解答題（一）（解析版）

2023浙江中考科學(xué)復(fù)習(xí)專練——解答題（一）建議時間：40min1．電飯鍋已經(jīng)成為每個家庭必不可少的家用電器。如圖是電飯鍋的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，已知電飯鍋的部分參數(shù)：額定電壓220V，R1＝88Ω，保溫功率為88W，S1為手動開關(guān)，S2為雙金屬片開關(guān)（右端固定）。（1）求電飯鍋的加熱功率；（2）求R2的阻值；（3）考慮到能量的有效利用應(yīng)該選用R1和R2都（選填“僅R1”或“R1和R2都”）與鋁制內(nèi)膽（裝米飯的部位）緊貼。（4）與鐵相比，銅升高相同溫度熱膨脹較明顯。已知雙金屬片兩層的材料分別為鐵和銅，上層應(yīng)該選用鐵（選填“銅”或“鐵”）?！窘獯稹拷猓海?）由圖當S1和S1都閉合時，電路只有R1接入電路，電阻較小，根據(jù)P=U當只閉合開關(guān)S1時，兩電阻串聯(lián)，電阻較大，根據(jù)P=U電飯鍋的加熱功率為：P加熱=U（2）根據(jù)P=UR=U2P保溫時，兩電阻串聯(lián)，而串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝550Ω﹣88Ω＝462Ω；（3）由于R1、R2都是加熱電阻，為了減少能量損耗，應(yīng)該R1和R2都與鋁制內(nèi)膽緊貼；（4）雙金屬片下層應(yīng)該選用熱膨脹較明顯的材料，這樣自動開關(guān)的控制才更靈敏，所以金屬片的上層應(yīng)該選用鐵。答：（1）電飯鍋的加熱功率為550W；（2）R2的阻值為462Ω；（3）R1和R2都；（4）鐵。2．2022年世界杯足球賽于11月21日至12月18日在卡塔爾舉行，如圖甲是賽事的吉祥物——“La′eeb”，市面上出現(xiàn)了一些會發(fā)光的“La′eeb”，內(nèi)部是一種LED燈。型號：S﹣LM16額定容量：800mAh標定電壓：3.7V執(zhí)行標準：GB31241﹣2018生產(chǎn)日期：2022.9.10LED燈兩端電壓（V）流過LED燈電流（mA）LED燈的顏色1.820紅1.920黃2.020藍（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當LED燈發(fā)出紅光時，消耗的電功率是多少瓦？（2）有一款發(fā)光“La′eeb”內(nèi)部的電路如圖乙所示，其中電阻R為90歐姆，電路中的充電電池的銘牌如表（且充電與供電時電壓保持不變）。閉合開關(guān)后，當電路中的電流為20毫安時，電池充滿電最多可用40小時；（3）通過計算說明此時在電池的標定電壓下LED燈發(fā)出什么顏色的光？【解答】解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，當LED燈發(fā)出紅光時，其兩端的電壓U1＝1.8V，通過的電流I＝20mA＝0.02A，則此時LED燈消耗的電功率：P＝U1I＝1.8V×0.02A＝0.036W；（2）由表格數(shù)據(jù)可知，電池充滿電時的容量Q＝800mAh，由I=Qt可得，當電路中的電流為20毫安時，電池充滿電最多可用的時間：t（3）在電池的標定電壓下，電路中的電流I＝0.02A，由I=UR可得，電阻R兩端的電壓：UR＝IR＝0.02A×90因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，此時LED燈兩端的電壓：U2＝U﹣UR＝3.7V﹣1.8V＝1.9V，由表格可知，在電池的標定電壓下LED燈發(fā)出黃顏色的光。答：（1）當LED燈發(fā)出紅光時，消耗的電功率是0.036W；（2）40；（3）在電池的標定電壓下LED燈發(fā)出黃顏色的光。3．2019年5月22日是第25個國際生物多樣性日，主題是“我們的生物多樣性，我們的食物，我們的健康”。如圖是地中海的某食物網(wǎng)簡圖，請回答有關(guān)問題：（1）該食物網(wǎng)中，鳀魚與鲅魚的關(guān)系是捕食。（2）食物鏈越長，能量消耗越多。