2024浙江科学新中考 项目化专题冲刺练习（二）

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2024浙江新中考 项目化专题冲刺练习（二）
1．在项目化学习中，小江用条形磁体，大号缝衣针，硬卡纸，橡皮，大头针制作简易指南针，同时针对制作指南针的科学性设计了评价表，指南针制作过程如下：
步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，将缝衣针沿条形磁体的S→N方向摩擦10余次，使缝衣针磁化。
步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支架，将插有缝衣针的卡纸水平支起。
步骤Ⅲ：观察简易指南针静止时的指向，判断其是否具有指南北的性质。
步骤Ⅳ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。
“自制指南针”评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动
指标二 能准确指示南北方向，能保持平衡 能指示南北方向，不能保持平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（1）在步骤Ⅲ中，判断制作的简易指南针是否具有指示南北的性质的操作是 _________________________________________________ 　。
（2）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议：　 　。
2． 如图所示是某项目化学习小组展示的关于“温室效应的研究”的部分过程，请回答下列问题。
（1）如图甲所示，灯光模拟的是 　 　，项目化研究小组研究的假设是 　 　。
（2）如图乙所示，在左侧集气瓶中盛放二氧化碳气体，右侧集气瓶中盛放空气，同时置于阳光下照射。一定时间后，能观察到食用油a侧液面高度 　 　（填“低于”“等于”或“高于”）b侧液面高度，理由是 　 　。
3．项目学习小组拟设计一个电动遮光帘：通过电动机带动遮光帘自动上升与下降，使得室内亮度适宜，如图甲所示。小组同学设计的电路如图乙所示，单刀双掷开关S与“1”相连时遮光帘上升，与“2”相连时遮光帘下降。他们制作的产品评价表如下：
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 遮光帘上升和下降时速度都可调 遮光帘只有上升时速度可调或只有下降时速度可调 遮光帘上升和下降时速度都不可调
指标二 拨动一次开关，就能控制遮光帘自动上升或下降，且能自动停止 拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，但需要再次拨动开关才能停止 拨动开关，遮光帘无法上升或下降
（1）通过切换单刀双掷开关S，可以改变电动机转向的原因是 　 　。
（2）在图乙电路中，若要提升遮光帘上升的速度，该如何操作？　 　。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 　 　。
4．为了充分利用太阳能，项目化学习小组设计了太阳能热发电站。如图所示，发电站安装有许多定日镜，将太阳光反射到接收器上。
（1）为了提高太阳能反射率，定日镜有以下三种材料可选，请选择最适合的材料，并说明理由。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
　
材料 特性
A 透明、透光性好、表面光滑
B 不透明、光反射率高、表面凹凸不平
C 不透明、光反射率高、表面光滑
（2）针对该项目，同学们制定了相应的评价量表，请你补充完整“可调节性”这一评价要素。
（3）太阳落山时即太阳光AO在纸面顺时针转动，为了准确将太阳光反射到接收器上，平面镜应绕O点为轴 　旋转。
5．项目化学习小组的同学开展制作叶脉书签的实践活动。制作的方法是：选择合适的叶片，在碱溶液中浸泡，除去表皮和叶肉，染色，干燥，最后系上各色丝带，漂亮的叶脉书签就做 好了。
（1）选叶片。同学查阅资料知道，书签最好选择叶脉清晰、坚韧，叶脉类型为网状脉的叶片来制作。下面的叶片满足条件的有 　 　（可多选）。
（2）配制碱溶液。实验选用的碱为氢氧化钠，以下操作，会使配制的氢氧化钠溶液浓度偏高的有
　 　（可多选）。
A.称取一定质量的氢氧化钠固体时，所用的天平砝码有磨损；
B.用量筒量取所需的水时，俯视读数；
C.将水倒入烧杯时，有少量水溅到烧杯外；
