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浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷
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这是一份浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷，共27页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1. 通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析，可以发现和验证化学原理。下面是小兰同学在完成酸、碱的性质实验时记录的部分实验现象，其中正确的是（ ）
A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖，瓶口有白烟产生
B. 向氧化铁中加入足量稀硫酸，红棕色固体溶解，溶液由无色变成浅绿色
C. 向氯化铜溶液中加入几滴氢氧化钠溶液，产生氢氧化铜沉淀
D. 加热铁粉与硫粉的混合物，反应放出大量的热，产生的黑色固体不能被磁铁吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖，瓶口有白雾产生，此选项此错误；
B.向氧化铁中加入足量稀硫酸，红棕色固体溶解，溶液由无色变成黄色，此选项此错误；
C.向氯化铜溶液中加入几滴氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，此选项此错误；
D.加热铁粉与硫粉的混合物，反应放出大量的热，产生的黑色固体不是铁，所以不能被磁铁吸引，此选项此正确。
故选D。
2. 石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻，超强导热性、导电性和超优光敏性等优点。下列说法错误的是（ ）
A. 石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极
B. 石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO
C. 石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层
D. 石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域
【答案】B
【解析】
【详解】A、石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极，说法正确；
B、石墨烯由碳元素组成，完全燃烧生成CO2，说法错误；
C、石墨烯导热性能好，可以做智能手机、平板电脑等设备的散热层，说法正确；
D、石墨烯薄膜材料有超优光敏性，可用于穿戴设备和无线传感等领域，说法正确。
故选B。
3. 如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉柱展示台，其中正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，该装置为一个杠杆，MN能绕N点转动，所以N点为支点O；展示物对MN压力为阻力F2，方向向下；PQ对杠杆的拉力为动力F1，方向沿QP斜向上。
故选A。
4. 科学家发明了一种车用制氢装置，其制氢气的原理是：硼（B）和水在高温下反应生成氢氧化硼和氢气。反应的化学方程式为：，该反应属于（ ）
A. 置换反应B. 分解反应C. 化合反应D. 复分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】由反应的化学方程式为：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化学反应，属于置换反应。故选A。
5. 下列用电器的功率最接近500W的是（ ）
A. 家用空调B. 21寸彩色电视机
C. 吸尘器D. 电子手表
【答案】C
【解析】
【详解】A．家用空调的功率一般在1000W到3000W，故A不符合题意；
B．21寸彩色电视机的功率约为100W，故B不符合题意；
C．吸尘器正常工作时的电流是2.3A，吸尘器的功率约
P=UI=220V×2.3A=506W
故C符合题意；
D．电子手表的功率约为0.01mW，故D不符合题意。
故选C。
6. 下列有关物质的分类，正确的是（ ）
A. 澄清石灰水、烧碱都属于碱B. 塑料、合金属于合成材料
C. 淀粉、合成纤维属于有机物D. 过氧化氢、熟石灰属于氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A、澄清石灰水属于混合物，故A错误；
B、合金属于金属材料，故B错误；
C、淀粉和合成纤维属于有机物，故C正确；
D、熟石灰是氢氧化钙，属于碱类物质，故D错误。
故选C。
7. 分离、提纯、除杂、鉴别是基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的组别是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、CuCl2、FeCl3溶液均能与过量的铁粉反应，故选项实验设计不能达到实验目的；
B、铁粉能与足量的稀HCl反应生成氯化亚铁溶液和氢气，铜不与稀盐酸反应，再过滤、洗涤、干燥，能分离出铜，但无法分离出铁，故选项实验设计不能达到实验目的；
C、Ca(OH)2能与过量的Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去氢氧化钙，但引入了新的杂质碳酸钠（过量的），故选项实验设计不能达到实验目的;
D、取样后，分别滴加稀H2SO4溶液，能产生气泡的是碳酸钠，能产生白色沉淀的是氯化钡溶液，无明显现象的是氯化钠溶液，可以鉴别，故选项实验设计能达到实验目的。
故选D。
8. 如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A. 重力势能不同，动能相同B. 重力势能不同，动能不同
C. 重力势能相同，动能相同D. 重力势能相同，动能不同
【答案】D
【解析】
【详解】如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图，甲乙两处的高度相同，质量不变，故重力势能相等，尽管甲乙两处的高度相同，但是从甲到乙的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功，故其动能是在减小的，故速度不同，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9. 把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A. X＞Z＞M＞YB. Y＞M＞Z＞X
C. X＞Z＞Y＞MD. Z＞X＞M＞Y
【答案】A
【解析】
【详解】在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。由图甲可知，Z、X能与酸反应，且X比Z反应快，故X的活动性大于Z，都比Y，M的活动性强；由图乙可知，M能将Y从其盐溶液中置换出来，所以M的活动性比Y强，因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是：X>Z>M>Y。
故选A。
10. 礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀（ ）
A. 气罐内壁温度降低
B. 罐内气体的内能增加
C. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D. 该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，气罐内壁温度降低，通过做功的方式改变物体的内能，故A符合题意，BC不符合题意；
D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，是将内能转化为机械能，所以与汽油机的做功冲程能量转化方式相同，故D不符合题意。
故选A。
11. 小明家上月末查看电能表示数为，本月末查看电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 他家本月消耗的电能为903kW·h
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 该电能表的额定电流为20A
D. 若以每度电0.5元计算，则本月应缴电费45.15元
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表的最后一位是小数，单位是，所以小明家本月消耗的电能为
故A错误；
B．电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率，故B错误；
C．电能表上“10（20）A”是指电能表的标定电流为10A，故C错误；
D．本月应交电费为
90.3度×0.5元/度=45.15元
故D正确。
故选D。
12. 下列各组物质在溶液中能大量共存且能使酚酞试液变红的是（ ）
A. HCl、ZnSO4、K2CO3、NaClB. KNO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH
C. NaOH、K2CO3、NaCl、Na2SO4D. HCl、NaNO3、H2SO4、KCl
【答案】C
【解析】
【详解】A、HCl、K2CO3在溶液中能相互交换成分生成氯化钾、水和二氧化碳，不能大量共存，故选项错误；
B、BaCl2、Na2SO4在溶液中能相互交换成分生成碳酸钡沉淀和氯化钠，不能大量共存，故选项错误；
C、NaOH、K2CO3、NaCl、Na2SO4在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水，能在溶液中大量共存，且氢氧化钠、碳酸钾溶液显碱性，能使酚酞试液变红，故选项正确；
D、HCl、NaNO3、H2SO4、KCl在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水，能在溶液中大量共存，但溶液显酸性，不能使酚酞试液变红，故选项错误。
故选C。
13. 某未知溶液可能含Cl﹣、、Na+、、H+。取少量试液，向其中加入紫色石蕊试液，溶液显红色，另取少量试液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液（ ）
A. 一定有H+、、Cl﹣B. 一定没有和Cl﹣
C. 可能有和D. 一定有H+、，可能有Cl﹣
【答案】D
【解析】
【详解】向其中加入紫色石蕊试液，溶液显红色说明溶液呈酸性，一定含有H+，则不存在；取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，由于加入硝酸酸化的氯化钡会引入Cl-，则不能确定原溶液中是否有Cl-。故选D。
14. 向烧杯中逐滴加入x溶液至过量(图甲),生成沉淀或气体的质量与加入x溶液的质量关系符合图乙的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、烧碱可以和硫酸铜反应生成沉淀，但是生成的沉淀可以和稀盐酸反应而生成可溶性的氯化铜，所以在盐酸存在的情况下难以形成沉淀，只有把盐酸消耗完全，才能产生沉淀，故A正确；
B、稀硫酸和氯化钡溶液反应生成难溶于水且难溶于酸的沉淀，即将氯化钡溶液滴加入稀硫酸和稀盐酸的混合溶液中马上产生沉淀，即生成沉淀的起点为原点，故B错误；
C、镁铝都能和盐酸反应生成气体，且只要接触就能产生氢气，即生成气体的起点为原点，故C错误；
D、氯化钠不能和稀盐酸反应，而碳酸氢钠能够和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，该反应常温下即可反应生成气体，即生成气体的起点为原点，故D错误。
故选A。
15. 如图，物块在水平拉力F （大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中sAB =sCD= 10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（ ）
A. 轨道CD段比轨道AB段表面光滑
B. 拉力F在CD段做功的功率为10W
C. 拉力F在AB段所做的功为20J
D. 忽略空气阻力时，该物块通过AB段和CD段过程中转化为的热能之比为2∶5
【答案】B
【解析】
【详解】A．CD段摩擦力大于AB段的摩擦力，根据影响滑动摩擦力的因素知道，物体对地面的压力相等，则CD段比AB段更粗糙，故A错误；
B．物体在两个阶段内都做匀速直线运动，则它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即
FAB=1N
FCD=2N
拉力F在CD段做功的功率
PCD=FCDvCD=2N×5m/s=10W
故B正确；
C．拉力F在AB段所做的功
WAB=FABsAB=1N×10m=10J
故C错误；
D．拉力F在CD段做功
WCD=FCDsCD=2N×10m=20J
忽略空气阻力时，该物块转化成的热能其实等于克服摩擦力做的功；因此它通过AB段和CD段时转化的热能之比等于摩擦力做功之比，即
WAB∶WCD=10J∶20J=1∶2
故D错误。
故选B。
二、填空题：（本大题有8小题，共39分）
16. 如图所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通。下表是这款清洁器的部分参数。
（1）该桌面清洁器正常工作时的电流是 _____安；
（2）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动停止工作，该清洁器充满电后，能正常工作 ________小时。
【答案】 ①. 2 ②. 0.3
【解析】
【详解】（1）[1]该桌面清洁器正常工作时的电流
（2）[2]蓄电池充满电时，储存的电能
W=UIt=3V×750×10-3A×3600s=8100J
电量低于20%时会自动停止工作，可用的电能
W'=ηW=(1-20%)×8100J=6480J
该清洁器充满电后，能正常工作时间
17. 农作物的生长需要大量的N、P、K元素，某学习小组开展了配制“土壤营养液”的项目化学习。
（1）甲、乙两组配制的土壤营养液主要成分如下，请根据下列量表给两组打分，得分较高的是 _____组。
甲：KC1、K2CO3、CaCl2；乙：KNO3、Ca（NO3）2，KCl
（2）现有一种无色营养液，可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成，为探究其中是否含有碳酸钾________进行检验。
（3）若要对土壤的酸碱度进行测定，以下三种取样位置设定合理的是 _____。
A.B. C.
