2021年甘肃省兰州市中考物理试题（A卷）(解析版)

2021年甘肃省兰州市中考物理试卷（A）参考答案与试题解析一、选择题：本大题11小题，每小题3分，共33分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1．【解答】解：A、猫在镜子中的像属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故A正确；B、斜插入水中的筷子看起来向上弯折，是由于光线从水中斜射入空气中时发生了折射，故B错误；C、水杯的影子是因为水杯挡住了沿直线传播的光，属于光的直线传播现象，故C错误；D、手机相机拍照是光通过凸透镜折射后成像，故D错误。故选：A。2．【解答】解：A、地球本身是一个巨大的磁体，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近，小磁针在地磁场的作用下，始终指向南北方向，其中，指南的一端磁针的南（S）极，故A正确；B、风吹过书页的上表面时，使书表面上空气流动速度增大，而导致书上表面压强减小，而书页下表面的压强不变，在上下压强差的作用下，书页会向上翻，故有“清风不识字、何故乱翻书”之说，故B正确；C、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，露在日出后逐渐消失，由水变成了水蒸气，是汽化现象，需要吸热，故C错误；D、听到狗的叫声，知道人回来了，这说明声音能传递信息，故D正确。故选：C。3．【解答】解：A、记忆合金的形状被改变之后，一旦加热到一定的跃变温度时，它又可以变回到原来的形状，当水温达到一定温度时，它可以立即伸长许多，将阀门关闭，从而调节水温，故A正确；B、超导材料没有电阻，由焦耳定律可知，超导材料通电时不会产生热量，所以不能用于制作电饭锅的发热体，故B错误；C、硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件，不会污染环境，故C正确；D、陶瓷比一般金属硬度高，耐磨损，耐高温，可惜太脆，一撞就碎。现在用纳米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韧性，如果用它制造发动机的缸体，可以提高发动机的性能，故D正确。故选：B。4．【解答】解：由图像知，甲是一条过原点的直线，说明甲通过的路程与其时间成正比，即甲保持匀速直线运动；前2s，乙是一条过原点的直线，所以做匀速直线运动；2s后乙的位置没有变化，所以处于静止状态，即乙是先匀速直线运动后静止。A、第2s末，乙的路程没有发生变化，所以乙是静止状态，故A错误；B、4s时甲是匀速直线运动状态，乙是静止状态，速度不同，故B错误；C、由图可知，甲的速度为v＝＝＝2m/s；乙的速度为v′＝＝＝4m/s，甲乙都向东匀速运动，v′＞v，所以以乙为参照物，甲向西5运动，故C错误；D、由图知：前4s内甲、乙两物体运动的路程都是8m，时间都是4s，所以甲、乙两物体的平均速度大小相等，故D正确。故选：D。5．【解答】解：A.做引体向上时，人对单杠的拉力和单杠对人的拉力是一对相互作用力，大小相等，故A正确；B.足球运球过程中，足球的运动状态发生改变是因为受到摩擦力的作用，故B正确；C.立定跳远，起跳时他用力向后蹬地，因为物体间力的作用是相互的，地面也会对脚产生力的作用，就能向前运动，这是利用了物体间力的作用是相互的，故C正确；D.球出手后仍能继续飞行是因为球具有惯性，但惯性不是力，不能说受到惯性的作用。故D错误。故选：D。6．【解答】解：A.煮粽子是通过热传递的方式提高了粽子的内能，故A正确；B.高压锅内气压高，所以液体的沸点也会升高，故B正确；C.热量是过程量，可以说吸收、放出，但不能说含有，故C错误；D.剥开粽子叶总有一些糯米粘到粽子叶上，是因为分子间有引力，故D正确。故选：C。7．【解答】解：由图可知，该电路为串联电路；闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中出现了断路现象；导线接在b、d位置时，电流表无示数，L1发光，L2不发光，这说明断路在b、d之间；导线接在ab位置、bc位置、cd位置、ac位置时，电流表示数为0，灯泡都不发光，这说明电流表和灯泡L2都发生了断路现象。