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2024浙江新中考 项目化学习冲刺练(三)
1.八年级开展项目化学习——为夜跑者设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光,甲图为小保小组制作好的节能夜跑灯的结构图,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,磁体在水管中能自由往返运动。小保小组利用甲图装置可以探究感应电压大小和线圈匝数关系。
(1)在实验中要控制哪些实验条件相同: (写出一点)。
(2)实验具体数据如下表所示,根据表中数据分析,可以得到结论:在其他条件不变的情况下, 。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
(3)为正常使用,小保应将夜跑灯佩带在乙图手臂的哪个部位,并简述理由 。
2.如图甲所示,是科技兴趣小组制作的“真空炮”模型:在一根两端开口、内壁光滑、水平放置的透明塑料管左端管口处,放置一枚弹丸;管口两端各有一块可自由开合的挡板;靠近管口右端连接一抽气机。抽气一段时间后,迅速将挡板1打开,弹丸便可冲开挡板2从管右端射出。
弹丸从管口射出的出口速度与哪些因素有关呢?小明提出了如下猜想。
A:与弹丸的形状有关 B:与弹丸的质量有关 C:与抽气时间有关
小明在塑料管壁两侧安装了多套光电传感计时器,用于测量弹丸在管中不同位置的运动速度。请完成下列各实验步骤的填空:
(1)抽出挡板1时,弹丸受到的动力来自于其两端气体的气压差。
(2)探究猜想A时,控制弹丸的质量和抽气时间相同,分别用球形与弹头形弹丸进行实验,测得弹丸速度大小随运动位置变化关系的图像(如图乙所示),则出口速度较大的是 弹丸。
(3)为探究猜想B,小明设计了完整的实验方案,请帮他简述一下实验设计要点: 。
(4)探究猜想C时,根据实验数据绘制了弹丸射出的出口速度随抽气时间变化关系的图像(如图丙所示),试解释抽气时间t1后,弹丸射出的出口速度保持不变的原因: 。
3.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。
4.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? 。
5.九年级在进行《从自然界中的到纪念币中的铜》项目化学习。某探究课上,同学们谈论了湿法炼铜和火法炼铜两种方案,如下:
方案一、湿法炼铜:
(1)某小组模拟湿法炼铜,提出了如下湿法炼铁:
查阅资料发现该炼铁法在实际生产中应用不广,请结合参考资料分析原因 。
方案二、火法冶炼。
如图所示为氢气还原氧化铁的装置,甲中锥形瓶内装有锌粒分液漏斗里装有稀硫酸,乙中盛有浓硫酸,丙中试管底部黑色固体为氧化铜。
(2)开始反应时,应先进行的操作是 。
A.先打开甲处分液漏斗活塞 B.先点燃丙处的酒精灯
(3)反应结束后,甲、乙两装置中质量减少量为m1,丙中氧化铜固体粉末减少量为m2。为保证实验安全进行,且还原后铜不会重新氧化,则m1至少为 ________(用m2表示)。
(4)不能用丙图的装置进行CO还原氧化铜的实验,理由是 。
6.我校项目化小组学习了潜艇浮沉的模拟实验如图,决定进行自制潜水器。
提供材料:带瓶盖的矿泉水瓶(380ml)4个、200ml注射器和配套的1米长塑料软管、150克密封胶泥、500克配重物、透明胶、剪刀、美工刀、刻度尺、热熔胶枪和胶棒(2根)、记号笔、20厘米长直径1毫米的铁丝等。
要求:
①生活舱和水舱独立分开,上方有密封舱门;生活舱要大于水舱,只能放配重物,不能进水。
②潜浮打捞测试环节,制作调试好的潜水器漂浮在水面利用注射器来控制潜水器。完成三项任务。
任务1:完成从水面潜到水下20厘米深度位置停留5秒。
任务2:完成从水底上浮到距水底25厘米的位置停留5秒。
任务3:完成从水底打捞搬运两个重物到指定的位置。
(1)请在下边方框内画出自制潜水器的设计图,并用适当的文字说明。
(2)潜水器,由生活仓和水仓两个腔室构成,若矿泉水瓶、塑料软管的厚度和自重均不计(不含配重),生活仓的体积为300cm3,水仓体积为200cm3,生活仓和水仓之间密封不连通。若潜水器的水仓进水100克恰好能够悬浮,小组同学需要放置的配重至少为多少克?
