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【临门一脚·决胜中考】2025年浙江中考科学考前冲刺练系列
01 物理方向 项目化学习
题目会涉及初中科学多个领域的知识，如力学、电学、光学、热学、生物学、化学等，要求学生将所学的概念、原理、规律等知识进行整合运用，对某个科学现象、实验结果或科学观点进行合理的解释和论证。常以生活、生产中的实际问题或自然现象为背景，让学生运用科学知识解释其中的道理，体现科学知识在生活中的广泛应用。
温馨提示：最后近20天，可根据自身情况，自主选择性练习！！！
1．在项目化学习中，小科与组员开展了“自制漂浮式指南针”的实践项目（如图）。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，其中铜片作电源正极，锌片作负极。小组在进行产品检验时，发现指南针始终没有偏转，若想增强磁性使其偏转，则下列操作可行的是（　　）
A．增大线圈的电阻 B．改变线圈的绕向
C．增加线圈的匝数 D．取出线圈中铁芯
2．某校开展项目化学习挑战赛“为夜跑者设计制作节能夜跑灯”。利用跑步时人带动磁铁在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理与下图描述一样是（　　）
A． B． C． D．
3．某科学小组在开展“制作质量测量工具”项目化活动时，设计了如图所示的台秤。当托盘没有放物体时，滑片恰好在滑动变阻器的最上端。在保证电路安全的情况下，该台秤（　　）
A．称台上没有放物体时，电流表没有示数
B．测量的物体质量越大，电流表示数越大
C．测量的物体质量越大，电压表示数越大
D．用来反映物体质量大小的电表是电流表
4．为了让厨房、卫生间里的脏水通过下水管道快速流到阴沟，同时又不让臭味沿管道上返，某项目化学习小组设计了如下4个方案，其中能达成目标的最佳方案是（　　）
A． B． C． D．
5．学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习，让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。《墨经 经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是改变物体运动状态的原因。以下支持这一观点的事例是（　　）
A．用力拉弓，把弓拉弯 B．弹簧测力计挂上重物后弹簧变长
C．用力踩足球，足球变形 D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
6．某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是（　　）
A．投影盒使用的材料应当透光
B．投影成像主要利用的是光的反射
C．人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的
D．人眼观察到的是投影盒所成的实像
7．某校项目化学习小组利用所学知识设计了“高度显示计”，用于粗略测量山峰的海拔高度。以下是他们设计的电路图，图中R是气压传感器，其阻值会随所受气压的增大而增大，R0是定值电阻，高度显示屏由电压表或电流表改装而成。设计要求：海拔越高，电表的示数越大，则符合设计要求的电路图是（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（　　）
①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④无人机匀速上升阶段对重物的拉力大于它匀速下降阶段对重物的拉力
A．只有②④正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①正确
9．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤③的作用是 　 　 。
【项目二】加热原理
（2）用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，因铭牌不清无法确定，项目化小组利用图乙确认电热片的阻值。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 　 　 Ω。
（3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热功率为多少？
10．小明在项目化学习中，对学校太阳能热水器展开研究。
（1）太阳核心处温度很高，是由于大量氢原子 　 　 （填“核聚变”或“核裂变”）反应变成氢原子，释放巨大能量。
（2）当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。如图所示，为了达到最好的集热效果，从夏季进入冬季时可以将图中的α逐渐 　 　 （选填“变大”或“变小”）。
（3）太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是2m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中水的质量为100kg，垂直照射7min，水的比热为4.2×103J/（kg ℃）。若不计一切热量损失，水温可以升高 　 　 ℃。
11．某地下车库安装了如图甲所示的管道式新风系统，该系统内包含有排风机和管道配件，通过排风扇将不同停车区的空气经管道排出室外。为了研究管道进气口的气体流速与管道长度（进气口与排风扇之间的距离）的关系，项目化小组设计了如图乙实验装置，并进行了如下实验：
①取一根长为3米的排风管道ab，在距离管口b端1米、2米和3米处标注刻度。
②将盛有红色水柱的U形管与排风管管口b端连接。
③将排风扇置于排风管1米刻度处，调节排风扇以一定功率工作，当U形管两侧液面稳定时，记录液面高度差，并重复3次取平均值。
④改变排风扇在排风管内位置，使其分别处于2米、3米刻度处，重复步骤③，并整理数据如表。
实验组别 排风扇离b端距离/米 U形管两侧液面平均高度差/厘米
1 1 4.0
2 2 2.2
3 3 1.4
（1）该实验是通过观察 　 　 来比较管道进气口的气体流速大小。
（2）步骤③中重复3次实验的目的是 　 　 。
（3）若该地下车库泊车B区和泊车C区管道进气口的气体流速大小分别为vB和vC，结合本实验的数据，请比较vB和vC的大小关系：　 　 。
（4）若要进一步探究排风扇风力大小对管道进气口的气体流速的影响，需要增加实验步骤⑤，请简要写出该实验步骤：　 　 。
12．校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究：
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶，带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。
制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其他条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如表所示。
装水量占瓶内容量的比例
升高高度 16m 20m 25m 14m 5m
【项目评价】
等级 优秀 良好 待改进
指标 能升空，高度不低于50m；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于50m但高于20m；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，但高度低于20m；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值
请结合以上材料，回答以下问题：
（1）水火箭的工作原理是 　 　 。
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是：　 　 。
（3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的 　 　 冲程相同。
（4）图乙是某小组制作的水火箭，根据量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级符合良好指标：　 　 。
13．校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究：
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其它条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如表所示：
装水量占瓶内容量的比例
升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m
【项目评价】
等级 优秀 良好 待改进
指标 能升空，高度不低于30m；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于30m，但高于20m；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，高度低于20m；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值
请结合以上材料，回答以下问题：
（1）使水火箭升空的施力物体是 　 　 。
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是 　。
（3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的 　 　 冲程类似。
（4）图乙是某小组制作的水火箭，其水量约占火箭容积的。根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级能接近或达到良好指标
　 　 （写出一条）。
14．学习能量守恒转化后，项目化学习小组利用钢球、棉线、塑料支架、定滑轮等器材制作了一辆重力小车，如图所示。使用时转动车轮，不断将棉线绕在长轴的绕线轮上，直至钢球上升到支架的最高点。然后松手，让钢球下落带动长轴转动从而驱动重力小车行驶。
【分析原理】
（1）支架上最高处的定滑轮作用为 　 　 。
（2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶的原因是　 　。
【装置调试】
①调节2个前轮，重力小车能沿直线运动。
②将钢球上升到支架的最高点，松手后小车能向前运动，但小车运动距离较短。
【项目改进】
（3）小组为了让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有 。（写出两种）
15．项目化学习小组尝试开展木杆秤的制作。
【小组讨论】小组成员对密度均匀秤杆的形状展开了讨论，分别有前粗后细、粗细均匀、前细后粗三个不同观点，为了方便称量，实现“0”刻度在秤纽的右侧，最合理的秤杆是 　 　 。
【产品制作】器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度秤。
②标定“0”刻度的位置，操作方法是 　 　 。
③杯中增加砝码，提起秤纽，移动金属块，当秤杆在水平位置平衡时，进行标记。
【小组反思】
（1）在使用杆秤时，测量精确度更大的是提起秤纽 　 　 （填“1”或“2”）。
