2 (二)工程设计与物化-【练客中考】2026年浙江新中考科学二轮重难培优Word（物理与地理）

(二)工程设计与物化 (2024.32) 1.思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小明建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。 第1题图 (1)海水淡化是将海水中的盐与水分开，常用加热蒸馏法将海水加热形成水蒸气。该方法属于上述模型中的　 　(选填“分离转移”或“反应转化”)。 小明设计并制作了如图的咸水淡化装置，同时针对该装置设计了评价表。 “咸水淡化装置”评价表(节选) 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一：装置结构 结构完整，有加热、冷却和收集装置 结构较完整，缺少较好的冷却装置 结构不完整，有1处以上缺失 指标二：淡化效果 能从咸水中制得淡水，速度较快、连续稳定 能从咸水中制得淡水，但速度较慢，不稳定 不能从咸水中制得淡水 指标三：？ …… …… …… (2)易拉罐中的咸水先经过汽化，后经过　 　(填物态变化名称)变成淡水流入容器。 (3)根据评价需要，请你提出一项评价指标写在指标三“？”处：　 　。 2.图甲是一种绿色家居设计图。风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配制。 (1)炎热的夏天，屋顶绿化使屋内变得凉爽，主要是利用了植物叶片的　 　吸收热量的原理。 甲 乙 第2题图 (2)“碳中和”是指二氧化碳的排放总量和减少总量相当，下列做法符合“碳中和”理念的是　 　(填字母)。 A.践行光盘行动，杜绝铺张浪费 B.乘坐公共汽车，倡导绿色出行 C.开展植树造林，优化生态环境 (3)安装在房顶上的光电池，平均每天发电5.5千瓦时，使用时输出电压为220伏，冬季室内采用电热地板取暖，电热地板的规格是“220 V　2.5 A”，那么5.5千瓦时电能可供该电热地板正常工作　 　小时。 (4)“人工树叶”是一种模拟电化学的实验装置(如图乙所示)，能利用太阳能，将水和二氧化碳转化为氧气和燃料甲醇(CH4O)，该装置模拟植物的　 　作用。 3.(2024杭州钱塘区期末)中国首辆火星车“祝融号”于2021年5月22日成功到达火星表面。设计火星车时要综合考虑火星表面光照弱、温度低、随时会出现尖锐砂石以及不可预估的沙尘天气等不利因素。为了帮助同学们更加深入地了解“祝融号”火星车，老师让大家自主设计制造一辆“火星车”。 第3题图 (1)设计制作“火星车”的步骤有：①设计方案；②实施计划；③明确问题；④改进完善；⑤发布成果；⑥检验产品。请按先后顺序将它们排序：　 　(填序号)。 (2)“祝融号”火星车比“玉兔二号”月球车设计了更大尺寸的太阳能板，是为了　 　。 A.接收更多的太阳能 B.美观漂亮 C.方便控制行进时转向 (3)根据下面“火星车”模型测试记录表，可以知道第　 　组制作的模型最好。还可以从哪些方面对“火星车”进行评价？　 　(试举一例)。 光电转换率 保温性 抗震性 平稳性 设计图文与说明 第一组 3分 2分 1分 1分 3分 第二组 2分 3分 2分 3分 2分 第三组 1分 1分 3分 2分 2分 4.(2025杭州西湖区一模)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。 第4题图甲 (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) 第4题图乙 5.同学们参加学校项目式学习挑战赛——设计制作“创意船模”。 图甲是“智创”小组设计并制作的一艘“化学船”模型。其原理是：漏斗流下的液体A与塑料罐里的物质B发生反应，产生大量的气体。气体从尾部玻璃管喷出，产生动力使船前进。 第5题图甲 (1)当气体从尾部玻璃管喷出时，“化学船”获得向前的动力，说明力的作用是　 　的；“化学船”在行驶过程中受到的浮力　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)将量表中“指标一”的待改进内容补充完整：　 　。 “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 (3)在制作“化学船”时，有以下几种器材和药品可供选择。 器材：长颈漏斗、分液漏斗 药品：稀盐酸、稀硫酸、氢氧化钠溶液、大理石 为使得该作品的指标二达到优秀，你选择的器材和药品是：　 　，请简要说明理由：　 　。 (4)为了践行“低碳环保”理念，“智创”小组同学进一步讨论后，将船模由化学能驱动换成电能驱动，设计并制作“电动船”如图乙，其工作原理电路图如图丙。在试航期间他们发现“电动船”只能前进，不能后退。如果要让船能够后退，可以改变图丙电路中　 　。 乙 丙 第5题图 6.(2025舟山南海教育集团三模)如图是我国海上最大浮式风电装置示意图，可在水中漂浮并利用风能发电为海上油气田供电。该装置由浮力设备、支撑柱和风机设备组成，其中浮力设备参数如表，支撑柱和风机设备总质量为5 200吨。 第6题图 结构名称 质量/吨 构成 数量 横截面积/米2 高度/米 浮力设备 4 000 空心边立柱 3 80 40 空心中间立柱 1 60 40 请回答： (1)为了让中空的边立柱在海水中有更好的抗压性，有人对立柱进行了设计，下列四种边立柱的纵切面设计合理的是　 　。(填字母) A　　 　B C D (2)为了保持稳定漂浮，装置被拖到指定海域后，往中间立柱空心部分注入一定量的水后，浮力设备下沉直至立柱下底面距海面35米。