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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 44 讲 工程设计与物化
1．（2025秋 婺城区校级月考）以下为某校学习小组进行“自制简易温度计”的部分环节，请回答：
任务：利用生活中的器材设计并制作简易温度计。
器材：带塞子的玻璃瓶、足够长的吸管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。
（1）该小组设计的简易温度计如图甲所示，在玻璃瓶中装满液体，塞上瓶塞，将吸管插入瓶塞。对于玻璃瓶的选择，同学们有不同的观点：
观点1：应使用容积为20mL的玻璃瓶。
观点2：应使用容积为100mL的玻璃瓶。
从能使实验现象更明显的角度考虑，应选择 　观点2　 （填“观点1”或“观点2”）；
（2）根据液体的热胀冷缩标出刻度。
①标注0℃刻度：将简易温度计置于冰水混合物中，待液柱稳定后在硬纸板上标出刻度；
②标注100℃刻度：　将简易温度计置于沸水中　 ，待液柱稳定后在硬纸板上标出刻度；
③量出0℃和100℃之间的距离是50cm，在0℃和100℃之间进行100等分，标定刻度；
（3）评价：用自制简易温度计测量39.5℃的温水，显示吸管中液面在距0℃刻度19.5cm处。根据评价表，此简易温度计属于 　优秀　 等级。
评价等级 优秀 良好 合格
温度计的准确性 误差在±1℃以内 误差在±2℃以内 误差在±3℃以内
（4）小科利用与图甲一样的器材设计了另一种简易温度计（如图乙）。该温度计刚放入沸水中，红墨水就溢出了吸管上端，造成此现象的原因是 　空气的热胀冷缩能力强于水　 。
【答案】（1）观点2；（2）将简易温度计置于沸水中；（3）优秀；（4）空气的热胀冷缩能力强于水。
【分析】（1）容积越小，内径越小，液面变化越快；
（2）标准大气压下冰水混合物的温度为0℃；
（3）根据温度计的原理计算出对应刻度的温度；
（4）自制温度计的原理是热胀冷缩，吸管内径大小可能导致红墨水溢出。
【解答】解：（1）下面的玻璃瓶的容积越大，实验现象越明显，因此应该选择100mL玻璃瓶；应选择观点2；
（2）②标注100℃刻度：将简易温度计置于沸水中，待液柱稳定后在硬纸板上标出刻度；
（3）吸管上每厘米刻度线代表的温差为2℃，距离0℃刻度线19.5cm处表示的温度为：19.5×2℃＝39℃，因此误差为：39.5℃﹣39℃＝0.5℃，属于优秀等级；
（4）小灵利用与甲图一样的器材设计了另一种简易温度计（如图乙）。该温度计刚放入沸水中，红墨水就溢出了吸管上端，原因是空气的热胀冷缩能力强于水。
故答案为：（1）观点2；（2）将简易温度计置于沸水中；（3）优秀；（4）空气的热胀冷缩能力强于水。
2．（2024春 上城区期末）某中学兴趣小组在科学课中开展了“制作照相机模型”的项目化学习活动。
（1）【原理】照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机的镜头后在影像传感器上成 　倒立、缩小　 的实像，像距与焦距的关系满足的范围是 　2f＞v＞f　 。
（2）【制作】兴趣小组利用凸透镜、纸盒、半透明纸等环保材料自制简易照相机模型，如图甲所示，并用其将某门店夜晚标牌图乙所示场景拍摄出图丙的样子。
（3）【评价】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据。
自制照相机评价量表
评价指标 优秀 良好 待改进
结构 结构完整，能成像 结构不完整，能成像 结构不完整，不能成像
功能 能调节像距，成像清晰 不能调节像距，成像模糊 不能调节像距，不能成像
外观 材料环保、易得，外形美观 材料环保、成本高，外形比较美观 材料不环保、成本高，外形粗糙
兴趣小组进行模型测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时成像清晰，有时模糊。通过与“功能”评价指标比对后，他们认为自制的照相机功能指标为“良好”。
（4）【改进】依据评价量表中的评价指标“功能”这一项，写出具体改进操作 　将简易照相机的镜头做成可伸缩式　 （写出一条即可）。
（5）【拓展】人眼的结构和功能与照相机非常相似，但在观察远景和近景时调节略有差异。从下图丁可知：从看近处的物体B到看远处的物体A，此时睫状肌放松，晶状体变 　薄　 （选填“薄”或“厚”）。
【答案】（1）倒立、缩小；2f＞v＞f；（4）将简易照相机的镜头做成可伸缩式；（5）薄。
【分析】（1）根据u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机；
（4）根据评价量表中的评价指标“功能”这一项分析回答；
（5）凸透镜凸度变小，对光的会聚能力变弱。
【解答】解：（1）照相机成像原理：u＞2f，2f＞v＞f，成倒立、缩小的实像；
（4）兴趣小组进行模型测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时成像清晰，有时模糊，根据评价量表中的评价指标“功能”这一项可知，该自制简易照相机模型不能调节像距，成像模糊，因此具体改进操作是：将简易照相机的镜头做成可伸缩式；
（5）从看近处的物体B到看远处的物体A，即物距增大，根据凸透镜成实像时，物远像近像变小可知，此时像成在视网膜的前方，为了使像成在视网膜上，应使晶状体凸度变小，对光的会聚能力变弱，将光线推迟会聚成像，因此晶状体应变薄。
故答案为：（1）倒立、缩小；2f＞v＞f；（4）将简易照相机的镜头做成可伸缩式；（5）薄。
3．（2025 江北区二模）如图是某品牌自动咖啡机的结构示意图：
（1）【内部结构】此咖啡机平衡球重2.4N，盛水器自重5N，它们与平衡杆组成了杠杆AOB（不计平衡杆的自重和支点处的摩擦），O为支点，AO：OB＝5：2。
（2）【工作原理】向盛水器中加入一定量水，平衡杆保持水平静止。当盛水器内的水温升高至一定温度时，水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中，当盛水器内的水剩余　0.1　 kg时，水平的平衡杆开始绕O点转动，盛水器抬升；冷却一段时间后，玻璃杯中的咖啡液在　大气压　 的作用下又倒吸进入盛水器，咖啡冲泡完成。
（3）【平衡膳食】小宁的妈妈早餐经常用牛奶冲泡一杯咖啡并搭配一片面包，近期发现有牙龈出血的症状，请你从平衡膳食的角度给小宁妈妈提出一点建议　增加蔬菜、水果的摄入，保证营养均衡（答案不唯一）　 。
【答案】（2）0.1；大气压；
（3）增加蔬菜、水果的摄入，保证营养均衡（答案不唯一）。
【分析】（2）根据杠杆平衡条件算水的重力进而得质量，结合大气压知识解决第二个问题；
（3）从影响杠杆平衡和装置正常运行角度提维护建议。
【解答】解：（2）根据杠杆平衡条件F1L1 ＝F2L2，已知F1＝G平衡杆＝2.4N，L1＝OA，F2＝G水+G盛水器，L2＝OB，且OA：OB ＝ 5：2；由G平衡杆×OA＝（G水+G盛水器×OB，即2.4N×5＝（G水+5N）×2，可算出G水＝1N，根据G＝mg，m0.1kg；玻璃杯中的咖啡渣在大气压的作用下又倒吸进入盛水器，因为原本盛水器内水进入玻璃杯使内部气压变化，水流出后内部气压小于外界大气压，在大气压作用下咖啡渣倒吸。
（3）从平衡膳食角度，建议增加蔬菜、水果的摄入，保证营养均衡，因为目前饮食中优质蛋白（牛奶）、碳水（面包）有，但缺乏维生素、膳食纤维等，可搭配蔬菜沙拉等。
故答案为：
（2）0.1；大气压；
（3）增加蔬菜、水果的摄入，保证营养均衡（答案不唯一）。
4．（2025 萧山区一模）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　 。
（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；（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。
（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；（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。
5．（2023 温州）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。
他们制定的产品评价表如下。
评价指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是 　改变通过电动机电流的方向　 。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？　变慢　
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为 　合格　 。
【答案】（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格。
【分析】（1）根据图乙分析切换开关S时通过电动机电流方向的变化，进而分析电动机转向改变的原因；
（2）根据图乙分析旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时变阻器接入电路的电阻变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，进而分析电动机转速的变化；
（3）根据图丙分析吹风时有无纸屑吹出，进而判断该模型的“指标二”评价等级。
【解答】解：（1）由图乙可知，开关S与“1”连接时，电流从电动机的上方流入，开关S与“2”连接时，电流从电动机的下方流入，即切换开关S后，通过电动机电流的方向发生改变，因此电动机转向改变的原因是改变通过电动机电流的方向；
（2）他图乙可知，将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，此时通过电动机的电流变小，电动机的转速变慢；
（3）由图丙可知，吸纸屑时收集盒右侧的阀门打开，从而将纸屑吸入收集盒，同时也有一部分纸屑被吸到隔板下面，吹风时，收集盒右侧的阀门关闭，收集盒内的纸屑不会被吹出，但隔板下面的纸屑会被吹出，结合表中的指标二可知，吸纸屑后，吹风时有部分纸屑被吹出，因此该模型的“指标二”评价等级为合格。
故答案为：（1）改变通过电动机电流的方向；（2）变慢；（3）合格。
6．（2024 温州二模）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为20cm2，可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。
（1）小筒内装入细沙的作用是 　让浮体竖直漂浮在水中　 。
（2）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少？　小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是8cm　 。
（3）如表是“浮力秤”模型评价量表，请选择任意一个指标进行评价，并说明理由。 　选指标一：指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时，有G秤总+G物＝F浮＝ρ水gV排。
即：m总g+m物g＝ρ水gSh则：m物＝ρ水Sh﹣m总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二：指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积：，此时浮力秤受到浮力为：，
称量的物体最大重力：G物＝F浮﹣G秤总＝4N﹣1.6N＝2.4N，
m物＝2.4N/10N/kg＝0.24kg＝240g＜300g　 。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500克 最大量程在300﹣500克 最大量程小于300克
【答案】（1）让浮体竖直漂浮在水中；（2）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是8cm；（3）选指标一：指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时，有G秤总+G物＝F浮＝ρ水gV排。
即：m总g+m物g＝ρ水gSh则：m物＝ρ水Sh﹣m总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二：指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积：，此时浮力秤受到浮力为：，
称量的物体最大重力：G物＝F浮﹣G秤总＝4N﹣1.6N＝2.4N，
m物＝2.4N/10N/kg＝0.24kg＝240g＜300g。
【分析】（1）小筒内装入细砂的作用是能让浮体竖直漂浮在水中；
（2）根据G＝mg和F浮＝G求得浮力大小；
“浮力秤”在水中处于漂浮状态，受到的浮力等于其重力；
根据阿基米德原理计算浮力秤没有称物体时浸入水中的体积，根据体积公式计算小筒浸入水中的深度；
（3）根据浮沉条件和阿基米德原理分析解答。
【解答】解：（1）小筒内装入细沙的作用是能让浮体竖直漂浮在水中；
（2）浮力秤的总重力：G秤＝m总g＝（50g+10g+100g）×10N/kg＝0.16kg×10N/kg＝1.6N，
浮力秤在水中处于漂浮状态，受到的浮力等于自身的重力，即F浮＝G秤＝1.6N；
浮力秤没有称物体时浸入水中的体积：V排1.6×10﹣4m3，
小筒浸入水中的深度：h0.08m＝8cm，即零刻度距小筒底部的距离为8cm；
（3）选指标一：指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时，有G秤总+G物＝F浮＝ρ水gV排。
即：m总g+m物g＝ρ水gSh则：m物＝ρ水Sh﹣m总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二：指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积：，此时浮力秤受到浮力为：，
称量的物体最大重力：G物＝F浮﹣G秤总＝4N﹣1.6N＝2.4N，
m物＝2.4N/10N/kg＝0.24kg＝240g＜300g。
故答案为：（1）让浮体竖直漂浮在水中；（2）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是8cm；（3）选指标一：指标一为优秀。
当放上质量为m的物体时，有G秤总+G物＝F浮＝ρ水gV排。
即：m总g+m物g＝ρ水gSh则：m物＝ρ水Sh﹣m总，故物体的质量与浸入的深度成正比，所以浮力秤的刻度是均匀。
选指标二：指标二为待改进。
浮力秤放物体后排开水的最大体积：，此时浮力秤受到浮力为：，
称量的物体最大重力：G物＝F浮﹣G秤总＝4N﹣1.6N＝2.4N，
m物＝2.4N/10N/kg＝0.24kg＝240g＜300g。
