浙江省杭州市临安区2025年中考一模科学试卷（解析版）

这是一份浙江省杭州市临安区2025年中考一模科学试卷（解析版），共100页。试卷主要包含了本卷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。
1.本试卷满分160分，考试时间120分钟。
2.本卷可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ca-40。
3.本卷g取10N/kg。
选择题部分
一、选择题（本大题有15小题，每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意）
1.化学用语是学习化学的工具。下列表示三个氧离子的是（ ）
A.3O-2B.C.3O2-D.3O
【答案】C
【解析】离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，所以三个氧离子的符号为：3O2-。故选C。
2.小安在打汤时碰到高温汤勺，手立刻缩回。结合缩手反射示意图，下列说法正确的是（ ）
A.缩手反射的神经中枢在大脑皮层
B.缩手反射过程为①→②→③→④→⑤
C.缩手反射的反射弧中，感受器为⑤，效应器为①
D.缩手这一动作产生只受到神经调节，没有受到激素调节
【答案】B
【解析】缩手反射的神经中枢是在脊髓，而不是在大脑皮层，A错误。缩手反射的基本过程是：①感受器接收到刺激后，通过②传入神经传递到③神经中枢，再通过④传出神经传递到⑤效应器，最终产生缩手动作。故缩手反射过程为①→②→③→④→⑤，B正确。图中，①是感受器，⑤是效应器，C错误。虽然缩手反射主要是神经调节，但在应激反应中，激素调节也可能参与，D错误。
3.人沿水平直道跑步，左脚向后蹬地时（脚未离地），此时左脚受到摩擦力的方向是（ ）
A.竖直向上B.竖直向下C.水平向前D.水平向后
【答案】C
【解析】人沿水平直道跑步，左脚向后蹬地时（脚未离地），脚相对于地面有向后运动的趋势，此时左脚受到摩擦力的方向是水平向前，故ABD不符合题意，C符合题意。
4.图甲是一种多档位加热杯垫，图乙是其内部简化电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（ ）
A.R1和R2串联
B.R1两端的电压小于R2两端的电压
C.此时电路处于保温档
D.流过R1的电流大于流过R2的电流
【答案】D
【解析】由图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1、R2并联，故A错误；根据并联电路的电压特点可知，R1、R2两端的电压相等，故B错误；根据并联电路的电阻特点可知，R1、R2并联时，电路的总电阻最小，由可知，电路的总功率最大，电路处于高温挡，故C错误；根据题意可知，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电阻，R1、R2两端的电压相等，由欧姆定律可知，通过流过R1的电流大于流过R2的电流，故D正确。
5.甲、乙、丙是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图，图中“O”和“●”分别表示硫原子和氧原子。下列说法正确的是（ ）
A.甲、乙、丙均为混合物
B.两个变化均属于化学变化
C.乙、丙中物质的化学性质相同
D.两个变化前后原子、分子的种类均发生了改变
【答案】C
【解析】甲中含有两种不同分子，属于混合物；乙和丙中均含有一种分子，属于纯净物，A错误；变化I中二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫，有新物质生成，属于化学变化；变化Ⅱ中降温使三氧化硫分子间间隔变小，属于物理变化，B错误；由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，乙、丙中物质都是三氧化硫，都是由三氧化硫分子构成的，分子构成相同，故化学性质相同，C正确；变化I中二氧化硫和氧气在一定条件下生成三氧化硫，有新物质生成，属于化学变化，反应前后分子种类发生改变，原子种类没有改变；变化Ⅱ中降温使三氧化硫分子间间隔变小，属于物理变化，原子种类和分子种类均未发生改变，D错误；
6.当火车驶过时，人站在安全线以内，即使与火车保持一定的距离，也非常危险。以下现象不能用解释此现象的规律解释的是（ ）
A.风沿着窗外的墙面吹过时，窗口悬挂的窗帘会飘向窗外
B.用吸管把饮料吸进嘴里
C.大风会把不牢固的屋顶掀翻
D.护航编队各船只多采用前后行驶而非并排行驶
【答案】B
【解析】因为，当火车驶过时安全线附近的气压会变低，且越接近火车气压越低；但距离安全线较远的地方气压大，那么一边气压低，一边气压大，气压大的一边会把你挤到气压低的一边，因而越来越接近火车，就有危险，该现象体现了流体压强与流速的关系，其中ACD选项中的物理现象均能用流体压强与流速的关系进行解释；但B选项中的现象体现了大气压强原理，嘴吸饮料时，外界大气压大于吸管内的气压，压迫饮料进入人的嘴里，故B选项符合题意。
7.天目铁木野生成年树现仅存5株，分布于浙江天目山，人工繁育幼苗已超千株。其4月花开，9月结果。该物种属于（ ）
A.苔藓植物B.蕨类植物C.裸子植物D.被子植物
【答案】D
