浙江省杭州市慧澜中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷
展开1.(3分)下列实验能达到实验目的的是( )
A.用图甲检查装置气密性
B.用图乙检验碳酸根离子的存在
C.用图丙除去氧气中的水蒸气
D.用图丁稀释浓硫酸
2.(3分)下列属于化学变化的是( )
A.氢氧化钠固体潮解B.浓盐酸挥发
C.海水晒盐D.铁生锈
3.(3分)下列各组内物质的溶液混合后,所得溶液一定呈酸性的是( )
A.BaCl2、NaCl、H2SO4B.Ca(OH)2、HCl、H2SO4
C.KOH、Na2CO3、HClD.Na2CO3、AgNO3、HCl
4.(3分)有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.pH试纸B.酚酞试液
C.稀硫酸D.硝酸钡溶液
5.(3分)用图所示的密闭实验装置,能够使气球膨胀,过一段时间又恢复到原状的一组固体和液体是( )
A.固体:硝酸铵;液体:水
B.固体:生石灰;液体:水
C.固体:碳酸钠;液体:稀盐酸
D.固体:锌粒;液体:稀硫酸
6.(3分)在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A.滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B.滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色
C.测得反应后溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1
D.滴入适量AgNO3溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
7.(3分)“测土配方施肥”技术能有效解决施肥比例不合理的问题,如下为农技人员通过该技术对某农田开出的施肥配方,有 NH4H2PO4、K2SO4、KCl、NH4NO3等肥料,其中属于复合肥料的是( )
A.NH4H2PO4B.K2SO4C.KClD.NH4NO3
8.(3分)在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,其发生反应的质量关系如图所示,下面推理合理的是( )
①反应速率:Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
④反应后溶液溶质质量分数:Mg<Fe<Zn。
A.①②B.③④C.①③D.②④
9.(3分)下列关于物质除杂所用的试剂或方法错误的是( )
A.AB.BC.CD.D
10.(3分)在一定量的硝酸银和硝酸铜溶液中加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣( )
A.如果滤液显蓝色,则滤渣一定没有Cu
B.如果滤渣只含一种金属,滤液中的溶质可能含有三种
C.在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,滤液中的溶质可能含有两种
D.在滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生,则滤渣一定含有Ag和Cu
11.(3分)重为100牛的物体放在水平桌面上,用F为20N的水平推力将物体从静止向右推动了8米,撤去力后,下列说法错误的是( )
A.推力做功为160焦
B.物体所受地面的摩擦力大小为80牛
C.此过程中,重力不做功
D.撤去力的瞬间,物体的动能最大
12.(3分)小明用下列方式匀速提升同一重物,若不计滑轮和绳子的自重及摩擦,拉力最大的是( )
A.B.
C.D.
13.(3分)踮脚是一项非常好的有氧运动,它简单易操作,不受场地和天气的限制,还能锻炼小腿后侧肌肉,深受广大公司白领的喜爱,下列与踮脚类型相同的杠杆是( )
A.筷子
B.核桃夹
C.钓鱼竿
D.天平
14.(3分)如图所示,在厚玻璃筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞( )
A.该实验说明只有做功才能改变物体的内能
B.该实验说明热传递不能改变物体的内能
C.该实验也能说明构成空气的微粒之间有间隙
D.活塞对棉花做功,使棉花内能增大,温度升高而燃烧
15.(3分)完全相同的甲、乙两个小球,分别用轻细绳、橡皮条系在同一高度的O点,都从与O点等高的位置由静止开始释放(如图所示),皮条长度恰好与细绳长度相等,以下说法正确的是( )
A.未释放时,甲小球的重力势能比乙大
B.未释放时,乙小球的重力势能比甲大
C.到达A点时,乙小球的动能比甲大
D.到达A点时,甲小球的动能比乙大
16.(3分)如图所示,用力F沿斜面把重为G的物体从粗糙斜面的底端匀速拉到顶端。设此过程中物体受到的摩擦力为f,则关于此斜面的机械效率( )
A.η=B.η=C.η=D.η=
17.(3分)下列关于比热容的说法正确的是( )
A.水结成冰后比热容不变
B.将一杯水倒出一半后,剩下的水的比热容也变为一半
C.北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖,是利用了水的比热容大的特点
D.海边昼夜温差变化比沙漠中小,适于居住,是因为水的比热容比沙石的比热容小
18.(3分)小亮同学是个爱动脑筋的孩子,他想知道家里电风扇的实际功率多大,于是他将家里其他用电器都关闭,如图所示的电能表转盘转了5转,下列说法正确的是( )
A.此电能表转盘每小时转过2500转
B.此电能表的额定电流为2A
C.在此期间电风扇消耗的电能是36000J
D.电风扇的实际功率是100W
19.(3分)如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表,见图乙。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为( )
A.4:1B.1:4C.5:1D.1:5
20.(3分)如图所示,用10N的力F沿水平方向拉滑轮,可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)( )
A.物体A受到地面的摩擦力是2N
B.物体A受到B的摩擦力是2N
C.滑轮移动的速度是0.4m/s
D.拉力F做功功率为2W
二、填空题(本大题共26分)
21.(2分)有机物是一类含碳化合物,请根据你所学知识回答下列问题:
(1)下列物质属于有机物的是 。
①CO2
②H2CO3
③Na2CO3
④C4H8O2
⑤C2H5OH
(2)天然气的主要用途是作燃料,写出它在空气中充分燃烧的化学方程式 。
22.(2分)现有下列物质:①盐酸;②浓硫酸;③氢氧化钠固体;⑤澄清石灰水;⑥氯化钠,完成下列问题(填序号):
(1)鸡蛋壳主要成分是 。
(2)可用于干燥二氧化碳气体的是 。
23.(6分)根据图回答问题:
(1)加入稀盐酸至过量能观察到的现象是 ;
(2)该反应的本质是 ;
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,可行的操作有 。(写出一种即可)
24.(6分)化学实验室要从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属,并获得一种盐晶体,现将有关三种金属随意编号为:A、B、C,并设计了如图流程:
(1)金属B是 ,操作a的名称是 ;
(2)步骤②的化学反应方程式是 。
25.(6分)如图所示,是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能120J,当小球由A点运动到B点时;回答下列问题:
(1)这个过程小球的机械能是否守恒? (选填“守恒”或“不守恒”)。
(2)小球在C点的机械能 80J(选填“大于”、“等于”、“小于”),并说明理由 。
26.(4分)如图所示,一块既长又厚的均匀木块A,左上角有一固定转动轴O与墙连接,B与A之间存在摩擦,其余摩擦不计。将B从A的中点匀速拉到A的右端的过程中 (填“变大”、“变小”或“不变”);若上述过程中,拉力做功为W1,再将B从A的中点匀速拉到A左端的过程中,水平拉力做功为W2。则W1 (填“大于”、“小于”或“等于”)W2。
三、实验探究题(本大题共48分)
27.(6分)在学习“酸碱中和反应”时,老师给大家变了一个魔术:使“水”变色的杯子。操作过程及现象如图所示。
老师揭秘:“空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体,无色的“水”是事先用两种无色溶液混合而成。
请回答下列问题:
(1)“空”杯内涂抹的物质可能是溶液 。
