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初中科学中考专题特训练习解答题4
一、解答题
1．（2021·龙湾模拟）某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
双精确度简易密度计使用说明书
使用方法： ⒈弹簧测力计左边表示测力计示数，右边表示相应液体密度示数。 ⒉将小金属块用细线挂于测力计挂钩处，测力计的示数为2牛，密度计的标记数值为0。 ⒊将小金属块完全浸没于待测液体中。 ⒋在右边刻度板上读出相应密度值。
（1）下列图中能正确反映浮力F和小金属块下表面到水面距离h的关系的图象是 。
（2）将小金属块浸没在某种液体时，左边测力计示数为1牛，则对应右边的密度值是多少？ (写出计算过程)
（3）若将小金属块换成大金属块，判断该密度计的量程和精确度将如何改变，并说明理由。
2．（2021·金华模拟）如图甲为一款太阳能汽车的概念车，它通过安装在车顶和前端的硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进；玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能（强度） 强 较弱 较强 强
密度/kg m﹣1 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是 ；
（2）若该车质量是450千克，车上载有人和物品质量共为150千克，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2米2，该汽车对水平地面的压强为多大？
（3）若该汽车保持一定的输出功率在水平路面上行驶，运动过程的牵引力﹣速度关系图象如图乙，则汽车以60千米/时的速度匀速行驶30分钟，发动机所做的功为多少？
3．（2021·余姚模拟）2020年的春节是防控新冠肺炎疫情的关键时刻，武汉火神山医院构筑起疫情防控的坚强堡垒。武汉火神山医院的病房内有空调、电视等设备，房间还有智能报警、医护对讲等多种功能。
（1）传染病房的风管系统如图甲，这些风管由多段拼接而成，拼缝处还要打上胶进行封堵，避免污染空气外泄。拼缝处打胶能将多段风管牢固连接，是利用了 的科学道理。
（2）据介绍，每个病房都配有一个紧急呼叫的按钮。请你帮助完成如图丙所示的病房报警系统的电路设计(L1灯亮，说明1号病房需要帮助；L2灯亮，说明2号病房需要帮助：无论哪间病房需要帮助，电铃都会响起示警)。
（3）为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染，医院购置了多个消毒柜，通过加热使水汽化，产生高压饱和蒸汽，通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽，最终达到设定压力和工作温度，从而对物品进行消毒处理。如图乙是某型号的全自动高压消毒柜，工作温度为120℃。其正常工作40min，消耗80L初温为20℃的水，就可完成一次消毒。请计算次消毒过程中水吸收的热量。[已知水的比热容为4.2×103J/ (kg·℃)]
4．（2021·温岭模拟） 2020年底，“嫦娥五号”的探测任务圆满成功。其中“玉兔二号”月球车用时3小时行驶了600米获取月球土壤1731克，测得体积约为600立方厘米。请计算：
（1）“玉兔二号”的运行速度。
（2）取样的月球土壤密度。（结果保留小数点后一位）
5．（2021·温岭模拟）小明利用旋钮开关和电学工具箱中的元件，设计了一个调光台灯，电路如图甲。旋钮式的结构给了小明设计台灯的灵感，将裸露的电阻丝绕成圆环，电阻丝上的 A 点接入电路中，滑片 P 能绕 O 点在圆环上自由转动，电路图如乙
（1）若使图甲中的小灯泡处于最亮状态，电路甲中的旋钮开关应旋至 （选填“0”或“1”或“2”）。
（2）已知该电阻丝粗细均匀，阻值与其长度成正比。图乙中台灯最暗时，滑片 P 落在圆环上的 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）位置。
（3）已知电源电压恒为5V，在台灯电路中接入电流表如图乙所示，滑片P从A点顺时针旋转一圈，划过的距离和电流表的示数变化如图丙所示。请计算图乙整个电路的最大电功率。
6．（2021·温州模拟）如图 1 所示，水平地面上有一长方体木块。小科用水平推力 F 把木块向前推动，此过程中，推力 F 和木块前进的路程以及木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况分别如图 2 甲、乙、丙所示．求：
（1）在 0﹣3s 内，推力对木块所做的功。
（2）请在图 2 丁中，画出 0﹣6s 内木块所受的摩擦力 f 随时间 t
变化的图线。
7．（2021·温州模拟）如图甲是一款即热式电热水器的原理示意图，它可以设定不同的出水温度。A 是热水器，其规格如图丙所示。控制电路中的直流电源变换器能将 220V 交流电转换成 6V 的直流电，Rt 是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙。电磁铁线圈电阻忽略不计，R 0 是滑动变阻器，当电磁继电器线圈中的电流小于等于 20mA 时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热。
（1）加热棒阻值不变，加热功率分为三档，参数如图丙所示，三档的加热方式为两根加热棒分别单独工作和两根加热棒同时工作，当二根加热棒同时工作时，它们的连接方式是 联的。
（2）请根据要求，在图甲中将热水器 A 接入电路。
（3）如果设定出水温度为60℃，则滑动变阻器的阻值要调到多大
（4）夏天，为了节约用电，使出水温度降低到 50℃，合理的操作是 。
8．（2021·柯桥模拟）浙江省第五届冰雪运动嘉年华在柯桥乔波冰雪世界扬帆起航。当滑雪者在雪地上快速滑行时，在压力作用下，白雪小孔内充满的空气会被逼出，形成一层气垫，但这层气垫只能维持很短的时间，现有体重为500N的运动员，每只鞋底面积为200cm 2 ，每块滑雪板与地面的接触面是长1.5m、宽为0.12m的长方形，质量为1千克，从水平地面由静止开始向前直线加速，其速度与时间的关系如图丙所示。
（1）在滑行过程中，当速度增大到1.5米/秒以上时，板才不会陷入雪中，为了使板不陷入雪中，则滑雪板在雪地某点上经过的时间不能超过 秒。
（2）图丙中阴影部分面积表示 。
（3）图甲中运动员脚踩滑雪板站立在水平雪地上时，滑雪板对地面的压强为多少帕？
（4）如图乙为高山跳台滑雪在空中的场景，运动员的姿势很奇特，但却能使他在空
中滑行更远的距离。试从流体的压强与流速的关系角度分析原因。
9．（2021·柯桥模拟）小球在外力F的作用下，由静止开始从A点出发做加速直线运动，到B点时消除外力F。然后，小球冲上竖直平面内半圆环，能维持在圆环上做圆周运动，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处，如图所示，试画出小球在整个过程中动能随时间变化的图形，并说明理由。（AB和半圆环表面光滑，整个过程中不计空气阻力）
10．（2021·江北模拟）在《物体的内能》一课中，教材里设计了如图所示的活动：“在试管里装一些水，用软木塞塞住，然后用酒精灯加热，使水沸腾。”该装置相当于是热机中的 ▲ （填“内燃”或“蒸汽”）机。如果实验成功，在活动中会看到什么现象？请你解释产生这些现象的原因。
11．（2021·桐乡模拟）如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢
猜想一：可能是通电后导线周围产生了磁场引起的。
猜想二：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。
（1）在验证猜想一时，实验中小磁针的作用是 。
（2）请你利用上述器材或再补充必要的实验室常见的器材，设计一个实验证明猜想二是否正确。写出实验步骤和预期的实验现象。
12．（2021·桐乡模拟）2020年12月17日，嫦娥五号经过23天的探月之旅，携带来自风暴洋吕姆克山的1.73千克(设计时欲带回2千克)月壤返回地面，这标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
（1）小强查阅资料得知月球平均密度为3.30×103千克/米3，请你计算一下设计盛放月壤容器的容积至少要多少立方米 （保留二位小数）
（2）登月前，需要在地球表面进行各项测试。“玉兔号”月球车（如图所示）的质量为135千克，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2米 .月球车对水平地面的压强为多少帕
（3）登月后，“玉兔号”月球车匀速直线行驶90米用时30分钟，运动过程中受到月面的摩擦阻力为500N，求“玉兔号”月球车在运动过程中的功率为多少
13．（2021·普陀模拟）如图是某商场前竖立的大型充气金箍棒，工作人员用充气泵把空气源源不断地打入金箍棒中。某科学兴趣小组的两位同学根据所学的知识，提出了不同的方法来估算它所受到空气浮力的大小。
小胡：根据浮力产生的原因，计算充气金拖棒上下表面的压力差，就是浮力的大小。
小奇：根据课内掌握阿基米德原理，用其原理公式计算浮力，两位同学通过测量发现此金箍棒可以看做上下底面积3m 、高10m的圆柱体，并查阅资料，发现海拔2000m以内，每升高10m，大气压降低100Pa左右，且地面附近空气的密度为1.3kg/m3
（1）请你根据小胡和小奇的方法，分别估算该充气金箍棒受到的浮力大小。
（2）虽然各有误差，两位同学都发现充气金箍棒受到的浮力不足以抵消其自身的重力，也就无法漂浮，若要使充气金棒“浮”在空中，应采用什么方法 。
（3）同组的小峰同学发现，充满气的金箍棒气球，哪怕密封得很严，也会随着时间的推移而慢慢漏气。你能解释其中的原因吗 。
14．（2021·普陀模拟）如图甲所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通，小巧实用备受人们喜爱，图乙是其内部部分结构。下表是这款清洁器的部分参数。
小型桌面清洁器部分参数
额定电压 3V
额定功率 6W
电池容量 750mAh
（1）该桌面清洁器是靠电机带动叶轮高速旋转，使清洁器内部形成个低压区，在外界 的作用下将桌面上的碎屑物“吸”入其中.
（2）该桌面清洁器正常工作时的电流是多少
（3）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动切断电源停止工作，如果每次正常工作的时间为3分钟，该清洁器充满电后能正常工作多少次
15．（2021·鄞州模拟）从一个装满液体的塑料壶内往外倒出液体时，经常发生这样的现象，液体流出时远时近、时断时续、发出“咕咚咕咚”声音，甚至还会撒出来溅到身上。为了避免这种情况的发生，应采用图 （填“甲”或“乙”）的方式倾倒液体，并用科学知识简要解释这种方式不会出现上述现象的原因 。
16．（2021·鄞州模拟）二甲基硅油（C6H18OSi2）是洗发水中的常见成分之一，无味，透明度高，具有一定的耐热性、耐寒性和导热性。二甲基硅油无毒无味，具有良好的化学稳定性。若该物质超过标准，很容易产生二恶烷（C4H8O2）物质对肌肤以及头发造成严重影响。
（1）“透明度高”属于二甲基硅油的 （填“物理”或“化学”）性质。
（2）C6H8O2Si2中C、H、O、Si四种元素的原子个数比为 。
（3）恶烷（C4H8O2）中碳元素的质量分数为 。（结果精确到0.1%）
17．（2021·江干模拟）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压220V，R1=88Ω，保温功率为88W，S1为手动开关，S2为双金属片开关(右端固定)。
（1）求电饭锅的加热功率；
（2）求R2的阻值；
（3）考虑到能量的有效利用应该选用 (选填“仅R1”或“R1和R2都”)与铝制内胆(装米饭的部位)紧贴。
（4）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显。已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用 (选填“铜”或“铁”)。
18．（2021·江干模拟）如图所示为某小区道闸的结构原理，质量8kg长4m的长直杆AB通过P、O两点，固定在半径为15cm的圆盘C上，圆盘C能够绕O点自由转动，通过P点带动直杆转动。O点距A端为20cm，OP为圆盘半径，圆盘C与电动机M用齿轮连接。电动机M的齿轮盘顺时针转动时，长直杆AB随圆盘C逆时针转动。(本题g取10N/kg)
（1）求杆AB水平静止时，电动机齿轮对圆盘C齿轮的力；
（2）若不计摩擦，电动机的平均输出功率为72w，求道闸直杆从水平转到竖直位置完全打开需要的时间；(AB垂直地面、不计能量损失)
（3）道闸匀速抬高，圆盘C齿轮受力怎么变？
19．（2021·乐清模拟）在学习了电磁继电器的知识以后，小知和小临分别为学校教室设计了一个制暖装置，小知的设计理念是“阶段性制暖”，采用温度低时工作，温度达到一定值时停止工作；小红的设计理念是“持续性制暖”，采用温度低时“大功率”工作，温度较高时“小功率”工作。他们的电路设计以及各工作参数分别如图甲和图乙所示(假设在同等条件下工作)，在图甲和图乙中U1=220伏，R1=40欧，R2=200欧，请根据题目信息完成下列问题。
（1）图甲或图乙电路中热敏电阻Rx的阻值随温度的升高而 。
（2）从省电的角度考虑(一天内，制暖装置中开关S闭合的时间为8小时)，请计算分析，你更推荐使用哪位同学的制暖装置？(要求写出计算过程)
（3）若要适当提高室内的温度，可以采取哪些措施？ (答出两点)
20．（2021·金华模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω，和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
21．（2021·金华模拟）如图所示，“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。为了确保探测成功，科学家们在月球车登月前进行了无数次地面测试。以下是某次在水平地面上进行测试时的部分信息，月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2m2，g取10N/kg。求：
（1）测试时，月球车行驶的速度；
（2）测试时，月球车对水平地面的压强；
（3）测试时，若月球车受到的地面摩擦力是重力的0.2倍，则在本次测试过程中，做功多少？做功的功率多大？
22．（2021·温州模拟）随着数码产品的逐渐普及，充电宝也成了人们日常生活中必需品，如图是一款“神奇的充电宝”，使用说明上的部分参数如图所示，请回答下列问题：
项目 指标参数
容量 4000mAh
输入 DC5V/1A
输出 6-8W
发热温度 48-50℃
充电时间 4.5小时
（1）这款“神奇的充电宝”的神奇之处在于：它不仅可以用于给移动设备充电，还可以作为暖手宝使用，产品介绍中写有：独创的吹气功能设计，只需轻吹一下，便可释放5分钟的热量。那么，吹气孔中的电路结构相当于是电路中的 。吹一次气，最多可提供多少热量 ？
（2）已知电池容量“4000mAh”是指工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。问：该充电宝一次充满电，仅作为暖手宝使用，最多可持续正常工作多长时间？（不计额外散失）
23．（2021·温州模拟）软质液体眼手宝的安全问题被广泛重视、如图甲为小明设计的双爪温控暖手宝的工作原理图：衔铁可绕脊转轴O转动，衔铁A点与弹簧相连，B点通过连杆与空气盒上的活塞相连，空气盒中密封有一定体积的气体。闭合开关S后，发热电阻R给袋内水加热，使水温升高，空气盒内气体及热敏电阻R的温度也随之升高，当水温达到设定温度时，衔铁对弹簧的作用力达到2牛、触点断开，停止加热。连杆对衔铁B点的力F1随温度T的变化关系如图乙，电磁铁对衔铁B点的力F2随电流I的变化关系如图丙。已知，OA=1厘米，OB=2厘米，发热电阻R的阻值恒为100欧，热敏电阻Rt的阻值随水温的升高而减小，电磁铁的线圈电阻忽略不计。
（1）为实现设定温度温控，加热过程中，弹簧应处于 状态。(填“拉伸”、“原长”或“压缩”)
（2）若暖手宝内水的设定温度为65℃，则当水温达到此温度时，热敏电阻的阻值为多少欧？
（3）如图丁为某热敏电阻Rt的阻值随温度的变化曲线(t0为设定温度)。 小明认为，将该热敏电阻替换原电路中的热敏电阻，可以实现密封空气盒损坏时，剩余电路仍能保障暖手宝在设定温度的温控保险，请说明其原理。
24．（2021·慈溪模拟）许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动。如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下，且骨牌被推倒的速度会越来越大。
（1）请运用能量转化的知识解释上述现象。
（2）如图，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示Fe2O3、O2、H2、Na2CO3溶液和H2SO4溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生化学反应，则C物质的名称是 ，上述化学反应没有涉及的基本类型是 。
25．（2021·嵊州模拟）小明同学设计了图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，电路中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，指示灯规格均为“6V 3W”，电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计，指示灯的电压与电流的变化规律如表所示：
电压/V …… 0.5 1.2 2.0 3.0 4.0 5.0 5.5 ……
电流/A …… 0.08 0.12 0.18 0.26 0.34 0.42 0.46 ……
（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）。
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压U灯随时间t变化规律如图乙所示。
①当右转指示灯微弱发光时，通过电磁铁线圈的电流为 ▲ 安，定值电阻R0的阻值为 ▲ 欧。
②右转指示灯交替闪烁工作15s时，指示灯和R0消耗的电能分别是多少？
26．（2021·浙江模拟）如图是工程上用液压汽车起重机提起重物的示意图。C是卷扬机，E为上下可伸缩的支撑杆。工作时，卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，重物G重为1.2×104牛。（吊臂重不计，摩擦力不计）
（1）重物放置在水平地面上，其与地面的接触面积为0.4m2，求它对地面的压强；
（2）匀速提起该重物时，支撑杆E对吊臂F处有一向上的力，该力的大小；
（已知OE=1.5米，EA=6米）
（3）匀速提起重物时，钢丝绳上的拉力为1×104牛，求机械效率。
27．（2021·浙江模拟）水葫芦是一种繁殖能力极强的水生植物。某地因水葫芦疯长成灾，采用机械捕捞、利用天敌生物、植物病原体与化学除草剂进行综合防治外，还大力发展水葫芦为原料制取燃料乙醇。
（1）水葫芦尽管是一种漂浮在水面上生长的植物，但它开的花为浅蓝色，呈多棱喇叭状，它所属的植物类群应该是
A．藻类植物 B．苔藓植物 C．蕨类植物 D．种子植物
（2）以水葫芦为原料制取乙醇，并利用如图甲所示乙醇燃料电池（模式图）发电，可实现水葫芦的深度利用。请写出该电池发电过程中的能量变化。
