資源簡介 中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)熱點(diǎn)08 學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用的結(jié)合熱點(diǎn)解讀一、考查內(nèi)容1、物理知識(shí)與工程應(yīng)用:常考力學(xué)原理在建筑、機(jī)械等工程領(lǐng)域的應(yīng)用,如杠桿原理在起重機(jī)、剪刀等工具中的應(yīng)用,通過分析這些工具的結(jié)構(gòu)和使用過程,考查學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的理解和運(yùn)用。還有壓強(qiáng)知識(shí)在鐵路軌道、大壩設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用,如為什么鐵路軌道要鋪在枕木上,是為了增大受力面積減小壓強(qiáng)。另外,電學(xué)知識(shí)在電路設(shè)計(jì)、電力輸送等工程中的應(yīng)用也較為常見,如根據(jù)實(shí)際用電需求設(shè)計(jì)串聯(lián)或并聯(lián)電路,計(jì)算電路中的電流、電壓和電功率等。2、化學(xué)知識(shí)與工程應(yīng)用:化學(xué)材料在工程建設(shè)中的應(yīng)用是考查重點(diǎn),如金屬材料的防銹蝕措施,通過考查鐵生銹的條件以及防止鐵生銹的方法,讓學(xué)生理解化學(xué)原理在延長工程材料使用壽命方面的重要性。還有有機(jī)合成材料在塑料、橡膠制品中的應(yīng)用,以及化學(xué)反應(yīng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,如利用酸堿中和反應(yīng)處理工業(yè)廢水等,考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理和實(shí)際應(yīng)用的掌握程度。3、生物知識(shí)與工程應(yīng)用:生態(tài)工程是常見的考查內(nèi)容,如 “稻蝦共作” 生態(tài)系統(tǒng),通過分析該生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的關(guān)系、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)等,考查學(xué)生對(duì)生態(tài)平衡和生態(tài)農(nóng)業(yè)原理的理解。還有人體生理知識(shí)在醫(yī)療工程中的應(yīng)用,如根據(jù)人體血液循環(huán)系統(tǒng)的知識(shí),理解心臟起搏器、人工腎臟等醫(yī)療設(shè)備的工作原理,考查學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。二、命題趨勢1、緊密聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn):會(huì)結(jié)合當(dāng)前的社會(huì)熱點(diǎn)問題,如環(huán)境保護(hù)、新能源開發(fā)、人工智能等,考查學(xué)科知識(shí)在相關(guān)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。2、強(qiáng)化跨學(xué)科融合:由于工程問題往往涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),未來的命題將更加強(qiáng)化跨學(xué)科融合。3、突出創(chuàng)新實(shí)踐能力:鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,設(shè)計(jì)和改進(jìn)工程方案。三、考查情況在浙江中考科學(xué)中,學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用結(jié)合的內(nèi)容考查頻率較高。從知識(shí)點(diǎn)覆蓋來看,物理、化學(xué)、生物等學(xué)科知識(shí)在工程應(yīng)用中的考查較為均衡。例如,2024 年浙江中考科學(xué)第 32 題借助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情境,利用 “高空修枝” 工具,考查杠桿知識(shí)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。化學(xué)方面,如 2024 年的 29 題基于織物處理工藝情境,通過使用醋酸的原因分析,考查化學(xué)知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。生物知識(shí)則常結(jié)合生態(tài)工程、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等情境進(jìn)行考查,像 2024 年的 28 題通過 “稻蝦共作” 生態(tài)系統(tǒng)的分析,考查生態(tài)環(huán)保相關(guān)知識(shí)。由于浙江中考科學(xué)注重考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,強(qiáng)調(diào)情境化和跨學(xué)科整合,因此學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用結(jié)合的內(nèi)容在未來的中考中仍會(huì)保持較高的考查頻率,并可能進(jìn)一步強(qiáng)化。四、真題展示1.(8分)(2024 浙江)學(xué)校科技節(jié)開展水火箭比賽,同學(xué)們通過查閱資料得知:水火箭射程與瓶內(nèi)液體占總體積比例、瓶內(nèi)氣壓和發(fā)射角度等因素有關(guān)。除上述因素外,為研究水火箭射程與瓶內(nèi)液體質(zhì)量的關(guān)系,某興趣小組通過只改變液體的密度來改變其質(zhì)量,并用圖1裝置和有關(guān)測量工具進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①取一可樂瓶作為水火箭內(nèi)膽,瓶內(nèi)裝入體積為V的水,將其放置在已固定好的發(fā)射架上。②用打氣筒給水火箭打氣,當(dāng)瓶內(nèi)氣壓為p時(shí),打開開關(guān)發(fā)射。③測出水火箭的射程,多次實(shí)驗(yàn)取平均值④用食鹽和水配制A、B、C三種密度不同的溶液,均量取體積為V的溶液替換水,重復(fù)上述步驟①②③。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。請(qǐng)回答。(1)實(shí)驗(yàn)中用于測量水火箭射程的工具是 刻度尺 。(2)一定溫度下,用足量的食鹽和水配制溶液,若觀察到 有食鹽沉淀在下方 ,則溶液密度達(dá)到最大。(3)本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是 其他條件相同時(shí),水火箭射程與瓶內(nèi)液體質(zhì)量有關(guān),且質(zhì)量越大,射程越遠(yuǎn) 。(4)某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)用相同裝置,只用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過改變水的體積來改變質(zhì)量更方便。從控制變量的角度判斷該同學(xué)的觀點(diǎn)是否合理并說明理由: 不合理,沒有控制瓶內(nèi)空氣多少相同 。【解答】解:(1)長度的測量工具是刻度尺,射程是長度,故實(shí)驗(yàn)中用于測量水火箭射程的工具是刻度尺。(2)一定溫度下,用足量的食鹽和水配制溶液,若觀察到有食鹽沉淀在下方,說明是飽和溶液,則溶液濃度最大,使得密度達(dá)到最大。(3)根據(jù)鹽水是密度較大的A、B、C點(diǎn),比相同體積的水的質(zhì)量大,射程遠(yuǎn),本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí),水火箭射程與瓶內(nèi)液體質(zhì)量有關(guān),且質(zhì)量越大,射程越遠(yuǎn)。(4)某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)用相同裝置,只用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過改變水的體積來改變質(zhì)量更方便。改變水的質(zhì)量的同時(shí),改變了瓶內(nèi)空氣的多少,即使壓強(qiáng)相同,空氣的內(nèi)能不等,做功不等,故不合理,原因是沒有控制瓶內(nèi)空氣多少相同。限時(shí)提升訓(xùn)練某校項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)小組利用可樂瓶等材料制作水火箭(如圖甲),并進(jìn)行飛行高度測試實(shí)驗(yàn)。水火箭的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。將水火箭豎立于地面,用打氣筒通過打氣管向瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶內(nèi)壓強(qiáng)足夠大時(shí),瓶塞脫落,瓶內(nèi)的水向下噴出,水火箭就接近豎直向上飛。(1)使水火箭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的施力物體是 。(2)實(shí)驗(yàn)中無法直接測量水火箭豎直上升的最大高度,可以轉(zhuǎn)換為測量 來間接反映這個(gè)高度。(3)如圖丙所示,小組同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍下了水火箭從A處起飛,到C處達(dá)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,照相機(jī)每隔0.2秒曝光一次,從拍攝的照片可以看出,判斷水火箭運(yùn)動(dòng)情況 (從“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“變速直線運(yùn)動(dòng)”選擇),并說明理由 。(4)以下是水火箭的部分評(píng)價(jià)量表評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)功能性 火箭能順利升空,在空中的上升時(shí)間t≥6秒 火箭能順利升空,在空中的上升時(shí)間3秒≤t<6秒 火箭能順利升空,在空中的上升時(shí)間t<3秒或不能升空圖丁是小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)水火箭的速度和時(shí)間的關(guān)系,請(qǐng)結(jié)合評(píng)價(jià)量表的功能性指標(biāo),對(duì)該水火箭進(jìn)行評(píng)價(jià)并說明理由。 。如圖甲所示為一款家用電動(dòng)車,圖乙是某型號(hào)剪式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。更換汽車輪胎時(shí),將底部支撐臺(tái)置于水平地面,保持千斤頂豎直,將頂升置于汽車車身下,用手搖動(dòng)扳手使扳手繞O點(diǎn)不斷旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。通過杠桿水平拉動(dòng)左端鉸鏈,使支架向內(nèi)收縮,頂升升高,從而將汽車車身頂起,絲桿上刻有梯形扣,圖丙是梯形扣的實(shí)物圖。(1)從手機(jī)APP上可以看到車輛的主要信息,手機(jī)和車輛是通過 傳遞信息的,該車電動(dòng)機(jī)的工作原理是: 。(2)該型號(hào)的剪式千斤頂是由一些簡單機(jī)械組合而成的,在頂起車身的過程中,絲桿上的梯形扣屬于下列簡單機(jī)械中的 。A.滑輪 B.滑輪組 C.杠桿 D.斜面(3)現(xiàn)使用該剪式千斤頂更換輪胎,頂起汽車車身后,若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10000牛,且等于頂升對(duì)車身的支持力,千斤頂自身重量忽略不計(jì)。頂起汽車車身后,為了方便更換輪胎,需要繼續(xù)搖動(dòng)扳手,使頂升繼續(xù)升高一段距離,若人搖動(dòng)扳手使頂升在1分鐘內(nèi)升高12厘米,用千斤頂頂起車身時(shí)的機(jī)械效率為80%,則人做功的功率是多大?電池使人們能夠獲得比較穩(wěn)定的持續(xù)電流,方便了人們的生活,它的發(fā)明經(jīng)歷了漫長的時(shí)間。材料一:1780年,意大利科學(xué)家伽伐尼在解剖青蛙時(shí)偶然發(fā)現(xiàn),當(dāng)解剖刀無意中觸及蛙腿上外露的神經(jīng)時(shí),蛙腿猛烈地抽搐了一下。重復(fù)操作,又觀察到同樣的現(xiàn)象。伽伐尼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:采用靜電裝置對(duì)蛙腿采取電刺激,發(fā)現(xiàn)蛙腿抽動(dòng)。材料二:1800年,伏打認(rèn)為伽伐尼實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生電的原因是兩種金屬與濕的動(dòng)物體相連造成的,他用鹽水代替了神經(jīng)和肌肉,用鋅、銅兩種金屬與鹽水接觸也產(chǎn)生了電,他將這種電稱為“金屬電””。據(jù)此原理發(fā)明了伏打電堆。材料三:在伏打提出“金屬電”后約50年,德國科學(xué)家亥姆霍茲指出,所謂“金屬電”是化學(xué)作用引起的,是溶液中電荷的定向移動(dòng)而產(chǎn)生的電流,伏打電堆其實(shí)是多個(gè)伏打電池串聯(lián)而成的電池組。(1)伽代尼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的假設(shè)是 引起蛙腿抽動(dòng)的原因。(2)分析圖中的伏打電池可知,流經(jīng)電動(dòng)機(jī)M的電流方向是 (填“從鋅片到銅片”或“從銅片到鋅片”)。(3)分析上述科學(xué)史料,判斷下列觀點(diǎn)正確的有 (可多選)。A.人們對(duì)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)純屬偶然B.觀察與實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法C.沒有先進(jìn)的儀器是無法進(jìn)行科學(xué)研究的D.電池的發(fā)明是幾代科學(xué)家努力的結(jié)果E.對(duì)前人已有理論的合理批判會(huì)使科學(xué)有重大發(fā)現(xiàn)無人機(jī)通過無線電進(jìn)行操控,在航拍、配送等方面具有廣泛的應(yīng)用。如圖為某品牌無人機(jī),由鋰電池供電,采用4個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)下方空氣施力的同時(shí)獲得升力。