(2)此过程中发生反应的化学方程式可能是 。
(3)最终溶液为无色,能否说明该溶液一定呈中性? (选填“能”或“不能”)。
28.(8分)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小明取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中2溶液呈中性。
(1)根据图甲中的实验现象不能得出“氢氧化钠固体没有变质”的结论。为什么? 。
(2)图乙实验中滴加过量的BaCl2溶液的目的是 。
(3)进一步探究:另取上述少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在丙图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
(4)NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质,所以要 保存。
29.(8分)如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)如图1所示,烧杯内的白色沉淀 (写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为 。
(3)A点烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 (写离子符号)。
(4)检验D点溶液中是否含有氯离子可选用试剂 和稀硝酸。
30.(10分)在探究“滑轮组机械效率”时,用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,如表:
(1)根据表中前3次实验数据,画出图甲滑轮组的绕绳方法。
(2)实验中,测量绳端拉力F时,应尽量缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 。
(3)某同学认为弹簧测力计静止时读数比较方便,此时他测得的机械效率 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)由表中第1、2、3组数据可知:同一滑轮组,提升的重物越 (填“轻”或“重”),机械效率越大。
31.(8分)小红和小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,多次实验并把数据记录在表格中。多次实验的目的是 。
(4)小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是 。
32.(8分)小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率,于是连接了如图所示的实验电路。电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是 ,由此判断故障是小灯泡开路。
(3)排除故障后,小科进行了正确操作,观察到的现象和测得的数据如表所示:
由表中数据可得,小灯泡的额定功率是 W。
(4)小科发现灯丝电阻在不断增大,你认为影响小灯泡电阻的因素是 。
四、解答题(本大题共26分)
33.(4分)在杭州,已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米2.一个太阳能热水器,控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2,设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.太阳能热水器内的水的质量为100千克,水的初温为20℃,经过t时间后上升到30℃.(c水=4.2×103J/(kg•℃)请计算:
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳?
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒?
34.(4分)如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧,从小球开始下落到将弹簧压缩至最短的过程中,请在图乙中画出小球的速度v随时间t变化的大致图像,并从能量转化的角度说明每一段的意义。
(提示:t1时刻小球刚接触弹簧,t2时刻小球的速度最大,t3时刻小球压缩弹簧至最低点)
35.(6分)如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用
(1)由图像可知当t=1s时,物体处于 状态。
(2)2~4s,推力做了多少功?
(3)4~6s,推力的功率为多大?
36.(6分)某样品为铜和氧化铜的混合物,为测定样品中铜元素的含量,小科取部分样品与稀硫酸反应(所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出),测定的实验数据如表所示。
(1)表格中a的数值为 。
(2)第 次实验结束后,酸还有剩余。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少?
37.(6分)2023年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
(1)亚运场馆所用的钛合金属于 。
A.金属材料
B.无机非金属材料
C.有机合成材料
(2)亚运游泳馆的水,pH在7~8为最佳。小金想测量池水的pH,用干净的玻璃棒蘸取池水后,显色后与 进行对照并读取结果。
(3)比赛期间,场馆内产生的垃圾需分类投放,以下垃圾可以和废弃矿泉水瓶投放在一起的是 (填字母,可多选)。
A.纸盒
B.铝合金衣架
C.鱼骨头
2023-2024学年浙江省杭州市慧澜中学九年级(上)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(3分)下列实验能达到实验目的的是( )
A.用图甲检查装置气密性
B.用图乙检验碳酸根离子的存在
C.用图丙除去氧气中的水蒸气
D.用图丁稀释浓硫酸
【答案】A
【分析】A、根据检查装置气密性的原理是:通过气体发生器与液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏。
B、根据酸能与活泼金属、碳酸盐等反应生成气体,进行分析判断。
C、图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”。
D、根据浓硫酸的稀释方法(酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅),进行分析判断。
【解答】解:A、该选项用的是空气热胀冷缩法,导管内形成一段水柱,故选项实验能达到实验目的。
B、图中实验,产生气泡,也可能是活泼金属等。
C、浓硫酸具有吸水性,图中装置起洗气功能时进气管与出气管的方向是“长进短出”,故选项实验不能达到实验目的。
D、稀释浓硫酸时,同时用玻璃棒不断搅拌;一定不能把水注入浓硫酸中,且不能在量筒内稀释浓硫酸。
故选:A。
2.(3分)下列属于化学变化的是( )
A.氢氧化钠固体潮解B.浓盐酸挥发
C.海水晒盐D.铁生锈
【答案】D
【分析】本题考查学生对物理变化和化学变化的确定。判断一个变化是物理变化还是化学变化,要依据在变化过程中有没有生成其他物质,生成其他物质的是化学变化,没有生成其他物质的是物理变化。
【解答】解:A、氢氧化钠固体潮解过程中没有新物质生成,不符合题意;
B、浓盐酸挥发过程中没有新物质生成,不符合题意;
C、海水晒盐过程中没有新物质生成,不符合题意;
D、铁生锈过程中有新物质铁锈生成,符合题意。
故选:D。
3.(3分)下列各组内物质的溶液混合后,所得溶液一定呈酸性的是( )
A.BaCl2、NaCl、H2SO4B.Ca(OH)2、HCl、H2SO4
C.KOH、Na2CO3、HClD.Na2CO3、AgNO3、HCl
【答案】A
【分析】A、根据氯化钡和硫酸反应生成盐酸和硫酸钡进行解答;
B、根据氢氧化钙和盐酸生成氯化钙和水或以及氢氧化钙和硫酸反应硫酸钙和水进行解答;
C、根据氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水以及碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水进行解答;
D、根据盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水以及硝酸银和盐酸反应氯化银和硝酸进行解答.