（3）化学除草剂能有效防治水葫芦的蔓延。现有溶质质量分数为30%的某除草剂溶液1千克，若要配制成溶质质量分数为10%的溶液，需加入 千克水。
28．（2021·浙江模拟）利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题，如图是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程：
（1）下列说法中不科学的有 。
A．垃圾发电厂可以有效地处理所有垃圾，并且没有任何污染
B．垃圾也是一种重要的资源，应对垃圾分类处理，综合利用
C．生活中的垃圾可以随意丢弃，因为它们很快都能被自然界分解
（2）发电厂利用部分电能来电解水，现要制得0.2吨氢气，需要电解多少吨水？(根据化学方程式计算)
（3）研究表明，每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦时，某垃圾发电厂有1台功率为6.0×103千瓦的发电机，若它每天正常工作10小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾？
29．（2021·镇海模拟）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车：
（1）静止时对水平地面的压强大小。
（2）此刻车头到障碍物的距离。
（3）以 36km/h 的速度匀速行驶时牵引力的功率。
30．（2021·镇海模拟） 2020年6月23日9时43分，北斗系统中第55颗卫星搭乘长征三号乙运载火箭，从西昌卫星发射中心成功升空，宣告北斗系统的正式完善。回答下列问题：
（1）卫星利用太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为 能。
（2）运载火箭的第一、第二级燃料可用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮的“二元推进剂”，偏二甲肼属于 （选填“有机”或“无机”）物，分子中碳、氮元素的质量比为 。
31．（2021·下城模拟）一个电动机接在电压恒为20V的电源两端，在10s内将一个质量为25kg的重物匀速提升4m，此过程中通过电动机的电流为6A。取g=10N/kg。求：
（1）10s内电动机消耗的电能；
（2）10s内电动机对重物做的功；
（3）匀速提升该重物过程中电动机的效率。（精确到0.1%）
32．（2021·下城模拟）两块质量分布均匀的相同长方体木块甲和乙，重力均为 G，长度均为 L，如图叠放，恰好能在水平桌面上处于静止状态。
（1）乙右端与甲右端之间的最大水平距离为 。
（2）求乙右端与桌面右端之间的最大水平距离。
33．（2021·瓯海模拟）“碳中和”指的是团体或个人通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。氢燃料电池汽车是一种符合“碳中和”概念的汽车，某氢能汽车部分参数如下表所示，燃料电池工作原理如右图。
项目 参数
车辆质量(千克) 2000
最高车速(千米/小时) 180
电池最大输出功率(千瓦) 120
最大里程(千米) 900
（1）以氢气作为燃料比目前的矿石燃料的优势是 。
（2）该汽车静止在水平地面上时，对地面产生的压强是多少？(轮胎与地面的接触总面积为0.2米3)
（3）若该汽车以最高水平匀速行驶完成最大里程，假定该段时间电池保持最大输出功率，且电能全部转化为机械能，求上述过程中汽车受到的牵引力。
34．（2021·乐清模拟）“温州鱼丸”是我市传统名点，被评为“中华名小吃”。
（1）烹煮鱼丸，要将鱼丸放入水中煮熟。鱼丸煮熟后，水一直沸腾，在这个过程中水温变化情况是 。
（2）鱼丸汤中往往加入米醋等调味品。米醋中含有醋酸(CH3COOH)，醋酸中碳、氢元素质量比为 。
（3）“温州鱼丸”以新鲜的鯢鱼肉为主料，其富含的营养素主要是蛋白质。鱼丸中蛋白质转化为人体蛋白质所经历的生理过程有：小肠的消化吸收→ →合成人体蛋白质(写出二个生理过程)
35．（2021·乐清模拟）某校STEM小组设计制作了如图甲所示的装置，将一个量程为0~0.6A的电流表改装成“气压表”连接在电路中，闭合开关前，将注射器活塞推至底端排尽空气，并用橡皮帽将注射孔密封住；闭合开关，在不拉动活塞的情况下，调节装置，使电流表的示数为0.6安；向左拉弹簧，当活塞移动瞬间，可直接在“气压表”上读出大气压的值。
（1）图甲中，用力向左拉动注射器的活塞，“气压表”(电流表)的读数将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
（2）已知电源电压恒定为9伏，电阻R0的阻值为5欧，电阻丝R是长为11厘米，阻值为55欧的均匀电阻丝，所用弹簧的伸长量(△L)跟所受拉力(F) 的关系如图乙所示，注射器活塞的横截面积为1厘米2。理论上外界气压为1标准大气压(1×105帕)时应标在电流表的什么示数上？
（3）请对STEM小组的设计装置进行评价。(优缺点各写一点)
36．（2021·鹿城模拟）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第10~15秒喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压U。呈周期性变化( 如图丁所示)，定值电阻R1=2欧，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6伏时，电路中没有电流通过；当Ua≥6伏时，E两端电压恒为6伏。当线圈中通过的电流I≥2安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)
①=3秒时，求线圈中通过的电流大小。(写出计算过程)
②已知水泵每秒可喷出水5×103米3，在图戊中画出0~12秒水泵喷水的总质量m变化曲线。(ρ水=1×103千克/米3)
37．（2021·宁波模拟）校车安全备受社会关注，国家出台了《校车安全管理条例》。如图是宁波大市内中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合安全标准，车的总质量为5380千克。则：
（1）校车设计最高时速达到80km/h，但《校车安全管理条例》中规定校车最高时速为60km/h，其实质是为了控制校车的 不至于过大。
A．惯性 B．势能 C．动能 D．摩擦力
（2）一个质量为60千克的驾驶员驾驶校车空载，每个轮子跟地面的接触面积为400cm2，求校车对地面的压强。
（3）小科乘坐该校车回家，校车以45km/h的速度在水平路面上匀速行驶了20分钟后到达目的地，校车受到的阻力为2000N，求校车克服阻力所做的功。
38．（2021·浙江模拟）如图甲为一款太阳能汽车的概念车，它通过安装在车顶和前端的硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进；玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成。
（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是 ；
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能（强度） 强 较弱 较强 强
密度/kg m﹣1 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（2）若该车空载时质量是450千克，车上载有人和物品质量共为150千克，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2米2，该汽车对水平地面的压强为多大？
（3）若该汽车保持一定的输出功率在水平路面上行驶，运动过程的牵引力﹣速度关系图象如图乙，则汽车以60千米/时的速度匀速行驶30分钟，发动机所做的功为多少？
答案解析部分
1．【答案】（1）C
（2）解：当金属块浸没时，其所受的浮力为： F=G-F拉=2牛-1牛=1牛
V排=V物=40厘米3=4×103米3
ρ液=F浮/gV排=1牛/10牛/千克×4×10-5米=2.5×103千克/米
（3）解：量程变大，精确度变大。物块悬浮时，物块密度和液体密度相同，此时量程最大，由说明书中数据可知，大物块密度大，所以量程变大。根据ρ液=△F拉/gV排，当拉力变化量相同时，大物块比小物块体积大，V排变化量也大，所测液体密度的变化量小，所以精确度高。
【知识点】浮力大小的计算；浮力的变化
【解析】【分析】（1）测量物体密度的仪器是密度计。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。
（2）左边的示数是测力计是示数，即此时弹簧测力计显示的示数是1N，而小金属块重2N，所以此时金属块受到的浮力是1N，小金属块是浸没的，则V排=40cm3，最后根据F浮=ρ液gV排，即可得出液体的密度；
（3）大金属块的重力和体积都比小金属块大，则其产生的浮力也更大，这样排开液体的体积也会增大，可以提高所测液体密度的精确度；由图可知，大金属块的密度比小金属块的密度大，则可以测得液体密度也会增大，即密度计的量程增大；
【解答】（1）当小金属块，开始接触到水面时，开始有浮力，到整个金属块完全浸没后浮力达到最大值，所以其浮力变化是先变大后不变；
2．【答案】（1）碳纤维
（2）F=G=mg=(450kg+150kg)X10N/kg=6000N
P= =3×105Pa
（3）S=vt=60km/h×0.5h=30km=3×104m
W=Fs=300N×3×104m=9×106J
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据m=ρV可知，当体积相同时，密度越小，物体的质量越小，则越轻便，根据表格选择密度小且强度大的材料即可。
（2）首先根据F=G总=m总g计算出该车对地面的压力，再根据公式 计算出该车对地面的压强；
（3）首先根据图乙确定速度为60km/h时发动机的牵引力，然后根据s=vt计算出汽车前进的距离，最后根据W=Fs计算发动机所做的功。
3．【答案】（1）分子之间存在引力
（2）
（3）解：消毒一次消耗水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg
由题意和表格数据可知，把水从20℃加热到120℃，
则水箱中水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×80kg×（120℃﹣20℃）＝3.36×107J
答：一次消毒过程中水吸收的热量为3.36×107J
【知识点】分子间的作用力；家庭电路的组成与连接；热量的计算
【解析】【分析】（1）分子运动论的内容：①物质由分子构成；②一切分子都在不停的做无规则运动；③分子之间存在相互作用的引力和斥力；
（2）①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器；
据此分析开关和用电器的关系和位置即可。
（3）首先根据m=ρV计算消耗水的质量，再根据公式计算水吸收的热量。
【解答】（1）传染病房的风管系统如图甲，这些风管由多段拼接而成，拼缝处还要打上胶进行封堵，避免污染空气外泄。拼缝处打胶能将多段风管牢固连接，是利用了分子之间存在引力的科学道理。
（2）①根据题目描述可知，一个灯泡亮时，另一个灯泡不一定亮，即二者不相互影响，因此两个灯泡并联；
②1号开关只能控制L1，2号开关只能控制L2，则S1与L1串联，S2与L2串联；
③无论哪个开关闭合，电铃都要响，因此电铃应该在干路上，如下图所示：
4．【答案】（1）解：v= =0.2千米/小时（或0.06米/秒或200米/小时）
（2）解：ρ= =2.9克/立方厘米
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）已知路程和时间，根据公式计算“玉兔二号”的运行速度。
（2）根据密度公式计算月球土壤的密度。
5．【答案】（1）2
（2）C
（3）解：P=UI=5V×0.5A=2.5W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当开关旋至1时，灯泡与R2、电阻丝串联，且此时电阻丝接入的电阻较大，因此总电阻较大而总电流较小，灯泡亮度较弱；当开关旋至2时，灯泡与电阻丝串联，且此时电阻丝接入的阻值最小，因此总电阻较最小而总电流最大，此时灯泡处于最亮状态。
（2）根据乙图可知，整个电阻丝的圆环被分成左右两部分，它们并联在AP两点之间。根据并联电路的电阻特点可知，当两部分的电阻相等时，总电阻最大，总电流最小，此时灯泡亮度最弱，据此分析解答。
（3）根据图丙，确定通过电路的最大电流，然后根据P=UI计算电路的最大功率。
6．【答案】（1）由图象可知在 0-1s 推力没有做功，在 1﹣3s 内推力 F=300N，
由图像可知，在 1﹣3s 内移动的距离为：1m
推力做功： W=Fs=300N×1m=300J
（2）
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据甲图确定0~3s内木块受到的推力，根据丙图确定这段时间内通过的距离，然后根据W=Fs计算推力做的功。
（2）根据图确定0~6s内木块的运动状态，根据二力平衡确定木块受到的摩擦力，然后完成作图即可。
【解答】（1）由图象丙可知，在 0-1s 内木块没有运动，即推力没有做功；
根据甲图可知，在 1﹣3s 内推力 F=300N，
由图丙可知，在 1﹣3s 内移动的距离为s=1m；
则这段时间内推力做功： W=Fs=300N×1m=300J。
（2）①根据丙图可知，0~1s内，木块移动距离为零，因此它处于静止状态；
根据二力平衡的条件可知，此时它受到的静摩擦力f=F=100N。
根据乙图可知，在1~3s内，木块做加速运动；
在3~5s内，木块做匀速直线运动；
在5~6s内，木块做减速运动。
由于木块对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此这段时间内木块受到的摩擦力不变。
根据甲图可知，3~5s内木块受到推力200N；
根据二力平衡的条件可知，木块受到的摩擦力f=F=200N，如下图所示：
7．【答案】（1）串
（2）
（3）当t=60℃时，Rt=40Ω，
则R= =300Ω
R0=300Ω-40Ω=260Ω
（4）把滑动变阻器的滑片向右移；或者把直流电源变换器的电压降低；或者把电磁铁与衔铁的距离适当的分离开来等
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）假设两根加热棒串联或并联，然后对功率的大小进行比较即可；
（2）在家庭电路中，开关必须接在火线和用电器之间，据此完成电路的连接；
（3）首先根据图乙确定温度为60℃时Rt的阻值，然后根据计算出总电阻，再根据串联电路R0=R-Rt计算出变阻器的阻值即可。
（4）电磁铁吸合时通过的电流大小不变，即总电阻保持不变，据此分析节约用电的措施。
【解答】（1）如果两个电热棒并联，那么当它们都工作时的总功率肯定等于单个工作时的功率之和，但是0.667kW+1kW≠2kW，因此两根电热棒的连接方式是串联。
（2）从火线上引线，然后先连接两根触点，再连接热水器，最后回到零线，如下图所示：
（3）根据图乙可知，当t=60℃时，热敏电阻Rt=40Ω，
则电路的总电阻R= =300Ω；
此时滑动变阻器接入的阻值：R0=R-Rt=300Ω-40Ω=260Ω。
（4）①当水温降低时，热敏电阻阻值减小，那么总电阻减小，而电磁铁吸合时通过的电流大小不变，根据U=IR可知，此时总电压减小，因此可以降低电源电压；
②如果电源电压不变，而通过电磁铁的电流大小不变，那么电路的总电阻不变。因为温度降低时热敏电阻阻值减小，所以变阻器的阻值要增大，即滑片向右移动。
③电源电压不变，热敏电阻阻值减小，即总电阻减小，这时电流增大，电磁力增大。因为电磁力的大小与距离有关，因此为了使电磁力减小到原来程度，可以适当增大衔铁与电磁铁的距离。
8．【答案】（1）1
（2）在 15-30 秒内通过的路程
（3）1444.4帕
（4）上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，上下表面的压强差大，这个压强差使人在空中滑行的更远。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；流体压强与流速的关系
【解析】【分析】（1）滑雪者在雪地上停留超过一秒，就会沉下去，滑雪板的长1.5m。
（2）滑雪板对水平雪地的压力等于滑雪者与滑雪板总重，由滑雪板的长1.5m、宽0.12m，可求出滑雪板的面积，再根据求出压强。
【解答】（1）因为滑雪板在雪地某点上经过的时间超过一秒，板就会陷入雪中，所以滑雪者必须在1秒内至少通过1.5m的距离，滑雪者的速度最小为：
（2）图丙中阴影部分面积表示在 15-30 秒内通过的路程。
（3）两块滑雪板与雪地接触的总面积：S=1.5m×0.12m×2=0.36m2，每块滑雪板质量为1千克，两块滑雪板对地面的压力为：1千克×2×10N/kg=20N/kg，因此当其双脚站立在水平雪地上时，滑雪板对地面的压力：F=G=500N+20N=520N，此时滑雪板对雪地的压强：
（4）图乙为高山跳台滑雪在空中的场景，运动员的姿势很奇特，但却能使他在空中滑行更远的距离，
这是因为上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，上下表面的压强差大，这个压强差使人在空中滑行的更远。
故答案为：（1）1（2）在 15-30 秒内通过的路程（3）1444.4帕（4）上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，上下表面的压强差大，这个压强差使人在空中滑行的更远
9．【答案】0-t1此段小球加速直线运动，质量一定，速度增大，动能增大；
t1-t2小球上升过程中动能转化为势能，动能减小
t2时水平方向速度不为0，动能不为0；
t2-t3小球的重力势能转化为动能，动能增大；
B点到C点所增加的重力势能在C点到A点过程中转化为动能，t3时动能大小等于t1时动能；
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①动能与物体的质量和速度有关，即速度越大，动能越大；
②根据动能和重力势能的转化分析从B→D→C的动能变化；
③根据重力势能和动能的转化分析从C→A的动能变化。
④整个过程没有能量损失，注意分析A点动能和B点动能的大小关系，据此画出对应的图像即可。
10．【答案】蒸汽；
现象：如果实验成功，可以观察到软木塞被冲出试管，试管口出现白雾。
请解释原因：这是由于水加热沸腾而变成水蒸气，高温高压的水蒸气具有很大内能，水蒸气在膨胀时对软木塞做了功。水蒸气冲出后，由于体积增大，温度降低液化，压强减小，而使其内能减小。在这个过程中水蒸气内能的减小转变为软木塞获得的机械能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）内燃机的燃料在机器内部燃烧，而蒸汽机的燃料在机器外部燃烧；
（2）根据热传递改变物体内能和做功改变物体内能的知识，分析整个过程中水的温度和内能变化以及木块机械能的变化，从能量转化的角度对现象进行分析。
【解答】（1）根据图片可知，酒精灯在试管的外部燃烧，则该装置相当于热机中的蒸汽机。
（2）如果实验成功，可以观察到软木塞被冲出试管，试管口出现白雾。
原因：这是由于水加热沸腾而变成水蒸气，高温高压的水蒸气具有很大内能，水蒸气在膨胀时对软木塞做了功。水蒸气冲出后，由于体积增大，温度降低液化，压强减小，而使其内能减小。在这个过程中水蒸气内能的减小转变为软木塞获得的机械能。
11．【答案】（1）检测磁场的存在
