
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浙江省金华市兰溪市第二中学共同体2023-2024学年九年级上学期中科学试卷
展开1. 9月23至10月8在浙江杭州顺利举行了亚运会,本次亚运金牌(如图)重154克—156克,而是用99.9%的白银,再在外面镀上6克999%的黄金。根据知识回答问题。从物质组成成分的角度分析( )
A. 金属单质B. 有机物C. 化合物D. 混合物
【答案】D
【解析】
【详解】亚运会金牌并非纯金,而是用99.9%的白银,再在外面镀上6克999%的黄金,是由多种物质混合而成,属于混合物。故选D。
2. 对于同一物态的某种物质,根据c=得知( )
A. 比热跟热量成正比
B. 比热跟质量成反比
C. 比热跟温度变化成反比
D. 吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
【答案】D
【解析】
【详解】比热容是物质的一种特性,是物质本身的固有的属性。与物质的种类有关,与物质的状态有关。对某种物质而言,吸收或放出的热量跟质量与温度的变化的乘积之比是一恒量,即比热容。故A. B. C不正确;D正确;
3. 推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是( )
A. 碱溶液能使无色酚酞溶液变红,但能使无色酚酞溶液变红不一定是碱溶液
B. 酸能使紫色石蕊溶液变红,通入CO2后的紫色石蕊溶液变红,所以CO2是酸
C. 酸中都有氢元素,所以含有氢元素的化合物一定是酸您看到的资料都源自我们平台,家威鑫 MXSJ663 低至0.3/份 D. 酸与碱反应生成盐和水,所以生成盐和水的反应一定是酸与碱的反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、碱溶液能使无色酚酞溶液变红,但能使无色酚酞溶液变红不一定是碱溶液,也可能是碳酸钠等显碱性的盐溶液,正确;
B、酸能使紫色石蕊溶液变红,通入CO2后的紫色石蕊溶液变红,是因为二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红色,而不是CO2是酸,错误;
C、酸中都有氢元素,但含有氢元素的化合物不一定是酸,例如水中含有氢元素,却不属于酸,错误;
D、酸与碱反应生成盐和水,但生成盐和水的反应不一定是酸与碱的反应,如CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O,错误。
故选A。
4. 在以下探究氢氧化钙溶液性质的实验中,还需借助酸碱指示剂证明化学反应发生的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A、硫酸铁能与氢氧化钙反应生成硫酸钙和氢氧化铁沉淀,该选项有沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意;
B、氯化铜能与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化铜沉淀,该选项有沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意;
C、稀盐酸能与氢氧化钙反应生成氯化钙和水,该反应无明显现象,则无酸碱指示剂就不能证明反应的发生,该选项符合题意;
D、二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该选项有白色沉淀生成,不需借助酸碱指示剂证明就可知反应的发生,该选项不符合题意。
故选C。
5. “垃圾分类,人人有责”, 带盖的垃圾桶能有效防止易腐垃圾的异味散出,以下说法不正确的是( )
A. 图甲中垃圾桶盖ABC为一个费力杠杆
B. 图甲中脚踏部分DEF为一个省力杠杆
C. 图乙中的垃圾桶盖为一个等臂杠杆
D. 图丙中垃圾桶盖为一个费力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中垃圾盖ABC的支点在C点,动力竖直向上作用在B点,阻力为盖的重力,作用在桶盖重心,动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故A正确,不符合题意;
B.图甲中脚踏部分DEF支点在E点,动力竖直向下作用在F点,阻力竖直向下作用在D点,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故B正确,不符合题意;
C.图乙中的垃圾桶盖支点在中间,动力臂等于阻力臂,为一个等臂杠杆,故C正确,不符合题意;
D.图丙中垃圾桶盖支点在盖的右端,动力向上作用在盖的左端,阻力为盖的重力,作用在桶盖重心,动力臂大于阻力臂,为省力杠杆,故D错误,符合题意。
故选D。
6. 向下表的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液直至过量,反应过程中生成气体或沉淀的质量与加乙的质量关系,能用右图曲线表示的是( )
A. ①③B. ②④C. ①②D. ③④
【答案】A
【解析】
【详解】①中KOH和K2CO3都可以与稀硝酸反应,而K2CO3与硝酸反应生成的CO2会被KOH吸收,因此,KOH未反应完时,K2CO3与硝酸产生的CO2气体不能放出;与图象相符;