7．（2024 杭州二模）五一放假小新一家去野生动物园游玩，在路上车胎扎到了钉子，严重漏气需要换上备胎。小新爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起，小新很是好奇，能否自己做一个简易的千斤顶呢？
【探寻千斤顶原理】
（1）如图1所示用50N的水平推力去压图钉，手指感觉并不明显，但石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。请解释墙面受到的压强较大的原因是 　在压力不变的情况下，受力面积越小，压强越大　 。
（2）那么液体是否也有类似的效果呢？小新查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图2所示）。从液体压强的角度解释，木桶压裂的原因是 　在液体密度不变时，液体的压强与深度有关，深度越大，压强也越大　 。小新进一步查阅后，发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
（3）【初建千斤顶演示模型】
小新思考后，组装了如图3所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比为 　30：1　 。
（4）【评价与反思】
按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，还有可能存在的不足是 　两个受力面积相差太大，需要两个物体的接触面积也相差这么大，模型可能没有那么凑巧　 。（写出一条即可）
【答案】（1）在压力不变的情况下，受力面积越小，压强越大；
（2）在液体密度不变时，液体的压强与深度有关，深度越大，压强也越大；
（3）30：1；
（4）两个受力面积相差太大，需要两个物体的接触面积也相差这么大，模型可能没有那么凑巧。
【分析】压强，是指物体单位面积上受到的压力，符号为p。压强用来表示压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显；
压强的计算公式是：p，压强的单位是帕斯卡（简称帕），符号是Pa。增大压强的方法有：在受力面积不变的情况下增加压力或在压力不变的情况下减小受力面积；减小压强的方法有：在受力面积不变的情况下减小压力或在压力不变的情况下增大受力面积。液体对容器内部的侧壁和底部都有压强，压强随液体深度增加而增大；
液体内部压强的特点是：液体由内部向各个方向都有压强；压强随深度的增加而增加；在同一深度，液体向各个方向的压强相等；液体压强还跟液体的密度有关，液体密度越大，压强也越大。液体内部压强的大小可以用压强计来测量。
【解答】解：（1）墙面受到的压强较大的原因是在压力不变的情况下，受力面积越小，压强越大；
（2）从液体压强的角度解释，木桶压裂的原因是在液体密度不变时，液体的压强与深度有关，深度越大，压强也越大；
（3）当两端的压强相同时，受力面积和压力大小成正比，所以 大小活塞的面积之比为 15000：500＝30：1
（4）按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，还有可能存在的不足是 两个受力面积相差太大，需要两个物体的接触面积也相差这么大，模型可能没有那么凑巧；
故答案为：（1）在压力不变的情况下，受力面积越小，压强越大；
（2）在液体密度不变时，液体的压强与深度有关，深度越大，压强也越大；
（3）30：1；
（4）两个受力面积相差太大，需要两个物体的接触面积也相差这么大，模型可能没有那么凑巧。
8．（2023 慈溪市模拟）学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：
容积：1L；
功能：①加热：②保温；
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。
【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆？[Q吸＝cm（t﹣t0），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议 　在加热的支路上增加一个温度控制开关　 。
【项目制作】……
【答案】见试题解答内容
【分析】【方案设计】要使电热水壶有加热和保温两种工作状态，就要改变加热功率，由P知，要改变电路中加热电阻的阻值，两个电阻可串联或并联，通过开关转换达到改变电路中电阻的目的，由此设计电路。
【器材选择】先计算1L水的质量，再由Q吸＝cm（t﹣t0）计算1L水从20℃加热到100℃吸收的热量；由W＝Q＝Pt计算加热功率，由P计算加热电阻的大小；
【方案反思】由生活经验知，水加热至沸腾后，电热水壶能自动断路电路停止加热，以避免持续加热，由此分析解答。
【解答】解：【方案设计】
方案一，电路中两电阻串联，闭合开关S后，当开关S1闭合时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较小，电功率较大，为加热状态；当开关S1断开时，两电阻串联，电路的电阻较大，电功率较小，为保温状态；
开关转换达到改变电路中电阻的大小，从而改变电热水壶的电功率，以实现加热和保温功能；
为了实现上述功能，还可以将两电阻并联，通过开关转换实现，电路图如图所示：
当闭合开关S时，为保温状态，再闭合S1为加热状态；
【器材选择】
由题知，方案一中能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃，
水的质量：m＝ρV＝1×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg ℃）×1kg×（100℃﹣20℃）＝3.36×105J，
不计热量损失，电热水壶消耗的电能：W＝Q吸，
电热水壶的加热率：P800W，
由P＝UI可得，R60.5Ω，
即选择的加热电阻阻值最大为60.5Ω；
【方案反思】
为了保证使用的安全，可以在加热的支路上增加一个温度控制开关，避免水加热至沸腾后仍持续加热。
故答案为：【方案设计】见上图；
【器材选择】方案一，选择的加热电阻阻值最大60.5Ω；
【方案反思】在加热的支路上增加一个温度控制开关。
9．（2024 拱墅区校级三模）我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杆原理。
（1）如图甲所示，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，秤砣应向　右　 侧移动；如果秤砣生锈，称量结果将　偏小　 （填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（2）小宁想自制一个杆秤，设计图为图乙，
器材：总长18cm的轻质木条，轻质纸盘，细绳，50g、80g、400g的钩码各一个；
要求：①测量范围为0～300g；
②分度值为20g；
③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些；
小宁通过计算得出，若纸盘上放300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中l1的关系如下表所示。请你帮小宁选一个最合适的钩码作为秤砣　80g的秤砣　 ，并说明不选择其他钩码的理由；　见解析　
m/g 50 80 400
l/cm 18.00 11.25 2.25
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，下列改进措施可行的是　BD　 。（可多选）
A．增加纸盘的质量 B．换用更长的木条作为秤杆
C．减小秤砣的质量 D．在原提纽左侧增加新提纽
E．换用更细的秤杆F．增加相邻两刻度的距离
【答案】（1）右；偏小；（2）80g的秤砣；见解析；（3）BD。
【分析】（1）杆秤相当于一个杠杆，根据杠杆平衡条件结合图示分析判断；
（2）根据杠杆平衡条件，结合杆秤的设计要求分析选择作为秤砣的钩码；
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，根据杠杆的平衡条件逐一分析，选择可行的措施。
【解答】解：（1）杆秤相当于一个支点在提纽处的杠杆，挂秤盘处到提纽处距离为l2，挂秤砣处到提纽处距离为l1，根据杠杆的平衡条件有，G物×l2＝G秤砣×l1，
则：m物×l2＝m秤砣×l1，l2和m秤砣一定，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，为使杠杆平衡，应增大l1的值，即秤砣应向右侧移动。
如果秤砣生锈，秤砣质量增大，根据杠杆的平衡条件知，测量同一物体的质量时，为使杠杆平衡，应减小l1的值，所以称量结果将偏小。
（2）当物体质量最大，秤砣最远，由图乙可知l1最长＝BC＝18cm﹣3cm＝15cm；
相邻两刻度之间的距离相等，即刻度均匀。若选用50g的钩码作为秤砣时，由表格数据知
l1＝18cm＞15cm；
故不能满足300g的最大测量值；若选用80g的钩码作为秤砣时，由表格数据知
l1＝11.25cm＜15cm；
故能满足300g的最大测量值，且相邻两刻度之间的距离为
；
若选用400g的钩码作为秤砣时，由表格数据知
l1＝2.25cm＜15cm；
故能满足300g的最大测量值，且相邻两刻度之间的距离为
；不能满足相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些的要求。所以要满足制作杆秤的要求，应选择质量为80g的钩码作为秤砣最合适。
（3）由图乙可知l2＝AB＝3cm；秤砣的质量一定。
A．增加纸盘的质量，其他条件不变，左侧秤盘与物体的总质量不变，故物体的质量减小，不能增大杆秤最大测量值，故A不符合题意；
B．换用更长的木条作为秤杆，可增大力臂l1最长，由m物l2＝m秤砣×l1最长，
可知，m物增大，能增大杆秤最大测量值，故B符合题意；
C．减小秤砣的质量，由m物l2＝m秤砣×l1最长，
可知，m物减小，不能增大杆秤最大测量值，故C不符合题意；
D．在原提纽左侧增加新提纽；物体的力臂减小，而秤砣的力臂变大，秤砣质量不变时，故物体的质量可以增大，能增大杆秤最大测量值，故D符合题意；
E．换用更细的秤杆，由m物l2＝m秤砣×l1最长，
可知，m物不变，不能增大杆秤最大测量值，故E不符合题意；
F．由m物l2＝m秤砣×l1最长，可知，增加相邻两刻度的距离，m物不变，只是增大了分度值，不能增大杆秤最大测量值，故E不符合题意。
故选：BD。
故答案为：（1）右；偏小；（2）80g的秤砣；见解析；（3）BD。
10．（2024秋 上城区校级月考）古人使用的投石机是应用杠杆及能量转化的原理制成的。项目化学习小组对其开展研究，并利用木板、橡皮筋、瓶盖、等体积实心小球（木球a、石球b、铁球c；ρ木＜ρ石＜ρ铁）制作了简易的投石机。投射时，只要下压抛掷杆及小球，改变橡皮筋的形变程度，松手后抛掷杆即可绕固定轴转动，当抛掷杆碰撞到挡板时，瓶盖内的小球会被抛出。制作完成后，小组依据如下评价表开展了自评。
投石器制作的评价量表
评价指标（总投射10次） 评价等级
优秀 良好 待改进
指标一：投远（平均射程） 射程最远 射程较远 射程较近
指标二： 7—10次能投射到指定区域 4—6次能投射到指定区域 3次及以下能投射到指定区域
指标三：？ …… …… ……
（1）小组自评“投远”这一指标为良好。如何增大射程呢？小组对射程的影响因素展开了探究。
①小组认为，同一木球射程与橡皮筋的形变程度有关。实验中发现在橡皮筋的形变程度越大时，木球的射程越远。从能量转化的角度分析木球射程越远的原因 　发现在橡皮筋的形变程度越大时，橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大，木球的射程越远　 ；
②小组根据能量转化和动能的影响因素分析，可知射程与抛掷小球的质量有关，当橡皮筋的形变程度相同时，3个小球射程由远到近排序为 　a、b、c　 （用字母表示）。小组后来通过实验验证了分析；
（2）根据评价需要，请你提出一项指标写在指标三“？”处。 　是否可以调节射程　 。
【答案】（1）①发现在橡皮筋的形变程度越大时，橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大，木球的射程越远；②a、b、c；（2）是否可以调节射程；
【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）同一木球射程与橡皮筋的形变程度有关，下压抛掷杆分别位于不同位置进行实验。发现在橡皮筋的形变程度越大时，橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大，木球的射程越远。
小组根据能量转化和动能的影响因素分析，球离开抛掷杆获得的动能是橡皮筋的弹性势能转化而来的，当橡皮筋的形变程度相同时，获得的动能相同，则射程与抛掷小球的质量有关，而三小球的质量不同，质量大的速度小，能够飞行的距离短，故3个小球射程由远到近排序为a、b、c。
（2）不同质量的小球投射距离不同，若需要投射到相同距离，需要设置可以条件射程的装置，指标三是是否可以调节射程。
故答案为：（1）①发现在橡皮筋的形变程度越大时，橡皮筋具有的弹性势能越大，木球离开时获得的动能越大，木球的射程越远；②a、b、c；（2）是否可以调节射程；
11．（2025 建德市一模）【项目背景】
浙江省作为中国东南沿海经济发达省份，能源需求旺盛，同时注重绿色低碳发展，抽水蓄能电站建设处于全国领先水平。如图，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图。某项目化学习小组设计一个“可逆水轮电动发电机”的功能转化电路。
【方案设计】完善如图的电路连接，要求：当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U；供电下实现抽水功能；当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源。
【装置测试】小组同学根据设的电路进行测试，其中R0为定值电阻，线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝4V，U2＝220V。
（1）则R0需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程）
（2）若抽水时电动机的功率为440W，求此时通过它的电流。（写出计算分析过程）
（3）若电动机抽水时将1000kg水提升88m，求电动机至少做了多少功？（写出计算分析过程）
【答案】（1）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；
（2）若抽水时电动机的功率为440W，此时通过它的电流为2A。
（3）若电动机抽水时将1000kg水提升88m，电动机至少做了8.8×105J功。
【分析】（1）控制电路R0和线圈串联，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁，已知电源电压U1＝4V，根据R＝计算电路中的总电阻，根据串联电路电阻的规律得出电阻R0的最大值；