（4）学习小组同学想要用pH试纸测量土壤浸出液的pH，请写出操作方法 ___________。
（5）经检测，土壤的pH约为7.8，查阅资料，则这块空地上适合种植的作物有 ________。
【答案】 ①. 乙 ②. 稀盐酸 ③. B ④. 用玻璃棒蘸取土壤浸出液，滴在pH试纸上，将其呈现的颜色与标准比色卡比色，读出pH即可 ⑤. 海水稻
【解析】
【详解】（1）甲：KC1、K2CO3、CaCl2含有营养元素K元素，分值为1分；乙：KNO3、Ca（NO3）2，KCl含有营养元素K元素、N元素，分值为2分，故填：乙。
（2）现有一种无色营养液，可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中一种或几种物质组成，碳酸钾属于碳酸盐，碳酸盐能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，会观察到溶液中有气泡产生，而硫酸钾、氯化钾不与稀盐酸反应，无现象，所以为探究其中是否含有碳酸钾，用稀盐酸进行检验。
（3）根据图片可知，A和C中的取样过于集中，很大范围没有取到，而B中六个取样位置平均分布，覆盖面更大，因此合理的是B。
（4）学习小组同学想要用pH试纸测量土壤浸出液的pH，操作方法是：用玻璃棒蘸取土壤的浸出液，滴在pH试纸上，将出现的颜色与标准比色卡比色，读出pH即可。
（5）经检测，土壤的pH约为7.8，根据表中适宜农作物生长的pH值，则这块空地上适合种植的作物是海水稻。
18. 某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是__________；
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功__________焦；
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有：__________。（写出一点）
【答案】 ①. 改变力的作用方向 ②. 15 ③. 调小排水口
【解析】
【详解】（1）[1]定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，所以井盖抬升过程中，定滑轮的作用是改变力的方向。
（2）[2]重150牛的井盖被抬升0.1米，则克服井盖重力做功
（3）[3]由于水槽中水量足够多时，井盖能被抬升，所以要使降水量稍小时就能抬升井盖，可以调小排水口，使水槽中水量尽快增多。
19. 汽车尾气是影响空气质量的因素之一，向反应罐内喷入车用尿素溶液，可减少尾气污染。其原理是：在一定条件下2）2]先转化为NH3，NH3再与发动机排出的NO气体在催化剂作用下反应生成氮气和水。请回答下列问题：
（1）尿素属于有机物是因为其中含有 _____元素。
（2）尿素、碳酸氢铵、氯化铵中，_____________不可与碱性物质一起施用。
（3）请写出尿素与水反应生成二氧化碳和氨气的化学方程式 ____________________。
【答案】 ①. 碳 ②. 碳酸氢铵、氯化铵 ③.
【解析】
【详解】（1）尿素是含碳元素的化合物，属于有机物；
（2）铵盐能与碱性物质反应产生氨气，尿素、碳酸氢铵、氯化铵中，尿素不属于铵盐，可与碱性物质一起施用，碳酸氢铵、氯化铵都能与碱性物质反应，生成氨气，不可与碱性物质一起施用，否则会产生氨气，降低肥效；
（3）反应物是尿素与水，生成物是二氧化碳和氨气，反应的化学方程式：。
20. 金属在日常生活中有着广泛的用途。请回答下面问题：
（1）常见金属的活动性顺序如图1，其中X表示的是 _______。（用符号表示）
（2）请写出金属镁在氧气中燃烧的现象：____________________。
（3）东汉《神农本草经》记载，胆矾能“化铁为铜”。
①胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，胆矾属于 ________（选填“纯净物”或“混合物”）。
②若向CuSO4溶液中加入过量的Fe片，充分反应，如图2表示该反应前后溶液中存在的主要离子_________。
【答案】 ①. Hg ②. 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 ③. 纯净物 ④. Fe2+
【解析】
【详解】（1）由金属的活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，图1中X表示的是Hg；
（2）金属镁在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；
（3）①CuSO4•5H2O属于结晶水合物，只含有一种物质，属于纯净物；
②铁和硫酸铜反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应前的离子为铜离子和硫酸根离子，反应后的离子为铁离子和硫酸根离子，则“〇”代表的离子是亚铁离子，离子符号为：Fe2+。
21. 请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题：
（1）同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管，能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是________________。
（2）为了验证氢氧化钠能与盐反应，可选择的物质是________（可多选）。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
（3）为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，用如图乙所示的A，B，C三种方案（每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液），其中可行的方案是________。
【答案】 ①. A中气球大于B中气球 ②. B，D ③. A
【解析】
【详解】（1）二氧化碳能够溶于水，还能够与氢氧化钠反应，这两个原因引起的锥形瓶内气压变化肯定大于一个原因引起的，那么A中气球的体积肯定大于B中气体的体积。同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管，能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是：A中气球大于B中气球。
（2）AC、碳酸钙、硝酸钡与氢氧化钠都不反应，故A、C不合题意；
B、氯化铁与氢氧化钠反应，生成氢氧化铁红褐色沉淀，故B符合题意；
D、硫酸铜与氢氧化钠反应，生成氢氧化铜蓝色沉淀，故D符合题意。
故选BD。
（3）A、二氧化碳和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，没有明显现象。二氧化碳与氢氧化钙反应，生成白色沉淀碳酸钙，可以区分二者，故A正确；
B、氢氧化钠和氢氧化钙，都能与稀盐酸反应，但是都物明显现象，无法区分，故B错误；
C、氢氧化钠和氢氧化钙都时碱，滴入酚酞试液都变成红色，无法区分，故C错误。
故选A。
22. 如图所示，A物体在大小为6N的拉力F作用下，以0.3米/秒的速度向右匀速运动（不计滑轮与细胞的摩擦及绳子的重力），动滑轮的重为1N，当撤去拉力F时，B物体恰好以原来的速度大小匀速下降，则A物体与桌面间的摩擦力为______ N；拉力F的功率为______ W；A物体被水平向右匀速拉动的2秒内，B物体克服重力做功为______J。
【答案】 ①. 3 ②. 1.8 ③. 1.6
【解析】
【详解】[1]在拉力F作用下，物体A向右做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件知道
F=f+F绳 ①
由图示知道，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，则不计滑轮与细绳的摩擦时，则
②
由于撤去拉力F时，B物体恰好以原来的速度大小匀速下降，此时A物体仍处于平衡状态，且与桌面间的摩擦力大小不变，方向改变，故
③
由①②③解得，A物体与桌面间的摩擦力为
B物体的重力为GB=8N。
[2]由知道，拉力F的功率
P=Fv=6N×0.3m/s=1.8W
[3]2s内物体B上升的高度
h=vB t=0.1m/s×2s=0.2m
则物体B克服重力做的功
W=GB h=8N×0.2m=1.6J
三、实验探究题：（本大题有8小题，共50分）
23. 投石器是古代的攻城利器，科学小组同学想进一步了解投石器，开展了以下项目化学习研究：
【项目制作】经讨论后，利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材，制成投石器，如图；
【项目研究】
①松开系绳，配重下降，装有石块的一端快速上升，木杆停止后，石块被投出，记录石块投射的距离；
②调整系绳的长度，改变投射角度，记录投射距离，重复实验，数据如表；
（1）小组同学探究的问题是___________；
（2）根据表中数据，可得出的结论是___________；
【项目迭代】为使投石器能将石块投得更远，请你写出一种方法___________；
【答案】 ①. 石块投射的距离与投射角度的关系 ②. 石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小 ③. 增大配重的质量
【解析】
【详解】（1）[1]观察记录表数据发现，实验中控制石块质量不变，改变投射角度，测量石块投射的距离，所以小组同学探究的问题是石块投射的距离与投射角度的关系。
（2）[2]观察表中数据发现，石块质量不变，投射角度逐渐增大，投射距离先增大后减小，所以可得结论：石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小。
【项目迭代】[3]为使投石器能将石块投得更远，可以改变其他变量，如可以增大配重的质量。
24. 如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 _________；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处：__________；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水，请判断并说明理由：_________。
【答案】 ①. 橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降 ②. 均为气体对外做功，内能转变为机械能 ③. 能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【解析】
【详解】（1）[1]用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起；瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸气放出热量，发生液化，出现白气。
（2）[2]图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似。
（3）[3]实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
