相关试卷

阅读《可探究的科学问题》，回答问题。

可探究的科学问题

日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问，把疑问陈述出来，就形成了问题，但不一定是科学问题，像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题，比如：“哪种品牌的运动鞋更好？”“为减少污染和交通拥堵，应该限制小汽车的使用吗？”等都不属于科学问题。

科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题，例如：“纯水和盐水哪一个结冰更快？”就是一个科学问题，因为你可以通过实验收集信息并予以解答。

并不是每一个科学问题都可以进行探究，当问题太泛化或太模糊，就难以进行科学探究，比如：“是什么影响气球贴到墙上？”，一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，其中的变量必须是可检验的。也就是说，可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的。例如：“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗？”，在这个问题中，气球与头发的摩擦次数是自变量，气球贴在墙上的效果是因变量，我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化。

一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式，常见的陈述方式有下列三种，方式一：某个变量影响另一个变量吗？例如：导体的长度影响导体的电阻大小吗？方式二：如果改变某个变量，另一个变量会怎样变化？例如：如果增大导体两端的电压，导体中的电流就增大吗？方式三：一个变量跟另一个变量有关吗？例如：电流跟电压有关吗？

科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的，正是由于有了可探究的科学问题，才能使探究过程具有明确的方向。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）下列问题中属于可以探究的科学问题的是；（选填选项前的字母）

A．哪种类型的音乐更好？

B．改变导体两端的电压，导体的电阻会改变吗？

C．水的温度越高，水蒸发得越快吗？

D．物体所受浮力的大小与物体的密度有关吗？

E．应该鼓励市民乘坐公共交通工具出行吗？
（2）请根据“两个同学走在沙滩上，一个同学的脚印深，另一个同学的脚印浅”这一现象，提出一个可以探究的科学问题：。

坐拉器

随着生活水平的提高，人们越来越意识到身体健康的重要性，开始注重体育锻炼。坐拉器就是一种公园里常见的健身器材，小宇和小梅发现坐拉器可以用已学习的知识去研究。观察坐拉器的外形结构如图甲所示，他们根据坐拉器的结构，画出了如图乙所示的简化模型图，人坐在坐拉器座椅上，给手柄施加向下的压力时，操作杆AB会绕着转轴O转动，连杆BD拉动杆O^'C绕转轴O^'转动，座椅将人向上抬起.经过测量可知：OA∶OB=6∶1，O^'C∶O^'D=2∶1，小梅重450N，小宇重600N。

无人驾驶载人航空器

低空经济是国家“十五五”规划中的科技重点发展领域。近日，如图所示的某款“飞行汽车”（无人驾驶载人航空器）正式亮相。该航空器采用大量碳纤维材料减重，使用16个电动机驱动旋翼工作，在未来将缓解人们出行拥堵的问题，部分参数如表所示。

无处不在的静电在干燥的北方冬季，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光；见面握手时，手指刚一接触到对方，会突然感到指尖针刺般刺痛，令人大惊失色；早上起来梳头时，头发会经常“飘”起来，越理越乱，这就是发生在人体的静电现象．这些神奇的静电是怎样产生的呢？原来物质都是由分子构成，分子是由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核内带正电的质子数与核外带负电的电子数相等，所以对外表现出不带电的现象．但是电子环绕于原子核周围，一经外部因素影响即脱离轨道，离开原来的原子A而侵入其他的原子$B.A$原子因减少电子而带有正电，B原子因增加电子而带负电，从而造成电子分布不平衡．这些外部因素包括各种能量$($如机械能、内能、化学能等$)$ ． 在日常生活中，任何两个不同材质的物体接触后就会发生电子的转移，若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电．从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电，在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电．固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电．各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电，所以说静电现象无处不在．静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的相互作用．在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里，由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在播放电视节目时，荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图象的清晰程度和亮度降低；混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼．静电的第二种危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸．漆黑的夜晚，人们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“噼啪”的响声，而穿全棉衣服时就不易发生该现象；在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，导致工人死伤，矿井报废．然而，任何事物都有两面性．对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼，只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务．比如，静电印花、静电喷涂和静电除尘技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用．静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手．