【解析】苔藓植物无真正的根，具有茎、叶分化，不产生种子，通过孢子繁殖，与题目中“开花结果”的特征不符，A不符合题意。蕨类植物具有根、茎、叶分化，但同样不产生种子，通过孢子繁殖，与题目中“开花结果”的特征不符，B不符合题意。裸子植物具有种子，但种子裸露，无果皮包被，不形成果实，与题目中“结果”的特征不符，C不符合题意。被子植物具有种子，种子被果皮包被，形成果实，且具有花这一生殖器官，与题目中“开花结果”的特征完全吻合，D符合题意。
8.人体各个系统之间相互联系、相互依赖、共同维持人体的正常生理功能。下图呈现了部分系统参与物质代谢的过程，请结合所学知识判断，下列说法错误的是（ ）
A.①过程表示食物的消化和吸收，主要在胃和小肠内完成
B.呼吸系统的主要器官是肺，物质a是氧气，通过扩散作用进入血液
C.血液循环系统由心脏、血管和血液组成，具有物质运输、免疫防御等功能
D.泌尿系统的主要器官是肾脏，是形成尿液的器官
【答案】A
【解析】①过程表示食物的消化和吸收，食物的消化和吸收主要在小肠内完成，胃主要负责暂时储存食物和食物的初步消化，A错误。呼吸系统由呼吸道和肺组成，肺是气体交换的场所，是呼吸系统的主要器官。a氧气通过扩散作用进入血液，B正确。血液循环系统确实由心脏、血管和血液组成，并具有物质运输和免疫防御等功能，C正确。泌尿系统是由肾脏、输尿管、膀胱、尿道组成，肾脏是泌尿系统的主要器官，负责形成尿液，D正确。
9.利用白磷燃烧测定空气中氧气体积分数，实验装置如图（集气瓶内装入适量的水，体积为a，集气瓶总容积为c）实验步骤如下：
①加热玻璃棒引燃白磷；②白磷熄灭后冷却至室温，测得瓶内水的体积为b。
下列分析错误的是（ ）
A.白磷不可替换为木炭或硫粉
B.氧气与空气体积比为（b-a）:（c-a）
C.装置未使用止水夹会影响实验结果
D.实验过程中瓶内液面先下降后上升再稳定
【答案】C
【解析】木炭或硫粉燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体，装置中的压强几乎不变，则不能测定空气中氧气的含量，该选项A说法正确；集气瓶中液面上升的体积为消耗的氧气的体积，因为集气瓶内空气体积为c−a ，消耗的氧气体积等于反应后增加的水的体积b−a ，则该实验测得氧气与空气的体积比为(b-a):(c-a)，该选项B说法正确；由于集气瓶中的导管伸入水下，形成液封，则该装置没有用止水来，也不会影响实验结果，该选项C说法不正确。白磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则集气瓶中的水会进入烧杯中，液面下降，但红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体会减小，烧杯中的水会进入集气瓶中，液面又会上升，该选项D说法正确。
10.用玻璃板作为平面镜，使蜡烛的像成在装满水的烧杯中，就能观察到“蜡烛在水中燃烧”（如图甲所示）。若蜡烛的成像位置如图乙所示，为使像出现在烧杯中，仅需移动玻璃板的方向是（ ）
A.①B.②C.③D.④
【答案】C
【解析】根据平面镜成像特点可知，像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离，由图乙可知，要使像移到烧杯中，则要增大像与平面镜的距离，故要增大蜡烛到平面镜的距离，由于仅移动玻璃板，因此可把玻璃板向烧杯一侧移动，即移动的方向应是③。故C符合题意，ABD不符合题意。
11.如图是某网友在四月拍摄的某地雪景：积雪初融后，在某停车场上出现了一个个“雪馒头”，甚为奇特。雪堆正下方是方形地砖，每块方形地砖周围是条形砖。气象专家调研发现：四周条形砖比中间方形地砖具有更好的导热性和渗水性。下列关于形成“雪馒头”景观的解释，不合理的是（ ）
A.空气温度较低是“雪馒头”得以保留的原因之一
B.方形地砖导热性差是形成“雪馒头”景观的原因之一
C.太阳辐射导致条形砖上方的雪比方形地砖上方的雪更易熔化
D.地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖上的雪更易熔化
【答案】C
【解析】“雪馒头”是固态积雪，空气温度较低，低于雪的熔点，积雪长时间不能熔化，才会出现这一现象，故A正确；方形地砖导热性差，使得地面温度不同，温度较高处积雪熔化，形成“雪馒头”现象，故B正确；太阳对条形砖和方形地砖的辐射相同，故C错误；地表热量易通过条形砖及四周缝隙传递，使条形砖温度较高，积雪更易熔化，故D正确。
12.图甲、乙、丙分别是中国台湾省地形图、等高线地形图和板块示意图。下列叙述错误的是（ ）
A.由图甲可知中国台湾省主要地形是山地和平原
B.由图乙可知日月潭所处的位置在海拔500米—1000米的山谷
C.由图丙可知花莲县海域位于地中海——喜马拉雅山地震带
D.火烧寮是我国降水最多的地方，主要受东南季风、地形雨等影响
【答案】C
【解析】读图，由图甲可知中国台湾省主要地形是山地和平原，A正确；由图乙可知日月潭所处的位置在海拔500米—1000米的山谷，B正确；由图丙可知花莲县海域位于环太平洋火山地震带，C错误；火烧寮是我国降水最多的地方，主要受东南季风、地形雨等影响，D正确。
13.“物质与能量”“稳定与变化”是重要的科学观念。下列相关说法错误的是（ ）
A.盐酸与碳酸钙反应时，烧杯中总质量逐渐减少，违背质量守恒定律
B.恒温动物通过神经-体液调节，动态调整产热与散热速率，维持体温稳态
C.生态系统中的碳循环依赖生产者和分解者，能量流动逐级递减，推动物质循环
D.植物通过叶绿体利用二氧化碳和水制造有机物并释放氧气，其速率受环境因素影响
【答案】A
