精品解析:2026年陕西西安市新城区部分学校学业水平考试物理试题
2026-07-13
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内容正文:
2026年陕西省初中学业水平考试
物理试卷
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号,同时用2B铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点(A或B)。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 西安护城河开通了无人驾驶游船,它利用卫星导航系统配合电子地图来进行自动驾驶,导航仪和卫星间传输信号利用的是( )
A. 光纤 B. 电缆 C. 超声波 D. 电磁波
2. 2025年5月8日,西安市的部分地区突降冰雹,高空中的小水滴遇到冷空气形成白色小冰粒,在下降的过程中越变越大,形成冰雹,此过程中发生的物态变化过程是( )
A. 液化 B. 汽化 C. 凝固 D. 凝华
3. 周一早上雨过天晴,同学们在操场集合参加升国旗仪式。小明观察到下列现象其中主要是由光的反射形成的是( )
A. 操场积水处,倒映出同学们的身影
B. 透过积水,看到了地上的白色标线
C. 向前看齐时,视线被前面同学遮挡
D. 看向远处,天边挂着一道绚丽彩虹
4. 唐诗是中华民族珍贵的文化遗产,也是中华文化宝库中的一颗明珠。下列诗句中与声音有关的分析正确的是( )
A. “白日放歌须纵酒”,诗人的歌声是由空气振动产生的
B. “春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟鸣声是通过空气传入人耳的
C. “羌笛何须怨杨柳”,诗人能辨别出羌笛声,是因为响度不同
D. “不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”是指声音的音调高
5. 我国自主研制的大客机C919的机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”。这种玻璃棉的单丝纤维直径只有,能很好地保温与吸收噪音,其密度为。下列有关该玻璃棉的描述不正确的是( )
A. 隔音性能相对较好 B. 导热能力很强
C. 密度较小 D. 纤维超细空洞率高
6. “农历三月三,不忘地菜煮鸡蛋。”地菜即荠菜,被誉为“药食兼优”的佳蔬良药。不少农村仍然保留着农历“三月三”用地菜煮鸡蛋的习俗,如图所示。关于这道营养美食所涉及的物理知识正确的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为500 g
B. 鸡蛋在煮制后颜色改变,说明鸡蛋内含有的热量增加
C. 荠菜叶看上去呈绿色,是因为叶子吸收了绿光
D. 远远就能闻到地菜煮鸡蛋的香味,这是扩散现象
7. 用电安全是守护生命安全的重要防线,下列情景符合安全用电原则的是( )
A. 随意爬电线
B. 将冰箱的金属外壳接地
C. 床头充电玩手机
D. 单手触碰火线
8. 春节期间,西安大唐不夜城最火的“打卡”项目,莫过于机器人表演《大花轿》——一场融合了传统民俗与现代科技的视觉盛宴。下列有关说法正确的是( )
A. 机器人向上跳跃的过程中,其重力势能变大
B. 机器人跳舞时肢体位置不断变化,说明力可以改变物体的形状
C. 机器人静止站立时,所受重力与舞台对其的支持力是一对相互作用力
D. 机器人跳跃离开舞台后仍能向上运动,是因为受到了向上的弹力
9. 如图1,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔槔,其简化示意图如图2所示。该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。在一次提水过程中,已知OA长1 m,OB长1.5 m,“坠石”的重力为100 N,桶的重力为20 N,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦。下列分析不正确的是( )
A. 用桔槔提水利用了杠杆原理
B. 使用前调整悬挂点O是为了让桔槔在日常使用中达到合适的平衡状态、便于操作
C. 不改变支点的位置和“坠石”的重力,将“坠石”远离支点可以省力
D. 该次使用中能竖直匀速提起130 N的水
10. 课外兴趣小组的同学们设计了一个电子身高测量仪,其电路如图所示,电子身高测量仪用电表示数显示身高,且电表示数越大,身高测量值越大。绝缘板与滑动变阻器的滑片P固定在一起,可同步上下移动。电源电压恒为20 V,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“ 1 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~3 A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。下列说法正确的是( )
身高/cm
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
A. 此电路为并联电路
B. 站在测量仪上的同学越高,电流表的示数越大
C. 要提高测量仪的最大测量值,可以把换成阻值更大的定值电阻
D. 为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过190 cm
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 如图所示,是被称为“没有链条的混合动力电动自行车”,电动车充电过程中,锂电池相当于________(选填“用电器”或“电源”),充电过程中将电能转化为________能。
12. 教室的吊扇使用一段时间后,扇叶很容易粘灰尘。这是因为扇叶转动时与空气发生摩擦带上了___________ ,有了___________ 的性质引起的。
13. 古人用百步丈量精准,今人用高铁跨越千年。例如“百步穿杨”中“步”是用来描述________的单位。西安北至延安的西延高铁线路全长约300 km,某次小秦乘坐高铁从起点西安北站到终点延安站共历时1.2 h,则该高铁运行中全程的平均速度为________;列车行驶时,小秦看到窗外的树木向后运动,是以________为参照物的。
14. 如图所示,是电动水翼冲浪板。使用时,通过遥控器控制水下螺旋桨转速,使冲浪板获得前行的推力,该推力的施力物体是________;B板上表面有凹凸不平的花纹是为了增大________力;为了让冲浪爱好者和B板能露出水面,冲浪板的A处有类似飞机机翼的装置,与下表面相比,该装置上表面受到水的压强更________(选填“小”或“大”)。
15. 电热水壶是利用电流的________效应工作的。如图所示是热水壶内部的简化电路图,其中、为阻值不变的电热丝,。该电热水壶具有加热与保温两种功能,开关、都闭合时为________挡,正常加热2 min消耗的电能为________J。若保温挡时电路的总电阻是,则的阻值为________。
16.