D.将称量好的氢氧化钠倒入烧杯时，有氢氧化钠固体洒落烧杯外；
E.溶解氢氧化钠固体时没有用玻璃棒搅拌。
（3）探究制作“叶脉书签”的最佳条件。
【实验1】相同煮沸时间内，将树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里，处理后叶片变化如下。
氢氧化钠溶液浓度 1% 5% 10%
叶片变化 留有很多叶肉 留有较多叶肉 残留很少叶肉
【实验2】在10%的氢氧化钠溶液里，将洗干净的树叶在不同温度下，恒温浸泡，随着时间的变化。
时间叶片变化温度 5 分钟 15 分钟 20 分钟
60℃ 无明显变化 留有较多叶肉 留有少量叶肉
80℃ 留有较多叶肉 留有较少叶肉 残留很少叶肉
100℃ 留有较多叶肉 残留很少叶肉 叶片卷起来，叶肉与叶脉不易分离
通过实验1、2可知，制作“叶脉书签”的最佳条件是 　 　。项目化小组同学根据选好的条件完成了叶脉书签的制作。
6．广告LOGO投影灯是应用光学投影原理，采用高亮度的光源，将LOGO灯片上的图案投射到建筑物墙面上或地面上，形成一定的视觉效果。
学校阅览室现向全校师生征集LOGO投影灯设计方案。学校阅览室需要投影的白色圆形墙面直径为120cm，要求在距离墙面380cm的吊顶处悬挂一个简易的LOGO投影灯，使投影图像刚好投影到白色圆形墙面内部，达到较好的视觉效果。
（1）【评价量规】评价量规既能为作品制作指明方向，也是作品等级的评定的依据。写出“科学性”要素要达到A等级，需要满足的条件 　 　。
LOGO投影灯模型评价量规
（2）【建构模型】根据LOGO灯的成像特点，推测LOGO灯可能用到的镜头为 　 　。（在图中的虚线框中画出）
（3）【产品测试与优化】测试投影效果时，同学发现投影的图案边缘均超出了白色圆形墙面，在不更换器材的情况下可以如何改进让投影的图像正好位于白色圆形墙面内？　 　。
7．在跨学科实践课上，某小组开展了“设计小型电动感应系统——制作小型电动机”的项目化学习活动。下面是该小组同学交流的实践过程遇到的一些困难，请你帮助小组完成下列内容：
【项目实施】
①经过课堂学习，图甲是直流电动机模型，图乙是小组同学自制的简易电动机模型电路。闭合开关，发现线圈不转，小杭用手轻轻转了一下线圈，电动机模型开始转动。造成这一现象的原因是 　 　。
②小组同学发现转动半圈后无法持续转动，为了让电动机持续转动，该组同学想到将线圈转轴一端的漆包线只刮上半周，另一端需 　 　（选填“刮去上半周”、“刮去下半周”或“全部刮去”）处理才能达到目的。
③如图乙所示，小杭换用三节电池供电，发现线圈转速变快了。不改变电源电压，他想在电路中串联一个元件 　 　，可以方便的调节线圈转动的速度。
8．图甲是小科同学制作可穿戴式电磁铁的电路：原件固定在手套上，电池盒在手背，可改变电池数从而改变电流，手心固定带铁芯线圈，有三个接头A、B、C对应两种不同匝数，铁芯可拆卸，电路用鳄鱼夹连接。
（1）小科连接电路穿戴好手套，测试可穿戴式电磁铁效果，如图乙所示。发现效果良好，实验中小科用_____　 　表示磁性强弱。
（2）小科随后探究了影响“可穿戴电磁铁”的磁性强弱因素，鳄鱼夹连接AC上，实验记录表如下，并完成了部分实验。
组号 电池 有无 吸引回形针数目（个）
第1次 第2次 第3次 平均
1 1 有 11 10 11 11
2 2 有 15 15 14 15
3 3 有 18 18 20 19
4 4 有 26 25 25 25
由此可得出的结论是：　 　。
（3）可穿戴式电磁铁具有一定的应用前景，可进一步研究的是 　 　。
A.用于金属铁的回收
B.该产品还需要不断改进，进一步优化结构和效果
C.可以融入人造神经制造仿生机械手臂，开发更多功能
9．【项目背景】
2023年2月11日，永嘉历史上投资规模最大的水资源综合利用项目——水嘉抽水蓄能电站主体工程开工，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图，某项目化学习小组设计一个“可逆水轮电动发电机”的功能转化电路，并制定如下评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 电路能随时控制实现抽水和发电功能 电路只能实现抽水或发电功的 电路不能实现抽水和发电功能
指标二 能实现远距离、低电压控制，安全方便 能实现远距离、低电压控制，操作复杂，存在安全隐患 不能实现远距离、低电压控制
（1）【方案设计】完善如图的电路连接，要求：
当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U2供电下实现抽水功能：当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源。
