2023年浙江省宁波市鄞州区初中科学水平学业模拟考试试卷
展开2023年浙江省宁波市鄞州区中考科学模拟试卷
一、选择题
1.(4分)初中科学实验中,有许多涉及操作上的“先”与“后”的问题,如果把“先”与“后”顺序颠倒,就会影响实验效果或导致事故的发生。下列描述的中“先”与“后”顺序正确的是( )
A.测不规则小石块的密度时先测小石块的体积,后测小石块的质量
B.稀释浓硫酸时先将浓硫酸倒入烧杯中,后将水沿着烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中
C.在氢气还原氧化铜实验结束时,应先熄灭酒精灯,再停止通氢气
D.加热高锰酸钾制取氧气实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水槽
2.(4分)重视实验细节往往是取得实验成功的关键,下列对四个实验的细节要求错误的是( )
A.图甲中,观察水蒸气液化现象时,用冷而干燥的玻璃片盖在盛有热水的烧杯口上
B.图乙中,观察蜗牛身体不同部位对触碰的敏感性,用铅笔以相同的力量进行触碰试验
C.图丙中,比较红墨水在冷水、热水中扩散快慢时,将红墨水同时慢慢注入杯子底部
D.图丁中,观察海波熔化过程中温度的变化,每隔5分钟记录一次温度
3.(4分)成语“坐井观天”的意思是坐在井里看天,用来比喻眼界狭窄之人。枯井中的青蛙位于井底O点,下列光路图中,能正确表示“坐井观天”含义的是( )
A. B.
C. D.
4.(4分)如图所示的实验,其改变内能方法与另外三种不同的是( )
A.水被加热时,内能增大
B.空气被压缩时,内能增大
C.水蒸气推动塞子冲出时,内能减少
D.内燃机压缩冲程
5.(4分)下列实际应用中,利用中和反应的是( )
①用食盐腌制食品
②用澄清石灰水检验二氧化碳
③用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
④用氢氧化钠除掉石油中的硫酸
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
6.(4分)生活中难免遇到意外,学好科学知识可以帮助我们科学地应对,以下处理措施错误的是( )
A.用指压止血法救治较大动脉出血的伤员时,应压迫伤口的远心端
B.不慎烧伤需要进行皮肤移植时,用自身皮肤能有效避免排异反应
C.发现有人煤气中毒,立即打开门窗,将其移到通风处再施救
D.发现有人触电时,应迅速切断电源或用绝缘体挑开导线再施救
7.(4分)“宏观——微观——符号”是学习化学的重要内容和方法,如图所示是某化学反应的微观示意图。下列说法正确的是( )
A.甲和丙都是氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.乙的化学式是N2H4
D.该反应前后氮元素的化合价没有发生改变
8.(4分)图甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁,底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C.向左移动滑片P可增加地球仪“漂浮”的高度
D.增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“漂浮”的高度
9.(4分)小丽同学在做“观察人体口腔上皮细胞”实验时,通过低倍显微镜发现视野的上方有一个口腔上皮细胞,若要在高倍物镜下观察该细胞,应( )
A.向下移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节细准焦螺旋
B.向下移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节粗准焦螺旋
C.向上移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节粗准焦螺旋
D.向上移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节细准焦螺旋
10.(4分)小明将一小球在同一高度第一次竖直上抛,第二次斜上抛,若两次抛出时的动能相等,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.两次小球到达最高点时,动能相等都为零,机械能不相等
B.两次小球到达最高点时,动能都不为零,机械能相等
C.两次小球到达最高点时,高度相等,机械能不相等
D.两次小球到达最高点时,高度不相等,机械能相等
11.(3分)下列表示血液、血细胞、红细胞三个概念之间关系的图示中,正确的是( )
A. B.
C. D.
12.(3分)某同学为了鉴别氢氧化钠溶液和澄清石灰水,设计了如图所示的四组实验方案,其中能达到目的的是( )
A. B. C. D.
13.(3分)在初中科学的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”、“转换法”等。在下面几个实例中,对采用的主要研究方法判断正确的( )
A.研究磁场性质时,用磁感线来描述磁场的分布,采用的是等效替代法
B.通过铁钉陷入沙子中的深度反映压力的作用效果,采用的是控制变量法
C.研究手电筒工作原理时,绘制电路图,采用的是理想模型法
D.将正在发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是类比法
14.(3分)将等量的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硫酸中,反应完成后生成氢气的质量关系可能的是( )
A. B.
C. D.
15.(3分)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P﹣U图像③.则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是( )
A.R1和Ⅰ B.R1和Ⅲ C.R2和Ⅰ D.R2和Ⅲ
二、填空题(本题共7小题,每室2分,共36分)
16.(3分)合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。
金属
锡
铅
锑
熔点/℃
232
327
630
(1)铅锡合金具有导电性,该性质属于合金的 性质。
(2)如图表示铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图像,则该图中横坐标表示 金属的质量分数。
(3)一般家用保险丝大都是用铅(不少于98%)和锑(0.3~1.5%)制成的合金,根据以上信息及生活经验判断该合金的熔点可能为 。
A.20~40℃
B.232~300℃
C.327~600℃
D.630~900℃
17.(3分)如图为动物细胞和植物细胞结构示意图。请据图回答:
(1)据图可知,植物细胞是图中的 。(“甲”或“乙”)
(2)中国科学家屠呦呦因在青蒿(一种植物)中发现了抗疟“利器”——青蒿素获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,青蒿细胞内指导青蒿素形成的控制中心是 。(填序号)
(3)新鲜牡蛎体内的锌元素含量远远高于它所生存的海水,这是因为乙细胞中的 在起作用。(填序号)
18.(3分)受过肺炎疫情的影响,各学校开展了线上教学。有同学没有注意保护眼睛,导致视力下降。
(1)如图甲所示,视力正常的人看远近不同物体时能实现眼睛自动变焦,使物体成像在视网膜上。分析两种情形的焦距大小,看近处时的焦距 看远处时的焦距。
(2)全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示,削去眼角膜上的一部分组织并从切口取出,从而使角膜相当于一个 镜,达到矫正近视的目的。
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,以下会发生改变的是 。(填字母)
A.物体成像的位置
B.眼球折光系统的焦距
C.经过眼球折光系统所成像的性质
19.(3分)麻糍是一道传统美食。如图,师傅手握大锤,高高举起,然后落下,糯米团在不断的捶打下变得更有韧性,而后成为好吃的麻糍。
(1)捣麻糍第一步:师傅手握大锤,高高举起。此时可以把大锤和木柄看作杠杆,把师傅下方手的握点看成支点O,请判断此杠杆的类型为 杠杆。(选填“省力”、“等臂”或“费力”)
(2)捣麻糍第二步:大锤在最高点,然后落下(未接触麻糍)。在下落过程中大锤的重力势能主要转化为 。
20.(3分)如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,图乙为汽油机的工作冲程。
(1)蒸汽弹射装置工作时,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能 (选填“增大”、“减小“或“不变“)。同时推动活塞,使舰载机获得巨大的动能。
(2)蒸汽弹射装置工作时的能量转化与图乙中的 图(选填字母)所示冲程相同。
21.(3分)下列两种方案体现了物质除杂的不同思路:
思路一:将杂质直接转化为所需物质;
思路二:将所需物质转化为中间物质,再将中间物质转化为所需物质。
(1)运用思路一:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的 溶液,过滤、蒸发,即得氯化镁固体。
(2)运用思路二:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。
步骤①中反应的化学方程式是 ,步骤②中加入的甲溶液是 (填化学式)溶液。
22.(3分)2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。11月30日7时33分,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。
(1)搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭穿越地球大气层时,依次穿过了对流层、 、中间层、暖层和外层。
(2)为了使航天员能够适应太空失重的特殊环境,人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法,通过调整航天员所携带的装备,实现航天员在水中处于 状态。
(3)在空间站核心舱中,宇航员们能完成的实验是 。
A.植物的向光性实验
B.粗盐提纯实验
C.乒乓球在水中浮力消失实验
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共36分)
23.(9分)科学小组的同学利用如图装置研究植物种子的呼吸作用。实验步骤如下:
①如图甲,连接试管、带活塞导管、漏斗、橡皮塞、广口瓶。
②检查装置气密性。
③向漏斗中装入少量棉花,向广口瓶内装入浸湿的黄豆种子。
④静置放一昼夜。
⑤如图乙,向试管中加入澄清石灰水,打开导管上的活塞,再向漏斗内倒入清水。
(1)同学们发现澄清石灰水变浑浊,其原因是 ;
(2)小雪同学认为:步骤②无须检查装置气密性,因为该实验在漏斗口放棉花,广口瓶内外本来就是相通的。请你对该意见作出判断并说明理由: 。
(3)步骤④并没有要求将装置保存在黑暗处的理由是: 。
