2026年辽宁省抚顺市初中学业水平模拟考试物理试卷（含解析）

这是一份2026年辽宁省抚顺市初中学业水平模拟考试物理试卷（含解析），共37页。试卷主要包含了 图等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共9小题，每小题2分，共18分。在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，选对的得2分；第7～9题有多项符合题目要求，全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
1. 途经抚顺的沈白高铁列车，在运行过程中的最高速度接近于（ ）
A. 350 m/sB. 350 km/sC. 350 km/minD. 350 km/h
【答案】D
【解析】
【详解】350 km/h 是中国高铁的典型最高运营速度，故选D。
2. “不敢高声语，恐惊天上人”中的“高”是指声音的（ ）
A. 音调B. 响度C. 音色D. 频率
【答案】B
【解析】
【详解】声音有三个特性：音调、响度、音色。音调是指声音的高；响度是指声音的强弱，大小；音色是指声音的品质和特色。“不敢高声语”指的是不敢大声说话，这里的高指的是声音的大小，是响度。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3. “二十四节气”是中华民族智慧的结晶。下列节气涉及的物态变化分析正确的是（ ）
A. 雨水——“雨”属于凝固现象B. 寒露——“露”属于熔化现象
C. 霜降——“霜”属于凝华现象D. 大雪——“雪”属于汽化现象
【答案】C
【解析】
【详解】A．雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故A错误；
B．露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故B错误；
C．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故C正确；
D．雪是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶，故D错误。
故选C。
4. 今年正月十五，我国多地观赏到壮观的月全食现象，花灯映红月，把元宵节的浪漫拉满。其中月全食的形成属于（ ）
A. 光的直线传播B. 光的反射C. 光的折射D. 光的色散
【答案】A
【解析】
【详解】当太阳、地球、月球运动到同一直线，地球处于太阳和月球之间时，沿直线传播的太阳光被地球遮挡，无法照射到月球上，月球进入地球的阴影区，就形成了月全食，因此月全食属于光的直线传播现象。
故选A。
5. 2025年9月3日，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大阅兵在北京隆重举行。关于阅兵场景中涉及的力学知识，下列说法正确的是（ ）
A. 士兵鞋底刻有花纹，是为了减小摩擦
B. 坦克安装履带，是为了增大对地面的压强
C. 舰载机突然减速时，机舱内的飞行员由于惯性上身会向前倾
D. 静止在地面上的坦克对地面的压力与地面对坦克的支持力是一对平衡力
【答案】C
【解析】
【详解】A．士兵鞋底刻有花纹，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力，故A错误；
B．坦克安装履带，是通过增大受力面积减小压强，故B错误；
C．舰载机突然减速时，机舱内的飞行员由于惯性会保持原来的运动状态，上身会向前倾，故C正确；
D．静止在地面上的坦克对地面的压力与地面对坦克的支持力施力物体和受力物体互逆，属于一对相互作用力，故D错误。
故选C。
6. 2026年的春晚舞台上机器人以高难度空翻和精准操作引爆全网下列有关机器人的说法正确的是（ ）
A. 机器人工作时所消耗的电能属于一次能源
B. 机器人在空翻过程中，主要将机械能转化为电能
C. 机器人的动力装置是电动机，其工作原理是电磁感应
D. 机器人外壳选用碳纤维复合材料是利用了其密度小、强度大的属性