（2）根据P＝UI计算电流；
（3）根据提升水时做功W＝Gh＝mgh计算。
【解答】解：（1）控制电路R0和线圈串联，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁，即最小电流为0.04A，已知电源电压U1＝4V，电路中的总电阻
R总100Ω，串联电路总电阻等于各电阻之和故定值电阻R0＝R总﹣R线圈＝100Ω﹣10Ω＝90Ω，故定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；
（2）若抽水时电动机的功率为440W，电压是220V；
根据P＝UI知，
通过它的电流I'2A；
（3）若电动机抽水时将1000kg水提升88m，
电动机至少做功 W＝Gh＝mgh＝1000kg×10N/kg×88m＝8.8×105J。
答：（1）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω；
（2）若抽水时电动机的功率为440W，此时通过它的电流为2A。
（3）若电动机抽水时将1000kg水提升88m，电动机至少做了8.8×105J功。
12．（2024 丽水一模）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）如图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于 　过滤　 实验操作。
【项目二】加热原理
（2）现用电热片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，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。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，计算图乙电路的加热功率为多少？
【项目三】热交换器设计
项目化小组的同学想到，将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计如图丙所示的方案。
（4）该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是 　波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的　 。
【项目四】节能效果
（5）校园直饮水机就是采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从20℃变成80℃的热水，再通电加热至100℃。要得到10kg的100℃开水，相较于将20℃的自来水直接烧开，可节约电能多少J？[不计热量损失，（kg ℃）]
【答案】（1）过滤；（2）18；（3）图乙电路的加热功率为18W；（4）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的；（5）可节约电能2.52×106J。
【分析】（1）通过图中关键词超滤膜可知该实验步骤为过滤；
（2）由电路图分析电热片a、b串联，再结合串联电路电流相等的特点和焦耳定律分析，串联电路的相同时间内，电阻大的电热片产生的热量多，温度高，从而油墨纸片先褪色，据此解题即可；
（3）由图乙可知，只闭合开关S时，电热片a、b串联，电路的总电阻较大；闭合开关S和S1时，电路为a的简单电路，根据P求得电路的加热功率；
（4）由图可知波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，提高热交换效率，从而达到节能目的，由此解题即可；
（5）不计热量损失，节约的电能相当于将10kg的自来水从20℃加热到80℃所需要的热量，根据W＝Q吸＝c水mΔt求得节约的电能。
【解答】解：（1）由超滤膜可知该步骤是利用超滤膜滤掉水中活性炭等物质，该步骤为过滤；
（2）由电路图可知电热片a、b串联，通过a、b的电流相等，又由焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内，电阻大的电热片产生的热量多，则温度会更高，油墨纸片红色会先褪去，所以b上的油墨纸片红色先褪去，电热片b的阻值更大，即b的阻值为18Ω。
（3）由图乙可知，只闭合开关S时，电热片a、b串联，电路的总电阻较大；闭合开关S和S1时，电路为a的简单电路，电路的电阻较小，根据P可知，此时电路消耗的功率较大，处于加热状态，且加热功率：P18W；
（4）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的；
（5）不计热量损失，节约的电能相当于将10kg的自来水从20℃加热到80℃所需要的热量，
故节约的电能：ΔW＝Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg ℃）×10kg×（80℃﹣20℃）＝2.52×106J。
故答案为：（1）过滤；（2）18；（3）图乙电路的加热功率为18W；（4）波纹管可以大大增加冷、热水的接触面积，延长冷、热水接触时间，提高热交换效率，从而达到节约电能的目的；（5）可节约电能2.52×106J。
13．（2025 东阳市模拟）盐度计是常用于卤水、热食制作时快速测定食盐溶液质量分数的仪器，可防止盐分摄入过多引起高血压、中风等心血管疾病。某项目化学习小组开展了自制简易盐度计活动，过程如下：
【查阅资料】食盐溶液的导电能力与溶液的质量分数有关，质量分数越大，导电能力越强，电阻越小。它们的关系如表所示：
20℃下食盐溶液的电阻大小随质量分数变化表
质量分数（%） 0.5 1.4 4.1 7.9 10.3 15.7 20.5 23.9 26.5
电阻（Ω） 193.6 105.4 44.8 25.0 19.4 13.0 10.0 8.6 8.0
【产品制作】如图所示为盐度计工作电路图，电极a，b分别固定在烧杯内壁两侧，R0是阻值为4Ω的定值电阻，电源电压为6V，电压表的量程为0～3V。当烧杯内倒满卤水时，可通过电压表的示数来反映食盐溶液的质量分数。
（1）小组同学测试产品时，将盐度计放入蒸馏水中，电压表示数为 　0　 。
（2）20℃时，食盐的溶解度为36g。请通过计算说明该电压表能否测出此时饱和食盐溶液的质量分数。
【产品检验】该小组讨论并制定了项目成果评价量分表，具体如下：
选项 A B C D E
分值（分） 0 10 5 7
（3）该简易盐度计需用于配制下列溶液：质量分数为0.9%的生理盐水、5%～10%卤水、25%的咸菜液等。请判断选项B的分值范围并说明理由：　8或9；B最小刻度值大于1%，精确度低，C最小刻度值小于1%，精确度高，D最小刻度值大于1%，精确度低，E最小刻度值小于1%，精确度高；即C＞B＞E＞D，根据表格数据，则有10＞B＞7＞5　 。
【答案】（1）0；
（2）该电压表能测出此时饱和食盐溶液的质量分数；
（3）8或9；B最小刻度值大于1%，精确度低，C最小刻度值小于1%，精确度高，D最小刻度值大于1%，精确度低，E最小刻度值小于1%，精确度高；即C＞B＞E＞D，根据表格数据，则有10＞B＞7＞5。
【分析】（1）根据资料信息分析；
（2）根据饱和食盐溶液的质量分数计算，根据表中信息分析；
（3）根据已有信息分析。
【解答】解：（1）根据资料信息可知，质量分数越小，导电能力越弱，电阻越大，因此将盐度计放入蒸馏水中，电压表示数为0V。故答案为：0；
（2）由题可知，此时饱和食盐溶液的质量分数，查表可知R溶＝8ΩR总＝R溶+R0＝8Ω+4Ω＝12Ω
，U电＝IR0＝0.5A×4Ω＝2V＜3V，因此该电压表能测出此时饱和食盐溶液的质量分数。故答案为：该电压表能测出此时饱和食盐溶液的质量分数；
（3）B最小刻度值大于1%，精确度低，C最小刻度值小于1%，精确度高，D最小刻度值大于1%，精确度低，E最小刻度值小于1%，精确度高；即C＞B＞E＞D，根据表格数据，则有10＞B＞7＞5，故上述评价办法中B的分值为8或9分。故答案为：
14．（2025 路桥区二模）某科学兴趣小组决定利用物体漂浮时，浮力等于重力的原理开展“制作双量程浮力秤”的项目活动。
[制作]小组同学利用身边常见的材料，将大塑料瓶B瓶底和小塑料瓶A的瓶口嵌合密封。瓶盖打开后水可以进入到小塑料瓶A内但无法进入到两个塑料瓶之间，最后将重铁环粘在大塑料瓶底部，如图所示。
[标定]①小组同学制作好浮力秤后，闭合瓶盖，将制作好的浮力秤漂浮在水中，此时液面对应的刻度线标为a，记为0刻度。
②继续往塑料瓶A和B内加水，当塑料瓶内水的体积为500mL时，浮力秤排开水的体积达到最大，此时液面对应的刻度线标为b。
③在ab之间分成50等份，并在每等分刻度上标记相应质量数值。
④将瓶盖打开，将水倒入塑料瓶A、B之间，再用同样的方法在另一侧瓶壁标定刻度线与相应质量数值。
[调试、改进]
评价等级 优秀 合格 待改进
指标一 最小刻度误差小于2g 最小刻度误差在2g﹣5g之间 最小刻度误差大于5g
指标二 取放固体和液体都很方便 取放液体方便，固体不方便 取放固体和液体都不方便
请回答下列问题：
（1）设计环节，重铁环的作用是 　使浮力秤竖直漂浮　 。
（2）制作环节，步骤②中刻度b对应的质量为 　500　 g，步骤④标记的刻度是浮力秤的 　小　 （选填“大”或“小”）量程。
（3）调试时，“指标一”被评价为优秀，但“指标二”由于测量固体质量的时候，取放不方便而被评价为合格，请针对“指标二”提出一条可行的改进方法：　瓶上放轻质托盘　 。
【答案】（1）使浮力秤竖直漂浮；
（2）500；小；
（3）瓶上放轻质托盘（合理答案酌情给分）。
【分析】（1）重铁环位于大塑料瓶底部，增加了底部的重量，降低了浮力秤的重心，从而确保浮力秤能够竖直漂浮在水中；
（2）根据瓶中水的体积，利用ρ，求出此时瓶中水的质量，即为此时b的刻度。打开瓶盖，让其漂浮在水中时，与之前相比其横截面积变小，当V排相同时，浸入的深度更大，可以得出此时的量程；
（3）指标二中合格的评价为取放固体不方便，需要针对取放固态方便进行改进。
【解答】解：（1）重铁环增加了底部的重量，降低了浮力秤的重心，故其作用为让浮力称竖直漂浮在水中；
（2）塑料瓶内水的体积为500mL时，塑料瓶内水的质量m＝ρ水V＝1g/cm3×500cm3＝500g，故步骤②中刻度b对应的质量为500g。
步骤④中将瓶盖打开，此时浮力称漂浮在水中部分的横截面积变小，因其漂浮在水中，故浮力大小等于重力，根据F浮＝ρ液gV排，可知排开水的体积相同时，浮力称浸入水中的深度应增大了。故浸入水中相同深度时，所测量的质量将变小，因此步骤④标记的刻度是浮力秤的小量程；
（3）“指标二”由于测量固体质量的时候，取放不方便而被评价为合格，需改进取放固体方便，可以在瓶上放置一托盘，方便取放。（其他答案合理也可以）
故答案为：（1）使浮力秤竖直漂浮；
（2）500；小；
（3）瓶上放轻质托盘（合理答案酌情给分）。
15．（2024 宁波模拟）皮蛋是我国特有的蛋加工食品，是具有药用价值的美味佳肴。小实以“皮蛋的制作和品尝”开展项目化学习，制作流程如图所示。
（1）配制皮蛋液：将食盐固体、生石灰（CaO）和纯碱（Na2CO3）按照一定比例混合后，加入适量水，充分反应后过滤，所得滤液即为皮蛋液。为了探究皮蛋液中溶质的成分，小实进行如下实验：
编号 操作 现象
实验1 取适量皮蛋液加入试管，然后滴加BaCl2溶液 无明显现象
实验2 取适量皮蛋液加入试管，然后滴加Na2CO3溶液 产生白色沉淀
结论：请结合选料成分和以上实验，说明皮蛋液中的溶质有 　NaCl、Ca（OH）2、NaOH　 。（填化学式）
（2）浸制皮蛋：将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液容器中密封保存。“密封”的目的是防止空气中的 　CO2 （填化学式）与皮蛋液中的溶质反应，影响浸制效果。
（3）品尝皮蛋。除去浸制好的皮蛋蛋壳，食用时口感发涩。为了去除涩味，食用时可蘸取少量食醋。试从微观角度解释其原理：　氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子　 。
【答案】（1）NaCl、Ca（OH）2、NaOH。
（2）CO2。
（3）氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子。
【分析】氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。
二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
醋酸和氢氧化钙反应生成醋酸钙和水，和氢氧化钠反应生成醋酸钠和水。
【解答】解：（1）取适量皮蛋液加入试管，然后滴加BaCl2溶液，无明显现象，说明溶液中不含有碳酸钠。取适量皮蛋液加入试管，然后滴加Na2CO3溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有氢氧化钙。皮蛋液中的溶质有不能反应的氯化钠、过量的氢氧化钙、反应生成的氢氧化钠。
故答案为：NaCl、Ca（OH）2、NaOH。
（2）将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液容器中密封保存。“密封”的目的是防止空气中的二氧化碳与皮蛋液中的溶质氢氧化钠、氢氧化钙反应，影响浸制效果。
故答案为：CO2。
（3）除去浸制好的皮蛋蛋壳，食用时口感发涩。为了去除涩味，食用时可蘸取少量食醋，是因为食醋中的醋酸能和氢氧化钠、氢氧化钙反应，其实质是氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子。
故答案为：氢离子能够氢氧根离子结合生成水分子。
16．（2023 杭州）酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器，进行了如下探究。
实验一：灭火剂的选择
可供选择的试剂：20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。
小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合，利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验，装置A和B中的注射器、橡胶塞、U型管、气球的规格均相同，装置A和B的气密性良好，初始状态均相同。
装置 A B
注射器内试剂 10mL 10mL20%的盐酸
U型管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液
（1）装置A中注射器盛放的试剂为 　20%的硫酸溶液　 。
（2）若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U型管，装置B中发生反应的化学方程式为 　Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑　 ，通过观察 　气球膨胀的速率　 （填写现象）比较两组“灭火剂”反应的快慢。
实验二：灭火器制作及使用