②中只发生Zn和稀硫酸反应,滴加稀硫酸即产生气体;与图象不相符;
③中稀盐酸首先与铝表面的氧化铝膜发生反应,氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水,没有气体或沉淀产生;待表面氧化铝反应完全后,稀盐酸与铝反应放出氢气;与图象相符;
④中只发生H2SO4和BaCl2的反应,滴加稀硫酸即产生不溶于水和稀盐酸的白色沉淀硫酸钡;与图象不符;
故选:A。
7. 一定质量的货物在吊车钢索拉力的作用下,竖直向上运动,如图是货物上升的路程s随时间t变化的图像。不考虑空气的阻力和钢索重力( )
A. 2s时与8s时拉力大小相等
B. 0﹣6s内和6﹣12s内通过的距离相等
C. 整个上升过程速度一直不变
D. 0至12s内拉力做功的功率保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图像知道,货物在0~6s以较大的速度做匀速直线运动,货物在6~12s的内以较小的速度做匀速直线运动,因为货物处于平衡状态,拉力都等于货物的重力,所以2s时与8s时的拉力大小相等,故A正确;
B.根据图像知道,0~6s内货物通过的距离是3m,6~12s内物体通过的距离为
4m-3m=1m
所以0-6s内和6-12s内通过的距离不相等,故B错误;
C.由B知道,货物在相同时间内,0~6s通过的距离大于6s~12s通过的距离,因此货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,故C错误;
D.由A知道,货物0~6s内的受到的拉力等于6~12s内受到的拉力;由C知道,货物0~6s内的速度大于6~12s内的速度,根据知道,0至12s内拉力做功的功率发生了改变,故D错误。
故选A。
8. 如图所示,两滑轮采取不同的绕绳方法,在粗糙程度相同的木板上(不计绳重和摩擦),沿水平方向匀速运动相同的距离。下列说法中正确的是( )
A. F1所做的额外功多
B. F1<F2,F2移动距离多
C. 两装置的机械效率相同
D. F1>F2,F1移动距离多
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,承担物重绳子股数分别为
n1=2
n2=3
绳子自由端移动的距离分别为
所以F2移动距离多;不计绳重及摩擦,由,绳子自由端受到的拉力分别为
由此可知
F1>F2
由于不计绳重和摩擦,两图中的额外功都为零,由于接触面的粗糙程度相同、物体的重力相同,物体对水平面的压力也相同,所以物体受到的摩擦力相同,由知道,利用两滑轮组做的有用功相同,总功也相同,由知道,两装置的机械效率相同,故ABD错误,C正确。
故选C。
9. 轻质硬杆长为F,其一端用铰链固定在墙面上,另一端用弹簧测力计竖直向上吊起并在处于水平位置。杆上悬挂一质量为m的物体并可在杆上移动。若杆上物体m的悬挂点P到测力计吊起点A端的距离为x。则测力计的示数F与x的关系图像是(不计杠杆重量)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意知道,OA为一杠杆,由于弹簧测力计竖直向上吊起并在处于水平位置.,所以,动力与阻力的力臂都沿杆,由杠杆的平衡条件知道,
由此解得:
故只有B符合题意.
10. 如图,用气筒往装有少量水的瓶里打气,当瓶塞跳出时( )
A. 气体对瓶塞做功,气体内能减小
B. 气体对瓶塞做功,气体内能增大
C. 瓶塞对气体做功,气体内能减小
D. 瓶塞对气体做功,气体内能增大
【答案】A
【解析】
【详解】改变物体内能的两种方法:做功、热传递。对物体做功物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减少。由题意知道,当瓶塞跳出时,气体对瓶塞做功,气体内能减小,一部分内能转化为机械能,使气体的温度降低,水蒸气遇冷发生液化,形成“白气”,故A正确,BCD错误。
故选A。
11. 关于温度、热量、内能、比热容,以下说法正确的是( )
A. 一块0℃的冰没有内能,它的分子不会运动
B. 一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C. 一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D. 物体的质量越大,温度越高,它的比热容就越大
【答案】C
【解析】
【详解】A.因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,所以任何物体都有内能,0摄氏度的冰仍具有内能,故A错误;
B.一个物体吸收了热量,它的温度不一定会升高,如晶体熔化、液体沸腾时,都要吸收热量,但温度不变,故B错误;
C.物体温度升高时,分子的无规则运动速度也越快,内能增加,故C正确;
D.比热容是物质的一种属性,不随着质量和温度的变化而变化,故D错误。
故选C。
12. 如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是( )
A. R1阻值为1.8Ω
B. 电路消耗的最小功率为0.2W
C. 当Rp总阻值的接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为5:6
D. 当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为2:1