故选：B。8．【解答】解：AB、由图可知，小球从P点由静止释放，能到达最右侧的Q点，Q点的高度要小于P点的高度，则小球在Q点的重力势能要小于在P点的重力势能，小球的速度为0，动能为0，则小球在Q点的机械能要小于在P点的机械能，这说明小球在运动的过程中，机械能变小了；小球在左侧斜面向下运动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大，由于机械能逐渐变小，所以重力势能没有全部转化为动能，故AB错误；C、小球从P点向Q点运动的过程中，没有在支持力的方向上通过距离，所以支持力不做功，故C正确；D、小球通过M、N两点时，高度相同，质量不变，则重力势能相同，由于机械能逐渐变小，则M点的机械能要大于N点的机械能，所以M点的动能要大于N点的动能，即M点的速度大于N点的速度，故D错误。故选：C。9．【解答】解：A．由图可知，滑轮组绳子的有效股数n＝3，忽略绳重与摩擦，电动机对绳的拉力F＝（G+G动）＝×（40N+8N）＝16N，故A错误；B．绳子自由端移动的距离s＝nh＝3×2m＝6m，绳子自由端的移动速度v＝＝＝0.6m/s，故B错误；C．拉力做的有用功W有＝Gh＝40N×2m＝80J，拉力做的总功W总＝Fs＝16N×6m＝96J，滑轮组的机械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C错误；D．有用功的功率P＝＝＝8W，故D正确。故选：D。10．【解答】解：由图甲可知，该电路为串联电路，此时电路中的电流为0.6A；总电阻为：R串＝R1+R2；由图乙可知，该电路为并联电路，根据并联电路的电阻关系可知，若电阻R1、R2的阻值相等时，总电阻是最大的，电路中的电流是最小的，此时的总电阻为：R并＝或R并＝；R串：R并＝（R1+R2）：＝4，由于电源电压相同，根据I＝可知，并联电路的总电流是串联电路总电流的4倍，即电流表示数为2.4A；根据题意可知，电阻R1、R2的阻值不同，根据并联电路的电阻特点可知，此时并联电路的总电阻相对于电阻R1、R2的阻值相等时的总电阻是变小的，根据欧姆定律可知，电流会变大，即电流表示数会大于2.4A。故选：B。11．【解答】解：只闭合开关S1，R1与滑动变阻器R2串联，滑片P位于最右端时，等效电路图如图1所示；滑片P向左移动一段距离后，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，则电路中电流变大，等效电路图如图2所示；再闭合开关S2和S3时，滑动变阻器被短路，此时灯泡与R1并联，根据电阻的串并联特点可知，并联时电路中电流变大，等效电路图如图3所示。（1）图3中，灯泡与R1并联，由于灯泡正常发光，则根据并联电路各支路两端的电压相等可知：电源电压U＝U额＝12V，故B正确；根据P＝UI可得，灯泡正常发光时的电流：IL＝＝＝0.5A，则通过R1的电流为：I1＝I+0.2A+1.1A﹣0.5A＝I+0.8A，根据I＝可得：U＝I1R1，即：12V＝（I+0.8A）R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①图1中，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：U＝IR1+U2，即：12V＝IR1+U2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②图2与图1比较，由于滑动变阻器R2的电阻减小了，根据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压减小，则：图2中，电压表示数为：U2′＝U2﹣ΔU＝U2﹣2V，根据串联电路的特点和欧姆定律可得：U＝（I+0.2A）R1+U2′，即：12V＝（I+0.2A）R1+U2﹣2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③解①②③可得：R1＝10Ω，U2＝8V，I＝0.4A；故C正确；（2）图1中，根据I＝可得滑动变阻器的最大电阻为：R2＝＝＝20Ω，故A错误；（3）只闭合开关S1，滑片P位于最右端时电路中总功率最小为：P最小＝UI＝12V×0.4A＝4.8W，滑片P位于最左端时电路中总功率最大为：P最大＝＝＝14.4W，则电路总功率的变化范围为4.8W～14.4W，故D正确。