河北省2021年中考物理试题（解析版）.doc

河北省2021年初中毕业生升学文化课考试·理科综合物理部分
一、选择题（本大题共22个小题，共47分，1~19小题为单选题，每小题的四个选项中，只有一个选项符合题意，每小题2分；20~22小题为多选题，每小题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题意，每小题3分，全选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选或不选的不得分）
1. 下列数据最接近实际情况的是（　　）
A. 人正常体温约为37.8℃ B. 初中语文课本的长度约为26cm
C. 一个苹果的质量约为1.2kg D. 正常人脉搏跳动10次所用时间约为1min
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．人正常体温约为37℃，故A不符合题意；
B．初中语文课本的长度约为26cm左右，故B符合题意；
C．1个苹果的质量约为0.15kg，故C不符合题意；
D．正常人脉搏跳动80次所用时间约为1min，故D不符合题意。
故选B。
2. 如下图所示是我国春秋战国时代的乐器——编钟，关于编钟下列说法正确的是（　　）

A. 悠扬的编钟声是由钟的振动产生的
B. 大小不同的钟振动幅度相同时，发声的音调相同
C. 敲钟时，用力越大，钟声在空气中的传播速度越大
D. 通过钟声能判断钟否破损，只利用了声波传递能量
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．声音是由物体振动产生的，悠扬的编钟声是由钟的振动产生的，故A正确；
B．声音的响度与振幅和距声源的距离有关，声音的音调与发声体振动的频率有关，不同的钟振动幅度相同时，发声的音调不相同，故B错误；
C．敲钟时，用力越大，钟的振幅越大，响度越大。声音的传播速度与介质和温度等因素有关，声音的传播速度与响度无关，声音在空气中的传播速度是不变的，故C错误；
D．声音可传递信息和能量，通过钟声能判断钟是否破损，利用了声波传递信息，故D错误。
故选A。
3. 下列光现象与物理知识对应正确的是（　　）
A. 在平静的湖面看到蓝天白云——光的直线传播
B. 游泳池注水后看上去好像变浅了——光的反射
C. 日出时，看到在地平线以下的太阳——光的折射
D. 阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑——光的反射
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．在平静的湖面看到蓝天白云是光的反射现象，故A错误；
B．游泳池注水后看上去好像变浅了是光的折射现象，故B错误；
C．日出时，看到在地平线以下的太阳是光的折射现象，故C正确；
D．阳光透过树叶间的缝隙射到地面上，形成圆形光斑是光的直线传播现象，故D错误。
故选C。
4. 图所示是探究电磁感应的实验装置，关于电磁感应现象，下列说法正确的是（　　）

A. 奥斯特发现了电磁感应现象
B. 利用电磁感应现象制作了电动机
C. 导线在磁场中沿不同方向运动，导线中都会有感应电流产生
D. 如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，导线中感应电流的方向不发生改变
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．法拉第发现了电磁感应现象，故A错误；
B．利用电磁感应现象制作了发电机，故B错误；
C．导线在磁场中沿与磁感线平行的方向运动，导线中不会有感应电流产生，故C错误；
D．如果磁感线和切割磁感线方向都变得相反，由右手定则得，导线中感应电流的方向不发生改变，故D正确。
故选D。
5. 如图所示的做法中符合安全用电原则的是（　　）
A. 用湿抹布擦发光的灯泡
B. 发现有人触电迅速切断电源
C. 用手指触碰插座的插孔
D. 多个大功率用电器同时用一个插座
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．用湿抹布擦发光的灯泡，水可以导电，有可能会造成触电事故，故A不符合题意；
B．发现有人触电时，应该立即切断电源，可防止救人时引发新触电事故，故B符合题意；
C．安全用电要求不接触低压带电体，不靠近高压带电体，故C不符合题意；
D．一个插线板供多个大功率用电器同时工作，易造成干路电流过大而发生过载，故D不符合题意。
故选B。
6. 我国北方秋、冬两季的清晨，树枝上常出现雾凇，那么雾凇是怎么形成的？小明做了如图所示实验来进行探究，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌一会儿，发现易拉罐内有冰与盐水混合物，底部出现了白霜，则下列说法正确的是（　　）