【答案】D
【解析】
【详解】A．一次能源是可以直接从自然界获取的能源，电能需要由其他能源转化得到，属于二次能源，故A错误；
B．机器人空翻过程依靠电动机驱动，主要是将电能转化为机械能，故B错误；
C．电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，电磁感应是发电机的工作原理，故C错误；
D．碳纤维复合材料密度小，相同体积下质量更小，同时强度大，不易损坏，非常适合用作机器人外壳，故D正确。
故选D。
7. 如图，某同学在“探究平面镜成像特点”的实验中，将点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，通过玻璃板能够看到蜡烛A在玻璃板后面所成的像。关于探究过程，下列说法正确的是（ ）
A. 应选择较亮的环境进行实验
B. 蜡烛A的像不能用光屏承接
C. 蜡烛A靠近玻璃板时像会逐渐变大
D. 多次改变蜡烛A的位置是为了寻找普遍规律
【答案】BD
【解析】
【详解】A．应选择较暗的环境进行实验，此时蜡烛成像对比度更高，更清晰，故A错误；
B．平面镜成的是虚像，虚像不是实际光线会聚而成，不能用光屏承接，故B正确；
C．平面镜成像的特点是像与物体大小始终相等，不随物到玻璃板的距离改变，故C错误；
D．一次实验得出的结论具有偶然性，多次改变蜡烛A的位置重复实验，是为了寻找平面镜成像的普遍规律，故D正确。
故选BD。
8. 我国古代《天工开物》中记载了多种用于灌溉的汲水装置，体现了我国古代劳动人民的智慧。如图，水车从低处向高处汲水的过程中，涉及的物理知识，下列说法正确的是（ ）
A. 水车摇柄结构属于轮轴，使用时可以省力
B. 水车叶板把水提升到高处，叶板对水做了功
C. 水车叶板将水提升的过程中，水的重力势能增大
D. 水车在提水过程中，其机械效率可达到100%
【答案】ABC
【解析】
【详解】A．水车摇柄中，动力作用在轮上，轮半径大于轴半径，动力臂大于阻力臂，因此属于省力轮轴，使用时可以省力，故A正确；
B．水车叶板把水提升到高处，对水施加向上的力，且使水在力的方向上移动了一段距离，因此叶板对水做了功，故B正确；
C．水车叶板将水提升的过程中，水的质量不变，高度变大，重力势能变大，故C正确；
D．水车提水过程中，不可避免要克服机械自身重力、部件之间的摩擦做额外功，有用功总是小于总功，因此机械效率不能达到100%，故D错误。
故选ABC。
9. 图（a）中电流表测量范围为0～0.6 A、电源电压为18V、滑动变阻器（？Ω 1 A）。现用电压表0～15V的测量范围与图（a）某两个元件并联，闭合开关，在最大可调节范围内调节滑动变阻器，绘制了电流表与电压表示数关系图像如图（b）；保持电压表的测量范围不变，再与图（a）某一个元件并联，在最大可调节范围内调节滑动变阻器，绘制了电压表示数与并联元件的阻值关系图像如图（c）。关于以上操作，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡的额定功率为2.5W
B. 定值电阻两端最大电压为6V
C. 滑动变阻器的最大阻值为30Ω
D. 灯泡正常发光时，定值电阻在2 min内消耗的电能为720 J
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据图像判断电压表的测量对象，对动态电路分析，应用欧姆定律和电功率等公式计算。
【详解】ABD．由图（a）可知，定值电阻、灯泡和滑动变阻器串联。由图（b）可知，电流表与电压表示数关系为一次函数，且电流表示数随着电压表示数变大而减小。而通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，故第一次实验时电压表是并联在灯泡和滑动变阻器两端的。由图（b）可知，电路中的最大电流为0.5A，此时灯泡正常发光，灯泡和滑动变阻器两端的最小电压为6V，根据串联电路的电压规律可得定值电阻两端最大电压为