（2）随着科技的进步和社会经济的发展，结构落后的杆秤已不能适应公众贸易的需要，甚至给不法经营者提供作弊之机。杆秤存在的弊病有
　 　 （写出一种问题即可）。
16．在使用传统的压强计（如图甲所示）时，由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素，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，项目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。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处（如图乙所示B、D在同一深度），通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上，且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】（1）学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高，接下来的操作是　 　 。
A.取下橡皮管重新安装
B.将此时右边管中高出的液体倒出
（2）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，第二项改进如图丙所示。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10cm和12cm，此盐水的密度为　 　 。
【项目评价】（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　 。
17．在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【投影原理】凸透镜成像规律
【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒（规格：28cm×20cm×12cm）、纸板、胶水、剪刀等。
【透镜选择】
（1）实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是 　 　 。
根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。
【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如图所示。
【产品调试】
（2）调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择 　 　 （填“甲”或“乙”）的放置方式。
（3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议？并说明理由 　 　 。
【产品评价】以下表格为该小组同学制定的部分评价量表。
“自制手机投影仪设计”评价量表
评价指标 优秀 合将 待改进
指标一 设计合理，结构完整 结构较完整 结构不完整，有缺失
指标二 能模拟投影仪成像，成像清晰 能模拟投影仪成像，但成像效果一般 无法模拟投影仪成像
（4）兴趣小组的同学根据评价量表对某同学自制的投影仪进行评价，“指标一”评为优秀，“指标二”评为待改进。请结合凸透镜成像规律的相关知识，你认为该同学自制的投影仪还需要进行的改进是：　 　 。
18．某项目化学习小组设计并制作了1.0版潜水艇，如图甲所示。
【产品1测试】测试过程中发现了以下问题：
①潜水艇在水中能实现上浮和下沉，但无法前进和后退。
②潜水艇外部连接软管，上下运动范围受到软管长度限制。
【产品2制作】为解决上述问题，设计并制作了2.0版潜水艇，实现迭代升级，如图乙所示。
【原理研究】
①通过改变电动机1的转动方向，实现推、拉注射器的活塞，完成注射器的进水和排水。
②通过改变电动机2的转动方向，带动螺旋桨顺、逆时针转动，实现潜水艇前进和后退。
（1）启动电动机2，调节螺旋桨转动方向，使潜水艇向前或向后运动。使潜水艇前进或后退，涉及到哪些力学原理？　 　 （写出一点即可）。
（2）1.0版潜水艇和2.0版潜水艇都能通过推拉注射器活塞实现上浮和下沉，若要使漂浮在水面的潜水艇下沉，应 　 　 （填“向左推”或“向右拉”）注射器活塞。
【产品2测试与改进】
（3）启动电动机1使活塞运动，潜水艇却始终无法完全下沉．检查模型各零件均完好无损，请利用所学知识为2.0版潜水艇提出改进措施：　 　 。
【产品应用】
（4）改进后，成功模拟了潜水艇的各种运动．前30秒，潜水艇从漂浮状态缓缓下降，直至恰好完全浸没；30秒～60秒，潜水艇下沉至某一深度；60秒～150秒，潜水艇缓缓上升直至浮出水面到某一位置；150秒后，潜水艇漂浮在水面静置不动。请在图中画出潜水艇运动时的浮力变化情况。
19．学校开展项目化学习挑战赛——设计制作重力灯。
【项目要求】设计制作重力灯，将重物的重力势能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】若干LED灯、细线、若干滑轮、若干钩码、小型发电机、齿轮、导线等。
【产品调试】
（1）小明制作的重力灯工作原理如图甲所示，为了使规格为“0.4安，1瓦”的LED灯正常发光，重力灯的稳压蓄电设备输出电压应为 　 　 伏。
（2）小明共制作了四盏重力灯，各重力灯的各项参数如下表所示。根据表中参数，4号重力灯的重物质量应该是 　 　 千克。（假定重力灯的能量转化效率相同）
重力灯编号 重物离地高度（米） 重物质量（千克） LED灯额定功（瓦） 发光时间（分钟）
1 2.4 25 1 6
2 2.4 50 1 12
3 1.2 50 2 3
4 1.2 ？ 3 3
（3）如图图乙表示悬挂重物用的滑轮使用方式，图丙表示重力灯的齿轮增速器内齿轮使用方式。重物下落时，图乙中滑轮带动图丙中左侧齿轮转动，左侧齿轮再带动右侧齿轮转动，从而使发电机的线圈转动发电。为了提高发电机内线圈的转速，小明应该选择的滑轮和齿轮最佳的组合方案是
　 （用字母序号表示）。
20．校园项目化比赛中，小明设计了如图甲所示用弹簧测力计显示大气压强大小变化的装置。产品制作过程如下：
①将装置置于一个标准大气压下，打开止水夹，往装置中注入一定量的水，如图乙所示，对装置进行气密性检查。
②使止水夹处于打开状态，弹簧测力计上端固定且高度不变，下端用细线连接重力为5牛的金属块，并使金属块始终部分浸入水中，待水面静止后，用止水夹将左侧容器密封，此时测力计的示数如图丙所示标为一个标准大气压。
（1）写出①中气密性检查的步骤 　 　 。
（2）计算②金属块排开水的体积 　 　 。
（3）当外界气压大于一个标准大气压时，弹簧测力计的读数将变 　 　 。
21．如图甲是某校项目化学习小组设计的水面落叶收集器：由一个剪去底部的大塑料瓶、四根可竖直方向调节高度的泡沫块及一个电动抽水泵组装而成，每根泡沫块底面积为4平方厘米。启动装置时，装在瓶口的电动水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面落叶不断地从收集口流入瓶内。
【设计原理】
（1）将装置放入水中并启动，如图乙。判断A、B两点压强较大的是 　 　 。
【收集能力】调试发现收集口与水面相平时较厚落叶不易进入瓶中，小组讨论后决定将收集口位置下调至水面以下2厘米处，同学们提出以下两个方案。
（2）小金的方案：在四根竖直方向上的泡沫块顶端各安装一个相同的闪光球，使水面落叶收集器更加美观（如图丙），则每个闪光球的质量是 　 　 。
（3）小华的方案：将密度为7.4克/立方厘米的合金块放入瓶口处（如图丁），则加入的合金块质量为 　 　 。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【平衡性能】
（4）实践发现小华方案中加入的合金块对收集器的平衡性有影响。小组同学继续讨论改进，小明提出不加外物，仅调节装置自身结构也能实现收集口下调2厘米，请写出该方案并简要说明理由：　 　 。
22．项目化学习小组利用想要自制简易测力计，设计如图甲：在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩，并依据此时指针位置标上零刻度。
（1）标明刻度。在回形针上每次加挂一个50g的钩码，测量每次指针到零刻线的距离L，画出拉力逐渐增大过程的F﹣L图像，如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度 　 　 （填“均匀”或“不均匀”）。
（2）检验作品。将钩码逐个取下，测量每次指针到零刻线的距离L，画出拉力逐渐减小过程的F﹣L图像，如图乙中曲线②所示，发现与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小科用此测力计先后连续测量F1和F2（F1＞F2），请根据图乙判断F2的测量值比真实值 　 　（填“偏大”或“偏小”）。
（3）为改变橡皮筋所受拉力的大小，除了悬挂不同质量的钩码，也可以使用弹簧测力计，请评价使用钩码的优缺点 　 　 。
（4）改进完善：同学们在老师的指导下针对简易测力计的科学性设计了评价表。
自制简易测力
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，结构完整 结构完整 结构不完整，有1处以上缺失
指标二 刻度均匀，刻度线之间距离较大 刻度均匀，但刻度线之间距离较小 刻度不均匀
指标三 测量精确度高 测量精确度较高 测量精确度差
根据评价表，该测力计的“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“待改进”。“指标三”被评为“待改进”。为使“指标二、三”达到优秀水平，请你对该测力计提出合理的改进：　 　。
23．小科在项目化“制作凸透镜”的实践中，更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。
（1）制作凸透镜：用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片，凸起部位朝外，中间装满水，用热熔胶封闭连接处．然后测焦距，方法为 　 　 ；
（2）评估检测：“制作凸透镜”的评价量规表如下所示，其中“？”可填：　 　 ；
评价 指标 作品等级
优秀 合格 待改进
结构完整 与美观效果 不漏水，有手柄 且美观 不漏水，无手柄， 美观 ？
（3）小文测出此凸透镜的焦距为f＝10cm，在研究凸透镜成像的规律时，有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置，此时成像特点：　 　 ；
（4）将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后的一个优点：　 　 。
24．项目化学习小组准备设计一款手动晾衣架，通过手摇器将钢丝绳缠绕或者释放，来带动滑轮组工作，使水平晾杆上升或下降。
（1）如表是项目成员讨论得到的评价量表，请选择或再添加一个评价维度，并写出一条对应的优秀标准　 　 。
评价维度 优秀 待改进
操作性 手摇器转动流畅，无打滑、卡顿 手摇器难以转动流畅，有打滑、卡顿
经济性 晾杆、滑轮、钢丝绳材料价格实惠 晾杆、滑轮、钢丝绳材料价格昂贵
轻便性 晾杆尺寸合理，材料密度小 晾杆尺寸太大，材料密度太大
安全性 钢丝绳不易磨损、断裂 钢丝绳易磨损、断裂
…… …… ……
（2）小陈选用铜铝合金来制作水平晾杆。为了探究铜铝合金（只含Cu、Al两种元素）的成分含量，小陈取样品10g与足量的稀盐酸反应，收集到0.65g氢气，请通过计算求出该铜铝合金中铜的质量分数。
