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【阶段检测】浙教版科学九年级上册期末 综合素质评价(一)（含解析）
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这是一份【阶段检测】浙教版科学九年级上册期末 综合素质评价(一)（含解析），共33页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
九上期末综合素质评价(一)
(160分 120分钟)
一、选择题(本大题共20小题, 每小题3分, 共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 白鹤滩水电站装机容量位列全球第二, 年平均发电量达624亿千瓦时, 这些能量来自大坝拦截的水所具有的( )
A. 机械能 B. 内能
C. 化学能 D. 电能
2. 分别盛有浓硫酸、浓盐酸的两个试剂瓶, 敞口放置在空气中一段时间后(不考虑水分的挥发) , 则两瓶溶液( )
A. 质量都变小 B. 溶质质量分数都变大
C. 质量都变大 D. 溶质质量分数都变小
3. 为了研究和识别物质, 需要对它们进行分门别类。表中物质分类正确的是( )
选项
酸
碱
盐
氧化物
A
HNO3
Na2CO3
Cu(NO3) 2
Fe3O4
B
HCl
NaOH
NaCl
C2H6O
C
H2SO4
KOH
NH4NO3
H2O
D
H2O2
Ca(OH) 2
ZnSO4
O2
4. 小科发现黑枸杞中的花青素十分有趣: 花青素在碱性溶液中变成蓝色, 在酸性溶液中变成紫色。下列有关说法错误的是( )
A. 用食盐水泡黑枸杞呈紫色
B. 用白醋泡黑枸杞呈紫色
C. 花青素可以作为一种酸碱指示剂
D. 若黑枸杞在自来水中呈紫色, 则自来水显酸性
5. 我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”, 在甲烷高效转化研究中获得重大突破。该转化的微观示意图如图所示, 下列说法错误的是( )
A. 是有机物
B. 反应前后分子种类不发生变化
C. 反应前后原子数目不发生变化
D. 该反应属于分解反应
6. 小肠是主要的消化器官和吸收器官。下列各项中, 与小肠的吸收功能无直接关系的结构特点是( )
A. 小肠长5～6米, 是消化系统中最长的一段
B. 小肠内表面有许多皱襞, 皱襞上有许多指状突起——小肠绒毛
C. 小肠绒毛襞只由一层上皮细胞构成, 绒毛内分布着丰富的毛细血管和淋巴管
D. 小肠腔中有肠液、胰液和胆汁等多种消化液
7. 如图是某同学在显微镜下观察到的金鱼尾鳍内血液流动情况, 请判断甲、乙、丙三条血管各属于( )
A. 动脉、静脉、毛细血管 B. 静脉、动脉、毛细血管
C. 毛细血管、动脉、静脉 D. 静脉、毛细血管、动脉
(第7题) (第8题) (第9题)
8. 如图是用显微镜观察到的人血涂片视野, 下列表述错误的是( )
A. 当人体出现炎症时, 细胞③的数量会明显增加
B. ①②③三种血细胞中, 只有①没有细胞核
C. ①的数量最多, 具有运输氧气的功能
D. 细胞②是最小的血细胞, 有止血和加速凝血的作用
9. 如图所示, 在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉, 把活塞迅速压下去, 看到棉花燃烧起来, 活塞被向上顶起。关于这个过程, 下列说法正确的是( )
A. 活塞对棉花做功, 使棉花温度升高而燃烧
B. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C. 压下活塞的过程相当于内燃机的做功冲程
D. 活塞被向上顶起是因为筒内空气对活塞做功
10. 如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程, 对于缺少的一个冲程的名称及顺序, 下列判断正确的是( )
A. 吸气冲程, 应在甲图之前
B. 压缩冲程, 应在甲、乙两图之间
C. 做功冲程, 应在乙、丙两图之间
D. 排气冲程, 应在丙图之后
(第10题) (第11题)
11. 工人用如图装置运送砂石, 下列说法正确的是( )
A. 滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B. 图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C. 绳子自由端下拉1 m, 桶上升2 m
D. 质量为50 kg的工人利用该滑轮组能提起120 kg的砂石
12. 除去下列各物质中含有的少量杂质, 所选用的试剂、操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质
试剂
操作方法
A
Fe
Fe2O3
稀盐酸
加入足量的稀盐酸, 过滤
B
FeSO4溶液
H2SO4
Fe
加入过量的铁粉, 过滤
C
MnO2
KCl
蒸馏水
加入足量蒸馏水, 溶解、过滤、蒸发结晶
D
KNO3溶液
K2CO3
CaCl2
加入适量CaCl2溶液, 过滤
13. 一个健康成年人的血液中, 葡萄糖(a) 、水(b) 和无机盐(c) 的含量如图所示。该人大量饮水后, 排出的尿液中各成分的相对含量最接近于( )
(第13题) (第14题)
14. 小乐利用如图所示的装置和药品进行实验。实验时, 先加热炭粉, 一段时间后, 将酒精喷灯移至CuO处加热, 最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是( )
A. 装置中气球的作用: 收集尾气, 防止污染空气
B. 反应过程中, CuO变为Cu
C. 反应过程中, 体现出炭粉具有还原性
D. 装置中发生的反应: C＋2CuO2Cu＋CO2↑
15. 小陈用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行“酸碱中和”实验, 并用无色酚酞试液作为指示剂, 实验测得溶液的pH变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B. a点所示溶液中含有两种阴离子
C. 实验过程中, 溶液共呈现三种颜色
D. 若将b点所示溶液与碳酸钠溶液混合, 不会产生气泡
16. 将一定量的铜、铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中, 不断搅拌, 充分反应后过滤, 得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸, 无明显现象；向滤液中加入稀盐酸, 有白色沉淀生成。则滤渣的成分是( )
A. 银 B. 银、铁 C. 银、铜 D. 银、铜、铁
17.归纳和推理是学习科学常用的思维方法, 必须科学严谨。以下说法正确的是( )
A. 单质是由同种元素组成的纯净物, 则由同种元素组成的纯净物一定是单
质
B. 家庭电路中发生短路时保险丝会熔断, 则保险丝熔断一定是发生了短路
C. 酸可以和碱反应生成盐和水, 则能和碱反应生成盐和水的一定是酸
D. 外界对物体做功可以使物体的内能增加, 则物体内能增加一定是因为外
界对物体做功
18.为便于研究, 某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦, 下列有关分析正确的是( )
A. 两个滑轮在装置中起的作用相同
B. 拉力F的大小是配重G大小的二分之一
C. 拉力移动的距离是配重上升高度的两倍
D. 将配重提升相同的高度, 用该装置与直接提升配重所做的功相等
(第18题) (第19题) (第20题)
19. 如图所示, 两只相同的烧瓶, 瓶塞上各插入一支温度计, 瓶内装有电阻丝, 电阻丝的阻值分别为R1、R2。在两只烧瓶中装入煤油或水, 两电阻丝接入相应电路, 无法完成的实验是( )
A. 烧瓶中装入等质量的煤油, 若R1＜R2且串联, 探究电热与电阻大小的关
系
B. 烧瓶中装入等质量的煤油, 若R1＜R2且并联, 探究电热与电流大小的关
系
C. 烧瓶中分别装入等质量的水和煤油, 若R1＝R2且串联, 比较水和煤油的
吸热能力
D. 烧瓶中分别装入等质量的水(比热容已知) 和煤油, 若R1＝R2且串联, 粗
略测量煤油的比热容
20. 小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4. 5 V, 电压表的量程为0～3 V, 电流表的量程为0～0. 6 A, 滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”, 灯泡标有“2. 5 V 1. 25 W”字样。若闭合开关S, 两电表的示数均不超过所选量程, 灯泡两端电压不允许超过额定值, 不考虑灯丝电阻的变化, 则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的变化范围是0～0. 5 A
B. 滑动变阻器接入电路的阻值范围是2. 5～20 Ω
C. 灯泡的最小功率是0. 162 W
D. 该电路的最大功率是2. 7 W
二、填空题(本大题共6小题, 共38分)
21. (4分) 学习了酸的化学性质后, 小科同学以稀硫酸为主题, 绘制了如图所示的“多彩酸世界”思维导图。请据图回答:
(1) 若用紫色石蕊试液实现变化①, 会得到________色溶液。
(2) 若要实现变化④, 可选用________(填化学式) 和稀硫酸反应。
(第21题) (第22题)
22. (4分)如图是关于氢氧化钠化学性质的思维导图, 请据图回答问题。
(1) 依据性质③, 除去硫酸厂在生产过程中产生的二氧化硫气体, 反应的化学方程式为____________________。