(1)如图所示,反射光线OB与镜面的夹角为,请画出入射光线AO并标出入射角的大小;
(2)如图所示,人在楼上用滑轮组提升重物,请画出滑轮组的绕绳方式。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图1所示,量筒中液体体积是________mL;
(2)小红观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图2a、b所示,则图________(选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况;
(3)如图3所示,让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时,具有相同的________,该实验探究的是动能与________的关系。
18. 某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中,并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。
(1)实验操作步骤记录如下表:
实验次数
磁场方向
电流方向
导体棒运动方向
1
竖直向上
由a到b
向左运动
2
竖直向下
由a到b
向右运动
3
竖直向上
由b到a
向右运动
分析实验1和2,可得出通电导体在磁场中受力方向与________有关;分析实验1和3,可得出受力方向与________有关;
(2)本实验中,导体棒运动过程中电能转化为________能;
(3)生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)就是利用该实验原理工作的。
19. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中(凸透镜的焦距):
(1)实验前,调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心位于同一高度,目的是使像始终成在________。实验时,如图1所示,左右移动光屏,直到光屏上出现_______(选填“光斑”或“清晰的像”)才能记录像距和物距。
(2)改变物距,多次实验,将实验数据记录在下表中。
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
40.0
13.4
倒立
缩小
实像
2
20.0
20.0
倒立
等大
实像
3
15.0
30.0
倒立
放大
实像
4
8.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________。
(3)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
(4)跨学科实践活动中,同学们以“广告投影灯”为原型,开展投影灯模型的制作与光学原理探究活动。
①如图2所示,将广告片和凸透镜固定安装在黑盒中,广告片与凸透镜的距离u应满足____________。
②为使地面上的广告图标变得更大,可以适当减小广告片与凸透镜的距离,同时_________投影灯离地面的距离。
③若在地面投影的图标出现如图3所示情况,则原因可能是___________(选填“广告片破损”或“凸透镜边缘破损”)。
20. 图1是小秦“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材有:新干电池两节,、、、的定值电阻各一个,“ 1 A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时接入电路的电阻变大,导线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应________;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是定值电阻R________;
(4)排除故障后,用的定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图2所示,为________A,电压设定值为________V;
(5)小秦逐一将、、的电阻接入电路,继续进行实验。当将________的电阻接入电路时,无法将电压表示数调节到设定值;
【拓展】
(6)为了顺利完成实验,同组的小华同学提出,用电阻箱替换定值电阻,不用反复拆装元件,还可得到更多的数据。于是他们找老师借了一个电阻箱()接入电路,如图3所示,若保持电压表示数仍与原来相同,且电流表测量范围不变,为保证实验顺利完成,电阻箱可接入电路的阻值范围为________。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 一只电热水壶的铭牌如下表,内部电路由开关和电热丝组成。求:
产品名称:电热水壶
额定电压:220 V
额定功率:1100 W
容量:1.6 L
(1)正常工作时,通过电热丝的电流。
(2)电热丝的电阻。
22. 我国“奋斗者”号载人深潜器(如图1所示)已成功下潜至马里亚纳海沟底部10909 m,刷新了中国载人深潜的新纪录。图2是它的部分结构示意图,其底部装配有4块单块质量为0.5 t的可抛弃压载铁。已知“奋斗者”号满载时总质量为36 t(含压载铁),其底部前端有面积约为的观察窗各三个。(设海水的密度为,g取)
(1)若在10909 m深度处,海水产生的压强为,此处海水在奋斗者号外壳的受力面积上产生的压力为多少?