25. 项目化小组设计如图1所示的数字化实验探究钢铁的锈蚀。将铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，根据图2中各组药品配比进行实验，并用传感器测定瓶内气体的相关数据如图3（图中虚线表示温度随时间的变化，实线表示湿度随时间的变化）。
（1）在A试剂瓶中加入第一组药品，在B试剂瓶中第二组药品，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。则说明铁在空气中锈蚀是铁和氧气、_____发生了化学反应。
（2）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 ________（填序号）。
（3）A、B瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内的温度与湿度都随时间的增加而不断增大，请你解释温度与湿度发生变化的原因：_________。
【答案】 ①. 水 ②. 二和三 ③. 铁锈蚀反应有热量放出，使瓶内温度上升
【解析】
【详解】（1）A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品，其他药品相同，变量是水，A中无水，B中有水，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、水发生了化学反应；
（2）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，根据控制变量方法，其他量相同，唯一的变量是食盐，应选择的药品组别是二和三；
（3）A、B瓶中均加入第2组药品，瓶内的温度与湿度都随时间的增加而不断增大，根本原因是温度的升高，即铁的锈蚀反应有热量放出，瓶内温度上升。
26. 获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后，学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品，进行成分探究。兴趣小组经资料查询2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种，小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论：
（已知：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O）
（1）同学甲认为，氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰，小组成员一致同意。
（2）同学乙认为，若装置C中CuO变红，则除了甲烷与CuO可能发生反应外，还可能发生的反应是___________（用化学方程式表示）。
（3）同学丙认为，欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在 _______（填序号）间再增加一个D装置（编号为F），才能证明含有CH4。
（4）同学丁认为，B装置可有可无。你是否同意他的观点？理由是：__________。
（5）综合上述讨论，兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究，请根据实验现象和数据填写结论：
【答案】 ①. ②. BC ③. 装置B必须有，Ca（OH）2微溶，装置A不能保证CO2吸收完全 ④. CO2、CH4
【解析】
【详解】（2）一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（3）气体通过石灰水和氢氧化钠溶液时会带出水蒸气，需要在BC间再增加一个D装置，以吸收水蒸气；
（4）装置B必须有，因为Ca（OH）2微溶于水，装置A不能保证CO2吸收完全，需用氢氧化钠溶液来完全吸收二氧化碳；
（5）A中石灰水变浑浊，说明原气体中含有二氧化碳，黑色粉末变成红色，说明含有还原性的气体，装置D增重3.6g，装置E增重4.4g，即生成了3.6g水和4.4g二氧化碳，说明混合气体中一定含有甲烷，4.4gCO2中含有碳元素的质量为4.4g×=1.2g，3.6g水中含有氢元素的质量为3.6×=0.4g，碳元素和氢元素的质量比为1.2g：0.4g=3：1，恰好等于甲烷中碳元素和氢元素的质量比，则混合气体中一定含有甲烷，不含一氧化碳，故该气体样品中含有CO2、CH4。
27. 在老师指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，盖上玻片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳，但不清楚其中的白色固体成分是什么，于是进行了如下探究：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【建立假设】假设一：白色固体的成分是氧化钠；假设二：白色固体的成分是碳酸钠；
假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
（1）思考：小科建立上述假设的依据是______定律。
【进行实验】
步骤1：取灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解过滤，得到滤液。
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。
【得出结论】白色固体的成分是氧化钠。
（2）有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是______。
【继续实验】
（3）步骤3：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，则假设______不成立。
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中，______（写出具体操作及现象），则假设二成立。
【答案】 ①. 质量守恒 ②. 碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红 ③. 一 ④. 加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象（合理即可）
【解析】
【详解】（1）反应物是钠和二氧化碳，根据质量守恒定律，可以做出假设是：氧化钠或碳酸钠或氧化钠和碳酸钠的混合物；
（2）碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞试液变红色，故结论不正确；
（3）滴加足量的稀盐酸，产生气体，说明固体中含有碳酸钠，则假设一不成立；
（4）碳酸钠溶液显碱性，对氢氧化钠的检验造成干扰，实验方案为：加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象（合理即可）。
28. 斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 _______（填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下；
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W 1、W2、W3，它们的关系是 _____________；
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 _______的关系。
【答案】 ①. 减小 ②. W1=W2=W3 ③. 速度
【解析】
【详解】（1）[1]在利用斜面测平均速度时，斜面的坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间越长，便于计时，故应降低斜面坡度。
（2）[2]在利用斜面研究阻力对物体运动的影响的实验中，小车的质量始终不变，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，动能为零，消耗的动能全部转化为内能，最终克服阻力做的功是相等的；即
（3）[3]在利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的速度，这样设计的目的是研究动能与速度的关系。
29. 探究“小灯泡的电功率与电流、电压关系”实验（如图），选择规格不同的小灯泡L1和L2，其他器材如图所示。
（1）该实验中，是通过 __________判断小灯泡电功率的大小；
（2）请你设计一张表格用以记录实验甲的数据 ________；
（3）小红认为，利用图乙方案也可以来“探究小灯泡的电功率与电流的关系”， 通过移动滑动变阻器的滑片，多次改变电流观察灯L1（或L2）前后亮度的变化，即可得出结论。请你判断小红同学的方案是否合理并说明理由：__________。
【答案】 ①. 小灯泡亮度 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，通过小灯泡亮度判断小灯泡电功率的大小，小灯泡越亮，说明小灯泡的电功率越大。
（2）[2]设计的表格记录实验甲中数据有亮度和电流大小，表格如下
（3）[3]探究电功率与电流的关系，应控制灯泡两端电压相等而电流不同，利用图丙电路通过移动滑动变阻器，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化时，电压与电流同时在改变，未控制电压一定，小红的方案不可行。
30. 我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗，所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液（俗称“灰水”）浸泡糯米做成的粽子，这种粽子清香软糯，小乐对制作“灰水粽”的草木灰展开了如下探究：
【查阅资料】①糯米中加入食用碱可起到中和微生物生成的酸、软化食物纤维等作用：
②草木灰中富含钾盐，主要成分是K2CO3，还含有少量K2SO4，和KC1。
【实验探究】检验草木灰的成分，并测定草木灰中K2CO3，的质量分数。
（1）取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液；取少量没出液于试管中，滴加几演酚酞试液，观察到酚酞试液变成红色，则说明草木灰的浸出液呈_________，可起到食用碱的作用。
（2）为了检验草木灰的浸出液中存在Cl-，小乐先往浸出液中加入足量的溶液后过滤，这样操作的目的是_______________。
（3）小海用图示装置（图中夹持仪器已略去）测定草木灰中K2CO3，的质量分数，实验中通过测定D装置质量的增加量来计算K2CO3的质量（草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体），实验过程中需持续缓缓通入空气，如果不往装置中持续缓慢通入空气，会导致测量结果偏小，其原因是_____________。
【答案】 ①. 碱性 ②. 将浸出液中的碳酸根和硫酸根全部沉淀，避免其存在对Cl-的检验造成干扰 ③. 装置内的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收，D中增加量偏小
【解析】
【详解】（1）酚酞试液遇碱性物质变红色，取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液；取少量没出液于试管中，滴加几演酚酞试液，观察到酚酞试液变成红色，则说明草木灰的浸出液呈碱性，可起到食用碱的作用；