【解答】解:A、氯化钡和硫酸反应生成盐酸和硫酸钡,溶液一定呈酸性;
B、氢氧化钙和盐酸生成氯化钙和水,所以当氢氧化钙和盐酸或和硫酸恰好反应时,氢氧化钙剩余时溶液呈碱性;
C、氢氧化钾和盐酸反应生成氯化钾和水、二氧化碳和水,溶液呈中性,故C错误;
D、盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠,硝酸银和盐酸反应氯化银和硝酸,故D错误。
故选:A。
4.(3分)有一瓶标签无法辨认的试剂,是碳酸钠溶液或硫酸钠溶液中的一种。仅用下列试剂无法进行鉴别的是( )
A.pH试纸B.酚酞试液
C.稀硫酸D.硝酸钡溶液
【答案】D
【分析】碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,碳酸钠与稀酸反应生成二氧化碳,碳酸钠、硫酸钠均能与硝酸钡反应,据此分析解答。
【解答】解:A.碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,故正确;
B.碳酸钠溶液显碱性,硫酸钠溶液显中性,可以鉴别;
C.碳酸钠可与稀硫酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,可以鉴别;
D.碳酸钠、硫酸钠均能与硝酸钡溶液反应产生白色沉淀,故错误;
故选:D。
5.(3分)用图所示的密闭实验装置,能够使气球膨胀,过一段时间又恢复到原状的一组固体和液体是( )
A.固体:硝酸铵;液体:水
B.固体:生石灰;液体:水
C.固体:碳酸钠;液体:稀盐酸
D.固体:锌粒;液体:稀硫酸
【答案】B
【分析】根据使图示的小气球鼓起来,就要使瓶内压强增大,可通过生成气体或升温实现,小气球鼓起来后,过一段时间恢复常温会恢复到原状,说明是溶解或反应放热,进行分析判断。
【解答】解:A、硝酸铵溶于水时吸收热量,气体收缩体积变小,小气球会变瘪,过一段时间小气球会恢复到原状。
B、生石灰和水反应生成氢氧化钙,温度升高,气球膨胀,集气瓶内压强逐渐变小,过一段时间又恢复到原状。
C、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,压强变大,过一段时间不会恢复到原状。
D、锌粒与稀硫酸反应生成氢气,压强变大,过一段时间不会恢复到原状。
故选:B。
6.(3分)在氢氧化钠溶液中加入一定量的稀盐酸后,下列实验能证明两者恰好完全中和的是( )
A.滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄,但无沉淀生成
B.滴入几滴酚酞试液,酚酞试液不变色
C.测得反应后溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:1
D.滴入适量AgNO3溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀
【答案】C
【分析】据氢氧化钠与盐酸恰好完全反应只生成氯化钠和水,此时溶液中的溶质只有氯化钠分析;
【解答】解:A、滴入适量FeCl3溶液,溶液变黄。如果盐酸过量也不会有沉淀的生成;
B、滴入几滴酚酞试液。酚酞试液在酸性和中性条件下均不显色;
C、测得反应后溶液中Na+与Cl﹣的个数比为1:6.当氢氧化钠溶液和稀盐酸恰好完全反应+与Cl﹣的个数比为1:1,故C正确;
D、滴入适量AgNO7溶液和稀硝酸,观察到有白色沉淀,Cl﹣都会和Ag+生成沉淀,不管是过量还是恰好完全反应。
故选:C。
7.(3分)“测土配方施肥”技术能有效解决施肥比例不合理的问题,如下为农技人员通过该技术对某农田开出的施肥配方,有 NH4H2PO4、K2SO4、KCl、NH4NO3等肥料,其中属于复合肥料的是( )
A.NH4H2PO4B.K2SO4C.KClD.NH4NO3
【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、NH4H2PO2中含有磷元素和氮元素,属于复合肥。
B、K2SO4中含有钾元素,属于钾肥。
C、KCl中含有钾元素,故选项错误。
D、NH8NO3中含有氮元素,属于氮肥。
故选:A。
8.(3分)在相同质量、相同质量分数的稀硫酸中,分别加入足量的Mg、Fe、Zn三种金属,其发生反应的质量关系如图所示,下面推理合理的是( )
①反应速率:Mg>Fe>Zn
②反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn
③反应后溶液质量:Mg=Fe=Zn
④反应后溶液溶质质量分数:Mg<Fe<Zn。
A.①②B.③④C.①③D.②④
【答案】D
【分析】根据镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,依据图象中的数据进行分析。
【解答】解:镁、锌、铁和硫酸反应的化学方程式为:
Mg+H2SO4=MgSO2+H2↑
24 98
4.8g 0.4g
反应后溶质为:19.8g+4.8g﹣2.4g=24g
溶质质量分数为:×100%
Zn+H2SO8=ZnSO4+H2↑
65 98
13g 5.4g
反应后溶质为:19.6+13g﹣4.4g=32.2g
溶质质量分数为:×100%
Fe+H2SO8=FeSO4+H2↑
56 2
11.2g 0.3g
反应后溶质为:19.6g+11.2g﹣4.4g=30.4g
溶质质量分数为:×100%
①三种金属的活动性顺序为:Mg>Zn>Fe,所以反应速率:Mg>Zn>Fe;
②依据化学方程式可知,反应生成氢气质量:Mg=Fe=Zn;
③通过推导可知,硫酸中的溶剂质量相等,故错误;
④通过计算比较可知,反应后溶液溶质质量分数:Mg<Fe<Zn。
故选:D。
9.(3分)下列关于物质除杂所用的试剂或方法错误的是( )
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【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、K2CO3能与适量的Ba(OH)6溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所用的试剂正确。
B、CO2气体不能与浓硫酸反应,不能把杂质除去,故选项所用的试剂错误。
C、锌粉能与过量的盐酸反应生成氯化锌溶液和氢气,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所用的试剂正确。
D、过量的铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜,能除去杂质且没有引入新的杂质,故选项所用的试剂正确。
故选:B。
10.(3分)在一定量的硝酸银和硝酸铜溶液中加入锌粉,充分反应后过滤,得到滤液和滤渣( )
A.如果滤液显蓝色,则滤渣一定没有Cu
B.如果滤渣只含一种金属,滤液中的溶质可能含有三种
C.在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,滤液中的溶质可能含有两种
D.在滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生,则滤渣一定含有Ag和Cu
【答案】B
【分析】根据金属活动性顺序可知,三种金属的活动性顺序为:锌、铜、银,所以向硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,加入一定量的锌粉,则锌能与硝酸银反应生成硝酸锌和银,能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜进行分析。
【解答】解:金属活动性顺序可知,三种金属的活动性顺序为:锌、铜、银,加入一定量的锌粉,能与硝酸铜反应生成硝酸锌和铜
A、如果滤液显蓝色,故A错误;
B、如果滤渣只含一种金属,滤液中的溶质可能含有硝酸银、硝酸锌三种;
C、在滤渣中加入稀盐酸有气泡产生、硝酸银完全反应,故C错误;
