陕西西安市某校2026-2027学年高一上学期开学测试物理试卷（含答案）

陕西西安市某校2026-2027学年高一上学期开学测试物理试卷学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．初中电学学习中，我们将电流比作水流，电路中电子的定向移动需要电池的某种高度差提供“动力”，高中我们称之为电势差，下列的做法中与该研究方法相同的是（）A．用光线表示光的传播 B．用粘有颗粒的气球模拟宇宙膨胀C．探究声音能否在真空中传播 D．通过吸引大头针多少知道磁性强弱2．如图，爱探索的小湖做了以下有趣的实验。关于实验现象解释正确的是（

）A．图甲：乒乓球被发声的音叉弹开，说明声音传播不需要介质B．图乙：乒乓球和瓶中水被“托住”，说明了大气压强的存在C．图丙：水中的乒乓球没有浮起，说明浮力大小等于重力大小D．图丁：向漏斗中吹气时，乒乓球不掉落，说明流速越大的位置压强越大3．球藻是一种球形藻类，在培养过程中会出现：白天阳光照射时，球藻漂浮在水面上，表面附着有大量气泡；夜间，表面附着气泡的数量和体积明显减小，球藻下沉。下列分析正确的是（

）A．白天，温度升高，水的密度变小，会使球藻受到的浮力变大B．在球藻上浮过程中，附着在球藻上的气泡内部气体压强保持不变C．白天，光合作用产生的大量氧气气泡附着在球藻上，使球藻上浮D．夜间，由于呼吸作用消耗气泡中的氧气，球藻密度变小，导致下沉4．用细线悬挂一根条形磁铁，多次让其在水平面自由旋转。发现条形磁铁均静止在如图所示位置，根据现象，在下方白纸上标注地理方位，正确的是（

）A． B．C． D．5．手机为人类生活带来便利，但长时间低头看手机，容易引起颈部肌肉劳损。人的头颈部可视为一个杠杆，如图所示，A为头颅的重心，低头时，头颅在自身重力G的作用下可以绕颈部支点O转动，颈部肌肉会产生拉力F，B为拉力的作用点，拉力F的方向始终与OB垂直。下列关于头颈部杠杆的说法正确的是（

）A．头颅重力的力臂为OAB．头颈部杠杆始终是省力杠杆C．当头颅为竖直状态时，颈部肌肉的拉力最大D．头低的角度θ越大，颈部肌肉的拉力越大6．对下列跨学科实践的分析，正确的是（

）A．图甲，简易调光台灯中电位器应串联在电路中B．图乙，煮饺子时水沸腾后继续大火加热饺子熟得更快C．图丙，同一个简易密度计测不同液体密度时所受浮力大小不相等D．图丁，简易电动机只能通过改变电流方向来改变线圈的转动方向二、多选题7．一辆燃油汽车以v0km/h的速度匀速行驶时发动机的输出功率为P0kW，若其行驶了t0h，消耗燃油A．汽车的牵引力为103P0C．发动机的效率为3.6×1098．马老师自制了一个电学黑箱，内部有两只定值电阻，箱盖外表面有两个接线柱和一个开关K。小张同学利用图所示电路来探究该黑箱内电路结构，电源电压恒为3V。他把黑箱的两个接线柱分别接入电路中的M、N两点，只闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从最右端缓慢移动到最左端，电流表示数从0.12A逐渐增大到0.2A：保持滑片在最左端不动，再闭合开关K，电流表示数变为0.3A。下列判断正确的是（

）A．滑动变阻器最大阻值一定为10ΩB．黑箱内两电阻一定是并联关系C．黑箱内一定有一个阻值为10Ω的电阻D．黑箱内两电阻阻值一定存在2倍关系9．小成协助爸爸安装灯具，他用大小为7N、方向竖直向上的力将两个正方体灯箱M、N压在水平天花板上，如图所示。已知M、N的重力分别为2N、3N，棱长分别为4cm、5cm。下列说法正确的是（