故选：A。二、填空题：本大题5小题，每空1分，共10分。12．【解答】（1）常见的温度计是液体温度计，液体温度计是根据液体热胀冷缩的性质工作的；（2）冰属于晶体，冰熔化成水的过程中，吸热温度不变。故答案为：热胀冷缩；保持不变。13．【解答】解：（1）由图知，物距大于像距。凸透镜成像时，物距大于像距成倒立、缩小的实像，应用于照相机；（2）保持凸透镜的位置不变，要使屏上的像变大些，应减小物距，增大像距，即应将蜡烛靠近透镜，光屏远离透镜，也就是蜡烛和光屏都向右移动。故答案为：照相机；右。14．【解答】解：（1）天然气不能在短期内从自然界中得到补充，故为不可再生能源。（2）水吸收的热量为：Q吸＝c水m水Δt＝10kg×4.2×103J/（kg•℃）×19℃＝7.98×105J。若天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，根据热值公式Q放＝Vq天然气得：V＝＝2.1×10﹣2m3。故答案为：（1）不可再生；（2）2.1×10﹣215．【解答】解：（1）水对瓶底的压强：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；（2）烧瓶内水的质量：m水＝ρV＝1×103kg/m3×300×10﹣6m3＝0.3kg，烧瓶和水的总质量：m＝m瓶+m水＝120×10﹣3kg+0.3kg＝0.42kg，烧瓶和水的总重力：G＝mg＝0.42kg×10N/kg＝4.2N，此时烧瓶对水平桌面的压力：F＝G＝4.2N，烧瓶对水平桌面的压强：p＝＝＝1.4×103Pa。故答案为：500；1.4×103。16．【解答】解：（1）卢瑟福提出了原子的核式结构模型，认为原子的中心有一个很小的原子核；（2）当α粒子轰击金属箔时，图中四条运动轨迹不可能出现的是C，是因为粒子都带正电荷，与原子核发生排斥作用，轨迹应该是和D相似，向上偏转。故答案为：（1）原子核；（2）C。三、识图、作图题：本大题4小题，其中第17、18题每小题3分，第19、20题每小题3分，共10分。17．【解答】解：（1）由图甲可知，两个气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；（2）由图乙可知，小磁针静止时N极向左，根据异名磁极相互吸引可知，螺线管的右侧为N极，左侧为S极，由安培定则可得：电流由a端流入螺线管，即a为正极；（3）在家庭电路中，为了用电的安全，开关应该接在用电器与火线之间，即连接火线的应该是B。故答案为：压缩；正极；B。18．【解答】解：根据平面镜的特点在平面镜的另一侧作出鞋面B点的对称点B′，即为其在平面镜中的像；连接像点与眼睛A点与镜面相交于一点O，即为入射点，连接BO、OA，则BO是入射光线，OA为反射光线，如图所示：19．【解答】解：飞椅受到的重力作用点在重心，方向竖直向下，飞椅受到绳的拉力，方向沿绳子向上，作用点画在重心，物体受到重力和拉力的示意图如图：20．【解答】解：定值电阻R与滑动变阻器串联，则滑动变阻器与定值电阻前后接入电路中；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左移动，电流表示数变小，根据欧姆定律可知，电路中的总电阻变大，即滑动变阻器电阻变大，所以应接下方的右接线柱；根据U＝IR可知，电流变小，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压变大，所以电压表接到定值电阻的两端，如图所示：四、实验题：本大题3小题，每空1分，共14分。21．