（2）检验氯离子用硝酸酸化的硝酸银，碳酸根和硫酸根都能与银离子产生白色沉淀，对氯离子的检验产生干扰，需要先加入硝酸钡除去碳酸根离子的干扰，为了检验草木灰的浸出液中存在Cl-，小乐先往浸出液中加入足量的 Ba(NO3)2 溶液后过滤，这样操作的目的将浸出液中的碳酸根和硫酸根全部沉淀，避免其存在对Cl-的检验造成干扰；
（3）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，实验过程中需持续缓缓通入空气，如果不往装置中持续缓慢通入空气，会导致测量结果偏小，其原因是装置内的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收，D中增加量偏小。
四、解答题：（本大题有6小题，共26分）
31. 小科同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题：
（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？________
（2）电动机对绳子的拉力多大？________
（3）该滑轮组的机械效率多大？________
【答案】 ①. 2m/s ②. 400N ③. 83.3%
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）由题意可知，用时15s，三条绳子拉着动滑轮，水泥匀速上升10m，绳子自由端移动的距离是30m，那么此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是
（2）根据
可知，电动机对绳子的拉力是
（3）在这15s时间内，该滑轮组做的有用功是
该滑轮组做的总功是
该滑轮组的机械效率是
答：（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s；
（2）电动机对绳子的拉力是400N；
（3）该滑轮组的机械效率是83.3%。
32. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？_______。
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？_______。
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）_______。
【答案】 ①. 8.4×106 J ②. 30% ③. 0.8kg
【解析】
【详解】(1)根据题意知道，水的质量m=50kg、水的初温t0=10℃，末温t=50℃，水的比热容是 c=4.2×103J/（kg•℃），由知道，热水器中的水吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106 J
(2)由知道，该热水器的效率
(3)若用煤燃烧来提供热量Q=2.8×107 J，由Q放=mq知道，需完全燃烧的煤的质量
答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J；
(2)这段时间该热水器的效率是30%；
(3)需完全燃烧0.8kg煤。
33. 如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，O为支点，OA∶AB＝1∶4，电流表的量B程为0~0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，电流表的示数为0.2A。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计，求：
（1）电源电压 _______V；
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力是多少？（ ）
【答案】 ①. 12 ②. 150N
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，压力传感器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流；当平板空载时，压力传感器受到的压力为零，由图乙可知此时压力传感器R的阻值R=50Ω，由串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压
U=I(R+R0)=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V
（2）[2] 欧姆定律可知，当电流表示数为0.4A时，R0两端的电压
U0=I'R0=0.4A×10Ω=4V
由串联电路的电压特点可知，压力传感器R两端电压
UR=U-U0=12V-4V=8V
由欧姆定律可知，压力传感器R的电阻
由图乙可知此时杠杆B点的作用力FB=30N，由图甲可知，B的作用力的力臂为
OB=OA+AB
A点作用力的力臂为OA，则
根据杠杆平衡条件可得
FA×OA=FB×OB
解得
物体的重力
G=FA=150N
34. 某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
（1）图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 _________克。
（2）计算50g废液中CuSO4的质量分数。_______
【答案】 ①. 1.96 ②. 设参加反应的硫酸铜的质量为x。
x=3.2g；
50g废液中CuSO4的质量分数=。
答：50g废液中CuSO4的质量分数是6.4%。
【解析】
【详解】（1）由图示可知，生成沉淀质量是1.96g；
（2）详见答案。
35. 现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物，现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，测得剩余固体质量数据记录如图，通过计算求：
（1）该混合物粉末中铜的质量分数 __________。
（2）计算确定混合物中另一种金属成分（写出计算过程）。_______
（3）加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质是 ___________。
【答案】 ①. 52.5% ②. 镁
解：将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，每次加入稀硫酸的质量为35g，根据图中信息可知，35g稀硫酸消耗金属的质量为：8g-6.8g=1.2g。设该金属的化学式为R，相对原子质量为M。
，M=24
镁的相对原子质量为24，所以混合物中另一种金属是镁。 ③. 硫酸镁和硫酸
【解析】
【详解】（1）镁、锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，根据图中信息可知，剩余的4.2g固体是铜，所以该混合物粉末中铜的质量分数为：=52.5%。
（2）见答案。
（3）由图中信息可知，每次加入35g稀硫酸最多能反应掉金属的质量为1.2g，第四次加入35g稀硫酸时，只反应掉了4.4g-4.2g=0.2g金属，说明第四次加入稀硫酸后硫酸有剩余，此时溶液中的溶质是生成的硫酸镁、剩余的硫酸。组别
实验目的
实验设计
A
除去FeCl3溶液中混有的少量CuCl2
加入过量的铁粉，过滤
B
分离铜粉和铁粉的混合物
加入足量的稀HCl，过滤、洗涤、干燥
C
提纯混有少量Ca（OH）2的NaOH溶液
加入过量的Na2CO3溶液，振荡、静置、过滤
D
鉴别Na2CO3、BaCl2、NaC1溶液
取样后，分别滴加稀H2SO4溶液、观察现象
烧杯中的物质
x溶液
A
稀盐酸和硫酸铜溶液
烧碱溶液
B
稀硫酸和稀盐酸
氯化钡溶液
C
镁铝合金
稀盐酸
D
氯化钠和碳酸氢钠溶液
稀盐酸
小型桌面清洁器部分参数
额定电压
3V
额定功率
6W
电池容量
750mA·h
序号
评价标准
分值
1
营养液中含N、P、K元素，每一种可加1分（同种只加1分）
3分
2
组内物质均能共存，不发生化学反应，发生一个扣1分
2分
作物
马铃薯
胡萝卜
西瓜
海水稻
沙枣
最适pH范围
4.8～5.5
5.3～6.0
6.0～8.5
7.5～8.5
8.0～8.7
投石器测试（）
投射角度
15°
30°
45°
60°
75°
投射距离m（米）
4.2
5.3
6.4
5.5
4.8
装置
实验现象/数据
实验结论
A
石灰水变浑浊
通过实验现象和数据，小组成员一致认为该气体样品中含有 ________。
B
无明显现象
C
黑色粉末变成红色
D
装置D增重3.6g
E
装置E增重4.4g
电流/A
发光情况
L1
L2
1. 通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析，可以发现和验证化学原理。下面是小兰同学在完成酸、碱的性质实验时记录的部分实验现象，其中正确的是（ ）
A. 打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖，瓶口有白烟产生
B. 向氧化铁中加入足量稀硫酸，红棕色固体溶解，溶液由无色变成浅绿色
C. 向氯化铜溶液中加入几滴氢氧化钠溶液，产生氢氧化铜沉淀
D. 加热铁粉与硫粉的混合物，反应放出大量的热，产生的黑色固体不能被磁铁吸引
【答案】D
【解析】
【详解】A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖，瓶口有白雾产生，此选项此错误；
B.向氧化铁中加入足量稀硫酸，红棕色固体溶解，溶液由无色变成黄色，此选项此错误；
C.向氯化铜溶液中加入几滴氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀，此选项此错误；
D.加热铁粉与硫粉的混合物，反应放出大量的热，产生的黑色固体不是铁，所以不能被磁铁吸引，此选项此正确。
故选D。
2. 石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻，超强导热性、导电性和超优光敏性等优点。下列说法错误的是（ ）
A. 石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极
B. 石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO
C. 石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层
D. 石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域
【答案】B
【解析】
【详解】A、石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极，说法正确；
B、石墨烯由碳元素组成，完全燃烧生成CO2，说法错误；
C、石墨烯导热性能好，可以做智能手机、平板电脑等设备的散热层，说法正确；
D、石墨烯薄膜材料有超优光敏性，可用于穿戴设备和无线传感等领域，说法正确。
故选B。
3. 如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉柱展示台，其中正确的是（ ）