24.(15分)某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。
液体
次数
质量m/kg
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
5
1
2
0.1
10
2
3
0.2
10
4
乙
4
0.1
10
1
5
0.1
20
2
6
0.2
20
4
(1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确?请说明理由: 。
(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的 越大,吸收的热量就越 。(选填:“多”或“少”)
(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的 有关, 的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”)。
25.高锰酸钾是初中常用的一种试剂,它可以和草酸[H2C2O4]发生褪色变化。小明和小丽把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和溶液混合,发现刚开始反应时溶液褪色不明显,但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因,小明查到了如下资料:
资料 1:2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑
资料 2:通常情况下,反应物浓度变大,反应加快;温度升高,反应加快。
(1)根据这些资料,小明提出了两个假设。
假设一:褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的;
假设二:褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的; 小明经过分析,否定了假设一,理由是 。
(2)小丽针对假设二进行实验探究,做了如下实验:
把经过硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份,分装 A、B 两试管,同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液,并置于不同温度的水浴中,观察并记录 。
(3)小明用自己配制的溶液做了与小丽相同的实验,却发现溶液始终显示紫色,其原因可能是 。
26.在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U额=2.5V,电源电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,则可根据此时电流表示数(如图乙)计算出小灯泡的额定功率是 W。
(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率,其中,定值电阻的阻值为R0.先断开开关S2,闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关 、闭合其他开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额= (用R0、U额、I的代数式表示)。
四、解答题(本题共7小题,第27、29小题各4分,第28、30、32小题各6分,第31小题10分,第33小题9分,共45分)
27.如图是人体部分生理活动示意图,其中①代表生理过程,a、b分别代表一种气体。据图回答:
(1)水、无机盐、葡萄糖和膳食纤维中不能通过①过程进入循环系统的是 ,营养物质进入血液后,最先到达心脏四腔中的 。
(2)a代表的物质进入组织细胞后的作用是 。
(3)排出的尿液中,若发现有红细胞和蛋白质,则可能是肾单位中的 发生了病变。
28.人们常在煤气中加入少量乙硫醇(C2H5SH),一旦煤气泄漏,人们能立刻嗅到气味,并做出反应。
(1)人们对煤气泄漏做出的反应属于 (选填“条件”或“非条件”)反射。
(2)乙硫醇属于 (选填“无机物”或“有机物”)。
(3)乙硫醇中碳元素和氢元素的质量比为 。
29.小明在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点(如图甲),要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是 (选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)
(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小(如图乙),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 。
实验次数
入射角
反射角
第一次
20°
70°
第二次
30°
60°
第三次
50°
40°
30.雏鹰小组的同学为了探究植物的光合作用,设计了如图的三个装置。其中的植物、培养液、隔板等条件都完全相同。
(1)为验证光合作用产物,实验前应该对植物进行的处理是:将植株放在黑暗处一昼夜。
(2)甲、乙两组实验的变量是 (选填“CO2”、“光照”或“温度”)。
(3)把植物放到阳光下照射几个小时后,分别将甲、乙、丙的叶片取下,放在盛有酒精的小烧杯中进行隔水加热,使叶片含有的 溶解到酒精中进行脱色处理。
(4)如果把上述装置放在阳光下一段时间后,甲、乙、丙中培养液的水分分别减少了100mL、95mL、95mL。通过对甲、乙、丙中培养液减少的缘故对比分析,说明甲培养液比乙、丙培养液多减少的水分用于了植物的 (选填“光合作用”或“呼吸作用”)。
31.2022年10月31日,福建省莆田市山亭镇,阿里巴巴菜鸟网络的无人机群组,满载湄洲岛居民下单的六箱货品,仅耗时9分钟就成功飞越海峡,为农村淘宝提供物流服务:执行此次飞行的机型载重可达7公斤,应对6级风。技术团队专家介绍,由于技术成熟,无人机会按照编程航线自动飞向既定地点降落。该无人机参数质量m=5kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=125N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=5N取g=10m/s2.动力系统的电动机工作电压U=80V,电流I=5A,电阻R=1欧姆。
(1)该无人机的优点;
(2)无人机以最大升力竖直匀速向上飞,在t=5s时上升的高度h;
(3)飞到100米高空,该无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A,此时动力系统电机的效率是多少?
32.实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为克)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈 性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为 克。
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10克乙瓶中的固体样品,用100克15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
33.如图为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图1中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图2,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。
(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大?
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量。
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
参考答案与试题解析
一、选择题
1.(4分)初中科学实验中,有许多涉及操作上的“先”与“后”的问题,如果把“先”与“后”顺序颠倒,就会影响实验效果或导致事故的发生。下列描述的中“先”与“后”顺序正确的是( )
A.测不规则小石块的密度时先测小石块的体积,后测小石块的质量
B.稀释浓硫酸时先将浓硫酸倒入烧杯中,后将水沿着烧杯壁慢慢倒入浓硫酸中
C.在氢气还原氧化铜实验结束时,应先熄灭酒精灯,再停止通氢气
D.加热高锰酸钾制取氧气实验结束时,应先熄灭酒精灯,再将导管移出水槽
【分析】(1)用天平、量筒和水测量固体密度时,要先测量固体的质量,然后用量筒和水测量体积;
(2)根据稀释浓硫酸的方法来分析;
(3)根据氢气还原氧化铜实验的实验步骤,进行分析判断;
(4)据实验室制取氧气的注意事项分析。
【解答】解:A、如果用量筒和水先测量体积,物体上会沾有水,质量测量会偏大,密度测量值会偏大,故A错误;
B、浓硫酸稀释时,一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断用玻璃棒搅拌,切不可将水倒进浓硫酸里,故B错误;
C、在氢气还原氧化铜实验结束时,应先熄灭酒精灯,再停止通氢气,以防止生成的铜再次被氧化,故C正确;
D、验结束时,先把导气管移出水面,然后再熄灭酒精灯其原因是:防止水槽的水倒流回试管使试管炸裂,故D错误;
故选:C。
【点评】本题考查了测量固体密度实验的细节问题以及掌握常见化学实验基本操作的操作步骤、注意事项等是解答此类试题的关键。
2.(4分)重视实验细节往往是取得实验成功的关键,下列对四个实验的细节要求错误的是( )
A.图甲中,观察水蒸气液化现象时,用冷而干燥的玻璃片盖在盛有热水的烧杯口上
B.图乙中,观察蜗牛身体不同部位对触碰的敏感性,用铅笔以相同的力量进行触碰试验
C.图丙中,比较红墨水在冷水、热水中扩散快慢时,将红墨水同时慢慢注入杯子底部
D.图丁中,观察海波熔化过程中温度的变化,每隔5分钟记录一次温度
【分析】(1)物质由气态变成液体的过程叫液化,液化放热;
(2)根据控制变量法分析解答;
(3)扩散现象,是指分子在永不停息地做无规则运动;
(4)观察海波熔化过程中温度的变化,每隔1分钟记录一次温度。
【解答】解:
A、图甲中,观察水蒸气液化现象时,水蒸气遇冷液化成小水珠,所以实验中用冷而干燥的玻璃片盖在盛有热水的烧杯口上,故A正确;
B、图乙中,观察蜗牛身体不同部位对触碰的敏感性,根据控制变量法知需要用铅笔以相同的力量进行触碰试验,故B正确;
C、比较红墨水在冷水、热水中扩散快慢时,根据控制变量法知需要将红墨水同时慢慢注入杯子底部,故C正确;
D、在观察海波熔化过程中温度的变化时,由于实验时间较短,所以实验中每隔1分钟记录一次温度,故D错误。
故选:D。
【点评】本题中的小实验都是课本中学习的基础知识,虽然综合性较强,但难度却不大。
3.(4分)成语“坐井观天”的意思是坐在井里看天,用来比喻眼界狭窄之人。枯井中的青蛙位于井底O点,下列光路图中,能正确表示“坐井观天”含义的是( )
