資源簡介 / 讓教學更有效 精品試卷 | 科學21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)【臨門一腳·決勝中考】2025年浙江中考科學考前沖刺練系列01 物理方向 項目化學習題目會涉及初中科學多個領域的知識,如力學、電學、光學、熱學、生物學、化學等,要求學生將所學的概念、原理、規律等知識進行整合運用,對某個科學現象、實驗結果或科學觀點進行合理的解釋和論證。常以生活、生產中的實際問題或自然現象為背景,讓學生運用科學知識解釋其中的道理,體現科學知識在生活中的廣泛應用。溫馨提示:最后近20天,可根據自身情況,自主選擇性練習!!!1.在項目化學習中,小科與組員開展了“自制漂浮式指南針”的實踐項目(如圖)。銅片、鋅片和食鹽水溶液共同組成了“鹽水電池”,其中銅片作電源正極,鋅片作負極。小組在進行產品檢驗時,發現指南針始終沒有偏轉,若想增強磁性使其偏轉,則下列操作可行的是( )A.增大線圈的電阻 B.改變線圈的繞向C.增加線圈的匝數 D.取出線圈中鐵芯2.某校開展項目化學習挑戰賽“為夜跑者設計制作節能夜跑燈”。利用跑步時人帶動磁鐵在水管內來回運動,從而產生感應電流,使節能夜跑LED燈發光,其原理與下圖描述一樣是( )A. B. C. D.3.某科學小組在開展“制作質量測量工具”項目化活動時,設計了如圖所示的臺秤。當托盤沒有放物體時,滑片恰好在滑動變阻器的最上端。在保證電路安全的情況下,該臺秤( )A.稱臺上沒有放物體時,電流表沒有示數B.測量的物體質量越大,電流表示數越大C.測量的物體質量越大,電壓表示數越大D.用來反映物體質量大小的電表是電流表4.為了讓廚房、衛生間里的臟水通過下水管道快速流到陰溝,同時又不讓臭味沿管道上返,某項目化學習小組設計了如下4個方案,其中能達成目標的最佳方案是( )A. B. C. D.5.學校組織了“文史理不分家”的跨學科項目化學習,讓同學們通過收集資料的過程進一步提高對于力學的認識和思考。《墨經 經上》對力的定義:“力,形之所以奮也”,意為力是改變物體運動狀態的原因。以下支持這一觀點的事例是( )A.用力拉弓,把弓拉彎 B.彈簧測力計掛上重物后彈簧變長C.用力踩足球,足球變形 D.水平拋出的皮球成一條弧線落回地面6.某校大力推行開展STEAM項目課程。如圖是學生參與“偽3D全息投影”項目化學習后制作的投影盒、演示視頻、觀察到的投影及成像原理示意圖。下列相關的材料選擇或原理及對應分析錯誤的是( )A.投影盒使用的材料應當透光B.投影成像主要利用的是光的反射C.人眼所看到的投影最終是在大腦中形成的D.人眼觀察到的是投影盒所成的實像7.某校項目化學習小組利用所學知識設計了“高度顯示計”,用于粗略測量山峰的海拔高度。以下是他們設計的電路圖,圖中R是氣壓傳感器,其阻值會隨所受氣壓的增大而增大,R0是定值電阻,高度顯示屏由電壓表或電流表改裝而成。設計要求:海拔越高,電表的示數越大,則符合設計要求的電路圖是( )A. B. C. D.8.如圖所示,物理項目化學習小組在空曠的室外測試某型號無人機負重飛行能力。測試時將重20N的物體A固定在無人機上,并控制無人機完成以3m/s的速度勻速上升、在空中懸停、以2m/s的速度勻速下降三個階段的測試項目,同時利用系統軟件記錄多次測量的相關信息,并做出測評報告。下列說法中( )①勻速上升階段,物體A相對于地面是運動的②勻速上升階段,物體A的機械能不變③勻速下降階段,物體A的重力勢能轉化為動能④無人機勻速上升階段對重物的拉力大于它勻速下降階段對重物的拉力A.只有②④正確 B.只有②③正確C.只有①④正確 D.只有①正確9.項目化學習小組以“校園直飲水機結構探秘”為主題,開展了項目化實踐活動。【項目一】水的凈化(1)圖甲為水的凈化過程,得到直飲水需經過①②③三個步驟,步驟③的作用是 。【項目二】加熱原理(2)用電熱片a、b接入圖乙電路模擬電熱開水器的電路。已知電熱片a、b的阻值為2Ω或18Ω,因銘牌不清無法確定,項目化小組利用圖乙確認電熱片的阻值。已知電源電壓恒為6V,變溫油墨紙片溫度升高到一定值時紅色會褪去。將紅色油墨紙片同時放在a、b上面,閉合開關S,發現b上的油墨紙片紅色先褪去,則b的阻值為 Ω。(3)根據上述實驗結果,通過分析圖乙,計算電路的加熱功率為多少?10.小明在項目化學習中,對學校太陽能熱水器展開研究。(1)太陽核心處溫度很高,是由于大量氫原子 (填“核聚變”或“核裂變”)反應變成氫原子,釋放巨大能量。(2)當太陽光線與太陽能熱水器垂直時效果最好。如圖所示,為了達到最好的集熱效果,從夏季進入冬季時可以將圖中的α逐漸 (選填“變大”或“變小”)。(3)太陽能熱水器接收陽光垂直照射的面積是2m2,每平方米每秒接收到的太陽能為1000J,熱水器中水的質量為100kg,垂直照射7min,水的比熱為4.2×103J/(kg ℃)。若不計一切熱量損失,水溫可以升高 ℃。11.某地下車庫安裝了如圖甲所示的管道式新風系統,該系統內包含有排風機和管道配件,通過排風扇將不同停車區的空氣經管道排出室外。為了研究管道進氣口的氣體流速與管道長度(進氣口與排風扇之間的距離)的關系,項目化小組設計了如圖乙實驗裝置,并進行了如下實驗:①取一根長為3米的排風管道ab,在距離管口b端1米、2米和3米處標注刻度。②將盛有紅色水柱的U形管與排風管管口b端連接。③將排風扇置于排風管1米刻度處,調節排風扇以一定功率工作,當U形管兩側液面穩定時,記錄液面高度差,并重復3次取平均值。④改變排風扇在排風管內位置,使其分別處于2米、3米刻度處,重復步驟③,并整理數據如表。實驗組別 排風扇離b端距離/米 U形管兩側液面平均高度差/厘米1 1 4.02 2 2.23 3 1.4(1)該實驗是通過觀察 來比較管道進氣口的氣體流速大小。(2)步驟③中重復3次實驗的目的是 。(3)若該地下車庫泊車B區和泊車C區管道進氣口的氣體流速大小分別為vB和vC,結合本實驗的數據,請比較vB和vC的大小關系: 。(4)若要進一步探究排風扇風力大小對管道進氣口的氣體流速的影響,需要增加實驗步驟⑤,請簡要寫出該實驗步驟: 。12.校園科技節開展了水火箭的項目化學習研究:【項目主題】制作一個一級水火箭【項目內容】在瓶內裝入一定量的水,再用帶有閥門的瓶塞將瓶口塞住,利用打氣筒向瓶內打氣,當瓶內氣壓足夠大時,打開閥門,瓶內的水向下噴出,水火箭升空。【項目實施】制作水火箭準備的材料清單如下:飲料瓶,帶閥門的金屬管、彩紙、玻璃膠、降落傘材料、棉線、密封膠。制作好如圖甲的水火箭后,試飛時控制其他條件不變,項目組不斷改變裝水量占瓶內容量的比例,記錄多組升空高度的數據,如表所示。裝水量占瓶內容量的比例升高高度 16m 20m 25m 14m 5m【項目評價】等級 優秀 良好 待改進指標 能升空,高度不低于50m;穩定性好,落地后水火箭主體完好,能反復回收使用 能升空,高度低于50m但高于20m;穩定性好,落地后水火箭主體基本完好,簡單加固后能再次使用 能升空,但高度低于20m;穩定性差,落地后水火箭主體受損,且無修復價值請結合以上材料,回答以下問題:(1)水火箭的工作原理是 。(2)根據實驗得到的數據,項目組可得到的結論是: 。(3)水火箭制作完成后,利用打氣筒向瓶內打氣。從瓶內氣體能量變化角度分析,這一過程與汽油機工作循環中的 沖程相同。(4)圖乙是某小組制作的水火箭,根據量表該水火箭被評為待改進。請結合材料清單對水火箭進行改進,使其等級符合良好指標: 。13.校園科技節開展了水火箭的項目化學習研究:【項目主題】制作一個一級水火箭【項目內容】在瓶內裝入一定量的水,再用帶有閥門的瓶塞將瓶口塞住,利用打氣筒向瓶內打氣,當瓶內氣壓足夠大時,打開閥門,瓶內的水向下噴出,水火箭升空。【項目實施】制作水火箭準備的材料清單如下:飲料瓶、帶閥門的金屬管、彩紙、玻璃膠、降落傘材料、棉線、密封膠。制作好如圖甲的水火箭后,試飛時控制其它條件不變,項目組不斷改變裝水量占瓶內容量的比例,記錄多組升空高度的數據,如表所示:裝水量占瓶內容量的比例升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m【項目評價】等級 優秀 良好 待改進指標 能升空,高度不低于30m;穩定性好,落地后水火箭主體完好,能反復回收使用 能升空,高度低于30m,但高于20m;穩定性好,落地后水火箭主體基本完好,簡單加固后能再次使用 能升空,高度低于20m;穩定性差,落地后水火箭主體受損,且無修復價值請結合以上材料,回答以下問題:(1)使水火箭升空的施力物體是 。(2)根據實驗得到的數據,項目組可得到的結論是 。(3)水火箭制作完成后,利用打氣筒向瓶內打氣。從瓶內氣體能量變化角度分析,這一過程與汽油機工作循環中的 沖程類似。(4)圖乙是某小組制作的水火箭,其水量約占火箭容積的。根據項目評價量表該水火箭被評為待改進。請結合材料清單對水火箭進行改進,使其等級能接近或達到良好指標 (寫出一條)。14.學習能量守恒轉化后,項目化學習小組利用鋼球、棉線、塑料支架、定滑輪等器材制作了一輛重力小車,如圖所示。使用時轉動車輪,不斷將棉線繞在長軸的繞線輪上,直至鋼球上升到支架的最高點。然后松手,讓鋼球下落帶動長軸轉動從而驅動重力小車行駛。【分析原理】(1)支架上最高處的定滑輪作用為 。(2)從能量轉化的角度分析,鋼球能驅動小車行駛的原因是 。【裝置調試】①調節2個前輪,重力小車能沿直線運動。②將鋼球上升到支架的最高點,松手后小車能向前運動,但小車運動距離較短。【項目改進】(3)小組為了讓重力小車行駛的路程更遠,改進小車的方法有 。(寫出兩種)15.項目化學習小組嘗試開展木桿秤的制作。【小組討論】小組成員對密度均勻秤桿的形狀展開了討論,分別有前粗后細、粗細均勻、前細后粗三個不同觀點,為了方便稱量,實現“0”刻度在秤紐的右側,最合理的秤桿是 。【產品制作】器材:木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊(代替秤砣)。步驟:①模仿桿秤結構,用杯子代替秤鉤,先自制一根無刻度秤。②標定“0”刻度的位置,操作方法是 。③杯中增加砝碼,提起秤紐,移動金屬塊,當秤桿在水平位置平衡時,進行標記。【小組反思】(1)在使用桿秤時,測量精確度更大的是提起秤紐 (填“1”或“2”)。(2)隨著科技的進步和社會經濟的發展,結構落后的桿秤已不能適應公眾貿易的需要,甚至給不法經營者提供作弊之機。桿秤存在的弊病有 (寫出一種問題即可)。16.在使用傳統的壓強計(如圖甲所示)時,由于在實驗的過程中需要改變深度、金屬盒的方向、液體的密度等因素,要做多次實驗,還要準確記錄每次U形管兩側的高度差,又由于標注的刻度分度值大,讀數誤差較大,導致不利于得出正確的實驗結論,為了解決這些問題,項目學習小組的同學對傳統壓強計進行了項目化創新設計與改進。