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，该装置为一个杠杆，MN能绕N点转动，所以N点为支点O；展示物对MN压力为阻力F2，方向向下；PQ对杠杆的拉力为动力F1，方向沿QP斜向上。
故选A。
4. 科学家发明了一种车用制氢装置，其制氢气的原理是：硼（B）和水在高温下反应生成氢氧化硼和氢气。反应的化学方程式为：，该反应属于（ ）
A. 置换反应B. 分解反应C. 化合反应D. 复分解反应
【答案】A
【解析】
【详解】由反应的化学方程式为：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化学反应，属于置换反应。故选A。
5. 下列用电器的功率最接近500W的是（ ）
A. 家用空调B. 21寸彩色电视机
C. 吸尘器D. 电子手表
【答案】C
【解析】
【详解】A．家用空调的功率一般在1000W到3000W，故A不符合题意；
B．21寸彩色电视机的功率约为100W，故B不符合题意；
C．吸尘器正常工作时的电流是2.3A，吸尘器的功率约
P=UI=220V×2.3A=506W
故C符合题意；
D．电子手表的功率约为0.01mW，故D不符合题意。
故选C。
6. 下列有关物质的分类，正确的是（ ）
A. 澄清石灰水、烧碱都属于碱B. 塑料、合金属于合成材料
C. 淀粉、合成纤维属于有机物D. 过氧化氢、熟石灰属于氧化物
【答案】C
【解析】
【详解】A、澄清石灰水属于混合物，故A错误；
B、合金属于金属材料，故B错误；
C、淀粉和合成纤维属于有机物，故C正确；
D、熟石灰是氢氧化钙，属于碱类物质，故D错误。
故选C。
7. 分离、提纯、除杂、鉴别是基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的组别是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A、CuCl2、FeCl3溶液均能与过量的铁粉反应，故选项实验设计不能达到实验目的；
B、铁粉能与足量的稀HCl反应生成氯化亚铁溶液和氢气，铜不与稀盐酸反应，再过滤、洗涤、干燥，能分离出铜，但无法分离出铁，故选项实验设计不能达到实验目的；
C、Ca(OH)2能与过量的Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去氢氧化钙，但引入了新的杂质碳酸钠（过量的），故选项实验设计不能达到实验目的;
D、取样后，分别滴加稀H2SO4溶液，能产生气泡的是碳酸钠，能产生白色沉淀的是氯化钡溶液，无明显现象的是氯化钠溶液，可以鉴别，故选项实验设计能达到实验目的。
故选D。
8. 如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A. 重力势能不同，动能相同B. 重力势能不同，动能不同
C. 重力势能相同，动能相同D. 重力势能相同，动能不同
【答案】D
【解析】
【详解】如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图，甲乙两处的高度相同，质量不变，故重力势能相等，尽管甲乙两处的高度相同，但是从甲到乙的过程中需要克服摩擦力和空气阻力做功，故其动能是在减小的，故速度不同，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
9. 把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A. X＞Z＞M＞YB. Y＞M＞Z＞X
C. X＞Z＞Y＞MD. Z＞X＞M＞Y
【答案】A
【解析】
【详解】在金属活动顺序表中，排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。金属的位置越靠前，金属的活动性越强。位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。由图甲可知，Z、X能与酸反应，且X比Z反应快，故X的活动性大于Z，都比Y，M的活动性强；由图乙可知，M能将Y从其盐溶液中置换出来，所以M的活动性比Y强，因此四种金属的活动性由强到弱的顺序是：X>Z>M>Y。
故选A。
10. 礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀（ ）
A. 气罐内壁温度降低
B. 罐内气体的内能增加
C. 罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D. 该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．在喷出礼花的过程中，罐内的压缩空气对礼花做功，空气内能转化为礼花的机械能；罐内气体内能减少，气罐内壁温度降低，通过做功的方式改变物体的内能，故A符合题意，BC不符合题意；
D．汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，汽油机压缩冲程是将机械能转化为内能，而气体将纸筒内的礼花快速喷向远处时，是将内能转化为机械能，所以与汽油机的做功冲程能量转化方式相同，故D不符合题意。
故选A。
11. 小明家上月末查看电能表示数为，本月末查看电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A. 他家本月消耗的电能为903kW·h
B. 电能表是测量电功率的仪表
C. 该电能表的额定电流为20A
D. 若以每度电0.5元计算，则本月应缴电费45.15元
【答案】D
【解析】
【详解】A．电能表的最后一位是小数，单位是，所以小明家本月消耗的电能为
故A错误；
B．电能表是测量消耗电能（电功）的仪表，不是测量电功率，故B错误；
C．电能表上“10（20）A”是指电能表的标定电流为10A，故C错误；
D．本月应交电费为
90.3度×0.5元/度=45.15元
故D正确。
故选D。
12. 下列各组物质在溶液中能大量共存且能使酚酞试液变红的是（ ）
A. HCl、ZnSO4、K2CO3、NaClB. KNO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH
C. NaOH、K2CO3、NaCl、Na2SO4D. HCl、NaNO3、H2SO4、KCl
【答案】C
【解析】
【详解】A、HCl、K2CO3在溶液中能相互交换成分生成氯化钾、水和二氧化碳，不能大量共存，故选项错误；
B、BaCl2、Na2SO4在溶液中能相互交换成分生成碳酸钡沉淀和氯化钠，不能大量共存，故选项错误；
C、NaOH、K2CO3、NaCl、Na2SO4在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水，能在溶液中大量共存，且氢氧化钠、碳酸钾溶液显碱性，能使酚酞试液变红，故选项正确；
D、HCl、NaNO3、H2SO4、KCl在溶液中相互交换成分不能生成沉淀或气体或水，能在溶液中大量共存，但溶液显酸性，不能使酚酞试液变红，故选项错误。
故选C。
13. 某未知溶液可能含Cl﹣、、Na+、、H+。取少量试液，向其中加入紫色石蕊试液，溶液显红色，另取少量试液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液（ ）
A. 一定有H+、、Cl﹣B. 一定没有和Cl﹣
C. 可能有和D. 一定有H+、，可能有Cl﹣
【答案】D
【解析】
【详解】向其中加入紫色石蕊试液，溶液显红色说明溶液呈酸性，一定含有H+，则不存在；取少量试液，滴加硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中有；在上层清液中滴加硝酸银溶液，产生白色沉淀，由于加入硝酸酸化的氯化钡会引入Cl-，则不能确定原溶液中是否有Cl-。故选D。
14. 向烧杯中逐滴加入x溶液至过量(图甲),生成沉淀或气体的质量与加入x溶液的质量关系符合图乙的是( )
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A、烧碱可以和硫酸铜反应生成沉淀，但是生成的沉淀可以和稀盐酸反应而生成可溶性的氯化铜，所以在盐酸存在的情况下难以形成沉淀，只有把盐酸消耗完全，才能产生沉淀，故A正确；
B、稀硫酸和氯化钡溶液反应生成难溶于水且难溶于酸的沉淀，即将氯化钡溶液滴加入稀硫酸和稀盐酸的混合溶液中马上产生沉淀，即生成沉淀的起点为原点，故B错误；
C、镁铝都能和盐酸反应生成气体，且只要接触就能产生氢气，即生成气体的起点为原点，故C错误；
D、氯化钠不能和稀盐酸反应，而碳酸氢钠能够和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，该反应常温下即可反应生成气体，即生成气体的起点为原点，故D错误。
故选A。
15. 如图，物块在水平拉力F （大小未知）的作用下，在水平直线轨道上运动，其中sAB =sCD= 10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（ ）
A. 轨道CD段比轨道AB段表面光滑
B. 拉力F在CD段做功的功率为10W
C. 拉力F在AB段所做的功为20J
D. 忽略空气阻力时，该物块通过AB段和CD段过程中转化为的热能之比为2∶5
【答案】B
【解析】
【详解】A．CD段摩擦力大于AB段的摩擦力，根据影响滑动摩擦力的因素知道，物体对地面的压力相等，则CD段比AB段更粗糙，故A错误；
B．物体在两个阶段内都做匀速直线运动，则它受到的摩擦力与拉力相互平衡，即
FAB=1N
FCD=2N
拉力F在CD段做功的功率
PCD=FCDvCD=2N×5m/s=10W
故B正确；
C．拉力F在AB段所做的功
WAB=FABsAB=1N×10m=10J
故C错误；
D．拉力F在CD段做功
WCD=FCDsCD=2N×10m=20J
忽略空气阻力时，该物块转化成的热能其实等于克服摩擦力做的功；因此它通过AB段和CD段时转化的热能之比等于摩擦力做功之比，即
WAB∶WCD=10J∶20J=1∶2
故D错误。
故选B。
二、填空题：（本大题有8小题，共39分）
16. 如图所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通。下表是这款清洁器的部分参数。
（1）该桌面清洁器正常工作时的电流是 _____安；
（2）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动停止工作，该清洁器充满电后，能正常工作 ________小时。
【答案】 ①. 2 ②. 0.3
【解析】
【详解】（1）[1]该桌面清洁器正常工作时的电流
（2）[2]蓄电池充满电时，储存的电能
W=UIt=3V×750×10-3A×3600s=8100J
电量低于20%时会自动停止工作，可用的电能
W'=ηW=(1-20%)×8100J=6480J
该清洁器充满电后，能正常工作时间
17. 农作物的生长需要大量的N、P、K元素，某学习小组开展了配制“土壤营养液”的项目化学习。
（1）甲、乙两组配制的土壤营养液主要成分如下，请根据下列量表给两组打分，得分较高的是 _____组。
甲：KC1、K2CO3、CaCl2；乙：KNO3、Ca（NO3）2，KCl
（2）现有一种无色营养液，可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成，为探究其中是否含有碳酸钾________进行检验。
（3）若要对土壤的酸碱度进行测定，以下三种取样位置设定合理的是 _____。
A.B. C.
