《2026年江苏13大市中考名卷优选38套物理》

23 (8分)污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除。根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能(悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力)，沉淀可分为四类，如图甲所示。
第一类为自由沉淀，当悬浮物质浓度不高时，在沉淀的过程中，颗粒之间互不碰撞，呈单颗粒状态，颗粒近似为球形，以沉速大小$v=\dfrac{(\rho_{1}-\rho_{2})gd^{2}}{18\mu}$($\rho_{1}$表示颗粒的密度，$\rho_{2}$表示液体的密度，$d$表示颗粒的直径，$\mu$表示液体的黏滞度)完成自由沉淀过程。
第二类为絮凝沉淀，当悬浮物质浓度约为50～500 mg/L时，在沉淀过程中，颗粒与颗粒之间可能互相碰撞产生絮凝作用，使颗粒的直径与质量逐渐加大，沉淀速度不断加快。实际沉速很难用理论公式计算，主要靠实验测定。
第三类为成层沉淀，当悬浮物质浓度大于500 mg/L时，在沉淀过程中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，在聚合力的作用下，颗粒群结合成一个整体向下沉淀。
第四类为压缩，成层沉淀的继续，即形成压缩。颗粒间互相支撑，上层颗粒在重力作用下，挤出下层颗粒间隙的水，使污泥得到浓缩。
污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处的悬浮物质浓度则相应下降，悬浮物质浓度的改变量与原浓度的百分比叫去除率，图乙是某次自由沉淀实验绘制的去除率与沉淀时间的关系曲线。

(1)在自由沉淀时，若$\rho_{1}=\rho_{2}$，则颗粒在水中的运动状态是静止。
(2)在自由沉淀时，对颗粒的沉速影响较大的因素是颗粒的直径。
(3)当悬浮物质浓度约为580 mg/L时，下列说法正确的是D。
A. 质量相同的颗粒，直径大的沉速大
B. 直径相同的颗粒，质量大的沉速大
C. 直径相同的颗粒，质量大的沉速小
D. 各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关
(4)污水中的颗粒在自由沉淀时，某深度处悬浮物质浓度下降快慢随沉淀时间变化的情况是逐渐变慢。

答案： 23（每空2分）
(1)静止
(2)颗粒的直径
(3)D
(4)逐渐变慢
解析：
(1)在自由沉淀时，根据颗粒的沉速公式v=$\frac{(\rho_{1}-\rho_{2})gd^{2}}{18\mu}$(ρ₁表示颗粒的密度，ρ₂表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度)，若ρ₁ = ρ₂，则ρ₁ - ρ₂ = 0，那么颗粒的沉速v = 0，颗粒在水中将处于悬浮静止状态.
(2)由v=$\frac{(\rho_{1}-\rho_{2})gd^{2}}{18\mu}$(ρ₁表示颗粒的密度，ρ₂表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度)可知，在自由沉淀时，颗粒直径d的平方与沉速成正相关，颗粒与水的密度差(ρ₁ - ρ₂)与沉速成正相关，液体黏滞度μ与沉速成反比.通常情况下，颗粒直径d对颗粒的沉速影响较大，因为其为二次方关系.
(3)当悬浮物质浓度约为580mg/L时，属于成层沉淀.在成层沉淀中，相邻颗粒之间相互妨碍、干扰，各自保持相对位置不变，颗粒群结合成一个整体向下沉淀，各颗粒的沉速相同，与质量、直径无关.故选D.
(4)污水中的颗粒在自由沉淀时，从去除率与沉淀时间的关系曲线来看，随着沉淀时间的增长，沉淀效率不断增大，而自由沉速越来越小.某深度处悬浮物质浓度下降快慢可以用去除率随时间的变化率来表示，在沉淀初期，去除率随时间增加得较快，即悬浮物质浓度下降较快；随着沉淀时间的延长，去除率随时间的增加逐渐变缓，即悬浮物质浓度下降逐渐变慢.这是因为随着沉淀的进行，容易沉淀的大颗粒或高密度颗粒先沉淀下去，剩下的颗粒沉淀难度逐渐增大，所以浓度下降速度逐渐变慢.
Plus思路分析：本题考查污水中的悬浮物质的浮沉条件，污水中的悬浮物质，可在重力的作用下沉淀去除.根据悬浮物质的性质、浓度及絮凝性能（悬浮于液体中的微小颗粒聚集形成较大颗粒的能力），沉淀可分为四类，自由沉淀根据颗粒的沉速公式v=$\frac{(\rho_{1}-\rho_{2})gd^{2}}{18\mu}$(ρ₁表示颗粒的密度，ρ₂表示液体的密度，d表示颗粒的直径，μ表示液体的黏滞度)求解.