【方案設計】把四個用橡皮膜包著的金屬盒固定在長方體物體的A、B、C、D四處(如圖乙所示B、D在同一深度),通過橡皮管將金屬盒分別連接到對應的四個裝有相同的紅色液體的U形管a、b、c、d上,且U形管事先被固定在豎直放置的支架上。【項目制作】(1)學習小組使用該裝置前發現U形管的液面右邊偏高,接下來的操作是 。A.取下橡皮管重新安裝B.將此時右邊管中高出的液體倒出(2)①設計產品1:項目化學習小組設計的改進模型如圖乙(支架、導管已省略),該裝置浸沒在水中時,液面高度差大小關系是 (填序號)。②設計產品2:項目化學習小組繼續研究液體密度對液體壓強的影響,第二項改進如圖丙所示。將兩個金屬盒分別放入液面相同深處,測得兩U形管高度差分別為10cm和12cm,此鹽水的密度為 。【項目評價】(3)學習小組發現,經過上述的實驗改進,并不能使U形管內的液面高度差更明顯,于是提出了使用更細的U形管以提高壓強計的精度,你覺得這個說法正確嗎,請簡要說明理由 。17.在學習“凸透鏡成像的規律”后,某校科學興趣小組的同學針對“手機視頻app投屏需要收費”開展“自制手機投影儀”的項目化學習活動。【投影原理】凸透鏡成像規律【實驗材料】凸透鏡、內部涂黑的硬紙盒(規格:28cm×20cm×12cm)、紙板、膠水、剪刀等。【透鏡選擇】(1)實驗需要選擇焦距合適的凸透鏡,如圖所示是利用太陽光測量凸透鏡焦距的方法,其中最合理的是 。根據合理的方法,小組同學測出了實驗材料所提供的凸透鏡的焦距為30cm。【產品制作】將凸透鏡固定在硬紙盒的一側,并在紙盒中卡入紙板便于放置手機,紙板可在紙盒內前后移動。產品實物圖及原理圖如圖所示。【產品調試】(2)調試①:為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應該選擇 (填“甲”或“乙”)的放置方式。(3)調試②:小東同學建議選擇光滑的白板作為屏幕,而小陽同學建議選擇白墻作為屏幕。你贊成誰的建議?并說明理由 。【產品評價】以下表格為該小組同學制定的部分評價量表。“自制手機投影儀設計”評價量表評價指標 優秀 合將 待改進指標一 設計合理,結構完整 結構較完整 結構不完整,有缺失指標二 能模擬投影儀成像,成像清晰 能模擬投影儀成像,但成像效果一般 無法模擬投影儀成像(4)興趣小組的同學根據評價量表對某同學自制的投影儀進行評價,“指標一”評為優秀,“指標二”評為待改進。請結合凸透鏡成像規律的相關知識,你認為該同學自制的投影儀還需要進行的改進是: 。18.某項目化學習小組設計并制作了1.0版潛水艇,如圖甲所示。【產品1測試】測試過程中發現了以下問題:①潛水艇在水中能實現上浮和下沉,但無法前進和后退。②潛水艇外部連接軟管,上下運動范圍受到軟管長度限制。【產品2制作】為解決上述問題,設計并制作了2.0版潛水艇,實現迭代升級,如圖乙所示。【原理研究】①通過改變電動機1的轉動方向,實現推、拉注射器的活塞,完成注射器的進水和排水。②通過改變電動機2的轉動方向,帶動螺旋槳順、逆時針轉動,實現潛水艇前進和后退。(1)啟動電動機2,調節螺旋槳轉動方向,使潛水艇向前或向后運動。使潛水艇前進或后退,涉及到哪些力學原理? (寫出一點即可)。(2)1.0版潛水艇和2.0版潛水艇都能通過推拉注射器活塞實現上浮和下沉,若要使漂浮在水面的潛水艇下沉,應 (填“向左推”或“向右拉”)注射器活塞。【產品2測試與改進】(3)啟動電動機1使活塞運動,潛水艇卻始終無法完全下沉.檢查模型各零件均完好無損,請利用所學知識為2.0版潛水艇提出改進措施: 。【產品應用】(4)改進后,成功模擬了潛水艇的各種運動.前30秒,潛水艇從漂浮狀態緩緩下降,直至恰好完全浸沒;30秒~60秒,潛水艇下沉至某一深度;60秒~150秒,潛水艇緩緩上升直至浮出水面到某一位置;150秒后,潛水艇漂浮在水面靜置不動。請在圖中畫出潛水艇運動時的浮力變化情況。19.學校開展項目化學習挑戰賽——設計制作重力燈。【項目要求】設計制作重力燈,將重物的重力勢能轉化為電能使LED燈發光。【提供器材】若干LED燈、細線、若干滑輪、若干鉤碼、小型發電機、齒輪、導線等。【產品調試】(1)小明制作的重力燈工作原理如圖甲所示,為了使規格為“0.4安,1瓦”的LED燈正常發光,重力燈的穩壓蓄電設備輸出電壓應為 伏。(2)小明共制作了四盞重力燈,各重力燈的各項參數如下表所示。根據表中參數,4號重力燈的重物質量應該是 千克。(假定重力燈的能量轉化效率相同)重力燈編號 重物離地高度(米) 重物質量(千克) LED燈額定功(瓦) 發光時間(分鐘)1 2.4 25 1 62 2.4 50 1 123 1.2 50 2 34 1.2 ? 3 3(3)如圖圖乙表示懸掛重物用的滑輪使用方式,圖丙表示重力燈的齒輪增速器內齒輪使用方式。重物下落時,圖乙中滑輪帶動圖丙中左側齒輪轉動,左側齒輪再帶動右側齒輪轉動,從而使發電機的線圈轉動發電。為了提高發電機內線圈的轉速,小明應該選擇的滑輪和齒輪最佳的組合方案是 (用字母序號表示)。20.校園項目化比賽中,小明設計了如圖甲所示用彈簧測力計顯示大氣壓強大小變化的裝置。產品制作過程如下:①將裝置置于一個標準大氣壓下,打開止水夾,往裝置中注入一定量的水,如圖乙所示,對裝置進行氣密性檢查。②使止水夾處于打開狀態,彈簧測力計上端固定且高度不變,下端用細線連接重力為5牛的金屬塊,并使金屬塊始終部分浸入水中,待水面靜止后,用止水夾將左側容器密封,此時測力計的示數如圖丙所示標為一個標準大氣壓。(1)寫出①中氣密性檢查的步驟 。(2)計算②金屬塊排開水的體積 。(3)當外界氣壓大于一個標準大氣壓時,彈簧測力計的讀數將變 。21.如圖甲是某校項目化學習小組設計的水面落葉收集器:由一個剪去底部的大塑料瓶、四根可豎直方向調節高度的泡沫塊及一個電動抽水泵組裝而成,每根泡沫塊底面積為4平方厘米。啟動裝置時,裝在瓶口的電動水泵將水從塑料瓶中往外泵出,同時瓶外的水會帶動水面落葉不斷地從收集口流入瓶內。【設計原理】(1)將裝置放入水中并啟動,如圖乙。判斷A、B兩點壓強較大的是 。【收集能力】調試發現收集口與水面相平時較厚落葉不易進入瓶中,小組討論后決定將收集口位置下調至水面以下2厘米處,同學們提出以下兩個方案。(2)小金的方案:在四根豎直方向上的泡沫塊頂端各安裝一個相同的閃光球,使水面落葉收集器更加美觀(如圖丙),則每個閃光球的質量是 。(3)小華的方案:將密度為7.4克/立方厘米的合金塊放入瓶口處(如圖丁),則加入的合金塊質量為 。(ρ水=1.0×103kg/m3)【平衡性能】(4)實踐發現小華方案中加入的合金塊對收集器的平衡性有影響。小組同學繼續討論改進,小明提出不加外物,僅調節裝置自身結構也能實現收集口下調2厘米,請寫出該方案并簡要說明理由: 。22.項目化學習小組利用想要自制簡易測力計,設計如圖甲:在橡皮筋下懸掛一枚回形針作為掛鉤,并依據此時指針位置標上零刻度。(1)標明刻度。在回形針上每次加掛一個50g的鉤碼,測量每次指針到零刻線的距離L,畫出拉力逐漸增大過程的F﹣L圖像,如圖乙中曲線①所示。該自制測力計刻度 (填“均勻”或“不均勻”)。(2)檢驗作品。將鉤碼逐個取下,測量每次指針到零刻線的距離L,畫出拉力逐漸減小過程的F﹣L圖像,如圖乙中曲線②所示,發現與拉力逐漸增大過程的曲線①不重合。小科用此測力計先后連續測量F1和F2(F1>F2),請根據圖乙判斷F2的測量值比真實值 (填“偏大”或“偏小”)。(3)為改變橡皮筋所受拉力的大小,除了懸掛不同質量的鉤碼,也可以使用彈簧測力計,請評價使用鉤碼的優缺點 。(4)改進完善:同學們在老師的指導下針對簡易測力計的科學性設計了評價表。自制簡易測力評價指標 優秀 合格 待改進指標一 設計合理,結構完整 結構完整 結構不完整,有1處以上缺失指標二 刻度均勻,刻度線之間距離較大 刻度均勻,但刻度線之間距離較小 刻度不均勻指標三 測量精確度高 測量精確度較高 測量精確度差根據評價表,該測力計的“指標一”被評為“優秀”,“指標二”被評為“待改進”。“指標三”被評為“待改進”。為使“指標二、三”達到優秀水平,請你對該測力計提出合理的改進: 。23.小科在項目化“制作凸透鏡”的實踐中,更加深刻地理解了凸透鏡的相關知識。(1)制作凸透鏡:用剪刀在塑料礦泉水瓶的凸起部位剪取一樣大小的兩塊塑料片,凸起部位朝外,中間裝滿水,用熱熔膠封閉連接處.然后測焦距,方法為 ;(2)評估檢測:“制作凸透鏡”的評價量規表如下所示,其中“?”可填: ;評價 指標 作品等級優秀 合格 待改進結構完整 與美觀效果 不漏水,有手柄 且美觀 不漏水,無手柄, 美觀 ?(3)小文測出此凸透鏡的焦距為f=10cm,在研究凸透鏡成像的規律時,有一組實驗是將蠟燭、水凸透鏡和光屏固定在如圖甲所示的位置,此時成像特點: ;(4)將蠟燭換成“F”形的LED。燈x光屏貼上方格紙,如圖乙所示,請寫出改進后的一個優點: 。24.項目化學習小組準備設計一款手動晾衣架,通過手搖器將鋼絲繩纏繞或者釋放,來帶動滑輪組工作,使水平晾桿上升或下降。(1)如表是項目成員討論得到的評價量表,請選擇或再添加一個評價維度,并寫出一條對應的優秀標準 。評價維度 優秀 待改進操作性 手搖器轉動流暢,無打滑、卡頓 手搖器難以轉動流暢,有打滑、卡頓經濟性 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價格實惠 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價格昂貴輕便性 晾桿尺寸合理,材料密度小 晾桿尺寸太大,材料密度太大安全性 鋼絲繩不易磨損、斷裂 鋼絲繩易磨損、斷裂…… …… ……(2)小陳選用銅鋁合金來制作水平晾桿。為了探究銅鋁合金(只含Cu、Al兩種元素)的成分含量,小陳取樣品10g與足量的稀鹽酸反應,收集到0.65g氫氣,請通過計算求出該銅鋁合金中銅的質量分數。(3)如圖是小陳設計的手動晾衣架,未掛衣物時,小陳測得用5.9N的力拉動繩子,能將這款手動晾衣架勻速抬高,已知水平晾桿的質量為2.2千克,每個滑輪均相同,不計繩重與摩擦,請求出每個動滑輪的質量。25.某學校在校園內建造一個如圖甲所示的生態景觀水池。為了檢測水池底部是否有滲水現象,項目化學習小組同學設計如圖乙所示的檢測方法。(注:檢測過程中水分蒸發及溫度引起的體積變化均忽略不計)(1)從生態系統組成成分角度分析,生態景觀水池中的植物浮萍屬于 。(2)如圖乙,往水池中注入一定量的清水,上表面裝有平面鏡的泡沫塊漂浮于水面,在水池側壁水面位置標記標準線。位置固定的激光筆發出的光束經平面鏡反射后在水平光屏上出現一個亮斑。若水池出現滲水現象,則一段時間后觀察到的現象是 。