(2) 依据性质④, 将氢氧化钠固体和某种盐混合研磨, 会放出有刺激性气味的气体。该盐的组成中含有________(填原子团的符号) 。
23. (6分) 如图表示糖类、脂肪、蛋白质在人体中的消化过程, A、B、C、D、E表示消化道, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表这三种物质的消化曲线。
(1) A中含有的消化酶是________________。
(2) 图中代表蛋白质消化曲线的是________。
(3) 由图可知, 消化的主要场所是________(填字母) 。
(第23题) (第24题)
24. (8分) 某天早上, 一辆拥挤的公交车上有人突然晕倒, 在征得其他乘客的同意后, 司机立即将该名乘客送去医院。医生给病人做了抽血化验、输血、打点滴等处理。
(1) 抽血前, 先用橡皮软管绑扎他的上臂, 橡皮软管与手掌之间的________(填血管类型) 因血量增多而鼓起, 有利于扎针。
(2) 经检验, 该病人的血型是A型, 如果只考虑ABO血型系统, 应给他输入的血型是______________。
(3) 打点滴时, 药液进入血液循环系统后, 首先到达心脏的腔室(如图) 是图中的[ ](填数字, 下同) ；心脏的四个腔中, 腔壁最厚的是[ ]。
25. (6分) 滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A处下滑, 仅依靠滑行, 滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题:
(1) 整个过程中动能最大的位置是______点, 机械能最大的位置是______点。(均填“A”“O”或“B”)
(2) 若想滑到C点, 小金提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现, 则在________点起跳有可能达到该目的。
26. (10分) 某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别, 粉末中可能含有CaCO3、NaCl、Na2CO3、K2SO4、FeCl3、KOH、CaCl2中的一种或几种, 实验操作步骤及现象如图所示。试回答下列问题:
(1) 仅由步骤Ⅰ可知, 固体粉末中不可能含有的物质是___________(填化学式) 。
(2) 无色溶液C中一定含有的溶质是___________________________。
(3) 写出步骤 Ⅳ中涉及的反应化学方程式: _______________________________
________________________________________________________________。
(4) 结论: 固体粉末中一定含有________________, 可能含有________________。
三、实验探究题(本大题共4小题, 共30分)
27. (8分)小金对课本中“影响酶催化作用的因素”实验进行了拓展探究, 实验过程如下:
编号
试管1
试管2
试管3
1%淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
蒸馏水
1 mL
—
—
盐酸
—
1 mL
—
NaOH溶液
—
—
1 mL
新鲜唾液淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
37 ℃水浴
10 min
10 min
10 min
体积分数为0. 4%的碘酒溶液
2滴
2滴
2滴
实验现象
不变蓝
变蓝
不变蓝
(1) 小金做本实验的目的是________________________________。
(2) 试管2中的液体变蓝色, 原因是_____________________________________
________________________________________________________________。
(3) 出乎小金预料的是试管3中的液体不变蓝。小金查阅资料后, 做了如下补充实验: 取一支试管, 先加入1 mL橙黄色的碘液, 再加入1 mL NaOH溶液, 橙黄色的碘溶液褪色。由此实验结果, 小金猜想试管3中的液体不变蓝的原因可能是__________________________________________________________。
(4) 小金继续探究高温对唾液淀粉酶催化作用的影响, 按如图所示步骤进行实验, 出现了步骤三和步骤四的实验现象。你认为步骤三的试管内液体不变蓝的原因可能是________________________________________________________。
28. (6分) 某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时, 提出了如下猜想:
猜想一: 重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二: 重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；
猜想三: 重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球, A、B、C球体积均为V, D球体积为 2V, A、C、D球质量均为m, B球质量为2m。实验时让小球从图中高度自由下落, 记录小球下降到最低点时弹簧(完全相同) 的长度, 所用实验装置如图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题:
(1) 为验证猜想一, 可以比较________两球的实验结果。
(2) 通过本实验可知, 猜想________是正确的。
(3) 小科认为利用这套实验装置, 还可以探究影响动能大小的因素, 比如通过比较A、C两球实验结果, 可以探究________对动能大小的影响。
29. (8分) 小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中, 实验室有如下器材: 电源(电压恒为6 V) 、小灯泡L(额定电压为2. 5 V, 灯丝电阻约为10 Ω) 、电流表、电压表、开关、规格分别为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器R1和“50 Ω 0. 5 A”的滑动变阻器R2各一个、导线若干。
(1) 请用笔画线代替导线, 帮小华同学将图甲中的电路连接完整。
(2) 为了顺利完成实验, 小华应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”) 。
(3) 分析图乙中的图像, 发现小灯泡的电阻是变化的, 主要原因是________________________________________________________________。
(4) 小华打算增加一个阻值为150 Ω 的定值电阻R0, 只利用一只电表, 通过操作单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a” “b”各一次) 测量小灯泡的额定功率, 图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图, 则以下判断正确的是________(填字母) 。
A. 两种方案都可行 B. 两种方案都不可行
C. 丙方案可行, 丁方案不可行 D. 丙方案不可行, 丁方案可行
30. (8分) 工业纯碱中含有少量氯化钠。某科学兴趣小组想测定某工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。小滨称取15克该样品置于锥形瓶中(如图所示) , 加入足量的稀盐酸充分反应, 并利用乙装置增加的质量, 求得样品中碳酸钠的质量分数。
(1) 实验前要检查装置甲的气密性。小滨采用的方法是关闭止水夹, 先向分液漏斗中加入适量水, 再打开分液漏斗活塞, 观察到________, 说明装置甲的气密性良好。
(2) 小江指出小滨的测量方法存在较大误差, 下列情况导致样品中碳酸钠的质量分数的测量值偏小的是________(填字母) 。
A. 生成的CO2中混有HCl, 被氢氧化钠溶液吸收
B. 反应结束后, 锥形瓶内有CO2残留
C. 空气中的CO2对实验有干扰
D. 滴加稀盐酸的速度过快, 大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出
(3) 小江提出了另一种测量方法: 取15克样品配成溶液, 加入足量的氯化钙溶液, 充分反应后过滤, 将滤渣洗涤、干燥后称量, 所得固体的质量为12克, 则样品中碳酸钠的质量分数为__________。该方法中, 如何确定样品溶液中的碳酸钠已完全反应？__________________________(填实验操作及相关现象) 。
四、解答题(本大题共4小题, 共32分)
31. (6分) 2022年11月30日, 神舟十五号航天员乘组入驻中国空间站, 与神舟十四号航天员乘组相聚“中国天宫”。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率, 目前空间站通过以下途径实现物质的循环利用:
(1) 由图可知, 目前空间站通过物质循环获得水的途径共有________条, 其中尿液净化时必须除去尿液中的______________等代谢废物。
(2) 为实现氧的循环, 目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳, 在一定条件下转化为甲烷和水, 化学方程式为4H2＋CO2 2H2O＋CH4。据测算, 正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约为1. 1千克, 若这些二氧化碳全部与氢气反应, 则可生成水多少千克？
