【精品解析】浙江省温州市第二外国语学校2023-2024学年八年级上学期科学期中考试

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浙江省温州市第二外国语学校2023-2024学年八年级上学期科学期中考试
1.(2023八上·温州期中)下列实验操作中,正确的是(  )
A.取样
B.溶解
C.取用固体药品
D.取用液体药品
2.(2023八上·温州期中)在上校本课程“小厨师”时,小明取少量下列物质与水混合并充分搅拌,可以形成溶液的是(  )
A. B. C. D.
3.(2023八上·温州期中)2023年9月,台风“海葵”给我市带来了强降水,刚修建的隧道因设有排水沟(  )
A.①增多 B.②加快 C.③加快 D.④增多
4.(2023八上·温州期中)如图是小明整理的天气相关概念的部分笔记,图中①处应填写(  )
A.气压计 B.风向标 C.风速仪 D.湿度计
5.(2023八上·温州期中)小明将一大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分(如图所示),图中C点空气流动方向正确的是(  )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
6.(2023八上·温州期中)在医学上可用溶质质量分数为1%的高锰酸钾溶液治疗皮肤的真菌感染。下列模型图能正确表示溶质质量分数为1%的高锰酸钾溶液的是(  )
A. B.
C. D.
7.(2023八上·温州期中)气温变化受太阳辐射和海陆分布等因素的影响。分析图中,昼夜温差最大的是(  )
A. B.
C. D.
8.(2023八上·温州期中)为验证压强与流速的关系,老师设计了如图所示带有三个小孔的装置。将装置水平放置于桌面上,孔朝向桌侧如图甲。在装置中装满水,水从小孔中喷出,俯视如图乙。此过程小孔喷出的水柱距离为(  )
A. B.
C. D.
9.(2023八上·温州期中)直饮机是一种能将水净化至可直接饮用的设备,简化原理如图。主机中有反渗透膜,自来水通过管道进入主机,其他物质由废水管道排出。下列图像能够大致表示一定质量的水在净化前后对应量变化关系的是(  )
A. B.
C. D.
10.(2023八上·温州期中)浮标主要是由坚硬壳体和可伸缩油囊构成,具体结构如图所示。塞泵可将壳体内的油注入油囊,油囊排开水的体积等于注入油的体积。某次(刚开始油囊里面没有油且不计油囊的体积,假设最初浮标处于漂浮状态),则此过程中该浮标的壳体受到的浮力与时间的关系图是(  )
A. B.
C. D.
11.(2023八上·温州期中)水对人类社会有着重要的作用,认识水是从宏观到微观的过程。
(1)图一是在太空舱里拍下的地球景象,白色部分为云层,它属于    。(填大气分层的名称)
(2)图二是地球水体分布图,图一海洋水对应图二中的    。(填序号)
(3)如图三,对水进行电解研究时,a管中生成的气体为    。(填气体名称)
(4)如图为水电解过程的微观模型图,此过程的正确顺序是:   。
(5)电解水时,向水中加入适量某物质可增加溶液导电性,从而加快水的电解。图四为水电解前溶质的分布情况(为溶质粒子)
12.(2023八上·温州期中)中国有着广袤的土地,气候也千差万别。图一为温州10月20日的天气预报图,图二为某山成云降雨的示意图
(1)图一中描述天气状况有   。
(2)判断图二A、B中降水更多的区域,并说明理由。
(3)请描述图三中降水和气温变化的整体趋势。
(4)请列举一个影响气候的因素。
13.(2023八上·温州期中)在农业上通常用12%的氯化钠溶液选种,小明通过粗盐预配制12%的氯化钠溶液100克,实验过程如图所示。
(1)如图中步骤B为    。(填操作名称)
(2)称取12克精盐的过程中,若天平的指针指向分度盘右侧,则接下来的操作为    。
(3)配制溶质质量分数为12%的氯化钠溶液100克,需要量取水    毫升。
(4)小明在进行步骤E时,有部分水溅出,则所配制的食盐溶液溶质质量分数将    。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
14.(2023八上·温州期中)人类对大气压的认识是从真空开始的。17世纪前,人们认为自然界害怕真空。
(1)请针对伽利略提出“自然界害怕真空是有限度的”的观点做出评价。
(2)帕斯卡预测的实验现象是    。
(3)通过教师实验获得下表数据,请推测教师实验中下列选项最不可能成功的是 ____。
空气柱高度/cm 2.25 4.50 9.00 13.50 15.75
液桥高度/cm 0.078 0.138 0.215 0.168 0.123
A. B.
C. D.
(4)下列生产生活中的现象是主要由于大气压作用形成的是    。
A.吸尘器吸尘
B.拔火罐时皮肤凸起
C.真空压缩袋
D.水泵抽水
E.高压锅内液体沸点升高
15.(2023八上·温州期中)在制备硫酸铜晶体时,小明在50克的70℃热水(图甲)中,加入80克硫酸铜粉末后现象如图乙所示
(1)将图乙中烧杯底部剩余的硫酸铜晶体过滤出来的目的是    。
(2)请判断图丙是否为饱和溶液并说出理由    。
(3)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是    。
(4)根据如表硫酸铜溶解度随温度变化的数据,计算图戊中溶液的溶质质量分数。(计算结果保留小数点后一位)
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 70 80
溶解度/g 14.8 17.6 20.5 24.2 28.5 39.6 48.0 53.6
16.(2023八上·温州期中)生活中我们常遇到这样的现象,如图所示:从热水瓶里倒出一大杯热开水,然后快速把瓶塞塞紧;然而将瓶塞再次快速塞紧,过段时间后瓶塞却很难拔出。请结合已学的科学知识,对上述现象做出解释。
17.(2023八上·温州期中)小明想利用身边的简易器材自制实验教具并进行实验。
(1)实验一:验证浮力的方向
小明做了图甲和图乙两次实验,加水后均发现乒乓球慢慢上浮。此实验可以说明浮力的方向是    。
(2)实验二:验证阿基米德原理
所需器材:乒乓球、带挂钩的去底大矿泉水瓶、带挂钩的去底小矿泉水瓶、弹簧测力计、细线、金属块、水若干。
请根据所给器材设计实验并写出步骤,验证阿基米德原理。
18.(2023八上·温州期中)温州市青少年科技节以“创新 创想 创作”为主题,开展了自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型,其材质为硬质塑料瓶,两个舱之间密封不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连。
