内容正文:
第二单元 船的研究(专项训练)
一、选择题
1.下列符合船的发展历程先后顺序的是( )。
A.木排—独木舟—轮船—帆船
B.独木舟—竹筏—帆船—龙骨船
C.独木舟—帆船—钢铁蒸汽机船—潜艇
2.明朝时期,中国的造船业非常发达,郑和下西洋使用的船应该是( )。
A.帆船 B.轮船 C.乌篷船
3.笑笑在制作竹筏时,发现用于测试竹筏重量的螺母容易被水浸湿。由此笑笑推测竹筏适合运输( )。
A.棉花 B.服装 C.鲜活的鱼
4.如图所示,把钩码系在弹簧测力计下端,把钩码浸入水中,同时观察弹簧测力计的读数会( )。
A.变小 B.变大 C.不变
5.将一支蜡烛放入水中,发现蜡烛浮在水面上,燃烧后剩下的半截蜡烛再放入水中,蜡烛会( )。
A.浮在水面上 B.沉在水底 C.无法确定
6.在制作航道浮标时我们应该选择( )当作航道浮标的锚定。
A.塑料块 B.木块 C.铁块
7.小科小组制作的小船载重量没有达标,下列改进方案可行的是( )。
A.增加一个动力系统
B.将小船分割成几个船舱
C.增加使用泡沫板,以增大小船的体积
8.科研人员探测结束后要上浮到水面,可以利用压缩空气将水排出,通过( )来使得潜艇上浮。
A.增大艇身周围水的浮力 B.减小艇身重量 C.增大艇身重量
9.跟帆船相比,电动风扇小船的优势是( )。
A.动力可以持续 B.动力大小可以调节 C.成本低
10.帆船独有的特点是( )。
A.载重量大 B.平稳 C.利用风力行驶
11.小明将制作的纸火箭进行试飞,试图让它飞得更高,但总是失败,请你帮他找找原因( )。
A.橡皮筋弹力太大 B.纸火箭颜色太亮 C.纸火箭头形状是方形的
12.如果我们像科学家那样搞发明创作,就要经历许多过程,在制作模型时,需要注意的是( )。
A.使用昂贵的材料,以确保模型质量
B.随意改变设计图,更好地展示个人创意
C.按照设计图,精确测量并切割材料
13.物体浸入水中的体积越大,受到的浮力( )。
A.越小 B.越大 C.不变
14.物体在水中受到的浮力方向是( )的。
A.向下 B.竖直向上 C.不能确定
15.东东同学把制作好的小船放入水中后,向船上加货物。当货物的质量为200克时,小船刚好沉没。那么,东东制作的这只小船载重量( )200 克。
A.大于 B.等于 C.小于
二、判断题
16.在古代,人们是利用天然材料来造船的。( )
17.小科通过课上学习了船的发展历史,他发现船的体积、材料、动力、结构、速度等都在不断改进与变化,从以人力为动力的传统船只摇橹木船到以核动力驱动的现代船只潜艇,这些都依赖着技术的进步与发展。( )
18.不同液体对物体的浮力作用大小都是一样的。( )
19.在制作船的过程中可以按照自己的设计图进行,也可以随意更改。( )
20.潜艇在军事上具有非常重要的作用。( )
21.船的载重量只与船的体积大小有关。( )
22.在用边长 12厘米的正方形铝箔做成不同底面积的船时,可随意裁剪铝箔。( )
23.潜艇是能够在水下航行的船,种类很多,形状各异。( )
24.潜艇设计成鱼类的身体形状,是为了伪装成鱼防止被海洋动物攻击。( )
25.我们对自己制作的小船进行修改和改进的依据,应该是其他小组的建议而不是小船测试的结果。( )
三、简答题
26.辽宁舰航母是船吗?它动力是什么?
27.破冰船
每当严寒降临,北方的港湾和海面常常会被冰封,使航道阻塞。为了便于船舶出入港口,往往要用破冰船进行破冰。那么,破冰船是如何破冰的呢?