A. B.
C. D.
【分析】青蛙之所以坐在井里只能看到很小的一片天,就是因为光是沿直线传播的缘故。从光的传播方向和传播路径去分析4个图即可。
【解答】解:图中O点是青蛙的位置,将O点与井口左右两边的端点相连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围;A图是正确的;B图中光的传播方向标错了;C图中光线发生了偏折,因为光是沿直线传播的;D图中不仅光线发生了偏折,而且光的传播方向也标错了。
故选:A。
【点评】本题通过作图的形式考查了光是沿直线传播的,并结合了成语,是一道好题,解答此题的关键有两点:一是看光线的方向是否正确,光线是从外界射进井里;二是光的传播路径是否是直的。
4.(4分)如图所示的实验,其改变内能方法与另外三种不同的是( )
A.水被加热时,内能增大
B.空气被压缩时,内能增大
C.水蒸气推动塞子冲出时,内能减少
D.内燃机压缩冲程
【分析】改变物体内能的两种方式:做功和热传递,做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
【解答】解:
A、用酒精灯加热时,水吸收热量,其内能增大,是通过热传递改变物体的内能;
B、用力将活塞迅速压下,压缩空气做功,机械能转化为内能,筒内空气温度升高、内能增大,是通过做功改变物体的内能;
C、试管中的水蒸气冲开木塞,水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能减小,是通过做功改变物体的内能;
D、内燃机压缩冲程,是活塞压缩工作物质做功,改变工作物质的内能,是通过做功改变物体的内能。
综上所述,A图与其他三实验改变内能方法不同。
故选:A。
【点评】本题从实验入手,考查改变物体内能的两种方式,注重了物理知识与生活的联系。
5.(4分)下列实际应用中,利用中和反应的是( )
①用食盐腌制食品
②用澄清石灰水检验二氧化碳
③用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多
④用氢氧化钠除掉石油中的硫酸
A.①② B.③④ C.①④ D.②③
【分析】中和反应是酸与碱之间生成盐和水的反应,反应物必须是酸和碱,生成物必须是盐和水,据此进行分析判断即可。
【解答】解:①用食盐腌制食品,不是酸与碱的反应,不属于中和反应。
②用澄清石灰水检验二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,该反应的反应物是碱和非金属氧化物,不是酸与碱的反应,不属于中和反应。
③用含Al(OH)3的药物治疗胃酸过多,该反应的反应物是酸和碱,生成物是盐和水,属于中和反应。
④用氢氧化钠除掉石油中的硫酸,该反应的反应物是酸和碱,生成物是盐和水,属于中和反应。
故③④说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握中和反应的特征(反应物是酸和碱,生成物是盐和水)是正确解答此类题的关键。
6.(4分)生活中难免遇到意外,学好科学知识可以帮助我们科学地应对,以下处理措施错误的是( )
A.用指压止血法救治较大动脉出血的伤员时,应压迫伤口的远心端
B.不慎烧伤需要进行皮肤移植时,用自身皮肤能有效避免排异反应
C.发现有人煤气中毒,立即打开门窗,将其移到通风处再施救
D.发现有人触电时,应迅速切断电源或用绝缘体挑开导线再施救
【分析】根据动脉血的特点、中毒和触电事故的自救知识可知。
【解答】解:A、动脉是指把心脏的血液运往全身的血管,动脉出血时压力比较大,溅出或喷出,要在近心端止血,A错误。
B、不慎烧伤需要进行皮肤移植时,最好用自身的皮肤,这样不会发生排异反应,移植的皮肤易于成活,B正确。
C、发现有人煤气中毒,立即打开门窗,将其移到通风处,拨打“120”,同时采取人工呼吸进行自救,C正确。
D、发现有人触电时,应迅速切断电源或用绝缘体挑开导线再施救,D正确。
故选:A。
【点评】解答此题要掌握常用的急救措施。
7.(4分)“宏观——微观——符号”是学习化学的重要内容和方法,如图所示是某化学反应的微观示意图。下列说法正确的是( )
A.甲和丙都是氧化物
B.该反应属于复分解反应
C.乙的化学式是N2H4
D.该反应前后氮元素的化合价没有发生改变
【分析】根据化学反应的微观示意图,分析反应物生成物及反应的条件写出反应的方程式,根据化学反应都遵守质量守恒定律、微粒的变化等分析判断有关的说法。
【解答】解:由微观图示可知,化学方程式为:N2O4+2N2H43N2+4H2O,
A、由化学方程式可知,甲属于氧化物,丙不属于氧化物,故A错误;
B、该反应生成单质和化合物,故该反应不属于复分解反应,故B错误;
C、通过图示可知,乙的化学式是N2H4,故C正确;
D、该反应生成氮气单质,故反应前后氮元素的化合价发生了改变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题主要考查了化学反应中微观粒子方面的知识,明确每个模型表示的含义,这是解决这类题目的关键。
8.(4分)图甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁,底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C.向左移动滑片P可增加地球仪“漂浮”的高度
D.增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“漂浮”的高度
【分析】本装置利用了磁极间的相互作用规律,根据同名磁极相互排斥,结合安培定则可判断出磁极,再进一步确定电源的正负极;并根据滑动变阻器接入电路电阻的变化,利用欧姆定律分析电路中电流的变化;根据影响电磁铁磁性强弱的因素分析磁极的强弱变化;影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数的多少。
【解答】解:AB、磁浮玩具稳定地“漂浮”起来,其利用的工作原理是同名磁极互相排斥,根据同名磁极相互排斥可知,图中电磁铁的上端应为S极,则由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,下端流出,电路中的电源的左端为正极,故A正确,B错误;
C、滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,电磁铁磁性减弱,可降低地球仪“漂浮”的高度,故C错误;
D、在电流不变的情况下,增加电磁铁的线圈匝数,电磁铁的磁性增强,排斥力变大,可提高地球仪“漂浮”的高度,故D错误。
故选:A。
【点评】利用所学的知识进行科技制作,将知识与能力相结合,是提高我们能力的有效途径。
9.(4分)小丽同学在做“观察人体口腔上皮细胞”实验时,通过低倍显微镜发现视野的上方有一个口腔上皮细胞,若要在高倍物镜下观察该细胞,应( )
A.向下移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节细准焦螺旋
B.向下移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节粗准焦螺旋
C.向上移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节粗准焦螺旋
D.向上移动载玻片使细胞位于视野中央,转动转换器,调节细准焦螺旋
【分析】(1)显微镜呈倒立的像,物像移动的方向与标本移动的方向正好相反。
(2)调节细准焦螺旋可以使模糊的物像变得更加清晰。据此解答即可。
【解答】解:我们在显微镜下看到的物像是上下左右均颠倒的物像,所以我们移动玻片标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反。如我们向右移动玻片标本,而在显微镜内看到的物像则是向左移动的。实验时通过低倍显微镜发现视野的上方有一个口腔上皮细胞,要想把它移到视野中央,向上方移动玻片标本,物像才向下方移动移到视野中央。然后转动转换器,换用高倍物镜,调节细准焦螺旋,使物像清晰。
故选:D。
【点评】新课标要求正确使用显微镜并具备一定的实验操作能力,所以有关显微镜使用方面的题都很重要。要想做好此类题目,一定要多动手,多思考,熟能生巧,有些看上去很复杂的问题,如果我们经常操作使用显微镜的话,就会变得十分容易了。
10.(4分)小明将一小球在同一高度第一次竖直上抛,第二次斜上抛,若两次抛出时的动能相等,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.两次小球到达最高点时,动能相等都为零,机械能不相等
B.两次小球到达最高点时,动能都不为零,机械能相等
C.两次小球到达最高点时,高度相等,机械能不相等
D.两次小球到达最高点时,高度不相等,机械能相等
【分析】(1)机械能是动能和势能的总和;
(2)动能的大小与物体的质量和速度有关;
(3)重力势能与物体的质量和被举的高度有关。
【解答】解:
第一次竖直上抛小球到达最高点时,速度为零,所以动能相等为零,小球在上升过程中动能转化全部为重力势能;
第二次斜上抛,小球到达最高点时,在水平方向上还具有速度,动能不为零,动能没有全部转化为重力势能,所以第二次斜上抛时,小球的重力势能小于
第一次竖直上抛时的重力势能,所以两次小球到达最高点时,高度不相等,
小球两次被抛出时的动能相同,即机械能相等,它们在运动的过程中机械能是守恒的,所以它们达到最高点时所具有的机械能是相等的。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】我们可以从影响动能、势能大小因素的变化来判断动能、势能及机械能的大小的变化。
11.(3分)下列表示血液、血细胞、红细胞三个概念之间关系的图示中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】血液包括血浆和血细胞,血细胞包括红细胞、白细胞和血小板。
【解答】解:血液包括血浆和血细胞,因此,血液和血细胞之间是血液包含血细胞的包含关系;血细胞包括红细胞、白细胞和血小板,因此血细胞和红细胞之间是血细胞包含红细胞关系。因此,“血液、血细胞、红细胞三个概念之间关系的图示中”,正确的是A。
故选:A。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握血液的组成。
12.(3分)某同学为了鉴别氢氧化钠溶液和澄清石灰水,设计了如图所示的四组实验方案,其中能达到目的的是( )