D、在滤渣中加入稀盐酸没有气泡产生,可能含有Cu。
故选:B。
11.(3分)重为100牛的物体放在水平桌面上,用F为20N的水平推力将物体从静止向右推动了8米,撤去力后,下列说法错误的是( )
A.推力做功为160焦
B.物体所受地面的摩擦力大小为80牛
C.此过程中,重力不做功
D.撤去力的瞬间,物体的动能最大
【答案】B
【分析】(1)做功的两个必要因素:作用在物体上的力;物体在力的方向上移动一段距离,功的计算W=Fs;
(2)根据二力平衡条件求出摩擦力的大小;
(3)动能的大小与物体的质量和速度有关。
【解答】解:A、推力做功W=Fs=20N×8m=160J;
B、用F为20N的水平推力将物体从静止向右推动了8米,所以无法根据二力平衡条件求出摩擦的大小;
C、物体在重力的方向上没有移动距离,故C正确;
D、由于推力存在时,撤去力后做减速运动,物体的速度最大,故D正确。
故选:B。
12.(3分)小明用下列方式匀速提升同一重物,若不计滑轮和绳子的自重及摩擦,拉力最大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根据滑轮组绳子拉力的计算,定滑轮及其工作特点和动滑轮及其工作特点对各个选项注意分析即可。
【解答】解:不计滑轮和绳子的自重及摩擦,则
A、此图是动滑轮,省一半的力1=G;
B、此图是滑轮组,则F2=G;
C、此图是定滑轮,不省力3=G;
D、此图是滑轮组,则F4=G,
由以上可知:在滑轮重及摩擦不计的情况下拉力最大的是C。
故选:C。
13.(3分)踮脚是一项非常好的有氧运动,它简单易操作,不受场地和天气的限制,还能锻炼小腿后侧肌肉,深受广大公司白领的喜爱,下列与踮脚类型相同的杠杆是( )
A.筷子
B.核桃夹
C.钓鱼竿
D.天平
【答案】B
【分析】杠杆可分为三类:省力杠杆(动力臂大于阻力臂,省力费距离)、费力杠杆(动力臂小于阻力臂,费力省距离)和等臂杠杆(动力臂等于阻力臂,不省力不费力,不省距离不费距离)。
【解答】解:踮脚运动的基本模型是杠杆,从图可知,这是一个省力杠杆。
A、使用筷子时,属于费力杠杆。
B、使用核桃夹时,属于省力杠杆。
C、使用钓鱼竿时,属于费力杠杆。
D、使用天平时,属于等臂杠杆。
故选:B。
14.(3分)如图所示,在厚玻璃筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花,快速压下活塞( )
A.该实验说明只有做功才能改变物体的内能
B.该实验说明热传递不能改变物体的内能
C.该实验也能说明构成空气的微粒之间有间隙
D.活塞对棉花做功,使棉花内能增大,温度升高而燃烧
【答案】C
【分析】改变物体内能的方式:做功和热传递;知道做功可以改变物体的内能,物体的内能与其本身的温度有关,温度越高内能越大。
【解答】解:
ABD、快速下压活塞时,将机械能转化为筒内空气的内能,说明做功可以改变物体的内能,当棉花温度达到着火点时,所以棉花内能增加是通过热传递方式实现的;
C、快速压下活塞时,说明构成空气的微粒之间有间隙。
故选:C。
15.(3分)完全相同的甲、乙两个小球,分别用轻细绳、橡皮条系在同一高度的O点,都从与O点等高的位置由静止开始释放(如图所示),皮条长度恰好与细绳长度相等,以下说法正确的是( )
A.未释放时,甲小球的重力势能比乙大
B.未释放时,乙小球的重力势能比甲大
C.到达A点时,乙小球的动能比甲大
D.到达A点时,甲小球的动能比乙大
【答案】D
【分析】(1)小球的重力势能大小与其质量和高度有关,在质量和所处高度相同时,小球的重力势能大小也就相等,所以A、B选项都错;
(2)从能量转化角度分析,甲小球在下落过程中将重力势能转化为动能,乙小球在下落过程中将重力势能部分转化为动能,还有部分转化为皮条的弹性势能;所以到达A点时,甲小球的动能大于乙小球。
【解答】解:(1)甲、乙两小球质量和所处高度相同、乙两小球未释放时所具有的重力势能也就相同、B选项都错了;
(2)甲小球下落过程中将重力势能转化为动能,而乙小球下落过程中将重力势能部分转化为动能,故小球到达A点时,故选答案D。
故选:D。
16.(3分)如图所示,用力F沿斜面把重为G的物体从粗糙斜面的底端匀速拉到顶端。设此过程中物体受到的摩擦力为f,则关于此斜面的机械效率( )
A.η=B.η=C.η=D.η=
【答案】D
【分析】斜面是用来提高物体位置的,有用功等于物体重力和斜面高度的乘积,即W有用=Gh;
总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积,即W总=FL;
机械效率就是有用功和总功的比值。使用斜面时,所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功,总功等于有用功和额外功之和,据此进行分析和判断即可。
【解答】解:
斜面的高为h,物体的重力为G有用=Gh,
斜面长为L,拉力为F总=FL,
则机械效率为:
η==,
而物体与斜面的摩擦力为f,额外功为:W额外=fL,
则总功为:W总=W有用+W额外=Gh+fL,
机械效率为:
η==;
有用功:W有用=W总﹣W额外=FL﹣fL,
机械效率为:
η===;
故ABC正确、D错。
故选:D。
17.(3分)下列关于比热容的说法正确的是( )
A.水结成冰后比热容不变
B.将一杯水倒出一半后,剩下的水的比热容也变为一半
C.北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖,是利用了水的比热容大的特点
D.海边昼夜温差变化比沙漠中小,适于居住,是因为水的比热容比沙石的比热容小
【答案】C
【分析】比热容是物质的一种特性。只跟物体的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。
因为水的比热容较大:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】解:A、冰的比热容小于水的比热容;
B、把水倒掉一半,仍为4.2×103J/(kg•℃),故B错误。
C、北方楼房中的“暖气”用水作为介质,是利用了水的比热容大的特点;
D、沿海地区和沙漠地区相比,水的比热容大,水的温度变化小,昼夜温差小,砂石的比热容较小,砂石的温度变化大。
故选:C。
18.(3分)小亮同学是个爱动脑筋的孩子,他想知道家里电风扇的实际功率多大,于是他将家里其他用电器都关闭,如图所示的电能表转盘转了5转,下列说法正确的是( )
A.此电能表转盘每小时转过2500转
B.此电能表的额定电流为2A
C.在此期间电风扇消耗的电能是36000J
D.电风扇的实际功率是100W
【答案】D
【分析】(1)2500r/kW•h表示的是电路中用电器每消耗1kW•h的电能,转盘转2500圈,据此求出电能表转盘转了5r消耗的电能,再根据P=求出电风扇的实际功率;
(2)10(20)A中,10A是指电能表的标定电流,20A是指电能表平时工作时允许通过的最大电流(或额定最大电流)。
【解答】解:ACD、2500r/kW•h表示的是电路中用电器每消耗1kW•h的电能,
电能表转盘转了5r时,电风扇消耗的电能:
W=kW•h=0.002kW•h=7200J,
电风扇的实际功率:
P===100W、D正确;
B、10(20)A中,故B错误。
故选:D。
19.(3分)如图甲所示的两个电流表均为学校实验室里常用的电流表,见图乙。闭合开关后,两电流表的指针都正常偏转且偏转角度相同1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值为( )
A.4:1B.1:4C.5:1D.1:5
【答案】A
【分析】从电路图中可以看出,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流,两电流表的指针偏转角度相同,根据两电流表示数的大小关系和电流表的读数,我们可知电流大小的比值,
根据公式P=UI可求灯L1和L2的所消耗的电功率P1和P2的比值。
