16.评价指标类专题-2025年中考科学三轮复习精练突破（浙江专用）

评价指标类专题 1、学习了浮力知识后，学校开展自制潜水器比赛。 【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【检验产品】如表为该小组制定的自制潜水艇评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一：功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水且总体积占比2/3以上 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，但生活舱较小 生活舱和水舱没有独立分开 指标二：浮沉情况 。 水舱空气体积精准度控制一般，基本能实现沉浮 浮沉控制不准确或不能实现沉浮 指标三：成品外形 成品简洁美观 成品较复杂美观度一般 成品复杂不美观 （1）请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容 ； （2）如图乙所示，为使潜水艇完成从B到A的上浮过程，小组同学的操作是 （填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮； （3）图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中，其受到浮力的变化情况是 ； （4）小组同学设计了如表所示的四种工作舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg，体积1000cm3，最终他们根据设计要求并通过计算说明选择哪个方案进行实施？ 方案 生活舱总体积/cm3 水舱体积/cm3 1 720 280 2 700 300 3 680 320 4 650 350 2、【项目背景】2023年2月11日，永嘉历史上投资规模最大的水资源综合利用项目——水嘉抽水蓄能电站主体工程开工，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，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，并流入下水库，其工作原理如图，并制定如下评价量表。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 电路能随时控制实现抽水和发电功能 电路只能实现抽水或发电功的 电路不能实现抽水和发电功能 指标二 能实现远距离、低电压控制，安全方便 能实现远距离、低电压控制，操作复杂，存在安全隐患 不能实现远距离、低电压控制 （1）【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U2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”实现发电灯泡L提供照明电源。 （2）【装置测试】小组同学根据设计的电路进行测试，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。则需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程） （3）【迭代升级】项目小组同学发现该设计指标一智能化水平不够，如白天和夜晚不能自动控制需要人为操作，请你提出一种解决方法 。 3、某学习小组开展制作一款“简易泡沫灭火器”的项目化学习。 【项目学习】用碳酸钠溶液和浓盐酸反应能快速制取二氧化碳，并添加发泡剂，混入后能产生大量泡沫。 【设计制作】如图所示：以吸滤瓶、小试管、橡皮塞、乳胶管、细线等为器材；以浓盐酸、饱和碳酸钠溶液、发泡剂为药品，制作灭火器。 【评价量表】 指标 优秀 合格 待改进 一：喷射距离 大 较大 小 二：泡沫的量 泡沫多、均匀 泡沫多、不均匀 泡沫少、不均匀 三：制作成本 反应物恰好反应 反应物少量剩余 反应物大量剩余 【产品评价】 （1）从指标一考虑，用浓盐酸和碳酸钠溶液做反应物，而不是稀盐酸与石灰石的原因是 。 （2）指标二把“泡沫多、均匀”定为优秀级的原因是“泡沫多、均匀”便于 ，灭火效果好。 （3）将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，小试管中装入20克质量分数为36.5%浓盐酸，按照指标三等级，通过计算说明该项目是否符合优秀标准。 4、小乐家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小乐开展了如下研究：【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。 【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。 （1）写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式 。 （2）在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管；将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 （选填“①”“②”或“③”）处。 （3）依据如下评价量表，对小乐的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据 。 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 5、草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用（6CO2+6H2OC6H12O6+6O2）为其中的鱼类提供氧气。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和氧气补给器，如表为产品评价量表。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标Ⅰ 反应安全，可控，气体能直接排出 气体能直接排出，但不可控制气流速度 气体无法排出，存在较大变全薄患。 （1）查阅资料后知道草系鱼缸先要通入二氧化碳两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，写出化学方程式： 。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（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瓶子产生气体，需要用时打开开关。 小组讨论时小科选择方案乙（图乙），据评价量表，你认为他的理由是： 。 （2）小科查阅到如下信息：20℃时，草系鱼缸中绿色植物在水中二氧化碳的吸收率约为15%，100克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳完全溶于水中。问：产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生多少克氧气？（写出计算过程）。 6、某校微型实验项目组以“C 还原 CuO”主题开展项目式学习。 【任务一】探究反应后气体产物 实验前，先通了一段时间的N2，点燃丙处酒精灯，发现丙处固体未变色。然后再点燃甲处酒精灯。反应开始后甲中固体变红，若观察到 现象，说明反应产生了 CO和CO2. 【任务二】探究反应后固体产物 小组成员取了5份等质量的CuO，在不同温度下与C 反应，4小时后测得固体物质的XRD 图谱图像。为确保反应后的固体产物不含 Cu2O，据图分析可以采取怎样的措施？ 。 【任务三】评价与改进 如下是该项目成员对微型实验设计的评价量表，请你帮助小组成员再添加一个评价维度，并写出一条待改进的原因。 评价维度 优秀 待改进 可行性 实验原理科学 实验原理有误 操作性 操作简便 操作复杂 经济性 药品用量节省 药品用量较多 …… 7、科学兴趣小组同学开展制作“液体密度计”的项目化活动，活动过程如下： 【明确问题】经小组讨论后，确定制作的密度计不仅能测出液体的密度，还需考虑精确度和外形美观度，于是，制定下面的评价量表： 评价维度 5分 3分 1分 刻度 标注正确，清晰美观 标注正确，较清晰美观 标注错误 精确度 g/cm 0.05-0.1 g/cm g/cm 【方案设计】经小组讨论后，依据评价标准，设计如下方案： ①将弹簧秤调零，首先测出空塑料杯受到的重力为，并在弹簧测力计刻度盘的右侧位置标注刻度0。 ②在杯中装满水，用弹簧测力测出其受到的重力为，并在指针所指位置右侧标注刻度1。 ③在杯中装满待测液体，挂在弹簧测力计上，此时指针所指刻度即为液体的密度ρ液。 【实践操作】根据上述方案，同学们用弹簧测力计和塑料杯，制作出液体密度计，并测出空塑料杯的为0.4牛，装满水后的为3.4牛，在刻度盘的相应位置标注上刻度（如图）。 【成果展示】测试其精确度，操作如下：先在空杯中装满密度为0.8g/cm的酒精，再用该密度计测量，若此时指针指示的重力为2.5牛，请你结合图片，通过计算，参照评价量表中的要求，给该密度计评一个合理的分值 。 【迭代改进】为了增加该液体密度计的精度，请你提出一条建议： 。 8、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 【原理分析】 （1）图甲中呼吸运动是指 过程（选填数字①②③④）。 （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 【模型制作】 （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，若要用该模型模拟图甲②过程，可进行的操作是 。 【改进与评价】 （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： 。 9、某项目学习小组为迎接学校科技节，开展主题为“自制简易家庭制氧机”的项目化学习活动。 【探秘原理】通过对市场上制氧机的调查，发现制氧机的制氧原理主要分三类：空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。学习小组讨论后，决定采用化学试剂制氧。 【产品设计】 （1）选择器材：根据原理需求，项目小组先组装了如图1的装置，试验后，小组同学觉得在图1装置后面最好连接一个储气装置（如图2），为达到储气目的，应将图2中的 端（选填b或c）与图1中a端相接。 （2）选择制氧剂：市场上销售的化学试剂制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为主要原料。该小组为比较两种制氧剂的制氧效果，通过实验，获得如图3的实验数据。结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 ； （3）学校科技节准备对“自制简易家庭制氧机”进行展示评比活动，项目学习小组结合评价量表中安全方便这项指标，对自己的产品进行如图4改进，最终达到评价量表“优秀”要求。评价量表中“优秀”栏的内容应该是 。 【评价量表】 指标 优秀 合格 待改进 安全方便 ？ 导管多，气密性好，反应装置和洗气装置合并，方便携带 导管多，气伤性不好，反应装置和洗气装置分开，不方便携带 10、根据“制作并观察洋葱表皮细胞临时装片”的实验，请回答下列问题。 （1）如图甲为制作洋葱表皮细胞临时装片的部分步骤，正确的顺序是 ，步骤④取的是洋葱的 （填“内”或“外”）表皮。 （2）小莲同学按规范操作，镜筒慢慢上升过程中并未观察到细胞，则应考虑的操作是 。 （3）小莲绘制了如图乙所示的洋葱表皮细胞示意图，如表是绘制的指标评价标准： 等级 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 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确但有遗漏 不符合细胞的形态特征，名称标注有误或不全。 根据评价指标，小莲同学绘制的模型应被评为 。 11、学校项目化小组要制作一艘“化学船”，小宁设计了如图模型，其部分评价量表如下表所示。该模型的原理是：漏斗流下的液体与塑料罐里的物质反应，产生大量的气体，使船前行。 “化学船”模型评价表（节选） 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 船体稳定 船体略有倾斜，但不影响行驶 指标二 航行速度可调 航行速度不可调 不能行驶 （1）将量表中“指标一”的待改进内容补充完整： 。 （2）使“化学船”前进的动力的施力物体是 。 （3）以下是项目化小组制作的“化学船”的三个方案，你认为他们的指标二能达到优秀的是哪组?请简要说明理由 。 甲方案 稀盐酸 大理石 长颈漏斗 乙方案 稀盐酸 大理石 分液漏斗 丙方案 稀硫酸 大理石 分液漏斗 12、小科参加学校开展的“自制简易显微镜”项目化学习活动，他利用2块放大镜（A和B）、纸筒、光盘、平面镜和可升降支架等材料制作了一台“简易显微镜”（如图甲）。