若食物資源豐富，帶魚產(chǎn)量最高的一條食物鏈是浮游植物→太平洋磷蝦→帶魚。（3）2018年10月7日上午7點半左右，一艘突尼斯籍滾裝船“Ulysse”與一艘塞浦路斯集裝箱船“CLSVirginia”在地中?？莆骷螎u發(fā)生碰撞，燃油艙破損嚴重，發(fā)生溢油事故。該事件已經(jīng)過去半年，地中海科西嘉島的生態(tài)環(huán)境至今沒有得到完全恢復(fù)，說明生態(tài)系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)能力是有一定限度的?！窘獯稹拷猓海?）該食物網(wǎng)中，鲅魚和鯤魚的關(guān)系是，鲅魚吃鯤魚是為了獲取食物，維持生存，因此鲅魚和鯤魚是捕食關(guān)系。（2）能量沿著食物鏈流動逐級遞減，因此“食物鏈越長，能量消耗越多”。所以“若食物資源豐富，帶魚產(chǎn)量最高的一條食物鏈”應(yīng)該是最短的食物鏈，即：浮游植物→太平洋磷蝦→帶魚。（3）有害物質(zhì)不易分解，難以排出，在生物體內(nèi)只能積累，因此溢油產(chǎn)生的大量有害物質(zhì)會沿著食物鏈不斷積累，最終危害人類健康。生態(tài)系統(tǒng)具有一定的自動調(diào)節(jié)能力，但其調(diào)節(jié)能力是有一定限度的，如果破壞程度超過了其自動調(diào)節(jié)能力，則難以恢復(fù)。地中?？莆骷螎u的生態(tài)環(huán)境至今沒有得到完全恢復(fù)。故答案為：（1）捕食；（2）浮游植物→太平洋磷蝦→帶魚；（3）自動調(diào)節(jié)。4．按照標準，載貨車輛對地面的壓強應(yīng)控制在7×105Pa以內(nèi)。有一輛總質(zhì)量為24t的12輪平板車（如圖甲），每個車輪與地面的接觸面積為0.04m2。在平直公路上在運動過程中受到的阻力是車重的0.05倍，圖乙是它啟動后的一段時間內(nèi)的v﹣t圖。求：（1）車輪上刻上花紋的目的增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力。（2）7～12秒內(nèi)，貨車克服阻力的功率是多少？（3）車輪對地面的壓強是否超出規(guī)定的標準？【解答】解：（1）車輪上刻上花紋的目的是增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；（2）車輛的重力：G車＝m車g＝24×1000kg×10N/kg＝2.4×105N；由圖乙可知7～12s內(nèi)車輛行駛速度v＝21.6km/h＝6m/s，在平直公路上在運動過程中受到的阻力：f＝0.05G車＝0.05×2.4×105N＝1.2×104N；根據(jù)P=Wt=Fst（3）汽車對地面的壓力：F＝G車＝2.4×105N，受力面積：S＝12×0.04m2＝0.48m2，汽車對地面的壓強：p=FS=因為5×105Pa＜7×105Pa，所以該汽車沒有超出規(guī)定的標準。答：（1）增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力；（2）7～12秒內(nèi)，貨車克服阻力的功率是7.2×104W；（3）車輪對地面的壓強沒有超出規(guī)定的標準。5．某科學(xué)興趣小組在綜合實踐活動中，從石灰廠帶來—塊石灰石樣品，技術(shù)員告訴他們此樣品中含有的雜質(zhì)是二氧化硅，二氧化硅難溶于水，不能與鹽酸反應(yīng)。為了測定該石灰石的純度，興趣小組同學(xué)取用8克這種石灰石樣品，用實驗室現(xiàn)有的未知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸80克分4次加入，充分反應(yīng)后，經(jīng)過濾、干燥等操作后稱量，得到如下數(shù)據(jù)：實驗次數(shù)1234加入稀鹽酸質(zhì)量/g20202020剩余固體質(zhì)量/g6.0m2.01.2（1）表中m的值為4。（2）該石灰石樣品的純度？（3）所用稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)？