浙江省宁波市江北区2024-2025学年九年级上学期期末考试科学试卷（解析版）

这是一份浙江省宁波市江北区2024-2025学年九年级上学期期末考试科学试卷（解析版），共24页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量，本卷g取10N/kg等内容，欢迎下载使用。
考生须知：
1.全卷分试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ和答题卷。试题卷共8页，有4个大题，33个小题。满分为160分，考试时间为120分钟。
2.请将姓名、班级、考生号分别填写在试题卷和答题卷的规定位置上。
3.答题时，把试题卷Ⅰ的答案在答题卷Ⅰ上对应的选项位置用2B铅笔涂黑、涂满。将试题卷II答案用黑色字迹钢笔或签字笔书写，答案必须按照题号顺序在答题卷II各题目规定区域内作答，做在试题卷上或超出答题区域书写的答案无效。
4.可能用到的相对原子质量：H：1、C：12、N：14、O：16、Na：23、S：32、Cl：35.5、Fe：56、Cu：64、Sn：119。
5.本卷g取10N/kg。
一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。请选出每小题中一个符合题意的选项，不选、错选均不给分）
1.近年来，我国在空气污染治理方面取得了举世瞩目的成就。下列措施有利于减少空气污染的是（ ）
A.大力兴建火力发电厂B.汽车尾气经净化处理后排放
C.为节约金属资源，尽可能多使用各种性能的塑料D.及时处理农作物秸秆，就地焚烧
【答案】B
【解析】A、大力兴建火力发电厂，会增大对煤的消耗，从而产生大量的二氧化碳和二氧化硫等有害气体，错误；B、汽车尾气经净化处理后排放，可以减小有害气体的排放，正确；
C、尽可能多使用各种性能的塑料，可能会造成白色污染，塑料的生产和处理过程也可能会产生其他污染物，对空气、水等造成污染，错误；D、及时处理农作物秸秆，就地焚烧，会产生大量烟尘和颗粒物，错误。故选B。
2.在生物标本制作活动课上，某同学为制作叶脉书签，在实验室配制10%的NaOH溶液备用，部分操作如下，其中正确的是（ ）
A.取用NaOHB.称量NaOH
C.量取所需的水D.溶解氢氧化钠
【答案】C
【解析】A、取用固体粉末状药品时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，不能用手接触药品，图中瓶塞没有倒放，图中所示操作错误；B、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则，且氢氧化钠具有腐蚀性，应放在玻璃器皿中称量，图中所示操作错误；C、向量筒中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨量筒口；使用胶头滴管滴加少量液体的操作，注意胶头滴管不能伸入到量筒内或接触量筒内壁，应垂直悬空在量筒口上方滴加液体，防止污染胶头滴管；量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，图中所示操作正确；D、溶解氢氧化钠应在烧杯中进行，不能在量筒内进行，图中所示操作错误。故选C。
3.用下列各组物质进行实验，不能验证锌、银、铜三种金属活动性顺序的是（ ）
A.Zn、Ag、Cu、稀盐酸B.Zn、Ag、CuCl2溶液
C.Cu、ZnCl2溶液、AgNO3溶液D.Zn、Cu、FeCl2溶液、AgNO3溶液
【答案】A
【解析】A、将锌放入稀盐酸中，锌能和稀盐酸反应，说明在金属活动性顺序中，锌排在氢前面，将银、铜放入稀盐酸中，银、铜不能和稀盐酸反应，说明在金属活动性顺序中，银、铜排在氢后面，无法比较银和铜的活动性强弱，符合题意；B、将锌放入CuCl2溶液中，锌能和氯化铜反应，说明锌的金属活动性强于铜，将银放入CuCl2溶液中，银不能和氯化铜反应，说明铜的金属活动性强于银，所以三种金属的活动性强弱顺序为：锌＞铜＞银，不符合题意；C、将铜放入ZnCl2溶液中，铜不能和氯化锌反应，说明锌的金属活动性强于铜，将铜放入AgNO3溶液中，铜能和硝酸银反应，说明铜的金属活动性强于银，所以三种金属的活动性强弱顺序为：锌＞铜＞银，不符合题意。D、将锌、铜分别放入FeCl2溶液中，锌能和氯化亚铁反应而铜不能，说明：锌＞铁＞铜，将锌、铜分别放入AgNO3溶液中，锌、铜都能和硝酸银反应，说明：锌、铜＞银，所以三种金属的活动性强弱顺序为：锌＞铜＞银，不符合题意。故选A。
4.2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭点火发射，将3名航天员送入太空。飞船经历了点火、起飞、过渡及入轨等几个阶段，下列说法正确的是（ ）
A.燃气燃烧推动火箭上升，与发动机压缩冲程的能量转化相似
B.火箭竖直加速上升，重力势能转化为动能，机械能不变
C.飞船穿越大气层与大气摩擦时机械能不守恒
D.飞船利用太阳能电池翼作为能量来源，是将太阳能转化为内能
【答案】C
【解析】燃气燃烧推动火箭上升，燃气对火箭做功，将内能转化为机械能，与做功冲程能量转化相同，故A错误；火箭竖直加速上升，重力势能增加，动能增加，则机械能增加，故B错误；飞船穿越大气层与大气摩擦，克服摩擦做功，存在能量损失，因此机械能不守恒，故C正确；飞船利用太阳能电池翼作为能量来源，是将太阳能转化为电能，故D错误。故选C。
5.如图所示，是我国传统提水工具“桔槔”，用绳子系住一根直硬棒的O点作为支点，A端挂有重为40N的石块，B端挂有重为20N的空桶，OA长为1.2m，OB长为0.6m。用桔槔取水时，忽略摩擦，下列说法中不正确的是（ ）
A.增大石块的质量，可提起更多的水
B.将B点向O点移，可提起更多的水
C.向下拉绳放下空桶时，桔槔为费力杠杆
D.若桶内水的重力为80N，人不需要用力，桶就能上升到水井上方
【答案】D