通过适当调节支架高度，调整标本和放大镜之间的距离，可实现与实验室光学显微镜相似的成像效果。项目化评价小组制定的“自制简易显微镜”评价表如下表。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 能精细调节像的清晰度 能粗略调节像的清晰度 无法调节像的清晰度 指标二 对像的大小和亮度都能进行调节 只能对像的大小或亮度进行调节 对像大小和亮度都不能进行调节 （1）放大镜A相当于实验室光学显微镜中的 （填结构名称）。 （2）产品调试：小科利用自制的“简易显微镜”观察细胞时，视野内的像如图乙所示，若要获得像的清晰度如丙图所示，他接下去操作是 。 （3）产品评价：根据“指标二”，小科自制的“简易显微镜”评为“待改进”。为使“指标二”达到优秀水平，请你对该“简易显微镜”提出合理的改进建议： 。 13、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）下表是“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 14、空气过于干燥会对人的身体产生不利影响，专家提示：室内最佳空气湿度值范围为40%至60%。某小组开展“自制空气加湿器”的项目活动，过程如下： 【项目量规】表1项目成果评价表 指标 优秀 良好 待改进 自动加湿，自动调节出雾量，可设置不同恒湿，防干烧 自动加湿，自动调节出雾量，防干烧 自动加湿，自动调节出雾量 【项目设计】如图所示，小科设计的“自制空气加湿器”原理模型。 工作电路：R为湿敏电阻。 控制电路：电磁继电器A和B完全相同（线圈电阻忽略不计）；Ra为湿敏电阻，置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度，其Ra阻值随空气湿度的变化如下表2所示，当空气湿度为某一数值时，La吸引弹性衔铁使Sa断开，同时开关K闭合，接通R0电路；Rb为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当压力为某一数值时，Lb吸引弹性衔铁使Sb闭合。 表2：湿敏电阻Ra阻值随空气湿度的变化 空气湿度（%） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 湿敏电阻Ra阻值（欧） 300 210 150 100 75 50 40 30 25 【项目调试】 （1）当空气湿度减小时，为了使空气加湿器出雾量自动增大，工作电路中，湿敏电阻R的阻值随空气湿度变化的图像应为 ； A.B.C.D. （2）控制电路中电源电压恒为3伏，自制空气加湿器水箱中加入适量水，Lb吸引弹性衔铁使Sb闭合，当空气湿度升高至50%以上时，La恰好能吸引弹性衔铁使Sa断开，当空气湿度降低为40%以下时，Sa又自动闭合，K自动断开，请计算R0的阻值；（写出计算过程） 【项目评价】 （3）根据表1项目成果评价表，对小科设计的“自制空气加湿器”原理模型进行评价，你认为该项目被评为哪种指标等级，阐述理由并提出修改建议_________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________。 15、项目学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台家用制氧机。 【产品评价量表】 产品等级 优秀 合格 待改进 指标一：产生氧气 能 能 不能 指标二：观察氧气速度 能 能 不能 指标三：随时可关停 能 不能 不能 【收集资料】①制氧机的制氧剂为过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2相对分子质量为314），过碳酸钠极易溶于水，常温下其水溶液几乎不产生氧气，在二氧化锰催化下能产生大量氧气。二氧化锰难溶于水。其化学方程式为 ②过碳酸钠分解快慢的影响因素表 组别 温度设置 （℃） 二氧化锰质量（克） 水的体积 （毫升） 过碳酸钠质量（克） 10秒内收集的氧气体积（毫升） 1 5 5 100 20 22 2 25 5 100 20 50 3 25 5 100 15 40 【制氧机模型】 （1）图甲是项目小组设计的一代产品，加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量，目的是让产品实现冬夏两季的制氧速度基本相同。根据小组收集的资料分析，在水量相同时，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是 。 （2）若用该装置制取24克氧气，请计算所需过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）的质量。 （3）图乙是其二代产品，先在瓶内隔板的右边加入适量水，再将过碳酸钠和二氧化锰通过加料口加入，打开阀门K，注射器将水注入隔板的左边即可获得氧气。 ①二代产品中设置c管是为了实现评价量表中哪一项指标 ? ②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，如何改进装置使其达到优秀标准 ? 16、某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示），Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计）； 【工作原理】开关闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转； 【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关闭合，当开关S连接ab，温控模式 （选填“能”或“否”）实现； 【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA~100mA时，风扇均可处于运转状态； 【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容，请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 ； 等级/指标内容 优秀 良好 待改进 指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制 指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调 【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节，为达成该设计的迭代升级，以下方案中可行的是 。 A．在控制电路中接一个滑动变阻器 B．电磁铁选用匝数可变的线圈 C．改变工作电路中变阻器的阻值 D．将控制电路的电源改成电压可调的电源 17、人体通过消化系统获取营养，研究者常采用体外模拟实验的方式来揭开“人体消化与吸收”的奥秘。某同学用橡皮泥（可塑性较差，拉伸强度较小）制作了如图甲所示的消化系统模型，并针对模型设计了评价量表。 “消化系统模型”评价表（节选） 评价指标 优秀 合格 待改进 结构完整性 器官完整，比例得当，顺序正确。 消化道各器官完整、顺序正确，消化腺器官缺失1个或位置不正确 消化道各器官有缺少或顺序不正确，消化腺器官有2个或2个以上缺失或位置不正确。 材料与匹配 有3处材料能模拟演示对应结构的功能 有1处材料能模拟演示对应结构的功能 都不能模拟演示对应结构的功能 （1）模型中A表示的器官是 ，其分泌的消化液通过导管进入到小肠内，参与食物的 （选填“消化”或“吸收”）过程。 （2）根据评价量表，该模型“结构完整性”被评为“优秀”，“材料与匹配”被评为“待改进”。为使该模型的“材料与匹配达到优秀水平，有同学建议改用超轻黏土代替橡皮泥，请说明原因 。 （3）评价与交流课上，有同学认为该模型还可以标明对应消化液的pH范围，更加便于学生了解不同消化酶的消化条件。测量消化液的酸碱度可用pH试纸，其具体操作是 。 18、小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科开展了如下研究： 【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。 【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后，设计了如图丙所示的自制补给器。 （1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法： 。 （2）计泡器是用于观察气体产生速度的装置。下图中的 能用作计泡器。 A. B. C. D. （3）将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 （填“①”“②”或“③”）处。 （4）依据如下评价量表，对小科的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据： 。 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 19、某校项目化实验中同学利用可乐瓶等材料制作了一个水火箭（如图甲），其结构示意如图乙所示，他们进行飞行高度实验。将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞。 （1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的； （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度； （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片可以看出，判断水火箭运动情况是 （选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”），并说明理由： 。 （4）以下是水火箭发射的部分评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，在空中飞行时间 t≥8 秒 火箭能顺利升空，在空中飞行时间3秒≤t＜8秒 火箭能顺利升空，在空中飞行时间t＜3秒或不能升空 图丁是小组同学实验时的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由 。 20、学习小组开展“水位自动报警器”的设计与制作活动，希望在水位上升至设定位置时能产生报警信号；提供材料：导线、电源3V、小灯泡（2.5V 0.5A）、滑动变阻器（ 0.6A）、电流表（0~0.6A）等；小组设计的产品评价表如下： 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 能报警，电路简洁 能报警，电路复杂 无法实现报警 指标二 通过声音和光线同时报警 通过声音或光线报警 不能通过声音或光线报警 小组成员设计了电路与浮沉装置，其中浮沉装置总质量50g，自下而上包括的立方体泡沫、10cm高的塑料连杆、薄铜片（厚度忽略不计）；整个装置简图如图所示，各部分连接良好。当水位上升，铜片与电路中的触点接触，电路接通；求： （1）电路接通，小灯泡正常工作时，滑动变阻器的功率； （2）电路未接通，浮沉装置在水中静止时，立方体泡沫浸入水中的深度； （3）在设计制作过程中，若当水位刚达到12cm时能实现水位自动报警功能，触点开关距离容器底的理论高度为 ； （4）评价产品：结合评价表，对产品测试时，其“指标一”为优秀，“指标二”为良好；请提出一种改进方法使“指标二”达到优秀。（可采用文字或电路图说明） 21、校园科技节开展水火箭的项目化学习研究： 【项目内容】利用可乐瓶等制作一个一级水火箭。 【项目研究】试飞：在瓶内装入一定量的水，然后用充气筒往瓶内充气，等到气体充到一定气压后，水火箭尾部橡皮塞被冲开，水火箭拖着长长的水柱急速升空如图所示。 这是甲乙两组为制作水火箭分别准备的材料清单： 甲组 可乐瓶、橡皮塞、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶 乙组 可乐瓶、橡皮塞、棉线、降落伞材料、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶 【项目评价】下表是此次水火箭制作的评价标准： 等级 优秀 良好 待改进 指标 制作精美，气密性好，能成功升空，且升空高度不低于50米，落地后火箭主体部分完好，能反复回收使用。 制作精美，气密性好，能成功升空，但升空高度较低，落地后火箭主体部分基本完好，简单加固后能再次使用。 制作粗糙，少许漏气，无法升空，或升空高度较低，落地后火箭主体部分受损，且无修复价值。 【项目迭代】利用可乐瓶等制做二级、三级水火箭。 （1）分析甲、乙两组的材料，结合评价标准，乙组中的棉线和降落伞材料的作用 。 （2）在实验过程中，乙组不断改变水火箭发射时的仰角，他们想要探究的问题是 。 （3）项目迭代的技术关键是 。 