（2）【装置测试】小组同学根据设计的电路进行测试，其中R0为定值电阻，线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝4V，U2＝220V。则需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程）
（3）【迭代升级】项目小组同学发现该设计指标一智能化水平不够，如白天和夜晚不能自动控制需要人为操作，请你提出一种解决方法。 　 　。
10．冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。
表一：评价量规
评价维度 评价等级
优秀 良好 待改进
升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃
节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50﹣100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA
图甲是该小组同学设计的电路图。控制电路电源电压U＝6V，Ra为压敏电阻，其阻值随压力的变化如图乙所示。Rb为热敏电阻，其阻值随温度变化如表二所示。电磁继电器在电流大于40mA时，衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，R2＝100欧。（电磁铁线圈电阻忽略不计）
表二：热敏电阻Rb阻值随温度的变化
温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44
阻值/Ω 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
（1）对照评价量规，为使该小组设计的智能电热马桶圈在“节能性”这一维度达到优秀，R1的阻值至少为 　 　Ω。
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围。（g取10N/kg）
11． 2023年11月乐清市第十九届青少年科技节活动设置了“木制桥梁承重”比赛项目，某项目化学习小组的同学参加木制桥梁承重挑战赛。
【材料工具】松木条、薄木板、薄钢板、梯形支架、细绳、强力101胶水、美工刀、刻度尺、轻质梯形塑料支架。（材料数量不限）
【评价标准】
评价指标 达标 待改进
指标一 桥梁尺寸 桥跨、桥高达标，有尺寸标注 桥跨、桥高不达标
指标二 结构稳固性 桥身、桥墩设计体现结构稳固 结构稳定性表现不足
指标三 材料使用 选材合理，材料节约、利用率高 材料浪费明显
请你选用提供的材料和工具，帮助该组同学设计跨度超600mm，高度100mm以上的桥梁设计图（辅以文字说明或标注）。
12．以下是乐乐项目化学习小组设计的自动折叠伞控制系统。
【项目名称】“设计自动折叠伞控制系统”
【项目背景】同学们很喜欢到户外的学习园地中（如图甲）讨论问题。遇到下雨时，巨大的折叠伞打开操作困难。
【项目要求】当空气相对湿度达到一定程度时，使工作电路中的电动机M转动，折叠伞展开。
【项目设计】根据要求设计如图乙的电路图。
【器材选择】电磁继电器（工作电流≥0.05安，线圈电阻不计）、控制电压U1（6伏）、滑动变阻器R1规格为“1安200欧”、灵敏电流表、电动机M1、湿敏电阻R2、开关、串线等。
（1）要满足上述项目要求，他们应该选择的湿敏电阻是表中 　A　（选填字母）。
空气相对湿度% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
湿敏电阻A（Ω） 92 90 86 80 72 56 42 30 20 13
湿敏电阻B（Ω） 13 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【项目调试】利用上述选择的器材，组装好电路后开始测试。将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处时，闭合开关S1，折叠伞不展开。将滑片P恰好移至中点时，折叠伞展开。
（2）该款自动折叠伞在空气相对湿度达到多少时，会自动展开？（请通过计算说明）
【项目反思】
（3）请你结合上述信息和所学知识，写出整个电路系统在实际运用时，需要改进的一个方： 　。
13．学习了电学知识后，某兴趣小组开展了制作烟雾报警器的项目化学习。
【项目名称】制作烟雾报警器。