【解析】水和石块的质量越大，重力就越大，对杠杆的拉力就越大。石块质量越大，A点受到向下的力就越大。根据杠杆平衡条件可知，在杠杆平衡时，需要在B点施加更大的力，即提起水的质量更大。故A正确，不符合题意；将B点向O点移，根据杠杆平衡条件可知，在A点作用力不变情况下，如果使杠杆平衡，需要在B点施加更大的力，即能提起质量更大的水。故B正确，不符合题意；因为OB长度小OA长度，故向B点施加向下的拉力拉杠杆时，处于费力状态。故C正确，不符合题意；此时，当杠杆平衡时，有，，，而悬挂在A点的石块为40N，需要再对A点施加向下10N的力，才有可能拉起水桶。D错误，符合题意。故选D。
6.如图所示为直流电动机工作原理图，下列分析正确的是（ ）
A.电动机是利用电流的磁效应原理工作的
B.线圈由图示位置转动180°时，ab边受力方向改变
C.对调磁体的磁极，可以改变线圈转动的速度
D.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能
【答案】B
【解析】电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，故A错误；线圈由图示位置转动180°时，ab边中的电流方向改变，磁场方向不变，受力方向改变，故B正确；在电流方向不变的条件下，对调磁体的磁极，可以改变线圈的受力方向，从而改变线圈的转动方向，故C错误；电动机工作过程中，消耗的电能主要转化为机械能，部分转化为内能，故D错误。故选B。
7.分离、除杂、提纯和检验是化学实验的重要环节。下列实验能够达到目的的是（ ）
【答案】A
【解析】碳酸钙不溶于水，氯化钙溶于水；加入足量水溶解后，过滤可得到碳酸钙滤渣，将滤渣洗涤烘干可得到纯净的碳酸钙；滤液为氯化钙溶液，蒸发结晶可得到氯化钙固体。该实验设计可以分离碳酸钙和氯化钙，能达到目的，故A正确；铁粉会与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，而铜粉不与稀盐酸反应；加入过量稀盐酸会把需要保留的铁粉除去，而不能除去铜粉，不能达到除去铁粉中铜粉的目的，故B错误；加入少量氯化钙，氯化钙与碳酸钠反应会生成碳酸钙沉淀和氯化钠，虽然除去了部分碳酸钠，但又引入了新的杂质氯化钠，且加入少量氯化钙不能将碳酸钠完全除去，不能达到提纯碳酸钠的目的，故C错误；先测溶液pH＜7，说明溶液显酸性，但不能确定就是稀硫酸，因为其他酸溶液如盐酸等pH也小于7；加入锌粒有气泡产生也只能说明溶液是酸溶液，不能验证某溶液一定是稀硫酸，不能达到目的，故D错误。故选A。
8.小宁同学搜集了一些日常生活用品并查阅了其有效成分如表所示。下列分析不正确的是（ ）
A.食品干燥剂在吸水过程中会放热
B.苏打粉可以用于馒头的制作
C.生活中可用洁厕灵清除卫生间的水垢[水垢主要成分为CaCO3和Mg（OH）2]
D.若洁厕灵与炉具清洁剂混合后呈碱性，则溶液中阴离子只有OH-
【答案】D
【解析】A、食品干燥剂的有效成分是氧化钙，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，在吸水过程中会放热，故选项说法正确；B、苏打粉的有效成分是碳酸氢钠，碳酸氢钠本身受热易分解，同时由于是碳酸氢盐，遇到酸能反应生成二氧化碳气体，苏打粉可以用于馒头的制作，故选项说法正确；C、洁厕灵的有效成分是盐酸，水垢主要成分为CaCO3和Mg（OH）2，碳酸钙和氢氧化镁难溶于水，均能与酸反应，生活中可用洁厕灵清除卫生间的水垢，故选项说法正确；D、洁厕灵的有效成分是盐酸，炉具清洁剂的主要成分是氢氧化钠，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，若洁厕灵与炉具清洁剂混合后呈碱性，则溶液中阴离子有Cl-、OH-，故选项说法错误。故选D。
9.高速铁路的输电线无论冬夏都需要绷直，以保障列车电极与输电线的良好接触。如图为输电线的牵引装置工作原理图。钢绳通过滑轮组悬挂30个相同的坠砣，每个坠砣配重为100N，若某段时间内坠砣串缓慢下降了20cm，不计滑轮和钢绳自重及摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.滑轮A为动滑轮，滑轮B为定滑轮
B.坠坨对钢绳的拉力做功1200J
C.输电线P端向左移动了40cm
D.输电线P端受到的拉力大小为6×103N
【答案】D
【解析】由图可知，滑轮A固定不动，为定滑轮，滑轮B随输电线一起移动，为动滑轮，故A错误；坠砣的总重力G总=30G=30×100N=3000N，坠砣对钢绳的拉力大小等于坠砣受到的总重力，即F=G总=3000N，钢绳在坠砣拉力作用下移动的距离s=20cm=0.2m，则坠砣对钢绳的拉力做的功W=Fs=3000N×0.2m=600J，故B错误；由图可知，绕过动滑轮B的绳子数有2股，则钢绳作用点移动的距离是输电线移动距离的二倍，坠砣串缓慢下降了20cm，则输电线P端向左移动的距离，故C错误；由于动滑轮B的绳子数有2股，则输电线P端受到的拉力大小为，故D正确。故选D。
10.如图，甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（ ）
A.甲实验试管口向下倾斜可防止氢气逸出
B.乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生
C.都应先通入气体，再用酒精灯加热试管、玻璃管，以防止发生爆炸
D.氢气和一氧化碳都将氧化铜变成单质铜，都需尾气回收
【答案】C
【解析】A、氢气与氧化铜反应生成铜和水，甲实验试管口向下倾斜可防止生成的水倒流引起试管的炸裂，也有利于将试管内的空气完全排出，错误；B、一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，乙实验还能通过玻璃管中黑色粉末逐渐变红判断反应是否发生，错误；C、一氧化碳、氢气都具有可燃性，当混有空气（或氧气）在加热或点燃可能发生爆炸，甲、乙两实验中，都应先通入气体，排尽空气，再加热试管、以防止发生爆炸，故选项说法正确；D、氢气没有毒性，氢气与氧化铜反应不需进行尾气回收，错误。故选C。