(3)已知圖乙中泡沫塊的質量為10克、體積為200厘米3,為了確保檢測過程中平面鏡處于水面之上而不浸入水中,求平面鏡的最大質量。(注:清水的密度取1.0克/厘米3)26.如圖甲是一個家用的抽水馬桶,每次按壓沖水旋鈕出水后,水箱會自動流進一定量的水,水位上升到一定高度后,可以自動停止進水。項目化小組通過查閱資料學習了它的工作原理后,計劃制作一個模型,具體設計如圖乙:當水箱中的水位較低時,進水口進水,浮球隨水箱水面上浮,達到設定水位后,金屬桿AOB(O為支點)帶動針閥下降堵住進水口,從而穩定水箱水位。O點還可以調節松緊,以方便固定金屬桿OB在不同角度。(1)產品設計:已知針閥對進水閥門的壓力達到6牛時,進水閥被關嚴而停止進水。小組同學計劃用一個重2牛、體積為500厘米3的浮球來裝配模型,當OA=10厘米時,請計算出OB的最短長度。(摩擦力和金屬桿的質量、針閥的質量均忽略不計,下同)(2)產品測試:項目小組在實際測試過程中發現,每次水箱進水后,此時浮球未浸沒,但水箱中的水量比較少(這樣影響沖水的實際效果),這時需要對浮球和金屬桿AOB做出改進的方案是 。(寫出2點)27.某項目化小組為了研究蹦床運動員的訓練情況,設計了一種測定蹦床所受壓力的裝置,其原理如圖甲所示。已知電源電壓為3V且保持不變,定值電阻R0=10Ω,壓敏電阻的阻值R隨壓力F的變化而變化,如圖乙所示。已知小溫從距離蹦床越高處下落則對蹦床的壓力越大,小溫從某一高度下落后得到電路中電壓表的示數與電流表的示數之間的關系如圖丙中線段ab所示。(1)當小溫還在空中時,由于受到蹦床自重的影響,壓敏電阻所受壓力為200牛,求此時電路總電功率。(2)小溫從這一高度跳下后,在與蹦床接觸的過程中,電流表的示數達到最大值時,壓敏電阻受到的壓力為多大?(3)若小溫從距離蹦床更高的位置跳下,則b點的位置將會移動至B點,請在圖丙中用黑點標出B點可能的位置。/ 讓教學更有效 精品試卷 | 科學21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀教育網(www.21cnjy.com)【臨門一腳·決勝中考】2025年浙江中考科學考前沖刺練系列01 物理方向 項目化學習題目會涉及初中科學多個領域的知識,如力學、電學、光學、熱學、生物學、化學等,要求學生將所學的概念、原理、規律等知識進行整合運用,對某個科學現象、實驗結果或科學觀點進行合理的解釋和論證。常以生活、生產中的實際問題或自然現象為背景,讓學生運用科學知識解釋其中的道理,體現科學知識在生活中的廣泛應用。溫馨提示:最后近20天,可根據自身情況,自主選擇性練習!!!1.根據下列材料,完成下面小題,在項目化學習中,小科與組員開展了“自制漂浮式指南針”的實踐項目(如圖)。銅片、鋅片和食鹽水溶液共同組成了“鹽水電池”,其中銅片作電源正極,鋅片作負極。小組在進行產品檢驗時,發現指南針始終沒有偏轉,若想增強磁性使其偏轉,則下列操作可行的是( )A.增大線圈的電阻 B.改變線圈的繞向C.增加線圈的匝數 D.取出線圈中鐵芯【答案】C【分析】影響電磁鐵磁性強弱的因素主要有電流的大小、線圈的匝數、鐵芯的有無。【解答】解:影響電磁鐵磁性強弱的因素主要有電流的大小、線圈的匝數、鐵芯的有無;A、增大線圈的電阻會使電流變小,磁性減弱,故A錯誤;B、改變線圈的繞向會改變磁場的方向,不會影響磁性的強弱,故B錯誤;C、增加線圈的匝數可以增大磁性,故C正確;D、取出線圈中鐵塊,會使磁性減弱,故D錯誤。故選:C。【點評】該題考查了電磁鐵磁性強弱的影響因素等知識點,是一道基礎題。2.某校開展項目化學習挑戰賽“為夜跑者設計制作節能夜跑燈”。利用跑步時人帶動磁鐵在水管內來回運動,從而產生感應電流,使節能夜跑LED燈發光,其原理與下圖描述一樣是( )A. B.C. D.【答案】B【分析】根據題意可知,磁體在水管中會隨著跑步者擺臂而來回移動,線圈纏繞在塑料水管外殼并與外部LED燈構成閉合電路,線圈在磁場中做切割磁感線運動,線圈中會產生感應電流,使得LED發光,這是電磁感應現象。【解答】解:A.探究的是通電導體在磁場中受力運動,故A不符合題意;B.探究電磁感應現象實驗的裝置圖,故B符合題意;C.探究的是通電直導線能產生磁場,故C不符合題意;D.探究影響電磁鐵磁性強弱的因素,故D不符合題意。故選:B。【點評】被研究對象都是磁場中的導體:電磁感應現象的前提條件是運動,結果是產生電流;磁場對電流的作用的前提是電流,結果是產生運動;即因動而電的是電磁感應現象,因電而動的是磁場對電流的作用。3.某科學小組在開展“制作質量測量工具”項目化活動時,設計了如圖所示的臺秤。當托盤沒有放物體時,滑片恰好在滑動變阻器的最上端。在保證電路安全的情況下,該臺秤( )A.稱臺上沒有放物體時,電流表沒有示數B.測量的物體質量越大,電流表示數越大C.測量的物體質量越大,電壓表示數越大D.用來反映物體質量大小的電表是電流表【答案】C【分析】由圖可知,電阻R0、R串聯,由于電壓表的阻值很大,在電路中相當于開路,所以滑片P上下移動過程中,電路中的總電阻不變;根據歐姆定律可知電路中的電流變化;電壓表測量滑動變阻器上端至滑片P之間電阻兩端的電壓;由圖可知,物體的質量越大,彈簧越短,滑動變阻器上端至滑片P之間電阻越大,根據歐姆定律可知,滑動變阻器上端至滑片P之間電阻兩端的電壓變化情況,據此分析。【解答】解:AB、由圖可知,電阻R0、R串聯,由于電壓表的阻值很大,在電路中相當于開路,所以滑片P上下移動過程中,電路中的總電阻不變;根據歐姆定律可知,由于電源電壓不變,所以電路中的電流不變,故AB錯誤;CD、由圖可知,電壓表測量滑動變阻器上端至滑片P之間電阻兩端的電壓,物體的質量越大,彈簧越短,滑動變阻器上端至滑片P之間電阻越大,由于電路中的電流不變,根據歐姆定律可知,滑動變阻器上端至滑片P之間電阻兩端的電壓就越大,因此用來反映物體質量大小的電表是電壓表,故C正確、D錯誤。故選:C。【點評】本題考查串聯電路的特點、歐姆定律的應用,知道電壓表的電阻很大,在電路中相當于開路是解題的關鍵。4.為了讓廚房、衛生間里的臟水通過下水管道快速流到陰溝,同時又不讓臭味沿管道上返,某項目化學習小組設計了如下4個方案,其中能達成目標的最佳方案是( )A. B.C. D.【答案】C【分析】連通器內的液體不流動時,各管中的液面總是相平的。【解答】解:“廚房、衛生間里的臟水,通過下水管流到陰溝,我們卻聞不到溝里的臭味”。AB.臟水可以直接從管道流走,但管道中沒有留存,不能堵住臭味,故AB不符合題意;C.臟水高于下水管道,可以從管道流走,臟水流走后,在管道彎處能夠存有一定量的水,能夠堵住臭味,故C符合題意;D.下水管道太高,水不能從管道流入陰溝,故D不符合題。故選:C。【點評】本題主要考查連通器在生活中的應用。5.學校組織了“文史理不分家”的跨學科項目化學習,讓同學們通過收集資料的過程進一步提高對于力學的認識和思考。《墨經 經上》對力的定義:“力,形之所以奮也”,意為力是改變物體運動狀態的原因。以下支持這一觀點的事例是( )A.用力拉弓,把弓拉彎B.彈簧測力計掛上重物后彈簧變長C.用力踩足球,足球變形D.水平拋出的皮球成一條弧線落回地面【答案】D【分析】“力,形之所以奮也”,意為力是改變物體運動狀態的原因,據此結合力的作用效果,慣性等分析解答。【解答】解:A、用力拉弓,把弓拉彎是力改變了物體的形狀,故A不符合題意;B、彈簧測力計掛上重物后彈簧變長是力改變了物體的形狀,故B不符合題意;C、用力踩足球,足球變形是力改變了物體的形狀,故C不符合題意;D、水平拋出的皮球成一條弧線落回地面,是因為皮球受到重力的作用,是重力改變皮球的運動狀態,故D符合題意。故選:D。【點評】本題考查了力和運動的關系,屬于基礎題,難度不大。6.某校大力推行開展STEAM項目課程。如圖是學生參與“偽3D全息投影”項目化學習后制作的投影盒、演示視頻、觀察到的投影及成像原理示意圖。下列相關的材料選擇或原理及對應分析錯誤的是( )A.投影盒使用的材料應當透光B.投影成像主要利用的是光的反射C.人眼所看到的投影最終是在大腦中形成的D.人眼觀察到的是投影盒所成的實像【答案】D【分析】根據圖示可知投影成像的主要原理;平面鏡成正立、等大的虛像。【解答】解:根據圖乙可知投影成像的主要原理是光的反射,圖中將手機屏幕上的影像成在投影盒內,形成具有“3D”效果的“全息投影”,實際上就是平面鏡成像的原理,此時成正立、等大的虛像;為了具有更好的“3D”效果,投影盒使用的材料應當透光,人眼所看到的投影最終是在大腦中形成的,故ABC正確,D錯誤。故選:D。【點評】本題考查了平面鏡成像的原理和特點,屬于易錯題。7.某校項目化學習小組利用所學知識設計了“高度顯示計”,用于粗略測量山峰的海拔高度。以下是他們設計的電路圖,圖中R是氣壓傳感器,其阻值會隨所受氣壓的增大而增大,R0是定值電阻,高度顯示屏由電壓表或電流表改裝而成。設計要求:海拔越高,電表的示數越大,則符合設計要求的電路圖是( )A. B.C. D.【答案】C【分析】首先分析電路的連接方式,根據氣壓傳感器的阻值會隨所受氣壓的增大而增大,分析海拔升高時傳感器阻值的變化,利用歐姆定律和串并聯電路的特點判定電壓表和電流表示數的變化,找出符合題意的選項。【解答】解:根據題意可知,氣壓傳感器的阻值會隨所受氣壓的增大而增大,高度增加時,外界的氣壓減小,氣壓傳感器的阻值變小;A、由圖知,該電路為串聯電路,電壓表測量電源的電壓,當氣壓傳感器的阻值發生變化時,電源電壓不變,則電壓表示數不變,故A錯誤;B、由圖知,該電路為串聯電路,電壓表測量氣壓傳感器兩端的電壓,高度升高時,氣壓減小,氣壓傳感器的阻值變小,根據串聯電路的分壓規律可知,傳感器分擔的電壓變小,即電壓表示數變小,故B錯誤;C、由圖知,該電路為串聯電路,電壓表測量定值電阻R0兩端的電壓,高度升高時,氣壓減小,氣壓傳感器的阻值變小,總電阻變小,根據歐姆定律可知,電路中的電流變大,根據歐姆定律可知,定值電阻R0兩端的電壓變大,即電壓表示數變大,故C正確;D、由圖知,該電路為串聯電路,電流表與R并聯,則R被短路,電路是R0的簡單電路,由歐姆定律可知電流表的示數不變,故D錯誤。故選:C。【點評】本題考查串聯電路特點、電壓表和電流表的使用以及歐姆定律的靈活運用。8.如圖所示,物理項目化學習小組在空曠的室外測試某型號無人機負重飛行能力。測試時將重20N的物體A固定在無人機上,并控制無人機完成以3m/s的速度勻速上升、在空中懸停、以2m/s的速度勻速下降三個階段的測試項目,同時利用系統軟件記錄多次測量的相關信息,并做出測評報告。下列說法中( )①勻速上升階段,物體A相對于地面是運動的②勻速上升階段,物體A的機械能不變③勻速下降階段,物體A的重力勢能轉化為動能④無人機勻速上升階段對重物的拉力大于它勻速下降階段對重物的拉力A.