浙江省杭州市浙江师范大学附属杭州笕桥实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷
展开1.(3分)下列物质放入水中能使无色酚酞试液变红的是( )
A.Cu(OH)2B.Na2SO4C.CaOD.NaCl
2.(3分)下列物质中,属于碱的是( )
A.苛性钠B.生石灰C.纯碱D.碳酸钠
3.(3分)下列物质可以利用相应的金属与稀盐酸反应直接制取的是( )
A.氯化铝B.氯化铁C.氯化银D.氯化铜
4.(3分)下列各组中的两种物质,能发生反应,但无明显反应现象的是( )
A.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液
B.硝酸银溶液和氯化钾溶液
C.硫酸和氢氧化钠溶液
D.石灰水和碳酸钠溶液
5.(3分)下列说法正确的是( )
A.起重机的机械效率是40%﹣50%
B.中考游泳时,人的速度约为8m/s
C.中考立定跳远时,人起跳过程中克服重力做功的大小约为1000J
D.中考跳绳时,人做功的功率约为10W
6.(3分)现有盐酸和CaCl2的混合溶液,向其中逐滴加入过量某物质X,溶液的pH随滴入X的量的变化关系如图所示.则X是( )
A.稀盐酸B.澄清石灰水
C.水D.纯碱溶液
(多选)7.(3分)将浓硫酸、氢氧化钠溶液敞口放置一段时间,它们的共同变化是( )
A.颜色发生变化B.发生化学变化
C.溶液质量增加D.溶剂质量增加
8.(3分)小金发现家中盆栽植物长势不好,经诊断是缺少某肥料所致。下列属于复合肥料的是( )
A.NH2H2PO4B.NH4NO3C.CO(NH2)2D.K2SO4
9.(3分)关于下列概念说法正确的是( )
A.做功越多,功率越大
B.机械效率越高,做的有用功越多
C.做功时间越短,功率越大
D.做功越快,功率越大
10.(3分)某学生将铁丝放入CuSO4溶液中,发现铁丝表面有红色物质析出,同时还有少量无色无味气泡产生。对于产生气泡的“异常现象”( )
A.产生的气体可能是H2
B.产生的气体可能是CO
C.CuSO4溶液中可能含有少量的氢离子
D.CuSO4溶液的pH可能小于7
11.(3分)用如图所示简单机械,使重力同为G的物体都保持静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重( )
A.B.
C.D.
12.(3分)如图是门把手,你认为下列分析正确的是( )
A.利用这种开门器,可以省功
B.手握部分越靠近锁孔越省力
C.该杠杆属于省力杠杆
D.利用杠杆式开门器,可以省距离
13.(3分)下表中,除去物质所含杂质的方法正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
14.(3分)水上蹦床是一种水上娱乐项目,游客站在上面可以自由蹦跳(如图)。对于蹦床运动的分析( )
A.游客想弹得更高,就要在蹦床上发力,此过程将消耗游客化学能
B.游客接触蹦床向下运动到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.游客离开蹦床向上运动过程中,他的动能减小,重力势能增大
D.游客离开蹦床后上升过程中,蹦床对游客在做功
15.(3分)如图滑轮组,在2s内将重为500N的物体沿水平方向匀速移动0.8m,所用水平拉力F为200N,说法正确的是( )
A.物体受到的拉力为400N
B.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
C.滑轮组的机械效率为67.5%
D.拉力F的功率为160W
16.(3分)往硝酸银和硝酸铜溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤得到滤液和滤渣。向滤渣中再加入稀盐酸,有气泡产生。关于过滤后得到的滤液和滤渣( )
A.滤渣为银,滤液为硝酸铜、硝酸铁
B.滤渣为铜,滤液为硝酸银、硝酸铁
C.滤渣为银、铜,滤液为硝酸亚铁
D.滤渣为银、铜、铁,滤液为硝酸亚铁
17.(3分)如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重的物体缓慢上升,现改变动滑轮的重力G,则动滑轮的机械效率η与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的( )
A.B.
C.D.
18.(3分)下列生活实例中,对图片描述正确的有( )
A.不计阻力及能量损耗,网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中,网球机械能守恒
B.铁锁来回摆动最终停下,在铁锁下降过程中,重力势能全部转化为动能
C.人造地球卫星由于不受空气阻力,只有动能和势能的转化
D.小球从①到②的过程中重力势能全部转化为动能
19.(3分)碱溶液中都含有OH﹣,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
D.能与CO2反应生成水
20.(3分)现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)( )
A.金属活动性:乙>甲>丙
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
二、填空题(共24分)
21.(4分)现有一些常见的物质:硫酸、甲烷、火碱、碳酸氢铵、氧化铁、金刚石,请按照物质的分类将它们的化学式写在下面对应的横线上:
酸: ;碱: ;盐: ;有机物: 。
22.(4分)测得生活中一些液体的pH如下表:
(1)上述液体中,呈中性的是 ,能使酚酞试液变成红色的是 ;
(2)正常雨水的pH约为5.6的原因是 ;(用化学方程式表示)
(3)用pH试纸测定洁厕灵的pH时,先将pH试纸用水润湿,结果会 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
23.(4分)(1)请你在如图编号②、③处各填入一种物质,写化学式②是 ;③是 ;
(2)若编号④的物质是盐,则写出符合编号④的一个反应化学方程式是: 。
24.(4分)如图是小明画的某密闭容器中某反应的微观示意图,“〇”和“●”分别表示不同的原子.
(1)完整的该反应的微观示意图应该在反应后的方框内再填入1个 微粒(选填字母编号).
(2)该反应属于 反应.(填化学反应的基本类型)
25.(4分)小明去商场购物时,站在匀速上行的自动扶梯上(如图),若扶梯的高度是5m,小明质量为60千克,扶梯用10s把小明从一楼送到二楼 J;扶梯对小明做功的功率是 W。(g取10N/kg)
26.(4分)如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,始终用一竖直向上的力,则此过程中F甲 F乙(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),做功W甲 W乙。
三、实验探究题(共46分)
27.(8分)归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用图1总结了NaOH的四条化学性质(即NaOH与四类物质能够发生化学反应)。
(1)写出反应②中氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式 ,该反应无现象,小明为了验证反应②的发生,在氢氧化钠溶液通入二氧化碳后滴加酚酞溶液 。
(2)小明利用温度计测出溶液的温度,溶液温度随加入稀硫酸的质量而变化的曲线来说明反应③的发生(如图2),从该图中可以看出 7(填(用“<”、“=”或“>”);C点溶液中的溶质有 。
28.(10分)某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图1所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)一段时间后,观察到实验B的铜片表面有银白色固体析出,且溶液由无色变为 色,这说明铜的金属活动性比银 (填“强”或“弱”)。
(2)甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性,他依据的实验现象是 .