A. B. C. D.
【分析】根据盐酸与碱的反应现象、碱遇酸碱指示剂的变色、二氧化碳与碱的反应现象等知识进行分析解答。
【解答】解:A、盐酸虽然都可以与氢氧化钠和澄清石灰水反应,但是没有反应现象,没法鉴别,故A错误,
B、氯化铜与碱溶液混合均会产生氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化钠和澄清石灰水都是碱,没法鉴别,故B错误,
C、石蕊遇碱变蓝色,氢氧化钠和澄清石灰水都是碱,不能鉴别,故C错误,
D、二氧化碳与澄清石灰水反应出现沉淀,与氢氧化钠反应没现象,可以鉴别,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了在鉴别物质选用试剂时出现的现象应当是不同的,难度不大,便于解答。
13.(3分)在初中科学的学习中,我们常会用到一些科学研究方法,如“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“理想模型法”、“转换法”等。在下面几个实例中,对采用的主要研究方法判断正确的( )
A.研究磁场性质时,用磁感线来描述磁场的分布,采用的是等效替代法
B.通过铁钉陷入沙子中的深度反映压力的作用效果,采用的是控制变量法
C.研究手电筒工作原理时,绘制电路图,采用的是理想模型法
D.将正在发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是类比法
【分析】1、理想模型法指通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法;
2、类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法;
3、每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法;
4、转换法是指通过转换研究对象、空间角度、物理规律、物理模型、思维角度、物理过程、物理状态、时间角度等达到化繁为简,化难为易,间接获取问题解决的一种解题方法,保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象是转换法。
5、等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。
【解答】解:A、研究磁场时,为形象地描述磁场的特点和分布规律,引入“磁感线”,采用的是模型法,故A错误;
B、压力的作用效果不能直接观察,通过铁钉陷入沙子中的深度反映压力的作用效果,采用的是转换法,故B错误;
C、研究手电筒工作原理时,绘制电路图,可以简洁直观明确电路连接关系,采用的是理想模型法,故C正确;
D、研究声音的产生时,将发声的音叉与水面接触,水花四溅表明音叉在振动,采用的是转换法,故D错误。
故选:C。
【点评】解答此题要掌握科学的探究方法。
14.(3分)将等量的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硫酸中,反应完成后生成氢气的质量关系可能的是( )
A. B.
C. D.
【分析】金属活动性顺序中,排在氢前面的金属,能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气,排在前面的金属,能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来。
【解答】解:A、如果稀硫酸足量,镁反应生成氢气最多,锌反应生成氢气最少,该选项正确。
B、当铁、锌反应生成的氢气质量相等时,应该是稀硫酸过量,则镁反应生成的氢气和锌、铁一样多,该选项不正确。
C、当三种金属都过量时,稀硫酸完全反应,生成氢气质量相等,该选项正确。
D、镁、铁反应生成的氢气质量相等时,应该是稀硫酸过量,则锌反应生成的氢气和镁、铁一样多,该选项不正确。
故选:AC。
【点评】会利用金属活动顺序表分析实验,氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应,但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应,前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。
15.(3分)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P﹣U图像③.则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是( )
A.R1和Ⅰ B.R1和Ⅲ C.R2和Ⅰ D.R2和Ⅲ
【分析】分析此题主要依据乙图中图像,根据公式P=分析解答,两电阻并联之后的总电阻小于任何一个支路电阻;
【解答】解:根据乙图中①②图像可知,当两电阻分别接入电路后两端电压相同时,①中的功率大于②中的功率,即P1>P2,
又因为功率P=,以及R1>R2,当两电阻分别接入电路后两端电压相同时,电阻较小的R2功率大于电阻R1的功率,所以图像①对应的电阻是R2;
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,首先根据并联电路中总电阻的求解:=+,可得并联之后A、B间的电阻要小于R1,同时也小于R2,
同理,根据功率P=可知,在A、B间电压相同时,两电阻并联后电阻最小,那么此时的功率应该最大,则图像应该在①的上方,所以图像③所在的区域应在Ⅰ区域;
故选:C。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,关键是将课本知识内容记忆清楚,仔细分析即可。
二、填空题(本题共7小题,每室2分,共36分)
16.(3分)合金是由两种或两种以上的金属或金属与非金属熔合而成的具有金属特性的物质。查阅资料可知合金的熔点低于其中任何一种金属的熔点。下表是几种金属熔点的数据。
金属
锡
铅
锑
熔点/℃
232
327
630
(1)铅锡合金具有导电性,该性质属于合金的 物理 性质。
(2)如图表示铅锡合金的熔点随其中一种金属的质量分数变化的图像,则该图中横坐标表示 锡 金属的质量分数。
(3)一般家用保险丝大都是用铅(不少于98%)和锑(0.3~1.5%)制成的合金,根据以上信息及生活经验判断该合金的熔点可能为 B 。
A.20~40℃
B.232~300℃
C.327~600℃
D.630~900℃
【分析】(1)根据物理性质是指不需要通过化学变化表现出来的性质进行分析;
(2)根据横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高考虑本题;
(3)根据合金的特性,熔点比它的组成成分熔点要低来分析。
【解答】解:(1)铅锡合金具有导电性,不需要通过化学变化表现出来,属于物理性质;
(2)横坐标质量分数为零时熔点要比质量分数为100%时熔点高,因为铅的熔点比锡的熔点高,所以横坐标表示锡的质量分数;
(3)合金的熔点比它的组成成分熔点要低,铅、锑这两种物质熔点最低的是327℃,最高是630℃,所以保险丝应该选择熔点比327℃低,且必须要高于室温,选项B符合题意。
故答案为:(1)物理;
(2)锡;
(3)B。
【点评】解答本题关键是熟悉物理性质和化学性质的区别,知道合金的特点。
17.(3分)如图为动物细胞和植物细胞结构示意图。请据图回答:
(1)据图可知,植物细胞是图中的 乙 。(“甲”或“乙”)
(2)中国科学家屠呦呦因在青蒿(一种植物)中发现了抗疟“利器”——青蒿素获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,青蒿细胞内指导青蒿素形成的控制中心是 ② 。(填序号)
(3)新鲜牡蛎体内的锌元素含量远远高于它所生存的海水,这是因为乙细胞中的 ① 在起作用。(填序号)
【分析】观图可知:①细胞膜、②细胞核、③叶绿体、④液泡、⑤细胞质、⑥细胞壁,解答即可。
【解答】解:(1)植物细胞内有细胞壁、液泡和叶绿体,而动物细胞内没有细胞壁、液泡和叶绿体。乙图具有细胞壁、叶绿体和液泡,这是植物细胞所特有的。因此乙图是植物细胞结构模式图,甲图是动物细胞结构模式图。
(2)细胞核内含有遗传物质,能传递遗传信息,青蒿细胞内指导青蒿素形成的控制中心是②细胞核。
(3)细胞膜能控制物质的进出,既不让有害的物质进来,也不让有用的物质轻易出去,具有选择透过性,也有保护作用,故新鲜的牡蛎体内的锌元素含量远远高于它所生存的海水,这是因为乙细胞中的①细胞膜控制物质进出的作用。
故答案为:
(1)乙。
(2)②。
(3)①。
【点评】掌握动植物细胞的结构和功能是解题的关键。
18.(3分)受过肺炎疫情的影响,各学校开展了线上教学。有同学没有注意保护眼睛,导致视力下降。
(1)如图甲所示,视力正常的人看远近不同物体时能实现眼睛自动变焦,使物体成像在视网膜上。分析两种情形的焦距大小,看近处时的焦距 小于 看远处时的焦距。
(2)全飞秒近视手术应用了新一代近视矫正技术。如图乙所示,削去眼角膜上的一部分组织并从切口取出,从而使角膜相当于一个 凹透 镜,达到矫正近视的目的。
