精品解析:浙江省杭州联合体2023-2024学年九年级上学期科学12月阶段性检测试卷
2024-09-15
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内容正文:
浙江省杭州联合体2023-2024学年九年级第一学期科学
12月阶段性检测试卷
一、选择题(每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 庄稼一枝花,全靠肥当家。碳酸氢铵(化学式为NH4HCO3) 属于( )
A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥 D. 复合肥
2. 小科发现傍晚时家里的白炽灯突然变暗,主要原因可能是白炽灯的( )
A. 额定电压变大 B. 实际电压变大
C. 额定功率变小 D. 实际功率变小
3. 如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹
B. 筷子
C. 核桃夹
D. 扫把
4. 不同品牌的洗手液pH一般不同,25℃时四种洗手液的pH如图所示。下列说法错误的是( )
A. 洗手液a用蒸馏水稀释后pH减小
B. 洗手液b的酸性比a弱
C. 洗手液c能使石蕊试液变蓝色
D. 洗手液d和a混合液的pH可能等于7
5. 如图,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,橡胶塞被冲出,管口产生大量的白雾。则( )
A. 管内水蒸气的内能不变 B. 管内水蒸气对橡胶塞做了功
C. 水所含的热量增加 D. 白雾是由水汽化产生的
6. 四位同学在一起讨论刚学习的一种物质,试根据他们的叙述判断该物质是( )
A. 浓盐酸 B. 氢氧化钠 C. 浓硫酸 D. 石灰石
7. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,不能省力的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图,其中能转化的环节有( )
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④
9. 碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu等单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A. Zn>Cu>Cd B. Zn>Cd>Cu C. Cu>Zn>Cd D. Cd>Zn>Cu
10. 小明用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s。小明所做的功为( )
A. Gs B. Fs C. fs D. 2Fs
11. 构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于盐酸化学性质的知识网络图:“-”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化为另一种物质。则B可能是( )
A. HNO3 B. CO2 C. FeCl3 D. BaCl2
12. 为了避免少量硫磺与装置中的氧气反应生成的SO2气体外逸,老师设计了如图所示的装置演示铁与硫的反应。下列说法不合理的是( )
A. 反应生成的FeS在类别上属于盐类
B. 通过磁铁可以证明铁与硫发生了化学反应
C. 装置甲通过电炉丝加热,说明该反应吸热
D. 装置乙的作用是吸收产生的SO2,减少污染
13. 实验研究铁锈蚀影响因素,记录如下。下列分析不正确的是( )
实验装置
序号
其他试剂
200s时O2的含量
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
A. ②③中O2含量减少表明铁锈蚀消耗了氧气
B. ①②证明水对铁锈蚀有影响
C. ②③证明食盐能加快铁锈蚀
D. ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
14. 小明设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V,定值电阻R0的阻值为15Ω,电压表的量程为0~3V。整个电路的最小总功率是( )
A. 0.94W B. 0.27W C. 0.6W D. 0.8W
15. 科学观念和科学思维是科学学科核心素养的重要内容。下列有关认识正确的是( )
A. 分类观念:烧碱、纯碱、熟石灰、氢氧化钡都属于碱
B. 模型建构:用手提起重物时,前臂可抽象为一个省力杠杆模型
C. 守恒思想:在没有空气阻力的情况下,自由下落的物体速度越来越快
D. 证据推理:中和反应生成盐和水,所以有盐和水生成的反应一定是中和反应
二、填空题(本大题共28分)
16. 金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)钢铁是制造船舶的主要材料,钢铁与纯铁相比,其硬度更 ___________(填“大”或“小”)。
(2)铝的金属活动性较强,但在空气中却耐锈蚀,原因是 ___________。
(3)铁制品若保管不善,很容易生锈,请说出一种铁制品的防锈措施:___________。
(4)在家庭电路中使用的是铜芯线,这是主要利用了铜的 ___________性。
17. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,从平躺至做起过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是 ___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从科学角度分析,其实质是改变___________的大小。
18. 同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为F2时,运动的速度和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1___________F2,P1___________P2(均填“<”、“>”或“=”)。
19. 小科为了检验二氧化碳与氢氧化钠的反应,设计了如图所示的实验:一端封闭的U型管装满二氧化碳滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液气体,将其开口端放入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中。
(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ___________。
(2)U型管开口端放入烧杯后,观察到的现象为 ___________(填溶液的升降以及颜色变化)。
20. 古代人从矿盐(含少量CaCl2和沙石等杂质)中提纯精盐的流程如下,据此回答下列问题:
(1)加碳酸钠溶液的作用是 ___________。
(2)若不考虑提纯过程中的损耗,则精盐中得到的氯化钠 ___________(填“多于”、“少于”或“等于”)粗盐中氯化钠。
21. 如图甲所示,小科分别将A、B两个完全相同的物体,沿左右两边斜面拉到顶端
(1)小科对B做的额外功是 ___________J。
(2)___________侧斜面的机械效率更高(填“左”或“右”)。
