的电流为I₀ 1.5A；干路电流即为最大电流I_max＝1A+1.5A＝2.5A；最大功率P_max＝UI_max＝15V×2.5A＝37.5W；最小电流即为滑动变阻器接入最大阻值并且与灯L串联时，电流最小，即根据I 0.375A；最小功率P_min＝UI_min＝15V×0.375A＝5.625W；故P_min：P_max＝5.625W：37.5W＝3：20。故选：D。

【难度】5

二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。

17．（2分）2021年5月30日，天舟二号货运飞船与天和核心舱实现自主快速交会对接。对接过程运用北斗系统完成远距离自主快速测定轨，其间信息的传递是依靠 　 　实现的。天舟二号与天和核心舱形成结合体后一起运行，以天和核心舱为参照物，天舟二号是 　 　的。

【答案】电磁波；静止。

【考点】电磁波的传播

【分析】（1）在航天通讯中，是利用电磁波来传递信息的；

（2）判断物体的运动与静止时，要看物体相对于参照物的位置是否改变。

【解答】解：对接过程运用北斗系统完成远距离自主快速测定轨，其间信息的传递是依靠电磁波实现的；以天和核心舱为参照物，天舟二号的位置没有发生变化，所以以天和核心舱为参照物，天舟二号是静止的。故答案为：电磁波；静止。

【难度】1

18．（2分）电熨斗熨衣服是通过 　 　的方式改变内能，提高衣服和其中水的温度。穿上熨好的衣服照镜子时，平面镜中的像与人大小 　 　。

【答案】热传递；相等

【考点】热传递改变物体的内能

【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递；平面镜所成的像与物体大小相等。

【解答】解：电熨斗熨衣服时，衣服吸收热量，是通过热传递的方式改变内能；穿上熨好的衣服照镜子时，根据平面镜成像特点可知，平面镜中的像与人大小相等。故答案为：热传递；相等。

【难度】3

19．（2分）我国南极泰山站采用轻质材料装配而成，为了避免被强横风吹动移位，支架上悬空部分结构特点如图，其上方空气的流速 　 　下方的流速，上方的压强 　 　下方的压强，使房屋更加牢固。

【答案】小于；大于

【考点】流体压强与流速的关系

【分析】流体的压强跟流速有关，流速越大压强越小。

【解答】解：支架上悬空部分结构特点如图所示，当空气流过时上方气体的流速小，压强大，下方的流速大，压强小，产生了一个向下的压力差，使房屋更加牢固。故答案为：小于；大于。

【难度】3

20．（2分）某手机电池容量为4200mAh，电池电压为3.7V。用一个标有“输出5V 4A”的快速充电器，将手机电池从零电量充满，充电效率为84%，需要 　 　min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，这是因为正常工作时，通过快充充电线的 　 　较大。

【答案】55.5；电流。

【考点】电功计算公式W＝UIt的应用

【分析】（1）根据公式W＝UIt求得电池充满电储存的电能，由公式P＝UI求得充电器的充电功率，结合充电效率可得充电时间；

（2）由焦耳定律公式Q＝I²Rt可知，快充充电时电流大，在相同条件下，产生的热量多。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，是通过增大导线的横截面积来减小导线电阻方法来减少充电时导线产生的热量。

【解答】解：（1）电池充满电储存的电能为：W＝UIt＝3.7V×4.2A×3600s＝55944J，充电器的有效功率为：P_有＝ηP_充＝ηU_充I_充＝84%×5V×4A＝16.8W，充满电所需时间为： ；（2）由焦耳定律公式Q＝I²Rt可知，快充充电时电流大，在相同条件下，产生的热量多。快充充电线比普通手机充电线要粗一些，是通过增大导线的横截面积来减小导线电阻方法来减少充电时导线产生的热量。故答案为：55.5；电流。