由图（c）可知，电压表示数随着并联元件的阻值增大而增大，而灯丝电阻随温度升高而增大，故第二次实验时电压表是并联在灯泡两端的。由图（c）可知，灯泡正常发光时电阻为10Ω，则灯泡正常发光时的电压为
灯泡的额定功率为
灯泡正常发光时，定值电阻在2 min内消耗的电能为
故AD正确，B错误；
C．结合上面分析可知，定值电阻的阻值为
由图（c）可知，电路中的最小电流为，此时灯泡两端最小电压为1.8V，定值电阻两端的电压为
滑动变阻器两端的最大电压为
滑动变阻器的最大阻值为，故C正确。
故选ACD。
二、填空题：本题共6小题，每空1分，共12分。
10. 2026年1月10日，冰上“龙舟”超级联赛——抚顺站的比赛在长春桥下的浑河冰面举行，如图所示。比赛中，运动员用冰钎向后撑冰面，“龙舟”向前运动，说明物体间力的作用是___________的。此时，以“龙舟”为参照物，周边的观众是___________的。
【答案】 ①. 相互 ②. 运动
【解析】
【详解】[1]运动员用冰钎向后撑冰面对冰面施加向后的力，同时冰面对冰钎施加向前的反作用力，让龙舟向前运动，这说明物体间力的作用是相互的。
[2]判断物体运动状态时，若物体相对于参照物的位置发生改变，物体就是运动的。以向前运动的“龙舟”为参照物，周边观众的位置不断发生变化，因此观众是运动的。
11. 活塞式抽水机是利用___________将水从低处抽到高处。如图在向下压手柄时，从使用时的动力臂与阻力臂大小关系分析，手柄AOB属于___________杠杆。
【答案】 ①. 大气压 ②. 省力
【解析】
【详解】活塞式抽水机是利用大气压工作的，通过活塞的上下运动，使筒内气压小于外界大气压，从而将水从低处压到高处。
手柄AOB的支点是O，向下压手柄时，动力作用在A端，阻力作用在B端，动力臂大于阻力臂，所以属于省力杠杆。
12. 煮饺子时，水沸腾后继续加热，温度___________；打开锅盖捞饺子时，锅上方的“白气”是水蒸气遇冷___________（填物态变化名称）形成的。
【答案】 ①. 不变 ②. 液化
【解析】
【详解】水沸腾的特点是持续吸热但温度保持恒定，因此水沸腾后继续加热，温度不会升高，保持不变；锅上方的“白气”是高温水蒸气遇冷后，由气态转化为液态的小水滴，这种物态变化属于液化。
13. 家庭电路中总电流超过供电线路允许的安全值的原因可能是___________或用电器总功率过大。在使用测电笔时，氖管发光说明被测导线是___________线。
【答案】 ①. 短路 ②. 火（相）
【解析】
【详解】家庭电路总电流超过安全值的原因主要有两类，除用电器总功率过大外，另一类是电路发生短路。短路时电路电阻极小，根据欧姆定律，电源电压恒定，电阻过小会使电流急剧增大，超出线路允许的安全值；
测电笔的工作逻辑是，当笔尖接触火（相）线时，电流可通过测电笔、人体形成流向大地的闭合回路，氖管因此发光；若接触零（中性）线，无有效电流回路，氖管不发光，所以氖管发光说明被测导线为火（相）线。
14. 如图，2026年春节假期，全国首列氢能源文旅观光列车“氢凇号”在吉林市载客试运行。列车刹车时，由于摩擦，铁轨温度会升高，这是通过___________的方式使其内能增加，铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车，说明能量的转化具有___________性。
【答案】 ①. 做功 ②. 方向
【解析】
【详解】[1]列车刹车时，车轮和铁轨之间克服摩擦做功，将机械能转化为铁轨的内能，使铁轨温度升高、内能增加，这是通过做功的方式改变内能。
[2]能量转化过程中，散失到环境中的内能无法自动回收重新用来驱动列车，说明能量的转化具有方向性，不是所有的能量转化都可以逆向自动发生。
15. 正方体P边长为10cm，物体Q体积为、水平桌面上的圆柱形薄壁容器底面积为，内盛适量水。如图（a），将P、Q叠放后放入水中，其漂浮在水面上，P下表面受到水的压强为800Pa。将Q从P上取下投入水中，如图（b）所示，物体Q对容器底的压力为2N，此时水面比图（a）的水面下降了___________cm，物体P的密度是___________kg/m3。（，g取10N/kg）
【答案】 ①. 1 ②.