A. 雾凇是水蒸气凝华形成的 B. 白霜是水蒸气凝固形成的
C. 雾凇形成过程中放出热量 D. 易拉罐内冰与盐水混合物的温度低于0℃
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】A．雾凇是水蒸气遇冷放热凝华成固态的冰晶附在树枝上形成的，故A正确；
B．白霜是水蒸气遇到冷的瓶底凝华形成的，故B错误；
C．雾凇是凝华形成的，凝华过程中放出热量，故C正确；
D．一个标准气压下，水的凝固点为0℃，水蒸气要凝华成小冰晶需要温度降低到0℃，且需要不断放热。将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌一会儿，发现易拉罐内有冰与盐水混合物，底部出现了白霜，说明易拉罐内冰与盐水混合物的温度低于0℃。故D正确。
故选ACD
7. 图所示能够说明流体压强与流速关系的是（　　）
A. 拦河坝设计成上窄下宽
B. 向下吹气，乒乓球不下落
C. 用吸盘搬运玻璃
D. 站在安全线以外候车
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．因为液体的压强随深度的增加而增大，拦河坝设计成上窄下宽，会更好的保护拦河坝，故A不符合题意；
B．用漏斗向下吹气，乒乓球不落下，漏斗上方的空气流动速度变大，压强变小，故B符合题意；
C．用吸盘搬运玻璃，在使用吸盘时，吸盘内的空气会被抽出，大气压能把吸盘紧紧的压在玻璃上，故C不符合题意；
D．列车在行驶时，周围的空气流动速度变大，压强会变小，为了保护候车乘客的安全，需要站在安全线以外候车，故D符合题意。
故选BD。
8. 如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器R2的最大阻值与R1的阻值均为R0，a、b、c分别为电阻（阻值均为R0）、电流表、电压表其中之一，且不相同。当S1、S3闭合时，移动滑片P，电路中消耗的功率始终为I02R0，下列有关说法正确的是（　　）

A. b一定是电流表，c一定是电压表
B. 开关都闭合时，电路消耗功率为2I02R0
C. 只闭合S1，若b为电压表，P向右移动，b的示数可能变小
D. 将a、c互换，开关都闭合时，电路中的电流可能为3I0
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．当S1、S3闭合时，电阻R1开路。移动滑片P，电路中消耗的功率始终为I02R0，说明此时电路中滑动变阻器被短路，故c一定是电流表。若a是电压表，则整个电路相当于开路，故不符合题意，因此a是电阻，b是电压表，故A错误；
B．开关都闭合时，电阻与R1并联，滑动变阻器被短路，电路的总电阻为

电路中的电流

电路消耗功率为

故B正确；
C．只闭合S1，电阻R1开路，滑动变阻器 R2与电阻串联。若b为电压表，电压表测量滑动变阻器R2电压，P向右移动，R2接入的阻值变大，b的示数会变大，故C错误；
D．将a、c互换，开关都闭合时，电阻R1被短路，电阻与滑动变阻器R2并联，当动变阻器R2接入的电阻为 时，电路中的电流为3I0，故D正确。
故选BD。
二、填空及简答题（本大题共9个小题，第25小题3分，其他小题每空1分，共31分）
9. 2021年5月15日7时18分，我国自主研发的“天问一号”探测器稳稳着陆在火星上，使我国成为世界上第二个成功着陆火星的国家。地面控制中心通过发射______向“天问一号”传达指令。指南针是我国古代四大发明之一，指南针能够指南北，是因为指南针受到了______的作用。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 地磁场
【解析】
【分析】
【详解】[1]电磁波可以传递信息，且可以在真空中传播，地面控制中心通过发射电磁波向“天问一号”传达指令。
[2]磁场对放入其中的磁体会产生力的作用。指南针本身有磁性，放入地磁场中，受到地磁场的作用，总是指示南北方向。
10. 图所示是一幅撑杆跳高的图片，关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，回答下列问题。

