2021年甘肅省蘭州市中考物理試題（A卷）(解析版)

2021年甘肅省蘭州市中考物理試卷（A）參考答案與試題解析一、選擇題：本大題11小題，每小題3分，共33分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。1．【解答】解：A、貓在鏡子中的像屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故A正確；B、斜插入水中的筷子看起來向上彎折，是由于光線從水中斜射入空氣中時發(fā)生了折射，故B錯誤；C、水杯的影子是因為水杯擋住了沿直線傳播的光，屬于光的直線傳播現(xiàn)象，故C錯誤；D、手機相機拍照是光通過凸透鏡折射后成像，故D錯誤。故選：A。2．【解答】解：A、地球本身是一個巨大的磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理北極附近，小磁針在地磁場的作用下，始終指向南北方向，其中，指南的一端磁針的南（S）極，故A正確；B、風吹過書頁的上表面時，使書表面上空氣流動速度增大，而導致書上表面壓強減小，而書頁下表面的壓強不變，在上下壓強差的作用下，書頁會向上翻，故有“清風不識字、何故亂翻書”之說，故B正確；C、露是空氣中的水蒸氣遇冷液化為液態(tài)的小水滴，附著在植被表面，露在日出后逐漸消失，由水變成了水蒸氣，是汽化現(xiàn)象，需要吸熱，故C錯誤；D、聽到狗的叫聲，知道人回來了，這說明聲音能傳遞信息，故D正確。故選：C。3．【解答】解：A、記憶合金的形狀被改變之后，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以變回到原來的形狀，當水溫達到一定溫度時，它可以立即伸長許多，將閥門關閉，從而調節(jié)水溫，故A正確；B、超導材料沒有電阻，由焦耳定律可知，超導材料通電時不會產生熱量，所以不能用于制作電飯鍋的發(fā)熱體，故B錯誤；C、硅光電池是一種直接把光能轉換成電能的半導體器件，不會污染環(huán)境，故C正確；D、陶瓷比一般金屬硬度高，耐磨損，耐高溫，可惜太脆，一撞就碎?，F(xiàn)在用納米陶瓷粉制成的陶瓷，具有一定的韌性，如果用它制造發(fā)動機的缸體，可以提高發(fā)動機的性能，故D正確。故選：B。4．【解答】解：由圖像知，甲是一條過原點的直線，說明甲通過的路程與其時間成正比，即甲保持勻速直線運動；前2s，乙是一條過原點的直線，所以做勻速直線運動；2s后乙的位置沒有變化，所以處于靜止狀態(tài)，即乙是先勻速直線運動后靜止。A、第2s末，乙的路程沒有發(fā)生變化，所以乙是靜止狀態(tài)，故A錯誤；B、4s時甲是勻速直線運動狀態(tài)，乙是靜止狀態(tài)，速度不同，故B錯誤；C、由圖可知，甲的速度為v＝＝＝2m/s；乙的速度為v′＝＝＝4m/s，甲乙都向東勻速運動，v′＞v，所以以乙為參照物，甲向西5運動，故C錯誤；D、由圖知：前4s內甲、乙兩物體運動的路程都是8m，時間都是4s，所以甲、乙兩物體的平均速度大小相等，故D正確。故選：D。5．【解答】解：A.做引體向上時，人對單杠的拉力和單杠對人的拉力是一對相互作用力，大小相等，故A正確；B.足球運球過程中，足球的運動狀態(tài)發(fā)生改變是因為受到摩擦力的作用，故B正確；C.立定跳遠，起跳時他用力向后蹬地，因為物體間力的作用是相互的，地面也會對腳產生力的作用，就能向前運動，這是利用了物體間力的作用是相互的，故C正確；D.球出手后仍能繼續(xù)飛行是因為球具有慣性，但慣性不是力，不能說受到慣性的作用。故D錯誤。故選：D。6．【解答】解：A.煮粽子是通過熱傳遞的方式提高了粽子的內能，故A正確；B.高壓鍋內氣壓高，所以液體的沸點也會升高，故B正確；C.熱量是過程量，可以說吸收、放出，但不能說含有，故C錯誤；D.剝開粽子葉總有一些糯米粘到粽子葉上，是因為分子間有引力，故D正確。故選：C。7．【解答】解：由圖可知，該電路為串聯(lián)電路；閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，說明電路中出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象；導線接在b、d位置時，電流表無示數(shù)，L1發(fā)光，L2不發(fā)光，這說明斷路在b、d之間；導線接在ab位置、bc位置、cd位置、ac位置時，電流表示數(shù)為0，燈泡都不發(fā)光，這說明電流表和燈泡L2都發(fā)生了斷路現(xiàn)象。