11.小宁同学用如图所示电路探究“电功率与电压的关系”，灯L1、L2的规格分别为“5V2.5W”、“5V1W”，下列观点不正确的是（ ）
A.该实验要求灯L1、L2不能选择规格相同的灯泡
B.改变电源电压可以使两灯同时正常发光
C.灯L1和L2的亮度是由实际电功率决定的
D.实验中将两灯串联的目的是使通过两灯的电流相同
【答案】B
【解析】探究“电功率与电压的关系”时，由控制变量法可知，应控制灯泡两端电压不同，通过灯泡的电流相同，由串联分压特点可知，灯泡的规格不同，灯泡的电阻不同，则灯泡两端电压不同，所以实验中灯L1、L2不能选择规格相同的灯泡，故A正确，不符合题意；由题意可知，灯L1、L2的规格分别为“5V 2.5W”、“5V 1W”，则灯泡的额定电压相同，灯泡的电阻不同，由串联分压可知，改变电源电压，灯泡两端电压不可能同时达到额定电压，所以不能使两灯同时正常发光，故B错误，符合题意；由于灯泡的实际电压大小决定灯泡的实际功率大小，灯泡的实际功率不同，则灯泡的亮度不同，所以灯L1和L2的亮度是由实际电功率决定的，故C正确，不符合题意；由于串联电路中电流处处相等，所以实验中将两灯串联的目的是使通过两灯的电流相同，故D正确，不符合题意。故选B。
12.如图所示，质量为50kg的小宁同学在做仰卧起坐运动。若他上半身的质量为全身质量的五分之三，他在1min中内做了40个仰卧起坐，每次上半身重心上升的距离均为0.3m，则他在1min内克服重力做的总功W和相应的功率P约为（ ）
A.W=6000J，P=100WB.W=600J，P=10W
C.W=3600J，P=60WD.W=360J，P=6W
【答案】C
【解析】1min内克服重力做的功为，功率为，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。
13.科学方法是学习科学的重要途径，控制变量法、模型法、类比法、放大法是常用的科学方法。下列选项中对科学方法的分析不正确的是（ ）
A.用杠杆示意图来表示人体手臂中的杠杆——模型法
B.用小球下陷的深度来反映小球重力势能的大小——转换法
C.探究重力势能大小与高度关系时，使用两个质量相同的小球——控制变量法
D.将形变的弹簧具有势能和相互作用的分子也具有势能进行对比——放大法
【答案】D
【解析】将人体手臂简化为杠杆模型运用了模型法，故A正确，不符合题意；通过小球下陷的深度来反映小球重力势能的大小运用了转换法，故B正确，不符合题意；探究重力势能大小与高度关系时，控制两个小球的质量相同，运用了控制变量法，故C正确，不符合题意；将形变的弹簧具有势能和相互作用的分子也具有势能进行对比，运用了类比法，故D错误，符合题意。故选D。
14.如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是电热丝，通过旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。若R2=2R1，水龙头在温水挡正常工作时电功率为1100W，电源电压恒为220V，则以下说法正确的是（ ）
A.电热丝电阻R1=44Ω
B.水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W
C.开关S接触3、4触点时，电热丝R1、R2串联
D.开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水
【答案】B
【解析】由图乙可知，当扇形开关S接1、2时，电路断开，水龙头处于冷水挡；当扇形开关S接3、4时，R1和R2并联，根据并联电路的电阻特点可知，此时电路中的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，水龙头处于热水挡；当扇形开关S接2、3时，只有R2工作，电路中的总电阻最大，总功率最小，水龙头处于温水挡，由可知，，因R2=2R1，则有R1=0.5R2=0.5×44Ω=22，故ACD错误；水龙头在热水挡正常工作时的功率为，故选B。
15.实验废液中可能含有离子K+、Mg2+、Cl﹣、Ba2+、SO42-、CO32-中的几种，为确定可能含有的离子，兴趣小组进行了下面的实验：①取一份废液，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加入足量稀盐酸，沉淀无变化；②另取一份废液，加入氢氧化钾溶液出现白色沉淀，再加入足量稀盐酸，沉淀全部溶解。分析上面实验得出的结论中，正确的是（ ）
A.只含有Mg2+、SO42-
B.一定含有Cl-、K+，可能含有Mg2+、SO42-
C.一定含有Mg2+、SO42-，可能含有Cl-、K+
D.一定含有K+、Mg2+、Cl-、SO42-
【答案】C
【解析】通过分析可以知道，废液中可能含有氯离子和钾离子；溶液中还可能含有Cl-和K+，故A错误；溶液中不一定含有Cl-、K+，一定含有Mg2+、SO42-，故B错误；溶液中一定含有Mg2+、SO42-，可能含有Cl-、K+，故C正确；溶液中不一定含有Cl-和K+，故D错误。
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16.成语是我国文化瑰宝，回答下列问题：
（1）“点石成金”从字面上的意思看，不符合___________（填科学原理），现今比喻修改文章或运用文辞时能化腐朽为神奇。
（2）“百炼成钢”指生铁经过反复锤炼才成为钢，从科学的角度理解，即在反复锤凿的过程中，减少了生铁中___________元素的含量。
【答案】（1）质量守恒定律
（2）碳（C）
【解析】（1）根据质量守恒定律可知，化学变化中元素的种类不变，点石成金”从字面上的意思看，不符合质量守恒定律；
（2）生铁的含碳量一般在2%-4.3%之间；钢的含碳量在0.03%-2%之间；百炼成钢”指生铁经过反复锤炼才成为钢，从科学的角度理解，即在反复锤凿的过程中，减少了生铁中碳（或C）元素的含量。