【答案】D
【解析】
【分析】当滑片位于左端时,此时电流表和电压表的示数最大,根据图乙读出电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,根据图乙读出电路中的最小电流和R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值,利用P=UI求出电路消耗的最小功率;当R总阻值的接入电路时,根据串联电路的电流特点求出接入电路电阻与定值电阻消耗的功率;当电流为0.4A时,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出R连入电路的阻值,进一步得出R1与Rp连入电路的阻值之比。
【详解】A.由乙图可知,电源的电压为3V,电路中的电流为0.6A,因为,代入数值可得R1=5Ω,故A错误。
B.当滑动片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中电流最小,电压表的示数最小,由乙图可知,电路中的最小电流I’ =0.2A,电源的电压为3V,电路中消耗的最小功率为:
,故B错误。
C.因串联电路中各处的电流相等,所以当Rp总阻值的接入电路时,Rp与定值电阻消耗的功率之比:,故C错误。
D.当电流为0.4A时,电路的总电阻:,
RP接入电路阻值为:,
R1与Rp连入电路的阻值之比为:,故D正确。
【点睛】读懂图乙中蕴含信息及灵活运用欧姆定律公式是解题的关键。
13. 某运动员做蹦极运动,如图甲所示,从高处O点开始下落,A点是弹性绳的自由长度,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳弹力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为在竖直方向的运动)。下列判断错误的是( )
A. 运动员在B点的动能大于在C点动能
B. 从B点到C点绳的弹性势能增大
C. 运动员重力大小大于F0
D. t0时刻运动员动能为0
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,在B点运动员所受弹力恰好等于重力,C点是第一次下落到达的最低点;
A.运动员从B点到C点的过程中,由于弹力大于重力,所以运动员的运动速度减小,动能减小,因此运动员在B点的动能大于在C点动能,故A正确,不符合题意;
B.从B点到C点的过程中,绳子的长度越来越长,形变程度越来越大,则绳的弹性势能越来越大,故B正确,不符合题意;
C.由图乙可知,最后绳的弹力几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时弹力与重力平衡,由图象可知,运动员的重力小于F0,故C错误,符合题意;
D.由图乙可知,t0时刻弹力最大,则绳子的弹性形变是最大的,所以运动员应达到了最低点,此时速度为零,动能最小为零,故D正确,不符合题意。
故选C。
14. 将质量均为10克的Mg、Fe、Zn三种金属分别放入质量和溶质质量分数均相同的三份稀硫酸中,反应完成后有2种金属剩余,则它们生成氢气的质量关系可能是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】
反应完成后有2种金属剩余,所以15.1<m酸≤17.5时,锌完全反应,镁、铁有剩余,产生氢气的质量是:镁=铁>锌。
故选C。
15. 如图所示转化关系中的反应均为初中化学常见的反应。下列选项中甲、乙、丙、丁四种物质间能通过一步反应实现图示转化关系的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、氧气与镁在点燃条件下反应生成氧化镁,氧化镁不能生成过氧化氢,过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气,水在通电条件下反应生成氢气和氧气,错误;
B、氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸亚铁与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化亚铁,氯化亚铁不能直接制得氧化铜,错误;
C、水与氧化钙反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,正确;
D、盐酸与氢氧化钡反应生成氯化钡和水,氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡和盐酸,硫酸钡无法制得硫酸,硫酸可与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸,错误。
故选C。
二、填空题(本大题共有10小题,每小题4分,共40分)
16. 我国自主设计了“人造太阳”实验装置——东方超环,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。
(1)“人造太阳”原理如图所示,通过核___________释放巨大的核能,从而获得高温;
(2)“人造太阳”加热功率超过瓦,若利用其进行发电,发电效率为60%,则每小时发电量达___________千瓦时。
【答案】 ①. 聚变 ②.