实验室中电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A,指针偏转角度相同,选用不同量程时读数是1:5的关系。
【解答】解:电流表A1的示数大于电流表A2的示数,通过灯泡L7的电流为I1,通过灯泡L2的电流为I2,
根据两电流表的指针偏转角度相同,我们可知=1+I2,所以=,
所消耗的电功率P1和P2的比值为===。
故选:A。
20.(3分)如图所示,用10N的力F沿水平方向拉滑轮,可使物体A以0.2m/s的速度在水平面上匀速运动。弹簧测力计的示数恒为2N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)( )
A.物体A受到地面的摩擦力是2N
B.物体A受到B的摩擦力是2N
C.滑轮移动的速度是0.4m/s
D.拉力F做功功率为2W
【答案】B
【分析】(1)要判断出A所受的摩擦力,首先根据拉力F和动滑轮的特点,计算出绳子对A的拉力,对A进行受力分析,可知物体A受到B的摩擦力,根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力;
(2)根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度;
(3)根据公式P===Fv计算出拉力F的功率;
【解答】解:
AB、不计滑轮的摩擦和重力,则两段绳子向右的拉力与向左的拉力平衡拉=F,则A物体对滑轮的拉力F拉=F=;力的作用是相互的;
弹簧测力计的示数恒为2N,因拉滑轮时,则测力计对B向右的拉力与A对B向左的摩擦力平衡A对B=F示=3N;力的作用是相互的,物体B对A的摩擦力为2N;
物体A向左匀速运动,同时地面对物体A还有向右的摩擦力拉=fB对A+f地,
所以物体A受到地面的摩擦力:f地=F拉﹣fB对A=5N﹣4N=3N,所以A错误;
C、由图知,此时动滑轮费力但省一半的距离,
所以滑轮移动的速度(拉力端移动的速度):v滑轮=vA=×8.2m/s=0.2m/s;
D、水平拉力F的功率:P=Fv滑轮=10N×0.1m/s=7W,故D错误;
故选:B。
二、填空题(本大题共26分)
21.(2分)有机物是一类含碳化合物,请根据你所学知识回答下列问题:
(1)下列物质属于有机物的是 ④⑤ 。
①CO2
②H2CO3
③Na2CO3
④C4H8O2
⑤C2H5OH
(2)天然气的主要用途是作燃料,写出它在空气中充分燃烧的化学方程式 CH4+2O2CO2+2H2O 。
【答案】(1)④⑤;
(2)CH4+2O2CO2+2H2O。
【分析】(1)根据有机化合物是含有碳元素的化合物,简称有机物;无机化合物是不含碳元素的化合物;碳的氧化物、碳酸盐、碳酸等虽含碳元素,但其性质与无机物类似,因此把它们看作是无机物;进行分析解答。
(2)根据天然气的主要成分是甲烷,甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水,进行分析解答。
【解答】解:(1)①CO2虽含碳元素,但其性质与无机物类似。
②H2CO4虽含碳元素,但其性质与无机物类似。
③Na2CO3虽含碳元素,但其性质与无机物类似。
④C2H8O2是含碳元素的化合物,属于有机物。
⑤C5H5OH是含碳元素的化合物,属于有机物。
(2)天然气的主要成分是甲烷,甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水4+5O2CO2+4H2O。
故答案为:
(1)④⑤;
(2)CH4+5O2CO2+3H2O。
22.(2分)现有下列物质:①盐酸;②浓硫酸;③氢氧化钠固体;⑤澄清石灰水;⑥氯化钠,完成下列问题(填序号):
(1)鸡蛋壳主要成分是 ④ 。
(2)可用于干燥二氧化碳气体的是 ② 。
【答案】(1)④;
(2)②。
【分析】根据物质的性质和用途方面进行分析、判断,从而得出正确的结论进行分析。
【解答】解:(1)鸡蛋壳主要成分是碳酸钙;故答案为:④;
(2)浓硫酸具有吸水性,可用于干燥二氧化碳气体。
23.(6分)根据图回答问题:
(1)加入稀盐酸至过量能观察到的现象是 溶液由红色变为无色 ;
(2)该反应的本质是 氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 ;
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,可行的操作有 取样,滴加紫色石蕊溶液,若变红色,说明稀盐酸有剩余(合理即可) 。(写出一种即可)
【答案】(1)溶液由红色变为无色;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)取样,滴加紫色石蕊溶液,若变红色,说明稀盐酸有剩余(合理即可)。
【分析】(1)根据滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,结合无色酚酞溶液遇酸性或中性溶液不变色,遇碱性溶液变红,进行分析解答。
(2)由反应的微观示意图,进行分析解答。
(3)根据酸的化学性质,进行分析解答。
【解答】解:(1)滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液显红色,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,逐滴滴入稀盐酸,溶液显中性,继续滴加稀盐酸。
(2)由反应的微观示意图,该反应的本质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(3)验证反应后溶液中稀盐酸有剩余,可行的操作是:取样,若变红色。
故答案为:
(1)溶液由红色变为无色;
(2)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;
(3)取样,滴加紫色石蕊溶液,说明稀盐酸有剩余(合理即可)。
24.(6分)化学实验室要从含少量铜粉的银、锰(Mn)混合金属粉末中分离出贵金属,并获得一种盐晶体,现将有关三种金属随意编号为:A、B、C,并设计了如图流程:
(1)金属B是 铜 ,操作a的名称是 蒸发 ;
(2)步骤②的化学反应方程式是 Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag 。
【答案】(1)铜;蒸发。
(2)Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
【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:(1)铜、因不能和稀硫酸反应,说明A是锰,因此C是银,操作a的名称是蒸发。
故填:铜;蒸发。
(2)步骤②中,铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银3=Cu(NO3)2+2Ag。
故填:Cu+2AgNO2=Cu(NO3)2+7Ag。
25.(6分)如图所示,是小球在地面弹跳的情景。小球在A点的机械能120J,当小球由A点运动到B点时;回答下列问题:
(1)这个过程小球的机械能是否守恒? 不守恒 (选填“守恒”或“不守恒”)。
(2)小球在C点的机械能 大于 80J(选填“大于”、“等于”、“小于”),并说明理由 由图可知,B到C运动路程比A到B小,克服空气阻力做功少,小球机械能减小得少 。
【答案】(1)不守恒;(2)大于;由图可知,B到C运动路程比A到B小,克服空气阻力做功少,小球机械能减小得少。
【分析】在动能和势能的转化过程中,若不计摩擦、空气阻力等因素,机械能保持不变,若考虑摩擦、空气阻力等,机械能将变小。
【解答】解:(1)小球在地面弹跳的过程中,由于存在摩擦和空气阻力,机械能不守恒;
(2)小球在A点的机械能为120J,当小球由A点运动到B点时,是因为在势能和动能转化的过程中、空气阻力做功,机械能在不断减小,小球运动轨迹短,所以B到C点的过程中,则小球在C点的机械能大于80J。
故答案为:(1)不守恒;(2)大于,B到C运动路程比A到B小,小球机械能减小得少。