（4）学习小组同学想要用pH试纸测量土壤浸出液的pH，请写出操作方法 ___________。
（5）经检测，土壤的pH约为7.8，查阅资料，则这块空地上适合种植的作物有 ________。
【答案】 ①. 乙 ②. 稀盐酸 ③. B ④. 用玻璃棒蘸取土壤浸出液，滴在pH试纸上，将其呈现的颜色与标准比色卡比色，读出pH即可 ⑤. 海水稻
【解析】
【详解】（1）甲：KC1、K2CO3、CaCl2含有营养元素K元素，分值为1分；乙：KNO3、Ca（NO3）2，KCl含有营养元素K元素、N元素，分值为2分，故填：乙。
（2）现有一种无色营养液，可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中一种或几种物质组成，碳酸钾属于碳酸盐，碳酸盐能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，会观察到溶液中有气泡产生，而硫酸钾、氯化钾不与稀盐酸反应，无现象，所以为探究其中是否含有碳酸钾，用稀盐酸进行检验。
（3）根据图片可知，A和C中的取样过于集中，很大范围没有取到，而B中六个取样位置平均分布，覆盖面更大，因此合理的是B。
（4）学习小组同学想要用pH试纸测量土壤浸出液的pH，操作方法是：用玻璃棒蘸取土壤的浸出液，滴在pH试纸上，将出现的颜色与标准比色卡比色，读出pH即可。
（5）经检测，土壤的pH约为7.8，根据表中适宜农作物生长的pH值，则这块空地上适合种植的作物是海水稻。
18. 某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是__________；
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功__________焦；
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有：__________。（写出一点）
【答案】 ①. 改变力的作用方向 ②. 15 ③. 调小排水口
【解析】
【详解】（1）[1]定滑轮不能省力，也不能省距离，只能改变力的方向，所以井盖抬升过程中，定滑轮的作用是改变力的方向。
（2）[2]重150牛的井盖被抬升0.1米，则克服井盖重力做功
（3）[3]由于水槽中水量足够多时，井盖能被抬升，所以要使降水量稍小时就能抬升井盖，可以调小排水口，使水槽中水量尽快增多。
19. 汽车尾气是影响空气质量的因素之一，向反应罐内喷入车用尿素溶液，可减少尾气污染。其原理是：在一定条件下2）2]先转化为NH3，NH3再与发动机排出的NO气体在催化剂作用下反应生成氮气和水。请回答下列问题：
（1）尿素属于有机物是因为其中含有 _____元素。
（2）尿素、碳酸氢铵、氯化铵中，_____________不可与碱性物质一起施用。
（3）请写出尿素与水反应生成二氧化碳和氨气的化学方程式 ____________________。
【答案】 ①. 碳 ②. 碳酸氢铵、氯化铵 ③.
【解析】
【详解】（1）尿素是含碳元素的化合物，属于有机物；
（2）铵盐能与碱性物质反应产生氨气，尿素、碳酸氢铵、氯化铵中，尿素不属于铵盐，可与碱性物质一起施用，碳酸氢铵、氯化铵都能与碱性物质反应，生成氨气，不可与碱性物质一起施用，否则会产生氨气，降低肥效；
（3）反应物是尿素与水，生成物是二氧化碳和氨气，反应的化学方程式：。
20. 金属在日常生活中有着广泛的用途。请回答下面问题：
（1）常见金属的活动性顺序如图1，其中X表示的是 _______。（用符号表示）
（2）请写出金属镁在氧气中燃烧的现象：____________________。
（3）东汉《神农本草经》记载，胆矾能“化铁为铜”。
①胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，胆矾属于 ________（选填“纯净物”或“混合物”）。
②若向CuSO4溶液中加入过量的Fe片，充分反应，如图2表示该反应前后溶液中存在的主要离子_________。
【答案】 ①. Hg ②. 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 ③. 纯净物 ④. Fe2+
【解析】
【详解】（1）由金属的活动性顺序表：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au可知，图1中X表示的是Hg；
（2）金属镁在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；
（3）①CuSO4•5H2O属于结晶水合物，只含有一种物质，属于纯净物；
②铁和硫酸铜反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应前的离子为铜离子和硫酸根离子，反应后的离子为铁离子和硫酸根离子，则“〇”代表的离子是亚铁离子，离子符号为：Fe2+。
21. 请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题：
（1）同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管，能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是________________。
（2）为了验证氢氧化钠能与盐反应，可选择的物质是________（可多选）。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
（3）为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，用如图乙所示的A，B，C三种方案（每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液），其中可行的方案是________。
【答案】 ①. A中气球大于B中气球 ②. B，D ③. A
【解析】
【详解】（1）二氧化碳能够溶于水，还能够与氢氧化钠反应，这两个原因引起的锥形瓶内气压变化肯定大于一个原因引起的，那么A中气球的体积肯定大于B中气体的体积。同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管，能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是：A中气球大于B中气球。
（2）AC、碳酸钙、硝酸钡与氢氧化钠都不反应，故A、C不合题意；
B、氯化铁与氢氧化钠反应，生成氢氧化铁红褐色沉淀，故B符合题意；
D、硫酸铜与氢氧化钠反应，生成氢氧化铜蓝色沉淀，故D符合题意。
故选BD。
（3）A、二氧化碳和氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，没有明显现象。二氧化碳与氢氧化钙反应，生成白色沉淀碳酸钙，可以区分二者，故A正确；
B、氢氧化钠和氢氧化钙，都能与稀盐酸反应，但是都物明显现象，无法区分，故B错误；
C、氢氧化钠和氢氧化钙都时碱，滴入酚酞试液都变成红色，无法区分，故C错误。
故选A。
22. 如图所示，A物体在大小为6N的拉力F作用下，以0.3米/秒的速度向右匀速运动（不计滑轮与细胞的摩擦及绳子的重力），动滑轮的重为1N，当撤去拉力F时，B物体恰好以原来的速度大小匀速下降，则A物体与桌面间的摩擦力为______ N；拉力F的功率为______ W；A物体被水平向右匀速拉动的2秒内，B物体克服重力做功为______J。
【答案】 ①. 3 ②. 1.8 ③. 1.6
【解析】
【详解】[1]在拉力F作用下，物体A向右做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件知道
F=f+F绳 ①
由图示知道，滑轮组承重绳子的有效股数n=3，则不计滑轮与细绳的摩擦时，则
②
由于撤去拉力F时，B物体恰好以原来的速度大小匀速下降，此时A物体仍处于平衡状态，且与桌面间的摩擦力大小不变，方向改变，故
③
由①②③解得，A物体与桌面间的摩擦力为
B物体的重力为GB=8N。
[2]由知道，拉力F的功率
P=Fv=6N×0.3m/s=1.8W
[3]2s内物体B上升的高度
h=vB t=0.1m/s×2s=0.2m
则物体B克服重力做的功
W=GB h=8N×0.2m=1.6J
三、实验探究题：（本大题有8小题，共50分）
23. 投石器是古代的攻城利器，科学小组同学想进一步了解投石器，开展了以下项目化学习研究：
【项目制作】经讨论后，利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材，制成投石器，如图；
【项目研究】
①松开系绳，配重下降，装有石块的一端快速上升，木杆停止后，石块被投出，记录石块投射的距离；
②调整系绳的长度，改变投射角度，记录投射距离，重复实验，数据如表；
（1）小组同学探究的问题是___________；
（2）根据表中数据，可得出的结论是___________；
【项目迭代】为使投石器能将石块投得更远，请你写出一种方法___________；
【答案】 ①. 石块投射的距离与投射角度的关系 ②. 石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小 ③. 增大配重的质量
【解析】
【详解】（1）[1]观察记录表数据发现，实验中控制石块质量不变，改变投射角度，测量石块投射的距离，所以小组同学探究的问题是石块投射的距离与投射角度的关系。
（2）[2]观察表中数据发现，石块质量不变，投射角度逐渐增大，投射距离先增大后减小，所以可得结论：石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小。
【项目迭代】[3]为使投石器能将石块投得更远，可以改变其他变量，如可以增大配重的质量。
24. 如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器数据采集的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）结合乙图分析，描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 _________；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处：__________；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水，请判断并说明理由：_________。