只有②④正確 B.只有②③正確C.只有①④正確 D.只有①正確【答案】D【分析】機械能是動能和勢能的總和;動能與速度、質量有關;勻速運動時,受力平衡;【解答】解:①勻速上升階段,物體A相對于地面是運動的,故①正確;②勻速上升階段,物體A的機械能變大,因為動能不變,勢能增加,機械能變大,故②錯誤;③勻速下降階段,物體A的動能不變,故③錯誤;④無人機勻速上升階段受力平衡,所以上升階段對重物的拉力等于它勻速下降階段對重物的拉力,故④錯誤;故選:D。【點評】本題考查了機械能的概念,力與運動的關系,動能勢能間轉化,屬于基礎題。9.項目化學習小組以“校園直飲水機結構探秘”為主題,開展了項目化實踐活動。【項目一】水的凈化(1)圖甲為水的凈化過程,得到直飲水需經過①②③三個步驟,步驟③的作用是 利用紫外線的波段有強大的殺菌能力,破壞水中細菌、病毒等微生物的DNA結構,達到殺菌目的,確保水的純凈度 。【項目二】加熱原理(2)用電熱片a、b接入圖乙電路模擬電熱開水器的電路。已知電熱片a、b的阻值為2Ω或18Ω,因銘牌不清無法確定,項目化小組利用圖乙確認電熱片的阻值。已知電源電壓恒為6V,變溫油墨紙片溫度升高到一定值時紅色會褪去。將紅色油墨紙片同時放在a、b上面,閉合開關S,發現b上的油墨紙片紅色先褪去,則b的阻值為 18 Ω。(3)根據上述實驗結果,通過分析圖乙,計算電路的加熱功率為多少?【答案】(1)利用紫外線的波段有強大的殺菌能力,破壞水中細菌、病毒等微生物的DNA結構,達到殺菌目的,確保水的純凈度;(2)18;(3)18W。【分析】(1)紫外線的波段有強大的殺菌能力。(2)在串聯電路中,根據功率公式P=I2R判斷產生的熱量與電阻的關系。(3)根據開關的斷開與閉合情況進行電路分析,然后根據加熱功率P加熱進行計算分析。【解答】解:(1)根據校園直飲水機常見的凈化流程,步驟③是紫外線殺菌等環節。其作用是利用紫外線的波段有強大的殺菌能力,破壞水中細菌、病毒等微生物的DNA結構,達到殺菌目的,確保水的純凈度。(2)在串聯電路中,根據功率公式P=I2R,電流相同,電阻越大,功率越大,相同時間內,產生的熱量越多,已知電熱片a、b阻值為2Ω或18Ω,閉合開關S后,b上的油墨紙片紅色先褪去,說明b產生的熱量多,功率大,所以b的阻值是18Ω。(3)由上述可知a、b串聯,當閉合開關S和S1時,b被短路,電路只有a接入電路,此時為加熱擋,則加熱功率為:P加熱18W。故答案為:(1)利用紫外線的波段有強大的殺菌能力,破壞水中細菌、病毒等微生物的DNA結構,達到殺菌目的,確保水的純凈度;(2)18;(3)18W。【點評】此題主要是考查學生對歐姆定律和電功率公式的理解和應用。10.小明在項目化學習中,對學校太陽能熱水器展開研究。(1)太陽核心處溫度很高,是由于大量氫原子 核聚變 (填“核聚變”或“核裂變”)反應變成氫原子,釋放巨大能量。(2)當太陽光線與太陽能熱水器垂直時效果最好。如圖所示,為了達到最好的集熱效果,從夏季進入冬季時可以將圖中的α逐漸 變大 (選填“變大”或“變小”)。(3)太陽能熱水器接收陽光垂直照射的面積是2m2,每平方米每秒接收到的太陽能為1000J,熱水器中水的質量為100kg,垂直照射7min,水的比熱為4.2×103J/(kg ℃)。若不計一切熱量損失,水溫可以升高 2 ℃。【答案】(1)核聚變;(2)變大;(3)2。【分析】(1)將質量很小的原子核,在超高溫下結合成新的原子核,會釋放出更大的核能,這種反應叫做聚變,也稱為熱核反應;(2)冬季太陽光與水平面的夾角變小,為了達到更好的集熱效果,要使太陽光線與太陽能熱水器垂直,所以可以把支架調高一點;(3)由題意,先計算出7min太陽能熱水器接收的太陽能E,不計熱損失,則Q吸=E,利用Q吸=cmΔt計算出水溫可以升高多少。【解答】解:(1)太陽內部的核反應是核聚變;(2)冬季太陽光與水平面的夾角變小,為了達到更好的集熱效果,要使太陽光線與太陽能熱水器垂直,所以可以把支架調高一點,即把圖中的α逐漸變大;(3)太陽能熱水器接收的太陽能:E=7×60s×2m2×1000J/(s m2)=8.4×105J;不計熱損失,則Q吸=E=8.4×105J;由Q吸=cmΔt可知,水升高的溫度:Δt2℃。故答案為:(1)核聚變;(2)變大;(3)2。【點評】本題考查對核聚變和核裂變的認識、太陽能的計算、吸熱公式的應用,題目難度不大。11.某地下車庫安裝了如圖甲所示的管道式新風系統,該系統內包含有排風機和管道配件,通過排風扇將不同停車區的空氣經管道排出室外。為了研究管道進氣口的氣體流速與管道長度(進氣口與排風扇之間的距離)的關系,項目化小組設計了如圖乙實驗裝置,并進行了如下實驗:①取一根長為3米的排風管道ab,在距離管口b端1米、2米和3米處標注刻度。②將盛有紅色水柱的U形管與排風管管口b端連接。③將排風扇置于排風管1米刻度處,調節排風扇以一定功率工作,當U形管兩側液面穩定時,記錄液面高度差,并重復3次取平均值。④改變排風扇在排風管內位置,使其分別處于2米、3米刻度處,重復步驟③,并整理數據如表。實驗組別 排風扇離b端距離/米 U形管兩側液面平均高度差/厘米1 1 4.02 2 2.23 3 1.4(1)該實驗是通過觀察 U形管液面高度差 來比較管道進氣口的氣體流速大小。(2)步驟③中重復3次實驗的目的是 通過取平均值減小測量誤差 。(3)若該地下車庫泊車B區和泊車C區管道進氣口的氣體流速大小分別為vB和vC,結合本實驗的數據,請比較vB和vC的大小關系: vB小于vC 。(4)若要進一步探究排風扇風力大小對管道進氣口的氣體流速的影響,需要增加實驗步驟⑤,請簡要寫出該實驗步驟: 控制排風扇離b端的距離不變,調節排風扇以不同的功率工作,當U形管兩側液面穩定時,記錄液面高度差 。【答案】(1)U形管液面高度差;(2)通過取平均值減小測量誤差;(3)vB小于vC;(4)控制排風扇離b端的距離不變,調節排風扇以不同的功率工作,當U形管兩側液面穩定時,記錄液面高度差。【分析】(1)該實驗是通過觀察U形管液面高度差來比較管道進氣口的氣體流速大小,采用了轉換法;(2)根據題意回答;(3)根據表中數據結合轉換法確定在控制排風扇功率不變時,排風扇離b端的距離越小,即進氣口與排風扇之間的距離越遠,管道進氣口的氣體流速越大;(4)根據控制變量法回答。【解答】解:(1)由轉換法,該實驗是通過觀察U形管液面高度差來比較管道進氣口的氣體流速大小。(2)根據題意可知,步驟③中重復3次實驗的目的是通過取平均值減小測量誤差。(3)根據表中數據可知,在排風扇功率不變時,排風扇離b端的距離越大(即進氣口與排風扇之間的距離越大),U形管兩側液面平均高度差越小,說明U形管左側氣體壓強越大,由流體壓強與流速的關系可知管道進氣口的氣體流速越小,即距離增大時,氣體流速減小;若該地下車庫泊車B區和泊車C區管道進氣口的氣體流速大小分別為vB和vC,由圖可知泊車B區的進氣口與排風扇之間的距離較大,所以B區進氣口的氣體流速較小,即vB小于vC。(4)若要進一步探究排風扇風力大小對管道進氣口的氣體流速的影響,要控制排風扇離b端的距離不變,只改變排風扇的功率,該實驗步驟:控制排風扇離b端的距離不變,調節排風扇以不同的功率工作,當U形管兩側液面穩定時,記錄液面高度差。故答案為:(1)U形管液面高度差;(2)通過取平均值減小測量誤差;(3)vB小于vC;(4)控制排風扇離b端的距離不變,調節排風扇以不同的功率工作,當U形管兩側液面穩定時,記錄液面高度差。【點評】本題研究管道進氣口的氣體流速與管道長度關系,考查轉換法、控制變量法的運用及數據分析歸納結論的能力。12.校園科技節開展了水火箭的項目化學習研究:【項目主題】制作一個一級水火箭【項目內容】在瓶內裝入一定量的水,再用帶有閥門的瓶塞將瓶口塞住,利用打氣筒向瓶內打氣,當瓶內氣壓足夠大時,打開閥門,瓶內的水向下噴出,水火箭升空。【項目實施】制作水火箭準備的材料清單如下:飲料瓶,帶閥門的金屬管、彩紙、玻璃膠、降落傘材料、棉線、密封膠。制作好如圖甲的水火箭后,試飛時控制其他條件不變,項目組不斷改變裝水量占瓶內容量的比例,記錄多組升空高度的數據,如表所示。裝水量占瓶內容量的比例升高高度 16m 20m 25m 14m 5m【項目評價】等級 優秀 良好 待改進指標 能升空,高度不低于50m;穩定性好,落地后水火箭主體完好,能反復回收使用 能升空,高度低于50m但高于20m;穩定性好,落地后水火箭主體基本完好,簡單加固后能再次使用 能升空,但高度低于20m;穩定性差,落地后水火箭主體受損,且無修復價值請結合以上材料,回答以下問題:(1)水火箭的工作原理是 物體間力的作用是相互的 。(2)根據實驗得到的數據,項目組可得到的結論是: 在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭的升空高度先升高后降低,當裝水量占瓶內容量的比例為時,水火箭達到最高升空高度 。(3)水火箭制作完成后,利用打氣筒向瓶內打氣。從瓶內氣體能量變化角度分析,這一過程與汽油機工作循環中的 壓縮 沖程相同。(4)圖乙是某小組制作的水火箭,根據量表該水火箭被評為待改進。請結合材料清單對水火箭進行改進,使其等級符合良好指標: 調整裝水量:根據實驗數據,將裝水量調整為瓶內容量的 13 左右,以提高升空高度;增強穩定性:使用彩紙、玻璃膠制作更合理的尾翼,增加水火箭飛行的穩定性,如適當增大尾翼面積、調整尾翼形狀等,使水火箭落地后主體基本完好;檢查和加固結構:用密封膠仔細檢查和加固水火箭的各個連接部位,如瓶口與帶閥門金屬管的連接處、尾翼與瓶身的連接處等,防止飛行過程中因松動而受損,確保其簡單加固后能再次使用 。【答案】(1)物體間力的作用是相互的;(2)在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭的升空高度先升高后降低,當裝水量占瓶內容量的比例為 13 時,水火箭達到最高升空高度;(3)壓縮;(4)調整裝水量:根據實驗數據,將裝水量調整為瓶內容量的左右,以提高升空高度;增強穩定性:使用彩紙、玻璃膠制作更合理的尾翼,增加水火箭飛行的穩定性,如適當增大尾翼面積、調整尾翼形狀等,使水火箭落地后主體基本完好;檢查和加固結構:用密封膠仔細檢查和加固水火箭的各個連接部位,如瓶口與帶閥門金屬管的連接處、尾翼與瓶身的連接處等,防止飛行過程中因松動而受損,確保其簡單加固后能再次使用。【分析】物理學中對于多因素或多變量的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題.每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。