2021年安徽省初中学业水平考试
物理
一、填空题
1. 在我国“祝融号” 火星车顶部，有一个叫集热窗的装置，里面装有一种叫正十一烷的物质。这种物质在白天温度高时为液态。夜间温度低时会______（填物态变化名称）放热，从而起到控温作用。
【答案】凝固
【解析】
【详解】正十一烷这种物质在白天温度高时为液态，夜间温度低时会放热从液态变为固态，这个过程叫凝固。
2. 在一些闹市区，常会看到如图所示的监测设备，显示屏上的数据(65.7分贝)反映的是声音的______（选填“音调”“响度”或“音色”）。
【答案】响度
【解析】
【分析】
【详解】因为声音的强弱用分贝来表示，所以噪声监测设备上的数据实际上是声音的响度。
3. 原子是构成物质的一种微粒，借助外部能量，可以使外层电子从原子脱离，原子失去电子后成为带______（选填“平或负”）电的粒子。
【答案】正
【解析】
【分析】
【详解】原子借助外部能量，可以使外层电子从原子脱离，原子失去电子后，因缺少电子带正电。
4. 如图，L表示凸透镜，MN为主光轴。O为光心，F为焦点。从S点发出两条光线，一条经过光心，另一条平行于主光轴，请在图中画出它们经凸透镜后的出射光线______。
【答案】
【解析】
【分析】
【详解】通过光心后传播方向不变，故将SO延长，并标上向下的箭头，平行于主光轴后，过焦点，故将折射点与焦点用实线连接，并标上向下的箭头，故如下图所示：
。
5. 小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为______ （选填“N” 或“S”）极。
【答案】N
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，电流从电磁铁的右端流入，左端流出，由安培定则可知电磁铁的右端是N极，左端是S极，铁钉的尖端为N极。
6. 中国空间站“天和”核心舱首次采用了大面积可展收柔性太阳能电池翼，单翼的发电功率可达9kW，从能量转化的角度分析“9kW”表示的物理意义是：______。
【答案】1 s可将9 kJ太阳能转化为电能
【解析】
【分析】
【详解】太阳能电池工作时，将太阳能转化为电能，9kW表示1s可将9kJ太阳能转化为电能。
7. 沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃，质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
【答案】100
【解析】
【分析】
【详解】由知道，砂石吸收3.6×106J的热量后温度升高
故吸热后砂石的温度是
8. 如图，用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2m，所用拉力F=100N，若该过程中滑轮组的机械效率为80%，则滑轮组对重物做的有用功为______J。
【答案】320
【解析】
【分析】
【详解】滑轮组的动滑轮绕2段绳，绳子自由端移动的距离
s=2h=2×2m=4m
总功
W总=Fs=100N×4m=400J
对重物做的有用功为
W有=W总η=400J×80%=320J
9. 图示电路中，电源电压不变，电阻R1 =30Ω，R2 =60Ω，闭合开关S，电流表A的示数为0.3A，则通电1min电阻R1产生的热量为______J。
【答案】72
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电路的总电阻
电源电压
U=IR=0.3A×20Ω=6V
通电1min电阻R1产生的热量
10. 在某星球表面，物体所受重力与质量的比值约为3.8N/kg，大气压约为760Pa。假设能在该星球表面用水做托里拆利实验，如图所示，水的密度为1.0×103kg/m3，则经实验测出的h约为______m。
【答案】02
【解析】
【分析】
【详解】水的高度为
二、选择题
11. 下列说法正确的是（ ）
A. 在气体中，流速越大的位置压强越大
B. 跳远运动员起跳前要助跑是为了增大惯性
C. 导体在磁场中运动时一定会产生感应电流
D. 家庭电路发生火灾时，要先切断电源，不能直接泼水灭火
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．在气体中，流速越大的位置压强越小，故A错误；
B．跳远运动员起跳前要助跑，是为了利用惯性，但不能增大惯性，故B错误；
C．闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，才会产生感应电流，故C错误；
D．家庭电路着火时，要先切断电源，再救火，若直接用水泼易引发触电，故D正确。
故选D。
12. 如图，小雯在做家务劳动时，用平行于水平地面的力推沙发，沙发有相对地面运动的趋势，但它没有被推动。在上述过程中（ ）
A. 地面对沙发没有摩擦力的作用
B. 人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力大小相等
C. 人对沙发的推力与沙发对人的推力是一对平衡力
D. 沙发受到的重力与地面对沙发的支持力是一对相互作用力
【答案】B
【解析】
【详解】A．推沙发时，虽然没有被推动，但沙发有相对地面运动的趋势，所以地面对沙发有摩擦力的作用，故A不符合题意；
B．沙发没有被推动，处于平衡状态，人对沙发的推力与地面对沙发的摩擦力为一对平衡力，大小相等，故B符合题意；
C．人对沙发的推力与沙发对人的推力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，但是分别作用在两个物体上，是一对相互作用力，故C不符合题意；
D．沙发在竖直方向上静止，受到的重力与地面对沙发的支持力是一对平衡力，故D不符合题意。
故选B。
13. 图示为游乐场中在竖直面内转动的摩天轮，小红乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中（ ）
A. 动能减少 B. 重力势能不变 C. 机械能增大 D. 机械能不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．小红的质量不变，乘坐该摩天轮时速度大小不变，则她从最低点上升到最高点的过程中动能不变，故A不符合题意；