(3)小组同学从水底打捞搬运两个重物到指定的位置时,发现悬浮在水中潜水器总是不能把重物打捞上来,发生该现象的原因可能是: 。
7.煤燃烧产生的二氧化硫是形成酸雨的主要原因之一,科学兴趣小组开展了制作“酸雨形成及危害的模型”的项目化学习。兴趣小组同学利用实验室器材制作的模型如图并制定了评价量表,表中为部分评价指标。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 密封性好,能除去大部分污染气体 密封性好,能除去小部分污染气体 密封性不好,不能除去污染气体
指标二 能通过实验现象说明煤燃烧产SO2 有实验现象,但不能说明煤燃烧产生SO2 没有明显实验现象
指标三 能通过多个实验现象显示酸雨的危害 能通过一个实验现象显示酸雨的危害 不能通过实验现象显示酸雨的危害
请回答下列问题:
(1)选择材料时,同学们认为煤粉比煤块更合适,其原因是 。
(2)该模型的指标一可被评为优秀,理由是该装置密封好,能除去大部分污染气体。能除去大部分污染气体的原因是 。
(3)该模型的指标二被评为合格的原因是:煤燃烧还能产生 气体,也能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红。
8.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 。
9.如图是小科制作的浮力秤。
【制作原理】物体漂浮时所受的浮力等于重力。
【制作步骤】①将底面积为S的厚底玻璃小桶竖直漂浮在水面上,在水面与小桶相交处h1标零刻度;
②在小桶内放上质量m为100g小铁块,小桶保持竖直漂浮,在水面与小桶相交处h2标100g,小筒浸入水中的深度增加了Δh=h2﹣h1;
③在h1和h2刻度之间进行10等分,每等份表示10g;
【提出问题】步骤③中标记浮力秤刻度可以用等分法吗?
【实验探究】在小桶中分步倒入不同质量的液体,测量小筒浸入液体中增加的深度Δh与所加液体的质量m,获得数据如下表:(已知ρ盐水>ρ水>ρ酒精)
表一 表二 表三
序号 液体1 m/g Δh/cm 序号 液体2 m/g Δh/cm 序号 液体3 m/g Δh/cm
1 水 10 2.0 4 酒精 10 2.5 7 盐水 10 1.7
2 20 4.0 5 20 5.0 8 20 3.4
3 30 6.0 6 30 7.5 9 30 5.1
(1)分析表格中Δh和m数据关系,可得出的结论是 ;
(2)要研究Δh和ρ液的关系,应选择实验 (填序号)。若要增大浮力秤精确度,可选用密度 (填“大”或“小”)的液体。
【理论推导】根据二力平衡及漂浮原理,请用上述实验中的物理量字母(ρ液、Δh、S、m)推导并判断浮力秤刻度是否可用等分法。 。
10.在使用传统的压强计(如图甲所示)中,由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等原因,要做多次实验,还要准确记录每次U形管两侧的高度差。又由于标注的刻度分度值大,读数误差较大,导致不利于得出正确的实验结论。为了解决这些问题,某项目化学习小组的同学对传统压强计进行了项目化创新设计与改进,把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体A、B、C、D上(如图乙所示,BD在同一深度),通过橡皮管将金属盒分别连接到四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d位置上,且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。最后将长方体浸入盛水容器中,大家一起制定了如表的项目成果评价表。
项目成果评价表
指标 待改进 良好 优秀
实验次数 2次以上(3分) 2次(5分) 1次(10分)
U形管左右液面高度差 不符合规律(3分) 符合规律但误差明显(10分) 符合规律且误差小(20分)
(1)①设计产品1:项目化学习小组设计的改进模型如图乙(支架、导管已省略),该装置浸没在水中时,液面高度差大小关系是 (填序号)。
②设计产品2:项目化学习小组继续研究液体密度对液体压强的影响,第二项改进如图丙。将两个金属盒分别放入液面相同深处,测得两U形管高度差分别为10厘米和12厘米,请计算此盐水的密度。
③设计产品3:学习小组发现,经过上述的实验改进,并不能使U形管内的液面高度差更明显,于是提出了使用更细的U形管以提高压强计的精度,你觉得这个说法正确吗,请简要说明理由。