设计要求:
①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
②潜水器能够从水面潜到水下20厘米深度位置停留5秒。
③能够打捞起30克的水下重物。
④为保证潜水艇正常工作和生活,应尽可能提高生活舱的体积。
表一潜水器的评价量表
优秀 良好 待改进
指标一 密封性良好,且生活舱和水舱分离 密封性良好,但生活舱和水舱未分离 密封性不好
指标二 ▲ 能实现上浮和下沉,但不能精准悬停于某一深度 只能实现上浮或下沉
指标三 能精准控制水舱空气体积,实现快速精确的沉浮。 能基本控制水舱空气体积,但浮沉控制精准度一般。 浮沉控制不准确或反应迟钝。
(1)根据设计要求,将评价量表中指标二的优秀一栏补充完整。
(2)要使图乙中潜水器下潜,应如何操作。
(3)下沉状态时潜水器的总体密度    上浮状态时潜水器的总体密度。(选填“>”、“<”或“=”)
(4)已知该小组同学采用的材料总质量0.65kg,体积800cm3,针筒的容积为200mL。他们设计了四种方案的生活舱和水舱的体积比,如下表所示。请根据方案2,通过计算分析是否满足设计要求中的第1、第2和第3点。
方案 生活舱体积/cm3 水舱体积/cm3
1 700 100
2 650 150
3 600 200
4 550 250
(5)若要该潜水器的指标三达到优秀,请对该装置进行改进。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】常见实验操作
【解析】【分析】A、根据固体药品的取用方法,进行分析判断。
B、根据溶解操作的方法,进行分析判断。
C、根据向试管中装粉末状固体药品的方法(“一倾、二送、三直立”),进行分析判断。
D、根据向试管中倾倒液体药品的方法,进行分析判断。
【解答】A、取用固体粉末状药品时,瓶塞要倒放,应用药匙取用,不能用手接触药品,图中所示操作错误。
B、溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内进行,图中所示操作错误。
C、取用粉末状药品,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,图中所示操作正确。
D、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口;图中瓶塞没有倒放,图中所示操作错误。
故答案为:C。
2.【答案】C
【知识点】溶液的组成及特点
【解析】【分析】本题考查溶液的概念,在一定条件下溶质分散到溶剂中形成的是均一稳定的混合物。
【解答】A、牛奶与水混合,形成不均一、不稳定的乳浊液,故A错;
B、面粉不溶于水,与水混合,形成不均一、不稳定的悬浊液,故B错;
C、食盐易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故C正确;
D、菜油不溶于水,与水混合,形成不均一、不稳定的乳浊液,故D错。
故答案为:C。
3.【答案】C
【知识点】水循环
【解析】【分析】海陆间水循环的环节有蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等。
【解答】A、图示①的降水,排水沟不可能增加降水,故错误。
B、②是路面的蒸发,排水沟和路面蒸发无关,故错误。
C、③是水面蒸发,排水沟存在水资源,有利于水分蒸发,故正确。
D、④是下渗,排水沟不能增加下渗,故错误。
故答案为:C。
4.【答案】A
【知识点】测量气温的方法与仪器;降水
【解析】【分析】通常,天气预报要说明一日或几日内阴晴、风、气温和降水等的情况。天气预报中最基本的气候要素是与人们生产生活密切相关的气温和降水。
【解答】测量气温的工具是温度计,测量降水的工具是雨量器,测量气压的工具是气压计,观测风向的工具是风向标,测量风速的工具是风速仪,测量空气湿度的工具是湿度计,据此可知,图①处应填写气压计。
故答案为:A。
5.【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】在大气压一定的情况下,一般来说物质的密度是随着温度升高而变小。
【解答】蜡烛燃烧后,蜡烛上方的空气受热密度变小,气体上升,瓶内空气流速大,压强小,故瓶外空气在大气压的作用下向瓶内流动,图中C空气流动方向正确的是向左。
故答案为:C。
6.【答案】C
【知识点】溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】溶质的质量分数是溶液组成的一种表示方法,是指溶质质量与溶液质量之比。其含义是指100份质量的某溶液中含多少份质量的该溶质。
【解答】溶质质量分数为1%的高锰酸钾溶液是指100份质量的高锰酸钾溶液中含有1份质量的高锰酸钾和99份质量的水。
故答案为:C。
7.【答案】A
【知识点】影响气候的因素
【解析】【分析】大气的受热过程:太阳辐射是地球上最主要的能量来源。在大气受热过程中大气对太阳辐射具有削弱作用,对地面具有保温作用。大气对太阳辐射进行吸收、反射、散射,从而使到达地面的能量大为减少。大气的吸收具有选择性,臭氧和氧原子主要吸收紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收红外线,而可见光的绝大部分可以到达地面。
【解答】受海陆热力性质差异影响,陆地昼夜温差大于海洋,受大气削弱作用和保温效应影响,晴天时昼夜温差比阴天时大,故A正确。
故答案为:A。
8.【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】在装置中装满水,用手匀速推动活塞,内部的压强都相等,宽度窄的地方流速大,压强小,水从小孔中喷出的距离近,宽度较宽的地方流速小,压强大,水从小孔中喷出的距离远,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
9.【答案】D
【知识点】净化水的常用方法
【解析】【分析】根据直饮机的净化水的原理来分析。
【解答】A、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,废水中溶质的质量几乎等于自来水中溶质的质量,故A图像错误;
B、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,则废水中溶剂的质量小于自来水中溶剂的质量,故B图像错误;
C、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,则废水的质量小于自来水的质量,故C图像正确;