【解析】
【详解】P、Q叠放时处于漂浮状态，则有
，此时P下表面受到水的压强为800Pa，所以P、Q叠放时受到浮力大小为
代入上式，可得
将Q从P上取下投入水中后，此时P处于漂浮状态，则有①
Q沉入容器底部，对Q进行受力分析，则有
所以
将其代入①式，可得
此时P、Q共排开液体体积为
则两次排开液体体积的差值为
此时图（b）水面比图（a）水面下降了
P的体积为
P的质量为
P的密度为
三、作图题：本题共2小题，每小题2分，共4分。
16. 如图（a），是抚顺市博物馆的镇馆一级文物（三年相邦吕不韦造青铜矛），在图（b）中画出放在桌面上的青铜矛其所受重力G（O为重心）和支持力F的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】青铜矛静止，处于平衡状态，受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力，两个力是一对平衡力，大小相等，作用点均在青铜矛的重心，且两线段的长度相同。
17. 如图，一束光射入杯中，在杯底的A点形成光斑。逐渐往杯中加水，当水面上升到某位置时，光斑移动到了B点。请你通过作图标出水面的位置。
【答案】
【解析】
【详解】水面始终水平，入射光线位置不变，入射角是相同的，折射角大小也相同，两条折射光线是相互平行的，过点B作平行于过A点的折射光线的光线，与入射光线交于点O，过点O作与原水面平行的直线，即为水面的位置，如图所示：
四、实验题：本题共4小题，共24分。
18. 如图（a）实验装置探究冰熔化时温度的变化规律，得到了如图（b）的温度随时间变化的图像。
（1）实验中用水浴法加热装有冰的试管目的是___________。
（2）当试管中出现___________后，说明冰已经开始熔化。根据图（b）中___________段温度的变化特点可知冰是晶体。在这段时间内，物质处于___________态。
（3）通过大量的实验可知，冰熔化的条件是：___________。
【答案】（1）使冰受热均匀
（2） ①. 液态水 ②. BC ③. 固液共存
（3）温度达到熔点，持续吸热
【解析】
【小问1详解】
实验中用水浴法加热目的是，使试管内的冰受热均匀，避免局部温度过高导致熔化过程不规律。
【小问2详解】
[1]冰开始熔化时，固态冰逐渐变为液态水，因此观察到液态水出现即可判断熔化开始。
[2]晶体熔化时温度保持不变，对应图（b）中的BC段，温度保持 0℃不变。
[3]在BC段，冰处于熔化过程中，既有未熔化的固态冰，也有熔化形成的液态水，因此物质处于固液共存态。
【小问3详解】
冰是晶体，晶体熔化需要同时满足两个条件：温度达到熔点； 持续吸热。
19. 物理兴趣小组的同学们用一个焦距未知的凸透镜来完成“探究凸透镜成像规律”的实验。
（1）同学们用平行光作为光源，移动光屏直至在光屏上得到一个很小、很亮的光斑，如图（a）所示，则凸透镜焦距为___________cm。
（2）实验前，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在___________。
（3）移动蜡烛、凸透镜和光屏至图（b）所示的位置，此时光屏上呈现了烛焰清晰的像（像未画出），这个像是倒立、___________的实像。将蜡烛向右移至25 cm刻度处，发现光屏上的像变模糊了，要使像变清晰，光屏应向___________（填“左”或“右”）移动。
（4）如图（b），在凸透镜左边适当位置放置一个透镜镜片后，需将光屏向右移动才能再次出现倒立、清晰的实像，则该镜片可用来矫正___________视眼。
（5）在实验中随着蜡烛的燃烧光屏上所成的完整像位置发生了移动，一同学用纸板遮住了凸透镜的上面一小部分，则光屏上所成像是___________。
A. 向上移动的残缺的像B. 向上移动的完整的像
C. 向下移动的残缺的像D. 向下移动的完整的像
【答案】（1）10.0
（2）同一高度 （3） ①. 缩小 ②. 右
（4）近 （5）B
【解析】
【小问1详解】
平行光经凸透镜会聚在焦点，焦点到光心的距离为焦距。焦距为
【小问2详解】