【解析】盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，在敞口的烧杯中进行该反应时，生成的二氧化碳气体逸散到空气中，导致烧杯中物质的总质量逐渐减少，但若将整个反应体系（包括逸出的二氧化碳）看作一个整体，其总质量是保持不变的，并没有违背质量守恒定律，A错误。恒温动物具有完善的体温调节机制，当外界环境温度发生变化时，机体通过神经-体液调节，动态调整产热与散热速率。例如，当环境温度降低时，机体通过神经调节使骨骼肌战栗、立毛肌收缩等增加产热，同时通过甲状腺激素和肾上腺素等激素的分泌，提高细胞代谢速率，增加产热；同时，皮肤血管收缩，减少散热，从而维持体温的相对稳定，B正确。在生态系统中，生产者（主要是绿色植物）通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物，将碳固定在生物体内；分解者（如细菌、真菌等）能将动植物遗体和动物的排遗物中的有机物分解成二氧化碳等无机物，释放到环境中，供生产者再次利用，从而实现了碳在生物群落和无机环境之间的循环。能量在生态系统中是单向流动、逐级递减的，能量作为动力，使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返，C正确。光合作用的速率受多种环境因素的影响，如光照强度、温度、二氧化碳浓度等。在一定范围内，光照强度越强、温度适宜、二氧化碳浓度越高，光合作用的速率就越快，D正确。
14.科学家通过基因编辑技术将猛犸象的毛发相关基因植入小鼠基因组，培育出具有长毛特征的“猛犸鼠”。下列叙述错误的是（ ）
A.“猛犸鼠”的所有性状均由猛犸象基因控制
B.“猛犸鼠”的长毛特征与猛犸象基因有关
C.基因编辑技术能够精准插入猛犸象的特定基因
D.该技术表明，灭绝动物的特征未来可能被部分复原
【答案】A
【解析】“猛犸鼠”是由小鼠和猛犸象的基因共同组成的基因组控制的生物体，其所有性状并非均由猛犸象基因控制，小鼠自身的基因以及它们所处的环境等都会对“猛犸鼠”的性状产生影响，A错误。由于是植入了猛犸象的毛发相关基因才使“猛犸鼠”具有长毛特征，所以“猛犸鼠”的长毛特征与猛犸象基因有关，B正确。基因编辑技术是一种能够对生物体基因组特定目标基因进行修饰的基因工程技术，它可以精准地定位到基因组的特定位置，并对目标基因进行插入、删除、替换等操作。科学家能够精准地将猛犸象的特定基因（毛发相关基因）转入到小鼠基因组中，体现了基因编辑技术的精准性，C正确。利用基因编辑技术有可能部分复原灭绝动物的特征，为保护生物多样性和研究生物进化提供了新的途径，D正确。
15.马路上的扫码电瓶车都配备了安全头盔，使用前要先扫码（开关S1闭合），并戴好安全头盔（开关S2闭合），此时车才能正常启动。骑行时需要旋转车把手（变阻器顺时针转动），车子就能加速前进。下列哪个电路能满足此设计要求（ ）
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】根据题意可知，使用前要先扫码（开关S1闭合），并戴好安全头盔（开关S2闭合），此时车才能正常启动，说明开关S1和S2串联；骑行时需要旋转车把手（变阻器顺时针转动），车子就能加速前进，说明变阻器顺时针转动时，连入电路中的电阻变小，导致电流变大，所以车子加速行驶。故B符合题意，ACD不符合题意。
非选择题部分
二、填空题（本大题有7小题20空，每空2分，共40分）
16.杭州亚运会秉持“绿色、智能、节俭、文明”的办赛理念，将科技与艺术之美巧妙结合，令人难忘。
（1）亚运火炬的金属部分由铝合金制成，铝合金属于________（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）亚运会中，中国5G基站大放异彩，氮化镓（GaN）是支撑5G的核心材料，利用镓和氨气在高温的环境中可制得氮化镓，该反应化学方程式为2Ga+2NH32GaN+3X则X的化学式为________
（3）杭州亚运会棒（垒）球体育中心“云之翼”罩棚表面覆盖了带二氧化钛（TiO₂）涂层的PTFE膜，让罩棚拥有自净能力。二氧化钛中钛元素的化合价是________价。
【答案】（1）混合物
（2）H2
（3）+4
【解析】（1）合金是由一种金属加热融合其它金属或非金属而形成的具有金属特征的物质，属于混合物。
（2）反应前后原子的种类和个数不变，等号左边Ga、N、H的原子个数分别为2、2、6，等号右边Ga、N、H的原子个数分别为2、2、0，则3X中含有6个氢原子，则X的化学式为H2。
（3）二氧化钛（TiO2）中，氧元素化合价为-2价，设钛元素的化合价为x，化合物中各元素化合价代数和为零，则有：x+（-2）×2=0，解得x=+4。
17.如图甲所示是一个以改善水质为主要功能的人工湿地，采用千屈菜、菖蒲、美人蕉等水生植物做成“生态浮床”，水中还有芦苇、藻类、浮游动物、鱼虾、微生物等生物。据此回答下列问题：
（1）人工湿地区域内所有的美人蕉属于________。（选填“种群”“群落”或“生态系统”）
（2）在生态系统中食物链是能量流动的渠道，请写出该人工湿地生态系统有肉食性鱼的一条食物链：藻类→________
（3）人工“生态浮床”技术，能抑制藻类植物疯长，起到净化水质的作用。根据图丙信息分析其原理：________
【答案】（1）种群
（2）（藻类→）食藻类虾→肉食性鱼或（藻类→）草食性鱼→肉食性鱼
（3）生态浮床上的植物遮挡阳光，使藻类获得的光照减少，光合作用减弱，同时植物根系吸收水中氮、磷等无机盐，减少了藻类生长所需的营养物质，从而抑制藻类植物疯长，净化水质