D、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,则废水中溶质的质量与自来水中溶质的质量几乎相等,但溶剂的质量减小,因此废水中溶质的质量分数大于自来水中溶质的质量分数,故D图像正确。
故答案为:D。
10.【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】最初浮标处于漂浮状态,则浮标受到的浮力等于整个浮标的总重力;之后将油匀速注入油囊中,但整个浮标的总重力不变,所以浮标仍然处于漂浮状态,则浮标受到的浮力大小不变,根据F浮=ρ水V排g可知浮标排开水的总体积不变,且V排总=V壳体排+V油囊排;
当油不断的注入油囊时,油囊排开水的体积不断增大,根据V排总=V壳体排+V油囊排可知壳体排开水的体积的变化,当油全部注入油囊后,壳体排开水的体积不变,根据F浮=ρ水V排g可得浮标的壳体受到的浮力与时间的关系。
【解答】 由题知,最初浮标处于漂浮状态,则浮标受到的浮力等于整个浮标的总重力;之后将油匀速注入油囊中,但整个浮标的总重力不变,所以浮标仍然处于漂浮状态,则浮标受到的浮力大小不变,根据F浮=ρ水V排g可知浮标排开水的总体积不变,且V排总=V壳体排+V油囊排;
随着油不断的匀速注入油囊中,油囊排开水的体积增大,根据V排总=V壳体排+V油囊排可知壳体排开水的体积会减小,又由F浮=ρ水V排g可知,壳体受到水的浮力不断减小,当油全部注入油囊后,壳体排开水的体积不变了,则壳体受到水的浮力也就不变,故浮标的壳体受到的浮力与时间的关系是先减小后不变,故B正确。
故答案为:B。
11.【答案】(1)对流层
(2)①
(3)氢气
(4)丙甲乙
(5)
【知识点】水的组成和主要性质;构成物质的粒子模型;大气的分层
【解析】【分析】(1)根据对流层的特点进行分析;
(2)根据陆地水的分类进行分析;
(3)电解水得到氢气和氧气,且氢气和氧气的体积比为2:1;据此分析;
(4)化学反应过程中,分子分解为原子,原子重新组合成分子,据此分析;
(5)水电解得到氢气和氧气,溶剂的量减少,但溶质的量不变,据此分析。
【解答】(1)对流层中集中了约75%的大气质量和90%以上的水气质量,所以对流层有云雨现象。图一是在太空舱里拍下的地球景象,白色部分为云层,它属于对流层;
(2)陆地水体中①为海洋水,②为陆地淡水,③为地下咸水和湖泊咸水,故海洋水选择①;
(3)电解水得到氢气和氧气,且氢气和氧气的体积比为2:1;如图三,对水进行电解研究时,a管中生成的气体总量比b管多,a管中生成的气体为氢气;
(4)化学反应过程中,分子分解为原子,原子重新组合成分子,电解水的过程中,水分子分解为氢原子和氧原子,2个氢原子构成1个氢分子,2个氧原子构成1个氧分子,根据水电解过程的微观模型图可知正确顺序是:丙甲乙;
(5)电解水时,向水中加入适量某物质可增加溶液导电性,从而加快水的电解,水电解得到氢气和氧气,溶剂的量减少,液面下降,但是溶质的粒子数目不变,浓度增大,电解一段时间后液面位置和溶质粒子的分布模型图如下:

12.【答案】(1)阴,最低气温是16℃,最高气温是23℃,空气质量优,湿度是82%
(2)A;该地位于暖湿气流的迎风坡;
(3)夏季高温多雨,冬季温和少雨;
(4)纬度因素
【知识点】影响气候的因素
【解析】【分析】正确分析出天气预报情况,还要依据对天气符号的认识,我们判断不同的天气对生产生活的影响,并对对应关系是否正确作出判断。我们只有认识各种天气符号,才能看懂天气预报,才能为我们的生活和生产服务。影响气候的因素有纬度因素、地形因素、海陆因素等。
【解答】(1)读图一中可得,该地天气 阴,最低气温是16℃,最高气温是23℃,空气质量优,湿度是82%。
(2)图二A、B中降水更多的区域是A地,该地位于暖湿气流的迎风坡。
(3)图三中降水和气温变化的整体趋势是:夏季高温多雨,冬季温和少雨。
(4)影响气候的因素有纬度因素、地形因素和海陆位置等。
13.【答案】(1)量取
(2)继续添加适量精盐直至指正指向分度盘
(3)88
(4)偏大
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)如图中步骤B为量取。
(2)若天平的指针指向分度盘右侧,说明精盐偏少,则接下来的操作为继续添加适量精盐直至指正指向分度盘中间。
(3)体积=质量÷密度。
(4)小明在进行步骤E时,有部分水溅出,导致溶液质量偏小,溶质质量不变,则所配制的食盐溶液溶质质量分数将偏大。
【解答】(1)如图中步骤B为量取。
(2)称取12克精盐的过程中,若天平的指针指向分度盘右侧,说明精盐偏少,则接下来的操作为继续添加适量精盐直至指正指向分度盘中间。
(3)配制溶质质量分数为12%的氯化钠溶液100克,
需要量取水的体积是(100克﹣100克×12%)÷1克/毫升=88毫升。
(4)小明在进行步骤E时,有部分水溅出,导致溶液质量偏小,溶质质量不变,则所配制的食盐溶液溶质质量分数将偏大。
14.【答案】(1)若自然界不害怕真空,那么用抽水机可以将水抽到无限高处,但现实中水最多能抽到10m,这是由于大气压的作用,伽利略认为自然界害怕真空是由限度的,这也是大气压存在的认识,因此伽利略提出的观点是正确的;
(2)到达山顶后,气球变大
(3)B
(4)ABCD
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)根据大气压的存在进行分析作答;
(2)大气压强随着高度的增大而减小,到达山顶后,大气压减小,而气球里面的压强比外界气压大,于是气球膨胀变大,直到内外气压相等据此进行分析;
(3)覆杯实验液桥越高空气越容易进入,实验成功率越低,根据表中数据和各选项分析;
(4)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等:分析时注意比较内外压强差。
【解答】(1)若自然界不害怕真空,那么用抽水机可以将水抽到无限高处,但现实中水最多能抽到10m,这是由于大气压的作用,伽利略认为自然界害怕真空是由限度的,这也是大气压存在的认识,因此伽利略提出的观点是正确的;
(2)大气压强随着高度的增大而减小;到达山顶后,大气压减小,而气球里面的压强比外界气压大,于是气球膨胀变大,直到内外气压相等,材料三中帕斯卡预测的实验现象是到山顶后,气球变大;
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高空气越容易进入,覆杯实验成功率越低,即液桥越高,实验越不成功;从表中数据和选项可知,B选项空气柱高度最高,其液桥高度最大,实验不可能成功,故答案为:B;
(4)A、吸尘器是利用电机将吸尘器内部的空气抽走,使内部压强小于大气压,灰尘等垃圾在大气压的作用下被压入吸尘器;