(2)“奋斗者”号下潜到某一深度时将其中两块压载铁抛掉,使其处于悬浮状态,此时它排开海水的体积为多少?
(3)若“奋斗者”号匀速行驶至54 km外的某岛礁,用时3 h,其发动机的牵引力恒为,则牵引力所做的功和功率是多少?
23. 西安地铁15号线细柳车辆段位于陕西省西安市高新区,是全国首个地铁车辆段“氢赋能零碳智慧能源中心”示范项目。该项目采用“光伏+蓄电池储能+氢燃料电池”供能模式。其供能模式如下:
白天有光照时:光伏发电优先满足厂区自用,剩余电能先为蓄电池充电;蓄电池充满后,仍有剩余的电能再用于电解水制氢;若还有剩余可并网出售。
夜间/阴天时:优先使用蓄电池供电;若蓄电池电量不足或用电高负荷时,储存的氢气可通过氢燃料电池转化为电能,供厂区使用。
该项目设备相关参数如下表:
光伏发电功率
蓄电池容量
制氢效率(指电解水时,输入电能转化为氢气化学能的比例)
75%
氢燃料电池供电效率(指氢气的化学能转化为输出电能的比例)
40%
地源热泵系统的制热性能系数COP
6(即消耗1KW·h电能可获得6KW·h的制热量)
(1)光能、氢能、地热能均属于___________(选填“清洁”或“非清洁”)能源。
(2)冬季某日,该项目光伏系统有效发电时长为5h,厂区此日自用电。按“优先自用→再充蓄电池→剩余制氢”的顺序,除去自用和充满蓄电池后,还有多少电能可用于电解水制氢?(不考虑蓄电池充放电损耗,且蓄电池原始电量为0)
(3)若实际提供4000kW·h电能用于电解水制氢,再通过氢燃料电池发电,可重新获得多少电能?
(4)若氢燃料电池输出功率为300kW,输出的电能全部带动地源热泵工作,则每小时地源热泵提供的制热量,相当于完全燃烧多少千克标准煤放出的热量?(标准煤的热值为,结果保留一位小数)
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2026年陕西省初中学业水平考试
物理试卷
注意事项:
1.本试卷分为第一部分(选择题)和第二部分(非选择题)。全卷总分80分。考试时间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后,请用0.5毫米黑色墨水签字笔,分别在试卷和答题卡上填写姓名和准考证号,同时用2B铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点(A或B)。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答,否则作答无效。
4.答作图题时,先用铅笔作图,再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束,本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共20分)
一、选择题(共10小题,每小题2分,计20分。每小题只有一个选项是符合题意的)
1. 西安护城河开通了无人驾驶游船,它利用卫星导航系统配合电子地图来进行自动驾驶,导航仪和卫星间传输信号利用的是( )
A. 光纤 B. 电缆 C. 超声波 D. 电磁波
【答案】D
【解析】
【详解】电磁波可以在真空中传播,导航仪和卫星间传输的信号是通过电磁波来传输的。故选 D。
2. 2025年5月8日,西安市的部分地区突降冰雹,高空中的小水滴遇到冷空气形成白色小冰粒,在下降的过程中越变越大,形成冰雹,此过程中发生的物态变化过程是( )
A. 液化 B. 汽化 C. 凝固 D. 凝华
【答案】C
【解析】
【详解】高空中的小水滴遇到冷空气形成白色小冰粒,属于液态转化为固态,此过程中发生的物态变化过程为凝固,故选C。
3. 周一早上雨过天晴,同学们在操场集合参加升国旗仪式。小明观察到下列现象其中主要是由光的反射形成的是( )
A. 操场积水处,倒映出同学们的身影
B. 透过积水,看到了地上的白色标线
C. 向前看齐时,视线被前面同学遮挡
D. 看向远处,天边挂着一道绚丽彩虹
【答案】A
【解析】
【详解】A.操场积水的水面相当于平面镜,倒映出身影,属于平面镜成像,原理是光的反射,故A符合题意;
B.透过积水看到地面标线,光线经过水、空气两种介质发生偏折,属于光的折射,故B不符合题意;
C.视线被前方同学遮挡,是因为光在同种均匀介质中沿直线传播,故C不符合题意;
D.彩虹是太阳光经过空中水珠发生色散形成的,本质属于光的折射,故D不符合题意。
故选A。