【解析】
【详解】(1)[1]“人造太阳”的反应原理与太阳相似,通过核聚变的途径释放出巨大能量,从而获得高温。
(2)[2]“人造太阳”每小时发电量为
17. 如图所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间以后,塞子被试管内水蒸气推出。这是通过___________的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能(选填“做功”或“热传递”)。图 ___________(选填“甲”或“乙”)中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。
【答案】 ①. 做功 ②. 乙
【解析】
【详解】[1]用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气对塞子做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
[2]图甲中进气门关闭、排气门打开,活塞由下向上运动,是排气冲程,没有能量的转化;图乙中进气门、排气门关闭,火花塞点火,活塞由上向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能。
18. 科学课上同学们来到化学实验室进行实验,加强对酸的化学性质的整体认识。他们将适量的稀盐酸分别滴加到六支试管中进行实验(如图所示),请回答下列问题:
(1)上述六支试管中有气泡产生的是 ___________(填序号)。
(2)能证明“C试管中发生了化学反应”的现象是 ___________。
【答案】 ①. BD ②. 溶液由红色变为无色
【解析】
【详解】(1)酸能与活泼金属反应生成氢气,镁能与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,稀盐酸与碳酸氢钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,上述六支试管中有气泡产生的是BD;
(2)滴有酚酞溶液的石灰水显红色,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,遇碱性溶液变红,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,证明盐酸和氢氧化钙发生了化学反应。
19. 分类是科学学习的重要方法。如图所示为某同学对所学物质的分类图。请仔细分析并回答下列问题。
(1)部分单质之间会发生化学反应生成新的物质,如图中铁与硫在一定条件下可生成硫化亚铁,硫化亚铁在类别上属于图中 ___________(选填“单质”、“A”、“B”、“C”或“D”)。
(2)图中A类与C类物质可能发生反应,请写出一个A、C两类物质间发生化学反应的方程式(从图中选物质) ___________。
【答案】 ①. D ②. CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
【解析】
【详解】(1)铁与硫在一定条件下可生成硫化亚铁,硫化亚铁是由亚铁离子和硫离子组成的纯净物,属于盐类,在类别上属于图中D;
(2)图中A类为氧化物,C类为碱类,根据图示信息可知,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。
20. 如图是皮球落地后弹跳过程中,每隔相等时间曝光一次所拍摄的照片。A、B是同一高度的两点,则A点的重力势能_____B点的重力势能(选填“大于”“小于”或“等于”);此过程中皮球的机械能_____(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 等于 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]重力势能的大小与物体的质量、高度有关,质量越大,高度越高,重力势能越大,据图可知,皮球位于A、B两点时,其质量不变,高度相等,故其所具有的重力势能相等。
[2]物体具有的动能和势能在相互转化过程中,如果存在摩擦等阻力,机械能会减小,由题意知:皮球被反弹的高度逐渐变小,即说明在反弹过程中有一部分机械能转化成了内能,故该过程中的机械能是减小的。
21. 在水平地面上有一长方体木箱。小林用水平推力F把木箱向前推,如图甲所示。此过程中,推力F随时间t的变化情况如图乙所示
(1)0~1秒内,推力F对木箱是否做功 ___________(选填“是”或“否”);
(2)3~5秒内,推力F对木箱做功 ___________焦。
【答案】 ①. 否 ②. 400
【解析】
【详解】(1)[1]由图丙知道,0~1秒内,木箱静止,故推力不做功。
(2)[2] 由图丙知道,3~5秒内,木箱做匀速直线运动,木箱通过的距离
由图乙知道,3~5秒内,推力F=200N,3~5秒内,推力F对木箱做功
22. 如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图,O为支点,请画出阻力F2的力臂L2,___________如果钓到了大鱼需要提起该鱼竿,最好将动力作用点向 ___________(选填“钓鱼者”还是“鱼”)这边移动才能不费力些。
【答案】 ①. ②. 鱼
【解析】
【详解】[1]从支点O向力F2的作用线作垂线段L2,那么L2即为所求作的力臂,如下图