破冰船同其他船相比较,有自己的特点:它的船体结构特别牢固,船壳钢板比一般船舶厚得多;船身宽且上半部分小,便于在冰层中开出较宽的航道;船身短,因而进退和变换方向灵活,操纵性好;吃水深,可以冲破较厚的冰层;马力大、航速高,这样向冰层猛冲时,冲击力大;它的船头呈折线型,船头可以“爬”到冰面上;它的船头、船尾和船腹两侧都备有很大的水舱作为破冰设备。
破冰船遇到冰层,就让翘起的船头爬上冰面,靠船头部分的质量把冰压碎。这个质量是很大的,一般要达到1000吨左右,不太坚固的冰层,在破冰船的压力之下马上就让步了。如果冰层较坚固,破冰船往往要后退一段距离,然后开足马力,猛冲过去,一次不行,就反复冲,把冰层冲破。遇到很厚的冰层,一下冲不开,破冰船就开动马力很大的水泵,把船尾的水舱灌满,因为船的重心后移,船头自然会抬高。这时,船身稍向前行进,使船头置于厚冰层上,接着把船尾的水舱抽空,同时把船头的水舱灌满。这样,本来质量很大的船头,再加上灌进船头水舱里的几百吨水的质量,很厚的冰层也会被压碎,破冰船就能不断前进,在冰上开出一条水道。
破冰船在北冰洋遇到更厚更结实的冰层时,往往会出现这样的情况:破冰船升到了冰面之上,而冰层并不破裂,只是往下沉,使破冰船置于冰层上,船身夹在中间,两舷腾空,靠冰支着。破冰船即使开足马力,也不能动弹一步。遇到这种情况,怎么办呢?这就要用摇摆的方法把破冰船从“倔强”的冰围中解脱出来。为了使破冰船能够自己摇摆,工程师在船身中部沿着两舷设计了摇摆水舱,其作用如下:第一,储藏锅炉用水和食用淡水;第二,在舷部受损时保护船体,不致漏水(即保证不沉没);第三,帮助破冰船从困境中解脱出来。
思考:当破冰船遇到很厚的冰层时,是怎样解决的呢?
四、实验题
28.为了更深入探究“物体的沉和浮与哪些因素有关”,亮亮准备了五种材料的小球、水、水槽等,设计了以下实验 (如图1所示)。
实验过程:
第一步,将小球进行编号;
第二步,把小球依次放入水中,观察小球在水中的沉浮情况;
第三步,完成实验记录单。
部分实验结果如图2所示,请分析回答:
(1)亮亮探究“物体的沉浮与其轻重的关系”,可以选择编号( )的小球,进行对比实验。
A.①和④ B.②和④ C.①②③ D.①和⑤
(2)亮亮探究“物体的沉浮与其体积大小的关系”,改变的条件是( )。
A.球的轻重 B.球的体积
C.球的材质 D.不确定
(3)根据图2可推断:①号球放入水中会( ),⑤号球放入水中会( ) 。
A.下沉 B.上浮 C. 悬浮 D.不确定
(4)根据图2信息中小球②③④的沉浮状态,你发现物体的沉和浮与哪些因素有关?把你的看法写出来。
五、综合题
29.像工程师一样
科学小组要参加学校组织的海模比赛,比赛的具体要求是:用自制的蒸汽小船在80厘米长的航道中航行,看谁的小船先到达终点。他们的活动包括确定需求、前期研究、确定方案、制作模型、测试评估、优化方案、交流结果。请帮助他们解决此次活动中相应问题。
(1)本次活动自制的小船以下列哪项为动力( )。
A.电力 B.弹力 C.蒸汽
(2)在本次活动的前期研究中,他们研究的途径是( )。
A.上网查询、阅读图书 B.向周围的人咨询 C.AB均可
(3)本次活动制作小船模型时要解决的核心技术问题是( )。
A.船身的大小 B.动力的产生 C.船身的制作材料
(4)如图一,科学小组已经制作出一艘蒸汽小船,经过测试发现这艘小船航行速度不快,于是他们想到一个解决方案,并画出了草图如图二。他们想到的方法是( )。