4. 唐诗是中华民族珍贵的文化遗产,也是中华文化宝库中的一颗明珠。下列诗句中与声音有关的分析正确的是( )
A. “白日放歌须纵酒”,诗人的歌声是由空气振动产生的
B. “春眠不觉晓,处处闻啼鸟”,鸟鸣声是通过空气传入人耳的
C. “羌笛何须怨杨柳”,诗人能辨别出羌笛声,是因为响度不同
D. “不敢高声语,恐惊天上人”,这里的“高”是指声音的音调高
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由发声体振动产生的,诗人的歌声是由人的声带振动产生的,故A错误;
B.声音的传播需要介质,我们日常听到的声音大多通过空气传播,鸟鸣声是通过空气传入人耳的,故B正确;
C.不同发声体的音色不同,诗人能辨别出羌笛声,是依靠音色区分,故C错误;
D.“不敢高声语”里的“高”指的是声音的大小,即响度大,故D错误。
故选 B。
5. 我国自主研制的大客机C919的机舱内覆有一层高孔率“超细航空级玻璃棉”。这种玻璃棉的单丝纤维直径只有,能很好地保温与吸收噪音,其密度为。下列有关该玻璃棉的描述不正确的是( )
A. 隔音性能相对较好 B. 导热能力很强
C. 密度较小 D. 纤维超细空洞率高
【答案】B
【解析】
【详解】A.该材料可以很好地吸收噪音,因此隔音性能较好,故A正确;
B.该材料能很好地保温,说明它导热能力很弱,不是导热能力强,故B错误;
C.该材料密度仅为,远小于常见固体的密度,属于密度较小,故C正确;
D.该材料是高孔率超细玻璃棉,单丝纤维直径只有,符合"纤维超细空洞率高"的描述,故D正确。
本题选择描述错误的,故选 B。
6. “农历三月三,不忘地菜煮鸡蛋。”地菜即荠菜,被誉为“药食兼优”的佳蔬良药。不少农村仍然保留着农历“三月三”用地菜煮鸡蛋的习俗,如图所示。关于这道营养美食所涉及的物理知识正确的是( )
A. 一个鸡蛋的质量约为500 g
B. 鸡蛋在煮制后颜色改变,说明鸡蛋内含有的热量增加
C. 荠菜叶看上去呈绿色,是因为叶子吸收了绿光
D. 远远就能闻到地菜煮鸡蛋的香味,这是扩散现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.一个鸡蛋的质量约为,故A错误;
B.热量是过程量,只能描述为“吸收或放出热量”,故B错误;
C.不透明物体的颜色由它反射的色光决定,荠菜叶呈绿色是因为叶子反射绿光,吸收其他色光,故C错误;
D.远远闻到香味,是香味分子不停做无规则运动扩散到空气中的结果,属于扩散现象,故D正确。
故选 D。
7. 用电安全是守护生命安全的重要防线,下列情景符合安全用电原则的是( )
A. 随意爬电线
B. 将冰箱的金属外壳接地
C. 床头充电玩手机
D. 单手触碰火线
【答案】B
【解析】
【详解】A.随意爬电线杆,极易接触高压带电体,引发高压触电,故A不符合题意;
B.冰箱是带金属外壳的用电器,将金属外壳接地后,若冰箱漏电,电流会通过地线流入大地,可避免人体触电,故B符合题意;
C.床头充电时手机散热条件差,电池过热易引发火灾,存在严重安全隐患,故C不符合题意;
D.人站在地面上单手触碰相线(火线),电流会通过人体形成通路,引发触电,故D不符合题意。
故选 B。
8. 春节期间,西安大唐不夜城最火的“打卡”项目,莫过于机器人表演《大花轿》——一场融合了传统民俗与现代科技的视觉盛宴。下列有关说法正确的是( )
A. 机器人向上跳跃的过程中,其重力势能变大
B. 机器人跳舞时肢体位置不断变化,说明力可以改变物体的形状
C. 机器人静止站立时,所受重力与舞台对其的支持力是一对相互作用力
D. 机器人跳跃离开舞台后仍能向上运动,是因为受到了向上的弹力
【答案】A
【解析】
【详解】A.重力势能大小与物体质量、高度有关,机器人向上跳跃时质量不变,高度增加,因此重力势能变大,故A正确;
B.机器人肢体位置变化,说明力可以改变物体的运动状态,故B错误;
C.机器人静止时,重力和舞台对机器人的支持力都作用在机器人身上,是一对平衡力,故C错误;
D.机器人离开舞台后不再受舞台向上的弹力,仍能向上运动是因为机器人具有惯性,故D错误。
故选 A。
9. 如图1,是我国春秋时期劳动人民发明的一种提水工具——桔槔,其简化示意图如图2所示。该装置工作时,可利用“坠石”的重力,帮助人们轻松地从井中提水。在一次提水过程中,已知OA长1 m,OB长1.5 m,“坠石”的重力为100 N,桶的重力为20 N,不计杠杆AOB和竖杆自身重力、绳重和摩擦。下列分析不正确的是( )