【解答】解：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，每加入20g鹽酸，固體質(zhì)量減少2g，表中的m的值為4。故答案為：4。（2）第4次加入鹽酸后固體減少質(zhì)量不足2g，說明碳酸鈣完全反應(yīng)，則石灰石樣品純度為8g?1.2g8g答：石灰石樣品純度為85%。（3）設(shè)所用鹽酸質(zhì)量分數(shù)為x。CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100732g20gx10073x＝7.3%答：所用鹽酸質(zhì)量分數(shù)為7.3%。6．隨著生活水平的提高，心血管病也比以前增加了。為了提高生活質(zhì)量，延長人的壽命，掌握心血管健康活動的常識就顯得十分重要。我國自主創(chuàng)新研發(fā)成功的全磁懸浮人工心臟為心衰患者帶來重獲新生的希望，被醫(yī)學(xué)界親切地稱為“中國心”。（1）心率是心臟一分鐘的舒縮次數(shù)，心房和心室舒張、收縮時間一般不同時，如圖中某一成年人心房、心室舒縮時間關(guān)系，由圖可知，該人的心率為75次/min。（2）如果人工心臟推動血液流動的功率為1.6W，則每分鐘心臟對血液做功多少焦？（3）每一次心跳時，心臟所送出去的血液量，稱為每搏輸出量，健康成年男性靜息狀態(tài)下每搏輸出量大約為60～80mL，即心臟給血液的平均推力需要約為0.7N左右。假設(shè)該人工心臟在1.6W的功率下，每搏相當于給血液0.8N的力，則血液從該人工心臟流出的速度為多大？【解答】解：（1）根據(jù)圖可知，每八個格子代表心臟完整跳動一次所需的時間為0.8s，所以該人的心率為：60s0.8s/次（2）人工心臟推動血液流動的功率為1.6W，則每分鐘心臟對血液做功：W＝Pt＝1.6W×60s＝96J；（3）人工心臟推動血液流動的功率為1.6W，作用力F為0.8N，人工心臟流出的速度：v=P故答案為：（1）75次/min；（2）每分鐘心臟對血液做功96J；（3）血液從該人工心臟流出的速度為2m/s。7．有一足夠大的水池，在其水平池底豎直放置一段圓木。圓木可近似看作一個圓柱體，底面積0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3．（g＝10N/kg）（1）未向水池內(nèi)注水時，圓木對池底的壓力和壓強分別為多大？（2）向水池內(nèi)緩慢注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為多大？（3）當向水池內(nèi)注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為多大？【解答】解：（1）圓木的體積：V＝0.8m2×5m＝4m3，由ρ=mV得圓木的質(zhì)量m＝ρ木V＝0.7×103kg/m3×4m3＝2.8×10圓木重力：G＝mg＝2.8×103kg×10N/kg＝2.8×104N，未向水池內(nèi)注水時，圓木對池底的壓力：F＝G＝2.8×104N，圓木對池底的壓強：p=FS=（2）水位達到1m時，V排1＝0.8m2×1m＝0.8m3，圓木受到的浮力：F浮1＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg＝8×103N，圓木對池底的壓力：F壓＝G﹣F?。?.8×104N﹣8×103N＝2×104N；（3）當圓木對池底的壓力為0時，F(xiàn)浮2＝G＝2.8×104N，即F浮2＝ρ水V排2g＝1×103kg/m3×0.8m2×h2×10N/kg＝2.8×104N，解得水深h2＝3.5m，當水位達到4m時，圓木靜止時漂浮在水面上，圓木受到的浮力：F浮3＝G＝2.8×104N。答：（1）未向水池內(nèi)注水時，圓木對池底的壓力和壓強分別為2.8×104N、3.5×104Pa；（2）向水池內(nèi)緩慢注水，在水位到達1m時圓木受到水的浮力和圓木對池底的壓力分別為8×103N、2×104N；（3）當向水池內(nèi)注水深度達到4m時，圓木受到的浮力又為2.8×104N。8．某同學(xué)用如圖裝置驗證質(zhì)量守恒定律。稱取一定質(zhì)量的碳酸鈉裝入氣球，將氣球套在錐形瓶上。