【难度】3

21．（2分）如图照明电路中电灯突然熄灭，用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，测试d点不亮，故障是 　 　；试电笔发亮时，火线、试电笔、人体与大地构成 　 　联电路。

【答案】cd段断路；串

【考点】家庭电路的故障分析；试电笔的结构与使用

【分析】试电笔接触火线氖管发光，试电笔接触零线氖管不发光；根据对试电笔结构和工作原理的了解可做出判断。

【解答】解：用试电笔测a、b、c点，试电笔均发亮，说明这三点与火线之间是接通的，测试d点不亮，说明d点接触的是零线，所以故障是cd段断路；使用试电笔检查电路时，如果被测导线是火线，电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、大地、零线，与电源构成串联电路。故答案为：cd段断路；串。

【难度】3

22．（2分）如图，将一边长为10cm的正方体木块放入装有某液体的圆柱形容器中。木块静止时露出液面的高度为2cm，液面比放入前升高1cm，容器底部受到液体的压强变化了80Pa，则木块底部受到液体压强为 　 　Pa，木块受到的浮力为 　 　N。

【答案】640；6.4

【考点】利用阿基米德原理进行简单计算；液体压强的公式及计算；变形公式ρ＝p/gh求液体的密度

【分析】（1）运用液体压强公式先求出液体的密度，在得出木块受到的压强。

（2）求出木块排开液体的体积，在运用阿基米德原理，可求出浮力大小。

【解答】解：（1）液面比放入前升高1cm，即h＝0.01m，容器底部受到液体的压强变化了80Pa；由p＝ρgh得，液体的密度为：ρ 800kg/m³；正方体木块的边长为10cm，木块静止时露出液面的高度为2cm，则木块下表面距水面的距离为：h_浸＝10cm﹣2cm＝8cm＝0.08m；则木块底部受到液体压强为p_木＝ρgh_浸＝800kg/m³×10N/kg×0.08m＝640Pa；（2）木块排开液体的体积为：V_排＝0.1m×0.1m×0.08m＝0.0008m³；木块受到的浮力为：F_浮＝ρV_排g＝800kg/m³×0.0008m³×10N/kg＝6.4N。故答案为：640；6.4。

【难度】3

三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。

23．（2分）在图中画出使用铡刀时动力F的力臂L。

【答案】

【考点】力和力臂的画法

【分析】已知支点、动力的方向，根据力臂的画法，过支点作动力作用线的垂线段，即动力的力臂。

【解答】解：延长动力作用线，由支点作动力作用线的垂线，则垂线段的长就是动力臂L。如图所示：

【难度】3

24．（2分）如图，当闭合开关S后，用细线悬挂的条形磁体与通电螺线管相互吸引，请在图中虚线上标出磁感线的方向，并在括号内标出条形磁体左端的极性。

【答案】

【考点】关于磁现象的作图；电流的热效应

【分析】根据安培定则判定螺线管的极性；根据磁极间的相互作用（同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引）判断出条形磁体的N、S极。

【解答】解：电流从螺线管的右端流入，左端流出，根据安培定则可知，螺线管的右端为S极，左端为N极，根据在磁体外部，磁感线都是从N极出发回到S极可标出磁感线的方向，根据异名磁极相互吸引可知，条形磁铁的左端为N极，如图所示：

【难度】3

四、简答题：本题共1小题，共4分。

25．（4分）2021年5月15日，搭载“祝融号”火星车的探测器天问一号经历“黑色九分钟”，从约2万千米/小时的速度降至0千米/小时，顺利着陆火星表面。天问一号在进入火星大气层以后首先借助火星大气，进行气动减速，这个过程要克服高温的影响。接着天问一号打开降落伞进行伞系减速，然后通过反推发动机向下喷气进行动力减速。在距离火星表面100米时，天问一号进入悬停阶段，然后缓速下降抵达火星表面。

