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八上科学项目化学习专项训练
1．某兴趣小组开展利用紫甘蓝制作酸碱指示剂的项目化学习，他们经历了制取试剂、检验试剂和应用试剂三个环节的探索，据此回答，小组制作试剂过程如图，步骤③中的物质分离的原理类似于（　　）
①用小刀将紫甘蓝叶片切成小块 ②将紫甘蓝小块放入研钵中，加入适量的75%的酒精，反复捣碎 ③将步骤②中的物质倒入纱布中，在烧杯中得到紫甘蓝汁液
A．沉淀 B．过滤 C．结晶 D．蒸馏
2．生活中很多同学喜欢吃棒棒糖，为此兴趣小组的同学们通过查找资料开展了“制作棒棒糖”的项目化学习，主要过程如图：
（1）“快速晾干筷子，析出少量晶体”主要是通过 　 　的方法获得晶体。
（2）制作棒棒糖时，同学们将蔗糖加入热水中，用筷子稍作搅拌，观察到杯底还留有蔗糖固体，接着就进行过滤等后续操作，5天后却没有制得棒棒糖，杯中也没有晶体析出。请分析：同学们制作棒棒糖失败是因为最初配制的蔗糖溶液是 　 　溶液（选填“饱和”或“不饱和”）。
3．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 　 　。
4．在学习了大气压强的知识后，项目化学习小组开展了相关活动。如图甲是他们制作的盆景自动供水装置，乙是其示意图。
【安装步骤】
①在矿泉水瓶中灌入适量清水后，拧紧瓶盖，保证其呈密封状态。
②将供水装置紧贴盆景并列摆放，并确保长短吸管全部探入托盘内。
③矿泉水瓶中的水顺着出水管缓缓流入托盘内，当托盘内液面高度到达水位线（进气管管口高度）时，出水管停止出水。
（1）当进气管管口与水位线相平时，矿泉水瓶中的气体压强 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）外界大气压。
（2）试着用所学知识简要说明自动供水装置的使用原理。
5．学校开展自制潜水艇的项目化学习，某小组演示潜水艇的浮沉情况如图所示。0点开始向含有少量水的水舱内注水，潜水器开始下沉；A点开始将水舱中的水向外排出；B点潜水艇顶端恰好到达水面；C点潜水器弧形部分恰好露出水面；D点为潜水器最后停在水面的位置。此过程中潜水艇所受浮力的变化情况表示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．项目化学习小组用实验证明空气浮力的存在。实验器材：色拉油桶、自行车气嘴、细绳、金属球、拉力传感器、玻璃钟罩、气泵等。
实验步骤：
①如图甲所示，在色拉油桶盖和侧面上钻孔，分别固定一自行车气嘴，用细绳将气球接在油桶侧面的气嘴上。
②关闭气嘴A，打开气嘴B，桶内气体进入气球，整个装置的总质量为m2。
③打开桶盖，使桶内外气压相同，再拧紧桶盖。
④关闭气嘴B，打开气嘴A，用气泵向油桶内充气，当用手压油桶，感觉较硬时停止充气，称出整个装置的总质量为m1。
⑤分析数据，得出结论。
（1）上述实验步骤的正确顺序是 　 　。
（2）如何分析数据证明空气浮力的存在？　 　。
（3）实验过程中，小东发现气球漏气，导致实验误差很大。小组成员改进实验，设计了图乙的实验装置：用细线将一金属球悬挂在拉力传感器下，用气泵向玻璃钟罩内缓慢压入空气，若观察到 　 　的现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
7．某项目化学习小组同学开展了自制潜水艇项目，过程如下：
【产品设计】
图甲为某小组自制的潜水艇，由生活舱和水舱构成，生活舱体积大于水舱体积。其材质为硬质塑料瓶，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与200毫升的注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可实现潜水器的浮沉。
【产品调试】
任务一：如图乙所示，潜水艇完成从水面A位置下潜到B位置并稳定停留：
任务二：能从水底上浮到B位置并稳定停留：
任务三：完成从水底打捞一个重物（重0.3牛，体积为10厘米3）到B位置并稳定停留。
（1）小科关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，若没有观察到气泡，则整个装置 　 　（选填“漏气”或“不漏气”）。