（3）如图是小陈设计的手动晾衣架，未挂衣物时，小陈测得用5.9N的力拉动绳子，能将这款手动晾衣架匀速抬高，已知水平晾杆的质量为2.2千克，每个滑轮均相同，不计绳重与摩擦，请求出每个动滑轮的质量。
25．某学校在校园内建造一个如图甲所示的生态景观水池。为了检测水池底部是否有渗水现象，项目化学习小组同学设计如图乙所示的检测方法。（注：检测过程中水分蒸发及温度引起的体积变化均忽略不计）
（1）从生态系统组成成分角度分析，生态景观水池中的植物浮萍属于　 　 。
（2）如图乙，往水池中注入一定量的清水，上表面装有平面镜的泡沫块漂浮于水面，在水池侧壁水面位置标记标准线。位置固定的激光笔发出的光束经平面镜反射后在水平光屏上出现一个亮斑。若水池出现渗水现象，则一段时间后观察到的现象是　 　 。
（3）已知图乙中泡沫块的质量为10克、体积为200厘米3，为了确保检测过程中平面镜处于水面之上而不浸入水中，求平面镜的最大质量。（注：清水的密度取1.0克/厘米3）
26．如图甲是一个家用的抽水马桶，每次按压冲水旋钮出水后，水箱会自动流进一定量的水，水位上升到一定高度后，可以自动停止进水。项目化小组通过查阅资料学习了它的工作原理后，计划制作一个模型，具体设计如图乙：当水箱中的水位较低时，进水口进水，浮球随水箱水面上浮，达到设定水位后，金属杆AOB（O为支点）带动针阀下降堵住进水口，从而稳定水箱水位。O点还可以调节松紧，以方便固定金属杆OB在不同角度。
（1）产品设计：已知针阀对进水阀门的压力达到6牛时，进水阀被关严而停止进水。小组同学计划用一个重2牛、体积为500厘米3的浮球来装配模型，当OA＝10厘米时，请计算出OB的最短长度。（摩擦力和金属杆的质量、针阀的质量均忽略不计，下同）
（2）产品测试：项目小组在实际测试过程中发现，每次水箱进水后，此时浮球未浸没，但水箱中的水量比较少（这样影响冲水的实际效果），这时需要对浮球和金属杆AOB做出改进的方案是 　 　 。（写出2点）
27．某项目化小组为了研究蹦床运动员的训练情况，设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理如图甲所示。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻R0＝10Ω，压敏电阻的阻值R随压力F的变化而变化，如图乙所示。已知小温从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，小温从某一高度下落后得到电路中电压表的示数与电流表的示数之间的关系如图丙中线段ab所示。
（1）当小温还在空中时，由于受到蹦床自重的影响，压敏电阻所受压力为200牛，求此时电路总电功率。
（2）小温从这一高度跳下后，在与蹦床接触的过程中，电流表的示数达到最大值时，压敏电阻受到的压力为多大？
（3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，请在图丙中用黑点标出B点可能的位置。/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
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【临门一脚·决胜中考】2025年浙江中考科学考前冲刺练系列
01 物理方向 项目化学习
题目会涉及初中科学多个领域的知识，如力学、电学、光学、热学、生物学、化学等，要求学生将所学的概念、原理、规律等知识进行整合运用，对某个科学现象、实验结果或科学观点进行合理的解释和论证。常以生活、生产中的实际问题或自然现象为背景，让学生运用科学知识解释其中的道理，体现科学知识在生活中的广泛应用。
温馨提示：最后近20天，可根据自身情况，自主选择性练习！！！
1．根据下列材料，完成下面小题，在项目化学习中，小科与组员开展了“自制漂浮式指南针”的实践项目（如图）。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，其中铜片作电源正极，锌片作负极。
小组在进行产品检验时，发现指南针始终没有偏转，若想增强磁性使其偏转，则下列操作可行的是（　　）
A．增大线圈的电阻 B．改变线圈的绕向
C．增加线圈的匝数 D．取出线圈中铁芯
【答案】C
【分析】影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无。
【解答】解：影响电磁铁磁性强弱的因素主要有电流的大小、线圈的匝数、铁芯的有无；
A、增大线圈的电阻会使电流变小，磁性减弱，故A错误；
B、改变线圈的绕向会改变磁场的方向，不会影响磁性的强弱，故B错误；
C、增加线圈的匝数可以增大磁性，故C正确；
D、取出线圈中铁块，会使磁性减弱，故D错误。
故选：C。
【点评】该题考查了电磁铁磁性强弱的影响因素等知识点，是一道基础题。
2．某校开展项目化学习挑战赛“为夜跑者设计制作节能夜跑灯”。利用跑步时人带动磁铁在水管内来回运动，从而产生感应电流，使节能夜跑LED灯发光，其原理与下图描述一样是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【分析】根据题意可知，磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动，线圈缠绕在塑料水管外壳并与外部LED灯构成闭合电路，线圈在磁场中做切割磁感线运动，线圈中会产生感应电流，使得LED发光，这是电磁感应现象。
【解答】解：A.探究的是通电导体在磁场中受力运动，故A不符合题意；
B.探究电磁感应现象实验的装置图，故B符合题意；
C.探究的是通电直导线能产生磁场，故C不符合题意；
D.探究影响电磁铁磁性强弱的因素，故D不符合题意。
故选：B。
【点评】被研究对象都是磁场中的导体：电磁感应现象的前提条件是运动，结果是产生电流；磁场对电流的作用的前提是电流，结果是产生运动；即因动而电的是电磁感应现象，因电而动的是磁场对电流的作用。
3．某科学小组在开展“制作质量测量工具”项目化活动时，设计了如图所示的台秤。当托盘没有放物体时，滑片恰好在滑动变阻器的最上端。在保证电路安全的情况下，该台秤（　　）
A．称台上没有放物体时，电流表没有示数
B．测量的物体质量越大，电流表示数越大
C．测量的物体质量越大，电压表示数越大
D．用来反映物体质量大小的电表是电流表
【答案】C
【分析】由图可知，电阻R0、R串联，由于电压表的阻值很大，在电路中相当于开路，所以滑片P上下移动过程中，电路中的总电阻不变；根据欧姆定律可知电路中的电流变化；
电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压；由图可知，物体的质量越大，弹簧越短，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大，根据欧姆定律可知，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压变化情况，据此分析。
【解答】解：AB、由图可知，电阻R0、R串联，由于电压表的阻值很大，在电路中相当于开路，所以滑片P上下移动过程中，电路中的总电阻不变；根据欧姆定律可知，由于电源电压不变，所以电路中的电流不变，故AB错误；
CD、由图可知，电压表测量滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压，物体的质量越大，弹簧越短，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻越大，由于电路中的电流不变，根据欧姆定律可知，滑动变阻器上端至滑片P之间电阻两端的电压就越大，因此用来反映物体质量大小的电表是电压表，故C正确、D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路的特点、欧姆定律的应用，知道电压表的电阻很大，在电路中相当于开路是解题的关键。
4．为了让厨房、卫生间里的脏水通过下水管道快速流到阴沟，同时又不让臭味沿管道上返，某项目化学习小组设计了如下4个方案，其中能达成目标的最佳方案是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】连通器内的液体不流动时，各管中的液面总是相平的。
【解答】解：“厨房、卫生间里的脏水，通过下水管流到阴沟，我们却闻不到沟里的臭味”。
AB．脏水可以直接从管道流走，但管道中没有留存，不能堵住臭味，故AB不符合题意；
C．脏水高于下水管道，可以从管道流走，脏水流走后，在管道弯处能够存有一定量的水，能够堵住臭味，故C符合题意；
D．下水管道太高，水不能从管道流入阴沟，故D不符合题。
故选：C。
【点评】本题主要考查连通器在生活中的应用。
5．学校组织了“文史理不分家”的跨学科项目化学习，让同学们通过收集资料的过程进一步提高对于力学的认识和思考。《墨经 经上》对力的定义：“力，形之所以奋也”，意为力是改变物体运动状态的原因。以下支持这一观点的事例是（　　）
A．用力拉弓，把弓拉弯
B．弹簧测力计挂上重物后弹簧变长
C．用力踩足球，足球变形
D．水平抛出的皮球成一条弧线落回地面
【答案】D
【分析】“力，形之所以奋也”，意为力是改变物体运动状态的原因，据此结合力的作用效果，惯性等分析解答。
【解答】解：A、用力拉弓，把弓拉弯是力改变了物体的形状，故A不符合题意；
B、弹簧测力计挂上重物后弹簧变长是力改变了物体的形状，故B不符合题意；
C、用力踩足球，足球变形是力改变了物体的形状，故C不符合题意；
D、水平抛出的皮球成一条弧线落回地面，是因为皮球受到重力的作用，是重力改变皮球的运动状态，故D符合题意。
故选：D。
【点评】本题考查了力和运动的关系，属于基础题，难度不大。
6．某校大力推行开展STEAM项目课程。如图是学生参与“伪3D全息投影”项目化学习后制作的投影盒、演示视频、观察到的投影及成像原理示意图。下列相关的材料选择或原理及对应分析错误的是（　　）
A．投影盒使用的材料应当透光
B．投影成像主要利用的是光的反射
C．人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的
D．人眼观察到的是投影盒所成的实像
【答案】D
【分析】根据图示可知投影成像的主要原理；平面镜成正立、等大的虚像。
【解答】解：根据图乙可知投影成像的主要原理是光的反射，图中将手机屏幕上的影像成在投影盒内，形成具有“3D”效果的“全息投影”，实际上就是平面镜成像的原理，此时成正立、等大的虚像；为了具有更好的“3D”效果，投影盒使用的材料应当透光，人眼所看到的投影最终是在大脑中形成的，故ABC正确，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了平面镜成像的原理和特点，属于易错题。
7．某校项目化学习小组利用所学知识设计了“高度显示计”，用于粗略测量山峰的海拔高度。以下是他们设计的电路图，图中R是气压传感器，其阻值会随所受气压的增大而增大，R0是定值电阻，高度显示屏由电压表或电流表改装而成。设计要求：海拔越高，电表的示数越大，则符合设计要求的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】首先分析电路的连接方式，根据气压传感器的阻值会随所受气压的增大而增大，分析海拔升高时传感器阻值的变化，利用欧姆定律和串并联电路的特点判定电压表和电流表示数的变化，找出符合题意的选项。
【解答】解：根据题意可知，气压传感器的阻值会随所受气压的增大而增大，高度增加时，外界的气压减小，气压传感器的阻值变小；
