2022浙江中考科学题型专练 解答题（四）

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1．爸爸给小林买了一部电动平衡车。小林从家骑该电动平衡车以12km/h的速度匀速行驶，用15min到达了市民广场。小林的质量为40kg，求：
（1）小林家到市民广场的距离是___________m？
（2）平衡车脚踏位置布满花纹，其作用是___________，小林在市民广场水平路面上骑行时，车对地面的压强是多少？___________
（3）若骑行平衡车时所受阻力为人和车总重的0.1倍，则小林在市民广场中以最高速度骑行时，平衡车动力的功率是多少？___________
【答案】 3000 增加接触面粗糙程度，增大摩擦力 1×106 Pa 250W
【详解】
（1）小林骑该电动平衡车的速度v=12km/h，时间
t=15min=平衡车参数
材质
镁合金高弹性车架
净重
10kg（含电池组）
最高车速
18km/h
充电时间
约4小时
轮胎个数
2
轮胎总触地面积
5cm2
由知道，小林家到市民广场的距离
（2）平衡车脚踏位置布满花纹，是为了在压力一定时，通过增加接触面粗糙程度，增大摩擦力。
小林驾驶自平衡车时，车对地面的压力
F=G总=（m人+m车）g=（40kg+10kg）×10N/kg=500N
车对水平地面的压强
（3）平衡车的最大速度
v′=18km/h=5m/s
因平衡车的最大速度匀速直线行驶时处于平衡状态，平衡车的动力和所受的阻力是一对平衡力，所以，平衡车的动力
F′=f=0.1G总=0.1×500N=50N
平衡车动力的功率
P=F′v′=50N×5m/s=250W
2．太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化，从而自动控制进水、加热等。某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线，其内部结构示意图如图甲所示，其中四个电阻阻值都等于10k，水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点，忽略水的电阻。
（1）水位传感器利用不纯净的水能导电，且电阻可以忽略的性质来工作的，因此浸入水面下的电阻被______（填“短路”或“断路”），若水箱内的实际水位已经下降，但它的显示屏总显示水是满的，则水位传感器的故障位于红线上的______（填字母）点与蓝线之间。
（2）太阳能热水器阴雨天时需要电轴助加热，已知加热功率为1500W，要把水箱里的160kg水从20℃加热到50℃，需要多长时间______？【J/（kg·℃）：不计热损失】
（3）现有一个维修替换下来的“水位水温传感器”，其热敏电阻完好，其阻值随温度变化的关系如图乙所示，小科设计如图丙所示的电路来自制一个指针式热敏温度计。若电路中电源电压为6V，定值电阻R0的阻值是5kΩ，那么与这个指针式热敏温度计的10℃温度刻度对应的电压表示数为多少______？
【答案】 短路 A 13440s 1.2V
【详解】
（1）由于不纯净的水能导电，所以浸入水面下的电阻被短路；由图知道，若水箱内的实际水位已经下降，但它的显示屏总显示水是满的，则水位传感器的故障位于红线上的A点与蓝线之间。
（2）不计热量损失，W=Q，W=Pt，Q=cm△t，即Pt=cm△t，数据代入得
解得t=13440s
（3）由图知道，当温度计示数为10℃时，Rt=20k=20000，则
与这个指针式热敏温度计的10℃温度刻度对应的电压表示数
3．向100克含硫酸和硫酸铜的混合溶液中，分6次加入溶质质量分数为8%的氢氧化钠溶液，加入的氢氧化钠溶液质量与生成沉淀质量关系如下表：
（1）第1次反应后，所得溶液的溶质是______。（填化学式）
（2）求原混合溶液中硫酸的溶质质量分数______？
（3）分析实验数据，在图中画出产生沉淀质量和加入氢氧化钠溶液质量对应的关系图______。次数
1
2
3
4
5
6
氢氧化钠溶液质量/g
10
20
30
40
50
60
产生沉淀质量/g
0.49
1.47
2.45
3.43
4.41
4.90
【答案】 Na2SO4、CuSO4 第2次加入10g氢氧化钠溶液产生沉淀质量为1.47g-0.49g=0.98g，为0.49g的两倍，故第1次加入的氢氧化钠溶液5g与硫酸铜反应，5g与硫酸反应，故与硫酸反应的氢氧化钠质量为。