（2）完成任务二的上浮过程中（进出水口已打开）对注射器活塞的操作是 　 　。
（3）已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度120毫升。完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在 　 　毫升。
8．在科学课上同学们开展“制作浮沉子”项目化学习活动，与老师讨论并一起制定了评价量表（如下所示）。小明用矿泉水瓶和药剂小玻璃瓶制作了一个“浮沉子”（如图甲所示），他将装有适量水的小玻璃瓶瓶口朝下，使其漂浮在矿泉水瓶内，拧紧瓶盖使其密封，用手挤压使矿泉水瓶发生形变“浮沉子”便会下沉（如图乙所示），松手恢复原状后“浮沉子”即上浮。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
活动材料 ▲ 材料便宜但不易获取 材料昂贵且不易获取
装置稳定性 保持竖直不会倾倒 保持竖直偶尔会倾倒 经常会倾倒
调试效果 轻轻一按便能下沉 用力一按才能下沉 用力一按也不能下沉
（1）评价量表中“▲”应该填写的内容是 　 　。
（2）阅读材料，分析“浮沉子”能下沉的原因是 　 　。
（3）小明发现自己的作品在“调试效果”中处于“合格”等级如果想达到“优秀”等级请结合浮沉子的工作原理，提出改进的建议是 　 　。
9．小明来安吉旅游时乘坐了竹筏，回家后想用废弃的矿泉水瓶做一个“瓶筏”。运用浮力的相关知识，小明用了100个矿泉水瓶（单个矿泉水瓶的质量为40g，体积为500cm3），小明的质量为50kg。
【成果检验】制作完成后，小明在救生员的陪同下，在泳池内“试水”失败，请通过计算分析小明失败的原因？
【思考改进】根据暑期项目化学习的经验，有同学认为利用这些水瓶，做成船的形状，可以成功载人。请你说明理由？
结合你的制作经验，水瓶船制作时所需的主要材料和注意事项（你也可以用图文并茂的方式予以说明）。
10．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：　 　。
11．某项目化小组用相同材料制作5个不同密度的小球，分别标为1、2、3、4、5号。按顺序用长度相同的细绳连接（细绳质量与体积忽略不计）。如图所示，将这串小球放入未知液体中，根据小球不同的浮沉状态测出液体的密度。
材料种类 A B C
密度（g/cm3） 0.5 1.0 2.7
【原理】图中液体的密度与 　 　号小球密度相同。
【制作】请从表1中选择一种材料来制作密度均匀变化的5个小球，并说明具体制作方法：　 　。
【改进】若被测液体密度介于相邻的两球之间，请预测出现的实验现象：　 　。
12．图甲为项目化学习小组初步制作的一个防洪屋模型，中空基座中放有配重，基座上标有水位线（水位不能超过基座），请回答下列问题：
（1）小滨发现防洪屋模型上浮时水位超过了基座，如图乙所示。为了让房子在水面以上，下列改进措施中可行的是 　 　。
A．只换用密度更小的材料制造基座
B．只增大房子体积
C．只增大基座的体积
（2）该模型底部基座截面积为500cm2，空载时水位如图丙所示，最大水位为10cm、则该模型最多能放入物体的质量为 　 　。
13．为判断短跑比赛是否抢跑，某项目化小组设计了“抢跑自动指示”电路。其工作原理是：当运动员蹲在起跑器上后，先闭合S；发令时闭合S1，发令指示灯亮；运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小，其电阻减小，电磁铁线圈中的电流明显变大，S2被吸引而闭合，起跑器指示灯亮。若起跑器指示灯比发令指示灯先亮，表示运动员抢跑。下列电路设计符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
14．同学们发现马路上许多骑电瓶车的市民缺乏安全意识，骑车不戴安全头盔。为此，某校项目化学习小组设计了与车身相连的具有自动提示功能的安全头盔原理图，骑电瓶车不戴头盔时电铃响起发出警报，项目化学习小组设计过程如下。请回答下列问题：
（1）如图所示为甲组项目化学习小组设计的安全头盔原理图。乙组同学认为甲组同学的设计不合理，请说明理由 　 　。
