2021年湖南省张家界市中考物理试题

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1、2021 年湖南省张家界市中考物理试题一、选择题（本题共 8 小题，每小题 2 分，共 16 分；每小题只有一个选项符合题意)1（2021湖南张家界）（2分）排箫又叫“参差”，是由长短不一的竹管组成，下列选项中正确的是（ ）A. 真空中可以听见箫声B.竹管长度参差不齐的目的是为了改变声音的响度C.我们能区别排箫的声音是依靠音调D.排箫发出声音是由管内空气柱振动产生的答案：D解析：声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，所以真空中无法听见箫声，故A 错误；竹管长度参 差不齐，竹管内的空气柱的长度不同，空气柱振动时的频率不同，所以是为了改变声音的音调，故 B 错误； 每个发声体发出声音的音色是不

2、同的，我们能区别排箫的声音是依靠音色，故C 错误；声音是由物体的振 动产生的，排箫发出声音是由管内空气柱振动产生的，故 D 正确。2（2021湖南张家界）（2 分）如图所示的光现象，属于光的色散的是（ ）A. 天空中的彩虹 B.池塘中树的倒影 C.水中的鱼儿 D.手影答案：A解析：雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水 珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象。所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形 成的，故 A 正确；池塘中树的倒影，是树木反射的光在水面反射后进入人眼，水面相当于一个平面镜，是 光的反射原理，故 B 错误；看到水中的

3、鱼儿是鱼儿的虚像，是由光的折射形成的，故C 错误；手影是光的 直线传播形成的，故 D 错误。3（2021湖南张家界）（2 分）如图所示四种场景，根据图片提供的信息进行估测，最接近实际情况的是 （ ）A. 图中国旗的长度约为 6mB.中学生在平直公路上正常骑行自行车的速度约为 5m/sC.一颗鸡蛋的质量约为 1kgD.南极的气温约 12答案：B解析：旗手的身高在 180cm 左右。由图知，国旗长度接近旗手身高的 2 倍，所以在 360cm3.6m 左右。故 A 不符合实际；中学生正常骑自行车的速度在 18km/h18m/s5m/s 左右。故 B 符合实际；10颗鸡蛋的质量大约 1 斤，而 1 斤

4、500g，所以一颗鸡蛋的质量在 50g0.05kg 左右。故 C 不符合实际；南 极地区常年严寒，平均气温在18左右。故 D 不符合实际。故选 B。4（2021湖南张家界）（2 分）下列关于轮滑运动中涉及到的物理知识说法正确的是（ ）A轮滑要向前运动必须要受到向前的力B匀速转弯时运动员受到的几个力是相互平衡的C运动员所受重力和轮滑对运动员的支持力是一对相互作用力D轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力答案：D解析：当人停止蹬地后，轮滑由于惯性向前运动，此时没有受到向前的力，故A 错误；匀速转弯时运动员 的运动的方向发生了变化，其运动状态发生了改变，受到的几个力是非平衡力，故B 错误；运动员所

5、受重 力和轮滑对运动员的支持力大小相等、方向相反、作用在同一直线上、作用在同一物体上，是一对平衡力， 故 C 错误；轮滑与地面之间存在摩擦，轮滑停下来主要是因为受到地面对它的摩擦力的作用，故 D 正确。 5（2021湖南张家界）（2 分）关于家庭电路安全用电的说法正确的是（ ）A电冰箱的金属外壳应该与大地相连B家庭电路中，空气开关跳闸一定是因为电路发生了短路C使用试电笔时，手指不能接触笔尾金属体D更换灯泡前不用断开电源开关答案：A解析：有金属外壳的电冰箱应使用三孔插座，让金属外壳接地可以防止金属外壳带电而发生触电事故，故 A 正确；家庭电路中，空气开关跳闸可能是因为电路发生了短路，也可能是电路

6、的总功率过大，故 B 错误； 使用试电笔时，手指不能接触笔尖金属体，但要接触笔尾金属体，故C 错误；更换灯泡前，应断开电源开 关，以防止人接触用电器时触电，故 D 错误。6（2021湖南张家界）（2分）张家界大峡谷玻璃桥高空蹦极体验项目正式对公众开放，不考虑空气阻力， 关于人在蹦极下降过程中的能量分析，下列选项中正确的是（ ）A弹性绳绷直前，人的重力势能减小，动能增大，机械能增大B弹性绳刚好绷直时，人的重力势能最小，动能最大C下降到最低点的过程中人的机械能守恒D下降到最低点时，人的重力势能最小，弹性绳的弹性势能最大答案：D解析：弹性绳绷直前，人在重力的作用下向下做加速运动，人的质量不变，高度变