（2）例：只需将小磁针放在小烧杯中，并用玻璃板盖住小烧杯口，闭合开关后，观察原来静止的小磁针是否发生了偏转。若发生偏转即说明该现象与对流无关，若不发生偏转，即说明该现象是空气对流造成的；在真实的实验过程中，烧杯中的小磁针会发生偏转，即说明猜想二的解释是错误的。
【知识点】实验步骤的探究；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）小磁针发生偏转，说明它受到力的作用，因为这个力是磁力，所以可以证明磁场的存在。
（2）要探究小磁针的偏转是否与空气的对流有关，可以保持其它因素不同而只改变空气对流这个因素。可以将小磁针放在一个烧杯中，并用玻璃板盖住烧杯口，这时电流通过导线产生的热量引起的空气对流对小磁针没有影响，再观察小磁针是否继续偏转即可，据此设计实验步骤描述实验现象。
【解答】（1）在验证猜想一时，实验中小磁针的作用是检测磁场的存在。
（2）验证猜想二是否正确的实验步骤为：只需将小磁针放在小烧杯中，并用玻璃板盖住小烧杯口，闭合开关后，观察原来静止的小磁针是否发生了偏转。若发生偏转即说明该现象与对流无关，若不发生偏转，即说明该现象是空气对流造成的。
实验现象：烧杯中的小磁针会发生偏转。
12．【答案】（1）解：由ρ= ，
容器的容积V= = ≈0.61×10-3米3
（2）解：月球车对水平地面的压力：F=G=mg=135千克×10牛/千克=1350牛，
月球车对水平地面的压强：p= = =9×104帕
（3）解：月球车克服摩擦力做的功：W=fs=500牛×90米=4.5×104焦，
月球车在测试过程中的功率：P= = =25瓦。
【知识点】密度公式的应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知质量和密度，根据公式计算容器的容积；
（2）首先根据F=G=mg计算月球车对地面的压力，再根据公式计算出月球车对地面的压强；
（3）首先根据W=Fs计算出月球车克服摩擦力做的功，再根据计算月球车的功率。
13．【答案】（1）解：小胡：
小奇：
（2）“金箍棒”充入的空气改为氦气
（3）分子之间有间隙，气球内部气体分子从气球材料分子间穿过，逸散到大气中
【知识点】分子之间存在空隙；压强的大小及其计算；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）①根据题目描述确定金箍棒上下两个表面的压强差，然后根据 计算出金箍棒受到的浮力；
②根据阿基米德原理 计算出充气金箍棒受到的浮力。
（2）根据浮沉条件可知，如果金箍棒要在空气中上浮，那么它受到的浮力要大于重力。充满气后，它的体积不变，则它受到的浮力保持不变，只能通过减小重力的方式实现上浮。根据G=ρVg可知，要减小重力，就必须换用密度较小的气体。
（3）根据分子之间有空隙的知识分析金箍棒漏气的原因。
14．【答案】（1）大气压
（2）解：
答：该桌面清洁器正常工作时的电流是2A。
（3）解：
其它计算方法合理均得分
答：该清洁器充满电后能正常工作6次。
【知识点】大气压强的存在；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据大气压强的知识分析解答；
（2）根据公式 计算出桌面清洁器正常工作的电流；
（3）首先用电池容量×（1-20%）计算出清洁器消耗的电能，再根据计算它可以连续工作的时间，最后根据 计算出正常工作的次数。
15．【答案】乙；采用乙图方式倒液体时，壶口不会被液体完全堵死，外界空气和壶内部气体通过液体上方的空隙相连通，内外基木不存在压强差·液体在重力的作用下，能稳定地倒出，因此不会出现上述现象。
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】当壶内的压强大于外界大气压强时，里面的液体就能顺利倒出；当壶内的压强小于外界按要求时，里面的液体就不能倒出，分析两种不同方式壶内气压的不同变化即可。
【解答】为了避免这种情况发生，应该采用乙图的方式，理由：采用乙图方式倒液体时，壶口不会被液体完全堵死，外界空气和壶内部气体通过液体上方的空隙相连通，内外基木不存在压强差·液体在重力的作用下，能稳定地倒出，因此不会出现上述现象。
16．【答案】（1）物理
（2）6:8:2:2
（3）54.5%
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用；有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】（1）根据物理性质是不需要化学变化体现的性质分析；
（2）根据化学式右下角数字为分子中原子个数比分析；
（3）根据元素质量分数＝相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析。
【解答】（1）透明度高属于二甲基硅油的物理性质；
（2） C6H8O2Si2中C、H、O、Si四种元素的原子个数比为 6：8：2：2 ；
（3） 恶烷中碳元素的质量分数为 ；
故答案为：（1）物理；（2） 6：8：2：2 ；（3）54.5%。
17．【答案】（1）解：
（2）解：
（3）R1和R2都
（4）铁
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，当开关S2闭合时，短路电阻R2，只有电阻R1工作，此时电阻最小，功率最大，为加热状态，根据公式 计算电饭锅的加热功率；
（2）当开关S2断开时，两个电阻串联，此时总电阻最大，总功率最小，为保温状态。首先根据计算出总电阻，再根据 计算出R2的阻值；
（3）R1与R2同为加热电阻，如果它们不能与铝制内胆紧密接触，那么产生的热量会大量散失到空气中，而被有效利用的较少；
（4）根据图片可知，当温度达到一定状态时，双金属片向上弯曲，断开电路，因此上面的金属膨胀程度小于下面的金属，即上面的为铁，下面的为铜。
18．【答案】（1）解：
（2）解：
（3）变小
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将长直杆看作杠杆，支点为O，动力由电动机提供，动力臂为圆盘C的半径；阻力为直杆的重力，阻力臂等于直杆长度的一半减去OA的长度，最后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可。
（2）长直杆抬起的过程就是克服它的重力做功的过程，当直杆达到竖直状态时，它的重心上升高度h=，根据公式W=Gh计算克服重力做的功，再根据公式计算出时间即可；
（3）根据阻力臂的长度变化，结合杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 分析解答。
【解答】（3）在长直杆抬起的过程中，阻力臂L2逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在动力臂和阻力不变的情况下，动力逐渐减小，因此圆盘C齿轮受力逐渐减小。
19．【答案】（1）减小
（2）解：根据甲图可知，加热电阻R1工作的时间为： ；
R1的功率 ；
8h内消耗的电能为：W甲=P1t1=1.21kW×4h=4.84kW h；
根据乙图可知，加热电阻R1工作15min，加热电阻R2工作：8h-15min= ；
那么R1消耗的电能为：W1=P1t=1.21kW× = ；
R2的功率为： ；、
R2消耗的电能为：W2=P2t=0.242kW× =0.8775kW h；、
那么消耗的总电能为：W乙=W1+W2=0.3025kW h+1.8775kW h=2.178kW h；
因为W甲>W乙。
所以推荐使用小临同学的制暖装置。
（3）①调大变阻器的阻值；②换用电压更小的电源
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当温度升高时，衔铁被吸下来，接通大电阻R2所在的电路，此时发热功率减小，处于“小功率”状态。则此时通过电磁铁的电流增大，而总电阻减小，根据R总=Rx+R可知，此时热敏电阻Rx的阻值减小；
（2）根据甲图可知，加热15s，停止15s，即工作时间占开关闭合总时间的一半，据此计算出加热时间，然后根据 计算出加热功率，最后根据W甲=P1t1计算消耗的电能；
根据图乙可知，先大功率加热15min，后面都以小功率加热。根据W=Pt分别计算出两个状态下消耗的电能，然后将它们相加计算出消耗的总电能。
最后比较两种方法消耗电能的大小即可。
（3）无论温度高低，电磁铁吸合时需要的磁场强度相同，即通过电磁铁的电流相同，也就是电路的总电阻相同。当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，再根据R总=Rx+R可知，变阻器的阻值要变大。
当温度升高时，如果变阻器的阻值保持不变，那么总电阻减小，根据U=IR可知，要保持电流不变可以减小电源电压。
20．【答案】（1）保温洗涤
（2）解：W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03kW·h）
（3）解：P1= = =2000W，
P2= = =200W
P=P1+P2=2000W+200W=2200W。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）只有电阻工作肯定为加热水状态，只有电动机工作肯定为脱水状态，既有电阻工作又有电动机工作为保温洗涤状态。
（2）根据W=Pt计算脱水过程消耗的电能；
（3）根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后相加得到加热水的总功率。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关置于位置2时，电阻R2与电动机同时工作，为保温洗涤状态。
21．【答案】（1）解：v= =0.05m/s
（2）解：G=mg=135kg×10N/kg=1350N
P= =9×104Pa
（3）解：F=f=0.2G=1350N×0.2=270N
W=FS=270N×90M=24300J
P= =13.5W
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知路程和时间，根据公式计算月球车行驶的速度；
（2）根据F=G=mg计算月球车对地面的压力，再根据计算月球车对地面的压强；
（3）首先根据F=f=0.2G计算出月球车受到的牵引力，再根据W=Fs计算出月球车做的功，最后根据计算出做功的功率。
22．【答案】（1）开关；2400J
（2）解：W=4000mAh×U=4A×3600S×5V=7.2×104J
W总=4.5h×W=7.2×104J×4.5h=3.24×105J
n=W总/Q=135
t=135×5min=675min=11.25h
【知识点】能量利用效率；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）①电源提供电能，导线输送电能、开关控制电路通断，用电器消耗电能；
②根据公式Q=W=Pt计算出提供的热量。
（2）首先根据W=UIt计算出充电1h的电能，然后根据W总=4.5W计算出电池充满电时储存的电能，接下来根据
计算出电池的电能是5min产生热量的多少倍，那么暖手宝持续工作时间就是5min的多少倍，从而计算出持续工作时间。
【解答】（1）Q=W=pt=8W×5×60S=2400J
23．【答案】（1）拉伸
（2）解：F1I2=F2I3
F1×2cm=2N×1cm
F2=1N
据图知，当T=65℃时，金属杆对衔铁的作用力F1为0.8N；
F2=1N-0.8N=0.2N
据图知，当F2=0.2N时，I=2A；
R总=U/I=220V/2A=110Ω
R1=110Ω-100Ω=10Ω
（3）解：当空气盒损坏，温度达到设定温度后，虽然此时电磁铁对衔铁的磁力作用达不到要求值，电路仍处于连通状态，但由于温度高于设定值后，热敏电阻阻值急剧增大，使通过电热丝R的电流大大减小，根据Q=IRt可知，单位时间内产热盘减少，从而使温度维持在设定温度。
【知识点】欧姆定律及其应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，当温度升高时，空气盒里面气体体积膨胀，向左推动连杆；热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁对B向左的引力增大，这两个因素都会造成弹簧被拉长，即处于拉伸状态；
（2）OAB为杠杆，支点为O，可将弹簧的拉力看作阻力，阻力臂为OA；B点的作用力为动力，动力臂为OB，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算空气盒对B点的作用力。接下来根据乙图确定65℃时金属杆对衔铁的作用力，然后根据二力平衡计算出电磁铁对B点的作用力，再根据丙图确定此时通过电路的电流。接下来根据公式计算总电阻，最后根据计算出此时热敏电阻R1的阻值。
（3）根据二力平衡的知识分析空气盒损坏后对电路连接状态的影响，接下来根据图像丙分析温度高于设定温度后阻值的变化，进而对产生热量和温度的影响即可。
24．【答案】（1）骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）氧化铁(或三氧化二铁)；分解反应
【知识点】动能的影响因素；化合反应和分解反应；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）当物体倒下时，它的重心下降，即重力势能会转化为动能；相邻的骨牌的动能可以不断传递并累积；动能与速度的大小有关，即速度越大，动能越大，据此分析即可；
（2）中间的D、C、B都能与两种物质反应，而E和A只能与一种物质反应，先确定E和A，再确定D和B，最后确定C即可。四种基本反应类型为：化合反应、分解反应，复分解反应和置换反应，据此分析判断。
【解答】（1）运用能量转化的知识解释上述现象：骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）①O2只能与H2反应， Na2CO3 只能和 H2SO4 反应，则E、A肯定是O2和Na2CO3 ，B、D肯定是H2和H2SO4，而C肯定是氧化铁 Fe2O3 ；
②氧气和氢气的反应生成水，为化合反应；氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，为复分解反应；氢气和氧化铁反应生成水和铁，为置换反应；硫酸与碳酸钠反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳，为复分解反应，因此没有涉及的基本反应类型为分解反应。
25．【答案】（1）3和4
（2）①0.12；0
②由图乙可知，右转指示灯交替闪烁工作15s内，亮、暗发光的时间分别为
t1=5s、t2=10s，
当指示灯正常发光时消耗的电能：W1=PLt1=3W×5s=15J，
当指示灯微弱发光时，电流为0.12A，这时指示灯消耗的电能：W2=UIt2=1.2V×0.12A×10s=1.44J，
灯消耗的总电能：W=W1+W2=15J+1.44J=16.44J，
灯泡正常发光时，R0不工作，灯泡微弱发光时，R0工作，
R0的工作时间t=10s，R0消耗的电能：W0=U0It=4.8V×0.12A×10s=5.76J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图甲确定转向开关与哪些触点接触时能够同时接通两个灯泡；
（2）①右转指示灯微弱发光时，它两端的电压较小，根据图乙确定此时灯泡的电压，再根据表格确定此时通过灯泡的电流。根据U0=U总-U计算出R0的电压，再根据计算出R0的电阻。
②根据图乙可知，指示灯在1.5s内完成一个循环，即发光较亮0.5s，发光较暗1s，据此计算出15s内右转指示灯发光较亮和较暗时的工作时间，然后根据W=Pt计算出发光较亮时消耗的电能，根据W=UIt计算出发光较暗时消耗的电能，最后将二者相加得到消耗的总电能。
电阻R0只在发光较暗时消耗电能，根据公式W=UIt计算出此时R0消耗的电能即可。
【解答】（1）根据图甲可知，当转向开关同时接触触点3和4时，两个灯泡同时被接通，即两个转向灯同时工作。
（2）①当转向开关与触点“2和3”接通时，右转向灯与电阻R0串联；
当右转指示灯微弱发光时，根据图乙可知，此时灯泡的电压为1.2V；根据表格可知，此时通过电磁铁线圈的电流为0.12A。
此时R0两端的电压为：U0=U总-U=6V-1.2V=4.8V；
那么它的阻值为：。
26．【答案】（1）解：P= =3×104pa
（2）解：F1L1=F2L2
F1×7.5m=1.2×104牛×1.5m
F1=2.4×103N
（3）解：η=（ ）×100％=（ ）×100％=( )×100％=40%
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）重物对地面的压力等于自身重力，根据压强公式 计算即可。
（2）O点为杠杆的支点，物体的重力G相当于阻力，而OA为阻力臂；支撑杆E对吊臂的支持力F为动力，动力臂为OE，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 列式计算即可。
（3）根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子n=3，根据公式 计算机械效率即可。
27．【答案】（1）D
（2）化学能转化成电能
（3）2
【知识点】种子植物；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】1.生态系统成分是组成生态系统的基本因子。任何生态系统都包括两个亚系统，即环境统和生命系统。环境包括太阳辐射、湿度、水分、空气等气候因子，以及各种无机元素和有机化合物(蛋白质、碳水化合物、脂肪类、腐殖质等)；生命系统包括生产者、消费者、分解者。
2.溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，是一种表示溶液浓度的方法。
3.导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。电学上规定：正电荷定向流动的方向为电流方向
【解答】(1)水葫芦属于雨久花科、凤眼莲属多年生宿根浮水草本植物。水葫芦茎叶悬垂于水上，蘖枝匍匐于水面，花为多棱喇叭状，花色艳丽美观。叶色翠绿偏深。叶全缘，光滑有质感。须根发达，分蘖繁殖快，管理粗放，是美化环境、净化水质的良好植物，因此根据水葫芦的特征，可以确定水葫芦属于被子植物。故选D。
(2)质子带正电，向b极移动，说明b极带负电，即电子是从a向b移动，电流方向是从b到a，所以a是负极，b是正极；发电过程中化学能转化为电能；
(3)
M溶液=3千克
水的质量=3千克-1千克=2千克
28．【答案】（1）A；C
（2）设需要电解水的质量为x。
2H2O 2H2↑＋O2↑
36 4
x 0.2吨
36：4＝x：0.2吨，
解得x＝1.8吨。
（3）1台机组一天的发电量为：W＝Pt＝6.0×103千瓦×10时＝60 000千瓦时；
一天处理垃圾的质量为：60000千瓦时/(200千瓦时/吨)＝300吨。
【知识点】功率计算公式的应用；电功率计算公式的应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据对垃圾处理的认识分析判断；
(2)根据发电机的工作原理解答；
(3)首先写出电解水的化学方程式，然后利用比例关系计算出生成氢气的质量；
(4)首先根据W=Pt计算出一天发出的电能，然后再计算垃圾质量。
【解答】(1)A.垃圾发电厂通过焚烧的形式处理垃圾，虽然处理了垃圾获得了电能，但是肯定会产生大气污染，故A符合题意；
B.垃圾也是一种重要的资源，应对垃圾分类处理，综合利用，这种说法科学，故B不合题意；
C.生活中的垃圾不能随意丢弃，因为它们在自然界很难自然分解，故C符合题意。
故选AC.