26.(4分)如图所示,一块既长又厚的均匀木块A,左上角有一固定转动轴O与墙连接,B与A之间存在摩擦,其余摩擦不计。将B从A的中点匀速拉到A的右端的过程中 变小 (填“变大”、“变小”或“不变”);若上述过程中,拉力做功为W1,再将B从A的中点匀速拉到A左端的过程中,水平拉力做功为W2。则W1 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)W2。
【答案】变小;小于。
【分析】(1)把物体A当作杠杆,重力(阻力)和力臂不变;B对A的支持力为动力,在B从A的左端匀速拉到右端的过程中,重力(阻力)和力臂不变;动力臂变大,根据杠杆平衡条件判断支持力的大小变化;进而得出A对B的压力大小变化;而摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,在接触面的粗糙程度一定时,压力越大、摩擦力越大,据此得出摩擦力的大小变化;由于是匀速拉动,拉力等于摩擦力,从而得出拉力的大小变化;
(2)由(1)的分析可知,B从A的左端匀速拉到右端的过程中,水平拉力将变小;B从A的右端匀速拉到左端的过程中,水平拉力将变大;因为在来回的过程中平均拉力相同,移动距离相同,利用W=Fs分析做功是否相等。
【解答】解:
(1)如图,重力(阻力)和力臂OD不变,其力臂为OC,在B从A的中点匀速拉到右端的过程中,OC变大;
把物体A当作杠杆,由于杠杆平衡支×OC=G×OD,
因为G和OD大小不变,OC变大,
所以支持力F支变小,
所以A对B的压力变小,
因为接触面的粗糙程度不变,
所以B受到的摩擦力将变小,B被匀速拉动,
水平拉力的将变小;
(2)由(1)的分析可知,B从A的中点匀速拉到右端的过程中;而B从A的中点匀速拉到左端的过程中,移动距离相同,即W1<W2。
故答案为:变小;小于。
三、实验探究题(本大题共48分)
27.(6分)在学习“酸碱中和反应”时,老师给大家变了一个魔术:使“水”变色的杯子。操作过程及现象如图所示。
老师揭秘:“空”杯子底部事先涂抹了某种无色液体,无色的“水”是事先用两种无色溶液混合而成。
请回答下列问题:
(1)“空”杯内涂抹的物质可能是溶液 氢氧化钠溶液 。
(2)此过程中发生反应的化学方程式可能是 NaOH+HCl═NaCl+H2O 。
(3)最终溶液为无色,能否说明该溶液一定呈中性? 不能 (选填“能”或“不能”)。
【答案】(1)氢氧化钠溶液;
(2)NaOH+HCl═NaCl+H2O;
(3)不能。
【分析】氢氧化钠溶液是无色液体,滴入混合盐酸的无色酚酞溶液后,氢氧化钠和少量盐酸反应生成氯化钠和水,过量的氢氧化钠使无色酚酞变红,继续滴入混合盐酸的无色酚酞溶液,盐酸将氢氧化钠反应完后,溶液又变成无色;据此分析解答。
【解答】解:(1)根据颜色的变化,“空”杯内涂抹的物质可能是浓氢氧化钠溶液。
(2)此过程中发生的反应可能是氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式是:NaOH+HCl═NaCl+H2O。
(3)最终溶液为无色,不能说明该溶液一定呈中性,如果溶液呈酸性。
故答案为:
(1)氢氧化钠溶液;
(2)NaOH+HCl═NaCl+H2O;
(3)不能。
28.(8分)为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小明取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中2溶液呈中性。
(1)根据图甲中的实验现象不能得出“氢氧化钠固体没有变质”的结论。为什么? 氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,加入酚酞后仍为红色 。
(2)图乙实验中滴加过量的BaCl2溶液的目的是 确保碳酸钠全部去除 。
(3)进一步探究:另取上述少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在丙图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
(4)NaOH溶液易与空气中CO2反应而变质,所以要 密封 保存。
【答案】(1)氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠溶液也显碱性,加入酚酞后仍为红色;
(2)确保碳酸钠全部去除;
(3);
(4)密封。
【分析】(1)根据氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠的性质分析回答此题;
(2)根据实验目的分析回答此题;
(3)根据溶液组成分析回答此题;
(4)根据氢氧化钠变质原因总结溶液保存方法。
【解答】解:(1)氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠,碳酸钠溶液也是碱性溶液,溶液仍为红色,碳酸钠溶液也显碱性;
(2)为了验证氢氧化钠部分变质还是全变质,需要确保碳酸钠全部去除,不影响氢氧化钠的检验;
(3)根据实验可知溶液为氢氧化钠和碳酸钠,刚加入的盐酸与氢氧化钠反应,再与碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳质量不再增加,之后开始增加,所以图像为;
故答案为:;
(4)氢氧化钠会吸收二氧化碳,所以需要密封保存;
故答案为:密封。
29.(8分)如图1所示,小瑾将反应后试管中的物质全部倒入烧杯时,发现烧杯内白色沉淀明显增多。为了探究烧杯内物质的成分,并不断搅拌,烧杯内沉淀的质量随加入稀硝酸的质量变化如图2所示。
回答下列问题:
(1)如图1所示,烧杯内的白色沉淀 BaSO4、BaCO3 (写化学式)。
(2)BC段发生反应的化学方程式为 BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ 。
(3)A点烧杯内的溶液中一定大量含有的离子为 Na+、Cl﹣、 (写离子符号)。
(4)检验D点溶液中是否含有氯离子可选用试剂 硝酸银溶液 和稀硝酸。
【答案】(1)BaSO4、BaCO3;
(2)BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H2O+CO2↑;
(3)Na+、Cl﹣、;
(4)硝酸银溶液。
【分析】(1)根据氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠来分析解答;
(2)根据碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳来分析解答;
(3)根据氯化钠易溶于水,硫酸钠易溶于水来分析解答;
(4)根据氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银,氯化银不溶于稀硝酸来分析解答。
【解答】解:(1)图1所示,氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则烧杯内的白色沉淀是BaSO4、BaCO3;
(2)BC段,碳酸钡和稀硝酸反应生成硝酸钡,反应的化学方程式为BaCO3+2HNO3═Ba(NO3)2+H6O+CO2↑;
(3)A﹣B过程中,沉淀质量增大、水和二氧化碳,则A点烧杯内的溶液中一定大量含有的物质是氯化钠和硫酸钠+、Cl﹣、;
(4)氯离子和银离子结合生成白色沉淀氯化银,氯化银不溶于稀硝酸。
故答案为:(1)BaSO4、BaCO3;
(2)BaCO4+2HNO3═Ba(NO5)2+H2O+CO4↑;
(3)Na+、Cl﹣、;
(4)硝酸银溶液。
30.(10分)在探究“滑轮组机械效率”时,用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,如表:
(1)根据表中前3次实验数据,画出图甲滑轮组的绕绳方法。