注：S1为电瓶车总开关，插入电瓶车钥匙，启动电瓶车后S1闭合。 S2为头盔内部开关，戴上头盔后S2由断开变为闭合
【方案改进】
（2）为此乙组同学对甲组同学的方案进行了改进，认为只要在甲组同学电路（如图）的 　 　（选填“a”“b”或“c”）点处串联一个电阻即可。
注：S1为电瓶车总开关，插入电瓶车钥匙，启动电瓶车后S1闭合。 S2为头盔内部开关，戴上头盔后S2由断开变为闭合
（3）乙组同学按上述方法，成功地改进后，丙组同学认为乙组同学的改进不够节能，因为 　 　；于是丙组同学设计了图丙所示的两套关于安全头盔原理图的方案，从长远使用的角度看，哪套方案更为合理，并说明理由 　 　。
方案一 注：①S1位于电瓶车坐垫下方，坐上电瓶车后，开关S1闭合。②S2为头盔内部开关，默认闭合，戴上头盔后S2由闭合变为断开。③独立电源为干电池组 方案二 注：①S1为电瓶车总开关，插入电瓶车钥匙，启动电瓶车后S1闭合。②S2为头盔内部开关，默认闭合，戴上头盔后S2由闭合变为断开。
【讨论拓展】
（4）上述各项方案中均有导线与电瓶车车身相连，这根导线可能会影响行车安全，且这根导线也容易被弄断，老师提示可以在电瓶车上安装遥感电路，既能提醒是否携带安全头盔，又能提醒是否佩戴安全头盔，于是同学们又进行了新一轮的探索……
15．如图1是小文所在的项目化小组制作的磁悬浮地球仪，图2是其内部结构图，地球仪内部顶端是一块磁铁，支撑装置顶部内有电磁铁，通电之后将地球仪放在适当位置即可悬浮。请回答下面小题：
小文将电表接入电路，通电后，电表的指针位置如图3所示。其示数为（　　）
A．0.26A B．1.30V C．1.30A D．6.50V
16．项目化学习小组同学设计了一款电子秤，结构如图所示。AB是阻值为R的均匀金属棒，两边分别有P1、P2两个滑片。金属弹簧上端固定且与电压表相连，下端与滑片P1相连，滑片P1能随弹簧一起上下移动，当物体放在托盘上时，电压表能自动显示物体质量。完成下列问题：
（1）闭合开关，电压表的示数将随被测物体质量增大而 　 　。（选填“增大”“不变”或“减小”）
（2）实际电子秤有归零功能，即放上盛放被测物体的空容器后，按归零键可使示数归零。学习小组同学设计的电子秤也具有该功能，请结合图说明：将空烧杯放上托盘后如何操作才能实现调零？
答：　 　。
17．如图甲为某项目化学习小组设计的测量液体密度的电子密度计图乙为电路示意图。其工作原理是：向容器中倒入固定体积（500毫升）的不同液体时，会使压敏电阻发生变化，电子显示器上就会显示密度值。其中电源电压为6伏，容器质量忽略不计，定值电阻R0的阻值为10欧，电压表量程为0～3伏，压敏电阻RF的阻值随压力变化如表。
压敏电阻受到的压力（牛） 0 5 10 20 30 40 50 60 70
压敏电阻的阻值（欧姆） 20 19 18 16 14 12 10 8 6
（1）小明先配制出溶质质量分数为10%的氯化钠溶液，然后用此电子密度计测量出自己配制的氯化钠溶液的密度为1.1克/厘米3。则500毫升10%的氯化钠溶液中溶质的质量是 　 　克。
（2）某次实验电压表的示数为2.4伏，则待测液体的密度为 　 　克/厘米3。
（3）为了方便在电压表的表盘上标注对应的密度值，请根据上述信息，写出密度ρ与电压U的关系式：ρ＝　 　克/厘米3。
18．表决器能很好的解决因人力投票时产生的统计困难与繁琐问题。项目化小组同学想以四人投票为参照，用电表来改装一个表决器，直接显示赞成票是多少。现有开关（闭合、断开来分别体现赞成、反对），新的干电池2节、各种电表、若干5欧的定值电阻和小灯泡、开关、导线等器材，进行项目式学习。
【项目设计】
（1）小组同学绘制了如图1所示的3个电路图，按要求应选 　 　；
（2）所设计的电路图中，用电器该选用 　 　（选填“5欧的定值电阻”或“小灯泡”）；
【项目应用】
（3）该小组的同学选择了正确的电路设计图后，进行模拟表决：有两位同学表示赞成、两位同学表示反对，那么此时票数需要标注在电流表的 　 　刻度处；
【项目反思】
（4）经小组同学对数据分析，发现用电流表改装表决器后，具有投票数与电流大小成正比的关系，有助于票数的统计，能在电流表上更直观的体现票数等优点。阿苗同学却用电压表改装了表决器，设计了如图2所示的电路图，请问这样改装的表决器是否具有类似的优点 　 　。