(3)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,补做了一个实验,且实现了探究目的。
乙同学的实验:X是 金属,Y是 溶液。
29.(6分)在探究“物体的动能与质量是否有关”的实验中,小科选用的器材有:一个用长木板搭成的斜面,三个质量不同的实心铁球
(1)图1的实验中,小科通过 来反映物体的动能大小。
(2)为达到实验目的,每次实验时小科应将铁球从同一斜面的 (填“相同”或“不同”)高度由静止释放。
(3)小龙对小科的实验方案进行了改进:不用木块,在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥,通过比较橡皮泥的凹陷程度,其原因是 。
30.(6分)如图所示是小明探究“斜面的机械效率”实验装置图。实验前他做了如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
他在实验时,首先在倾斜的木板上,用弹簧测力计拉着木块 运动,并记录实验数据.后保持斜面倾角不变,在木板上分别垫棉布、玻璃的方法又做了二次实验
(1)将题目中的空补充完整: 。
(2)第1次实验,斜面机械效率是 。
(3)根据小明的实验操作获得的实验数据,可得到的较完整的结论是: 。
31.(8分)实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。同学们对该白色粉末的成分进行了讨论。
【猜想与假设】)猜想Ⅰ:白色粉末是碳酸钠;猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠;猜想Ⅲ:白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠
【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
(1)由上述实验可知,猜想 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生。其可能的原因是: 。
(3)适合操作③的X溶液是 (填字母序号)。
A.CaCl2溶液
B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液
D.Ba(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器除烧杯外还有 。
四、解答题(共30分)
32.(4分)图中某智能机器人的质量为80kg。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功。
33.(6分)如图所示滑轮组,已知物重400N,拉力F是250N,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮重是多少?
(2)此时滑轮组的机械效率是多少?
(3)如果提升的物重变为700N,则滑轮组的机械效率变为多少?
34.(6分)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m
(1)人体做俯卧撑时是 杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”)
(2)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小;
(3)图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度1′与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F1′与F的大小关系。
35.(5分)如图表示质量分数为8%的氢氧化钠溶液与20g某浓度的稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况。
(1)当加入15g氢氧化钠溶液时,所得溶液中的阳离子为 (写出离子符号)。
(2)试计算该稀盐酸中溶质的质量分数?(请写出计算过程)
36.(9分)科学改变世界,科技改变生活。请回答:
(1)我国自主研发的图1复兴号动车组列车,领跑世界,其制造材料有铝合金等 。
(2)我国对石墨烯技术的研究居世界领先地位。图2石墨烯性能优良,用途独特,比如用作太阳能电池的电极 性。
(3)图3我国自主设计建造的港珠澳大桥是目前世界最长的跨海大桥,它使用了世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座,其中橡胶属于 (填字母)。
A.金属材料
B.有机高分子材料
C.复合材料
(4)图4我国在氢能汽车研发领域取得重大突破,采用了第四代以氢为燃料的电池技术。氢气作为理想能源前景广阔,氢能源的优点是 (答出一点即可)。
(5)实验室经常用锌和稀硫酸反应来制取氢气,若用锌和浓盐酸来制取氢气中往往会混有氯化氢气体,可以用什么方法获得纯净干燥的氢气? 。
2023-2024学年浙江省杭州市浙江师大附属杭州笕桥实验中学九年级(上)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题:(每题3分,共60分)
1.(3分)下列物质放入水中能使无色酚酞试液变红的是( )
A.Cu(OH)2B.Na2SO4C.CaOD.NaCl
【答案】C
【分析】根据无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析判断。
【解答】解:A、Cu(OH)2难溶于水,不能使无色酚酞试液变红色。
B、Na2SO3溶液显中性,不能使无色酚酞试液变红色。
C、氧化钙和水反应生成氢氧化钙,能使无色酚酞试液变红色。
D、NaCl溶液显中性,故选项错误。
故选:C。
2.(3分)下列物质中,属于碱的是( )
A.苛性钠B.生石灰C.纯碱D.碳酸钠
【答案】A
【分析】根据碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,进行分析判断。
【解答】解:A、苛性钠是氢氧化钠的俗称,属于碱。
B、生石灰是氧化钙的俗称,属于氧化物。
C、纯碱是碳酸钠的俗称,属于盐。
D、碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,故选项错误。
故选:A。
3.(3分)下列物质可以利用相应的金属与稀盐酸反应直接制取的是( )
A.氯化铝B.氯化铁C.氯化银D.氯化铜
【答案】A
【分析】排在氢前面的金属能与酸反应生成盐和氢气,氢后面的金属不与酸反应,铁和酸反应生成亚铁盐,不能生成正三价的铁盐,据此进行分析判断。
【解答】解:A、在金属活动性顺序中,铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气。
B、在金属活动性顺序中,能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,故B错误。
C、在金属活动性顺序中,银和盐酸不能发生反应,故C错误。
D、在金属活动性顺序中,铜和盐酸不能发生反应,故D错误。
故选:A。
4.(3分)下列各组中的两种物质,能发生反应,但无明显反应现象的是( )
A.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液
B.硝酸银溶液和氯化钾溶液
C.硫酸和氢氧化钠溶液
D.石灰水和碳酸钠溶液
【答案】C
【分析】根据复分解反应发生的条件,若两种物质相互交换成分有沉淀、气体或水生成,则能发生化学反应,若没有沉淀、气体生成,则反应发生时现象不明显,据此分析。
【解答】解:A.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,能反应,故A错误;
B.硝酸银溶液和氯化钾溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸钾,能反应,故B错误;
C.硫酸和氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,能反应,故C正确;
D.石灰水和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,能反应,故D错误;
故选:C。
5.(3分)下列说法正确的是( )
A.起重机的机械效率是40%﹣50%
B.中考游泳时,人的速度约为8m/s
C.中考立定跳远时,人起跳过程中克服重力做功的大小约为1000J
D.中考跳绳时,人做功的功率约为10W
【答案】A
【分析】不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后确定正确的选项。
【解答】解:A、起重机的机械效率一般在40%~50%之间;
B、中学生游泳的速度在2m/s左右;
C、中学生的质量约为50kg;
立定跳远时,他的重心离地面最大的高度是50cm=0.4m,其大小为W=Gh=500N×0.5m=250J;
D、中学生的质量约为50kg,3min大约跳180个,
则每次跳绳时克服重力做功:W1=Gh=50kg×10N/kg×0.05m=25J;
5min内做功:W=nW1=180×25J=4500J,
跳绳时克服重力做功的平均功率:P===75W。
故选:A。
6.(3分)现有盐酸和CaCl2的混合溶液,向其中逐滴加入过量某物质X,溶液的pH随滴入X的量的变化关系如图所示.则X是( )
A.稀盐酸B.澄清石灰水
C.水D.纯碱溶液
【答案】D
【分析】首先根据溶液酸碱性的变化来推断所加物质的酸碱性,能够根据溶液酸碱性的变化来推断物质间的反应.