实验前，应调节烛焰、凸透镜和光屏的中心大致在同一高度，目的是使像成在光屏的中央。
【小问3详解】
图（b）中，物距，满足，所以成倒立、缩小的实像；
当蜡烛向右移至25cm刻度处，物距减小，根据“物近像远像变大”的规律，像距会变大，因此光屏应向右移动。
【小问4详解】
在凸透镜左边放置镜片后，光屏需向右移动才能再次成像，说明该镜片对光有发散作用，是凹透镜，凹透镜可用来矫正近视眼。
【小问5详解】
蜡烛燃烧变短，烛焰下移，像向上移动（过光心光线方向不变）；遮住凸透镜上部一小部分，物体各点仍有光线通过未遮挡部分成完整像，但亮度减弱。因此光屏上所成的像是向上移动的完整的像，故选B。
20. 小明在实验室利用天平和量筒等器材，通过实验测量了小石块的密度。
（1）把天平放在水平桌面上，把游码放到标尺左端的___________处，发现指针如图（a）所示，此时应将平衡螺母向___________（填“左”或“右”）调节，使天平横梁平衡。
（2）正确测量小石块的质量，天平平衡后，右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图（b）所示，则小石块的质量为___________g。
（3）将小石块取下后，用细线将石块系住，慢慢放入如图（c）所示的量筒内，发现水面上升到30 mL处，小石块体积为___________cm3，则小石块密度为___________kg/m3。
（4）回到家后，小明利用手提式电子测力计和密度为的小石球测量盐水的密度，步骤如下：
①将小石球用细线系好，悬挂在电子测力计下端，如图（d）所示，待示数稳定后，读出示数记为F1；
②在小桶中倒入适量盐水，悬挂在电子测力计下端，如图（e）所示，待示数稳定后，读出示数记为F2；
③手提细线将小石球缓慢浸没在盐水中，确保小石球不接触桶底，如图（f）所示，待示数稳定后，读出示数记为F3。
请根据实验数据写出盐水密度的表达式：___________。（用字母表示，已知小石球密度为）
【答案】（1） ①. 零刻度线 ②. 右
（2）27.4 （3） ①. 10 ②.
（4）
【解析】
【小问1详解】
如图，将天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端的零刻度线处，发现指针向左偏，说明左端下沉，右端上翘，所以平衡螺母向右调节，使天平横梁水平平衡。
【小问2详解】
图（b）中标尺的分度值是0.2g，游码所对的刻度值为2.4g，则小石块的质量为
【小问3详解】
由图（c）知，小石块的体积为
小石块的密度为
【小问4详解】
将小石块缓慢地浸没入悬挂着的小桶内的盐水中，且不碰触小桶底部和侧壁，小石块在盐水中受到浮力，根据力的作用是相互的，小石块对盐水有向下的压力，使得电子测力计示数增大，则小石块在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可得，小石块的体积为
由图c可知，小石块的重力，小石块的密度为
21. 某小组同学在探究电流与电压和电阻关系的实验时，选用的实验器材：电源电压恒为6V、电流表测量范围为0~0.6 A、电压表测量范围为0~3 V、滑动变阻器的规格为“30 Ω 1 A”、开关各一个，定值电阻四个（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω）、导线若干。
（1）某同学检查电路时，发现少连接一根导线，请用笔画线代替导线，将图（a）所示的实物电路连接完整（导线不能交叉）。
（2）连接好电路后，将滑动变阻器的滑片移到___________（填“A”或“B”）端。
（3）如图（a），用5 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，并将测量的数据填入下面表格中。当电压表示数为2.0 V时，电流表的示数如图（b）所示，为___________A。老师认为其中有一次实验数据不是测出的而是拼凑的，它是第___________次。
（4）通过分析表中正确的数据，可得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