【解析】（1）种群是指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。人工湿地区域内所有的美人蕉是同种生物，所以属于种群。群落是指在一定生活环境中的所有生物种群的总和，生态系统是生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，均不符合题意。
（2）食物链反映的是生产者与消费者之间吃与被吃的关系，根据图中信息可知，在该生态系统中，食物链包括：藻类→食藻类虾→肉食性鱼、藻类→草食性鱼→肉食性鱼。
（3）生态浮床上的植物能遮挡阳光，使藻类植物获得的光照减少，光合作用减弱，从而抑制藻类植物疯长；同时，生态浮床上的植物根系可以吸收水中的氮、磷等无机盐，减少了藻类植物生长所需的营养物质，进一步抑制藻类植物的生长，起到净化水质的作用。
18.某炉渣中主要含FeO、Fe₂O₃，还有少量既不溶于水，也不与稀硫酸反应的杂质。现按如图工艺流程，用炉渣制备绿矾（FeSO₄·7H₂O）。请按要求回答问题：
查阅资料可知，氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
（1）写出步骤一中反应的化学方程式________。（写出一个即可）
（2）步骤二中加入过量铁粉充分反应后，得到滤液2的实验操作是________
（3）将滤液2蒸发浓缩、降温结晶、过滤、冰水洗涤、低温干燥后得到FeSO₄·7H₂O晶体，其中冰水洗涤的作用是________
【答案】（1）FeO+H2SO4=FeSO4+H2O或Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O
（2）过滤
（3）减少FeSO4•7H2O晶体的溶解损失，除去晶体表面附着的杂质
【解析】（1）炉渣中可能含有铁的氧化物，比如氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水，化学方程式为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O；也可能有氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；
（2）步骤二中加入过量铁粉充分反应后，要将固体（剩余的铁粉等）和液体（滤液2）分离，这种分离固液混合物的实验操作是过滤；
（3）因为硫酸亚铁的溶解度随温度降低而减小，用冰水洗涤可以减少FeSO4•7H2O晶体在洗涤过程中的溶解损失，同时还能除去晶体表面附着的杂质。
19.随着科技发展，自发电动感单车越来越受人们的喜爱，它可以将骑行能量转化为电能，实现大功率自发电，不插电随处开练，其外观和显示屏如图所示。
（1）下列设备的主要原理与自发电动感单车原理相同的是__________。
A.动圈式话筒B.电磁起重机C.电动机
（2）同时动感单车还可以实现20W无线快充，骑行1小时为手机充电__________J。
（3）利用动感单车的自发电功能，将其与热水器进行联动，也可便捷燃脂后的洗漱，此过程是实现了电能到___________能的转化。
【答案】（1）A
（2）72000
（3）内
【解析】（1）自发电动感单车骑行时将机械能转化为电能，利用电磁感应原理工作；
A.动圈式话筒工作的原理是电磁感应现象，故A符合题意；
B.电磁起重机的主要部件是电磁铁，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意；
C.电动机工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，故C不符合题意。
（2）骑行1小时为手机充电
（3）利用动感单车的自发电功能，将其与热水器进行联动，在此过程中，电能转化为内能。
20.胶囊内窥镜是一种携带摄像头的小型设备，用于检查消化道。患者吞服后，胶囊在消化道中运动前行并拍摄图像。请回答：
（1）若胶囊需在胃中停留15—30分钟，推测其外壳成分可能含淀粉。依据是：________
（2）实际上胶囊内窥镜的外壳是由聚碳酸酯、聚酰亚胺等有机合成材料制成，该材料耐高温、化学性质稳定。则该内窥镜还可用于检查________。
A.食道B.肝脏C.小肠D.胰腺
【答案】（1）胃液中缺乏淀粉酶，淀粉在胃中不被消化，可延长胶囊停留时间
（2）C
【解析】（1）胃液主要含有盐酸和胃蛋白酶，对淀粉的消化能力较弱。淀粉在口腔中开始被唾液淀粉酶分解，但在胃中由于酸性环境（pH约1.5～3.5）和缺乏淀粉酶，淀粉不会被消化。因此，若胶囊外壳含淀粉，可在胃中停留较长时间，满足15-30分钟的需求。故依据是胃液中缺乏淀粉酶，淀粉在胃中不被消化，可延长胶囊停留时间。
（2）A.胶囊会快速通过食道（约几秒），无需特殊材料即可完成检查，但题干强调材料特性带来的额外适用性，A不符合题意。
BD.肝脏和胰腺位于消化道外，且属于实质性器官，胶囊内窥镜无法直接进入，通常通过影像学等方法进行检查，BD不符合题意。
C.小肠是胶囊内窥镜的主要检查部位，需耐受消化液和长时间停留（6-8小时），材料稳定性至关重要，C符合题意。
21.图甲所示是一个三球仪模型，它可以帮助我们学习和理解太阳、月亮、地球的位置关系，图乙是地球公转示意图。
（1）当A、B、C三者的位置如图甲所示时，可能出现的天文现象是________。
（2）地球运动到图乙的位置时，此时我国的节气是________（填字母）。
A.春分B.夏至C.秋分D.冬至
（3）小安提出，这一模型只能粗略表示日地月三者的位置，与实际的日地月情况相比有一些区别，例如________（写出一点）。