17.奥司他韦（化学式为C16H28N2O4）对治疗甲流、乙流等病毒性流感有很好的功效，其性状为白色粉末，易溶于水。从物质的分类角度分析，奥司他韦属于___________。（填“有机物”或“无机物”）奥司他韦中碳元素和氮元素的质量比为___________。
【答案】有机物 48：7
【解析】奥司他韦是含碳元素的化合物，属于有机物；奥司他韦中碳元素和氮元素的质量比为（12×16）：（14×2）=48：7。
18.据浙江在线《水能灭火，可是昨天这场雨，却在一起火灾当中充当了“油”的角色》报道：30米挂车一路撒“火种”，江南大道“电光石火”13小时，这一切都是因为一辆载有20多吨电石的大货车。据介绍，电石化学名称碳化钙（CaC2），不可燃，是一种有机合成化学工业的基本原料，化学性质非常活泼，遇水后能剧烈反应产生乙炔（C2H2）气体和氢氧化钙，释放出大量的热。乙炔气体不易溶于水，密度比空气小。请回答：
（1）请写出碳化钙遇水后的化学方程式：___________。
（2）根据上述信息，你认为如果在实验室要收集乙炔气体，可以采用图中的________。
（3）根据上述信息，你认为应该如何保存电石？___________
【答案】（1）CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca（OH）2
（2）A、C（C、A）
（3）防水、密封保存
【解析】（1）根据“电石化学名称碳化钙（CaC2），不可燃，是一种有机合成化学工业的基本原料，化学性质非常活泼，遇水后能剧烈反应产生乙炔（C2H2）气体和氢氧化钙”可知，碳化钙遇水发生的反应是碳化钙与水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为：CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2；
（2）乙炔气体不易溶于水，密度比空气小，如果在实验室要收集乙炔气体，可以采用排水法或向下排空气法，故填AC；
（3）根据“电石化学名称碳化钙（CaC2），不可燃，是一种有机合成化学工业的基本原料，化学性质非常活泼，遇水后能剧烈反应产生乙炔（C2H2）气体和氢氧化钙”可知，应该防水、密封保存保存电石。
19.如图是某品牌无人机，由锂电池供电，采用4个电动机带动旋翼转动，如表是部分飞行参数，若空气阻力忽略不计。无人机在飞行时，为了让电动机正常工作，每一个电动机通过连接一个变阻器来控制电动机的电流，从而改变电动机的功率，电动机和该变阻器的连接方式是___________（填“串联”或“并联”），则4个电动机正常工作时的总电功率为___________瓦。
【答案】串联 160
【解析】因为并联电路各支路之间互不影响，变阻器要控制电动机，电动机和变阻器的连接方式是串联的，可以很方便的改变电路中的电流。由表格数据可知每个电动机正常工作时的电流为4A，电动机的额定电压为10V，则每个电动机正常工作时的额定功率为P0=U0I0=10V×4A=40W，无人机的四个电动机是并联的，则4个电动机正常工作时的总电功率为P=4P0=4×40W=160W。
20.对于家庭中所使用的电器，无论是其电路还是电器本身，都有着安全使用的要求。
（1）图甲为某大功率用电器的插头，在出厂时，只有检测到用电器的金属外壳与___________（填“①”“②”或“③”）相连时，该用电器才为合格产品。请再提出一点使用该用电器时需遵守的安全注意事项___________。
（2）图乙中，闭合开关S，灯泡发光；将一电饭煲插头插入三孔插座后，闭合电饭煲开关，发现灯泡突然熄灭，同时电饭煲也不工作。则下列叙述不正确的是___________。
A.上述故障可能是电路过载致使保险丝熔断造成的
B.若用测电笔检测B、C、D各点，氖管可能都不发光
C.若将电饭煲开关断开，灯泡将重新发光
D.换一个新灯泡，可能仍然不会发光
【答案】（1）① 用完电器及时拔掉插头、不能用湿手插插头等合理即可
（2）C
【解析】（1）三脚插头，②接零线，③接火线，①与用电器金属外壳相连。为节约用电，不使用用电器时，应及时将插头从插座上拔下。从安全角度考虑，不要用湿手去拔插头。
（2）两个用电器同时不工作，说明电路自动断开了。电路自动断开有两可能，一是短路，二是总功率过大，二者使电路中电流过大，保险装置自动断开电路。故A正确，不符合题意；因保险装置装在进户处火线上，故B、C、D三点已经与火线断开，故使用试电笔检测这三点，试电笔是不会发光的。故B正确，不符合题意；此时保险装置已经将电路断开，即使将电饭煲开关断开，电路还是断路状态，用电器依然不能工作。故C错误，符合题意；此时保险装置已经将电路断开，电路中的用电器是不能工作的。故D正确，不符合题意。故选C。
21.小宁设计的“井盖丢失自动警示装置”如图所示。当井盖丢失时，标志牌上方没了压力，弹簧的弹力将标志牌弹起，起到警示作用。已知标志牌的重力为10牛，重心在A点，OA长度为1米。（轻质杆和弹簧的质量忽略不计）

（1）弹簧将标志牌弹起瞬间，是将弹簧的弹性势能转化为标志牌的___________能；
（2）将弹簧固定在B点，OB长0.4米。现有三种最大弹力不同的弹簧，请你选择最合适的弹簧并说明理由___________。
【答案】（1）机械
（2）选择C弹簧，因为弹起标志牌的最小弹力为25N
【解析】（1）装置中的弹簧将标志牌弹起至竖直位置，弹簧的弹性形变程度变小，弹性势能变小；标志牌的质量不变，高度变大，重力势能变大，所以是将弹簧的弹性势能转化为标志牌的重力势能。
（2）由图可知，O点为支点，弹簧对标志杆的弹力为动力，标志牌的重力为阻力，则阻力臂大小等于OB，动力臂大小等于OA，根据杠杆平衡条件可得，则最小的弹力，则弹簧的弹力应大于25N，所以应选择弹力为30N的弹簧C。
22.某工厂排放的废液中含有、、。小宁研究废液的处理方案，欲回收部分金属。设计的实验流程如图所示，请回答：
（1）该同学设计的实验流程中，固体B是______；
（2）在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是______；