（5）某同学将5 Ω的定值电阻换成10 Ω的定值电阻时，闭合开关发现电压表和电流表都没有示数，故障原因可能是滑动变阻器___________。
（6）当故障排除后，用如图（a）所示电路，探究电压一定时，电流与电阻的关系，用上述器材完成实验探究，应控制定值电阻两端的电压不低于___________V。
【答案】（1） （2）A
（3） ①. 0.4 ②. 1
（4）正 （5）断路
（6）2.4
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，电压表并联在定值电阻两端测定值电阻的阻值。
【小问2详解】
为了保护电路，连接好电路后，将滑动变阻器的滑片移到A端，接入最大阻值。
【小问3详解】
由图可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流值为0.4A；
由表中第1组数据可知，当电阻两端电压为0.5V时，通过电阻的电流为0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值为，故编造的是第1次。
【小问4详解】
由表格中数据可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
电流表无示数，说明电路中出现了断路，电压表无示数，说明其测量对象之外部分断路，所以故障原因可能是滑动变阻器断路。
【小问6详解】
研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有
即
当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，则
五、综合应用题：本题共3小题，共22分。
22. 抚顺以蓝天工程为抓手治理大气污染，将公交车全部更换为纯电动车辆，如图所示。公交车静止时，对水平地面的压强为，车胎与地面接触总面积为2000 cm2，公交车电池储存的最大电能为300 kW·h，若公交车以54 km/h的速度匀速行驶过程中电动机的功率为60 kW。（）求：
（1）当公交车静止时，对水平地面的压力是多少N？
（2）公交车以54 km/h的速度在平直公路匀速行驶15 min，电动机消耗的电能是多少J？
（3）在（2）中电动机消耗的电能相当于完全燃烧多少kg的汽油所释放的能量？
（4）电池充满电，以54 km/h的速度在平直公路匀速行驶的最大里程是多少km？
【答案】（1）1×105N
（2）5.4×107J
（3）1.2kg （4）270km
【解析】
【小问1详解】
由题意得，公交车对地面的压强 ，车胎与地面总接触面积
当公交车静止时，对水平地面的压力是
【小问2详解】
由题意得，电动机功率
行驶时间
电动机消耗的电能是
【小问3详解】
由题意得，汽油完全燃烧释放热量
燃烧汽油的质量
【小问4详解】
由题意得最大行驶时间
在平直公路匀速行驶的最大里程是
23. 如图（a）是一款电热水壶工作时的简化电路，其中R1、R2均是发热电阻丝，R1的阻值为121 Ω。电热水壶工作时将水加热到设定温度后会自动进入保温状态。在“加热和自动保温”程序中，将0.5 kg初温为20 ℃的水加热到60 ℃后保温，电路中的功率随时间变化的关系如图（b）所示。【已知，】求：
（1）电水壶将0.5 kg初温为20 ℃的水加热到60 ℃，水需要吸收的热量；
（2）电热水壶在保温状态时的电功率；
（3）电热水壶在加热状态时的加热效率。
【答案】（1）
（2）100W （3）84%
【解析】
【小问1详解】
水吸收的热量为
【小问2详解】
根据，电压不变时，电阻越大功率越小，由图（b）可知，电热水壶加热状态的功率为500W，结合图（1）电路图，当和并联时，电热水壶处于加热状态，则有
解得。
当电路为的简单电路时，此时电热水壶处于保温状态，所以电热水壶在保温状态时的电功率为
【小问3详解】
由图（b）可知，电热水壶加热状态时工作了200s，所以加热过程消耗的总电能为
加热效率公式为
24. 物理实践小组的同学在对某水文监测站进行调研时，接触到了一个新概念——含沙量。下面是他们学习这一概念并进行测量实践的过程。
