2023年科學之分析計算題專題
1．如圖是水果自動篩選裝置，原理如下：傳送帶上的水果經過檢測點時，使壓敏電阻r的阻值發生變化，ab間的電壓也隨之發生改變，當r0兩端電壓小於一定值時，機械裝置啟動，將質量較小的水果推出傳送帶，實現自動篩選功能。已知：
電源電壓為12 伏，r0=20 歐姆，壓敏電阻r的阻值隨壓力變化關係如下表所示。
（1）根據壓敏電阻r的阻值隨壓力變化關係，當0.3千克的水果經過檢測點時壓敏電阻的阻值是
（2）當檢測點上沒有水果時，電路的總功率是多大？
（3）篩選不同等級的水果，質量標準是不同的。當質量小於0.3千克水果經過壓力監測點時，r0兩端電壓小於3伏，此時機械裝置啟動，將0.
3千克以下的水果推出傳送帶，實現自動篩選。請你分析上述電路是否符合要求？若符合要求，請寫出判斷的結果；若不符合要求，你認為對電路可進行如何改進
2．某學習小組的同學為測定鍍鋅鐵皮的鍍層鋅在鍍鋅鐵皮中的質量分數，提出如下設計方案。（忽略鋅鍍層的氧化）
（1）查閱資料知道：ⅰ．zn(oh)2既可以與酸也可與鹼反應；ⅱ．fe2+在鹼性溶液中能迅速地轉化為fe3+。請書寫步驟①過程發生反應的化學方程式
（2）配製6%的稀鹽酸1 公升 (稀鹽酸密度ρ1=1.02g/cm3 )，需取用36%濃鹽酸密度（ρ2=1.20g/cm3)的濃鹽酸毫公升(保留一位小數)。
配製過程中用到的玻璃儀器，除燒杯外，還有 。步驟②的操作是 。步驟④過程中發生的化學反應方程式為
（3）若使用的鍍鋅鐵皮的質量為28.16 g，最後稱得灼燒後固體的質量為40.00g，求此鍍鋅鐵皮的鋅層的質量分數為多少？
（列式計算，相對原子量fe:56 o:16 h:
1）3．如圖甲所示為小科設計的滑輪組裝置。其中滑塊a置於表面粗糙程度各處相同的水平面上，重物b的重力gb可改變（動滑輪重不計）。小科在某次使用該裝置進行實驗時記錄了一些資料，並繪製成曲線，即重物b的重力gb、滑塊a的運動速度v、滑塊a在水平面上通過的距離s隨時間t的變化曲線分別如圖乙、丙、丁所示。
若不計繩重及繩與滑輪間的摩擦，跨過滑輪的繩或豎直或水平，a距水平面上的定滑輪、b距水平面均足夠遠。
（1）由圖丙可知，重物b在時間段內勻速下降。
（2）求出在4~6 s內，水平繩對a的拉力做的功。
（3）求出在2~4 s內，重力gb做功的功率。
（4）求出在2~4 s內，a受到的摩擦力大小。
4．20世紀80年代以來，透明質酸以其優質的保濕、營養**
和防曬修復**等特殊效能受到國際化妝品界的廣泛關注。透明
質酸簡稱ha，又名玻璃酸或玻尿酸，化學式：（c14h21no11）n，是大分子物質。據此回答問題：
（1）透明質酸從物質的組成進行分類屬於 ▲ （選填有機物、無機物或混合物）。
（2）透明質酸屬於弱酸，則透明質酸與氫氧化鈉反應實質是 ▲ （填離子）反應結合。
（3）右柱狀圖是透明質酸ha與甘油、山梨醇、咇咯烷酮羧酸鈉等保濕劑的保濕性實驗結果對比圖，據此圖比較可以得到，透明質酸具有 ▲ 獨特性質，所以適合**對如乾燥的冬季和潮濕的夏季等不同季節和不同環境濕度對化妝品保濕作用的要求。
（4）我國某公司設計一套簡易可行新工藝，成功生產ha。該公司研究本產品ha與美國sigma產品sh—ha、瑞士產品healon吸收紫外情況實驗資料如右上表，實驗掃瞄紫外光譜波長300—190nm之間，比較上表本產品ha與美國sigma產品sh—ha、瑞士產品healon吸收紫外光譜情況的實驗結果進行判斷 ▲ 產品防曬功能最強。
