解答题（一）（解析版）

2023浙江中考科学复习专练——解答题（一）建议时间：40min1．电饭锅已经成为每个家庭必不可少的家用电器。如图是电饭锅的内部电路结构图，已知电饭锅的部分参数：额定电压220V，R1＝88Ω，保温功率为88W，S1为手动开关，S2为双金属片开关（右端固定）。（1）求电饭锅的加热功率；（2）求R2的阻值；（3）考虑到能量的有效利用应该选用R1和R2都（选填“仅R1”或“R1和R2都”）与铝制内胆（装米饭的部位）紧贴。（4）与铁相比，铜升高相同温度热膨胀较明显。已知双金属片两层的材料分别为铁和铜，上层应该选用铁（选填“铜”或“铁”）。【解答】解：（1）由图当S1和S1都闭合时，电路只有R1接入电路，电阻较小，根据P=U当只闭合开关S1时，两电阻串联，电阻较大，根据P=U电饭锅的加热功率为：P加热=U（2）根据P=UR=U2P保温时，两电阻串联，而串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R2的阻值：R2＝R﹣R1＝550Ω﹣88Ω＝462Ω；（3）由于R1、R2都是加热电阻，为了减少能量损耗，应该R1和R2都与铝制内胆紧贴；（4）双金属片下层应该选用热膨胀较明显的材料，这样自动开关的控制才更灵敏，所以金属片的上层应该选用铁。答：（1）电饭锅的加热功率为550W；（2）R2的阻值为462Ω；（3）R1和R2都；（4）铁。2．2022年世界杯足球赛于11月21日至12月18日在卡塔尔举行，如图甲是赛事的吉祥物——“La′eeb”，市面上出现了一些会发光的“La′eeb”，内部是一种LED灯。型号：S﹣LM16额定容量：800mAh标定电压：3.7V执行标准：GB31241﹣2018生产日期：2022.9.10LED灯两端电压（V）流过LED灯电流（mA）LED灯的颜色1.820红1.920黄2.020蓝（1）根据表中数据，当LED灯发出红光时，消耗的电功率是多少瓦？（2）有一款发光“La′eeb”内部的电路如图乙所示，其中电阻R为90欧姆，电路中的充电电池的铭牌如表（且充电与供电时电压保持不变）。闭合开关后，当电路中的电流为20毫安时，电池充满电最多可用40小时；（3）通过计算说明此时在电池的标定电压下LED灯发出什么颜色的光？【解答】解：（1）由表格数据可知，当LED灯发出红光时，其两端的电压U1＝1.8V，通过的电流I＝20mA＝0.02A，则此时LED灯消耗的电功率：P＝U1I＝1.8V×0.02A＝0.036W；（2）由表格数据可知，电池充满电时的容量Q＝800mAh，由I=Qt可得，当电路中的电流为20毫安时，电池充满电最多可用的时间：t（3）在电池的标定电压下，电路中的电流I＝0.02A，由I=UR可得，电阻R两端的电压：UR＝IR＝0.02A×90因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时LED灯两端的电压：U2＝U﹣UR＝3.7V﹣1.8V＝1.9V，由表格可知，在电池的标定电压下LED灯发出黄颜色的光。答：（1）当LED灯发出红光时，消耗的电功率是0.036W；（2）40；（3）在电池的标定电压下LED灯发出黄颜色的光。3．2019年5月22日是第25个国际生物多样性日，主题是“我们的生物多样性，我们的食物，我们的健康”。如图是地中海的某食物网简图，请回答有关问题：（1）该食物网中，鳀鱼与鲅鱼的关系是捕食。（2）食物链越长，能量消耗越多。若食物资源丰富，带鱼产量最高的一条食物链是浮游植物→太平洋磷虾→带鱼。（3）2018年10月7日上午7点半左右，一艘突尼斯籍滚装船“Ulysse”与一艘塞浦路斯集装箱船“CLSVirginia”在地中海科西嘉岛发生碰撞，燃油舱破损严重，发生溢油事故。该事件已经过去半年，地中海科西嘉岛的生态环境至今没有得到完全恢复，说明生态系统的自动调节能力是有一定限度的。【解答】解：（1）该食物网中，鲅鱼和鲲鱼的关系是，鲅鱼吃鲲鱼是为了获取食物，维持生存，因此鲅鱼和鲲鱼是捕食关系。（2）能量沿着食物链流动逐级递减，因此“食物链越长，能量消耗越多”。所以“若食物资源丰富，带鱼产量最高的一条食物链”应该是最短的食物链，即：浮游植物→太平洋磷虾→带鱼。（3）有害物质不易分解，难以排出，在生物体内只能积累，因此溢油产生的大量有害物质会沿着食物链不断积累，最终危害人类健康。生态系统具有一定的自动调节能力，但其调节能力是有一定限度的，如果破坏程度超过了其自动调节能力，则难以恢复。地中海科西嘉岛的生态环境至今没有得到完全恢复。故答案为：（1）捕食；（2）浮游植物→太平洋磷虾→带鱼；（3）自动调节。4．按照标准，载货车辆对地面的压强应控制在7×105Pa以内。有一辆总质量为24t的12轮平板车（如图甲），每个车轮与地面的接触面积为0.04m2。在平直公路上在运动过程中受到的阻力是车重的0.05倍，图乙是它启动后的一段时间内的v﹣t图。