（一）什么是含沙量
含沙量，指单位体积浑水中所含泥沙的质量，单位通常为kg/m3.这个看似简单的物理指标，却蕴含着水域生态系统的健康密码。
河流含沙量具有显著的时空差异：靠近河床的水色往往更浑浊，而水面则相对清澈。河水浑浊主要由悬浮的粉粒（粉砂）和粘粒造成。中国水利行业标准（SL42-2010）：将粒径0.004～0.062 mm的颗粒定义为粉粒。
从物质世界的尺度看，粉粒的直径比构成物质分子的直径要___________（填“大”或“小”）。
（二）含沙量是如何测量的
要准确掌握河水的含沙量，离不开科学的测量方法。
（1）传统的测量方法
模拟实验测量：在某河道中采集了40 L水样，称出其总质量为40.56 kg，经过滤、烘干后测得泥沙密度为，已知。则该河道河水的含沙量为___________kg/m3。
（2）现代的测量方法
现代科技为含沙量测量带来了新手段。这些仪器通过自身的工作原理，能自动校正水温、泥沙颗粒形状等因素的影响，将误差控制在允许范围内。
（三）模拟制作光学测沙仪系统
该系统具有如下功能：①能测含沙量；②能传输数据；③能自供电；④能报警。
（1）制作测沙仪
同学们查阅资料得到，当河水中含有泥沙时，因泥沙颗粒对光有散射和吸收作用，使得光在传播过程中能量发生衰减，从而导致接收端接收到的光线强度比发射端弱。
通过接收端接收到的光线强度变化所引起的电路变化，就可测得河水中的含沙量。
同学们利用电压表和如图（a）的电路设计了数据采集器，图（b）为光敏电阻阻值与光照强度关系图像。为了使采集的数据随含沙量的增大而变大，电压表应该与图（a）中___________并联。
（2）制作数据传输
为了使水文站能实时得到所测数据，同学们在测量仪中添加了信号发生装置，装置通过___________波把所测数据传输到远处的水文站。
（3）制作自供电装置
由于测量仪分布在河道的不同区域，架设电线或定期更换电源非常不方便，同学们设计了图（c）的自供电装置。
测沙仪应该接在图（c）中的虚框___________内。
（4）制作报警及排沙装置
设排沙系统工作在含沙量为n1与n2之间，且。
1.当含沙量时，检测及控制开关S1闭合，指示灯L发弱光；
2.当含沙量时，检测及控制开关S2闭合，指示灯L改发强光，排沙系统开始排沙；
3.排沙系统一旦启动，即使含沙量降至n2以下，S2断开，仍继续排沙，L仍发强光；
4.当含沙量时，S1断开，排沙系统停止工作，指示灯L恢复发弱光。
按上述设计目的，用笔画代替导线，把图（d）中A端点正确连入电路中_________。
反思与展望
同学们制成的测量仪不能提供多学科的综合数据，不能智能分析测量数据。
【答案】 ①. 大 ②. 24 ③. ④. ​电磁 ⑤. B ⑥.
【解析】
【分析】含沙量的计算：利用密度公式根据沙子和水的总质量列式算出沙子的体积，然后根据密度公式计算沙子的质量，最后算出含沙量。
电路设计：结合控制电路和工作电路的状态分析。
【详解】[1]构成物质的分子直径约为，粉粒直径为，远大于分子直径。
[2]设水样中泥沙体积为​，水样总体积
总质量满足
代入数据，解得。
泥沙质量
含沙量为
[3]含沙量增大，光照强度减弱，由图b可知光敏电阻阻值增大；与​串联，根据串联分压规律，分得的电压随阻值增大而增大；为了使采集的电压数据随含沙量的增大而变大，电压表应并联在光敏电阻两端。
[4]电磁波可以传递信息，适合远距离无线传输数据，因此用电磁波传输数据到水文站。
[5]太阳能电池、水力发电是发电装置，产生的电能储存在蓄电池中，蓄电池最终给用电器（测沙仪）供电，因此测沙仪接在虚框B内。
[6]只闭合S1时，控制电路未接通，工作电路中灯泡和定值电阻串联，电阻较大，电流较小，灯泡发弱光；当S2闭合时，工作电路接通，电磁铁产生磁性，衔铁被吸下，排沙系统工作，灯泡发强光，则灯泡和排沙系统并联，所以应将A接在工作电路电源左端。S2断开后，控制电路仍然接通，工作电路状态不变；S1断开后，又恢复初始状态。实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.5