故選：B。8．【解答】解：AB、由圖可知，小球從P點由靜止釋放，能到達最右側的Q點，Q點的高度要小于P點的高度，則小球在Q點的重力勢能要小于在P點的重力勢能，小球的速度為0，動能為0，則小球在Q點的機械能要小于在P點的機械能，這說明小球在運動的過程中，機械能變小了；小球在左側斜面向下運動的過程中，質量不變，高度變小，重力勢能變小，速度變大，動能變大，由于機械能逐漸變小，所以重力勢能沒有全部轉化為動能，故AB錯誤；C、小球從P點向Q點運動的過程中，沒有在支持力的方向上通過距離，所以支持力不做功，故C正確；D、小球通過M、N兩點時，高度相同，質量不變，則重力勢能相同，由于機械能逐漸變小，則M點的機械能要大于N點的機械能，所以M點的動能要大于N點的動能，即M點的速度大于N點的速度，故D錯誤。故選：C。9．【解答】解：A．由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)n＝3，忽略繩重與摩擦，電動機對繩的拉力F＝（G+G動）＝×（40N+8N）＝16N，故A錯誤；B．繩子自由端移動的距離s＝nh＝3×2m＝6m，繩子自由端的移動速度v＝＝＝0.6m/s，故B錯誤；C．拉力做的有用功W有＝Gh＝40N×2m＝80J，拉力做的總功W總＝Fs＝16N×6m＝96J，滑輪組的機械效率η＝×100%＝×100%≈83.3%，故C錯誤；D．有用功的功率P＝＝＝8W，故D正確。故選：D。10．【解答】解：由圖甲可知，該電路為串聯(lián)電路，此時電路中的電流為0.6A；總電阻為：R串＝R1+R2；由圖乙可知，該電路為并聯(lián)電路，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關系可知，若電阻R1、R2的阻值相等時，總電阻是最大的，電路中的電流是最小的，此時的總電阻為：R并＝或R并＝；R串：R并＝（R1+R2）：＝4，由于電源電壓相同，根據(jù)I＝可知，并聯(lián)電路的總電流是串聯(lián)電路總電流的4倍，即電流表示數(shù)為2.4A；根據(jù)題意可知，電阻R1、R2的阻值不同，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，此時并聯(lián)電路的總電阻相對于電阻R1、R2的阻值相等時的總電阻是變小的，根據(jù)歐姆定律可知，電流會變大，即電流表示數(shù)會大于2.4A。故選：B。11．【解答】解：只閉合開關S1，R1與滑動變阻器R2串聯(lián)，滑片P位于最右端時，等效電路圖如圖1所示；滑片P向左移動一段距離后，由于滑動變阻器R2的電阻減小了，則電路中電流變大，等效電路圖如圖2所示；再閉合開關S2和S3時，滑動變阻器被短路，此時燈泡與R1并聯(lián)，根據(jù)電阻的串并聯(lián)特點可知，并聯(lián)時電路中電流變大，等效電路圖如圖3所示。（1）圖3中，燈泡與R1并聯(lián)，由于燈泡正常發(fā)光，則根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等可知：電源電壓U＝U額＝12V，故B正確；根據(jù)P＝UI可得，燈泡正常發(fā)光時的電流：IL＝＝＝0.5A，則通過R1的電流為：I1＝I+0.2A+1.1A﹣0.5A＝I+0.8A，根據(jù)I＝可得：U＝I1R1，即：12V＝（I+0.8A）R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①圖1中，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可得：U＝IR1+U2，即：12V＝IR1+U2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②圖2與圖1比較，由于滑動變阻器R2的電阻減小了，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知滑動變阻器兩端的電壓減小，則：圖2中，電壓表示數(shù)為：U2′＝U2﹣ΔU＝U2﹣2V，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律可得：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正確；（2）圖1中，根據(jù)I＝可得滑動變阻器的最大電阻為：R2＝＝＝20Ω，故A錯誤；（3）只閉合開關S1，滑片P位于最右端時電路中總功率最小為：P最?。