19．如图为某项目化学习小组设计的一款“水位自动监测仪”示意图。工作原理是：闭合开关S，当容器内水位发生变化时，圆柱形浮筒的位置就会随水位变化，再通过固定在浮筒上方的轻质金属硬杆移动，使电路中电流表或电压表的示数变化，从而反映水位的变化。
（1）当容器中的水位上升时，该“水位自动监测仪”中电流表示数 　 　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）已知该“水位自动监测仪”中电源电压恒定U＝12伏，定值电阻R0＝10欧，均匀电阻丝AB为长度20厘米，其阻值RAB＝5欧，电压表量程0～15伏。滑片P1和P2与电阻丝接触良好，P1随金属杆一起移动、P2位置固定。浮筒高度L＝10厘米、密度ρ＝0.5克/厘米3。（滑片与电阻丝之间摩擦、金属杆和电压表质量忽略不计）
①为了避免容器内水位过高导致滑片P1超出电阻丝A端，小组同学决定将容器改造为溢水杯，即在容器侧壁某一高度位置开一个溢水口，则溢水口应离容器底部高度为 　 　厘米。
②为了提高电表示数变化反映水位变化的精确度（即升高相同水位时电表示数的变化量增大），小组同学设想用另一根长度也为20厘米的电阻丝CD替换金属丝AB。若更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍，求金属丝CD的阻值RCD，并在图乙中画出更换电阻丝CD之后电压表示数UCD随容器内水位高度h的变化图像。
20．某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣，他们在老师的指导下设计了如下评价量表，结合该评价量表，设计一款电动小车。
电动小车评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动
指标二 车速随电门踏板踩下距离变大而变大 电门踏板踩下距离变大，但车速稳定不变 电门踏板踩下距离变大，但车速反而变小
指标三 速度表与电门踏板踩下距离成正比 速度表随电门踏板踩下距离变大而变大，但不成正比 速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大
查阅资料：①改变电动机中的电流方向，可以使电动机顺转或反转
②电动机转动的速度可以由电流大小来控制
③可以将电流表改装成速度表
（1）【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制，图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“电门”，电动车加速运动，则旋钮变阻器接入电路的接线柱为 　 　（选填“E”、“F”、“O”）。
（2）【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图，当S1、S2分别接①和③时电动车前进；要求S1、S2分别接②和④时电动车后退，在图乙中补全电路。
（3）【调试】图丙是电动车前进时的简略电路图，电源电压为9伏，保护电阻R1为5欧，R2是阻值为25欧，长度为20厘米的均匀电阻丝。调试时，将踏板由图丙中所示的位置踩下12厘米，此时电流表的示数是多少。
（4）【评价】该项目能否被评为优秀，请说出你的理由。
21．某项目化学习小组设计了一台简易风速仪测量学校操场风速，其工作原理如图甲所示。装有流线型机翼（材料为泡沫）的轻质杆连接在滑片P上，轻质杆套在光滑的圆环内。弹簧上端与圆环相连且固定不动，下端与滑片相连随轻质杆一起移动。均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值25欧姆，电源电压U0恒为9伏，定值电阻R0为5欧姆，电压表量程为0～3伏特。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙。无风时，滑片P在A处。有风时，滑片P移动，稳定后读出电压表示数，并计算出相应的升力，再根据小组自定义的表格，判断风级。（各环节摩擦以及机翼和轻质杆的重力忽略不计）