（1）问题：运动员对竿的力的作用效果是什么？
回答：___________。
（2）请从机械能角度提出一个问题并回答。
问题：___________？回答：___________。
【答案】 ①. 力可以使物体发生形变 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]由图可知，竿变弯，说明力可以使物体发生形变。
（2）[2][3]问题：运动员从最低点到最高点动能和重力势能如何转化？回答：动能转化为重力势能。
11. 斧子的斧头变松了，人们常用撞击斧柄下端紧套在斧柄上（如图所示），这是因为______，这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了，斧柄下端撞击木墩时，以斧柄为参照物，斧头是______（选填“运动”或“静止”）的。请在图中画出斧头所受重力的示意图。（ ）

【答案】 ①. 斧头具有惯性 ②. 运动 ③.
【解析】
【分析】
【详解】[1]一切物体都有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。斧柄和斧头原来都是运动的，当斧柄下端撞击到木墩时，斧柄突然停止运动，由于斧头具有惯性，斧头原保持原来的运动状态继续运动，这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了。
[2]斧柄下端撞击木墩时，以斧柄为参照物，斧头相对于斧柄的位置发生了变化，故斧头是运动的。
[3]斧头受到竖直向下重力的作用，作用点在斧头的重心，斧头所受重力的示意图如下图所示：

12. 小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度—时间的图像如图所示，由图可知，甲物质比热容______（选填“>”“<”或“=”）乙物质比热容，用酒精灯给物体加热，物体内能增大，温度升高，这是通过______方式实现的。实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

【答案】 ①. < ②. 热传递 ③. 不变
【解析】
【分析】
【详解】[1]根据比热容公式Q=cmΔt，质量相等的甲、乙两种物质，加热相同时间，吸收的热量相同，从图中可知，甲的温度升高得较高，那么甲的比热容较小，即甲物质比热容小于乙物质比热容。
[2]改变物体内能有做功和热传递两种方式，给物体加热时，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式实现的。
[3]热值是燃料本身的属性，不会随燃料质量的变化而变化，故选填不变。
13. 太阳能是______（选填“可再生”或“不可再生”）能源，直接利用太阳能可有效地减少碳排放，图所示是一辆低碳化未来汽车，车顶部装有高效光电转换器，它可将________能转化为电能；车轮的轮毂其实是风力发电机，可以把捕捉到的风能转化为_________能。

【答案】 ①. 可再生 ②. 太阳 ③. 电
【解析】
【分析】
【详解】[1]太阳能取之不尽用之不竭，且清洁无污染，属于可再生能源。
[2]光电转换器的作用是将太阳能转变为电能。
[3]风力发电机的作用是将风能转变为电能。
三、实验探究题（本大题共4小题；第32小题4分，第33小题6分，第34、35小题各7分，共24分）
14. 小明用凸透镜、蜡烛、光屏和光具座等器材，探究凸透镜成像的规律。

（1）实验时，使___________在同一水平高度。
（2）当蜡烛、凸透镜、光屏在图所示位置时，光屏上出现了等大清晰的像，此凸透镜的焦距为_______cm。
（3）保持凸透镜位置不动，在（2）实验基础上，想要在光屏上得到缩小清晰的烛焰像，接下来的操作是_______。
（4）保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45cm处，无论怎样移动光屏，光屏上始终接收不到像，小明观察像的方法是_______。
【答案】 ①. 蜡烛烛焰、凸透镜光心、光屏中心 ②. 10.0 ③. 将蜡烛和光屏均向左移动合适的距离 ④. 在凸透镜右侧合适位置直接观察
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]实验时，为了使像成在光屏的中央，蜡烛烛焰、凸透镜光心、光屏中心应该在同一高度上。
（2）[2]根据凸透镜成像规律可知，当物体在二倍焦距时，物体和像等大，所以此时