【相关资料】烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成（如图甲所示），发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
【项目任务】小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下：
供电电源：6伏
报警电流：≥250 毫安
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
【方案设计】小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计、如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
（1）【器材选择】根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安 50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为 　 　。
（2）【项目调试】该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值RP＝16 欧（线圈电阻不计）。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求（即报警电流≥250毫安），应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大？
（3）【项目评价与反思】为了提高该烟雾报警器的灵敏度（即在烟雾更少条件下就能报警），该组同学提出以下几种方法，其中正确的是 　 　。
A.增大电源电压 B.增加线圈匝数 C.增大滑动变阻器的阻值 D.增大线圈和衔铁之间的距离
14．如图是某兴趣小组制作的“电子秤”的结构简图，其中电磁铁和永磁体之间相互排斥，对秤盘产生向上的力。当秤盘上放置质量不同的物体时，从而改变斥力大小，使指针始终指在“a”位置。此时，该电子秤所称量物体质量m跟电路中电流I的关系可视为：m＝kI（k为500克/安）。据此原理，可将电流表改装成“质量显示仪”
（1）图中电磁铁和永磁体之间要产生斥力，则永磁体下端应为 　 　极。
（2）当秤盘上放上物体后，为了使指针仍处在“a”位置，必须将滑动变阻器滑片向 　 　端移动。
（3）图中电源电压为9伏，线圈电阻为10欧，线圈允许通过的最大电流为0.8安，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，电流表量程为0～0.6安。
①计算该电子秤所能称量物体质量的范围。
②要增大该电子秤的称量范围，以下方法可行的是 　 　。（假设弹簧等元件均能正常工作）
A.增大电源电压 B.换用“100Ω 1A”的滑动变阻器 C.电流表的量程换用到0～3安
2024浙江新中考 项目化专题冲刺练习（二）（参考答案）
1． 【答案】（1）将自制的指南针多次转动，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较；
（2）调整指南针的重心位置。
【解析】【解答】解：（1）将自制的指南针多次转动，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较，可知简易指南针是否指示南北；
（2）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，可以调整指南针的重心位置。
故答案为：（1）将自制的指南针多次转动，静止时指示的方向与地图确定的方向进行比较；
（2）调整指南针的重心位置。
2． 【答案】（1）太阳光；甲烷是否能产生温室效应；
（2）低于；二氧化碳能形成温室效应，则左侧的锥形瓶内的温度高，压强大。
【解析】【解答】解：（1）如图甲所示，灯光模拟的是太阳光，项目化研究小组研究的假设是甲烷是否能产生温室效应；
（2）二氧化碳能形成温室效应，则左侧的锥形瓶内的温度高，则压强大，故会压着食用油向右侧移动，会出现a侧液面低于b侧的现象。
故答案为：（1）太阳光；甲烷是否能产生温室效应；
（2）低于；二氧化碳能形成温室效应，则左侧的锥形瓶内的温度高，压强大。
3． 【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向；（2）将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片；