操场风速（风级） 0级 1级 2级 3级 4级
压力差（升力）/N 0～1 1～5 5～10 10～15 15～20
（1）滑片P在向上移动过程中，电路总电阻 　 　（填：“变大”“变小”或“不变”）。
（2）计算该装置能测量的最大风级？
（3）根据评价量表，同学们发现该风速仪指标二仅为合格未达到优秀。请你提出电路的改进建议。
简易风速仪评价量表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 电路设计合理元件简单 电路设计合理元件复杂 电路设计有缺陷
指标二 风速测量范围大，电压表偏转角度大 风速测量范围小，电压表偏转角度小 不能测出风速
八上科学项目化学习专项训练
参考答案与试题解析
题号 1 5 13 15
答案 B A C A
一．过滤的原理、方法及其应用（共1小题）
1．【解答】解：步骤③中将步骤②中的物质倒入纱布中，在烧杯中得到紫甘蓝汁液，即步骤③中纱布能将不溶性固体和液体分离，过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法，则步骤③中的物质分离的原理类似于过滤操作。
故选：B。
二．结晶的原理、方法及其应用（共1小题）
2．【解答】解：（1）“快速晾干筷子，析出少量晶体”，水分蒸发，有晶体析出，利用的是蒸发结晶的方法。
（2）制作棒棒糖时，同学们将蔗糖加入热水中，用筷子稍作搅拌，观察到杯底还留有蔗糖固体，接着就进行过滤等后续操作，5天后却没有制得棒棒糖，杯中也没有晶体析出。同学们制作棒棒糖失败是因为最初配制的蔗糖溶液是不饱和溶液，用筷子稍作搅拌，观察到杯底还留有蔗糖固体，蔗糖晶体没有充分溶解。
故答案为：
（1）蒸发结晶；
（2）不饱和。
三．大气压强的测量（共1小题）
3．【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。
四．大气压与人类生活（共1小题）
4．【解答】解：（1）当进气管管口与水位线相平时，管口封住空气不可进入，管口受到的大气压与上端受内部压强和水的压强之和相等，矿泉水瓶中的气体压强小于外界大气压。
（2）当水面低于进气管管口时，空气进入瓶内使得内部压强变大，内部压强与水的压强之和大于外界大气压时，水流出，当水面到达进气管管口时，管口封住空气不可进入，管口受到的大气压与上端受内部压强和水的压强之和相等，瓶内水在大气压的作用下静止不能流出，控制了水面的高度。
故答案为：（1）小于；（2）当水面低于进气管管口时，空气进入瓶内使得内部压强变大，内部压强与水的压强之和大于外界大气压时，水流出，当水面到达进气管管口时，管口封住空气不可进入，管口受到的大气压与上端受内部压强和水的压强之和相等，瓶内水在大气压的作用下静止不能流出，控制了水面的高度。
五．阿基米德原理（共1小题）
5．【解答】】解：从A到B过程中，潜水艇还未露出水面，故排开水的体积不变，浮力不变；
B点开始露出水面，从B到C过程中排开水的体积变小，浮力变小，由于潜水艇顶部是圆弧形的，若潜水艇匀速露出水面，则排开水的体积减小的会越来越快，直到圆弧部分全部露出水面；
从C到D过程则是排开水的体积均匀减小，所以浮力也是均匀减小；
D点处于静止，之后浮力不再变化，浮力等于潜水艇自身重力。
综上分析可知，图像A正确。
故选：A。
六．探究影响浮力大小因素的实验（共1小题）
6．【解答】解：（1）本题通过测量质量显示浮力，必须保证气体的质量不变，改变体积，因而先充气，测量质量，后放气进入气球改变体积，在测量质量，故合理的步骤是①③④②⑤；
（2）通过所测质量显示浮力大小，故需要比较m1、m2的大小关系确定是否受到浮力；
（3）图乙的实验装置：用细线将一金属球悬挂在拉力传感器下，用气泵向玻璃钟罩内缓慢压入空气，气体的密度变大，根据阿基米德原理，受到的浮力变大，则观察到的拉力传感器示数减小现象，说明金属球受到空气浮力的作用。
故答案为：（1）①③④②⑤；（2）比较m1、m2的大小；（3）拉力传感器示数减小。
七．物体的浮沉条件及其应用（共6小题）
7．【解答】解：（1）关闭进出水口将自制潜水器浸没在水中，如果漏气，会观察到气泡产生，即：当观察没有气泡产生现象，则气密性良好。