[2]如果钓到了大鱼需要提起该鱼竿,由杠杆平衡条件知道,为了省力,应增大动力臂,即远离支点,所以最好将动力作用点向鱼这边移动。
23. 如图所示,电源电压U=18V且保持不变,小灯泡L的额定电压为9V,当滑动变阻器的滑片P移至中点时,小灯泡L刚好正常发光;当滑片P移至最右端时,小灯泡L的实际功率为6W,忽略灯丝电阻变化,则小灯泡的额定功率为___________W,滑动变阻器的最大阻值为___________Ω。
【答案】 ①. 13.5 ②. 12
【解析】
【详解】[1][2]滑片P在中点时,连入电阻为,小灯泡L刚好正常发光,说明此时灯泡两端的电压为9V,即变阻器的最大阻值R为灯泡电阻RL的两倍,即
当滑片P移动到最右端时,滑动变阻器阻值为R,则电路中电流
①
小灯泡L的实际功率为6W,则电路中电流
②
联立①②解得
R=12Ω
则
则小灯泡的额定功率
24. 如图是氢气还原氧化铜的实验。
(1)该反应中作为氧化剂的物质是 ___________。
(2)实验结束后,先停止通氢气,再撤去酒精灯___________。
【答案】 ①. 氧化铜 ②. 生成的铜再次被氧化
【解析】
【详解】(1)氢气具有还原性,能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,该反应中作为氧化剂的物质是氧化铜,在反应中提供了氧;
(2)实验结束后,先停止通氢气,再撤去酒精灯,铜能与氧气在加热条件下生成氧化铜,可能造成的结果是生成的铜再次被氧化。
25. 某固体物质可能含有Na2SO4、Na2CO3、CaCl2、KCl、CuSO4、KOH中的一种或几种。为探究其组成,进行如下实验,流程和现象记录如下:(CaCl2、BaCl2、KCl三种溶液均呈中性)固体物质中一定含有 ___________,为进一步确定可能含有的物质,采用的方法是 ___________(写出实验操作)。
【答案】 ①. Na2CO3、KOH ②. 取少量无色溶液A于试管中,加入足量的稀硝酸,然后滴加硝酸银溶液
【解析】
【分析】硫酸铜在溶液中显蓝色,硫酸钠和氯化钡会生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,碳酸钠和氯化钡反应会生成溶于酸的碳酸钡沉淀,氢氧化钾、碳酸钠在溶液中显碱性。
【详解】固体物质加水溶解,得到无色溶液,所以固体物质中一定不含硫酸铜,无色溶液A中加入氯化钡会生成白色沉淀和pH>7的溶液B,所以固体物质中一定含有氢氧化钾,白色沉淀中加入稀硝酸,沉淀全部溶解,得到无色溶液,所以固体物质中一定含有碳酸钠,一定不含硫酸钠,固体中一定含有碳酸钠,由于第一步固体全部溶解,因此固体不含氯化钙,所以固体物质中一定含有Na2CO3、KOH,可能含有KCl,为进一步确定可能含有的物质,采用的方法是:取少量无色溶液A于试管中,加入足量的稀硝酸,然后滴加硝酸银溶液。
三、实验探究题(本大题共有5小题,26、29题各6分,27、28、30题各8分共36分)
26. 提高机械效率,能够更充分地发挥机械设备的作用。“测量滑轮机械效率”实验装置如图甲、乙、丙所示(每个动滑轮重相同),得到三组实验装置的数据如表所示。
(1)实验中应 ___________拉动弹簧测力计;
(2)实验发现甲、乙两组的机械效率相等,出现这种现象,除了钩码和滑轮都一样重之外,实验中___________都很小,可以忽略不计;
(3)比较乙、丙滑轮组,它们的效率是η乙<η丙,可知影响它们机械效率高低的因素是 ___________。
【答案】 ①. 竖直向上匀速 ②. 摩擦和绳重 ③. 提升物体的重力不同
【解析】
【详解】(1)[1]在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计示数稳定,便于读数。
(2)[2][3]影响滑轮组机械效率的因素是动滑轮的重力、物体的重力、绳子的重力以及摩擦力,甲、乙两组实验,物体的重力相同、动滑轮的重力相同,机械效率相等,出现这种现象是实验中摩擦和绳重都很小,可以忽略不计。
(3)[4]比较乙、丙滑轮组知道,动滑轮的重力相同,丙中物体的重力大于乙中物体的重力,乙的机械效率大于丙的机械效率,由于摩擦和绳重都很小,可以忽略不计,所以可知影响它们机械效率高低的因素提升物体的重力不同。
27. 实验是科学研究的重要手段。
(1)小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示,杠杆上相邻刻度间的距离相等。
①杠杆在如图甲所示的位置静止时 ___________(填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态;
②如图乙所示,杠杆水平位置平衡后,在A点挂了2个钩码,在B点竖直向下拉弹簧测力计,仍使杠杆保持水平平衡___________N;
(2)如图丙为水流抽气泵的结构示意图,当水不断地从上往下流动时A的气压会 ___________(填“大于“小于”或“等于”)待抽气容器,请利用前一空的结论分析图丁中的过滤方式与普通过滤具有的优点是 ___________。
【答案】 ①. 是 ②. 1.5 ③. 小于 ④. 会加快过滤速度
【解析】
【详解】(1)[1]杠杆平衡状态是静止或匀速转动,图甲中杠杆的静止,即是处于杠杆平衡状态的。
[2]若每个小格长L,在A点挂2个相同的钩码,让杠杆在水平位置平衡,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2知道