【答案】（1）月食
（2）B
（3）轨道形状
【解析】（1）读图，A代表太阳，B代表地球，C代表月亮，当地球、月球运动到同一侧，“太阳→地球→月球”处在同一直线上时，地球会挡住太阳射向月球的光，月球进入地球的阴影中，这时就会发生月食现象。
（2）读图，图乙，太阳直射北回归线，此时是我国的夏至日。故选B。
（3）地球绕太阳、月球绕地球的轨道实际上都是椭圆，但三球仪可能为了简化演示，将轨道设计成正圆。
22.篮球运球投篮是杭州体育中考的项目之一。被抛出后的篮球运动轨迹如图所示，a、c两点处于同一高度。
（1）篮球由a运动到b的过程中，势能逐渐________（填“减小”、“不变”或“增大”），运动到最高点b时，其动能为________（填“零”或“非零”）。
（2）篮球在a点的动能__________在c点的动能（填“”）。
【答案】（1）①.增大 ②.非零
（2）>
【解析】（1）篮球由a运动到b的过程中，质量不变，速度减小，动能减小，高度升高，重力势能增加，动能转化成重力势能，篮球的势能逐渐增大；运动到最高点b时，篮球在竖直方向的速度为0，在水平方向的速度不为0，其动能为非零。
（2）由图知，篮球每次上升到最高点的高度越来越低，说明篮球的机械能不守恒，由于受到空气阻力，篮球的机械能越来越小；由此可知，篮球在a点的机械能小于c点的机械能，a、c两点的高度相同，重力势能相同，因此篮球在a点的动能大于在c点的动能。
三、实验与探究题（本大题有5小题，共40分）
23.电影《哪吒之魔童闹海》中，哪吒的莲藕化身需吸收“天地灵气”（无机盐）维持生机。为提升化身强度，仙界科研院选取三株基因同源莲藕，分别栽培于三种灵液中。15天后观察生长状态并记录如下：
（1）莲藕化身通过________（填一种生理活动）合成有机物，维持生机。根据实验结果，灵液成分最合理的是盆________（填字母）。
（2）仙界科研院为确保实验结果的准确性需控制的变量包括________。（写出两项）
（3）为强化C组莲藕化身的“筋骨之力”（茎秆健壮），需向灵液中添加一定量的________
A.草木灰K₂CO₃B.尿素CO(NH2)2C.熟石灰Ca(OH)2
【答案】（1）光合作用 A
（2）温度和光照
（3）A
【解析】（1）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。光合作用的实质：制造有机物，释放氧气，把光能转变为化学能储存在有机物中。因此，莲藕化身通过光合作用合成有机物，维持生机。
根据实验结果，灵液成分最合理的是盆A。因为从实验结果来看，A盆中的莲藕化身茎叶健壮，藕节粗大如玉，说明灵液1的成分最合理，能够促进莲藕化身的生长。
（2）对照实验中，对影响实验的其他相关因素应设置处于相同且理想状态，这样做的目的是控制单一变量，便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。因此，为了确保实验结果的准确性，需要控制实验条件，如温度、光照、灵液用量（各盆灵液的体积需相同）、莲藕初始状态等，使各组之间的外部条件一致，只改变灵液的类型。
（3）A.草木灰主要成分是碳酸钾，含有丰富的钾元素。钾元素对植物的茎秆强度和抗病能力有显著提升作用，有助于增强植物的“筋骨之力”，A正确。
B.尿素是一种氮肥，主要提供氮元素。氮元素主要促进植物的叶片生长和叶绿素合成，但对茎秆的强度提升作用有限，B错误。
C.熟石灰主要成分是氢氧化钙，提供钙元素。钙元素对细胞壁的稳定性和植物的结构支撑有一定作用，但在增强茎秆强度方面不如钾元素显著，C错误。
24.小安在学习“阿基米德原理”时，发现老师研究的物体在液体里都是下沉的，于是他想用木块验证“漂浮在液体中的物体所受的浮力F浮是否等于物体排开液体所受的重力G排”。
（1）小安在设计实验时，通过推理得到了一种间接验证的方法。推理过程如下：
因为木块漂浮在水中，所以木块所受的浮力F浮等于木块所受的重力G水；若要验证F浮是否等于G排，只需验证__________；又因为G=mg，所以只需验证m水是否等于m排；
于是，小安找来了电子秤、溢水杯和小烧杯进行实验，实验步骤如下：
a.测量木块的质量，记为m水；
b.测量小烧杯的质量，记为m杯；
c.把木块轻轻放入装满水的溢水杯中，用小烧杯收集被木块排开的水；
d.测量小烧杯和排开的水的总质量，记为m总。
（2）实验数据记录如表所示：
分析表格中的实验数据，得出结论：物体漂浮时，F浮与G排_________；
（3）小华认为以上实验过程可以更加简化，如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，若观察到_______，即可得到F浮=G排；
（4）小明发现下沉的物体不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”，原因是_________。
【答案】（1）木块的重力G水是否等于G排
（2）相等
（3）电子秤的示数保持不变
（4）下沉的物体重力大于浮力
【解析】（1）根据物体的浮沉条件，因为木块漂浮在水中，所以木块所受浮力的大小F浮等于木块所受重力的大小G水，若要验证F浮是否等于G排，只需验证木块的重力G水是否等于G排。
（2）溢出水的质量等于总质量减去空杯的质量，即
恰好等于木块的质量，故漂浮在液体中的物体所受浮力的大小F浮与物体排开的液体所受重力的大小G排相等。
（3）如图乙所示，只需将装满水的溢水杯放在电子秤上，将木块轻轻放入溢水杯的同时用手拿着小烧杯收集排开的水，等溢水杯中不再有水溢出时，拿走小烧杯，溢出水的质量与物块质量相等，故电子秤的示数保持不变。所以若观察到电子秤的示数保持不变，即可得到F浮＝G排。