（3）滤液A和滤液B均含有的溶质为______（填化学式）。
【答案】（1）Fe
（2）固体C中加入稀硫酸有气泡产生
（3）
【解析】（1）金属活动性顺序为Zn＞Fe＞Cu，向含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液中加入一定量的锌粉，过量的锌先与CuSO4反应生成硫酸锌和铜，CuSO4反应完，锌才能与FeSO4反应生成硫酸锌和铁，则固体A是铜、铁、锌，铁能被磁铁吸引，铜、锌不能，则固体B是铁；
（2）固体C是铜和锌的混合物，铜不与稀硫酸反应，锌能与稀硫酸反应生成氢气，在上述实验流程中，能证明操作①中锌粉过量的现象是固体C中加入足量稀硫酸有气泡产生；
（3）滤液A中的溶质是硫酸锌、硫酸亚铁；固体C是铜和锌的混合物，铜不与稀硫酸反应，锌能与足量稀硫酸反应生成氢气，则滤液B中的溶质是硫酸锌、硫酸，滤液A和滤液B均含有的溶质为ZnSO4。
三、实验与探究题（本题共5小题，每空2分，共36分）
23.小宁用图甲所示电路来测定小灯泡的电功率（部分器材的规格已标明）。
（1）闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表示数很小，接下来应进行的操作是___________；
A.更换小灯泡B.检查电压表是否断路
C.检查开关是否接触不良D.向右移动滑动变阻器滑片
（2）小宁进行了六次实验，记录实验数据，得到小灯泡两端的电压与电流的关系图像，如图乙①曲线所示；随后小宁根据串联电路的分压规律，又画出了滑动变阻器两端电压与通过它的电流关系曲线②，根据记录的数据和图像可知：
①小灯泡的额定功率为___________W；
②请你评价曲线②是否正确，并说说你的理由___________。
【答案】（1）D
（2）①0.75 ②见解析
【解析】（1）闭合开关，虽然电路中的电流较小，但说明电路是通路，变阻器接入电路中的阻值过大，因此应先向右调节变阻器的滑片，观察灯泡是否发光，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。
（2）已知灯泡的额定电压是2.5V，据①曲线可知，此时灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：。答案一：正确，忽略导线电阻，且根据串联电阻分压规律，滑动变阻器两端电压与小灯泡两端电压之和为电源电压。
答案二：不正确，实际上导线也有电阻，会分走一部分电压，使得滑动变阻器两端电压比②中略小。
24.通过观察和实验等方法获取证据是科学探究的重要环节。
（1）向少量Fe（OH）3沉淀中加入稀盐酸，观察到___________，可判断发生了反应。
（2）向氢氧化钙溶液中滴加稀盐酸，无明显现象。两位同学欲获取反应发生的证据。
①甲同学向滴有酚酞溶液的氢氧化钙溶液中，逐滴滴加稀盐酸至足量，观察到______，可判断Ca（OH）2与HCl发生了反应。
②乙同学将氢氧化钙溶液与稀盐酸混合，然后检验了混合液中含有Ca2+和Cl-，他据此认为Ca（OH）2与HCl发生了反应，且生成了CaCl2.你认为乙同学的推测是否正确？请说出你的观点并阐述理由：________。
（3）如图a所示，向NaOH稀溶液中缓缓通入HCl气体，测定该过程中溶液导电能力的变化，实验结果如图b，溶液体积、温度的变化可忽略。分析B→C段变化，溶液导电能力上升的原因是___________。
【答案】（1）沉淀慢慢消失，溶液由无色变为黄色
（2）①溶液由红色变为无色 ②不正确。Ca（OH）2在溶液中电离出Ca2+、OH-，HCl在溶液中电离出H+、Cl-，不发生反应的情况下，溶液中也存在Ca2+和Cl-
（3）B→C段是盐酸和氢氧化钠反应完后，继续通入氯化氢气体，氯化氢气体溶于水电离出氢离子和氯离子。溶液体积不变，离子数目增加（或溶液离子浓度增加），使溶液导电能力增强
【解析】（1）氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，沉淀慢慢消失说明反应物氢氧化铁减少，溶液由无色变为黄色说明有新物质生成，都能说明发生了反应；
（2）①氢氧化钙溶液呈碱性能使酚酞变红，溶液由红色变成无色，证明溶液中的氢氧化钙消失了，则说明氢氧化钙和盐酸发生了反应；②氢氧化钙在水中解离出钙离子和氢氧根离子，氯化氢在水中解离出氢离子和氯离子，即是氢氧化钙和盐酸不反应混合后也会有钙离子和氯离子，没有找到反应发生的证据，因此乙同学的推测不正确，理由是Ca（OH）2在溶液中电离出Ca2+、OH-，HCl在溶液中电离出H+、Cl-，不发生反应的情况下，溶液中也存在Ca2+和Cl-；
（3）B→C段溶液导电能力上升的原因是B→C段是盐酸和氢氧化钠反应完后，继续通入氯化氢气体，氯化氢气体溶于水电离出氢离子和氯离子，溶液体积不变，离子数目增加（或溶液离子浓度增加），使溶液导电能力增强。
25.如图1所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求，回答下列问题：
（1）氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为___________。（从左到右填写仪器字母）
②利用上述装置对某有机物CxHyOz的组成进行探究，所选仪器按“B→C1→A→C2→D→F”的顺序连接（C1、C2为浓硫酸洗气瓶），实验前检查装置气密性。使2.4g该有机物在氧气中完全燃烧，观察现象，收集有关实验数据（假设每一步都吸收完全）。反应后测得装置C2质量增加0.9g，装置D质量增加5.5g。在本实验中装置C1的作用是___________；通过分析计算可得，该有机物CxHyOz中x：y：z=___________。
（2）简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。装置如图2所示。试剂共5份（每份包含100g溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水）。