（3）合格。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：（1）由于上下的电源正负极相反，通过切换单刀双掷开关S，可以改变电流方向，因而电动机转向的原因是改变通过电动机中的电流方向。
（2）将单刀双掷开关S与“1”连接，将滑动变阻器向上移动时，滑动变阻器的电阻变小，电路中的电流变大，电动机转速增大，从而提升遮光帘上升的速度；
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。拨动开关能控制遮光帘自动上升或下降，不能自动停止，需要再次拨动开关才能停止，故为合格。
故答案为：（1）改变通过电动机中的电流方向；（2）将单刀双掷开关S与“1”相连并向上移动滑动变阻器的滑片；（3）合格。
4． 【答案】（1）选用材料C；该材料不透光，光反射率高，能将光定向反射到接收器；（2）能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度；（3）顺时针。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：（1）为了提高太阳能反射率，且把太阳光定向反射到接收器（使太阳光发生镜面反射），根据表中信息可知，应该选择不透明、光反射率高、表面光滑的材料C。
（2）以地球为参照物，太阳的位置会随时间改变（即太阳光的位置会改变），分析评价量表可知，要具有好的可调节性，其标准为：能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度；
（3）太阳落山时即太阳光AO在纸面顺时针转动，根据反射光线与入射光线夹角的角平分线为法线可知，法线应顺时针转动，结合（2）的图片可知，平面镜也应绕O点为轴顺时针旋转。
故答案为：（1）选用材料C；该材料不透光，光反射率高，能将光定向反射到接收器；（2）能根据太阳光线的改变自动改变定日镜角度；（3）顺时针。
5． 【答案】（1）③⑤；（2）BC；（3）在10%的氢氧化钠溶液里，100℃条件下煮沸15分钟。
【解析】【考点】实验操作注意事项的探究．
【解答】解：（1）选叶片。同学查阅资料知道，书签最好选择叶脉清晰、坚韧，叶脉类型为网状脉的叶片来制作。叶片①②的叶脉不清晰，不符合条件；④是平行脉，不符合条件；③⑤的叶脉清晰、坚韧，叶脉类型为网状脉，所以满足条件的叶片有③⑤。
（2）配制氢氧化钠溶液时，氢氧化钠溶液的质量分数＝氢氧化钠固体的质量÷（氢氧化钠固体的质量+水的质量）×100%。
A、称取一定质量的氢氧化钠固体时，所用的天平砝码有磨损，则称取的氢氧化钠固体的质量偏小，会导致配制的氢氧化钠溶液浓度偏低，不符合题意；
B、用量筒量取所需的水时，俯视读数，则量取的水的质量偏小，会导致配制的氢氧化钠溶液浓度偏高，符合题意；
C、将水倒入烧杯时，有少量水溅到烧杯外，则量取的水的质量偏小，会导致配制的氢氧化钠溶液浓度偏高，符合题意；
D、将称量好的氢氧化钠倒入烧杯时，有氢氧化钠固体洒落烧杯外，则称取的氢氧化钠固体的质量偏小，会导致配制的氢氧化钠溶液浓度偏低，不符合题意；
E、溶解氢氧化钠固体时没有用玻璃棒搅拌，不影响称取的氢氧化钠固体的质量，不会改变配制的氢氧化钠溶液的浓度，不符合题意。
故选：BC。
（3）探究制作“叶脉书签”的最佳条件：当叶片上残留很少叶肉时，较适合制作“叶脉书签”。在实验1中，相同煮沸时间内，将树叶放在不同浓度的氢氧化钠溶液里，氢氧化钠溶液浓度为10%时，叶片上残留很少叶肉，较适合制作“叶脉书签”。在实验2中，在10%的氢氧化钠溶液里，将洗干净的树叶在不同温度下，恒温浸泡不同时间，当温度为100℃时，浸泡15分钟，叶片上残留很少叶肉，较适合制作“叶脉书签”。所以通过实验1、2可知，制作“叶脉书签”的最佳条件是在10%的氢氧化钠溶液里，100℃条件下煮沸15分钟。
故答案为：（1）③⑤；（2）BC；（3）在10%的氢氧化钠溶液里，100℃条件下煮沸15分钟。
6． 【答案】（1）投影的像为正立、放大、清晰的像；（2）凸透镜；（3）适当增大a（适当增大图案和凸透镜之间的距离），同时调整b的距离使像清晰的显示在白色圆形墙面内。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：（1）根据科学性最后不能成像知，必须满足成倒立放大的实像才能是A级；
（2）投影仪的晶体是凸透镜，如图所示：
（3）投影的图案边缘均超出了白色圆形墙面，说明像偏大，需要减小，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小，适当增大a（适当增大图案和凸透镜之间的距离），同时调整b的距离使像清晰的显示在白色圆形墙面内。