32. (5分) 如图甲是矿泉水厂新购买的一款平板手推车, 自重为30 kg, 下面是搬运工人张师傅在使用手推车时遇到的几种情景, 请你帮助张师傅解决他的疑问(g取10 N/kg) 。
(1) 在推动6桶矿泉水(每桶质量以20 kg计) 的过程中, 需要跨过一不太高的台阶。张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮, 然后用力向后拉扶手, 恰好能将前轮翘起。张师傅想知道此时用力的大小, 于是画出了如图乙所示的手推车模型(A为前轮, B为后轮, C为扶手) , 并测得了相关数据: AB＝120 cm, BC＝80 cm。假设整车的重力集中在AB的中点D, 则拉扶手的力F1＝________N。
(2) 张师傅觉得手推车可推着使用, 也可拉着使用。丙、丁两图是张师傅用两种不同方式运送纯净水的情况, 这两种方法中________(填“丙”或“丁”) 方法比较省力。
33. (9分)如图, 质量为1 kg的铁球从斜面高2. 3 m的A点自由下滑, 经B点再撞击到水平面上C点的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能, 并全部被铁球吸收。求: [c铁＝0. 46×103 J/(kg·℃) , g取10 N/kg, 不计摩擦和空气阻力]
(1) 铁球下滑到斜面底端时, 重力所做功的大小。
(2) 铁球升高的温度。
(3) 换用2 kg的铁球重复上述实验, 请比较两个铁球分别从B点到撞击C点金属块所用时间的长短, 并说明理由。(势能表达式: E势＝mgh, 动能表达式: E动＝1/2mv2)
34. (12分) 水桶内有体积为0. 02 m3的饮用水, 小麦同学给饮水机换水时, 他在4 s内将盛满水的水桶从地面提到 1 m 高的饮水机上(不计水桶的质量, ρ水＝1×103 kg/m3, g取10 N/kg) 。则:
(1) 桶中水的质量为多大？
(2) 小麦同学换水时对整桶水做了多少功？功率为多大？
(3) 若水桶质量为1 kg, 则小麦同学换水的过程中额外功有多少？
(4) 将这一桶水从室温(20 ℃) 加热到沸腾, 水要吸收多少焦耳的热量？[在一标准大气压下；已知c水＝4. 2×103 J/(kg·℃) ]
(5) 饮水机标有“220 V 1 600 W”字样, 若实际电压为198 V, 将水全部加热至沸腾花了100 min, 则在198 V的电压下饮水机的实际功率为多大？烧水的过程中饮水机的加热效率有多大？
答案
一、1. A 2. D
3. C 【点拨】A项中Na2CO3属于盐; B项中C2H6O是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物, 不属于氧化物; D项中H2O2不属于酸, O2不属于氧化物。
4. A 【点拨】食盐水显中性, 用食盐水泡黑枸杞不会呈紫色, 故A错误; 白醋显酸性, 用白醋泡黑枸杞呈紫色, 故B正确; 花青素在碱性溶液中变成蓝色, 在酸性溶液中变成紫色, 可以作为一种酸碱指示剂, 故C正确; 黑枸杞在自来水中呈紫色, 则自来水显酸性, 故D正确。
5. B 【点拨】是甲烷(CH4), 属于有机物, 故A正确; 化学反应前后, 分子种类发生了变化, 故B错误; 化学反应前后, 原子的种类和数目不变, 故C正确; 该反应的反应物只有一种, 生成物有两种, 符合“一变多”的特点, 属于分解反应, 故D正确。
6. D 【点拨】小肠内的消化液中含有消化糖类、蛋白质和脂肪的酶, 是与消化功能相适应的结构特点, 与吸收功能无关, 故D符合题意。
7. B 【点拨】观察血液流动方向, 甲血管由分支流向主干, 因此是静脉; 乙血管由主干流向分支, 因此是动脉; 丙血管连通在最小的动脉和最小的静脉之间, 因此是毛细血管。
8. B 【点拨】图中①是红细胞, ②是血小板, ③是白细胞。③白细胞的主要功能是吞噬病菌和异物, 具有防御和保护作用, 人体出现炎症时, 白细胞的数量明显增加, A正确; ①②③三种血细胞中, 只有③白细胞有细胞核, B错误; ①是红细胞, 数量最多, 主要功能是运输氧气, C正确; ②血小板是最小的血细胞, 有止血和加速凝血的作用, D正确。
9. D 【点拨】压下活塞的过程中, 活塞对筒内空气做功, 使筒内空气温度升高, 达到棉花的着火点, 棉花燃烧, 这个过程相当于内燃机的压缩冲程, 故A、C错误; 缓慢压下活塞时产生热量慢, 热量损失较多, 不能使棉花燃烧, 故B错误; 棉花燃烧放出热量, 筒内空气内能增加, 筒内空气对活塞做功, 活塞被向上顶起, 故D正确。
10. C
11. B 【点拨】定滑轮不省力、不费力, 但能改变力的方向, 故A错误; 动滑轮相当于一个省力杠杆, 它的动力臂是阻力臂的2倍, 故B正确; 根据s＝nh可知, 当绳子自由端下拉1 m时, 桶上升高度h＝＝＝0. 5 m, 故C错误; 根据 F＝(最大拉力F＝G人＝m人g)得, 50 kg×10 N/kg＝, 解得: G动＋G物＝1 000 N, 不能提起120 kg的砂石, 故D错误。
12. B 【点拨】A项, Fe2O3和Fe均能与稀盐酸反应, 不但能把杂质除去, 也会把原物质除去, 不符合除杂原则; B项, H2SO4能与铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气, 过滤能除去杂质且没有引入新的杂质, 符合除杂原则; C项, KCl易溶于水, MnO2难溶于水, 可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂, 不需要蒸发结晶; D项, K2CO3能与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾, 能除去杂质, 但引入了新的杂质氯化钾, 不符合除杂原则。
13. B 【点拨】尿液的形成主要包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个过程。当健康成年人大量饮水后, 因为肾小管的重吸收作用, 其排出的尿液中不含葡萄糖; 水大量增加后, 体内要维持水盐平衡, 所以尿液中水和无机盐的相对含量会增加。
14. D 【点拨】由实验装置图可知, 炭粉和氧化铜不接触, 不能发生反应, 发生的反应是碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳, 一氧化碳在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳。装置中气球的作用是收集尾气, 防止污染空气, A正确; 反应过程中, 一氧化碳将氧化铜还原为铜, 同时生成二氧化碳, B正确; 反应过程中, 炭粉与二氧化碳反应生成一氧化碳, 体现出炭粉具有还原性, C正确; 装置中发生反应的化学方程式为CO2＋C2CO、CO＋CuOCu＋CO2, D错误。
15. B 【点拨】开始时溶液的pH大于7, 溶液呈碱性, 所以该实验是将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中, 故A错误; a点所示溶液的pH大于7, 呈碱性, 因此a点所示溶液中含有氢氧根离子和氯离子两种阴离子, 故B正确; 实验过程中, 溶液分别呈碱性、中性和酸性, 无色酚酞试液遇碱性溶液变红, 在中性和酸性溶液中不变色, 因此实验过程中, 溶液共呈现两种颜色, 故C错误; b点所示溶液的pH小于7, 说明稀盐酸过量, 溶液中含有稀盐酸, 故若将b点所示溶液与碳酸钠溶液混合, 稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳, 会产生气泡, 故D错误。
16. A 【点拨】金属活动性Fe>Cu>Ag。将铜、铁混合粉末放入硝酸银溶液中, 硝酸银先和铁反应生成硝酸亚铁和银, 铁完全反应后, 若硝酸银有剩余, 再和铜反应生成硝酸铜和银。向滤渣中加入足量稀盐酸, 无明显现象, 说明铁完全反应, 向滤液中加入稀盐酸, 有白色沉淀生成, 说明滤液中含有硝酸银, 即硝酸银过量, 则铁和铜完全反应, 故滤渣的成分是银。
17. A 【点拨】保险丝熔断的原因可能是发生了短路, 也可能是电路中用电器的总功率过大, 故B错误; 能和碱反应生成盐和水的不一定是酸, 可能是酸性氧化物, 故C错误; 物体内能增加不一定是因为外界对物体做功, 可能是发生了热传递, 故D错误。
18. C
19. B 【点拨】要探究电热与电流大小的关系, 应控制电阻相同、通电时间相同、液体种类和质量相同, 而电流的大小不同, 当烧瓶中装入等质量的煤油, R1＜R2且并联时, 电流和电阻都不同, 不能探究电热与电流大小的关系, 故B无法完成。
20. C 【点拨】根据灯泡的规格“2. 5 V 1. 25 W”, 求得灯泡的电阻R灯＝＝＝5 Ω, 灯泡的额定电流I灯＝＝＝0. 5 A, 因电流表测电路中的电流, 量程为0～0. 6 A, 滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A, 故电路中最大电流I最大＝I灯＝0. 5 A; 滑动变阻器接入电路的阻值最大时, 电路中的电流最小, 即I最小＝＝＝0. 18 A; 则电流表示数的变化范围是0. 18～0. 5 A, 故A错误。电路中电流允许的最大值为0. 5 A, 根据串联电路电阻的特点, 滑动变阻器允许接入电路的最小阻值R滑最小＝－R灯＝－5 Ω＝4 Ω, 则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～20 Ω, 故B错误; 电路中的电流最小时, 灯泡的电功率最小, 所以灯泡的最小功率P灯最小＝I最小2R灯＝(0. 18 A)2×5 Ω＝0. 162 W, 故C正确; 电路中的电流最大时, 电路的总功率最大, 即P总最大＝UI最大＝4. 5 V×0. 5 A＝2. 25 W, 故D错误。