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,以下会发生改变的是 A、B 。(填字母)
A.物体成像的位置
B.眼球折光系统的焦距
C.经过眼球折光系统所成像的性质
【分析】(1)人类和某些动物的眼睛很像一架照相机。眼球内的晶状体相当于一个凸透镜,视网膜相当于光屏,我们看物体时,是通过睫状体的伸缩来调节晶状体的弯曲程度,改变晶状体的焦距,使不同远近的物体都能在像距相同的视网膜上生成清晰的倒立实像。
(2)近视眼是由于晶状体对光线的会聚作用太强,是远处物体射来的光线会聚在视网膜的前方:凹透镜对光线具有发散作用。
(3)视力矫正后,像能成在视网膜上。
【解答】解:(1)正常眼看远处和近处的物体都清晰,就是根据晶状体自动调节焦距的原理,使像能成在视网膜上:由图甲可知,当正常人眼看远处物体时,晶状体变薄,折光能力变弱,使像成在视网膜上;当看近处的物体时,晶状体变厚折光能力变强,即焦距变小,故看清近处物体时的焦距小于看清远处物体时的焦距;
(2)全飞秒近视手术,在眼角膜上削去一部分并从切口取出,从而使角膜形成一个凹透镜,由于凹透镜对光线具有发散作用,能使像成在视网膜上;
(3)用全飞秒近视手术矫正视力后,眼球折光系统的焦距变大,使得像的位置改变,像会成在视网膜上,但像的性质不变,故选A和B。
故答案为:
(1)小于
(2)凹透
(3)A、B
【点评】明确近视眼、远视眼、正常眼的成像特点以及近视眼和远视眼的矫正措施是解决此题的关键。
19.(3分)麻糍是一道传统美食。如图,师傅手握大锤,高高举起,然后落下,糯米团在不断的捶打下变得更有韧性,而后成为好吃的麻糍。
(1)捣麻糍第一步:师傅手握大锤,高高举起。此时可以把大锤和木柄看作杠杆,把师傅下方手的握点看成支点O,请判断此杠杆的类型为 费力 杠杆。(选填“省力”、“等臂”或“费力”)
(2)捣麻糍第二步:大锤在最高点,然后落下(未接触麻糍)。在下落过程中大锤的重力势能主要转化为 动能 。
【分析】(1)动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆,动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆,动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆;
(2)动能大小的影响因素:质量、速度;重力势能大小的影响因素:质量、高度。
【解答】解:(1)由图知,挥动大锤捣糯米团时,动力臂小于大锤重力的力臂,所以大锤可以看作一个费力杠杆;
(2)在下落过程中,大锤的质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大,重力势能主要转化为动能。
故答案为:(1)费力;(2)动能。
【点评】此题是一道学科综合题,难度不大,考查的是我们对知识的整合能力。
20.(3分)如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度,图乙为汽油机的工作冲程。
(1)蒸汽弹射装置工作时,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,内能 减小 (选填“增大”、“减小“或“不变“)。同时推动活塞,使舰载机获得巨大的动能。
(2)蒸汽弹射装置工作时的能量转化与图乙中的 C 图(选填字母)所示冲程相同。
【分析】(1)做功可以改变物体内能,物体对外界做功,物体的内能减小,温度降低;
(2)内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】解:(1)蒸汽弹射装置工作时,气缸内蒸汽体积膨胀,对外做功,其内能减小,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,该过程中内能转化为机械能;
(2)C图中汽油机两气门都关闭,火花塞点火和活塞向下移动,是汽油机的做功冲程,也是内能转化为机械能的过程,与蒸汽弹射装置工作时的原理相似。
故答案为:(1)减小;(2)C。
【点评】本题考查了改变内能的方法以及内燃机四个冲程的工作特点,属于综合性题目。
21.(3分)下列两种方案体现了物质除杂的不同思路:
思路一:将杂质直接转化为所需物质;
思路二:将所需物质转化为中间物质,再将中间物质转化为所需物质。
(1)运用思路一:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的 硫酸镁 溶液,过滤、蒸发,即得氯化镁固体。
(2)运用思路二:除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。
步骤①中反应的化学方程式是 BaCl2+K2SO4═BaSO4↓+2KCl ,步骤②中加入的甲溶液是 NaOH (填化学式)溶液。
【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。除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质。
【解答】解:(1)除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡,先加足量的水溶解,再向溶液中加入适量的硫酸镁溶液,生成硫酸钡沉淀和氯化镁,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,再过滤、蒸发,即得氯化镁固体。
(2)除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾,先加足量的水溶解,氯化钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,过滤,向滤液中加入足量的氢氧化钠溶液,氯化镁和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,再进行蒸发即可。
步骤①氯化钡与硫酸钾反应生成硫酸钡沉淀和氯化钾,反应的化学方程式为:BaCl2+K2SO4═BaSO4↓+2KCl。
步骤②中加入的甲溶液是氢氧化钠溶液,其化学式为NaOH。
故答案为:
(1)硫酸镁;
(2)BaCl2+K2SO4═BaSO4↓+2KCl;氯化钾、氯化镁、氯化钠;NaOH。
【点评】物质的分离与除杂是中考的重点,也是难点,解决除杂问题时,抓住除杂质的必需条件(加入的试剂只与杂质反应,反应后不能引入新的杂质)是正确解题的关键。
22.(3分)2022年11月29日23时08分,搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。11月30日7时33分,神舟十五号3名航天员顺利进驻中国空间站,与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。
(1)搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭穿越地球大气层时,依次穿过了对流层、 平流层 、中间层、暖层和外层。
(2)为了使航天员能够适应太空失重的特殊环境,人们设计了在大型水池中对航天员进行太空行走模拟训练的方法,通过调整航天员所携带的装备,实现航天员在水中处于 悬浮 状态。
(3)在空间站核心舱中,宇航员们能完成的实验是 AC 。
A.植物的向光性实验
B.粗盐提纯实验
C.乒乓球在水中浮力消失实验
【分析】(1)气层或大气圈其结构自上而下依次为:对流层、平流层、中间层、暖层和外层,据此进行分析;
(2)根据物体的液体处于悬浮状态时,浮力与重力相等进行分析;
(3)在飞船中,所有的物体都处于失重状态,凡是与重力无关的实验才能完成,据此分析。
【解答】解:(1)大气层或大气圈其结构自上而下依次为:对流层、平流层、中间层、暖层和外层;所以搭载神舟十三号载人飞船的长征二号运载火箭穿越地球大气层时,依次穿过了对流层、平流层、中间层、暖层和外层;
(2)当航天员在水中处于悬浮状态时,航天员自身及所携带的装备受到的浮力等于重力;
(3)A.植物的向光性与光有关,与重力无关,在太空中可以完成,故A可选;
B.粗盐提纯实验,靠重力完成,在太空不能完成,故B不选;
C.浮力是随着重力而出现的,在太空中,没有了重力作用,所以浮力也就几乎消失了,在太空中可以完成,故C可选;
故答案是:
(1)平流层;
(2)悬浮;
(3)AC。
【点评】本题考查了浮力产生的原因、大气温度及分层、物质的沉浮条件等相关知识,试题涉及知识点少,难度较小,在分析第三个问题时,要把握在飞船中所有的物体都处于失重状态这一规律,问题就很快解决。
三、实验探究题(本题共4小题,每空3分,共36分)
23.(9分)科学小组的同学利用如图装置研究植物种子的呼吸作用。实验步骤如下:
①如图甲,连接试管、带活塞导管、漏斗、橡皮塞、广口瓶。
②检查装置气密性。
③向漏斗中装入少量棉花,向广口瓶内装入浸湿的黄豆种子。
④静置放一昼夜。
⑤如图乙,向试管中加入澄清石灰水,打开导管上的活塞,再向漏斗内倒入清水。
(1)同学们发现澄清石灰水变浑浊,其原因是 种子进行呼吸作用产生了二氧化碳 ;