（4）由于下沉的物体重力大于浮力，故不能通过“m物是否等于m排”间接验证“F浮是否等于G排”。
25.生活中经常用到电子产品，随之带来的是用眼过度导致的酸胀不适。“蒸汽眼罩”只需要撕开包装就能迅速升温，敷在眼睛上有利于舒缓用眼过度导致的疲劳。学习小组对其成分以及原理进行如下探究：
【探究一：成分探究】有同学查阅资料发现“蒸汽眼罩”是借助铁生锈产生热量，使材料内部的水分稳定蒸发，利用产生的热量和湿度缓解眼部疲劳。
（1）请简要说明能证明铁粉存在的一种化学方法_________。
（2）有同学拆解眼罩后发现里面的粉末要比实验室里常见的铁粉更加细，分析产品设计过程中选择颗粒更小的铁粉的原因是_________。
【探究二：原理探究】铁生锈反应放热缓慢，但为什么蒸汽眼罩发热迅速？哪些因素能加快反应，使蒸汽眼罩快速发热？该小组采用对照实验展开探究，设计实验方案如下：（查阅资料：蒸汽眼罩内部材料有铁粉、活性炭、氯化钠、水等）
使用温度传感器收集数据并生成图像，如下图：
（3）分析图表，可获得的结论是_________。
（4）知道“蒸汽眼罩”的成分及原理后，请你从如何保存“蒸汽眼罩”的角度给产品的包装提一条建议_________。
【答案】（1）加入稀硫酸，若有气泡产生，且溶液由无色变为浅绿色，则说明其中有铁粉（合理即可）
（2）铁粉颗粒越小，反应时的接触面更大，反应更充分（合理即可）
（3）只加入氯化钠几乎不可以加快铁生锈，只加入活性炭几乎不可以加快铁生锈，同时加入氯化钠和活性炭能迅速加快反应，使蒸汽眼罩快速发热（合理即可）
（4）防水、防潮（合理即可）
【解析】（1）铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，则可选用稀硫酸，若有气泡产生，且溶液由无色变为浅绿色，则说明其中有铁粉；
（2）物质的颗粒越小，接触面积就越大，反应速率会越快，所以产品设计过程中选择颗粒更小的铁粉的原因是：铁粉颗粒越小，反应时的接触面更大，反应更充分；
（3）对比分析图像，获得的结论是只加入氯化钠几乎不可以加快铁生锈，只加入活性炭几乎不可以加快铁生锈，同时加入氯化钠和活性炭能迅速加快反应，使蒸汽眼罩快速发热；
（4）蒸汽眼罩发热是利用铁生锈时会放热，铁要与空气中的水、氧气等物质共同作用才会生锈，因此保存蒸汽眼罩的方法是密封干燥保存，所以需要包装材料防水、防潮等。
26.小安在“测量小灯泡电功率”的实验中，所用小灯泡L的额定电流为0.5A，电源电压可调，滑动变阻器R的规格为“30Ω1A”。
（1）请根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路连接好。
（2）将电源电压调为4V，开关S闭合后，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，电路中存在的故障可能是_________。
（3）排除故障后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光。此时，电压表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为_________W。
（4）小安用10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别替代小灯泡，用该实验装置探究“电流与电阻的关系”。设定定值电阻两端的电压恒为2V，为了顺利完成实验，则电源电压的调节范围为_________。
【答案】（1）
（2）小灯泡短路
（3）1.25
（4）2~5V
【解析】（1）滑动变阻器按“一上一下”串联接入电路，电压表并联在小灯泡两端，由图甲可知，滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的阻值增大，所以接入电路的是左下端接线柱，所以应用导线将滑动变阻器左下端接线柱与小灯泡左端接线柱相连，如图所示：
（2）电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数、小灯泡不发光，则可能是小灯泡短路，。电压表相当于测导线电压，因此无示数。
（3）由图丙可知，电压表选0~3V量程，分度值0.1V，则电压表读数为2.5V；小灯泡正常发光时的额定电流为0.5A，则小灯泡的额定功率
（4）由题意可知，定值电阻与滑动变阻器串联，定值电阻两端电压恒为2V。当滑动变阻器接入电路的阻值为0时，此时电源电压最小，等于定值电阻两端电压，即
当定值电阻取最大20Ω，滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω时，电路电流
滑动变阻器两端电压
电源最大电压
因此电源电压范围为2～5V。
27.除H2，CO能还原氧化铜外，CH4及其他一些具有还原性的气体也能于氧化铜发生反应。某学习小组设计了如图所示的实验装置（夹持装置和尾气处理已省略），分别对有关气体进行探究，回答下列问题。
【探究一】对已知气体性质的探究
（1）将上述装置按________（填字母）的顺序连接，使CH₁气体依次通过装置，依据现象发现CH₄能与CuO反应生成Cu、CO₂、H₂O
【探究二】对未知气体组成的探究
（2）气体X可能由H₂、CO中的一种或两种组成，同学们按照（1）中顺序连接的装置对其组成进行探究。若证明气体X只有CO，则实验现象为________