(2)评价产品:根据评价表,评价本作品的得分并简要说明理由。
11.为了测定人体呼吸时呼出气体中二氧化碳的质量分数,项目化学习小组准备制造一个简易测量装置。(资料:实验室常用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳)
【项目一:组装仪器】
(1)小组成员用实验仪器组装了图甲简易装置,测量气体体积装置如图乙,集气瓶中放植物油是为了防止 。
【项目二:改进装置】
(2)为了能连续呼吸多次,提高效率和实验现象,项目化小组成员对图甲进行改进成为图丙。请根据图丙回答问题。
①有小组成员提出将Ⅰ号锥形瓶中插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(如图Ⅲ),有利于提高实验的准确度,理由是 。
②实验时先缓缓吸气,后缓缓呼气,缓缓呼气的目的是 ,反复若干次,得到如下数据:瓶Ⅰ溶液质量增加M克,收集到的气体体积为V升,若收集到的气体的密度为ρ克/升,那么该呼出气体中二氧化碳的质量分数是 _________________ (请用所给数据写出相应表达式)。
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,需要改进的一个方面: 。
13.学习了项目化课程后,小宁自制一支能测液体密度的仪器。如图甲所示,取一根两端开口、粗细厚薄均匀的匀质塑料管MN,N端用合金块封口,再通过计算在塑料管外壁标上刻度线和刻度值,仪器就完成制作。如图乙所示,当仪器竖直漂浮在待测液体中时,液面所对应的刻度值就是待测液体的密度大小。已知塑料管长l1为30cm,质量m1为3g,塑料管横截面的外圆面积S为1.2cm2;合金块高l2为2cm,质量m2为18g,该仪器竖直漂浮在水中时,求:
(1)受到的浮力大小及浸入水中的深度;
(2)水对该仪器底部的压强大小。
(3)为了找出该仪器的重心,小宁用细线将它悬挂起来,使其水平平衡,如图丙所示,重心O点离N端的距离d为 cm;
14.我市常有下暴雨,导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度,项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪,其工作原理如图所示。密度比水大的圆柱体M底面积为10厘米2,物体M和N重力均为40牛,绳子绕过定滑轮把MN两物体相连,调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平,轻质杠杆OB绕O点转动,物体N放在杠杆的B处,OB长102厘米,力敏电阻R1通过A处对杠杆产生支撑,OA长51厘米,力敏电阻R1阻值与所受压力FA的关系如表所示,电路电源电压U恒为6伏,灯L的电阻值为10欧(忽略温度对灯L电阻的影响),在电流表相应的位置标出水位高度。(杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计,ρ水=1.0×103千克/米3)
压力FA(牛) 0 10 20 30
电阻R1(欧) 20 15 10 5
(1)如观察到电路中的电压表示数变大,则是水库水位超出警戒线的高度将 。
(2)当某次水位超过警戒线高度1米时,此时小灯泡消耗的电功率是多少?
(3)若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度,只通过调节物体N在杠杆上放置的位置(其它条件不变),仍用电流表也能准确读出水位高度,则向 (“左”或“右”)调节N的位置。(已知ρ海水=1.02×103千克/米3)
2024浙江新中考 项目化学习冲刺练(三)(参考答案)
1. 【答案】(1)导体切割的速度;(2)线圈的匝数越多,感应电压越大;(3)B;切割磁感线的效果最好。
【解析】【解答】解:(1)本实验中要控制导体切割的速度。
(2)根据实验数据分析可知:在其他条件不变的情况下,线圈的匝数越多,感应电压越大。
(3)为正常使用,小保应将夜跑灯佩带在乙图手臂的B处,这样切割磁感线的效果最好。
故答案为:(1)导体切割的速度;(2)线圈的匝数越多,感应电压越大;(3)B;切割磁感线的效果最好。
2. 【答案】(2)弹头形;(3)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时,需要控制弹丸的形状一定,改变弹丸的质量;(4)管内外气压差保持不变。
【解析】【考点】科学探究.