該無人機(jī)設(shè)有一鍵起降和返航、空中懸停等功能,其攜帶的攝像機(jī)可以進(jìn)行高清拍攝并實(shí)時(shí)把信號(hào)傳到遙控器的顯示器。下表是該無人機(jī)的部分參數(shù):無人機(jī)質(zhì)量(含攝像機(jī)) 1.5 千克最大上升速度 6 米/秒最大水平速度 15 米/秒最大上升速度時(shí)受到的空氣阻力 9 牛(1)無人機(jī)在空中拍攝地面物體時(shí),下列說法中正確的是 。(填字母)A.無人機(jī)能懸停在空中,對(duì)其施力的物體是空氣B.攝像機(jī)鏡頭為凸透鏡,物體在攝像機(jī)內(nèi)成正立、縮小的實(shí)像C.無人機(jī)與地面遙控器之間通過電磁波傳遞信息(2)為了讓電動(dòng)機(jī)正常工作,每一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過連接一個(gè)變阻器來控制電動(dòng)機(jī)的電流,從而改變電動(dòng)機(jī)的功率,電動(dòng)機(jī)和變阻器的連接方式是 (選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)。(3)已知無人機(jī)上升時(shí)受到的空氣阻力與上升速度的平方成正比。該無人機(jī)參與某次火情勘測時(shí),以4米/秒的速度從地面勻速豎直升空至100米高處,然后懸停觀測。無人機(jī)上升時(shí)受到的空氣阻力為多少牛?無人機(jī)上升過程中克服重力做功的功率為多少瓦?飛檐是指屋檐的檐部向上翹起,是一種考慮室內(nèi)采光取暖和建筑安全的中國傳統(tǒng)建筑特色,是我國古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶。不同地區(qū)的飛檐設(shè)計(jì)略有不同。資料1:圖甲為飛檐景觀,圖乙反映飛檐光照原理。資料2:浙江的飛檐設(shè)計(jì)與北京飛檐相比,若屋頂高度不變時(shí):既可以保持飛檐長度不變,加大飛檐翹起角度,也可以保持飛檐翹起角度不變,縮短飛檐。資料3:降雪強(qiáng)度較大的東北地區(qū)的飛檐設(shè)計(jì)與北京飛檐相比,飛檐長度不但比北京地區(qū)沒有增加,反而大大縮短。結(jié)合上述信息并運(yùn)用所學(xué)知識(shí),對(duì)于飛檐在不同地區(qū)考慮室內(nèi)采光取暖和建筑安全方面的不同設(shè)計(jì)做出合理的解釋。籃球場上沒有凳子,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的工程與技術(shù)知識(shí),設(shè)計(jì)一條板凳。設(shè)計(jì)要求:a.穩(wěn)定堅(jiān)固;b.坐著舒適;c.承重性好;d.可多張疊放。基于設(shè)計(jì)要求,解決下列問題:(1)板凳設(shè)計(jì)過程中,不需要考慮的因素是 。A.木工工藝知識(shí)B.加工板凳的工具C.籃球場的大小D.人的身高和體重(2)板凳設(shè)計(jì)存在以下過程:①設(shè)計(jì)方案;②明確問題;③檢驗(yàn)作品;④改進(jìn)完善;⑤實(shí)施計(jì)劃;⑥發(fā)布成果,先后順序正確的是A.①②③④⑤⑥B.②①⑤③④⑥C.①②③⑤④⑥D.②①③⑤④⑥(3)針對(duì)板凳的設(shè)計(jì)要求,需對(duì)其進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn),下列試驗(yàn)方法最不需要進(jìn)行的是 。A.進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)判斷防火性能B.進(jìn)行疊放凳子最多條數(shù)試驗(yàn)C.邀請(qǐng)不同身高和體重的同學(xué)試坐板凳D.測試板凳在不同傾斜角度下傾倒情況(4)從板凳的穩(wěn)定堅(jiān)固和可多張疊放分析,以下四條板凳模型最符合要求的是 。某校科技小組同學(xué)參加科技節(jié),利用生活中常見的材料自制橡皮筋動(dòng)力小車,如圖一,其部分評(píng)價(jià)量表如表一所示。表一橡皮筋動(dòng)力小車模型評(píng)價(jià)量表(節(jié)選)評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 良好 待改進(jìn)指標(biāo)一 車身穩(wěn)定 車體略有傾 斜但不影響行駛指標(biāo)二 行駛距離遠(yuǎn)近可調(diào) 行駛距離不可調(diào) 不能行駛(1)將評(píng)價(jià)量表一中“指標(biāo)一”的待改進(jìn)內(nèi)容補(bǔ)充完整: 。(2)該小車的工作原理是把彈性勢能轉(zhuǎn)化成 能。(3)小組同學(xué)為探究小車運(yùn)動(dòng)距離的影響因素有哪些,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并獲得以下數(shù)據(jù),如表二所示。橡皮筋材料 合成橡膠橡皮筋纏繞圈數(shù) 10圈橡皮筋粗細(xì) 粗 細(xì)實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 1 2 3小車行駛距離(厘米) 120 125 130 110 108. 112平均距離(厘米) 125 109表二根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論? 。如圖是小寧同學(xué)的一個(gè)平板電腦,小寧學(xué)習(xí)了工程實(shí)踐課后,想做一個(gè)簡易的支架,可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)支撐角度,平板電腦的長度是24.8cm,寬度是17.9cm,厚度是0.6cm。現(xiàn)有直徑5mm的鐵條作為材料,長度足夠,其他零件自選。以下是小寧進(jìn)行工程實(shí)踐的部分步驟:(1)【明確問題】簡易支架的設(shè)計(jì)要求如下:①要求結(jié)構(gòu)牢靠簡單,便于制作;②能豎立,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;③能夠調(diào)節(jié)支撐角度,操作方便。(2)【設(shè)計(jì)方案】請(qǐng)根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求,完成下列任務(wù):①小寧發(fā)現(xiàn)問題的途徑是 (填字母)。A.收集和分析信息B.觀察日常生活C.技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)②畫出支撐架的設(shè)計(jì)草圖,并在設(shè)計(jì)草圖中標(biāo)注支撐架的主要尺寸;必要時(shí)可用文字說明;(3)【實(shí)施方案】小寧根據(jù)方案制作支架,記錄了制作過程和技巧經(jīng)驗(yàn)。【檢驗(yàn)作品】①說明該支架是如何實(shí)現(xiàn)其功能的: 。②為了檢測該支架是否穩(wěn)定,請(qǐng)你提出一個(gè)檢測的操作方法: 。【改進(jìn)完善】……【發(fā)布成果】……立定跳遠(yuǎn)能反映人體下肢爆發(fā)力和彈跳力,是體質(zhì)健康測試項(xiàng)目之一。某興趣小組開展了“立定跳遠(yuǎn)自動(dòng)測距墊設(shè)計(jì)”的項(xiàng)目活動(dòng),包括電路設(shè)計(jì)、表盤改造、優(yōu)化改進(jìn)三個(gè)環(huán)節(jié)。【電路設(shè)計(jì)】立定跳遠(yuǎn)的距離是指身體落地時(shí)離起跳線最近的點(diǎn)到起跳線的垂直距離,如圖甲所示。小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路原理圖,其中電源電壓恒為3伏,定值電阻R0的阻值為10歐,AB是長度為3米的均勻電阻絲,其阻值與長度的關(guān)系如圖丙所示。設(shè)定A為起跳線位置,電阻絲上每隔1厘米設(shè)置一個(gè)壓力開關(guān),當(dāng)壓力開關(guān)受到一定壓力時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合(圖中“…”處部分開關(guān)未畫出)。(1)分析圖乙可知,跳遠(yuǎn)距離越遠(yuǎn),電壓表的示數(shù) 。【表盤改造】(2)為方便讀數(shù),小組同學(xué)想在電壓表表盤上標(biāo)注相應(yīng)的跳遠(yuǎn)距離。請(qǐng)通過計(jì)算說明電壓表示數(shù)為1.8伏時(shí)測試者的跳遠(yuǎn)距離。【優(yōu)化改進(jìn)】起跳前,腳尖不能超過起跳線,否則成績無效。根據(jù)評(píng)價(jià)量表本電路中缺少“踩線提醒”設(shè)計(jì),需要改進(jìn)。小組同學(xué)提出:利用小燈泡、電鈴、壓力開關(guān)S1等元件在原電路圖上增加一條電路,使“踩線提醒”評(píng)價(jià)指標(biāo)達(dá)到★★★。(3)改進(jìn)后的部分電路連接如圖丁所示,請(qǐng)自選元件,將電路圖補(bǔ)充完整。立定跳遠(yuǎn)自動(dòng)測距墊設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表(節(jié)選)評(píng)價(jià)指標(biāo) ★ ★★ ★★★踩線提醒 起跳踩線時(shí)無提醒 起跳踩線時(shí)有亮燈或聲音等提醒 起跳踩線時(shí)同時(shí)有亮燈和聲音提醒…… ……… ……… ……鞏固訓(xùn)練1.下列有關(guān)科技小發(fā)明的認(rèn)識(shí)正確的是( )A.“小飛機(jī)”起飛時(shí)在地面加速助跑,能獲得更大的慣性,利于起飛B.“自制潛水艇”下潛過程中,受到的浮力和壓強(qiáng)都增大C.“水火箭”向后噴水時(shí)加速向前運(yùn)動(dòng),說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.“磁懸浮筆”懸浮在半空,是因?yàn)槭艿降闹亓透×κ且粚?duì)平衡力2.2024年6月20日?qǐng)?bào)道,我國首例國產(chǎn)“全磁懸浮人工心臟”(如圖)植入手術(shù)成功實(shí)施。“人工心臟”體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的科學(xué)觀念。(1)人工心臟能夠輔助或替代人類心臟的功能。當(dāng)人工心臟工作時(shí),把血液泵入主動(dòng)脈,模擬的是人體心臟 (選填“左心室”或“右心室”)的功能。(2)人工心臟主要由血泵、控制系統(tǒng)和能源裝置組成。血泵負(fù)責(zé)推動(dòng)血液流動(dòng),這一功能與人體心臟的 功能相似。(3)人工心臟植入患者體內(nèi)后,患者的飲食需要避免高鹽、高脂飲食,以下食物中應(yīng)該適量或減少攝入的是____。A.蔬菜 B.水果 C.肥肉 D.魚類3.如圖所示,是我國矗立在東海的風(fēng)力發(fā)電廠,風(fēng)力發(fā)電機(jī)靠葉片在風(fēng)力的推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。(1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是 ;(2)風(fēng)能屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。(3)圖中看得到近處發(fā)電機(jī)的底座而看不見遠(yuǎn)處發(fā)電機(jī)的底座可以作為下列哪一項(xiàng)觀點(diǎn)的證據(jù)____。A.地球是個(gè)球體B.地球上海洋水占96.53%C.地球在自轉(zhuǎn)4.在“制作生態(tài)瓶”的實(shí)踐活動(dòng)中,科學(xué)實(shí)踐小組發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)瓶中生物的種類和數(shù)量不同,瓶內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不同。他們想:當(dāng)生態(tài)瓶中的水及水草數(shù)量一定時(shí),動(dòng)物的種類與數(shù)量怎樣投放才能使生態(tài)瓶更穩(wěn)定 于是通過實(shí)驗(yàn)來探究這一問題。可供選擇的器材:容積為3升的透明塑料瓶、凡士林、新鮮河水、蒸餾水、水草、大小相近的健壯小金魚和小田魚各若干等。老師建議:①瓶中水為容積的2/3,每瓶中投放植物3株、魚不超過3條;②先探究魚的數(shù)量對(duì)生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響,再探究不同種類魚的配比對(duì)生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響。(1)實(shí)驗(yàn)中選擇的塑料瓶是透明的,其目的是 (2)選擇合適的器材,寫出本實(shí)驗(yàn)的步驟。(3)拓展思考:①小明制作的生態(tài)球如圖所示,該生態(tài)球應(yīng)放在 的環(huán)境中。②生態(tài)球已密封,除陽光、熱能外,任何物質(zhì)都無法進(jìn)入生態(tài)球內(nèi),生態(tài)球中的生物能生存的原因是③生態(tài)球不是自然狀態(tài)下的生態(tài)系統(tǒng),一般不能維持太長時(shí)間,說明 。④若管內(nèi)多增加些生產(chǎn)者,減少消費(fèi)者,能否使該生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的時(shí)間更長些 請(qǐng)說明原因: 。⑤若缺乏光照,生態(tài)球中的生物最終都將死亡,這是因?yàn)樯鷳B(tài)球中的能量流動(dòng)是 的。5. 1830年,法國科學(xué)家用白磷、硫磺(易燃物)、木條發(fā)明了“摩擦火柴”(如圖甲),將火柴頭在粗糙的界面上輕輕劃動(dòng),便可引燃火柴桿,這種火柴會(huì)因?yàn)椴忍せ蚶鲜罂惺骋l(fā)火災(zāi)。1855年,瑞典科學(xué)家發(fā)明了“安全火柴”(如圖乙),只需將火柴頭快速從火柴盒側(cè)面劃過,便可引燃火柴,且保存和使用比“摩擦火柴”更加方便和安全。資料一:白磷和紅磷的部分性質(zhì)如表。資料二:玻璃粉是一種顆粒粗糙、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的粉末,能增大接觸面粗糙程度。資料三:氯酸鉀受熱易分解。白磷 紅磷著火點(diǎn) 40℃ 260℃毒性 有劇毒 無毒結(jié)合上述材料和所學(xué)知識(shí)解釋:(1) 使用“安全火柴”時(shí),氯酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式 。(2) “安全火柴”比“摩擦火柴”保存和使用更安全的科學(xué)原理 。(寫出一條)四、綜合題6. 2021年,馬延和研究團(tuán)隊(duì)在人工合成淀粉方面取得重大突破性進(jìn)展,國際上首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成。