【解答】解:(1)水火箭的工作原理是物體間力的作用是相互的,即作用力與反作用力相等。當向瓶內裝入一定量水并用帶閥門瓶塞塞住,利用打氣筒打氣后,瓶內氣壓增大,打開閥門時,瓶內的水在高壓氣體作用下向下高速噴出,水火箭會受到一個向上的反作用力,從而推動水火箭升空。(2)根據實驗得到的數據,項目組可得到的結論是:在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭的升空高度先升高后降低,當裝水量占瓶內容量的比例為時,水火箭達到最高升空高度。(3)水火箭制作完成后,利用打氣筒向瓶內打氣,從瓶內氣體能量變化角度分析,這一過程是外界對氣體做功,使氣體的內能增加,與汽油機工作循環中的壓縮沖程相同。在汽油機壓縮沖程中,活塞向上運動,壓縮混合氣體,使氣體的內能增大,溫度升高。(4)對于評為待改進的水火箭,可從以下方面結合材料清單進行改進:調整裝水量:根據實驗數據,將裝水量調整為瓶內容量的左右,以提高升空高度。增強穩定性:使用彩紙、玻璃膠制作更合理的尾翼,增加水火箭飛行的穩定性,如適當增大尾翼面積、調整尾翼形狀等,使水火箭落地后主體基本完好。檢查和加固結構:用密封膠仔細檢查和加固水火箭的各個連接部位,如瓶口與帶閥門金屬管的連接處、尾翼與瓶身的連接處等,防止飛行過程中因松動而受損,確保其簡單加固后能再次使用。故答案為:(1)物體間力的作用是相互的;(2)在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭的升空高度先升高后降低,當裝水量占瓶內容量的比例為時,水火箭達到最高升空高度;(3)壓縮;(4)調整裝水量:根據實驗數據,將裝水量調整為瓶內容量的左右,以提高升空高度;增強穩定性:使用彩紙、玻璃膠制作更合理的尾翼,增加水火箭飛行的穩定性,如適當增大尾翼面積、調整尾翼形狀等,使水火箭落地后主體基本完好;檢查和加固結構:用密封膠仔細檢查和加固水火箭的各個連接部位,如瓶口與帶閥門金屬管的連接處、尾翼與瓶身的連接處等,防止飛行過程中因松動而受損,確保其簡單加固后能再次使用。【點評】控制變量法能排除干擾,直接顯露單一因素對被研究對象變化的影響情況。13.校園科技節開展了水火箭的項目化學習研究:【項目主題】制作一個一級水火箭【項目內容】在瓶內裝入一定量的水,再用帶有閥門的瓶塞將瓶口塞住,利用打氣筒向瓶內打氣,當瓶內氣壓足夠大時,打開閥門,瓶內的水向下噴出,水火箭升空。【項目實施】制作水火箭準備的材料清單如下:飲料瓶、帶閥門的金屬管、彩紙、玻璃膠、降落傘材料、棉線、密封膠。制作好如圖甲的水火箭后,試飛時控制其它條件不變,項目組不斷改變裝水量占瓶內容量的比例,記錄多組升空高度的數據,如表所示:裝水量占瓶內容量的比例升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m【項目評價】等級 優秀 良好 待改進指標 能升空,高度不低于30m;穩定性好,落地后水火箭主體完好,能反復回收使用 能升空,高度低于30m,但高于20m;穩定性好,落地后水火箭主體基本完好,簡單加固后能再次使用 能升空,高度低于20m;穩定性差,落地后水火箭主體受損,且無修復價值請結合以上材料,回答以下問題:(1)使水火箭升空的施力物體是 瓶內被壓縮的氣體和水 。(2)根據實驗得到的數據,項目組可得到的結論是 在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭升高的高度先增加后減小,當裝水量占瓶內容量的比例為時,水火箭升空高度最高 。(3)水火箭制作完成后,利用打氣筒向瓶內打氣。從瓶內氣體能量變化角度分析,這一過程與汽油機工作循環中的 壓縮 沖程類似。(4)圖乙是某小組制作的水火箭,其水量約占火箭容積的。根據項目評價量表該水火箭被評為待改進。請結合材料清單對水火箭進行改進,使其等級能接近或達到良好指標 可以使用密封膠對水火箭的各個連接部位進行更嚴密的密封,防止飛行過程中出現漏氣、漏水現象,以提高水火箭的穩定性和性能,使其更接近或達到良好指標 (寫出一條)。【答案】(1)瓶內被壓縮的氣體和水;(2)在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭升高的高度先增加后減小,當裝水量占瓶內容量的比例為 13 時,水火箭升空高度最高;(3)壓縮;(4)可以使用密封膠對水火箭的各個連接部位進行更嚴密的密封,防止飛行過程中出現漏氣、漏水現象,以提高水火箭的穩定性和性能,使其更接近或達到良好指標。【分析】相互性(相互作用力):任何兩個物體之間的作用總是相互的,施力物體同時也一定是受力物體。對于多因素或多變量的問題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問題變成多個單因素的問題.每一次只改變其中的某一個因素,而控制其余幾個因素不變,從而研究被改變的這個因素對事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。【解答】解:(1)使水火箭升空的施力物體是瓶內被壓縮的氣體和水。當打開閥門時,瓶內的水在壓縮氣體的壓力作用下向下噴出,根據力的作用是相互的,水和氣體對火箭產生向上的反作用力,從而使水火箭升空。(2)根據實驗得到的數據,項目組可得到的結論是:在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭升高的高度先增加后減小,當裝水量占瓶內容量的比例為時,水火箭升空高度最高。(3)從瓶內氣體能量變化角度分析,這一過程與汽油機工作循環中的壓縮沖程類似。在壓縮沖程中,活塞向上運動,壓縮氣缸內的氣體,使氣體的內能增大,溫度升高;而給水火箭打氣時,外界對瓶內氣體做功,使瓶內氣體的內能增加,氣壓增大,兩者都是將機械能轉化為氣體的內能。(4)改進方法:可以使用密封膠對水火箭的各個連接部位進行更嚴密的密封,防止飛行過程中出現漏氣、漏水現象,以提高水火箭的穩定性和性能,使其更接近或達到良好指標。故答案為:(1)瓶內被壓縮的氣體和水;(2)在一定范圍內,隨著裝水量占瓶內容量比例的增加,水火箭升高的高度先增加后減小,當裝水量占瓶內容量的比例為時,水火箭升空高度最高;(3)壓縮;(4)可以使用密封膠對水火箭的各個連接部位進行更嚴密的密封,防止飛行過程中出現漏氣、漏水現象,以提高水火箭的穩定性和性能,使其更接近或達到良好指標。【點評】控制變量法能排除干擾,直接顯露單一因素對被研究對象變化的影響情況。14.學習能量守恒轉化后,項目化學習小組利用鋼球、棉線、塑料支架、定滑輪等器材制作了一輛重力小車,如圖所示。使用時轉動車輪,不斷將棉線繞在長軸的繞線輪上,直至鋼球上升到支架的最高點。然后松手,讓鋼球下落帶動長軸轉動從而驅動重力小車行駛。【分析原理】(1)支架上最高處的定滑輪作用為 改變力的方向 。(2)從能量轉化的角度分析,鋼球能驅動小車行駛的原因是 鋼球的重力勢能轉化為小車的動能 。【裝置調試】①調節2個前輪,重力小車能沿直線運動。②將鋼球上升到支架的最高點,松手后小車能向前運動,但小車運動距離較短。【項目改進】(3)小組為了讓重力小車行駛的路程更遠,改進小車的方法有 增加鋼球重力、增加支架高度 。(寫出兩種)【答案】(1)改變力的方向:(2)鋼球的重力勢能轉化為小車的動能;(3)增加鋼球重力;增加支架高度。【分析】(1)定滑輪可以改變力的方向,但不能省力;(2)能量之間可以相互轉化;(3)從改變機械能的方法入手。【解答】解:(1)由定滑輪的特點可知,在該裝置中,定滑輪的作用為改變力的方向;(2)從能量轉化的角度分析,鋼球能驅動小車行駛是因為鋼球的重力勢能轉化為小車的動能;(3)讓重力小車行駛的路程更遠,改進小車的方法有①增加鋼球重力;②增加支架高度。故答案為:(1)改變力的方向:(2)鋼球的重力勢能轉化為小車的動能;(3)增加鋼球重力;增加支架高度。【點評】本題考查定滑輪的特點以及能量轉化的有關知識,難度不大。15.項目化學習小組嘗試開展木桿秤的制作。【小組討論】小組成員對密度均勻秤桿的形狀展開了討論,分別有前粗后細、粗細均勻、前細后粗三個不同觀點,為了方便稱量,實現“0”刻度在秤紐的右側,最合理的秤桿是 A 。【產品制作】器材:木棒、塑料杯、細線、刻度尺、金屬塊(代替秤砣)。步驟:①模仿桿秤結構,用杯子代替秤鉤,先自制一根無刻度秤。②標定“0”刻度的位置,操作方法是 先提起秤紐,再移動金屬塊,當秤桿在水平位置平衡時,將此時秤砣的懸掛點標記為“0”刻度 。③杯中增加砝碼,提起秤紐,移動金屬塊,當秤桿在水平位置平衡時,進行標記。【小組反思】(1)在使用桿秤時,測量精確度更大的是提起秤紐 2 (填“1”或“2”)。(2)隨著科技的進步和社會經濟的發展,結構落后的桿秤已不能適應公眾貿易的需要,甚至給不法經營者提供作弊之機。桿秤存在的弊病有 精確度低(秤砣磨損使得測量值偏大)(答案不唯一) (寫出一種問題即可)。【答案】【小組討論】A;【產品制作】②先提起秤紐,再移動金屬塊,當秤桿在水平位置平衡時,將此時秤砣的懸掛點標記為“0”刻度;【小組反思】(1)2;(2)精確度低(秤砣磨損使得測量值偏大)(答案不唯一)。【分析】(1)為了沒有掛物體的0刻度在秤紐右側,則杠桿重心必須在秤紐左側;(2)根據0刻度意義分析;(3)根據杠桿平衡條件分析;(4)根據秤砣質量改變可以增大讀數分析。【解答】解:(1)為了沒有掛物體的0刻度在秤紐右側,則杠桿重心必須在秤紐左側;因而選擇杠桿左粗右細的杠桿,故選A。(2)根據0刻度意義是沒有掛物體,秤砣與杠桿自重平衡,因而先提起秤紐,再移動金屬塊,當秤桿在水平位置平衡時,將此時秤砣的懸掛點標記為“0”刻度;(3)相同質量時,秤砣到提紐的距離越大,精確度越高,根據杠桿平衡條件,物體到提紐的距離也要越大,故選2;(4)當物體的質量移動時,減小秤砣的質量,需要把秤砣右移,讀數變大,故導致測量結果改變。故答案為:【小組討論】A;【產品制作】②先提起秤紐,再移動金屬塊,當秤桿在水平位置平衡時,將此時秤砣的懸掛點標記為“0”刻度;【小組反思】(1)2;(2)精確度低(秤砣磨損使得測量值偏大)(答案不唯一)。【點評】本題考查杠桿平衡條件的應用,屬于中檔題。16.在使用傳統的壓強計(如圖甲所示)時,由于在實驗的過程中需要改變深度、金屬盒的方向、液體的密度等因素,要做多次實驗,還要準確記錄每次U形管兩側的高度差,又由于標注的刻度分度值大,讀數誤差較大,導致不利于得出正確的實驗結論,為了解決這些問題,項目學習小組的同學對傳統壓強計進行了項目化創新設計與改進。