（2）完成任务二上浮过程，要减小潜水器自身的重力，需要向外排水，对注射器活塞的操作是：向内推活塞至潜水艇上浮到B位置并稳定停留；
（3）重物G＝0.3N，受到的浮力为：F浮＝ρ水v排g＝1.0×103kg/m3×10×10﹣6m3×10N/kg＝0.1N，
完成从水底打捞这个重物到B位置并稳定停留，在浮力不变的情况下，要减小自身的重力，即向外排出水的重力为：G水＝G﹣F浮＝0.3N﹣0.1N＝0.2N，
向外排出水的质量为：m水0.02kg＝20g，
根据密度公式得，向外排出水的体积为：V水20cm3＝20mL，
则注射器活塞需要向内推入V气＝V水＝20mL的气体，
已知完成任务二时注射器活塞稳定在刻度120毫升，完成任务三时（用体积和质量均忽略不计的细线系住重物打捞），注射器活塞需要稳定在的刻度是：120mL﹣20mL＝100mL。
故答案为：（1）不漏气；（2）向内推活塞至潜水艇上浮到B位置并稳定停留；（3）100。
8．【解答】解：（1）参照后面的两个活动材料的特点：“材料便宜但不易获取”、“材料昂贵且不易获取”，分析可得应填：材料便宜且易获取；
（2）当挤压瓶子时，瓶子的容积会缩小，使得瓶内气体被压缩，使得瓶内气体压强增大，从而水被压入玻璃瓶，增大了玻璃瓶的重力，当其重力大于浮力时，下沉，放手后，瓶内气压减小，玻璃瓶内气体会将水压出，从而使吸管重量减轻，当重力小于浮力时，浮沉子会上浮；
（3）小明的作品，“装置稳定性”是保持竖直偶尔会倾倒，“调试效果”是用力一按才能下沉，从这两方面分析，原因是质量偏小重心偏高，所以改进办法是：把小药瓶口用橡皮泥封一封，留一小孔，这样既增加了质量也可降低重心。
故答案为：（1）材料便宜且易获取；（2）用手挤压时，矿泉水瓶中压强增大，玻璃瓶中水增多，重力变大当重力大于浮力时，玻璃瓶下沉；（3）把小药瓶口用橡皮泥封住，留一小孔，方便水的进出。
9．【解答】解：【成果检验】100 个矿泉水瓶的总重力：G1＝mg＝100×40×10﹣3kg×10N/kg＝40N，
人的重力：G2＝m′g＝50kg×10N/kg＝500N，
总重力；G总＝G1+G2＝40N+500N＝540N，
因为人和矿泉水瓶整体漂浮，所以需要的F浮＝G总＝540N，
100个矿泉水瓶能产生的最大浮力F浮′＝ρ水gV排＝1×103kg/m3×10N/kg×100×500×10﹣6m3＝500N，
矿泉水瓶能产生的最大浮力500N＜540N，所以小明会失败；
【思考改进】理由：船的形状，使得排开水的体积更大；
主要材料：矿泉水瓶、塑料薄膜；
注意事项：船表面套一层塑料薄膜防止船体漏水。
10．【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。
11．【解答】解：（1）当ρ物＜ρ液时物体上浮，最终漂浮，当ρ物＝ρ液时物体悬浮，当ρ物＞ρ液时物体下沉，最终沉底，由图可知，悬浮的只有④号小球，则④号小球与液体的密度相同；
（2）根据ρ知可以取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；
（3）一个球的密度大于液体的密度，它会沉底，一个球的密度小于液体的密度，它会漂浮，若被测液体密度介于相邻的两球之间，两个小球间的细线会被拉直。
故答案为：（1）④；（2）取质量分别为1g、2g、3g、4g、5g的A（或B或C）材料，将其制成体积相同的5个空心小球；（3）两个小球间的细线会被拉直。
12．【解答】解：（1）A、只换用密度更小的材料制造基座，防洪屋模型的质量减小，重力减小，根据G物＝F浮＝ρ液gV排知，防洪屋排开水的体积变小，可使房子在水面以上，故A可行；
B、只增大房子体积，防洪屋模型质量不变，重力不变，浮力不变，根据题意可知，防洪屋模型上浮时水位超过基座，故B不可行；
C、只增大基座的体积，防洪屋模型的质量不变，重力不变，根据G物＝F浮＝ρ液gV排知，基座排开水的体积增大，可使房子在水面以上，故C可行；
故选：AC；
（2）该模型漂浮时浸没水中的深度为6cm，全部浸没时浸没水中的深度为10cm，模型始终处于漂浮状态，最多放入物体的重力等于模型可再多受的浮力大小；
模型可再浸没水中的深度：h＝10cm﹣6cm＝4cm＝0.04m；