B．小红的质量不变，她从最低点上升到最高点的过程中高度升高，则重力势能变大，故B不符合题意；
CD．机械能等于动能与势能之和，从最低点上升到最高点的过程中，小红的动能不变，重力势能变大，则机械能变大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
14. 利用地震波中纵波和横波的传播速度不同可以监测震源的位置。图示两条直线分别表示这两种波从震源开始传播的距离(s)与所用时间(t)的关系，若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s，则震源到该监测站的距离为（ ）
A. 25km B. 50km C. 75km D. 100km
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由图知道，横波和纵波的速度分别是
设震源到该监测站的距离是s，由于测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为10s，即
则由知道，
解得震源到该监测站的距离是s=75km，故C正确。
故选C。
15. 如图所示，R1和R2均为定值电阻，闭合开关S，电流表指针明显偏转，电压表几乎无示数，如果R1或R2一处发生故障，则下列判断正确的是（ ）
A. R1短路 B. R2短路 C. R1断路 D. R2断路
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图可知，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．如果R1短路，电压表被短路，电压表无示数，电路通路，电流表有示数，故A正确；
B．如果R2短路，只有R1的简单电路，电压表和电流表都有示数，故B错误；
C．如果R1断路，电压表串联在电路中，电压表有示数，电路中电流很小，电流表没有示数，故C错误；
D．如果R2断路，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故D错误。
故选A。
16. 图示电路中，电源电压不变，R为滑动变阻器，L为小灯泡（假设灯丝电阻不变)。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中（ ）
A. 电流表示数变小，小灯泡变暗
B. 电压表示数变大，小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小，小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变，小灯泡变亮
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由图知道，滑动变阻器与灯泡串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻，由图知道，滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中，接入电路中的电阻变小，即电压表示数与电流表示数的比值变小；
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时，电路中的总电阻变小，由知道，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，由于灯丝电阻不变，由U=IR知道，灯泡两端的电压变大，由知道，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮；
由串联分压知道，此过程中滑动变阻器两端电压变小，故电压表示数变小；
综上所述，只有C正确。
故选C。
17. 图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（ ）
A. 线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下
B. 线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈
C. 线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下
D. 线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】通电导体在磁场中受力方向与电流方向、磁场方向有关，其中之一发生改变，则受力方向发生改变。
A．根据题意知道，此时dc边受到磁场的作用力向下，由于ab边中电流方向与dc中电流方向相反，而磁场方向相同，所以ab边受到磁场的作用力与dc边受到磁场的作用力相反，即ab边受到磁场的作用力向上，故A错误；
B．由图知道，线圈由图示位置转过180o时，电流沿abcd流过线圈，故B错误；
C．线圈由图示位置转过180°时，dc边中电流方向反向，则受力方向改变，即dc边受到磁场的作用力向上，故C错误；
D．线圈由图示位置转过180°时，ab边中电流的方向反向，则受力方向改变，即ab边受到磁场的作用力向下，故D正确。
故选D。
三、实验题
18. 如图所示，某小机用玻璃板代替平面镜探究平面镜成像的特点。
（1）为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是______；
（2）将一支点燃的蜡烛A放在玻璃板前，再拿一支外形相同______(选填“点燃”或“未点燃”)的蜡烛B，竖直着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合，这个位置就是蜡烛A的像的位置。
【答案】 (1). 刻度尺 (2). 未点燃
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]为了比较像与物到平面镜的距离，需要的测量工具是刻度尺，刻度尺测量距离。
（2）[2]未点燃的蜡烛替代像，当像与蜡烛B重合时，感觉就像是蜡烛B在燃烧，说明平面镜成的像是等大的像。
19. 小华按图示的步骤进行探究浮力的实验；
A. 在弹簧测力计下悬桂个金属球，如图甲所示，弹簧测力计的示数为2.6N；
B. 将金属球浸没在水中，弹簧测力计的示数如图乙所示；