22. 如图所示,灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样,电源电压6V恒定。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响L1消耗的实际功率为 ___________W,相同时间两个电路消耗的电能之比为 ___________。
三、实验探究题(每空2分,共42分)
23. 在实验课上,发现有些中和反应现象并不明显。老师让同学们以氢氧化钠与盐酸为例,设计方案证明它们发生了中和反应。
(1)方案一:甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应,进行了下列操作。
取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中,滴加2~3滴无色酚酞试液。用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴滴入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌。直至看到_________现象时,甲同学认为两者恰好完全反应了。
(2)方案二:乙同学认为,可以通过检验是否有氯化钠生成来证明上述反应的发生。
于是将甲同学实验后的溶液进行了蒸发,发现有白色固体析出,从而得出氢氧化钠确实与盐酸反应生成了氯化钠的结论。但其他同学立即表示反对,因为白色固体也有可能是__________。大家经过商量决定将白色固体溶解于少量水中,再检验白色固体成分,下列药品可行的是_______(填字母)。
A.CuSO4溶液 B.稀盐酸 C.酚酞溶液 D.FeCl3溶液
(3)方案三:丙同学想到中和反应会放热,于是想利用能量的变化来说明酸和碱的反应。
他将固体氢氧化钠放入装有稀盐酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是认为两者发生了中和反应,但同学们认为丙同学推理不合理,理由是___________。
24. 如图实验为探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,请回答下列问题。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度,整个过程涉及的能量转化情况为_________;
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2(h1<h2)处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2(l1>l2),则你能得出的结论是_________;
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:_________。
25. 小科利用如图甲所示装置模拟炼铁:
(1)对a管中氧化铁加热前要先通入一段时间CO,目的是 ___________。
(2)B装置可用来吸收CO2气体并收集未反应完的CO,下列装置中都装入NaOH溶液,则B应选用图乙中的 ___________装置。
(3)充分反应后,CO2被全部吸收(忽略水分的散失),小科称量a管中固体的质量减少了m1,氢氧化钠溶液的质量增加了m2,忽略空气中二氧化碳的影响,则m2﹣m1表示 ___________的质量。
26. 小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,应将滑片P由最大阻值处缓慢向_________端移动(填“A”或“B”),使小灯泡逐渐变亮;
(2)继续移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为__________W;
(3)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,发现电压表的示数___________(填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率P额=_________(用U额、U和R表示)。
27. 同学们在练习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中气泡产生的速率有快有慢,于是进行如下探究。
【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?
【猜想与假设】猜想一;可能与酸的浓度有关;
猜想二:可能与金属的种类有关;
猜想三:可能与金属的形状有关。
【设计并进行实验】用如图1所示装置进行四组实验。
编号
盐酸的浓度(均取20mL)
金属(均取2g)
金属的形状
收集50mL氢气所需时间/s
①
10%
铝
粉状
70
②
10%
铁
片状
120
③
10%
铝
片状
112
④
20%
铁
片状
110
(1)检查图1装置气密性的方法是:关闭分液漏斗活塞,用力将注射器活塞向右拉动一段距离,停止用力后松手,若观察到_________,则表示气密性良好。
(2)要比较金属的形状对反应快慢的影响,应选择的实验编号是_________(填序号)。
(3)实验①中试管外壁发烫,说明铝与盐酸的反应是放热反应,实验测得该反应中产生气体的反应速率(υ)与反应时间(t)的关系如图2所示,你认为在t2—t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是_________。
28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)为了便于直接读出力臂的大小,应对图甲杠杆进行的操作是_________;
(2)如图乙所示,杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相同,若在C位置挂4个钩码,在D处挂_________个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计代替钩码,保持所挂钩码位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小,使杠杆始终在水平位置平衡,绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示,图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中阴影部分)_________(选填“相等”或“不等”),其原因是_________。
四、解答题(本大题共45分)
29. 密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
30. 如图一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆A点,G2=40N,将G2放在B点时,G1对地面的压强为2×104Pa,已知OA=0.2m,OB=0.1m
(1)此时细绳作用于A的拉力;
(2)正方体G1的重力;
(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,经过一段时间使G1对地面的压力恰好为零,在这段时间内拉力做功。
31. 小锦家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示,其简化电路如图甲所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化);
××牌电烤箱
额定电压:220V
额定加热功率:1210W
额定保温功率:110W
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流是多少?