最多放入物体的重力：G＝F浮＝ρ液gV排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×500×10﹣4m2×0.04m＝20N；
最多放入物体的质量：m2kg。
故答案为：（1）AC；
（2）2kg。
八．串、并联电路的设计（共2小题）
13．【解答】解：由题意知当运动员蹲在起跑器上后，先闭合S；说明开关S在发令控制电路的干路上，发令时闭合S1，发令指示灯亮，说明开关S1控制发令指示灯，与发令指示灯串联；
运动员起跑后，装在起跑器上的压敏电阻R0因受到压力减小，其电阻减小，电磁铁线圈中的电流明显变大，说明压敏电阻与发令指示灯能够独立工作，是并联的；
当电磁铁线圈中的电流明显变大时，S2被吸引而闭合，起跑器指示灯亮，说明S2控制起跑器指示灯，故C符合题意。
故选：C。
14．【解答】解：（1）如图所示为甲组项目化学习小组设计的安全头盔原理图。当两个开关都闭合时，电源被短路，会烧坏电源；
（2）只要在甲组同学电路（如图）的b点处串联一个电阻，两个开关都闭合后电铃被短路，但电阻串联接在电路中，保护电路。
（3）乙组同学按上述方法，成功地改进后，丙组同学认为乙组同学的改进不够节能，因为电铃短路后，电阻始终接入电路消耗电能；于是丙组同学设计了图丙所示的两套关于安全头盔原理图的方案，从长远使用的角度看，方案二更为合理，因为干电池提供电能有限，长时间后会不能提供电能使得电铃工作，方案二中只要电动车工作就可以使得电铃报警。
故答案为：（1）当两个开关都闭合时，电源被短路，会烧坏电源；
（2）b；
（3）电铃短路后，电阻始终接入电路消耗电能；方案二更为合理，因为干电池提供电能有限，长时间后会不能提供电能使得电铃工作，方案二中只要电动车工作就可以使得电铃报警。
九．电流表的使用（共1小题）
15．【解答】解：如图3所示，电表上有字母A，为电流表，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.26A。
故选：A。
一十．欧姆定律（共5小题）
16．【解答】解：（1）因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，
所以，滑片移动时，R接入电路中的电阻不变，
由I可知，电路中的电流不变，
由题意可知，电压表测P1、P2之间的电压，
当托盘放上物体时，滑片P1下移，P1和P2之间的距离变大，P1和P2之间的电阻变大，
所以，由U＝IR可知，P1和P2之间的电压变大，即电压表的示数变大；
（2）实际电子秤有归零功能，即放上被测物体的容器后按归零键，可使示数归零。小明设计的电子秤也具有该功能，放上烧杯后如图乙，要使电压表的示数归零，由于电流不变，根据U＝IR，据此判断P1、P2之间的电阻为0，也就是将P2调到与P1相平的位置。
故答案为：（1）增大；（2）将P2调到与P1相平的位置。
17．【解答】解：（1）根据m＝ρV可求得，500毫升氯化钠溶液的质量：
m溶液＝ρV＝1.1克/厘米3×500厘米3＝550g；
根据溶质质量分数10%，可以求得500毫升10%的氯化钠溶液中溶质的质量：
m溶质＝m溶液×10%＝550g×10%＝55g；
（2）当实验电压表的示数为U0＝2.4伏时，压敏电阻两端的电压为：U1＝6V﹣2.4V＝3.6V；
根据串联分压原理，可得压敏电阻阻值为：，解得R1＝15Ω；
根据表格中压敏电阻的阻值与压敏电阻受到的压力之间的数量关系：R＝20可得，
F1＝5×（20﹣R1）＝5×（20﹣15）＝25，所以G＝25N，
根据可得待测液体的密度：ρ1；
（3）由电压表示数U，由根据串联分压原理求得压敏电阻分的电压：UF＝6﹣U，此时压敏电阻的阻值为：，解得 ①，
此时压敏电阻所受压力为：FF＝G＝mg＝ρVg＝ρ×500×10﹣6×10＝5ρ×10﹣3，再根据表格求得此时压敏电阻的阻值： ②，
由①②可求得：ρ103kg/m3g/cm3。
故答案为：
（1）55；
（2）5；
（3）。
18．【解答】解：（1）根据题意，表决器应该为并联，故C符合题意；
（2）所设计的电路图中，用电器该选用小灯泡，用灯的亮暗显示自己的决定；
（3）由题意可知，电源为2节干电池即3V，每个小灯泡的电阻为5Ω，有两位同学表示赞成、故两个灯泡并联，并联电阻R＝2.5Ω，由可得，I1.2A，即此时票数需要标注在电流表的1.2A处；
