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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
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