（3）小金制作了如图乙所示灭火器，推动注射器活塞，喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是 　降低蜡烛的温度至着火点以下　 。
【答案】（1）20%的硫酸溶液；
（2）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；气球膨胀的速率；
（3）降低蜡烛的温度至着火点以下。
【分析】本题考查用对比实验探究灭火的效果。
【解答】解：（1）对比实验中只能有一组实验数据不同，其他的实验数据均需要相同，则实验A中注射器中加入的试剂为：10mL20%的硫酸溶液；故答案为：20%的硫酸溶液；
（2）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；实验中反应速率越快产生的气体越多，气球膨胀的速率越快，则可以观察气球膨胀的速率比较两组“灭火剂”反应的快慢；故答案为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；气球膨胀的速率；
（3）燃烧的三要素为：有可燃物，可燃物与氧气接触、可燃物的温度达到着火点；则喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭的原理为：降低蜡烛的温度至着火点以下；故答案为：降低蜡烛的温度至着火点以下。
17．（2024秋 台州期中）某项目化小组同学对教材中“酸与活泼金属的反应”实验进行改进，改进方案如下：
①将打磨后的足量金属条置于输液袋内。
②连接注射器，抽尽输液袋内的空气，关闭输液阀。
③用注射器抽取等体积稀盐酸，连接于输液袋上。
④开输液袋开关，将稀盐酸快速注入输液袋中，关闭输液阀。
⑤观察现象。
小组同学进一步对活泼金属的性质进行探究发现：钾、钙、钠能直接与水反应生成氢气，请回答下列问题：
（1）步骤⑤中能观察到的实验现象有 　金属表面产生气泡，输液袋膨胀　 ；
（2）将反应后三个输液袋中的液体倒入废液缸中，加一定量锌粉，反应后废液缸中一定有的阳离子是 　镁离子、铝离子和锌离子（或Mg2+、Al3+、Zn2+）　 ；
（3）把一块绿豆大小的钠放入一杯滴有酚酞的水中，溶液变红，结合活泼金属的化学性质，请写出相应的化学方程式 　2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑　 。
【答案】（1）金属表面产生气泡，输液袋膨胀；
（2）镁离子、铝离子和锌离子（或Mg2+、Al3+、Zn2+）；
（3）2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。
【分析】（1）根据酸与活泼金属发生置换反应生成盐和氢气，盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气，与铝反应生成氯化铝和氢气，与铁反应生成氯化亚铁和氢气分析；
（2）根据在金属活动顺序中，镁的活动性强于铝，铝的活动性强于锌，锌的活动性强于铁分析；
（3）根据质量守恒定律分析。
【解答】解：（1）酸与活泼金属发生置换反应生成盐和氢气，盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气，与铝反应生成氯化铝和氢气，与铁反应生成氯化亚铁和氢气，步骤⑤中能观察到的实验现象有：金属表面产生气泡，输液袋膨胀；
（2）在金属活动顺序中，镁的活动性强于铝，铝的活动性强于锌，锌的活动性强于铁，将反应后三个输液袋中的液体导入废液缸中，废液中一定存在氯化镁、氯化铝和氯化亚铁，加一定量锌粉，锌粉不能与氯化镁、氯化铝反应，能与氯化亚铁反应生成氯化锌和铁，由于没有确定盐酸和锌粉的质量，所以反应后废液缸中一定有的阳离子是镁离子、铝离子和锌离子（或Mg2+、Al3+、Zn2+），可能存在氢离子、亚铁离子、锌离子；
（3）把一块绿豆大小的钠放入一杯滴有酚酞的水中，溶液变红，酚酞遇碱性物质变红色，根据质量守恒定律，说明生成碱性物质是氢氧化钠，钾、钙、钠能直接与水反应生成氢气，因此：钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。
故答案为：（1）金属表面产生气泡，输液袋膨胀；
（2）镁离子、铝离子和锌离子（或Mg2+、Al3+、Zn2+）；
（3）2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑。
18．（2025 西湖区一模）某地蚊虫较多，科学小组想自制一个蚊虫诱捕器，分两个任务进行。
任务一：选择合适的诱蚊剂已知蚊虫可以感知人体呼吸产生的二氧化碳来定位吸血目标。科学小组选择家庭中常见的物质自制诱蚊剂，通过诱蚊剂内的两种成分相互反应持续缓慢地产生二氧化碳，来模拟人体呼气。
（1）他们设计了图甲所示的装置来选择诱蚊剂的成分，先检查装置的气密性：用弹簧夹封住注射孔，向右拉动活塞，放手后观察到 　活塞恢复到原来的位置　 ，则气密性良好。
（2）将诱蚊剂放入图甲装置，后续进行系列实验，并将相关现象记录在表中：
物质1 物质2 小苏打 蛋壳
柠檬酸 产生气泡，且速度较快，无异味 产生气泡，且速度较慢，无异味
白醋 产生气泡，且速度较快，有明显醋味 产生气泡，且速度较慢，有明显醋味
若在夜间室内使用，无刺激性气味产生，可以选择上表中的 　蛋壳和柠檬酸　 作为诱蚊剂的成分。
任务二：设计蚊虫诱捕器
（3）小组同学设计了图乙所示的蚊虫诱捕器。根据电路图，为加快诱捕器风扇的转速，可行的方法是 　根据电路图，为加快诱捕器风扇的转速，可行的方法是增加电池的数量（或换用电压更大的电池）。因为在电路中，电压越大，通过风扇的电流越大，风扇转速越快　 。（写出一种即可）
【答案】（1）活塞恢复到原来的位置；
（2）蛋壳和柠檬酸；
（3）增加电池的数量（或换用电压更大的电池）。
【分析】（1）依据检查装置气密性的原理，判断装置气密性良好时的现象。
（2）根据在夜间室内使用需无刺激性气味的要求，分析表格中不同物质组合产生的现象，确定合适的诱蚊剂成分。
（3）根据影响风扇转速的因素，结合电路图确定加快诱捕器风扇转速的方法。
【解答】解：（1）用弹簧夹封住注射孔，向右拉动活塞，放手后观察到活塞恢复到原来的位置，则气密性良好。因为拉动活塞使装置内气压减小，若气密性良好，外界大气压会使活塞恢复原位。
（2）在夜间室内使用，需要无刺激性气味产生。从表格数据看，蛋壳和柠檬酸反应产生气泡速度较慢且无异味，符合要求；而白醋与其他物质反应会有明显醋味。所以可以选择小苏打和柠檬酸作为诱蚊剂的成分。
（3）根据电路图，为加快诱捕器风扇的转速，可行的方法是增加电池的数量（或换用电压更大的电池）。因为在电路中，电压越大，通过风扇的电流越大，风扇转速越快。
故答案为：
（1）活塞恢复到原来的位置；
（2）蛋壳和柠檬酸；
（3）增加电池的数量（或换用电压更大的电池）。
19．（2025 鹿城区校级三模）在学习了二氧化碳的制取之后，学校开展项目化活动“制作简易灭火器”，同时针对该项目设计了评价表。
“自制灭火器”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能连续产生气体 能产生少量气体 不能产生气体
指标二 既能控制反应是否进行又能控制反应速度 能控制反应是否进行但不能控制反应速度 不能控制反应是否进行
小科利用饮料瓶、漏斗、铜丝、10g大理石碎片、10%稀硫酸等材料制作了图甲装置。
①查阅资料发现：硫酸钙微溶于水。根据评价表，该装置指标一被评为 　合格　 。
②某次实验室铜丝丢失。于是小科找来了一根铁丝作为替代。他的做法是否可行，请说明理由 　铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，使收集到的二氧化碳不纯　 。
③小科换用稀盐酸进行实验最终制得二氧化碳3.3克，求大理石中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）
④为了使装置甲指标二达到“优秀”，图乙中设计思路可以借鉴组有 　①和③　 。（可多选）
【答案】（1）合格；
（2）铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，使收集到的二氧化碳不纯；
（3）75%；
（4）①和③。
【分析】（1）根据硫酸钙微溶于水进行分析；
（2）根据铁丝不能与稀硫酸反应进行分析；
（3）根据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式进行计算分析；
（4）根据装置的特点进行分析。
【解答】解：（1）查阅资料发现：硫酸钙微溶于水。根据评价表，该装置指标一被评为合格，因为硫酸钙微溶于水，能产生少量气体。
（2）某次实验室铜丝丢失。于是小科找来了一根铁丝作为替代。他的做法是不可行，因为铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，使收集到的二氧化碳不纯。
（3）设大理石中碳酸钙的质量分数为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
10g×x 3.3g
x＝75%
答：大理石中碳酸钙的质量分数为75%。
（4）为了使装置甲指标二达到“优秀”，需要同时具备控制反应是否进行和控制反应速度的功能。因此，可以借鉴装置①、②和③的设计思路，例如使用注射器或分液漏斗来控制液体的滴加速率，同时结合多孔塑料板和弹簧夹的设计，实现反应的随时停止和开始。因此，可以借鉴的设计思路为：①和③。
故答案为：
（1）合格；
（2）铁丝能与稀硫酸反应生成氢气，使收集到的二氧化碳不纯；
（3）75%；
（4）①和③。
20．（2025春 绍兴月考）为解决在缺氧环境下的吸氧问题，小金查阅资料得知：过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，他用过碳酸钠（Na2CO4）和二氧化锰（MnO2）为原料，用饮料瓶制作了一个简易的制氧机，如图甲所示。
（1）用过碳酸钠（Na2CO4）制取氧气的原理有两步反应，请写出第二步的化学反应方程式：①Na2CO4+H2O＝Na2CO3+H2O2；②　　 。
（2）人体的呼吸器官主要是 　肺　 ，写出人体内细胞呼吸作用的文字表达式 　　 。
（3）图甲装置中一个是制氧仓，放入制氧剂后可产生氧气；另一个是加湿仓，则 　B　 瓶是制氧仓（选填“A”或“B”）。
（4）如图乙所示为过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系，为了使制氧机出氧流量保持平稳，反应装置中的水位线，夏季和冬季需设置不同，请分析原因 　反应物浓度相同时，温度越高，过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大，夏季水位高，反应物的浓度低，通过控制反应物的浓度来控制反应速率　 。
【答案】（1）；
（2）肺；；
（3）B；
（4）反应物浓度相同时，温度越高，过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大，夏季水位高，反应物的浓度低，通过控制反应物的浓度来控制反应速率。
【分析】（1）过氧化氢在催化剂作用下分解为氧气和水；
（2）人体的呼吸器官主要是肺；根据呼吸原理分析
（3）根据加湿仓氧气要通过长管进入水中，充分接触润湿后再由短管导出分析；
（4）根据影响反应速率因素分析。
【解答】解：（1）过氧化氢在催化剂作用下分解为氧气和水，反应的化学方程式为：；故答案为：；
（2）人体的呼吸器官主要是肺；人体内细胞呼吸过程中，有机物和氧气在酶的作用下反应生成二氧化碳和水并释放出能量，其反应的文字表达式为：；故答案为：肺；；
（3）加湿仓氧气要通过长管进入水中，充分接触润湿后再由短管导出，因此A瓶为加湿仓，图中B瓶为制氧仓，放入制氧剂后可产生氧气；故答案为：B；
（4）反应物浓度相同时，温度越高，过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大，夏季水位高，反应物的浓度低，通过控制反应物的浓度来控制反应速率；所以为了使制氧机出氧流量保持平稳，反应装置中的夏季和冬季的水位线需设置不同。故答案为：反应物浓度相同时，温度越高，过碳酸钠分解制氧气的反应速率越大，夏季水位高，反应物的浓度低，通过控制反应物的浓度来控制反应速率。
21．（2024 台州三模）草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用，但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境。某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳补给器，下表为产品评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控。 反应安全，但不可控。 反应有较大安全隐患。
指标二 气体能直接排出且速度可以观测。 气体能直接排出，但速度无法观测。 气体无法排出。
以下是项目组成员设计的二氧化碳气体的发生装置图。方案甲（如图甲）：将反应物混合放在气体发生器中产生气体，使用时打开开关；方案乙（如图乙）：盐酸放在A瓶中通过挤压A塑料瓶将它压入盛石灰石的B瓶产生气体，需要用时打开开关。
（1）写出装置制取二氧化碳的原理 　CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑　 （用化学方程式表示）。
（2）装置中计泡器的作用是 　观察产生气体的速率　 。
（3）请根据评价量表选择较优方案，并说明理由 　方案乙，因此该方案能够控制生成二氧化碳的量　 。
（4）某同学想知道B瓶内液体中稀盐酸是否过量，他振荡B瓶后取少量瓶内液体于试管中，滴加紫色石蕊试剂，发现溶液变红色。于是得出稀盐酸过量的结论，你觉得他的结论是否正确并说明理由 　不正确，因为生成的二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸也能使紫色的石蕊试液变红色　 。
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）观察产生气体的速率；
（3）方案乙，因此该方案能够控制生成二氧化碳的量；
（4）不正确，因为生成的二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸也能使紫色的石蕊试液变红色。
【分析】（1）根据化学反应的原理来分析；
（2）根据装置的特点来分析；
（3）根据评价标准来分析；
（4）根据二氧化碳的化学性质来分析。
【解答】解：（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）装置中计泡器的作用是观察产生气体的速率；故答案为：观察产生气体的速率；
（3）较优方案是方案乙，理由是：能够控制生成二氧化碳的量（通过挤压A瓶可以控制加入稀盐酸的量，因此能够控制生成的二氧化碳的量）；故答案为：方案乙，因此该方案能够控制生成二氧化碳的量；