B、拔火罐时通过燃烧使罐内气体减少,使内部压强小于大气压,身体压强大于罐内压强使皮肤凸起;
C、真空压缩袋,是利用电机将袋内部的空气抽走,使内部压强小于大气压,大气压将袋子压缩;
D、水泵抽水时,通过叶轮转动使泵芯形成真空,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压;
E、液体沸点与气压有关,气压越大沸点越高。压力锅就是利用这一原理工作的,与大气压无关;
故答案为:ABCD。
15.【答案】(1)验证硫酸铜的溶解度随温度的降低是否减小
(2)是饱和溶液;温度不变,溶解度不变
(3)降温结晶
(4)据图可知,戊中有晶体,所以戊是20℃时的饱和溶液,20℃时,硫酸铜的溶解度是20.5g,
故溶液的溶质质量分数为:

【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据验证硫酸铜的溶解度考虑;
(2)根据饱和溶液的判断方法分析;
(3)根据图示,从而判断提纯晶体的方法;
(4)可以比较同一物质在不同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小。
【解答】(1)由表中数据可知,硫酸铜的溶解度随温度的降低而减小,将图乙中烧杯底部剩余的硫酸铜晶体过滤出来的目的是验证硫酸铜的溶解度随温度的降低是否减小;
(2)据图可知,乙溶液是硫酸铜的饱和溶液(有固体),而丙溶液是在保持温度不变(溶解度不变)的情况下,将乙溶液过滤得到的,溶液具有均一、稳定性,所以丙溶液是饱和溶液;
(3)图丙到图丁的实验过程中温度降低,晶体析出,所以获得硫酸铜晶体的方法是降温结晶;
(4)据图可知,戊中有晶体,所以戊是20℃时的饱和溶液,20℃时,硫酸铜的溶解度是20.5g,
故溶液的溶质质量分数为: 。
16.【答案】(1)从热水瓶里倒出一大杯开水,然后再把瓶塞盖上去的时候,热水瓶内的冷空气与热水之间存在温度差,发生热传递,使冷空气的内能增加、温度升高,空气膨胀对瓶塞做功,把瓶塞顶出瓶口;
(2)将瓶塞再次快速塞紧,经过一段时间后,热水瓶内温度降低,水蒸气液化,导致瓶内气压减小,当小于外界大气压时,大气压就将瓶塞压住而难以拔出来。
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递。对物体做功,使物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少;
(2)温度会对气体压强产生影响,温度降低,其中的热空气也跟着冷却,瓶内压强会减小,当小于外界大气压时,大气压就会将瓶塞紧紧压在瓶口了。
【解答】(1)从热水瓶里倒出一大杯开水,然后再把瓶塞盖上去的时候,热水瓶内的冷空气与热水之间存在温度差,发生热传递,使冷空气的内能增加、温度升高,空气膨胀对瓶塞做功,把瓶塞顶出瓶口;
(2)将瓶塞再次快速塞紧,经过一段时间后,热水瓶内温度降低,水蒸气液化,导致瓶内气压减小,当小于外界大气压时,大气压就将瓶塞压住而难以拔出来。
17.【答案】(1)竖直向上
(2)A.用弹簧测力计测出带挂钩的去底大矿泉水瓶的重力G1
B.在带挂钩的去底小矿泉水瓶装满水后放入大矿泉水瓶,测出金属块重力为G,
C.将金属块完全浸入水中,读出弹簧测力计的示数F
D.测出带有水的大饮料瓶的重力G2
E.分析数据,归纳总结实验结论,整理器材。
由称重法可知,金属块受到的浮力:F浮=G F,金属块排开水的重力:G排=G2-G1,若G-F=G2-G1,即可验证阿基米德原理。
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据拉住乒乓球的线始终是竖直的分析解答;
(2)验证阿基米德原理需要用称重法测出金属块受到的浮力,因此需要测出金属块的重力和金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数,然后测出金属块排开水的重力,比较金属块受到的浮力与排开液体的重力关系得出结论。
【解答】 (1)由图甲和乙可知,不管矿泉水瓶是竖直还是倾斜,拉住乒乓球的线始终是竖直的,说明浮力方向是竖直向上的;
(2)步骤如图
A.用弹簧测力计测出带挂钩的去底大矿泉水瓶的重力G1
B.在带挂钩的去底小矿泉水瓶装满水后放入大矿泉水瓶,测出金属块重力为G,
C.将金属块完全浸入水中,读出弹簧测力计的示数F
D.测出带有水的大饮料瓶的重力G2
E.分析数据,归纳总结实验结论,整理器材。
由称重法可知,金属块受到的浮力:F浮=G F,金属块排开水的重力:G排=G2-G1,若G-F=G2-G1,即可验证阿基米德原理。
18.【答案】(1)能实现上浮和下沉,能精准悬停于某一深度;
(2)外拉动注射器活塞,抽出水舱内的一部分空气,从而让水舱吸水,实现潜水艇下潜;
(3)>
(4)通过计算分析可知,方案2不能满足设计要求中的第1、第2和第3点;
(5)在水舱内塑料软管端扎一个气球。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据设计要求进行解答;
(2)潜水艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或者悬浮的;
(3)根据物体的沉浮条件进行解答;
(4)先通过阿基米德原理的公式计算出潜水艇整个浸没在水中时的浮力大小,要实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行,在满足条件的情况下,工作舱的体积要尽可能的大;
(5)根据物体的沉浮条件进行解答。
【解答】 (1)评价量表中指标二的优秀一栏应填:能实现上浮和下沉,能精准悬停于某一深度;
(2)当增加水舱的水量,让水舱的水的重力加上潜水艇自身的重力大于潜水艇所受的浮力时,潜水艇就会下潜,所以可以向外拉动注射器活塞,抽出水舱内的一部分空气,从而让水舱吸水,实现潜水艇下潜;
(3)由物体的沉浮条件知,下沉状态时,ρ物>ρ液,即,潜水器的总体密度大于上浮状态时潜水器的总体密度;
(4)实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行;
潜水艇浸没时所受的浮力为:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N;
潜水艇自身重力为:G=mg=0.65kg×10N/kg=6.5N;
所以水舱内的水至少为:G水=F-G=8N-6.5N=1.5N;
则水舱内的水的体积至少为:;
所以为了能够实现潜水艇下潜,水舱中水的体积需要超过150cm3,即水舱的体积也需要超过150cm3,而根据方案2,水舱体积为150cm3,故不能满足要求(1)中的三个模式切换(即不能下潜),也不能在指定的位置悬停,更不能打捞货物,因此也不满足第2、3点;