綠色植物通過光合作用制造淀粉涉及60余步代謝反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控;而馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)只需11步,其技術(shù)路線如圖所示;綠色植物(以玉米為例)光合作用和使用馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)合成等量淀粉的對(duì)比如表所示。回答問題:玉米淀粉 人工合成淀粉能量轉(zhuǎn)化效率 2% 7%生產(chǎn)條件與方式 陽光、灌溉、施肥施藥、收割 全天候車間生產(chǎn)生產(chǎn)周期 4~6個(gè)月 1~2天占地面積 5畝地 1米3反應(yīng)器(1)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)可分為以下兩個(gè)階段:階段1:從x能→電能→氫能→甲醇:階段2:以甲醇為原料通過“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。據(jù)圖分析,在階段1中,x能為 能,利用氫能合成甲醇的反應(yīng)物為 ;在階段2中,Cy為甘油酮(C3H3O3),則y的值為 (填寫數(shù)字)。(2)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉過程與綠色植物光合作用過程均需多種 作為催化劑。淀粉屬于糖類物質(zhì),對(duì)人體的重要作用是 。(3) 馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)雖處于實(shí)驗(yàn)室階段,但對(duì)解決糧食危機(jī)和減少碳排放有著重大意義。據(jù)表分析,該技術(shù)相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),在解決糧食危機(jī)問題上的優(yōu)勢是 。(寫出2點(diǎn))五、實(shí)踐探究題7.某校項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)中同學(xué)利用可樂瓶等材料制作了一個(gè)水火箭(如圖甲),其結(jié)構(gòu)示意如圖乙所示,他們進(jìn)行飛行高度實(shí)驗(yàn)。將水火箭豎立于地面,用打氣筒通過打氣管向瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶內(nèi)壓強(qiáng)足夠大時(shí),瓶塞脫落,瓶內(nèi)的水向下噴出,水火箭就接近豎直地向上飛。(1)瓶內(nèi)的水向下噴出的同時(shí)水火箭向上運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)榱Φ淖饔檬恰? 的;(2)實(shí)驗(yàn)中無法直接測量水火箭豎直上升的最大高度,可以轉(zhuǎn)換為測量水火箭從發(fā)射到落地的 來間接反映這個(gè)高度;(3)如圖丙所示,小組同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍下了水火箭從A處起飛,到C處達(dá)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,照相機(jī)每隔0.2秒曝光一次,從拍攝的照片可以看出,判斷水火箭運(yùn)動(dòng)情況是 (選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“變速直線運(yùn)動(dòng)”),并說明理由; (4)以下是水火箭發(fā)射的部分評(píng)價(jià)量表評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)功能性 火箭能順利升空,在空中飛行時(shí)間 t≥8 秒 火箭能順利升空,在空中飛行時(shí)間3秒≤t<8秒 火箭能順利升空,在空中飛行時(shí)間t<3秒或不能升空圖丁是小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)的速度和時(shí)間的關(guān)系,請(qǐng)結(jié)合評(píng)價(jià)量表的功能性指標(biāo),對(duì)該水火箭進(jìn)行評(píng)價(jià)并說明理由 。8.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一款手動(dòng)晾衣架,通過手搖器將鋼絲繩纏繞或者釋放,來帶動(dòng)滑輪組工作,使水平晾桿上升或下降。(1)如下是項(xiàng)目成員討論得到的評(píng)價(jià)量表,請(qǐng)選擇或再添加一個(gè)評(píng)價(jià)維度,并寫出一條對(duì)應(yīng)的優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn) 。評(píng)價(jià)維度 優(yōu)秀 待改進(jìn)操作性 手搖器轉(zhuǎn)動(dòng)流暢,無打滑、卡頓 手搖器難以轉(zhuǎn)動(dòng)流暢,有打滑、卡頓經(jīng)濟(jì)性 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價(jià)格實(shí)惠 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價(jià)格昂貴輕便性 晾桿尺寸合理,材料密度小 晾桿尺寸太大,材料密度太大安全性 鋼絲繩不易磨損、斷裂 鋼絲繩易磨損、斷裂●(● …… ……(2)小陳選用銅鋁合金來制作水平晾桿。為了探究銅鋁合金(只含 Cu、Al兩種元素)的成分含量,小陳取樣品10g與足量的稀鹽酸反應(yīng),收集到0.65g氫氣,請(qǐng)通過計(jì)算求出該銅鋁合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)如圖是小陳設(shè)計(jì)的手動(dòng)晾衣架,未掛衣物時(shí),小陳測得用5.9N的力拉動(dòng)繩子,能將這款手動(dòng)晾衣架勻速抬高,已知水平晾桿的質(zhì)量為2.2千克,每個(gè)滑輪均相同,不計(jì)繩重與摩擦,請(qǐng)求出每個(gè)動(dòng)滑輪的質(zhì)量。9.某同學(xué)在老師指導(dǎo)下開展了“制作水火箭”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí):如圖甲,往550mL 的瓶中加入適量的水,塞好瓶塞后放在發(fā)射底座上,用氣筒向瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí),高壓氣體會(huì)將水和橡皮塞從瓶口壓出,水火箭飛向高空,發(fā)射成功后,測量水平方向的射程。序號(hào) 液體種類 液體體積/毫升 傾角/度 平均射程/米1 水 100 30 16.42 水 200 30 7.73 水 300 30 64 水 200 15 6.55 水 200 45 246 水 200 60 14.5(1)實(shí)驗(yàn)中測量液體體積的工具是 。(2)如圖乙為水火箭的結(jié)構(gòu)所示圖。當(dāng)水火箭向下噴水使自身升空,說明 。(3)改變瓶中的水量及發(fā)射傾角,多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)瓶中的水量為150mL,測得平均射程為7.7m,則此次發(fā)射角度可能是____。A.15° B.30° C.45° D.60°(4)為了探究液體的種類是否會(huì)影響水火箭的平均射程,請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)主要的實(shí)驗(yàn)步驟 。10.中國首輛火星車“祝融號(hào)”于2021年5月22日成功到達(dá)火星表面。設(shè)計(jì)火星車時(shí)要綜合考慮火星表面光照弱、溫度低、隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)尖銳砂石以及不可預(yù)估的沙塵天氣等不利因素。為了幫助同學(xué)們更加深入地了解“祝融號(hào)”火星車,老師讓大家自主設(shè)計(jì)制造一輛“火星車”。(1)設(shè)計(jì)制作“火星車”的步驟有:①設(shè)計(jì)方案②實(shí)施計(jì)劃③明確問題④改進(jìn)完善⑤發(fā)布成果⑥檢驗(yàn)產(chǎn)品請(qǐng)按先后順序?qū)⑺鼈兣判颍? (填序號(hào))。(2)“祝融號(hào)”火星車比“玉兔二號(hào)”月球車設(shè)計(jì)了更大尺寸的太陽能板,是為了 。A.接受更多的太陽能B.美觀漂亮C.方便控制行進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)向(3)根據(jù)下面“火星車”模型測試記錄表,可以知道第 組制作的模型最好。還可以從哪些方面對(duì)“火星車”進(jìn)行評(píng)價(jià)? (試舉一例)。光電轉(zhuǎn)換率 保溫性 抗震性 平穩(wěn)性 設(shè)計(jì)圖文與說明第一組 3分 2分 1分 1分 3分第二組 2分 3分 2分 3分 2分第三組 1分 1分 3分 2分 2分11.小樂設(shè)計(jì)并制作了一款保溫杯墊,實(shí)踐步驟包括:a.制作保溫杯墊,編寫使用說明書;b.收集信息,選擇合適的保溫杯墊材料和制作工具,繪制草圖;c.發(fā)布保溫杯墊;d.根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化;e.對(duì)保溫杯墊進(jìn)行測試,并結(jié)合評(píng)價(jià)量表打分;f.了解已有的保溫杯墊加熱方式,明確保溫杯墊的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。(1)工程實(shí)踐的一般過程如下:明確問題→設(shè)計(jì)方案→實(shí)施計(jì)劃→檢驗(yàn)作品→改進(jìn)完善→發(fā)布成果。則小樂實(shí)踐步驟的順序?yàn)? (按序填寫母)。(2)為了使保溫杯墊適用于更多水杯的保溫,步驟b中應(yīng)收集的信息有 (寫出1點(diǎn))。(3)小樂選擇了用電加熱的方式制作保溫杯墊,并設(shè)計(jì)了如下評(píng)價(jià)量表,回答問題:評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)材料 易得且環(huán)保 易得、不環(huán)保 待填①保溫效果 最高保溫溫度在50℃以上 最高保溫溫度在30℃~50℃之間 最高保溫溫度在30℃以下智能化 可連續(xù)調(diào)節(jié)保溫溫度 可調(diào)節(jié)保溫溫度但不連續(xù) 無法調(diào)節(jié)保溫溫度待填② …… …… ……①補(bǔ)全保溫杯墊評(píng)價(jià)量表。 。②針對(duì)保溫杯墊采用電加熱的方式,提出一個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 。12.2024年1月4日,浙江發(fā)布了2023年度浙江各地市的氣象數(shù)據(jù)。一起來看看吧。名稱 說明 城市及數(shù)據(jù)年度“補(bǔ)水”城市 降水量最大 寧波:1671.6毫米年度“熱情”城市 高溫天數(shù)最多 麗水:48天年度“凍人”城市 溫度最低 湖州:﹣7.1攝氏度年度“限光”城言 每天日日照時(shí)間最長 杭州:5.8時(shí)年度“呼吸”城市 環(huán)驗(yàn)空氣質(zhì)量排名 舟山:第1(1)“寧波年降水量最大”反映的是當(dāng)?shù)氐? (選填“天氣”或“氣候”)。(2)預(yù)報(bào)天氣,氣象衛(wèi)星需要將收集的云層信息以 (選填“電磁波”或“超聲波”)的形式向氣象預(yù)報(bào)中心傳輸。(3)家用空氣凈化器能有效提升室內(nèi)空氣質(zhì)量。如圖為某空氣凈化器及其工作原理示意圖。打開風(fēng)機(jī),臟空氣進(jìn)入凈化器。灰塵顆粒先經(jīng)過高壓鎢絲帶上正電荷,再通過帶負(fù)電的濾網(wǎng)時(shí)被濾網(wǎng)捕獲,最后通過活性碳層,從而獲得潔凈空氣。請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋該空氣凈化器的工作過程。 。13.微波通信電磁波可以用來傳遞信息,通常用于廣播、電視等通信。微波是電磁波家族中的一員,它的性質(zhì)比中波和短波更接近光波。信息理論表明,作為載體的電磁波,與中波和短波相比,微波在相同的時(shí)間內(nèi)可以傳輸更多的信息。用微波傳遞信息時(shí),必須每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站,如圖甲所示。信號(hào)傳遞的距離越遠(yuǎn),需要的中繼站越多。在雪山上、大洋中,根本無法建設(shè)中繼站,所以人類用地球同步通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來進(jìn)行通信。如圖乙所示,在地球的周圍均勻地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三顆同步通信衛(wèi)星作為太空微波中繼站,可使地球上任意兩點(diǎn)間保持通信,接收地面站傳來的電信號(hào),經(jīng)過處理后,再發(fā)送到另一個(gè)或幾個(gè)地面站。現(xiàn)在通過衛(wèi)星電視,某地舉行體育賽事,其他地方的人幾乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面。請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問題:(1)用微波傳遞信息時(shí),必須每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站,這是因?yàn)? (選填序號(hào))。①多修建中繼站,有利于微波產(chǎn)生更多的信息②微波的傳播距離比中波近,只能傳播50km③微波沿直線傳播,不能沿地球表面繞射(2)如圖丙所示,a、b分別是Ⅰ、Ⅱ兩顆衛(wèi)星正下方的地面站,把通信衛(wèi)星假想成一個(gè)平面鏡,要使地球上b處地面站接收到a處發(fā)送的信號(hào),請(qǐng)仿照光路圖,在圖中畫出平面鏡及微波傳播的路徑和方向。(3)已知三顆通信衛(wèi)星距地面的高度都是3.58×104km,任意兩顆衛(wèi)星之間的距離都是7.30×104km.則a處發(fā)送的微波信號(hào)傳送到b處所用的時(shí)間是 s。21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)熱點(diǎn)08 學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用的結(jié)合熱點(diǎn)解讀一、考查內(nèi)容1、物理知識(shí)與工程應(yīng)用:常考力學(xué)原理在建筑、機(jī)械等工程領(lǐng)域的應(yīng)用,如杠桿原理在起重機(jī)、剪刀等工具中的應(yīng)用,通過分析這些工具的結(jié)構(gòu)和使用過程,考查學(xué)生對(duì)杠桿平衡條件的理解和運(yùn)用。還有壓強(qiáng)知識(shí)在鐵路軌道、大壩設(shè)計(jì)等方面的應(yīng)用,如為什么鐵路軌道要鋪在枕木上,是為了增大受力面積減小壓強(qiáng)。