(2)实验中,测量绳端拉力F时,应尽量缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计 1.6 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 66.7% 。
(3)某同学认为弹簧测力计静止时读数比较方便,此时他测得的机械效率 偏大 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)由表中第1、2、3组数据可知:同一滑轮组,提升的重物越 重 (填“轻”或“重”),机械效率越大。
【答案】(1)见上图;(2)1.6;66.7%;(3)偏大;(4)重。
【分析】(1)由表中数据,根据n=求出前3次实验绳子的有效段数连接滑轮组;
(2)由测力计的分度值读数;
根据η==求出第3次实验时滑轮组的机械效率;
(3)在提升物体时,不仅要克服动滑轮的重力,还要克服摩擦力。当静止时读数,则所测拉力偏小,机械效率偏大;
(4)纵向比较表中第1、2、3组数据得出结论。
【解答】解:
(1)由表中数据,前3次实验绳子的有效段数:n==,即滑轮组由2段绳子承担物重,如图所示:
(2)图乙中测力计的分度值为0.2N,示数为6.6N;
第3次实验时滑轮组的机械效率为:
η===×100%≈66.5%;
(3)当弹簧测力计静止读数时,不会存在摩擦力对拉力的影响,额外功较小;
(4)比较表中第1、2、8组数据可知:同一滑轮组,机械效率越大。
故答案为:(1)见上图;(2)1.6;(3)偏大。
31.(8分)小红和小明利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向 右 (填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是 消除杠杆自重的影响、便于测量力臂的大小 。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,多次实验并把数据记录在表格中。多次实验的目的是 得出普遍规律 。
(4)小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是 F1L1=F2L2 。
【答案】(1)右;(2)消除杠杆自重的影响、便于测量力臂的大小;( 2)得出普遍规律;(3)F1L1=F2L2。
【分析】(1)(2)为了便于测量力臂大小,杠杆需要在水平位置平衡,调节平衡时螺母向上翘的一端移动,杠杆在水平位置平衡时重心与支点重合,可以消除杠杆自身重力影响、便于测量力臂;
(3)通过实验总结实验结论时,一般要进行多次实验,如果只用一组数据得到结论,偶然性太大,因此应获取多组实验数据归纳出普遍的物理规律;
(4)根据表格中的数据得出杠杆的平衡条件。
【解答】解:(1)由图甲知,杠杆右端上翘,使杠杆在水平位置平衡;
(2)由于重力的方向竖直向下,根据力臂的定义,支点和力的作用点之间的距离即为力臂大小,即这样做的好处是便于测量力臂,杠杆的重心在支点上,同时消除了杠杆自重对杠杆平衡的影响;
(3)通过实验数据总结实验结论时,一般要进行多次实验,偶然性太大;
(4)根据表格数据,得出杠杆平衡条件是动力×动力臂=阻力×阻力臂1L1=F8L2。
故答案为:(1)右;(2)消除杠杆自重的影响;( 2)得出普遍规律5L1=F2L5。
32.(8分)小科想知道标有“3.8V”字样的小灯泡正常工作时的电功率,于是连接了如图所示的实验电路。电源电压为6V恒定不变,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮。小科观察到两电表的示数情况是 电流表没示数,电压表示数接近6伏特 ,由此判断故障是小灯泡开路。
(3)排除故障后,小科进行了正确操作,观察到的现象和测得的数据如表所示:
由表中数据可得,小灯泡的额定功率是 1.14 W。
(4)小科发现灯丝电阻在不断增大,你认为影响小灯泡电阻的因素是 温度 。
【答案】(1)如图;(2)电流表无示数,电压表示数接近6伏特;(3)1.14;(4)温度。
【分析】(1)开关与小灯泡右接线柱相连;
(2)通过小灯泡不亮,小灯泡断路,电流表没示数,电压表有示数;
(3)小灯泡的额定功率P=UI可求;
(4)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)将开关与小灯泡右接线柱相连,如图所示:
(2)由题意可知,正确连接电路,发现小灯泡不亮,则电流表无示数;
(3)由图表可知,小灯泡的额定电压U=3.8V,
小灯泡的额定功率P=UI=7.8V×0.8A=1.14W;
(4)根据表格数据知,随着电压表和电流表示数的增大,小灯泡的温度逐渐升高,故可以得出电阻变化的主要因素是小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
故答案为:(1)如图;(2)电流表无示数;(3)1.14。
四、解答题(本大题共26分)
33.(4分)在杭州,已知与太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米2.一个太阳能热水器,控制其接受太阳光垂直照射的面积始终为2米2,设太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.太阳能热水器内的水的质量为100千克,水的初温为20℃,经过t时间后上升到30℃.(c水=4.2×103J/(kg•℃)请计算:
(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时多少焦耳?
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是多少秒?
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)已知水的质量与初末温度,由热量公式可以求出水所吸收的热量。
(2)太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%.已知太阳垂直的表面积上接收到太阳能的辐射功率均为k=1.2×103瓦/米2,可求太阳能,再根据W=Pt可求时间。
【解答】解:
(1)太阳能热水器内的水吸收的热量:
Q吸=cmΔt=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(30℃﹣20℃)=4.2×105J;
(2)已知太阳能热水器吸收太阳能的效率为50%,则接收的太阳能:
W===7.4×106J,
由P=可得
t====3500s。
答:(1)在上述过程中太阳能热水器内的水吸收热量时4.2×105J;
(2)使水由20℃升温到30℃所用时间t是3500s。
34.(4分)如图甲所示,小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧,从小球开始下落到将弹簧压缩至最短的过程中,请在图乙中画出小球的速度v随时间t变化的大致图像,并从能量转化的角度说明每一段的意义。
(提示:t1时刻小球刚接触弹簧,t2时刻小球的速度最大,t3时刻小球压缩弹簧至最低点)
【答案】
【分析】小球在整个过程分成几个阶段:小球从某高度处静止下落到接触弹簧;从接触到弹簧到弹簧对小球弹力等于其重力的阶段;从弹力等于重力到弹力大于小球重力。由此分析解答。
【解答】答:小球从开始下落到最后静止分为以下几个阶段:
(1)0﹣t1,小球从某高度从静止落下到接触弹簧的阶段,由于小球只受到重力;
(2)2﹣t2,小球接触到弹簧后,弹簧发生形变产生弹力,弹力增大,此阶段小球仍加速下落,速度达到最大;
(3)0﹣t6,从小球受到弹力等于小球重力开始,小于受到弹力增大到大于其重力,直到弹簧压缩最短小球速度变为0。
由此画出小球速度随时间变化的大致图象如图所示:
35.(6分)如图甲所示,水平地面上的一个物体,受到方向不变的水平推力F的作用
(1)由图像可知当t=1s时,物体处于 静止 状态。
(2)2~4s,推力做了多少功?