）A．N所受合力大小为2N B．M所受合力大小为0NC．N对M的压强为2000Pa D．M对N的压强为3125Pa10．中国某新能源车企攻克了“充电慢”的世界性难题。设新能源汽车当前储存电能占充满电状态时的百分比为D，充电桩的充电功率P会随电池D的变化而变化。某电池容量为100kW·h的车从D为10%开始充电，P与D的关系如图所示，假设全程充电效率η恒定不变，电池电阻不变，不计充电线的电阻。已知D从10%增至20%所需时间为t1，从20%增至60%所需时间为t2，从60%增至100%所需时间为t3充电电压（V）1000充电时长（min）6充电度数（kW·h）62.5充电费用（元）75A．该新能源汽车本次充电效率η为80%B．该新能源汽车电池的电阻为2.5ΩC．当t1D．该新能源汽车本次充满电总费用为108元三、填空题11．为降低深空探测返回器进入大气层速度过快产生的风险，返回器常采用“打水漂”的返回方式（半弹道跳跃式返回）。如图，轨道器与其携带的返回器在大气层外A点之前运动时是相对________的；在A点分离后，返回器从B点进入大气层，从C点离开大气层时速度变小，再从D点第二次进入大气层。CD过程返回器受力________12．小明记录了如下错题，请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。错题记录错题改正如图是小亮用鞋盒、凸透镜自制的手机投影仪。将手机放入盒内、屏幕正对凸透镜，置于暗室内，将鞋盒对准白墙、进行调节，白墙上出现手机屏幕放大的清晰的像。若想在白墙上看到更大的清晰的像，接下来应怎样操作。答：保证鞋盒里的手机到凸透镜的距离大于1倍焦距、小于2倍焦距，只将手机向凸透镜方向靠近，白墙上就会呈现更大的清晰的像。错误之处：________错因分析：________正确解答：________13．塔式光热发电站为我国实现碳达峰、碳中和目标作出了积极贡献。太阳能是太阳内部的氢原子核发生________（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量。输电过程中电流的热效应会造成电能损耗，电流通过导体产生的热量跟电流________（选填“成”或“不成”）正比，若某段输电线路的电流从1×104A变为5×103A时，线路上发热损耗的功率减少约3×105kW，该段线路的电阻约为________Ω。（忽略输电线路电阻的变化）14．兴趣小组的同学制作了一个简易注水装置如图甲，底面积为200cm2的薄壁圆柱形容器内装有6kg水，竖直硬细杆（质量、体积忽略不计）上端通过力传感器固定，下端与不吸水且质量分布均匀的长方体物块A相连。打开阀门，水箱中的水缓慢排出，细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示，当排出水的质量为4kg时，长方体A刚好完全露出水面，力传感器控制开关开始注水。则长方体A的密度为________kg/m3；从水面刚好与A的上表面相平到力传感器的示数为0时，容器底部受到水的压强变化量为________Pa。四、实验题15．冷链物流公司常用干冰（固态二氧化碳）保存冷冻食品、某同学利用干冰开展了以下研究。(1)观察与干冰相关的物态变化如图a，干冰包装袋外会出现白霜，这是空气中的水蒸气________（选填“凝固”或“凝华”）形成的。(2)测量干冰密度测得某块干冰质量为243.00g，长、宽均为9.00cm，厚度如图b为________cm，可知其密度为________g/cm3。(3)测量二氧化碳气体密度①实验操作a.将一块干冰装入一个塑料袋，挤出袋内空气后迅速封口，放在电子天平上，记录天平示数m1b.一会儿后、塑料袋内部分干冰变为二氧化碳气体，记录此时塑料袋体积增加量V及天平示数m2c.打开塑料袋，迅速挤出袋内二氧化碳气体后，放在电子天平上，记录天平示数m3②实验结果塑料袋内二氧化碳气体密度ρ=________③实验拓展该同学发现，利用实验操作①中测得的数据，还可以得到塑料袋周围空气的密度ρ′=16．科技小组计划制作一个电加热装置。【项目要求】发热体由220V家庭电路供电，装置在工作时要能够自动控温。【器材准备】查阅了PTC和NTC两种热敏电阻，它们的阻值R随温度t变化关系如图甲所示，NTC的阻值随温度升高而减小，PTC的阻值随温度升高而增大。小组采购了这两种电阻和足够长的电热丝（电热丝规格为20Ω/m，安全工作电流不超过2.2A）。【设计与制作】为方便接入发热体，小组制作了图乙装置，A、B为两根接线桩（两端电压为220V），可供接入多组加热元件。（一）第一小组选用电热丝做发热体，同时使用电磁继电器、NTC热敏电阻等制作控温电路。(1)为制作功率为400W的发热体，需在两接线桩之间接入长度为________m的电热丝。为便于安装，可先将电热丝缠绕到________（陶瓷/铜/木质）管上（图丙）。若发热功率需提升至800W，下列做法中合理的是________（选填字母）。A．更换电热丝，新接入A、B间的电热丝长度为原长的一半B．并联一根电热丝，新接入A、B间的电热丝长度与原长相等C．上述两种方法均可(2)如图丁，自制控温装置时，电磁继电器线圈电阻忽略不计，当线圈中电流I≥60mA时，衔铁会被吸下，当I≤40mA时，衔铁会被释放弹起，电源电压为3V，所用NTC热敏电阻的阻值随温度变化关系曲线如图戊。连接电路时，图丁中M、N两点应连在________两个接线柱上，为使温度升至50℃时，电热丝停止加热，电阻箱阻值应调为________Ω。该加热装置维持温度范围为________℃~50℃。(3)第二小组了解到PTC热敏电阻规格多样，还可以作为发热体使用，于是尝试把PTC热敏电阻直接接入家庭电路中（图己），不使用电磁继电器来控温。请你分析第二小组采用的方案，是否满足在发热的同时还能实现自动控温的要求，并说明理由：________________________________。17．力与速度的关系。材料一：在力学中，同一条直线上的两个力，若方向相同，它们的合力大小等于两个力之和，方向与这两个力的方向相同；若方向相反，它们的合力大小等于两个力之差，方向与这两个力中较大的力方向相同。材料二：物理学中，物体的速度与所受合力之间存在着密切的关系，若合力与速度方向相同，物体做加速运动；若合力与速度方向相反，物体做减速运动。(1)将一个小球从空中某点静止释放，落在竖直放置的轻弹簧上，小球在A点与弹簧刚刚接触；运动到B点时，重力与弹力大小相等；C点是弹簧被压缩的最低点，则小球从A点到C点过程中速度如何变化？答：________，小球从A点运动到B点的合外力方向为________。材料三：小明用两个大小相等的拉力拉同一根橡皮筋完成了不在同一直线上两个力的合成实验，将实验结果记录如表：（拉力F是拉橡皮筋到达预定位置的力）角度/°030456090120拉力F1/N22.12.22.32.84拉力F2/N22.12.22.32.84拉力F/N4(2)分析表中数据可知，当两个拉力互成角度为0°时，拉力F1与F2之和与拉力F的大小________（用公式表示）；以上实验中一个力F和F1与F2两个力产生的作用效果相同，物理中把F叫做F1与F2的合力，F1、F2叫做F的分力，有人说合力一定比任意一个分力大，这显然是错误的，请根据表格中的具体数据，举例说明________________________________。五、综合题18．为促进先进节能技术的应用，2026年起我国实行电动汽车能耗限值新标准。以一吨重汽车为例，每行驶100km消耗动力电池的电能由原来12.5kW·h降低为10kW·h。根据新标准，工程师设计了将太阳能电池集成于天窗的方案，天窗经充足光照8h能发电2.4kW·h。(1)求太阳能电池的发电功率。(2)2.4kW·h的电能可供“12V