C. 将金属球从水中取出并擦干水分，再将它浸没在另一种液体中，弹簧测力计的示数如图丙所示。
由实验可知，金属球浸没在水中时受到的浮力大小为______N，图丙中液体的密度______（选填“大于”“等于”或“小于”）水的密度。
【答案】 (1). 1.0 (2). 小于
【解析】
【详解】[1]甲图中弹簧测力计的示数等于金属球的重力。由图乙可知，弹簧测力计分度值为0.2N，则金属球浸没在水中时弹簧测力计的示数为1.6N。故金属球浸没在水中时受到的浮力大小为
F浮=G-F示=2.6N-1.6N=1.0N
[2]由图丙可知，弹簧测力计的示数为1.8N，则金属球浸没在液体中时受到的浮力大小为
=G-=2.6N-1.8N=0.8N
与浸没在水中相比，金属球排开液体的体积相同，在液体中受到的浮力小于在水中受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排可知，图丙中液体的密度小于水的密度。
20. 用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”；
（1）实验时，依次更换不同的电阻，调节______，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流示数I，数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 30 20 15 10 5 电流I/A 0.08 0.12 0.16 0.48 电阻的测数 0.33 0.50 0.067 0.100 0.200
（2）第4次实验的电流表示数如图乙所示，该数为______A；
（3）为了更精确地描述I与R的关系，在表中增加了的数据，并根据I，的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I-的图像______；
（4）根据图像可以得到的实验结论是：______。
【答案】 (1). 滑动变阻器的滑片 (2). 0.24 (3). (4). 见解析
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验时，更换不同的电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电阻两端的电压不变，记录电阻值和电流值。
（2）[2]由图乙可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.24A。
（3）[3]由表中数据，利用描点法画出I-的图像，如图所示：
（4）[4]由图像可知，电流与电阻的倒数成正比，可以得到电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
四、计算与推导题
21. 如图所示，小明在单杠上做引体向上运动，每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。已知小明的体重为500N，握拳时手臂的长度为0.6m，完成4次引体向上所用的时间为10s。求：
（1）小明完成1次引体向上所做的功；
（2）10s内小明做引体向上的功率。
【答案】（1）300J；（2）120W
【解析】
【详解】解：（1）小明完成1次引体向上使身体上升的高度等于握拳时手臂的长度，则所做的功为
W=Gh=500N×0.6m=300J
（2）10s内小明做了4次引体向上，则做引体向上的功率为
P=120W
答：（1）小明完成1次引体向上所做的功为300J；
（2）10s内小明做引体向上的功率为120W。
22. 如图所示的电路中，电源电压U不变，r、R1和R2均为定值电阻，其中r=1Ω，R1=14Ω，S1为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。闭合S1，将S2掷于1端，电压表V的示数U1=2.8V；将S2切换到2端，电压表V的示数U2=2.7V。求：
（1）电源电压U的大小；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）3.0V；（2）9Ω
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）闭合S1，将S2掷于1端，电阻R1和r串联，电压表测量R1两端的电压，通过电路的电流
r两端的电压
Ur=Ir=0.2A×1Ω=0.2V
电源电压
U=U1+Ur=2.8V+0.2V=3.0V
（2）将S2切换到2端，电阻R2和r串联，电压表测量R2两端的电压，r两端的电压
电路中的电流
电阻R2的阻值
答：（1）电源电压U的大小是3.0V；
（2）电阻R2阻值是9Ω。
23. 研究物理问题时，常需要突出研究对象的主要因素，忽略次要因素，将其简化为物理模型。
（1）如图甲，一质量分布均匀的杠杆，忽略厚度和宽度，长度不可忽略，用细线将它从中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图乙）释放，为研究其能否平衡，可将它看成等长的两部分，请在图乙中画出这两部分各自所受重力的示意图和力臂，并用杠杆平衡条件证明杠杆在该位置仍能平衡；
（2）如图丙，一质量分布均匀的长方形木板，忽略厚度，长度和宽度不可忽略，用细线将它AB边的中点悬起，能在水平位置平衡。将它绕悬点在坚直面内缓慢转过一定角度后（如图丁）释放，木板在该位置能否平衡？写出你的判断依据。
【答案】（1）；见解析；（2）不能平衡；答案见解析
【解析】
【分析】
【详解】（1）设杠杆的中点为O，杠杆与水平方向的夹角为θ，由于杠杆质量分布均匀，且左右两部分等长，因此杠杆左右两部分重力G1=G2，重心分别在两部分的中点处，分别设为O1和O2，则易知OO1=OO2，左右两部分重力的力臂
l1=OO1cos，l2=OO1cos
因此
L1=L2
因此有
G1L1=G2L2
满足杠杆平衡条件，因此杠杆在该位置仍能平衡。
（2）不能平衡，转过一定角度释放的瞬间，木板只受重力和细线的拉力的作用，重力的方向竖直向下，拉力的方向竖直向上；此时木板的重心不在悬点的正下方，重力和细线的拉力不在一条直线上，不是一对平衡力，木板受力不平衡，因此不能平衡。
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