経I＝12V×0.4A＝4.8W，滑片P位于最左端時電路中總功率最大為：P最大＝＝＝14.4W，則電路總功率的變化范圍為4.8W～14.4W，故D正確。故選：A。二、填空題：本大題5小題，每空1分，共10分。12．【解答】（1）常見的溫度計是液體溫度計，液體溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質工作的；（2）冰屬于晶體，冰熔化成水的過程中，吸熱溫度不變。故答案為：熱脹冷縮；保持不變。13．【解答】解：（1）由圖知，物距大于像距。凸透鏡成像時，物距大于像距成倒立、縮小的實像，應用于照相機；（2）保持凸透鏡的位置不變，要使屏上的像變大些，應減小物距，增大像距，即應將蠟燭靠近透鏡，光屏遠離透鏡，也就是蠟燭和光屏都向右移動。故答案為：照相機；右。14．【解答】解：（1）天然氣不能在短期內從自然界中得到補充，故為不可再生能源。（2）水吸收的熱量為：Q吸＝c水m水Δt＝10kg×4.2×103J/（kg?℃）×19℃＝7.98×105J。若天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，根據(jù)熱值公式Q放＝Vq天然氣得：V＝＝2.1×10﹣2m3。故答案為：（1）不可再生；（2）2.1×10﹣215．【解答】解：（1）水對瓶底的壓強：p＝ρgh＝1×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣2m＝500Pa；（2）燒瓶內水的質量：m水＝ρV＝1×103kg/m3×300×10﹣6m3＝0.3kg，燒瓶和水的總質量：m＝m瓶+m水＝120×10﹣3kg+0.3kg＝0.42kg，燒瓶和水的總重力：G＝mg＝0.42kg×10N/kg＝4.2N，此時燒瓶對水平桌面的壓力：F＝G＝4.2N，燒瓶對水平桌面的壓強：p＝＝＝1.4×103Pa。故答案為：500；1.4×103。16．【解答】解：（1）盧瑟福提出了原子的核式結構模型，認為原子的中心有一個很小的原子核；（2）當α粒子轟擊金屬箔時，圖中四條運動軌跡不可能出現(xiàn)的是C，是因為粒子都帶正電荷，與原子核發(fā)生排斥作用，軌跡應該是和D相似，向上偏轉。故答案為：（1）原子核；（2）C。三、識圖、作圖題：本大題4小題，其中第17、18題每小題3分，第19、20題每小題3分，共10分。17．【解答】解：（1）由圖甲可知，兩個氣門關閉，活塞向上運動，為壓縮沖程；（2）由圖乙可知，小磁針靜止時N極向左，根據(jù)異名磁極相互吸引可知，螺線管的右側為N極，左側為S極，由安培定則可得：電流由a端流入螺線管，即a為正極；（3）在家庭電路中，為了用電的安全，開關應該接在用電器與火線之間，即連接火線的應該是B。故答案為：壓縮；正極；B。18．【解答】解：根據(jù)平面鏡的特點在平面鏡的另一側作出鞋面B點的對稱點B′，即為其在平面鏡中的像；連接像點與眼睛A點與鏡面相交于一點O，即為入射點，連接BO、OA，則BO是入射光線，OA為反射光線，如圖所示：19．【解答】解：飛椅受到的重力作用點在重心，方向豎直向下，飛椅受到繩的拉力，方向沿繩子向上，作用點畫在重心，物體受到重力和拉力的示意圖如圖：20．【解答】解：定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián)，則滑動變阻器與定值電阻前后接入電路中；閉合開關S，將滑動變阻器的滑片向左移動，電流表示數(shù)變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的總電阻變大，即滑動變阻器電阻變大，所以應接下方的右接線柱；根據(jù)U＝IR可知，電流變小，定值電阻兩端的電壓變小，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關系可知，滑動變阻器兩端的電壓變大，所以電壓表接到定值電阻的兩端，如圖所示：四、實驗題：本大題3小題，每空1分，共14分。