2A”的车载风扇工作多少小时？(3)求新标准下电动汽车消耗动力电池12.5kW·h电能可行驶的路程。(4)受上述方案启发，小宇希望以跨学科实践的方式，借助AI辅助他设计新标准下降低汽车能耗的方案，请帮他完善【任务分析】中的内容。电动汽车能量消耗在哪些方面？AI电动汽车的能量消耗主要集中在行驶阻力耗能、电机与电控系统耗能、车载附件耗能三大方面，行驶时的阻力耗能是最大的能耗部分。一、行驶阻力耗能（占比最大）·空气阻力（风阻）：车辆行驶时需推开前方空气，空气阻力与车速的平方成正比。所以车速翻倍时，克服风阻所需的能量会增至约8倍。这是电动汽车高速行驶时能耗急剧上升的主要原因。·滚动阻力：轮胎与路面接触产生的摩擦和形变产生阻力。该阻力与车辆的总质量（车重+载重）和胎压密切相关。负载越重阻力越大，而胎压不足会增加轮胎接触地面的面积，从而增大滚动阻力。·加速/爬坡阻力：在上坡路段，车辆需要克服重力；在急加速时，电机需提供更大功率以增大牵引力。二、电机与电控系统耗能（核心损耗）【任务提出】→我是汽车工程师，准备设计降低电动汽车能耗的一种方案。【任务分析】→我准备分析行驶阻力中的________因素，我从生活经验和现象（例子）：________________________得到启发，分析其原理能更好地帮我进行设计。【任务分解】→能更好地帮我进行设计。请按照如下步骤：1.详细分析该因素的物理及工程原理。2.调查该因素影响能耗的现状及最新科研成果。3.提出2~3个具体的设计方案。【任务评估】→请用表格做可行性评估及定量估算，并给出优化后的评估六、解答题19．滑轮、桔槔、辘轳是中国古代工程的起重工具，都有将物体吊到高处、帮助人们省力的作用。在央视《中华考工记》节目中，主持人与嘉宾进行了一场“自我提升”的比赛，装置由滑轮组和吊椅组成，如图甲所示，比赛时，主持人使用的装置有3组滑轮，嘉宾使用的装置有6组滑轮，如图乙所示，两人分别坐在吊椅上，在裁判员的指令下同时向下拉动绳的自由端，使自己与吊椅一起匀速上升。已知主持人的质量为60kg，他与吊椅的接触面积为560cm2，每一个滑轮的质量均为0.5kg，吊椅的质量均为4.5kg，主持人用时8s率先到达支架顶端，2s后嘉宾也到达顶端，两人自我提升的高度均为0.8m，若比赛时主持人和嘉宾手拉绳子的功