（4）生成的二氧化碳能溶于水，并与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，也能使紫色石蕊试液变红色，因此不能得出稀盐酸过量的结论；故答案为：不正确，因为生成的二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸也能使紫色的石蕊试液变红色。
22．（2025秋 浙江期末）为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，小金开展了便携式野外净水器的设计和制作。
（1）设计方案如图甲所示（其中箭头表示预设的水流方向）
A.为了确保水流按预设方向，原水进口和净水出口需要安装单向阀，为了使水质符合饮用水标准，小金选择了三种滤料去除原水中的杂质，三种滤料的用途如表所示，则滤料甲、乙、丙分别为　①②③　 （按序填写编号）。
滤料编号 用途
① 去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物
② 去除大分子有机物、重金属离子和细菌等
③ 去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等
B.为了使净水器出水快，需要通过加压装置吸水和压水。下列设计中手柄均可带动活塞做直线往复运动，其中能达到人推拉手柄省力这一目的的是　B　 （选填字母）。
（2）小金按其设计方案完成了净水器的制作，并对净水器的净水500，效果进行检测已知随着滤料内污染物增加净水流速会降低，当其低于250mL/min时，需对滤料进行处理。图乙为净水器对三种地表水体进行净水实验，得到的净水流速随净水量变化的图像据此判断，在不处理滤料的情况下，此净水器　能　 （选填“能或“不能”）从以上三种地表水体中获取30L净水。
【答案】（1）A、①②③；
B、B；
（2）能。
【分析】（1）A、根据净化水的方法与原理来分析；
B、根据省力工具来分析；
（2）根据题干信息来分析。
【解答】解：（1）A、除杂质的顺序应按照杂质颗粒的体积由大到小进行，所以滤料甲先去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物；滤料乙去除大分子有机物、重金属离子和细菌等；滤料丙去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等，故滤料甲、乙、丙分别为①②③；故答案为：①②③；
B、A.该装置利用杠杆原理，手所用的力与力臂的乘积等于摩擦力与阻力臂的乘积，由图可知，动力臂小于阻力臂，所以手所用的力大于阻力，是费力杠杆，故A错误；
B.该装置利用杠杆原理，手所用的力与力臂的乘积等于摩擦力与阻力臂的乘积，由图可知，动力臂大于阻力臂，所以手所用的力小于阻力，是省力杠杆，故B正确；
C.由图可知，该装置未利用杠杆原理，手所用的力大于或等于摩擦力与阻力，故也不会省力，故C错误；
故答案为：B；
（2）由图像可知，当净水30L时，三种地表水体的净水流速都大于250mL/min，由题干信息：随着滤料内污染物增加净水流速会降低，当其低于250mL/min时，需对滤料进行处理。故在不处理滤料的情况下，此净水器能从以上三种地表水体中获取30L净水；故答案为：能。
23．小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示，自救呼吸器的结构如图乙所示（其中箭头方向表示气体流动方向）。
（1）呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是 　A打开，B闭合　 （选填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”）。
（2）生氧药品的选择：小金查阅资料发现超氧化物（用MO2表示，其中M为+1价）可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2，其反应的化学方程式为：
4MO2+2H2O＝4X+3O2
4MO2+2CO2＝2M2CO3+3O2
X的化学式为 　MOH　 。500g超氧化钾（KO2）和500g超氧化钠（NaO2）的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min，并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能，选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是 　生氧速度波动较小或使用时间较长或氧气浪费较少（合理即可）　 。（写出1点）
（3）影响自救呼吸器有效防护时间的因素有 　①④　 （选填序号）。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
【答案】（1）A打开，B闭合；
（2）MOH；生氧速度波动较小或使用时间较长或氧气浪费较少（合理即可）；
（2）①④。
【分析】（1）根据呼吸的过程来分析；
（2）根据化学反应前后，原子的质量不变，原子的种类、总个数不变分析；根据丙图分析；
（3）根据丙图，结合自救呼吸器原理和结构分析。
【解答】解：（1）分析图乙，吸气时，气囊里边的气体通过阀门B、呼吸软管由嘴经咽进入肺部，这时，单向阀门B打开，单向阀门A关闭；呼气时相反，肺里的气体经咽、嘴、阀门A进入生氧装置，这时，单向阀门A打开，单向阀门B关闭。故答案为：A打开，B闭合；
（2）由4MO2+2H2O═4X+3O2↑可知，反应前M原子、氢原子、氧原子个数分别为4、4、10，反应后M原子、氢原子、氧原子个数分别为0、0、6，化学反应前后，原子的质量不变，原子的种类、总个数不变，则4X中有4个M原子，4个氧原子、4个氢原子，则X化学式为MOH；由图像可知，超氧化钾和超氧化钠生氧速度不低于1L/min，KO2作为生氧药品比超氧化钠作为生氧药品生氧速度波动较小，使用时间较长，氧气浪费较少等，故选取KO2的优点是生氧速度波动较小、使用时间较长、氧气浪费较少；故答案为：MOH；生氧速度波动较小或使用时间较长或氧气浪费较少（合理即可）；
（2）由图像可知，等质量的超氧化钾和超氧化钠生氧速度不同，有效防护时间不同，说明生氧药品的种类，影响自救呼吸器有效防护时间，生氧药品的质量不同生成氧气质量不同，有效防护时间不同；由甲图和乙图可知，外界有毒有害气体及外界氧气不会进入自救呼吸器，故不影响自救呼吸器有效防护时间，故选：①④。
24．（2024 宁波模拟）“氧烛”常用做潜艇等密闭仓内的紧急供氧设备，使用时按压点火装置，药块中的镁粉持续氧化放热，产生热量使氯酸钠（NaClO3）在二氧化锰的催化下分解产生氧气，化学方程式：2NaClO32NaCl+3O2↑。Mg粉持续氧化放出的热量可维持至氯酸钠耗尽，生成的氧气经气滤装置后由氧气出气口排出。其装置如图甲。查资料可知产氧药块有A、B两种：A药块含有NaClO3和MnO2，并均匀分布金属燃料镁粉：B药块含有NaClO3和MnO2，不含镁粉，如图乙。
为探究A、B药块的组合方式对氧烛产氧量的影响，小科进行了以下实验。
（1）从反应的基本类型看，分解氯酸钠获取氧气属于 　分解　 反应。
（2）为探究A、B两种药块填充布局方式对产氧量的影响，小科进行了图丙设计。为保障A、B药块中的NaClO3完全消耗，以达到最大产氧量的目的，应选择哪一种结构？　内外结构，A层中含有镁粉，B层中不含镁粉。A中的镁粉氧化放出的热量，可以持续并最大限度地提供给B层中的氯酸钠，从而使B层中的氯酸钠也完全分解　 。
（3）为探究产氧量与A、B药块的质量配比的关系，小科在保证A、B药块总质量相同的前提下，按不同的质量比进行模拟实验，并绘制出产氧总量随着A药块所占质量比变化的柱状图，如图丁所示。则该实验的结论是：　在A、B药块总质量相同的前提下，产氧总量随A药块所占质量比的增加，先增大后减小，且在A质量比为40%时，产氧量最大　 。
（4）为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比，该如何进一步实验？请简述实验步骤：　在A药块的质量比为40%左右，以更小的百分比差值取多组数据，进行多次实验　 。
【答案】（1）分解。
（2）内外结构，A层中含有镁粉，B层中不含镁粉。A中的镁粉氧化放出的热量，可以持续并最大限度地提供给B层中的氯酸钠，从而使B层中的氯酸钠也完全分解；
（3）在A、B药块总质量相同的前提下，产氧总量随A药块所占质量比的增加，先增大后减小，且在A质量比为40%时，产氧量最大；
（4）在A药块的质量比为40%左右，以更小的百分比差值取多组数据，进行多次实验。
【分析】（1）一种物质生成多种物质的反应是分解反应。
（2）为达到最大的产气量，在选取结构时应使镁粉所放出的热量都被药块吸收以使其充分反应；
（3）从图丁可分析其产氧量为先增加后减少；
（4）通过产氧量的多少，设定多组浓度梯度确定最适质量比。
【解答】解：（1）一种物质生成多种物质的反应是分解反应。从反应的基本类型看，分解氯酸钠获取氧气属于分解反应。
（2）以达到最大产氧量的目的，应选择：内外结构。理由为A层中含有镁粉，B层中不含镁粉。A中的镁粉氧化放出的热量，可以持续并最大限度地提供给B层中的氯酸钠，从而使B层中的氯酸钠也完全分解。
（3）出产氧总量随着A药块所占质量比变化的柱状图可知，在A、B药块总质量相同的前提下，产氧总量随A药块所占质量比的增加，先增大后减小，且在A质量比为40%时，产氧量最大。
（4）为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比，在A药块的质量比为40%左右，以更小的百分比差值取多组数据，进行多次实验。
故答案为：（1）分解。
（2）内外结构，A层中含有镁粉，B层中不含镁粉。A中的镁粉氧化放出的热量，可以持续并最大限度地提供给B层中的氯酸钠，从而使B层中的氯酸钠也完全分解；
（3）在A、B药块总质量相同的前提下，产氧总量随A药块所占质量比的增加，先增大后减小，且在A质量比为40%时，产氧量最大；
（4）在A药块的质量比为40%左右，以更小的百分比差值取多组数据，进行多次实验。
25．（2024秋 临平区月考）学校项目化学习小组开展用橡皮泥制作动植物细胞模型。如图是小科制作完成的作品图，如下表是制作的指标评价标准。请回答：
等第 优秀 良好 待改进
指标 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确且齐全，整体美观。 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确但有遗漏，整体整洁 不符合细胞的形态特征，结构不完整，名称标注有误或不全
（1）图甲是小科制作的是 　植物　 （填“动物”或“植物”）细胞。判断的理由是 　有叶绿体、细胞壁和液泡　 。
（2）根据评价指标，小科同学制作的模型应被评为 　良好　 。理由是 　名称标注正确，但缺少液泡、细胞质的标注　 。
（3）图乙是小科用显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片，换上高倍物镜前后视野中图像变化，请写出小科的准确操作主要步骤：　转动转换器更换高倍物镜，图像不清晰再转动细准焦螺旋使物像更清晰　 。
【答案】（1）植物；有叶绿体、细胞壁和液泡；
（2）良好；名称标注正确，但缺少液泡、细胞质的标注；
（3）转动转换器更换高倍物镜，图像不清晰再转动细准焦螺旋使物像更清晰。
【分析】1.植物细胞基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、液泡、叶绿体（绿色部分）。
2.高倍显微镜使用的正确步骤应为：
一“找”，在低倍物镜下找到目标。
二“移”，将目标移到视野中央，由于显微镜下呈的是倒立的虚像，移动时观察到的物像在视野的哪一方向就像哪方向移动装片即可，口诀“偏哪向哪移”。
三“转”，转动转换器，把低倍物镜移走，换上高倍物镜。
四“调”，调细准焦螺旋和反光镜，直到视野适宜，物像清晰为止。
【解答】解：（1）图甲有叶绿体、细胞壁和液泡，是植物细胞。
（2）根据评价指标，小科同学制作的模型名称标注正确，但缺少液泡、细胞质的标注，应被评为良好。
（3）图乙是小科用显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片，换上高倍物镜前后视野中图像变化，小科的操作主要步骤转动转换器更换高倍物镜，图像不清晰再转动细准焦螺旋使物像更清晰。
故答案为：（1）植物；有叶绿体、细胞壁和液泡；
（2）良好；名称标注正确，但缺少液泡、细胞质的标注；
（3）转动转换器更换高倍物镜，图像不清晰再转动细准焦螺旋使物像更清晰。
26．（2024 台州二模）同学们在学习了“循环系统”内容后，为了进一步理解心脏的工作原理，开展了下列活动。
（1）画心脏的结构示意图。小玉同学画的心脏结构如图所示，其中腔室4的名称是 　左心室　 。
（2）了解心脏的工作原理。小玉感冒咳嗽时通过雾化治疗，则药物被吸入进入血液循环系统后，最先到达的腔室是 　3　 。（填数字）
（3）制作心脏模型。小玉用橡皮球、软管、单向阀等器材制作了一个心脏模型，根据如下评价表，该模型指标一获得的评价等第为优秀。则向模型的“肺动脉”里灌水时，水会从“　肺动脉　 ”流出。
“心脏模型”评价表
评价等第 优秀 合格 待改进
指标一 能模拟瓣膜的作用，效果明显 能模拟瓣膜的作用，效果不明显 不能模拟瓣膜的作用
【答案】（1）左心室。
（2）3。
（3）肺动脉。
【分析】心脏位于胸腔中部偏左下方，夹在两肺之间，大小跟本人的拳头差不多。心脏是血液循环的动力器官，由左心房、右心房、左心室、右心室四个腔，只有同侧的心房与心室是相通的，心脏的左右是不相通的。图中1右心房、2右心室、3左心房、4左心室。
【解答】解：（1）由图可知，1是右心房，2是右心室，3是左心房，4是左心室。
（2）雾化治疗，则药物被吸入进入肺部毛细血管→肺静脉→左心房，即药物被吸入进入血液循环系统后，最先到达的腔室是3左心房。
（3）小玉制作的模型被评定为优秀，说明瓣膜的作用明显。这样，向模型的“肺动脉”里灌水时，由于动脉瓣的作用，水仍然从肺动脉里流出。
故答案为：
（1）左心室。
（2）3。
（3）肺动脉。
27．（2025春 温州期末）人体的呼吸根据气体进入体内的通道不同分为鼻呼吸和口呼吸（如图甲）。专家建议：一般情况下不要使用口呼吸。兴趣小组制作了“人体呼吸系统”模型（如图乙），其中A管内表面粘有不干胶和毛刷，模拟鼻腔，B管模拟口腔，塑料膜模拟气管，针筒模拟人体的胸腔。进行口呼吸和鼻呼吸对比实验的具体操作如下：
①容器（如图丙）中放入大量的泡沫小球，模拟空气中的灰尘、微生物等物质。
②堵住B管口，将A管放入容器内，每次推拉活塞至相同刻度，重复十次。
③打开针筒，观察气球内泡沫小球的数量。
④清理模型后，堵住A管口，将B管放入装有等量泡沫小球的容器，重复步骤②③。
（1）模型中，气球模拟人体呼吸系统的哪一个器官？　肺　 。
（2）快速推拉活塞时，塑料膜会紧贴在一起，无法实现进气和呼气。根据“人体呼吸系统”评价量表，为使“气管结构”这一指标达到“★★★”，请结合所学知识提出你的改进方案：　在塑料膜内添加类似“C”形软骨的支撑物　 。
“人体呼吸系统”模型评价量表（节选）
评价指标 ★ ★★ ★★★
