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中考复习:跨学科实践专项练习(解析版)

姓名:班级:学号:

1.小明通过如图实验测最隔音前后的声音强弱等级,计算减噪率,探究材料对隔音性能的影响:

⑴计料减噪率越高,表示其隔音性能越好。测试结果如表:

隔音前的强弱等分贝仪与声源隔音材隔音后的强弱等

减噪率W(%)

级L//dB间的距离.Mr料级L2MB

泡沫盒36.526.0

49.31铁盒38.422.1

木盒42.314.2

实验中小明控制三个盒子的大小、三种材料的厚度以及分贝仪与声源间的距离相同,这里用到的科学实验

方法为;根据表格数据,三种材料中,盒的减噪率低,盒的隔音性能较好(后

两空均选填“泡沫”“铁”“木”);

(2)小明想探窕材料减噪率的大小跟隔音前声音的强弱等级是否有关,在上表数据的基础上,他应选择

(选填“铁盒木盒"),使分贝仪与声源距离为(选填并使隔音前声音的强弱等级

(选填“49.3dB”“63.5dB”)。再次实验,测得隔音后的强弱等级为人减噪率y的计算方法为:

隔音前后的声音强弱等级差

,写出此次减噪率的表达式y=(用题中已有字母表示);

隔音前的声音强弱等级

(3)好的吸音材料具有以下哪个特点()

A.疏松多孔B.硬度较大C.柔韧性好D.保温性好

【参考答案】(1)控制变量法木泡沫

Li-L2

(2)铁盒1m63.5dB

(3)A

【解析】(1)[1]探究材料对隔音性能的彩响,应控制材料的种类不同,声源、三个盒子的大小、三种材料

的厚度以及分贝仪与声源间的距离相同,分贝仪接收到的声音越弱,说明材料隔音性能越好,这是控制变

量法。

[2][3]由表中数据可知,隔音后声音的强弱等级越低,减噪率越高,材料的痛音性能越好,泡沫盒的减噪

率为26.0%,铁盒的减噪率为22.1%,木盒的减噪率为14.2%,即泡沫盒的减噪率最高,木盒的减噪率最低,

说明泡沫盒的隔音性能较好。

(2)想探究材料减噪率的大小跟隔音前声音的强弱等级是否有关,应控制隔音材料、分贝仪与

声源的距离等因素不变,只改变隔音前声音的强弱等级,因此在上表的基础上,为了保证隔音材料相同,

应选择铁盒,为保证分贝仪与声源的距潟相同,应使分贝仪与声源的距离为1m,为了使隔音前声音的强度

与49.3dB不同,所以应使隔音前声音的强弱等级人=63.5dBo

[4]由题意可知,减噪率y的计算方法为:此次隔音前声音的强弱等级为乙,隔音后

隔音前的声音强弁书奴

的声音强弱等级为乙,所以此次成噪率的表达式y=5三”。

L1

(3)由本实验可知,泡沫的隔音效果较好,而泡沫具有疏松多孔的结构,可以使声波在其内部多次反射和

吸收,从而消耗声波的能量,达到良好的吸音效果,因此好的吸音材料通常具有疏松多孔的结构,故A符

合题意,BCD不符合题意。

故选A。

2.噪声常常影响人们的生活和学习,某物理兴趣小组为此开展了“制作护耳器”的项目实践活动,为选取最

合适的材料制作护耳器,该小组测试了不同材料的隔音性能。

【项目材料】报纸、海绵、毛巾、闹钟。

(1)【项目分析】护耳器是在_______减弱噪声的。

⑵设计方案时,某同学猜想材料的厚度、包裹方式都可能影响隔音效果,具体操作时,应分别选用厚度

(填“相同”或”不同”)的报纸、海绵和毛巾,用相同的包裹方式包住正在响铃的闹钟,听闹钟声音

________的变化。

⑶【项目实施】声音的变化不容易辨别,于是该小组用分贝仪来完成测试。分贝仪(填“能”或“不

能”)减弱噪声。将分贝仪放在距离闹钟Im处,记录铃声的响度大小,然后按照设计方案用隔音材料包裹

闹钟,分别记录包裹后铃声的响度大小,数据记录如下表所示。

包裹前铃声响度

次数隔音材料包裹后铃声响度/dB

/dB

1报纸5742

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2毛巾38

3海绵30

根据表中数据可得,三种材料中隔音性能最好的是0

(4)【项目拓展】某同学选择了合适的材料制作了如图所示的护耳器。评价小组测评后指出,该作品虽然隔

音效果好,但是佩戴时挤用耳廓,舒适性较差C请你对该作品提出合理的改进建议:

G

【参考答案】(1)人耳处

(2)相同响度

(3)不能海绵

⑷可以改成入耳式,贴合耳道的耳塞

【解析】(1)噪声的防治有三个途径为在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱,因此护耳器是

在人耳处减弱噪声。

(2)[1]实脸探究的是选取最合迨的材料制作护耳器,而材料的厚度、包裹方式都可能影响隔音效果,根

据控制变量法,分别选择厚度相同的报纸、海绵和毛巾,用相同的包裹方式包住正在响铃的闹钟。

[2]通过听闹钟声音的强弱,即响度的变化,判断隔音效果,隔音效果越好,听到的声音响度越小。

(3)[1]分贝仪只能监测声音的大小,不能减弱噪声。

[2]根据表中数据可知,用海绵包裹后声音响度最小,用报纸包裹后声音响度最大,因此三种材料中隔音性

能最好的是海绵。

(4)因佩戴时挤压耳廓,舒适性较差,可以改成入耳式,贴合耳道的耳塞。

3.跨学科实践:探究厨房中的物态变化

【任务一】(1)备菜:从冰箱里拿出一块冻肉,过一会儿看到其表面有一层“白霜”,这是现象;