解得
F=1.5N
(2)[3][4]图丙为水流抽气泵的结构示意图,当水不断地从上往下流动时,A处的流速大于待抽气容器处,则A的气压会小于待抽气容器;图丁中自来水通过抽气泵抽出锥形瓶内的空气,使得锥形瓶内气压减小,小于外界气压,故会加快过滤速度。
28. 小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成,实验装置及药品如图所示,实验前后测定的数据如表所示。回答问题:
(1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是________。
(2)若观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,则发生反应的化学方程式为_______。
(3)验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差,U形管及其内药品在反应前后的质量差,可计算出水中氢、氧元素的质量比为_______(用、等表示)。若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,分析产生误差的可能原因_________(写出1点)。
【答案】 ①. 先通入氢气,将装置内的空气完全排出后再加热; ②. ; ③. ; ④. 实验后U形管内的碱石灰还吸收了空气中的二氧化碳,使氧元素质量偏大,导致实测氢、氧元素质量比偏小(合理即可)。
【解析】
【详解】①如图所示,利用该装置进行氢气还原氧化铜的实验时,由于原装置内有空气,且氢气具有可燃性,为防止氢气与空气混合后加热发生爆炸,则在开始加热硬质玻璃管内的氧化铜前,应先通入氢气,将装置内的空气完全排出后再加热;
②实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉未逐渐变红色,是由于氢气在加热条件下会还原黑色的氧化铜,生成红色的铜单质和水,反应的化学方程式为;
③如图所示,利用该装置在验证水的组成时,氢气会夺取氧化铜中的氧元素转化为水,则硬质玻璃管及其内药品在反应后减少的质量,即为参加反应的氧化铜中失去的氧元素质量m1,则 m1=75.6g-69.2g=6.4g, 该部分氧元素的质量等于生成水中氧元素的质量;而碱石灰具有吸水性,U形管及其内药品在反应后增加的质量,即为该反应生成水的质量m2,则m2=118.2g-110.8g=7.4g,m2-m1为水中氢元素的质量,m2-m1=1g,可计算出水中氢、氧元素的质量比为(m2-m1):m1;
④由上一问解析可得,测定的水中氢元素和氧元素的质量比为,而理论上水中氢元素与氧元素的质量比为,,测得水中氢、氧元素的质量比小于理论中氢、氧元素质量比,而碱石灰还会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,故产生误差的原因可能为实验后U形管内的碱石灰吸收了空气中的二氧化碳和水蒸气,使得m2-m1包括了吸收的空气中的水分和二氧化碳的质量,从而使氧元素质量增加,导致氢、氧元素质量比偏小这一误差。
29. 某化学兴趣小组为了探究铬与常见金属铝、铜在金属活动性顺序中的相对位置关系,进行了如下探究活动:
【查阅资料】铬(Cr)是银白色有光泽的金属,在空气中表面能生成抗腐蚀的致密氧化膜。铬能与稀硫酸反应,生成氢气和硫酸亚铬(CrSO4)。
【提出猜想】对这三种金属的活动性顺序提出了如下猜想:
猜想①:Cr>Al>Cu 猜想②:Cr>Cu>Al 猜想③:Al>Cr>Cu 猜想④:Al>Cu>Cr
(1)【讨论交流】根据已学的金属活动性顺序和已查阅的资料分析,肯定不能成立的猜想有________ (填序号)。
(2)【实验设计及过程】请将表中的内容填写完整。
(3)【实验反思】有同学提出探究金属活动性强弱还可以依据“金属与盐溶液是否发生置换反应”来判断。为了验证甲、乙、丙三种金属的活动性依次减弱,某同学设计了如下方案:
①把甲放入乙的盐溶液中 ②把乙放入丙的盐溶液中 ③把甲放入丙的盐溶液中
你认为该方案中的 ________(填序号)没有必要做。
【答案】 ①. ②④ ②. ③ ③. ③
【解析】
【详解】(1)[讨论交流]由于铜活动性比铝弱,因此猜想②错误;铬能与稀硫酸反应,说明铬的活动性位于氢前,而铜位于氢后,因此猜想④错误;
(2)[实验设计与过程]铜位于氢后,不能和稀硫酸反应,因此观察到没有气泡产生;根据铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无气泡,说明铝的活动性最强,其次是铬,活动性最弱的是铜,因此猜想 ③正确;
(3)[实验反思]通过把甲放入乙的盐溶液中来,可以比较甲和乙的活动性;通过把乙放入丙的盐溶液中,可以比较乙和丙的活动性大小,最后将二者连接起来即可,因此步骤③没必要做。
30. 小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率,被测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω左右,实验室有如下器材:电源(U=6V),电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),滑动变阻器、电阻箱各一只,单刀单掷、单刀双掷开关各一个,导线若干。