5．某80後義烏商人自製了 「諾亞方舟」，外表塗成黃色、整體呈球形的外殼用不鏽鋼製造，直徑約4公尺，自重約6噸。採用特殊工藝製作的外殼包括防高溫層、防水層、防腐蝕層、防輻射層、減震層等，可以耐1700攝氏度高溫並承受350噸的撞擊力；艙內設有4層呈同心圓布置的氣囊防撞緩衝層，還設有安全座椅、瞭望系統、通風系統和衛生間等生活設施。
（1）如果球內電力系統的電壓為 110 伏，供給一盞「 220v 40w 」的白熾燈使用，不計燈絲電阻的變化，則白熾燈的實際功率是 ▲ 瓦。
（2）按照總質量計算，靜止在地面上的「諾亞方舟」受到的重力是多少牛？若與地面接觸的面積為100cm2 ，地面受到的壓強為多大?
6．2023年1月27日，巴西南里奧格蘭德州一家***發生火
災造成233人死亡，消防人員接到火
警，帶上呼吸面具，迅速趕到火災現場進行撲救，經幾小時的
努力火勢得到控制，這是巴西近50年以來最大的火災。據知：
呼吸面具中的過氧化鈉(化學式na2o2能跟co2反應生成o2和
另一種固體化合物；它也能跟h2o反應生成o2，化學方程式為:2na2o2+2h2o=4naoh+o2↑。以下是
某興趣小組進行的**活動。
（1）利用如圖所示實驗裝置製取氧氣，請回答有關問題。
①表明c02未被na202完全吸收的實驗現象為
②o2可採用d裝置收集，並用帶火星的木條檢驗，這是利用了o2的哪些性質？ 。
（2）7.8g過氧化鈉與足量的水反應，若反應後得到了40g氫氧化鈉溶液，請計算氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數？
7、由於今年冬天較往年寒冷，很多老師的辦公桌上放置了電熱桌墊（如下圖）。好奇的小東同學看
到後，很想知道它的電熱原理，他檢視說明書後發現：該電熱桌墊由12伏電源供電，電功率在安全
用電規定的30w～80w範圍內，發熱部分由兩根電熱絲組成，r1、r2的阻值分別為6ω、4ω，該
桌墊可通過調溫開關控制不同的電功率（不考慮溫度的變化對電阻的影響）。
（1）小東根據剛剛學習過的電熱器知識，畫出了電熱桌墊甲、乙兩種電路，並說都符合設計要求，請你簡要分析說明哪乙個電路符合要求？
（2）該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦？
（3）當電熱桌墊處於低溫檔時，在1分鐘內產生的熱量是多少焦？
8、乙個物體的各個部分都受到地球對它們的作用力，這些力的合力就是物體的重力，重力的作用點就叫物體的重心．如圖質量不均勻長桿ab的重心在o點，即整長桿的重力g相當於作用於o點．用測力計將長桿一端a微微抬離地面，測力計示數是f1；同理，用測力計將長桿的另一端b微微抬離地面，測力計示數是f2(測力計保持豎直向上)，請利用學過的知識，推導出長桿的重力g＝f1＋f2的關係式．（推導中要求寫出依據）
9．下列是有關某種澱粉酶的實驗，處理方式及結果如下表及圖所示。
（1）在中性和鹼性環境下，該澱粉酶的活性更強的是在 ▲ 環境下。
（2）乙個小時後，向三隻試管中滴入碘液，其中呈藍色的試管 ▲ 。
（3）試分析試管i中澱粉的含量不變的原因 ▲ 。