为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,这样能有效(选填“升高”或“降低”)冰的熔点。

【任务二】(2)炒菜:炒的烹饪方法通常涉及“高温油处理”,使食材中的水分在高温下迅速__________(填

物态变化名称),同时食材表面可能因高温而部分碳化或形成酥脆外壳(固态到固态的变化,但性质改变)。

【任务三】(3)煲汤:炖的交饪方法通常涉及较多的汤汁,汤汁在加热过程中逐渐汽化使汤汁浓缩。而食

材中的部分水分和可溶性成分溶解在汤汁中,同时食材逐渐吸收汤汁的味道和营养。如果想更快速地煮熟

食物,可以采用的方法有(写出一种即可)。

【任务四】(4)蒸馒头:将馒头放在蒸锅上,水在蒸锅中沸腾产生水蒸气,水蒸气上升遇到冷的馒头表面

时成水膜覆盖在馒头.匕同时放出热量使馒头熟透。拿刚出锅的热馒头时要在手.上沾点凉水,

是因为热馒头接触到手上的凉水时,凉水(填物态变化及吸放热情况),避免烫伤手。

【参考答案】凝华降低汽化用高压锅煮液化汽化吸热

【解析】(1)[1]从冰箱里拿出一块冻肉,过一会儿看到其表面有一层“白霜”,“白霜”是空毛中的水蒸气

凝华成的小冰晶附着在冻肉上形成的,是凝华现象。

[2]为了让冻肉尽快解冻,可以在肉上撒盐,盐溶解在水中形成盐溶液,盐溶液的凝固点比纯水低,这样能

有效降低冰的熔点,使冻肉快速熔化。

(2)[3]用高温油处理食物时,食材中的水分吸收热量,迅速汽化,从液态变为气态,导致食材表面脱水

并形成酥脆外亮。

(3)[4]想更快速地煮熟食物,可以提高汤汁的沸点,由于液体的沸点随气压的升高而增大,所以可以用

高压锅煮,增大锅内的气压,提高汤汁的沸点。

(4)[5]水蒸气上升遇到冷的馒头,放出热量,由气态变成液态,在馒头表面液化成水膜覆盖在馒头上。

[6]热馒头接触到手上的凉水时,凉水吸收热量,由液体变成气沐,汽化成水蒸气,由于汽化吸热,所以可

以避免烫伤手。

4.在跨学科实践课上,某小组同学开展了“了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法”的项目化学习活动,下面是该

小组同学实践的过程

【项目分析】

任务一:了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法

任务二:从物理学的视角,对烹饪过程中发现的一些问题提出注意事项或改进建议

【项目实施】

任务:了解并尝试鸡蛋的各种烹饪方法

该小组同学上网杳阅资料•,了解鸡蛋的最佳成熟温度:蛋黄68C〜71℃,蛋清62℃〜64C,温度过高或吸

热过多不仅会影响口感,还会导致维生素损失过多,蛋白质也会变得难以消化。根据生活经验,并在父母

的帮助下,正确并安全地使用各种房具完成烹饪过程。

任务二:从物理学的视角,对烹饪过程中发现的一些问题提出注意事项或改进建议

(1)煎鸡蛋:煎鸡蛋时,由于油温过高易导致鸡蛋边缘焦糊,需调小火苗把握火候,这是因为油的

比水的高;

试卷第4页,共26页

(2)炒鸡蛋:炒鸡蛋时,油温也很高,但可以用锅铲不断翻炒,使鸡蛋_________,不会使鸡蛋局部焦糊;

(3)水煮蛋:相对于煎、炒,水煮蛋的温度相对低,更好把控,一般在水中煮7〜8min,蛋液就能完全凝结

成固态,从物态变化的视角分析,这个过程并不是凝固过程,判断依据是o

【项目拓展】

煎鸡蛋时,炉火熄灭前、后瞬间会有以下两种情景,图中炒勺上方的“白气”是(填物态变化名称)

现象,其中图是火焰熄灭后的情景,判断依据是。

甲乙

【参考答案】(1)沸点

⑵受热均匀

(3)凝固放热液化甲见解析

【解析】(1)煎鸡蛋•时,由于油温过高易导致鸡蛋边缘焦糊,原因是油和水的沸点不同,油的沸点高于水

的沸点。

(2)炒鸡蛋时,油温高,通过翻炒使鸡蛋受热均匀,不会使鸡蛋局部焦糊。

(3)[1]凝固是放热过程,而蛋液完全凝结成固态的过程是需要吸收热量,所以不是物态变化中的凝固过

程.