(3)4~6s,推力的功率为多大?
【答案】(1)静止;
(2)2~4s,推力做功为12J;
(3)4~6s,推力的功率为8W。
【分析】(1)由v﹣t图像可知0~2s内物体运动的速度,从而可知当t=1s时物体所处的状态;
(2)由v﹣t图像可知2~4s物体的速度从0均匀增大到4m/s,根据s=vt算出2~4s物体移动的距离,由F﹣t图象可知2~4s物体受到推力的大小,再根据W=Fs算出该过程中推力做的功;
(3)由v﹣t图像可知4~6s内物体运动的速度,由F﹣t图象可知4~6s物体受到推力的大小,再根据P===F′v算出此过程中推力的功率。
【解答】解:(1)由v﹣t图像可知,0~2s内物体的速度为4,物体处于静止状态;
(2)由v﹣t图像可知2~4s物体的速度从8均匀增大到4m/s,
则2~6s物体移动的距离为:s=vt=,
由F﹣t图像可知2~4s物体受到的推力为3N,
该过程中推力做的功为:W=Fs=3N×6m=12J;
(3)由v﹣t图像可知,4~6s内物体运动的速度为4m/s,
由F﹣t图像可知4~6s物体受到的推力为2N,
该过程中推力的功率为:P===F′v=2N×4m/s=8W。
答:(1)静止;
(2)2~4s,推力做功为12J;
(3)4~6s,推力的功率为8W。
36.(6分)某样品为铜和氧化铜的混合物,为测定样品中铜元素的含量,小科取部分样品与稀硫酸反应(所用的稀硫酸均从同一试剂瓶倒出),测定的实验数据如表所示。
(1)表格中a的数值为 6 。
(2)第 三、四 次实验结束后,酸还有剩余。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数是多少?
【答案】故答案为:(1)6;
(2)三、四;
(3)14.7%。
【分析】(1)根据二、四组数据可知,每15g样品中含铜9g、氧化铜6g;通过二、三组对照可得a值;
(2)根据表中的数据分析;
(3)根据每50g稀硫酸完全反应会消耗氧化铜6g,结合化学方程式进行计算。
【解答】解:(1)根据二、四组数据可知、氧化铜6g、三组对照可得,充分反应后剩余固体质量为铜的质量=2g;
(2)根据二、四组数据可知、氧化铜6g,20g样品中含有铜的质量为12g,硫酸不足,所以第二次为恰好完全反应,三,酸还有剩余;
(3)设50g稀硫酸中溶质的质量为x。
CuO+H2SO2=CuSO4+H2O
80 98
4g x
x=7.35g
则所用稀硫酸中溶质的质量分数是×100%=14.7%。
故答案为:(1)6;
(2)三、四;
(3)14.7%。
37.(6分)2023年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
(1)亚运场馆所用的钛合金属于 A 。
A.金属材料
B.无机非金属材料
C.有机合成材料
(2)亚运游泳馆的水,pH在7~8为最佳。小金想测量池水的pH,用干净的玻璃棒蘸取池水后,显色后与 标准比色卡 进行对照并读取结果。
(3)比赛期间,场馆内产生的垃圾需分类投放,以下垃圾可以和废弃矿泉水瓶投放在一起的是 AB (填字母,可多选)。
A.纸盒
B.铝合金衣架
C.鱼骨头
【答案】(1)A;
(2)标准比色卡;
(3)AB。
【分析】(1)根据金属材料包括纯金属以及它们的合金,进行分析解答。
(2)根据用pH试纸测定溶液的pH的方法,进行分析解答。
(3)通常情况下,生活垃圾一般可分为四大类:可回收垃圾、厨余垃圾、有害垃圾和其他垃圾。可回收垃圾,包括纸类、金属、塑料、玻璃等,通过综合处理回收利用,可以减少污染,节省资源。有害垃圾包括废电池、废日光灯管、废水银温度计、过期药品等,进行分析判断。
【解答】解:(1)金属材料包括纯金属以及它们的合金,则钛合金属于金属材料。
(2)测量池水的pH,用干净的玻璃棒蘸取池水后,显色后与标准比色卡进行对照并读取结果。
(3)废弃矿泉水瓶可回收再利用,属于可回收垃圾、铝合金衣架可回收再利用;鱼骨头属于厨余垃圾。
故答案为:
(1)A;
(2)标准比色卡;
(3)AB。选项
实验目的
试剂或方法
A
除去KOH溶液中的K2CO3
滴加适量的Ba(OH)2溶液
B
CO中少量的CO2气体
通过浓硫酸
C
除去铜粉中混有的锌粉
加入过量的盐酸
D
除去FeCl2溶液中的CuCl2杂质除去
加入过量的铁粉
实验次数
物重G物/N
动滑轮重G动/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动的距离s/m
滑轮组的机械效率η/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/V
1
2
3
3.8
4.5
电流I/A
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
实验
一
三
三
四
所取样品质量/g
20
15
10
15
加入稀硫酸的质量/g
50
50
50
60
充分反应后剩余固体质量/g
14
9
a
9
选项
实验目的
试剂或方法
A
除去KOH溶液中的K2CO3
滴加适量的Ba(OH)2溶液
B
CO中少量的CO2气体
通过浓硫酸
C
除去铜粉中混有的锌粉
加入过量的盐酸
D
除去FeCl2溶液中的CuCl2杂质除去
加入过量的铁粉
实验次数
物重G物/N
动滑轮重G动/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动的距离s/m
滑轮组的机械效率η/%
1
1
0.5
0.1
0.7
0.3
47.6
2
2
0.5
0.1
1.1
0.3
60.6
3
4
0.5
0.1
2
0.3
4
4
1
0.1
0.5
50.0
次数
F1/N
L1/cm
F2/N
L2/cm
1
1
10
2
5
2
2
10
1
20
3
2
15
3
10
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
很暗
较暗
较亮
亮
很亮
电压U/V
1
2
3
3.8
4.5
电流I/A
0.2
0.22
0.25
0.30
0.34
实验
一
三
三
四
所取样品质量/g
20
15
10
15
加入稀硫酸的质量/g
50
50
50
60
充分反应后剩余固体质量/g
14
9
a
9
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