A.增加动力 B.增加热量 C.减轻船身自重
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
C
A
A
C
C
B
A
C
题号
11
12
13
14
15
答案
C
C
B
B
C
1.C
【详解】船的发展史是舟筏时代→帆船时代→蒸汽机船时代→柴油机时代→核动力时代,所以船的发展历程是独木舟—帆船—钢铁蒸汽机船—潜艇。
2.A
【详解】郑和下西洋是明代永乐、宣德年间的一场海上远航活动,首次航行始于永乐三年(1405年),末次航行结束于宣德八年(1433年),共计七次。完成了横渡印度洋的壮举,并且抵达遥远的非洲东海岸。郑和下西洋使用的船是帆船,多桅杆和船帆,可以获得大的动力,船体巨大,风浪中稳定性好,A符合。
3.C
【详解】竹筏的底部比独木舟宽,稳定性更好,载重量更大,弥补了独木舟的部分不足。但竹筏存在货物容易浸水的问题。所以运输的物品应该不怕被水浸泡,棉花、服装显然不合适,鲜活的鱼不怕水浸湿,适合用竹筏运输。故选C。
4.A
【详解】当物体静止的浮在水面上时,它受到的浮力等于它受到的重力,且方向相反。弹簧测力计一般只能测量拉力。上浮物体和下沉的物体在水中都受到浮力的作用,用测力计可测出浮力的大小。先用弹簧测力计挂一个钩码,然后将钩码放入水中,那么弹簧测力计的读数会变小,钩码会受到浮力,所以A符合题意。
5.A
【详解】物体在水中的沉浮与构成它们的材料和液体的性质有关。同一种材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的轻重、体积大小没有关系。改变它们的重量和体积大小,沉浮状况不会改变。将一支蜡烛放入水中,发现蜡烛浮在水面上,将蜡烛点燃一半后再放入水中,蜡烛浮在水面上。故选A。
6.C
【详解】航道浮标需要锚定在水中,以便为船只指示航道。锚定物需要具有足够的重量和稳定性,以确保浮标能够保持在正确的位置,不被水流或风力轻易移动。铁块比塑料块和木块重,且不易腐蚀,因此更适合作为锚定物。塑料块和木块的密度较小,重量较轻,不足以作为锚定物来抵抗水流和风力的影响,因此不适合用作航道浮标的锚定。故选C。
7.C
【详解】A.增加一个动力系统,与载重量无关;A选项错误。
B.将小船分割成几个船舱,与稳定性有关,与载重量无关;;B选项错误。
C.增加使用泡沫板,以增大小船的体积,增大体积可以增加载重量,方案可行;C选项正确。
故选C。
8.B
【详解】潜水艇在水中排开的水量一定,也就是受到的浮力一定,当潜水艇压载舱里面加水,潜水艇的重量变大,大于受到的浮力时,潜艇下沉;同理,如果把压载舱中的水排出来,潜水艇的重量变小,浮力大于重力,则潜水艇实现上浮,故选B。
9.A
【详解】最早的船靠人力行驶,随着船的体积越来越大,人力已经无法满足大船航行所需要的动力了。于是,人们逐步探索出了让船行驶的新方法,给船装上了新的动力。跟帆船相比,电动风扇小船的优势是可以利用电力来不断地让风扇进行运动,这样小船的动力可以持续。
10.C
【详解】船的种类繁多,有独木舟、木筏、摇橹木船、帆船、明轮船、气垫船、远洋货轮、现代客船、航空母舰等。帆船也是众多船中的一种,帆船独有的特点是利用风力行驶。
11.C
【详解】火箭的头部形状对于其飞行性能有重要影响。一个尖锐的头部可以减少空气阻力,帮助火箭更好地穿透空气,飞得更高更远。而方形的头部会产生更多的空气阻力,这会减慢火箭的速度,降低其飞行高度。橡皮筋弹力太大可能会影响火箭的发射速度和稳定性,但这不是飞行高度的主要决定因素。纸火箭的颜色对其飞行性能没有直接影响。故选C。