[2]放鸡蛋时,炉火熄灭前、后,图中炒勺上方的''白气”是一种水蒸气液化形成的小水珠。

[3][4]火焰熄灭前,炒勺上方的温度较高,水蒸气发生液化的程度较小,故“白气”较少;熄灭后,炒勺

上方的温度较低,水蒸气液化程度大,形成的“白气”就增多,所以图甲是火焰熄灭后的情景。

5.在跨学科实践活动中,同学们自制了天文望远镜,如图1所示。

⑴测量凸透镜的焦距将凸透镜止对着太阳光,当白纸上呈现一个并非最小的光斑时,用刻度尺测出光斑

到凸透镜的距离为£,稍微增大凸透镜与白纸之间距离,发现光斑变大,则/与上的大小关系是:/L.

⑵图2为望远镜成像原理图,其中物镜相当于,目镜相当于放大镜。

(3)老师制定了如下评价量表:

自制望远镜评价量表

级别内

优秀合格待改进

结构牢固,镜筒调节顺结构比较牢固,镜筒较难结构不够牢固,镜筒不能

外观

畅,镜筒尺寸合适调节,镜筒尺寸比较合适够调节,镜筒尺寸不合适

成像效

能观察到清晰的远景能观察到模糊的远景不能观察到远景

小明用其中一个望远镜观察远处的鸟儿时,调节镜筒略显阻塞,调节后清楚看到一只额、脸等部位的裸露

部分都呈黑色的黑脸琵鹭,根据评价量表,该望远镜的评价级别是外观,成像效果o

【参考答案】(1)<

⑵照相机

(3)合格优秀

【解析】(1)平行太阳光经凸透镜会聚到焦点处,焦点处光斑最小。如果焦点在光斑与透镜之间,即/VL,

增大透镜和白纸的距离,光斑会逐渐变大。

(2)望远镜的物镜作用是使远处的物体在焦点附近成倒立、缩小的实像,成像原理和照相机一致,因此物

镜相当于照相机。

(3)根据评价量表:该望远镜调节镜筒略显阻塞,符合“结构比较牢固,镜筒较难调节”的合格标

准;调节后可以清晰看到远处的物体,符合“能观察到清晰的远景”的优秀标准。

6.在跨学科实践“制作望远镜”活动中,老师给每个小组准备了两块凸透镜(甲透镜焦距为20cm,直径约为

5cm;乙透镜焦距为10cm,直径约为4cm)、瓦楞纸、剪刀、透明胶、双面胶等。

⑴透镜选择:为了确定用哪块透镜作物镜,我们先将甲透镜作为物镜,乙透镜作为H镜,调整二者距离,

观察远处墙壁上的字,直到找到最大、最清晰的像:然后再将乙透镜作为物镜,甲透镜作为目镜,再使用

两块凸透镜组合看远处墙壁上的字,直到找到最大、最清晰的像。通过操作,李华小组确定选择透

镜作为物镜,透镜作为目镜。

(选填“甲”或"乙”)

(2)分析原理.:望远镜的物镜类似于(选填“照相机”“幻灯机”“放大镜”)的原理,能把远处物体成

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的实像,这个像,恰好成在目镜的范围之内,目镜再对其成正立、放大的虚像,

如图(a)所示。

(3)制作调试:小明组用瓦楞纸制成两个比凸透镜直径略大的纸简,分别将它们固定在两个纸筒的一端,效

果如图(b)用制作成功的望远镜先观察较近处物体时,通过调节小纸筒,看到了较近处物体清楚放大的像。

调转镜头宜接去观察更远处物体时,会发现通过目镜看不到远处物体的像,此时需要调节镜筒,使目镜和

物镜间距离稍稍(选填“变大"变小”或“不变”)。

汨镜

图(b)

(4)交流评估:同学们通过多次实验测量,确定了望远镜目镜和物镜之间成像的最佳距离,得到结论:两个

凸透镜间的距离(即筒长)约等于物镜和目镜焦距的(>在各小组展示交流时,小明还发现,在

观察远处同一物体时,本组看到物体的像明显比其他组的暗,请你帮小明写出优化方法:o

(5)拓展延伸:同学们自制的望远镜最终看到的像是倒立的。为了看到正立的像,我们也可以把目镜换成合

适的镜。

【参考答案】(1)甲乙

(2)照相机倒立缩小一倍焦距

⑶变小

(4)和增大物镜直径,让更多的光进入筒内

(5)凹透

【解析】(1)[1][2]开普勒望远镜的设计规则是物镜选用焦距大的凸透钱,目镜选用焦距小的凸透镜,放

大倍数更高,因此选焦距20cm的甲作物镜,焦距10cm的乙作目镜。

(2)[1][2][3][4]望远镜物镜观察远处物体,物距远大于物镜的二倍焦距,和照相机成像原理相同,成倒

立、缩小的实像;目镜相当于放大镜,需要物镜成的实像落在目镜的一倍焦距范围内,才能再次成正立、

放大的虚像。

(3)根据凸透镜成像规律,物体变远(物距变大)时,物镜所成的像会靠近物镜(像距变小),因此需要

减小目镜和物镜的间距.才能让像重新落在目镜的一倍焦距内成清晰的像。

(4)望远镜的物镜焦点和目镜焦点几乎重合,因此镜筒长度约等于物镜焦距和目镜焦距之和;像偏

暗是因为进入望远镜的光线太少,换用直径更大的物镜可以会聚更多光线,使像变亮。

(5)两个凸透镜组合的开普勒望远镜成倒立的像,若要得到正立的像,可以将目镜换为凹透镜,即伽利略

望远镜,可成正立的虚像。

7.跨学科实践

制作简易活塞式抽水机

小华参照教材图甲所示的结构,选取一个用来装洗涤液的空瓶子,一根筷子,一块塑料片,一个小球,一

块橡皮膏,一根塑料管制作成了一个简易的活塞式抽水机,如图乙所示,制作过程如下

乙(a):将洗涤液的空瓶子的底部裁剪下来,底部当成活塞,葩身当成圆筒:

乙(b):在瓶身上方打一个孔,安装出水管;

乙(c):在活塞上开一个小孔,把塑料片一边粘在活塞上,使塑料片刚好能盖住小孔,作为阀门A:在洗

涤液瓶口中间放一枚小球做成阀门

⑴如图乙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强________(选填“大于”或“小

于“)阀门B上方的压强,阀门B下方的水在的作用下推开阀门B进入圆管中。再向下压活塞,

阀门A打开,阀门B关闭,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终源源不断的将水抽到高处。

(2)在使用该抽水机时需要先往圆筒里倒一点水,目的是增强活塞与筒壁间的o

A.压强B.摩擦力C.气密性

(3)在海拔3000m的青藏而原该抽水机提引水的最大高度________(选填“高丁”“低丁”或“等丁”)沿海地区

提升的最大高度。

【参考答案】(1)大于大气压

⑵C

(3)低于

【解析】(1)活塞上提时,圆筒内气体体积增大,压强减小,而外界大气压不变,B下方压强大于B上方的

压强,所以在压强差作用下,阀"B下方的水推升阀”B进入圆管中。再向下压活塞,阀F1B关闭,网”A

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打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将水抽到高处。

(2)向圆筒里倒一点水,是为了填充活塞与筒壁之间的缝隙,防止空气进入,从而保证装置的气密性,这

样大气压才能有效将水压上来。故选C。

(3)活塞式抽水机是依靠大气压工作的,大气压随海拔升高而降低,因此能支撑的水柱高度也会降低。

8.课外学习小组开展了响作简易活塞式抽水机”的实践活动,同学们集思广益,各显身手,、.面是小组同

学们交流的实践过程,请帮助完成下列内容:

©©o

阀门A背面阀门B正面

丙(a)丙(b)

【项目实施】要制作简易活塞式抽水机,需要完成以下任务。

(】)首先需要了解活塞式抽水机的结构及工作原理:取一个注射器,把针头插到装有水的盆中,向上拉动活

塞,就能看到水从低处升到高处,这是靠的作用,使水升到高处的。结合托里拆利实验,同学们想

到尝试设计一款活塞式抽水机。理论上抽水机提升水最大高度是m(已知标准大气压p°=1.013x

105Pa,g取10N/kg;水的密度p水=1x103kg/m3)。

(2)初步了解了活塞式抽水机的工作原理,大强设计了一个如图中所示的抽水机,当活塞在圆筒内上升到出

水管S后继续上升,会发生的现象是(选填下列字母序号);

A.水从出水管S流出

B.圆筒内水随活塞继续上升

C.圆筒内水面开始下降

D.水保持在出水管S管口下方附近不动,既不上升也不下降

【项目改进】

(3)大强参照图乙所示的活塞式抽水机的结构,对自制抽水机进行了如下改进,如图内所示:

①如图丙(a)所示,用洗衣液瓶盖制作活塞,并在中间放一枚钢珠做成如图乙所示的单向阀门A;

②如图丙(b)所示,用矿泉水瓶盖和一块胶皮来制作另一个阀门B:

③如图丙(c)所示,活塞向上提起时,阀门A关闭,此时阀门B下方的压强______(选填“大于”或“小于”)

阀门B上方的压强,阀门B下方的水推开阀门B进入圆筒中。

④再向下压活塞,阀门B关闭,阀门A打开,水进入活塞上方圆筒中,活塞反复上下运动,最终成功的将

水抽到高处。

【项目反思】

(4)大强和同学们发现这样一个问题,自制的活塞式抽水机在工作前,向圆筒内灌入一理水,抽水会更容易,

这样做的主要目的是o

(5)大强还发现每个小组制作的抽水机模型都各有特色,下列做法能使活塞式抽水机工作运转流畅的是

A.减小活塞和管壁方间的摩擦

B.减小圆筒的重量

C,增大活塞的重量

【参考答案】(1)大气压10.13

(2)0

(3)大于

⑷防止漏气

(5)A

【解析】(1)向上拉动活塞时,注射器内部气压减小,外界大气压将水压入注射器,水升高是大气压的作

用。根据液体压强公式p°=p水。,计算得最大3提升3高度力=旦=一;方乎,=10.13m

LUL小Dp京glxlOkg/mxl0N/kg

(2)活塞上升到出水管S后继续上升,出水管使外界空气进入圆筒,圆筒内气压变为大气压,和外界平衡,

圆筒内的水在重力作用下开始下降,故选C。

(3)活塞上提时,阀门B上方体积变大、气压减小,阀门8下方和水面连通,压强等于大气压,因此下方压

强大于上方压强,水推开阀门B进入圆筒。

(4)活塞和筒壁间存在缝隙,容易漏气,导致筒内气压无法降低到大气压以下。预先灌水可以封住缝隙,

防止漏气,保证筒内能形成低压,使抽水更容易。

(5)减小活塞和管壁的摩擦,能让活塞上下运动更顺畅,使抽水机运转流畅;圆筒重量不影响活塞运动,

增大活塞重量会让拉动活塞更费力,故选A。

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9.小明按照教材中“综合实践活前”的要求制作简易密度计。