(2)小雪同学认为:步骤②无须检查装置气密性,因为该实验在漏斗口放棉花,广口瓶内外本来就是相通的。请你对该意见作出判断并说明理由: 该意见错误,因为如果装置漏气,则在第⑤步,向广口瓶内倒入清水时,瓶内气体可能从漏气处逃逸,不能使澄清石灰水变浑浊 。
(3)步骤④并没有要求将装置保存在黑暗处的理由是: 植物种子不会进行光合作用而干扰实验 。
【分析】细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
【解答】解:(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以同学们发现澄清石灰水变浑浊,其原因是种子进行呼吸作用产生了二氧化碳。
(2)该实验是通过检验澄清石灰水是否变浑浊来验证植物种子是否进行呼吸作用产生了二氧化碳,所以要确保实验装置的气密性完好。小雪同学认为:步骤②无须检查装置气密性,因为该实验在漏斗口放棉花,广口瓶内外本来就是相通的,该意见是错误的,因为如果装置漏气,则在第⑤步,向广口瓶内倒入清水时,瓶内气体可能从漏气处逃逸,不能使澄清石灰水变浑浊,进而检验不到二氧化碳。
(3)步骤④并没有要求将装置保存在黑暗处的理由是:植物种子不会进行光合作用消耗二氧化碳而干扰实验。
故答案为:(1)种子进行呼吸作用产生了二氧化碳;
(2)该意见错误,因为如果装置漏气,则在第⑤步,向广口瓶内倒入清水时,瓶内气体可能从漏气处逃逸,不能使澄清石灰水变浑浊;
(3)植物种子不会进行光合作用而干扰实验。
【点评】解题的关键是熟记和掌握探究植物的呼吸作用的实验。
24.(15分)某同学在做“比较不同液体吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给液体甲和乙加热。
液体
次数
质量m/kg
升高的温度Δt/℃
加热的时间t/min
甲
1
0.1
5
1
2
0.1
10
2
3
0.2
10
4
乙
4
0.1
10
1
5
0.1
20
2
6
0.2
20
4
(1)分析第1、4次,第2、5次或第3、6次实验数据,某同学认为:加热相同的时间时,乙升高的温度高一些,这说明乙吸收的热量多一些。这位同学的判断是否正确?请说明理由: 不正确,实验中使用的电加热器相同,加热相同的时间,甲、乙两种液体吸收的热量相等 。
(2)分析第2、3次或第5、6次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,物质的 质量 越大,吸收的热量就越 多 。(选填:“多”或“少”)
(3)通过比较第2、4次实验数据可知,液体吸收的热量多少与液体的 种类 有关, 甲 的吸热能力更强(选填“甲”或“乙”)。
【分析】(1)用相同的电加热器给液体加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,加热时间越长,液体吸收的热量越多,可以根据加热时间的长短判断液体吸收热量的多少。
(2)根据控制变量法的要求分析表中实验序号为第2、3或第5、6的实验数据,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。
(3)根据控制变量法的要求分析表中实验序号为2、4的实验数据,根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论。
【解答】解:(1)用相同的电加热器加热,在相等时间内液体吸收的热量相等,因此该同学的判断是错误的。
(2)由表中第2、3次或第5、6次实验数据可知,液体的种类和液体升高的温度相等而液体质量不同,液体质量越大,需要的加热时间越长,液体吸收的热量越多,由此可得:同种物质升高相同温度时,物质的质量越大,吸收的热量就越多。
(3)由表中第2、4次实验数据可知,液体质量和升高的温度相等而液体种类不同,甲液体的加热时间比乙液体的加热时间长,甲液体比乙液体吸收的热量多,由此可得:甲的吸热能力更强。
故答案为:(1)不正确,实验中使用的电加热器相同,加热相同的时间,甲、乙两种液体吸收的热量相等;(2)质量;多;(3)种类;甲。
【点评】本题考查了实验数据分析,应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题。
25.高锰酸钾是初中常用的一种试剂,它可以和草酸[H2C2O4]发生褪色变化。小明和小丽把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和溶液混合,发现刚开始反应时溶液褪色不明显,但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因,小明查到了如下资料:
资料 1:2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑
资料 2:通常情况下,反应物浓度变大,反应加快;温度升高,反应加快。
(1)根据这些资料,小明提出了两个假设。
假设一:褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的;
假设二:褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的; 小明经过分析,否定了假设一,理由是 随着反应的进行,反应物的浓度已经在减小,但褪色速度却反而加快 。
(2)小丽针对假设二进行实验探究,做了如下实验:
把经过硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份,分装 A、B 两试管,同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液,并置于不同温度的水浴中,观察并记录 褪色的速率 。
(3)小明用自己配制的溶液做了与小丽相同的实验,却发现溶液始终显示紫色,其原因可能是 高锰酸钾的浓度过小(合理即可) 。
【分析】(1)根据随着反应的进行,反应物的浓度在不断地降低,进行分析解答。
(2)根据假设2:褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的,进行分析解答。
(3)根据题意,小明用自己配制的溶液做了与小丽相同的实验,却发现溶液始终显示紫色,进行分析解答。
【解答】解:(1)随着反应的进行,反应物的浓度在不断地降低,所以褪色速度突然加快不是由反应物浓度变大引起的。
(2)假设2:褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的,把经过硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份,分装 A、B 两试管,同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液,并置于不同温度的水浴中,观察并记录褪色的速率。
(3)小明用自己配制的溶液做了与小丽相同的实验,却发现溶液始终显示紫色,可能是因为高锰酸钾的浓度过小或温度过低(合理即可)。
故答案为:
(1)随着反应的进行,反应物的浓度已经在减小,但褪色速度却反而加快;
(2)褪色的速率;
(3)高锰酸钾的浓度过小(合理即可)。
【点评】本题有一定难度,明确探究目的、反应物浓度和温度对反应速率的影响是正确解答本题的关键。
26.在测量小灯泡电功率的实验中,已知灯泡额定电压U额=2.5V,电源电压保持不变。
(1)用笔画线代替导线把甲图电路连接完整。
(2)调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,则可根据此时电流表示数(如图乙)计算出小灯泡的额定功率是 0.7 W。
(3)如果没有电压表,用如图丙所示电路也可测小灯泡的额定功率,其中,定值电阻的阻值为R0.先断开开关S2,闭合开关S、S1调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为;再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关 S1 、闭合其他开关,读出电流表示数为I,灯泡额定功率的表达式为P额= U额×(I﹣) (用R0、U额、I的代数式表示)。
【分析】(1)根据滑动变阻器应的正确连接进行解答;
(2)读出灯泡正常发光时的电流,由P=UI计算小灯泡的额定功率;
(3)要测灯的额定功率,应先使灯正常发光,在没有电压表的情况下,电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用,故将R0与电流表串联后再与灯并联,通过移动变阻器的滑片使电流表示数为时,由并联电路电压的规律,灯的电压为额定电压,灯正常发光;保持滑片位置不变,通过开关的转换,使电流表测灯与R并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流,根据P=UI求出灯的额定功率的表达式。
【解答】解:
(1)测量小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器应一上一下接串联入电路中,实物连接如图所示:
(2)灯泡正常发光时两端电压等于其额定电压,