（1）任选一个减速过程，写出其中所包含的一个物理知识。

（2）为什么天问一号可以在火星表面上方处于悬停状态？

【答案】（1）气动减速：受到大气摩擦力的作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；伞系减速：受到大气的阻力作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；动力减速：向下喷气对天问一号产生向上的反推力；力可以改变物体的运动状态；力的作用是相互的；减速过程中机械能转化为内能。（2）天问一号受到喷气的反推力与天问一号受到火星的吸引力（“火星重力”）是一对平衡力，天问一号处于平衡状态。

【考点】力的相互性；力与运动的关系

【分析】（1）力可以改变物体的运动状态；减速时受到空气阻力的作用；减速过程中克服空气阻力做功，机械能转化为内能；

（2）平衡力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，作用在同一物体上。

【解答】答：（1）气动减速：受到空气阻力的作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；伞系减速：受到大气的阻力作用；力可以改变物体的运动状态；减速过程中机械能转化为内能；动力减速：向下喷气对天问一号产生向上的反推力；力可以改变物体的运动状态；力的作用是相互的；减速过程中机械能转化为内能。（2）天问一号受到喷气的反推力与天问一号受到火星的吸引力（“火星重力”）是一对平衡力，天问一号处于平衡状态。

【难度】3

五、实验题：本题共5小题，共28分。

26．（6分）在“探究凸透镜成像规律”实验中：

（1）将蜡烛、凸透镜和光屏依次安装在光具座上，点燃蜡烛，调整它们的高度，使烛焰中心、透镜光心和光屏中心在 　 　。

（2）如图甲所示，光屏上成清晰的像。由光路可逆可以推断，保持蜡烛和光屏的位置不变，只移动透镜到 　 　cm刻度处，光屏上可再次成清晰 　 　、倒立的实像。

（3）实验一段时间后，原来在光屏中心的像“跑”到光屏上方，如图乙所示位置。能让像重新回到光屏中心的操作是 　 　。（填序号）

①光屏下调

②蜡烛上调

③透镜上调

（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有 　 　作用。 　 　视眼的矫正与上述成像过程类似。

【答案】（1）同一高度；（2）55.0；缩小；（3）②；（4）发散；近

【考点】探究凸透镜成像实验的成像原理；探究凸透镜成像的规律；探究凸透镜成像实验仪器的摆放原则

【分析】（1）为使像能成在光屏的中央，应调节烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度；

（2）根据光的可逆性分析解答；

（3）根据物与像移动方向相反定调节方法；

（4）近视眼配戴凹透镜进行矫正，凹透镜对光线有发散作用。

【解答】解：（1）点燃蜡烛后，调节烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度，这样才能使像成在光屏的中央；（2）由图甲知，当蜡烛在刻度尺的25cm处，u＝40cm﹣25cm＝15cm，2f＞u＞f，v＝70cm﹣40cm＝30cm，凸透镜成倒立放大的实像，若保持蜡烛和光屏位置不变，根据折射现象的可逆性，u′＝v＝15cm+15cm＝30cm处，即移动透镜至55.0cm刻度线处，光屏上能再次呈现倒立缩小实像；（3）如图乙所示，实验一段时间后，蜡烛变短，像移动到光屏的上方，根据过光心的光线传播方向不变，要让像重新回到光屏中央，可将蜡烛向上移动、将光屏向上移动、将凸透镜向下移动，能让像重新回到光屏中心的操作是②；（4）实验中，光屏上成模糊的像，如果蜡烛和透镜位置不变，将光屏往凸透镜方向靠近，光屏上能成清晰的像；如果蜡烛、凸透镜和光屏位置不变，在蜡烛与凸透镜之间放上一个合适的凹透镜，光屏上也能成清晰的像。上述现象说明凹透镜对光具有发散作用，近视眼的矫正与上述成像过程类似。故答案为：（1）同一高度；（2）55.0；缩小；（3）②；（4）发散；近。