综上所述,通过计算分析可知,方案2不能满足设计要求中的第1、第2和第3点;
(5)注射器与水舱通过塑料软管相连,容易使水舱的空气从小孔排出,就不能精准控制水舱空气体积,实现快速精确的沉浮,改进的方法:在水舱内塑料软管端扎一个气球。
1 / 1浙江省温州市第二外国语学校2023-2024学年八年级上学期科学期中考试
1.(2023八上·温州期中)下列实验操作中,正确的是(  )
A.取样
B.溶解
C.取用固体药品
D.取用液体药品
【答案】C
【知识点】常见实验操作
【解析】【分析】A、根据固体药品的取用方法,进行分析判断。
B、根据溶解操作的方法,进行分析判断。
C、根据向试管中装粉末状固体药品的方法(“一倾、二送、三直立”),进行分析判断。
D、根据向试管中倾倒液体药品的方法,进行分析判断。
【解答】A、取用固体粉末状药品时,瓶塞要倒放,应用药匙取用,不能用手接触药品,图中所示操作错误。
B、溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内进行,图中所示操作错误。
C、取用粉末状药品,试管倾斜(或平放),用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,图中所示操作正确。
D、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨试管口;图中瓶塞没有倒放,图中所示操作错误。
故答案为:C。
2.(2023八上·温州期中)在上校本课程“小厨师”时,小明取少量下列物质与水混合并充分搅拌,可以形成溶液的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】溶液的组成及特点
【解析】【分析】本题考查溶液的概念,在一定条件下溶质分散到溶剂中形成的是均一稳定的混合物。
【解答】A、牛奶与水混合,形成不均一、不稳定的乳浊液,故A错;
B、面粉不溶于水,与水混合,形成不均一、不稳定的悬浊液,故B错;
C、食盐易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故C正确;
D、菜油不溶于水,与水混合,形成不均一、不稳定的乳浊液,故D错。
故答案为:C。
3.(2023八上·温州期中)2023年9月,台风“海葵”给我市带来了强降水,刚修建的隧道因设有排水沟(  )
A.①增多 B.②加快 C.③加快 D.④增多
【答案】C
【知识点】水循环
【解析】【分析】海陆间水循环的环节有蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等。
【解答】A、图示①的降水,排水沟不可能增加降水,故错误。
B、②是路面的蒸发,排水沟和路面蒸发无关,故错误。
C、③是水面蒸发,排水沟存在水资源,有利于水分蒸发,故正确。
D、④是下渗,排水沟不能增加下渗,故错误。
故答案为:C。
4.(2023八上·温州期中)如图是小明整理的天气相关概念的部分笔记,图中①处应填写(  )
A.气压计 B.风向标 C.风速仪 D.湿度计
【答案】A
【知识点】测量气温的方法与仪器;降水
【解析】【分析】通常,天气预报要说明一日或几日内阴晴、风、气温和降水等的情况。天气预报中最基本的气候要素是与人们生产生活密切相关的气温和降水。
【解答】测量气温的工具是温度计,测量降水的工具是雨量器,测量气压的工具是气压计,观测风向的工具是风向标,测量风速的工具是风速仪,测量空气湿度的工具是湿度计,据此可知,图①处应填写气压计。
故答案为:A。
5.(2023八上·温州期中)小明将一大饮料瓶去掉瓶底,并在瓶身一侧开一小口,在小口处插入另一个小饮料瓶的瓶口部分(如图所示),图中C点空气流动方向正确的是(  )
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
【答案】C
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】在大气压一定的情况下,一般来说物质的密度是随着温度升高而变小。
【解答】蜡烛燃烧后,蜡烛上方的空气受热密度变小,气体上升,瓶内空气流速大,压强小,故瓶外空气在大气压的作用下向瓶内流动,图中C空气流动方向正确的是向左。
故答案为:C。
6.(2023八上·温州期中)在医学上可用溶质质量分数为1%的高锰酸钾溶液治疗皮肤的真菌感染。下列模型图能正确表示溶质质量分数为1%的高锰酸钾溶液的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】溶质的质量分数是溶液组成的一种表示方法,是指溶质质量与溶液质量之比。其含义是指100份质量的某溶液中含多少份质量的该溶质。
【解答】溶质质量分数为1%的高锰酸钾溶液是指100份质量的高锰酸钾溶液中含有1份质量的高锰酸钾和99份质量的水。
故答案为:C。
7.(2023八上·温州期中)气温变化受太阳辐射和海陆分布等因素的影响。分析图中,昼夜温差最大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】影响气候的因素
【解析】【分析】大气的受热过程:太阳辐射是地球上最主要的能量来源。在大气受热过程中大气对太阳辐射具有削弱作用,对地面具有保温作用。大气对太阳辐射进行吸收、反射、散射,从而使到达地面的能量大为减少。大气的吸收具有选择性,臭氧和氧原子主要吸收紫外线;水汽和二氧化碳主要吸收红外线,而可见光的绝大部分可以到达地面。
【解答】受海陆热力性质差异影响,陆地昼夜温差大于海洋,受大气削弱作用和保温效应影响,晴天时昼夜温差比阴天时大,故A正确。
故答案为:A。
8.(2023八上·温州期中)为验证压强与流速的关系,老师设计了如图所示带有三个小孔的装置。将装置水平放置于桌面上,孔朝向桌侧如图甲。在装置中装满水,水从小孔中喷出,俯视如图乙。此过程小孔喷出的水柱距离为(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】流体压强与流速的关系
【解析】【分析】流体在流速大的地方压强较小,在流速小的地方压强较大。
【解答】在装置中装满水,用手匀速推动活塞,内部的压强都相等,宽度窄的地方流速大,压强小,水从小孔中喷出的距离近,宽度较宽的地方流速小,压强大,水从小孔中喷出的距离远,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
9.(2023八上·温州期中)直饮机是一种能将水净化至可直接饮用的设备,简化原理如图。主机中有反渗透膜,自来水通过管道进入主机,其他物质由废水管道排出。下列图像能够大致表示一定质量的水在净化前后对应量变化关系的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】净化水的常用方法