【方案設計】把四個用橡皮膜包著的金屬盒固定在長方體物體的A、B、C、D四處(如圖乙所示B、D在同一深度),通過橡皮管將金屬盒分別連接到對應的四個裝有相同的紅色液體的U形管a、b、c、d上,且U形管事先被固定在豎直放置的支架上。【項目制作】(1)學習小組使用該裝置前發現U形管的液面右邊偏高,接下來的操作是 A 。A.取下橡皮管重新安裝B.將此時右邊管中高出的液體倒出(2)①設計產品1:項目化學習小組設計的改進模型如圖乙(支架、導管已省略),該裝置浸沒在水中時,液面高度差大小關系是 c (填序號)。②設計產品2:項目化學習小組繼續研究液體密度對液體壓強的影響,第二項改進如圖丙所示。將兩個金屬盒分別放入液面相同深處,測得兩U形管高度差分別為10cm和12cm,此鹽水的密度為 1.2×103kg/m3 。【項目評價】(3)學習小組發現,經過上述的實驗改進,并不能使U形管內的液面高度差更明顯,于是提出了使用更細的U形管以提高壓強計的精度,你覺得這個說法正確嗎,請簡要說明理由。 根據p=ρ液gh,要使U形管內的液面高度差更明顯,即使h變大,需增大壓強或者減小管內液體密度,故更細的U形管不能使h變大,液體壓強大小與液柱的粗細無關 。【答案】(1)A;(2)c;1.2×103kg/m3;(3)根據p=ρ液gh,要使U形管內的液面高度差更明顯,即使h變大,需增大壓強或者減小管內液體密度,故更細的U形管不能使h變大。【分析】(1)調節壓強計時,只需要將軟管取下,再重新安裝;(2)液體壓強隨液體深度的增加而增大;將兩個金屬盒分別放入液面相同深處,測得兩U形管高度差分別為10cm和12cm,液體壓強不同,說明液體壓強的大小與液體的密度有關;(3)根據p=ρ液gh,要使U形管內的液面高度差更明顯,即使h變大,需增大壓強或者減小管內液體密度,故更細的U形管不能使h變大,液體壓強大小與液柱的粗細無關。【解答】解:(1)調節壓強計時,只需要將軟管取下,再重新安裝,這樣U形管中兩管上方的氣體壓強就是相等的(都等于大氣壓),當橡皮膜沒有受到壓強時,U形管中的液面就是相平的,故選A;(2)由圖乙可知,c點深度最大,因液體壓強隨液體深度的增加而增大,故液面高度差量大的是U形管c;根據液體壓強公式可得:ρ水gH=ρ水gh水,ρ鹽水gH=ρ水gh水′,已知水和鹽水對應兩U形管高度差分別為10厘米和12厘米,代入數據求出ρ鹽水=1.2×103kg/m3;(3)根據p=ρ液gh,要使U形管內的液面高度差更明顯,即使h變大,需增大壓強或者減小管內液體密度,故更細的U形管不能使h變大,液體壓強大小與液柱的粗細無關。故答案為:(1)A;(2)c;1.2×103kg/m3;(3)根據p=ρ液gh,要使U形管內的液面高度差更明顯,即使h變大,需增大壓強或者減小管內液體密度,故更細的U形管不能使h變大。【點評】本題利用壓強計等裝置“探究液體內部壓強”的規律,考查器材調試、控制變量法和轉換法的運用。17.在學習“凸透鏡成像的規律”后,某校科學興趣小組的同學針對“手機視頻app投屏需要收費”開展“自制手機投影儀”的項目化學習活動。【投影原理】凸透鏡成像規律【實驗材料】凸透鏡、內部涂黑的硬紙盒(規格:28cm×20cm×12cm)、紙板、膠水、剪刀等。【透鏡選擇】(1)實驗需要選擇焦距合適的凸透鏡,如圖所示是利用太陽光測量凸透鏡焦距的方法,其中最合理的是 B 。根據合理的方法,小組同學測出了實驗材料所提供的凸透鏡的焦距為30cm。【產品制作】將凸透鏡固定在硬紙盒的一側,并在紙盒中卡入紙板便于放置手機,紙板可在紙盒內前后移動。產品實物圖及原理圖如圖所示。【產品調試】(2)調試①:為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應該選擇 乙 (填“甲”或“乙”)的放置方式。(3)調試②:小東同學建議選擇光滑的白板作為屏幕,而小陽同學建議選擇白墻作為屏幕。你贊成誰的建議?并說明理由 贊成小陽的觀點,因為光照在白墻上會發生漫反射,人在各個方向都能清晰觀影 。【產品評價】以下表格為該小組同學制定的部分評價量表。“自制手機投影儀設計”評價量表評價指標 優秀 合將 待改進指標一 設計合理,結構完整 結構較完整 結構不完整,有缺失指標二 能模擬投影儀成像,成像清晰 能模擬投影儀成像,但成像效果一般 無法模擬投影儀成像(4)興趣小組的同學根據評價量表對某同學自制的投影儀進行評價,“指標一”評為優秀,“指標二”評為待改進。請結合凸透鏡成像規律的相關知識,你認為該同學自制的投影儀還需要進行的改進是: 增大紙盒的長度或換用焦距較短的凸透鏡 。【答案】(1)B;(2)乙;(3)贊成小陽的觀點,因為光照在白墻上會發生漫反射,人在各個方向都能清晰觀影;(4)增大紙盒的長度或換用焦距較短的凸透鏡。【分析】(1)利用太陽光測量凸透鏡焦距,應讓凸透鏡正對太陽光,白紙應與凸透鏡平行,來回移動透鏡,找到最小最亮的光斑;(2)凸透鏡成實像時,像與物上下顛倒;(3)鏡面反射是反射光線射向同一方向,漫反射是反射光線射向不同的方向;(4)根據2f>u>f,成倒立、放大的實像。【解答】解:(1)利用太陽光測量凸透鏡焦距,應讓凸透鏡正對太陽光,白紙應與凸透鏡平行,來回移動透鏡,找到最小最亮的光斑,光斑到透鏡中心的距離即為焦距,應選擇B;(2)凸透鏡成實像時,像與物上下顛倒;為了使投影儀使用過程中具有良好的觀影效果,手機應該應該倒著放,故應選擇乙的放置方式;(3)若用光滑的白板作為屏幕,反射光線將射向同一方向,其它方向的人無法清晰觀影,而選擇白墻作為屏幕,白墻表面粗糙,發生的是漫反射,各個方向的人都能清晰觀影,故成小陽的觀點;(4)由于無法模擬投影儀成像,說明u≤f,造成此現象的原因可能是紙盒的長度太短或提供的凸透鏡焦距太大,故還需要進行的改進是:增大紙盒的長度或換用焦距較短的凸透鏡。【點評】此題考查了凸透鏡成像規律的探究及應用,關鍵是熟記成像規律的內容,并做到靈活運用。18.某項目化學習小組設計并制作了1.0版潛水艇,如圖甲所示。【產品1測試】測試過程中發現了以下問題:①潛水艇在水中能實現上浮和下沉,但無法前進和后退。②潛水艇外部連接軟管,上下運動范圍受到軟管長度限制。【產品2制作】為解決上述問題,設計并制作了2.0版潛水艇,實現迭代升級,如圖乙所示。【原理研究】①通過改變電動機1的轉動方向,實現推、拉注射器的活塞,完成注射器的進水和排水。②通過改變電動機2的轉動方向,帶動螺旋槳順、逆時針轉動,實現潛水艇前進和后退。(1)啟動電動機2,調節螺旋槳轉動方向,使潛水艇向前或向后運動。使潛水艇前進或后退,涉及到哪些力學原理? 力能改變物體的運動狀態(或力的作用是相互的) (寫出一點即可)。(2)1.0版潛水艇和2.0版潛水艇都能通過推拉注射器活塞實現上浮和下沉,若要使漂浮在水面的潛水艇下沉,應 向右拉 (填“向左推”或“向右拉”)注射器活塞。【產品2測試與改進】(3)啟動電動機1使活塞運動,潛水艇卻始終無法完全下沉.檢查模型各零件均完好無損,請利用所學知識為2.0版潛水艇提出改進措施: 換用更大的注射器(或增加金屬配重) 。【產品應用】(4)改進后,成功模擬了潛水艇的各種運動.前30秒,潛水艇從漂浮狀態緩緩下降,直至恰好完全浸沒;30秒~60秒,潛水艇下沉至某一深度;60秒~150秒,潛水艇緩緩上升直至浮出水面到某一位置;150秒后,潛水艇漂浮在水面靜置不動。請在圖中畫出潛水艇運動時的浮力變化情況。【答案】(1)力能改變物體的運動狀態(或力的作用是相互的);(2)向右拉;(3)換用更大的注射器(或增加金屬配重);(4)見解析。【分析】(1)物體間力的作用是相互的;力可以改變物體的運動狀態。(2)潛水艇是靠改變自身的重力來實現上浮和下沉的。(3)增加配重和使用大號注射器可以讓潛水艇下沉。(4)根據題目的條件進行作圖。【解答】解:(1)螺旋槳向后轉動,螺旋槳會給水一個向后的力,由于物體間力的作用是相互的,因此水會給螺旋槳向前的力;潛水艇向前運動或潛水艇受力運動,說明力可以改變物體的運動狀態。(2)若要使漂浮在水面的潛水艇下沉,1.0版潛水艇和2.0版潛水艇應增加自身重力,因此向右拉注射器活塞使水進入潛水艇內,增大自身的重力。(3)潛水艇卻始終無法下沉說明潛水艇的總重力小于浮力,可能是潛水艇內的空氣不足無法裝入更多的水,增加潛水艇的重力使潛水艇下沉,因此可以換用更大的注射器可以裝入更多的水或增加金屬配重增加自重。(4)前30秒,潛水艇從漂浮狀態緩緩下降,排開液體的體積增加,根據F浮=ρ液gV排可知,浮力逐漸變大;30秒~90秒,潛水艇下沉,此過程中排開液體的體積不變,密度不變,則浮力不變;90秒~150秒,潛水艇緩緩上升直至浮出水面,排開液體的體積變小,根據F浮=ρ液gV排可知,浮力逐漸變小在150秒后,浮力保持不變,則潛水艇運動時的浮力變化情況如下圖所示:。故答案為:(1)力能改變物體的運動狀態(或力的作用是相互的);(2)向右拉;(3)換用更大的注射器(或增加金屬配重);(4)見解析。【點評】本題考查的是物體浮沉條件的應用;知道潛水艇的基本原理,會根據題目的條件作圖。19.學校開展項目化學習挑戰賽——設計制作重力燈。【項目要求】設計制作重力燈,將重物的重力勢能轉化為電能使LED燈發光。【提供器材】若干LED燈、細線、若干滑輪、若干鉤碼、小型發電機、齒輪、導線等。【產品調試】(1)小明制作的重力燈工作原理如圖甲所示,為了使規格為“0.4安,1瓦”的LED燈正常發光,重力燈的穩壓蓄電設備輸出電壓應為 2.5 伏。(2)小明共制作了四盞重力燈,各重力燈的各項參數如下表所示。根據表中參數,4號重力燈的重物質量應該是 75 千克。(假定重力燈的能量轉化效率相同)重力燈編號 重物離地高度(米) 重物質量(千克) LED燈額定功(瓦) 發光時間(分鐘)1 2.4 25 1 62 2.4 50 1 123 1.2 50 2 34 1.2 ? 3 3(3)如圖圖乙表示懸掛重物用的滑輪使用方式,圖丙表示重力燈的齒輪增速器內齒輪使用方式。重物下落時,圖乙中滑輪帶動圖丙中左側齒輪轉動,左側齒輪再帶動右側齒輪轉動,從而使發電機的線圈轉動發電。為了提高發電機內線圈的轉速,小明應該選擇的滑輪和齒輪最佳的組合方案是 C和E (用字母序號表示)。【答案】(1)2.5;(2)75;(3)C和E【分析】(1)根據P=UI求穩壓蓄電設備的輸出電壓;(2)重力燈工作時,將重物的重力勢能轉化為LED燈的電能,轉化效率相同,根據E=Gh=mgh和P求4號重力燈的重物質量;(3)由圖乙可知三種方式中最省力的方式;在圖丙中,由于左、右兩側齒輪在相同時間轉過的齒數相同,所以圖E中相同時間內右側齒輪轉過的圈數較多,即轉速最快,綜合可知最佳的組合。