【难度】3

27．（4分）如图甲是探究海波熔化时温度的变化规律的装置。

（1）按自下而上的顺序安装装置，便于调整石棉网的高度，确保能用 　 　进行加热，提高效率。

（2）取适量的海波装进试管中，将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波，其好处是使海波 　 　。

（3）每隔1min记录海波的温度，并将数据在坐标图中进行描点，如图乙。请根据描点作出海波熔化时温度随时间变化的图象。

（4）分析图象可得海波熔化时的温度特点：　 　。

【答案】（1）酒精灯外焰；（2）受热均匀；（3）如上图；（4）不断吸热，温度保持不变。

【考点】探究固体熔化时的实验数据以及图像处理；探究固体熔化时温度的变化规律；探究固体熔化时实验装置的组装顺序；探究固体熔化时受热均匀的实验方法

【分析】（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；

（2）探究晶体和非晶体的熔化和凝固实验时，一般都采用水浴法，物体受热均匀；

（3）将各点用平滑的曲线连接起来；

（4）晶体在熔化过程中不断吸热，温度保持不变。

【解答】解：（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；（2）取适量的海波装进试管中，将试管放在盛水的烧杯内加热并搅拌海波，其好处是使海波受热均匀；（3）将各点用平滑的曲线连接起来，如图所示： ；（4）由图象知，晶体在熔化过程中的特点：不断吸热，温度保持不变。故答案为：（1）酒精灯外焰；（2）受热均匀；（3）如上图；（4）不断吸热，温度保持不变。

【难度】3

28．（4分）如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。

（1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，如图乙，原因是 　 　。

（2）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 　 　V，滑动变阻器的最大阻值应不小于 　 　Ω。

（3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与 　 　的关系图线。

【答案】（1）电流表正负接线柱接反了；（2）2；50；（3）电阻R的倒数

【考点】探究电流与电阻的关系

【分析】（1）电流表串联在被测电路里，电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，此时电流表指针向右偏转；

（2）根据绘制的电流I随电阻R变化的图像得出电阻两端的电压；

根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻；

（3）电压不变，电流与电阻成反比，则与电阻的倒数成正比。

【解答】解：（1）电流表的正负接线柱连接正确时，电流表的指针应该向表盘的右侧偏转，如果正负接线柱接反了，指针会向表盘左侧偏转；（2）根据绘制的电流I随电阻R变化的图像，电阻两端的电压始终保持：U_V＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，即可知R两端的电压为2V；电阻两端的电压始终保持U_V＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U_滑＝U﹣U_V＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R_滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是50Ω；（3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，将横坐标改为电阻R的倒数 ，这样在电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，其图像为一条正比例函数图线。故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）2；50；（3）电阻R的倒数 。

【难度】3

29．（6分）用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20Ω的定值电阻R₀、导线若干，测量未知电阻R_x的阻值，电路实物图如图甲所示。

（1）用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R₀两端。

（2）正确连接电路，闭合开关S₁和S。电压表示数如图乙，为 　 　V。

（3）断开S₁，闭合S，电压表示数为1.4V，则R_x＝　 　Ω。

（4）若没有电压表，只有一个电流表，其余元件不变，设计并在图丙方框内画出测量R_x阻值的电路图（要求电

路连接后不能再拆接）。

【答案】（1）如图所示；（2）2.8；（3）20；（4）

【考点】伏安法测电阻

【分析】（1）用电压表测电压时，电压表要并联在待测用电器两端，选用合适的量程，并注意电压表正负接线柱的接法。

（2）根据电压表选用的量程及其分度值，读出此时的示数；

（3）闭合开关S₁和S时，R_x被短路，电路为R₀的简单电路，电压表测电源电压，由2小题可知电源电压；

断开S₁，闭合S，则R_x和R₀串联，U₀＝1.4V，根据串联电路的电压特点求出R_x两端的电压；

知道U_x和U₁的值，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可求出R_x的值；

（4）根据R_x ，需要测量R_x两端的电压和流过R_x的电流才能计算得出电阻R_x的阻值，现只有一个电流表，所以设计为并联电路，通过开关的通断分别测量各支路电流，再根据U＝IR计算电源电压，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律可求出R_x的值。