【解答】解:由于随着X的加入溶液由酸性逐渐的变为中性又变为碱性,因此X应是一种碱性物质,再就是图象的中间一段溶液的pH值没有发生变化,当把氯化钙也消耗完以后。所以X为纯碱溶液。
故选:D。
(多选)7.(3分)将浓硫酸、氢氧化钠溶液敞口放置一段时间,它们的共同变化是( )
A.颜色发生变化B.发生化学变化
C.溶液质量增加D.溶剂质量增加
【答案】CD
【分析】浓硫酸具有吸水性,敞口放置一段时间后,溶剂质量增加,溶液质量增加,溶质质量分数减小,没有发生化学变化;氢氧化钠溶液敞口放置一段时间,溶液质量增加,因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,发生化学变化,据此分析。
【解答】解:A.浓硫酸、氢氧化钠溶液均为无色,溶液还是无色的;
B.因浓硫酸具有吸水性,属于物理变化,生成碳酸钠,属于化学变化;
C.浓硫酸具有吸水性,溶液质量增加,生成碳酸钠,故C正确;
D.浓硫酸具有吸水性,溶剂质量增加,生成碳酸钠和水,故D正确;
故选:CD。
8.(3分)小金发现家中盆栽植物长势不好,经诊断是缺少某肥料所致。下列属于复合肥料的是( )
A.NH2H2PO4B.NH4NO3C.CO(NH2)2D.K2SO4
【答案】A
【分析】含有氮元素的肥料称为氮肥,含有磷元素的肥料称为磷肥,含有钾元素的肥料称为钾肥,同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥。
【解答】解:A、NH4H2PO6中含有氮元素和磷元素,属于复合肥,故选项正确。
B、NH4NO3中含有氮元素,属于氮肥。
C、CO(NH3)2中含有氮元素,属于氮肥。
D、K2SO4中含有钾元素,属于钾肥。
故选:A。
9.(3分)关于下列概念说法正确的是( )
A.做功越多,功率越大
B.机械效率越高,做的有用功越多
C.做功时间越短,功率越大
D.做功越快,功率越大
【答案】D
【分析】①功率是描述物体做功快慢的物理量,它等于单位时间内所做的功,功率大则做功快;
②机械效率反映了机械的性能优劣,是有用功与总功的比值;机械的省力情况与机械效率没有什么直接关系,往往是越省力的机械其效率越低。
【解答】解:A、功率是指做功的快慢;做功多,无法确定其功率大小;
B、因为机械效率是有用功与总功的比值,做的有用功不一定越多;
C、由P=,做功时间短,所以功率大小不确定;
D、功率是描述做功快慢的物理量,功率越大。
故选:D。
10.(3分)某学生将铁丝放入CuSO4溶液中,发现铁丝表面有红色物质析出,同时还有少量无色无味气泡产生。对于产生气泡的“异常现象”( )
A.产生的气体可能是H2
B.产生的气体可能是CO
C.CuSO4溶液中可能含有少量的氢离子
D.CuSO4溶液的pH可能小于7
【答案】B
【分析】根据题意,某学生将铁丝放入CuSO4溶液中,发现铁丝表面有红色物质析出,同时还有少量无色无味气泡产生,结合金属的化学性质、质量守恒定律等,进行分析判断。
【解答】解:A、将铁丝放入CuSO4溶液中,硫酸铜溶液中含有CuSO4、水,由质量守恒定律,推测该气体可能是H8,故选项说法正确。
B、将铁丝放入CuSO4溶液中,硫酸铜溶液中含有CuSO4、水,由质量守恒定律,反应物中不含碳元素,故选项说法错误。
C、硫酸铜溶液不与铁反应生成气体,猜测硫酸铜溶液呈酸性2溶液中可能含有少量的氢离子,故选项说法正确。
D、硫酸铜溶液不与铁反应生成气体,猜测硫酸铜溶液呈酸性4溶液的pH可能小于7,故选项说法正确。
故选:B。
11.(3分)用如图所示简单机械,使重力同为G的物体都保持静止状态,不计摩擦、机械自重及绳重( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】在不计摩擦、机械自重及绳的重量的理想状况下:
(1)(2)知道阻力臂和动力臂以及阻力,根据F1l1=F2l2求出两端的大小;
(3)使用滑轮组时,由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据F=G求出拉力;
(4)使用斜面时Gh=Fs。
【解答】解:在不计摩擦、机械自重及绳的重量的理想状况下:
A、由F1l1=F7l2可得,拉力F1=G=2G;
B、由F6l1=F2l3可得,拉力F1=G=G;
C、由图可知,拉力F3=G;
D、由Gh=Fs可知2=G=G;
综上可知,D选项中用力最小。
故选:D。
12.(3分)如图是门把手,你认为下列分析正确的是( )
A.利用这种开门器,可以省功
B.手握部分越靠近锁孔越省力
C.该杠杆属于省力杠杆
D.利用杠杆式开门器,可以省距离
【答案】C
【分析】(1)功的原理是使用任何机械都不省功;
(2)根据力臂的定义、杠杆的平衡条件分析;
(3)动力臂大于阻力时,为省力杠杆,省力费距离;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆,费力省距离;动力臂等于阻力臂时,为等臂杠杆,既不省力也不费力,不省距离也不费距离。
【解答】解:A、使用任何机械都不能省功;
B、手的位置越远离锁孔动力臂越大,越省力;
C、门把手在使用时,是一个省力杠杆;
D、开门器是一个省力杠杆,故D错误。
故选:C。
13.(3分)下表中,除去物质所含杂质的方法正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】A
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足“不增不减”的原则,“不增”是指不增加新杂质,“不减”是指不减少目标物质的质量。
【解答】解:A、NaOH能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项正确。
B、CuO能与过量稀盐酸反应生成氯化铜和水,反而会把原物质除去,故选项错误。
C、将气体缓缓通过铜网,不能除去杂质,故选项错误。