【解析】【分析】根据直饮机的净化水的原理来分析。
【解答】A、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,废水中溶质的质量几乎等于自来水中溶质的质量,故A图像错误;
B、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,则废水中溶剂的质量小于自来水中溶剂的质量,故B图像错误;
C、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,则废水的质量小于自来水的质量,故C图像正确;
D、由题干信息可知,自来水通过管道进入主机,只有部分水分子可透过反渗透膜进入直饮水管道,其他物质由废水管道排出,则废水中溶质的质量与自来水中溶质的质量几乎相等,但溶剂的质量减小,因此废水中溶质的质量分数大于自来水中溶质的质量分数,故D图像正确。
故答案为:D。
10.(2023八上·温州期中)浮标主要是由坚硬壳体和可伸缩油囊构成,具体结构如图所示。塞泵可将壳体内的油注入油囊,油囊排开水的体积等于注入油的体积。某次(刚开始油囊里面没有油且不计油囊的体积,假设最初浮标处于漂浮状态),则此过程中该浮标的壳体受到的浮力与时间的关系图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】阿基米德原理;物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】最初浮标处于漂浮状态,则浮标受到的浮力等于整个浮标的总重力;之后将油匀速注入油囊中,但整个浮标的总重力不变,所以浮标仍然处于漂浮状态,则浮标受到的浮力大小不变,根据F浮=ρ水V排g可知浮标排开水的总体积不变,且V排总=V壳体排+V油囊排;
当油不断的注入油囊时,油囊排开水的体积不断增大,根据V排总=V壳体排+V油囊排可知壳体排开水的体积的变化,当油全部注入油囊后,壳体排开水的体积不变,根据F浮=ρ水V排g可得浮标的壳体受到的浮力与时间的关系。
【解答】 由题知,最初浮标处于漂浮状态,则浮标受到的浮力等于整个浮标的总重力;之后将油匀速注入油囊中,但整个浮标的总重力不变,所以浮标仍然处于漂浮状态,则浮标受到的浮力大小不变,根据F浮=ρ水V排g可知浮标排开水的总体积不变,且V排总=V壳体排+V油囊排;
随着油不断的匀速注入油囊中,油囊排开水的体积增大,根据V排总=V壳体排+V油囊排可知壳体排开水的体积会减小,又由F浮=ρ水V排g可知,壳体受到水的浮力不断减小,当油全部注入油囊后,壳体排开水的体积不变了,则壳体受到水的浮力也就不变,故浮标的壳体受到的浮力与时间的关系是先减小后不变,故B正确。
故答案为:B。
11.(2023八上·温州期中)水对人类社会有着重要的作用,认识水是从宏观到微观的过程。
(1)图一是在太空舱里拍下的地球景象,白色部分为云层,它属于    。(填大气分层的名称)
(2)图二是地球水体分布图,图一海洋水对应图二中的    。(填序号)
(3)如图三,对水进行电解研究时,a管中生成的气体为    。(填气体名称)
(4)如图为水电解过程的微观模型图,此过程的正确顺序是:   。
(5)电解水时,向水中加入适量某物质可增加溶液导电性,从而加快水的电解。图四为水电解前溶质的分布情况(为溶质粒子)
【答案】(1)对流层
(2)①
(3)氢气
(4)丙甲乙
(5)
【知识点】水的组成和主要性质;构成物质的粒子模型;大气的分层
【解析】【分析】(1)根据对流层的特点进行分析;
(2)根据陆地水的分类进行分析;
(3)电解水得到氢气和氧气,且氢气和氧气的体积比为2:1;据此分析;
(4)化学反应过程中,分子分解为原子,原子重新组合成分子,据此分析;
(5)水电解得到氢气和氧气,溶剂的量减少,但溶质的量不变,据此分析。
【解答】(1)对流层中集中了约75%的大气质量和90%以上的水气质量,所以对流层有云雨现象。图一是在太空舱里拍下的地球景象,白色部分为云层,它属于对流层;
(2)陆地水体中①为海洋水,②为陆地淡水,③为地下咸水和湖泊咸水,故海洋水选择①;
(3)电解水得到氢气和氧气,且氢气和氧气的体积比为2:1;如图三,对水进行电解研究时,a管中生成的气体总量比b管多,a管中生成的气体为氢气;
(4)化学反应过程中,分子分解为原子,原子重新组合成分子,电解水的过程中,水分子分解为氢原子和氧原子,2个氢原子构成1个氢分子,2个氧原子构成1个氧分子,根据水电解过程的微观模型图可知正确顺序是:丙甲乙;
(5)电解水时,向水中加入适量某物质可增加溶液导电性,从而加快水的电解,水电解得到氢气和氧气,溶剂的量减少,液面下降,但是溶质的粒子数目不变,浓度增大,电解一段时间后液面位置和溶质粒子的分布模型图如下:

12.(2023八上·温州期中)中国有着广袤的土地,气候也千差万别。图一为温州10月20日的天气预报图,图二为某山成云降雨的示意图
(1)图一中描述天气状况有   。
(2)判断图二A、B中降水更多的区域,并说明理由。
(3)请描述图三中降水和气温变化的整体趋势。
(4)请列举一个影响气候的因素。
【答案】(1)阴,最低气温是16℃,最高气温是23℃,空气质量优,湿度是82%
(2)A;该地位于暖湿气流的迎风坡;
(3)夏季高温多雨,冬季温和少雨;
(4)纬度因素
【知识点】影响气候的因素
【解析】【分析】正确分析出天气预报情况,还要依据对天气符号的认识,我们判断不同的天气对生产生活的影响,并对对应关系是否正确作出判断。我们只有认识各种天气符号,才能看懂天气预报,才能为我们的生活和生产服务。影响气候的因素有纬度因素、地形因素、海陆因素等。
【解答】(1)读图一中可得,该地天气 阴,最低气温是16℃,最高气温是23℃,空气质量优,湿度是82%。
(2)图二A、B中降水更多的区域是A地,该地位于暖湿气流的迎风坡。
(3)图三中降水和气温变化的整体趋势是:夏季高温多雨,冬季温和少雨。
(4)影响气候的因素有纬度因素、地形因素和海陆位置等。
13.(2023八上·温州期中)在农业上通常用12%的氯化钠溶液选种,小明通过粗盐预配制12%的氯化钠溶液100克,实验过程如图所示。
(1)如图中步骤B为    。(填操作名称)
(2)称取12克精盐的过程中,若天平的指针指向分度盘右侧,则接下来的操作为    。
(3)配制溶质质量分数为12%的氯化钠溶液100克,需要量取水    毫升。
(4)小明在进行步骤E时,有部分水溅出,则所配制的食盐溶液溶质质量分数将    。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【答案】(1)量取