求：（1）车轮上刻上花纹的目的增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。（2）7～12秒内，货车克服阻力的功率是多少？（3）车轮对地面的压强是否超出规定的标准？【解答】解：（1）车轮上刻上花纹的目的是增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；（2）车辆的重力：G车＝m车g＝24×1000kg×10N/kg＝2.4×105N；由图乙可知7～12s内车辆行驶速度v＝21.6km/h＝6m/s，在平直公路上在运动过程中受到的阻力：f＝0.05G车＝0.05×2.4×105N＝1.2×104N；根据P=Wt=Fst（3）汽车对地面的压力：F＝G车＝2.4×105N，受力面积：S＝12×0.04m2＝0.48m2，汽车对地面的压强：p=FS=因为5×105Pa＜7×105Pa，所以该汽车没有超出规定的标准。答：（1）增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力；（2）7～12秒内，货车克服阻力的功率是7.2×104W；（3）车轮对地面的压强没有超出规定的标准。5．某科学兴趣小组在综合实践活动中，从石灰厂带来—块石灰石样品，技术员告诉他们此样品中含有的杂质是二氧化硅，二氧化硅难溶于水，不能与盐酸反应。为了测定该石灰石的纯度，兴趣小组同学取用8克这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸80克分4次加入，充分反应后，经过滤、干燥等操作后称量，得到如下数据：实验次数1234加入稀盐酸质量/g20202020剩余固体质量/g6.0m2.01.2（1）表中m的值为4。（2）该石灰石样品的纯度？（3）所用稀盐酸溶质的质量分数？【解答】解：（1）根据表中数据可知，每加入20g盐酸，固体质量减少2g，表中的m的值为4。故答案为：4。（2）第4次加入盐酸后固体减少质量不足2g，说明碳酸钙完全反应，则石灰石样品纯度为8g−1.2g8g答：石灰石样品纯度为85%。（3）设所用盐酸质量分数为x。CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100732g20gx10073x＝7.3%答：所用盐酸质量分数为7.3%。6．随着生活水平的提高，心血管病也比以前增加了。为了提高生活质量，延长人的寿命，掌握心血管健康活动的常识就显得十分重要。我国自主创新研发成功的全磁悬浮人工心脏为心衰患者带来重获新生的希望，被医学界亲切地称为“中国心”。（1）心率是心脏一分钟的舒缩次数，心房和心室舒张、收缩时间一般不同时，如图中某一成年人心房、心室舒缩时间关系，由图可知，该人的心率为75次/min。（2）如果人工心脏推动血液流动的功率为1.6W，则每分钟心脏对血液做功多少焦？（3）每一次心跳时，心脏所送出去的血液量，称为每搏输出量，健康成年男性静息状态下每搏输出量大约为60～80mL，即心脏给血液的平均推力需要约为0.7N左右。假设该人工心脏在1.6W的功率下，每搏相当于给血液0.8N的力，则血液从该人工心脏流出的速度为多大？【解答】解：（1）根据图可知，每八个格子代表心脏完整跳动一次所需的时间为0.8s，所以该人的心率为：60s0.8s/次（2）人工心脏推动血液流动的功率为1.6W，则每分钟心脏对血液做功：W＝Pt＝1.6W×60s＝96J；（3）人工心脏推动血液流动的功率为1.6W，作用力F为0.8N，人工心脏流出的速度：v=P故答案为：（1）75次/min；（2）每分钟心脏对血液做功96J；（3）血液从该人工心脏流出的速度为2m/s。7．有一足够大的水池，在其水平池底竖直放置一段圆木。圆木可近似看作一个圆柱体，底面积0.8m2，高5m，密度0.7×103kg/m3．（g＝10N/kg）（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为多大？（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为多大？（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为多大？【解答】解：（1）圆木的体积：V＝0.8m2×5m＝4m3，由ρ=mV得圆木的质量m＝ρ木V＝0.7×103kg/m3×4m3＝2.8×10圆木重力：G＝mg＝2.8×103kg×10N/kg＝2.8×104N，未向水池内注水时，圆木对池底的压力：F＝G＝2.8×104N，圆木对池底的压强：p=FS=（2）水位达到1m时，V排1＝0.8m2×1m＝0.8m3，圆木受到的浮力：F浮1＝ρ水V排g＝1×103kg/m3×0.8m3×10N/kg＝8×103N，圆木对池底的压力：F压＝G﹣F浮＝2.8×104N﹣8×103N＝2×104N；（3）当圆木对池底的压力为0时，F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，当水位达到4m时，圆木静止时漂浮在水面上，圆木受到的浮力：F浮3＝G＝2.8×104N。