气管结构 结构塌陷，无法实现进和呼气 结构明显变窄，进气和呼气过程有受阻 结构稳固未变形，进气和呼气气过程顺畅
…… …… …… ……
（3）改进后，多次实验发现：相同条件下通过A管吸入气球内的泡沫小球数量明显少于B管。请结合实验结果分析“一般情况下不要使用口呼吸”的原因：　鼻腔对吸入的空气起到温暖、湿润和清洁的作用。　 。
【答案】（1）肺。
（2）在塑料膜内添加类似“C”形软骨的支撑物
（3）鼻腔对吸入的空气起到温暖、湿润和清洁的作用。
【分析】观图可知：A管模拟的是鼻腔；B管模拟的是口腔；塑料膜模拟的是气管；气球模拟的是肺；活塞模拟的是膈；针筒模拟的是胸廓。
【解答】解：（1）在人体呼吸系统中，肺是进行气体交换的主要场所，当呼吸时，肺会随着气体的进出而扩张和收缩。在该模型中，气球会随着气体的进出而膨胀和缩小，所以气球模拟人体呼吸系统的肺。
（2）在人体中，气管由许多“C”形软骨支撑，以保证气管在呼吸过程中不会塌陷，从而使气体顺畅进出。为了使模型中“气管结构”这一指标达到“★★★”（结构稳固未变形、进气和呼气过程顺畅），可以在塑料膜内添加类似“C”形软骨的支撑物，比如用细铁丝弯成“C”形固定在塑料膜内，来模拟气管中的软骨起到支撑作用。
（3）A 管模拟鼻腔，其内壁粘有不干胶和毛刷，就如同鼻腔内有鼻毛和黏膜等结构。当气体通过 A 管（鼻腔）进入时，鼻毛可以阻挡灰尘等较大颗粒，黏膜可以黏附灰尘、微生物等物质，对吸入的空气起到清洁作用。而 B 管模拟口腔，口腔对空气的清洁作用较弱。实验中相同条件下通过 A 管吸入气球内的泡沫小球数量明显少于 B 管，这表明鼻腔能够比口腔更有效地清洁吸入的空气，过滤掉更多的灰尘、微生物等物质。所以一般情况下不要使用口呼吸，以减少灰尘、微生物等对呼吸道和肺的刺激和伤害。
故答案为：
（1）肺。
（2）在塑料膜内添加类似“C”形软骨的支撑物
（3）鼻腔对吸入的空气起到温暖、湿润和清洁的作用。
28．（2024春 东阳市期末）为更好的理解呼吸运动，项目学习小组制作了“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程，并制定了评价量表，如表所示。
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 结构完整，能合理的模拟呼吸系统的呼吸道和肺 结构较完整，能粗略模拟呼吸系统的呼吸道和肺 结构不完整，有1处及以上缺失
指标二 能模拟横膈运动和肋骨运动且两者协同进行，具有一致性 能模拟横膈运动和肋骨运动，但两者不能协同进行，不具有一致性 不能模拟横膈运动和肋骨运动
（1）图甲中呼吸运动是指 　①②　 过程（选填数字）。
（2）膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化。吸气时，肺内气压变化情况为 　A　 。
A．先减小后变大
B．先变大后减小
（3）利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。若用该模型模拟呼气过程，操作方法是 　向上推　 （填“向上推”或“向下拉”）橡皮膜。
（4）分析发现图乙模型存在一定的缺陷，于是将玻璃罩换成大的矿泉水瓶，将直玻璃管换成Y型玻璃管，模型如图丙所示。改进后，依据评价量表，评价模型丙指标一为“优秀”，指标二仍只能为“合格”。请分析：利用模型丙模拟吸气时“两者不能协同进行，不具有一致性”的原因：　捏矿泉水瓶时橡皮膜向下，松手时橡皮膜上升　 。
（5）小组同学又制作了如图所示的模型模拟吸烟对呼吸系统的影响。点燃香烟，模拟呼吸运动一段时间后，发现面巾纸、笔筒和气球内壁粘附了黄色物质。由此推测，吸烟可能会影响呼吸系统的哪一结构功能 　A　 ？
A．肺泡与血液的气体交换能力
B．呼吸道对空气的湿润、温暖、清洁能力
C．完全不会影响肺的功能
【答案】（1）①②
（2）A
（3）向上推
（4）捏矿泉水瓶时橡皮膜向下，松手时橡皮膜上升
（5）A。
【分析】1、人体的呼吸包括肺与外界的气体交换，肺泡与血液的气体交换，氧气在血液中的运输，血液与组织细胞的气体交换。
2、图甲中：①表示吸气，②表示呼气，③表示氧气，④表示二氧化碳。
【解答】解：（1）呼吸运动是指人体胸廓有节律的扩大和缩小的运动，包括吸气过程和呼气过程。故图甲中呼吸运动是指①吸气、②呼气过程。
（2）吸气时，膈肌和肋间肌收缩，膈顶部下降，肋骨向上向外运动，胸廓扩大，则肺内气压变化情况为先减小后变大，A符合题意，B不符合题意，故选：A。
（3）呼气时，膈肌舒张，膈顶部上升，故若用该模型模拟呼气过程，操作方法是向上推橡皮膜。
（4）由乙图装置改进成丙图装置，将玻璃罩换成矿泉水瓶，捏矿泉水瓶可模拟胸廓缩小，手松开模拟胸廓扩大；拉或压橡皮膜模拟膈肌运动。故利用模型丙模拟吸气时“两者不能协同进行，不具有一致性”的原因：捏矿泉水瓶时橡皮膜向下，松手时橡皮膜上升。
（5）由图可知，笔筒模拟上呼吸道，面巾纸模拟呼吸道对空气的清洁能力，气球模拟肺，故模拟呼吸运动一段时间后，发现面巾纸、笔筒和气球内壁粘附了黄色物质，说明呼吸道对空气的处理能力是有限度的。由此推测，吸烟可能会影响呼吸系统的肺泡与血液的气体交换能力，A符合题意，BC不符合题意，故选：A。
故答案为：（1）①②
（2）A
（3）向上推
（4）捏矿泉水瓶时橡皮膜向下，松手时橡皮膜上升
（5）A。
29．（2023秋 玉环市期末）某校项目化学习小组利用注射器、单向阀（控制液体单向流动）、红墨水、细软管（充满红墨水）、细管接头等材料，制作了人体血液循环的模型（如图）。
（1）单向阀模拟血管中控制血流方向的 　静脉瓣　 。
（2）推动注射器A的活塞，红墨水沿A→B→C→①→D→E→F流动，该过程模拟体循环。注射器A表示心脏的 　左心室　 。模拟完体循环，接着推动注射器F的活塞，红墨水最终回流到A，模拟的是肺循环。若②处表示肺部毛细血管网，血管G和血管H相比，　血管H　 内的血液氧含量高。
（3）该模型不能同时模拟体循环和肺循环，你认为该模型在哪些方面还有待改进？　该模型无法显示心房和心室的结构特点（或无法显示不同类型血管的特点）　 。（写出一条即可）
【答案】（1）静脉瓣；
（2）左心室；血管H；
（3）该模型无法显示心房和心室的结构特点（或无法显示不同类型血管的特点）。
【分析】血液循环途径如图：
【解答】解：（1）血管中有静脉瓣可以防止血液倒流，控制血液的循环方向，因此单向阀模拟的是血管中控制血流方向的静脉瓣。
（2）体循环的循环途径为：左心室→主动脉→各级动脉→组织处毛细血管→各级静脉→上、下腔静脉→右心房。推动注射器A的活塞，红墨水沿A→B→C→①→D→E→F流动，该过程模拟体循环。因此，注射器A表示心脏的左心室。肺循环的循环途径为：右心室→肺动脉→肺部毛细血管→肺静脉→左心房。模拟完体循环，接着推动注射器F的活塞，红墨水最终回流到A，模拟的是肺循环。注射器A表示心脏的左心房。若单向阀②表示肺部毛细血管网，血管G表示肺动脉、血管H表示肺静脉。血液流经肺部毛细血管网时，血液中的二氧化碳进入肺泡，肺泡中的氧气进入血液，因此，血管G和血管H相比，血管H内的血液氧含量高。
（3）该模型不能同时模拟体循环和肺循环，该模型无法显示心房和心室的结构特点或无法显示不同类型血管的特点，因此，该模型还有待改进。
故答案为（1）静脉瓣；
（2）左心室；血管H；
（3）该模型无法显示心房和心室的结构特点（或无法显示不同类型血管的特点）。
30．（2026春 温州月考）在学习了“血液循环”相关内容后，同学们制作“人体血液循环模型”，并设计了评价表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，有创意，结构完整 结构完整 结构不完整
指标二 既能模拟人体血液循环，也能模拟动、静脉血的转换 能模拟人体血液循环，不能模拟动、静脉血的转换 不能模拟人体血液循环，也不能模拟动、静脉血的转换
小宇利用塑料管、小水泵（为“血液”循环提供动力）、水、单向阀、塑料瓶（2大2小，上下连通）、肺泡模型、组织细胞模型等制作了如图所示的模型（“→”表示血液流动方向）。
（1）该模型中单向阀模拟的是心脏的　房室瓣　 结构。
（2）项目组通过本模型模拟该过程，药液首先进入模型中的　B　 （填字母）。
A.瓶①
B.瓶②
C.瓶③
D.瓶④
（3）请你依据“指标二”对该模型进行评价并说明理由：　合格，不能模拟动脉血和静脉血的转换。　 。
【答案】（1）房室瓣；
（2）B；
（3）合格，不能模拟动脉血和静脉血的转换。
【分析】1.心脏主要由心肌构成，分为左心室、右心室、左心房、右心房四个腔，分别与主动脉、肺动脉、肺静脉、上下腔静脉相通。心脏中有防止血液倒流的瓣膜，同侧的心室和心房之间有房室瓣，心室与动脉之间有动脉瓣。
2.血液循环分为体循环和肺循环两部分，即体循环是指血液由左心室进入主动脉，再流经全身的各级动脉、毛细血管网、各级静脉，最后汇集到上、下腔静脉，流回到右心房的循环；肺循环是指血液由右心室流入肺动脉，流经肺部的毛细血管网，再由肺静脉流回左心房的循环。
【解答】解：（1）心脏的房室瓣能保证血液单向流动，防止血液倒流，模型中的单向阀起到类似作用，确保“血液”（水）按一定方向流动，所以单向阀模拟的是心脏的房室瓣结构。
（2）在人体中，静脉注射药物后，药物首先进入体循环经过各级静脉，然后汇集到上、下腔静脉，最终进入右心房。在该模型中，瓶②相当于右心房，所以药液首先进入模型中的瓶②。ACD不符合题意，B符合题意。
故选：B。
（3）该模型能模拟人体血液循环，水在小水泵的驱动下，通过塑料管在各个部分流动，类似血液在心脏和血管中的循环流动。但模型中没有体现出在肺泡处氧气进入“血液”、二氧化碳排出，以及在组织细胞处氧气和营养物质供给细胞、细胞产生的二氧化碳等废物进入“血液”的过程，即无法体现血液成分的变化，也就不能模拟动、静脉血的转换，所以评价为合格。
故答案为：（1）房室瓣；
（2）B；
（3）合格，不能模拟动脉血和静脉血的转换。
31．在学习了“泌尿系统”相关内容后，项目研究小组制作了“肾单位工作原理模型”，以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，同时针对该模型设计了评价量表（如表1所示）。
表1
“肾单位工作原理模型”评价量表
指标 优秀 良好 不合格
结构指标 设计有创意，具备两处（肾小球、肾小管）的结构 结构完整，但某处结构可能不清晰 结构不完整，有一处结构不合理
功能指标 能模拟肾小管对3种不同成分的重吸收作用 能模拟肾小管对2种不同成分的重吸收作用 不能模拟肾小管的重吸收作用
某小组利用：黏土小球（如表2所示）、磁铁、塑料圆管、矿泉水瓶、注射器等设计制作了如图乙所示的模型。
表2
颜色 白色 绿色 黑色 黄色 蓝色 红色
模拟成分 水分子 无机盐 尿素 葡萄糖 蛋白质 血细胞
直径/cm 0.8 1 1.2 1.3 1.7 1.9
数量/个 3（其中2个内含铁珠） 3（其中2个内含铁珠） 2 3 3 3
（1）用黏土小球模拟血液中的部分成分不能进入肾小囊，请写出“肾小囊”透明塑料盒/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 44 讲 工程设计与物化
1．以下为某校学习小组进行“自制简易温度计”的部分环节，请回答：
任务：利用生活中的器材设计并制作简易温度计。
器材：带塞子的玻璃瓶、足够长的吸管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等。
（1）该小组设计的简易温度计如图甲所示，在玻璃瓶中装满液体，塞上瓶塞，将吸管插入瓶塞。对于玻璃瓶的选择，同学们有不同的观点：
观点1：应使用容积为20mL的玻璃瓶。
观点2：应使用容积为100mL的玻璃瓶。
从能使实验现象更明显的角度考虑，应选择　 　（填“观点1”或“观点2”）；
（2）根据液体的热胀冷缩标出刻度。
①标注0℃刻度：将简易温度计置于冰水混合物中，待液柱稳定后在硬纸板上标出刻度；
②标注100℃刻度：　 　，待液柱稳定后在硬纸板上标出刻度；
③量出0℃和100℃之间的距离是50cm，在0℃和100℃之间进行100等分，标定刻度；
（3）评价：用自制简易温度计测量39.5℃的温水，显示吸管中液面在距0℃刻度19.5cm处。根据评价表，此简易温度计属于　 　等级。
评价等级 优秀 良好 合格
温度计的准确性 误差在±1℃以内 误差在±2℃以内 误差在±3℃以内
（4）小科利用与图甲一样的器材设计了另一种简易温度计（如图乙）。该温度计刚放入沸水中，红墨水就溢出了吸管上端，造成此现象的原因是　 　。
2．某中学兴趣小组在科学课中开展了“制作照相机模型”的项目化学习活动。
（1）【原理】照相机的镜头相当于一个凸透镜，来自物体的光经过照相机的镜头后在影像传感器上成　 　的实像，像距与焦距的关系满足的范围是　 　。
（2）【制作】兴趣小组利用凸透镜、纸盒、半透明纸等环保材料自制简易照相机模型，如图甲所示，并用其将某门店夜晚标牌图乙所示场景拍摄出图丙的样子。
（3）【评价】评价量表是作品制作过程的指引，又是作品等级评定的依据。
自制照相机评价量表
评价指标 优秀 良好 待改进
结构 结构完整，能成像 结构不完整，能成像 结构不完整，不能成像
功能 能调节像距，成像清晰 不能调节像距，成像模糊 不能调节像距，不能成像
外观 材料环保、易得， 外形美观 材料环保、成本高， 外形比较美观 材料不环保、成本高， 外形粗糙
兴趣小组进行模型测试时，发现拍摄不同距离的景物，有时成像清晰，有时模糊。通过与“功能”评价指标比对后，他们认为自制的照相机功能指标为“良好”。
（4）【改进】依据评价量表中的评价指标“功能”这一项，写出具体改进操作　 　（写出一条即可）。
（5）【拓展】人眼的结构和功能与照相机非常相似，但在观察远景和近景时调节略有差异。从下图丁可知：从看近处的物体B到看远处的物体A，此时睫状肌放松，晶状体变　 　（选填“薄”或“厚”）。
3．（2025 江北区二模）如图是某品牌自动咖啡机的结构示意图：
（1）【内部结构】此咖啡机平衡球重2.4N，盛水器自重5N，它们与平衡杆组成了杠杆AOB（不计平衡杆的自重和支点处的摩擦），O为支点，AO：OB＝5：2。
（2）【工作原理】向盛水器中加入一定量水，平衡杆保持水平静止。当盛水器内的水温升高至一定温度时，水沿导管进入盛有咖啡粉的玻璃杯中，当盛水器内的水剩余　 　kg时，水平的平衡杆开始绕O点转动，盛水器抬升；冷却一段时间后，玻璃杯中的咖啡液在　 　的作用下又倒吸进入盛水器，咖啡冲泡完成。
（3）【平衡膳食】小宁的妈妈早餐经常用牛奶冲泡一杯咖啡并搭配一片面包，近期发现有牙龈出血的症状，请你从平衡膳食的角度给小宁妈妈提出一点建议　 　。
4．（2025 萧山区一模）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）。
5．（2023 温州）项目学习小组实验发现，装在筒内的电动机带动风叶转动时，电动机转动方向改变，气流方向也改变，如图甲所示。于是想利用带风叶的电动机制作一款“书桌神器”：既能收集书桌上的小纸屑，又能吹风纳凉。他们制定的产品评价表如下。
评价 指标 评价等级
优秀 合格 待改进
指标一 能吸纸屑、吹风且风速可调 能吸纸屑、吹风，风速不可调 只能吸纸屑或只能吹风
指标二 吸纸屑后，吹风时无纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出 吸纸屑后，吹风时全部纸屑吹出