A、由图知，该电路为串联电路，电压表测量电源的电压，当气压传感器的阻值发生变化时，电源电压不变，则电压表示数不变，故A错误；
B、由图知，该电路为串联电路，电压表测量气压传感器两端的电压，高度升高时，气压减小，气压传感器的阻值变小，根据串联电路的分压规律可知，传感器分担的电压变小，即电压表示数变小，故B错误；
C、由图知，该电路为串联电路，电压表测量定值电阻R0两端的电压，高度升高时，气压减小，气压传感器的阻值变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压变大，即电压表示数变大，故C正确；
D、由图知，该电路为串联电路，电流表与R并联，则R被短路，电路是R0的简单电路，由欧姆定律可知电流表的示数不变，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查串联电路特点、电压表和电流表的使用以及欧姆定律的灵活运用。
8．如图所示，物理项目化学习小组在空旷的室外测试某型号无人机负重飞行能力。测试时将重20N的物体A固定在无人机上，并控制无人机完成以3m/s的速度匀速上升、在空中悬停、以2m/s的速度匀速下降三个阶段的测试项目，同时利用系统软件记录多次测量的相关信息，并做出测评报告。下列说法中（　　）
①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的
②匀速上升阶段，物体A的机械能不变
③匀速下降阶段，物体A的重力势能转化为动能
④无人机匀速上升阶段对重物的拉力大于它匀速下降阶段对重物的拉力
A．只有②④正确 B．只有②③正确
C．只有①④正确 D．只有①正确
【答案】D
【分析】机械能是动能和势能的总和；
动能与速度、质量有关；
匀速运动时，受力平衡；
【解答】解：①匀速上升阶段，物体A相对于地面是运动的，故①正确；②匀速上升阶段，物体A的机械能变大，因为动能不变，势能增加，机械能变大，故②错误；③匀速下降阶段，物体A的动能不变，故③错误；④无人机匀速上升阶段受力平衡，所以上升阶段对重物的拉力等于它匀速下降阶段对重物的拉力，故④错误；
故选：D。
【点评】本题考查了机械能的概念，力与运动的关系，动能势能间转化，属于基础题。
9．项目化学习小组以“校园直饮水机结构探秘”为主题，开展了项目化实践活动。
【项目一】水的净化
（1）图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤③的作用是 　利用紫外线的波段有强大的杀菌能力，破坏水中细菌、病毒等微生物的DNA结构，达到杀菌目的，确保水的纯净度　 。
【项目二】加热原理
（2）用电热片a、b接入图乙电路模拟电热开水器的电路。已知电热片a、b的阻值为2Ω或18Ω，因铭牌不清无法确定，项目化小组利用图乙确认电热片的阻值。已知电源电压恒为6V，变温油墨纸片温度升高到一定值时红色会褪去。将红色油墨纸片同时放在a、b上面，闭合开关S，发现b上的油墨纸片红色先褪去，则b的阻值为 　18　 Ω。
（3）根据上述实验结果，通过分析图乙，计算电路的加热功率为多少？
【答案】（1）利用紫外线的波段有强大的杀菌能力，破坏水中细菌、病毒等微生物的DNA结构，达到杀菌目的，确保水的纯净度；（2）18；（3）18W。
【分析】（1）紫外线的波段有强大的杀菌能力。
（2）在串联电路中，根据功率公式P＝I2R判断产生的热量与电阻的关系。
（3）根据开关的断开与闭合情况进行电路分析，然后根据加热功率P加热进行计算分析。
【解答】解：
（1）根据校园直饮水机常见的净化流程，步骤③是紫外线杀菌等环节。其作用是利用紫外线的波段有强大的杀菌能力，破坏水中细菌、病毒等微生物的DNA结构，达到杀菌目的，确保水的纯净度。
（2）在串联电路中，根据功率公式P＝I2R，电流相同，电阻越大，功率越大，相同时间内，产生的热量越多，
已知电热片a、b阻值为2Ω或18Ω，闭合开关S后，b上的油墨纸片红色先褪去，说明b产生的热量多，功率大，所以b的阻值是18Ω。
（3）由上述可知a、b串联，当闭合开关S和S1时，b被短路，电路只有a接入电路，此时为加热挡，
则加热功率为：P加热18W。
故答案为：（1）利用紫外线的波段有强大的杀菌能力，破坏水中细菌、病毒等微生物的DNA结构，达到杀菌目的，确保水的纯净度；（2）18；（3）18W。
【点评】此题主要是考查学生对欧姆定律和电功率公式的理解和应用。
10．小明在项目化学习中，对学校太阳能热水器展开研究。
（1）太阳核心处温度很高，是由于大量氢原子 　核聚变　 （填“核聚变”或“核裂变”）反应变成氢原子，释放巨大能量。
（2）当太阳光线与太阳能热水器垂直时效果最好。如图所示，为了达到最好的集热效果，从夏季进入冬季时可以将图中的α逐渐 　变大　 （选填“变大”或“变小”）。
（3）太阳能热水器接收阳光垂直照射的面积是2m2，每平方米每秒接收到的太阳能为1000J，热水器中水的质量为100kg，垂直照射7min，水的比热为4.2×103J/（kg ℃）。若不计一切热量损失，水温可以升高 　2　 ℃。
【答案】（1）核聚变；（2）变大；（3）2。
【分析】（1）将质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，会释放出更大的核能，这种反应叫做聚变，也称为热核反应；
（2）冬季太阳光与水平面的夹角变小，为了达到更好的集热效果，要使太阳光线与太阳能热水器垂直，所以可以把支架调高一点；
（3）由题意，先计算出7min太阳能热水器接收的太阳能E，不计热损失，则Q吸＝E，利用Q吸＝cmΔt计算出水温可以升高多少。
【解答】解：（1）太阳内部的核反应是核聚变；
（2）冬季太阳光与水平面的夹角变小，为了达到更好的集热效果，要使太阳光线与太阳能热水器垂直，所以可以把支架调高一点，即把图中的α逐渐变大；
（3）太阳能热水器接收的太阳能：E＝7×60s×2m2×1000J/（s m2）＝8.4×105J；
不计热损失，则Q吸＝E＝8.4×105J；
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度：Δt2℃。
故答案为：（1）核聚变；（2）变大；（3）2。
【点评】本题考查对核聚变和核裂变的认识、太阳能的计算、吸热公式的应用，题目难度不大。
11．某地下车库安装了如图甲所示的管道式新风系统，该系统内包含有排风机和管道配件，通过排风扇将不同停车区的空气经管道排出室外。为了研究管道进气口的气体流速与管道长度（进气口与排风扇之间的距离）的关系，项目化小组设计了如图乙实验装置，并进行了如下实验：
①取一根长为3米的排风管道ab，在距离管口b端1米、2米和3米处标注刻度。
②将盛有红色水柱的U形管与排风管管口b端连接。
③将排风扇置于排风管1米刻度处，调节排风扇以一定功率工作，当U形管两侧液面稳定时，记录液面高度差，并重复3次取平均值。
④改变排风扇在排风管内位置，使其分别处于2米、3米刻度处，重复步骤③，并整理数据如表。
实验组别 排风扇离b端距离/米 U形管两侧液面平均高度差/厘米
1 1 4.0
2 2 2.2
3 3 1.4
（1）该实验是通过观察 　U形管液面高度差　 来比较管道进气口的气体流速大小。
（2）步骤③中重复3次实验的目的是 　通过取平均值减小测量误差　 。
（3）若该地下车库泊车B区和泊车C区管道进气口的气体流速大小分别为vB和vC，结合本实验的数据，请比较vB和vC的大小关系：　vB小于vC　 。
（4）若要进一步探究排风扇风力大小对管道进气口的气体流速的影响，需要增加实验步骤⑤，请简要写出该实验步骤：　控制排风扇离b端的距离不变，调节排风扇以不同的功率工作，当U形管两侧液面稳定时，记录液面高度差　 。
【答案】（1）U形管液面高度差；（2）通过取平均值减小测量误差；（3）vB小于vC；（4）控制排风扇离b端的距离不变，调节排风扇以不同的功率工作，当U形管两侧液面稳定时，记录液面高度差。
【分析】（1）该实验是通过观察U形管液面高度差来比较管道进气口的气体流速大小，采用了转换法；
（2）根据题意回答；
（3）根据表中数据结合转换法确定在控制排风扇功率不变时，排风扇离b端的距离越小，即进气口与排风扇之间的距离越远，管道进气口的气体流速越大；
（4）根据控制变量法回答。
【解答】解：（1）由转换法，该实验是通过观察U形管液面高度差来比较管道进气口的气体流速大小。
（2）根据题意可知，步骤③中重复3次实验的目的是通过取平均值减小测量误差。
（3）根据表中数据可知，在排风扇功率不变时，排风扇离b端的距离越大（即进气口与排风扇之间的距离越大），U形管两侧液面平均高度差越小，说明U形管左侧气体压强越大，由流体压强与流速的关系可知管道进气口的气体流速越小，即距离增大时，气体流速减小；
若该地下车库泊车B区和泊车C区管道进气口的气体流速大小分别为vB和vC，由图可知泊车B区的进气口与排风扇之间的距离较大，所以B区进气口的气体流速较小，即vB小于vC。
（4）若要进一步探究排风扇风力大小对管道进气口的气体流速的影响，要控制排风扇离b端的距离不变，只改变排风扇的功率，该实验步骤：控制排风扇离b端的距离不变，调节排风扇以不同的功率工作，当U形管两侧液面稳定时，记录液面高度差。
故答案为：（1）U形管液面高度差；（2）通过取平均值减小测量误差；（3）vB小于vC；（4）控制排风扇离b端的距离不变，调节排风扇以不同的功率工作，当U形管两侧液面稳定时，记录液面高度差。
【点评】本题研究管道进气口的气体流速与管道长度关系，考查转换法、控制变量法的运用及数据分析归纳结论的能力。
12．校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究：
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶，带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。
制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其他条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如表所示。
装水量占瓶内容量的比例
升高高度 16m 20m 25m 14m 5m
【项目评价】
等级 优秀 良好 待改进
指标 能升空，高度不低于50m；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于50m但高于20m；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，但高度低于20m；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值
请结合以上材料，回答以下问题：
（1）水火箭的工作原理是 　物体间力的作用是相互的　 。
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是：　在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭的升空高度先升高后降低，当装水量占瓶内容量的比例为时，水火箭达到最高升空高度　 。
（3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的 　压缩　 冲程相同。
（4）图乙是某小组制作的水火箭，根据量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级符合良好指标：　调整装水量：根据实验数据，将装水量调整为瓶内容量的 13 左右，以提高升空高度；