10．某化學興趣小組在實驗室發現了一瓶標籤受到腐蝕（如右圖所示）的無色溶液，他們對此產生了興趣。
[提出問題]這瓶溶液究竟是什麼？質量分數是多少？
經過詢問實驗老師平時的藥品保管得知，這瓶無色溶液應該是碳酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉中的某一種．為了確定該藥品，他們首先進行了理論分析：
（1）小明根據殘餘標籤認為一定不可能是
（2）為了確定該溶液究竟是剩餘兩種鹽的哪一種，及溶液的質量分數他們設計了如下實驗．
[設計實驗]
[實驗結論]該瓶無色溶液是
（3）該溶液質量分數是多少？ （寫出計算過程）
16．家用電器在日常生活中隨處可見，其製造與使用均體現著科學知識的運用。
（1）某飲水機的電路如下圖所示，水沸騰前，紅燈亮、綠燈滅、加熱管正常工作；水沸騰後，綠燈亮，紅燈滅，加熱管不工作；且每種工作狀態連入該電路的用電器最多只有兩個。試分析溫控開關1和2在水沸騰前、後的通斷情況以及紅、綠指示燈電阻r紅、r綠應滿足的條件 ▲ 。
（2）上圖是某型號高溫高壓蒸汽消毒鍋 (如圖甲). 圖乙為自動測定鍋內溫度的電路原理圖．其中 r0為定值電阻，阻值為5ω，a為溫度指示表(實質是乙隻量程為「0~0.6」a的電流錶) ，rx（測溫探頭）為熱敏電阻(其電阻值隨鍋內溫度的變化而變化)。
熱敏電阻的阻值與溫度的對應關係如下表所示：
①若鍋內溫度為75 oc 時電流錶的示數為0.24a，求電源的電壓u。
若鍋內溫度為125 oc 時電流錶的示數為0.6a，求此時熱敏電阻rx的阻值及其功率。
（3）家庭電路幹路上熔斷器的額定電流一般大於20a，超導限流器是一種高科技短路故障限制裝置，它的電阻r隨電流i變化關係如圖所示，現將它與用電器l一起接入照明電路中，如圖所示。用電器l（額定功率:800w，額定電壓:
220v）。 當l意外發生短路時，超導限流器會以最快的速度偵測到電流變化，將該支路的電流控制在安全電流10a,r被稱為「不斷電保險絲」，使用電器l短路後整個電路仍能保持穩定狀態，為滿足上述條件r= ▲ ω
17．閱讀短文，回答問題：力感測器在電子秤中的應用
電子秤所使用的測力裝置是力感測器．
常見的一種力感測器由彈簧鋼和應變片組成，其結構示意圖如圖甲所示．彈簧鋼右端固定，在其上、下表面各貼乙個相同的應變片．若在彈簧鋼的自由端施加向下的作用力f，則彈簧鋼發生彎曲，上應變片被拉伸，下應變片被壓縮．力越大，彈簧鋼的彎曲程度越大．
應變片結構如圖乙所示，其中金屬電阻絲的阻值對長度變化很敏感．給上、下金屬電阻絲提供相等且大小不變的電流，上應變片兩引線間電壓為u1，下應變片兩引線間電壓為u2，感測器把這兩個電壓的差值u（u＝u1－u2）輸出，用來反映力f的大小．
金屬電阻絲的阻值隨溫度會發生變化，其變化情況如圖丙所示．為消除氣溫變化對測量精度的影響，需分別在上、下應變片金屬電阻絲與引線之間串聯乙隻合適的電阻，進行溫度補償．串聯合適的電阻後，測量結果不再受溫度影響．
（1）這種力感測器是將力的大小轉換為 (電流/電壓)的裝置．
（2）外力f增大時，下列說法正確的是
a．上、下應變片金屬電阻絲電阻都增大
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