D、CuCl2能与NaOH溶液反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,能除去杂质但引入了新的杂质氯化钠,故选项错误。
故选:A。
14.(3分)水上蹦床是一种水上娱乐项目,游客站在上面可以自由蹦跳(如图)。对于蹦床运动的分析( )
A.游客想弹得更高,就要在蹦床上发力,此过程将消耗游客化学能
B.游客接触蹦床向下运动到最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.游客离开蹦床向上运动过程中,他的动能减小,重力势能增大
D.游客离开蹦床后上升过程中,蹦床对游客在做功
【答案】D
【分析】弹性势能的大小与物体的形变程度有关,形变程度越大,弹性势能越大;
动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。不计空气阻力时,机械能没有转化为内能,机械能守恒。
做功的两个必要因素:力和在力的作用下沿力的方向移动的距离。
【解答】解:
A、游客想弹得更高,使蹦床的形变程度变大,转化为的重力势能就越大,游客的体能转化为弹性势能;
B、游客接触蹦床向下运动到最低点时,所以弹性势能最大;
C、游客离开蹦床向上运动过程中,速度变小,质量不变,重力势能增大;
D、运动员离开蹦床后,蹦床对运动员没有力的作用,故D错误。
故选:D。
15.(3分)如图滑轮组,在2s内将重为500N的物体沿水平方向匀速移动0.8m,所用水平拉力F为200N,说法正确的是( )
A.物体受到的拉力为400N
B.绳子自由端移动的速度为0.2m/s
C.滑轮组的机械效率为67.5%
D.拉力F的功率为160W
【答案】D
【分析】(1)物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,二力的大小相等,根据F拉=f=0.5G求出物体受到的拉力;
(2)由图可知滑轮组绳子的有效股数,根据s绳=ns物求出绳子自由端移动的距离,再利用速度公式求绳子自由端移动的速度;
(3)根据W有=fs物求出拉力做的有用功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比;
(4)根据W=Fs求出拉力F做的功,根据P=求出拉力F的功率。
【解答】解:
A、物体沿水平方向匀速移动时处于平衡状态,
则物体受到的拉力F拉=f=0.5G=8.5×500N=250N,故A错误;
B、由图可知,则绳子自由端移动的距离:s绳=ns物=2×3.8m=1.8m,
绳子自由端移动速度:v===0.8m/s;
C、有用功W有=fs物=250N×4.8m=200J,
则滑轮组的机械效率η==×100%=62.5%;
D、拉力F做的功W总=Fs绳=200N×5.6m=320J,
则拉力F的功率P===160W;
故选:D。
16.(3分)往硝酸银和硝酸铜溶液中加入一定量铁粉,充分反应后过滤得到滤液和滤渣。向滤渣中再加入稀盐酸,有气泡产生。关于过滤后得到的滤液和滤渣( )
A.滤渣为银,滤液为硝酸铜、硝酸铁
B.滤渣为铜,滤液为硝酸银、硝酸铁
C.滤渣为银、铜,滤液为硝酸亚铁
D.滤渣为银、铜、铁,滤液为硝酸亚铁
【答案】D
【分析】根据金属活动性Fe>Cu>Ag,往硝酸银和硝酸铜溶液中加入一定量铁粉,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜,进行分析判断。
【解答】解:金属活动性Fe>Cu>Ag,往硝酸银和硝酸铜溶液中加入一定量铁粉3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉5)2反应生成硝酸亚铁和铜;充分反应后过滤得到滤液和滤渣,银、铜均不与稀盐酸反应,是过量的铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁溶液和氢气,则滤渣为银、铜、铁。
故选:D。
17.(3分)如图所示,用手沿竖直方向匀速拉一个动滑轮,使挂在下面重的物体缓慢上升,现改变动滑轮的重力G,则动滑轮的机械效率η与动滑轮重力G的关系可能符合下列图中的( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【分析】不计绳重和摩擦,动滑轮的机械效率η=====,据此分析判断。
【解答】解:因为不计绳重和摩擦,所以动滑轮的机械效率η=====物一定时,动滑轮重力G越大,故D正确。
故选:D。
18.(3分)下列生活实例中,对图片描述正确的有( )
A.不计阻力及能量损耗,网球从刚击球拍到球拍形变最大过程中,网球机械能守恒
B.铁锁来回摆动最终停下,在铁锁下降过程中,重力势能全部转化为动能
C.人造地球卫星由于不受空气阻力,只有动能和势能的转化
D.小球从①到②的过程中重力势能全部转化为动能
【答案】C
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度,质量越大,高度越高,重力势能越大;
判断物体动能、势能、机械能大小变化时,从它们的影响因素考虑;
(2)在大气层外,卫星绕地球运动时,没有阻力作用,没有克服摩擦做功,机械能守恒;
(3)克服摩擦做功,机械能转化为内能。
【解答】解:
A、不计阻力及能量损耗;但网球从刚撞击球拍到球拍形变最大过程中,所以网球的机械能减少;
B、铁锁来回摆动最终停下,由于要克服空气阻力做功,故B错误;
C、在大气层外,没有阻力作用,只有动能和势能的转化;
D、由于存在摩擦,机械能不断减少,故D错误。
故选:C。
19.(3分)碱溶液中都含有OH﹣,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A.能使紫色石蕊溶液变蓝色
B.能与盐酸反应生成水
C.能与Na2SO4溶液反应生成BaSO4沉淀
D.能与CO2反应生成水
【答案】A
【分析】根据碱的化学性质(能与非金属氧化物、酸、一些盐等反应),据此进行分析解答.