將藥品全部倒入裝有足量稀鹽酸的錐形瓶中，氣球迅速脹大。稱量反應(yīng)前后裝置的總質(zhì)量，實驗數(shù)據(jù)如下表所示。實驗次數(shù)123碳酸鈉質(zhì)量/克0.531.062.12反應(yīng)前裝置總質(zhì)量/克66.3366.8667.92反應(yīng)后裝置總質(zhì)量/克66.1966.6267.42（1）計算第1次反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量。（2）分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)每次反應(yīng)前后裝置的總質(zhì)量均不相等，請以第1次反應(yīng)為例，通過計算說明該反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律。（空氣密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，結(jié)果精確到0.01）【解答】解：設(shè)第1次反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量為x。Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑106440.53gx10644x＝0.22g對應(yīng)的體積為0.22g2.0g/L對應(yīng)的氣球排開的空氣的質(zhì)量1.3g/L×0.11L＝0.14g反應(yīng)后托盤內(nèi)的質(zhì)量為66.19g+0.14g（浮力導(dǎo)致天平減小的示數(shù)）＝66.33g，所以遵循質(zhì)量守恒定律。答：（1）第1次反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量為0.22g。（2）以第1次反應(yīng)為例，通過計算說明該反應(yīng)是遵循質(zhì)量守恒定律。9．在一底面積為4m2的圓柱形深井底部，有一體積為2m3，密度為10×103kg/m3的貴重物體，現(xiàn)用如圖所示的裝置將去打撈上來，若牽引車以0.6m/s的速度勻速向右行駛，通過滑輪組將物體由井底開始往上拉，30s后井底受到的水的壓強恰好變化了2.5×103Pa，（忽略動滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦，g取10N/kg）求：（1）物體的重力；（2）物體浸沒在水中時受到的浮力；（3）牽引車行駛了30s后，物體被提升的高度；（4）物體露出水面前，物體受到繩子拉力的功率；（5）牽引車行駛了30s時，牽引車對繩子的拉力?！窘獯稹拷猓海?）物體重力：G＝mg＝ρ物V物g＝10×103kg/m3×2m3×10N/kg＝2×105N；（2）物體浸沒在水中時，V排＝V物＝2m3，受到的浮力：F浮＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×2m3×10N/kg＝2×104N；（3）由圖知，n＝2，物體上升速度v物=12v車物體被提升的高度：h＝v物t＝0.3m/s×30s＝9m；（4）物體露出水面前，物體受到繩子拉力：F拉＝G物﹣F浮＝2×105N﹣2×104N＝1.8×105N，功率：P＝F拉v物＝1.8×105N×0.3m/s＝5.4×104W；（5）30s后井底受到的水的壓強恰好變化了2.5×103Pa，即Δp＝ρ水gΔh＝1×103kg/m3×10N/kg×Δh＝2.5×103Pa，水面下降了Δh＝0.25m，排開水的體積減小值：ΔV排＝SΔh＝4m2×0.25m＝1m3，V排′=12V此時物體受到的浮力：F浮′=12F浮=12×忽略動滑輪和繩子的重力及滑輪與繩子之間的摩擦，牽引車對繩子的拉力：F=12（G物﹣F浮′）=12（2×105N﹣1×10答：（1）物體的重力為2×105N；（2）物體浸沒在水中時受到的浮力為2×104N；（3）牽引車行駛了30s后，物體被提升的高度為9m；（4）物體露出水面前，物體受到繩子拉力的功率為5.4×104W；（5）牽引車行駛了30s時，牽引車對繩子的拉力9.5×1