(2)设需要电解水的质量为x。
2H2O 2H2↑＋O2↑
36 4
x 0.2吨
364＝x：0.2吨，
解得x＝1.8吨。
(3) 1台机组一天的发电量为：W＝Pt＝6.0×103千瓦×10时＝60 000千瓦时；
一天处理垃圾的质量为：60000千瓦时/(200千瓦时/吨)＝300吨
29．【答案】（1）汽车对地面的压力F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N；
汽车对地面的压强.
（2）车头到障碍物的距；
（3）汽车的速度v=36km/h=10m/s；
汽车匀速行驶时牵引力的功率：P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据F=G=mg计算汽车对地面的压力，再根据公式计算汽车对地面的压强；
（2）车头到障碍物的距离等于光传播路程的一半，即；
（3）根据公式P=Fv计算牵引力的功率。
30．【答案】（1）电
（2）有机；6：7
【知识点】能量的相互转化和转移；有关化学式的计算和推断；有机物与无机物的区别
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）有机物即有机化合物，是含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。
元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比。
【解答】（1）卫星利用太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为电能。
（2）根据化学式C2H8N2可知，偏二甲肼中含有碳元素，属于有机物。
分子中碳、氮元素的质量之比：（12×2）：（14×2）=6：7。
31．【答案】（1）解：10s内电动机消耗的电能为： 总= =20V×6A×10s=1200J
（2）解：10s内电动机对物体做的功为： 有=mgh=25kg×10N/kg×4m=1000J
（3）解：电动机的效率：
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式W总=UIt计算消耗的电能；
（2）根据公式 W有=mgh计算出电动机对物体做的功；
（3）根据公式 计算电动机的效率。
32．【答案】（1）L/2
（2）解：当乙伸出甲的长度达最大时，设甲伸出桌子右端最大长度为L2。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2
有G（L/2-L2）=GL2
则L2=L/4
故有L3=L1+L2=L/2+L/4=3L/4
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识和重心的位置解答；
（2）将甲和乙看做一个杠杆，桌子的右边为支点O，甲的重力相当于阻力，作用在甲的1/2处；乙的重力对甲产生的压力相当于动力，作用在甲的右边缘处，而力臂为甲的右边缘到桌边的距离，然后根据杠杆的平衡条件列式计算，最后将阻力臂L2与乙相对甲伸出的长度相加即可。
【解答】（1）根据图片可知，乙的重力作用在它长度的1/2处。当它向右移动时，只要重力作用线通过甲，乙就能保持平衡。当乙的重力作用线超过甲的右边缘时，乙就会从上面掉下来，因此乙相对甲能够伸出的最大长度为L/2，那么乙右端与甲右端之间的最大水平距离为：。
（2）当乙伸出甲的长度达最大时，设甲伸出桌子右端最大长度为L2。
那么甲的重力的力臂为：；乙的重力的力臂为L2；
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：
；
解得：；
故乙右端与桌面右端之间的最大水平距离：L3=L1+L2=。
33．【答案】（1）没有污染；不排放二氧化碳，能实现“碳中和”
（2）解： F=G=mg 2000kg×10Nkg =20000N
P=F/S= 20000N/0.2m2=1×105Pa
（3）解：t=S/v=900km/180km/h=5h
W=Pt=120Kw×5h=600kW·h，900km=9×105m
∵能量全部转化F=W/s=600×3.6×106J/9×105m=2400N
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）氢气燃烧生成水，可从燃烧产物，是否污染环境等角度思考它的优势；
（2）汽车对水平地面的压力等于自身的重力，即F=G=mg，然后根据公式计算汽车对地面的压强；
（3）根据计算出汽车行驶的时间，再根据W=Pt计算汽车所做的功，最后根据计算汽车受到的牵引力。
34．【答案】（1）一直不变
（2）6:1
（3）血液循环，组织细胞物质交换
【知识点】食物的消化与吸收；沸腾及沸腾条件；有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。一个分子式里 某元素总质量 与另某种（几种）元素总质量比。蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。
【解答】（1）液体沸腾过程中，液体的温度始终不变的；
（2）m(C)：m(H)= 12×2：1×4=6: 1；
（3）蛋白质被消化后，在小肠吸收后进入血液中开始血液循环，运输到组织细胞处，合成人体的蛋白质或者被分解；
故答案为：（1）一直不变；（2）6：1；（3）血液循环；组织细胞物质交换。
35．【答案】（1）变小
（2）理论上外界气压为 1 标准大气压（1×105 帕）时应标在电流表的 0.3 安位置上
（3）优点：可直接在电流表上标出测得的大气压的值，读数更方便；
缺点：没有考虑活塞与筒壁间的摩擦。
【知识点】增大或减小压强的方法；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）首先根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，再根据R总=R0+R确定总电阻的变化，最后根据欧姆定律分析电流表的示数变化即可；
（2）在不拉动活塞的情况下，电流表的示数为0.6A，根据计算出此时电路的总电阻。当拉动活塞时，首先根据F=pS计算出弹簧受到的拉力，再根据乙图确定弹簧伸长的长度，接下来根据“弹簧的伸长与受到的拉力成正比”计算出变阻器增大的电阻△R变，再用原来的总电阻与它相加计算出此时的总电阻R总'，最后根据计算出此时的电路电流即可。
（3）根据该装置的使用过程分析它的优点和缺点。
【解答】（1）图甲中，用力向左拉动注射器的活塞时，变阻器的阻值增大，根据R总=R0+R可知，总电阻变大，那么通过“气压表”的读数将变小。
（2）在不拉动活塞的情况下，电流表的示数为0.6A，
此时的总电阻.
当拉动活塞时，弹簧受到的拉力F=pS=105Pa×10-4m2=10N；
根据图乙可知，此时弹簧伸长3cm，
那么变阻器的阻值增大：；
此时的总电阻：R总'=15Ω+15Ω=30Ω。
此时电流表的示数为：。
（3）对STEM小组的设计装置进行评价：优点：可直接在电流表上标出测得的大气压的值，读数更方便；缺点：没有考虑活塞与筒壁间的摩擦。
36．【答案】（1）黄色
（2）①线圈中通过的电流为 4.5 安②
【知识点】密度公式的应用；物体的颜色；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据乙图确定10~15s内哪盏灯泡发光，再根据甲图中的混合结果判断喷泉的颜色；
（2）首先根据U1=U总-UE计算出定值电阻R1两端的电压，再根据计算通过线圈的电流；
（3）根据图丁确定电压高于6V的时间，然后根据m=ρV计算出喷出水的质量的增大量，最后完成作图即可。
【解答】（1）根据图乙可知，第10~15s时，蓝灯不发光，只有红灯和绿灯发光；根据甲图可知，红光和绿光混合得到黄光，因此喷泉的颜色为黄色。
（2）①根据丙图可知，定值电阻R1与E串联；
此时定值电阻R1两端的电压U1=U总-UE=15V-6V=9V；
那么通过线圈的电流。
②根据丁图可知，电压在3s内增大到15V，那么每秒电压增大5V；电压在3s内从15V减小到0V，那么每秒电压减小5V。据此推算，0~2s内电压小于6V，此时不喷水，即水的质量为零；从2S~4s内，电压大于6V，这段时间喷水m=ρV=1×103kg/m3×（5×10-3m3×2）=10kg；从4~8s内，电压低于6V，不喷水，即水的质量保持不变；从8~10s内，电压大于6V，此时喷水10kg；从10~12s内，电压低于6V，不喷水，即水的质量保持不变，如下图所示：
37．【答案】（1）C
（2）解：F＝G车+G人＝(5380kg+60kg)ｘ10N/kg=54400N
P= =3.4ｘ105Pa
（3）解：S=Vt=1.5ｘ104m
W=FS=fs= 2000Nｘ1.5ｘ104m=3ｘ107J
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）校车与质量和速度有关，即质量不变时，速度越大，校车的动能越大，碰撞后造成的伤害越大；
（2）首先根据F＝G车+G人计算出校车对地面的压力，再根据压强公式计算校车对地面的压强；
（3）首先根据s=vt计算校车行驶的距离，再根据W=Fs=fs计算校车客服阻力所做的功。
38．【答案】（1）碳纤维
（2）车对地面的压力F=G车+G人+货=450kg×10N/kg+150kg×10N/kg=6000N；
车对地面的压强。
（3）根据图乙可知，汽车的速度为60km/h时受到的牵引力为300N；
汽车行驶的路程s=vt=60km/h×0.5h=30km=3×104m；
发动机做的功为：W=Fs=300N×3×104m=9×106J。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式m=ρV可知，当体积相同时，密度越小，物体的质量越小，根据表示选择密度小且硬度高的材料即可；
（2）首先根据F=G车+G人+货计算出车对地面的压力，然后根据压强公式计算车对水平地面的压强；
（3）根据图乙确定60km/h时汽车受到的牵引力，然后根据s=vt计算出行驶的路程，最后根据W=Fs计算发动机所做的功。
【解答】（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，其实就是密度小强度高的材料，则表中最理想的材料是碳纤维。
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初中科学中考专题特训练习解答题4
一、解答题
1．（2021·龙湾模拟）某科学兴趣小组自制了一架简易液体密度计，使用说明书如下：
双精确度简易密度计使用说明书
使用方法： ⒈弹簧测力计左边表示测力计示数，右边表示相应液体密度示数。 ⒉将小金属块用细线挂于测力计挂钩处，测力计的示数为2牛，密度计的标记数值为0。 ⒊将小金属块完全浸没于待测液体中。 ⒋在右边刻度板上读出相应密度值。
（1）下列图中能正确反映浮力F和小金属块下表面到水面距离h的关系的图象是 。
（2）将小金属块浸没在某种液体时，左边测力计示数为1牛，则对应右边的密度值是多少？ (写出计算过程)
（3）若将小金属块换成大金属块，判断该密度计的量程和精确度将如何改变，并说明理由。
【答案】（1）C
（2）解：当金属块浸没时，其所受的浮力为： F=G-F拉=2牛-1牛=1牛
V排=V物=40厘米3=4×103米3
ρ液=F浮/gV排=1牛/10牛/千克×4×10-5米=2.5×103千克/米
（3）解：量程变大，精确度变大。物块悬浮时，物块密度和液体密度相同，此时量程最大，由说明书中数据可知，大物块密度大，所以量程变大。根据ρ液=△F拉/gV排，当拉力变化量相同时，大物块比小物块体积大，V排变化量也大，所测液体密度的变化量小，所以精确度高。
【知识点】浮力大小的计算；浮力的变化
【解析】【分析】（1）测量物体密度的仪器是密度计。浸在流体内的物体受到流体竖直向上托起的作用力叫作浮力。
（2）左边的示数是测力计是示数，即此时弹簧测力计显示的示数是1N，而小金属块重2N，所以此时金属块受到的浮力是1N，小金属块是浸没的，则V排=40cm3，最后根据F浮=ρ液gV排，即可得出液体的密度；
（3）大金属块的重力和体积都比小金属块大，则其产生的浮力也更大，这样排开液体的体积也会增大，可以提高所测液体密度的精确度；由图可知，大金属块的密度比小金属块的密度大，则可以测得液体密度也会增大，即密度计的量程增大；
【解答】（1）当小金属块，开始接触到水面时，开始有浮力，到整个金属块完全浸没后浮力达到最大值，所以其浮力变化是先变大后不变；
2．（2021·金华模拟）如图甲为一款太阳能汽车的概念车，它通过安装在车顶和前端的硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进；玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成。
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能（强度） 强 较弱 较强 强
密度/kg m﹣1 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是 ；
（2）若该车质量是450千克，车上载有人和物品质量共为150千克，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2米2，该汽车对水平地面的压强为多大？
（3）若该汽车保持一定的输出功率在水平路面上行驶，运动过程的牵引力﹣速度关系图象如图乙，则汽车以60千米/时的速度匀速行驶30分钟，发动机所做的功为多少？
【答案】（1）碳纤维
（2）F=G=mg=(450kg+150kg)X10N/kg=6000N
P= =3×105Pa
（3）S=vt=60km/h×0.5h=30km=3×104m
W=Fs=300N×3×104m=9×106J
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据m=ρV可知，当体积相同时，密度越小，物体的质量越小，则越轻便，根据表格选择密度小且强度大的材料即可。
（2）首先根据F=G总=m总g计算出该车对地面的压力，再根据公式 计算出该车对地面的压强；
（3）首先根据图乙确定速度为60km/h时发动机的牵引力，然后根据s=vt计算出汽车前进的距离，最后根据W=Fs计算发动机所做的功。
3．（2021·余姚模拟）2020年的春节是防控新冠肺炎疫情的关键时刻，武汉火神山医院构筑起疫情防控的坚强堡垒。武汉火神山医院的病房内有空调、电视等设备，房间还有智能报警、医护对讲等多种功能。
（1）传染病房的风管系统如图甲，这些风管由多段拼接而成，拼缝处还要打上胶进行封堵，避免污染空气外泄。拼缝处打胶能将多段风管牢固连接，是利用了 的科学道理。
（2）据介绍，每个病房都配有一个紧急呼叫的按钮。请你帮助完成如图丙所示的病房报警系统的电路设计(L1灯亮，说明1号病房需要帮助；L2灯亮，说明2号病房需要帮助：无论哪间病房需要帮助，电铃都会响起示警)。
（3）为预防新型冠状病毒肺炎交叉感染，医院购置了多个消毒柜，通过加热使水汽化，产生高压饱和蒸汽，通过多次交替对消毒室抽取真空和充入蒸汽，最终达到设定压力和工作温度，从而对物品进行消毒处理。如图乙是某型号的全自动高压消毒柜，工作温度为120℃。其正常工作40min，消耗80L初温为20℃的水，就可完成一次消毒。请计算次消毒过程中水吸收的热量。[已知水的比热容为4.2×103J/ (kg·℃)]
【答案】（1）分子之间存在引力
（2）