①请完成该供氧器的使用介绍：
a.制氧原理：2H2O2=2H2O+O2↑。
b.使用方法：先将100g纯净水加入A瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。则A、B瓶分别对应_______（填“甲、乙”或“乙、甲”）瓶。
c.每份试剂最大供氧质量：3.2g。
d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。
②请从材料选择、装置连接等方面对此简易供氧器提出1条建议：___________。
【答案】（1）①.B→C→E ②.吸水（干燥气体），防止对后续实验的干扰 5：4：2
（2）①.乙、甲 ②.简易供氧器应实现一体化、可视化、可控化（或选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体质量。合理即可）
【解析】（1）①实验室中以过氧化氢溶液和二氧化锰制备并收集一瓶干燥的氧气，该反应为固液常温型，发生装置选B，浓硫酸具有吸水性，可以干燥氧气，干燥装置选C，氧气密度比空气大，向上排空气法收集的氧气较干燥，收集装置选E，则所选仪器的连接顺序为B→C→E；②浓硫酸具有吸水性，C1为浓硫酸洗气瓶，其作用是吸水（干燥气体），防止对后续实验的干扰；装置C2质量增加0.9g就是有机物燃烧生成水的质量，根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，有机物中氢元素的质量为就是生成水中氢元素的质量，则2.4g有机物中氢元素的质量=，装置D质量增加5.5g就是生成的二氧化碳的质量，则有机物中碳元素的质量=，有机物中氧元素的质量为2.4g-0.1g-1.5g=0.8g，则该有机物CxHyOx中，；
（2）①b、使用方法：先将100g纯净水加入A瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧，则A瓶是加湿仓，B瓶是反应仓，则A、B瓶分别对应乙、甲；②简易供氧器应实现一体化、可视化、可控化（或选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体质量）。
26.如图所示的质量分布均匀的杠杆处于平衡状态，O为支点，已知钩码重为9.8N，小宁测出测力计拉力的力臂与钩码拉力的力臂之比为7：3。
（1）若忽略杠杆自重，弹簧测力计拉力大小为________N，实际测量值要比该值_______；（填“大”“小”或“一样”）
（2）小宁想继续探究杠杆的机械效率。若只将弹簧测力计的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，仍将钩码缓慢提升相同的高度，则杠杆的机械效率将___________。
【答案】（1）4.2 大
（2）不变
【解析】（1）忽略杠杆自重，根据杠杆平衡条件可得：，带入数据解得：。实际测量中有杠杆自身重力的影响，阻力偏大，根据杠杆平衡条件可知，测量的力F会偏大。
（2）只将弹簧测力计的悬挂点由A移至B，O、C位置不变，该过程中有用功不变，额外功不变，总功等于有用功和额外功的总和，总功不变，根据效率公式可知，机械效率不变。
27.小宁在做“探究物体的动能跟什么因素有关”的实验中，设计了如图实验。具体步骤如下：
步骤1：用一条没有弹性的细绳下方悬挂一个实心铁球，将一滑块放到滑槽上并使之左端刚好在悬点O的正下方。
步骤2：将铁球移到a点位置静止释放，撞到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s1。
步骤3：将滑块摆放到原处，将铁球移到b点位置静止释放，撞到滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s2。
步骤4：将铁球换成等体积的实心木球，将实心木球移到b点位置静止释放，撞到摆放在原处的滑块上，记录滑块在滑槽上移动的距离s3。
（1）小宁进行“步骤2”、“步骤3”的实验目的是想探究动能大小与___________的关系。（填“质量”或“速度”）
（2）该实验中探究的物体的动能指的是___________。
A.滑块滑行过程中的动能B.实心小球在释放点的动能
C.实心小球撞击滑块时的动能D.实心小球撞击滑块后的动能
（3）实验中发现，s1和s2的距离差别不明显。请从实验操作或材料角度对实验进行改进：___________。
【答案】（1）速度
（2）C
（3）增大铁球两次静止释放的高度差或换用质量更大的铁球进行实验
【解析】（1）分析步骤2、3，可以发现：采用了同一物体，质量是不变的，从不同高度处静止释放，铁球下滑到竖直位置时速度是不同的，是想探究动能大小与速度的关系。
（2）根据转换法，铁球动能的大小是通过比较木块被推动距离的长短得出的，该实验中物体的动能是指小球撞击滑块时的动能。故选C。
（3）s1和s2的距离差别不明显，由转换法可知步骤1、2实验中铁球的动能差别较小，让铁球两次的动能差距增大即可，故可以增大铁球两次静止释放的高度差或换用质量更大的铁球进行实验。
四、综合题（本题共6小题，第28题6分，第29、32题7分，第30、33题8分，第31题9分，共45分）
28.《天工开物》记载了锡的冶炼方法：入砂（指锡砂）数百斤，丛架木炭亦数百斤，鼓鞲（指鼓入空气）熔化，用铅少许，（锡）沛然流注。其反应原理为C+SnO2Sn+CO2↑。
（1）上述反应属于化学基本反应类型中的___________反应。
（2）炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是___________。
（3）现有151kg含SnO220%的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少？（写出计算过程）
【答案】（1）置换
（2）合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低