另外,電學(xué)知識(shí)在電路設(shè)計(jì)、電力輸送等工程中的應(yīng)用也較為常見,如根據(jù)實(shí)際用電需求設(shè)計(jì)串聯(lián)或并聯(lián)電路,計(jì)算電路中的電流、電壓和電功率等。2、化學(xué)知識(shí)與工程應(yīng)用:化學(xué)材料在工程建設(shè)中的應(yīng)用是考查重點(diǎn),如金屬材料的防銹蝕措施,通過考查鐵生銹的條件以及防止鐵生銹的方法,讓學(xué)生理解化學(xué)原理在延長工程材料使用壽命方面的重要性。還有有機(jī)合成材料在塑料、橡膠制品中的應(yīng)用,以及化學(xué)反應(yīng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用,如利用酸堿中和反應(yīng)處理工業(yè)廢水等,考查學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理和實(shí)際應(yīng)用的掌握程度。3、生物知識(shí)與工程應(yīng)用:生態(tài)工程是常見的考查內(nèi)容,如 “稻蝦共作” 生態(tài)系統(tǒng),通過分析該生態(tài)系統(tǒng)中生物之間的關(guān)系、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)等,考查學(xué)生對(duì)生態(tài)平衡和生態(tài)農(nóng)業(yè)原理的理解。還有人體生理知識(shí)在醫(yī)療工程中的應(yīng)用,如根據(jù)人體血液循環(huán)系統(tǒng)的知識(shí),理解心臟起搏器、人工腎臟等醫(yī)療設(shè)備的工作原理,考查學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。二、命題趨勢1、緊密聯(lián)系社會(huì)熱點(diǎn):會(huì)結(jié)合當(dāng)前的社會(huì)熱點(diǎn)問題,如環(huán)境保護(hù)、新能源開發(fā)、人工智能等,考查學(xué)科知識(shí)在相關(guān)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。2、強(qiáng)化跨學(xué)科融合:由于工程問題往往涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí),未來的命題將更加強(qiáng)化跨學(xué)科融合。3、突出創(chuàng)新實(shí)踐能力:鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐,設(shè)計(jì)和改進(jìn)工程方案。三、考查情況在浙江中考科學(xué)中,學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用結(jié)合的內(nèi)容考查頻率較高。從知識(shí)點(diǎn)覆蓋來看,物理、化學(xué)、生物等學(xué)科知識(shí)在工程應(yīng)用中的考查較為均衡。例如,2024 年浙江中考科學(xué)第 32 題借助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情境,利用 “高空修枝” 工具,考查杠桿知識(shí)在農(nóng)業(yè)工程中的應(yīng)用。化學(xué)方面,如 2024 年的 29 題基于織物處理工藝情境,通過使用醋酸的原因分析,考查化學(xué)知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。生物知識(shí)則常結(jié)合生態(tài)工程、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等情境進(jìn)行考查,像 2024 年的 28 題通過 “稻蝦共作” 生態(tài)系統(tǒng)的分析,考查生態(tài)環(huán)保相關(guān)知識(shí)。由于浙江中考科學(xué)注重考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,強(qiáng)調(diào)情境化和跨學(xué)科整合,因此學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用結(jié)合的內(nèi)容在未來的中考中仍會(huì)保持較高的考查頻率,并可能進(jìn)一步強(qiáng)化。四、真題展示1.(8分)(2024 浙江)學(xué)校科技節(jié)開展水火箭比賽,同學(xué)們通過查閱資料得知:水火箭射程與瓶內(nèi)液體占總體積比例、瓶內(nèi)氣壓和發(fā)射角度等因素有關(guān)。除上述因素外,為研究水火箭射程與瓶內(nèi)液體質(zhì)量的關(guān)系,某興趣小組通過只改變液體的密度來改變其質(zhì)量,并用圖1裝置和有關(guān)測量工具進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。①取一可樂瓶作為水火箭內(nèi)膽,瓶內(nèi)裝入體積為V的水,將其放置在已固定好的發(fā)射架上。②用打氣筒給水火箭打氣,當(dāng)瓶內(nèi)氣壓為p時(shí),打開開關(guān)發(fā)射。③測出水火箭的射程,多次實(shí)驗(yàn)取平均值④用食鹽和水配制A、B、C三種密度不同的溶液,均量取體積為V的溶液替換水,重復(fù)上述步驟①②③。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。請(qǐng)回答。(1)實(shí)驗(yàn)中用于測量水火箭射程的工具是 刻度尺 。(2)一定溫度下,用足量的食鹽和水配制溶液,若觀察到 有食鹽沉淀在下方 ,則溶液密度達(dá)到最大。(3)本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是 其他條件相同時(shí),水火箭射程與瓶內(nèi)液體質(zhì)量有關(guān),且質(zhì)量越大,射程越遠(yuǎn) 。(4)某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)用相同裝置,只用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過改變水的體積來改變質(zhì)量更方便。從控制變量的角度判斷該同學(xué)的觀點(diǎn)是否合理并說明理由: 不合理,沒有控制瓶內(nèi)空氣多少相同 。【解答】解:(1)長度的測量工具是刻度尺,射程是長度,故實(shí)驗(yàn)中用于測量水火箭射程的工具是刻度尺。(2)一定溫度下,用足量的食鹽和水配制溶液,若觀察到有食鹽沉淀在下方,說明是飽和溶液,則溶液濃度最大,使得密度達(dá)到最大。(3)根據(jù)鹽水是密度較大的A、B、C點(diǎn),比相同體積的水的質(zhì)量大,射程遠(yuǎn),本實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí),水火箭射程與瓶內(nèi)液體質(zhì)量有關(guān),且質(zhì)量越大,射程越遠(yuǎn)。(4)某同學(xué)認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)用相同裝置,只用水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過改變水的體積來改變質(zhì)量更方便。改變水的質(zhì)量的同時(shí),改變了瓶內(nèi)空氣的多少,即使壓強(qiáng)相同,空氣的內(nèi)能不等,做功不等,故不合理,原因是沒有控制瓶內(nèi)空氣多少相同。限時(shí)提升訓(xùn)練1.某校項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)小組利用可樂瓶等材料制作水火箭(如圖甲),并進(jìn)行飛行高度測試實(shí)驗(yàn)。水火箭的結(jié)構(gòu)如圖乙所示。將水火箭豎立于地面,用打氣筒通過打氣管向瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶內(nèi)壓強(qiáng)足夠大時(shí),瓶塞脫落,瓶內(nèi)的水向下噴出,水火箭就接近豎直向上飛。(1)使水火箭運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的施力物體是 。(2)實(shí)驗(yàn)中無法直接測量水火箭豎直上升的最大高度,可以轉(zhuǎn)換為測量 來間接反映這個(gè)高度。(3)如圖丙所示,小組同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍下了水火箭從A處起飛,到C處達(dá)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,照相機(jī)每隔0.2秒曝光一次,從拍攝的照片可以看出,判斷水火箭運(yùn)動(dòng)情況 (從“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“變速直線運(yùn)動(dòng)”選擇),并說明理由 。(4)以下是水火箭的部分評(píng)價(jià)量表評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)功能性 火箭能順利升空,在空中的上升時(shí)間t≥6秒 火箭能順利升空,在空中的上升時(shí)間3秒≤t<6秒 火箭能順利升空,在空中的上升時(shí)間t<3秒或不能升空圖丁是小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)水火箭的速度和時(shí)間的關(guān)系,請(qǐng)結(jié)合評(píng)價(jià)量表的功能性指標(biāo),對(duì)該水火箭進(jìn)行評(píng)價(jià)并說明理由。 。【解答】解:(1)瓶內(nèi)的水向下噴出,水火箭給水一個(gè)向下的力,由于物體間力的作用是相互的,水給水火箭一個(gè)向上的力,水火箭向上運(yùn)動(dòng);(2)火箭上升的高度越高,到落地時(shí)所需的時(shí)間就越大,所以實(shí)驗(yàn)中可以測量水火箭從發(fā)射到落地的時(shí)間來間接反映這個(gè)高度;(3)如圖丙所示,因照相機(jī)每隔0.2s曝光一次,從他拍下的照片可以看出,在水火箭在做變速直線運(yùn)動(dòng),其理由是:在相同時(shí)間內(nèi)通過的距離不同,根據(jù)v知,水火箭在做變速直線運(yùn)動(dòng);(4)由圖丁知該水火箭在空中的飛行時(shí)間等于8秒,由評(píng)價(jià)指標(biāo)中優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)知該水火箭為優(yōu)秀。故答案為:(1)水;(2)時(shí)間;(3)變速直線運(yùn)動(dòng);水火箭在相同時(shí)間內(nèi)豎直通過的距離不同;(4)該水火箭優(yōu)秀,理由是其在空中飛行的時(shí)間等于8秒,符合優(yōu)秀的評(píng)價(jià)指標(biāo)。2.如圖甲所示為一款家用電動(dòng)車,圖乙是某型號(hào)剪式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。更換汽車輪胎時(shí),將底部支撐臺(tái)置于水平地面,保持千斤頂豎直,將頂升置于汽車車身下,用手搖動(dòng)扳手使扳手繞O點(diǎn)不斷旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)。通過杠桿水平拉動(dòng)左端鉸鏈,使支架向內(nèi)收縮,頂升升高,從而將汽車車身頂起,絲桿上刻有梯形扣,圖丙是梯形扣的實(shí)物圖。(1)從手機(jī)APP上可以看到車輛的主要信息,手機(jī)和車輛是通過 傳遞信息的,該車電動(dòng)機(jī)的工作原理是: 。(2)該型號(hào)的剪式千斤頂是由一些簡單機(jī)械組合而成的,在頂起車身的過程中,絲桿上的梯形扣屬于下列簡單機(jī)械中的 。A.滑輪 B.滑輪組 C.杠桿 D.斜面(3)現(xiàn)使用該剪式千斤頂更換輪胎,頂起汽車車身后,若頂升受到車身豎直向下的壓力大小始終為10000牛,且等于頂升對(duì)車身的支持力,千斤頂自身重量忽略不計(jì)。頂起汽車車身后,為了方便更換輪胎,需要繼續(xù)搖動(dòng)扳手,使頂升繼續(xù)升高一段距離,若人搖動(dòng)扳手使頂升在1分鐘內(nèi)升高12厘米,用千斤頂頂起車身時(shí)的機(jī)械效率為80%,則人做功的功率是多大?【解答】解:(1)由于電磁波可以傳遞信息,所以手機(jī)和車輛是通過電磁波傳遞信息的;電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng)的原理工作的;(2)絲桿上的梯形扣是變形的斜面,可以達(dá)到省力的目的,故選D;(3)由題意可知頂升對(duì)車身的支持力F支=F壓=10000N,且人搖動(dòng)扳手使頂升在1min內(nèi)升高12cm=0.12m,則千斤頂對(duì)車做的有用功:W有用=F支h=10000N×0.12m=1200J,由η100%可得,人做的總功:W總1500J,人做功的功率:P25W。答:(1)電磁波;通電導(dǎo)體在磁場中受力運(yùn)動(dòng);(2)D;(3)人做功的功率是25W。3.電池使人們能夠獲得比較穩(wěn)定的持續(xù)電流,方便了人們的生活,它的發(fā)明經(jīng)歷了漫長的時(shí)間。材料一:1780年,意大利科學(xué)家伽伐尼在解剖青蛙時(shí)偶然發(fā)現(xiàn),當(dāng)解剖刀無意中觸及蛙腿上外露的神經(jīng)時(shí),蛙腿猛烈地抽搐了一下。重復(fù)操作,又觀察到同樣的現(xiàn)象。伽伐尼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:采用靜電裝置對(duì)蛙腿采取電刺激,發(fā)現(xiàn)蛙腿抽動(dòng)。材料二:1800年,伏打認(rèn)為伽伐尼實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生電的原因是兩種金屬與濕的動(dòng)物體相連造成的,他用鹽水代替了神經(jīng)和肌肉,用鋅、銅兩種金屬與鹽水接觸也產(chǎn)生了電,他將這種電稱為“金屬電””。據(jù)此原理發(fā)明了伏打電堆。材料三:在伏打提出“金屬電”后約50年,德國科學(xué)家亥姆霍茲指出,所謂“金屬電”是化學(xué)作用引起的,是溶液中電荷的定向移動(dòng)而產(chǎn)生的電流,伏打電堆其實(shí)是多個(gè)伏打電池串聯(lián)而成的電池組。(1)伽代尼進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的假設(shè)是 引起蛙腿抽動(dòng)的原因。(2)分析圖中的伏打電池可知,流經(jīng)電動(dòng)機(jī)M的電流方向是 (填“從鋅片到銅片”或“從銅片到鋅片”)。(3)分析上述科學(xué)史料,判斷下列觀點(diǎn)正確的有 (可多選)。A.人們對(duì)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)純屬偶然B.觀察與實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法C.