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)傍晚用电高峰期,小锦想测量电烤箱在工作时的实际功率,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r,则电烤箱实际的加热功率是多少?
32. 某兴趣小组通过实验测定石灰石中CaCO3的含量(假定石灰石中只含有CaCO3以及不与稀盐酸反应的杂质)。将25g石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的CO2气体经干燥除杂后通入到足量的NaOH溶液中,测量NaOH溶液增加的质量变化如图。
请回答下列问题:
(1)25g石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的CO2气体总质量为_________g。
(2)计算石灰石中CaCO3的质量分数_________(要求写出计算过程)。
33. 定滑轮和动滑轮是常见的简单机械。
(1)用如图所示装置对动滑轮特点进行探究,记录的数据如表:
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
通过分析数据,发现与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你认为该实验中出现这样结果的可能原因是_________;(写出两点)
(2)请你运用杠杆的平衡条件,并参照如图进行分析,说说使用定滑轮不省力的道理_________。
34. 金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(1)战国《韩非子•内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 ___________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法:“繁胆矾铁釜,久之亦化为铜”。即在“铁釜”中加入硫酸铜溶液,则可得到铜。写出“铁釜”中发生反应的化学方程式:___________。
(3)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐,如图所示,泥封,发火煅红,冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是 ___________。
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,该反应中体现了碳的 ___________(填“还原性”或“氧化性”)。
③必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因:___________。
35. 如图甲为汽油机的四个冲程示意图,请回答下列问题。
(1)汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 ___________(对图甲A、B、C、D重新排序);
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每分钟完成 ___________个做功冲程,A图所示的冲程中,燃气内能会 ___________(填“增大”或“减小”);
(3)图乙所示为某汽油机的能流图,则该汽油机的效率为η=___________(用图中的字母代号表示)。根据此图,提出一条提高发动机效率的有效措施:___________;
(4)据报道,截至今年九月底我国新能源汽车的保有量已达1800多万辆。某品牌的一款电动汽车的部分参数如表:
空车质量
1380kg
轮胎与地面总接触面积
0.032m2
电池容量
42kW•h
最大功率
100kW
最高速度
120km/h
最大续行里程
260km
假如汽车上只有质量为60kg的司机一人,汽车以60km/h的速度匀速行驶36km,耗电9kW•h。设汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍___________,显然相比汽油车高大约30%的效率,电动汽车更环保,更节能。
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浙江省杭州联合体2023-2024学年九年级第一学期科学
12月阶段性检测试卷
一、选择题(每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 庄稼一枝花,全靠肥当家。碳酸氢铵(化学式为NH4HCO3) 属于( )
A. 氮肥 B. 磷肥 C. 钾肥 D. 复合肥
【答案】A
【解析】