【解答】解:A、氢氧化钡能与Na2SO4溶液反应生成BaSO2沉淀,氢氧化钠,不属于碱的共同性质。
B、Ba(OH)2能与盐酸反应生成水,氢氧化钠,属于碱的共同性质。
C、Ba(OH)2能使紫色石蕊溶液变蓝色,氢氧化钠,属于碱的共同性质。
D、Ba(OH)5能与CO2反应生成水,氢氧化钠2反应生成水,属于碱的共同性质。
故选:A。
20.(3分)现有等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,产生氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中化合价均为+2价)( )
A.金属活动性:乙>甲>丙
B.生成氢气的质量:甲>乙>丙
C.相对原子质量:乙>丙>甲
D.消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
【答案】C
【分析】根据题意,等质量甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,由氢气质量与反应时间的关系图,可以确定生成氢气的质量;进而结合金属的活动性越强,与酸反应的速率越快,进行分析解答。
【解答】解:A、由氢气质量与反应时间的关系图、乙、丙三种金属,乙用的时间少,由金属的活动性越强,则金属活动性顺序乙>甲>丙。
B、等质量甲、乙,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,由氢气质量与反应时间的关系图,找出同一时间,则产生的氢气越多,乙高于丙,故选项说法正确。C,产生的氢气质量与金属的相对原子质量成反比,说明该金属的相对原子质量越小,故选项说法错误。
D、由质量守恒定律,生成氢气的质量越多,消耗硫酸的质量:甲>乙>丙。
故选:C。
二、填空题(共24分)
21.(4分)现有一些常见的物质:硫酸、甲烷、火碱、碳酸氢铵、氧化铁、金刚石,请按照物质的分类将它们的化学式写在下面对应的横线上:
酸: H2SO4 ;碱: NaOH ;盐: NH4HCO3 ;有机物: CH4 。
【答案】H2SO4;NaOH;NH4HCO3;CH4。
【分析】根据物质的类别进行分析判断即可,酸是指电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物;碱是指电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物;盐是由金属阳离子和酸根阴离子构成的物质。含有碳元素的化合物是有机物,不含碳元素的化合物是无机物。但是,少数含碳元素的化合物,如一氧化碳、二氧化碳、碳酸和碳酸盐等具有无机物的特点,因此把它们看做无机物。
【解答】解:硫酸是电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,因此属于酸2SO4;
甲烷是一种含碳元素的化合物,属于有机物7;
火碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠是电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,化学式为NaOH;
碳酸氢铵是由铵根离子与酸根离子构成的化合物,属于盐4HCO3;
氧化铁是由两种元素组成,且其中有一种元素是氧元素的化合物,化学式为Fe2O3;
金刚石由碳元素组成的纯净物,属于单质。
故答案为:H2SO5;NaOH;NH4HCO3;CH5。
22.(4分)测得生活中一些液体的pH如下表:
(1)上述液体中,呈中性的是 食盐水 ,能使酚酞试液变成红色的是 厨房清洁剂 ;
(2)正常雨水的pH约为5.6的原因是 CO2+H2O═H2CO3 ;(用化学方程式表示)
(3)用pH试纸测定洁厕灵的pH时,先将pH试纸用水润湿,结果会 偏大 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)食盐水;厨房清洁剂;
(2)CO2+H2O═H2CO3;
(3)偏大。
【分析】(1)依据溶液的酸碱度与酸碱性关系分析:pH>7,溶液呈碱性;pH=7,溶液呈中性;pH<7,溶液呈酸性,能使酚酞试液变成红色的物质显碱性;
(2)根据空气中易溶于水且溶液显酸性的是二氧化碳来回答;
(3)pH试纸用水润湿,会把原溶液稀释,从而改变溶液的pH:酸性溶液pH会变大,碱性溶液pH会变小,中性溶液不变。
【解答】解:(1)溶液呈中性,pH=7;能使酚酞试液变成红色的溶液应是碱性溶液,应是厨房清洁剂;
(2)正常空气的成分中二氧化碳溶于水,生成碳酸显酸性,反应的化学方程式为CO2+H7O═H2CO3;
(3)洁厕灵的pH=5,显酸性,先将pH试纸用水润湿,酸性减弱.
故答案为:(1)食盐水;厨房清洁剂2+H2O═H2CO3;(3)偏大。
23.(4分)(1)请你在如图编号②、③处各填入一种物质,写化学式②是 Fe ;③是 CuO ;
(2)若编号④的物质是盐,则写出符合编号④的一个反应化学方程式是: BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl(合理即可) 。
【答案】(1)Fe;CuO;
(2)BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl(合理即可)。
【分析】根据酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应),进行分析解答。
【解答】解:(1)稀硫酸和某单质反应生成浅绿色溶液,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气,则②是Fe。
稀硫酸和某氧化物反应生成蓝色溶液,稀硫酸和氧化铜反应生成硫酸铜和水,则③是CuO。
(2)若编号④的物质是盐,硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl(合理即可)。
故答案为:
(1)Fe;CuO;
(2)BaCl7+H2SO4═BaSO4↓+2HCl(合理即可)。
24.(4分)如图是小明画的某密闭容器中某反应的微观示意图,“〇”和“●”分别表示不同的原子.
(1)完整的该反应的微观示意图应该在反应后的方框内再填入1个 B 微粒(选填字母编号).
(2)该反应属于 化合 反应.(填化学反应的基本类型)
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据化学反应质量守恒在反应前后原子的种类、原子的数目分析应补充的粒子;
(2)根据反应的特点分析反应的类型.
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的个数不变.
(2)由上图可知该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应.
故答案为:(1)B;(2)化合.