22、在项目化学习中：小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下： 步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次(如图甲)，使缝衣针磁化。 步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。 步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表(如图丙) “自制指南针”评价量表（节选） 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能较准确指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡 （1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为 极； （2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作 ； （3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。 23、【设计背景】我国设计的“蛟龙号”潜水艇最大下潜深度达到7062米，希望同学们也能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜水艇！ 【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【检验产品】如表为该小组制定的量表： 自制潜水艇评价量表 验收等级 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 _______ 生活舱和水舱没有独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮 （1）为实验潜水艇的上浮，小组同学的操作是： ，从而排出水舱内的水，实现上浮； （2）请在表格中填入“合格”的评价内容 ； （3）如图乙所示，潜水艇完成从B到A上浮的过程，其浮力变化情况是 ； （4）已知某小组同学采用的材料总质量0.5千克，体积，现有100毫升和200毫升两种规格的注射器，请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮。 24、某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展了微项目化学习。 【认识干燥剂】 （1）生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是 。 【探秘干燥剂】 小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分（如图）进行如下探究：查阅资料： ①生石灰会吸收空气中的水分，生成氢氧化钙，氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。 ②氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应能生成碳酸钙，碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。 （2）为检验样品中是否存在氢氧化钙，小明设计了如下实验：用天平称量少量干燥剂质量为m1，在700℃条件下，加热一段时间后，测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙，则m1 m2（选填“>”、“<”或“=”）。 （3）为检验样品中是否存在碳酸钙，取样品于试管中，加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙，小敏认为小明的结论不正确，理由是 。 【项目评价】 物质的检验有不同的方案，不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。 评价等级 优秀 合格 待改进 指标 有明显的实验现象，可用感觉器官直接判断 现象不是很明显，但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断 （4）在检验样品中是否存在氧化钙时，小明设计的方案是取适量样品于试管中，加入少量水振荡，观察现象，这一方案的评价等级是 。 25、草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用，为其中的鱼类提供氧气。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和氧气补给器，下表为产品评价量表。 评价 优秀 合格 待改进 指标 反应安全，气体能直接排出且可控制气流速度。 反应安全，气体能直接排出。但不可控制气流速度。 气体无法排出存在较大安全隐患。 （1）查阅资料：草系鱼缸先要通入CO₂两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制CO₂，以下是项目组成员设计的CO₂发生装置。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瓶子产生气体需要用时打开开关。 小组讨论时小科选择方案乙（图乙），你认为他的理由是 。 （2）小科想知道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 。 （3）项目评委根据评价量表将两个装置评价为合格指标。要使指标被评为优秀，请选择其中一个装置进行改进： 。 26、小明参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。 等第指标 优秀 合格 待改进 指标一 能防干烧（即壶内无水，不能加热） 防干烧效果一般 不能防干烧 指标二 壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温 壶内的水能煮沸但不能自动恒温 壶内的水不能煮沸 指标三 恒温的温度可以调节 恒温的温度不可以调节 壶内的水不能保持恒温状态 如图所示为小明设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，电路进入恒温状态。开关S闭合，无弹力，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。 （1）【项目解疑】开关S应接在图中的 处（选填“A”、“B”或“C”）； （2）【项目评价】若R0=48.4Ω，900秒内电热丝工作P—t如图所示（后300秒电流通断时间比为1∶5），求这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能 ；根据以下评价量表，请你对该“恒温热水壶”进行等第评价，并说明评价理由： 。 27、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 。 28、灭火器是常见的消防设备，有多种类型，某项目化小组计划制作一款简易泡沫灭火器模型。 【项目学习】 在一个密闭的容器中装入两种物质，并添加发泡剂（混入气体时能产生大量泡沫）。灭火器不使用时，两种物质彼此分离；使用时，将两种物质混合能快速产生大量气体，将液体、泡沫从管口喷出。 【产品设计】器材：吸滤瓶，小试管，橡皮塞，乳胶管，细线等。 试剂：浓盐酸，碳酸钠粉末，饱和碳酸钠溶液发泡剂。 装置：如图所示。 【评价量表】 指标 优秀 合格 待改进 指标一：喷射物的速度 液体、泡沫喷射距离大 液体、泡沫喷射距离较大 液体、泡沫喷射距离小 指标二：泡沫的量 泡沫多、均匀 泡沫多、不均匀 泡沫少、不均匀 指标三：喷出液体的安全性 酸性物质和碱性物质恰好完全反应 反应后酸性物质或碱性物质有少量剩余 喷出的液体酸性或碱性较强 【产品制作】 （1）从指标一考虑，小组需要选择与盐酸反应的碳酸钠。经讨论，大家一致认定选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好，其原因是 。 （2）泡沫灭火器产生的泡沫中含有水分，泡沫里的一个个“泡泡”也会帮助二氧化碳更好地“粘附”在燃烧物表面。请从灭火原理角度分析发泡剂能提升灭火效果的原因 。 （3）将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，小试管中装入10克质量分数为36.5%浓盐酸，按照指标三等级，通过计算说明该项目是否符合优秀标准。 29、冬季火灾频发，造成大量人员和财产损失．火灾中使人丧生的主要有毒气体是：烟尘、二氧化碳、氯化氢、一氧化碳等，小明利用实验室已有固体药品和材料：碱石灰，活性炭，滤烟布（玻璃纤维布，其在过滤时，会造成空气流通的明显降低）．尝试设计并制作了防毒面具中起到主要功能的滤毒罐． （1）作为设计师，你会选用 药品或材料，吸收二氧化碳、氯化氢气体；选用 药品或材料，吸收一氧化碳气体； （2）以下是四个小组的设计方案，请根据实际使用情况，结合上图评价表，进行方案的筛选，选出设计最合理的小组，并说明理由． 评价指标 评分情况 1分 2分 3分 有毒气体的吸收效果 吸收效果差 吸收效果一般 吸收效果好 滤毒罐透气性（使人正常呼吸） 透气性差 透气性一般 透气性好 滤毒罐的安全性 安全性差 安全性一般 安全性好 30、冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50-100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图，控制电路电源电压，为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。为热敏电阻，其阻值随温度变化如表所示，电磁继电器在电流大于40mA时衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/ 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）为使该智能电热马桶圈在保温状态功率是加热状态时的十分之一，则的阻值为 Ω。 （2）当体重为40kg的小金坐在马桶上时，马桶圈的温度最高能达到 ℃。 31、在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。 【投影原理】凸透镜成像规律 【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒（规格：28cm×20cm×12cm）、纸板、胶水、剪刀等。 【透镜选择】 （1）实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是 ； 根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。 【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如图所示。 【产品调试】 （2）调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择 （填“甲”或“乙”）的放置方式； （3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议？并说明理由： ； 【产品评价】以下表格为该小组同学制定的部分评价量表。 “自制手机投影仪设计”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 设计合理，结构完整 结构较完整 结构不完整，有缺失 指标二 能模拟投影仪成像，成像清晰 能模拟投影仪成像，但成像效果一般 无法模拟投影仪成像 （4）兴趣小组的同学根据评价量表对某同学自制的投影仪进行评价，“指标一”评为优秀，“指标二”评为待改进。请结合凸透镜成像规律的相关知识，你认为该同学自制的投影仪还需要进行的改进是： 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 评价指标类专题 1、学习了浮力知识后，学校开展自制潜水器比赛。 【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【检验产品】如表为该小组制定的自制潜水艇评价量表： 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一：功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水且总体积占比2/3以上 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，但生活舱较小 生活舱和水舱没有独立分开 指标二：浮沉情况 。 