(1)取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口。塞入金属丝的目的之一是

(选填“升高”或"降低”)密度计的重心,提高稳度,使吸管能竖直在不同液体中。

⑵将吸管放到水中的情景如图甲所示,测得浸入水中的长度为比再将吸管放到另•液体中的情景如图乙

所示,浸入液体中的长度为儿己知,>九,用p液、p水分别表示液体和水的密度,则p液___________p水(选

填〜域“<,,或“=,,),八与p水、p液及H的关系式是h=o(用所给的符号表示)

(3)小明根据图甲在吸管上标出19刻度线(单位g/cn?,下同),再利用上述关系式进行计算,标出了0.8、

0.9、1』、1.2的刻度线(图中未全部画出)。如图丙所示密度计的两种刻度的标示合理的是(选

填,,A"或,,若相同长度的吸管下端缠绕的金属丝质量越大,密度计的量程会___________(选填“变大”“不

变,,或“变小„)。

【参考答案】(1)降低漂浮

⑵>—

P液

(3)A变大

【解析】(1)为了让饮料吸管能竖直漂浮在液体中,因此在吸管下端塞入适量金属丝作为配重,使

重心降低。

(2)[1]根据浮与沉的条件和阿基米德原理可知,漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,保持不变,

如果液体的密度越大,则密度计浸入液体中的体积越小,则浸入液体中的长度越短,因为,说明P及>

P水。

[2]因为密度计是漂浮在液体中,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=/浮淞=G

R|'P水gSH=P湛gSh=G

p.ii

则1与p水、p液及”的关系式是分=——

(3)[1]由/=竺可知,力与p液成反比,密度越大,液面位置越靠下,则密度计的刻度由上至下数值逐

P演

渐增大,则A图符合题意。

[2]若相同长度的吸管下端缠绕的金属丝质量越大,重力越大,且密度计浸入液体中的最大深度和最小深度

不变,则根据阿基米德原理和漂浮条件可得p液大=急=&,0液小=急=号

所以液体最大密度和最小密度之差△p=p液大一p液小=W-----^―=捻X

k戢小.及大

当重力G增大时,液体最大密度和最小密度之差增大,量程增大。

10.某同学想到了两种测量液体密度的方法,如下:

4cm$2cm

TTn

10cm

Ll—液体।

水\

【方法一】:用托盘天平和量筒测量液体的密度,方案如下表:

步骤方案1方案2

用托盘天平测量一只空烧杯的向空烧杯中倒入待测液体,用托盘

质量mo天平测量其质量〃〃

将品筒中体积为V的待测液体将烧杯中的部分待测液体倒入异

倒入空烧杯中筒,读取体积V

用托盘天平测量待测液体和烧用托盘天平测量烧杯和剩余液体

杯的总质量加总的质量

(1)从准确测量的角度考虑,方案更好,原因是

(2)根据此实验原理,由方案1得到的密度表达式是,由方案2得到的密度表达式是。(两个表

达式均用方案表格中的字母表示)

【方法二工用密度计测量液体的密度

如图,用一根粗细均匀的饮料吸管,在其卜端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成一个能始终竖直漂浮在

液体中的简易密度计,用这个简易密度计测晟某液体的密度。实验步骤如下:

①用刻度尺测出密度计的长度是10cm;

②将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4cm;

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③将密度计从水中取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中(没有碰到容器底),静止后测出密度计露

出液面的长度是2cm;

④该密度计在②、③步骤中所受浮力的大小(选填“相等”或“不相等”),排开液体的体积之比是o

⑤被测液体的密度是g/crrP.(〃水=1.0g/cm3)