试计算此时浮式风电装置受到的浮力。(连接管体积不计，海水密度取1.0×103千克/米3，g取10牛/千克) (3)在潮湿的海水环境中，发电装置的金属外壳和部分零件很容易生锈，因此技术人员会在一些关键部位安装锌块，让锌优先与氧气反应，从而保护关键部位免受腐蚀，该过程发生的化学反应可表示为2Zn＋2H2O＋O2 2Zn(OH)2，生成的Zn(OH)2还可以覆盖在零件表面，形成一层保护层。若平均每个月与金属锌反应的氧气质量为32克，通过计算说明，最初安装在设备上质量为15.6千克的锌块，经过多长时间需要重新更换？ 7.(2025浙江TZ－8共同体一模)项目化学习小组准备设计一款手动晾衣架，通过手摇器将钢丝绳缠绕或者释放，来带动滑轮组工作，使水平晾杆上升或下降。 (1)如表是项目成员讨论得到的评价量表，请选择或再添加一个评价维度，并写出一条对应的优秀标准　 　。 评价维度 优秀 待改进 操作性 手摇器转动流畅，无打滑、卡顿 手摇器难以转动流畅，有打滑、卡顿 经济性 晾杆、滑轮、钢丝绳材料价格实惠 晾杆、滑轮、钢丝绳材料价格昂贵 轻便性 晾杆尺寸合理，材料密度小 晾杆尺寸太大，材料密度太大 安全性 钢丝绳不易磨损、断裂 钢丝绳易磨损、断裂 …… …… …… (2)小陈选用铜铝合金来制作水平晾杆。为了探究铜铝合金(只含Cu、Al两种元素)的成分含量，小陈取样品10克与足量的稀盐酸反应，收集到0.65克氢气，请通过计算求出该铜铝合金中铜的质量分数。 (3)如图是小陈设计的手动晾衣架，未挂衣物时，小陈测得用5.9牛的力拉动绳子，能将这款手动晾衣架匀速抬高，已知水平晾杆的质量为2.2千克，每个滑轮均相同，不计绳重与摩擦，请求出每个动滑轮的质量。(g取10牛/千克) 第7题图 8.(2025杭州十三中独立作业)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)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。 甲 【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2欧或18欧，但因铭牌不清无法确定，项目化小组同学利用变温油墨纸片确认电热片阻值大小。已知电源电压恒为6伏，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　 　欧。 乙　　　　　　　　丙 第8题图 (3)根据上述实验结果，通过分析图乙，计算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，以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　 　。 参考答案 1.（1）分离转移　（2）液化 （3）节能环保（合理即可） 2.（1）蒸腾作用　（2）ABC　（3）10　（4）光合 3.（1）③①②⑥④⑤　（2）A （3）二　越障能力；耐久性；通讯能力等 4.（1）活塞恢复到原来的位置　（2）小苏打和柠檬酸 （3）增加电池的数量（或换用电压更大的电池或将滑片向右移动） 5.（1）相互　变小　（2）船体倾斜严重，影响行驶 （3）分液漏斗、大理石、稀盐酸　大理石与稀盐酸反应生成CO2气体，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，能达到调节航速的效果 （4）电流的方向 6.（1）C （2）解：浮力设备体积V=3×80 m2×40 m＋1×60 m2×40 m=9 600 m3＋2 400 m3=12 000 m3 排开海水体积V排=12 000 m3×=10 500 m3 浮力F浮=ρgV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×10 500 m3=1.05×108 N （3）解：设每月与氧气反应锌的质量为x。 2Zn＋2H2O＋O2 2Zn（OH）2 130　　　　 32 x　　　 　　32克 =　 x=130克 15.6千克=15 600克 需要更换时间t=1 5600÷130=120个月=10年 7.（1）环保性，晾杆、滑轮、钢丝绳材料无污染等（合理即可） （2）解：设铜铝合金中铝的质量为x 2Al＋6HCl 2AlCl3＋3H2↑ 54　　　　 　　 　　6 x　　　　　　　　0.65 g =，x=5.85 g 铜的质量为10 g－5.85 g=4.15 g 铜的质量分数为×100%=41.5% （3）解：水平晾杆受到的重力G=mg=2.2 kg×10 N/kg=22 N 由图可知，承担重物的绳子段数n=4 根据F=（G＋G动）可得，G动=nF－G=4×5.9 N－22 N=23.6 N－22 N=1.6 N 动滑轮的质量m动===0.16 kg 因为有两个动滑轮，所以每个动滑轮的质量为×0.16 kg=0.08 kg 8.（1）过滤 （2）18 【解析】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，温度会更高，油墨纸片红色会先褪去，b上的油墨纸片红色先褪去，所以电热片b的阻值更大，即b的阻值为18 Ω。 （3）解：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，电路的总电阻较小，根据P=可知，此时电路消耗的功率较大，处于加热状态 加热功率P===18 W （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 学科网（北京）股份有限公司 $