深圳市初中物理「跨学科实践题」专练（附答案）

深圳市初中物理「跨学科实践题」专练选择题（每题2分，共12分。每题4个选项中，只有一项符合题意)主题一

物理与日常生活豆浆制作始于西汉，主要有磨豆、过滤、煮浆三个步骤，如下图所示。请回答1-3题。

1.“煮浆”时，厨房里豆香四溢。这说明（

）分子可以再分分子间只存在引力分子间只存在斥力分子在不停地运动“过滤”时，豆浆从滤网下落至木桶过程中，温度保持不变。关于下落过程中的豆浆，下列说法正确的是（

）比热容减小比热容不变含有的热量增加含有的热量减少“磨豆”时，人推动石磨转动的过程与活塞通过“连杆”推动曲轴转动的过程相似。下图为汽油机某冲程的示意图。下列说法正确的是（

）

A.该冲程为排气冲程该冲程为做功冲程活塞做直线运动曲轴做直线运动

如图为一款设有高、中、低三个调温挡的电热暖身毯。暖身毯里面嵌有由碳纤维制成的多条发热体。当一条发热体折断时，暖身毯可以继续工作。请回答4-6题。

4.下列关于发热体的说法正确的是（

）发热体是绝缘体发热体是超导体发热体间是串联的发热体间是并联的5.暖身毯与衣服摩擦后带电，带静电的暖身毯（

）创造了新的电荷能吸引头发等轻小物体一定带上了正电与衣服相互排斥6.小明模拟暖身毯设计了一个有高、中、低三个调温挡的电路，如图所示，其中R1<R2。要调至中温挡，应该（

）

A.闭合S1，断开S2B.断开S1，闭合S2C.断开S1，断开S2D.闭合S1，闭合S2非选择题（共51分)主题二物理与社会发展7.(2分)某型号汽车的门锁，既可以通过车钥匙打开，又可以通过手机打开。如图为小明模仿该汽车门锁设计的电路图，要求开关S1闭合或者S2闭合时，电动机工作。请完成电路连接。

8.（2分)某电动汽车使用固态电池供电，如题图为其简化的电路示意图。电池供电时，实现化学能转化为

能，图中电流经过用电器的方向是

(选填“向左”或“向右”)的。9.(2分)题图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩“油门”时，滑片绕O点在电阻圈上逆时针转动，此时接入电路的电阻变

，电流表的示数变

。10.(3分)小明在2024年珠海航展上不仅观摩了精彩的飞行表演，还了解到一个信息：某型号飞机，其热机每消耗100kg燃油可让飞机获得2.1×109J的机械能。若燃油热值取q=4.2×107J/Kg，则100kg燃油完全燃烧产生的热量为

J，该热机效率为

。若要提高热机效率，请给出一条建议

。主题三物理与科学探究(4分)以下是小明在“探究电流与电阻的关系”实验中完成的实验报告的部分内容，请回答：

(1)实验电路图中电压表测

两端的电压；(2)第1组实验时电流表示数如图所示，电流表读数为

A；

(3)在进行第3次实验中，调节滑动变阻器使电压表示数为2V时，若电压表被短路，则通过R的电流将

（选填“变大”“变小”或“不变”)；(4)实验所用滑动变阻器的规格为“20Ω

1A”，按上述实验电路图连接电路，为了完成以上三组实验，电源电压不能超过

V。(7分)小明测量小灯泡的电阻。所用器材有学生电源（输出电压调至4.5V）、小灯泡L(额定电压为2.5V)、滑动变阻器(50Ω

1A)、电流表、电压表、测温枪、开关及导线若干。正确操作获得数据如下表中所示。

(1)表格中第1组数据的电阻

（选填“等于”或“不等于”)0Ω。图中有一根线连错了。请把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上（2分)。正确连接电路后，闭合开关，小灯泡不发光，电压表和电流表读数如表中第2组数据。为使小灯泡发光，小明可对滑动变阻器进行的操作是

。每次测量时，小明用测温枪测量了灯泡的温度，如表中第四列数据。分析表格数据可得到灯丝电阻与温度关系为

。图乙为采用描点法得到小灯泡的U-I图像，可判断此操作过程中滑动变阻器的U-I图像近似为图丙中的

（选填“A”“B”或“C”)，判断的依据是

。

主题四

物理与工程实践(7分)如图是小明设计的监控鱼缸水温的报警器，已知电源电压恒为12V，R1是阻值为40Ω的定值电阻，R2是放入鱼缸水中的热敏电阻，其阻值随温度变化的关系如表中所示。当电压表示数达到8V时，报警器（图中未画出)报警。电压表示数为8V时，求：