故答案为：（1）投影的像为正立、放大、清晰的像；（2）凸透镜；（3）适当增大a（适当增大图案和凸透镜之间的距离），同时调整b的距离使像清晰的显示在白色圆形墙面内。
7． 【答案】当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；刮去下半周；滑动变阻器。
【解析】【考点】直流电动机的原理．
【分析】（1）当线圈处在平衡位置时，线圈受平衡力作用；
（2）线圈之所以能转动是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力因方向改变会阻碍线圈的转动；
（3）转速大小与电流大小有关，结合欧姆定律分析。
【解答】解：（1）当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用，故可能电动机不转，拨动一下后，打破平衡，电动机便转动起来，并且靠惯性能转过平衡位置，连续转动；
（2）该线圈之所以能转动，是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理来工作的，但是该线圈在转过平衡位置时，此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动，故为了使线圈持续转动，将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉，另一端只刮半周，这样在一个半周内受到磁场的力的作用，另一个半周利用惯性转动；
（3）改变电流大小，能调节线圈转动的速度，根据欧姆定律知，串联一个滑动变阻器，改变电路中电阻可改变电流大小。
故答案为：当电动机的线圈处于平衡位置时，受平衡力的作用；刮去下半周；滑动变阻器。
8． 【答案】（1）吸引回形针的数量；（2）在铁芯和线圈匝数不变时，电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）ABC。
【解析】【考点】探究影响电磁铁磁性强弱的因素．
【解答】解：（1）实验中小科是通过电磁铁吸引大头针的多少来判定其磁性强弱的，用到转换法；
（2）根据实验记录，电磁铁的线圈匝数相同，电池节数越多，通过的电流越大，且电流越大，吸引的大头针越多，说明在铁芯和线圈匝数不变时，电流越大，磁性越强；
（3）A.用于金属铁的回收，实验中已经吸引了铁，是可以应用的，
B.该产品还需要不断改进，因为吸引大头针，大型的铁还需要改变，进一步优化结构和效果，
C.可以融入人造神经制造仿生机械手臂，开发更多功能。故ABC正确。
故答案为：（1）吸引回形针的数量；（2）在铁芯和线圈匝数不变时，电流越大，电磁铁的磁性越强；（3）ABC。
9． 【答案】（1）；
（2）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；
（3）将控制电路中的开关换成光控开关。
【解析】【考点】电磁继电器的特点和应用；欧姆定律．
【解答】解：（1）当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U2供电下实现抽水功能：当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源，连接的电路图如下：
；
（2）控制电路R0和线圈串联，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁，即最小电流为0.04A，已知电源电压U1＝4V，电路中的总电阻R总＝＝＝100Ω，串联电路总电阻等于各电阻之和故定值电阻R0＝R总﹣R线圈＝100Ω﹣10Ω＝90Ω，故定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；
（3）要实现白天黑夜的自动切换，需使用传感器制成的开关，可以将控制电路中的开关换成光控开关。
答：（1）；
（2）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；
（3）将控制电路中的开关换成光控开关。
10．【答案】（1）4300；
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。
【解析】【考点】电磁继电器的特点和应用；欧姆定律．
【分析】当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，根据串联总电阻比任何一个电阻大，结合P＝分析各挡的电路连接；