增强稳定性：使用彩纸、玻璃胶制作更合理的尾翼，增加水火箭飞行的稳定性，如适当增大尾翼面积、调整尾翼形状等，使水火箭落地后主体基本完好；
检查和加固结构：用密封胶仔细检查和加固水火箭的各个连接部位，如瓶口与带阀门金属管的连接处、尾翼与瓶身的连接处等，防止飞行过程中因松动而受损，确保其简单加固后能再次使用　 。
【答案】（1）物体间力的作用是相互的；（2）在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭的升空高度先升高后降低，当装水量占瓶内容量的比例为 13 时，水火箭达到最高升空高度；（3）压缩；（4）调整装水量：根据实验数据，将装水量调整为瓶内容量的左右，以提高升空高度；增强稳定性：使用彩纸、玻璃胶制作更合理的尾翼，增加水火箭飞行的稳定性，如适当增大尾翼面积、调整尾翼形状等，使水火箭落地后主体基本完好；检查和加固结构：用密封胶仔细检查和加固水火箭的各个连接部位，如瓶口与带阀门金属管的连接处、尾翼与瓶身的连接处等，防止飞行过程中因松动而受损，确保其简单加固后能再次使用。
【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
【解答】解：（1）水火箭的工作原理是物体间力的作用是相互的，即作用力与反作用力相等。当向瓶内装入一定量水并用带阀门瓶塞塞住，利用打气筒打气后，瓶内气压增大，打开阀门时，瓶内的水在高压气体作用下向下高速喷出，水火箭会受到一个向上的反作用力，从而推动水火箭升空。
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是：在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭的升空高度先升高后降低，当装水量占瓶内容量的比例为时，水火箭达到最高升空高度。
（3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气，从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程是外界对气体做功，使气体的内能增加，与汽油机工作循环中的压缩冲程相同。在汽油机压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体，使气体的内能增大，温度升高。
（4）对于评为待改进的水火箭，可从以下方面结合材料清单进行改进：
调整装水量：根据实验数据，将装水量调整为瓶内容量的左右，以提高升空高度。
增强稳定性：使用彩纸、玻璃胶制作更合理的尾翼，增加水火箭飞行的稳定性，如适当增大尾翼面积、调整尾翼形状等，使水火箭落地后主体基本完好。
检查和加固结构：用密封胶仔细检查和加固水火箭的各个连接部位，如瓶口与带阀门金属管的连接处、尾翼与瓶身的连接处等，防止飞行过程中因松动而受损，确保其简单加固后能再次使用。
故答案为：（1）物体间力的作用是相互的；（2）在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭的升空高度先升高后降低，当装水量占瓶内容量的比例为时，水火箭达到最高升空高度；（3）压缩；（4）调整装水量：根据实验数据，将装水量调整为瓶内容量的左右，以提高升空高度；增强稳定性：使用彩纸、玻璃胶制作更合理的尾翼，增加水火箭飞行的稳定性，如适当增大尾翼面积、调整尾翼形状等，使水火箭落地后主体基本完好；检查和加固结构：用密封胶仔细检查和加固水火箭的各个连接部位，如瓶口与带阀门金属管的连接处、尾翼与瓶身的连接处等，防止飞行过程中因松动而受损，确保其简单加固后能再次使用。
【点评】控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。
13．校园科技节开展了水火箭的项目化学习研究：
【项目主题】制作一个一级水火箭
【项目内容】在瓶内装入一定量的水，再用带有阀门的瓶塞将瓶口塞住，利用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。
【项目实施】制作水火箭准备的材料清单如下：饮料瓶、带阀门的金属管、彩纸、玻璃胶、降落伞材料、棉线、密封胶。制作好如图甲的水火箭后，试飞时控制其它条件不变，项目组不断改变装水量占瓶内容量的比例，记录多组升空高度的数据，如表所示：
装水量占瓶内容量的比例
升高的高度 26m 30m 35m 24m 15m
【项目评价】
等级 优秀 良好 待改进
指标 能升空，高度不低于30m；稳定性好，落地后水火箭主体完好，能反复回收使用 能升空，高度低于30m，但高于20m；稳定性好，落地后水火箭主体基本完好，简单加固后能再次使用 能升空，高度低于20m；稳定性差，落地后水火箭主体受损，且无修复价值
请结合以上材料，回答以下问题：
（1）使水火箭升空的施力物体是 　瓶内被压缩的气体和水　 。
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是 　在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭升高的高度先增加后减小，当装水量占瓶内容量的比例为时，水火箭升空高度最高　 。
（3）水火箭制作完成后，利用打气筒向瓶内打气。从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的 　压缩　 冲程类似。
（4）图乙是某小组制作的水火箭，其水量约占火箭容积的。根据项目评价量表该水火箭被评为待改进。请结合材料清单对水火箭进行改进，使其等级能接近或达到良好指标 　可以使用密封胶对水火箭的各个连接部位进行更严密的密封，防止飞行过程中出现漏气、漏水现象，以提高水火箭的稳定性和性能，使其更接近或达到良好指标　 （写出一条）。
【答案】（1）瓶内被压缩的气体和水；（2）在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭升高的高度先增加后减小，当装水量占瓶内容量的比例为 13 时，水火箭升空高度最高；（3）压缩；（4）可以使用密封胶对水火箭的各个连接部位进行更严密的密封，防止飞行过程中出现漏气、漏水现象，以提高水火箭的稳定性和性能，使其更接近或达到良好指标。
【分析】相互性（相互作用力）：任何两个物体之间的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。
对于多因素或多变量的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
【解答】解：（1）使水火箭升空的施力物体是瓶内被压缩的气体和水。当打开阀门时，瓶内的水在压缩气体的压力作用下向下喷出，根据力的作用是相互的，水和气体对火箭产生向上的反作用力，从而使水火箭升空。
（2）根据实验得到的数据，项目组可得到的结论是：在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭升高的高度先增加后减小，当装水量占瓶内容量的比例为时，水火箭升空高度最高。
（3）从瓶内气体能量变化角度分析，这一过程与汽油机工作循环中的压缩冲程类似。在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，使气体的内能增大，温度升高；而给水火箭打气时，外界对瓶内气体做功，使瓶内气体的内能增加，气压增大，两者都是将机械能转化为气体的内能。
（4）改进方法：可以使用密封胶对水火箭的各个连接部位进行更严密的密封，防止飞行过程中出现漏气、漏水现象，以提高水火箭的稳定性和性能，使其更接近或达到良好指标。
故答案为：（1）瓶内被压缩的气体和水；（2）在一定范围内，随着装水量占瓶内容量比例的增加，水火箭升高的高度先增加后减小，当装水量占瓶内容量的比例为时，水火箭升空高度最高；（3）压缩；（4）可以使用密封胶对水火箭的各个连接部位进行更严密的密封，防止飞行过程中出现漏气、漏水现象，以提高水火箭的稳定性和性能，使其更接近或达到良好指标。
【点评】控制变量法能排除干扰，直接显露单一因素对被研究对象变化的影响情况。
14．学习能量守恒转化后，项目化学习小组利用钢球、棉线、塑料支架、定滑轮等器材制作了一辆重力小车，如图所示。使用时转动车轮，不断将棉线绕在长轴的绕线轮上，直至钢球上升到支架的最高点。然后松手，让钢球下落带动长轴转动从而驱动重力小车行驶。
【分析原理】
（1）支架上最高处的定滑轮作用为 　改变力的方向　 。
（2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶的原因是 　钢球的重力势能转化为小车的动能　 。
【装置调试】
①调节2个前轮，重力小车能沿直线运动。
②将钢球上升到支架的最高点，松手后小车能向前运动，但小车运动距离较短。
【项目改进】
（3）小组为了让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有 　增加钢球重力、增加支架高度　 。（写出两种）
【答案】（1）改变力的方向：（2）钢球的重力势能转化为小车的动能；（3）增加钢球重力；增加支架高度。
【分析】（1）定滑轮可以改变力的方向，但不能省力；
（2）能量之间可以相互转化；
（3）从改变机械能的方法入手。
【解答】解：（1）由定滑轮的特点可知，在该装置中，定滑轮的作用为改变力的方向；
（2）从能量转化的角度分析，钢球能驱动小车行驶是因为钢球的重力势能转化为小车的动能；
（3）让重力小车行驶的路程更远，改进小车的方法有①增加钢球重力；②增加支架高度。
故答案为：（1）改变力的方向：（2）钢球的重力势能转化为小车的动能；（3）增加钢球重力；增加支架高度。
【点评】本题考查定滑轮的特点以及能量转化的有关知识，难度不大。
15．项目化学习小组尝试开展木杆秤的制作。
【小组讨论】
小组成员对密度均匀秤杆的形状展开了讨论，分别有前粗后细、粗细均匀、前细后粗三个不同观点，为了方便称量，实现“0”刻度在秤纽的右侧，最合理的秤杆是 　A　 。
【产品制作】
器材：木棒、塑料杯、细线、刻度尺、金属块（代替秤砣）。
步骤：
①模仿杆秤结构，用杯子代替秤钩，先自制一根无刻度秤。
②标定“0”刻度的位置，操作方法是 　先提起秤纽，再移动金属块，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点标记为“0”刻度　 。
③杯中增加砝码，提起秤纽，移动金属块，当秤杆在水平位置平衡时，进行标记。
【小组反思】
（1）在使用杆秤时，测量精确度更大的是提起秤纽 　2　 （填“1”或“2”）。
（2）随着科技的进步和社会经济的发展，结构落后的杆秤已不能适应公众贸易的需要，甚至给不法经营者提供作弊之机。杆秤存在的弊病有 　精确度低（秤砣磨损使得测量值偏大）（答案不唯一）　 （写出一种问题即可）。
【答案】【小组讨论】A；
【产品制作】②先提起秤纽，再移动金属块，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点标记为“0”刻度；
【小组反思】（1）2；（2）精确度低（秤砣磨损使得测量值偏大）（答案不唯一）。
【分析】（1）为了没有挂物体的0刻度在秤纽右侧，则杠杆重心必须在秤纽左侧；
（2）根据0刻度意义分析；
（3）根据杠杆平衡条件分析；
（4）根据秤砣质量改变可以增大读数分析。
【解答】解：（1）为了没有挂物体的0刻度在秤纽右侧，则杠杆重心必须在秤纽左侧；因而选择杠杆左粗右细的杠杆，故选A。
（2）根据0刻度意义是没有挂物体，秤砣与杠杆自重平衡，因而先提起秤纽，再移动金属块，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点标记为“0”刻度；