12.C
【详解】制作模型时,精确性非常重要,因为模型的最终效果和功能很大程度上取决于材料的准确切割和组装。使用昂贵的材料并不总是必要的,而且可能会增加成本,重要的是材料是否适合模型的用途和功能。随意改变设计图可能会影响模型的结构和功能,因此在没有充分理由的情况下应避免这样做。按照设计图进行精确的操作是确保模型成功的关键。故选C。
13.B
【详解】物体浸入水中时,排开的水量会随着浸入体积的增大而增加。排开的水量越多,水对物体产生的向上托力(即浮力)就越大。因此,物体浸入水中的体积越大,受到的浮力也越大。故选B。
14.B
【详解】物体在水中受到的浮力方向是竖直向上的。浮力是液体对物体的向上托力,其方向始终与重力方向相反(重力竖直向下,浮力竖直向上)。例如,木块放入水中会上浮,正是因为浮力方向竖直向上。无论物体形状如何,浮力方向始终是竖直向上的,故选B。
15.C
【详解】小船的载重量是指它在不沉没的情况下能承载的最大货物质量。当货物达到200克时,船刚好沉没,说明此时已经超过安全承载极限。因此,安全载重量应小于导致沉没的临界值(200克)。故选C。
16.√
【详解】独木舟是人们利用天然材料(木头)制造的最早的船。题干说法正确。
17.√
【详解】船是人类的伟大发明。自从有了船,人们可以借助它在水面上自由、方便地行驶,还可以把很多货物运送到远方。船的发展历史确实如小科所述,体积、材料、动力、结构、速度等方面都在不断改进与变化。从最早的以人力为动力的摇橹木船,到现代以核动力驱动的潜艇,这些变化和进步都依赖于技术的不断进步与发展。因此,小科的发现是正确的。
18.×
【详解】不同液体对物体的浮力作用大小不一定一样。浮力的大小与液体的密度有关。密度越大的液体,对物体的浮力就越大。比如,水比油的密度大,所以水对物体的浮力比油大。因此,不同液体对物体的浮力作用大小是不一样的。
19.×
【详解】在制作船的过程中,虽然可以根据实际情况进行适当的调整和改进,但是不能随意更改设计图。这是因为设计图是基于前期的规划和计算得出的,随意更改可能会导致船的结构不合理,影响船的性能和安全性。题干说法错误。
20.√
【详解】潜艇是一种既能在水面下航行,也能在水面行驶的舰艇。种类很多,大小不同,形状各异。潜艇在军事上具有非常重要的作用,是海军的主要舰种之一。此外,潜艇也常用于海洋科学研究、资源勘探开采等。
21.×
【详解】船是水上的主要运输工具,船的载重量与船的材料、形状、体积大小等均有关。
22.×
【详解】一般来说,船的体积(容积)越大,排开水的体积就越大,载重量也就越大。在用边长12厘米的正方形铝箔做成不同底面积的船时,不可随意裁剪铝箔,要按照一定的比例进行剪裁。
23.√
【详解】潜艇是一种既能在水面下航行,也能在水面行驶的舰艇。种类很多,大小不同,形状各异。许多潜艇被设计成鱼类的身体形状,可以有效减小水的阻力。
24.×
【详解】鱼类生活在水中它的身体形状是流线型,减少水带来的阻力,潜艇设计成鱼类的身体形状是为了减少水的阻力。
25.×
【详解】工程建设的步骤:明确一个要解决的问题;在限制条件下进行设计;制作一个模型(画或写解决方案);测试这个模型、评估并改进;实施建设。在完成制作与测试我们的小船这项工程后,我们对自己制作的小船进行修改和改进的依据,应该是小船测试的结果。再结合其他小组的建议进行不断调整和优化小船。故题干说法错误。