(2)继续添加适量精盐直至指正指向分度盘
(3)88
(4)偏大
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】(1)如图中步骤B为量取。
(2)若天平的指针指向分度盘右侧,说明精盐偏少,则接下来的操作为继续添加适量精盐直至指正指向分度盘中间。
(3)体积=质量÷密度。
(4)小明在进行步骤E时,有部分水溅出,导致溶液质量偏小,溶质质量不变,则所配制的食盐溶液溶质质量分数将偏大。
【解答】(1)如图中步骤B为量取。
(2)称取12克精盐的过程中,若天平的指针指向分度盘右侧,说明精盐偏少,则接下来的操作为继续添加适量精盐直至指正指向分度盘中间。
(3)配制溶质质量分数为12%的氯化钠溶液100克,
需要量取水的体积是(100克﹣100克×12%)÷1克/毫升=88毫升。
(4)小明在进行步骤E时,有部分水溅出,导致溶液质量偏小,溶质质量不变,则所配制的食盐溶液溶质质量分数将偏大。
14.(2023八上·温州期中)人类对大气压的认识是从真空开始的。17世纪前,人们认为自然界害怕真空。
(1)请针对伽利略提出“自然界害怕真空是有限度的”的观点做出评价。
(2)帕斯卡预测的实验现象是    。
(3)通过教师实验获得下表数据,请推测教师实验中下列选项最不可能成功的是 ____。
空气柱高度/cm 2.25 4.50 9.00 13.50 15.75
液桥高度/cm 0.078 0.138 0.215 0.168 0.123
A. B.
C. D.
(4)下列生产生活中的现象是主要由于大气压作用形成的是    。
A.吸尘器吸尘
B.拔火罐时皮肤凸起
C.真空压缩袋
D.水泵抽水
E.高压锅内液体沸点升高
【答案】(1)若自然界不害怕真空,那么用抽水机可以将水抽到无限高处,但现实中水最多能抽到10m,这是由于大气压的作用,伽利略认为自然界害怕真空是由限度的,这也是大气压存在的认识,因此伽利略提出的观点是正确的;
(2)到达山顶后,气球变大
(3)B
(4)ABCD
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)根据大气压的存在进行分析作答;
(2)大气压强随着高度的增大而减小,到达山顶后,大气压减小,而气球里面的压强比外界气压大,于是气球膨胀变大,直到内外气压相等据此进行分析;
(3)覆杯实验液桥越高空气越容易进入,实验成功率越低,根据表中数据和各选项分析;
(4)大气压的利用一般都是在某处使气压降低,然后在外界大气压的作用下,产生了某种效果。大气压的应用主要是利用气压差产生的压力差,常见的有吸管吸饮料、吸盘吸玻璃、注射器吸药液、钢笔吸墨水、活塞式抽水机抽水等:分析时注意比较内外压强差。
【解答】(1)若自然界不害怕真空,那么用抽水机可以将水抽到无限高处,但现实中水最多能抽到10m,这是由于大气压的作用,伽利略认为自然界害怕真空是由限度的,这也是大气压存在的认识,因此伽利略提出的观点是正确的;
(2)大气压强随着高度的增大而减小;到达山顶后,大气压减小,而气球里面的压强比外界气压大,于是气球膨胀变大,直到内外气压相等,材料三中帕斯卡预测的实验现象是到山顶后,气球变大;
(3)相关实验表明:空气会从液桥进入,液桥越高空气越容易进入,覆杯实验成功率越低,即液桥越高,实验越不成功;从表中数据和选项可知,B选项空气柱高度最高,其液桥高度最大,实验不可能成功,故答案为:B;
(4)A、吸尘器是利用电机将吸尘器内部的空气抽走,使内部压强小于大气压,灰尘等垃圾在大气压的作用下被压入吸尘器;
B、拔火罐时通过燃烧使罐内气体减少,使内部压强小于大气压,身体压强大于罐内压强使皮肤凸起;
C、真空压缩袋,是利用电机将袋内部的空气抽走,使内部压强小于大气压,大气压将袋子压缩;
D、水泵抽水时,通过叶轮转动使泵芯形成真空,水在外界大气压的作用下,被压上来,利用了大气压;
E、液体沸点与气压有关,气压越大沸点越高。压力锅就是利用这一原理工作的,与大气压无关;
故答案为:ABCD。
15.(2023八上·温州期中)在制备硫酸铜晶体时,小明在50克的70℃热水(图甲)中,加入80克硫酸铜粉末后现象如图乙所示
(1)将图乙中烧杯底部剩余的硫酸铜晶体过滤出来的目的是    。
(2)请判断图丙是否为饱和溶液并说出理由    。
(3)图丙到图丁的实验过程中获得硫酸铜晶体的方法是    。
(4)根据如表硫酸铜溶解度随温度变化的数据,计算图戊中溶液的溶质质量分数。(计算结果保留小数点后一位)
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 70 80
溶解度/g 14.8 17.6 20.5 24.2 28.5 39.6 48.0 53.6
【答案】(1)验证硫酸铜的溶解度随温度的降低是否减小
(2)是饱和溶液;温度不变,溶解度不变
(3)降温结晶
(4)据图可知,戊中有晶体,所以戊是20℃时的饱和溶液,20℃时,硫酸铜的溶解度是20.5g,
故溶液的溶质质量分数为:

【知识点】饱和溶液与不饱和溶液;溶质的质量分数及相关计算
【解析】【分析】(1)根据验证硫酸铜的溶解度考虑;
(2)根据饱和溶液的判断方法分析;
(3)根据图示,从而判断提纯晶体的方法;
(4)可以比较同一物质在不同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小。
【解答】(1)由表中数据可知,硫酸铜的溶解度随温度的降低而减小,将图乙中烧杯底部剩余的硫酸铜晶体过滤出来的目的是验证硫酸铜的溶解度随温度的降低是否减小;
(2)据图可知,乙溶液是硫酸铜的饱和溶液(有固体),而丙溶液是在保持温度不变(溶解度不变)的情况下,将乙溶液过滤得到的,溶液具有均一、稳定性,所以丙溶液是饱和溶液;
(3)图丙到图丁的实验过程中温度降低,晶体析出,所以获得硫酸铜晶体的方法是降温结晶;
(4)据图可知,戊中有晶体,所以戊是20℃时的饱和溶液,20℃时,硫酸铜的溶解度是20.5g,
故溶液的溶质质量分数为: 。
16.(2023八上·温州期中)生活中我们常遇到这样的现象,如图所示:从热水瓶里倒出一大杯热开水,然后快速把瓶塞塞紧;然而将瓶塞再次快速塞紧,过段时间后瓶塞却很难拔出。请结合已学的科学知识,对上述现象做出解释。
【答案】(1)从热水瓶里倒出一大杯开水,然后再把瓶塞盖上去的时候,热水瓶内的冷空气与热水之间存在温度差,发生热传递,使冷空气的内能增加、温度升高,空气膨胀对瓶塞做功,把瓶塞顶出瓶口;
(2)将瓶塞再次快速塞紧,经过一段时间后,热水瓶内温度降低,水蒸气液化,导致瓶内气压减小,当小于外界大气压时,大气压就将瓶塞压住而难以拔出来。