【详解】碳酸氢铵(化学式为NH4HCO3)中只含有营养元素氮、磷、钾中的氮元素,属于氮肥。故选A。
2. 小科发现傍晚时家里的白炽灯突然变暗,主要原因可能是白炽灯的( )
A. 额定电压变大 B. 实际电压变大
C. 额定功率变小 D. 实际功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】AC.用电器正常工作时的电压叫做额定电压,额定电压下的功率叫额定功率,白炽灯的额定电压和额定功率是不变的,故AC不符合题意;
BD.白炽灯的亮度取决于它的实际功率,白炽灯突然变暗,实际功率变小,根据电功率公式可知,白炽灯的实际电压会变小,故B不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 如图所示的工具在正常使用过程中,属于省力杠杆的是( )
A. 食品夹
B. 筷子
C. 核桃夹
D. 扫把
【答案】C
【解析】
【详解】A.用食品夹夹食品时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故A不符合题意;
B.使用筷子夹食品时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故B不符合题意;
C.利用核桃夹子夹核桃时,动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C符合题意;
D.用扫把扫地时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,故D不符合题意。
故选C。
4. 不同品牌的洗手液pH一般不同,25℃时四种洗手液的pH如图所示。下列说法错误的是( )
A. 洗手液a用蒸馏水稀释后pH减小
B. 洗手液b的酸性比a弱
C. 洗手液c能使石蕊试液变蓝色
D. 洗手液d和a混合液的pH可能等于7
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A、从图中可知,洗手液a的pH在3~4之间,pH小于7,呈酸性,用蒸馏水稀释后酸性减弱,pH增大,说法错误。
B、溶液的pH越小,酸性越强。洗手液b的pH在5~6之间,洗手液a的pH在3~4之间,洗手液b的pH比洗手液a的pH大,因此洗手液b的酸性比a弱,说法正确。
C、洗手液c的pH在8~9之间,pH﹥7,呈碱性,能使紫色石蕊试液变蓝色,说法正确。
D、洗手液d的pH在12~13之间,呈碱性,洗手液a呈酸性,洗手液d和a混合时,如果洗手液a中的酸性物质和洗手液d中的碱性物质恰好完全反应,混合液的pH可能等于7,如果洗手液a中的酸性物质剩余则混合液的pH就小于7,如果洗手液d中的碱性物质剩余则混合液的pH就大于7,说法正确。
故选A。
5. 如图,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,橡胶塞被冲出,管口产生大量的白雾。则( )
A. 管内水蒸气的内能不变 B. 管内水蒸气对橡胶塞做了功
C. 水所含的热量增加 D. 白雾是由水汽化产生的
【答案】B
【解析】
【详解】AB.对试管加热,水吸收热量,温度升高,水吸热迅速的汽化,产生大量的水蒸气,水蒸气对橡胶塞做功,将橡胶塞推出去,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,内能减小,故A不符合题意,B符合题意;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C不符合题意;
D.水蒸气对外做功,温度降低,水蒸气液化形成的小水滴,形成白雾,故D不符合题意。
故选B。
6. 四位同学在一起讨论刚学习的一种物质,试根据他们的叙述判断该物质是( )
A. 浓盐酸 B. 氢氧化钠 C. 浓硫酸 D. 石灰石
【答案】C
【解析】
【详解】A、浓盐酸具有挥发性,与题目叙述不符合,故A选项错误;
B、氢氧化钠是固体物质,氢氧化钠溶液不能除锈,故B选项错误;
C、硫酸由H、S、O三种元素构成,浓硫酸有强腐蚀性;由于具有吸水性,所以浓硫酸可以用来干燥某些气体,稀硫酸能与金属氧化物发生化学反应,可以用于清除铁锈,故C选项正确;
D、石灰石是固体物质,难溶于水,故D选项错误。
故选C。
7. 用如图所示的四种简单机械,将同一重物从低处匀速提升到高处,在不计机械自重及摩擦的情况下,不能省力的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图可知,图中使用的是定滑轮,由于定滑轮相当于等臂杠杆,所以定滑轮不能省力,故A符合题意;
B.由图可知,图中使用的是动滑轮,由于动滑轮相当于省力杠杆,所以动滑轮能省力,故B不符合题意;
C.由图可知,图中为杠杆,由于动力与杠杆的夹角为30°,所以动力臂为总杆长的,阻力为重物对杠杆的拉力,所以阻力臂为总杆长的,则动力臂大于阻力臂,为省力杠杆能省力,故C不符合题意;