（3）设：可以炼出锡的质量是x。
x=23.8kg
答：可以炼出锡的质量是23.8kg。
【解析】（1）由C+SnO2Sn+CO2↑可知，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；
（2）炼锡时加入少许铅形成合金，产物更易熔化流出，原因是合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低。
29.我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，其生产的“Mate60”不仅采用超大容量电池，并且还采用了“超级快充”技术，不到10分钟可把电池电量充达一半以上，极大方便了人们的使用。该电池的部分参数如表所示，小宁家有一个标有“66瓦”字样的超级快速充电器，他认为充电过程功率应该不是保持全程66瓦，他测量出充电过程中充电器输出的电流和电压，并绘制图像如图所示。完成下列问题：
（1）该手机电池充满电后，完全放电能释放出多少电能？
（2）利用测量得出的数据，通过计算来证明小宁的猜测是否正确。
（3）该手机充电器还支持“5V4.5A”、“4.5V5A”这两种输出规格，选用的充电线一样，则在充电的过程中哪种充电器的充电效率会更高？从能量转化的角度分析。
【答案】（1）7.2×104J
（2）根据图像知，充电器的5～10分电压为11V，电流为4A，功率为P=UI=11V×4A=44W，充电器的10～20分电压为11V，电流为2A，功率为P´=U´I´=11V×2A=22W，所以充电过程功率不是保持全程66W，小宁的猜测正确。
（3）规格为“5V4.5A”的充电器的充电效率会更高，因为“输出5V4.5A”的充电器的充电电流更小，根据焦耳定律公式Q=I2Rt可知，当选用的充电线一样，电阻和通电时间相同时，电流越小产生的热量越小，充电过程中的能量损耗更少，所以充电效率更高。
【解析】（1）该手机电池电压U=4V，容量5000毫安·时，充满电时储存的电能为W=UIt=4V×5000×10-3A×3600s=7.2×104J。
30.实验小组在实验室找到一瓶含有铜和铁的均匀混合物。为测定该混合物中铁的质量分数，分别取一定质量的混合物与稀硫酸进行反应，实验分四组，所得数据如下表所示。请分析数据，回答下列问题：
（1）该混合物中铁的质量分数为多少？
（2）表中的W=___________。
（3）第1组实验中所得滤液中的溶质是___________。
（4）计算第4组实验中所得溶液溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
【答案】（1）60%
（2）10
（3）H2SO4、FeSO4
（4）设生成的氢气的质量为x，硫酸亚铁的质量为y，
x=0.5g，
y=38g，第4组实验中所得溶液溶质的质量分数为×100%≈33.5%；
答：第4 组实验中所得溶液溶质的质量分数33.5%。
【解析】（1）根据实验1和实验2可知，15g混合物加入100g稀硫酸已经反应完全，铁的质量就是15g-6g=9g。该混合物中铁的质量分数为 ×100%=60%；
（2）实验4说明，不是15g混合物和100g稀硫酸恰好完全反应，而是100g对应铁14g时恰好完全反应，而25g固体中铁的质量为25g×60%=15g，而120g稀硫酸溶解的铁的质量可以为×120g=16.8g，所以此时铁完全反应，剩余的固体的质量为25g-15g=10g，即W=10；
（3）结合以上分析可知，第 1 组实验中稀硫酸过滤，所得滤液中的溶质是剩余的H2SO4和生成的FeSO4。
31.排放含磷废水会使水体富营养化。为除去废水中的磷，某小组开展下列研究。
Ⅰ、制备吸附剂
［实验1］往桑枝木炭中加入Fe2（SO4）3溶液，浸泡后再加入NaOH溶液，调节溶液的pH，经系列操作制得吸附剂A和吸附剂B。
（1）使用___________可测定溶液的pH值。
（2）请写出Fe2（SO4）3溶液和NaOH溶液反应的化学方程式___________。
Ⅱ、研究吸附剂的性能
［实验2］为比较两种吸附剂的除磷性能，25℃时，分别取含磷浓度为7.5mg•L﹣1的两份等量含磷废水，将废水的pH均调至6，用A、B两种吸附剂进行实验，结果如表（吸附量是指每克吸附剂吸附的废水中磷元素的质量）。
（3）上表中x=___________。
［实验3］为研究废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响，设计实验方案。
（4）请简述该实验方案___________。
【答案】（1）pH试纸##pH计（合理即可）
（2）Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4
（3）260
（4）控制吸附剂质量、吸附时间等其他条件相同，将等量含磷废水的pH调成不同大小，分别用吸附剂A进行除磷实验，测定吸附率和吸附量，得出废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响（合理即可）
【解析】（1）使用pH试纸或pH计可测定溶液的pH；
（2）Fe2（SO4）3和NaOH反应生成氢氧化铁沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式是Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4；
（3）为了进行对比，上表中x=260；
（4）实验方案为：控制吸附剂质量、吸附时间等其他条件相同，将等量含磷废水的pH调成不同大小，分别用吸附剂A进行除磷实验，测定吸附率和吸附量，得出废水的pH对吸附剂A除磷性能的影响。
