22．阅读短文，回答问题：

超声测速仪

如图甲所示是公路旁边的超声波测速仪，它向行驶的车辆发射频率为 f0（一般为 30kHz～100kHz）的超声波，当车辆向它靠近时，车辆反射回来的超声波频率 f 增大；当 车辆远离时，反射回来的超声波频率 f 减小，变化的频率 Δf=|f0-f|与车辆速度 v 关系如图乙 所示。

甲

乙

第 22 题图

丙 丁

超声波测速仪内部工作原理如图丙所示，P、Q 是压电超声换能器，在外力作用下发 生形变时会产生电压，形变消失后，电压随之消失；反之，当在其上加一定电压就会发生 形变，电压消失后，形变随之消失。超声波测速仪内部振荡电路产生高频交流电压加到 P 上，P 产生相同频率的超声波；被车辆反射回来的超声波在 Q 上产生交流电压，其频率与 反射波的频率相同，比较电路将振荡电路和放大电路的两种频率的交流电压进行比较，计 算出它们的差值 Δf=|f0-f|，由 Δf 就能知道车辆的速度。

（1）压电超声换能器主要是由偏钛酸钡（BaTiO3）制成的。则偏钛酸钡中钛元素的化合 价是 ▲ 价。偏钛酸钡中钛元素与氧元素的质量比 ▲ 。

（2）超声波测速仪工作时，压电超声换能器 P、Q 的工件情况 ▲ （填序号）。①均 将形变转换成电压；②P 将形变转换成电压，Q 将电压转换成形变；③均将电压转换成 电流；④P 将电压转换成形变，Q 将形变转换成电压。 （3）汽车行驶中，超声波测速仪监测到 Δf 与它们之间的距离 r 关系如图丁所示，以测 速仪为参照物，该汽车的运动情况是 ▲ 。 三、实验探究题（本大题有 4 小题，共 12 空，每空 3 分，共 36 分）

23．胰岛素具有调节人体内血糖浓度的作用。如果胰岛素分泌不足，血糖浓度超过正常水平， 就可能形成糖尿病。目前，糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗。那么能不能口服 胰岛素治疗糖尿病吗？为了探究这一问题，某科技小组设计了如下方案： 步骤 a b c 甲鼠 定时喂全营养饲料，每次喂食前注射 适量的胰岛素 乙鼠 将两只年龄、性别相同，健康状况良好，大小相近的两只小白鼠的胰岛破坏 重复 b 步骤几天后，采集两鼠的尿液，检测其葡萄糖含量，分析得出结论

（1）a 步骤中将两只小鼠的胰岛破坏，目的是 ▲ 。

（2）把上表中步骤补充完整： ▲ ；假如按照上述方案进行实验，最终仅在乙鼠的尿 液中检测到了葡萄糖，由此可以得出的结论是： ▲ 。 （3）本实验存在的明显不足是 ▲ 。

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24．小胡用六个重力 G 均为 10N、体积不同的球体，研究放入球体前后容器底部受到水的压 力增加量△F 的情况。他分别将球体放入盛有等质量水的相同容器中，待球体静止，得到 容器底部受到水的压力增加量△F。实验数据和实验现象见下表。

实验序号 放入的球体 1 A 5 球体 A 实验现象 球体 B 球体 C 球体 D 球体 E 2 B 6 3 C 8 4 D 10 5 E 10 6 F 10 △F／ N 球体 F （1）小胡得出“在盛有等质量水的相同容器中，当放入球体的重力相同时，球体的体积 越大，△F 越大”的结论。由表中实验序号 ▲ 的现象、数据及相关条件可判断小胡得 出的结论不正确。

（2）分析表中序号 1~6 的现象、数据及相关条件，可得出：在盛有等质量水的相同容器 中，当放入球体的重力相同时， ▲ 体积越大，△F 越大。

25．今年春天，小胡和小周两位同学到野外游玩：发现了一个山洞。他两人拿着火把去探究 山洞的情况。当他们走到山洞里的某一位置时，感到气闷，头痛。但火把燃烧正常。小 胡用随身带的有刻度的注射器（带橡皮帽，橡皮帽用来封住注射器的前端）装了 100 mL 的山洞空气，他俩就马上离开山洞。回家查资料得：空气中的二氧化碳超过正常含量时， 会影响人体健康、甚至危及生命。