小组同学设计如图乙电路，利用带风叶的电动机、电池、旋钮式电阻等材料制作模型，其工作原理示意图如图丙。
（1）图乙中，通过切换开关S，可以改变电动机转向的原因是　 　。
（2）将开关S与“1”连接，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电动机转速如何变化？　 　。
（3）对模型测试时，其“指标一”为优秀。结合评价表，判断该模型的“指标二”评价等级为　 　。
6．（2024 温州二模）某学习小组自制“浮力秤”，用来称量物体的质量，如图甲所示。它是由浮体和外筒构成的，浮体包括小筒和秤盘。已知小筒的质量为50g，筒内装入100g的细砂，底面积为20cm2，可浸入水中的最大深度为20cm，秤盘的质量为10g，外筒是足够高的透明大筒，容器壁厚度可忽略不计。
（1）小筒内装入细沙的作用是　 　。
（2）小筒上的零刻度线距小筒底部的距离h是多少？　 　。
（3）如表是“浮力秤”模型评价量表，请选择任意一个指标进行评价，并说明理由　 　。
“浮力秤”模型评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 刻度均匀 刻度不均匀 没有刻度
指标二 最大量程超过500克 最大量程在300﹣500克 最大量程小于300克
7．（2024 杭州二模）五一放假小新一家去野生动物园游玩，在路上车胎扎到了钉子，严重漏气需要换上备胎。小新爸爸利用千斤顶轻轻松松地将重达1500kg的汽车抬起，小新很是好奇，能否自己做一个简易的千斤顶呢？
【探寻千斤顶原理】
（1）如图1所示用50N的水平推力去压图钉，手指感觉并不明显，但石灰墙的墙面受到的压强较大，很快就出现了裂缝。请解释墙面受到的压强较大的原因是　 　。
（2）那么液体是否也有类似的效果呢？小新查阅资料发现，1648年帕斯卡在阳台上仅用几杯水通过细管就能将楼下密闭的木桶压裂（如图2所示）。从液体压强的角度解释，木桶压裂的原因是　 　。小新进一步查阅后，发现了液体传压的特点：加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向各个方向传递。
（3）【初建千斤顶演示模型】
小新思考后，组装了如图3所示的千斤顶模型，用来实现通过较小力来产生较大力的效果。若在B端用500N的力去抬起放置在A端1500kg的汽车，则大小活塞的面积之比为　 　。
（4）【评价与反思】
按照上述模型制作而成的千斤顶在实际使用中，还有可能存在的不足是　 　。（写出一条即可）
8．学习了电学知识后，某科学兴趣小组开展制作“电热水壶”的项目化学习。
【项目任务】制作一款电热水壶。经过小组同学讨论后确定电热水壶的要求如下：
容积：1L；
功能：①加热：②保温；
性能：能在7分钟内将1L水从20℃加热到100℃（不计热量损失）。
【方案设计】为实现上述功能，同学们利用两个不同阻值的电阻（R1＜R2）进行设计，其中方案一如图所示。利用方案一中的器材，请将方案二的电路补充完整。
【器材选择】若该壶是按照方案一设计的，根据项目任务中的性能要求，选择的加热电阻阻值最大为多少欧姆？[Q吸＝cm（t﹣t0），c水＝4.2×103J/（kg ℃）]
【方案反思】有同学认为电器设计还应考虑使用安全，从安全角度提出一条设计建议　 　。
【项目制作】……
9．（2024 拱墅区校级三模）我国古代著作《墨经》中最早记述了杆秤的杠杆原理。
（1）如图甲所示，当秤盘上放置质量更大的被测物体称量时，秤砣应向　 　侧移动；如果秤砣生锈，称量结果将　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）；
（2）小宁想自制一个杆秤，设计图为图乙，
器材：总长18cm的轻质木条，轻质纸盘，细绳，50g、80g、400g的钩码各一个；
要求：①测量范围为0～300g； ②分度值为20g；
③在木条上做刻度，相邻两刻度之间的距离相等且适当大一些；
小宁通过计算得出，若纸盘上放300g的物体，当杆秤水平静止时，钩码质量m与图中l1的关系如下表所示。请你帮小宁选一个最合适的钩码作为秤砣　 　，并说明不选择其他钩码的理由：　 　。
m/g 50 80 400
l/cm 18.00 11.25 2.25
（3）为了提高自制杆秤的测量范围，下列改进措施可行的是　 　。（可多选）
A．增加纸盘的质量 B．换用更长的木条作为秤杆 C．减小秤砣的质量
D．在原提纽左侧增加新提纽 E．换用更细的秤杆 F．增加相邻两刻度的距离
10．古人使用的投石机是应用杠杆及能量转化的原理制成的。项目化学习小组对其开展研究，并利用木板、橡皮筋、瓶盖、等体积实心小球（木球a、石球b、铁球c；ρ木＜ρ石＜ρ铁）制作了简易的投石机。投射时，只要下压抛掷杆及小球，改变橡皮筋的形变程度，松手后抛掷杆即可绕固定轴转动，当抛掷杆碰撞到挡板时，瓶盖内的小球会被抛出。制作完成后，小组依据如下评价表开展了自评。
投石器制作的评价量表
评价指标 （总投射10次） 评价等级
优秀 良好 待改进
指标一：投远（平均射程） 射程最远 射程较远 射程较近
指标二： 7—10次能投射到指定区域 4—6次能投射到指定区域 3次及以下能投射到指定区域
指标三：？ …… …… ……
（1）小组自评“投远”这一指标为良好。如何增大射程呢？小组对射程的影响因素展开了探究。
①小组认为，同一木球射程与橡皮筋的形变程度有关。实验中发现在橡皮筋的形变程度越大时，木球的射程越远。从能量转化的角度分析木球射程越远的原因　 　；
②小组根据能量转化和动能的影响因素分析，可知射程与抛掷小球的质量有关，当橡皮筋的形变程度相同时，3个小球射程由远到近排序为　 　（用字母表示）。小组后来通过实验验证了分析；
（2）根据评价需要，请你提出一项指标写在指标三“？”处。　 　。
11．（2025 建德市一模）【项目背景】浙江省作为中国东南沿海经济发达省份，能源需求旺盛，同时注重绿色低碳发展，抽水蓄能电站建设处于全国领先水平。如图，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，利用过剩的电力驱动水泵，将水从下水库抽到上水库储存起来，次日白天和前半夜用电高峰时，再将水放出发电，并流入下水库，其工作原理如图。某项目化学习小组设计一个“可逆水轮电动发电机”的功能转化电路。
【方案设计】完善如图的电路连接，要求：当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U；供电下实现抽水功能；当控制电路开关S闭合时，“可逆水轮电动发电机”实现发电为灯泡L提供照明电源。
【装置测试】小组同学根据设的电路进行测试，其中R0为定值电阻，线圈电阻为10Ω，当电流达到0.04A时开始吸合衔铁。已知电源电压U1＝4V，U2＝220V。
（1）则R0需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程）
（2）若抽水时电动机的功率为440W，求此时通过它的电流。（写出计算分析过程）
（3）若电动机抽水时将1000kg水提升88m，求电动机至少做了多少功？（写出计算分析过程）
12．（2024 丽水一模）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）如图甲为水的净化过程，得到直饮水需经过①②③三个步骤，步骤②相当于　 　实验操作。
【项目二】加热原理
（2）现用电热片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，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用图乙确认电热片阻值大小。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，计算图乙电路的加热功率为多少？
【项目三】热交换器设计
项目化小组的同学想到，将电热开水器中的开水变成温开水，需要冷却放热。若将冷却放出的热量利用起来，用于提高进电热开水器前水的温度，可以节约电能。于是小组同学设计如图丙所示的方案。
（4）该方案用波纹管比直管冷却效果更佳的原因是　 　。
【项目四】节能效果
（5）校园直饮水机就是采用上述热交换的方式，使进水管的常温自来水从20℃变成80℃的热水，再通电加热至100℃。要得到10kg的100℃开水，相较于将20℃的自来水直接烧开，可节约电能多少J？[不计热量损失，c水=4.2×103 J/（kg ℃）]
13．（2025 东阳市模拟）盐度计是常用于卤水、热食制作时快速测定食盐溶液质量分数的仪器，可防止盐分摄入过多引起高血压、中风等心血管疾病。某项目化学习小组开展了自制简易盐度计活动，过程如下：
【查阅资料】食盐溶液的导电能力与溶液的质量分数有关，质量分数越大，导电能力越强，电阻越小。它们的关系如表所示：
20℃下食盐溶液的电阻大小随质量分数变化表
质量分数（%） 0.5 1.4 4.1 7.9 10.3 15.7 20.5 23.9 26.5
电阻（Ω） 193.6 105.4 44.8 25.0 19.4 13.0 10.0 8.6 8.0
【产品制作】如图所示为盐度计工作电路图，电极a，b分别固定在烧杯内壁两侧，R0是阻值为4Ω的定值电阻，电源电压为6V，电压表的量程为0～3V。当烧杯内倒满卤水时，可通过电压表的示数来反映食盐溶液的质量分数。
（1）小组同学测试产品时，将盐度计放入蒸馏水中，电压表示数为　 　。
（2）20℃时，食盐的溶解度为36g。请通过计算说明该电压表能否测出此时饱和食盐溶液的质量分数。
【产品检验】该小组讨论并制定了项目成果评价量分表，具体如下：
（3）该简易盐度计需用于配制下列溶液：质量分数为0.9%的生理盐水、5%～10%卤水、25%的咸菜液等。请判断选项B的分值范围并说明理由：　 　。
14．（2025 路桥区二模）某科学兴趣小组决定利用物体漂浮时，浮力等于重力的原理开展“制作双量程浮力秤”的项目活动。
[制作]小组同学利用身边常见的材料，将大塑料瓶B瓶底和小塑料瓶A的瓶口嵌合密封。瓶盖打开后水可以进入到小塑料瓶A内但无法进入到两个塑料瓶之间，最后将重铁环粘在大塑料瓶底部，如图所示。
[标定]①小组同学制作好浮力秤后，闭合瓶盖，将制作好的浮力秤漂浮在水中，此时液面对应的刻度线标为a，记为0刻度。
②继续往塑料瓶A和B内加水，当塑料瓶内水的体积为500mL时，浮力秤排开水的体积达到最大，此时液面对应的刻度线标为b。
③在ab之间分成50等份，并在每等分刻度上标记相应质量数值。
④将瓶盖打开，将水倒入塑料瓶A、B之间，再用同样的方法在另一侧瓶壁标定刻度线与相应质量数值。
[调试、改进]
评价等级 优秀 合格 待改进
指标一 最小刻度误差小于2g 最小刻度误差在2g﹣5g之间 最小刻度误差大于5g
指标二 取放固体和液体都很方便 取放液体方便，固体不方便 取放固体和液体都不方便
请回答下列问题：
（1）设计环节，重铁环的作用是　 　。
（2）制作环节，步骤②中刻度b对应的质量为　 　g，步骤④标记的刻度是浮力秤的　 　（选填“大”或“小”）量程。
（3）调试时，“指标一”被评价为优秀，但“指标二”由于测量固体质量的时候，取放不方便而被评价为合格，请针对“指标二”提出一条可行的改进方法：　 　。
15．（2024 宁波模拟）皮蛋是我国特有的蛋加工食品，是具有药用价值的美味佳肴。小实以“皮蛋的制作和品尝”开展项目化学习，制作流程如图所示。
（1）配制皮蛋液：将食盐固体、生石灰(CaO)和纯碱(Na2CO3)按照一定比例混合后，加入适量水，充分反应后过滤，所得滤液即为皮蛋液。为了探究皮蛋液中溶质的成分，小实进行如下实验：
编号 操作 现象
实验1 取适量皮蛋液加入试管，然后滴加BaCl2溶液 无明显现象
实验2 取适量皮蛋液加入试管，然后滴加Na2CO3溶液 产生白色沉淀
结论：请结合选料成分和以上实验，说明皮蛋液中的溶质有　 　。（填化学式）
（2）浸制皮蛋：将鸭蛋洗净后放入盛有皮蛋液容器中密封保存。“密封”的目的是防止空气中的
　 　（填化学式）与皮蛋液中的溶质反应，影响浸制效果。
（3）品尝皮蛋。除去浸制好的皮蛋蛋壳，食用时口感发涩。为了去除涩味，食用时可蘸取少量食醋。试从微观角度解释其原理：　 　。
16．（2023 杭州）酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器，进行了如下探究。
实验一：灭火剂的选择
可供选择的试剂：20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。
小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合，利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验，装置A和B中的注射器、橡胶塞、U型管、气球的规格均相同，装置A和B的气密性良好，初始状态均相同。
装置 A B
注射器内试剂 10mL______ 10mL20%的盐酸
U型管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液
（1）装置A中注射器盛放的试剂为　 　。
（2）若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U型管，装置B中发生反应的化学方程式为　 　，通过观察　 　（填写现象）比较两组“灭火剂”反应的快慢。
实验二：灭火器制作及使用
（3）小金制作了如图乙所示灭火器，推动注射器活塞，喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是　 　。
17．某项目化小组同学对教材中“酸与活泼金属的反应”实验进行改进，改进方案如下：
①将打磨后的足量金属条置于输液袋内。
②连接注射器，抽尽输液袋内的空气，关闭输液阀。
③用注射器抽取等体积稀盐酸，连接于输液袋上。
④开输液袋开关，将稀盐酸快速注入输液袋中，关闭输液阀。
⑤观察现象。
小组同学进一步对活泼金属的性质进行探究发现：钾、钙、钠能直接与水反应生成氢气，请回答下列问题：
（1）步骤⑤中能观察到的实验现象有　 　；
（2）将反应后三个输液袋中的液体倒入废液缸中，加一定量锌粉，反应后废液缸中一定有的阳离子是　 　；
（3）把一块绿豆大小的钠放入一杯滴有酚酞的水中，溶液变红，结合活泼金属的化学性质，请写出相应的化学方程式　 　。
18．（2025 西湖区一模）某地蚊虫较多，科学小组想自制一个蚊虫诱捕器，分两个任务进行。
任务一：选择合适的诱蚊剂已知蚊虫可以感知人体呼吸产生的二氧化碳来定位吸血目标。科学小组选择家庭中常见的物质自制诱蚊剂，通过诱蚊剂内的两种成分相互反应持续缓慢地产生二氧化碳，来模拟人体呼气。
（1）他们设计了图甲所示的装置来选择诱蚊剂的成分，先检查装置的气密性：用弹簧夹封住注射孔，向右拉动活塞，放手后观察到　 　，则气密性良好。
（2）将诱蚊剂放入图甲装置，后续进行系列实验，并将相关现象记录在表中：
物质1 物质2 小苏打 蛋壳
柠檬酸 产生气泡，且速度较快，无异味 产生气泡，且速度较慢，无异味
白醋 产生气泡，且速度较快，有明显醋味 产生气泡，且速度较慢，有明显醋味