沒有先進(jìn)的儀器是無法進(jìn)行科學(xué)研究的D.電池的發(fā)明是幾代科學(xué)家努力的結(jié)果E.對(duì)前人已有理論的合理批判會(huì)使科學(xué)有重大發(fā)現(xiàn)【解答】解:(1)閱讀材料可知,當(dāng)解剖刀無意中觸及蛙腿上外露的神經(jīng)時(shí),蛙腿猛烈地抽搐了一下,結(jié)合后述材料“金屬電”的描述,動(dòng)物內(nèi)部可能存在著“動(dòng)物電”,是引起蛙腿抽動(dòng)的原因;(2)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向是電流的方向,電子的定向移動(dòng)方向與電流方向相反;如圖,流經(jīng)電動(dòng)機(jī)M電子方向是從鋅片到銅片,電流方向是是從銅片到鋅片;(3)A、人們對(duì)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)并非純屬偶然,故A錯(cuò)誤;B、觀察與實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法,故B正確;C、沒有先進(jìn)的儀器也是可以進(jìn)行科學(xué)研究的,故C錯(cuò)誤;D、電池的發(fā)明是幾代科學(xué)家努力的結(jié)果,故D正確;E、對(duì)前人已有理論的合理批判會(huì)使科學(xué)有重大發(fā)現(xiàn),故E正確,故選:BDE。故答案為:(1)動(dòng)物內(nèi)部存在著“動(dòng)物電”;(2)從銅片到鋅片;(3)BDE。4.無人機(jī)通過無線電進(jìn)行操控,在航拍、配送等方面具有廣泛的應(yīng)用。如圖為某品牌無人機(jī),由鋰電池供電,采用4個(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋翼轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)下方空氣施力的同時(shí)獲得升力。該無人機(jī)設(shè)有一鍵起降和返航、空中懸停等功能,其攜帶的攝像機(jī)可以進(jìn)行高清拍攝并實(shí)時(shí)把信號(hào)傳到遙控器的顯示器。下表是該無人機(jī)的部分參數(shù):無人機(jī)質(zhì)量(含攝像機(jī)) 1.5 千克最大上升速度 6 米/秒最大水平速度 15 米/秒最大上升速度時(shí)受到的空氣阻力 9 牛(1)無人機(jī)在空中拍攝地面物體時(shí),下列說法中正確的是 。(填字母)A.無人機(jī)能懸停在空中,對(duì)其施力的物體是空氣B.攝像機(jī)鏡頭為凸透鏡,物體在攝像機(jī)內(nèi)成正立、縮小的實(shí)像C.無人機(jī)與地面遙控器之間通過電磁波傳遞信息(2)為了讓電動(dòng)機(jī)正常工作,每一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過連接一個(gè)變阻器來控制電動(dòng)機(jī)的電流,從而改變電動(dòng)機(jī)的功率,電動(dòng)機(jī)和變阻器的連接方式是 (選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”)。(3)已知無人機(jī)上升時(shí)受到的空氣阻力與上升速度的平方成正比。該無人機(jī)參與某次火情勘測時(shí),以4米/秒的速度從地面勻速豎直升空至100米高處,然后懸停觀測。無人機(jī)上升時(shí)受到的空氣阻力為多少牛?無人機(jī)上升過程中克服重力做功的功率為多少瓦?【解答】解:(1)A.無人機(jī)能懸停在空中,阻力的施力物體是空氣,重力的施力物體是地球,故A錯(cuò)誤;B.攝像機(jī)鏡頭為凸透鏡,物體在攝像機(jī)內(nèi)成倒立、縮小的實(shí)像,故B錯(cuò)誤;C.無人機(jī)與地面遙控器之間通過電磁波傳遞信息,故C正確。故選:C。(2)為了讓電動(dòng)機(jī)正常工作,每一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過連接一個(gè)變阻器來控制電動(dòng)機(jī)的電流,從而改變電動(dòng)機(jī)的功率,電動(dòng)機(jī)和變阻器的連接方式是串聯(lián)的,可以很方便的改變電路中的電流。(3)無人機(jī)勻速上升并懸停時(shí),受到的空氣阻力和重力是一對(duì)平衡力,此時(shí)的阻力為f=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N;無人機(jī)克服重力所做的功為:W=Gh=mgh=1.5kg×10N/kg×100m=1500N;無人機(jī)上升的時(shí)間為:;無人機(jī)上升過程中克服重力做功的功率為:。故答案為:(1)C;(2)串聯(lián);(3)無人機(jī)上升時(shí)受到的空氣阻力為15N;無人機(jī)上升過程中克服重力做功的功率為60W。5.飛檐是指屋檐的檐部向上翹起,是一種考慮室內(nèi)采光取暖和建筑安全的中國傳統(tǒng)建筑特色,是我國古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶。不同地區(qū)的飛檐設(shè)計(jì)略有不同。資料1:圖甲為飛檐景觀,圖乙反映飛檐光照原理。資料2:浙江的飛檐設(shè)計(jì)與北京飛檐相比,若屋頂高度不變時(shí):既可以保持飛檐長度不變,加大飛檐翹起角度,也可以保持飛檐翹起角度不變,縮短飛檐。資料3:降雪強(qiáng)度較大的東北地區(qū)的飛檐設(shè)計(jì)與北京飛檐相比,飛檐長度不但比北京地區(qū)沒有增加,反而大大縮短。結(jié)合上述信息并運(yùn)用所學(xué)知識(shí),對(duì)于飛檐在不同地區(qū)考慮室內(nèi)采光取暖和建筑安全方面的不同設(shè)計(jì)做出合理的解釋。【解答】解:不同緯度位置正午太陽高度角度不同,低緯度地區(qū)(浙江)比高緯度地區(qū)(北京)同一時(shí)間正午太陽高度角要大,同一地區(qū)夏季正午太陽高度比冬季要大,根據(jù)光的直線傳播特點(diǎn),浙江的飛檐設(shè)計(jì),目的是冬季增大室內(nèi)光照范圍有利于保暖,夏季減少室內(nèi)光照范圍,有利于降溫。由于東北地區(qū)冬季降雪強(qiáng)度較大,大量的積雪積壓在飛檐上,根據(jù)杠桿平衡原理,縮短飛檐長度,防止由于飛檐過長導(dǎo)致力臂過大使飛檐斷裂。故答案為:不同緯度位置正午太陽高度角度不同,低緯度地區(qū)(浙江)比高緯度地區(qū)(北京)同一時(shí)間正午太陽高度角要大,同一地區(qū)夏季正午太陽高度比冬季要大,根據(jù)光的直線傳播特點(diǎn),浙江的飛檐設(shè)計(jì),目的是冬季增大室內(nèi)光照范圍有利于保暖,夏季減少室內(nèi)光照范圍,有利于降溫。由于東北地區(qū)冬季降雪強(qiáng)度較大,大量的積雪積壓在飛檐上,根據(jù)杠桿平衡原理,縮短飛檐長度,防止由于飛檐過長導(dǎo)致力臂過大使飛檐斷裂。6.籃球場上沒有凳子,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)的工程與技術(shù)知識(shí),設(shè)計(jì)一條板凳。設(shè)計(jì)要求:a.穩(wěn)定堅(jiān)固;b.坐著舒適;c.承重性好;d.可多張疊放。基于設(shè)計(jì)要求,解決下列問題:(1)板凳設(shè)計(jì)過程中,不需要考慮的因素是 。A.木工工藝知識(shí)B.加工板凳的工具C.籃球場的大小D.人的身高和體重(2)板凳設(shè)計(jì)存在以下過程:①設(shè)計(jì)方案;②明確問題;③檢驗(yàn)作品;④改進(jìn)完善;⑤實(shí)施計(jì)劃;⑥發(fā)布成果,先后順序正確的是A.①②③④⑤⑥B.②①⑤③④⑥C.①②③⑤④⑥D.②①③⑤④⑥(3)針對(duì)板凳的設(shè)計(jì)要求,需對(duì)其進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn),下列試驗(yàn)方法最不需要進(jìn)行的是 。A.進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)判斷防火性能B.進(jìn)行疊放凳子最多條數(shù)試驗(yàn)C.邀請(qǐng)不同身高和體重的同學(xué)試坐板凳D.測試板凳在不同傾斜角度下傾倒情況(4)從板凳的穩(wěn)定堅(jiān)固和可多張疊放分析,以下四條板凳模型最符合要求的是 。【解答】解:(1)板凳設(shè)計(jì)過程中,需要木工知識(shí)、以及工具和適用性,不需要考慮的因素是籃球場的大小,故選:C。(2)板凳設(shè)計(jì)需要明確問題、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施計(jì)劃、檢驗(yàn)作品、改進(jìn)完善、發(fā)布成果,故正確的順序是②①⑤③④⑥,故選:B。(3)針對(duì)板凳的設(shè)計(jì)要求,需對(duì)其進(jìn)行技術(shù)試驗(yàn),因?yàn)槟静窬哂锌扇夹裕恍枰M(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)判斷防火性能,故選:A。(4)從板凳的穩(wěn)定堅(jiān)固和可多張疊放分析,需要增大底面積且有支撐架,同時(shí)可堆疊,故選:A。故答案為:(1)C;(2)B;(3)A;(4)A。7.某校科技小組同學(xué)參加科技節(jié),利用生活中常見的材料自制橡皮筋動(dòng)力小車,如圖一,其部分評(píng)價(jià)量表如表一所示。表一橡皮筋動(dòng)力小車模型評(píng)價(jià)量表(節(jié)選)評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 良好 待改進(jìn)指標(biāo)一 車身穩(wěn)定 車體略有傾 斜但不影響行駛指標(biāo)二 行駛距離遠(yuǎn)近可調(diào) 行駛距離不可調(diào) 不能行駛(1)將評(píng)價(jià)量表一中“指標(biāo)一”的待改進(jìn)內(nèi)容補(bǔ)充完整: 。(2)該小車的工作原理是把彈性勢能轉(zhuǎn)化成 能。(3)小組同學(xué)為探究小車運(yùn)動(dòng)距離的影響因素有哪些,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并獲得以下數(shù)據(jù),如表二所示。橡皮筋材料 合成橡膠橡皮筋纏繞圈數(shù) 10圈橡皮筋粗細(xì) 粗 細(xì)實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 1 2 3小車行駛距離(厘米) 120 125 130 110 108. 112平均距離(厘米) 125 109表二根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù),你能得出什么結(jié)論? 。【解答】解:(1)小車無法完成正常的功能(車體傾斜嚴(yán)重,無法正常行駛)時(shí)需要改進(jìn);(2)該小車的工作原理是把橡皮筋彈性勢能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:橡皮筋纏繞圈數(shù)相同時(shí),橡皮筋越粗小車運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)。故答案為:(1)車體傾斜嚴(yán)重,無法正常行駛;(2)動(dòng);(3)橡皮筋纏繞圈數(shù)相同時(shí),橡皮筋越粗小車運(yùn)動(dòng)距離越遠(yuǎn)。8.如圖是小寧同學(xué)的一個(gè)平板電腦,小寧學(xué)習(xí)了工程實(shí)踐課后,想做一個(gè)簡易的支架,可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)支撐角度,平板電腦的長度是24.8cm,寬度是17.9cm,厚度是0.6cm。現(xiàn)有直徑5mm的鐵條作為材料,長度足夠,其他零件自選。以下是小寧進(jìn)行工程實(shí)踐的部分步驟:(1)【明確問題】簡易支架的設(shè)計(jì)要求如下:①要求結(jié)構(gòu)牢靠簡單,便于制作;②能豎立,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定;③能夠調(diào)節(jié)支撐角度,操作方便。(2)【設(shè)計(jì)方案】請(qǐng)根據(jù)上述設(shè)計(jì)要求,完成下列任務(wù):①小寧發(fā)現(xiàn)問題的途徑是 (填字母)。A.收集和分析信息B.觀察日常生活C.技術(shù)研究與技術(shù)試驗(yàn)②畫出支撐架的設(shè)計(jì)草圖,并在設(shè)計(jì)草圖中標(biāo)注支撐架的主要尺寸;必要時(shí)可用文字說明;(3)【實(shí)施方案】小寧根據(jù)方案制作支架,記錄了制作過程和技巧經(jīng)驗(yàn)。【檢驗(yàn)作品】①說明該支架是如何實(shí)現(xiàn)其功能的: 。②為了檢測該支架是否穩(wěn)定,請(qǐng)你提出一個(gè)檢測的操作方法: 。【改進(jìn)完善】……【發(fā)布成果】……【解答】解:(1)為了觀察方便,平板電腦需要支撐,是觀察日常生活發(fā)現(xiàn)問題的;故選:B。(2)采用選擇螺母固定,通過角度改變傾斜程度,如圖所示:(3)三根支架通過調(diào)整螺絲與螺母緊固后,可調(diào)節(jié)角度,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的可調(diào)節(jié)性與穩(wěn)定性。為了檢測該支架是否穩(wěn)定,把平板電腦放上面,輕輕晃動(dòng),觀察是否翻倒。故答案為:(2)①B;②見解答;(3)①三根支架通過調(diào)整螺絲與螺母緊固后,可調(diào)節(jié)角度,②把平板電腦放上面,輕輕晃動(dòng),觀察是否翻倒。9.立定跳遠(yuǎn)能反映人體下肢爆發(fā)力和彈跳力,是體質(zhì)健康測試項(xiàng)目之一。某興趣小組開展了“立定跳遠(yuǎn)自動(dòng)測距墊設(shè)計(jì)”的項(xiàng)目活動(dòng),包括電路設(shè)計(jì)、表盤改造、優(yōu)化改進(jìn)三個(gè)環(huán)節(jié)。【電路設(shè)計(jì)】立定跳遠(yuǎn)的距離是指身體落地時(shí)離起跳線最近的點(diǎn)到起跳線的垂直距離,如圖甲所示。小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路原理圖,其中電源電壓恒為3伏,定值電阻R0的阻值為10歐,AB是長度為3米的均勻電阻絲,其阻值與長度的關(guān)系如圖丙所示。設(shè)定A為起跳線位置,電阻絲上每隔1厘米設(shè)置一個(gè)壓力開關(guān),當(dāng)壓力開關(guān)受到一定壓力時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合(圖中“…”處部分開關(guān)未畫出)。(1)分析圖乙可知,跳遠(yuǎn)距離越遠(yuǎn),電壓表的示數(shù) 。【表盤改造】(2)為方便讀數(shù),小組同學(xué)想在電壓表表盤上標(biāo)注相應(yīng)的跳遠(yuǎn)距離。