21．【解答】解：（1）只有沿水平方向拉著物體做勻速直線運動，物體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。為了能準確地測量滑動摩擦力的大小，應該水平拉動運動鞋，使其沿水平方向做勻速直線運動。根據(jù)二力平衡知識可知，滑動摩擦力等于拉力；（2）彈簧測力計分度值為0.1N，示數(shù)（如圖甲所示）為2.8N；鞋子沿水平方向做勻速直線運動，根據(jù)二力平衡知識可知，滑動摩擦力等于拉力，所以滑動摩擦力等于2.8N；（3）若實際拉動的過程中沒有做到勻速運動，根據(jù)影響滑動摩擦力大小因素有兩個：壓力大小和接觸面的粗糙程度都不變，故鞋受到的滑動摩擦力是不變的；（4）讓彈簧測力計和鞋保持靜止，拉動鞋下的橡膠墊進行測量（如圖乙所示），鞋處于靜止狀態(tài)，受到的摩擦力與測力計拉力是平衡力，這樣改進的好處是不用勻速拉動橡膠墊，且彈簧測力計處于靜止狀態(tài)，方便讀數(shù)。故答案為：（1）二力平衡；勻速直線；（2）2.8；（3）不變；（4）不用勻速拉動橡膠墊，易操作。22．【解答】解：（1）根據(jù)Q吸＝cm△t知，只有兩個燒瓶中裝入初溫度和質量均相同的煤油時，才能通過煤油的溫度變化量來反映電流產生熱量的多少；若將燒瓶中裝有水，則由Q＝cm△t可知：在相同質量的水和煤油中，吸收的相同的熱量時，由于水的比熱容大，溫度升高的度數(shù)少，溫度計的示數(shù)變化不明顯，故為了實驗效果明顯，應選用質量相同的煤油而不用水；實驗中通過觀察兩支溫度計示數(shù)變化來比較電流產生的熱量的多少，這用到了轉換法；（2）如圖甲所示，兩電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流和通電時間相同，改變電阻，可以探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關系；（3）如圖乙所示，兩燒瓶中裝有阻值相同的電熱絲，閉合開關，控制電阻和通電時間相同，通過調節(jié)滑動變阻器改變電路的電流，觀察同一只燒瓶中煤油升高的溫度計的示數(shù)變化，可以探究電流通過導體產生的熱量與電流的關系。故答案為：（1）煤油；兩支溫度計示數(shù)變化；（2）電阻；（3）不同；電流。23．【解答】解：（1）閉合開關S后，電源與甲電動機接通，電流通過甲電動機的線圈，線圈在磁場中受力而轉動，將電能轉化為機械能；（2）甲電動機帶動乙電動機一起轉動，乙電動機內部的線圈在磁場中切割磁感線，產生感應電流，小燈泡發(fā)光，此時乙電動機相當于發(fā)電機，將機械能轉化為電能，其工作原理是電磁感應現(xiàn)象；（3）“動圈式話筒”的原理是電磁感應現(xiàn)象，“動圈式揚聲器”的原理是通電導體在磁場中受力而運動；（4）通電導體在磁場中的受力方向與電流的方向和磁場的方向有關，如果將電池組正負極對調，電流方向改變，磁場方向不變，則甲電動機轉動方向改變。故答案為：甲；電磁感應現(xiàn)象；動圈式話筒；將電池組正負極對調。五、計算題：本大題2小題，共14分。解答應寫出必要的文字說明、公式和步驟，只列最后結果的不給分。24．【解答】解：（1）燈泡正常發(fā)光，由P＝UI得，此時通過燈泡的電流：I＝＝＝0.5A，由于燈泡與電阻串聯(lián)，各個電流相等，故I＝IL＝IR＝0.5A；（2）由I＝得，電阻兩端電壓為：UR＝IR＝0.5A×8Ω＝4V，因為串聯(lián)電路中總電壓等于各用電器兩端的電壓之和，故總電壓：U＝UL+UR＝6V+4V＝10V；（3）通電20s，整個電路消耗的電能：W＝UIt＝10V×0.5A×20s＝100J。答：（1）電路中的電流I為0.5A；（2）電源電壓U為10V；（3）通電20s，整個電路消耗的電能W為100J。25．【解答】解：（1）由題知，OA：OB＝1：2，A點受到P的拉力大小等于P的重力，根據(jù)杠桿的平衡條件有：F×OB＝GP×OA＝mPg×OA，所以F＝×mPg＝×4kg×10N/kg＝20N；（2）由ρ＝可得，物體P的體積：VP＝＝＝10﹣3m3，物體P浸沒在水中，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）圖乙中，將P、Q分別浸沒在水和某種未知液體中，左、右測的力臂大小分別為L1和L