A. 用桔槔提水利用了杠杆原理
B. 使用前调整悬挂点O是为了让桔槔在日常使用中达到合适的平衡状态、便于操作
C. 不改变支点的位置和“坠石”的重力,将“坠石”远离支点可以省力
D. 该次使用中能竖直匀速提起130 N的水
【答案】C
【解析】
【详解】A.桔槔可以绕固定点转动,本质就是杠杆,提水利用了杠杆原理,故A说法正确,不符合题意;
B.调整支点的位置,可以改变两侧力臂的大小,让桔槔达到合适的平衡状态,方便日常操作,故B说法正确,不符合题意;
C.坠石远离支点(OB变大),提水时确实能提起更重的水。 但装水前,人需要把空桶拉下来,人需要施加更大的力才能拉下空桶。故C说法错误,符合题意;
D.根据杠杆平衡原理,若杠杆平衡且人不施加拉力时,满足,即
得。故该次使用中能竖直匀速提起130 N的水,故D说法正确,不符合题意。
故选 C。
10. 课外兴趣小组的同学们设计了一个电子身高测量仪,其电路如图所示,电子身高测量仪用电表示数显示身高,且电表示数越大,身高测量值越大。绝缘板与滑动变阻器的滑片P固定在一起,可同步上下移动。电源电压恒为20 V,定值电阻的阻值为,滑动变阻器的规格为“ 1 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~3 A。下表为接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。下列说法正确的是( )
身高/cm
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
A. 此电路为并联电路
B. 站在测量仪上的同学越高,电流表的示数越大
C. 要提高测量仪的最大测量值,可以把换成阻值更大的定值电阻
D. 为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过190 cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,电流依次经过、,与串联,该电路是串联电路,故A错误;
B.同学越高,滑片P向上移动,接入电路的阻值越大,总电阻越大,电源电压不变,根据欧姆定律,知电路电流越小,电流表示数越小,故B错误;
C.电压表量程为,即两端最大电压,此时两端电压
根据串联电路电压与电阻成正比,得,整理得。若换用阻值更大的,允许的最大阻值更大,对应更高的身高,即提高了测量仪的最大测量值,故C正确;
D.当电压表示数最大为时,电流
此时的最大阻值
对照表格,对应身高,因此测量身高不能超过,故D错误。
故选 C。
第二部分(非选择题 共60分)
二、填空与作图题(共6小题,计18分)
11. 如图所示,是被称为“没有链条的混合动力电动自行车”,电动车充电过程中,锂电池相当于________(选填“用电器”或“电源”),充电过程中将电能转化为________能。
【答案】 ①. 用电器 ②. 化学
【解析】
【详解】电路中,消耗电能的是用电器,提供电能的是电源,电动车给锂电池充电时,锂电池消耗电能,因此相当于用电器;充电过程中,电能被转化为锂电池的化学能储存起来。
12. 教室的吊扇使用一段时间后,扇叶很容易粘灰尘。这是因为扇叶转动时与空气发生摩擦带上了___________ ,有了___________ 的性质引起的。
【答案】 ①. 电荷 ②. 吸引轻小物体
【解析】
【详解】扇叶转动时,与空气摩擦,电子在扇叶和空气之间发生了转移,使扇叶带了电,而带电体有吸引轻小物体的性质,于是容易粘灰尘。
13. 古人用百步丈量精准,今人用高铁跨越千年。例如“百步穿杨”中“步”是用来描述________的单位。西安北至延安的西延高铁线路全长约300 km,某次小秦乘坐高铁从起点西安北站到终点延安站共历时1.2 h,则该高铁运行中全程的平均速度为________;列车行驶时,小秦看到窗外的树木向后运动,是以________为参照物的。
【答案】 ①. 长度 ②. 250 ③. 列车
【解析】
【详解】“步”是用于描述长度(或距离)的单位,在“百步穿杨”中用来衡量距离远近。
该高铁运行中全程的平均速度
物体的运动状态具有相对性,小秦看到树木向后运动,说明树木相对于所选参照物的位置发生了向后的变化,此处是以列车(或小秦自身、高铁)为参照物,因为树木相对于列车的位置不断向后改变。