则该凸透镜的焦距为10.0cm。
（3）[3]根据凸透镜成像规律可知，当像为倒立缩小实像时，物体在二倍焦距之外，所以需要将蜡烛向左移动，根据“物远像近像变小”可知，光屏也应该向左移动。
（4）[4]保持凸透镜位置不动，把蜡烛移到45cm处，此时蜡烛在一倍焦距以内，成虚像，光屏上观察不到像，需要在凸透镜右侧合适位置通过透镜直接观察。
15. 小明和小红对具有吸水性的小石块的密度进行了测量。（已知）

（1）小明的实验过程如下：
①将天平放置于水平桌面上，游码放到标尺左端的零刻度线处，天平上指针的位置如图所示，下一步的操作是______；
②用调节好的天平测出小石块的质量为m；
③往量筒中倒入适量的水，读出水面对应的刻度值为；
④用细线系好小石块将其浸没在量筒里的水中，读出水面对应的刻度值为；
⑤小石块的密度：=______；
（2）小红的实验过程如下：
①将用细线系好的小石块挂在弹簧测力计下，测出小石块重为G；
②将挂在弹簧测力计下的小石块______在水中，读出弹簧测力计示数为F；
③小石块的密度：=______；
（3）对小明和小红的实验进行分析与论证，可知小明实验的测量值比小石块密度的真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。为了使测量结果更准确，可以在完成小明的实验步骤②后，将______，再继续进行实验。
【答案】 ①. 向左调节平衡螺母，使天平平衡 ②. ③. 完全浸没 ④. ⑤. 偏大 ⑥. 具有吸水性的小石块浸没在水中吸足水
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]从图中可以看出分度尺向右偏，说明右边更重，左边轻，所以需要将平衡螺母向左边调节，使得左右两边平衡，天平水平平衡。
[2]根据题意，小石块的质量直接由天平测出，质量为m，而体积是使用量筒将固体浸入液体中间接测出，易知，小石块的体积为

根据密度计算公式可得，小石块的密度为

（2）[3]因为测量密度时需要测量质量和密度，质量可以根据测量出来的重力进行计算获得，所以还需要体积，因为物体在完全浸没时排开液体体积与物体体积相等，所以在只有弹簧测力计的情况下，可以通过测量完全浸没时的浮力来进行体积计算，所以应该将小石块完全浸没在水中。
[4]根据可知，物体的质量为

因为物体完全浸没时弹簧测力计的示数为F，根据称重法计算浮力可知，此时物体受到的浮力为

根据阿基米德原理可得，物体排开液体的体积也即物体体积为

根据密度计算公式可得，小石块的密度为

（3）[5]因为干燥的石头具有吸收性，能够吸收水分，所以测量体积时由于石头吸收掉一部分水分，从而使得测得的偏小，所以计算出来的石块体积偏小，密度偏大。
[6]因为密度的偏差来源于石块吸收水分使得体积偏小，所以在测量完质量后，应该让石块充分吸收水分，然后再进行体积测量。
16. 小明利用图所示的电路来探究串联电路的部分特点，已知R1=2Ω，R2=4Ω，R3=5Ω，R4=10Ω，电源电压可调。

（1）请根据图所示电路图用笔画线代替导线将图所示实物图补充完整；（此时电源电压为3V）（ ）
（2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数；小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，则电路中一定存在的故障是______（选填字母）；
A．R1处短路 B．R2处断路 C．电流表处短路
（3）排除故障后，继续实验，实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC和AC两端，收集的数据如下表。

I/A
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
R1与R2串联
0.5
1
2
3
2
R2与R3串联
0.2
0.8
1
1.8
3
R3与R4串联
0.3
1.5
3
4.5
4
R1与R4串联

1
5
6
①表格中第4次实验空格处的数据为______；
②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可得其规律是______；
③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是______；
④探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得其关系是______；
【拓展】完成实验后，小红连接了如图所示电路，已知R0>R1，调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二，则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是______。

【答案】 ①. ②. B ③. 0.5 ④. 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和 ⑤. 串联电路中总电阻等于各电阻之和 ⑥. 串联电路中，电压之比等于电阻之比（串联电路中，电压与电阻成正比或串联电路中，电阻越大，其两端电压越大） ⑦. 13∶3
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]由图可知，两端组的总阻值为