请根据上述材料，回答下列问题：

$\left(1\right)$从能量转化的角度来看，摩擦起电是能转化为电能．

$\left(2\right)$下列所列举的四种微粒中，其中尺度最大的应该是

A.分子         $B.$电子         $C.$原子        $D.$质子

$\left(3\right)$根据你的生活经验判断，下列事例中比较容易产生静电的是

A.穿全棉的衣服     $B.$使用加湿器增加房间湿度    $C.$使用尼龙围巾

$\left(4\right)$静电现象产生的原因是

A.质子发生了转移     $B.$电子发生了转移      $C.$原子核发生了转移

丝绸之路上的“非卖品”

1972年，湖南长沙马王堆一号汉墓出土了两件素纱禅衣，被誉为迄今世界上最轻薄的古代丝织衣物。以直裾素纱禅衣为例，整件衣裳却仅重49g，折叠后能刚好塞进一个火柴盒；即便叠覆三层，底下的文字依然清晰可见。素纱禅衣的单根蚕丝平均直径约$10.5\text{μm}$ ， 比头发细5倍。

素纱禅衣的“超细蚕丝”是其时代背景下的“微米纤维”。浙江大学某专家团队于2013年研发的超轻固体材料——碳海绵，密度为$0.16\text{mg}/{\text{cm}}^3$ ， 获吉尼斯世界纪录认证为当时最轻固体。该材料被压缩80%后仍可恢复原状，对有机溶剂有超快、超高的吸附力，最高可吸油达自身质量900倍，且只吸油不吸水，是用来吸附回收海洋中石油污染的最佳神器。

科学家还研制出超轻保温隔热材料气凝胶，它由纳米尺度的固体骨架构成，仿佛一件“航天器版素纱禅衣”，守护着火星车在零下${130}^{\circ }\text{C}$寒夜中安然入睡，包裹着火箭发动机抵御千度烈焰。

素纱禅衣与现代科技之间是一种跨越千年的设计哲学与材料智慧的共鸣，如今科学家们以合成纳米材料与先进制造，在多个领域复现这一理念。

请根据上表信息，通过计算回答问题。

（1）热水器中的水需吸收的热量为多少；

（2）此次热水器接收的太阳能是多少；

（3）如果这些太阳能由燃烧燃气提供，至少需要多少m³的燃气？（燃气的热值为4.2×10⁷J/m³）

(1)实验中，可以通过（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少；

(2)分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，（选填“甲”或“乙”，下同）液体需要吸收的热量更多；当它们吸收相同热量时，液体升温更高；

(3)实验的前40s时间内，酒精灯质量减小2.8g，若这部分酒精完全燃烧放出的热量是多少？（酒精的热值q＝3×10⁷J/kg）

(4)实验的前40s时间内，若质量为0.2kg的甲液体吸收热量的效率约为10%，则大致可算出甲液体的比热容是多少？

实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如上表：

两位同学做出了如下猜想：

①导体的电阻与导体的长度有关；

②导体的电阻与导体的横截面积有关；

③导体的电阻与导体的材料有关。

（1）如果选用编号为A、C的两根的电阻丝进行实验，是为了验证猜想（填序号）；分别将A和D两根电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此初步得到的是：长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的有关；要想验证猜想①，应选择两根电阻丝进行试验；

（2）有同学认为，可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化 （选填“明显”或“不明显”）；

（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就了输电线的电阻（选填“增大”或“减小”），从而减少了输电线上的能量损耗。

超声波加湿器

超声波加湿器通电工作时，雾化片产生每秒170万次的高频振动，将水抛离水面雾化成大量1μm~5μm的超微粒子（水雾），吹散到空气中使空气湿润，改变空气的湿度。

图甲所示是某型号超声波加湿器，下表为其部分技术参数，其中额定加湿量是指加湿器正常工作1h雾化水的体积；循环风量是指加湿器正常工作1h通过风扇的空气体积；加湿效率是指实际加湿量和实际输入功率的比值。