(1)通过电阻R1的电流；电阻R2两端的电压；鱼缸内水的温度。(7分)小明设计了一款简易烘干器模型，其简化电路如图甲所示。电源电压恒为12V，Rt为一种特殊发热电阻，其阻值随温度变化的关系如图乙所示。只闭合S时，照明灯L正常发光，通过灯L的电流为0.1A。

求：灯泡正常发光时的功率；灯泡正常发光100s消耗的电能；当温度为60℃时，Rt的阻值为

Ω，此时Rt消耗的功率达到最大；(4)电阻Rt以最大功率工作10s产生的热量。(4分)科学揭秘：遇水就亮的灯泡不消耗电能吗？小明逛夜市时，发现有摊主在叫卖一种不消耗电能、遇水就亮的灯泡。小明认为这与物理课上所学知识矛盾，于是买了一个灯泡回家测试。

(1)小明猜想灯泡遇水就亮的原因是：灯泡内部装有提供能量的

（填电路元件的名称)，灯泡遇水形成

（选填“通路”“短路”或“断路”）；小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成，如图甲所示，a、c为金属，b为塑料。如图乙，将灯泡缓慢浸入水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如下表。

(3)小明将灯泡取出并擦干，再用一根导线同时接触灯泡底部

（选填“a”或“b”)和c两部分，灯泡发光。(4)小明拆开灯泡塑料壳，如图丙所示，最终证明了猜想正确。小明的实践过程带给你哪些有意义的启示，请写出一条

。(13分)深圳位于北回归线以南，属亚热带季风气候，日照充足。结合深圳气候特点，某学习小组开展了“设计隔热节能房屋”跨学科实践活动。【活动目的】从能量转化的角度出发，探讨利用可再生能源的途径和方法，完成隔热节能房屋的设计。【活动方案】(一)结合材料学等学科知识，为房屋选择合适的隔热材料；结合地理学等学科知识，测算太阳能电池板的面积；结合工程和技术操作，研究节能热水器。【实施过程】(一）选取房屋的“隔热材料”

(1)学习小组为了比较材料的隔热性能，找到厚度相等的三种材料，制成大小、形状和结构均相同的房屋模型。用白炽灯光模拟太阳光，房屋位置如图甲所示，将温度传感器分别放在房屋模型

（选填“内”或“外”)部的相同位置。闭合白炽灯开关，每隔1分钟，同时测量三个房屋模型的温度。(2)甲图中三个小屋的摆放位置不合理，原因是：

。(3)优化实验方案后进行实验，温度传感器的示数变化情况如图乙所示。根据图像分析，学习小组应选择

做房屋的隔热材料。(二)测算太阳能电池板的面积(4)学习小组计划在房屋屋顶安装太阳能电池板给房屋供电。安装在屋顶的太阳能电池板朝南放置，这样有利于获取

。(5)深圳某天1m2的太阳能电池板发电量为0.8kW·h，若当天家庭用电量为16kW·h，为了满足用电需求，太阳能电池板的面积至少为

m2。(三)研究节能热水器学习小组了解到有一款空气能热水器，其工作原理如图丙所示。液态工作介质经过蒸发器，吸收室外热空气中的热量后，蒸发成气态，进入压缩机，经压缩机压缩后，形成高温高压的气体，进入水箱中的冷凝管，释放热量后，变成液态，经过储液罐、过滤器、膨胀阀，再次回到蒸发器，开始下一个循环。当室外温度低或需要快速制热时，热水器还需要用水箱中辅热器的电阻丝加热，从而缩短加热时间。学习小组把水从冷凝管吸收的热量与工作介质循环所消耗电能（不含辅热器消耗电能）的比值记为D。

(6)压缩机通过

（选填“做功”或“热传递”）方式改变工作介质的内能；高温高压的气体通过冷凝管后内能变

。(7)在某一环境温度下，在空气能热水器水箱中装入200kg初温为20℃的水，关闭其它用电器，记录电能表的示数为932.2kW·h，启动空气能热水器(辅热器不工作)，2h后，水温达到50℃，电能表的示数如图丁所示。此过程中，水吸收的热量为

J，空气能热水器的电功率P为

W，则该空气能热水器的D值为

。水的比热容取4.2×103J/(kg·℃)。(8)学习小组为了将题(7)中的加热时间缩短至80min，需要启动水箱中的辅热器加热。若D值和电功率P(不含辅热器的电功率)均不变，辅热器两端的电压是220V，加热效率是87.5%，则该辅热器中电阻丝的阻值为

Ω(2分)。答案：D；2.B；3.C；4.D；5.B；6.A；7.将两个开关并联连接到电路中即可，图略；8.电

向右；小

大；10.4.2×109

50%；11.(1)电阻R；(2)0.4；(3)变小；(4)4；12.(1)不等于；(2)见下图；(3)向左移动滑片；(4)灯丝电阻随温度升高而增大；(5)