14. 如图所示,是电动水翼冲浪板。使用时,通过遥控器控制水下螺旋桨转速,使冲浪板获得前行的推力,该推力的施力物体是________;B板上表面有凹凸不平的花纹是为了增大________力;为了让冲浪爱好者和B板能露出水面,冲浪板的A处有类似飞机机翼的装置,与下表面相比,该装置上表面受到水的压强更________(选填“小”或“大”)。
【答案】 ①. 水 ②. 摩擦 ③. 小
【解析】
【详解】螺旋桨转动时对水施加向后的力,根据力的作用是相互的,水会对螺旋桨施加向前的反作用力,这就是推动冲浪板前进的推力,因此推力的施力物体是水;板表面凹凸不平的花纹,增大了接触面的粗糙程度,在压力一定时,作用是增大摩擦力;A处装置类似飞机机翼,形状为上凸下平,冲浪板前进时,相同时间内水经过上表面的流速更大,因此上表面受到水的压强更小,由此产生向上的升力,让冲浪板露出水面。
15. 电热水壶是利用电流的________效应工作的。如图所示是热水壶内部的简化电路图,其中、为阻值不变的电热丝,。该电热水壶具有加热与保温两种功能,开关、都闭合时为________挡,正常加热2 min消耗的电能为________J。若保温挡时电路的总电阻是,则的阻值为________。
【答案】 ①. 热 ②. 加热 ③. ④. 81
【解析】
【详解】电热水壶工作时将电能转化为内能,是利用电流的热效应工作。
当、都闭合时,被短路,电路中只有接入,总电阻最小;电源电压不变,根据,总电阻越小功率越大,因此此时是加热挡。
加热时消耗的电能
保温挡时断开,与串联,则的阻值
16.
(1)如图所示,反射光线OB与镜面的夹角为,请画出入射光线AO并标出入射角的大小;
(2)如图所示,人在楼上用滑轮组提升重物,请画出滑轮组的绕绳方式。
【答案】(1) (2)
【解析】
【小问1详解】
由题意知,反射光线与镜面夹角为,则反射角为,根据光的反射定律,入射角等于反射角,即入射角度数为。
【小问2详解】
滑轮组由一个动滑轮和一个定滑轮组成,人在楼上用滑轮组提升重物。从手向下绕起,依次绕过下面的动滑轮,上面的定滑轮,最后固定在动滑轮的上挂钩。
三、实验与探究题(共4小题,计22分)
17. 请完成下列填空。
(1)如图1所示,量筒中液体体积是________mL;
(2)小红观察到水沸腾前和沸腾时水中气泡上升过程中的两种情况,如图2a、b所示,则图________(选填“a”或“b”)是水沸腾时的情况;
(3)如图3所示,让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时,具有相同的________,该实验探究的是动能与________的关系。
【答案】(1)24 (2)a
(3) ①. 速度 ②. 质量
【解析】
【小问1详解】
该量筒的分度值为1mL,读数时视线与液体凹液面底部相平,可得液体体积为24mL。
【小问2详解】
水沸腾时整杯水温度一致,气泡上升过程中,周围水不断汽化,同时水的压强随深度减小而减小,因此气泡体积越往上越大,符合图a的特征,因此沸腾时对应图a。
【小问3详解】
动能探究实验中,小球从斜面同一高度滚下,重力势能转化为动能,可保证两球到达水平面时速度相同;实验中控制速度相同,改变小球质量,因此探究的是动能与质量的关系。
18. 某实验小组利用如图装置探究磁场对通电导体的作用。将一根导体棒ab放在蹄形磁体的磁场中,并与开关、滑动变阻器、电源串联成闭合电路。
(1)实验操作步骤记录如下表:
实验次数
磁场方向
电流方向
导体棒运动方向
1
竖直向上
由a到b
向左运动
2
竖直向下
由a到b
向右运动
3
竖直向上
由b到a
向右运动
分析实验1和2,可得出通电导体在磁场中受力方向与________有关;分析实验1和3,可得出受力方向与________有关;
(2)本实验中,导体棒运动过程中电能转化为________能;
(3)生活中的________(选填“电动机”或“发电机”)就是利用该实验原理工作的。
【答案】(1) ①. 磁场方向 ②. 电流方向
(2)机械 (3)电动机
【解析】
【小问1详解】
实验1和2中,电流方向不变,只改变磁场方向,导体受力运动方向改变,说明通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关;实验1和3中,磁场方向不变,只改变电流方向,导体受力运动方向改变,说明受力方向与电流方向有关。
【小问2详解】
通电后导体棒获得动能运动起来,该过程将电能转化为机械能。
【小问3详解】