【解答】解:(2)由图乙知,弹头形弹丸的出口速度大;
(3)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时,需要控制弹丸的形状一定,改变弹丸的质量;
(4)抽气时间t1后,塑料管内的气压不变,相当于真空,管内外气压差保持不变,所以弹丸射出的出口速度保持不变。
故答案为:(2)弹头形;(3)探究猜想B即探究弹丸从管口射出的出口速度与弹丸的质量的关系时,需要控制弹丸的形状一定,改变弹丸的质量;(4)管内外气压差保持不变。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【答案】(1)等质量的锌、镁、铝的价格远高于铁的价格;(2)A;(4);(4)一氧化碳有毒,会污染环境。
【解析】【考点】化学实验方案的设计与评价;碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验;根据化学反应方程式的计算.
【解答】解:(1)由参考资料可知,等质量的锌、镁、铝的价格远高于铁的价格,因此湿法炼铁的方法是实际中应用不广;
(2)开始反应时,应先进行的操作是先打开甲处分液漏斗活塞,产生氢气,排尽装置中的氧气,再点燃丙处的酒精灯,以发生爆炸,故选A;
(3)锌粒与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,甲乙两装置中质量减少量为m1,为生成氢气的质量;在加热的条件下,氢气和氧化铜反应生成铜和水,反应的化学方程式为H2+CuO Cu+H2O,丙中氧化铜固体粉末减少量为m2,为氧化铜中氧元素的质量,设还原氧化铜所需氢气的质量为x、则2:16=x:m2,x=;由于实验开始之前,要先通入氢气,排净装置内的空气,实验结束后,要继续通入氢气,防止生成的铜重新被热的空气氧化,因此实际通入氢气的质量大于;
(4)一氧化碳有毒,会污染环境,因此不能用丙图的装置进行CO还原氧化铜的实验。
故答案为:
(1)等质量的锌、镁、铝的价格远高于铁的价格;(2)A;(4);(4)一氧化碳有毒,会污染环境。
6. 【答案】(1);
(2)小组同学需要放置的配重至少400g;
(3)潜水器漏气、潜水器漏水或被打捞的重物质量过大等。
【解析】【考点】物体的浮沉条件及其应用.
【解答】解:(1)根据题意潜水器设计图如下:
当拉动注射器的活塞,水从进出水口进入水仓,潜水器总重量增加,当总重力大于潜水器受到浮力时,潜水器下沉;当推注射器的活塞,水从进出水口排出入水仓,潜水器总重量减小,当总重力小于潜水器受到浮力时,潜水器上浮;
(2)因为潜水器悬浮时排开水的体积为:V排=300cm3+200cm3=500cm3,
此时潜水器受到的浮力为:F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×500×10﹣6m3×10N/kg=5N,
则此时潜水器的总重力为:G总=F浮=5N,则此时潜水器的总质量为:m总===0.5kg=500g,
则需放入配重的质量为:m配=m总﹣m水=500g﹣100g=400g;
(3)小组同学从水底打捞搬运两个重物到指定的位置时,发现悬浮在水中潜水器总是不能把重物打捞上来,其可能原因有潜水器漏气、潜水器漏水或被打捞的重物质量过大等。
故答案为:(1);
(2)小组同学需要放置的配重至少400g;
(3)潜水器漏气、潜水器漏水或被打捞的重物质量过大等。
7. 【答案】(1)煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分;
(2)氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(3)二氧化碳。
【解析】【考点】酸雨的产生、危害及防治.