32.如图甲是某品牌贮水式电热水器内部结构示意图，内胆水箱容积为50L。当电加热管绝缘层老化破损时，洗澡的水流就会像导线般将220V的电压加在内胆、防电墙、人体与大地之间，形成通路，如图乙所示，内胆、大地电阻忽略不计。防电墙内部结构示意图如图丙所示，流经其中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，内部细长的水流就相当于一个大电阻，限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全。
（1）关于“防电墙”，下列说法中错误的是___________。
A.为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联
B.制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体
C.防电墙工作时，属于用电器，将电能转化为机械能
D.防电墙可以通过增加导体的长度，从而增加电阻
（2）若环境温度为20℃，设置的内胆水温为60℃，当内胆中装满水时，水被加热到设定的温度时至少需要吸收多少热量？[c水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3]
（3）为了进一步探究防电墙的作用，小宁将该品牌电热水器内的水装入不同长度、不同横截面积的水管中做成“防电墙”，测得电阻大小如表所示：
根据实验数据，小宁总结得出了“防电墙”电阻R与长度L、横截面积S之间的关系，并测出该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的横截面积为0.6cm2，若洗澡时人体电阻为2000Ω，为了保证通过人体的电流不大于5mA，则该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的总长度不应小于___________cm。
【答案】（1）C
（2）内胆装满水时，水的质量为m水=ρ水V=1.0×103kg/m3×50×10-3m3=50kg，水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/（kg•℃）×50kg×（60℃-20℃）=8.4×106J
（3）21
【解析】（1）由于并联电路各个支路互不影响，所以为了能限制通过人体的电流大小，防电墙应该与人体串联，故A正确；由题意知当流经防电墙中的水必须沿着内部隔片螺旋流动，内部细长的水流就相当于一个大电阻，限制通过人体的电流，保障洗浴者的用电安全，所以制作防电墙内部“隔片”的材料是绝缘体，故B正确；防电墙工作时，属于用电器，但是是将电能转化为内能，不是机械能，故C错误；由题意知隔片被设计成螺旋状，从而增加了水流的长度，使电阻增加，故D正确。故选C。
（3）由表格数据知电阻R与长度L、横截面积S之间的关系如下：L与S的比值相同时，电阻R相同。由表格数据知R=1.2×103Ω•cm×，通过人体的电流最大为I=5mA=0.005A，电路的总电阻为，防电墙中螺旋水柱的电阻为R电=R总-R人=44000Ω-2000Ω=42000Ω，则该品牌电热水器防电墙中螺旋水柱的总长度不应小于。
33.“龙骨水车”是我国古代江南地区主要的灌溉农具之一，是一种历史悠久的提水设施，相当于现代的抽水机。它由水槽、刮板、木链、木齿轮、脚踏等组成，其中脚踏部分的结构如图乙所示。水车安放在河边，下端水槽和刮板直伸水中，另一端的木齿轮固定于堤岸的木架上，用时踩动脚踏部分使木齿轮转动，通过木链带动槽内板叶刮水上行，倾灌于地势较高的田地。
（1）如图乙所示，脚对踏板施加力的作用使该处的轮轴转动，相当于在使用一个___________杠杆。
（2）写出一条提高“龙骨水车”提水效率的方法：___________。
（3）若工人踩动“龙骨水车”旋转一周可将0.025m3的水提升到4m高的田地中，所用时间为60s，工人做功的功率为40W，则该过程中龙骨水车的机械效率为___________。（计算结果精确到0.1%）
（4）同学们想到利用电动机驱动“龙骨水车”模型，采用太阳能电池或干电池为电动机供电，成果展示如图丙所示。当光照充足时用太阳能电池为电动机供电，光照不足时，用干电池为电动机供电。请在图丁中，用笔画线代替导线，完成电路的连接，实现以上功能。
注意：1.连接电路时导线不能交叉；
2.电流要从电动机a接线流入，b接线流出。

【答案】（1）省力
（2）在各部件之间加润滑油来减小摩擦
（3）41.7%
（4）
【解析】（1）因为轮半径大于轴半径，故轮轴是省力杠杆。
（2）在转动部分加润滑油减小摩擦以减小额外功，或者在不影响工作情况下减小刮板重力以减小额外功。
（3）做的总为，有用功为
，机械效率为
（4）本电路中有双电源，每一时刻只有一个电源在工作，可以通过两个开关的断开和闭合控制只有一个电源工作，电路如下：
选项
实验内容
实验设计
A
分离碳酸钙和氯化钙
加入足量水溶解，过滤，滤液蒸发结晶，滤渣洗涤烘干
B
除去铁粉中的铜粉
加入过量的稀盐酸
C
提纯混有少量氯化钠的碳酸钠
加入少量的氯化钙
D
验证某溶液为稀硫酸
先测溶液的pH＜7，再加入Zn粒
物品名称
洁厕灵
炉具清洁剂
食品干燥剂
苏打粉
有效成分
HCl
NaOH
CaO
NaHCO3
指标
参数
每个电动机
额定电压
10伏
额定电流
4安
最大上升速度
运动模式
5米/秒
普通模式
4米/秒
弹簧种类
A
B
C
最大弹力
10牛
20牛
30牛
电池名称
锂离子电池
输出电压
4伏
容量
5000毫安·时
实验组
第1组
第2组
第3组
第4组
取用金属混合物的质量/g
15
15
25
30
取用稀硫酸的质量/g
100
120
120
100
反应后过滤、洗涤、干燥后的固体质量/g
6
6
W
16
实验编号
实验条件
实验结果
吸附剂
吸附剂质量/g
废水的pH
吸附时间/min
吸附率/%
吸附量/（mg•g﹣1）
①
A
0.2
6
x
75.7
1.42
②
B
0.2
6
260
98.1
1.84
长度L/cm
10
20
30
10
20
30
10
20
30
横截面积S/cm2
1
1
1
2
2
2
3
3
3
防电墙电阻R/×103Ω
12
24
36
6
12
18
4
8
12