该实验原理是“通电导体在磁场中受力运动”,生活中的电动机就是根据这个原理工作的,发电机的原理是电磁感应。
19. 在“探究凸透镜成像的规律”的实验中(凸透镜的焦距):
(1)实验前,调整烛焰、凸透镜和光屏,使它们的中心位于同一高度,目的是使像始终成在________。实验时,如图1所示,左右移动光屏,直到光屏上出现_______(选填“光斑”或“清晰的像”)才能记录像距和物距。
(2)改变物距,多次实验,将实验数据记录在下表中。
实验次数
物距/cm
像距/cm
像的性质
正立或倒立
放大或缩小
虚像或实像
1
40.0
13.4
倒立
缩小
实像
2
20.0
20.0
倒立
等大
实像
3
15.0
30.0
倒立
放大
实像
4
8.0
/
正立
放大
虚像
分析数据可知:当物距大于凸透镜焦距时,物距减小,像距________。
(3)生活中常用的放大镜应用了表中第________次实验的成像规律。
(4)跨学科实践活动中,同学们以“广告投影灯”为原型,开展投影灯模型的制作与光学原理探究活动。
①如图2所示,将广告片和凸透镜固定安装在黑盒中,广告片与凸透镜的距离u应满足____________。
②为使地面上的广告图标变得更大,可以适当减小广告片与凸透镜的距离,同时_________投影灯离地面的距离。
③若在地面投影的图标出现如图3所示情况,则原因可能是___________(选填“广告片破损”或“凸透镜边缘破损”)。
【答案】(1) ①. 光屏中央 ②. 清晰的像
(2)增大 (3)4
(4) ①. 大于一倍焦距小于二倍焦距 ②. 增大 ③. 广告片破损
【解析】
【小问1详解】
实验前调整三者中心在同一高度,目的是让像完整成在光屏中央,方便观察。
本实验需要记录成像时的物距、像距,因此需要移动光屏直到得到清晰的像再记录数据。
【小问2详解】
根据表格数据,物距大于焦距时,物距从40.0cm减小到15.0cm,像距从13.4cm增大到30.0cm,可得规律:物距减小时,像距变大。
【小问3详解】
放大镜的成像原理是:物距小于一倍焦距,成正立、放大的虚像,对应表格中第4次实验的成像规律。
【小问4详解】
投影灯(投影仪)成倒立放大的实像,根据凸透镜成像规律,物距需要满足物距大于一倍焦距小于二倍焦距。
根据物近像远像变大的规律,适当减小广告片与凸透镜的距离后,物距减小,像距要变大,即要增大投影灯到地面(光屏)的距离。
若凸透镜边缘破损,仅会减少透光量,使像变暗,像仍然是完整的;若广告片破损,广告片缺损位置无法透射出对应图案的光线,像就会出现缺损,因此原因是广告片破损。
20. 图1是小秦“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材有:新干电池两节,、、、的定值电阻各一个,“ 1 A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时接入电路的电阻变大,导线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应________;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是定值电阻R________;
(4)排除故障后,用的定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图2所示,为________A,电压设定值为________V;
(5)小秦逐一将、、的电阻接入电路,继续进行实验。当将________的电阻接入电路时,无法将电压表示数调节到设定值;
【拓展】
(6)为了顺利完成实验,同组的小华同学提出,用电阻箱替换定值电阻,不用反复拆装元件,还可得到更多的数据。于是他们找老师借了一个电阻箱()接入电路,如图3所示,若保持电压表示数仍与原来相同,且电流表测量范围不变,为保证实验顺利完成,电阻箱可接入电路的阻值范围为________。
【答案】(1) (2)断开
(3)短路 (4) ①. 0.2 ②. 1
(5)20 (6)2~15
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器下接线柱已接左端,滑片右移接入电阻丝长度变长,电阻变大,将滑动变阻器上端任一接线柱连接到定值电阻的左接线柱。 据此作图。
【小问2详解】
连接电路时,为保护电路,避免短路烧坏元件,开关必须断开。