【解答】解：（1）由题知，要求图甲中的电压表接在R₀两端，因两节干电池的最大电压为3V，所以电压表应选用“0～3”量程，注意电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出。如图所示： （2）由（1）可知电压表选用“0～3V”量程，分度值为 0.1V，图乙中指针指在2.8刻度线上，读数为2.8V；（3）闭合开关S₁和S时，R_X被短路，电路为R₀的简单电路，电压表测电源电压，则电源电压为2.8V；断开S₁，闭合S，则R_X和R₀串联，电压表测R₀两端的电压，U₀＝1.4V，根据串联电路的电压特点，R_x两端的电压为U_X＝U_总﹣U₁＝2.8V﹣1.4V＝1.4V，由串联分压知识得： ，即 ，则R_X＝20Ω；（4）测量R_x阻值的电路图如图所示；当只闭合开关S₁时，读出此时电流表的示数为I₁即为通过R₀的电流，已知R₀的阻值，根据U＝I₁R₀可求出电源电压；断开开关S₁，闭合开关S时，读出此时的电流表示数为I₂即为通过R_x的电流，根据并联电路的电压特点可知，R_x两端的电压等于电源电压，再根据R 计算R_x的阻值为：R_x 。 故答案为：（1）如上图所示；（2）2.8；（3）20；（4）如上图所示。

【难度】5

30．（8分）科学选种是提高粮食产量的关键环节。小华想测量稻谷种子的密度，具体做法如下：

（1）用调好的天平测量适量稻谷种子的总质量m₁，天平平衡时右盘砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，m₁＝　 　g。

（2）往量筒中加入适量的水，测得其体积V₁为300mL，将上述种子放入量筒中，种子全部沉入水中，如图乙所示，此时水和种子的总体积V₂＝　 　mL。

（3）种子的密度ρ＝　 　g/cm³，与真实值相比ρ偏 　 　，理由是 　 　。

（4）小华经过反思后改进了实验方案：将量筒中种子倒出，用纸巾吸干种子表面的水后，再次测得种子总质量为m₂，则种子密度ρ′＝　 　。（用ρ_水和测得的物理量符号表示）

【答案】（1）153；（2）400；（3）1.53；大；种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小；（4） 。

【考点】测量固体的密度

【分析】（1）用天平测量物体的质量，天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值。

（2）将种子放入量筒中，种子全部沉入水中时，种子的体积等于水和种子的总体积减去水的体积。由图乙可读出水和种子的总体积V₂。

（3）根据公式 求出种子密度，种子浸入水中，由于吸水，测得体积会偏小，根据前面公式可以判断。

（4）测得吸水后种子的质量和吸水前种子的质量，就可算出，浸入水中种子吸收的水的质量。根据公式 求出吸收了水的体积，再算出种子密度。

【解答】解：（1）天平平衡时物体的质量等于右盘砝码质量加上游码在标尺上所对的刻度值：m＝100g+50g+3g＝153g；（2）由图乙读出V₂＝400mL＝400cm³；（3）种子的体积V＝V₂﹣V₁＝400mL﹣300mL＝100mL＝100cm³种子的密度 1.53g/cm³种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小，故测得的密度会偏大；（4）根据题意浸入水中种子吸收的水的体积V′ ，种子的实际体积V＝V₂﹣V₁+V′＝V₂﹣V₁ ，此时种子密度为： 。故答案为：（1）153；（2）400；（3）1.53；大；种子浸没在水中，由于吸水，测得的总体积以及种子的体积都会偏小；（4） 。

【难度】3

六、计算题：本题共3小题，共20分。

31．（6分）一辆5G无人配送车，质量为400kg，轮胎与路面的总接触面积为0.025m²，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍。如图是配送车某次运动的路程与时间图象。求：