7、小，人的重力势能减小， 人的质量不变，速度变大，动能增大，不计空气阻力，人的机械能是守恒的，保持不变，故A 错误；弹性 绳刚好绷直时，人继续向下运动，人的重力大于弹性绳的弹力，向下做加速运动，当弹力等于人的重力时， 速度最大，动能最大，故 B 错误；下降到最低点的过程中，人的机械能转化为弹性绳的弹性势能，所以人 的机械能不守恒，故 C 错误；下降到最低点时，高度最小，所以人的重力势能最小，此时弹性绳发生的形 变程度最大，弹性绳的弹性势能最大，故 D 正确。7（2021湖南张家界）（2分）如图所示实验现象揭示物理原理或规律所对应的技术应用不正确的是（ ）A磁极相互作用磁悬浮列车B连通器三峡船闸C

8、水蒸气的内能转化为木塞的机械能火箭发射3 38 3 38 D电流的磁效应动圈式话筒答案：D解析：磁悬浮列车是利用同名磁极相互排斥原理工作的，故A 正确；三峡船闸利用的是连通器原理，故 B 正确；用酒精灯给试管中的水加热，水沸腾后，试管中的水蒸气将木塞冲起，表明：水蒸气的内能转化为 木塞的机械能，与火箭的发射原理是相同的，故C 正确；动圈式话筒利用的是电磁感应现象，不是电流的 磁效应，故 D 错误。故选 D。8（2021湖南张家界）（2 分）如图是我国劳动人民在生产生活中创造和使用的工具，下列选项中正确的 是（ ）A B C D答案：C解析：桔槔是运用杠杆原理，正确；钻木取火将内能转化为机械能，

9、错误；司南利用地磁场对磁体有 力的作用指示南北，正确；篆刻用的刀刃很薄是为了减小压强，错误；日晷测定时间利用了光的直线 传播，正确；故正确。故选 C。二、填空题（本题共 8 小题，每空 1 分，共 16 分)9（2021湖南张家界）（2 分）使用手机扫码支付是通过 传递信息的，制作手机芯片的材料主要 是 （选填“超导体”“半导体”、“导体”或“绝缘体”）。答案：电磁波 半导体解析：手机扫码支付利用电磁波传递信息，手机芯片使用的材料主要是半导体。10（2021湖南张家界）（2分）中国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度约 10.9km， 创造了中国载人深潜的新纪录，在此深度处潜

10、水器受到的压强为 Pa ，“奋斗者”号在深海下潜的 过程中，所受浮力的大小 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。（假设海水的密度不变取1.0 10 kg/m ，g10N/kg）答案：1.0910不变解析：坐底深度约 10.9km，即h10.9km10900m；此深度处潜水器受到的压强为：pgh1.010 kg/m 10N/kg10900m1.0910 Pa ；“奋斗者”号在深海下潜的过程中，由于液体密度不变，排开液体的体 积不变，所受浮力的大小不变。11（2021湖南张家界）（2 分）张家界森林公园内风景优美，其中金鞭溪婉转秀丽，下雨后溪边升起了 一层雾，置身其中，宛如仙境，那么雾的形成属于

11、 现象；水还有许多用途，如用水作为汽车发动 机冷却液是利用了水 的特点。答案：液化 比热容大解析：雾是由空气中的水蒸气液化形成的；因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相 同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机中用水来冷却。12（2021湖南张家界）（2 分）新一代“人造太阳”装置在成都建成并实现首次放电。“人造太阳”利用 （选填“聚变”或“裂变”），这种方式释放的核能具有不产生高放射性核废料的优点，属于 （选 填“可再生”或“不可再生”）能源。答案：聚变 不可再生解析：“人造太阳”利用核聚变的原理工作的；核能不能源源不断从自然界获得，是不可再生能源。 13（2021湖南张家界

12、）（2 分）宇宙承栽着中国人民千百年来的向往，“祝融号”火星车已安全到达火星1 22 2 1 2 1 1 21 2 11 1 11 2 11 1 1 2 2 1 表面。火星车有四片太阳能电池板，整体造型就像一只蝴蝶，大阳能电池板是将太阳能转化为 ；火 星车塔载了 6 台科学载荷进行科学探测，其中次表层探测雷达随火星车一起移动探测并收集地下反馈信息， 则以火星车为参照物次表层探测雷达是 的。答案：电能 静止解析：大阳能电池板是将太阳能转化为电能；以火星车为参照物，次表层探测雷达的位置没有发生变化， 所以以火星车为参照物次表层探测雷达静止的。14（2021湖南张家界）（2 分）把带双箭头的图片放在