（3）解：消毒一次消耗水的质量为：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×80×10﹣3m3＝80kg
由题意和表格数据可知，把水从20℃加热到120℃，
则水箱中水吸收的热量为：Q吸＝cm△t＝4.2×103J/（kg ℃）×80kg×（120℃﹣20℃）＝3.36×107J
答：一次消毒过程中水吸收的热量为3.36×107J
【知识点】分子间的作用力；家庭电路的组成与连接；热量的计算
【解析】【分析】（1）分子运动论的内容：①物质由分子构成；②一切分子都在不停的做无规则运动；③分子之间存在相互作用的引力和斥力；
（2）①用电器相互影响为串联，不相互影响为并联；
②干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器；
据此分析开关和用电器的关系和位置即可。
（3）首先根据m=ρV计算消耗水的质量，再根据公式计算水吸收的热量。
【解答】（1）传染病房的风管系统如图甲，这些风管由多段拼接而成，拼缝处还要打上胶进行封堵，避免污染空气外泄。拼缝处打胶能将多段风管牢固连接，是利用了分子之间存在引力的科学道理。
（2）①根据题目描述可知，一个灯泡亮时，另一个灯泡不一定亮，即二者不相互影响，因此两个灯泡并联；
②1号开关只能控制L1，2号开关只能控制L2，则S1与L1串联，S2与L2串联；
③无论哪个开关闭合，电铃都要响，因此电铃应该在干路上，如下图所示：
4．（2021·温岭模拟） 2020年底，“嫦娥五号”的探测任务圆满成功。其中“玉兔二号”月球车用时3小时行驶了600米获取月球土壤1731克，测得体积约为600立方厘米。请计算：
（1）“玉兔二号”的运行速度。
（2）取样的月球土壤密度。（结果保留小数点后一位）
【答案】（1）解：v= =0.2千米/小时（或0.06米/秒或200米/小时）
（2）解：ρ= =2.9克/立方厘米
【知识点】密度公式的应用；速度公式及其应用
【解析】【分析】（1）已知路程和时间，根据公式计算“玉兔二号”的运行速度。
（2）根据密度公式计算月球土壤的密度。
5．（2021·温岭模拟）小明利用旋钮开关和电学工具箱中的元件，设计了一个调光台灯，电路如图甲。旋钮式的结构给了小明设计台灯的灵感，将裸露的电阻丝绕成圆环，电阻丝上的 A 点接入电路中，滑片 P 能绕 O 点在圆环上自由转动，电路图如乙
（1）若使图甲中的小灯泡处于最亮状态，电路甲中的旋钮开关应旋至 （选填“0”或“1”或“2”）。
（2）已知该电阻丝粗细均匀，阻值与其长度成正比。图乙中台灯最暗时，滑片 P 落在圆环上的 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）位置。
（3）已知电源电压恒为5V，在台灯电路中接入电流表如图乙所示，滑片P从A点顺时针旋转一圈，划过的距离和电流表的示数变化如图丙所示。请计算图乙整个电路的最大电功率。
【答案】（1）2
（2）C
（3）解：P=UI=5V×0.5A=2.5W
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当开关旋至1时，灯泡与R2、电阻丝串联，且此时电阻丝接入的电阻较大，因此总电阻较大而总电流较小，灯泡亮度较弱；当开关旋至2时，灯泡与电阻丝串联，且此时电阻丝接入的阻值最小，因此总电阻较最小而总电流最大，此时灯泡处于最亮状态。
（2）根据乙图可知，整个电阻丝的圆环被分成左右两部分，它们并联在AP两点之间。根据并联电路的电阻特点可知，当两部分的电阻相等时，总电阻最大，总电流最小，此时灯泡亮度最弱，据此分析解答。
（3）根据图丙，确定通过电路的最大电流，然后根据P=UI计算电路的最大功率。
6．（2021·温州模拟）如图 1 所示，水平地面上有一长方体木块。小科用水平推力 F 把木块向前推动，此过程中，推力 F 和木块前进的路程以及木块前进的速度 v 的大小随时间 t 的变化情况分别如图 2 甲、乙、丙所示．求：
（1）在 0﹣3s 内，推力对木块所做的功。
（2）请在图 2 丁中，画出 0﹣6s 内木块所受的摩擦力 f 随时间 t
变化的图线。
【答案】（1）由图象可知在 0-1s 推力没有做功，在 1﹣3s 内推力 F=300N，
由图像可知，在 1﹣3s 内移动的距离为：1m
推力做功： W=Fs=300N×1m=300J
（2）
【知识点】二力平衡的条件及其应用；摩擦力的存在；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据甲图确定0~3s内木块受到的推力，根据丙图确定这段时间内通过的距离，然后根据W=Fs计算推力做的功。
（2）根据图确定0~6s内木块的运动状态，根据二力平衡确定木块受到的摩擦力，然后完成作图即可。
【解答】（1）由图象丙可知，在 0-1s 内木块没有运动，即推力没有做功；
根据甲图可知，在 1﹣3s 内推力 F=300N，
由图丙可知，在 1﹣3s 内移动的距离为s=1m；
则这段时间内推力做功： W=Fs=300N×1m=300J。
（2）①根据丙图可知，0~1s内，木块移动距离为零，因此它处于静止状态；
根据二力平衡的条件可知，此时它受到的静摩擦力f=F=100N。
根据乙图可知，在1~3s内，木块做加速运动；
在3~5s内，木块做匀速直线运动；
在5~6s内，木块做减速运动。
由于木块对地面的压力和接触面的粗糙程度不变，因此这段时间内木块受到的摩擦力不变。
根据甲图可知，3~5s内木块受到推力200N；
根据二力平衡的条件可知，木块受到的摩擦力f=F=200N，如下图所示：
7．（2021·温州模拟）如图甲是一款即热式电热水器的原理示意图，它可以设定不同的出水温度。A 是热水器，其规格如图丙所示。控制电路中的直流电源变换器能将 220V 交流电转换成 6V 的直流电，Rt 是热敏电阻，其阻值与温度的关系如图乙。电磁铁线圈电阻忽略不计，R 0 是滑动变阻器，当电磁继电器线圈中的电流小于等于 20mA 时，衔铁片会弹起，触点分离，热水器停止加热。
（1）加热棒阻值不变，加热功率分为三档，参数如图丙所示，三档的加热方式为两根加热棒分别单独工作和两根加热棒同时工作，当二根加热棒同时工作时，它们的连接方式是 联的。
（2）请根据要求，在图甲中将热水器 A 接入电路。
（3）如果设定出水温度为60℃，则滑动变阻器的阻值要调到多大
（4）夏天，为了节约用电，使出水温度降低到 50℃，合理的操作是 。
【答案】（1）串
（2）
（3）当t=60℃时，Rt=40Ω，
则R= =300Ω
R0=300Ω-40Ω=260Ω
（4）把滑动变阻器的滑片向右移；或者把直流电源变换器的电压降低；或者把电磁铁与衔铁的距离适当的分离开来等
【知识点】欧姆定律及其应用；影响电磁铁磁性强弱的因素；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）假设两根加热棒串联或并联，然后对功率的大小进行比较即可；
（2）在家庭电路中，开关必须接在火线和用电器之间，据此完成电路的连接；
（3）首先根据图乙确定温度为60℃时Rt的阻值，然后根据计算出总电阻，再根据串联电路R0=R-Rt计算出变阻器的阻值即可。
（4）电磁铁吸合时通过的电流大小不变，即总电阻保持不变，据此分析节约用电的措施。
【解答】（1）如果两个电热棒并联，那么当它们都工作时的总功率肯定等于单个工作时的功率之和，但是0.667kW+1kW≠2kW，因此两根电热棒的连接方式是串联。
（2）从火线上引线，然后先连接两根触点，再连接热水器，最后回到零线，如下图所示：
（3）根据图乙可知，当t=60℃时，热敏电阻Rt=40Ω，
则电路的总电阻R= =300Ω；
此时滑动变阻器接入的阻值：R0=R-Rt=300Ω-40Ω=260Ω。
（4）①当水温降低时，热敏电阻阻值减小，那么总电阻减小，而电磁铁吸合时通过的电流大小不变，根据U=IR可知，此时总电压减小，因此可以降低电源电压；
②如果电源电压不变，而通过电磁铁的电流大小不变，那么电路的总电阻不变。因为温度降低时热敏电阻阻值减小，所以变阻器的阻值要增大，即滑片向右移动。
③电源电压不变，热敏电阻阻值减小，即总电阻减小，这时电流增大，电磁力增大。因为电磁力的大小与距离有关，因此为了使电磁力减小到原来程度，可以适当增大衔铁与电磁铁的距离。
8．（2021·柯桥模拟）浙江省第五届冰雪运动嘉年华在柯桥乔波冰雪世界扬帆起航。当滑雪者在雪地上快速滑行时，在压力作用下，白雪小孔内充满的空气会被逼出，形成一层气垫，但这层气垫只能维持很短的时间，现有体重为500N的运动员，每只鞋底面积为200cm 2 ，每块滑雪板与地面的接触面是长1.5m、宽为0.12m的长方形，质量为1千克，从水平地面由静止开始向前直线加速，其速度与时间的关系如图丙所示。
（1）在滑行过程中，当速度增大到1.5米/秒以上时，板才不会陷入雪中，为了使板不陷入雪中，则滑雪板在雪地某点上经过的时间不能超过 秒。
（2）图丙中阴影部分面积表示 。
（3）图甲中运动员脚踩滑雪板站立在水平雪地上时，滑雪板对地面的压强为多少帕？
（4）如图乙为高山跳台滑雪在空中的场景，运动员的姿势很奇特，但却能使他在空
中滑行更远的距离。试从流体的压强与流速的关系角度分析原因。
【答案】（1）1
（2）在 15-30 秒内通过的路程
（3）1444.4帕
（4）上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，上下表面的压强差大，这个压强差使人在空中滑行的更远。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；流体压强与流速的关系
【解析】【分析】（1）滑雪者在雪地上停留超过一秒，就会沉下去，滑雪板的长1.5m。
（2）滑雪板对水平雪地的压力等于滑雪者与滑雪板总重，由滑雪板的长1.5m、宽0.12m，可求出滑雪板的面积，再根据求出压强。
【解答】（1）因为滑雪板在雪地某点上经过的时间超过一秒，板就会陷入雪中，所以滑雪者必须在1秒内至少通过1.5m的距离，滑雪者的速度最小为：
（2）图丙中阴影部分面积表示在 15-30 秒内通过的路程。
（3）两块滑雪板与雪地接触的总面积：S=1.5m×0.12m×2=0.36m2，每块滑雪板质量为1千克，两块滑雪板对地面的压力为：1千克×2×10N/kg=20N/kg，因此当其双脚站立在水平雪地上时，滑雪板对地面的压力：F=G=500N+20N=520N，此时滑雪板对雪地的压强：
（4）图乙为高山跳台滑雪在空中的场景，运动员的姿势很奇特，但却能使他在空中滑行更远的距离，
这是因为上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，上下表面的压强差大，这个压强差使人在空中滑行的更远。
故答案为：（1）1（2）在 15-30 秒内通过的路程（3）1444.4帕（4）上表面流速大，压强小，下表面流速小，压强大，上下表面的压强差大，这个压强差使人在空中滑行的更远
9．（2021·柯桥模拟）小球在外力F的作用下，由静止开始从A点出发做加速直线运动，到B点时消除外力F。然后，小球冲上竖直平面内半圆环，能维持在圆环上做圆周运动，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处，如图所示，试画出小球在整个过程中动能随时间变化的图形，并说明理由。（AB和半圆环表面光滑，整个过程中不计空气阻力）
【答案】0-t1此段小球加速直线运动，质量一定，速度增大，动能增大；
t1-t2小球上升过程中动能转化为势能，动能减小
t2时水平方向速度不为0，动能不为0；
t2-t3小球的重力势能转化为动能，动能增大；
B点到C点所增加的重力势能在C点到A点过程中转化为动能，t3时动能大小等于t1时动能；
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】①动能与物体的质量和速度有关，即速度越大，动能越大；
②根据动能和重力势能的转化分析从B→D→C的动能变化；
③根据重力势能和动能的转化分析从C→A的动能变化。
④整个过程没有能量损失，注意分析A点动能和B点动能的大小关系，据此画出对应的图像即可。
10．（2021·江北模拟）在《物体的内能》一课中，教材里设计了如图所示的活动：“在试管里装一些水，用软木塞塞住，然后用酒精灯加热，使水沸腾。”该装置相当于是热机中的 ▲ （填“内燃”或“蒸汽”）机。如果实验成功，在活动中会看到什么现象？请你解释产生这些现象的原因。
【答案】蒸汽；
现象：如果实验成功，可以观察到软木塞被冲出试管，试管口出现白雾。
请解释原因：这是由于水加热沸腾而变成水蒸气，高温高压的水蒸气具有很大内能，水蒸气在膨胀时对软木塞做了功。水蒸气冲出后，由于体积增大，温度降低液化，压强减小，而使其内能减小。在这个过程中水蒸气内能的减小转变为软木塞获得的机械能
【知识点】能量的相互转化和转移
【解析】【分析】（1）内燃机的燃料在机器内部燃烧，而蒸汽机的燃料在机器外部燃烧；
（2）根据热传递改变物体内能和做功改变物体内能的知识，分析整个过程中水的温度和内能变化以及木块机械能的变化，从能量转化的角度对现象进行分析。
【解答】（1）根据图片可知，酒精灯在试管的外部燃烧，则该装置相当于热机中的蒸汽机。
（2）如果实验成功，可以观察到软木塞被冲出试管，试管口出现白雾。
原因：这是由于水加热沸腾而变成水蒸气，高温高压的水蒸气具有很大内能，水蒸气在膨胀时对软木塞做了功。水蒸气冲出后，由于体积增大，温度降低液化，压强减小，而使其内能减小。在这个过程中水蒸气内能的减小转变为软木塞获得的机械能。
11．（2021·桐乡模拟）如图所示的奥斯特实验中，闭合开关，原来静止的小磁针发生了偏转。造成小磁针偏转的原因是什么呢
猜想一：可能是通电后导线周围产生了磁场引起的。
猜想二：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起的。
（1）在验证猜想一时，实验中小磁针的作用是 。
（2）请你利用上述器材或再补充必要的实验室常见的器材，设计一个实验证明猜想二是否正确。写出实验步骤和预期的实验现象。
【答案】（1）检测磁场的存在
（2）例：只需将小磁针放在小烧杯中，并用玻璃板盖住小烧杯口，闭合开关后，观察原来静止的小磁针是否发生了偏转。若发生偏转即说明该现象与对流无关，若不发生偏转，即说明该现象是空气对流造成的；在真实的实验过程中，烧杯中的小磁针会发生偏转，即说明猜想二的解释是错误的。
【知识点】实验步骤的探究；通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】（1）小磁针发生偏转，说明它受到力的作用，因为这个力是磁力，所以可以证明磁场的存在。
（2）要探究小磁针的偏转是否与空气的对流有关，可以保持其它因素不同而只改变空气对流这个因素。可以将小磁针放在一个烧杯中，并用玻璃板盖住烧杯口，这时电流通过导线产生的热量引起的空气对流对小磁针没有影响，再观察小磁针是否继续偏转即可，据此设计实验步骤描述实验现象。
【解答】（1）在验证猜想一时，实验中小磁针的作用是检测磁场的存在。
（2）验证猜想二是否正确的实验步骤为：只需将小磁针放在小烧杯中，并用玻璃板盖住小烧杯口，闭合开关后，观察原来静止的小磁针是否发生了偏转。若发生偏转即说明该现象与对流无关，若不发生偏转，即说明该现象是空气对流造成的。
实验现象：烧杯中的小磁针会发生偏转。
12．（2021·桐乡模拟）2020年12月17日，嫦娥五号经过23天的探月之旅，携带来自风暴洋吕姆克山的1.73千克(设计时欲带回2千克)月壤返回地面，这标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。