【答案】 ①. 橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降 ②. 均为气体对外做功，内能转变为机械能 ③. 能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【解析】
【详解】（1）[1]用气筒向玻璃瓶内打气，瓶内气体压强增大，瓶内气体对塞子做功，塞子弹起；瓶内气体对塞子做功，瓶内气体内能减少，温度降低，酒精蒸气放出热量，发生液化，出现白气。
（2）[2]图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似。
（3）[3]实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
25. 项目化小组设计如图1所示的数字化实验探究钢铁的锈蚀。将铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，根据图2中各组药品配比进行实验，并用传感器测定瓶内气体的相关数据如图3（图中虚线表示温度随时间的变化，实线表示湿度随时间的变化）。
（1）在A试剂瓶中加入第一组药品，在B试剂瓶中第二组药品，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。则说明铁在空气中锈蚀是铁和氧气、_____发生了化学反应。
（2）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 ________（填序号）。
（3）A、B瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内的温度与湿度都随时间的增加而不断增大，请你解释温度与湿度发生变化的原因：_________。
【答案】 ①. 水 ②. 二和三 ③. 铁锈蚀反应有热量放出，使瓶内温度上升
【解析】
【详解】（1）A、B两只试剂瓶中依次加入第一组和第二组药品，其他药品相同，变量是水，A中无水，B中有水，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。实验表明，铁在空气中锈蚀是铁和O2、水发生了化学反应；
（2）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，根据控制变量方法，其他量相同，唯一的变量是食盐，应选择的药品组别是二和三；
（3）A、B瓶中均加入第2组药品，瓶内的温度与湿度都随时间的增加而不断增大，根本原因是温度的升高，即铁的锈蚀反应有热量放出，瓶内温度上升。
26. 获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后，学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品，进行成分探究。兴趣小组经资料查询2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种，小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论：
（已知：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O）
（1）同学甲认为，氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰，小组成员一致同意。
（2）同学乙认为，若装置C中CuO变红，则除了甲烷与CuO可能发生反应外，还可能发生的反应是___________（用化学方程式表示）。
（3）同学丙认为，欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在 _______（填序号）间再增加一个D装置（编号为F），才能证明含有CH4。
（4）同学丁认为，B装置可有可无。你是否同意他的观点？理由是：__________。
（5）综合上述讨论，兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究，请根据实验现象和数据填写结论：
【答案】 ①. ②. BC ③. 装置B必须有，Ca（OH）2微溶，装置A不能保证CO2吸收完全 ④. CO2、CH4
【解析】
【详解】（2）一氧化碳具有还原性，能与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式为；
（3）气体通过石灰水和氢氧化钠溶液时会带出水蒸气，需要在BC间再增加一个D装置，以吸收水蒸气；
（4）装置B必须有，因为Ca（OH）2微溶于水，装置A不能保证CO2吸收完全，需用氢氧化钠溶液来完全吸收二氧化碳；
（5）A中石灰水变浑浊，说明原气体中含有二氧化碳，黑色粉末变成红色，说明含有还原性的气体，装置D增重3.6g，装置E增重4.4g，即生成了3.6g水和4.4g二氧化碳，说明混合气体中一定含有甲烷，4.4gCO2中含有碳元素的质量为4.4g×=1.2g，3.6g水中含有氢元素的质量为3.6×=0.4g，碳元素和氢元素的质量比为1.2g：0.4g=3：1，恰好等于甲烷中碳元素和氢元素的质量比，则混合气体中一定含有甲烷，不含一氧化碳，故该气体样品中含有CO2、CH4。
27. 在老师指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，盖上玻片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体成分是碳，但不清楚其中的白色固体成分是什么，于是进行了如下探究：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【建立假设】假设一：白色固体的成分是氧化钠；假设二：白色固体的成分是碳酸钠；
假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
（1）思考：小科建立上述假设的依据是______定律。
【进行实验】
步骤1：取灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解过滤，得到滤液。
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。
【得出结论】白色固体的成分是氧化钠。
（2）有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是______。
【继续实验】
（3）步骤3：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出，则假设______不成立。
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中，______（写出具体操作及现象），则假设二成立。
【答案】 ①. 质量守恒 ②. 碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红 ③. 一 ④. 加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象（合理即可）
【解析】
【详解】（1）反应物是钠和二氧化碳，根据质量守恒定律，可以做出假设是：氧化钠或碳酸钠或氧化钠和碳酸钠的混合物；
（2）碳酸钠溶液显碱性，也能使无色酚酞试液变红色，故结论不正确；
（3）滴加足量的稀盐酸，产生气体，说明固体中含有碳酸钠，则假设一不成立；
（4）碳酸钠溶液显碱性，对氢氧化钠的检验造成干扰，实验方案为：加入过量的氯化钙（或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等）溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向所得滤液中滴加酚酞试液，无明显现象（合理即可）。
28. 斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 _______（填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下；
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，此过程中小车克服阻力做功的大小分别为W 1、W2、W3，它们的关系是 _____________；
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 _______的关系。
【答案】 ①. 减小 ②. W1=W2=W3 ③. 速度
【解析】
【详解】（1）[1]在利用斜面测平均速度时，斜面的坡度越小，小车运动速度越慢，运动时间越长，便于计时，故应降低斜面坡度。
（2）[2]在利用斜面研究阻力对物体运动的影响的实验中，小车的质量始终不变，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，小车到达水平面时的速度相同，因此，小车具有的动能相同，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止，动能为零，消耗的动能全部转化为内能，最终克服阻力做的功是相等的；即
（3）[3]在利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关的实验中，让同一小车处在不同的高度，控制了小车的质量相同，改变了小车的速度，这样设计的目的是研究动能与速度的关系。
29. 探究“小灯泡的电功率与电流、电压关系”实验（如图），选择规格不同的小灯泡L1和L2，其他器材如图所示。
（1）该实验中，是通过 __________判断小灯泡电功率的大小；
（2）请你设计一张表格用以记录实验甲的数据 ________；
（3）小红认为，利用图乙方案也可以来“探究小灯泡的电功率与电流的关系”， 通过移动滑动变阻器的滑片，多次改变电流观察灯L1（或L2）前后亮度的变化，即可得出结论。请你判断小红同学的方案是否合理并说明理由：__________。
【答案】 ①. 小灯泡亮度 ②. 见解析 ③. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]实验中，通过小灯泡亮度判断小灯泡电功率的大小，小灯泡越亮，说明小灯泡的电功率越大。
（2）[2]设计的表格记录实验甲中数据有亮度和电流大小，表格如下
（3）[3]探究电功率与电流的关系，应控制灯泡两端电压相等而电流不同，利用图丙电路通过移动滑动变阻器，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化时，电压与电流同时在改变，未控制电压一定，小红的方案不可行。