請(qǐng)通過計(jì)算說明電壓表示數(shù)為1.8伏時(shí)測試者的跳遠(yuǎn)距離。【優(yōu)化改進(jìn)】起跳前,腳尖不能超過起跳線,否則成績無效。根據(jù)評(píng)價(jià)量表本電路中缺少“踩線提醒”設(shè)計(jì),需要改進(jìn)。小組同學(xué)提出:利用小燈泡、電鈴、壓力開關(guān)S1等元件在原電路圖上增加一條電路,使“踩線提醒”評(píng)價(jià)指標(biāo)達(dá)到★★★。(3)改進(jìn)后的部分電路連接如圖丁所示,請(qǐng)自選元件,將電路圖補(bǔ)充完整。立定跳遠(yuǎn)自動(dòng)測距墊設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)量表(節(jié)選)評(píng)價(jià)指標(biāo) ★ ★★ ★★★踩線提醒 起跳踩線時(shí)無提醒 起跳踩線時(shí)有亮燈或聲音等提醒 起跳踩線時(shí)同時(shí)有亮燈和聲音提醒…… ……… ……… ……【解答】解:(1)乙圖中電阻AB與R0串聯(lián),由圖乙可知,跳遠(yuǎn)距離越遠(yuǎn),閉合的開關(guān)距離起跳點(diǎn)越遠(yuǎn),接入電路的電阻越大,電壓表測量電阻絲兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,電阻越大,電阻兩端電壓越高,因此跳遠(yuǎn)距離越遠(yuǎn),電壓表的示數(shù)越大;(2)當(dāng)電壓表示數(shù)U=1.8V時(shí),U0=3V﹣1.8V=1.2V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可以求得接入電路中的電阻:由可得;,解得R=15Ω,由圖丙可知,跳遠(yuǎn)距離為1.5m;(3)利用小燈泡、電鈴、壓力開關(guān)S1等元件在原電路圖上增加一條電路,起跳踩線時(shí)同時(shí)有亮燈和聲音提醒,說明小燈泡、電鈴?fù)瑫r(shí)工作,電路設(shè)計(jì)如下:。鞏固訓(xùn)練1.下列有關(guān)科技小發(fā)明的認(rèn)識(shí)正確的是( )A.“小飛機(jī)”起飛時(shí)在地面加速助跑,能獲得更大的慣性,利于起飛B.“自制潛水艇”下潛過程中,受到的浮力和壓強(qiáng)都增大C.“水火箭”向后噴水時(shí)加速向前運(yùn)動(dòng),說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)D.“磁懸浮筆”懸浮在半空,是因?yàn)槭艿降闹亓透×κ且粚?duì)平衡力【答案】C【知識(shí)點(diǎn)】力的作用效果;慣性;浮力大小的計(jì)算;液體壓強(qiáng)計(jì)算公式的應(yīng)用;水火箭模型【解析】【分析】(1)根據(jù)慣性大小的影響因素判斷;(2)根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排判斷浮力的變化,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=ρ液gh判斷壓強(qiáng)的變化;(3)根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系判斷;(4)根據(jù)平衡力的知識(shí)分析。【解答】A.慣性的大小只與物體的質(zhì)量有關(guān),與速度大小無關(guān),故A錯(cuò)誤;B.潛水艇下潛時(shí),它排開水的體積不變,根據(jù)阿基米德原理F浮力=ρ液gV排可知,它受到的浮力不變。它的深度不斷增大,根據(jù)壓強(qiáng)公式p=ρ液gh可知,它受到的壓強(qiáng)增大,故B錯(cuò)誤;C.“水火箭”向后噴水時(shí)加速向前運(yùn)動(dòng),說明力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),故C正確;D.“磁懸浮筆”懸浮在半空,是因?yàn)槭艿降闹亓痛帕κ且粚?duì)平衡力,故D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題2.2024年6月20日?qǐng)?bào)道,我國首例國產(chǎn)“全磁懸浮人工心臟”(如圖)植入手術(shù)成功實(shí)施。“人工心臟”體現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的科學(xué)觀念。(1)人工心臟能夠輔助或替代人類心臟的功能。當(dāng)人工心臟工作時(shí),把血液泵入主動(dòng)脈,模擬的是人體心臟 (選填“左心室”或“右心室”)的功能。(2)人工心臟主要由血泵、控制系統(tǒng)和能源裝置組成。血泵負(fù)責(zé)推動(dòng)血液流動(dòng),這一功能與人體心臟的 功能相似。(3)人工心臟植入患者體內(nèi)后,患者的飲食需要避免高鹽、高脂飲食,以下食物中應(yīng)該適量或減少攝入的是____。A.蔬菜 B.水果 C.肥肉 D.魚類【答案】(1)左心室(2)心肌(3)C【知識(shí)點(diǎn)】食物與營養(yǎng);心臟和血管;人體血液循環(huán)模型【解析】【分析】(1)右心室連接肺動(dòng)脈。(2)心肌的功能是為血液流動(dòng)提供動(dòng)力。(3)蔬菜和水果中維生素和纖維素含量較高,魚類蛋白質(zhì)含量較高,肥肉脂肪含量較高。【解答】(1)主動(dòng)脈中的血液來自于左心室,所以該人體心臟模擬的是左心室的功能。(2)心肌收縮,給血液流動(dòng)提供動(dòng)力,血泵負(fù)責(zé)推動(dòng)血液流動(dòng),可知血泵與心肌的功能相似。(3)肥肉中含有較多的脂肪,屬于高脂食物,應(yīng)減少攝入。故答案為:C。3.如圖所示,是我國矗立在東海的風(fēng)力發(fā)電廠,風(fēng)力發(fā)電機(jī)靠葉片在風(fēng)力的推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。(1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是 ;(2)風(fēng)能屬于 (選填“可再生”或“不可再生”)能源。(3)圖中看得到近處發(fā)電機(jī)的底座而看不見遠(yuǎn)處發(fā)電機(jī)的底座可以作為下列哪一項(xiàng)觀點(diǎn)的證據(jù)____。A.地球是個(gè)球體B.地球上海洋水占96.53%C.地球在自轉(zhuǎn)【答案】(1)電磁感應(yīng)(2)可再生(3)A【知識(shí)點(diǎn)】電磁感應(yīng);能源的種類;地球儀模型【解析】【分析】 (1)發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)原理制成的。(2)能夠短期內(nèi)從自然界中得到補(bǔ)充的一次能源是可再生能源;短期內(nèi)不能從自然界中得到補(bǔ)充的能源是不可再生能源。(3)地球是一個(gè)不規(guī)則的球體。【解答】 (1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)。(2)風(fēng)能屬于可再生能源。(3)由于地球是一個(gè)球體,所以看得到近處發(fā)電機(jī)的底座而看不見遠(yuǎn)處發(fā)電機(jī)的底座。故A符合題意,BC不符合題意,故選:A。三、實(shí)驗(yàn)探究題4.在“制作生態(tài)瓶”的實(shí)踐活動(dòng)中,科學(xué)實(shí)踐小組發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)瓶中生物的種類和數(shù)量不同,瓶內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不同。他們想:當(dāng)生態(tài)瓶中的水及水草數(shù)量一定時(shí),動(dòng)物的種類與數(shù)量怎樣投放才能使生態(tài)瓶更穩(wěn)定 于是通過實(shí)驗(yàn)來探究這一問題。可供選擇的器材:容積為3升的透明塑料瓶、凡士林、新鮮河水、蒸餾水、水草、大小相近的健壯小金魚和小田魚各若干等。老師建議:①瓶中水為容積的2/3,每瓶中投放植物3株、魚不超過3條;②先探究魚的數(shù)量對(duì)生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響,再探究不同種類魚的配比對(duì)生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響。(1)實(shí)驗(yàn)中選擇的塑料瓶是透明的,其目的是 (2)選擇合適的器材,寫出本實(shí)驗(yàn)的步驟。(3)拓展思考:①小明制作的生態(tài)球如圖所示,該生態(tài)球應(yīng)放在 的環(huán)境中。②生態(tài)球已密封,除陽光、熱能外,任何物質(zhì)都無法進(jìn)入生態(tài)球內(nèi),生態(tài)球中的生物能生存的原因是③生態(tài)球不是自然狀態(tài)下的生態(tài)系統(tǒng),一般不能維持太長時(shí)間,說明 。④若管內(nèi)多增加些生產(chǎn)者,減少消費(fèi)者,能否使該生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的時(shí)間更長些 請(qǐng)說明原因: 。⑤若缺乏光照,生態(tài)球中的生物最終都將死亡,這是因?yàn)樯鷳B(tài)球中的能量流動(dòng)是 的。【答案】(1)有利于植物進(jìn)行光合作用,便于觀測(2)①取3個(gè)塑料瓶,各裝入2升新鮮河水和3 株大小相近的健壯水草,分別標(biāo)上 A、B、C1②在 A瓶內(nèi)放入1條小金魚,B瓶內(nèi)放入2條小金魚,C瓶內(nèi)放入3條小金魚;③將3個(gè)瓶子用蓋子和凡士林密封,并同時(shí)放在光線良好的地方且避免陽光直射,每天早晚各觀察一次,記錄并比較各組小金魚存活的天數(shù);④比較三組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,若B組金魚生存時(shí)間最長,則再取2個(gè)塑料瓶,各裝入 2升新鮮河水和3 株大小相近的健壯水草,分別標(biāo)上 D、E;⑤在 D瓶內(nèi)放入2條小田魚,E瓶內(nèi)放入小金魚和小田魚各1條,重復(fù)步驟③;⑥比較分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。(3)有光;這種生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力是有限的;不能,增加生產(chǎn)者減少消費(fèi)者會(huì)使該生態(tài)系統(tǒng)中的二氧化碳量不足以維持水草的光合作用,使生態(tài)球內(nèi)物質(zhì)循環(huán)失衡;水草進(jìn)行光合作用將二氧化碳和水合成貯藏能量的有機(jī)物,供魚的生活所需,魚通過呼吸作用為水草提供光合作用所需的二氧化碳,魚的排出物中的有機(jī)物被水中的分解者分解為無機(jī)物,供水草利用【知識(shí)點(diǎn)】生態(tài)系統(tǒng)及其多樣性;生態(tài)球模型【解析】【分析】(1)環(huán)境中影響生物的生活和分布的因素叫做生態(tài)因素。可分為非生物因素、生物因素兩類。非生物因素對(duì)生物的影響:光、溫度、水分、空氣等,生物因素是指影響某種生物生活的其他生物。(2)生態(tài)系統(tǒng)是指在一定地域內(nèi)生物與環(huán)境形成的統(tǒng)一的整體。生態(tài)系統(tǒng)的組成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有陽光、空氣、水、溫度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生產(chǎn)者(綠色植物)、消費(fèi)者(動(dòng)物)、分解者(細(xì)菌和真菌)。據(jù)此解答。【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中選擇的塑料瓶是透明的,其目的是有利于光合作用,便于觀測。(2)①取3個(gè)塑料瓶,各裝入2升新鮮河水和3株大小相近的健壯水草,分別標(biāo)上A、B、C;②在A瓶內(nèi)放入1條小金魚、B瓶內(nèi)放入2條小金魚、C瓶內(nèi)放入3條小金魚:③將3個(gè)瓶子用蓋子和凡士林密封,并同時(shí)放在光線良好的地方且避免陽光直射;每天早晚各觀察一次,記錄并比較各組魚存活的天數(shù);④比較三組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,若B組金魚生存時(shí)間最長,則再取2個(gè)塑料瓶,各裝入2升新鮮河水和3株大小相近的健壯水草,分別標(biāo)上D、E;⑤在D瓶內(nèi)放入2條小田魚、E瓶內(nèi)放入小金魚和小田魚各1條,重復(fù)步驟③;⑥比較分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。(3)①光是光合作用的必要條件,綠色植物只有在光在才能進(jìn)行光合作用,制造有機(jī)物并釋放氧氣,供其它生物所用,因此這個(gè)生態(tài)球應(yīng)放在有光的地方。②生態(tài)球已密封,除陽光、熱能外,任何物質(zhì)都無法進(jìn)入生態(tài)球內(nèi),生態(tài)球中的生物能生存的原因是生態(tài)球不是自然狀態(tài)下的生態(tài)系統(tǒng),一般不能維持太長時(shí)間,說明水草進(jìn)行光合作用將二氧化碳和水合成貯藏能量的有機(jī)物,供魚的生活所需,魚通過呼吸作用為水草提供光合作用所需的二氧化碳,魚的排出物中的有機(jī)物被水中的分解者分解為無機(jī)物,供水草利用。③生態(tài)球不是自然狀態(tài)下的生態(tài)系統(tǒng),一般不能維持太長時(shí)間,這種生態(tài)系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力是有限的。④若管內(nèi)多增加些生產(chǎn)者,減少消費(fèi)者,不能使該生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的時(shí)間更長些,增加生產(chǎn)者減少消費(fèi)者會(huì)使該生態(tài)系統(tǒng)中的二氧化碳量不足以維持水草的光合作用,使生態(tài)球內(nèi)物質(zhì)循環(huán)失衡。⑤若缺乏光照,生態(tài)球中的生物最終都將死亡,這是因?yàn)樯鷳B(tài)球中的能量流動(dòng)是逐級(jí)遞減,而且流動(dòng)是單向的、不是循環(huán)的,最終在環(huán)境中消失。5. 1830年,法國科學(xué)家用白磷、硫磺(易燃物)、木條發(fā)明了“摩擦火柴”(如圖甲),將火柴頭在粗糙的界面上輕輕劃動(dòng),便可引燃火柴桿,這種火柴會(huì)因?yàn)椴忍せ蚶鲜罂惺骋l(fā)火災(zāi)。1855年,瑞典科學(xué)家發(fā)明了“安全火柴”(如圖乙),只需將火柴頭快速從火柴盒側(cè)面劃過,便可引燃火柴,且保存和使用比“摩擦火柴”更加方便和安全。資料一:白磷和紅磷的部分性質(zhì)如表。資料二:玻璃粉是一種顆粒粗糙、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的粉末,能增大接觸面粗糙程度。資料三:氯酸鉀受熱易分解。