（1）小强查阅资料得知月球平均密度为3.30×103千克/米3，请你计算一下设计盛放月壤容器的容积至少要多少立方米 （保留二位小数）
（2）登月前，需要在地球表面进行各项测试。“玉兔号”月球车（如图所示）的质量为135千克，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2米 .月球车对水平地面的压强为多少帕
（3）登月后，“玉兔号”月球车匀速直线行驶90米用时30分钟，运动过程中受到月面的摩擦阻力为500N，求“玉兔号”月球车在运动过程中的功率为多少
【答案】（1）解：由ρ= ，
容器的容积V= = ≈0.61×10-3米3
（2）解：月球车对水平地面的压力：F=G=mg=135千克×10牛/千克=1350牛，
月球车对水平地面的压强：p= = =9×104帕
（3）解：月球车克服摩擦力做的功：W=fs=500牛×90米=4.5×104焦，
月球车在测试过程中的功率：P= = =25瓦。
【知识点】密度公式的应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知质量和密度，根据公式计算容器的容积；
（2）首先根据F=G=mg计算月球车对地面的压力，再根据公式计算出月球车对地面的压强；
（3）首先根据W=Fs计算出月球车克服摩擦力做的功，再根据计算月球车的功率。
13．（2021·普陀模拟）如图是某商场前竖立的大型充气金箍棒，工作人员用充气泵把空气源源不断地打入金箍棒中。某科学兴趣小组的两位同学根据所学的知识，提出了不同的方法来估算它所受到空气浮力的大小。
小胡：根据浮力产生的原因，计算充气金拖棒上下表面的压力差，就是浮力的大小。
小奇：根据课内掌握阿基米德原理，用其原理公式计算浮力，两位同学通过测量发现此金箍棒可以看做上下底面积3m 、高10m的圆柱体，并查阅资料，发现海拔2000m以内，每升高10m，大气压降低100Pa左右，且地面附近空气的密度为1.3kg/m3
（1）请你根据小胡和小奇的方法，分别估算该充气金箍棒受到的浮力大小。
（2）虽然各有误差，两位同学都发现充气金箍棒受到的浮力不足以抵消其自身的重力，也就无法漂浮，若要使充气金棒“浮”在空中，应采用什么方法 。
（3）同组的小峰同学发现，充满气的金箍棒气球，哪怕密封得很严，也会随着时间的推移而慢慢漏气。你能解释其中的原因吗 。
【答案】（1）解：小胡：
小奇：
（2）“金箍棒”充入的空气改为氦气
（3）分子之间有间隙，气球内部气体分子从气球材料分子间穿过，逸散到大气中
【知识点】分子之间存在空隙；压强的大小及其计算；阿基米德原理
【解析】【分析】（1）①根据题目描述确定金箍棒上下两个表面的压强差，然后根据 计算出金箍棒受到的浮力；
②根据阿基米德原理 计算出充气金箍棒受到的浮力。
（2）根据浮沉条件可知，如果金箍棒要在空气中上浮，那么它受到的浮力要大于重力。充满气后，它的体积不变，则它受到的浮力保持不变，只能通过减小重力的方式实现上浮。根据G=ρVg可知，要减小重力，就必须换用密度较小的气体。
（3）根据分子之间有空隙的知识分析金箍棒漏气的原因。
14．（2021·普陀模拟）如图甲所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通，小巧实用备受人们喜爱，图乙是其内部部分结构。下表是这款清洁器的部分参数。
小型桌面清洁器部分参数
额定电压 3V
额定功率 6W
电池容量 750mAh
（1）该桌面清洁器是靠电机带动叶轮高速旋转，使清洁器内部形成个低压区，在外界 的作用下将桌面上的碎屑物“吸”入其中.
（2）该桌面清洁器正常工作时的电流是多少
（3）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动切断电源停止工作，如果每次正常工作的时间为3分钟，该清洁器充满电后能正常工作多少次
【答案】（1）大气压
（2）解：
答：该桌面清洁器正常工作时的电流是2A。
（3）解：
其它计算方法合理均得分
答：该清洁器充满电后能正常工作6次。
【知识点】大气压强的存在；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据大气压强的知识分析解答；
（2）根据公式 计算出桌面清洁器正常工作的电流；
（3）首先用电池容量×（1-20%）计算出清洁器消耗的电能，再根据计算它可以连续工作的时间，最后根据 计算出正常工作的次数。
15．（2021·鄞州模拟）从一个装满液体的塑料壶内往外倒出液体时，经常发生这样的现象，液体流出时远时近、时断时续、发出“咕咚咕咚”声音，甚至还会撒出来溅到身上。为了避免这种情况的发生，应采用图 （填“甲”或“乙”）的方式倾倒液体，并用科学知识简要解释这种方式不会出现上述现象的原因 。
【答案】乙；采用乙图方式倒液体时，壶口不会被液体完全堵死，外界空气和壶内部气体通过液体上方的空隙相连通，内外基木不存在压强差·液体在重力的作用下，能稳定地倒出，因此不会出现上述现象。
【知识点】大气压强的存在
【解析】【分析】当壶内的压强大于外界大气压强时，里面的液体就能顺利倒出；当壶内的压强小于外界按要求时，里面的液体就不能倒出，分析两种不同方式壶内气压的不同变化即可。
【解答】为了避免这种情况发生，应该采用乙图的方式，理由：采用乙图方式倒液体时，壶口不会被液体完全堵死，外界空气和壶内部气体通过液体上方的空隙相连通，内外基木不存在压强差·液体在重力的作用下，能稳定地倒出，因此不会出现上述现象。
16．（2021·鄞州模拟）二甲基硅油（C6H18OSi2）是洗发水中的常见成分之一，无味，透明度高，具有一定的耐热性、耐寒性和导热性。二甲基硅油无毒无味，具有良好的化学稳定性。若该物质超过标准，很容易产生二恶烷（C4H8O2）物质对肌肤以及头发造成严重影响。
（1）“透明度高”属于二甲基硅油的 （填“物理”或“化学”）性质。
（2）C6H8O2Si2中C、H、O、Si四种元素的原子个数比为 。
（3）恶烷（C4H8O2）中碳元素的质量分数为 。（结果精确到0.1%）
【答案】（1）物理
（2）6:8:2:2
（3）54.5%
【知识点】化学性质与物理性质的差别及应用；有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】（1）根据物理性质是不需要化学变化体现的性质分析；
（2）根据化学式右下角数字为分子中原子个数比分析；
（3）根据元素质量分数＝相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析。
【解答】（1）透明度高属于二甲基硅油的物理性质；
（2） C6H8O2Si2中C、H、O、Si四种元素的原子个数比为 6：8：2：2 ；
（3） 恶烷中碳元素的质量分数为 ；
故答案为：（1）物理；（2） 6：8：2：2 ；（3）54.5%。
17．（2021·江干模拟）电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压220V，R1=88Ω，保温功率为88W，S1为手动开关，S2为双金属片开关(右端固定)。
（1）求电饭锅的加热功率；
（2）求R2的阻值；
（3）考虑到能量的有效利用应该选用 (选填“仅R1”或“R1和R2都”)与铝制内胆(装米饭的部位)紧贴。
（4）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显。已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用 (选填“铜”或“铁”)。
【答案】（1）解：
（2）解：
（3）R1和R2都
（4）铁
【知识点】欧姆定律及其应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图片可知，当开关S2闭合时，短路电阻R2，只有电阻R1工作，此时电阻最小，功率最大，为加热状态，根据公式 计算电饭锅的加热功率；
（2）当开关S2断开时，两个电阻串联，此时总电阻最大，总功率最小，为保温状态。首先根据计算出总电阻，再根据 计算出R2的阻值；
（3）R1与R2同为加热电阻，如果它们不能与铝制内胆紧密接触，那么产生的热量会大量散失到空气中，而被有效利用的较少；
（4）根据图片可知，当温度达到一定状态时，双金属片向上弯曲，断开电路，因此上面的金属膨胀程度小于下面的金属，即上面的为铁，下面的为铜。
18．（2021·江干模拟）如图所示为某小区道闸的结构原理，质量8kg长4m的长直杆AB通过P、O两点，固定在半径为15cm的圆盘C上，圆盘C能够绕O点自由转动，通过P点带动直杆转动。O点距A端为20cm，OP为圆盘半径，圆盘C与电动机M用齿轮连接。电动机M的齿轮盘顺时针转动时，长直杆AB随圆盘C逆时针转动。(本题g取10N/kg)
（1）求杆AB水平静止时，电动机齿轮对圆盘C齿轮的力；
（2）若不计摩擦，电动机的平均输出功率为72w，求道闸直杆从水平转到竖直位置完全打开需要的时间；(AB垂直地面、不计能量损失)
（3）道闸匀速抬高，圆盘C齿轮受力怎么变？
【答案】（1）解：
（2）解：
（3）变小
【知识点】功的计算公式的应用；功率计算公式的应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）将长直杆看作杠杆，支点为O，动力由电动机提供，动力臂为圆盘C的半径；阻力为直杆的重力，阻力臂等于直杆长度的一半减去OA的长度，最后根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算即可。
（2）长直杆抬起的过程就是克服它的重力做功的过程，当直杆达到竖直状态时，它的重心上升高度h=，根据公式W=Gh计算克服重力做的功，再根据公式计算出时间即可；
（3）根据阻力臂的长度变化，结合杠杆的平衡条件F1L1=F2L2 分析解答。
【解答】（3）在长直杆抬起的过程中，阻力臂L2逐渐减小，根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2可知，在动力臂和阻力不变的情况下，动力逐渐减小，因此圆盘C齿轮受力逐渐减小。
19．（2021·乐清模拟）在学习了电磁继电器的知识以后，小知和小临分别为学校教室设计了一个制暖装置，小知的设计理念是“阶段性制暖”，采用温度低时工作，温度达到一定值时停止工作；小红的设计理念是“持续性制暖”，采用温度低时“大功率”工作，温度较高时“小功率”工作。他们的电路设计以及各工作参数分别如图甲和图乙所示(假设在同等条件下工作)，在图甲和图乙中U1=220伏，R1=40欧，R2=200欧，请根据题目信息完成下列问题。
（1）图甲或图乙电路中热敏电阻Rx的阻值随温度的升高而 。
（2）从省电的角度考虑(一天内，制暖装置中开关S闭合的时间为8小时)，请计算分析，你更推荐使用哪位同学的制暖装置？(要求写出计算过程)
（3）若要适当提高室内的温度，可以采取哪些措施？ (答出两点)
【答案】（1）减小
（2）解：根据甲图可知，加热电阻R1工作的时间为： ；
R1的功率 ；
8h内消耗的电能为：W甲=P1t1=1.21kW×4h=4.84kW h；
根据乙图可知，加热电阻R1工作15min，加热电阻R2工作：8h-15min= ；
那么R1消耗的电能为：W1=P1t=1.21kW× = ；
R2的功率为： ；、
R2消耗的电能为：W2=P2t=0.242kW× =0.8775kW h；、
那么消耗的总电能为：W乙=W1+W2=0.3025kW h+1.8775kW h=2.178kW h；
因为W甲>W乙。
所以推荐使用小临同学的制暖装置。
（3）①调大变阻器的阻值；②换用电压更小的电源
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）当温度升高时，衔铁被吸下来，接通大电阻R2所在的电路，此时发热功率减小，处于“小功率”状态。则此时通过电磁铁的电流增大，而总电阻减小，根据R总=Rx+R可知，此时热敏电阻Rx的阻值减小；
（2）根据甲图可知，加热15s，停止15s，即工作时间占开关闭合总时间的一半，据此计算出加热时间，然后根据 计算出加热功率，最后根据W甲=P1t1计算消耗的电能；
根据图乙可知，先大功率加热15min，后面都以小功率加热。根据W=Pt分别计算出两个状态下消耗的电能，然后将它们相加计算出消耗的总电能。
最后比较两种方法消耗电能的大小即可。
（3）无论温度高低，电磁铁吸合时需要的磁场强度相同，即通过电磁铁的电流相同，也就是电路的总电阻相同。当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，再根据R总=Rx+R可知，变阻器的阻值要变大。
当温度升高时，如果变阻器的阻值保持不变，那么总电阻减小，根据U=IR可知，要保持电流不变可以减小电源电压。
20．（2021·金华模拟）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分“加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω，和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （选填“加热水”、“保温洗涤”或“脱水”）。
（2）若该洗衣机的脱水功率是300W，某次洗衣时，脱水时间为6分钟，则脱水过程中消耗的电能是多少？
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
【答案】（1）保温洗涤
（2）解：W=Pt=300W×360s=108000J（或W=Pt=0.3KW×0.1h=0.03kW·h）
（3）解：P1= = =2000W，
P2= = =200W
P=P1+P2=2000W+200W=2200W。
【知识点】电功计算公式的应用；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）只有电阻工作肯定为加热水状态，只有电动机工作肯定为脱水状态，既有电阻工作又有电动机工作为保温洗涤状态。
（2）根据W=Pt计算脱水过程消耗的电能；
（3）根据公式分别计算出两个电阻的功率，然后相加得到加热水的总功率。
【解答】（1）根据乙图可知，当开关置于位置2时，电阻R2与电动机同时工作，为保温洗涤状态。
21．（2021·金华模拟）如图所示，“玉免二号”月球车在月球表面留下属于中国的第一道印记。为了确保探测成功，科学家们在月球车登月前进行了无数次地面测试。以下是某次在水平地面上进行测试时的部分信息，月球车匀速直线行驶90m用时30min，月球车的质量为135kg，车轮与地面接触的总面积为1.5×10-2m2，g取10N/kg。求：
（1）测试时，月球车行驶的速度；
（2）测试时，月球车对水平地面的压强；
（3）测试时，若月球车受到的地面摩擦力是重力的0.2倍，则在本次测试过程中，做功多少？做功的功率多大？
【答案】（1）解：v= =0.05m/s
（2）解：G=mg=135kg×10N/kg=1350N
P= =9×104Pa
（3）解：F=f=0.2G=1350N×0.2=270N
W=FS=270N×90M=24300J
P= =13.5W
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）已知路程和时间，根据公式计算月球车行驶的速度；
（2）根据F=G=mg计算月球车对地面的压力，再根据计算月球车对地面的压强；
（3）首先根据F=f=0.2G计算出月球车受到的牵引力，再根据W=Fs计算出月球车做的功，最后根据计算出做功的功率。
22．（2021·温州模拟）随着数码产品的逐渐普及，充电宝也成了人们日常生活中必需品，如图是一款“神奇的充电宝”，使用说明上的部分参数如图所示，请回答下列问题：