(1)图甲是小明刚连好的实物图,实验前小华帮他检查了一遍,发现有两处不合实验规范。请你指出来:___________;
(2)完善电路后,闭合开关,小明改变滑动变阻器的阻值测量出了5组数据,如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 ___________W;
(3)实验中所使用的滑动变阻器的规格可能为 ___________。
A.10Ω 3A
B.30Ω 1A
C.60Ω 1A
(4)在实验过程中,电压表发生故障,若已知另一盏灯的额定电流为I额,小明和小华增加一只电阻箱和一个单刀双掷开关设计出了丙、丁两种电路图,则能测出小灯泡额定电功率的是___________。
【答案】 ①. 闭合开关前,滑片P没有处于阻值最大处 ②. 0.625 ③. C ④. 丙
【解析】
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关要断开,闭合开关前,滑片P应处于连入阻值最大处;因为灯正常发光时的电流约为
所以电流表应选0~0.6A量程,所以图中不符合实验规范处有:①闭合开关前滑片P没有处于阻值最大处;②电流表所选量程太大。
(2)[2]由I-U图像知道,小灯泡在额定电压下的电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
(3)[3]根据I-U图像知道,小灯泡的电压为0.5V时,电流为0.1A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时实验中所使用的滑动变阻器连入电路的电阻为
故变阻器的规格可能为60Ω 1A。
故选C。
(4)[4]丁图中,将S2置于b,电流表没有接入电路,将S2置于a,电流表测通过电阻箱中的电流,即无论S2置于a、b,灯的电流都不能测量,故不能使灯正常发光,不能测出灯泡额定功率;丙图中,将S2置于a,移动滑片,使电流表示数为I额,则灯正常发光;保持滑片的位置不动,将S2置于b,调节电阻箱的旋钮,使电流表的示数仍为I额,记下电阻箱连入电路中的电阻大小R箱,由等效替代法,则灯正常发光时的电阻等于R箱,则灯的额定功率
故选丙。
四、解答题(本大题共有5小题,35题6分,34题9分,其余题各8分,共39分)
31. 如图所示甲为某品牌的电动平衡车,它在行驶过程中仅仅通过人体重心的改变便可实现车辆的启动、停止等动作。
(1)若该电动平衡车的踏板高度为30厘米,小明质量为60千克,当小明从水平地面站到电动平衡车的踏板上,求该过程中小明克服自身重力所做的功为多少?
(2)如图乙所示为小明某次骑行平衡车时运动速度随时间变化曲线。若该平衡车自重为120牛,运动过程中所受阻力为总重的0.1倍,请计算:小明骑行过程中,电动车在5~10秒内牵引力做功的功率为多少?
【答案】(1)180J;(2)360W
【解析】
【详解】解:(1)小明的重力
G=mg=60kg×10N/kg=600N
该过程中小明克服自身重力所做的功
W=Gh=600N×0.3m=180J
(2)小明和电动平衡车的总重
G总=G+G车=600N+120N=720N
电动平衡车在5~10s做速度为5m/s的匀速直线运动,处于平衡状态,所受的牵引力
F=f=0.1G总=0.1×720N=72N
根据
可知小明骑行过程中,电动车在5~10s内牵引力做功的功率
P=Fv=72N×5m/s=360W
答:(1)该过程中小明克服自身重力所做的功为180J;
(2)电动车在5~10s内牵引力做功的功率为360W。
32. 实验室用金属镁与100g盐酸反应探究酸的性质。小宁取反应后的溶液,逐渐加入溶质质量分数为8%的NaOH溶液,产生沉淀质量与滴加溶液的质量关系如图所示。已知当NaOH溶液滴加至150g时不再有沉淀产生。求:
(1)0.58g沉淀的成分为______;
(2)a点时,与NaOH反应的物质化学式______;
(3)若在b点溶液中加AgNO3溶液,出现白色沉淀______(填“能”“不能”)证明HCl有剩余;
(4)计算100g稀盐酸的溶质质量分数。______
【答案】 ①. Mg(OH)2##氢氧化镁 ②. HCl ③. 不能 ④. 解:由题文可知,盐酸与镁反应生成氯化镁和氢气,由图可知,反应后盐酸有剩余,加入氢氧化钠溶液后,氢氧化钠先与剩余的盐酸反应生成氯化钠和水,然后氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应初盐酸中的氯元素在反应后转变为氯化钠中的氯元素,氢氧化钠溶液中钠元素的质量=150g×8%××100%=6.9g,生成的氯化钠的质量=6.9g÷×100%=17.55g,其中氯元素的质量=17.55g××100%= 10.65g,所用盐酸中HCl的质量=10.65g÷×100%=10.95g,100g稀盐酸的溶质质量分数=×100%=10.95%
答:稀盐酸的溶质质量分数为10.95%。
【解析】
【详解】(1)镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气,氯化镁能够与氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,即0.58g沉淀的成分为氢氧化镁,故填Mg(OH)2或氢氧化镁。
(2)a点时,加入NaOH溶液无沉淀生成,则与氢氧化钠反应的物质是与镁反应后剩余的盐酸,其化学式为HCl,故填HCl。