13、圆柱形透明玻璃杯后适当位置并在玻璃杯中加入 适重的水，看到的情景如图所示，图甲与 ，图乙与 光学仪器成像的原理相同（两空均选 填“照相机”、“投影仪”、“放大镜”或“近视眼镜”）。答案：放大镜 照相机解析：未放水杯前，箭头的方向都是向右的；甲图中，下面的箭头的方向不变，成的是正立的、放大的像， 则是正立、放大的虚像，其应用是放大镜；乙图中，下面的箭头的方向发生了改变，成的是倒立、缩小的 像，其应用是照相机。15（2021湖南张家界）（2分）如图是研究巨磁电阻（GMR 电阻在磁场中急剧减小）特性的原理示意图， 闭合开关 S 、S 后，电磁铁右端为 极，滑片 P 向左滑动过程中，指示灯明显变 （选

14、填“亮” 或“暗”）。答案：S 亮解析：利用安培定则可知，电磁铁的左端为N 极、右端为 S 极；滑片 P 向左滑动过程中，滑动变阻器连入 电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强；由右图可知，巨磁电阻和灯泡串联，因巨磁电阻在磁场中急剧减小，所以，此时巨磁电阻的阻值会变小，右侧电路中的总电阻变小，由 I 可 知，右侧电路中的电流变大，通过灯泡的电流变大，因PI R，且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小，所以，灯泡的实际功率变大，灯泡变亮。16（2021湖南张家界）（2 分）如图甲，移动滑片使电阻 R 的有效阻值从零逐渐变大，R 两端电压 U 的倒数与 R 的阻值变化的图象如图乙所示

15、，则电源电压为 V，R 的阻值为 。答案：4 6解析：由电路图可知，闭合开关后，R 与 R 串联，电压表 V 测电源两端的电压，电压表 V 测 R 两端的 电压。当滑片位于左端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时 R 两端的电压最大，R 两端电压 U 的倒 数最小，由图乙可知，R 两端电压 U 的最小倒数为 V ，则电源的电压 U4V；由图乙可知，当 R 18 时，R 两端电压 U 的倒数为 1V ，即 R 两端的电压 U 1V，因串联电路中总电压等于各分电压之 和，所以，此时 R 两端的电压 U UU 4V1V3V，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中1 的电流 I ，即 ，解得：R 6

16、。三、实验与探究题（本题共 3 小题，17 题 4 分、18 题 6 分、19 题 8 分，共 18 分) 17（2021湖南张家界）（4 分）请读出如图中测量工具的读数：（1）图甲天平的读数为 g。（2）图乙机械停表的读数为 s。（3）图丙电能表的读数为 kWh。（4）图丁弹簧测力计读数为 N。答案：（1）47.4 （2）337.5 （3）520.3 （4）1.1解析：（1）在天平的标尺上，1g 之间有 5 个小格，一个小格代表的质量是 0.2g，即天平的分度值为 0.2g； 被测物体的质量为 m20g+20g+5g+2.4g47.4g；（2）秒表小盘的分度值是 0.5min，指针在 5mi

17、n 和 6min 之间偏向 6min 一侧；大盘的分度值是 0.1s，而大盘指针在 37.5s，因此秒表读数为 5min37.5s337.5s；（3） 电能表表盘标有“kWh”，表示采用的计量单位是 kWh，也就是“度”，此时的数字是“05203”，最后一 位是小数，所以用电器消耗的电能为 520.3kWh；（4）由图可知，弹簧测力计的分度值为 0.1N，示数为 1.1N。18（2021湖南张家界）（6 分）如图是某物理兴趣小组进行“探究某物质熔化时温度变化特点”的实验。（1）该物质是 （选填“晶体”或“非晶体”）。（2）由乙图知晶体熔化时的特点为继续加热温度 ，该物质的熔点为 。（3）在第

18、6min 时该物质处于 态（选填“固”、“液”或“固液共存”）。（4）实验完毕后，小组同学将试管中的物质换成了水，然后继续使用相同器材加热，想要探究水的沸腾 现象。在探究过程中，发现当烧杯中的水开始沸腾之后，试管中的水 （选填“能”或“不能”）沸 腾，这是因为 。答案：（1）晶体 （2）不变 60 （3）固液共存 （4）不能 试管中的水不能继续吸热解析：（1）由图乙可知，该物质在熔化过程中，温度保持60不变，所以该物质为晶体；（2）由题中图乙 可知，该物质熔化图像上有一段与时间轴平行的直线，表示该物质在熔化过程中不断吸热，温度保持 60 不变，所以该物质的熔点为 60；（3）由图乙可知，在第