【解答】(1)“0.4安,1瓦”的LED燈與穩壓蓄電設備、開關組成簡單電路,當燈正常發光時,穩壓蓄電設備的輸出電壓:U=U額2.5V;(2)重力燈工作時,將重物的重力勢能轉化為LED燈的電能,轉化效率相同,由表中3和4號數據,結合E=Gh=mgh和P可得,η,即:,解得,4號重力燈的重物質量:m4=75kg;(3)由圖乙可知三種方式中最省力的方式是C;在圖丙中,由于左、右兩側齒輪在相同時間轉過的齒數相同,所以圖E中相同時間內右側齒輪轉過的圈數較多,即轉速最快。所以為了提高發電機內線圈的轉速,小明應該選擇的滑輪和齒輪最佳的組合方案是C和E。故答案為:(1)2.5;(2)75;(3)C和E。【點評】本題考查電功率公式、簡單機械的應用,以及機械能與電能的轉化,難度適中。20.校園項目化比賽中,小明設計了如圖甲所示用彈簧測力計顯示大氣壓強大小變化的裝置。產品制作過程如下:①將裝置置于一個標準大氣壓下,打開止水夾,往裝置中注入一定量的水,如圖乙所示,對裝置進行氣密性檢查。②使止水夾處于打開狀態,彈簧測力計上端固定且高度不變,下端用細線連接重力為5牛的金屬塊,并使金屬塊始終部分浸入水中,待水面靜止后,用止水夾將左側容器密封,此時測力計的示數如圖丙所示標為一個標準大氣壓。(1)寫出①中氣密性檢查的步驟 在右側部分繼續添加適量的水,使得外側液面高于內部,觀察能夠長時間保持液面高度差,如果能保持高度差,則不漏氣 。(2)計算②金屬塊排開水的體積 3×10﹣4m3 。(3)當外界氣壓大于一個標準大氣壓時,彈簧測力計的讀數將變 大 。【答案】(1)夾上止水夾,在右側部分繼續添加適量的水,使得外側液面高于內部,觀察能夠長時間保持液面高度差,如果能保持高度差,則不漏氣;(2)3×10﹣4m3;(3)大。【分析】(1)根據密封時內部壓強不變,使得液面高度不變分析;(2)根據稱重法計算浮力,結合阿基米德原理計算金屬塊排開水的體積;(3)根據大氣壓的變化,結合液面高度變化分析。【解答】解:(1)將裝置置于一個標準大氣壓下,打開止水夾,往裝置中注入一定量的水,如圖乙所示,夾上止水夾,在右側部分繼續添加適量的水,使得外側液面高于內部,觀察能夠長時間保持液面高度差,如果能保持高度差,則不漏氣;(2)G=5N,圖中彈簧測力計的拉力F=2N;根據稱重法測量浮力知,F浮=G﹣F=5N﹣2N=3N;由阿基米德原理F浮=ρ水gV排可得金屬塊排開水的體積:V排3×10﹣4m3;(3)容器內外氣壓原來均為一個標準大氣壓,容器內外的水面相平,當外界氣壓大于一個標準大氣壓時,由液體內部同一深度壓強相等知,容器外的部分水會被壓進容器內,導致容器外的液面下降,金屬塊浸入水中的體積變小,由F浮=ρ液V排g知,金屬塊受到的浮力F浮減小,金屬塊重力G不變,金屬塊靜止時,由G=F浮+F拉知,彈簧測力計的拉力要變大即彈簧測力計的讀數變大。故答案為:(1)夾上止水夾,在右側部分繼續添加適量的水,使得外側液面高于內部,觀察能夠長時間保持液面高度差,如果能保持高度差,則不漏氣;(2)3×10﹣4m3;(3)大。【點評】本題考查大氣壓的應用與浮力的計算,屬于中檔題。21.如圖甲是某校項目化學習小組設計的水面落葉收集器:由一個剪去底部的大塑料瓶、四根可豎直方向調節高度的泡沫塊及一個電動抽水泵組裝而成,每根泡沫塊底面積為4平方厘米。啟動裝置時,裝在瓶口的電動水泵將水從塑料瓶中往外泵出,同時瓶外的水會帶動水面落葉不斷地從收集口流入瓶內。【設計原理】(1)將裝置放入水中并啟動,如圖乙。判斷A、B兩點壓強較大的是 B 。【收集能力】調試發現收集口與水面相平時較厚落葉不易進入瓶中,小組討論后決定將收集口位置下調至水面以下2厘米處,同學們提出以下兩個方案。(2)小金的方案:在四根豎直方向上的泡沫塊頂端各安裝一個相同的閃光球,使水面落葉收集器更加美觀(如圖丙),則每個閃光球的質量是 8g 。(3)小華的方案:將密度為7.4克/立方厘米的合金塊放入瓶口處(如圖丁),則加入的合金塊質量為 37g 。(ρ水=1.0×103kg/m3)【平衡性能】(4)實踐發現小華方案中加入的合金塊對收集器的平衡性有影響。小組同學繼續討論改進,小明提出不加外物,僅調節裝置自身結構也能實現收集口下調2厘米,請寫出該方案并簡要說明理由: 適當減小泡沫塊粗細,理由:根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物體排開液體的體積減小,則浮力減小 。【答案】(1)B;(2)8g;(3)37g;(4)適當減小泡沫塊粗細,理由:根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物體排開液體的體積減小,則浮力減小。【分析】(1)流體在流速大的地方壓強小;(2)收集器入水口低于水面2厘米時,計算出浮條浸入水中的體積的變化量,據阿基米德原理計算收集器受到的浮力變化量,則閃光球的重力等于浮力的變化量,根據m計算閃光球的質量;(3)圖丁和圖丙中,收集口位置均在水面以下2厘米處,則收集器排開水的體積相同,由阿基米德原理可知收集器受到的浮力相同,根據漂浮條件可知兩種情況下收集器的總重力也相同,因塑料瓶、泡沫塊以及抽水泵的重力不變,所以G水+G球總=G水′+G合金塊(注意兩種情況下收集器內部水的重力不同),據此結合重力公式、密度公式以及圖中的體積關系建立方程組求出加入合金塊的質量;(4)根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,決定浮力大小的因素是液體密度和物體排開液體的體積。【解答】解:(1)打開底部水泵后,靠近入水口水的流速變大,壓強變小,A、B兩點壓強較大的是B;(2)由圖可知樹葉收集器模型的上方有4根浮條,收集器入水口低于水面2厘米時,浮條浸入水中的體積的變化量為:V排=4×2cm×4cm2=32cm3=3.2×10﹣5m3,根據阿基米德原理可知收集器受到的浮力變化量為:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3.2×10﹣5m3=0.32N,則閃光球的總重力為:G=F浮=0.32N,則閃光球的總質量為:m0.032kg=32g,即每個每個閃光球的質量為:32g÷4=8g;(3)圖丁和圖丙中,收集口位置均在水面以下2厘米處,則收集器排開水的體積相同,由阿基米德原理可知收集器受到的浮力相同,根據漂浮條件可知兩種情況下收集器的總重力也相同,因塑料瓶、泡沫塊以及抽水泵的重力不變,所以G水+G球總=G水′+G合金塊(注意兩種情況下收集器內部水的重力不同),根據重力公式可得:m水+m球總=m水′+m合金塊﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①且由圖可知:V水﹣V水′=V合金塊②由①②可得:m合金塊=m水﹣m水′+m球總=ρ水(V水﹣V水′)+m球總=ρ水m球總,整理可得:m合金塊(1)=m球總,代入數據可得:m合金塊×(1)=32g,解得加入的合金塊質量m合金塊=37g;(4)根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,決定浮力大小的因素是液體密度和物體排開液體的體積,落葉收集器在不加外物的情況下,適當減小泡沫塊粗細,也能實現收集口下調2厘米。答:(1)B;(2)8g;(3)37g;(4)適當減小泡沫塊粗細,理由:根據阿基米德原理F浮=ρ液gV排知,物體排開液體的體積減小,則浮力減小。【點評】本題考查阿基米德原理、重力公式、以及流體壓強與流速的關系,有一定的難度。22.項目化學習小組利用想要自制簡易測力計,設計如圖甲:在橡皮筋下懸掛一枚回形針作為掛鉤,并依據此時指針位置標上零刻度。(1)標明刻度。在回形針上每次加掛一個50g的鉤碼,測量每次指針到零刻線的距離L,畫出拉力逐漸增大過程的F﹣L圖像,如圖乙中曲線①所示。該自制測力計刻度 不均勻 (填“均勻”或“不均勻”)。(2)檢驗作品。將鉤碼逐個取下,測量每次指針到零刻線的距離L,畫出拉力逐漸減小過程的F﹣L圖像,如圖乙中曲線②所示,發現與拉力逐漸增大過程的曲線①不重合。小科用此測力計先后連續測量F1和F2(F1>F2),請根據圖乙判斷F2的測量值比真實值 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。(3)為改變橡皮筋所受拉力的大小,除了懸掛不同質量的鉤碼,也可以使用彈簧測力計,請評價使用鉤碼的優缺點 便于精準讀出拉力大小,但是拉力變化量固定 。(4)改進完善:同學們在老師的指導下針對簡易測力計的科學性設計了評價表。自制簡易測力評價指標 優秀 合格 待改進指標一 設計合理,結構完整 結構完整 結構不完整,有1處以上缺失指標二 刻度均勻,刻度線之間距離較大 刻度均勻,但刻度線之間距離較小 刻度不均勻指標三 測量精確度高 測量精確度較高 測量精確度差根據評價表,該測力計的“指標一”被評為“優秀”,“指標二”被評為“待改進”。“指標三”被評為“待改進”。為使“指標二、三”達到優秀水平,請你對該測力計提出合理的改進: 彈簧替換橡皮筋 。【答案】(1)不均勻;(2)偏大;(3)便于精準讀出拉力大小,但是拉力變化量固定;(4)彈簧替換橡皮筋。【分析】(1)橡皮筋拉長時會變細,導致形變量不均勻;(2)鉤碼便于精準讀出拉力大小,但是拉力變化量固定;【解答】解:(1)該自制測力計刻度不均勻,因為圖像為曲線;(2)由圖像可知,力逐漸減小過程中,拉力比原來要小,所以根據圖乙判斷F2的測量值比真實值偏大;(3)鉤碼的有點:便于精準讀出拉力大小,但是拉力變化量固定;(4)對該測力計提出合理的改進:彈簧替換橡皮筋。故答案為:(1)不均勻;(2)偏大;(3)便于精準讀出拉力大小,但是拉力變化量固定;(4)彈簧替換橡皮筋。【點評】本題考查了超出彈性限度的拉力與形變量關系,屬于基礎題。23.小科在項目化“制作凸透鏡”的實踐中,更加深刻地理解了凸透鏡的相關知識。(1)制作凸透鏡:用剪刀在塑料礦泉水瓶的凸起部位剪取一樣大小的兩塊塑料片,凸起部位朝外,中間裝滿水,用熱熔膠封閉連接處.然后測焦距,方法為 凸透鏡一側對準太陽,地面鋪張白紙,太陽光照在白紙上,移動凸透鏡,直到白紙上出現一個最小、最亮的光斑,然后用刻度尺量取光斑到凸透鏡中心的直線距離 ;(2)評估檢測:“制作凸透鏡”的評價量規表如下所示,其中“?”可填: 漏水、無手柄、不美觀 ;評價指標 作品等級優秀 合格 待改進結構完整與美觀效果 不漏水,有手柄且美觀 不漏水,無手柄,美觀 ?(3)小文測出此凸透鏡的焦距為f=10cm,在研究凸透鏡成像的規律時,有一組實驗是將蠟燭、水凸透鏡和光屏固定在如圖甲所示的位置,此時成像特點: 成倒立、縮小的實像 ;(4)將蠟燭換成“F”形的LED。燈x光屏貼上方格紙,如圖乙所示,請寫出改進后的一個優點: 便于觀察、減少了污染 。