（3）相同质量时，秤砣到提纽的距离越大，精确度越高，根据杠杆平衡条件，物体到提纽的距离也要越大，故选2；
（4）当物体的质量移动时，减小秤砣的质量，需要把秤砣右移，读数变大，故导致测量结果改变。
故答案为：【小组讨论】A；
【产品制作】②先提起秤纽，再移动金属块，当秤杆在水平位置平衡时，将此时秤砣的悬挂点标记为“0”刻度；
【小组反思】（1）2；（2）精确度低（秤砣磨损使得测量值偏大）（答案不唯一）。
【点评】本题考查杠杆平衡条件的应用，属于中档题。
16．在使用传统的压强计（如图甲所示）时，由于在实验的过程中需要改变深度、金属盒的方向、液体的密度等因素，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，项目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。
【方案设计】把四个用橡皮膜包着的金属盒固定在长方体物体的A、B、C、D四处（如图乙所示B、D在同一深度），通过橡皮管将金属盒分别连接到对应的四个装有相同的红色液体的U形管a、b、c、d上，且U形管事先被固定在竖直放置的支架上。
【项目制作】
（1）学习小组使用该装置前发现U形管的液面右边偏高，接下来的操作是　A　 。
A.取下橡皮管重新安装
B.将此时右边管中高出的液体倒出
（2）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　c　 （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，第二项改进如图丙所示。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10cm和12cm，此盐水的密度为　1.2×103kg/m3　 。
【项目评价】
（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。　根据p＝ρ液gh，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　 。
【答案】（1）A；（2）c；1.2×103kg/m3；（3）根据p＝ρ液gh，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。
【分析】（1）调节压强计时，只需要将软管取下，再重新安装；
（2）液体压强随液体深度的增加而增大；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10cm和12cm，液体压强不同，说明液体压强的大小与液体的密度有关；
（3）根据p＝ρ液gh，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。
【解答】解：（1）调节压强计时，只需要将软管取下，再重新安装，这样U形管中两管上方的气体压强就是相等的（都等于大气压），当橡皮膜没有受到压强时，U形管中的液面就是相平的，故选A；
（2）由图乙可知，c点深度最大，因液体压强随液体深度的增加而增大，故液面高度差量大的是U形管c；
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）根据p＝ρ液gh，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。
故答案为：（1）A；（2）c；1.2×103kg/m3；（3）根据p＝ρ液gh，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。
【点评】本题利用压强计等装置“探究液体内部压强”的规律，考查器材调试、控制变量法和转换法的运用。
17．在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。
【投影原理】凸透镜成像规律
【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒（规格：28cm×20cm×12cm）、纸板、胶水、剪刀等。
【透镜选择】
（1）实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是 　B　 。
根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。
【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如图所示。
【产品调试】
（2）调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择 　乙　 （填“甲”或“乙”）的放置方式。
（3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议？并说明理由 　赞成小阳的观点，因为光照在白墙上会发生漫反射，人在各个方向都能清晰观影　 。
【产品评价】以下表格为该小组同学制定的部分评价量表。
“自制手机投影仪设计”评价量表
评价指标 优秀 合将 待改进
指标一 设计合理，结构完整 结构较完整 结构不完整，有缺失
指标二 能模拟投影仪成像，成像清晰 能模拟投影仪成像，但成像效果一般 无法模拟投影仪成像
（4）兴趣小组的同学根据评价量表对某同学自制的投影仪进行评价，“指标一”评为优秀，“指标二”评为待改进。请结合凸透镜成像规律的相关知识，你认为该同学自制的投影仪还需要进行的改进是：　增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜　 。
【答案】（1）B；（2）乙；（3）赞成小阳的观点，因为光照在白墙上会发生漫反射，人在各个方向都能清晰观影；（4）增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜。
【分析】（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑；
（2）凸透镜成实像时，像与物上下颠倒；
（3）镜面反射是反射光线射向同一方向，漫反射是反射光线射向不同的方向；
（4）根据2f＞u＞f，成倒立、放大的实像。
【解答】解：（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距，应选择B；
（2）凸透镜成实像时，像与物上下颠倒；为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该应该倒着放，故应选择乙的放置方式；
（3）若用光滑的白板作为屏幕，反射光线将射向同一方向，其它方向的人无法清晰观影，而选择白墙作为屏幕，白墙表面粗糙，发生的是漫反射，各个方向的人都能清晰观影，故成小阳的观点；
（4）由于无法模拟投影仪成像，说明u≤f，造成此现象的原因可能是纸盒的长度太短或提供的凸透镜焦距太大，故还需要进行的改进是：增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜。
【点评】此题考查了凸透镜成像规律的探究及应用，关键是熟记成像规律的内容，并做到灵活运用。
18．某项目化学习小组设计并制作了1.0版潜水艇，如图甲所示。
【产品1测试】测试过程中发现了以下问题：
①潜水艇在水中能实现上浮和下沉，但无法前进和后退。
②潜水艇外部连接软管，上下运动范围受到软管长度限制。
【产品2制作】为解决上述问题，设计并制作了2.0版潜水艇，实现迭代升级，如图乙所示。
【原理研究】
①通过改变电动机1的转动方向，实现推、拉注射器的活塞，完成注射器的进水和排水。
②通过改变电动机2的转动方向，带动螺旋桨顺、逆时针转动，实现潜水艇前进和后退。
（1）启动电动机2，调节螺旋桨转动方向，使潜水艇向前或向后运动。使潜水艇前进或后退，涉及到哪些力学原理？　力能改变物体的运动状态（或力的作用是相互的）　 （写出一点即可）。
（2）1.0版潜水艇和2.0版潜水艇都能通过推拉注射器活塞实现上浮和下沉，若要使漂浮在水面的潜水艇下沉，应 　向右拉　 （填“向左推”或“向右拉”）注射器活塞。
【产品2测试与改进】
（3）启动电动机1使活塞运动，潜水艇却始终无法完全下沉．检查模型各零件均完好无损，请利用所学知识为2.0版潜水艇提出改进措施：　换用更大的注射器（或增加金属配重）　 。
【产品应用】
（4）改进后，成功模拟了潜水艇的各种运动．前30秒，潜水艇从漂浮状态缓缓下降，直至恰好完全浸没；30秒～60秒，潜水艇下沉至某一深度；60秒～150秒，潜水艇缓缓上升直至浮出水面到某一位置；150秒后，潜水艇漂浮在水面静置不动。请在图中画出潜水艇运动时的浮力变化情况。
【答案】（1）力能改变物体的运动状态（或力的作用是相互的）；
（2）向右拉；
（3）换用更大的注射器（或增加金属配重）；
（4）见解析。
【分析】（1）物体间力的作用是相互的；力可以改变物体的运动状态。
（2）潜水艇是靠改变自身的重力来实现上浮和下沉的。
（3）增加配重和使用大号注射器可以让潜水艇下沉。
（4）根据题目的条件进行作图。
【解答】解：（1）螺旋桨向后转动，螺旋桨会给水一个向后的力，由于物体间力的作用是相互的，因此水会给螺旋桨向前的力；潜水艇向前运动或潜水艇受力运动，说明力可以改变物体的运动状态。
（2）若要使漂浮在水面的潜水艇下沉，1.0版潜水艇和2.0版潜水艇应增加自身重力，因此向右拉注射器活塞使水进入潜水艇内，增大自身的重力。
（3）潜水艇却始终无法下沉说明潜水艇的总重力小于浮力，可能是潜水艇内的空气不足无法装入更多的水，增加潜水艇的重力使潜水艇下沉，因此可以换用更大的注射器可以装入更多的水或增加金属配重增加自重。
（4）前30秒，潜水艇从漂浮状态缓缓下降，排开液体的体积增加，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力逐渐变大；30秒～90秒，潜水艇下沉，此过程中排开液体的体积不变，密度不变，则浮力不变；90秒～150秒，潜水艇缓缓上升直至浮出水面，排开液体的体积变小，根据F浮＝ρ液gV排可知，浮力逐渐变小在150秒后，浮力保持不变，则潜水艇运动时的浮力变化情况如下图所示：
。
故答案为：（1）力能改变物体的运动状态（或力的作用是相互的）；
（2）向右拉；
（3）换用更大的注射器（或增加金属配重）；
（4）见解析。
【点评】本题考查的是物体浮沉条件的应用；知道潜水艇的基本原理，会根据题目的条件作图。
19．学校开展项目化学习挑战赛——设计制作重力灯。
【项目要求】设计制作重力灯，将重物的重力势能转化为电能使LED灯发光。
【提供器材】若干LED灯、细线、若干滑轮、若干钩码、小型发电机、齿轮、导线等。
【产品调试】
（1）小明制作的重力灯工作原理如图甲所示，为了使规格为“0.4安，1瓦”的LED灯正常发光，重力灯的稳压蓄电设备输出电压应为 　2.5　 伏。
（2）小明共制作了四盏重力灯，各重力灯的各项参数如下表所示。根据表中参数，4号重力灯的重物质量应该是 　75　 千克。（假定重力灯的能量转化效率相同）
重力灯编号 重物离地高度（米） 重物质量（千克） LED灯额定功（瓦） 发光时间（分钟）
1 2.4 25 1 6
2 2.4 50 1 12
3 1.2 50 2 3
4 1.2 ？ 3 3
（3）如图图乙表示悬挂重物用的滑轮使用方式，图丙表示重力灯的齿轮增速器内齿轮使用方式。重物下落时，图乙中滑轮带动图丙中左侧齿轮转动，左侧齿轮再带动右侧齿轮转动，从而使发电机的线圈转动发电。为了提高发电机内线圈的转速，小明应该选择的滑轮和齿轮最佳的组合方案是 　C和E　 （用字母序号表示）。