项目 指标参数
容量 4000mAh
输入 DC5V/1A
输出 6-8W
发热温度 48-50℃
充电时间 4.5小时
（1）这款“神奇的充电宝”的神奇之处在于：它不仅可以用于给移动设备充电，还可以作为暖手宝使用，产品介绍中写有：独创的吹气功能设计，只需轻吹一下，便可释放5分钟的热量。那么，吹气孔中的电路结构相当于是电路中的 。吹一次气，最多可提供多少热量 ？
（2）已知电池容量“4000mAh”是指工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。问：该充电宝一次充满电，仅作为暖手宝使用，最多可持续正常工作多长时间？（不计额外散失）
【答案】（1）开关；2400J
（2）解：W=4000mAh×U=4A×3600S×5V=7.2×104J
W总=4.5h×W=7.2×104J×4.5h=3.24×105J
n=W总/Q=135
t=135×5min=675min=11.25h
【知识点】能量利用效率；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）①电源提供电能，导线输送电能、开关控制电路通断，用电器消耗电能；
②根据公式Q=W=Pt计算出提供的热量。
（2）首先根据W=UIt计算出充电1h的电能，然后根据W总=4.5W计算出电池充满电时储存的电能，接下来根据
计算出电池的电能是5min产生热量的多少倍，那么暖手宝持续工作时间就是5min的多少倍，从而计算出持续工作时间。
【解答】（1）Q=W=pt=8W×5×60S=2400J
23．（2021·温州模拟）软质液体眼手宝的安全问题被广泛重视、如图甲为小明设计的双爪温控暖手宝的工作原理图：衔铁可绕脊转轴O转动，衔铁A点与弹簧相连，B点通过连杆与空气盒上的活塞相连，空气盒中密封有一定体积的气体。闭合开关S后，发热电阻R给袋内水加热，使水温升高，空气盒内气体及热敏电阻R的温度也随之升高，当水温达到设定温度时，衔铁对弹簧的作用力达到2牛、触点断开，停止加热。连杆对衔铁B点的力F1随温度T的变化关系如图乙，电磁铁对衔铁B点的力F2随电流I的变化关系如图丙。已知，OA=1厘米，OB=2厘米，发热电阻R的阻值恒为100欧，热敏电阻Rt的阻值随水温的升高而减小，电磁铁的线圈电阻忽略不计。
（1）为实现设定温度温控，加热过程中，弹簧应处于 状态。(填“拉伸”、“原长”或“压缩”)
（2）若暖手宝内水的设定温度为65℃，则当水温达到此温度时，热敏电阻的阻值为多少欧？
（3）如图丁为某热敏电阻Rt的阻值随温度的变化曲线(t0为设定温度)。 小明认为，将该热敏电阻替换原电路中的热敏电阻，可以实现密封空气盒损坏时，剩余电路仍能保障暖手宝在设定温度的温控保险，请说明其原理。
【答案】（1）拉伸
（2）解：F1I2=F2I3
F1×2cm=2N×1cm
F2=1N
据图知，当T=65℃时，金属杆对衔铁的作用力F1为0.8N；
F2=1N-0.8N=0.2N
据图知，当F2=0.2N时，I=2A；
R总=U/I=220V/2A=110Ω
R1=110Ω-100Ω=10Ω
（3）解：当空气盒损坏，温度达到设定温度后，虽然此时电磁铁对衔铁的磁力作用达不到要求值，电路仍处于连通状态，但由于温度高于设定值后，热敏电阻阻值急剧增大，使通过电热丝R的电流大大减小，根据Q=IRt可知，单位时间内产热盘减少，从而使温度维持在设定温度。
【知识点】欧姆定律及其应用；杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据图甲可知，当温度升高时，空气盒里面气体体积膨胀，向左推动连杆；热敏电阻的阻值减小，通过电磁铁的电流增大，则电磁铁对B向左的引力增大，这两个因素都会造成弹簧被拉长，即处于拉伸状态；
（2）OAB为杠杆，支点为O，可将弹簧的拉力看作阻力，阻力臂为OA；B点的作用力为动力，动力臂为OB，再根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2计算空气盒对B点的作用力。接下来根据乙图确定65℃时金属杆对衔铁的作用力，然后根据二力平衡计算出电磁铁对B点的作用力，再根据丙图确定此时通过电路的电流。接下来根据公式计算总电阻，最后根据计算出此时热敏电阻R1的阻值。
（3）根据二力平衡的知识分析空气盒损坏后对电路连接状态的影响，接下来根据图像丙分析温度高于设定温度后阻值的变化，进而对产生热量和温度的影响即可。
24．（2021·慈溪模拟）许多同学都很喜欢设计和参加“多米诺骨牌效应”活动。如图所示，按一定距离排列的骨牌，碰倒第一块骨牌后，其它所有骨牌会依次倒下，且骨牌被推倒的速度会越来越大。
（1）请运用能量转化的知识解释上述现象。
（2）如图，用A、B、C、D、E五块多米诺骨牌分别表示Fe2O3、O2、H2、Na2CO3溶液和H2SO4溶液五种物质中的其中一种，要求相邻两种物质之间可以发生化学反应，则C物质的名称是 ，上述化学反应没有涉及的基本类型是 。
【答案】（1）骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）氧化铁(或三氧化二铁)；分解反应
【知识点】动能的影响因素；化合反应和分解反应；物质的鉴别、推断
【解析】【分析】（1）当物体倒下时，它的重心下降，即重力势能会转化为动能；相邻的骨牌的动能可以不断传递并累积；动能与速度的大小有关，即速度越大，动能越大，据此分析即可；
（2）中间的D、C、B都能与两种物质反应，而E和A只能与一种物质反应，先确定E和A，再确定D和B，最后确定C即可。四种基本反应类型为：化合反应、分解反应，复分解反应和置换反应，据此分析判断。
【解答】（1）运用能量转化的知识解释上述现象：骨牌倒下时，其部分重力势能转化为动能，当它推倒下一张骨牌时，这部分能量又转移给下一张骨牌，使得下一张骨牌倒下时具有的能量更大，导致骨牌被推倒的速度越来越大。
（2）①O2只能与H2反应， Na2CO3 只能和 H2SO4 反应，则E、A肯定是O2和Na2CO3 ，B、D肯定是H2和H2SO4，而C肯定是氧化铁 Fe2O3 ；
②氧气和氢气的反应生成水，为化合反应；氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，为复分解反应；氢气和氧化铁反应生成水和铁，为置换反应；硫酸与碳酸钠反应，生成硫酸钠、水和二氧化碳，为复分解反应，因此没有涉及的基本反应类型为分解反应。
25．（2021·嵊州模拟）小明同学设计了图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光，电路中电源电压恒为6V，R0为定值电阻，指示灯规格均为“6V 3W”，电磁铁线圈和衔铁的电阻忽略不计，指示灯的电压与电流的变化规律如表所示：
电压/V …… 0.5 1.2 2.0 3.0 4.0 5.0 5.5 ……
电流/A …… 0.08 0.12 0.18 0.26 0.34 0.42 0.46 ……
（1）若让左转、右转指示灯同时工作，转向开关应与触点 接通（选填“1和2”、“2和3”、“3和4”或“4和5”）。
（2）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压U灯随时间t变化规律如图乙所示。
①当右转指示灯微弱发光时，通过电磁铁线圈的电流为 ▲ 安，定值电阻R0的阻值为 ▲ 欧。
②右转指示灯交替闪烁工作15s时，指示灯和R0消耗的电能分别是多少？
【答案】（1）3和4
（2）①0.12；0
②由图乙可知，右转指示灯交替闪烁工作15s内，亮、暗发光的时间分别为
t1=5s、t2=10s，
当指示灯正常发光时消耗的电能：W1=PLt1=3W×5s=15J，
当指示灯微弱发光时，电流为0.12A，这时指示灯消耗的电能：W2=UIt2=1.2V×0.12A×10s=1.44J，
灯消耗的总电能：W=W1+W2=15J+1.44J=16.44J，
灯泡正常发光时，R0不工作，灯泡微弱发光时，R0工作，
R0的工作时间t=10s，R0消耗的电能：W0=U0It=4.8V×0.12A×10s=5.76J。
【知识点】欧姆定律及其应用；电功计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据图甲确定转向开关与哪些触点接触时能够同时接通两个灯泡；
（2）①右转指示灯微弱发光时，它两端的电压较小，根据图乙确定此时灯泡的电压，再根据表格确定此时通过灯泡的电流。根据U0=U总-U计算出R0的电压，再根据计算出R0的电阻。
②根据图乙可知，指示灯在1.5s内完成一个循环，即发光较亮0.5s，发光较暗1s，据此计算出15s内右转指示灯发光较亮和较暗时的工作时间，然后根据W=Pt计算出发光较亮时消耗的电能，根据W=UIt计算出发光较暗时消耗的电能，最后将二者相加得到消耗的总电能。
电阻R0只在发光较暗时消耗电能，根据公式W=UIt计算出此时R0消耗的电能即可。
【解答】（1）根据图甲可知，当转向开关同时接触触点3和4时，两个灯泡同时被接通，即两个转向灯同时工作。
（2）①当转向开关与触点“2和3”接通时，右转向灯与电阻R0串联；
当右转指示灯微弱发光时，根据图乙可知，此时灯泡的电压为1.2V；根据表格可知，此时通过电磁铁线圈的电流为0.12A。
此时R0两端的电压为：U0=U总-U=6V-1.2V=4.8V；
那么它的阻值为：。
26．（2021·浙江模拟）如图是工程上用液压汽车起重机提起重物的示意图。C是卷扬机，E为上下可伸缩的支撑杆。工作时，卷扬机转动使钢丝绳带动A上升，重物G重为1.2×104牛。（吊臂重不计，摩擦力不计）
（1）重物放置在水平地面上，其与地面的接触面积为0.4m2，求它对地面的压强；
（2）匀速提起该重物时，支撑杆E对吊臂F处有一向上的力，该力的大小；
（已知OE=1.5米，EA=6米）
（3）匀速提起重物时，钢丝绳上的拉力为1×104牛，求机械效率。
【答案】（1）解：P= =3×104pa
（2）解：F1L1=F2L2
F1×7.5m=1.2×104牛×1.5m
F1=2.4×103N
（3）解：η=（ ）×100％=（ ）×100％=( )×100％=40%
【知识点】压强的大小及其计算；杠杆的平衡条件；机械效率的计算
【解析】【分析】（1）重物对地面的压力等于自身重力，根据压强公式 计算即可。
（2）O点为杠杆的支点，物体的重力G相当于阻力，而OA为阻力臂；支撑杆E对吊臂的支持力F为动力，动力臂为OE，根据杠杆的平衡条件 F1L1=F2L2 列式计算即可。
（3）根据图片可知，动滑轮上承担重力的绳子n=3，根据公式 计算机械效率即可。
27．（2021·浙江模拟）水葫芦是一种繁殖能力极强的水生植物。某地因水葫芦疯长成灾，采用机械捕捞、利用天敌生物、植物病原体与化学除草剂进行综合防治外，还大力发展水葫芦为原料制取燃料乙醇。
（1）水葫芦尽管是一种漂浮在水面上生长的植物，但它开的花为浅蓝色，呈多棱喇叭状，它所属的植物类群应该是
A．藻类植物 B．苔藓植物 C．蕨类植物 D．种子植物
（2）以水葫芦为原料制取乙醇，并利用如图甲所示乙醇燃料电池（模式图）发电，可实现水葫芦的深度利用。请写出该电池发电过程中的能量变化。
（3）化学除草剂能有效防治水葫芦的蔓延。现有溶质质量分数为30%的某除草剂溶液1千克，若要配制成溶质质量分数为10%的溶液，需加入 千克水。
【答案】（1）D
（2）化学能转化成电能
（3）2
【知识点】种子植物；能量的相互转化和转移
【解析】【分析】1.生态系统成分是组成生态系统的基本因子。任何生态系统都包括两个亚系统，即环境统和生命系统。环境包括太阳辐射、湿度、水分、空气等气候因子，以及各种无机元素和有机化合物(蛋白质、碳水化合物、脂肪类、腐殖质等)；生命系统包括生产者、消费者、分解者。
2.溶液中溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，是一种表示溶液浓度的方法。
3.导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流。电学上规定：正电荷定向流动的方向为电流方向
【解答】(1)水葫芦属于雨久花科、凤眼莲属多年生宿根浮水草本植物。水葫芦茎叶悬垂于水上，蘖枝匍匐于水面，花为多棱喇叭状，花色艳丽美观。叶色翠绿偏深。叶全缘，光滑有质感。须根发达，分蘖繁殖快，管理粗放，是美化环境、净化水质的良好植物，因此根据水葫芦的特征，可以确定水葫芦属于被子植物。故选D。
(2)质子带正电，向b极移动，说明b极带负电，即电子是从a向b移动，电流方向是从b到a，所以a是负极，b是正极；发电过程中化学能转化为电能；
(3)
M溶液=3千克
水的质量=3千克-1千克=2千克
28．（2021·浙江模拟）利用垃圾发电可缓解城市垃圾过多带来的问题，如图是某垃圾发电厂综合利用垃圾的主要流程：
（1）下列说法中不科学的有 。
A．垃圾发电厂可以有效地处理所有垃圾，并且没有任何污染
B．垃圾也是一种重要的资源，应对垃圾分类处理，综合利用
C．生活中的垃圾可以随意丢弃，因为它们很快都能被自然界分解
（2）发电厂利用部分电能来电解水，现要制得0.2吨氢气，需要电解多少吨水？(根据化学方程式计算)
（3）研究表明，每燃烧1吨生活垃圾可以发电200千瓦时，某垃圾发电厂有1台功率为6.0×103千瓦的发电机，若它每天正常工作10小时，则一天可以处理多少吨生活垃圾？
【答案】（1）A；C
（2）设需要电解水的质量为x。
2H2O 2H2↑＋O2↑
36 4
x 0.2吨
36：4＝x：0.2吨，
解得x＝1.8吨。
（3）1台机组一天的发电量为：W＝Pt＝6.0×103千瓦×10时＝60 000千瓦时；
一天处理垃圾的质量为：60000千瓦时/(200千瓦时/吨)＝300吨。
【知识点】功率计算公式的应用；电功率计算公式的应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据对垃圾处理的认识分析判断；
(2)根据发电机的工作原理解答；
(3)首先写出电解水的化学方程式，然后利用比例关系计算出生成氢气的质量；
(4)首先根据W=Pt计算出一天发出的电能，然后再计算垃圾质量。
【解答】(1)A.垃圾发电厂通过焚烧的形式处理垃圾，虽然处理了垃圾获得了电能，但是肯定会产生大气污染，故A符合题意；
B.垃圾也是一种重要的资源，应对垃圾分类处理，综合利用，这种说法科学，故B不合题意；
C.生活中的垃圾不能随意丢弃，因为它们在自然界很难自然分解，故C符合题意。
故选AC.
(2)设需要电解水的质量为x。
2H2O 2H2↑＋O2↑
36 4
x 0.2吨
364＝x：0.2吨，
解得x＝1.8吨。
(3) 1台机组一天的发电量为：W＝Pt＝6.0×103千瓦×10时＝60 000千瓦时；
一天处理垃圾的质量为：60000千瓦时/(200千瓦时/吨)＝300吨
29．（2021·镇海模拟）随着科技的发展，无人驾驶汽车已进入人们的生活。无人驾驶汽车通过车载激光雷达摄像头等传感器实现自动驾驶。一质量为1.2t的无人驾驶汽车，静止时四个轮子与地面的总接触面积为0.12m2，在平直道路上以36km/h的速度匀速行驶，受到的牵引力大小为4×103N。某时刻车头上的激光雷达向正前方的固定障碍物发射一束激光信号，经3×10-7s激光雷达接收到障碍物反射回的信号（该时间内汽车行驶的距离忽略不计）。已知光速为3×108m/s，g取10N/kg。求该汽车：
（1）静止时对水平地面的压强大小。
（2）此刻车头到障碍物的距离。
（3）以 36km/h 的速度匀速行驶时牵引力的功率。
【答案】（1）汽车对地面的压力F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N；
汽车对地面的压强.
