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2024年浙江中考科学专项复习-精选解答题一(较难)
1.文成县黄坦镇仙果园艺场在柑橘园放养土鸡,某项目化研究小组为其设计一款土鸡孵化器,加快土鸡孵化,其结构如图甲所示。ABC为轻质杠杆,始终处于水平位置,B为支点,AB:BC=1:4,控制电路电源电压U=12V恒定不变,电磁铁线圈电阻不计,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,压敏电阻RF的阻值与压力关系如图乙所示。气室内气体对活塞压力与温度变化关系如图丙所示,鸡蛋孵化时间与温度关系如图表一所示。
表
鸡蛋孵化阶段
孵化温度
第一阶段:第1﹣6天
38.5℃
第二阶段:第7﹣14天
38℃
第三阶段:第15天
37.9℃
第四阶段:第16﹣21天
37.3﹣37.5℃
工作原理:当开关S1、S2均闭合,电热丝开始加热,控制电路中电流I≥0.25安时,衔铁被吸下,当温度低于设定温度时,衔铁上弹,电热丝重新加热。
(1)开关S1闭合后电磁铁上端的极性为 S 极。
(2)为达到第一阶段孵化所需温度,通过计算滑动变阻器阻值应调节为多大?
(3)完成第一阶段孵化后,要使孵化器内的温度降低,除调节滑动变阻器外,还可以如何调节,并说明理由。
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2.盐度计常用于卤水制作时快速测定食盐溶液溶质质量分数的仪器,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:
【资料】食盐溶液的导电能力与溶液溶质质量分数有关:溶液溶质质量分数越大,导电能力越强,电阻越小。它们的关系如下表所示:20℃下食盐溶液的电阻大小随溶质质量分数变化表
溶质质量分数(%)
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
【制作】图甲为盐度计工作电路图,电极a、b分别夹在烧杯内壁两侧,R0 是阻值为4欧的定值电阻,电源电压为6伏,电压表的量程为0﹣3伏。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溶质质量分数。
(1)“小组同学每次实验时都将电极a、b分别夹在烧杯内壁两侧”这一操作的目的是 。
(2)20℃时,食盐的溶解度为36克。请通过计算说明该电压表能否测出此时饱和食盐溶液的溶质质量分数。
(3)【改进】某小组发现温度越高,食盐溶液的导电能力越强。为了消除温度带来的影响,请选择以下两种方式中的任意一种方式完成回答。
①用热敏电阻代替定值电阻,现有A、B两种电阻,它们的阻值随温度变化规律如图乙。请选择合适的热敏电阻使盐度计的测量不会受温度影响并说明理由。
②现有C、D两种电源,它们的电压随温度变化规律如图丙。请选择合适的电源使盐度计的测量不会受温度影响并说明理由。
3.恒温水壶(如图甲)具有煮沸和保持恒温(温度维持在一个稳定值)两个功能,其恒温功能给有需求的人群带来了便利。某项目小组对照评价量表设计了如图乙电路,计划获得一款恒温温度可调范围为35℃﹣90℃之间的恒温水壶电路模型。
【评价量表】(部分)
指标
优秀
合格
待改进
功能
同时具有煮沸和恒温功能,能自动开启恒温
同时具有煮沸和恒温功能,不能自动开启恒温
只有煮沸或者恒温功能的一种
温度保持
能调节恒温的设定温度,且范围符合要求
能调节恒温的设定温度,范围不完全符合
能恒温,但设定温度不可调节,或不能恒温
【电路简介】
S1、S2是底座开关(当水壶放在底座上,开关始终处于闭合状态);S3是一个自动开关,设置煮沸模式时自动闭合,当水的温度达到沸点温度时会自动断开,且不再闭合;R3、R4是两根电热丝,R3=44欧,R4=2420欧,U2=220V;R1、R2是两个不同类型的热敏电阻,其阻值随温度变化关系如图丙;La和Lb是两个完全相同的电磁铁。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)
【评价与改进】
(1)该电路对应的恒温保温功率= 瓦。
(2)从“功能”指标看,该设计是否达到优秀等级,请分析说明。
(3)“温度保持”指标目前为“待改进”水平,能否将其调整为优秀等级,若能,请写出改进方法;若不能,请说明理由。
4.某项目化学习小组设计一个用于监测CO浓度的安全断路器,当装置监测到CO的浓度超过设定值时,安全断路器就会自动拉开闸刀开关,切断电路,保证安全。设计思路:如图甲,装置由控制电路部分(含电源、气敏电阻R0、调试电阻R、电磁铁E等)与机械传动部分(含闸刀开关S2、轻质杠杆AB、配重C、铁块D、滑轮等)组成。工作原理是当控制电路中的电流超过设定值时,铁块D被电磁铁E吸起,杠