二、21. (1)红 (2)Fe2O3(合理即可) 【点拨】(1)稀硫酸能使紫色石蕊试液变红色。(2)若要实现变化④, 可选用氧化铁(Fe2O3), 氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水, 硫酸铁溶液呈黄色。
22. (1)2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O (2)NH＋4
【点拨】(1)二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水, 反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。(2)将氢氧化钠固体和某种盐混合研磨, 放出的有刺激性气味的气体是氨气, 推测这种盐的组成中含有铵根离子。
23. (1)唾液淀粉酶 (2)Ⅱ (3)D 【点拨】(1)A是口腔, 口腔中含有的消化酶是唾液淀粉酶。(2)蛋白质的消化开始于胃, C是胃, 曲线Ⅱ在C(胃)处开始下降, 所以, 曲线Ⅱ是蛋白质的消化曲线。蛋白质先被胃液中的胃蛋白酶消化为多肽, 再被小肠内的胰液和肠液彻底消化为氨基酸。(3)人体消化食物和吸收营养物质的主要场所是小肠。从图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变化可知, D是小肠。
24. (1)静脉 (2)A型血或O型血 (3)1; 4
【点拨】(1)静脉血管的功能是将血液从全身各处输送到心脏去, 当绑扎人体上臂后, 血液无法从手臂上的血管流回心脏, 于是就在手臂上出现一条条隆起的“青筋”, 这些“青筋”实际上是鼓起的静脉血管。(2)输血以输同型血为原则, 但在紧急情况下, AB血型的人可以接受任何血型, O型血可以输给任何血型的人。A型血的人应该输入A型血或O型血。(3)血液循环的途径如图所示:
打点滴时, 药液首先经过上腔静脉到达心脏的右心房[1]。在心脏的四个腔中, 心室的壁要比心房的壁厚, 左心室[4]的壁比右心室的壁厚。
25. (1)O; A (2)A或O
26. (1)CaCO3、FeCl3 (2)KOH、NaCl、BaCl2
(3)2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O、K2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2KCl (4)Na2CO3、KOH; NaCl、K2SO4
【点拨】向固体粉末中加足量水, 得到无色溶液, 所以样品中一定不含CaCO3(难溶于水)、FeCl3(溶液呈黄色); 向无色溶液A中加入过量BaCl2溶液, 生成白色沉淀B, 向白色沉淀B中加入足量稀H2SO4, 生成白色沉淀D和无色气体E, 由BaCO3＋H2SO4===BaSO4＋H2O＋CO2↑可知, 白色沉淀B中一定含有BaCO3, 可能含有BaSO4, 所以样品中一定含有Na2CO3, 可能含有K2SO4, 一定不含CaCl2; 向无色溶液C中通入足量CO2会生成白色沉淀E, 说明样品中含有KOH, KOH与CO2反应生成K2CO3, K2CO3与BaCl2反应生成BaCO3沉淀。
三、27. (1)探究酸碱性对酶的催化作用的影响 (2)唾液淀粉酶在酸性环境下失去活性, 无法催化分解淀粉 (3)NaOH溶液和碘反应生成了其他物质 (4)碘和淀粉反应生成的蓝色物质在100 ℃温度下不能存在
【点拨】(1)根据控制变量法, 试管1中加蒸馏水, 作为对照组; 试管2、3中分别加盐酸、NaOH溶液, 由此可知, 小金探究的是酸碱性对酶的催化作用的影响。(2)观察实验现象: 试管1、3中的液体不变蓝色, 试管2中的液体变蓝色, 原因是唾液淀粉酶在酸性环境下失去活性, 无法催化分解淀粉。(3)根据补充的实验: NaOH溶液能使碘液褪色, 说明NaOH溶液和碘反应生成了其他物质, 遇淀粉不变蓝。(4)步骤三中, 试管内的液体刚从热水中取出时滴入碘液不变蓝, 冷却后变蓝, 原因可能是碘和淀粉反应生成的蓝色物质在100 ℃温度下不能存在, 而温度降低时可以存在。
28. (1)A、B (2)一、二 (3)速度
29. (1)如图所示。
(2)R2 (3)小灯泡的电阻受温度的影响 (4)B
【点拨】(1)小灯泡的额定电压为2. 5 V, 故电压表选用小量程与小灯泡并联, 灯丝电阻约为10 Ω, 由欧姆定律知, 小灯泡正常发光时电路中电流约为I＝＝＝0. 25 A, 所以电流表要选用小量程与小灯泡串联。(2)小灯泡正常发光时电路中电流约为0. 25 A, 根据串联电路的电压规律, 此时滑动变阻器分得的电压U变＝6 V－2. 5 V＝3. 5 V, 由欧姆定律知, 此时滑动变阻器连入电路的阻值R变＝＝＝14 Ω＞10 Ω, 所以应选择滑动变阻器R2。(3)小灯泡的电阻是变化的, 主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响。(4)图丙中, 闭合开关S后, 无论单刀双掷开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光, 此方案不能测定小灯泡的额定功率; 图丁中, R0、小灯泡、滑动变阻器三者串联, 闭合开关S, 当单刀双掷开关接a时, 电压表测R0的电压, 当单刀双掷开关接b时, 电压表测量小灯泡和R0的总电压, 不能通过调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为2. 5 V, 所以此方案不能测出小灯泡的额定功率, 故选B。
30. (1)水不能流下 (2)BD (3)84. 8%; 取适量滤液于试管中, 滴加足量稀盐酸, 不产生气泡 【点拨】(1)关闭止水夹, 先向分液漏斗中加入适量水, 再打开分液漏斗活塞, 如果装置甲的气密性良好, 则观察到水不能流下。(2)A项, 生成的CO2中混有HCl, 被氢氧化钠溶液吸收, 测得的二氧化碳的质量偏大, 导致测定结果偏大; B项, 反应结束后, 锥形瓶内有CO2残留, 测得的二氧化碳的质量偏小, 导致测定结果偏小; C项, 空气中的CO2对实验有干扰, 即空气中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收, 测得的二氧化碳的质量偏大, 导致测定结果偏大; D项, 滴加稀盐酸速度过快, 大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出, 测得的二氧化碳的质量偏小, 导致测定结果偏小。
(3)设碳酸钠的质量分数是x。
Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl
106 100
15 g·x 12 g
＝ x＝84. 8%
确定样品溶液中的碳酸钠已完全反应的方法: 取适量滤液于试管中, 滴加足量稀盐酸, 不产生气泡。
四、31. (1)3; 尿素、尿酸
(2)解: 设1. 1 kg二氧化碳可生成水的质量为x。
4H2＋CO2 2H2O＋CH4
44 36
1. 1 kg x
＝ x＝0. 9 kg
答: 1. 1 kg二氧化碳可生成水0. 9 kg。
32. (1)1 125 (2)丙 【点拨】(1)如图, B为支点, F1为动力, F2为阻力, BC为动力臂, BC＝80 cm, BD为阻力臂, D为AB的中点, 则BD＝60 cm。
由图知, F2＝G总＝m总g＝(20 kg×6＋30 kg)×10 N/kg＝1 500 N, 由杠杆平衡条件可得: F1lBC＝F2lBD, F1×80 cm＝1 500 N×60 cm, 解得: F1＝1 125 N。
(2)图丙中, 人对手推车的拉力斜向上, 这样会减小手推车对地面的压力, 从而减小了手推车与地面之间的摩擦力, 所以较省力; 图丁中, 人对手推车的作用力方向斜向下, 这样会增大手推车对地面的压力, 从而增大了手推车与地面之间的摩擦力, 所以较费力。
33. 解: (1)铁球的重力G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N,
铁球下滑到斜面底端的过程中, 重力做功W＝Gh＝10 N×2. 3 m＝23 J。
(2)不计摩擦和空气阻力, 铁球从斜面A点自由下滑到与金属块碰撞前的过程中, 铁球的机械能没有损失, 则撞击时铁球的机械能等于最初的重力势能, 即W机＝W＝23 J。
根据题意和Q＝cmΔt可得, 铁球升高的温度:
Δt＝＝＝＝0. 01 ℃。
(3)设铁球到达B点时速度为v, 由题意可知, 铁球在开始下滑至到达水平面的过程中机械能守恒, 故mgh＝mv2, 解得v＝。由题意可知铁球在BC段做匀速直线运动, 又因s、v都相等, 根据速度公式可知铁球从B点运动到C点所用的时间相等。
答: (1)铁球下滑到斜面底端时, 重力所做功的大小为23 J。(2)铁球升高的温度为0. 01 ℃。(3)换用2 kg的铁球重复上述实验, 两个铁球分别从B点到撞击C点金属块所用时间相等。
34. 解: (1)由ρ＝可知, 桶中水的质量m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×0. 02 m3＝20 kg。
(2)水的重力G水＝m水g＝20 kg×10 N/kg＝200 N, 因此小麦同学换水时对整桶水做的功W＝G水h＝200 N×1 m＝200 J; 换水做功的功率P＝＝＝50 W。