白磷 紅磷著火點(diǎn) 40℃ 260℃毒性 有劇毒 無毒結(jié)合上述材料和所學(xué)知識(shí)解釋:(1) 使用“安全火柴”時(shí),氯酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式 。(2) “安全火柴”比“摩擦火柴”保存和使用更安全的科學(xué)原理 。(寫出一條)【答案】(1)(2)由于紅磷燃燒溫度高于白磷,因此可防止誤劃造成危害,生成氧氣使燃燒更充分。同時(shí)白磷有毒,而紅磷無毒,可防止誤食造成中毒。【知識(shí)點(diǎn)】制取氧氣的原理;工程方案設(shè)計(jì)【解析】【分析】(1)根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳作催化劑的條件下加熱生成氯化鉀和氧氣進(jìn)行分析;(2)根據(jù):“安全火柴”使用的是紅磷,紅磷的著火點(diǎn)高,且無毒進(jìn)行分析。【解答】(1)氯酸鉀在二氧化錳作催化劑的條件下加熱生成氯化鉀和氧氣,化學(xué)方程式是:;(2)由于紅磷燃燒溫度高于白磷,因此可防止誤劃造成危害,生成氧氣使燃燒更充分。同時(shí)白磷有毒,而紅磷無毒,可防止誤食造成中毒。四、綜合題6. 2021年,馬延和研究團(tuán)隊(duì)在人工合成淀粉方面取得重大突破性進(jìn)展,國際上首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成。綠色植物通過光合作用制造淀粉涉及60余步代謝反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控;而馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)只需11步,其技術(shù)路線如圖所示;綠色植物(以玉米為例)光合作用和使用馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)合成等量淀粉的對(duì)比如表所示。回答問題:玉米淀粉 人工合成淀粉能量轉(zhuǎn)化效率 2% 7%生產(chǎn)條件與方式 陽光、灌溉、施肥施藥、收割 全天候車間生產(chǎn)生產(chǎn)周期 4~6個(gè)月 1~2天占地面積 5畝地 1米3反應(yīng)器(1)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)可分為以下兩個(gè)階段:階段1:從x能→電能→氫能→甲醇:階段2:以甲醇為原料通過“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。據(jù)圖分析,在階段1中,x能為 能,利用氫能合成甲醇的反應(yīng)物為 ;在階段2中,Cy為甘油酮(C3H3O3),則y的值為 (填寫數(shù)字)。(2)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉過程與綠色植物光合作用過程均需多種 作為催化劑。淀粉屬于糖類物質(zhì),對(duì)人體的重要作用是 。(3) 馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)雖處于實(shí)驗(yàn)室階段,但對(duì)解決糧食危機(jī)和減少碳排放有著重大意義。據(jù)表分析,該技術(shù)相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),在解決糧食危機(jī)問題上的優(yōu)勢是 。(寫出2點(diǎn))【答案】(1)太陽;和;3(2)酶;為人體提供能量(3)占地面積少,生產(chǎn)周期短,不受氣候等因素制約,節(jié)約水資源,減少對(duì)環(huán)境污染,能量轉(zhuǎn)化效率高【知識(shí)點(diǎn)】認(rèn)識(shí)技術(shù)與工程【解析】【分析】(1)綠色植物利用光提供的能量,在葉綠體中把二氧化碳和水合成了淀粉等有機(jī)物,并且把光能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能,儲(chǔ)存在有機(jī)物中,這個(gè)過程就叫光合作用;(2)圖示為人工合成淀粉技術(shù)路線過程圖,根據(jù)圖中能量的轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)化關(guān)系中的反應(yīng)物和生成物,結(jié)合光合作用的原理及糖類物質(zhì)的生理功能進(jìn)行對(duì)比分析;(3)根據(jù)該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)來分析;【解答】 (1)據(jù)圖分析,在階段1中,x能為太陽能,利用氫能合成甲醇是氫氣和二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,反應(yīng)物是氫氣和二氧化碳,甘油酮(C3H4O3)中一個(gè)分子中的碳原子個(gè)數(shù)為3,則y的值為3;(2)綠色植物光合作用過程均需多種酶作為催化劑,淀粉屬于糖類物質(zhì),糖類對(duì)人體的重要作用是為人體提供能量;(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)對(duì)比可知,人工合成淀粉相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),在解決糧食危機(jī)問題上的優(yōu)勢是:占地面積少,生產(chǎn)周期短,不受氣候等因素制約,節(jié)約水資源,減少環(huán)境的污染,能量轉(zhuǎn)化效率高;五、實(shí)踐探究題7.某校項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)中同學(xué)利用可樂瓶等材料制作了一個(gè)水火箭(如圖甲),其結(jié)構(gòu)示意如圖乙所示,他們進(jìn)行飛行高度實(shí)驗(yàn)。將水火箭豎立于地面,用打氣筒通過打氣管向瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶內(nèi)壓強(qiáng)足夠大時(shí),瓶塞脫落,瓶內(nèi)的水向下噴出,水火箭就接近豎直地向上飛。(1)瓶內(nèi)的水向下噴出的同時(shí)水火箭向上運(yùn)動(dòng),這是因?yàn)榱Φ淖饔檬恰? 的;(2)實(shí)驗(yàn)中無法直接測量水火箭豎直上升的最大高度,可以轉(zhuǎn)換為測量水火箭從發(fā)射到落地的 來間接反映這個(gè)高度;(3)如圖丙所示,小組同學(xué)用頻閃照相機(jī)拍下了水火箭從A處起飛,到C處達(dá)到最高點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況,照相機(jī)每隔0.2秒曝光一次,從拍攝的照片可以看出,判斷水火箭運(yùn)動(dòng)情況是 (選填“勻速直線運(yùn)動(dòng)”或“變速直線運(yùn)動(dòng)”),并說明理由; (4)以下是水火箭發(fā)射的部分評(píng)價(jià)量表評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)功能性 火箭能順利升空,在空中飛行時(shí)間 t≥8 秒 火箭能順利升空,在空中飛行時(shí)間3秒≤t<8秒 火箭能順利升空,在空中飛行時(shí)間t<3秒或不能升空圖丁是小組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)的速度和時(shí)間的關(guān)系,請(qǐng)結(jié)合評(píng)價(jià)量表的功能性指標(biāo),對(duì)該水火箭進(jìn)行評(píng)價(jià)并說明理由 。【答案】(1)相互(2)時(shí)間(3)變速直線運(yùn)動(dòng);水火箭在相同時(shí)間內(nèi)豎直通過的距離不同(4)該水火箭優(yōu)秀,理由是其在空中飛行的時(shí)間等于8秒,符合優(yōu)秀的評(píng)價(jià)指標(biāo)【知識(shí)點(diǎn)】速度公式及其應(yīng)用;平均速度的計(jì)算及測量;力的作用是相互的;水火箭模型8.項(xiàng)目化學(xué)習(xí)小組準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一款手動(dòng)晾衣架,通過手搖器將鋼絲繩纏繞或者釋放,來帶動(dòng)滑輪組工作,使水平晾桿上升或下降。(1)如下是項(xiàng)目成員討論得到的評(píng)價(jià)量表,請(qǐng)選擇或再添加一個(gè)評(píng)價(jià)維度,并寫出一條對(duì)應(yīng)的優(yōu)秀標(biāo)準(zhǔn) 。評(píng)價(jià)維度 優(yōu)秀 待改進(jìn)操作性 手搖器轉(zhuǎn)動(dòng)流暢,無打滑、卡頓 手搖器難以轉(zhuǎn)動(dòng)流暢,有打滑、卡頓經(jīng)濟(jì)性 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價(jià)格實(shí)惠 晾桿、滑輪、鋼絲繩材料價(jià)格昂貴輕便性 晾桿尺寸合理,材料密度小 晾桿尺寸太大,材料密度太大安全性 鋼絲繩不易磨損、斷裂 鋼絲繩易磨損、斷裂●(● …… ……(2)小陳選用銅鋁合金來制作水平晾桿。為了探究銅鋁合金(只含 Cu、Al兩種元素)的成分含量,小陳取樣品10g與足量的稀鹽酸反應(yīng),收集到0.65g氫氣,請(qǐng)通過計(jì)算求出該銅鋁合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)如圖是小陳設(shè)計(jì)的手動(dòng)晾衣架,未掛衣物時(shí),小陳測得用5.9N的力拉動(dòng)繩子,能將這款手動(dòng)晾衣架勻速抬高,已知水平晾桿的質(zhì)量為2.2千克,每個(gè)滑輪均相同,不計(jì)繩重與摩擦,請(qǐng)求出每個(gè)動(dòng)滑輪的質(zhì)量。【答案】(1)耐用性(2)設(shè)未知數(shù):設(shè)鋁合金中鋁的質(zhì)量為x。鋁與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑54 6x 0.65g根據(jù)化學(xué)方程式列比例式求解:,解得x=5.85g 。計(jì)算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù):銅鋁合金中銅的質(zhì)量為10g 5.85g=4.15g,則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(3)計(jì)算晾桿重力:根據(jù)G=mg,m=2.2kg,g取10N/kg,可得晾桿重力桿 。分析滑輪組繩子段數(shù):由圖可知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=4。設(shè)未知數(shù)并列出方程:F=(G+G0)m動(dòng)=0.08kg【知識(shí)點(diǎn)】工程方案設(shè)計(jì);工程的測試與改進(jìn);認(rèn)識(shí)技術(shù)與工程【解析】【分析】(1)項(xiàng)目評(píng)價(jià)維度:在設(shè)計(jì)產(chǎn)品(如手動(dòng)晾衣架 )時(shí),需從多維度評(píng)價(jià)。操作性關(guān)乎使用體驗(yàn),手搖器順暢度影響操作便捷性;經(jīng)濟(jì)性涉及成本,材料價(jià)格影響產(chǎn)品造價(jià);輕便性關(guān)聯(lián)搬運(yùn)和安裝,尺寸與密度決定是否輕巧;安全性保障使用周期,部件耐用性防止意外。還可拓展如耐用性、美觀性等維度,從不同方面衡量產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量。(2)化學(xué)方程式計(jì)算 - 合金成分分析:利用金屬與酸反應(yīng)的化學(xué)方程式計(jì)算合金成分。先寫出正確化學(xué)方程式,明確反應(yīng)物與生成物相對(duì)質(zhì)量關(guān)系,根據(jù)產(chǎn)生氫氣質(zhì)量設(shè)未知數(shù)、列比例式求解,進(jìn)而算出合金中各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù),體現(xiàn)化學(xué)計(jì)算在物質(zhì)成分探究中的應(yīng)用。(3)滑輪組力學(xué)計(jì)算:涉及滑輪組時(shí),先確定承擔(dān)物重繩子段數(shù)n。利用公式物 F=(G+G0) ,結(jié)合已知條件(拉力、物體重力 )列方程求解動(dòng)滑輪重力或質(zhì)量,考查對(duì)滑輪組省力原理及力學(xué)公式的運(yùn)用 。【解答】(1)耐用性 ;晾桿、滑輪、鋼絲繩等部件在正常使用情況下,使用壽命長,不易損壞 。(2)設(shè)未知數(shù):設(shè)鋁合金中鋁的質(zhì)量為x。鋁與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑54 6x 0.65g根據(jù)化學(xué)方程式列比例式求解:,解得x=5.85g 。計(jì)算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù):銅鋁合金中銅的質(zhì)量為10g 5.85g=4.15g,則銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。(3)計(jì)算晾桿重力:根據(jù)G=mg,m=2.2kg,g取10N/kg,可得晾桿重力桿 。分析滑輪組繩子段數(shù):由圖可知,承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=4。設(shè)未知數(shù)并列出方程:F=(G+G0)m動(dòng)=0.08kg9.某同學(xué)在老師指導(dǎo)下開展了“制作水火箭”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí):如圖甲,往550mL 的瓶中加入適量的水,塞好瓶塞后放在發(fā)射底座上,用氣筒向瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定程度時(shí),高壓氣體會(huì)將水和橡皮塞從瓶口壓出,水火箭飛向高空,發(fā)射成功后,測量水平方向的射程。序號(hào) 液體種類 液體體積/毫升 傾角/度 平均射程/米1 水 100 30 16.42 水 200 30 7.73 水 300 30 64 水 200 15 6.55 水 200 45 246 水 200 60 14.5(1)實(shí)驗(yàn)中測量液體體積的工具是 。(2)如圖乙為水火箭的結(jié)構(gòu)所示圖。當(dāng)水火箭向下噴水使自身升空,說明 。(3)改變瓶中的水量及發(fā)射傾角,多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)瓶中的水量為150mL,測得平均射程為7.7m,則此次發(fā)射角度可能是____。A.15° B.30° C.45° D.60°(4)為了探究液體的種類是否會(huì)影響水火箭的平均射程,請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)主要的實(shí)驗(yàn)步驟 。