【答案】(1)凸透鏡一側對準太陽,地面鋪張白紙,太陽光照在白紙上,移動凸透鏡,直到白紙上出現一個最小、最亮的光斑,然后用刻度尺量取光斑到凸透鏡中心的直線距離;(2)漏水、無手柄、不美觀;(3)成倒立、縮小的實像。【分析】(1)凸透鏡一側對準太陽,地面鋪張白紙,太陽光照在白紙上,移動凸透鏡,直到白紙上出現一個最小、最亮的光斑,然后用刻度尺量取光斑到凸透鏡中心的直線距離;(2)根據自制凸透鏡可能出現的問題回答;(3)物距大于像距,成倒立、縮小的實像;(4)蠟燭換成LED燈的優點:減少了污染等;光屏換成帶有方格光屏的優點:便于比較像的大小。【解答】解:(1)凸透鏡一側對準太陽,地面鋪張白紙,太陽光照在白紙上,移動凸透鏡,直到白紙上出現一個最小、最亮的光斑,然后用刻度尺量取光斑到凸透鏡中心的直線距離;(2)待改進的自制凸透鏡可能都漏水現象、且無手柄、不美觀;(3)如圖甲,物距大于像距,成倒立、縮小的實像,應用于照相機;(4)蠟燭換成LED燈的優點:實驗現象更明顯、便于觀察、減少了污染等;光屏換成帶有方格光屏的優點:便于比較像的大小。故答案為:(1)凸透鏡一側對準太陽,地面鋪張白紙,太陽光照在白紙上,移動凸透鏡,直到白紙上出現一個最小、最亮的光斑,然后用刻度尺量取光斑到凸透鏡中心的直線距離;(2)漏水、無手柄、不美觀;(3)成倒立、縮小的實像。【點評】本題考查凸透鏡的相關知識,掌握凸透鏡成像規律是解題關鍵。24.項目化學習小組準備設計一款手動晾衣架,通過手搖器將鋼絲繩纏繞或者釋放,來帶動滑輪組工作,使水平晾桿上升或下降。(1)如表是項目成員討論得到的評價量表,請選擇或再添加一個評價維度,并寫出一條對應的優秀標準 美觀性,晾衣架整體造型簡潔大方,顏色搭配協調(答案不唯一) 。評價維度 優秀 待改進操作性 手搖器轉動流暢,無打滑、卡頓 手搖器難以轉動流暢,有打滑、卡頓經濟性 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價格實惠 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價格昂貴輕便性 晾桿尺寸合理,材料密度小 晾桿尺寸太大,材料密度太大安全性 鋼絲繩不易磨損、斷裂 鋼絲繩易磨損、斷裂…… …… ……(2)小陳選用銅鋁合金來制作水平晾桿。為了探究銅鋁合金(只含Cu、Al兩種元素)的成分含量,小陳取樣品10g與足量的稀鹽酸反應,收集到0.65g氫氣,請通過計算求出該銅鋁合金中銅的質量分數。(3)如圖是小陳設計的手動晾衣架,未掛衣物時,小陳測得用5.9N的力拉動繩子,能將這款手動晾衣架勻速抬高,已知水平晾桿的質量為2.2千克,每個滑輪均相同,不計繩重與摩擦,請求出每個動滑輪的質量。【答案】(1)美觀性,晾衣架整體造型簡潔大方,顏色搭配協調(答案不唯一);(2)45.1%;(3)0.08kg。【分析】(1)根據表格信息來評價優秀標準;(2)銅鋁合金中只有鋁能與稀鹽酸反應生成氫氣,化學方程式為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑。我們可以根據生成氫氣的質量來計算鋁合金中鋁的質量,進而求出銅的質量分數。(3)根據水平晾桿的質量求出其重力G = mg,由圖示信息找出滑輪組承擔重物的繩子段數n,再根據F(G+G動)來求解動滑輪的質量。【解答】解:(1)我們可以添加“美觀性”這一評價維度,優秀標準可以是“晾衣架整體造型簡潔大方,顏色搭配協調”。當然,還可以有其他合理的評價維度和標準,比如“耐用性”,優秀標準為“晾衣架各部件能承受長時間的使用,不易損壞”。(2)設鋁合金中鋁的質量為x,2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑54 6x 0.65g,x=5.85g;銅的質量為10g﹣5.85g=4.15g銅的質量分數為100%=45.1%。(3)G=mg =2.2kg×10N/kg =22N;由圖可知,承擔重物的繩子段數n=4;根據F(G+G動),可得G動=nF﹣G=4×5.9N﹣22N=23.6N﹣22N=1.6N;m動 0.16kg;因為有兩個動滑輪,所以每個動滑輪的質量為0.16kg=0.08kg。故答案為:(1)美觀性,晾衣架整體造型簡潔大方,顏色搭配協調(答案不唯一);(2)45.1%;(3)0.08kg。【點評】本題主要考查了根據化學方程式進行的計算、滑輪的相關計算等相關知識,難度適中,掌握各學科基礎知識即可解答。25.某學校在校園內建造一個如圖甲所示的生態景觀水池。為了檢測水池底部是否有滲水現象,項目化學習小組同學設計如圖乙所示的檢測方法。(注:檢測過程中水分蒸發及溫度引起的體積變化均忽略不計)(1)從生態系統組成成分角度分析,生態景觀水池中的植物浮萍屬于 生產者 。(2)如圖乙,往水池中注入一定量的清水,上表面裝有平面鏡的泡沫塊漂浮于水面,在水池側壁水面位置標記標準線。位置固定的激光筆發出的光束經平面鏡反射后在水平光屏上出現一個亮斑。若水池出現滲水現象,則一段時間后觀察到的現象是 光斑向右移動 。(3)已知圖乙中泡沫塊的質量為10克、體積為200厘米3,為了確保檢測過程中平面鏡處于水面之上而不浸入水中,求平面鏡的最大質量。(注:清水的密度取1.0克/厘米3)【答案】(1)生產者;(2)光斑向右移動;(3)平面鏡的最大質量是0.19kg。【分析】(1)生態系統的組成成分是生產者、消費者、分解者和非生物的物質與能量;(2)根據反射角等于入射角結合反射面的變化分析;(3)根據漂浮時浮力等于重力結合重力公式分析解答。【解答】解:(1)生態系統的組成成分是生產者、消費者、分解者和非生物的物質與能量;水池中的植物浮萍屬于生產者;(2)水池出現滲水現象,水面下降,使得平面鏡下移,入射角不變,反射角不變,故入射點右移,則反射光斑向右移動;(3)為了確保檢測過程中平面鏡處于水面之上而不浸入水中,整體是漂浮的,浮力等于重力;即(m+m')g=ρ水gV排;代入數據知:(0.01kg+m)×10N/kg=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3;解得m=0.19kg。故答案為:(1)生產者;(2)光斑向右移動;(3)平面鏡的最大質量是0.19kg。【點評】本題考查浮沉條件的應用,屬于中檔題。26.如圖甲是一個家用的抽水馬桶,每次按壓沖水旋鈕出水后,水箱會自動流進一定量的水,水位上升到一定高度后,可以自動停止進水。項目化小組通過查閱資料學習了它的工作原理后,計劃制作一個模型,具體設計如圖乙:當水箱中的水位較低時,進水口進水,浮球隨水箱水面上浮,達到設定水位后,金屬桿AOB(O為支點)帶動針閥下降堵住進水口,從而穩定水箱水位。O點還可以調節松緊,以方便固定金屬桿OB在不同角度。(1)產品設計:已知針閥對進水閥門的壓力達到6牛時,進水閥被關嚴而停止進水。小組同學計劃用一個重2牛、體積為500厘米3的浮球來裝配模型,當OA=10厘米時,請計算出OB的最短長度。(摩擦力和金屬桿的質量、針閥的質量均忽略不計,下同)(2)產品測試:項目小組在實際測試過程中發現,每次水箱進水后,此時浮球未浸沒,但水箱中的水量比較少(這樣影響沖水的實際效果),這時需要對浮球和金屬桿AOB做出改進的方案是 可以減小浮球的體積使得全部浸沒而提高水位;也可以按照圖中將OB逆時針轉動一定的角度,使得水位提高 。(寫出2點)【答案】(1)OB的最短長度為20cm;(2)可以減小浮球的體積使得全部浸沒而提高水位;也可以額按照圖中將OB逆時針轉動一定的角度,使得水位提高。【分析】(1)先求出浮球受到的浮力以及浮球的重力,得出B端受到的向上的力,根據杠桿平衡原理,計算杠桿的長度;(2)根據提高水位的方法分析。【解答】解:(1)浮球浸沒時受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3=5N,浮球的重力G=2N,則B端受到向上的壓力FB=5N﹣2N=3N,根據杠桿平衡原理:FA×OA=FB×OB,即6N×10cm=3N×OB,解得OB=20cm;(2)在實際測試過程中發現,每次水箱進水后,此時浮球未浸沒,可以減小浮球的體積使得全部浸沒而提高水位;也可以按照圖中將OB逆時針轉動一定的角度,使得水位提高。答:(1)OB的最短長度為20cm;(2)可以減小浮球的體積使得全部浸沒而提高水位;也可以額按照圖中將OB逆時針轉動一定的角度,使得水位提高。【點評】本題考查浮力、杠桿平衡條件的應用,屬于中檔題。27.某項目化小組為了研究蹦床運動員的訓練情況,設計了一種測定蹦床所受壓力的裝置,其原理如圖甲所示。已知電源電壓為3V且保持不變,定值電阻R0=10Ω,壓敏電阻的阻值R隨壓力F的變化而變化,如圖乙所示。已知小溫從距離蹦床越高處下落則對蹦床的壓力越大,小溫從某一高度下落后得到電路中電壓表的示數與電流表的示數之間的關系如圖丙中線段ab所示。(1)當小溫還在空中時,由于受到蹦床自重的影響,壓敏電阻所受壓力為200牛,求此時電路總電功率。(2)小溫從這一高度跳下后,在與蹦床接觸的過程中,電流表的示數達到最大值時,壓敏電阻受到的壓力為多大?(3)若小溫從距離蹦床更高的位置跳下,則b點的位置將會移動至B點,請在圖丙中用黑點標出B點可能的位置。【答案】(1)此時電路總電功率是0.18W;(2)壓敏電阻受到的壓力為800N;(3)見解答。【分析】(1)根據壓敏電阻所受壓力,從乙圖讀出電阻大小;由P可得電功率;(2)根據b點確定最大電流,根據歐姆定律計算壓敏電阻,對照乙圖知壓力大小;(3)根據運動員從距離蹦床更高的位置跳下,更多的重力勢能轉化為彈性勢能,分析彈力大小,得出壓敏電阻的大小,計算電流,在圖中標注。【解答】解:(1)當F=200N時,R=40Ω;R總=R+R0=40Ω+10Ω=50Ω;此時電路總電功率P0.18W;(2)由圖丙可知,b點電流最大為l=0.15A;則定值電阻分壓為Ub=1R=0.15A×10Ω=1.5V;壓敏電阻兩端電壓為U=U總﹣U0=3V﹣1.5V=1.5V;電阻R10Ω;由圖乙可知F=800N;(3)若該運動員從距離蹦床更高的位置跳下,已知某運動員從距離蹦床越高處下落則對蹦床的壓力越大,則壓敏電阻越小,串聯電路的總電阻越小,根據歐姆定律知,電路中的電流越大,則b點向右移動,當壓力最大時,壓敏電阻不再改變,大小為R'=5Ω;最小電阻為1Ω;最大電流I'0.2A,如圖所示:;答:(1)此時電路總電功率是0.18W;(2)壓敏電阻受到的壓力為800N;(3)見解答。【點評】本題考查串聯電路的特點和歐姆定律的應用,屬于中檔題。 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