19、6min 时，此物质在熔化过程中，处于固液共存 状态；（4）沸腾的条件：达到沸点，不断吸热，图中试管中的水达到沸点，虽然继续加热，因试管内外温 度相同，不能继续吸热，所以不会沸腾。19（2021湖南张家界）（8 分）小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有： 电源（电压恒为 6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5、10、 15、20），导线若干。0 0 0 0 0 0 0 滑 （1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片 P 向 c 端滑动时接入电路中的 阻值变小。（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙

20、所示情况，存在的问题是： 。 （3）将 5 的电阻接入 a、b 间，闭合开关后，移动滑片 P 使电压表示数为 U ，记录相应的电流值；然后 将 5 的电阻换成 10、15 的电阻接入 a、b 间，闭合开关后，滑片 P 应向 （选填“c”或“d”） 端移动，直至电压表示数也为 U ，记下相应的电流值。（4）小丽在换用 20 电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解诀了这个 问题。请你写出小丽的做法： 。（5）小丽完成上述操作后又选了一个 2 的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验， 电路需要做出调整的是 。（6）小丽根据实验数据得出 IR 变化的图像，如图

21、丙所示：则小丽实验时 U V，实验的小丽所用 的滑动变阻器其最大阻值不能小于 。（7）小丽在得出 IR 图像之后，又画出了如图丁所示的 I 图像，得出结论，电流与电阻成反比。请 对此做出评价 。答案：（1）如图所示（2）电流表正负接线柱接反了 （3）d （4）把 5 与 15 的电阻串联接入 ab 间进行实验 （5）电 流表换用大量程 （6）2.4 30 （7）说法错误，应该说在电压一定时电流与电阻成反比解析：（1）滑动变阻器滑片 P 向 c 端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如 图所示；（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况，即电流表指针反

22、向偏转， 则他们在电流表的使用上存在的问题是：电流表正负接线柱接反了；（3）将 5 电阻换成 10、15 的电 阻后，定值电阻两端分压变大，大于U ，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向d 移动滑 片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U ；（4）根据电阻串联 知，当 20 电阻损坏，可以把 5 与 15 的电阻串联接入 ab 间进行实验；（5）电阻两端的电压为：U IR0.48A52.4V，若选用 2 多的电阻，则通过电阻的电流应为：I 1.2A，超过了电流表的量程，所以实验不能正常进行，电路需做出的调整是电流表换用大量程；（6）由（4）知U 2

23、.4V， 由图像丙知当定值定值阻值为 20 时，电路电流为 0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R 30，则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于 30；（7）如图丁所示的 I 图像7 3 38 3 3可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，所以可以得出在电压一定时电流与电阻成反比，但不能只说 电流与电阻成反比。四、综合题（本题共 3 小想，20 题 7 分、21 题 6 分、22 题 7 分，共 20 分)20（2021湖南张家界）（7 分）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，某研究小组对汽车开展调查 研究。（1）图甲是汽车的刹车结构示意图，根据图片分析，这是 杠杆（选填“省力”“

24、费力”或“等臂”）； 某段道路的标志牌如图乙所示，为什么同样的道路上，对不同车型设定不一样的最高行驶速度 。 （2）（多选）汽车在行驶过程中遇到危急情况要紧急刹车。从发现情况到汽车停止的距离叫做停车距离， 停车距离等于反应距离加上制动距离。下列行为会使停车距离变长的是 。A. 疲劳驾驶 B.酒后驾驶 C.接听电话 D.开车前系好安全带（3）内燃机有四个工作冲程，图丙是内燃机的 冲程。（4）假设某款纯电动汽车在平直公路上匀速行驶时，每百公里耗电 30 千瓦时，若电能转化为机械能效率 为 85%，则汽车匀速行驶时受到阻力为 N。若质量和外形完全相同的燃油汽车，它的能量转化率为 30%，以相同速度在

25、同一路面上匀速行驶，每行驶百公里需要消耗的燃油为 kg。（汽油的热值为 q 4.610 J/kg，结果保留 1 位小数）（5）若电价为 0.6 元/千瓦时，汽油价格为 7.0 元/升，每行驶百公里，电动汽车比燃油汽车节省 元。 （汽油的密度 0.7110 kg/m ，结果保留 1 位小数）答案：（1）省力 在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大的动能大，制动距 离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同 （2）ABC （3）压缩 （4）918 7.8 （5）59解析：（1）O 点为支点，刹车油右侧的活塞对金属杆的力是阻力，脚对刹车踏板的力是动力

