1. 学校里的自行车停放场地小，许多同学乱停乱放，晚一点来的同学经常遇到无处停放的问题。小科设计了一个解决方案，小科不需要考虑的是（）。

A.停放场地的选址
B.设计所需的时间及费用
C.自行车的材质
D.日常停放的自行车数量

C

设计解决自行车乱停、无处停放的方案时，停放场地选址、日常停放的自行车数量、设计所需的时间及费用都是需要考量的相关因素，自行车的材质属于自行车自身属性，和停放场地规划、解决停放问题没有关联，不需要纳入考虑。

2. 小科准备利用废旧材料设计并制作一款创意笔筒,在整个设计与制作过程中,下列做法合理的是()。

A.设计前无需了解使用者需求,直接开始制作
B.方案一旦确定,制作中绝不允许修改和完善
C.小组讨论时,收集到的所有意见应该全部采纳
D.遇到设计难点时,通过小组交流研讨后再改进

D

逐一分析选项：1. 设计前需要先明确使用者需求，不能直接开始制作，A错误；2. 方案确定后，制作过程中可根据实际情况修改完善，并非完全不能调整，B错误；3. 收集到的意见需要甄别筛选，不需要全部采纳，C错误；4. 遇到设计难点时通过小组交流研讨后再改进，符合合理的设计制作流程，做法正确。

3. 右图所示为木料抗弯强度实验。木料在悬挂重物后向下弯曲,测得木料M的下弯距离为3 mm,木料N的下弯距离为7 mm。从结构稳固角度考虑,下列板凳设计方案中,合理的是()。
(提示:三角形具有稳定性,平行四边形具有不稳定性)



A.木料M制作
B.木料M制作
C.木料N制作
D.木料N制作

A

1. 对比木料性能：相同受力下，木料M下弯距离3mm远小于N的7mm，说明M抗弯能力更强，更适合制作承重板凳，因此排除使用性能更差的木料N的C、D选项。
2. 对比结构稳定性：根据提示，三角形具有稳定性，平行四边形不稳定。A方案的交叉斜撑形成三角形结构，整体稳固；B方案的平行横档形成平行四边形结构，易变形稳定性差。因此A方案合理。

4. 科学课上,同学们利用生活中的器材设计并制作“自制简易温度计”项目化活动,以下是部分环节,请完成下列问题。
（1）认识温度计。
①右图是人们常用的温度计,它的工作过程是:将温度计的玻璃泡放置在盛有热水的烧杯中→热量从热水传递给玻璃泡中的液体→玻璃泡内液体温度上升→。
②工作过程中利用到①的科学原理是:热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体、等。
（2）制作温度计。
①确定标准。温度计的量程为$0°C ∼ 100°C$,刻度线分布均匀。
②设计方案。小科利用带塞子的玻璃瓶、吸管、硬纸板、双面胶、红墨水、记号笔等材料,设计了如图甲所示的简易温度计的草图。
③实施方案。请你结合所学知识,谈谈小科该如何完成温度计量程刻度标注工作。

④检验作品。
作品一:小科将制作好的温度计刚一放入沸水中时,发现吸管内的红墨水就溢出了吸管上端,请分析此现象的原因:。
⑤改进完善。针对小科所遇到的问题,请你提出一条合理的优化改进建议:。
⑥发布成果。
作品二:图乙是小舟自制的温度计,其$0°C$和$100°C$的距离是20厘米。小舟用自制简易温度计测量$40°C$的温水,结果显示吸管中液面在距离$0°C$刻度7.5厘米处。根据评价等级表,评价此简易温度计属于哪一等级,并简要说明原因。


| 评价等级 | 优秀 | 良好 | 合格 |
|----------------|--------------------|--------------------|--------------------|
| 温度计的准确性 | 误差在$\pm1°C$以内 | 误差在$\pm2°C$以内 | 误差在$\pm3°C$以内 |

（1）①玻璃泡内液体受热体积膨胀，沿细管上升，指示出对应的温度
②液体（和气体）具有热胀冷缩的性质
（2）③将自制温度计放入标准大气压下的冰水混合物中，待吸管内液面稳定后，在液面位置标记0℃；再将温度计放入标准大气压下的沸水中，待液面稳定后在对应位置标记100℃；将0℃和100℃两个标记之间的长度平均划分为100等份，每一等份代表1℃，完成刻度标注
④瓶内的水和空气受热后膨胀的总体积过大，超出吸管的容积，导致红墨水溢出
⑤换用长度更长的吸管（或适当减少玻璃瓶内装入的水的体积，合理即可）
⑥属于合格等级；该温度计每1厘米对应5℃，7.5厘米对应的温度为37.5℃，和实际40℃的误差为2.5℃，误差在±3℃范围内，符合合格的评价标准

我们逐个分析问题：
1. （1）①常用液体温度计的工作逻辑是液体受热后体积变化，温度升高时液体膨胀沿细管上升，以此显示温度。
②该温度计用到两个核心原理：一是热传递的方向规律，二是液体/气体热胀冷缩的性质。
2. （2）③标注0~100℃刻度的标准操作：利用标准大气压下冰水混合物为0℃、沸水为100℃的特性，先标记两个定点温度，再均匀划分刻度即可。
④红墨水溢出的本质是瓶内的水和空气受热膨胀的总体积超过了吸管的容纳容积，导致液体从上端流出。
⑤针对溢出问题，从增大吸管容量、减少可膨胀的液体体积两个方向提出改进方案即可。
⑥先计算该自制温度计的分度值：0℃到100℃总长度20cm，每1cm对应温度为100℃÷20cm=5℃/cm，7.5cm对应的理论温度为7.5cm×5℃/cm=37.5℃，和实际40℃的误差为2.5℃，对照评价表判断等级即可。