由图乙知,电流表使用0~0.6A量程,分度值0.02A,所以灯泡正常发光电流为0.28A,
小灯泡的额定功率P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(3)先断开开关S2、闭合开关S、S1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为;
再保持变阻器滑片的位置不变,只断开开关S1、闭合其它开关,读出电流表示数为I,此时电流表测灯与定值电阻并联的电流,
因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律求出灯的额定电流为I﹣;
灯泡额定功率的表达式为P额=U额×(I﹣)。
故答案为:(1)见上图;(2)0.7;(3)S1;U额×(I﹣)。
【点评】本题测量小灯泡电功率的实验,考查电路连接、电流表读数、功率计算及设计实验方案测额定功率的能力,难度适中。
四、解答题(本题共7小题,第27、29小题各4分,第28、30、32小题各6分,第31小题10分,第33小题9分,共45分)
27.如图是人体部分生理活动示意图,其中①代表生理过程,a、b分别代表一种气体。据图回答:
(1)水、无机盐、葡萄糖和膳食纤维中不能通过①过程进入循环系统的是 膳食纤维 ,营养物质进入血液后,最先到达心脏四腔中的 右心房 。
(2)a代表的物质进入组织细胞后的作用是 参与有机物的氧化分解 。
(3)排出的尿液中,若发现有红细胞和蛋白质,则可能是肾单位中的 肾小球 发生了病变。
【分析】1、小肠是人体吸收营养物质的主要器官,各种营养物质在小肠等处被吸收后,随着内壁血管中的血液运往全身。
2、尿的形成主要包括两个连续的生理过程:肾小球的过滤作用和肾小管的重吸收作用。
3、由图可知:A消化系统、B呼吸系统、C泌尿系统,a氧气、b二氧化碳,①是营养物质的吸收。
【解答】解:(1)食物中的维生素、水和无机盐等小分子的营养物质人体可以直接吸收利用,而蛋白质、糖类、脂肪这些大分子的营养物质是不溶于水的,必须在消化道内变成小分子的能溶于水的物质后,才能被消化道壁吸收。人体无法消化膳食纤维,所以膳食纤维不能进入循环系统;营养物质主要在小肠处被吸收随着内壁血管中的血液经下腔静脉流回到右心房。
(2)空气进入B系统,然后a进入血液,说明a是氧气。氧气进入组织细胞后参与有机物的氧化分解。
(3)正常情况下肾小球不能过滤血细胞和大分子蛋白质。若肾小球有炎症,肾小球的通透性增大。原本不能过滤的血细胞和大分子蛋白质进入了原尿。而肾小管又不重吸收血细胞和大分子蛋白质,因此尿液中会出现血细胞和大分子蛋白质。所以肾炎病人的尿液中,若发现有红细胞和蛋白质,则发生病变的部位可能是肾小球。
故答案为:(1)膳食纤维;右心房。
(2)参与有机物的氧化分解。
(3)肾小球。
【点评】掌握人体营养物质的消化和吸收过程及尿液的形成过程。
28.人们常在煤气中加入少量乙硫醇(C2H5SH),一旦煤气泄漏,人们能立刻嗅到气味,并做出反应。
(1)人们对煤气泄漏做出的反应属于 条件 (选填“条件”或“非条件”)反射。
(2)乙硫醇属于 有机物 (选填“无机物”或“有机物”)。
(3)乙硫醇中碳元素和氢元素的质量比为 4:1 。
【分析】(1)根据反射的类型来分析;
(2)含有碳元素的化合物是有机物,不含碳元素的是无机物。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;
(3)根据化合物中各元素质量比的计算方法来分析。
【解答】解:(1)闻到臭味后觉察到煤气泄漏,这是人后天学习到的,属于条件反射;故答案为:条件;
(2)乙硫醇是一种含碳元素的化合物,属于有机物;故答案为:有机物;
(3)乙硫醇中碳元素和氢元素的质量比为(12×2):(1×6)=4:1;故答案为:4:1。
【点评】本题难度不大,掌握物质的组成与分类、有关化学式的计算是解题的关键。
29.小明在探究“光的反射规律”时将一块平面镜放在水平桌面上,再把一张纸板放置在平面镜上。
(1)小明让一束光贴着纸板射到O点(如图甲),要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,纸板与平面镜的位置关系是 一定垂直 (选填“一定垂直”“一定不垂直”或“可以垂直也可以不垂直”)
(2)小明探究反射角和入射角之间的关系时,三次改变入射角i的大小(如图乙),实验所测数据如下表,他根据表中数据得出的结论和其他同学的结论并不一致。请你根据表中的数据分析小明实验中出现错误的原因是 把反射光线与镜面的夹角当成了反射角 。
实验次数
入射角
反射角
第一次
20°
70°
第二次
30°
60°
第三次
50°
40°
【分析】光的反射规律:三线共面(入射光线、反射光线、法线在同一平面上),两线分居(入射光线、反射光线分居法线两侧),两角相等(入射角、反射角).结合探究实验中的具体操作与实验现象,可逐一对相关问题进行解答。
【解答】解:(1)要使入射光线和其反射光线的径迹同时在纸板上出现,则法线必须与平面镜垂直,并且反射光线、入射光线和法线必须在同一平面内,因此纸板与平面镜的位置关系必垂直;
(2)根据反射定律,反射角等于入射角,反射角是反射线与法线的夹角,入射角是入射线与法线的夹角,当入射角分别为20°、30°、50°时,反射线与法线的夹角,即反射角也应分别是20°、30°、50°,而70°,60°,40°正好是反射光线与镜面的夹角,所以是把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
故答案为:(1)一定垂直;(2)把反射光线与镜面的夹角当成了反射角。
【点评】此题主要通过实验探究了光的反射定律。实验中要学会分析两角大小和三线之间的关系,并注意实验中的操作细节。
30.雏鹰小组的同学为了探究植物的光合作用,设计了如图的三个装置。其中的植物、培养液、隔板等条件都完全相同。
(1)为验证光合作用产物,实验前应该对植物进行的处理是:将植株放在黑暗处一昼夜。
(2)甲、乙两组实验的变量是 CO2 (选填“CO2”、“光照”或“温度”)。
(3)把植物放到阳光下照射几个小时后,分别将甲、乙、丙的叶片取下,放在盛有酒精的小烧杯中进行隔水加热,使叶片含有的 叶绿素 溶解到酒精中进行脱色处理。
(4)如果把上述装置放在阳光下一段时间后,甲、乙、丙中培养液的水分分别减少了100mL、95mL、95mL。通过对甲、乙、丙中培养液减少的缘故对比分析,说明甲培养液比乙、丙培养液多减少的水分用于了植物的 光合作用 (选填“光合作用”或“呼吸作用”)。
【分析】(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。氢氧化钠吸收二氧化碳。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
(3)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,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
【解答】解:(2)甲装置清水不能吸收二氧化碳,乙装置中氢氧化钠溶液能吸收装置中的二氧化碳,因此,甲、乙两组实验的变量是CO2。
(3)将甲、乙、丙的叶片取下,放在盛有酒精的小烧杯中进行隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中进行脱色处理,叶片的颜色由绿色变成黄白色。
(4)甲装置内植物能进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,乙、丙装置内植物能进行呼吸作用、蒸腾作用,因此“如果把上个装置放在阳光下一段时间后,甲、乙、丙中培养液的水分分别减少了100mL、95mL、95mL.通过对甲、乙、丙中培养液减少的缘故对比分析”,说明甲培养液比乙、丙培养液多减少的水分用于了植物的光合作用。
故答案为:(2)CO2;
(3)叶绿素;
(4)光合作用。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握光合作用的过程、绿叶在光下制造有机物的实验以及对照实验的特点。
31.2022年10月31日,福建省莆田市山亭镇,阿里巴巴菜鸟网络的无人机群组,满载湄洲岛居民下单的六箱货品,仅耗时9分钟就成功飞越海峡,为农村淘宝提供物流服务:执行此次飞行的机型载重可达7公斤,应对6级风。技术团队专家介绍,由于技术成熟,无人机会按照编程航线自动飞向既定地点降落。该无人机参数质量m=5kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=125N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=5N取g=10m/s2.动力系统的电动机工作电压U=80V,电流I=5A,电阻R=1欧姆。
(1)该无人机的优点;
(2)无人机以最大升力竖直匀速向上飞,在t=5s时上升的高度h;
(3)飞到100米高空,该无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A,此时动力系统电机的效率是多少?