D.由图可知,图中为斜面,由于斜面通过增加作用力的作用距离来减小所需的力,所以斜面能省力,故D不符合题意。
故选A。
8. 如图是小科同学绘制的单质铜及其化合物的转化模型图,其中能转化的环节有( )
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①铜能和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜属于氧化物,则①能转化;
②氧化铜不能和水反应生成氢氧化铜,则②不能转化;
③氢氧化铜和和酸反应生成铜盐和水,则③能转化;
④在金属活动性顺序中,铜的金属活动性排在氢的后面,铜不能和稀硫酸、盐酸反应,则④不能转;
所以其中能转化的环节有①③。
故选C。
9. 碲化镉薄膜电池是一种重要的太阳能电池,其材料之一镉(Cd)的制备是在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu等单质)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,再加入锌粉置换出镉,下列金属的活动性顺序正确的是( )
A. Zn>Cu>Cd B. Zn>Cd>Cu C. Cu>Zn>Cd D. Cd>Zn>Cu
【答案】B
【解析】
【详解】在铜镉渣(主要含有Cd、Zn、Cu)中加入足量的稀硫酸充分反应,过滤出铜渣,说明Cd、Zn均能与稀硫酸反应,Cu不与稀硫酸反应,说明Cd、Zn的位置排在氢的前面,Cu的位置排在氢的后面,即Cd、Zn>H>Cu。再加入锌粉置换出镉,说明锌的金属活动性比镉强,即Zn>Cd。则三种金属的金属活动性顺序为:Zn>Cd>Cu;
故选:B。
10. 小明用动滑轮在水平地面上沿直线匀速拉动重为G的物体,如图所示。已知水平拉力为F,物体受到地面的摩擦力为f,物体移动的距离为s。小明所做的功为( )
A. Gs B. Fs C. fs D. 2Fs
【答案】D
【解析】
【详解】动滑轮拉物体时,绳子端拉力经过的距离为动滑轮所挂物体移动距离的两倍,根据题意,物体移动距离为s,所以绳子端拉力移动的距离为2s,则F所做的功
W=Fs总=F×2s=2Fs
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
11. 构建知识网络是一种重要的学习方法。如图是关于盐酸化学性质的知识网络图:“-”表示相连的两种物质能发生反应,“→”表示一种物质能转化为另一种物质。则B可能是( )
A. HNO3 B. CO2 C. FeCl3 D. BaCl2
【答案】A
【解析】
【详解】根据酸能和金属、碱、部分盐、金属氧化物反应,如图所示,由盐酸化学性质的知识网络图可知,B是由HCl与其他物质反应生成,且和氢氧化钠以及碳酸钙反应,由碳酸钙是难溶性盐,因此B可能是酸,又由盐酸能和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,且硝酸能和氢氧化钠反应,故推得B是硝酸。
故选:A。
12. 为了避免少量硫磺与装置中的氧气反应生成的SO2气体外逸,老师设计了如图所示的装置演示铁与硫的反应。下列说法不合理的是( )
A. 反应生成的FeS在类别上属于盐类
B. 通过磁铁可以证明铁与硫发生了化学反应
C. 装置甲通过电炉丝加热,说明该反应吸热
D. 装置乙的作用是吸收产生的SO2,减少污染
【答案】C
【解析】
【详解】A、反应生成的FeS是由金属离子和酸根离子构成,在类别上属于盐类,说法合理,不符合题意;
B、装置甲中发生的反应:硫与铁在加热条件下生成硫化亚铁,磁铁会吸引铁,但是不会吸引硫化亚铁,通过磁铁可以证明铁与硫发生了化学反应,说法合理,不符合题意;
C、装置甲通过电炉丝加热,是为了维持硫与铁反应所需的温度,但是该反应放热,说法不合理,符合题意;
D、装置乙中NaOH溶液与SO2反应生成Na2SO3,减少污染,说法合理,不符合题意;
故选:C。
13. 实验研究铁锈蚀影响因素,记录如下。下列分析不正确的是( )
实验装置
序号
其他试剂
200s时O2的含量
①
干燥剂
21%
②
10滴水
15%
③
10滴水和1.0g食盐
8%
A. ②③中O2含量减少表明铁锈蚀消耗了氧气
B. ①②证明水对铁锈蚀有影响
C. ②③证明食盐能加快铁锈蚀
D. ①②③证明炭粉对铁锈蚀有影响
【答案】D
【解析】
【分析】①加入干燥剂后,铁粉不会锈蚀;②加入10滴水后,铁粉慢慢锈蚀;③加入10滴水和1.0g食盐,铁粉很快锈蚀。
【详解】A、铁粉锈蚀需要消耗氧气,所以②③中O2含量减少表明铁已锈蚀,故选项说法正确;
B、①加入干燥剂后,铁粉不会锈蚀;②加入10滴水后,铁粉慢慢锈蚀,因此①②证明水对铁锈蚀有影响,故选项说法正确;