水舱空气体积精准度控制一般，基本能实现沉浮 浮沉控制不准确或不能实现沉浮 指标三：成品外形 成品简洁美观 成品较复杂美观度一般 成品复杂不美观 （1）请在上面表格指标二中填入“优秀”的相应评价内容 ； （2）如图乙所示，为使潜水艇完成从B到A的上浮过程，小组同学的操作是 （填“向外拉动”或“向内推动”）注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮； （3）图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中，其受到浮力的变化情况是 ； （4）小组同学设计了如表所示的四种工作舱和水舱体积比的方案。已知该小组同学采用的材料总质量0.7kg，体积1000cm3，最终他们根据设计要求并通过计算说明选择哪个方案进行实施？ 方案 生活舱总体积/cm3 水舱体积/cm3 1 720 280 2 700 300 3 680 320 4 650 350 【答案】（1）能精确控制水舱空气体积，实现精确的浮沉 （2）向内推动 （3）先增大后不变 （4）方案3 见解析 【解析】（1）根据表格知道，指标二的“合格”和“待改进”都是从控制气体体积和能否实现浮沉两个角度作为指标，那么“优秀”的评价内容应该为：能精确控制水舱空气体积，实现精确的浮沉。 （2）如图乙所示，为使潜水艇完成从B到A的上浮过程，需要不断减小潜水艇的重力，即向外排水，因此操作为：向内推动注射器活塞，从而排出水舱内的水，实现上浮。 （3）图乙中潜水艇从A到B下沉的过程中，潜水艇排开水的体积先变大后不变。根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排可知，它受到的浮力则先增大后不变。 （4）根据题意知道，潜水艇浸没时受到的最大浮力 潜水艇下沉时重力大于浮力，则重力G总>10N 那么注水的最小重力 那么水舱的体积要大于。 2、【项目背景】2023年2月11日，永嘉历史上投资规模最大的水资源综合利用项目——水嘉抽水蓄能电站主体工程开工，抽水蓄能电站在下半夜用电低谷时，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，并流入下水库，其工作原理如图，并制定如下评价量表。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 电路能随时控制实现抽水和发电功能 电路只能实现抽水或发电功的 电路不能实现抽水和发电功能 指标二 能实现远距离、低电压控制，安全方便 能实现远距离、低电压控制，操作复杂，存在安全隐患 不能实现远距离、低电压控制 （1）【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U2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”实现发电灯泡L提供照明电源。 （2）【装置测试】小组同学根据设计的电路进行测试，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。则需取阻值最大为多少才符合设计要求。（写出计算分析过程） （3）【迭代升级】项目小组同学发现该设计指标一智能化水平不够，如白天和夜晚不能自动控制需要人为操作，请你提出一种解决方法 。 【答案】（1） （2）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω （3）将控制电路中的开关换成光控开关。 【解析】（1）当控制电路开关S断开时，“可逆水轮电动发电机”在电源U2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，如图所示： （2）控制电路I0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，电路中的总电阻 故定值电阻R0的最大阻值不超过 （3）要实现白天黑夜的自动切换，需使用传感器制成的开关。 答：（1）答案见上图； （2）定值电阻R0的最大阻值不超过90Ω； （3）将控制电路中的开关换成光控开关。 3、某学习小组开展制作一款“简易泡沫灭火器”的项目化学习。 【项目学习】用碳酸钠溶液和浓盐酸反应能快速制取二氧化碳，并添加发泡剂，混入后能产生大量泡沫。 【设计制作】如图所示：以吸滤瓶、小试管、橡皮塞、乳胶管、细线等为器材；以浓盐酸、饱和碳酸钠溶液、发泡剂为药品，制作灭火器。 【评价量表】 指标 优秀 合格 待改进 一：喷射距离 大 较大 小 二：泡沫的量 泡沫多、均匀 泡沫多、不均匀 泡沫少、不均匀 三：制作成本 反应物恰好反应 反应物少量剩余 反应物大量剩余 【产品评价】 （1）从指标一考虑，用浓盐酸和碳酸钠溶液做反应物，而不是稀盐酸与石灰石的原因是 。 （2）指标二把“泡沫多、均匀”定为优秀级的原因是“泡沫多、均匀”便于 ，灭火效果好。 （3）将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，小试管中装入20克质量分数为36.5%浓盐酸，按照指标三等级，通过计算说明该项目是否符合优秀标准。 【答案】（1）反应物浓度高，接触面积大，反应速率快，快速增大容器内部压强，使液体和泡沫快速被压出 （2）隔绝空气 （3）解：设理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x， x＝10g 因为20g＞10g，反应物没有恰好反应，所以该项目不符合优秀标准。 答：该项目不符合优秀标准。 【解析】（1）从指标一考虑，用浓盐酸和碳酸钠溶液做反应物，反应物浓度高，接触面积大，反应速率快，可快速增大容器内部压强，使液体和泡沫快速被压出； （2）灭火过程中，二氧化碳能完全覆盖在可燃物表面，隔绝氧气帮助灭火，指标二把“泡沫多、均匀”定为优秀级的原因是“泡沫多、均匀”便于隔绝氧气，达到更好的灭火效果； （3）见答案。 4、小乐家的水族箱，因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小乐开展了如下研究：【市场调查】小乐发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。 【自制补给器】小乐研究了市售的二氧化碳气体补给器后，自制补给器，部分设计如图丙所示。 （1）写出小乐自制补给器产生二氧化碳反应的化学方程式 。 （2）在如图丙所示的计泡器的虚线框中补全导管；将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 （选填“①”“②”或“③”）处。 （3）依据如下评价量表，对小乐的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据 。 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 【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O （2）③ （3）优秀，因为反应安全可控，且气体能直接排除且速度可以观测 【解析】（1）实验室通常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳气体，石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O。 （2）将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的③处，这样可使二氧化碳更容易溶入水中，避免其大量逸出。 （3）在装置丙中，二氧化碳气体的制备采用了启普发生器原理，故反应安全，且可控；采用了记泡器装置，故气体能直接排出且速度可以观测。故评价等级为优秀。 5、草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用（6CO2+6H2OC6H12O6+6O2）为其中的鱼类提供氧气。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和氧气补给器，如表为产品评价量表。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标Ⅰ 反应安全，可控，气体能直接排出 气体能直接排出，但不可控制气流速度 气体无法排出，存在较大变全薄患。 （1）查阅资料后知道草系鱼缸先要通入二氧化碳两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，写出化学方程式： 。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（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瓶子产生气体，需要用时打开开关。 小组讨论时小科选择方案乙（图乙），据评价量表，你认为他的理由是： 。 （2）小科查阅到如下信息：20℃时，草系鱼缸中绿色植物在水中二氧化碳的吸收率约为15%，100克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳完全溶于水中。问：产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生多少克氧气？（写出计算过程）。 【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 可以控制加入稀盐酸的量，由此能控制生成的二氧化碳的量 （2）设反应生成二氧化碳质量是y，生成氧气质量是x， ，y=44g， x=4.8g； 答：鱼缸中绿色植物产生4.8g氧气。 【解析】（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↑；较优方案是方案乙，理由是：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； （2）见答案。 6、某校微型实验项目组以“C 还原 CuO”主题开展项目式学习。 【任务一】探究反应后气体产物 实验前，先通了一段时间的N2，点燃丙处酒精灯，发现丙处固体未变色。然后再点燃甲处酒精灯。反应开始后甲中固体变红，若观察到 现象，说明反应产生了 CO和CO2. 【任务二】探究反应后固体产物 小组成员取了5份等质量的CuO，在不同温度下与C 反应，4小时后测得固体物质的XRD 图谱图像。为确保反应后的固体产物不含 Cu2O，据图分析可以采取怎样的措施？ 。 【任务三】评价与改进 如下是该项目成员对微型实验设计的评价量表，请你帮助小组成员再添加一个评价维度，并写出一条待改进的原因。 评价维度 优秀 待改进 可行性 实验原理科学 实验原理有误 操作性 操作简便 操作复杂 经济性 药品用量节省 药品用量较多 …… 【答案】（1）乙处澄清石灰水变浑浊，丙处黑色固体变红。 （2）将反应的温度控制在500℃ （3）环保性 有毒气体扩散到空气中 【解析】任务一：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，乙处澄清石灰水变浑浊，说明C和CuO在高温条件下反应会生成二氧化碳，CO与CuO在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，丙处黑色固体变红，说明明C和CuO在高温条件下反应会生成CO，则反应开始后甲中固体变红，若观察到乙处澄清石灰水变浑浊，丙处黑色固体变红现象，说明反应产生了CO和CO2； 任务二：根据固体物质的XRD图谱图像可知，温度为500℃时，反应后的固体产物中只有Cu,则为确保反应后的固体产物不含Cu2O，可以采取的措施是将反应的温度控制在500℃； 任务三：项目成员对微型实验设计的评价量表从可行性、操作性和经济性三个评价维度进行了评价，还可以从环保性的评价维度进行评价，需要对尾气进行处理，则待改进的方面是有毒气体扩散到空气中。 7、科学兴趣小组同学开展制作“液体密度计”的项目化活动，活动过程如下： 【明确问题】经小组讨论后，确定制作的密度计不仅能测出液体的密度，还需考虑精确度和外形美观度，于是，制定下面的评价量表： 评价维度 5分 3分 1分 刻度 标注正确，清晰美观 标注正确，较清晰美观 标注错误 精确度 g/cm 0.05-0.1 g/cm g/cm 【方案设计】经小组讨论后，依据评价标准，设计如下方案： ①将弹簧秤调零，首先测出空塑料杯受到的重力为，并在弹簧测力计刻度盘的右侧位置标注刻度0。 ②在杯中装满水，用弹簧测力测出其受到的重力为，并在指针所指位置右侧标注刻度1。 ③在杯中装满待测液体，挂在弹簧测力计上，此时指针所指刻度即为液体的密度ρ液。 【实践操作】根据上述方案，同学们用弹簧测力计和塑料杯，制作出液体密度计，并测出空塑料杯的为0.4牛，装满水后的为3.4牛，在刻度盘的相应位置标注上刻度（如图）。 【成果展示】测试其精确度，操作如下：先在空杯中装满密度为0.8g/cm的酒精，再用该密度计测量，若此时指针指示的重力为2.5牛，请你结合图片，通过计算，参照评价量表中的要求，给该密度计评一个合理的分值 。 【迭代改进】为了增加该液体密度计的精度，请你提出一条建议： 。 