【参考答案】(1)2方案1中,将量筒中体积为/的待测液体倒入空烧杯中,

号笥中会有液体的残留,导致m总变小,方案2中不存在这样的问题

(2)飞丁°胆芦相等3:40.75

【解析】(1)从准确测量的角度考虑,方案2更好,原因是方案1中,将量筒中体积为/的待测液

体倒入空烧杯中,量筒中会有液体的残留,导致血❷变小,根据?=£可知,造成所测密度偏小,方案2中

不存在这样的问题。

(2)[1]根据此实脸原理,由方案1得到的液体的质量为m=总一mu

液体的密度为pi=£=""皆°

[2]由方案2得到的量筒中液体的质量为m3=ml-m2

液体的密度为02=詈=叫芦

[3]该密度计在②、③步骤中均处于漂浮状态,浮力等于重力,因为密度计重力大小不变,所以受到的浮力

大小不变3

[4]步骤②中密度计浸在水中的长度为%=I-li=10cm-4cm=6cm

步骤③中密度计浸在液体中的长度为〃=l-l2=10cm-2cm=8cm

设容度计的横截面积为S,排开液体的体积之比是

。水_Sl3_I3_6cm3

%SI4〃8cm4

⑸因为两次密度计所受浮力相等,根据产浮=P液”排可得P水砂水=P液g匕支

则液体密度为p液=号包=1""3=0.75g/cm3

y波4

11.杆秤作为华夏国粹,制作轻巧、使用方便,曾是商品流通中的重要度量工具。

【项目提出】跨学科实践小组决定自制杆秤

【项目分析】杆秤由秤杆、秤泥、秤盘、提纽等组成,结构如图所示。

称最时将物体放在秤盅中,移动系秤蛇的挂绳使秤杆水平平衡,

根据挂绳所处的位置就可以读出被称物体的质量:。

制作杆秤时要考虑:材料的选择、提纽和秤盘位置的确定、零刻度及各刻度的标注等。

【项目实施】

⑴选材:选择秤杆时必须考虑(选填“材质名贵”“外形美观”或“质地坚硬'');

⑵制作:①选取一根可忽略重力的杆做秤杆,在秤杆左端选择两点依次标上A、B,在秤杆的8处系上绳子

作为提纽;将10g的小盘系上细绳固定在4处做秤盘;将20g的钩码系上细绳挂在提纽右侧做秤蛇;手提

提纽,若A端偏高,则应将秤无向(选填“左”或“右”)移动,使秤杆在水平位置平衡,如图所示,

此时在(选填“提纽”或“秤坨”)的位置标“0”刻度线;

②要制作最大称量100g、分度值2g的简易杆秤(“0”刻度线已标),请为杆秤标注刻度,简要叙述操作方案:

(3)称量:用做好的杆秤称量一个土豆的质量。已知4B=5cm,忽略绳重,当秤杆在水平位置平衡时,

秤杆上秤昵的挂绳到B点的距离是30cm,则此土豆的质量为go

(4)交流评估:质量不同的秤盘_______(选填“会”或“不会”)影响零刻度线的位置;为增大杆秤的最大称量

值,可采取的方法是o(写出一种即可)

【参考答案】(1)质地坚硬

(2)左秤坨在件盘上放100g底码,移动杆驼,使杆杆在水平位置处于平衡状态,在杆杆上

挂绝所处的位置标注刻度并写上数字“100”,0和100之间分为50等份,每一等份表示2g,依次标上相应

刻度和数字。

(3)

11C/1.1x102

(4)会换用质量更大的秤坨/将提纽向左移动,减小提纽到秤盘的距离

【解析】(1)选材时,杆杆需要杆杆不易变形保证测量准确,因此必须选择质地坚硬的材料。材质名贵、

外形美观不影响使用,不是必须考虑的因素。

试卷第14页,共26页

(2)[1][2]4端偏高,说明杠杆右侧(秤泥侧)的力和力臂的爽积更大,根据杠杆平衡条件,向左移动秤

员:可以减小秤鸵的力臂,使杠杆平衡;此时秤盘为空,平衡后杵无所在位置就是零刻度线,因此在样炭:住

置标0。

[3]见答案

(3)根据杠杆平衡条件,放土豆平衡时(叫片+m土豆)g•=m竹g•L(L=30cm是砰坨到提纽的距离)

化同得(ma+inti)-AB=血蛇•L

代入数据得m上豆=—m盘=20gj30cm_10=I1。

上且AB上5cm0°

(4)[1]零刻度线用来平衡杆盘自身重力,杵盘质量不同,平衡时秆驼位置不同,因此会影响零刻度位置。

m^L

[2]由第3问解析可知,杆秤的最大称量为瓶=一谷一?71自,由此可知,为增大最大称量可以换更重的秤泥,

AB5t

或将提纽左移减小提纽到秤盘的距离。

12.杆秤不仅是称重工具,史承载历史文化与传统智慧,即使在现代,其文化符号意义与工艺价值仍值得

挖掘与保护。如图所示小凯和小军对杆秤很感兴趣,由此开展制作简易杆秤的学习。

【任务一】产品制作

(1)如图甲,小凯用木棒作为秤杆,用细线系一个20g的钩码作为秤泥,把空小盆挂在A点作为秤盘,在8

点挂粗绳作为提纽,则点相当于支点;调节秤花位置使阡秤水平平衡,标记此时细线的位置,则该

位置对应的质量刻度值为g:

⑵在秤盘中逐个添加50g的破码,当杆秤水平平衡时,记录细线的位置、标记相应的质量,再测出细线距

离B点的长度(如表1),根据表中数据,应将300g的刻度值标记在距离B点cm处;

【任务二】产品使用

(3)在称重过程中,若杆秤左低右高,如图乙,要将杆秤调至水平平衡,秤枪应往(选埴“左”或“右”)

侧移动;使用次数过多后若秤泥有缺损,则杆秤所示的质量值被测物的真实质量值(选填“大于”、

,,小于,,或,,等于,,);