（1）10min内配送车的平均速度。

（2）配送车匀速行驶时的牵引力。

（3）配送车对水平地面的压强。

【答案】解：（1）根据图像可知，配送车在10min内通过的路程为1.2km，10min内配送车的平均速度：v 2m/s；（2）配送车的重力：G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，配送车匀速行驶受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×4000N＝200N，由于配送车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力：F_牵＝f＝200N；（3）配送车对水平地面的压力：F＝G＝4000N，配送车对水平地面的压强：p 1.6×10⁵Pa。答：（1）10min内配送车的平均速度为2m/s。（2）配送车匀速行驶时的牵引力为200N。（3）配送车对水平地面的压强为1.6×10⁵Pa。

【考点】压强的公式的应用；平均速度；根据运动状态件判断物体的受力情况

【分析】（1）由图像读出配送车10min内通过的路程，利用速度公式求出配送车10min内的平均速度；

（2）先根据G＝mg求出配送车的重力，再根据阻力与重力的关系求出阻力的大小，最后配送车匀速行驶时受到的牵引力与阻力是一对平衡力可知牵引力的大小；

（3）配送车对水平地面的压力等于其重力，根据p 求出配送车对水平地面的压强。

【解答】解：（1）根据图像可知，配送车在10min内通过的路程为1.2km，10min内配送车的平均速度：v 2m/s；（2）配送车的重力：G＝mg＝400kg×10N/kg＝4000N，配送车匀速行驶受到的阻力：f＝0.05G＝0.05×4000N＝200N，由于配送车匀速行驶时受到的阻力和牵引力是一对平衡力，则牵引力：F_牵＝f＝200N；（3）配送车对水平地面的压力：F＝G＝4000N，配送车对水平地面的压强：p 1.6×10⁵Pa。答：（1）10min内配送车的平均速度为2m/s。（2）配送车匀速行驶时的牵引力为200N。（3）配送车对水平地面的压强为1.6×10⁵Pa。

【难度】3

32．（6分）如图是某电蒸锅的内部简化电路图，R₁、R₂均为发热电阻，R₁的阻值为484Ω，加热挡功率为1200W。用此电蒸锅对质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃，需要的时间为375s，已知c_水＝4.2×10³J/（kg•℃）。求：

（1）保温挡的功率。

（2）电阻R₂的阻值。

（3）电蒸锅的加热效率。

【答案】（1）保温挡的功率为100W；（2）电阻R₂的阻值为44Ω；（3）电蒸锅的加热效率为84%。

【考点】电热的多挡问题；电功率多档位问题；电功率的综合计算

【分析】（1）只闭合S₁时，只有R₁接入电路，电蒸锅处于保温挡，由P 可计算出保温挡功率；

（2）当S₁、S₂均闭合时，R₁、R₂并联，电蒸锅处于加热挡，则由功率关系可求出电阻R₂的电功率，然后由P 可得电阻R₂的阻值；

（3）由吸热公式Q＝cmΔt可计算出水升温吸收的热量，由电能公式W＝Pt可知其消耗的电能，两者之比即为加热效率。

【解答】解：（1）只闭合S₁时，只有R₁接入电路，电蒸锅处于保温挡，由P 可得保温挡功率P_保 100W；（2）当S₁、S₂均闭合时，R₁、R₂并联，电蒸锅处于加热挡，则电阻R₂的电功率P₂＝P_热﹣P_保＝1200W﹣100W＝1100W，由P 可得电阻R₂ 44Ω；（3）质量为1.2kg的水加热使其温度升高75℃水吸收的热量Q＝c_水mΔt＝4.2×10³J/（kg•℃）×1.2kg×75℃＝3.78×10⁵J；其消耗的电能W＝P_热t＝1200W×375s＝4.5×10⁵J；则该电蒸锅的加热效率η 100% 100%＝84%。答：（1）保温挡的功率为100W；（2）电阻R₂的阻值为44Ω；（3）电蒸锅的加热效率为84%。