26.航空母舰是船。使用的动力是柴油机提供的。
【分析】船是人类的伟大发明。船是水路运输的主要工具,自从有了船,人们可以借助它在水面上自由、方便地行驶,还可以把很多货物运送到远方。人类的活动范围大大扩大,人类的物资运输和交流也大大增加。船与我们的生活紧密相连。随着社会的发展,人们需要越来越大的船来满足交通和运输货物的需要。技术可以改变船的载重量,推动着船的发展。
【详解】船的种类繁多,有独木舟、木筏、摇橹木船、帆船、明轮船、气垫船、远洋货轮、现代客船、航空母舰等。航空母舰是船,使用的动力是柴油机提供的。
27.遇到很厚的冰层,一下冲不开,破冰船就开动马力很大的水泵,把船尾的水舱灌满,因为船的重心后移,船头自然会抬高。这时,船身稍向前进,使船头搁在厚冰层上,接着把船尾的水舱抽空,同时把船头的水舱灌满。这样,本来重量很大的船头,再加上灌进船头水舱里的几百吨水的重量,很厚的冰层也会被压碎。
【详解】破冰船遇到冰层,就让翘起的船头爬上冰面,靠船头部分的质量把冰压碎。这个质量是很大的,一般要达到1000吨左右,不太坚固的冰层,在破冰船的压力之下马上就让步了。如果冰层较坚固,破冰船往往要后退一段距离,然后开足马力,猛冲过去,一次不行,就反复冲,把冰层冲破。遇到很厚的冰层,一下冲不开,破冰船就开动马力很大的水泵,把船尾的水舱灌满,因为船的重心后移,船头自然会抬高。这时,船身稍向前行进,使船头置于厚冰层上,接着把船尾的水舱抽空,同时把船头的水舱灌满。这样,本来质量很大的船头,再加上灌进船头水舱里的几百吨水的质量,很厚的冰层也会被压碎,破冰船就能不断前进,在冰上开出一条水道。
28.(1)C
(2)B
(3) B A
(4)物体的沉和浮与物体的轻重和体积大小有关,当物体体积相同时,重的物体容易下沉,轻的物体容易上浮;当物体重量相同时,体积大的物体容易上浮,体积小的物体容易下沉。
【详解】(1)对比实验只有一个变量,由于研究的是物体的沉浮与其轻重的关系,唯一的变量是小球轻重,所以应该选择①②③进行对比研究。
(2)对比实验只有一个变量,由于研究的是物体的沉浮与其体积大小的关系,所以唯一的变量是小球体积,其他条件都要保持不变。
(3)在体积相同的情况下,重的物体容易沉,轻的物体容易浮;在重量相同的情况下,体积小的物体容易沉,体积大的物体容易浮。因此根据图2可推断:①号球放入水中会上浮 ,⑤号球放入水中会下沉。
(4)不同材料构成的物体,在水中的沉浮与它们的重量和体积有关系。在体积相同的情况下,重的物体容易沉,轻的物体容易浮;在重量相同的情况下,体积小的物体容易沉,体积大的物体容易浮。
29.(1)C
(2)C
(3)B
(4)C
【分析】一个成功的设计,往往要经历反复实验和不断改进的过程。
【详解】(1)根据题目描述,比赛要求使用自制的蒸汽小船,因此动力来源是蒸汽。故选C。
(2)在前期研究中,科学小组可能会通过多种途径来收集信息,包括上网查询、阅读图书以及向周围的人咨询。因此,AB均可作为研究途径。故选C。
(3)制作蒸汽小船时,最关键的技术问题是如何产生并有效地利用蒸汽动力,这直接关系到小船的航行速度和效率。故选B。
(4)如果小船的航行速度不快,可能的解决方案包括增加动力、增加热量或减轻船身自重。根据草图二,他们改变了蒸汽机的上半部分,减轻了船身自重,通过这种方式提升了速度,故选C。
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