【答案】（1）2.5；（2）75；（3）C和E
【分析】（1）根据P＝UI求稳压蓄电设备的输出电压；
（2）重力灯工作时，将重物的重力势能转化为LED灯的电能，转化效率相同，根据E＝Gh＝mgh和P求4号重力灯的重物质量；
（3）由图乙可知三种方式中最省力的方式；在图丙中，由于左、右两侧齿轮在相同时间转过的齿数相同，所以图E中相同时间内右侧齿轮转过的圈数较多，即转速最快，综合可知最佳的组合。
【解答】（1）“0.4安，1瓦”的LED灯与稳压蓄电设备、开关组成简单电路，当灯正常发光时，
稳压蓄电设备的输出电压：U＝U额2.5V；
（2）重力灯工作时，将重物的重力势能转化为LED灯的电能，转化效率相同，
由表中3和4号数据，结合E＝Gh＝mgh和P可得，η，即：，
解得，4号重力灯的重物质量：m4＝75kg；
（3）由图乙可知三种方式中最省力的方式是C；在图丙中，由于左、右两侧齿轮在相同时间转过的齿数相同，所以图E中相同时间内右侧齿轮转过的圈数较多，即转速最快。所以为了提高发电机内线圈的转速，小明应该选择的滑轮和齿轮最佳的组合方案是C和E。
故答案为：（1）2.5；（2）75；（3）C和E。
【点评】本题考查电功率公式、简单机械的应用，以及机械能与电能的转化，难度适中。
20．校园项目化比赛中，小明设计了如图甲所示用弹簧测力计显示大气压强大小变化的装置。产品制作过程如下：
①将装置置于一个标准大气压下，打开止水夹，往装置中注入一定量的水，如图乙所示，对装置进行气密性检查。
②使止水夹处于打开状态，弹簧测力计上端固定且高度不变，下端用细线连接重力为5牛的金属块，并使金属块始终部分浸入水中，待水面静止后，用止水夹将左侧容器密封，此时测力计的示数如图丙所示标为一个标准大气压。
（1）写出①中气密性检查的步骤 　在右侧部分继续添加适量的水，使得外侧液面高于内部，观察能够长时间保持液面高度差，如果能保持高度差，则不漏气　 。
（2）计算②金属块排开水的体积 　3×10﹣4m3　 。
（3）当外界气压大于一个标准大气压时，弹簧测力计的读数将变 　大　 。
【答案】（1）夹上止水夹，在右侧部分继续添加适量的水，使得外侧液面高于内部，观察能够长时间保持液面高度差，如果能保持高度差，则不漏气；
（2）3×10﹣4m3；（3）大。
【分析】（1）根据密封时内部压强不变，使得液面高度不变分析；
（2）根据称重法计算浮力，结合阿基米德原理计算金属块排开水的体积；
（3）根据大气压的变化，结合液面高度变化分析。
【解答】解：（1）将装置置于一个标准大气压下，打开止水夹，往装置中注入一定量的水，如图乙所示，夹上止水夹，在右侧部分继续添加适量的水，使得外侧液面高于内部，观察能够长时间保持液面高度差，如果能保持高度差，则不漏气；
（2）G＝5N，图中弹簧测力计的拉力F＝2N；
根据称重法测量浮力知，F浮＝G﹣F＝5N﹣2N＝3N；
由阿基米德原理F浮＝ρ水gV排可得金属块排开水的体积：
V排3×10﹣4m3；
（3）容器内外气压原来均为一个标准大气压，容器内外的水面相平，当外界气压大于一个标准大气压时，由液体内部同一深度压强相等知，容器外的部分水会被压进容器内，导致容器外的液面下降，金属块浸入水中的体积变小，由F浮＝ρ液V排g知，金属块受到的浮力F浮减小，金属块重力G不变，金属块静止时，由G＝F浮+F拉知，弹簧测力计的拉力要变大即弹簧测力计的读数变大。
故答案为：（1）夹上止水夹，在右侧部分继续添加适量的水，使得外侧液面高于内部，观察能够长时间保持液面高度差，如果能保持高度差，则不漏气；
（2）3×10﹣4m3；（3）大。
【点评】本题考查大气压的应用与浮力的计算，属于中档题。
21．如图甲是某校项目化学习小组设计的水面落叶收集器：由一个剪去底部的大塑料瓶、四根可竖直方向调节高度的泡沫块及一个电动抽水泵组装而成，每根泡沫块底面积为4平方厘米。启动装置时，装在瓶口的电动水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面落叶不断地从收集口流入瓶内。
【设计原理】
（1）将装置放入水中并启动，如图乙。判断A、B两点压强较大的是 　B　 。
【收集能力】
调试发现收集口与水面相平时较厚落叶不易进入瓶中，小组讨论后决定将收集口位置下调至水面以下2厘米处，同学们提出以下两个方案。
（2）小金的方案：在四根竖直方向上的泡沫块顶端各安装一个相同的闪光球，使水面落叶收集器更加美观（如图丙），则每个闪光球的质量是 　8g　 。
（3）小华的方案：将密度为7.4克/立方厘米的合金块放入瓶口处（如图丁），则加入的合金块质量为 　37g　 。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
【平衡性能】
（4）实践发现小华方案中加入的合金块对收集器的平衡性有影响。小组同学继续讨论改进，小明提出不加外物，仅调节装置自身结构也能实现收集口下调2厘米，请写出该方案并简要说明理由：　适当减小泡沫块粗细，理由：根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，物体排开液体的体积减小，则浮力减小　 。
【答案】（1）B；
（2）8g；
（3）37g；
（4）适当减小泡沫块粗细，理由：根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，物体排开液体的体积减小，则浮力减小。
【分析】（1）流体在流速大的地方压强小；
（2）收集器入水口低于水面2厘米时，计算出浮条浸入水中的体积的变化量，据阿基米德原理计算收集器受到的浮力变化量，则闪光球的重力等于浮力的变化量，根据m计算闪光球的质量；
（3）图丁和图丙中，收集口位置均在水面以下2厘米处，则收集器排开水的体积相同，由阿基米德原理可知收集器受到的浮力相同，根据漂浮条件可知两种情况下收集器的总重力也相同，因塑料瓶、泡沫块以及抽水泵的重力不变，所以G水+G球总＝G水′+G合金块（注意两种情况下收集器内部水的重力不同），据此结合重力公式、密度公式以及图中的体积关系建立方程组求出加入合金块的质量；
（4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，决定浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积。
【解答】解：
（1）打开底部水泵后，靠近入水口水的流速变大，压强变小，A、B两点压强较大的是B；
（2）由图可知树叶收集器模型的上方有4根浮条，收集器入水口低于水面2厘米时，浮条浸入水中的体积的变化量为：V排＝4×2cm×4cm2＝32cm3＝3.2×10﹣5m3，
根据阿基米德原理可知收集器受到的浮力变化量为：F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×3.2×10﹣5m3＝0.32N，
则闪光球的总重力为：G＝F浮＝0.32N，
则闪光球的总质量为：m0.032kg＝32g，
即每个每个闪光球的质量为：32g÷4＝8g；
（3）图丁和图丙中，收集口位置均在水面以下2厘米处，则收集器排开水的体积相同，由阿基米德原理可知收集器受到的浮力相同，根据漂浮条件可知两种情况下收集器的总重力也相同，因塑料瓶、泡沫块以及抽水泵的重力不变，所以G水+G球总＝G水′+G合金块（注意两种情况下收集器内部水的重力不同），
根据重力公式可得：m水+m球总＝m水′+m合金块﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
且由图可知：V水﹣V水′＝V合金块②
由①②可得：
m合金块＝m水﹣m水′+m球总＝ρ水（V水﹣V水′）+m球总＝ρ水m球总，
整理可得：m合金块（1）＝m球总，
代入数据可得：m合金块×（1）＝32g，
解得加入的合金块质量m合金块＝37g；
（4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，决定浮力大小的因素是液体密度和物体排开液体的体积，落叶收集器在不加外物的情况下，适当减小泡沫块粗细，也能实现收集口下调2厘米。
答：（1）B；
（2）8g；
（3）37g；
（4）适当减小泡沫块粗细，理由：根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知，物体排开液体的体积减小，则浮力减小。
【点评】本题考查阿基米德原理、重力公式、以及流体压强与流速的关系，有一定的难度。
22．项目化学习小组利用想要自制简易测力计，设计如图甲：在橡皮筋下悬挂一枚回形针作为挂钩，并依据此时指针位置标上零刻度。
（1）标明刻度。在回形针上每次加挂一个50g的钩码，测量每次指针到零刻线的距离L，画出拉力逐渐增大过程的F﹣L图像，如图乙中曲线①所示。该自制测力计刻度 　不均匀　 （填“均匀”或“不均匀”）。
（2）检验作品。将钩码逐个取下，测量每次指针到零刻线的距离L，画出拉力逐渐减小过程的F﹣L图像，如图乙中曲线②所示，发现与拉力逐渐增大过程的曲线①不重合。小科用此测力计先后连续测量F1和F2（F1＞F2），请根据图乙判断F2的测量值比真实值 　偏大　 （填“偏大”或“偏小”）。
（3）为改变橡皮筋所受拉力的大小，除了悬挂不同质量的钩码，也可以使用弹簧测力计，请评价使用钩码的优缺点 　便于精准读出拉力大小，但是拉力变化量固定　 。
（4）改进完善：同学们在老师的指导下针对简易测力计的科学性设计了评价表。
自制简易测力
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，结构完整 结构完整 结构不完整，有1处以上缺失
指标二 刻度均匀，刻度线之间距离较大 刻度均匀，但刻度线之间距离较小 刻度不均匀
指标三 测量精确度高 测量精确度较高 测量精确度差
根据评价表，该测力计的“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“待改进”。“指标三”被评为“待改进”。为使“指标二、三”达到优秀水平，请你对该测力计提出合理的改进：　弹簧替换橡皮筋　 。
【答案】（1）不均匀；（2）偏大；（3）便于精准读出拉力大小，但是拉力变化量固定；（4）弹簧替换橡皮筋。
【分析】（1）橡皮筋拉长时会变细，导致形变量不均匀；
（2）钩码便于精准读出拉力大小，但是拉力变化量固定；
【解答】解：（1）该自制测力计刻度不均匀，因为图像为曲线；
（2）由图像可知，力逐渐减小过程中，拉力比原来要小，所以根据图乙判断F2的测量值比真实值偏大；
（3）钩码的有点：便于精准读出拉力大小，但是拉力变化量固定；
（4）对该测力计提出合理的改进：弹簧替换橡皮筋。
故答案为：（1）不均匀；（2）偏大；（3）便于精准读出拉力大小，但是拉力变化量固定；（4）弹簧替换橡皮筋。
【点评】本题考查了超出弹性限度的拉力与形变量关系，属于基础题。
23．小科在项目化“制作凸透镜”的实践中，更加深刻地理解了凸透镜的相关知识。
（1）制作凸透镜：用剪刀在塑料矿泉水瓶的凸起部位剪取一样大小的两块塑料片，凸起部位朝外，中间装满水，用热熔胶封闭连接处．然后测焦距，方法为 　凸透镜一侧对准太阳，地面铺张白纸，太阳光照在白纸上，移动凸透镜，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，然后用刻度尺量取光斑到凸透镜中心的直线距离　 ；
（2）评估检测：“制作凸透镜”的评价量规表如下所示，其中“？”可填：　漏水、无手柄、不美观　 ；
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