【小问3详解】
电流表有示数说明电路是通路,电压表无示数,说明和电压表并联的定值电阻短路,短路后电压表也被短路,示数为0,符合故障现象。
【小问4详解】
电流表选用0∼0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.2A。
电压设定值
【小问5详解】
电源为两节干电池,总电压,实验保持定值电阻电压为1V不变,因此滑动变阻器需要分压
根据串联分压规律
当定值电阻阻值为20Ω,滑动变阻器接入电阻
即需要滑动变阻器阻值达到40Ω才能满足分压要求,超出滑动变阻器最大阻值,因此无法调节到设定值。
【小问6详解】
保持电压表示数为1V不变,电流表量程为0∼0.6A,电路最大电流为0.6A,因此电阻箱最小阻值
滑动变阻器最大阻值仍为30Ω,同理根据串联分压,电阻箱最大阻值
因此阻值范围为2Ω∼15Ω。
四、综合题(共3小题,计20分)
21. 一只电热水壶的铭牌如下表,内部电路由开关和电热丝组成。求:
产品名称:电热水壶
额定电压:220 V
额定功率:1100 W
容量:1.6 L
(1)正常工作时,通过电热丝的电流。
(2)电热丝的电阻。
【答案】(1)5 A (2)
【解析】
【21题详解】
由可得,正常工作时通过电热丝的电流
【22题详解】
由欧姆定律可得,电热丝的电阻
22. 我国“奋斗者”号载人深潜器(如图1所示)已成功下潜至马里亚纳海沟底部10909 m,刷新了中国载人深潜的新纪录。图2是它的部分结构示意图,其底部装配有4块单块质量为0.5 t的可抛弃压载铁。已知“奋斗者”号满载时总质量为36 t(含压载铁),其底部前端有面积约为的观察窗各三个。(设海水的密度为,g取)
(1)若在10909 m深度处,海水产生的压强为,此处海水在奋斗者号外壳的受力面积上产生的压力为多少?
(2)“奋斗者”号下潜到某一深度时将其中两块压载铁抛掉,使其处于悬浮状态,此时它排开海水的体积为多少?
(3)若“奋斗者”号匀速行驶至54 km外的某岛礁,用时3 h,其发动机的牵引力恒为,则牵引力所做的功和功率是多少?
【答案】(1)
(2)
(3);
【解析】
【小问1详解】
由可得,此处海水在奋斗者号外壳的受力面积上产生的压力
【小问2详解】
抛掉2块压载铁后剩余质量
悬浮时,浮力等于总重力
由可知,排开海水的体积
【小问3详解】
牵引力所做的功
牵引力做功的功率
23. 西安地铁15号线细柳车辆段位于陕西省西安市高新区,是全国首个地铁车辆段“氢赋能零碳智慧能源中心”示范项目。该项目采用“光伏+蓄电池储能+氢燃料电池”供能模式。其供能模式如下:
白天有光照时:光伏发电优先满足厂区自用,剩余电能先为蓄电池充电;蓄电池充满后,仍有剩余的电能再用于电解水制氢;若还有剩余可并网出售。
夜间/阴天时:优先使用蓄电池供电;若蓄电池电量不足或用电高负荷时,储存的氢气可通过氢燃料电池转化为电能,供厂区使用。
该项目设备相关参数如下表:
光伏发电功率
蓄电池容量
制氢效率(指电解水时,输入电能转化为氢气化学能的比例)
75%
氢燃料电池供电效率(指氢气的化学能转化为输出电能的比例)
40%
地源热泵系统的制热性能系数COP
6(即消耗1KW·h电能可获得6KW·h的制热量)
(1)光能、氢能、地热能均属于___________(选填“清洁”或“非清洁”)能源。
(2)冬季某日,该项目光伏系统有效发电时长为5h,厂区此日自用电。按“优先自用→再充蓄电池→剩余制氢”的顺序,除去自用和充满蓄电池后,还有多少电能可用于电解水制氢?(不考虑蓄电池充放电损耗,且蓄电池原始电量为0)
(3)若实际提供4000kW·h电能用于电解水制氢,再通过氢燃料电池发电,可重新获得多少电能?
(4)若氢燃料电池输出功率为300kW,输出的电能全部带动地源热泵工作,则每小时地源热泵提供的制热量,相当于完全燃烧多少千克标准煤放出的热量?(标准煤的热值为,结果保留一位小数)
【答案】(1)清洁 (2)
(3)1200kW·h
(4)223.4kg
【解析】
【小问1详解】
光能、氢能、地热能在使用过程中几乎不产生污染物,均属于清洁能源。
【小问2详解】
光伏发电总量
扣除自用电量和蓄电池容量后,剩余电能
【小问3详解】
电解水制氢的化学能
氢燃料电池转化的电能
【小问4详解】
1小时地源热泵消耗的电能
地源热泵提供的制热量
所需标准煤的质量
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