(3)由图可知,b点是生成沉淀的过程,是氢氧化钠与氯化镁反应的过程,b点处溶液中的溶质是氯化镁和氯化钠,离子物质都能够与硝酸银反应生成氯化银的白色沉淀,所以在b点溶液中加AgNO3溶液,出现白色沉淀不能证明HCl有剩余,故填不能。
(4)见答案
33. 图甲中A是一种常见的酸,它能与黑色固体B反应,B质量为8克。将NaOH溶液渐渐加入到C中,在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。
(1)A溶液中溶质的化学式为____________。
(2)NaOH溶液中溶质的质量分数是多少?____________
(3)C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应时,所得溶液溶质的质量是多少?____________
【答案】 ①. H2SO4 ②. 设由CuO生成的CuSO4的质量为x,
x=16g,
设与CuSO4反应的NaOH的质量为y,同时生成Na2SO4的质量为a,
y=8g
a=14.2g
所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为:×100%=20%
答:所用氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为20% ③. 设硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠质量为b,
b=21.3g
所得溶液中溶质的质量为:21.3g+14.2g=35.5g
答:C溶液中加入NaOH溶液至恰好完全反应时,所得溶液溶质质量是35.5g。
【解析】
【详解】(1)在D中加入Ba(NO3)2溶液能生成一种不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以D溶液中一定存在硫酸根离子,E是蓝色沉淀,则是氢氧化铜,那么C是硫酸铜,D是硫酸钠;黑色固体为氧化铜,酸为稀硫酸,故化学式为:H2SO4;
(2)见答案;
(3)见答案。
34. 如图甲所示某种智能型电饭锅,有加热、保温、断电的功能,内部简化的电路如图乙所示,某次煮饭时电功率与时间的关系如图丙所示。
(1)据图乙可知,温控开关S与触点___________(选填“1”、“2”或“3”)接触时,电饭锅处于保温状态;
(2)电阻R2=___________Ω;
(3)此次煮饭产生的总热量如果用来烧水,其中80%热量被水吸收,则能将初温是20℃的多少质量的水烧开。___________(在一个标准大气压下,水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),计算结果保留1位小数。)
【答案】 ①. 2 ②. 423.5 ③. 1.29kg
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,当开关接“1”时,只有电阻R1工作,电阻较小,由可知,电功率较大,处于加热挡;当开关接“2”时两电阻串联,电阻较大,由可知,电功率较小,处于保温挡;当开关接“3”时断电。
(2)[2]由图丙可知,加热功率为
P加热=0.8kW=800W
保温功率为
P保温=0.1kW=100W
根据可知,R1的阻值为
电阻R1和R2的串联总阻值为
根据串联电路的电阻特点可知,电阻R2的阻值为
(3)[3]由图丙可知,加热时间和保温时间都是10min,由可知,加热时产生的热量为
保温时产生的热量为
此次煮饭产生的总热量为
由可得,水吸收的热量为
一个标准大气压下,水的沸点是100℃,由可得,水的质量为
35. 近年,为减少因车辆刹车失灵造成的危害,高速公路加强了下坡路段“刹车失灵缓冲带”的建设。如图所示,路面是沙砾,路面是沙砾,车辆遇上紧急刹车失灵可以冲上去,免除不少惨剧的发生。请你运用所学物理知识分析该车道为何可以起到避险作用。
【答案】见解析
【解析】
【详解】高速公路上的汽车速度大,动能大,刹车失灵车辆冲向高处的大斜坡时,将动能转化成重力势能,车就能停下来;斜坡上铺沙砾,增大了接触面的粗糙程度,增大了摩擦力,汽车就能很快的停下来。序号
甲
乙
①
KOH和K2CO3的混合溶液
稀硝酸
②
Ag—Zn合金
稀硫酸
③
久置空气中的铝片
稀盐酸
④
HCl和H2SO4的混合酸
BaCl2溶液
选项
甲
乙
丙
丁
A
O2
MgO
H2O2
H2O
B
CuO
CuSO4
FeSO4
FeCl2
C
H2O
Ca(OH)2
NaOH
Na2CO3
D
HCl
BaCl2
BaSO4
H2SO4
装置
甲
乙
丙
钩码重/N
2
2
4
钩码上升的高度/m
0.1
0.1
0.1
弹簧测力计示数/N
1.5
1.0
1.7
绳子自由端移动的距离/m
0.2
0.3
0.3
机械效率η
66.7%
66.7%
78.4%
实验前
实验后
硬质玻璃管及其内药品的质量/克
75.6
69.2
U形管及其内药品的质量/克
110.8
118.2
实验操作
实验现象
实验结论
室温下,将大小相同并打磨光亮的铬片、铝片、铜片分别投入盛有体积相同、溶质质量分数相同的稀硫酸的试管中。
铬片表面产生气泡缓慢,铝片表面产生气泡较快,铜片表面无现象
猜想________(填序号)成立
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