【解答】解:(1)选择材料时,同学们认为煤粉比煤块更合适,其原因是煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分;
(2)根据评价表,该模型的指标一可被评为优秀,除了密封性好外,该装置可以除去大部分污染气体,原因是氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(3)该模型的指标二被评为合格的原因是:煤燃烧还能产生二氧化碳气体,也能使浸有紫色石蕊试液的棉花变红,这是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸也能使石蕊变红色。
故答案为:
(1)煤粉比煤块与氧气的接触面积更大,反应更快、更充分;
(2)氢氧化钠能和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水;
(3)二氧化碳。
8. 【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。
9. 【答案】(1)浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比;(2)1、4、7;小;(3)是。
【解析】【考点】物体的浮沉条件及其应用;阿基米德原理.
【解答】解:(1)比较实验序号1、2、3(或4、5与6或7、8与9)可知,浮筒静止时浸入液体的深度变化与小筒中所加液体的质量成正比;
(2)比较实验1、4、7或2、5、8或3、6、9可知在不同的液体密度中,使用相同的小筒,物体的质量相同时,液体的密度越大,小筒静止时浸入液体的深度越小,所以若要增大浮力秤精确度,可选用密度小的液体;
【理论推导】
由题可知,该浮力秤在称量物体质量时,浮筒始终在液体中处于漂浮状态,则F浮=G总,即ρ液gV排=m总g,故m总=ρ液V排,
又因为V排=Sh,所以当还没有称量时,即m=0时,可得ρ液Sh1=m0,
当开始称量质量时,可得ρ液Sh2=(m0+m),
联立两式可得:m=ρ液S(h2﹣h1)=ρ液SΔh,
则Δh=,分析函数关系可知Δh与m成正比,所以浮力秤刻度可用等分法。
故答案为:(1)浮筒静止时浸入液体的深度变化Δh与小筒中所加液体的质量m成正比;(2)1、4、7;小;(3)是。
10.【答案】(1)③>②=④>①;1.2×103kg/m3;不正确,液体压强大小与液柱的粗细无关;
(2)33分;设计产品1符合规律但有误差得10分,设计产品2符合规律且误差小得20分,设计产品3不符合规律得3分,总得分33分(合理即可)。
【解析】【考点】探究液体压强的特点.
【解答】解:
(1)①由图甲可知,ABCD四个位置的高度关系为hC>hB=hD>hA,根据p=ρgh得出4点压强的关系为pC>pB=pD>pA,故对应的U形管液面高度差大小关系是③>②=④>①;
②将两个金属盒分别放入液面相同深处,设深度均为H,根据液体压强公式可得:ρ水gH=ρ水gh水,ρ盐水gH=ρ水gh水′,已知水和盐水对应两U形管高度差分别为10厘米和12厘米,代入数据求出ρ盐水=1.2×103kg/m3;
③说法不正确,根据p=ρgh,要使U形管内的液面高度差更明显,即使h变大,需增大压强或者减小管内液体密度,故更细的U形管不能使h变大,液体压强大小与液柱的粗细无关;
(2)得分33分,设计产品1符合规律但有误差得10分,设计产品2符合规律且误差小得20分,设计产品3不符合规律得3分,总得分33分。
故答案为:(1)③>②=④>①;1.2×103kg/m3;不正确,液体压强大小与液柱的粗细无关;(2)33分;设计产品1符合规律但有误差得10分,设计产品2符合规律且误差小得20分,设计产品3不符合规律得3分,总得分33分(合理即可)。
11.【答案】(1)除二氧化碳以外的气体溶于水;
(2)①可增大气体与溶液的接触面积,使气体中的二氧化碳被充分吸收;
②使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收;×100%。
【解析】【考点】物质的组成成分以及含量的探究;探究人体呼出气体与吸入空气成分的变化.