设H2SO4的质量为x

x=0．49g
H2SO4%=×100%=0.49%
4．在综合实践活动中，科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路，如图所示，电源电压恒为18V，电阻箱最大阻值为999.9Ω，报警器（电阻不计）流过的电流达到或超过10mA会报警，超过20mA会损坏，压敏电阻Rx在压力不超过800N的前提下，其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
（1）为不损坏元件，报警电路允许消耗的最大功率是多少？___________
（2）在压敏电阻Rx所受压力不超过800N的前提下，报警电路所选滑动变阻器的最大阻值不得小于多少？___________
（3）现要求压敏电阻受到的压力达到或超过200N时，电路报警，按照下列步骤调试此报警电路：
①电路接通前，滑动变阻器滑片P置于b端；根据实验要求，应将电阻箱调到一定的阻值，这一阻值为___________Ω；
②将开关向___________端（填数字）闭合，调节___________，直至___________；
③保持___________，将开关向另一端闭合，报警电路即可正常使用。
【答案】 0.36W 500 2 滑动变阻器的滑片 报警器报警 滑动变阻器的滑片不变
【详解】
（1）[1]由题知，电源电压为18V，电路中最大电流为
20mA=0.02A
则报警电路允许消耗的最大功率
P最大=UI最大=18V×0.02A=0.36W
（2）[2]报警时电路中的最小电流是
10mA=0.01A
由欧姆定律可得，此时报警电路的总电阻为
R总=压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
……
阻Rx/Ω
580
560
540
520
500
480
460
……
由表格数据可知，压敏电阻受到的压力每增加50N，其电阻会减小20Ω，则压敏电阻受到的压力为800N时，其阻值为
Rx=580Ω-
所以，滑动变阻器的最大阻值至少为
R滑=R-Rx=1800Ω-260Ω=1540Ω
（3）①[3]由表格数据可知，压敏电阻受到的压力达到200N时，其对应的电阻值Rx'=500Ω。
②[4][5][6]为使报警电路可正常使用，应先让电阻箱调到压敏电阻达到设定压力时的电阻值500Ω，再将开关向2端闭合（电阻箱与滑动变阻器串联），调节滑动变阻器的滑片，使电路中的电流为报警电流0.01A，报警器报警。此时滑动变阻器的阻值
R滑'=R总-Rx'=1800Ω-500Ω=1300Ω
③[7]保持滑动变阻器的滑片P位置不变，将开关向1端闭合，压敏电阻和滑动变阻器串联，电路即可正常报警。
5．实验室欲测定一瓶标签破损的稀H2SO4的溶质质量分数。现取10g稀硫酸样品，将5%的NaOH溶液逐滴加入到样品中，边加边搅拌，随着NaOH溶液加入，溶液pH的变化如图所示。试回答：
（1）该反应实质___________，a点溶液中含有的离子有___________。
（2）当pH=7时，消耗NaOH溶液中NaOH的质量为___________。
（3）计算稀H2SO4的溶质质量分数。___________
【答案】 氢离子和氢氧根离子反应生成水 Na+、H+、SO42﹣ 0.8g 设10g稀硫酸样品含有H2SO4的质量为x

解得：x=0.98g稀H2SO4的溶质质量分数为
6．如图所示为测液体密度的密度秤示意图，轻质杆AB长为40cm，可绕O点转动（轻质杆与O点之间的摩擦忽略不计），其左端A点挂一个质量为0.2kg，容积为200mL的桶，AO=10cm；在O点的右侧用轻质细绳悬挂一个质量为0.2kg的秤砣，秤砣可沿OB左右滑动。使用时，在桶中装满待测液体，移动秤砣使密度秤再次水平平衡，读出相应位置的刻度值即可。
（1）密度秤零刻度在O点右侧______cm处。
（2）该密度秤所能测量的最大密度是多少______？
（3）判断该密度秤的刻度是否均匀______（通过推导说明）
【答案】 10 2×103kg/m3 见解析
【详解】
（1）[1]当小桶为空桶时移动秤砣至某点，设该点为E，此时密度秤正好水平平衡，小桶的质量为0.2kg，秤砣的质量为0.2kg，左侧的力臂为AO=10cm，则杠杆平衡条件F1l1=F2l2得
G桶OA=G砣OE