山洞中空气中二氧化碳的含量（体积分数）是多少呢？ 他俩利用图示装置，粗略测定山洞中二氧化碳的体积分数。

（1）请你写出小胡用随身带的注射器装了 100 mL 山洞空气的方法： ▲ 。 （2）连接实验装置：装置接口的连接顺序为 a→ ▲ →f。 （3）用于实验的山洞里的空气气体为 100mL，最终量筒中共收集到水为 95mL，该山洞 里的空气中二氧化碳的含量约为 ▲ 。

第 25 题图

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26．小胡同学用伏安法测一未知电阻的阻值。实验器材：电源（电压约为 3V，内阻不计）、

开关、待测电阻 Rx（约 1Ω）、电流表、电压表、滑动变阻器 R、导线若干。图甲是他 设计的电路图，图乙是他连接的实物图，表格是他测得的电压表 U 和电流表的读数 I。

测量次数

甲

第 26 题图

1 2 3 4 5 6 电压 U/V 2.25 1.80 1.30 0.80 0.45 0.20 电流 I/A 0.50 1.00 0.30 2.15 2.50 2.80 乙

U

小胡根据自己测的数据，根据 R ?

计算待测电阻，发现不对。仔细检查整个实验过程，

I

他发现了自己存在一个重大的失误，然后略加思考，用一张坐标纸，画出 U-I 图象，也方便地求出了待测电阻的大小。

（1）他的重大失误是： ▲ 。

（2）请你根据小胡同学的数据在答卷纸上作出 U-I 图象，根据 U-I 图象求得待测电阻 Rx＝ ▲ 。

四、分析计算题（本大题有 3 小题，第 27 题 8 分，第 28 题 9 分，第 29 题 10 分，共 27 分）

27．天空有近似等高的浓云层，为了测量云层的高度，在

水平地面上与观测者的距离为 d=6km 处进行一次爆 炸，观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反 射过来的爆炸声时间上相差△t=12s。已知空气中的声

速为 v= km/s，试计算云层下表面距离地面的高度。

1

3

d 第 27 题图

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28．小胡尝试把一只量程 0~3V 的电压表改装成量程为 0℃~100℃温度表，他所选用的器材 有：电压表（量程 0~3V），电源（电压为 3V，内阻不计），开关，定值电阻 R0（5Ω）， PTC 热敏电阻 R（t 的关系为 Rt=2.5Ω+0.075Ω/℃×t）。 t PTC 线性热敏电阻的阻值与摄氏温度 设计的电路如图甲所示。

（1）根据上述条件，通过计算在图乙电压表表盘中分别标出 0℃和 100℃位置。

（2）标好温度的刻度后，小胡发现，100℃的刻度不在 3V 的位置上，他想通过改变电源 电压和定值电阻 R0 的大小，只把 100℃的刻度调在 3V 的位置上，0℃的刻度位置保持不 变，你认为他的想法是否可行。若可行，他应该用多大的电源和多大的定值电阻；若不 可行，请说明理由。

甲

第 28 题图

乙

29．最近，我国南海神狐海域可燃冰试采实现连续 187 个小时的稳定产气，这是我国首次成

功试采可燃冰。这项“中国理论”、“中国技术”、“中国装备”凝结而成的突出成就，必将对 能源生产和消费革命产生深远影响。可燃冰中的主要可燃成分是甲烷。下面是某科学工 作者测可燃冰中甲烷（CH4）质量分数的相关步骤：

步骤 1：取 100g 可燃冰样品，放置在分离器中，将样品中的甲烷全部转化为气体； 步骤 2：将甲烷气体全部通过装有一定氧气的密闭容器内，引燃，让甲烷气体全部反应； 步骤 3：冷却到常温，把密闭容器中的剩余气体 全部通入如图所示的装置。甲、丙两装置：“U”

型管中装有足量的无水硫酸铜，吸收水蒸气；乙

装置：广口瓶中装有足量的氢氧化钠溶液，吸收 二氧化碳；丁装置：气球收集最后剩余的气体。 步骤 4：称得甲、乙、 装置 丙、丁四个装置反 反应前后质量的增加量/g 应前后质量的增加 量如表；

气球

甲 乙 丙 丁

第 29 题图

甲装置 乙装置 丙装置 丁装置 0.36 26.40 0.06 5.60 步骤 5：检验丁装置中的气体，是一种纯净物且不是氧气。

已知：甲烷在氧气充足时，燃烧生成二氧化碳和水，在氧气不充足时，燃烧生成二氧化 碳、

一氧化碳和水。求：

（1）该可燃冰样品中甲烷的质量分数； （2）密闭容器中发生的化学方程式。

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