【答案】(1)量筒(2)物體間力的作用是相互的(3)A(4)換用與水相同體積的不同種類的液體,在相同傾角下比較平均射程【知識(shí)點(diǎn)】水火箭模型【解析】【分析】(1)根據(jù)液體體積的測量工具解答;(2)甲對(duì)乙施加力的作用,則乙同時(shí)對(duì)甲施加反作用力,這就是力的作用的相互性;(3)根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析射程與水量和發(fā)射角度的規(guī)律即可;(4)根據(jù)控制變量法的要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。【解答】 (1)實(shí)驗(yàn)中測量液體體積的工具是量筒。(2)如圖乙為水火箭的結(jié)構(gòu)所示圖。當(dāng)水火箭向下噴水使自身升空,說明物體間力的作用是相互的。(3)改變瓶中的水量及發(fā)射傾角,多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。由表中數(shù)據(jù)分析可知:某次實(shí)驗(yàn)時(shí)瓶中的水量為150mL,測得平均射程為7.7m,即與200mL、傾角為30°時(shí)相比,水量減小,射程不變,則此次發(fā)射角度只能是比30°小,因此可能是15°,故選A。(4)根據(jù)控制變量法思想,為了探究液體的種類是否會(huì)影響水火箭的平均射程,幫他設(shè)計(jì)主要的實(shí)驗(yàn)步驟:換用與水相同體積的不同種類的液體,在相同傾角下比較平均射程。10;.中國首輛火星車“祝融號(hào)”于2021年5月22日成功到達(dá)火星表面。設(shè)計(jì)火星車時(shí)要綜合考慮火星表面光照弱、溫度低、隨時(shí)會(huì)出現(xiàn)尖銳砂石以及不可預(yù)估的沙塵天氣等不利因素。為了幫助同學(xué)們更加深入地了解“祝融號(hào)”火星車,老師讓大家自主設(shè)計(jì)制造一輛“火星車”。(1)設(shè)計(jì)制作“火星車”的步驟有:①設(shè)計(jì)方案②實(shí)施計(jì)劃③明確問題④改進(jìn)完善⑤發(fā)布成果⑥檢驗(yàn)產(chǎn)品請(qǐng)按先后順序?qū)⑺鼈兣判颍? (填序號(hào))。(2)“祝融號(hào)”火星車比“玉兔二號(hào)”月球車設(shè)計(jì)了更大尺寸的太陽能板,是為了 。A.接受更多的太陽能B.美觀漂亮C.方便控制行進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)向(3)根據(jù)下面“火星車”模型測試記錄表,可以知道第 組制作的模型最好。還可以從哪些方面對(duì)“火星車”進(jìn)行評(píng)價(jià)? (試舉一例)。光電轉(zhuǎn)換率 保溫性 抗震性 平穩(wěn)性 設(shè)計(jì)圖文與說明第一組 3分 2分 1分 1分 3分第二組 2分 3分 2分 3分 2分第三組 1分 1分 3分 2分 2分【解答】解:(1)考查設(shè)計(jì)制作“火星車”的步驟排序。設(shè)計(jì)制作一個(gè)產(chǎn)品通常遵循一定的流程,首先要明確問題,即清楚需要解決什么以及要達(dá)到什么樣的目標(biāo),所以第一步是③明確問題;接著根據(jù)明確的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)方案,即①設(shè)計(jì)方案;然后按照設(shè)計(jì)好的方案實(shí)施計(jì)劃,即②實(shí)施計(jì)劃;實(shí)施計(jì)劃后會(huì)得到產(chǎn)品,需要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn),即⑥檢驗(yàn)產(chǎn)品;檢驗(yàn)后根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)完善,即④改進(jìn)完善;最后將成果發(fā)布,即⑤發(fā)布成果。因此,正確的排序是③①②⑥④⑤。(2)考查“祝融號(hào)”火星車設(shè)計(jì)更大尺寸太陽能板的原因。A、火星距離太陽比月球更遠(yuǎn),接收到的太陽輻射更少,太陽能板面積越大,能夠接收到的太陽能就越多,這樣才能為火星車提供足夠的能量來維持其運(yùn)行和工作,符合題意。B、“焚燒漂亮”這種說法是不合理的,太陽能板的主要功能是收集能量,不是為了外觀漂亮;C、方便控制行進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)向與太陽能板的尺寸大小并無直接關(guān)聯(lián)。故選:A。(3)考查設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)。從表格數(shù)據(jù)來看,第二組的各項(xiàng)得分總和相對(duì)較高,所以可以認(rèn)為第二組制作的模型最好。還可以從以下方面對(duì)“火星車”進(jìn)行評(píng)價(jià):材料的耐用性:例如模型所使用的材料在模擬火星環(huán)境(如溫度變化、風(fēng)沙等)下的耐受程度和使用壽命。能源利用效率:除了光電轉(zhuǎn)換效率外,還可以考慮整體能源的消耗與利用情況,比如在相同任務(wù)下的能源消耗多少等。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性:在不同地形(如模擬的火星崎嶇地形)上行駛或放置時(shí),結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)固,是否容易出現(xiàn)變形或損壞。11.小樂設(shè)計(jì)并制作了一款保溫杯墊,實(shí)踐步驟包括:a.制作保溫杯墊,編寫使用說明書;b.收集信息,選擇合適的保溫杯墊材料和制作工具,繪制草圖;c.發(fā)布保溫杯墊;d.根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化;e.對(duì)保溫杯墊進(jìn)行測試,并結(jié)合評(píng)價(jià)量表打分;f.了解已有的保溫杯墊加熱方式,明確保溫杯墊的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。(1)工程實(shí)踐的一般過程如下:明確問題→設(shè)計(jì)方案→實(shí)施計(jì)劃→檢驗(yàn)作品→改進(jìn)完善→發(fā)布成果。則小樂實(shí)踐步驟的順序?yàn)? (按序填寫母)。(2)為了使保溫杯墊適用于更多水杯的保溫,步驟b中應(yīng)收集的信息有 (寫出1點(diǎn))。(3)小樂選擇了用電加熱的方式制作保溫杯墊,并設(shè)計(jì)了如下評(píng)價(jià)量表,回答問題:評(píng)價(jià)指標(biāo) 優(yōu)秀 合格 待改進(jìn)材料 易得且環(huán)保 易得、不環(huán)保 待填①保溫效果 最高保溫溫度在50℃以上 最高保溫溫度在30℃~50℃之間 最高保溫溫度在30℃以下智能化 可連續(xù)調(diào)節(jié)保溫溫度 可調(diào)節(jié)保溫溫度但不連續(xù) 無法調(diào)節(jié)保溫溫度待填② …… …… ……①補(bǔ)全保溫杯墊評(píng)價(jià)量表。 。②針對(duì)保溫杯墊采用電加熱的方式,提出一個(gè)新的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 。【解答】解:(1)工程實(shí)踐步驟順序:首先要“了解已有的保溫杯墊加熱方式,明確保溫杯墊的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)”,這屬于明確問題。接著“收集信息,選擇合適的保溫杯墊材料和制作工具,繪制草圖”,這是設(shè)計(jì)方案。然后“制作保溫杯墊,編寫使用說明書”,這是實(shí)施計(jì)劃。之后“對(duì)保溫杯墊進(jìn)行測試,并結(jié)合評(píng)價(jià)量表打分”以及“根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化”屬于檢驗(yàn)作品和改進(jìn)完善。最后“發(fā)布保溫杯墊”屬于發(fā)布成果。故答案為:f b a e d c。(2)為了使保溫杯墊適用于更多水杯的保溫,在收集信息時(shí)可以收集不同水杯的底部尺寸范圍等信息,這樣可以根據(jù)不同水杯尺寸來設(shè)計(jì)合適的保溫杯墊,使其適用性更廣。(3)①補(bǔ)全保溫杯墊評(píng)價(jià)量表:能耗方面:優(yōu)秀:低能耗,在相同的保溫時(shí)長和溫度條件下,消耗電量少。合格:中等能耗,電量消耗處于一般水平。不合格:高能耗,相比同類型產(chǎn)品電量消耗明顯偏高。安全性方面:優(yōu)秀:具備多重安全保護(hù)措施,如過熱保護(hù)、漏電保護(hù)等,安全性能高。合格:有基本的安全防護(hù),能滿足日常使用安全需求。不合格:安全防護(hù)措施少,存在安全隱患。②針對(duì)保溫杯墊采用電加熱的方式,新的評(píng)價(jià)指標(biāo):加熱速度:優(yōu)秀:能在短時(shí)間內(nèi)(如5分鐘內(nèi))將杯墊溫度快速提升到設(shè)定溫度范圍(如從室溫提升到50℃以上);合格:能在一定時(shí)間內(nèi)(如5﹣10分鐘)將杯墊溫度提升到設(shè)定溫度范圍(如30℃﹣50℃);不合格:需要較長時(shí)間(10分鐘以上)才能達(dá)到設(shè)定溫度范圍。溫度均勻性:優(yōu)秀:杯墊表面各點(diǎn)溫度均勻,溫差在±2℃以內(nèi)。合格:杯墊表面溫度基本均勻,溫差在±5℃以內(nèi)。不合格:杯墊表面溫度不均勻,溫差超過±5℃。12.2024年1月4日,浙江發(fā)布了2023年度浙江各地市的氣象數(shù)據(jù)。一起來看看吧。名稱 說明 城市及數(shù)據(jù)年度“補(bǔ)水”城市 降水量最大 寧波:1671.6毫米年度“熱情”城市 高溫天數(shù)最多 麗水:48天年度“凍人”城市 溫度最低 湖州:﹣7.1攝氏度年度“限光”城言 每天日日照時(shí)間最長 杭州:5.8時(shí)年度“呼吸”城市 環(huán)驗(yàn)空氣質(zhì)量排名 舟山:第1(1)“寧波年降水量最大”反映的是當(dāng)?shù)氐? (選填“天氣”或“氣候”)。(2)預(yù)報(bào)天氣,氣象衛(wèi)星需要將收集的云層信息以 (選填“電磁波”或“超聲波”)的形式向氣象預(yù)報(bào)中心傳輸。(3)家用空氣凈化器能有效提升室內(nèi)空氣質(zhì)量。如圖為某空氣凈化器及其工作原理示意圖。打開風(fēng)機(jī),臟空氣進(jìn)入凈化器。灰塵顆粒先經(jīng)過高壓鎢絲帶上正電荷,再通過帶負(fù)電的濾網(wǎng)時(shí)被濾網(wǎng)捕獲,最后通過活性碳層,從而獲得潔凈空氣。請(qǐng)用所學(xué)知識(shí)解釋該空氣凈化器的工作過程。 。【解答】解:(1)天氣是指某個(gè)地方距離地表較近的大氣層在短時(shí)間內(nèi)的具體狀況,特點(diǎn)是多變;氣候是指一個(gè)地方多年的天氣平均狀況,具有相對(duì)的穩(wěn)定性。“寧波年降水量最大”反映的是當(dāng)?shù)氐臍夂颍?br/>(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播,衛(wèi)星通信是利用電磁波傳遞信息的,所以氣象衛(wèi)星將收集的云層信息以電磁波的形式向氣象預(yù)報(bào)中心傳輸;(3)風(fēng)機(jī)工作時(shí)吸出內(nèi)部氣體,造成內(nèi)部氣壓減小,臟空氣進(jìn)入凈化器;灰塵顆粒先經(jīng)過高壓鎢絲而帶上正電荷,再通過帶負(fù)電荷的濾網(wǎng)時(shí),被濾網(wǎng)捕獲,從而獲得潔凈空氣。13.微波通信電磁波可以用來傳遞信息,通常用于廣播、電視等通信。微波是電磁波家族中的一員,它的性質(zhì)比中波和短波更接近光波。信息理論表明,作為載體的電磁波,與中波和短波相比,微波在相同的時(shí)間內(nèi)可以傳輸更多的信息。用微波傳遞信息時(shí),必須每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站,如圖甲所示。信號(hào)傳遞的距離越遠(yuǎn),需要的中繼站越多。在雪山上、大洋中,根本無法建設(shè)中繼站,所以人類用地球同步通信衛(wèi)星做微波通信的中繼站來進(jìn)行通信。如圖乙所示,在地球的周圍均勻地配置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三顆同步通信衛(wèi)星作為太空微波中繼站,可使地球上任意兩點(diǎn)間保持通信,接收地面站傳來的電信號(hào),經(jīng)過處理后,再發(fā)送到另一個(gè)或幾個(gè)地面站。現(xiàn)在通過衛(wèi)星電視,某地舉行體育賽事,其他地方的人幾乎可以立刻看到現(xiàn)場的畫面。請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問題:(1)用微波傳遞信息時(shí),必須每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站,這是因?yàn)? (選填序號(hào))。①多修建中繼站,有利于微波產(chǎn)生更多的信息②微波的傳播距離比中波近,只能傳播50km③微波沿直線傳播,不能沿地球表面繞射(2)如圖丙所示,a、b分別是Ⅰ、Ⅱ兩顆衛(wèi)星正下方的地面站,把通信衛(wèi)星假想成一個(gè)平面鏡,要使地球上b處地面站接收到a處發(fā)送的信號(hào),請(qǐng)仿照光路圖,在圖中畫出平面鏡及微波傳播的路徑和方向。(3)已知三顆通信衛(wèi)星距地面的高度都是3.58×104km,任意兩顆衛(wèi)星之間的距離都是7.30×104km.則a處發(fā)送的微波信號(hào)傳送到b處所用的時(shí)間是 s。【解答】解:(1)由題意可知,微波的性質(zhì)比中波和短波更接近光波,其傳播路徑更接近沿直線傳播,不能沿地球表面繞射,所以,用微波傳遞信息時(shí),必須每隔50km左右就要建設(shè)一個(gè)微波中繼站;(2)由題意可知,分別連接a和Ⅰ、Ⅰ和Ⅱ、Ⅱ和b,做出∠aⅠⅡ和∠ⅠⅡb的角平分線即為法線的位置,然后分別過Ⅰ、Ⅱ做出法線對(duì)應(yīng)的垂線即為平面鏡的位置,微波從a點(diǎn)發(fā)出然后到達(dá)b點(diǎn),如下圖所示:(3)a處發(fā)送的微波信號(hào)傳送到b處時(shí)微波通過的路程:s=3.58×104km×2+7.30×104km=1.446×105km,微波傳播的速度等于光速,即v=3.0×105km/s,由v可得,a處發(fā)送的微波信號(hào)傳送到b處所用的時(shí)間:t0.482s。故答案為:(1)③;(2)如上圖所示;(3)0.482。21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 熱點(diǎn)08 學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用的結(jié)合(學(xué)生版).docx 熱點(diǎn)08 學(xué)科知識(shí)與工程應(yīng)用的結(jié)合(教師版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