m桶gOA=m砣gOE
OE==10cm
即密度秤零刻度在O点右侧10cm处。
（2）[2]当右侧的力臂为
OB=AB-OA=40cm-10cm=30cm
时，该密度秤小桶所能测量液体的质量最大，则密度就最大，根据杠杆平衡条件得
(G桶+G液体)OA=G砣OB
(m桶+m液)gOA=m砣gOB
液体的质量
m液=×0.2kg-0.2kg=0.4kg=400g液体的最大密度
ρ液最大=
（3）[3]液体的密度
由此可知：液体密度与提钮到秤舵的距离之间的关系是一次函数，因此密度秤的刻度是均匀的。
7．浙江大学团队在《科学》杂志中介绍了一种利用“分子围栏”催化剂，；在70°C时将甲烷转化成甲醇（CH3OH）的技术，解决了甲烷高效率变甲醇的难题，其微观示意图如图所示：
（1）甲醇分子中C、H、O原子的个数比为______。
（2）利用该技术将甲烷转化为甲醇，转化率可达17.3%，是当前国际最高水平。若16吨甲烷参加反应，获得甲醇的最大质量约为多少吨______？（写出计算过程，结果保留1位小数）
【答案】 1：4：1 设:获得甲醇的最大质量为x，则
解得：x≈5.5t
答：获得甲醇的最大质量约为5.5吨
【详解】
（1）由甲醇的分子结构模型可知，每个甲醇分子中含有1个碳原子、1个氧原子和4个氢原子构成的，即甲醇分子中C、H、O原子的个数比为1：4：1。
（2）由微观反应示意图可知，甲烷、氢气和氧气在70℃和高效催化剂的作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为：，解析见答案。
8．如图电路中，电源电压12V，灯泡L规格“6V，”（功率部分看不清），闭合开关调节电阻箱为10Ω时，小灯泡恰好正常发光。求：
(1)此时电流表的示数
(2)小灯泡的电功率。
(3)此电路工作5分钟后电阻箱和灯泡各自消耗的电能。
【答案】(1)0.6A；(2)3.6W；(3)1080J
【详解】
解：(1)此时电流表的示数
I===0.6A
(2)小灯泡的电功率
P=UI=6V×0.6A=3.6W
(3)此电路工作5分钟后电阻箱消耗的电能
W1=UIt=6V×0.6A×300s=1080J
灯泡消耗的电能
W2=UIt=6V×0.6A×300s=1080J
9．小金在拓展课程活动中制作了一支可以测定物体密度的杆秤（杠杆自身重力不计）。使用时，只要把被测物体持在杆秤的挂钩上，移动秤锤，使秤杆在水平位置平衡，读出L1；再将被测物体浸没在密度为ρ的液体中，移动秆锤使秤杆再次水平平衡，读出L2，如图所示。
(1)请写出杠杆平衡的条件；
(2)被测物体的密度ρ物（用题目给出的量表示），试通过推导证明。
【答案】(1)F1L1=F2L2；(2)见解析
【详解】
解：(1)杠杆平衡的条件F1L1=F2L2
(2)设被测物体的密度为ρ物，体积为V，挂物体处离提的距离为L0，秤锤重为G0，根据杠杆的平衡条件可得，空气中
ρ物VgL0=G0Ll------①
浸没在中后
(ρ物Vg-ρVg)L0=G0L2------②
由①、②两式解得
ρ物=
答：(1)杠杆平衡的条件F1L1=F2L2；
(2)被测物体的密度ρ物=。
10．一个底面积为10米2的圆柱状容器，装有适量的水，现在将一个底面积5米2体积为20米3、密度为0.8×103千克/米3的物体A放入其中，此时水面离容器底6米，物体A漂浮于水面上。则：
(1)物体A所受到的浮力是多少？
(2)如图所示，若将画斜线部分截取下来并取出（其体积为浸入水中体积的一半），则取出的那部分物体的质量是多少？
(3)取出截取部分后到剩余部分再次静止过程中，容器底部受到的压力如何变化？画图像（无需计算过程）
【答案】(1)1.6×105N；(2)6.4×103kg；(3)见解析
【详解】
解：(1)由可得，物体A的质量
mA=ρAVA=0.8×103kg/m3×20m3=1.6×104kg
物体A的重力
GA=mAg=1.6×104kg×10N/kg=1.6×105N
物体A漂浮于水面上，则物体A所受到的浮力F浮=GA=1.6×105N
(2)由F浮=ρ水gV排可得，物体A排开水的体积
则取出的那部分物体的体积
由可得，取出的那部分物体的质量
m′=AV′=0.8×103kg/m3×8m3=6.4×103kg
(3)如图
答：(1)物体A所受到的浮力是1.6×105N；
(2)取出的那部分物体的质量是6.4×103kg；
(3)图像如上图所示。