（3）将由两种元素组成的气态纯净物，通过以上装置。发现B装置中的黑色粉末变成光亮的红色，装置C中的固体由白色变成蓝色，A装置中的溶液不变浑浊，C中导出的气体在空气中含量最高。据此现象推测，该气态纯净物含有的两种元素是________
（4）实验结束后停止加热，还需继续通入气体直至装置冷却。此操作的目的不是为了防止铜再度被氧化，而是为了_________
【答案】（1）BCA
（2）C中黑色粉末变红，A中澄清石灰水变浑浊，B中白色硫酸铜固体不变蓝
（3）氮元素、氢元素或N、H
（4）防止A中溶液倒吸进入C装置，使热的玻璃管炸裂
【解析】（1）要使CH4气体依次通过装置，检验CH4能与CuO反应生成Cu、CO2、H2O，应先通过装置B与氧化铜反应，然后气体再通过装置C检验是否有水生成，最后通过装置A检验是否生成二氧化碳，装置C和装置A不可颠倒，是因为气体通过澄清石灰水会带出水蒸气，从而影响水蒸气的检验，所以装置的连接顺序为BCA；
（2）气体X只有CO，一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验中观察到B中黑色粉末变红，A中澄清石灰水变浑浊，C中无水硫酸铜固体不变蓝；
（3）将由两种元素组成的气态纯净物，通过以上装置。发现B装置中的黑色粉末变成光亮的红色，装置C中的固体由白色变成蓝色，说明有水生成，证明原气体中含有氢元素，A装置中的溶液不变浑浊，说明没有生成二氧化碳，证明原气体中不含碳元素，C中导出的气体在空气中含量最高，为氮气，即原气体中含有氮元素，则该气态纯净物含有的两种元素是N、H；
（4）实验结束后停止加热，还需继续通入气体直至装置冷却，此操作的目的不是为了防止铜再度被氧化（因为这里可能没有氧气等能氧化铜的物质），而是为了防止防止A中溶液倒吸进入C装置，使热的玻璃管炸裂。
四、综合题（本大题有5小题，共35分）
28.世界上约三分之一的人，体内“潜伏”有结核分歧杆菌但无症状。研究发现大多数抗生素能抑制活跃生长的细菌，但对休眠或耐药状态的细菌效果有限。恶劣环境（如缺氧、营养缺乏、温度不利等）会触发细菌进入休眠状态。我们用下图形象地解释细菌对付抗生素的两种策略。
阅读上述材料，请回答：
（1）“潜伏”的结核分枝杆菌感染者，在传染病流行环节中属于（ ）
A.传染源B.传播途径C.易感人群D.病原体
（2）在实验室中若要消灭“潜伏”的细菌，需先将其“唤醒”。可采取的手段是________
（3）滥用抗生素会导致细菌抗药性增强。请用达尔文的自然选择理论解释这一现象：________
【答案】（1）A
（2）提供适宜的营养、氧气等条件
（3）在抗生素的使用过程中，细菌群体中存在着抗药性变异。抗生素对细菌起到了选择作用，具有抗药性的细菌能够生存下来并繁殖后代，不具有抗药性的细菌被淘汰。经过抗生素的长期选择，使得细菌群体中抗药性个体的比例增加，从而导致细菌抗药性增强
【解析】（1）A.传染源是指能够散播病原体的人或动物。潜伏的结核分枝杆菌感染者体内有结核分枝杆菌，可能会将病原体传播给他人，所以属于传染源，A符合题意。
B.传播途径是指病原体离开传染源到达健康人所经过的途径，如空气传播、饮食传播、生物媒介传播等，B不符合题意。
C.易感人群是指对某种传染病缺乏免疫力而容易感染该病的人群。，C不符合题意。
D.病原体是指引起传染病的细菌、病毒和寄生虫等生物，D不符合题意。
（2）由材料可知，恶劣环境（如缺氧、营养缺乏、温度不利等）会触发细菌进入休眠状态，那么要唤醒休眠的细菌，就需要提供适宜的营养、氧气、适宜的温度等条件，让细菌从休眠状态转变为活跃生长状态，然后再用抗生素将其消灭。
（3）达尔文的自然选择理论认为，生物都有过度繁殖的倾向，生物个体之间存在着生存斗争，同时生物个体之间存在变异。在抗生素使用前，细菌群体中就有抗药性强和抗药性弱的变异个体。抗生素的使用相当于一种选择因素，抗药性强的细菌能够抵抗抗生素的作用，生存下来并繁殖后代；而抗药性弱的细菌则被抗生素杀死。经过多代的选择，细菌群体中抗药性个体的比例逐渐增加，最终导致细菌抗药性增强。
29.鱼缸中的植物通过光合作用。
（1）请说明小组同学选择装置乙作为CO₂补给装置的理由 。
（2）已知25℃时CO₂溶解度为1.45g/L，水草仅能利用溶解CO₂的15%;装置乙中石灰石含100g碳酸钙，计算完全反应后产生的CO2能使60L鱼缸中的水草产生多少升氧气。（常温常压下pR=1.3g/L，结果保留一位小数）
【答案】（1）能通过挤压塑料瓶来控制加入稀盐酸的量，从而控制反应的速率
（2）设100克碳酸钙完全反应后生成CO2的质量为x。
x=44g
设产生氧气的质量为y。
y=4.8g
则产生氧气的体积为：4.8g÷1.3g/L≈3.7L。
【解析】（1）由图可知，装置乙能通过挤压塑料瓶来控制加入稀盐酸的量，从而控制反应的速率，防止生成气体的速率过快；
（2）1.45g/L×60L=87g，44g二氧化碳能够完全溶解。
30.“低头族”长时间低头看手机，会引起颈部肌肉损伤。小安为了研究颈部肌肉的拉力与低头角度大小的关系，建立了一个头颅模型，如图甲所示。把人的颈椎简化成一个支点O，用1kg的头颅模型在重力作用下绕着支点O转动，A点为头颅模型的重心，B点为肌肉拉力作用点。将细线的一端固定在B点，用弹簧测力计拉动细线模拟肌肉的拉力并测量拉力的大小，细线拉力F1的方向始终垂直于OB，如图乙所示。拉动细线使头颅模型从竖直状态开始转动，通过实验记录低头角度θ及细线拉力F1的数据，如下表所示：
（1）若头颅质量为7kg，当低头角度为60°时，颈部肌肉实际承受的拉力为______