【解答】解:(1)装置甲中的氢氧化钠溶液能吸收呼出气体中的二氧化碳,测量气体体积装置如图乙,集气瓶中放植物油是为了防止除二氧化碳以外的气体溶于水;
(2)①气体与溶液的接触面积越大,气体吸收越充分,则有小组成员提出将Ⅰ号锥形瓶中插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(如图Ⅲ),有利于提高实验的准确度,理由是可增大气体与溶液的接触面积,使气体中的二氧化碳被充分吸收;
②实验时先缓缓吸气,后缓缓呼气,缓缓呼气的目的是使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收,瓶Ⅰ中的氢氧化钠溶液能吸收呼出气体中的二氧化碳,瓶Ⅰ溶液质量增加M克,就是呼出气体中的二氧化碳质量为M克,收集到的气体体积为V升,若收集到的气体的密度为ρ克/升,则收集到的气体质量为V升×ρ克/升=Vρ克,呼出气体的质量为M克+Vρ克=(M+Vρ)克,故该呼出气体中二氧化碳的质量分数是×100%=×100%。
故答案为:(1)除二氧化碳以外的气体溶于水;
(2)①可增大气体与溶液的接触面积,使气体中的二氧化碳被充分吸收;
②使二氧化碳被氢氧化钠溶液充分吸收;×100%。
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)0.21N,17.5cm;(2)1750Pa;(3)3。
【解析】【考点】杠杆的平衡条件;液体压强的计算及公式的应用;物体的浮沉条件及其应用.
【解答】解:(1)该仪器的重力:G=mg=(3×10﹣3kg+18×10﹣3kg)×10N/kg=0.21N;
该仪器竖直漂浮在水中,由物体的漂浮条件可知:F浮=G=0.21N,
由F浮=ρ水gV排可知,该仪器排开水的体积:V排===2.1×10﹣5m3=21cm3,由V=Sh可知,该仪器浸入水中的深度:h排===17.5cm;
(2)水对该仪器底部的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×17.5×10﹣2m=1750Pa;
(3)由题意可知,塑料管的重心到塑料管的左端距离为×30cm=15cm,合金块的重心到塑料管的左端距离为×2cm=1cm,设合金块重力的力臂为L2,塑料管重力的力臂为L1,由题意可知,L2+1cm+L1=15cm,
则L1=14cm﹣L2,由杠杆平衡条件可知:G2×L2=G1×L1,即m2g×L2=m1g×L1,代入数据有:18g×L2=3g×(14cm﹣L2),解得:L2=2cm,则d=L2+1cm=2cm+1cm=3cm。
答:(1)该仪器竖直漂浮在水中,受到的浮力大小为0.21N,浸入水中的深度为17.5cm;
(2)该仪器竖直漂浮在水中,水对该仪器底部的压强大小为1750Pa;
(3)3。
14.【答案】(1)变大;(2)小灯泡消耗的电功率为0.9W;(3)右。
【解析】【考点】电功率的计算;欧姆定律;杠杆的平衡条件.
【解答】解:(1)由电路图可知,灯泡和R1串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,
电压表的示数变大,即灯泡两端的电压变大,由欧姆定律可知电路中的电流变大,则电路的总电阻变小,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电阻R1的阻值变小,由表格数据可知,压力FA变大;
由杠杆的平衡条件FB OB=FA OA可知物体N对B点的压力变大,绳子对物体M的拉力T=GM﹣F浮,由同一根绳子的拉力相等和GM=GN可知,物体N对B点的压力FB=GN﹣T=GN﹣(GM﹣F浮)=F浮,所以物体M受到的浮力变大,由F浮=ρ液gV排可知物体M排开水的体积变大,则水位超出警戒线的高度变大;
(2)水位超过警戒线高度1米时,物体M受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣4m2×1m=10N,物体N对B点的压力FB=F浮=10N,由杠杆的平衡条件FB OB=FA OA可得:FA=×FB=×10N=20N,由表格数据可知,力敏电阻的阻值R1=10Ω,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I===0.3A,此时小灯泡消耗的电功率:P=I2RL=(0.3A)2×10Ω=0.9W;
(3)若用这个完成测试的测量仪来测量海水超过警戒线的高度h,物体M排开液体的体积不变,而海水密度大于雨水的密度,由F浮=ρ液gV排可知物体M受到的浮力变大,则物体N对B点的压力变大;要仍用电流表准确读出水位高度,FA和OA不变,由杠杆的平衡条件FB OB=FA OA可知,应减小OB,即适当向右调节N的位置。
答:(1)变大;(2)小灯泡消耗的电功率为0.9W;(3)右。
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