(3)小麦同学换水的过程中克服水桶重力做的功为额外功, 水桶的重力G桶＝m桶g＝1 kg×10 N/kg＝10 N, 则小麦同学换水的过程中额外功W额外＝G桶h＝10 N×1 m＝10 J。
(4)在一标准大气压下水的沸点为100 ℃, 水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4. 2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6. 72×106 J。
(5)由P＝UI＝可知, 饮水机加热电阻的阻值R＝＝＝30. 25 Ω。实际电压为198 V时, 饮水机的实际功率P实＝＝＝1 296 W。
由P＝可知, 饮水机消耗的电能W实＝P实t2＝1 296 W×100×60 s＝7. 776×106 J; 则饮水机的加热效率η＝×100%＝×100%≈86. 4%。
答: (1)桶中水的质量为20 kg。(2)小麦同学换水做的功为200 J, 功率为50 W。(3)若水桶质量为1 kg, 则小麦同学换水的过程中额外功为10 J。(4)若将这一桶水从室温(20 ℃)加热到沸腾要吸收的热量为6. 72×106 J。(5)在198 V的电压下饮水机的实际功率为1 296 W, 烧水的过程中饮水机的加热效率为86. 4%。
九上期末综合素质评价(一)
(160分 120分钟)
一、选择题(本大题共20小题, 每小题3分, 共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 白鹤滩水电站装机容量位列全球第二, 年平均发电量达624亿千瓦时, 这些能量来自大坝拦截的水所具有的( )
A. 机械能 B. 内能
C. 化学能 D. 电能
2. 分别盛有浓硫酸、浓盐酸的两个试剂瓶, 敞口放置在空气中一段时间后(不考虑水分的挥发) , 则两瓶溶液( )
A. 质量都变小 B. 溶质质量分数都变大
C. 质量都变大 D. 溶质质量分数都变小
3. 为了研究和识别物质, 需要对它们进行分门别类。表中物质分类正确的是( )
选项
酸
碱
盐
氧化物
A
HNO3
Na2CO3
Cu(NO3) 2
Fe3O4
B
HCl
NaOH
NaCl
C2H6O
C
H2SO4
KOH
NH4NO3
H2O
D
H2O2
Ca(OH) 2
ZnSO4
O2
4. 小科发现黑枸杞中的花青素十分有趣: 花青素在碱性溶液中变成蓝色, 在酸性溶液中变成紫色。下列有关说法错误的是( )
A. 用食盐水泡黑枸杞呈紫色
B. 用白醋泡黑枸杞呈紫色
C. 花青素可以作为一种酸碱指示剂
D. 若黑枸杞在自来水中呈紫色, 则自来水显酸性
5. 我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”, 在甲烷高效转化研究中获得重大突破。该转化的微观示意图如图所示, 下列说法错误的是( )
A. 是有机物
B. 反应前后分子种类不发生变化
C. 反应前后原子数目不发生变化
D. 该反应属于分解反应
6. 小肠是主要的消化器官和吸收器官。下列各项中, 与小肠的吸收功能无直接关系的结构特点是( )
A. 小肠长5～6米, 是消化系统中最长的一段
B. 小肠内表面有许多皱襞, 皱襞上有许多指状突起——小肠绒毛
C. 小肠绒毛襞只由一层上皮细胞构成, 绒毛内分布着丰富的毛细血管和淋巴管
D. 小肠腔中有肠液、胰液和胆汁等多种消化液
7. 如图是某同学在显微镜下观察到的金鱼尾鳍内血液流动情况, 请判断甲、乙、丙三条血管各属于( )
A. 动脉、静脉、毛细血管 B. 静脉、动脉、毛细血管
C. 毛细血管、动脉、静脉 D. 静脉、毛细血管、动脉
(第7题) (第8题) (第9题)
8. 如图是用显微镜观察到的人血涂片视野, 下列表述错误的是( )
A. 当人体出现炎症时, 细胞③的数量会明显增加
B. ①②③三种血细胞中, 只有①没有细胞核
C. ①的数量最多, 具有运输氧气的功能
D. 细胞②是最小的血细胞, 有止血和加速凝血的作用
9. 如图所示, 在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉, 把活塞迅速压下去, 看到棉花燃烧起来, 活塞被向上顶起。关于这个过程, 下列说法正确的是( )
A. 活塞对棉花做功, 使棉花温度升高而燃烧
B. 缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C. 压下活塞的过程相当于内燃机的做功冲程
D. 活塞被向上顶起是因为筒内空气对活塞做功
10. 如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程, 对于缺少的一个冲程的名称及顺序, 下列判断正确的是( )
A. 吸气冲程, 应在甲图之前
B. 压缩冲程, 应在甲、乙两图之间
C. 做功冲程, 应在乙、丙两图之间
D. 排气冲程, 应在丙图之后
(第10题) (第11题)
11. 工人用如图装置运送砂石, 下列说法正确的是( )
A. 滑轮组中的定滑轮能改变拉力的大小
B. 图中动滑轮相当于一个省力杠杆
C. 绳子自由端下拉1 m, 桶上升2 m
D. 质量为50 kg的工人利用该滑轮组能提起120 kg的砂石
12. 除去下列各物质中含有的少量杂质, 所选用的试剂、操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质
试剂
操作方法
A
Fe
Fe2O3
稀盐酸
加入足量的稀盐酸, 过滤
B
FeSO4溶液
H2SO4
Fe
加入过量的铁粉, 过滤
C
MnO2
KCl
蒸馏水
加入足量蒸馏水, 溶解、过滤、蒸发结晶
D
KNO3溶液
K2CO3
CaCl2
加入适量CaCl2溶液, 过滤
13. 一个健康成年人的血液中, 葡萄糖(a) 、水(b) 和无机盐(c) 的含量如图所示。该人大量饮水后, 排出的尿液中各成分的相对含量最接近于( )
(第13题) (第14题)
14. 小乐利用如图所示的装置和药品进行实验。实验时, 先加热炭粉, 一段时间后, 将酒精喷灯移至CuO处加热, 最终CuO变为紫红色固体。下列分析错误的是( )
A. 装置中气球的作用: 收集尾气, 防止污染空气
B. 反应过程中, CuO变为Cu
C. 反应过程中, 体现出炭粉具有还原性
D. 装置中发生的反应: C＋2CuO2Cu＋CO2↑
15. 小陈用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行“酸碱中和”实验, 并用无色酚酞试液作为指示剂, 实验测得溶液的pH变化如图所示。下列判断正确的是( )
A. 该实验是将氢氧化钠溶液滴入稀盐酸中
B. a点所示溶液中含有两种阴离子
C. 实验过程中, 溶液共呈现三种颜色
D. 若将b点所示溶液与碳酸钠溶液混合, 不会产生气泡
16. 将一定量的铜、铁混合粉末放入盛有硝酸银溶液的烧杯中, 不断搅拌, 充分反应后过滤, 得到滤渣和滤液。向滤渣中加入足量稀盐酸, 无明显现象；向滤液中加入稀盐酸, 有白色沉淀生成。则滤渣的成分是( )
A. 银 B. 银、铁 C. 银、铜 D. 银、铜、铁
17.归纳和推理是学习科学常用的思维方法, 必须科学严谨。以下说法正确的是( )
A. 单质是由同种元素组成的纯净物, 则由同种元素组成的纯净物一定是单
质
B. 家庭电路中发生短路时保险丝会熔断, 则保险丝熔断一定是发生了短路
C. 酸可以和碱反应生成盐和水, 则能和碱反应生成盐和水的一定是酸
D. 外界对物体做功可以使物体的内能增加, 则物体内能增加一定是因为外
界对物体做功
18.为便于研究, 某健身器材中训练拉力部分的机械结构可简化为如图所示的滑轮组。若不计摩擦, 下列有关分析正确的是( )
A. 两个滑轮在装置中起的作用相同
B. 拉力F的大小是配重G大小的二分之一
C. 拉力移动的距离是配重上升高度的两倍
D. 将配重提升相同的高度, 用该装置与直接提升配重所做的功相等
(第18题) (第19题) (第20题)
19. 如图所示, 两只相同的烧瓶, 瓶塞上各插入一支温度计, 瓶内装有电阻丝, 电阻丝的阻值分别为R1、R2。在两只烧瓶中装入煤油或水, 两电阻丝接入相应电路, 无法完成的实验是( )
A. 烧瓶中装入等质量的煤油, 若R1＜R2且串联, 探究电热与电阻大小的关
系
B. 烧瓶中装入等质量的煤油, 若R1＜R2且并联, 探究电热与电流大小的关
系
C. 烧瓶中分别装入等质量的水和煤油, 若R1＝R2且串联, 比较水和煤油的
吸热能力
D. 烧瓶中分别装入等质量的水(比热容已知) 和煤油, 若R1＝R2且串联, 粗
略测量煤油的比热容
20. 小华用如图所示的电路测小灯泡功率。电路中电源电压恒为4. 5 V, 电压表的量程为0～3 V, 电流表的量程为0～0. 6 A, 滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”, 灯泡标有“2. 5 V 1. 25 W”字样。若闭合开关S, 两电表的示数均不超过所选量程, 灯泡两端电压不允许超过额定值, 不考虑灯丝电阻的变化, 则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数的变化范围是0～0. 5 A
B. 滑动变阻器接入电路的阻值范围是2. 5～20 Ω
C. 灯泡的最小功率是0. 162 W
D. 该电路的最大功率是2. 7 W
二、填空题(本大题共6小题, 共38分)
21. (4分) 学习了酸的化学性质后, 小科同学以稀硫酸为主题, 绘制了如图所示的“多彩酸世界”思维导图。请据图回答:
(1) 若用紫色石蕊试液实现变化①, 会得到________色溶液。
(2) 若要实现变化④, 可选用________(填化学式) 和稀硫酸反应。
(第21题) (第22题)