C、②加入10滴水后,铁粉慢慢锈蚀;③加入10滴水和1.0g食盐,铁粉很快锈蚀,因此②③证明食盐能加快铁锈蚀,故选项说法正确;
D、对比三个实验,并不能证明炭粉对铁锈蚀有影响,故选项说法错误。
故选D。
14. 小明设计了一个粉尘浓度监测装置,图甲为该监测装置的简化电路图,它是通过传感器R来进行检测的,R的阻值随粉尘浓度β变化的关系如图乙所示。已知电源电压为4V,定值电阻R0的阻值为15Ω,电压表的量程为0~3V。整个电路的最小总功率是( )
A. 0.94W B. 0.27W C. 0.6W D. 0.8W
【答案】B
【解析】
【详解】根据图乙知,粉尘浓度越小,R阻值越大,故粉尘浓度为0时,电阻最大,为45欧。电路中定值电阻为15欧,且与最大阻值为45欧的可变电阻串联,故电路中最大电阻为
R总=R+R0=45Ω+15Ω=60Ω
此时电路的功率最小,整个电路的最小总功率是
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15. 科学观念和科学思维是科学学科核心素养的重要内容。下列有关认识正确的是( )
A. 分类观念:烧碱、纯碱、熟石灰、氢氧化钡都属于碱
B. 模型建构:用手提起重物时,前臂可抽象为一个省力杠杆模型
C. 守恒思想:在没有空气阻力的情况下,自由下落的物体速度越来越快
D. 证据推理:中和反应生成盐和水,所以有盐和水生成的反应一定是中和反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、纯碱是碳酸钠的俗称,是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,错误;
B、若把前臂看成杠杆,支点在肘关节的位置,肱二头肌收缩抬起前臂是动力,重物作用在手上产生的力是阻力;当曲肘将重物举起时,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,错误;
C、在没有空气阻力的情况下,物体自由下落时,重力势能转化为动能,没有能量的损失,即机械能的总和不变,自由下落的物体速度越来越快,正确;
D、氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,该反应不属于中和反应,即中和反应生成盐和水,但有盐和水生成的反应不一定是中和反应,错误。
故选C。
二、填空题(本大题共28分)
16. 金属及金属材料在生产、生活中有广泛的应用。
(1)钢铁是制造船舶的主要材料,钢铁与纯铁相比,其硬度更 ___________(填“大”或“小”)。
(2)铝的金属活动性较强,但在空气中却耐锈蚀,原因是 ___________。
(3)铁制品若保管不善,很容易生锈,请说出一种铁制品的防锈措施:___________。
(4)在家庭电路中使用的是铜芯线,这是主要利用了铜的 ___________性。
【答案】 ①. 大 ②. 铝在常温下能和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步反应 ③. 涂油##刷漆(合理即可) ④. 导电
【解析】
【详解】(1)钢铁是制造船舶的主要材料,钢铁属于铁的合金,钢铁与纯铁相比,其硬度更大;
(2)铝的金属活动性较强,但是铝在常温下能和氧气反应生成一层致密的氧化铝薄膜,阻止里面的铝进一步反应,所以在空气中却耐锈蚀;
(3)铁制品若保管不善,与水和氧气接触很容易生锈,所以可以涂油或刷漆隔绝氧气和水,达到防锈目的;
(4)在家庭电路中使用的是铜芯线,这是主要利用了铜的导电性。
17. 同学们在体育课上做仰卧起坐,前半段是背部由平躺地面变成脊柱弯曲,后半段是上半身完全离开地面。
(1)仰卧起坐时,人体可看成杠杆模型,O为支点,肌肉的拉力F为动力,从平躺至做起过程中,运动员肌肉所施加的动力变化情况是 ___________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)同学们可以改变仰卧起坐的快慢,来控制体育锻炼的效果,从科学角度分析,其实质是改变___________的大小。
【答案】 ①. 变小 ②. 功率
【解析】
【详解】(1)[1]在平躺至坐起的过程中,动力臂不变,阻力不变,阻力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力会变小。
(2)[2]做仰卧起坐时,每次所做的功相同,同学们可以改变仰卧起坐的快慢,则做功的功率发生了改变,所以其实质是改变功率的大小。
18. 同一物体在力的作用下沿同一水平地面上做直线运动。当物体受到的水平推力为F1时,运动的路程和时间图像如图甲;当物体受到的水平推力为F2时,运动的速度和时间图像如图乙,两次推力的功率分别为P1、P2,则F1___________F2,P1___________P2(均填“<”、“>”或“=”)。
【答案】 ①. = ②. <