【任务三】拓展分析

(4)肝秤是利用杠杆平衡原理制成的测量物体质展的工具。如图甲所示某杆秤的0刻度距离提纽1cm,秤盘

到提纽的水平距离为5cm,秤蛇的质量为0.5kg0此时将提纽向左适当调节一段距离,杆秤的量程将

(选填“变大""变小''或“不变”),理由是o

【参考答案】(1)B0

(2)32

(3)右大于

(4)变大将提纽向左移动适当距离,对应的阻力臂减小,秤坨的质量不变,则动力不变,根据杠

杆平衡条件FiL=F2G可知,动力臂将变小,而杆秤的长度不变,杆杼的量程将变大

【解析】(1)[1]杆秤的支点是绕其转动的点,题目中明确木棒可绕8点转动,因此8点相当于支点。

[2]调节杆秤水平平衡时,秤盘内无物体,此时平衡状态消除了杆杵自身重力和抨盘质量对测量的影响,所

以这个平衡位置对应的质量刻度值应为0g。

(2)根据杠杆平衡条件可得物+m盘)g-AB=m^^.g•L肝雨

当托盘中底码总质量为50g=50x10-3kg,距离8点的长度是7cm=7x10-2m,秤坨质量20g=20x

3323

10-kg,根据杠杆平衡条件可知……①(50+血盘)x10-kgx10N/kgxLABx10-m=20x10-kgx

10N/kgx7x10-2m

当托盘中欣码总质量为100g=100x10-3kg,距离8点的长度是12cm=12x10-2m,根据杠杆平衡条件

可知(100+mJx10_3kgx10N/kgxABx10-2m=20x10-3kgxlON/kgx12x10-2m……②

联立①②解得m盘=20g,LAB=2cm=2x10-2m

当托盘中硅码总质量为300g=300x10-3kg,根据杠杆平衡条件得(300+机汽)x10-3kgx10N/kgx2x

10-2m=20x10-3kgxlON/kgxLx10-2m

解得A=32x10-2m=32cm

(3)[1][2]在称重过程中,若杆杆左低右高,如图乙,说明秤花的力与力臂的乘积偏小,要将杆秤调至水

平平衡,秤蛇应往右侧移动来增大力臂,若秤坨有块损,重力偏小,故需移动更大的距离增大力臂使得杠

杆平衡,因此杆秤所示的质量值大于被测物的真实质量值。

(4)[1][2]将提纽向左移动适当距离.对应的阻力臂减小,秤龙的质量不变,则动力不变。根据杠杆平衡

试卷第16页,共26页

条件F^i=尸242可知,阻力臂减小后,所需的动力臂将变小,而杆秤的长度不变,因此能承受的最大阻力

变大,杆杼的量程将变大。

13.跨学科实践:制作简易汽轮机模型

【项目提出】

热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队,制作简易汽轮

机模型。

【项目实施】

(1)设计并制作:设计方案如图所示。向易拉舞内部注入大约半^水,将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端

插入易拉罐内,用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。

(2)测试实验:点燃易拉罐下面的酒精灯.,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。

①汽轮机模型工作过程的能量转亿情况为:化学能--o

②此汽轮机模型属于(填“内”或“外”)燃机。

(3)实验改进:

①同学们在测试过程中,发现加热很长时间后,扇叶才开始转动,这是因为;

②进行了调整后,再次测试,发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为,这是蒸汽喷射力不足造成的。以

下几种解决方案中你认为可行的是一o

A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热

B.更换个更细的喷嘴

C.降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心

【项目拓展】

(4)同学交流过程中,有同学设想:用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐,制成一个“太阳能蒸汽

机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是:。(写出一条即可)

【参考答案】内能机械能外加热时间不足,无法产生足够的水蒸气B环保

无污染

【解析】(2)[1][2]实验时将易拉罐下面的酒精灯点燃,当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来:酒精燃烧将

化学能转化为内能,蒸汽推动扇叶转动,将内能转化为机械能。因此汽轮机模型工作过程的能量转化为:

化学能T内能T机械能。

[3]内燃机是燃料在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功;此汽轮机模型酒精在空气中燃烧,蒸汽

推动外面的扇叶转动,这两个过程都不在易拉罐内,因此此汽轮机模型属于外燃机。

(3)[4]加热很长时间后,扇叶才开始转动,这与水蒸气的量有关,加热时间不足,无法产生足够的水蒸

气,不能使扇叶开始转动。

[5]A.增加酒精灯的高度,用其内焰加热,温度更低,故A不符合题意;

B.更换一个更细的喷嘴可以增大蒸汽喷出速度,能增大蒸汽喷射力,故B符合题意;

C.扇叶转动时本质是可看作杠杆,降低小风扇的高度,使喷嘴对准风扇的中心,会使动力臂变小,需要更

大推力来推动,会转得更慢,故C不符合题意。

故选B。

(4)[6]太阳能是可再生的清洁能源,故太阳能蒸汽机的优势是环保无污染。

14.图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。项目小组想利用图丙中电源、小灯泡、开关、电位器(相当于

滑动变阻器)制作一盏简易调光台灯,达到调节灯光亮度的目的。

【项目实施】

(1)设计调光台灯电路

在图乙虚线框内设计一个亮度可调的台灯电路图。

图1

(2)组装调光台灯

请你用笔画线代替导线完成图丙电路的连接。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变宛。a、b、c为电位器的