25.(4分)小明去商场购物时,站在匀速上行的自动扶梯上(如图),若扶梯的高度是5m,小明质量为60千克,扶梯用10s把小明从一楼送到二楼 3000 J;扶梯对小明做功的功率是 300 W。(g取10N/kg)
【答案】3000;300。
【分析】扶梯对小明做的功即为克服小明的重力所做的功,根据W=Gh求出其大小;根据P=求出对小明做功的功率。
【解答】解:
扶梯对小明做的功:
W=Gh=600N×5m=3000J,
扶梯对小明做功的功率:
P===300W。
故答案为:3000;300。
26.(4分)如图所示,一块厚度、密度均匀的长方形水泥板放在水平地面上,始终用一竖直向上的力,则此过程中F甲 等于 F乙(填“大于”、“小于”或“等于”,下同),做功W甲 小于 W乙。
【答案】等于;小于。
【分析】(1)把水泥板看做一个杠杆,抬起一端,则另一端为支点。由于水泥板是一个厚度、密度都均匀的物体,所以,其重力的作用点在其中心上,此时动力F克服的是水泥板的重力,即此时的阻力臂等于动力臂的一半。在此基础上,利用杠杆的平衡条件,即可确定F甲与F乙的大小关系。
(2)根据W=Fs可比较拉力做功的大小关系。
【解答】解:(1)两次抬起水泥板时的情况如图所示:
在上述两种情况下,动力克服的都是水泥板的重力,其重心都在其几何中心上。根据杠杆的平衡条件F=G。
(2)若甲、乙两种情况均将水泥板拉至竖直位置甲<h乙,
则拉力做功W甲=Fh甲<W乙=Gh乙,
故答案为:等于;小于。
三、实验探究题(共46分)
27.(8分)归纳总结是学习化学的重要方法,小明同学用图1总结了NaOH的四条化学性质(即NaOH与四类物质能够发生化学反应)。
(1)写出反应②中氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ,该反应无现象,小明为了验证反应②的发生,在氢氧化钠溶液通入二氧化碳后滴加酚酞溶液 不合理,氢氧化钠溶液和生成的碳酸钠溶液都呈碱性,都能使无色酚酞溶液变成红色 。
(2)小明利用温度计测出溶液的温度,溶液温度随加入稀硫酸的质量而变化的曲线来说明反应③的发生(如图2),从该图中可以看出 = 7(填(用“<”、“=”或“>”);C点溶液中的溶质有 硫酸钠、硫酸 。
【答案】(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;不合理,氢氧化钠溶液和生成的碳酸钠溶液都呈碱性,都能使无色酚酞溶液变成红色。
(2)=;硫酸钠、硫酸。
【分析】(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液,都能使酚酞变红色。
氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水。
【解答】解:(1)反应②中氢氧化钠和二氧化碳反应的化学方程式是2NaOH+CO2=Na4CO3+H2O,该反应无现象,在氢氧化钠溶液通入二氧化碳后滴加酚酞溶液。他的设计不合理,都能使无色酚酞溶液变成红色。
故答案为:8NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;不合理,都能使无色酚酞溶液变成红色。
(2)小明利用温度计测出溶液的温度,溶液温度随加入稀硫酸的质量而变化的曲线来说明反应③的发生(如图2),反应后B处温度最高,溶液显中性;C点硫酸过量。
故答案为:=;硫酸钠。
28.(10分)某研究小组为验证铁、铜、锌、银的金属活动性顺序,设计如图1所示三个实验(三种金属均已用砂纸打磨过,其形状和大小相同,稀盐酸的浓度和用量也相同)。
(1)一段时间后,观察到实验B的铜片表面有银白色固体析出,且溶液由无色变为 蓝 色,这说明铜的金属活动性比银 强 (填“强”或“弱”)。
(2)甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性,他依据的实验现象是 锌与稀盐酸反应产生气泡的速率加快 .
(3)乙同学认为仅仅通过上述实验不足以得出四种金属的活动性顺序,因此在上述实验的基础上,补做了一个实验,且实现了探究目的。
乙同学的实验:X是 Fe 金属,Y是 CuSO4 溶液。
【答案】(1)蓝;强;
(2)锌与稀盐酸反应产生气泡的速率加快;
(4)Fe;CuSO4。
【分析】根据金属活动性顺序表的应用分析。在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,位置越靠前,反应的速率越快,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来。
【解答】解:(1)由于铜与硝酸银反应生成了硝酸铜和银,所以一段时间后,且溶液由无色变为 无色变为蓝色。
(2)锌和铁都与盐酸反应,锌反应的速率比铁快,所以甲同学认为通过实验A和C可比较锌和铁的金属活动性。
(3)A能说明铁在氢的前面,B说明铜在银的前面,A、C说明锌在铁的前面、B、C说明Zn>Fe>H,不能说明铁和铜的活动性,所以应选用的金属X是Fe4。
故答案为:(1)蓝;强;
(2)锌与稀盐酸反应产生气泡的速率加快;
(4)Fe;CuSO4。
29.(6分)在探究“物体的动能与质量是否有关”的实验中,小科选用的器材有:一个用长木板搭成的斜面,三个质量不同的实心铁球
(1)图1的实验中,小科通过 木块移动的距离 来反映物体的动能大小。
(2)为达到实验目的,每次实验时小科应将铁球从同一斜面的 相同 (填“相同”或“不同”)高度由静止释放。
(3)小龙对小科的实验方案进行了改进:不用木块,在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥,通过比较橡皮泥的凹陷程度,其原因是 三个质量不同的实心铁球体积不同,受力面积不同,无法通过比较凹陷程度来比较动能的大小 。
【答案】(1)木块移动的距离;(2)相同;(3)三个质量不同的实心铁球体积不同,受力面积不同,无法通过比较凹陷程度来比较动能的大小。
【分析】(1)实验中通过观察木块移动的距离来反映物体的动能大小,这是转换法;
(2)探究“物体的动能与质量是否有关”,根据控制变量法可知需控制铁球到达水平面速度相同,铁球到达水平面的速度取决于铁球滚下的高度;