（1）根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA，根据欧姆定律计算保温时的总电阻，根据串联电阻特点知R1的最小阻值；
（2）根据人的压力F＝G＝mg确定压敏电阻的大小，根据控制电路的最大电流和最小电流计算总电阻，根据串联电阻规律计算热敏电阻的大小，根据表格得出对应的温度。
【解答】解：当触点开关断开时，两个电阻串联，而触点开关闭合，R1被短路，根据串联总电阻比任何一个电阻大，根据P＝知，当触点开关闭合时是加热挡，而触点开关断开时是保温挡；
（1）工作电路的电压为220V，根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA＝0.05A，由I＝可得，此时总电阻：R总＝＝＝4400Ω，根据串联电阻的电阻特点知：R1的最小阻值R1＝R总﹣R2＝4400Ω﹣100Ω＝4300Ω；
（2）体重为40kg的小明坐在马桶上时，压力F＝G＝mg＝40kg×10N/kg＝400N，根据乙图知，此时Ra＝50Ω；
控制电路电源电压U＝6V，在电流小于20mA＝0.02A 时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻：R'总＝＝＝300Ω，根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最大阻值：Rb＝R'总﹣Ra＝300Ω﹣50Ω＝250Ω；根据表格中数据知，此时温度为40℃；
当电磁继电器在电流大于40mA＝0.04A时，衔铁被吸合，此时温度最低，则总电阻：R''总＝＝＝150Ω，根据串联电阻的电阻特点知：Rb的最小阻值：Rbmin＝R''总﹣Ra＝150Ω﹣50Ω＝100Ω；根据表格中数据知，此时温度为32℃；马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。
答：（1）4300；
（2）请计算体重为40kg的小明坐在马桶上时，马桶圈的温度调控范围是32℃～40℃。
11．【答案】桥梁设计图：
设计达标：指标一：桥梁跨度、高度符合要求，有尺寸标注跨度及高度；
指标二：（1）桥身稳固，采用斜拉桥式或者桥身三角形或拱形桥身；
（2）桥墩稳定，选用的梯形支架上小下大支撑；
指标三：（1）材料选择合理，松木条搭建桥身，文字标注桥面铺薄木板；
（2）材料使用合理，桥身松木条数量合理且桥墩个数不超三个。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：桥梁设计图：
设计达标：指标一：桥梁跨度、高度符合要求，有尺寸标注跨度及高度；
指标二：（1）桥身稳固，采用斜拉桥式或者桥身三角形或拱形桥身；
（2）桥墩稳定，选用的梯形支架上小下大支撑；
指标三：（1）材料选择合理，松木条搭建桥身，文字标注桥面铺薄木板；
（2）材料使用合理，桥身松木条数量合理且桥墩个数不超三个。
12．【答案】（1）A；（2）该款自动折叠伞在空气相对湿度达到90%时，会自动展开；（3）在电路中增加一个折叠伞打开后的自动断开的开关。
【解析】【考点】科学探究．
【解答】解：
（1）当空气相对湿度达到一定程度时，使工作电路中的电动机M转动，折叠伞展开，湿度增大使得电流变大，磁性增强，将衔铁吸引，使得S2闭合，说明湿敏电阻随着湿度增大，电阻变小，电流变大，故A符合要求；
（2）控制电路电压U1＝6V，工作电流I＝0.05A，此时电路的总电阻R＝＝＝120Ω，滑片P恰好移至中点时，R1＝100Ω；则湿敏电阻的阻值R2＝R﹣R1＝120Ω﹣100Ω＝20Ω，对照表格，A的相对湿度为90%；
（3）当湿度增大到一定程度，电动机启动，但电动机启动一直通电，折叠伞展开后应该停止工作，这是电路的缺陷，需要增加一个折叠伞打开后的自动断开的开关。
故答案为：（1）A；（2）该款自动折叠伞在空气相对湿度达到90%时，会自动展开；（3）在电路中增加一个折叠伞打开后的自动断开的开关。
13．【答案】（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）AB。
【解析】【考点】电磁继电器的特点和应用；欧姆定律．
【解答】解：
（1）根据图乙可知，当烟雾增大时，接受电路接收到的光强度越弱，衔铁被吸下来，接通报警器所在的电路而报警。此时电磁铁的磁场增强，电流增大，而总电阻减小，也就是光敏电阻的阻值减小，反之，当接受电路接收到的光强度越强时，电磁铁的磁场减弱，电流变小，而总电阻增大，也就是光敏电阻的阻值会增大，故选：D。