（2）车头到障碍物的距；
（3）汽车的速度v=36km/h=10m/s；
汽车匀速行驶时牵引力的功率：P=Fv=4×103N×10m/s=4×104W。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）首先根据F=G=mg计算汽车对地面的压力，再根据公式计算汽车对地面的压强；
（2）车头到障碍物的距离等于光传播路程的一半，即；
（3）根据公式P=Fv计算牵引力的功率。
30．（2021·镇海模拟） 2020年6月23日9时43分，北斗系统中第55颗卫星搭乘长征三号乙运载火箭，从西昌卫星发射中心成功升空，宣告北斗系统的正式完善。回答下列问题：
（1）卫星利用太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为 能。
（2）运载火箭的第一、第二级燃料可用偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮的“二元推进剂”，偏二甲肼属于 （选填“有机”或“无机”）物，分子中碳、氮元素的质量比为 。
【答案】（1）电
（2）有机；6：7
【知识点】能量的相互转化和转移；有关化学式的计算和推断；有机物与无机物的区别
【解析】【分析】（1）根据能量转化的知识解答；
（2）有机物即有机化合物，是含碳化合物（一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐、金属碳化物等少数简单含碳化合物除外）或碳氢化合物及其衍生物的总称。
元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比。
【解答】（1）卫星利用太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为电能。
（2）根据化学式C2H8N2可知，偏二甲肼中含有碳元素，属于有机物。
分子中碳、氮元素的质量之比：（12×2）：（14×2）=6：7。
31．（2021·下城模拟）一个电动机接在电压恒为20V的电源两端，在10s内将一个质量为25kg的重物匀速提升4m，此过程中通过电动机的电流为6A。取g=10N/kg。求：
（1）10s内电动机消耗的电能；
（2）10s内电动机对重物做的功；
（3）匀速提升该重物过程中电动机的效率。（精确到0.1%）
【答案】（1）解：10s内电动机消耗的电能为： 总= =20V×6A×10s=1200J
（2）解：10s内电动机对物体做的功为： 有=mgh=25kg×10N/kg×4m=1000J
（3）解：电动机的效率：
【知识点】功率计算公式的应用；机械效率的计算；电功率计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式W总=UIt计算消耗的电能；
（2）根据公式 W有=mgh计算出电动机对物体做的功；
（3）根据公式 计算电动机的效率。
32．（2021·下城模拟）两块质量分布均匀的相同长方体木块甲和乙，重力均为 G，长度均为 L，如图叠放，恰好能在水平桌面上处于静止状态。
（1）乙右端与甲右端之间的最大水平距离为 。
（2）求乙右端与桌面右端之间的最大水平距离。
【答案】（1）L/2
（2）解：当乙伸出甲的长度达最大时，设甲伸出桌子右端最大长度为L2。根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2
有G（L/2-L2）=GL2
则L2=L/4
故有L3=L1+L2=L/2+L/4=3L/4
【知识点】杠杆的平衡条件
【解析】【分析】（1）根据二力平衡的知识和重心的位置解答；
（2）将甲和乙看做一个杠杆，桌子的右边为支点O，甲的重力相当于阻力，作用在甲的1/2处；乙的重力对甲产生的压力相当于动力，作用在甲的右边缘处，而力臂为甲的右边缘到桌边的距离，然后根据杠杆的平衡条件列式计算，最后将阻力臂L2与乙相对甲伸出的长度相加即可。
【解答】（1）根据图片可知，乙的重力作用在它长度的1/2处。当它向右移动时，只要重力作用线通过甲，乙就能保持平衡。当乙的重力作用线超过甲的右边缘时，乙就会从上面掉下来，因此乙相对甲能够伸出的最大长度为L/2，那么乙右端与甲右端之间的最大水平距离为：。
（2）当乙伸出甲的长度达最大时，设甲伸出桌子右端最大长度为L2。
那么甲的重力的力臂为：；乙的重力的力臂为L2；
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2得到：
；
解得：；
故乙右端与桌面右端之间的最大水平距离：L3=L1+L2=。
33．（2021·瓯海模拟）“碳中和”指的是团体或个人通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。氢燃料电池汽车是一种符合“碳中和”概念的汽车，某氢能汽车部分参数如下表所示，燃料电池工作原理如右图。
项目 参数
车辆质量(千克) 2000
最高车速(千米/小时) 180
电池最大输出功率(千瓦) 120
最大里程(千米) 900
（1）以氢气作为燃料比目前的矿石燃料的优势是 。
（2）该汽车静止在水平地面上时，对地面产生的压强是多少？(轮胎与地面的接触总面积为0.2米3)
（3）若该汽车以最高水平匀速行驶完成最大里程，假定该段时间电池保持最大输出功率，且电能全部转化为机械能，求上述过程中汽车受到的牵引力。
【答案】（1）没有污染；不排放二氧化碳，能实现“碳中和”
（2）解： F=G=mg 2000kg×10Nkg =20000N
P=F/S= 20000N/0.2m2=1×105Pa
（3）解：t=S/v=900km/180km/h=5h
W=Pt=120Kw×5h=600kW·h，900km=9×105m
∵能量全部转化F=W/s=600×3.6×106J/9×105m=2400N
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）氢气燃烧生成水，可从燃烧产物，是否污染环境等角度思考它的优势；
（2）汽车对水平地面的压力等于自身的重力，即F=G=mg，然后根据公式计算汽车对地面的压强；
（3）根据计算出汽车行驶的时间，再根据W=Pt计算汽车所做的功，最后根据计算汽车受到的牵引力。
34．（2021·乐清模拟）“温州鱼丸”是我市传统名点，被评为“中华名小吃”。
（1）烹煮鱼丸，要将鱼丸放入水中煮熟。鱼丸煮熟后，水一直沸腾，在这个过程中水温变化情况是 。
（2）鱼丸汤中往往加入米醋等调味品。米醋中含有醋酸(CH3COOH)，醋酸中碳、氢元素质量比为 。
（3）“温州鱼丸”以新鲜的鯢鱼肉为主料，其富含的营养素主要是蛋白质。鱼丸中蛋白质转化为人体蛋白质所经历的生理过程有：小肠的消化吸收→ →合成人体蛋白质(写出二个生理过程)
【答案】（1）一直不变
（2）6:1
（3）血液循环，组织细胞物质交换
【知识点】食物的消化与吸收；沸腾及沸腾条件；有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。一个分子式里 某元素总质量 与另某种（几种）元素总质量比。蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。
【解答】（1）液体沸腾过程中，液体的温度始终不变的；
（2）m(C)：m(H)= 12×2：1×4=6: 1；
（3）蛋白质被消化后，在小肠吸收后进入血液中开始血液循环，运输到组织细胞处，合成人体的蛋白质或者被分解；
故答案为：（1）一直不变；（2）6：1；（3）血液循环；组织细胞物质交换。
35．（2021·乐清模拟）某校STEM小组设计制作了如图甲所示的装置，将一个量程为0~0.6A的电流表改装成“气压表”连接在电路中，闭合开关前，将注射器活塞推至底端排尽空气，并用橡皮帽将注射孔密封住；闭合开关，在不拉动活塞的情况下，调节装置，使电流表的示数为0.6安；向左拉弹簧，当活塞移动瞬间，可直接在“气压表”上读出大气压的值。
（1）图甲中，用力向左拉动注射器的活塞，“气压表”(电流表)的读数将 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
（2）已知电源电压恒定为9伏，电阻R0的阻值为5欧，电阻丝R是长为11厘米，阻值为55欧的均匀电阻丝，所用弹簧的伸长量(△L)跟所受拉力(F) 的关系如图乙所示，注射器活塞的横截面积为1厘米2。理论上外界气压为1标准大气压(1×105帕)时应标在电流表的什么示数上？
（3）请对STEM小组的设计装置进行评价。(优缺点各写一点)
【答案】（1）变小
（2）理论上外界气压为 1 标准大气压（1×105 帕）时应标在电流表的 0.3 安位置上
（3）优点：可直接在电流表上标出测得的大气压的值，读数更方便；
缺点：没有考虑活塞与筒壁间的摩擦。
【知识点】增大或减小压强的方法；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）首先根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化，再根据R总=R0+R确定总电阻的变化，最后根据欧姆定律分析电流表的示数变化即可；
（2）在不拉动活塞的情况下，电流表的示数为0.6A，根据计算出此时电路的总电阻。当拉动活塞时，首先根据F=pS计算出弹簧受到的拉力，再根据乙图确定弹簧伸长的长度，接下来根据“弹簧的伸长与受到的拉力成正比”计算出变阻器增大的电阻△R变，再用原来的总电阻与它相加计算出此时的总电阻R总'，最后根据计算出此时的电路电流即可。
（3）根据该装置的使用过程分析它的优点和缺点。
【解答】（1）图甲中，用力向左拉动注射器的活塞时，变阻器的阻值增大，根据R总=R0+R可知，总电阻变大，那么通过“气压表”的读数将变小。
（2）在不拉动活塞的情况下，电流表的示数为0.6A，
此时的总电阻.
当拉动活塞时，弹簧受到的拉力F=pS=105Pa×10-4m2=10N；
根据图乙可知，此时弹簧伸长3cm，
那么变阻器的阻值增大：；
此时的总电阻：R总'=15Ω+15Ω=30Ω。
此时电流表的示数为：。
（3）对STEM小组的设计装置进行评价：优点：可直接在电流表上标出测得的大气压的值，读数更方便；缺点：没有考虑活塞与筒壁间的摩擦。
36．（2021·鹿城模拟）音乐喷泉是集声光电技术于一体的装置，一方面通过电脑采集音乐的声音频率特征，并将其转化为控制信号，控制水泵喷出水柱，形成喷泉；另一方面，让红、绿、蓝三种色灯照射到水柱上，通过电脑控制三种色灯亮暗让水柱变换颜色，呈现美轮美奂的视觉效果。
（1）图甲为光的三原色示意图，某段时间喷泉一组色灯的红、绿、蓝色灯亮暗变化规律如图乙，图中第10~15秒喷泉的颜色是 。
（2）如图丙为控制喷泉工作的模拟电路，控制电路电源电压U。呈周期性变化( 如图丁所示)，定值电阻R1=2欧，E为具有特殊功能的电子元件，当Ua<6伏时，电路中没有电流通过；当Ua≥6伏时，E两端电压恒为6伏。当线圈中通过的电流I≥2安时，电磁继电器衔铁被吸下，水泵启动喷水。(线圈的电阻忽略不计)
①=3秒时，求线圈中通过的电流大小。(写出计算过程)
②已知水泵每秒可喷出水5×103米3，在图戊中画出0~12秒水泵喷水的总质量m变化曲线。(ρ水=1×103千克/米3)
【答案】（1）黄色
（2）①线圈中通过的电流为 4.5 安②
【知识点】密度公式的应用；物体的颜色；欧姆定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据乙图确定10~15s内哪盏灯泡发光，再根据甲图中的混合结果判断喷泉的颜色；
（2）首先根据U1=U总-UE计算出定值电阻R1两端的电压，再根据计算通过线圈的电流；
（3）根据图丁确定电压高于6V的时间，然后根据m=ρV计算出喷出水的质量的增大量，最后完成作图即可。
【解答】（1）根据图乙可知，第10~15s时，蓝灯不发光，只有红灯和绿灯发光；根据甲图可知，红光和绿光混合得到黄光，因此喷泉的颜色为黄色。
（2）①根据丙图可知，定值电阻R1与E串联；
此时定值电阻R1两端的电压U1=U总-UE=15V-6V=9V；
那么通过线圈的电流。
②根据丁图可知，电压在3s内增大到15V，那么每秒电压增大5V；电压在3s内从15V减小到0V，那么每秒电压减小5V。据此推算，0~2s内电压小于6V，此时不喷水，即水的质量为零；从2S~4s内，电压大于6V，这段时间喷水m=ρV=1×103kg/m3×（5×10-3m3×2）=10kg；从4~8s内，电压低于6V，不喷水，即水的质量保持不变；从8~10s内，电压大于6V，此时喷水10kg；从10~12s内，电压低于6V，不喷水，即水的质量保持不变，如下图所示：
37．（2021·宁波模拟）校车安全备受社会关注，国家出台了《校车安全管理条例》。如图是宁波大市内中小学投入使用的新型安全校车，这种校车的性能完全符合安全标准，车的总质量为5380千克。则：
（1）校车设计最高时速达到80km/h，但《校车安全管理条例》中规定校车最高时速为60km/h，其实质是为了控制校车的 不至于过大。
A．惯性 B．势能 C．动能 D．摩擦力
（2）一个质量为60千克的驾驶员驾驶校车空载，每个轮子跟地面的接触面积为400cm2，求校车对地面的压强。
（3）小科乘坐该校车回家，校车以45km/h的速度在水平路面上匀速行驶了20分钟后到达目的地，校车受到的阻力为2000N，求校车克服阻力所做的功。
【答案】（1）C
（2）解：F＝G车+G人＝(5380kg+60kg)ｘ10N/kg=54400N
P= =3.4ｘ105Pa
（3）解：S=Vt=1.5ｘ104m
W=FS=fs= 2000Nｘ1.5ｘ104m=3ｘ107J
【知识点】压强的大小及其计算；功的计算公式的应用；动能的影响因素
【解析】【分析】（1）校车与质量和速度有关，即质量不变时，速度越大，校车的动能越大，碰撞后造成的伤害越大；
（2）首先根据F＝G车+G人计算出校车对地面的压力，再根据压强公式计算校车对地面的压强；
（3）首先根据s=vt计算校车行驶的距离，再根据W=Fs=fs计算校车客服阻力所做的功。
38．（2021·浙江模拟）如图甲为一款太阳能汽车的概念车，它通过安装在车顶和前端的硅太阳能电池将太阳能转化为电能并驱动汽车前进；玻璃采用防太阳辐射的层压玻璃制作而成。
（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，则表中最理想的材料是 ；
材料 锰钢 铝合金 钛合金 碳纤维
性能（强度） 强 较弱 较强 强
密度/kg m﹣1 7.9×103 3.0×103 4.5×103 1.6×103
（2）若该车空载时质量是450千克，车上载有人和物品质量共为150千克，车轮与地面的总接触面积为2.0×10﹣2米2，该汽车对水平地面的压强为多大？
（3）若该汽车保持一定的输出功率在水平路面上行驶，运动过程的牵引力﹣速度关系图象如图乙，则汽车以60千米/时的速度匀速行驶30分钟，发动机所做的功为多少？
【答案】（1）碳纤维
（2）车对地面的压力F=G车+G人+货=450kg×10N/kg+150kg×10N/kg=6000N；
车对地面的压强。
（3）根据图乙可知，汽车的速度为60km/h时受到的牵引力为300N；
汽车行驶的路程s=vt=60km/h×0.5h=30km=3×104m；
发动机做的功为：W=Fs=300N×3×104m=9×106J。
【知识点】速度公式及其应用；压强的大小及其计算；功的计算公式的应用
【解析】【分析】（1）根据公式m=ρV可知，当体积相同时，密度越小，物体的质量越小，根据表示选择密度小且硬度高的材料即可；
（2）首先根据F=G车+G人+货计算出车对地面的压力，然后根据压强公式计算车对水平地面的压强；
（3）根据图乙确定60km/h时汽车受到的牵引力，然后根据s=vt计算出行驶的路程，最后根据W=Fs计算发动机所做的功。
【解答】（1）若该车身的材料要求强度高且轻便，其实就是密度小强度高的材料，则表中最理想的材料是碳纤维。
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