电路中的电流为

所以电流表选用0～0.6A量程，如图

（2）[2]电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数，说明电路中出现断路，小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数，电流表无示数，说明电阻R2断路，故B符合题意，AC不符合题意。
故选B。
（3）①[3]R1与R4串联时，电路中的总电阻为

电源电压为6V，根据可知，电路中的电流为

②[4]探究串联电路中电压的关系时，由表格数据可知

可得其规律是：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
③[5]探究串联电路中电阻的关系时，分析表格数据可知
，
以此类推，可得其规律是：串联电路中总电阻等于各电阻之和。
④[6]探究串联电路中电压与电阻关系时，由表格数据可知
，
即

以此类推，可知：串联电路中，电压之比等于电阻之比（串联电路中，电压与电阻成正比或串联电路中，电阻越大，其两端电压越大）。
[7] 已知R0>R1，调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二，则所有符合上述情况的的电压组合为13V、2V、15V；5V、10V、15V；2V、3V、5V；1V、2V、3V；四组数值中，第一组时，根据串联电路电压规律，R0阻值最大

第四组时，根据串联电路电压规律，R0阻值最小

则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是

四、计算应用题（本大题共3个小题；第36小题5分，第37小题6分，第38小题7分，共18分，解答时，要求有必要的文字说明、公式和计算步骤等，只写最后结果不得分）
17. 图甲是一辆起重车的图片，起重车的质量为9.6t，有四个支撑脚，每个支撑脚的面积为0.3m2，起重时汽车轮胎离开地面。图乙是起重车吊臂上的滑轮组在某次作业中将质量为1200kg的货物匀速提升，滑轮组上钢丝绳的拉力F为5000N，货物上升过程中的s-t图像如图丙所示。（不考虑绳重，g取10N/kg），求：
（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强；
（2）拉力F的功率；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。

【答案】（1）；（2）3750W；（3）
【解析】
分析】
【详解】解（1）提升货物过程中起重车的总重为

提升重物时，受力面积为

提升货物过程中起重车对水平地面的压强

（2）物体的速度为

绳子的速度为

拉力F的功率

（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率

答：（1）提升货物过程中起重车对水平地面的压强为；
（2）拉力F的功率为；
（3）提升货物过程中滑轮组的机械效率。
18. 如图所示，小灯泡L规格为“5V 1W”，R0=50Ω，电源电压不变，电流表的量程为“0~0.6A”、“0~3A”。闭合开关，小灯泡L正常发光。
（1）求R0的功率和电源电压；
（2）拆除小灯泡L，从规格分别为“10Ω 1A”、“100Ω 0.5A”的滑动变阻器中选择其中之一，以及若干导线连入电路，选择哪种规格的变阻器电路消耗的功率最大？最大功率是多少？

【答案】（1），；（2）“100Ω 0.5A”；12W
【解析】
【分析】
【详解】（1）分析电路，闭合开关，小灯泡和电阻串联，电流表测该电路电流。小灯泡正常发光，流过小灯泡的电流

流过R0的电流

R0的功率

R0两端电压

电源电压

（2）由题意知，滑动变阻器和定值电阻并联时，电路消耗的功率可实现最大，当“10Ω 1A”接入电路时，流过10Ω电阻的最小电流

1.5A大于该电阻允许的最大电流1A，该电阻会被损坏，故舍去。
所以选择“100Ω 0.5A”的滑动变阻器接入电路时电路消耗的功率可达到最大，此时流过100Ω电阻的最大电流I滑max=0.5A。
流过电阻的电流

干路最大电流
Imax=I滑max+IR0=0.5A+0.3A=0.8A
电路最大功率
Pmax=U电Imax=15V×0.8A=12W
答：（1）R0的功率为；电源电压为；
（2）选择“100Ω 0.5A”变阻器电路消耗的功率最大；最大功率是12W。