（2）在图乙中画出该颈部杠杆模型的动力F1及阻力臂L2。
（3）分析表中数据，可得出的结论：低头角度越大，颈部肌肉的拉力越大，请利用杠杆平衡条件分析原因，写出推导过程。
【答案】（1）175N
（2）
（3）在上图中，F1的力臂为OB，头颅的重力G的力臂为l2，由图知，低头角度越大，阻力臂l2越大，根据杠杆的平衡条件可得，颈部肌肉的拉力
人低头的角度越大，越大，则头颅的重力的力臂l2越大；在头颅重力和肌肉拉力的力臂不变的条件下，头颅的重力的力臂越大，颈部肌肉的拉力就越大。
【解析】（1）由表格中数据知，当低头角度为60°时，若，细线的拉力为25N；若，由于角度不变，所以动力臂和阻力臂不变，由杠杆平衡条件可知，则拉力。
（2）由题意知，细线拉力的方向应垂直于OB向下，即动力F1垂直OB向下；过支点O做重力G的垂线段即为阻力臂l2。
31.生活在海洋中的硅藻细胞壁由二氧化硅（SiO₂）构成，多孔且规则排列的六边形网格结构，使其具有极高的机械强度和光学特性。六边形网格像“小镜子”一样反射光线，同时光线穿过网格时会发生折射，使硅藻表面呈现闪亮或彩虹般的光泽。科学家受此启发，设计了一种多孔二氧化硅光子晶体材料，可用于太阳能电池和光纤通信领域。
（1）结合海洋环境的高盐度、高压及透光需求，从结构与功能适应的角度，分析硅藻细胞壁的六边形网格结构对其生存的意义。________
（2）制造光子晶体材料的关键步骤之一是合成二氧化硅纳米颗粒。二氧化硅是一种不溶于水的白色固体，具有高熔点和高硬度，其化学性质稳定，常温下仅与氢氟酸反应。实验室中常用硅酸钠（Na₂SiO₃）与盐酸（HC1）反应制备二氧化硅，请类比碳酸钠与盐酸反应的原理，写出该反应的化学方程式________
（3）从环保角度分析，这种二氧化硅光子晶体新型材料具有的优点是：________。（提示：可从材料来源、稳定性、回收利用等方面分析）
【答案】（1）在高盐度环境中有助于抵抗渗透压变化维持细胞形态和功能；在高压环境下能抵抗压力保护细胞内部结构；多孔结构有利于光线穿过进行光合作用
（2）Na2SiO3+2HCl=2NaCl+SiO2↓+H2O
（3）原料来源广泛；化学性质稳定不易产生有害物质；回收处理容易可重复利用
【解析】（1）在海洋高盐度环境中，硅藻细胞壁六边形网格结构可能有助于其抵抗高盐度带来的渗透压变化，维持细胞的正常形态和功能；对于高压环境，这种规则排列且具有极高机械强度的六边形网格结构能够有效抵抗外界压力，保护细胞内部结构不受破坏；从透光需求方面来看，多孔的六边形网格结构有利于光线穿过，使得硅藻能够更好地利用光能进行光合作用，这体现了结构与功能相适应；
（2）碳酸钠与盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。硅酸钠与盐酸反应类比此原理，生成氯化钠、硅酸，硅酸不稳定会分解为二氧化硅和水，化学方程式为Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓，H2SiO3=SiO2+H2O，总反应方程式为Na2SiO3+2HCl=2NaCl+SiO2↓+H2O；
（3）从材料来源看，硅元素在地壳中含量丰富，二氧化硅的原料来源广泛；从稳定性方面，二氧化硅具有高熔点和高硬度，化学性质相对稳定，在环境中不易分解产生有害物质；从回收利用角度，其稳定的性质使得回收处理相对容易，可重复利用，减少资源浪费和废弃物的产生。
32.“智能跑鞋”是一款集成传感器的运动装备，可实时监测跑步者的步频、心率、能量消耗等数据。小安同学在操场上进行了10分钟慢跑训练，智能跑鞋显示以下数据：步频160步/分钟；步幅0.6米；心率140次/分钟；消耗能量260千焦根据上述信息，回答下列问题：
（1）跑步后几小时内，小安感到肌肉酸痛，这是由于肌肉细胞在缺氧条件下进行________（填生理过程名称），导致乳酸暂时积累。
（2）若小安跑步时受到的平均阻力为40N，计算跑步时的机械功率。
（3）若小安消耗的260千焦能量全部由葡萄糖提供，且每克葡萄糖完全氧化可释放约15.6千焦能量，理论上需消耗多少克葡萄糖?（结果保留一位小数）
【答案】（1）无氧呼吸
（2）①计算跑步速度（v）：
已知：步频是160步/分钟，即每分钟跑160步。每步的步幅是0.6米，因此每分钟跑的距离为：
160×0.6＝96（米），即速度v=96米/分钟÷60秒＝1.6米/秒
②计算机械功率（P）：
公式为：p＝F×v
其中：F是平均阻力（40N），v是跑步速度（1.6m/s）；则p＝40N×1.6米/秒＝64（瓦）
（3）消耗葡萄糖的质量=消耗的总能量÷每克葡萄糖释放的能量。
已知条件：总能量需求=260千焦；每克葡萄糖释放能量=15.6千焦/克。
故需要的葡萄糖质量=260÷15.6≈16.7（克）。
【解析】（1）跑步后肌肉酸痛通常是由于剧烈运动时肌肉细胞缺氧，导致能量供应不足；在缺氧条件下，肌肉细胞会通过无氧呼吸产生能量，同时生成乳酸。乳酸的积累会导致肌肉酸痛。栽培盆
灵液类型
莲藕化身状态
A
灵液1
茎叶健壮，藕节粗大如玉
B
灵液2
叶片枯黄，根系萎缩如枯枝
C
灵液3
茎秆纤弱，藕节短小
研究对象
木块质量m水/g
小烧杯质量
m杯/g
杯、水总质量
m总/g
排开水的质量
m排/g
木块
80
38
118
药品
方案一
4g铁粉、2ml水
方案二
4g铁粉、2ml水、2g氯化钠
方案三
4g铁粉、2ml水、2g活性炭
方案四
4g铁粉、2ml水、2g氯化钠、2g活性炭
低头角度θ/°
0
15
30
45
60
细线拉力F₁/N
0
7.3
14.0
20.2
25.0