【难度】5

33．（8分）为节约用水，小华为农场的储水箱设计了一个自动抽水控制装置。如图，水箱高为1m，容积为0.8m³。在空水箱底部竖直放置一重5N的长方体，长方体高为1m、底面积为0.02m²，上端通过绝缘轻杆与控制电路的压敏电阻R接触，此时压敏电阻受到的压力为零。压敏电阻R的阻值随压力F的增大而减小，部分数据如表。控制电路电源电压U＝12V，定值电阻R₀为保护电阻。当控制电路的电流I≥0.5A时，电磁铁将衔铁吸合，工作电路断开，水泵停止给储水箱抽水。

压力F/N	180	185	190	195	200
压敏电阻R/Ω	18	17	16	14	12

（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是多少？

（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R₀应为多少？

（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是多少？

【答案】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由P＝UI可得，正常工作时通过的电流是：I₁ 2A；（2）长方体的体积：V＝Sh＝0.02m²×1m＝0.02m³，长方体浸没在水中，其排开水的体积：V_排＝V＝0.02m³，则长方体受到的浮力：F_浮＝ρ_水gV_排＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m³＝200N，此时压敏电阻受到的压力：F_压＝F_浮﹣G＝200N﹣5N＝195N，由表可知，R_压＝14Ω，R_总 24Ω，则定值电阻的阻值：R₀＝R_总﹣R_压＝24Ω﹣14Ω＝10Ω；（3）根据ρ 可得，当空水箱注满水时，水的质量：m_水＝ρ_水（V_箱﹣V）＝1.0×10³kg/m³×（0.8m³﹣0.02m³）＝780kg，在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，则水的重力所做的功：W＝G_水h_水 m_水gh 780kg×10N/kg×1m＝3900J。答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R₀应为10Ω；（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。

【考点】光敏、热敏、压敏等半导体电路分析；功的简单计算；欧姆定律的应用

【分析】（1）已知水泵正常工作时电压和水泵的额定功率，利用P＝UI可求其正常工作时通过的电流；

（2）长方体浸没在水中，排开水的体积等于其自身体积，利用F_浮＝ρgV_排求出其受到的浮力，根据力的合成求出此时压敏电阻受到的压力，根据表格数据得出压敏电阻R的阻值，再根据欧姆定律变形公式求出电路中的总电阻，进而可求定值电阻的阻值。

（3）在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，根据密度公式求出水的质量，然后根据W＝Gh计算水的重力所做的功。

【解答】解：（1）由图可知，水泵正常工作时电压为220V，由P＝UI可得，正常工作时通过的电流是：I₁ 2A；（2）长方体的体积：V＝Sh＝0.02m²×1m＝0.02m³，长方体浸没在水中，其排开水的体积：V_排＝V＝0.02m³，则长方体受到的浮力：F_浮＝ρ_水gV_排＝1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.02m³＝200N，此时压敏电阻受到的压力：F_压＝F_浮﹣G＝200N﹣5N＝195N，由表可知，R_压＝14Ω，R_总 24Ω，则定值电阻的阻值：R₀＝R_总﹣R_压＝24Ω﹣14Ω＝10Ω；（3）根据ρ 可得，当空水箱注满水时，水的质量：m_水＝ρ_水（V_箱﹣V）＝1.0×10³kg/m³×（0.8m³﹣0.02m³）＝780kg，在从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水上升的高度是水箱高度的二分之一，则水的重力所做的功：W＝G_水h_水 m_水gh 780kg×10N/kg×1m＝3900J。答：（1）若水泵的额定功率为440W，正常工作时通过的电流是2A；（2）要使储水箱装满水时水泵恰能自动停止工作，R₀应为10Ω；（3）从水箱顶部给空水箱注满水的过程中，水的重力所做的功是3900J。

【难度】5