22. (4分)如图是关于氢氧化钠化学性质的思维导图, 请据图回答问题。
(1) 依据性质③, 除去硫酸厂在生产过程中产生的二氧化硫气体, 反应的化学方程式为____________________。
(2) 依据性质④, 将氢氧化钠固体和某种盐混合研磨, 会放出有刺激性气味的气体。该盐的组成中含有________(填原子团的符号) 。
23. (6分) 如图表示糖类、脂肪、蛋白质在人体中的消化过程, A、B、C、D、E表示消化道, Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表这三种物质的消化曲线。
(1) A中含有的消化酶是________________。
(2) 图中代表蛋白质消化曲线的是________。
(3) 由图可知, 消化的主要场所是________(填字母) 。
(第23题) (第24题)
24. (8分) 某天早上, 一辆拥挤的公交车上有人突然晕倒, 在征得其他乘客的同意后, 司机立即将该名乘客送去医院。医生给病人做了抽血化验、输血、打点滴等处理。
(1) 抽血前, 先用橡皮软管绑扎他的上臂, 橡皮软管与手掌之间的________(填血管类型) 因血量增多而鼓起, 有利于扎针。
(2) 经检验, 该病人的血型是A型, 如果只考虑ABO血型系统, 应给他输入的血型是______________。
(3) 打点滴时, 药液进入血液循环系统后, 首先到达心脏的腔室(如图) 是图中的[ ](填数字, 下同) ；心脏的四个腔中, 腔壁最厚的是[ ]。
25. (6分) 滑板是深受青少年喜欢的一项体育运动。如图是U形滑台和运动员姿势的简化示意图。运动员从滑台A处下滑, 仅依靠滑行, 滑到与A相同高度的滑台B处时静止。请回答下列问题:
(1) 整个过程中动能最大的位置是______点, 机械能最大的位置是______点。(均填“A”“O”或“B”)
(2) 若想滑到C点, 小金提出只要增加“用力竖直向上跳起一段高度”这个操作即可实现, 则在________点起跳有可能达到该目的。
26. (10分) 某科学探究小组对一包固体粉末中的成分进行鉴别, 粉末中可能含有CaCO3、NaCl、Na2CO3、K2SO4、FeCl3、KOH、CaCl2中的一种或几种, 实验操作步骤及现象如图所示。试回答下列问题:
(1) 仅由步骤Ⅰ可知, 固体粉末中不可能含有的物质是___________(填化学式) 。
(2) 无色溶液C中一定含有的溶质是___________________________。
(3) 写出步骤 Ⅳ中涉及的反应化学方程式: _______________________________
________________________________________________________________。
(4) 结论: 固体粉末中一定含有________________, 可能含有________________。
三、实验探究题(本大题共4小题, 共30分)
27. (8分)小金对课本中“影响酶催化作用的因素”实验进行了拓展探究, 实验过程如下:
编号
试管1
试管2
试管3
1%淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
蒸馏水
1 mL
—
—
盐酸
—
1 mL
—
NaOH溶液
—
—
1 mL
新鲜唾液淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
37 ℃水浴
10 min
10 min
10 min
体积分数为0. 4%的碘酒溶液
2滴
2滴
2滴
实验现象
不变蓝
变蓝
不变蓝
(1) 小金做本实验的目的是________________________________。
(2) 试管2中的液体变蓝色, 原因是_____________________________________
________________________________________________________________。
(3) 出乎小金预料的是试管3中的液体不变蓝。小金查阅资料后, 做了如下补充实验: 取一支试管, 先加入1 mL橙黄色的碘液, 再加入1 mL NaOH溶液, 橙黄色的碘溶液褪色。由此实验结果, 小金猜想试管3中的液体不变蓝的原因可能是__________________________________________________________。
(4) 小金继续探究高温对唾液淀粉酶催化作用的影响, 按如图所示步骤进行实验, 出现了步骤三和步骤四的实验现象。你认为步骤三的试管内液体不变蓝的原因可能是________________________________________________________。
28. (6分) 某物理实验小组在探究“影响重力势能大小的因素”时, 提出了如下猜想:
猜想一: 重力势能的大小可能与物体的质量有关；
猜想二: 重力势能的大小可能与物体所在的高度有关；
猜想三: 重力势能的大小可能与物体的体积有关。
实验中用到的小球, A、B、C球体积均为V, D球体积为 2V, A、C、D球质量均为m, B球质量为2m。实验时让小球从图中高度自由下落, 记录小球下降到最低点时弹簧(完全相同) 的长度, 所用实验装置如图所示。请你根据图中实验情景完成下列问题:
(1) 为验证猜想一, 可以比较________两球的实验结果。
(2) 通过本实验可知, 猜想________是正确的。
(3) 小科认为利用这套实验装置, 还可以探究影响动能大小的因素, 比如通过比较A、C两球实验结果, 可以探究________对动能大小的影响。
29. (8分) 小华在做“测量小灯泡电功率”的实验中, 实验室有如下器材: 电源(电压恒为6 V) 、小灯泡L(额定电压为2. 5 V, 灯丝电阻约为10 Ω) 、电流表、电压表、开关、规格分别为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器R1和“50 Ω 0. 5 A”的滑动变阻器R2各一个、导线若干。
(1) 请用笔画线代替导线, 帮小华同学将图甲中的电路连接完整。
(2) 为了顺利完成实验, 小华应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”) 。
(3) 分析图乙中的图像, 发现小灯泡的电阻是变化的, 主要原因是________________________________________________________________。
(4) 小华打算增加一个阻值为150 Ω 的定值电阻R0, 只利用一只电表, 通过操作单刀双掷开关(单刀双掷开关分别接“a” “b”各一次) 测量小灯泡的额定功率, 图丙、图丁是他设计的两种不同方案的电路图, 则以下判断正确的是________(填字母) 。
A. 两种方案都可行 B. 两种方案都不可行
C. 丙方案可行, 丁方案不可行 D. 丙方案不可行, 丁方案可行
30. (8分) 工业纯碱中含有少量氯化钠。某科学兴趣小组想测定某工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。小滨称取15克该样品置于锥形瓶中(如图所示) , 加入足量的稀盐酸充分反应, 并利用乙装置增加的质量, 求得样品中碳酸钠的质量分数。
(1) 实验前要检查装置甲的气密性。小滨采用的方法是关闭止水夹, 先向分液漏斗中加入适量水, 再打开分液漏斗活塞, 观察到________, 说明装置甲的气密性良好。
(2) 小江指出小滨的测量方法存在较大误差, 下列情况导致样品中碳酸钠的质量分数的测量值偏小的是________(填字母) 。
A. 生成的CO2中混有HCl, 被氢氧化钠溶液吸收
B. 反应结束后, 锥形瓶内有CO2残留
C. 空气中的CO2对实验有干扰
D. 滴加稀盐酸的速度过快, 大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出
(3) 小江提出了另一种测量方法: 取15克样品配成溶液, 加入足量的氯化钙溶液, 充分反应后过滤, 将滤渣洗涤、干燥后称量, 所得固体的质量为12克, 则样品中碳酸钠的质量分数为__________。该方法中, 如何确定样品溶液中的碳酸钠已完全反应？__________________________(填实验操作及相关现象) 。
四、解答题(本大题共4小题, 共32分)
31. (6分) 2022年11月30日, 神舟十五号航天员乘组入驻中国空间站, 与神舟十四号航天员乘组相聚“中国天宫”。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率, 目前空间站通过以下途径实现物质的循环利用:
(1) 由图可知, 目前空间站通过物质循环获得水的途径共有________条, 其中尿液净化时必须除去尿液中的______________等代谢废物。
(2) 为实现氧的循环, 目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳, 在一定条件下转化为甲烷和水, 化学方程式为4H2＋CO2 2H2O＋CH4。据测算, 正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约为1. 1千克, 若这些二氧化碳全部与氢气反应, 则可生成水多少千克？
32. (5分) 如图甲是矿泉水厂新购买的一款平板手推车, 自重为30 kg, 下面是搬运工人张师傅在使用手推车时遇到的几种情景, 请你帮助张师傅解决他的疑问(g取10 N/kg) 。