（2）由图乙可知，控制电路中光敏电阻Rx与滑动变阻器串联；
由题知，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp＝16Ω，
由欧姆定律可知，此时电路的总电阻为：R＝＝＝30Ω，
根据串联电路的电阻特点可知报警时光敏电阻的阻值：Rx＝R﹣Rp＝30Ω﹣16Ω＝14Ω；
当通过线圈的电流为250mA时，电路的总电阻为：R′＝＝＝24Ω，
报警时光敏电阻的阻值不变，则此时滑动变阻器连入电路的阻值应为：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣14Ω＝10Ω。
（3）当烟雾较小时，光敏电阻的阻值增大，为了使衔铁被吸合；
A、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。根据R总＝R1+R2可知，此时总电阻增大，根据U＝IR可知，此时需要增大电源电压，故A符合题意；
B、总电阻增大时，通过电磁铁的电流减小。为了保持电磁铁的磁场强度不变，可以换用线圈匝数更多的电磁铁，故B符合题意；
C、为了保持磁场强度不变，需要保持电流不变。当电源电压不变时，需要控制总电阻不变。根据R总＝R1+R2可知，增大滑动变阻器的阻值，会使通过电磁铁的电流减小，不能达到目的，故C不符合题意；
D、增大线圈和衔铁之间的距离时，根据杠杆的平衡原理可知，此时磁力的力臂减小，为了吸合需要更大的磁场，故D不符合题意；
故选：AB。
故答案为：（1）D；（2）应调节滑动变阻器连入电路的阻值为10Ω；（3）AB。
14．【答案】（1）S；（2）下；（3）①该电子秤所能称量物体质量的范围为0.075kg～0.3kg；②BC。
【解析】【考点】安培定则；磁极间的相互作用；欧姆定律．
【解答】解：（1）由图可知，电流从电磁铁的上端进入，从下端流出，根据安培定则可知，用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的一端即为螺线管的N极，所以电磁铁的下端是N极，上端为S极；电磁铁和永磁体之间要产生斥力，根据磁极间的相互作用规律，永磁体的下端应为S极；
（2）放上物体后，指针后向下移动，要使指针仍处在“A”位置，则应该增大电磁铁和永磁体之间的排斥力，要增大排斥力就要增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，电源电压不变，则应该减小滑动变阻器的阻值，所以须将滑动变阻器滑片向下移动；
（3）①电流表的最大量程为0.6A，则当I大＝0.6A时，电子秤所称量物体质量m大＝kI大＝500g/A×0.6A＝300g＝0.3kg，根据欧姆定律可知，此时电路中的总电阻R总＝＝＝15Ω，根据串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝R总﹣R线＝15Ω﹣10Ω＝5Ω，电流符合线圈允许通过的电流，滑动变阻器接入电路的阻值也在滑动变阻器的阻值范围之内；当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路中的电流最小I小＝＝＝0.15A，此时电子秤所称量物体质量m小＝kI小＝500g/A×0.15A＝750g＝0.075kg；则该电子秤所能称量物体质量的范围为0.075kg～0.3kg；
②要增大电子秤的测量范围，根据公式m＝kI可知，可以通过增大电路中电流的取值范围来实现，
A、增大电源电压后，为了电流表安全，电路中的最大电流还是0.6A，所以电子秤所称量物体的最大质量不会变，根据欧姆定律计算出的电流最小值比原来更大，减小了该电子秤的称量范围，故A错误；
B、换用“100Ω 1A”的滑动变阻器后，为了电流表安全，电路中的最大电流还是0.6A，所以电子秤所称量物体的最大质量不会变，由于滑动变阻器的阻值变化范围更大，则根据欧姆定律计算出的电流最小值比原来更小，根据m＝kI计算出的物体的最小质量比原来更小，可以增大该电子秤的称量范围，故B正确；
C、电流表的量程换用“0～3安”，可以使电路中的最大电流为0.8A，利用m＝kI计算出的物体的最大质量比原来更大，而滑动变阻器的阻值变化范围不变，所以电子秤的能测量最小质量不变，可以增大该电子秤的称量范围，故C正确；
故选：BC。
故答案为：（1）S；（2）下；（3）①该电子秤所能称量物体质量的范围为0.075kg～0.3kg；②BC。
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