【答案】0.1g/cm 换用更大的空塑料杯；换用分度值更小的弹簧测力计；减小指针与外壳间的摩擦等 【解析】N m 故装满酒精后 精确度分析g/cm 【迭代改进】换用更大的空塑料杯；换用分度值更小的弹簧测力计；减小指针与外壳间的摩擦等。 8、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 【原理分析】 （1）图甲中呼吸运动是指 过程（选填数字①②③④）。 （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 【模型制作】 （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，若要用该模型模拟图甲②过程，可进行的操作是 。 【改进与评价】 （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： 。 【答案】（1）①②或②① （2）B （3）橡皮膜上移 （4）橡皮膜下移时，即膈肌收缩，膈肌顶部下降，肋骨不能向上向外移动 【解析】（1）吸气过程：吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓的容积扩大，肺随之扩张，造成肺内气压减小，小于外界大气压，外界气体进入肺内，形成主动的吸气运动。 （2）当膈肌和肋间外肌舒张时，肋骨与胸骨因本身重力及弹性而下降回位，膈肌顶部升高，结果胸廓容积缩小，肺也随之回缩，造成肺内气压大于外界气压，肺内气体排出肺，形成被动的呼气运动。 （1）胸廓有节律地扩大和缩小叫作呼吸运动，呼吸运动包括呼气和吸气两个过程。图甲中①表示吸气、②表示呼气。 （2）吸气时：肋间外肌、膈肌收缩→肋骨向上向外移动（膈肌顶部下降）→胸廓扩大、胸腔容积增大→肺扩张→外界大气压力大于肺内气压→外界气体进入肺。因此吸气时，肺内气压变化情况为：先变大后减小，B正确。 故选B。 （3）图甲中②表示呼气，呼气时，膈肌与肋间肌舒张，引起胸腔前后、左右及上下径均缩小，膈肌顶部上升，胸廓的容积缩小，肺随之缩小，造成肺内气压增大，大于外界大气压，肺内气体呼出肺，完成呼气。图乙模型中橡皮膜代表膈肌，因此正确操作是橡皮膜上移。 （4）利用模型丙模拟吸气时，橡皮膜下移时，即膈肌收缩，膈肌顶部下降，肋骨不能向上向外移动，因此两者不能协同进行，不具有一致性。 9、某项目学习小组为迎接学校科技节，开展主题为“自制简易家庭制氧机”的项目化学习活动。 【探秘原理】通过对市场上制氧机的调查，发现制氧机的制氧原理主要分三类：空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。学习小组讨论后，决定采用化学试剂制氧。 【产品设计】 （1）选择器材：根据原理需求，项目小组先组装了如图1的装置，试验后，小组同学觉得在图1装置后面最好连接一个储气装置（如图2），为达到储气目的，应将图2中的 端（选填b或c）与图1中a端相接。 （2）选择制氧剂：市场上销售的化学试剂制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为主要原料。该小组为比较两种制氧剂的制氧效果，通过实验，获得如图3的实验数据。结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 ； （3）学校科技节准备对“自制简易家庭制氧机”进行展示评比活动，项目学习小组结合评价量表中安全方便这项指标，对自己的产品进行如图4改进，最终达到评价量表“优秀”要求。评价量表中“优秀”栏的内容应该是 。 【评价量表】 指标 优秀 合格 待改进 安全方便 ？ 导管多，气密性好，反应装置和洗气装置合并，方便携带 导管多，气伤性不好，反应装置和洗气装置分开，不方便携带 【答案】（1） b （2）过碳酸钠产氧速率比过氧化氢高，便于携带 （3）导管少，气密性好，反应装置和洗气装置合并，方便携带。 【解析】（1）氧气的密度比空气大，因此为达到储气目的，应将图2中的b与图1中a端相接； （2）结合图3可知：该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是过碳酸钠产氧速率比过氧化氢高，便于携带； （3）由图示信息、其他产品的特点可知，评价量表中“优秀”栏的内容应该是导管少，气密性好，反应装置和洗气装置合并，方便携带。 10、根据“制作并观察洋葱表皮细胞临时装片”的实验，请回答下列问题。 （1）如图甲为制作洋葱表皮细胞临时装片的部分步骤，正确的顺序是 ，步骤④取的是洋葱的 （填“内”或“外”）表皮。 （2）小莲同学按规范操作，镜筒慢慢上升过程中并未观察到细胞，则应考虑的操作是 。 （3）小莲绘制了如图乙所示的洋葱表皮细胞示意图，如表是绘制的指标评价标准： 等级 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 符合细胞的形态特征，结构完整，名称标注正确但有遗漏 不符合细胞的形态特征，名称标注有误或不全。 根据评价指标，小莲同学绘制的模型应被评为 。 【答案】 （1）③④②① 内 （2）临时装片中细胞没有对准通光孔 （3）待改进 【解析】制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片的实验步骤简要的概括为：擦、滴、撕、展、盖、染、吸。 （1）制作洋葱鳞片叶内表皮临时装片的实验步骤简要的概括为：擦、③滴、④撕、②展、①盖、染、吸。正确操作顺序是：③④②①。步骤④取的是洋葱的内表皮。 （2）镜筒慢慢上升过程中并未观察到细胞，有可能是临时装片中细胞没有对准通光孔，细胞并未在显微镜视野的观察范围之内。 （3）植物细胞具有：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、液泡，植物体绿色部分的细胞还有叶绿体。图乙小莲绘制的洋葱表皮细胞示意图，图中只标注了细胞壁、细胞膜、细胞核，还没有标注细胞质、液泡等。结合指标评价标准可知，小莲同学制作的模型“名称标注不全”应被评为待改进。 11、学校项目化小组要制作一艘“化学船”，小宁设计了如图模型，其部分评价量表如下表所示。该模型的原理是：漏斗流下的液体与塑料罐里的物质反应，产生大量的气体，使船前行。 “化学船”模型评价表（节选） 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 船体稳定 船体略有倾斜，但不影响行驶 指标二 航行速度可调 航行速度不可调 不能行驶 （1）将量表中“指标一”的待改进内容补充完整： 。 （2）使“化学船”前进的动力的施力物体是 。 （3）以下是项目化小组制作的“化学船”的三个方案，你认为他们的指标二能达到优秀的是哪组?请简要说明理由 。 甲方案 稀盐酸 大理石 长颈漏斗 乙方案 稀盐酸 大理石 分液漏斗 丙方案 稀硫酸 大理石 分液漏斗 【答案】（1）船体倾斜严重，不能正常行驶 （2）喷出的气体 （3）乙方案中大理石与稀盐酸反应可以生成气体CO2，利用分液漏斗可以控制加液的速率进而控制产生气体的速率，使船体稳定，匀速前进。 【解析】（1）由图可知，评价指标由左到右越来越差，所以待改进内容是船体倾斜严重，不能正常行驶，故填：船体倾斜严重，不能正常行驶； （2）由题文可知，该模型的原理是：漏斗流下的液体A与塑料罐里的物质B反应，产生大量的气体，使船前行，所以使“化学船”前进的动力的施力物体是反应生成的从玻璃管喷出的气体，故填：喷出的气体； （3）甲方案中大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，长颈漏斗不能控制反应的速率，反应速率越来越快慢，船越来越慢； 乙方案中的反应是大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，实验中用到分液漏斗，分液漏斗能够控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，使船体稳定，匀速前进； 丙方案中大理石与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在大理石表面阻碍反应的进一步进行，不能持续得到二氧化碳，船很快停止前进。 故填：乙方案，分液漏斗能够控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，使船体稳定，匀速前进。 12、小科参加学校开展的“自制简易显微镜”项目化学习活动，他利用2块放大镜（A和B）、纸筒、光盘、平面镜和可升降支架等材料制作了一台“简易显微镜”（如图甲）。通过适当调节支架高度，调整标本和放大镜之间的距离，可实现与实验室光学显微镜相似的成像效果。项目化评价小组制定的“自制简易显微镜”评价表如下表。 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 能精细调节像的清晰度 能粗略调节像的清晰度 无法调节像的清晰度 指标二 对像的大小和亮度都能进行调节 只能对像的大小或亮度进行调节 对像大小和亮度都不能进行调节 （1）放大镜A相当于实验室光学显微镜中的 （填结构名称）。 （2）产品调试：小科利用自制的“简易显微镜”观察细胞时，视野内的像如图乙所示，若要获得像的清晰度如丙图所示，他接下去操作是 。 （3）产品评价：根据“指标二”，小科自制的“简易显微镜”评为“待改进”。为使“指标二”达到优秀水平，请你对该“简易显微镜”提出合理的改进建议： 。 【答案】（1）目镜 （2）适当上下调节可升降支架高度，直至像清晰 （3）增加一个光源调节装置，以便调节像的亮度；同时，添加一个可以精确调节放大镜A和B距离的支架，使其能够更好地对像的大小进行精细调节，从而达到优秀水平 【解析】显微镜的结构由光学部分、支持部分及调节部分三部分组成；光学部分由镜头和反光镜组成。镜头分为目镜和物镜两种，目镜无螺纹，目镜越长，放大倍数越小；物镜有螺纹，物镜越长，放大倍数越大。显微镜的放大倍数等于目镜和物镜两者的乘积。 反光镜，一面是平面镜，外界光线较强时使用，一面是凹面镜，外界光线较弱时时使用。 （1）放大镜A相当于实验室光学显微镜中的目镜，用于进一步放大已经由物镜放大的像 （2）如果要获得像的清晰度如丙图所示，需要调整目镜（放大镜A）的位置。这可以通过降低放大镜A的位置，使其与样本的距离适当，以调整焦距从而使像变清晰。 （3）根据项目化评价小组的“自制简易显微镜”评价表，可以看出，小科的简易显微镜在对像的大小和亮度的调节方面需要改进。合理的改进建议包括增加一个光源调节装置，以便调节像的亮度；同时，添加一个可以精确调节放大镜A和B距离的支架，使其能够更好地对像的大小进行精细调节，从而达到优秀水平。 13、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）下表是“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 【答案】（1）使小筒能竖直漂浮在水面 （2）8cm （3）见解析 【解析】（1）如果没有沙子，则小筒会躺在水面上，而小筒内装入细砂后，重心降低，能让浮体竖直漂浮在水中。 （2）此时“浮力秤”漂浮在水面上，受到的浮力等于其总重力，浮力为：；浮力秤没有称物体时浸入水中的体积：；小筒浸入水中的深度：，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，根据平衡力可得：，即：，则，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：，最大称量物体的质量为：。 14、空气过于干燥会对人的身体产生不利影响，专家提示：室内最佳空气湿度值范围为40%至60%。某小组开展“自制空气加湿器”的项目活动，过程如下： 【项目量规】表1项目成果评价表 指标 优秀 良好 待改进 自动加湿，自动调节出雾量，可设置不同恒湿，防干烧 自动加湿，自动调节出雾量，防干烧 自动加湿，自动调节出雾量 【项目设计】如图所示，小科设计的“自制空气加湿器”原理模型。 工作电路：R为湿敏电阻。 控制电路：电磁继电器A和B完全相同（线圈电阻忽略不计）；Ra为湿敏电阻，置于加湿器表面，和空气接触，用于探测空气的湿度，其Ra阻值随空气湿度的变化如下表2所示，当空气湿度为某一数值时，La吸引弹性衔铁使Sa断开，同时开关K闭合，接通R0电路；Rb为压敏电阻，其阻值随压力的增大而减小，当压力为某一数值时，Lb吸引弹性衔铁使Sb闭合。 