若在夜间室内使用，无刺激性气味产生，可以选择上表中的　 　作为诱蚊剂的成分。
任务二：设计蚊虫诱捕器
（3）小组同学设计了图乙所示的蚊虫诱捕器。根据电路图，为加快诱捕器风扇的转速，可行的方法是　 　。（写出一种即可）
19．（2025 鹿城区校级三模）在学习了二氧化碳的制取之后，学校开展项目化活动“制作简易灭火器”，同时针对该项目设计了评价表。
“自制灭火器”评价表（节选）
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 能连续产生气体 能产生少量气体 不能产生气体
指标二 既能控制反应是否进行又能控制反应速度 能控制反应是否进行但不能控制反应速度 不能控制反应是否进行
小科利用饮料瓶、漏斗、铜丝、10g大理石碎片、10%稀硫酸等材料制作了图甲装置。
①查阅资料发现：硫酸钙微溶于水。根据评价表，该装置指标一被评为　 　。
②某次实验室铜丝丢失。于是小科找来了一根铁丝作为替代。他的做法是否可行，请说明理由　 　。
③小科换用稀盐酸进行实验最终制得二氧化碳3.3克，求大理石中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）
④为了使装置甲指标二达到“优秀”，图乙中设计思路可以借鉴组有　 　。（可多选）
20．为解决在缺氧环境下的吸氧问题，小金查阅资料得知：过碳酸钠是一种易溶于水的白色固体，受热易分解，他用过碳酸钠（Na2CO4）和二氧化锰（MnO2）为原料，用饮料瓶制作了一个简易的制氧机，如图甲所示。
（1）用过碳酸钠（Na2CO4）制取氧气的原理有两步反应，请写出第二步的化学反应方程式：
①Na2CO4+H2O＝Na2CO3+H2O2；
②　 　。
（2）人体的呼吸器官主要是　 　，写出人体内细胞呼吸作用的文字表达式　 　。
（3）图甲装置中一个是制氧仓，放入制氧剂后可产生氧气；另一个是加湿仓，则　 　瓶是制氧仓（选填“A”或“B”）。
（4）如图乙所示为过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系，为了使制氧机出氧流量保持平稳，反应装置中的水位线，夏季和冬季需设置不同，请分析原因　 　。
21．（2024 台州三模）草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用，但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境。某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳补给器，下表为产品评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患
指标二 气体能直接排出且速度可以观测 气体能直接排出，但速度无法观测 气体无法排出
以下是项目组成员设计的二氧化碳气体的发生装置图。方案甲（如图甲）：将反应物混合放在气体发生器中产生气体，使用时打开开关；方案乙（如图乙）：盐酸放在A瓶中通过挤压A塑料瓶将它压入盛石灰石的B瓶产生气体，需要用时打开开关。
（1）写出装置制取二氧化碳的原理　 　（用化学方程式表示）。
（2）装置中计泡器的作用是　 　。
（3）请根据评价量表选择较优方案，并说明理由　 　。
（4）某同学想知道B瓶内液体中稀盐酸是否过量，他振荡B瓶后取少量瓶内液体于试管中，滴加紫色石蕊试剂，发现溶液变红色。于是得出稀盐酸过量的结论，你觉得他的结论是否正确并说明理由　 　。
22．为了解决人们在野外生活和工作时的饮水问题，小金开展了便携式野外净水器的设计和制作。
（1）设计方案如图甲所示（其中箭头表示预设的水流方向）
A.为了确保水流按预设方向，原水进口和净水出口需要安装单向阀，为了使水质符合饮用水标准，小金选择了三种滤料去除原水中的杂质，三种滤料的用途如表所示，则滤料甲、乙、丙分别为
　 　（按序填写编号）。
滤料编号 用途
① 去除水中的泥沙、悬浮物等大颗粒污染物
② 去除大分子有机物、重金属离子和细菌等
③ 去除残留的细菌、小分子有机物、重金属离子和异味等
B.为了使净水器出水快，需要通过加压装置吸水和压水。下列设计中手柄均可带动活塞做直线往复运动，其中能达到人推拉手柄省力这一目的的是　 　（选填字母）。
（2）小金按其设计方案完成了净水器的制作，并对净水器的净水500，效果进行检测已知随着滤料内污染物增加净水流速会降低，当其低于250mL/min时，需对滤料进行处理。图乙为净水器对三种地表水体进行净水实验，得到的净水流速随净水量变化的图像据此判断，在不处理滤料的情况下，此净水器　 　（选填“能”或“不能”）从以上三种地表水体中获取30L净水。
23．小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示，自救呼吸器的结构如图乙所示（其中箭头方向表示气体流动方向）。
（1）呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是　 　（选填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”）。
（2）生氧药品的选择：小金查阅资料发现超氧化物（用MO2表示，其中M为+1价）可与人呼出气中的CO2、H2O反应生成O2，其反应的化学方程式为：
4MO2+2H2O＝4X+3O2
4MO2+2CO2＝2M2CO3+3O2
X的化学式为　 　。500g超氧化钾（KO2）和500g超氧化钠（NaO2）的生氧性能如图丙所示。小金依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1L/min，并结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能，选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是　 　。（写出1点）
（3）影响自救呼吸器有效防护时间的因素有　 　（选填序号）。
①生氧药品的质量 ②外界有毒有害气体浓度
③外界氧气浓度 ④生氧药品的种类
24．（2024 宁波模拟）“氧烛”常用做潜艇等密闭仓内的紧急供氧设备，使用时按压点火装置，药块中的镁粉持续氧化放热，产生热量使氯酸钠（NaClO3）在二氧化锰的催化下分解产生氧气，化学方程式：2NaClO32NaCl+3O2↑。Mg粉持续氧化放出的热量可维持至氯酸钠耗尽，生成的氧气经气滤装置后由氧气出气口排出。其装置如图甲。查资料可知产氧药块有A、B两种：A药块含有NaClO3和MnO2，并均匀分布金属燃料镁粉：B药块含有NaClO3和MnO2，不含镁粉，如图乙。为探究A、B药块的组合方式对氧烛产氧量的影响，小科进行了以下实验。
（1）从反应的基本类型看，分解氯酸钠获取氧气属于　 　反应。
（2）为探究A、B两种药块填充布局方式对产氧量的影响，小科进行了图丙设计。为保障A、B药块中的NaClO3完全消耗，以达到最大产氧量的目的，应选择哪一种结构？　 　。
（3）为探究产氧量与A、B药块的质量配比的关系，小科在保证A、B药块总质量相同的前提下，按不同的质量比进行模拟实验，并绘制出产氧总量随着A药块所占质量比变化的柱状图，如图丁所示。则该实验的结论是：　 　。
（4）为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比，该如何进一步实验？请简述实验步骤：　 　。
25．学校项目化学习小组开展用橡皮泥制作动植物细胞模型。如图是小科制作完成的作品图，如下表是制作的指标评价标准。请回答：
等第 优秀 良好 待改进
指标 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确且齐全，整体美观。 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确但有遗漏，整体整洁 不符合细胞的形态特征，结构不完整，名称标注有误或不全
（1）图甲是小科制作的是　 　（填“动物”或“植物”）细胞。判断的理由是　 　。
（2）根据评价指标，小科同学制作的模型应被评为　 　。理由是　 　。
（3）图乙是小科用显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片，换上高倍物镜前后视野中图像变化，请写出小科的准确操作主要步骤：　 　。
26．（2024 台州二模）同学们在学习了“循环系统”内容后，为了进一步理解心脏的工作原理，开展了下列活动。
（1）画心脏的结构示意图。小玉同学画的心脏结构如图所示，其中腔室4的名称是　 　。
（2）了解心脏的工作原理。小玉感冒咳嗽时通过雾化治疗，则药物被吸入进入血液循环系统后，最先到达的腔室是　 　。（填数字）
（3）制作心脏模型。小玉用橡皮球、软管、单向阀等器材制作了一个心脏模型，根据如下评价表，该模型指标一获得的评价等第为优秀。则向模型的“肺动脉”里灌水时，水会从“　 　”流出。
“心脏模型”评价表
评价等第 优秀 合格 待改进
指标一 能模拟瓣膜的作用，效果明显 能模拟瓣膜的作用，效果不明显 不能模拟瓣膜的作用
27．人体的呼吸根据气体进入体内的通道不同分为鼻呼吸和口呼吸（如图甲）。专家建议：一般情况下不要使用口呼吸。兴趣小组制作了“人体呼吸系统”模型（如图乙），其中A管内表面粘有不干胶和毛刷，模拟鼻腔，B管模拟口腔，塑料膜模拟气管，针筒模拟人体的胸腔。进行口呼吸和鼻呼吸对比实验的具体操作如下：
①容器（如图丙）中放入大量的泡沫小球，模拟空气中的灰尘、微生物等物质。
②堵住B管口，将A管放入容器内，每次推拉活塞至相同刻度，重复十次。
③打开针筒，观察气球内泡沫小球的数量。
④清理模型后，堵住A管口，将B管放入装有等量泡沫小球的容器，重复步骤②③。
（1）模型中，气球模拟人体呼吸系统的哪一个器官？　 　。
（2）快速推拉活塞时，塑料膜会紧贴在一起，无法实现进气和呼气。根据“人体呼吸系统”评价量表，为使“气管结构”这一指标达到“★★★”，请结合所学知识提出你的改进方案：　 　。
“人体呼吸系统”模型评价量表（节选）
评价指标 ★ ★★ ★★★
气管结构 结构塌陷，无法实现进和呼气 结构明显变窄，进气和呼气过程有受阻 结构稳固未变形，进气和呼气气过程顺畅
…… …… …… ……
（3）改进后，多次实验发现：相同条件下通过A管吸入气球内的泡沫小球数量明显少于B管。请结合实验结果分析“一般情况下不要使用口呼吸”的原因：　 　。
28．为更好的理解呼吸运动，项目学习小组制作了“呼吸运动模型”来模拟图甲中呼气和吸气过程，并制定了评价量表，如表所示。
“呼吸运动模型”评价量表
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 结构完整，能合理的模拟呼吸系统的呼吸道和肺 结构较完整，能粗略模拟呼吸系统的呼吸道和肺 结构不完整，有1处及以上缺失
指标二 能模拟横膈运动和肋骨运动且两者协同进行，具有一致性 能模拟横膈运动和肋骨运动，但两者不能协同进行，不具有一致性 不能模拟横膈运动和肋骨运动
（1）图甲中呼吸运动是指　 　过程（选填数字）。
（2）膈肌和肋间肌的收缩和舒张会引起肺内气压变化。吸气时，肺内气压变化情况为　 　。
A．先减小后变大 B．先变大后减小
（3）利用玻璃管、透明气球、玻璃罩、橡皮膜、带孔橡胶塞等材料做了如图乙所示的模型。若用该模型模拟呼气过程，操作方法是　 　（填“向上推”或“向下拉”）橡皮膜。
（4）分析发现图乙模型存在一定的缺陷，于是将玻璃罩换成大的矿泉水瓶，将直玻璃管换成Y型玻璃管，模型如图丙所示。改进后，依据评价量表，评价模型丙指标一为“优秀”，指标二仍只能为“合格”。请分析：利用模型丙模拟吸气时“两者不能协同进行，不具有一致性”的原因：　 　。
（5）小组同学又制作了如图所示的模型模拟吸烟对呼吸系统的影响。点燃香烟，模拟呼吸运动一段时间后，发现面巾纸、笔筒和气球内壁粘附了黄色物质。由此推测，吸烟可能会影响呼吸系统的哪一结构功能　 　？
A．肺泡与血液的气体交换能力
B．呼吸道对空气的湿润、温暖、清洁能力
C．完全不会影响肺的功能
29．某校项目化学习小组利用注射器、单向阀（控制液体单向流动）、红墨水、细软管（充满红墨水）、细管接头等材料，制作了人体血液循环的模型（如图）。
（1）单向阀模拟血管中控制血流方向的　 　。
（2）推动注射器A的活塞，红墨水沿A→B→C→①→D→E→F流动，该过程模拟体循环。注射器A表示心脏的　 　。模拟完体循环，接着推动注射器F的活塞，红墨水最终回流到A，模拟的是肺循环。若②处表示肺部毛细血管网，血管G和血管H相比，　 　内的血液氧含量高。
（3）该模型不能同时模拟体循环和肺循环，你认为该模型在哪些方面还有待改进？　 　。（写出一条即可）
30．在学习了“血液循环”相关内容后，同学们制作“人体血液循环模型”，并设计了评价表。
评价 指标 优秀 合格 待改进
指标一 设计合理，有创意，结构完整 结构完整 结构不完整
指标二 既能模拟人体血液循环，也能模拟动、静脉血的转换 能模拟人体血液循环，不能模拟动、静脉血的转换 不能模拟人体血液循环，也不能模拟动、静脉血的转换
小宇利用塑料管、小水泵（为“血液”循环提供动力）、水、单向阀、塑料瓶（2大2小，上下连通）、肺泡模型、组织细胞模型等制作了如图所示的模型（“→”表示血液流动方向）。
（1）该模型中单向阀模拟的是心脏的　 　结构。
（2）项目组通过本模型模拟该过程，药液首先进入模型中的　 　（填字母）。
A.瓶① B.瓶② C.瓶③ D.瓶④
（3）请你依据“指标二”对该模型进行评价并说明理由：　 　。
31．在学习了“泌尿系统”相关内容后，项目研究小组制作了“肾单位工作原理模型”，以模拟肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，同时针对该模型设计了评价量表（如表1所示）。
表1
“肾单位工作原理模型”评价量表
指标 优秀 良好 不合格
结构指标 设计有创意，具备两处（肾小球、肾小管）的结构 结构完整，但某处结构可能不清晰 结构不完整，有一处结构不合理
功能指标 能模拟肾小管对3种不同成分的重吸收作用 能模拟肾小管对2种不同成分的重吸收作用 不能模拟肾小管的重吸收作用
某小组利用：黏土小球（如表2所示）、磁铁、塑料圆管、矿泉水瓶、注射器等设计制作了如图乙所示的模型。
表2
颜色 白色 绿色 黑色 黄色 蓝色 红色
模拟成分 水分子 无机盐 尿素 葡萄糖 蛋白质 血细胞
直径/cm 0.8 1 1.2 1.3 1.7 1.9
数量/个 3（其中2个内含铁珠） 3（其中2个内含铁珠） 2 3 3 3
（1）用黏土小球模拟血液中的部分成分不能进入肾小囊，请写出“肾小囊”透明塑料盒上开孔的直径d的范围应为　 　。
（2）若该模型能模拟肾单位的功能，则血液中的黑色小球将从部位　 　（填序号）中流出。简述该模型中，肾小管能模拟重吸收作用的原理：　 　。
（3）请依据项目研究小组针对模型设计的评价量表完成以下问题。根据量表评价，该模型“结构指标”被评为优秀，请对“功能指标”进行评价，并说明理由　 　。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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