(3)每次实验使用的铁球的质量不同,则铁球的体积不同,所以橡皮泥的受力面积不同,所以无法通过比较凹陷程度来比较动能的大小。
【解答】解:(1)实验中通过观察木块移动的距离来反映物体的动能大小,这是转换法;
(2)探究“物体的动能与质量是否有关”,根据控制变量法可知需控制铁球到达水平面速度相同;
(3)每次实验使用的铁球的质量不同,则铁球的体积不同,所以无法通过比较凹陷程度来比较动能的大小。
故答案为:(1)木块移动的距离;(2)相同,受力面积不同。
30.(6分)如图所示是小明探究“斜面的机械效率”实验装置图。实验前他做了如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
他在实验时,首先在倾斜的木板上,用弹簧测力计拉着木块 匀速 运动,并记录实验数据.后保持斜面倾角不变,在木板上分别垫棉布、玻璃的方法又做了二次实验
(1)将题目中的空补充完整: 匀速 。
(2)第1次实验,斜面机械效率是 80% 。
(3)根据小明的实验操作获得的实验数据,可得到的较完整的结论是: 在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高 。
【答案】匀速;(1)匀速;(2)80%;(3)在斜面倾斜程度相同时,斜面越光滑,机械效率越高。
【分析】(1)要正确测出拉力的大小,需要沿斜面匀速向上拉动测力计;
(2)根据表中实验数据,应用效率公式求出斜面的机械效率;
(3)斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关,在斜面粗糙程度一定时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高;在斜面倾斜程度一定时,斜面越光滑,斜面机械效率越高。
【解答】解:(1)要正确地测出拉力的大小,需沿斜面向上匀速拉动测力计;
(2)第一次实验的机械效率为:η===×100%=80%;
(3)根据表中实验数据可知,斜面的倾斜程度相同,斜面的机械效率越高;通过实验可得结论:在斜面倾斜程度相同时,机械效率越高。
故答案为:匀速;(1)匀速;(3)在斜面倾斜程度相同时,机械效率越高。
31.(8分)实验课上,同学们发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末。同学们对该白色粉末的成分进行了讨论。
【猜想与假设】)猜想Ⅰ:白色粉末是碳酸钠;猜想Ⅱ:白色粉末是氢氧化钠;猜想Ⅲ:白色粉末是碳酸钠和氢氧化钠
【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下实验:
(1)由上述实验可知,猜想 Ⅱ 肯定不成立。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生。其可能的原因是: 溶液中含有氢氧化钠,少量的稀硫酸先和氢氧化钠反应并且是稀硫酸不足或恰好完全反应 。
(3)适合操作③的X溶液是 AD (填字母序号)。
A.CaCl2溶液
B.Ca(OH)2溶液
C.Ba(OH)2溶液
D.Ba(NO3)2溶液
(4)操作④需要用到的玻璃仪器除烧杯外还有 玻璃棒、漏斗 。
【答案】(1)Ⅱ。
(2)溶液中含有氢氧化钠,少量的稀硫酸先和氢氧化钠反应并且是稀硫酸不足或恰好完全反应。
(3)AD。
(4)玻璃棒、漏斗。
【分析】(1)溶液中的碳酸钠和稀硫酸反应生成氯酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
(2)向氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中加入稀硫酸时,稀硫酸先和氢氧化钠反应,后和碳酸钠反应。
(3)适合操作③的X溶液是氯化钙溶液和硝酸钡溶液,不能是氢氧化钙溶液和氢氧化钡溶液,是因为氢氧化钙和氢氧化钡与碳酸钠反应后生成氢氧化钠,影响对氢氧化钠的检验。
(4)过滤能够除去不溶于水的物质。
【解答】解:(1)加入过量稀硫酸,产生气泡、水和二氧化碳,即溶液中含有碳酸钠。
故答案为:Ⅱ。
(2)若操作①滴加过量稀硫酸有气体B产生,而滴加少量稀硫酸可能没有气体B产生,少量的稀硫酸先和氢氧化钠反应并且是稀硫酸不足或恰好完全反应。
故答案为:溶液中含有氢氧化钠,少量的稀硫酸先和氢氧化钠反应并且是稀硫酸不足或恰好完全反应。
(3)适合操作③的X溶液是氯化钙溶液和硝酸钡溶液,不能是氢氧化钙溶液和氢氧化钡溶液,影响对氢氧化钠的检验。
故答案为:AD。
(4)操作④(过滤)需要用到的玻璃仪器除烧杯外还有玻璃棒、漏斗。
故答案为:玻璃棒、漏斗。
四、解答题(共30分)
32.(4分)图中某智能机器人的质量为80kg。在水平地面上工作时,该机器人匀速直线移动的速度为1m/s,所受阻力是机器人重力的0.05倍。求:(取g=10N/kg)
(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功。
【答案】(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功是1200J。
【分析】(1)由G=mg可得机器人的重力,机器人在水平地面受到的阻力f=0.05G;机器人匀速直线运动时,机器人的牵引力和阻力是一对平衡力;
(2)根据W=Fs可得此过程中牵引力做的功。
【解答】解:(1)机器人的重力:G=mg=80kg×10N/kg=800N,
机器人在水平地面受到的阻力:f=0.05G=0.05×800N=40N;
机器人匀速直线运动时,机器人在水平方向上受力平衡牵=f=40N;
(2)此过程中牵引力做的功:W=F牵s=F牵vt=40N×5m/s×30s=1200J。
答:(1)机器人在水平地面上匀速直线移动时的牵引力是40N;
(2)机器人在水平地面上匀速直线移动30s,此过程中牵引力做的功是1200J。
33.(6分)如图所示滑轮组,已知物重400N,拉力F是250N,不计绳重和摩擦,求:
(1)动滑轮重是多少?
(2)此时滑轮组的机械效率是多少?
(3)如果提升的物重变为700N,则滑轮组的机械效率变为多少?