答：（1）未向水池内注水时，圆木对池底的压力和压强分别为2.8×104N、3.5×104Pa；（2）向水池内缓慢注水，在水位到达1m时圆木受到水的浮力和圆木对池底的压力分别为8×103N、2×104N；（3）当向水池内注水深度达到4m时，圆木受到的浮力又为2.8×104N。8．某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球，将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中，气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量，实验数据如下表所示。实验次数123碳酸钠质量/克0.531.062.12反应前装置总质量/克66.3366.8667.92反应后装置总质量/克66.1966.6267.42（1）计算第1次反应产生的二氧化碳质量。（2）分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等，请以第1次反应为例，通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。（空气密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，结果精确到0.01）【解答】解：设第1次反应产生的二氧化碳质量为x。Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑106440.53gx10644x＝0.22g对应的体积为0.22g2.0g/L对应的气球排开的空气的质量1.3g/L×0.11L＝0.14g反应后托盘内的质量为66.19g+0.14g（浮力导致天平减小的示数）＝66.33g，所以遵循质量守恒定律。答：（1）第1次反应产生的二氧化碳质量为0.22g。（2）以第1次反应为例，通过计算说明该反应是遵循质量守恒定律。9．在一底面积为4m2的圆柱形深井底部，有一体积为2m3，密度为10×103kg/m3的贵重物体，现用如图所示的装置将去打捞上来，若牵引车以0.6m/s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa，（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg）求：（1）物体的重力；（2）物体浸没在水中时受到的浮力；（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；（4）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；（5）牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力。【解答】解：（1）物体重力：G＝mg＝ρ物V物g＝10×103kg/m3×2m3×10N/kg＝2×105N；（2）物体浸没在水中时，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）由图知，n＝2，物体上升速度v物=12v车物体被提升的高度：h＝v物t＝0.3m/s×30s＝9m；（4）物体露出水面前，物体受到绳子拉力：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后井底受到的水的压强恰好变化了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，排开水的体积减小值：ΔV排＝SΔh＝4m2×0.25m＝1m3，V排′=12V此时物体受到的浮力：F浮′=12F浮=12×忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，牵引车对绳子的拉力：F=12（G物﹣F浮′）=12（2×105N﹣1×10答：（1）物体的重力为2×105N；（2）物体浸没在水中时受到的浮力为2×104N；（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度为9m；（4）物体露出水面前，物体受到绳子拉力的功率为5.4×104W；（5）牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力9.5×1