(1) 在推动6桶矿泉水(每桶质量以20 kg计) 的过程中, 需要跨过一不太高的台阶。张师傅的方法是先用脚顶住手推车的后轮, 然后用力向后拉扶手, 恰好能将前轮翘起。张师傅想知道此时用力的大小, 于是画出了如图乙所示的手推车模型(A为前轮, B为后轮, C为扶手) , 并测得了相关数据: AB＝120 cm, BC＝80 cm。假设整车的重力集中在AB的中点D, 则拉扶手的力F1＝________N。
(2) 张师傅觉得手推车可推着使用, 也可拉着使用。丙、丁两图是张师傅用两种不同方式运送纯净水的情况, 这两种方法中________(填“丙”或“丁”) 方法比较省力。
33. (9分)如图, 质量为1 kg的铁球从斜面高2. 3 m的A点自由下滑, 经B点再撞击到水平面上C点的金属块。假设撞击时铁球的机械能有20%转化成内能, 并全部被铁球吸收。求: [c铁＝0. 46×103 J/(kg·℃) , g取10 N/kg, 不计摩擦和空气阻力]
(1) 铁球下滑到斜面底端时, 重力所做功的大小。
(2) 铁球升高的温度。
(3) 换用2 kg的铁球重复上述实验, 请比较两个铁球分别从B点到撞击C点金属块所用时间的长短, 并说明理由。(势能表达式: E势＝mgh, 动能表达式: E动＝1/2mv2)
34. (12分) 水桶内有体积为0. 02 m3的饮用水, 小麦同学给饮水机换水时, 他在4 s内将盛满水的水桶从地面提到 1 m 高的饮水机上(不计水桶的质量, ρ水＝1×103 kg/m3, g取10 N/kg) 。则:
(1) 桶中水的质量为多大？
(2) 小麦同学换水时对整桶水做了多少功？功率为多大？
(3) 若水桶质量为1 kg, 则小麦同学换水的过程中额外功有多少？
(4) 将这一桶水从室温(20 ℃) 加热到沸腾, 水要吸收多少焦耳的热量？[在一标准大气压下；已知c水＝4. 2×103 J/(kg·℃) ]
(5) 饮水机标有“220 V 1 600 W”字样, 若实际电压为198 V, 将水全部加热至沸腾花了100 min, 则在198 V的电压下饮水机的实际功率为多大？烧水的过程中饮水机的加热效率有多大？
答案
一、1. A 2. D
3. C 【点拨】A项中Na2CO3属于盐; B项中C2H6O是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物, 不属于氧化物; D项中H2O2不属于酸, O2不属于氧化物。
4. A 【点拨】食盐水显中性, 用食盐水泡黑枸杞不会呈紫色, 故A错误; 白醋显酸性, 用白醋泡黑枸杞呈紫色, 故B正确; 花青素在碱性溶液中变成蓝色, 在酸性溶液中变成紫色, 可以作为一种酸碱指示剂, 故C正确; 黑枸杞在自来水中呈紫色, 则自来水显酸性, 故D正确。
5. B 【点拨】是甲烷(CH4), 属于有机物, 故A正确; 化学反应前后, 分子种类发生了变化, 故B错误; 化学反应前后, 原子的种类和数目不变, 故C正确; 该反应的反应物只有一种, 生成物有两种, 符合“一变多”的特点, 属于分解反应, 故D正确。
6. D 【点拨】小肠内的消化液中含有消化糖类、蛋白质和脂肪的酶, 是与消化功能相适应的结构特点, 与吸收功能无关, 故D符合题意。
7. B 【点拨】观察血液流动方向, 甲血管由分支流向主干, 因此是静脉; 乙血管由主干流向分支, 因此是动脉; 丙血管连通在最小的动脉和最小的静脉之间, 因此是毛细血管。
8. B 【点拨】图中①是红细胞, ②是血小板, ③是白细胞。③白细胞的主要功能是吞噬病菌和异物, 具有防御和保护作用, 人体出现炎症时, 白细胞的数量明显增加, A正确; ①②③三种血细胞中, 只有③白细胞有细胞核, B错误; ①是红细胞, 数量最多, 主要功能是运输氧气, C正确; ②血小板是最小的血细胞, 有止血和加速凝血的作用, D正确。
9. D 【点拨】压下活塞的过程中, 活塞对筒内空气做功, 使筒内空气温度升高, 达到棉花的着火点, 棉花燃烧, 这个过程相当于内燃机的压缩冲程, 故A、C错误; 缓慢压下活塞时产生热量慢, 热量损失较多, 不能使棉花燃烧, 故B错误; 棉花燃烧放出热量, 筒内空气内能增加, 筒内空气对活塞做功, 活塞被向上顶起, 故D正确。
10. C
11. B 【点拨】定滑轮不省力、不费力, 但能改变力的方向, 故A错误; 动滑轮相当于一个省力杠杆, 它的动力臂是阻力臂的2倍, 故B正确; 根据s＝nh可知, 当绳子自由端下拉1 m时, 桶上升高度h＝＝＝0. 5 m, 故C错误; 根据 F＝(最大拉力F＝G人＝m人g)得, 50 kg×10 N/kg＝, 解得: G动＋G物＝1 000 N, 不能提起120 kg的砂石, 故D错误。
12. B 【点拨】A项, Fe2O3和Fe均能与稀盐酸反应, 不但能把杂质除去, 也会把原物质除去, 不符合除杂原则; B项, H2SO4能与铁粉反应生成硫酸亚铁和氢气, 过滤能除去杂质且没有引入新的杂质, 符合除杂原则; C项, KCl易溶于水, MnO2难溶于水, 可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂, 不需要蒸发结晶; D项, K2CO3能与CaCl2溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钾, 能除去杂质, 但引入了新的杂质氯化钾, 不符合除杂原则。
13. B 【点拨】尿液的形成主要包括肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用两个过程。当健康成年人大量饮水后, 因为肾小管的重吸收作用, 其排出的尿液中不含葡萄糖; 水大量增加后, 体内要维持水盐平衡, 所以尿液中水和无机盐的相对含量会增加。
14. D 【点拨】由实验装置图可知, 炭粉和氧化铜不接触, 不能发生反应, 发生的反应是碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳, 一氧化碳在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳。装置中气球的作用是收集尾气, 防止污染空气, A正确; 反应过程中, 一氧化碳将氧化铜还原为铜, 同时生成二氧化碳, B正确; 反应过程中, 炭粉与二氧化碳反应生成一氧化碳, 体现出炭粉具有还原性, C正确; 装置中发生反应的化学方程式为CO2＋C2CO、CO＋CuOCu＋CO2, D错误。
15. B 【点拨】开始时溶液的pH大于7, 溶液呈碱性, 所以该实验是将稀盐酸加入氢氧化钠溶液中, 故A错误; a点所示溶液的pH大于7, 呈碱性, 因此a点所示溶液中含有氢氧根离子和氯离子两种阴离子, 故B正确; 实验过程中, 溶液分别呈碱性、中性和酸性, 无色酚酞试液遇碱性溶液变红, 在中性和酸性溶液中不变色, 因此实验过程中, 溶液共呈现两种颜色, 故C错误; b点所示溶液的pH小于7, 说明稀盐酸过量, 溶液中含有稀盐酸, 故若将b点所示溶液与碳酸钠溶液混合, 稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳, 会产生气泡, 故D错误。
16. A 【点拨】金属活动性Fe>Cu>Ag。将铜、铁混合粉末放入硝酸银溶液中, 硝酸银先和铁反应生成硝酸亚铁和银, 铁完全反应后, 若硝酸银有剩余, 再和铜反应生成硝酸铜和银。向滤渣中加入足量稀盐酸, 无明显现象, 说明铁完全反应, 向滤液中加入稀盐酸, 有白色沉淀生成, 说明滤液中含有硝酸银, 即硝酸银过量, 则铁和铜完全反应, 故滤渣的成分是银。
17. A 【点拨】保险丝熔断的原因可能是发生了短路, 也可能是电路中用电器的总功率过大, 故B错误; 能和碱反应生成盐和水的不一定是酸, 可能是酸性氧化物, 故C错误; 物体内能增加不一定是因为外界对物体做功, 可能是发生了热传递, 故D错误。
18. C
19. B 【点拨】要探究电热与电流大小的关系, 应控制电阻相同、通电时间相同、液体种类和质量相同, 而电流的大小不同, 当烧瓶中装入等质量的煤油, R1＜R2且并联时, 电流和电阻都不同, 不能探究电热与电流大小的关系, 故B无法完成。
20. C 【点拨】根据灯泡的规格“2. 5 V 1. 25 W”, 求得灯泡的电阻R灯＝＝＝5 Ω, 灯泡的额定电流I灯＝＝＝0. 5 A, 因电流表测电路中的电流, 量程为0～0. 6 A, 滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A, 故电路中最大电流I最大＝I灯＝0. 5 A; 滑动变阻器接入电路的阻值最大时, 电路中的电流最小, 即I最小＝＝＝0. 18 A; 则电流表示数的变化范围是0. 18～0. 5 A, 故A错误。电路中电流允许的最大值为0. 5 A, 根据串联电路电阻的特点, 滑动变阻器允许接入电路的最小阻值R滑最小＝－R灯＝－5 Ω＝4 Ω, 则滑动变阻器接入电路的阻值范围是4～20 Ω, 故B错误; 电路中的电流最小时, 灯泡的电功率最小, 所以灯泡的最小功率P灯最小＝I最小2R灯＝(0. 18 A)2×5 Ω＝0. 162 W, 故C正确; 电路中的电流最大时, 电路的总功率最大, 即P总最大＝UI最大＝4. 5 V×0. 5 A＝2. 25 W, 故D错误。
二、21. (1)红 (2)Fe2O3(合理即可) 【点拨】(1)稀硫酸能使紫色石蕊试液变红色。(2)若要实现变化④, 可选用氧化铁(Fe2O3), 氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水, 硫酸铁溶液呈黄色。
22. (1)2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O (2)NH＋4