【分析】(1)根据材料内容可知,该无人机有方便、快捷的优点
(2)根据P=UI求出电动机的总功率;根据P=I2R求出电动机的发热功率,电动机输出的机械功率等于电动机的总功率减去电动机的热功率;利用W=Pt求出电动机所做的机械功;利用W=Fh求出无人机上升的高度;
(3)根据P=UI求出无人机高空悬停状态电动机的总功率,根据P=I2R求出无人机高空悬停状态电动机的发热功率,电动机输出的机械功率等于电动机的总功率减去电动机的热功率,利用效率公式求出此时动力系统电机的效率。
【解答】解:(1)根据材料内容可知,该无人机有方便、快捷的优点;
(2)电动机的总功率:P总=UI=80V×5A=400W,
电动机的发热功率:P热=I2R=(5A)2×1Ω=25W,
电动机的输出功率:P=P总﹣P热=400W﹣25W=375W,
电动机所做的机械功:W=Pt=375W×5s=1875J,
由W=Fh可知,上升的高度:。
(3)无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A时,
电动机此时的总功率:P总′=U'I'=80V×4A=320W,
电动机的发热功率:P热'=I'2R=(4A)2×1Ω=16W,
电动机的输出功率:P′=P'﹣P热'=320W﹣16W=304W;
此时动力系统电机的效率:η=====0.95=95%。
答:(1)该无人机的优点:方便、快捷;
(2)无人机以最大升力竖直匀速向上飞,在t=5s时上升的高度h为15m;
(3)飞到100米高空,该无人机高空悬停状态电机输出电流变为4A,此时动力系统电机的效率是95%。
【点评】本题考查电功和电功率的计算、功的公式以及效率公式的应用,是一道综合题,由一定的难度。
32.实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体,某学习小组为了研究其变质情况,进行了如下实验:(电子秤示数单位为克)
(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈 酸 性。
(2)上述实验中产生的二氧化碳气体质量为 2.2 克。
(3)计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)某同学另取10克乙瓶中的固体样品,用100克15%的稀硫酸按同样方法进行实验,他认为不管固体样品变质程度如何,稀硫酸加入后,都不需要使用石蕊试液,请计算说明他做出此判断的原因。
【分析】(1)根据紫色石蕊试液遇酸变红色,遇碱变蓝色,遇中性溶液不变色,进行分析判断。
(2)根据质量守恒定律分析。
(3)根据二氧化碳的质量结合化学方程式计算样品中碳酸钠的质量,进一步计算固体样品中碳酸钠的质量分数。
(4)根据实验时所用稀硫酸过量分析。
【解答】解:(1)滴入紫色石蕊试液后溶液为红色,说明反应后溶液呈酸性。
(2)根据质量守恒定律,产生的二氧化碳气体质量为80.00g+90g﹣167.80g=2.2g;
(3)设固体样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 2.2g
x=5.3g
固体样品中碳酸钠的质量分数×100%=53%。
(4)用100g15%稀硫酸进行实验,相比90g10%的稀盐酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
故答案为:(1)酸;
(2)2.2;
(3)53%;
(4)用100g15%的稀硫酸进行实验,稀硫酸一定过量,故稀硫酸加入后不需要加石蕊试液。
【点评】本题考查了久置的NaOH固体变质的计算,根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
33.如图为小颖同学设计的电热水器的原理图,该电热水器具有加热、保温功能。图1中电磁继电器(线圈电阻不计)、热敏电阻R、保护电阻R0、电压恒为6V的电源U1、导线等组成控制电路。当电磁铁线圈中的电流I<10mA时,继电器上方触点和触点c接通;当电磁铁线圈中的电流I≥10mA时,电磁铁的衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通。热敏电阻中允许通过的最大电流I0=15mA,其电阻R随温度变化的规律如图2,热敏电阻和加热电路中的三只电阻R1、R2、R3均置于储水箱中。已知R1=33Ω、R2=66Ω、R3=154Ω、U2=220V。
(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是多大?
(2)保温状态下,若加热电路的发热功率等于热水器散热功率的80%,求10分钟内热水器散失的热量。
(3)为使控制电路正常工作,保护电阻R0的阻值至少为多大?若R0为该值,衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是多少?
【分析】由电路图知:衔铁被吸下,继电器下方触点和触点a、b接通时,加热电路中电阻最小,由P=可知电路功率最大,处于加热状态;当继电器上方触点和触点c接通时,加热电路电阻较大,由P=可知电路功率较小,电路处于保温状态;
(1)衔铁被吸下时,电阻R1与R2并联,由并联电路特点可以求出加热电路的总电阻;
(2)先由功率公式P=求出加热电路在保温状态下10min内电路产生的热量,然后根据题意求出热水器散失的热量;
(3)由热敏电阻的R﹣t图象找出热敏电阻的最小阻值,此时电路电流最大,根据电路的最大电流求出控制电路保护电阻R0的最小阻值,这是控制电路正常工作的最小阻值;求出衔铁刚好被吸下时热敏电阻的阻值,然后由图象找出该阻值对应的温度,这就是储水箱中水的温度。
【解答】解:(1)由电路图知:衔铁被吸下时,R1、R2并联,
由并联电路的特点知:=+
电路总电阻R===22Ω;
(2)由电路图知,保温状态下:R2、R3串联,
10min加热电路产生的热量Q=t=×600s=1.32×105J,
10分钟内热水器散失的热量Q′===1.65×105J;
(3)由图乙可知,热敏电阻的最小值是R=200Ω,
当R最小,控制电路中的电流不超过最大值时,保护电阻R0阻值最小,
由I0=得:保护电阻R0的最小值R0=﹣R=﹣200Ω=200Ω,
由题意知,衔铁刚好被吸下时,电路电流I=10mA=0.01A,
此时电流总电阻R总===600Ω,
此时热敏电阻R=R总﹣R0=600Ω﹣200Ω=400Ω,
由图2可知,此时水温为60℃。
答:(1)衔铁被吸下时,加热电路的总电阻是22Ω;
(2)10分钟内热水器散失的热量是1.65×105J;
(3)保护电阻R0的阻值至少为200Ω,
衔铁刚好被吸下时储水箱中水温是60℃。
【点评】本题考查了求加热电路处于加热状态时的电阻、10分钟热水器散失的热量、保护电阻的最小阻值、水的温度等问题,考查的内容较多;分析清楚电路结构是本题正确解题的前提与关键;要正确解题,需要熟练掌握并联电路的特点、电功公式、欧姆定律等知识。
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