表2：湿敏电阻Ra阻值随空气湿度的变化 空气湿度（%） 10 20 30 40 50 60 70 80 90 湿敏电阻Ra阻值（欧） 300 210 150 100 75 50 40 30 25 【项目调试】 （1）当空气湿度减小时，为了使空气加湿器出雾量自动增大，工作电路中，湿敏电阻R的阻值随空气湿度变化的图像应为 ； A.B.C.D. （2）控制电路中电源电压恒为3伏，自制空气加湿器水箱中加入适量水，Lb吸引弹性衔铁使Sb闭合，当空气湿度升高至50%以上时，La恰好能吸引弹性衔铁使Sa断开，当空气湿度降低为40%以下时，Sa又自动闭合，K自动断开，请计算R0的阻值；（写出计算过程） 【项目评价】 （3）根据表1项目成果评价表，对小科设计的“自制空气加湿器”原理模型进行评价，你认为该项目被评为哪种指标等级，阐述理由并提出修改建议_________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）D （2）300欧 （3）见解析 【解析】（1）当湿敏电阻的阻值为R时，电路中的电流由I与R1不成正比可知，将电流表改为空气湿度显示仪，空气湿度显示仪的刻度是不均匀的；由知道，越靠近零刻度线，说明R1的阻值越大，由表中数据可知，空气湿度越小，所以，D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 （2）根据表格知道，当空气湿度为50%时，Ra=75欧，继电器A刚好吸引衔铁时，线圈中通过的电流此时控制电路中Ra与R0并联，当空气湿度为40%时，Ra=100欧，此时通过Ra的电流则通过R0的电流I0=0.04安-0.03安=0.01安， （3）因为该原理模型能实现自动加湿，自动调节出雾量，防干烧的功能，但是，不能设定不同的恒湿，可在湿敏电阻Ra支路上串联一个滑动变阻器（或在继电器A的电路中串联一个滑动变阻器），故评价：良好。 15、项目学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台家用制氧机。 【产品评价量表】 产品等级 优秀 合格 待改进 指标一：产生氧气 能 能 不能 指标二：观察氧气速度 能 能 不能 指标三：随时可关停 能 不能 不能 【收集资料】①制氧机的制氧剂为过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2相对分子质量为314），过碳酸钠极易溶于水，常温下其水溶液几乎不产生氧气，在二氧化锰催化下能产生大量氧气。二氧化锰难溶于水。其化学方程式为 ②过碳酸钠分解快慢的影响因素表 组别 温度设置 （℃） 二氧化锰质量（克） 水的体积 （毫升） 过碳酸钠质量（克） 10秒内收集的氧气体积（毫升） 1 5 5 100 20 22 2 25 5 100 20 50 3 25 5 100 15 40 【制氧机模型】 （1）图甲是项目小组设计的一代产品，加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量，目的是让产品实现冬夏两季的制氧速度基本相同。根据小组收集的资料分析，在水量相同时，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是 。 （2）若用该装置制取24克氧气，请计算所需过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）的质量。 （3）图乙是其二代产品，先在瓶内隔板的右边加入适量水，再将过碳酸钠和二氧化锰通过加料口加入，打开阀门K，注射器将水注入隔板的左边即可获得氧气。 ①二代产品中设置c管是为了实现评价量表中哪一项指标 ? ②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，如何改进装置使其达到优秀标准 ? 【答案】（1）b （2）157克 （3）指标二 将装有二氧化锰的袋子用线挂起，既保证袋子下端能浸在液体中又不低于注射器导管下端 【解析】（1）对比过碳酸钠分解快慢的影响因素表1、2组数据分析可知温度较低时等时间内收集的氧气较少，则反应速率较慢，所以冬天加较多的过碳酸钠，增加反应物的浓度加快反应速率，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是b； （2）设需要过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）的质量为x， x=157g 答：需要过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）的质量为157g； （3）①二代产品中设置c管是为了观察氧气速度，为了实现评价量表中指标二； ②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，改进装置：将装有二氧化锰的袋子用线挂起，既保证袋子下端能浸在液体中又不低于注射器导管下端，则可达到优秀标准。 16、某项目学习小组计划设计一款可温控电风扇（如图甲所示），Rx为热敏电阻，其阻值随温度的变化（如图乙所示，电磁铁线圈电阻忽略不计）； 【工作原理】开关闭合，当开关S连接bc，接通控制电路，若室温达到30℃，电磁继电器吸引衔铁，动触头上弹，工作电路接通，电风扇运转；当室温低于22℃，电磁继电器断开衔铁，动触头弹回，工作电路断开，电风扇停止运转； 【产品制作】根据电路图的工作原理，若开关闭合，当开关S连接ab，温控模式 （选填“能”或“否”）实现； 【产品测试】温控模式下，当控制电路的电流为10mA~100mA时，风扇均可处于运转状态； 【产品评价】项目小组制定了项目成果评价表，如表是部分指标的评价内容，请依据以下项目评价表，首先针对【指标2】来评价该作品的达成情况的等级是良好，你认为的评价理由是 ； 等级/指标内容 优秀 良好 待改进 指标1 能否温度控制或人工控制电风扇的启动或关闭 既能温度控制，又能人工控制 能温度控制，但不能人工控制 不能温度控制，但能人工控制 指标2 电风扇的风速是否可调 风速是可调且连续变化 风速是可调的但不连续变化 风速不可调 【产品迭代】某同学提出对方案进行适当的升级改造，欲使电风扇运转的临界温度可根据使用者的需求进行个性化调节，为达成该设计的迭代升级，以下方案中可行的是 。 A．在控制电路中接一个滑动变阻器 B．电磁铁选用匝数可变的线圈 C．改变工作电路中变阻器的阻值 D．将控制电路的电源改成电压可调的电源 【答案】否 因为、、可调节电路中电流大小，进而调节电风扇的风速；但调节时，电流变化不连续，所以应评为良好 ABD 【解析】分析电路图可知，开关S1闭合，当开关S连接ab时，工作电路是通路，所以控制电路是否工作，不影响工作电路，所以温控模式不能实现。分析电路图可知，工作电路中可调节R1、R2、R3接入电路中的情况，来调节电路中电流大小，进而调节电风扇的风速，但调节时，电流变化不连续，所以应评为良好。 A．由于电磁铁吸合时电流大小不变，所以在控制电路中接一个滑动变阻器，改变滑动变阻器接入电路中阻值大小，则热敏电阻的阻值改变，故改变了电风扇运转的临界温度，故A符合题意； B．由于电磁铁吸合时电流大小不变，当电磁铁选用匝数可变的线圈，改变电磁铁的匝数时，电磁铁的磁场强度改变，要使电磁铁吸合，则热敏电阻的阻值改变，所以改变了电风扇运转的临界温度，故B符合题意； C．改变工作电路中变阻器的阻值，只能改变工作电路中电流大小，改变电风扇的转速，故C不符合题意； D．由于电磁铁吸合时电流大小不变，将控制电路的电源改成电压可调的电源，当电源电压改变时，电路中电流改变，要使电磁铁吸合，则热敏电阻的阻值改变，所以改变了电风扇运转的临界温度，故D符合题意。故选ABD。 17、人体通过消化系统获取营养，研究者常采用体外模拟实验的方式来揭开“人体消化与吸收”的奥秘。某同学用橡皮泥（可塑性较差，拉伸强度较小）制作了如图甲所示的消化系统模型，并针对模型设计了评价量表。 “消化系统模型”评价表（节选） 评价指标 优秀 合格 待改进 结构完整性 器官完整，比例得当，顺序正确。 消化道各器官完整、顺序正确，消化腺器官缺失1个或位置不正确 消化道各器官有缺少或顺序不正确，消化腺器官有2个或2个以上缺失或位置不正确。 材料与匹配 有3处材料能模拟演示对应结构的功能 有1处材料能模拟演示对应结构的功能 都不能模拟演示对应结构的功能 （1）模型中A表示的器官是 ，其分泌的消化液通过导管进入到小肠内，参与食物的 （选填“消化”或“吸收”）过程。 （2）根据评价量表，该模型“结构完整性”被评为“优秀”，“材料与匹配”被评为“待改进”。为使该模型的“材料与匹配达到优秀水平，有同学建议改用超轻黏土代替橡皮泥，请说明原因 。 （3）评价与交流课上，有同学认为该模型还可以标明对应消化液的pH范围，更加便于学生了解不同消化酶的消化条件。测量消化液的酸碱度可用pH试纸，其具体操作是 。 【答案】（1）肝脏 消化 （2）可用超轻黏土代替橡皮泥制作模型，因为橡皮泥相比超轻黏土可塑性较差，无拉伸强度，而超轻黏土塑型能力强，适合做精细造型，其更适合模拟精细的人体器官结构 （3）取一片pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒或胶头滴管蘸取消化液滴在pH试纸上，变色后与标准比色卡对照，读出溶液的pH值 【解析】人体的消化系统由消化道和消化腺两大部分组成，人体消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠（包括十二指肠、空肠、回肠）和大肠（包括盲肠、阑尾、结肠、直肠）。 （1）由图可知，模型中A表示的器官是肝脏，它能够分泌胆汁，胆汁会通过胆管进入小肠；胆汁中不含有消化酶，能够将脂肪乳化成脂肪微粒，加大消化液与脂肪的接触面积，促进脂肪的消化。 （2）橡皮泥相比超轻黏土可塑性较差，无拉伸强度；而超轻黏土塑型能力强，适合做精细造型，其更适合模拟精细的人体器官结构。所以该同学建议改用超轻黏土代替橡皮泥，根据评价量表，可使该模型的“材料与匹配”达到优秀水平。 （3）测定溶液的酸碱度用pH试纸，具体的操作方法为：取一片pH试纸放在表面皿或玻璃片上，用玻璃棒或胶头滴管蘸取消化液滴在pH试纸上，变色后与标准比色卡对照，读出溶液的pH值。 18、小科家的水族箱因水中二氧化碳含量偏低而影响了水草的正常生长。为解决此问题，小科开展了如下研究： 【市场调查】小科发现市场上有如图甲所示的二氧化碳气体补给器出售，该补给器连接上气体细化器后就可向水族箱的水中补充二氧化碳气体，其结构示意图如图乙所示。 【自制补给器】小科研究了市售的二氧化碳气体补给器后，设计了如图丙所示的自制补给器。 （1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法： 。 （2）计泡器是用于观察气体产生速度的装置。下图中的 能用作计泡器。 A. B. C. D. （3）将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的 （填“①”“②”或“③”）处。 （4）依据如下评价量表，对小科的自制补给器进行评价，写出评价等级及依据： 。 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 【答案】（1）关闭气量调节阀，向长颈漏斗内倒水，直到长颈漏斗内液面不下降 （2）D （3）③ （4）优秀，反应安全，通过调节气量调节阀可以控制反应速度，产生的气体能直接排出，通过观察计泡器导管口气泡量可以观测反应的速度 【解析】（1）丙图中“气体发生器”装置的气密性检验方法：关闭气量调节阀，往长颈漏斗中加水至浸没漏斗下端，继续加水形成一段水柱，水柱能保持稳定不下落则说明气密性良好； （2）计泡器是用于观察气体产生速度的装置，应长管进气，短管排出。故选D； （3）如图丙所示，将气体细化器连接在自制补给器的右侧导管上后，应将气体细化器置于水族箱的③处。因为③处是水族箱底部，二氧化碳气体密度比水小，将气体细化器放在此处，二氧化碳能更好地溶解在水中，且能随着水的流动扩散到整个水族箱，提高二氧化碳的溶解效率，更有利于水草吸收二氧化碳；故答案为：③。 （4）该装置反应安全，且可控，气体能直接排出且速度可以观测，因此评为优秀；故答案为：等级：优秀，依据是反应安全，且可控，气体能直接排出且速度可以观测。 19、某校项目化实验中同学利用可乐瓶等材料制作了一个水火箭（如图甲），其结构示意如图乙所示，他们进行飞行高度实验。将水火箭竖立于地面，用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭就接近竖直地向上飞。 （1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的； （2）实验中无法直接测量水火箭竖直上升的最大高度，可以转换为测量水火箭从发射到落地的 来间接反映这个高度； （3）如图丙所示，小组同学用频闪照相机拍下了水火箭从A处起飞，到C处达到最高点的运动情况，照相机每隔0.2秒曝光一次，从拍摄的照片可以看出，判断水火箭运动情况是 （选填“匀速直线运动”或“变速直线运动”），并说明理由： 。 （4）以下是水火箭发射的部分评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 功能性 火箭能顺利升空，在空中飞行时间 t≥8 秒 火箭能顺利升空，在空中飞行时间3秒≤t＜8秒 火箭能顺利升空，在空中飞行时间t＜3秒或不能升空 图丁是小组同学实验时的速度和时间的关系，请结合评价量表的功能性指标，对该水火箭进行评价并说明理由 。 【答案】（1）相互 （2）时间 （3）变速直线运动 水火箭在相同时间内竖直通过的距离不同 （4）该水火箭优秀，理由是其在空中飞行的时间等于8秒，符合优秀的评价指标 【解析】（1）瓶内的水向下喷出，水火箭给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，水火箭向上运动。 （2）火箭上升的高度越高，到落地时所需的时间就越大，所以实验中可以测量水火箭从发射到落地的时间来间接反映这个高度。 （3）如图丙所示，因照相机每隔0.2s曝光一次， 从他拍下的照片可以看出，在水火箭在做变速直线运动，其理由是：在相同时间内通过的距离不同，根据知，水火箭在做变速直线运动。 （4）由图丁知该水火箭在空中的飞行时间等于8秒 ，由评价指标中优秀的标准知该水火箭为优秀。 20、学习小组开展“水位自动报警器”的设计与制作活动，希望在水位上升至设定位置时能产生报警信号；提供材料：导线、电源3V、小灯泡（2.5V 0.5A）、滑动变阻器（ 0.6A）、电流表（0~0.6A）等；小组设计的产品评价表如下： 评价指标 优秀 良好 待改进 指标一 能报警，电路简洁 能报警，电路复杂 无法实现报警 指标二 通过声音和光线同时报警 通过声音或光线报警 不能通过声音或光线报警 小组成员设计了电路与浮沉装置，其中浮沉装置总质量50g，自下而上包括的立方体泡沫、10cm高的塑料连杆、薄铜片（厚度忽略不计）；整个装置简图如图所示，各部分连接良好。当水位上升，铜片与电路中的触点接触，电路接通；求： （1）电路接通，小灯泡正常工作时，滑动变阻器的功率； （2）电路未接通，浮沉装置在水中静止时，立方体泡沫浸入水中的深度； （3）在设计制作过程中，若当水位刚达到12cm时能实现水位自动报警功能，触点开关距离容器底的理论高度为 ； （4）评价产品：结合评价表，对产品测试时，其“指标一”为优秀，“指标二”为良好；请提出一种改进方法使“指标二”达到优秀。（可采用文字或电路图说明） 【答案】（1）0.25W （2）2cm （3）25cm （4）小灯泡串联或并联一个电铃 【解析】（1）由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，小灯泡正常工作时，灯泡两端电压为2.5V，由题意可知，通过小灯泡的电流为0.5A，则通过滑动变阻器的电流为0.5A，电源电压为3V，所以滑动变阻器的功率 （2）浮沉装置总质量50g，则浮沉装置的重力 由图可知，立方体泡沫漂浮时，由阿基米德原理可知立方体泡沫的体积为125cm3，则立方体泡沫的边长为5cm，则立方体泡沫浸入水中的深度 （3）当水位刚达到12cm时能实现水位自动报警功能，塑料连杆的高为10cm，立方体泡沫的边长为5cm，立方体泡沫浸入水中的深度为2cm，则触点开关距离容器底的理论高度 l=12cm+10cm+5cm-2cm=25cm （4）由于指标二中能通过声音和光线同时报警，所以电路中既能发光又能发声，故将小灯泡串联或并联一个电铃，电路中通电后，电路中既能发光又能发声，达到“指标二”优秀。 21、校园科技节开展水火箭的项目化学习研究： 【项目内容】利用可乐瓶等制作一个一级水火箭。 【项目研究】试飞：在瓶内装入一定量的水，然后用充气筒往瓶内充气，等到气体充到一定气压后，水火箭尾部橡皮塞被冲开，水火箭拖着长长的水柱急速升空如图所示。 这是甲乙两组为制作水火箭分别准备的材料清单： 甲组 可乐瓶、橡皮塞、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶 乙组 可乐瓶、橡皮塞、棉线、降落伞材料、气门芯、彩纸、玻璃胶、密封胶 【项目评价】下表是此次水火箭制作的评价标准： 等级 优秀 良好 待改进 指标 制作精美，气密性好，能成功升空，且升空高度不低于50米，落地后火箭主体部分完好，能反复回收使用。 制作精美，气密性好，能成功升空，但升空高度较低，落地后火箭主体部分基本完好，简单加固后能再次使用。 制作粗糙，少许漏气，无法升空，或升空高度较低，落地后火箭主体部分受损，且无修复价值。 【项目迭代】利用可乐瓶等制做二级、三级水火箭。 （1）分析甲、乙两组的材料，结合评价标准，乙组中的棉线和降落伞材料的作用 。 （2）在实验过程中，乙组不断改变水火箭发射时的仰角，他们想要探究的问题是 。 （3）项目迭代的技术关键是 。 【答案】（1）防止或减轻水火箭落地时受损 （2）水火箭发射高度与发射仰角的关系 （3）见解析 【解析】（1）根据甲、乙两组的材料，结合评价标准知道，乙组中的棉线和降落伞材料的作用防止或减轻水火箭落地时受损。 （2）根据控制变量法知道，乙组只是不断改变水火箭发射时的仰角，所以，他们想要探究的问题是水火箭发射高度与发射仰角的关系。 （3）项目迭代的技术关键是分离技术、错时喷射技术或分级回收技术等。 22、在项目化学习中：小科用条形磁体、大号缝衣针、硬卡纸、橡皮、大头针制作简易指南针，指南针制作过程如下： 步骤Ⅰ：取2枚大号钢质缝衣针，分别将条形磁体沿同一方向摩擦缝衣针10余次(如图甲)，使缝衣针磁化。 步骤Ⅱ：将1张硬壳卡纸折成直角，将2枚被磁化的缝衣针对称地穿在卡纸两侧，如图乙所示，用1块橡皮和1枚大头针做成支座，将插有缝衣针的卡纸水平支起。 步骤Ⅲ：用当地的地图确定简易指南针所指的方向。 步骤Ⅳ：在老师的指导下，针对制作指南针的科学性设计了评价表(如图丙) “自制指南针”评价量表（节选） 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 指针磁性强，且能自由转动 指针磁性强，不能自由转动 指针磁性弱，不能自由转动 指标二 能准确指示南北方向，能保持水平平衡 能较准确指示南北方向，不能保持水平平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡 （1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为 极； （2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，应如何操作 ； （3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”。为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，请你对该指南针提出合理的改进建议： 。 【答案】（1）S （2）多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向 （3）硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置 【解析】（1）将条形磁铁的S极靠近图乙中缝衣针的针尖，缝衣针被排斥，则缝衣针针尖位置应标为S极。 （2）在不添加器材情况下，若要确定简易指南针是否能够指示南北，可以多次拨动自制的指南针，静止时总是指示南北方向。 （3）根据评价量表进行测试评价，小科制作的指南针“指标一”被评为“优秀”，“指标二”被评为“合格”；为使该指南针的“指标二”达到优秀水平，硬壳卡纸折成直角时要对折，大头针做成支座时要找准卡纸的重心位置。 23、【设计背景】我国设计的“蛟龙号”潜水艇最大下潜深度达到7062米，希望同学们也能像我国潜艇设计师一样设计出一艘属于自己的潜水艇！ 【产品设计】项目小组利用硬质塑料瓶制作潜水艇，塑料瓶厚度不计，两个舱之间密封不连通，水舱与注射器通过塑料软管相连，移动注射器活塞可以实现潜水器的浮沉，模型如图甲。 【检验产品】如表为该小组制定的量表： 自制潜水艇评价量表 验收等级 优秀 合格 待改进 功能仓分区设计 生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水，且生活舱较大 _______ 生活舱和水舱没有独立分开 浮沉情况 潜水艇能顺利实现下潜、上浮、悬浮、漂浮 潜水艇能下潜、上浮、悬浮、漂浮，但较困难 潜水艇不能实现下潜、上浮、漂浮 （1）为实验潜水艇的上浮，小组同学的操作是： ，从而排出水舱内的水，实现上浮； （2）请在表格中填入“合格”的评价内容 ； （3）如图乙所示，潜水艇完成从B到A上浮的过程，其浮力变化情况是 ； （4）已知某小组同学采用的材料总质量0.5千克，体积，现有100毫升和200毫升两种规格的注射器，请通过计算说明应该选择哪种规格的注射器能实现在水中悬浮。 【答案】（1）推动活塞，向潜水艇打气 （2）见解析 （3）先不变后变小 （4）应选200mL的注射器 【解析】（1）为实验潜水艇的上浮，推动活塞，向潜水艇打气，排出水舱内的水，潜水艇浮力大于重力时实现上浮，漂浮在水面上时，浮力等于重力。 （2）根据量表进行分析可知，“合格”的评价内容为：生活舱和水舱独立分开，生活舱不进水。 （3）潜水器完成从B到A上浮的过程，露出水面之前，排开水的体积不变，由阿基米德原理可知其受到的浮力不变；露出水面后，排开水的体积减小，则浮力变小；所以整个过程中其浮力变化情况是先不变后变小。 （4）要使潜水器实现在水中的悬浮，则浮力应等于潜水器的总重力，该潜水器悬浮时受到的浮力为F浮=ρ水gV排=ρ水gV=1×103kg/m3×10N/kg×650×10-6m3=6.5N 材料的总质量为0.5kg，则材料的总重力为G=mg=0.5kg×10N/kg=5N因该潜水器材料的总重力小于悬浮时的浮力，所以需在水舱内注水，则需注入水的重力为 ΔG=F浮-G=6.5N-5N=1.5N 需注入水的体积为 假设注射器抽出多少气体就有多少体积的水进入水舱，则注射器的体积应大于等于150mL，因此应选200mL的注射器。 24、某校项目化小组同学以食品包装袋干燥剂为主题开展了微项目化学习。 【认识干燥剂】 （1）生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是 。 【探秘干燥剂】 小明同学对一包久置的生石灰干燥剂成分（如图）进行如下探究：查阅资料： ①生石灰会吸收空气中的水分，生成氢氧化钙，氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。 ②氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应能生成碳酸钙，碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。 （2）为检验样品中是否存在氢氧化钙，小明设计了如下实验：用天平称量少量干燥剂质量为m1，在700℃条件下，加热一段时间后，测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙，则m1 m2（选填“>”、“<”或“=”）。 （3）为检验样品中是否存在碳酸钙，取样品于试管中，加水后发现试管底部有固体剩余。小明认为样品中一定含有碳酸钙，小敏认为小明的结论不正确，理由是 。 【项目评价】 物质的检验有不同的方案，不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。 评价等级 优秀 合格 待改进 指标 有明显的实验现象，可用感觉器官直接判断 现象不是很明显，但可借助仪器判断 借助仪器也不能判断 （4）在检验样品中是否存在氧化钙时，小明设计的方案是取适量样品于试管中，加入少量水振荡，观察现象，这一方案的评价等级是 。 【答案】（1）生石灰（2） >（3）氢氧化钙微溶于水，白色沉淀可能是氢氧化钙（4）优秀 【解析】（1）生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠，从食品安全角度考虑，食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰，因为生石灰能够与水反应，可以用作食品干燥剂，而浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性，但具有强烈的腐蚀性，不能用作食品干燥剂； （2）氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水，碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙，用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下，加热一段时间后，测其质量为m2，由结论可知固体中含有氢氧化钙，说明m1＞m2； （3）为检验样品中是否存在碳酸钙，取样品于试管中，加水后发现试管底部有固体剩余，小科认为样品中一定含有碳酸钙，由于氢氧化钙微溶于水，白色沉淀可能是氢氧化钙，则小丽认为小科的结论不正确； （4）氧化钙溶于水会放出大量的热，则在检验样品中是否存在氧化钙时，小科设计的方案是取适量样品于试管中，加入少量水振荡，会观察到试管外壁发热，有明显的实验现象，可用感觉器官直接判断，故这一方案的评价等级是优秀。 25、草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用，为其中的鱼类提供氧气。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和氧气补给器，下表为产品评价量表。 评价 优秀 合格 待改进 指标 反应安全，气体能直接排出且可控制气流速度。 反应安全，气体能直接排出。但不可控制气流速度。 气体无法排出存在较大安全隐患。 （1）查阅资料：草系鱼缸先要通入CO₂两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制CO₂，以下是项目组成员设计的CO₂发生装置。