【点拨】(1)二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水, 反应的化学方程式为2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O。(2)将氢氧化钠固体和某种盐混合研磨, 放出的有刺激性气味的气体是氨气, 推测这种盐的组成中含有铵根离子。
23. (1)唾液淀粉酶 (2)Ⅱ (3)D 【点拨】(1)A是口腔, 口腔中含有的消化酶是唾液淀粉酶。(2)蛋白质的消化开始于胃, C是胃, 曲线Ⅱ在C(胃)处开始下降, 所以, 曲线Ⅱ是蛋白质的消化曲线。蛋白质先被胃液中的胃蛋白酶消化为多肽, 再被小肠内的胰液和肠液彻底消化为氨基酸。(3)人体消化食物和吸收营养物质的主要场所是小肠。从图中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的变化可知, D是小肠。
24. (1)静脉 (2)A型血或O型血 (3)1; 4
【点拨】(1)静脉血管的功能是将血液从全身各处输送到心脏去, 当绑扎人体上臂后, 血液无法从手臂上的血管流回心脏, 于是就在手臂上出现一条条隆起的“青筋”, 这些“青筋”实际上是鼓起的静脉血管。(2)输血以输同型血为原则, 但在紧急情况下, AB血型的人可以接受任何血型, O型血可以输给任何血型的人。A型血的人应该输入A型血或O型血。(3)血液循环的途径如图所示:
打点滴时, 药液首先经过上腔静脉到达心脏的右心房[1]。在心脏的四个腔中, 心室的壁要比心房的壁厚, 左心室[4]的壁比右心室的壁厚。
25. (1)O; A (2)A或O
26. (1)CaCO3、FeCl3 (2)KOH、NaCl、BaCl2
(3)2KOH＋CO2===K2CO3＋H2O、K2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2KCl (4)Na2CO3、KOH; NaCl、K2SO4
【点拨】向固体粉末中加足量水, 得到无色溶液, 所以样品中一定不含CaCO3(难溶于水)、FeCl3(溶液呈黄色); 向无色溶液A中加入过量BaCl2溶液, 生成白色沉淀B, 向白色沉淀B中加入足量稀H2SO4, 生成白色沉淀D和无色气体E, 由BaCO3＋H2SO4===BaSO4＋H2O＋CO2↑可知, 白色沉淀B中一定含有BaCO3, 可能含有BaSO4, 所以样品中一定含有Na2CO3, 可能含有K2SO4, 一定不含CaCl2; 向无色溶液C中通入足量CO2会生成白色沉淀E, 说明样品中含有KOH, KOH与CO2反应生成K2CO3, K2CO3与BaCl2反应生成BaCO3沉淀。
三、27. (1)探究酸碱性对酶的催化作用的影响 (2)唾液淀粉酶在酸性环境下失去活性, 无法催化分解淀粉 (3)NaOH溶液和碘反应生成了其他物质 (4)碘和淀粉反应生成的蓝色物质在100 ℃温度下不能存在
【点拨】(1)根据控制变量法, 试管1中加蒸馏水, 作为对照组; 试管2、3中分别加盐酸、NaOH溶液, 由此可知, 小金探究的是酸碱性对酶的催化作用的影响。(2)观察实验现象: 试管1、3中的液体不变蓝色, 试管2中的液体变蓝色, 原因是唾液淀粉酶在酸性环境下失去活性, 无法催化分解淀粉。(3)根据补充的实验: NaOH溶液能使碘液褪色, 说明NaOH溶液和碘反应生成了其他物质, 遇淀粉不变蓝。(4)步骤三中, 试管内的液体刚从热水中取出时滴入碘液不变蓝, 冷却后变蓝, 原因可能是碘和淀粉反应生成的蓝色物质在100 ℃温度下不能存在, 而温度降低时可以存在。
28. (1)A、B (2)一、二 (3)速度
29. (1)如图所示。
(2)R2 (3)小灯泡的电阻受温度的影响 (4)B
【点拨】(1)小灯泡的额定电压为2. 5 V, 故电压表选用小量程与小灯泡并联, 灯丝电阻约为10 Ω, 由欧姆定律知, 小灯泡正常发光时电路中电流约为I＝＝＝0. 25 A, 所以电流表要选用小量程与小灯泡串联。(2)小灯泡正常发光时电路中电流约为0. 25 A, 根据串联电路的电压规律, 此时滑动变阻器分得的电压U变＝6 V－2. 5 V＝3. 5 V, 由欧姆定律知, 此时滑动变阻器连入电路的阻值R变＝＝＝14 Ω＞10 Ω, 所以应选择滑动变阻器R2。(3)小灯泡的电阻是变化的, 主要原因是小灯泡的电阻受温度的影响。(4)图丙中, 闭合开关S后, 无论单刀双掷开关接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光, 此方案不能测定小灯泡的额定功率; 图丁中, R0、小灯泡、滑动变阻器三者串联, 闭合开关S, 当单刀双掷开关接a时, 电压表测R0的电压, 当单刀双掷开关接b时, 电压表测量小灯泡和R0的总电压, 不能通过调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为2. 5 V, 所以此方案不能测出小灯泡的额定功率, 故选B。
30. (1)水不能流下 (2)BD (3)84. 8%; 取适量滤液于试管中, 滴加足量稀盐酸, 不产生气泡 【点拨】(1)关闭止水夹, 先向分液漏斗中加入适量水, 再打开分液漏斗活塞, 如果装置甲的气密性良好, 则观察到水不能流下。(2)A项, 生成的CO2中混有HCl, 被氢氧化钠溶液吸收, 测得的二氧化碳的质量偏大, 导致测定结果偏大; B项, 反应结束后, 锥形瓶内有CO2残留, 测得的二氧化碳的质量偏小, 导致测定结果偏小; C项, 空气中的CO2对实验有干扰, 即空气中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收, 测得的二氧化碳的质量偏大, 导致测定结果偏大; D项, 滴加稀盐酸速度过快, 大量气泡从氢氧化钠溶液中逸出, 测得的二氧化碳的质量偏小, 导致测定结果偏小。
(3)设碳酸钠的质量分数是x。
Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl
106 100
15 g·x 12 g
＝ x＝84. 8%
确定样品溶液中的碳酸钠已完全反应的方法: 取适量滤液于试管中, 滴加足量稀盐酸, 不产生气泡。
四、31. (1)3; 尿素、尿酸
(2)解: 设1. 1 kg二氧化碳可生成水的质量为x。
4H2＋CO2 2H2O＋CH4
44 36
1. 1 kg x
＝ x＝0. 9 kg
答: 1. 1 kg二氧化碳可生成水0. 9 kg。
32. (1)1 125 (2)丙 【点拨】(1)如图, B为支点, F1为动力, F2为阻力, BC为动力臂, BC＝80 cm, BD为阻力臂, D为AB的中点, 则BD＝60 cm。
由图知, F2＝G总＝m总g＝(20 kg×6＋30 kg)×10 N/kg＝1 500 N, 由杠杆平衡条件可得: F1lBC＝F2lBD, F1×80 cm＝1 500 N×60 cm, 解得: F1＝1 125 N。
(2)图丙中, 人对手推车的拉力斜向上, 这样会减小手推车对地面的压力, 从而减小了手推车与地面之间的摩擦力, 所以较省力; 图丁中, 人对手推车的作用力方向斜向下, 这样会增大手推车对地面的压力, 从而增大了手推车与地面之间的摩擦力, 所以较费力。
33. 解: (1)铁球的重力G＝mg＝1 kg×10 N/kg＝10 N,
铁球下滑到斜面底端的过程中, 重力做功W＝Gh＝10 N×2. 3 m＝23 J。
(2)不计摩擦和空气阻力, 铁球从斜面A点自由下滑到与金属块碰撞前的过程中, 铁球的机械能没有损失, 则撞击时铁球的机械能等于最初的重力势能, 即W机＝W＝23 J。
根据题意和Q＝cmΔt可得, 铁球升高的温度:
Δt＝＝＝＝0. 01 ℃。
(3)设铁球到达B点时速度为v, 由题意可知, 铁球在开始下滑至到达水平面的过程中机械能守恒, 故mgh＝mv2, 解得v＝。由题意可知铁球在BC段做匀速直线运动, 又因s、v都相等, 根据速度公式可知铁球从B点运动到C点所用的时间相等。
答: (1)铁球下滑到斜面底端时, 重力所做功的大小为23 J。(2)铁球升高的温度为0. 01 ℃。(3)换用2 kg的铁球重复上述实验, 两个铁球分别从B点到撞击C点金属块所用时间相等。
34. 解: (1)由ρ＝可知, 桶中水的质量m水＝ρ水V水＝1×103 kg/m3×0. 02 m3＝20 kg。
(2)水的重力G水＝m水g＝20 kg×10 N/kg＝200 N, 因此小麦同学换水时对整桶水做的功W＝G水h＝200 N×1 m＝200 J; 换水做功的功率P＝＝＝50 W。
(3)小麦同学换水的过程中克服水桶重力做的功为额外功, 水桶的重力G桶＝m桶g＝1 kg×10 N/kg＝10 N, 则小麦同学换水的过程中额外功W额外＝G桶h＝10 N×1 m＝10 J。
(4)在一标准大气压下水的沸点为100 ℃, 水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4. 2×103 J/(kg·℃)×20 kg×(100 ℃－20 ℃)＝6. 72×106 J。
(5)由P＝UI＝可知, 饮水机加热电阻的阻值R＝＝＝30. 25 Ω。实际电压为198 V时, 饮水机的实际功率P实＝＝＝1 296 W。
由P＝可知, 饮水机消耗的电能W实＝P实t2＝1 296 W×100×60 s＝7. 776×106 J; 则饮水机的加热效率η＝×100%＝×100%≈86. 4%。
答: (1)桶中水的质量为20 kg。(2)小麦同学换水做的功为200 J, 功率为50 W。(3)若水桶质量为1 kg, 则小麦同学换水的过程中额外功为10 J。(4)若将这一桶水从室温(20 ℃)加热到沸腾要吸收的热量为6. 72×106 J。(5)在198 V的电压下饮水机的实际功率为1 296 W, 烧水的过程中饮水机的加热效率为86. 4%。
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