结构完整与美观效果 不漏水，有手柄且美观 不漏水，无手柄，美观 ？
（3）小文测出此凸透镜的焦距为f＝10cm，在研究凸透镜成像的规律时，有一组实验是将蜡烛、水凸透镜和光屏固定在如图甲所示的位置，此时成像特点：　成倒立、缩小的实像　 ；
（4）将蜡烛换成“F”形的LED。灯x光屏贴上方格纸，如图乙所示，请写出改进后的一个优点：　便于观察、减少了污染　 。
【答案】（1）凸透镜一侧对准太阳，地面铺张白纸，太阳光照在白纸上，移动凸透镜，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，然后用刻度尺量取光斑到凸透镜中心的直线距离；
（2）漏水、无手柄、不美观；
（3）成倒立、缩小的实像。
【分析】（1）凸透镜一侧对准太阳，地面铺张白纸，太阳光照在白纸上，移动凸透镜，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，然后用刻度尺量取光斑到凸透镜中心的直线距离；
（2）根据自制凸透镜可能出现的问题回答；
（3）物距大于像距，成倒立、缩小的实像；
（4）蜡烛换成LED灯的优点：减少了污染等；光屏换成带有方格光屏的优点：便于比较像的大小。
【解答】解：（1）凸透镜一侧对准太阳，地面铺张白纸，太阳光照在白纸上，移动凸透镜，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，然后用刻度尺量取光斑到凸透镜中心的直线距离；
（2）待改进的自制凸透镜可能都漏水现象、且无手柄、不美观；
（3）如图甲，物距大于像距，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（4）蜡烛换成LED灯的优点：实验现象更明显、便于观察、减少了污染等；光屏换成带有方格光屏的优点：便于比较像的大小。
故答案为：（1）凸透镜一侧对准太阳，地面铺张白纸，太阳光照在白纸上，移动凸透镜，直到白纸上出现一个最小、最亮的光斑，然后用刻度尺量取光斑到凸透镜中心的直线距离；
（2）漏水、无手柄、不美观；
（3）成倒立、缩小的实像。
【点评】本题考查凸透镜的相关知识，掌握凸透镜成像规律是解题关键。
24．项目化学习小组准备设计一款手动晾衣架，通过手摇器将钢丝绳缠绕或者释放，来带动滑轮组工作，使水平晾杆上升或下降。
（1）如表是项目成员讨论得到的评价量表，请选择或再添加一个评价维度，并写出一条对应的优秀标准　美观性，晾衣架整体造型简洁大方，颜色搭配协调（答案不唯一）　 。
评价维度 优秀 待改进
操作性 手摇器转动流畅，无打滑、卡顿 手摇器难以转动流畅，有打滑、卡顿
经济性 晾杆、滑轮、钢丝绳材料价格实惠 晾杆、滑轮、钢丝绳材料价格昂贵
轻便性 晾杆尺寸合理，材料密度小 晾杆尺寸太大，材料密度太大
安全性 钢丝绳不易磨损、断裂 钢丝绳易磨损、断裂
…… …… ……
（2）小陈选用铜铝合金来制作水平晾杆。为了探究铜铝合金（只含Cu、Al两种元素）的成分含量，小陈取样品10g与足量的稀盐酸反应，收集到0.65g氢气，请通过计算求出该铜铝合金中铜的质量分数。
（3）如图是小陈设计的手动晾衣架，未挂衣物时，小陈测得用5.9N的力拉动绳子，能将这款手动晾衣架匀速抬高，已知水平晾杆的质量为2.2千克，每个滑轮均相同，不计绳重与摩擦，请求出每个动滑轮的质量。
【答案】（1）美观性，晾衣架整体造型简洁大方，颜色搭配协调（答案不唯一）；
（2）45.1%；
（3）0.08kg。
【分析】（1）根据表格信息来评价优秀标准；
（2）铜铝合金中只有铝能与稀盐酸反应生成氢气，化学方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑。我们可以根据生成氢气的质量来计算铝合金中铝的质量，进而求出铜的质量分数。
（3）根据水平晾杆的质量求出其重力G ＝ mg，由图示信息找出滑轮组承担重物的绳子段数n，再根据F（G+G动）来求解动滑轮的质量。
【解答】解：（1）我们可以添加“美观性”这一评价维度，优秀标准可以是“晾衣架整体造型简洁大方，颜色搭配协调”。当然，还可以有其他合理的评价维度和标准，比如“耐用性”，优秀标准为“晾衣架各部件能承受长时间的使用，不易损坏”。
（2）设铝合金中铝的质量为x，
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
54 6
x 0.65g
，x＝5.85g；
铜的质量为10g﹣5.85g＝4.15g铜的质量分数为100%＝45.1%。
（3）G＝mg ＝2.2kg×10N/kg ＝22N；由图可知，承担重物的绳子段数n＝4；根据F（G+G动），可得G动＝nF﹣G＝4×5.9N﹣22N＝23.6N﹣22N＝1.6N；m动 0.16kg；因为有两个动滑轮，所以每个动滑轮的质量为0.16kg＝0.08kg。
故答案为：
（1）美观性，晾衣架整体造型简洁大方，颜色搭配协调（答案不唯一）；
（2）45.1%；
（3）0.08kg。
【点评】本题主要考查了根据化学方程式进行的计算、滑轮的相关计算等相关知识，难度适中，掌握各学科基础知识即可解答。
25．某学校在校园内建造一个如图甲所示的生态景观水池。为了检测水池底部是否有渗水现象，项目化学习小组同学设计如图乙所示的检测方法。（注：检测过程中水分蒸发及温度引起的体积变化均忽略不计）
（1）从生态系统组成成分角度分析，生态景观水池中的植物浮萍属于　生产者　 。
（2）如图乙，往水池中注入一定量的清水，上表面装有平面镜的泡沫块漂浮于水面，在水池侧壁水面位置标记标准线。位置固定的激光笔发出的光束经平面镜反射后在水平光屏上出现一个亮斑。若水池出现渗水现象，则一段时间后观察到的现象是　光斑向右移动　 。
（3）已知图乙中泡沫块的质量为10克、体积为200厘米3，为了确保检测过程中平面镜处于水面之上而不浸入水中，求平面镜的最大质量。（注：清水的密度取1.0克/厘米3）
【答案】（1）生产者；（2）光斑向右移动；（3）平面镜的最大质量是0.19kg。
【分析】（1）生态系统的组成成分是生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量；
（2）根据反射角等于入射角结合反射面的变化分析；
（3）根据漂浮时浮力等于重力结合重力公式分析解答。
【解答】解：（1）生态系统的组成成分是生产者、消费者、分解者和非生物的物质与能量；水池中的植物浮萍属于生产者；
（2）水池出现渗水现象，水面下降，使得平面镜下移，入射角不变，反射角不变，故入射点右移，则反射光斑向右移动；
（3）为了确保检测过程中平面镜处于水面之上而不浸入水中，整体是漂浮的，浮力等于重力；
即（m+m'）g＝ρ水gV排；代入数据知：（0.01kg+m）×10N/kg＝1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣6m3；
解得m＝0.19kg。
故答案为：（1）生产者；（2）光斑向右移动；（3）平面镜的最大质量是0.19kg。
【点评】本题考查浮沉条件的应用，属于中档题。
26．如图甲是一个家用的抽水马桶，每次按压冲水旋钮出水后，水箱会自动流进一定量的水，水位上升到一定高度后，可以自动停止进水。项目化小组通过查阅资料学习了它的工作原理后，计划制作一个模型，具体设计如图乙：当水箱中的水位较低时，进水口进水，浮球随水箱水面上浮，达到设定水位后，金属杆AOB（O为支点）带动针阀下降堵住进水口，从而稳定水箱水位。O点还可以调节松紧，以方便固定金属杆OB在不同角度。
（1）产品设计：已知针阀对进水阀门的压力达到6牛时，进水阀被关严而停止进水。小组同学计划用一个重2牛、体积为500厘米3的浮球来装配模型，当OA＝10厘米时，请计算出OB的最短长度。（摩擦力和金属杆的质量、针阀的质量均忽略不计，下同）
（2）产品测试：项目小组在实际测试过程中发现，每次水箱进水后，此时浮球未浸没，但水箱中的水量比较少（这样影响冲水的实际效果），这时需要对浮球和金属杆AOB做出改进的方案是 　可以减小浮球的体积使得全部浸没而提高水位；也可以按照图中将OB逆时针转动一定的角度，使得水位提高　 。（写出2点）
【答案】（1）OB的最短长度为20cm；
（2）可以减小浮球的体积使得全部浸没而提高水位；也可以额按照图中将OB逆时针转动一定的角度，使得水位提高。
【分析】（1）先求出浮球受到的浮力以及浮球的重力，得出B端受到的向上的力，根据杠杆平衡原理，计算杠杆的长度；
（2）根据提高水位的方法分析。
【解答】解：（1）浮球浸没时受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣6m3＝5N，浮球的重力G＝2N，则B端受到向上的压力FB＝5N﹣2N＝3N，根据杠杆平衡原理：FA×OA＝FB×OB，
即6N×10cm＝3N×OB，解得OB＝20cm；
（2）在实际测试过程中发现，每次水箱进水后，此时浮球未浸没，可以减小浮球的体积使得全部浸没而提高水位；也可以按照图中将OB逆时针转动一定的角度，使得水位提高。
答：（1）OB的最短长度为20cm；
（2）可以减小浮球的体积使得全部浸没而提高水位；也可以额按照图中将OB逆时针转动一定的角度，使得水位提高。
【点评】本题考查浮力、杠杆平衡条件的应用，属于中档题。
27．某项目化小组为了研究蹦床运动员的训练情况，设计了一种测定蹦床所受压力的装置，其原理如图甲所示。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻R0＝10Ω，压敏电阻的阻值R随压力F的变化而变化，如图乙所示。已知小温从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，小温从某一高度下落后得到电路中电压表的示数与电流表的示数之间的关系如图丙中线段ab所示。
（1）当小温还在空中时，由于受到蹦床自重的影响，压敏电阻所受压力为200牛，求此时电路总电功率。
（2）小温从这一高度跳下后，在与蹦床接触的过程中，电流表的示数达到最大值时，压敏电阻受到的压力为多大？
（3）若小温从距离蹦床更高的位置跳下，则b点的位置将会移动至B点，请在图丙中用黑点标出B点可能的位置。
【答案】（1）此时电路总电功率是0.18W；
（2）压敏电阻受到的压力为800N；
（3）见解答。
【分析】（1）根据压敏电阻所受压力，从乙图读出电阻大小；由P可得电功率；
（2）根据b点确定最大电流，根据欧姆定律计算压敏电阻，对照乙图知压力大小；
（3）根据运动员从距离蹦床更高的位置跳下，更多的重力势能转化为弹性势能，分析弹力大小，得出压敏电阻的大小，计算电流，在图中标注。
【解答】解：（1）当F＝200N时，R＝40Ω；R总＝R+R0＝40Ω+10Ω＝50Ω；
此时电路总电功率P0.18W；
（2）由图丙可知，b点电流最大为l＝0.15A；
则定值电阻分压为Ub＝1R＝0.15A×10Ω＝1.5V；
压敏电阻两端电压为U＝U总﹣U0＝3V﹣1.5V＝1.5V；
电阻R10Ω；
由图乙可知F＝800N；
（3）若该运动员从距离蹦床更高的位置跳下，已知某运动员从距离蹦床越高处下落则对蹦床的压力越大，则压敏电阻越小，串联电路的总电阻越小，根据欧姆定律知，电路中的电流越大，则b点向右移动，当压力最大时，压敏电阻不再改变，大小为R'＝5Ω；最小电阻为1Ω；
最大电流I'0.2A，如图所示：
；
答：（1）此时电路总电功率是0.18W；
（2）压敏电阻受到的压力为800N；
（3）见解答。
【点评】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，属于中档题。

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