【解答】解：（1）只有沿水平方向拉着物体做匀速直线运动，物体在水平方向上受到平衡力的作用，拉力大小才等于摩擦力的大小。为了能准确地测量滑动摩擦力的大小，应该水平拉动运动鞋，使其沿水平方向做匀速直线运动。根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力；（2）弹簧测力计分度值为0.1N，示数（如图甲所示）为2.8N；鞋子沿水平方向做匀速直线运动，根据二力平衡知识可知，滑动摩擦力等于拉力，所以滑动摩擦力等于2.8N；（3）若实际拉动的过程中没有做到匀速运动，根据影响滑动摩擦力大小因素有两个：压力大小和接触面的粗糙程度都不变，故鞋受到的滑动摩擦力是不变的；（4）让弹簧测力计和鞋保持静止，拉动鞋下的橡胶垫进行测量（如图乙所示），鞋处于静止状态，受到的摩擦力与测力计拉力是平衡力，这样改进的好处是不用匀速拉动橡胶垫，且弹簧测力计处于静止状态，方便读数。故答案为：（1）二力平衡；匀速直线；（2）2.8；（3）不变；（4）不用匀速拉动橡胶垫，易操作。22．【解答】解：（1）根据Q吸＝cm△t知，只有两个烧瓶中装入初温度和质量均相同的煤油时，才能通过煤油的温度变化量来反映电流产生热量的多少；若将烧瓶中装有水，则由Q＝cm△t可知：在相同质量的水和煤油中，吸收的相同的热量时，由于水的比热容大，温度升高的度数少，温度计的示数变化不明显，故为了实验效果明显，应选用质量相同的煤油而不用水；实验中通过观察两支温度计示数变化来比较电流产生的热量的多少，这用到了转换法；（2）如图甲所示，两电阻串联，通过两电阻的电流和通电时间相同，改变电阻，可以探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系；（3）如图乙所示，两烧瓶中装有阻值相同的电热丝，闭合开关，控制电阻和通电时间相同，通过调节滑动变阻器改变电路的电流，观察同一只烧瓶中煤油升高的温度计的示数变化，可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。故答案为：（1）煤油；两支温度计示数变化；（2）电阻；（3）不同；电流。23．【解答】解：（1）闭合开关S后，电源与甲电动机接通，电流通过甲电动机的线圈，线圈在磁场中受力而转动，将电能转化为机械能；（2）甲电动机带动乙电动机一起转动，乙电动机内部的线圈在磁场中切割磁感线，产生感应电流，小灯泡发光，此时乙电动机相当于发电机，将机械能转化为电能，其工作原理是电磁感应现象；（3）“动圈式话筒”的原理是电磁感应现象，“动圈式扬声器”的原理是通电导体在磁场中受力而运动；（4）通电导体在磁场中的受力方向与电流的方向和磁场的方向有关，如果将电池组正负极对调，电流方向改变，磁场方向不变，则甲电动机转动方向改变。故答案为：甲；电磁感应现象；动圈式话筒；将电池组正负极对调。五、计算题：本大题2小题，共14分。解答应写出必要的文字说明、公式和步骤，只列最后结果的不给分。24．【解答】解：（1）灯泡正常发光，由P＝UI得，此时通过灯泡的电流：I＝＝＝0.5A，由于灯泡与电阻串联，各个电流相等，故I＝IL＝IR＝0.5A；（2）由I＝得，电阻两端电压为：UR＝IR＝0.5A×8Ω＝4V，因为串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，故总电压：U＝UL+UR＝6V+4V＝10V；（3）通电20s，整个电路消耗的电能：W＝UIt＝10V×0.5A×20s＝100J。答：（1）电路中的电流I为0.5A；（2）电源电压U为10V；（3）通电20s，整个电路消耗的电能W为100J。25．【解答】解：（1）由题知，OA：OB＝1：2，A点受到P的拉力大小等于P的重力，根据杠杆的平衡条件有：F×OB＝GP×OA＝mPg×OA，所以F＝×mPg＝×4kg×10N/kg＝20N；（2）由ρ＝可得，物体P的体积：VP＝＝＝10﹣3m3，物体P浸没在水中，V排P＝VP，受到水的浮力F浮＝ρ水gVP＝1.0×103kg/m3×10﹣3m3×10N/kg＝10N；（3）图乙中，将P、Q分别浸没在水和某种未知液体中，左、右测的力臂大小分别为L1和L