30. 我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗，所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液（俗称“灰水”）浸泡糯米做成的粽子，这种粽子清香软糯，小乐对制作“灰水粽”的草木灰展开了如下探究：
【查阅资料】①糯米中加入食用碱可起到中和微生物生成的酸、软化食物纤维等作用：
②草木灰中富含钾盐，主要成分是K2CO3，还含有少量K2SO4，和KC1。
【实验探究】检验草木灰的成分，并测定草木灰中K2CO3，的质量分数。
（1）取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液；取少量没出液于试管中，滴加几演酚酞试液，观察到酚酞试液变成红色，则说明草木灰的浸出液呈_________，可起到食用碱的作用。
（2）为了检验草木灰的浸出液中存在Cl-，小乐先往浸出液中加入足量的溶液后过滤，这样操作的目的是_______________。
（3）小海用图示装置（图中夹持仪器已略去）测定草木灰中K2CO3，的质量分数，实验中通过测定D装置质量的增加量来计算K2CO3的质量（草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体），实验过程中需持续缓缓通入空气，如果不往装置中持续缓慢通入空气，会导致测量结果偏小，其原因是_____________。
【答案】 ①. 碱性 ②. 将浸出液中的碳酸根和硫酸根全部沉淀，避免其存在对Cl-的检验造成干扰 ③. 装置内的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收，D中增加量偏小
【解析】
【详解】（1）酚酞试液遇碱性物质变红色，取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液；取少量没出液于试管中，滴加几演酚酞试液，观察到酚酞试液变成红色，则说明草木灰的浸出液呈碱性，可起到食用碱的作用；
（2）检验氯离子用硝酸酸化的硝酸银，碳酸根和硫酸根都能与银离子产生白色沉淀，对氯离子的检验产生干扰，需要先加入硝酸钡除去碳酸根离子的干扰，为了检验草木灰的浸出液中存在Cl-，小乐先往浸出液中加入足量的 Ba(NO3)2 溶液后过滤，这样操作的目的将浸出液中的碳酸根和硫酸根全部沉淀，避免其存在对Cl-的检验造成干扰；
（3）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，实验过程中需持续缓缓通入空气，如果不往装置中持续缓慢通入空气，会导致测量结果偏小，其原因是装置内的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收，D中增加量偏小。
四、解答题：（本大题有6小题，共26分）
31. 小科同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，大大减少了工人搬运材料的劳动强度。小科观察到电动机的输出功率800W，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题：
（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？________
（2）电动机对绳子的拉力多大？________
（3）该滑轮组的机械效率多大？________
【答案】 ①. 2m/s ②. 400N ③. 83.3%
【解析】
【分析】
【详解】解：（1）由题意可知，用时15s，三条绳子拉着动滑轮，水泥匀速上升10m，绳子自由端移动的距离是30m，那么此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是
（2）根据
可知，电动机对绳子的拉力是
（3）在这15s时间内，该滑轮组做的有用功是
该滑轮组做的总功是
该滑轮组的机械效率是
答：（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s；
（2）电动机对绳子的拉力是400N；
（3）该滑轮组的机械效率是83.3%。
32. 如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？_______。
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？_______。
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）_______。
【答案】 ①. 8.4×106 J ②. 30% ③. 0.8kg
【解析】
【详解】(1)根据题意知道，水的质量m=50kg、水的初温t0=10℃，末温t=50℃，水的比热容是 c=4.2×103J/（kg•℃），由知道，热水器中的水吸收的热量
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg•℃）×50kg×（50℃-10℃）=8.4×106 J
(2)由知道，该热水器的效率
(3)若用煤燃烧来提供热量Q=2.8×107 J，由Q放=mq知道，需完全燃烧的煤的质量
答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J；
(2)这段时间该热水器的效率是30%；
(3)需完全燃烧0.8kg煤。
33. 如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，O为支点，OA∶AB＝1∶4，电流表的量B程为0~0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，电流表的示数为0.2A。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计，求：
（1）电源电压 _______V；
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力是多少？（ ）
【答案】 ①. 12 ②. 150N
【解析】
【详解】（1）[1]由图甲可知，压力传感器R与定值电阻R0串联，电流表测电路中的电流；当平板空载时，压力传感器受到的压力为零，由图乙可知此时压力传感器R的阻值R=50Ω，由串联电路的特点和欧姆定律可知，电源电压
U=I(R+R0)=0.2A×(50Ω+10Ω)=12V
（2）[2] 欧姆定律可知，当电流表示数为0.4A时，R0两端的电压
U0=I'R0=0.4A×10Ω=4V
由串联电路的电压特点可知，压力传感器R两端电压
UR=U-U0=12V-4V=8V
由欧姆定律可知，压力传感器R的电阻
由图乙可知此时杠杆B点的作用力FB=30N，由图甲可知，B的作用力的力臂为
OB=OA+AB
A点作用力的力臂为OA，则
根据杠杆平衡条件可得
FA×OA=FB×OB
解得
物体的重力
G=FA=150N
34. 某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
（1）图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 _________克。
（2）计算50g废液中CuSO4的质量分数。_______
【答案】 ①. 1.96 ②. 设参加反应的硫酸铜的质量为x。
x=3.2g；
50g废液中CuSO4的质量分数=。
答：50g废液中CuSO4的质量分数是6.4%。
【解析】
【详解】（1）由图示可知，生成沉淀质量是1.96g；
（2）详见答案。
35. 现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物，现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，测得剩余固体质量数据记录如图，通过计算求：
（1）该混合物粉末中铜的质量分数 __________。
（2）计算确定混合物中另一种金属成分（写出计算过程）。_______
（3）加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质是 ___________。
【答案】 ①. 52.5% ②. 镁
解：将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，每次加入稀硫酸的质量为35g，根据图中信息可知，35g稀硫酸消耗金属的质量为：8g-6.8g=1.2g。设该金属的化学式为R，相对原子质量为M。
，M=24
镁的相对原子质量为24，所以混合物中另一种金属是镁。 ③. 硫酸镁和硫酸
【解析】
【详解】（1）镁、锌能与稀硫酸反应，铜不能与稀硫酸反应，根据图中信息可知，剩余的4.2g固体是铜，所以该混合物粉末中铜的质量分数为：=52.5%。
（2）见答案。
（3）由图中信息可知，每次加入35g稀硫酸最多能反应掉金属的质量为1.2g，第四次加入35g稀硫酸时，只反应掉了4.4g-4.2g=0.2g金属，说明第四次加入稀硫酸后硫酸有剩余，此时溶液中的溶质是生成的硫酸镁、剩余的硫酸。组别
实验目的
实验设计
A
除去FeCl3溶液中混有的少量CuCl2
加入过量的铁粉，过滤
B
分离铜粉和铁粉的混合物
加入足量的稀HCl，过滤、洗涤、干燥
C
提纯混有少量Ca（OH）2的NaOH溶液
加入过量的Na2CO3溶液，振荡、静置、过滤
D
鉴别Na2CO3、BaCl2、NaC1溶液
取样后，分别滴加稀H2SO4溶液、观察现象
烧杯中的物质
x溶液
A
稀盐酸和硫酸铜溶液
烧碱溶液
B
稀硫酸和稀盐酸
氯化钡溶液
C
镁铝合金
稀盐酸
D
氯化钠和碳酸氢钠溶液
稀盐酸
小型桌面清洁器部分参数
额定电压
3V
额定功率
6W
电池容量
750mA·h
序号
评价标准
分值
1
营养液中含N、P、K元素，每一种可加1分（同种只加1分）
3分
2
组内物质均能共存，不发生化学反应，发生一个扣1分
2分
作物
马铃薯
胡萝卜
西瓜
海水稻
沙枣
最适pH范围
4.8～5.5
5.3～6.0
6.0～8.5
7.5～8.5
8.0～8.7
投石器测试（）
投射角度
15°
30°
45°
60°
75°
投射距离m（米）
4.2
5.3
6.4
5.5
4.8
装置
实验现象/数据
实验结论
A
石灰水变浑浊
通过实验现象和数据，小组成员一致认为该气体样品中含有 ________。
B
无明显现象
C
黑色粉末变成红色
D
装置D增重3.6g
E
装置E增重4.4g
电流/A
发光情况
L1
L2
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