26、，且动力臂大 于阻力臂，所以这是一个省力杠杆；在相同的道路上，不同车型的机动车质量不同，速度相同时，质量大 的动能大，制动距离大，质量小的动能小，制动距离小，当制动距离相同时，不同车型限速就不同；（2） 疲劳驾驶、酒后驾驶、打手机都会使司机反映迟钝或者注意力不集中，增加反应时间，可使停车距离变长； 开车前系好安全，不会增加反应距离的大小，不会影响到反应时间，不会使停车距离变长，故选 ABC；（3） 由图可知，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；（4）电能转化为机械能效率为 85%，由公式 WFs 得该电动汽车匀速行驶时受到的牵引力为：F 918N。电动汽车在平直公路上匀速行驶，阻

27、力和牵引力是一对平衡力，大小相等，所以，fF918N，由公式 得汽油释放的总能量：Q 100kWh3.610 J，因为 Qmq，所以需要汽油的质量：m 7.8kg；（5）燃油汽车每百公里耗油 7.8kg，汽油价格为 7.0 元/L，由 可得，燃油汽车每百公里耗油的体积：V 11.010 m 11.0L，则每百公里燃油汽车的费用为 11.0L7.0 元/L77 元，每百公里电动汽车消耗的电能 30kWh，电动汽车充电价格为 0.6 元 /kWh，则每百公里电动汽车的费用 30kWh0.6 元/kWh18 元，所以，每百公里电动汽车比该燃油汽 车节省的费用为 77 元18 元59 元。21（202

28、1湖南张家界）（6 分）党的十九大报告提出，要建设生态宜居、生活富裕的新农村。某兴趣小 组在社会实践中来到某乡村建筑工地，建筑工地工人们用如图甲所示的滑轮组来提升重物，不计绳重和摩 擦。（1）一个工人质量为 60kg，竖直向上匀速拉动 700N 的重物时，绳上拉力为 400N，将重物提升 2m 用时 20s，滑轮组的机械效率为多少？（2）在这 20s 的时间内拉力的功率为多少？（3）该工人能够提升的最重的物体约为多少？（4）请你设计另一种最省力的绕线方式，并画于图乙中。（5）利用最省力的方式，提升 800N 的重物，求绳上拉力的大小？（6）利用最省力的方式，竖直向上以 0.15m/s 的速度匀

29、速拉动绳子，求 20s 物体上升的距离？解：（1）此过程所做的有用功：W Gh700N2m1400J，有图甲中有 2 段绳子承担重物，则绳子自由端移动的距离为：s2h22m4m；所做的总功：W Fs400N4m1600J，总滑轮组的机械效率为： 100%（2）在这 20s 的时间内拉力的功率 P100%87.5%；80W；（3）由 F （G+G ）可得，G 2FG2400N700N100N，动 动因力的作用是相互的，所以为了防止工人被绳子拉上去，则人施加的最大拉力等于人的重力，即 F G最大人m 人 g60kg10N/kg600N，由 F （G+G ）可得，G2F G 2600N100N110

30、0N，动 最大 动最重的物体质量 m 110kg；（4）图中滑轮组有两种绕线方法，一种是由两根绳子承担重物，一种是由三根绳子承担重物，要想最省 力，应选用三根绳子承担的绕法，即从动滑轮开始缠绕；如图所示。（5）利用最省力的方式，提升 800N 的重物，绳上拉力 F （G+G ） （800N+100N）300N，动（6）由 v 可得，20s 物体上升的距离：hvt0.15m/s20s3m。22（2021湖南张家界）（7 分）百善孝为先，我们可以从点点滴滴的小事做起。佳佳将自己的压岁钱省 下来给奶奶买了一款足浴盆。这款足浴盆工作时的简化电路如图，它有加热功能和按摩功能。电动机线圈 电阻为 4，加热

31、电阻正常工作时电功率为 1kW，电源电压 220V 稳定不变。3 2 2 3 33 3 3 33 5 5（1）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为 0.1A，按摩 20min，电动机线圈产生的热 量是多少？（2）加热电阻正常工作时的电阻是多少？（3）在足浴盆中加入体积为 4L、初温为 20的水升高至 40，水吸收的热量为多少？若加热时间为 420s， 它的电加热效率为多少？c 4.210 J/（kg）水解：（1）线圈产生的热量：QI Rt（0.1A） 42060s48J；（2）由电功率公式 P可求得加热电阻阻值 R 48.4；（3）4L410 m ，由密度公式 得 mV10 kg/m 410 m 4kg，水吸收的热量为 Qc t4.210 J/（kg）4kg（4020）3.3610水加热电阻所消耗的电能 WPt 1000W420s4.210 J ，则足浴盆的加热效率 100% 100%80%。J，