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瓶子产生气体需要用时打开开关。 小组讨论时小科选择方案乙（图乙），你认为他的理由是 。 （2）小科想知道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 。 （3）项目评委根据评价量表将两个装置评价为合格指标。要使指标被评为优秀，请选择其中一个装置进行改进： 。 【答案】（1）够控制生成二氧化碳的量 （2）不正确，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，也能够使紫色石蕊试剂变红 （3）将A瓶与导管换成分液漏斗连接到B瓶上 【解析】（1）选择乙图，通过压挤A瓶，控制进入B瓶中盐酸的量，能够控制生成二氧化碳的量； （2）该结论不正确，二氧化碳与瓶中的水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，也能够使紫色石蕊试剂变红； （3）将A瓶与导管换成分液漏斗连接到B瓶上，通过开闭分液漏斗的玻璃开关控制加入液体的量，从而控制反应的速率。 26、小明参加学校项目化学习挑战赛——设计制作“恒温热水壶”。 等第指标 优秀 合格 待改进 指标一 能防干烧（即壶内无水，不能加热） 防干烧效果一般 不能防干烧 指标二 壶内的水必须先煮沸后才能自动恒温 壶内的水能煮沸但不能自动恒温 壶内的水不能煮沸 指标三 恒温的温度可以调节 恒温的温度不可以调节 壶内的水不能保持恒温状态 如图所示为小明设计的电路图，其中L1、L2为完全相同的两个电磁铁，压敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小，可感知水量；热敏电阻R2的阻值随温度的升高而降低，可感知水温。一开始开关S闭合，水沸腾后，电路进入恒温状态。开关S闭合，无弹力，通过相关元件，使弹簧产生向右拉力。 （1）【项目解疑】开关S应接在图中的 处（选填“A”、“B”或“C”）； （2）【项目评价】若R0=48.4Ω，900秒内电热丝工作P—t如图所示（后300秒电流通断时间比为1∶5），求这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能 ；根据以下评价量表，请你对该“恒温热水壶”进行等第评价，并说明评价理由： 。 【答案】（1）B （2） 3.5×105J 优秀，既能自动恒温，而且恒定温度可调 【解析】（1）如果开关S在C处或者在A处，开关断开后，热敏电阻R2无法工作，不能保持恒温的状态，为不影响热敏电阻在水沸腾后继续工作，所以开关S必须接在右侧电路的B处。 （2）电阻丝R0的电功率已知后300s电流通断时间比为1∶5，则900s内电阻丝工作的总时间 这段时间内电热丝用于把水煮沸所消耗的电能W=Pt=1000W×350s=3.5×105J。 恒温加热时，热敏电阻R2的阻值随温度的降低而增大，电路中电流减小，L1的磁力减弱，图中的动触头与静触头连接，电热丝开始加热；要调节恒温的温度时，根据串联电路电阻规律可知，需要改变滑动变阻器接入电路的阻值，电路中的电流大小改变，则电路中的恒温的温度改变，故图中电路既能自动恒温，而且恒定温度可调，符合优秀标准。 27、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 。 【答案】（1）改变通过电动机中的电流方向 （2）变小 （3）合格 【解析】（1）由于通电导体在磁场中的运动方向与导体中电流方向有关，所以切换开关S，可以改变通过电动机的电流方向，故可以改变电动机转向。 （2）观察电路图可知，旋钮式电阻与电动机串联，旋钮OP绕O点沿箭头方向转动时，电阻的长度增长，则电阻阻值增大，所以通过电动机的电流减小，由于导体中电流越小，通电导体在磁场中受到力越小，所以电动机转速会变慢。 （3）观察丙图发现，吸纸屑时，有部分纸屑会到纸屑收集盒下方，则吹风时，纸屑收集盒下方的纸屑会被吹出，故吸纸屑后，吹风时有部分纸屑吹出，由表格中评价标准可知，指标二评价等级为合格。 28、灭火器是常见的消防设备，有多种类型，某项目化小组计划制作一款简易泡沫灭火器模型。 【项目学习】 在一个密闭的容器中装入两种物质，并添加发泡剂（混入气体时能产生大量泡沫）。灭火器不使用时，两种物质彼此分离；使用时，将两种物质混合能快速产生大量气体，将液体、泡沫从管口喷出。 【产品设计】器材：吸滤瓶，小试管，橡皮塞，乳胶管，细线等。 试剂：浓盐酸，碳酸钠粉末，饱和碳酸钠溶液发泡剂。 装置：如图所示。 【评价量表】 指标 优秀 合格 待改进 指标一：喷射物的速度 液体、泡沫喷射距离大 液体、泡沫喷射距离较大 液体、泡沫喷射距离小 指标二：泡沫的量 泡沫多、均匀 泡沫多、不均匀 泡沫少、不均匀 指标三：喷出液体的安全性 酸性物质和碱性物质恰好完全反应 反应后酸性物质或碱性物质有少量剩余 喷出的液体酸性或碱性较强 【产品制作】 （1）从指标一考虑，小组需要选择与盐酸反应的碳酸钠。经讨论，大家一致认定选用饱和碳酸钠溶液比碳酸钠粉末效果好，其原因是 。 （2）泡沫灭火器产生的泡沫中含有水分，泡沫里的一个个“泡泡”也会帮助二氧化碳更好地“粘附”在燃烧物表面。请从灭火原理角度分析发泡剂能提升灭火效果的原因 。 （3）将含有5.3克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，小试管中装入10克质量分数为36.5%浓盐酸，按照指标三等级，通过计算说明该项目是否符合优秀标准。 【答案】（1）反应物浓度高、接触面积大，反应速率快，快速增大容器内部压强，使液体和泡沫快速被压出 （2）发泡剂会产生大量二氧化碳和泡沫，覆盖在可燃物表面，隔绝氧气或空气灭火 （3）设理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸的质量为x， x=10g 因为20g＞10g，所以该项目不符合优秀标准； 答：该项目不符合优秀标准。 【解析】（1）制作简易泡沫灭火器，需要液体、泡沫喷出速度快，喷射距离远，选择饱和碳酸钠溶液时，反应物浓度高、接触面积大，反应速率快，快速增大容器内部压强，使液体和泡沫快速被压出； （2）二氧化碳不支持燃烧，且密度大于空气的密度，所以发泡剂会产生大量二氧化碳和泡沫，覆盖在可燃物表面，隔绝氧气或空气灭火； （3）见答案。 29、冬季火灾频发，造成大量人员和财产损失．火灾中使人丧生的主要有毒气体是：烟尘、二氧化碳、氯化氢、一氧化碳等，小明利用实验室已有固体药品和材料：碱石灰，活性炭，滤烟布（玻璃纤维布，其在过滤时，会造成空气流通的明显降低）．尝试设计并制作了防毒面具中起到主要功能的滤毒罐． （1）作为设计师，你会选用 药品或材料，吸收二氧化碳、氯化氢气体；选用 药品或材料，吸收一氧化碳气体； （2）以下是四个小组的设计方案，请根据实际使用情况，结合上图评价表，进行方案的筛选，选出设计最合理的小组，并说明理由． 评价指标 评分情况 1分 2分 3分 有毒气体的吸收效果 吸收效果差 吸收效果一般 吸收效果好 滤毒罐透气性（使人正常呼吸） 透气性差 透气性一般 透气性好 滤毒罐的安全性 安全性差 安全性一般 安全性好 【答案】（1）碱石灰 活性炭 （2）选择方案乙，方案甲有三层玻璃纤维布，每层都会导致空气流通下降，使人无法正常呼吸，即评价表中滤毒罐透气性指标评分低；方案丙和丁的出气口位置会直接接触口腔，而药品碱石灰或活性炭接触口腔不安全，即评价表中滤毒罐的安全性指标评分低。（方案丙和丁出气口位置没用玻璃纤维布，药品可能在呼吸时，药品颗粒物，可能会吸入口腔不够安全） 【解析】（1）碱石灰中的氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，能与氯化氢反应生成氯化钠和水，活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附色素和异味，滤烟布（玻璃纤维布，其在过滤时，会造成空气流通的明显降低）能除去烟尘；作为设计师，你会选用碱石灰药品或材料，吸收二氧化碳、氯化氢气体；选用活性炭药品或材料，吸收一氧化碳气体； （2）选择方案乙，方案甲有三层玻璃纤维布，每层都会导致空气流通下降，使人无法正常呼吸，即评价表中滤毒罐透气性指标评分低；方案丙和丁出气口位置会直接接触口腔，而药品碱石灰或活性炭接触口腔不安全，即评价表中滤毒罐的安全性指标评分低。（方案丙和丁出气口位置没用玻璃纤维布，药品可能在呼吸时，药品颗粒物，可能会吸入口腔不够安全）。 30、冬天坐在马桶上感觉非常冰凉，某学习小组展开“自制智能电热马桶圈”的项目化学习。在老师的指导下小组同学制定了评价量规，表一为部分评价指标。 表一：评价量规 评价维度 评价等级 优秀 良好 待改进 升温维度 人坐在马桶圈上面后5秒内温度上升至30℃以上 坐马桶圈上面后10秒内温度上升至30℃以上 坐在马桶圈上面后10秒内温度无法上升至30℃ 节能性 在保温挡时工作电路电流不大于50mA 在保温挡时工作电路电流范围在50-100mA 在保温挡时工作电路电流大于100mA 图甲是该小组同学设计的电路图，控制电路电源电压，为压敏电阻，其阻值随压力的变化随如图乙所示。为热敏电阻，其阻值随温度变化如表所示，电磁继电器在电流大于40mA时衔铁被吸合，工作电路处于加热状态；在电流小于20mA时衔铁被释放，工作电路处于保温状态。工作电路的电源电压为220V，。（电磁铁线圈电阻忽略不计） 表二：热敏电阻阻值随温度的变化 温度/℃ 20 25 29 32 34 35 36 37 38 40 42 44 阻值/ 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 （1）为使该智能电热马桶圈在保温状态功率是加热状态时的十分之一，则的阻值为 Ω。 （2）当体重为40kg的小金坐在马桶上时，马桶圈的温度最高能达到 ℃。 【答案】（1）4300 （2）40℃ 【解析】（1）工作电路的电压为220V， 根据在保温挡时工作电路电流不大于50mA=0.05A，由可得，此时总电阻根据串联电阻的电阻特点知，R1的最小阻值 （2）[2]体重为40kg的小明坐在马桶上时，压力 根据乙图知，此时控制电路电源电压U=6V，在电流小于20mA=0.02A 时，衔铁被释放，工作电路处于保温状态。此时温度最高，则总电阻为 根据串联电阻的电阻特点知:Rb的最大阻值为 根据表格中数据知，此时温度为40℃。 31、在学习“凸透镜成像的规律”后，某校科学兴趣小组的同学针对“手机视频app投屏需要收费”开展“自制手机投影仪”的项目化学习活动。 【投影原理】凸透镜成像规律 【实验材料】凸透镜、内部涂黑的硬纸盒（规格：28cm×20cm×12cm）、纸板、胶水、剪刀等。 【透镜选择】 （1）实验需要选择焦距合适的凸透镜，如图所示是利用太阳光测量凸透镜焦距的方法，其中最合理的是 ； 根据合理的方法，小组同学测出了实验材料所提供的凸透镜的焦距为30cm。 【产品制作】将凸透镜固定在硬纸盒的一侧，并在纸盒中卡入纸板便于放置手机，纸板可在纸盒内前后移动。产品实物图及原理图如图所示。 【产品调试】 （2）调试①：为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果，手机应该选择 （填“甲”或“乙”）的放置方式； （3）调试②：小东同学建议选择光滑的白板作为屏幕，而小阳同学建议选择白墙作为屏幕。你赞成谁的建议？并说明理由： ； 【产品评价】以下表格为该小组同学制定的部分评价量表。 “自制手机投影仪设计”评价量表 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 设计合理，结构完整 结构较完整 结构不完整，有缺失 指标二 能模拟投影仪成像，成像清晰 能模拟投影仪成像，但成像效果一般 无法模拟投影仪成像 （4）兴趣小组的同学根据评价量表对某同学自制的投影仪进行评价，“指标一”评为优秀，“指标二”评为待改进。请结合凸透镜成像规律的相关知识，你认为该同学自制的投影仪还需要进行的改进是： 。 【答案】（1） B （2）乙 （3）赞成小阳同学，因为光照在白墙上会发生漫反射，人在各个方向都能清晰观影 （4）增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜 【解析】（1）利用太阳光测量凸透镜焦距，应让凸透镜正对太阳光，白纸应与凸透镜平行，来回移动透镜，找到最小最亮的光斑，光斑到透镜中心的距离即为焦距，应选择B。 （2）凸透镜成实像时，像与物上下颠倒，为了使投影仪使用过程中具有良好的观影效果手机应该应该倒着放，故应选择乙的放置方式。 （3）若用光滑的白板作为屏幕，表面光滑，发生镜面反射，反射光线将射向同一方向，其它方向的人无法清晰观影而选择白墙作为屏幕，白墙表面粗糙，发生的是漫反射，各个方向的人都能清晰观影，故成小阳的观点。 （4）由于无法模拟投影仪成像，说明，造成此现象的原因可能是纸盒的长度太短或提供的凸透镜焦距太大，故还需要进行的改进是：增大纸盒的长度或换用焦距较短的凸透镜。根据，成倒立、放大的实像。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$