三个接线柱_________o

【展示交流】

(3)你所设计的图乙和另一同学设计的图2都是台灯调光电路,老师认为图2方案更好一些,理由是

试卷第18页,共26页

R

R。

4=F-

图2

串联一个定值电阻

自,可防止当滑动变阻器移到阻值最小时,电路中电流过大,能起到保护灯泡的作用。

【解析】(1)要设计一个亮度可谓的台灯,需将滑动变阻器和小灯泡串联,通过改变滑动变阻器的阻值,

从而改变线路中的电流,改变小灯泡的亮度。电路图如下:

0

—1卜

(2)要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮,即通过灯泡的电流变大,电位器的电阻变小,因此应连接电

位器的b、c接线柱,实物图连接如下:

(3)串联一个定值电阻总,可防止当滑动变阻器移到阻值最小时,电路中电流过大,能起到保护灯泡的作

用O

15.跨学科实践。

制作简易可调速风扇

学习了变阻器的相关知识后,同学们成立了制作简易可调速风扇的项目小组,制订了“需求分析——方案设

计一动手制作——测试优化——展示交流”的学习流程,研究了变阻器原理,收集材料制作了可调速风扇

模型。

电阻片

旋钮了

实验材料:微型小风扇、电位器(标有。、从c三个接线端)、开关、导线、电池盒(3V电源)。

电路连接说明:将微型小风扇与电位器串联后接入电路,通过旋转电位器旋钮改变电路中的电阻,从而调

节风扇转速。

(1)电位器连接:如图,同学们选择电位器a、b、c三个接线端中的两个接线柱连入电路中,可

使逆时针旋转旋钮时,风扇转速变快;

(2)能量转化:可调速风扇工作时的能量转化情况为:

(3)故障排查:某同学在测试时发现小风扇无法转动,出现这种情况的原因可能是:(答出一点

即可)

(4)电路优化:展示交流环节中,有同学提出:“电路中串联一个定值电阻会更好一些。”请你替他说明原因:

【参考答案】(1)b、c

⑵电能转化为机械能

⑶导线接触不良

(4)见解析

【解析】(1)逆时针旋转旋钮时,风扇转速变快,说明此时通过风扇的电流变大,也位器两端电压不变,

说明电位器接入电路的电阻变小,即逆时针旋转旋钮时,电位器接入电路的电阻丝的长度变短,由图可知,

此时应该接仇c两个接线柱。

(2)可调速风扇工作时消耗电能,风扇转动具有机械能,将电能转化为机械能。

(3)某同学在测试时发现小风扇无法转动,出现这种情况的原因可能是导线接触不良存在断路,或者电池

电员不足造成通过小风扇的电流太小等。

(4)电路中串联一个定值电阻,可以防止当电位器移动到阻值最小处时,电路中的电流过大烧坏小风扇,

对巳路起到保护作用。

16.生活中家电待机耗电问题常常被忽视,待机通常是指通过遥控器关闭电器但并不关闭电器电源开关或

是没有拔掉电器插头,让电源指示灯一直亮着。

(1)实践小组的同学所在城市以家庭为单位约3x户,用电器平均每天按待机20h计算,参考下表数据(平

均每户家庭电器待机情况),估算每天该城巾家庭用电器待机浪费电能的总量约为kWho

试卷第20页,共26页

(2)节约用电可行措施

常用电器电视机洗衣机空调电脑

数量/台1121

待机功耗/(W/

102310

台)

①随手关灯:根据公式卬=Pt可知,这样可以节约用电的理由是:0

②尽量使用节能灯。实践小组所在的学校共有电灯300盏,都是60W的日光灯,如果都改用20W的节能灯,

按平均每天用电4h计算,则该学校更换节能灯后,一天可节约用电kWho

③请你就具体用电情况为家庭节约用电再提两点建议:、。

【参考答案】(1)1.68x105

(2)减少用电器的工作时间48减少用电器待机耗电使用电冰箱时减少开冰箱门的次

数和时间

【解析】(1)家庭用电器待机的总功率P=10W+2W+3W+3W+10W=28W

3X10,户的用电器,平均每天按待机20h计算,每天该城市家庭用电器待机浪费电的总量约为"="£=28x

10-3kWX3X105X20h=1.68x105kW•h

(2)[1]根据公式皿=Pt可知,随手关灯,可以减少用电器的工作时间,这样可以节约用电。

[2]更换节能灯后,一天可节约用电△”=△「(:=d60W-20W;x4hx300=40x10-3kWx4hx

300=48kW-h

[3][4]家庭节约用电的做法有很多,比如,减少电器待机耗电;使用电冰箱时减少开冰箱门的次数和时间

等等。

17.小吒学完家庭电路后,结合所学知识,正确画出了家中电路图,并做了一些如下探究:

(1)小吒针对以上家庭电路,提出了一些关于安全用电的看法,其中正确的是()

A.家庭电路总开关可装在电能表前面

B.空调、热水器插座可用二孔插座

C.电能表是测量家用电器电功率的仪表

D.图中A、B、C三插座为并联

(2)电路电压为220V,此时电能表示数kWh,允许加接负载最大功率Wo

型号ES8OHS5(E)额定电压220V

储水容量80L额定频率50Hz

额定最局温度75℃额定功率?0(X)W

防水等级IPX4额定压力0.8MPa

(3)小吒发现家中电热水器铭牌

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