【知识点】大气压强的存在;大气压的综合应用
【解析】【分析】(1)改变物体内能的方法:一是做功,二是热传递。对物体做功,使物体的内能增加;物体对外做功,物体的内能减少;
(2)温度会对气体压强产生影响,温度降低,其中的热空气也跟着冷却,瓶内压强会减小,当小于外界大气压时,大气压就会将瓶塞紧紧压在瓶口了。
【解答】(1)从热水瓶里倒出一大杯开水,然后再把瓶塞盖上去的时候,热水瓶内的冷空气与热水之间存在温度差,发生热传递,使冷空气的内能增加、温度升高,空气膨胀对瓶塞做功,把瓶塞顶出瓶口;
(2)将瓶塞再次快速塞紧,经过一段时间后,热水瓶内温度降低,水蒸气液化,导致瓶内气压减小,当小于外界大气压时,大气压就将瓶塞压住而难以拔出来。
17.(2023八上·温州期中)小明想利用身边的简易器材自制实验教具并进行实验。
(1)实验一:验证浮力的方向
小明做了图甲和图乙两次实验,加水后均发现乒乓球慢慢上浮。此实验可以说明浮力的方向是    。
(2)实验二:验证阿基米德原理
所需器材:乒乓球、带挂钩的去底大矿泉水瓶、带挂钩的去底小矿泉水瓶、弹簧测力计、细线、金属块、水若干。
请根据所给器材设计实验并写出步骤,验证阿基米德原理。
【答案】(1)竖直向上
(2)A.用弹簧测力计测出带挂钩的去底大矿泉水瓶的重力G1
B.在带挂钩的去底小矿泉水瓶装满水后放入大矿泉水瓶,测出金属块重力为G,
C.将金属块完全浸入水中,读出弹簧测力计的示数F
D.测出带有水的大饮料瓶的重力G2
E.分析数据,归纳总结实验结论,整理器材。
由称重法可知,金属块受到的浮力:F浮=G F,金属块排开水的重力:G排=G2-G1,若G-F=G2-G1,即可验证阿基米德原理。
【知识点】浮力产生的原因;阿基米德原理
【解析】【分析】(1)根据拉住乒乓球的线始终是竖直的分析解答;
(2)验证阿基米德原理需要用称重法测出金属块受到的浮力,因此需要测出金属块的重力和金属块浸没在水中时弹簧测力计的示数,然后测出金属块排开水的重力,比较金属块受到的浮力与排开液体的重力关系得出结论。
【解答】 (1)由图甲和乙可知,不管矿泉水瓶是竖直还是倾斜,拉住乒乓球的线始终是竖直的,说明浮力方向是竖直向上的;
(2)步骤如图
A.用弹簧测力计测出带挂钩的去底大矿泉水瓶的重力G1
B.在带挂钩的去底小矿泉水瓶装满水后放入大矿泉水瓶,测出金属块重力为G,
C.将金属块完全浸入水中,读出弹簧测力计的示数F
D.测出带有水的大饮料瓶的重力G2
E.分析数据,归纳总结实验结论,整理器材。
由称重法可知,金属块受到的浮力:F浮=G F,金属块排开水的重力:G排=G2-G1,若G-F=G2-G1,即可验证阿基米德原理。
18.(2023八上·温州期中)温州市青少年科技节以“创新 创想 创作”为主题,开展了自制潜水器比赛。图甲为某项目化小组设计的潜水器模型,其材质为硬质塑料瓶,两个舱之间密封不连通,注射器与水舱通过塑料软管相连。
设计要求:
①潜水器可以在水中实现上浮、悬浮、下沉三个模式相互切换。
②潜水器能够从水面潜到水下20厘米深度位置停留5秒。
③能够打捞起30克的水下重物。
④为保证潜水艇正常工作和生活,应尽可能提高生活舱的体积。
表一潜水器的评价量表
优秀 良好 待改进
指标一 密封性良好,且生活舱和水舱分离 密封性良好,但生活舱和水舱未分离 密封性不好
指标二 ▲ 能实现上浮和下沉,但不能精准悬停于某一深度 只能实现上浮或下沉
指标三 能精准控制水舱空气体积,实现快速精确的沉浮。 能基本控制水舱空气体积,但浮沉控制精准度一般。 浮沉控制不准确或反应迟钝。
(1)根据设计要求,将评价量表中指标二的优秀一栏补充完整。
(2)要使图乙中潜水器下潜,应如何操作。
(3)下沉状态时潜水器的总体密度    上浮状态时潜水器的总体密度。(选填“>”、“<”或“=”)
(4)已知该小组同学采用的材料总质量0.65kg,体积800cm3,针筒的容积为200mL。他们设计了四种方案的生活舱和水舱的体积比,如下表所示。请根据方案2,通过计算分析是否满足设计要求中的第1、第2和第3点。
方案 生活舱体积/cm3 水舱体积/cm3
1 700 100
2 650 150
3 600 200
4 550 250
(5)若要该潜水器的指标三达到优秀,请对该装置进行改进。
【答案】(1)能实现上浮和下沉,能精准悬停于某一深度;
(2)外拉动注射器活塞,抽出水舱内的一部分空气,从而让水舱吸水,实现潜水艇下潜;
(3)>
(4)通过计算分析可知,方案2不能满足设计要求中的第1、第2和第3点;
(5)在水舱内塑料软管端扎一个气球。
【知识点】物体的浮沉条件及其应用
【解析】【分析】(1)根据设计要求进行解答;
(2)潜水艇是通过改变自身重力从而实现上浮、下潜或者悬浮的;
(3)根据物体的沉浮条件进行解答;
(4)先通过阿基米德原理的公式计算出潜水艇整个浸没在水中时的浮力大小,要实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行,在满足条件的情况下,工作舱的体积要尽可能的大;
(5)根据物体的沉浮条件进行解答。
【解答】 (1)评价量表中指标二的优秀一栏应填:能实现上浮和下沉,能精准悬停于某一深度;
(2)当增加水舱的水量,让水舱的水的重力加上潜水艇自身的重力大于潜水艇所受的浮力时,潜水艇就会下潜,所以可以向外拉动注射器活塞,抽出水舱内的一部分空气,从而让水舱吸水,实现潜水艇下潜;
(3)由物体的沉浮条件知,下沉状态时,ρ物>ρ液,即,潜水器的总体密度大于上浮状态时潜水器的总体密度;
(4)实现潜水艇下潜,需要水舱的水重力加上潜水艇自身重力大于浸没时的浮力才行;
潜水艇浸没时所受的浮力为:F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×800×10-6m3=8N;
潜水艇自身重力为:G=mg=0.65kg×10N/kg=6.5N;
所以水舱内的水至少为:G水=F-G=8N-6.5N=1.5N;
则水舱内的水的体积至少为:;
所以为了能够实现潜水艇下潜,水舱中水的体积需要超过150cm3,即水舱的体积也需要超过150cm3,而根据方案2,水舱体积为150cm3,故不能满足要求(1)中的三个模式切换(即不能下潜),也不能在指定的位置悬停,更不能打捞货物,因此也不满足第2、3点;
综上所述,通过计算分析可知,方案2不能满足设计要求中的第1、第2和第3点;
(5)注射器与水舱通过塑料软管相连,容易使水舱的空气从小孔排出,就不能精准控制水舱空气体积,实现快速精确的沉浮,改进的方法:在水舱内塑料软管端扎一个气球。
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