（4）由图2可知，各个开关与对应的用电器并联，每个开关能控制一个用电器，当开关全部断开，电压表示数最小，当开关全部闭合，电压表示数最大，投票数与电流大小成反比的关系，故此装置具有与电流表改装的表决器类似的优点。
故答案为：（1）C；（2）小灯泡；（3）1.2A；（4）具有类似优点。
19．【解答】解：（1）因为滑片P1与电压表相连，所以滑片P1无法改变AB接入电路中的阻值，即电路中的总电阻不会发生变化，因此电流表的示数不会发生改变。
（2）①当浮筒开始漂浮时，滑片P1开始上滑，上滑的高度即为AB的长度，所以溢水口的位置为浮筒漂浮时的水位加AB的长度；
当浮筒漂浮时，重力等于所受的浮力即m筒g＝ρ水gV排，ρ筒S筒h筒g＝ρ水gS筒h，可以求得h5cm，
所以溢水口的离容器的距离h溢＝h+lAB＝5cm+20cm＝25cm；
②要使更换电阻丝后电表示数变化精确度是更换前的2倍，即P1在A时电压表示数应为之前的两倍，
更换之前AB两端的电压UAB＝IRAB4V，则更换之后CD两端的电压UCD应为8V，
此时电路中的电流I′0.4A，则电阻丝CD的阻值RCD20Ω；
由①可知液面上升到5cm时浮筒开始上升，滑片P1才开始滑动，此时电压表所测电阻丝CD部分的阻值从0开始增加，最后增加到CD的全部阻值20Ω，则电压表示数从0开始增加，最后液面高度到25cm时电压表达最大示数8V（此时示数为CD两端电压），则变化图应如下图所示。
故答案为：（1）不变；（2）①25cm；②20Ω；图见解答。
20．【解答】解：（1）驾驶员踩下“油门”，电动车加速运动，说明电路中电流变大，旋钮变阻器阻值减小，故旋钮变阻器接入电路的接线柱为O、E；
（2）当S1、S2分别接①和③时电动车前进，要求S1、S2分别接②和④时电动车后退，说明S1、S2分别接②和④时电动机中的电流方向改变，故电路设计如下图所示：
；
（3）R2是阻值为25Ω，长度为20cm的均匀电阻丝，因此踩下12cm时R2接入电路的阻值为R225Ω＝10Ω，
此时电路的总电阻为R总＝R1+R2＝5Ω+10Ω＝15Ω，
则电路中的电流为：
I0.6A；
（4）由题意可知，优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比，即电流与旋钮变阻器阻值成正比，而本设计中，I，即电流与旋钮变阻器R2不成正比，故项目不能被评为优秀。
答：（1）O、E；
（2）见解答图；
（3）此时电流表的示数是0.6A；
（4）由题意可知，优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比，即电流与旋钮变阻器阻值成正比，而本设计中，I，即电流与旋钮变阻器R2不成正比，故项目不能被评为优秀。
一十一．欧姆定律（共1小题）
21．【解答】解：
（1）由图甲可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器AP段电阻丝两端的电压，
因电压表的内阻很大，在电路中相当于断路，则滑片P在向左移动时，滑动变阻器始终以最大阻值接入电路，即变阻器接入电路的阻值不变，由串联电路的总电阻等于各部分电阻之和可知，电路总电阻不变；
（2）根据电压表的量程可知AP段的电压最大为3V，根据串联分压原理可知此时AP段的电阻最大，所测风力最大，
由串联电路的电阻规律和欧姆定律可得电路中的电流：，
此时AP段的电阻：；
均匀电阻丝AB长为20厘米，阻值25欧姆，则AP段的长度：，即弹簧长度改变量x＝8cm，
由乙图可知对应的弹力为7N，由表格数据可知测量的最大风级为2级；
（3）因为受电压表量程的限制，所以滑片向上移动的范围较小，故需要增大电压表的量程，即电压表改接0～15V的量程；增大电压表量程后，因电压表的量程大于电源电压9V，则电压表的偏转角度会变小，为了增大其偏转角度，根据串联分压的规律可知应适当增大电源电压。
答：（1）不变；
（2）该装置能测量的最大风级为2级；
（3）将电压表改接0～15V的量程，并适当增大电源电压。
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