【答案】(1)动滑轮重是100N;
(2)此时滑轮组的机械效率是80%;
(3)如果提升的物重变为700N,则滑轮组的机械效率变为87.5%。
【分析】(1)由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2,不计绳重和摩擦,拉力F=(G+G动),据此求动滑轮重;
(2)利用W=Gh求拉力F做的有用功,拉力移动的距离s=nh,利用W=Fs求拉力F做的总功,滑轮组的机械效率等于有用功与总功的比值;
(3)因为计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η====,据此求提升的物重变为700N时滑轮组的机械效率。
【解答】解:(1)由图可知,滑轮组承担物重绳子的有效股数n=2,拉力F=动),则动滑轮重:
G动=nF﹣G=8×250N﹣400N=100N;
(2)拉力F做的有用功:
W有=Gh=400N×2m=800J,
拉力移动的距离:s=nh=2×6m=4m,
拉力F做的总功:
W有=Fs=250N×4m=1000J,
滑轮组的机械效率:
η=×100%=;
(3)因为计绳重和摩擦,滑轮组的机械效率η====,
所以如果提升的物重变为G′=700N,滑轮组的机械效率变为:
η′=×100%=。
答:(1)动滑轮重是100N;
(2)此时滑轮组的机械效率是80%;
(3)如果提升的物重变为700N,则滑轮组的机械效率变为87.2%。
34.(6分)俯卧撑是一项常见的健身项目,采用不同的方式做俯卧撑,健身效果通常不同。图甲所示的是小京在水平地面上做俯卧撑保持静止时的情境,可抽象成如图乙所示的杠杆模型,地面对脚的力作用在O点,小京的重心在A点。已知小京的体重为750N,OA长为1m
(1)人体做俯卧撑时是 省力 杠杆(选填“省力”、“费力”、“等臂”)
(2)图乙中,地面对手的力F1与身体垂直,求F1的大小;
(3)图丙所示的是小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时的情境,此时他的身体姿态与图甲相同,只是身体与水平地面成一定角度1′与他的身体垂直,且仍作用在B点。分析并说明F1′与F的大小关系。
【答案】(1)省力;
(2)F1的大小为500;
(3)F<F1′。
【分析】(1)支点指杠杆绕着转动的固定点;做俯卧撑运动时,地面对手的支持力为动力,人的重力为阻力,根据图示可知动力臂和阻力臂的大小关系,从而确定是省力杠杆还是费力杠杆;
(2)由图乙可知杠杆的支点、重力的力臂、F1的力臂,根据杠杆的平衡条件求出F1的大小;
(3)小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时,抽象成杠杆模型后找出支点、重力的力臂、F1的力臂,根据杠杆的平衡条件表示出栏杆对手的力F的大小,然后比较力臂的变化得出对手力的变化。
【解答】解:(1)做俯卧撑运动时,可以将人看成是一个杠杆,地面对手的支持力为动力,由图可知,阻力臂OA=1m,所以此时人相当于一个省力杠杆;
(2)如图1所示,O为支点A,F4的力臂为LB,
由杠杆的平衡条件可得:F1LB=GLA,
则:F1===500N;
(3)小京手扶栏杆做俯卧撑保持静止时,抽象成杠杆模型如图7所示,重力的力臂为LA′,F2的力臂为LB′,
由杠杆的平衡条件可得:FLB′=GLA′,
则:F=,
由图可知LA′<LA,LB′=LB,因此F<F1′。
故答案为:(1)省力;
(2)F6的大小为500;
(3)F<F1′。
35.(5分)如图表示质量分数为8%的氢氧化钠溶液与20g某浓度的稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况。
(1)当加入15g氢氧化钠溶液时,所得溶液中的阳离子为 Na+、H+ (写出离子符号)。
(2)试计算该稀盐酸中溶质的质量分数?(请写出计算过程)
【答案】(1)Na+、H+;
(2)7.3%。
【分析】(1)根据加入15g氢氧化钠时,稀盐酸有剩余进行分析;
(2)根据氢氧化钠的质量结合反应的方程式计算盐酸的质量分数。
【解答】解:(1)当加入15g氢氧化钠溶液时,溶液的温度还将继续上升,故答案为:Na+、H+;
(2)设该稀盐酸的溶质质量分数为x。
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
20g×7% 20g×x
x=6.3%
答:该稀盐酸的溶质质量分数为7.7%。
36.(9分)科学改变世界,科技改变生活。请回答:
(1)我国自主研发的图1复兴号动车组列车,领跑世界,其制造材料有铝合金等 铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化 。
(2)我国对石墨烯技术的研究居世界领先地位。图2石墨烯性能优良,用途独特,比如用作太阳能电池的电极 导电 性。
(3)图3我国自主设计建造的港珠澳大桥是目前世界最长的跨海大桥,它使用了世界最大尺寸高阻尼橡胶隔震支座,其中橡胶属于 B (填字母)。
A.金属材料
B.有机高分子材料
C.复合材料
(4)图4我国在氢能汽车研发领域取得重大突破,采用了第四代以氢为燃料的电池技术。氢气作为理想能源前景广阔,氢能源的优点是 燃烧产物只有水,不会对环境造成污染(合理即可) (答出一点即可)。
(5)实验室经常用锌和稀硫酸反应来制取氢气,若用锌和浓盐酸来制取氢气中往往会混有氯化氢气体,可以用什么方法获得纯净干燥的氢气? 将气体先通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶 。
【答案】(1)铝在空气中能与氧气反应,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,防止内部的铝进一步被氧化;
(2)导电;
(3)B;
(4)燃烧产物只有水,不会对环境造成污染(合理即可);
(5)将气体先通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶。
【分析】(1)根据铝的化学性质来分析;
(2)根据石墨烯的性质与用途来分析;
(3)根据材料的分类来分析;
(4)根据氢能的优点来分析;
(5)根据氢气的除杂与干燥来分析。
【解答】解:(1)在空气中,铝制品耐腐蚀,其表面生成一层致密的氧化铝薄膜,故答案为:铝在空气中能与氧气反应,防止内部的铝进一步被氧化;
(2)图2石墨烯性能优良,用途独特,这主要是利用了它的导电性;
(3)橡胶属于有机高分子材料;故答案为:B;
(4)氢气作为理想能源前景广阔,氢能源的优点是热值高,不会对环境造成污染;故答案为:燃烧产物只有水;
(5)浓盐酸具有挥发性,会挥发出氯化氢气体,然后再通过盛有浓硫酸的洗气瓶;故答案为:将气体先通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶。物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
NaCl溶液
NaOH
加入稀盐酸pH至等于7
B
CuO粉末
C
加入过量稀盐酸,充分反应
C
N2气体
O2
将气体缓缓通过铜网
D
KCl溶液
CuCl2
加入氢氧化钠溶液至不再产生沉淀
液体
雨水
食盐水
厨房清洁剂
洁厕灵
pH
5.6
7
11.8
2
实验次数
斜面材料
木块重G/N
斜面高h/m
拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
木板
20
0.1
5
0.5
2
棉布
20
0.1
6
0.5
67%
3
皮硝
20
0.1
4.5
0.5
89%
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
NaCl溶液
NaOH
加入稀盐酸pH至等于7
B
CuO粉末
C
加入过量稀盐酸,充分反应
C
N2气体
O2
将气体缓缓通过铜网
D
KCl溶液
CuCl2
加入氢氧化钠溶液至不再产生沉淀
液体
雨水
食盐水
厨房清洁剂
洁厕灵
pH
5.6
7
11.8
2
实验次数
斜面材料
木块重G/N
斜面高h/m
拉力F/N
斜面长s/m
机械效率
1
木板
20
0.1
5
0.5
2
棉布
20
0.1
6
0.5
67%
3
皮硝
20
0.1
4.5
0.5
89%
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浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷: 这是一份浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷,共27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。
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