【解析】
【详解】[1]由图像甲可知,物体做匀速直线运动
由图像乙可知,物体的速度保持不变,速度大小为,因为两次都是匀速直线运动,根据二力平衡条件可知,物体对地面的压力不变,则物体受到的摩擦力不变,推力的大小等于摩擦力,因此。
[2]推力的功率
已知,由以上公式可得
19. 小科为了检验二氧化碳与氢氧化钠的反应,设计了如图所示的实验:一端封闭的U型管装满二氧化碳滴有酚酞溶液的氢氧化钠溶液气体,将其开口端放入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中。
(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为 ___________。
(2)U型管开口端放入烧杯后,观察到的现象为 ___________(填溶液的升降以及颜色变化)。
【答案】 ①. CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ②. 烧杯中液面下降,溶液颜色不变
【解析】
【详解】(1)二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(2)碳酸钠溶液显碱性、装置内气压减小,所以U型管开口端放入烧杯后,观察到的现象为:烧杯中液面下降、溶液颜色不变。
20. 古代人从矿盐(含少量CaCl2和沙石等杂质)中提纯精盐的流程如下,据此回答下列问题:
(1)加碳酸钠溶液的作用是 ___________。
(2)若不考虑提纯过程中的损耗,则精盐中得到的氯化钠 ___________(填“多于”、“少于”或“等于”)粗盐中氯化钠。
【答案】 ①. 除去粗盐中的CaCl2 ②. 多于
【解析】
【详解】(1)碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,可除去粗盐中的CaCl2;
(2)碳酸钠与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,流程中发生化学反应生成了氯化钠,故精盐中得到的氯化钠多于粗盐中氯化钠。
21. 如图甲所示,小科分别将A、B两个完全相同的物体,沿左右两边斜面拉到顶端
(1)小科对B做的额外功是 ___________J。
(2)___________侧斜面的机械效率更高(填“左”或“右”)。
【答案】 ①. 0.5 ②. 右
【解析】
【详解】(1)[1]由题知,A、B是完全相同的物体、B的重力相同,由可知,拉力对B物体做的有用功
小科对B做的额外功
(2)[2]小科做的有用功相同,小科做的总功,由可得,,即右侧斜面的机械效率更高。
22. 如图所示,灯泡L1标有“6V 3W”、L2标有“6V 2W”字样,电源电压6V恒定。闭合开关S,忽略温度对灯丝电阻的影响L1消耗的实际功率为 ___________W,相同时间两个电路消耗的电能之比为 ___________。
【答案】 ①. 3 ②. 25︰6
【解析】
【详解】[1]电源电压6V恒定,甲图中灯泡L1与灯泡L2并联,因此两灯泡两端的电压均等于6V,则L1消耗的实际功率等于额定功率3W;L2消耗的实际功率等于额定功率2W。
[2]甲图的总功率
灯泡L1的电阻为
灯泡L2的电阻为
乙图中灯泡L1与灯泡L2串联,电路中的电流为
乙图中总功率
根据可知,相同时间两个电路消耗的电能之比为
三、实验探究题(每空2分,共42分)
23. 在实验课上,发现有些中和反应现象并不明显。老师让同学们以氢氧化钠与盐酸为例,设计方案证明它们发生了中和反应。
(1)方案一:甲同学利用酸碱指示剂的变色来证明两者反应,进行了下列操作。
取一定量的氢氧化钠溶液于小烧杯中,滴加2~3滴无色酚酞试液。用胶头滴管吸取稀盐酸,逐滴滴入烧杯中,边滴边用玻璃棒搅拌。直至看到_________现象时,甲同学认为两者恰好完全反应了。
(2)方案二:乙同学认为,可以通过检验是否有氯化钠生成来证明上述反应的发生。
于是将甲同学实验后的溶液进行了蒸发,发现有白色固体析出,从而得出氢氧化钠确实与盐酸反应生成了氯化钠的结论。但其他同学立即表示反对,因为白色固体也有可能是__________。大家经过商量决定将白色固体溶解于少量水中,再检验白色固体成分,下列药品可行的是_______(填字母)。
A.CuSO4溶液 B.稀盐酸 C.酚酞溶液 D.FeCl3溶液
(3)方案三:丙同学想到中和反应会放热,于是想利用能量的变化来说明酸和碱的反应。
他将固体氢氧化钠放入装有稀盐酸的试管中并振荡,试管壁发烫,于是认为两者发生了中和反应,但同学们认为丙同学推理不合理,理由是___________。
【答案】 ①. 红色刚好褪去 ②. 氢氧化钠或NaOH ③. ACD ④. 氢氧化钠固体溶于水也会放热
【解析】
【详解】方案一:氢氧化钠溶液能使酚酞变红,加入盐酸反应生成氯化钠和水,故若恰好完全反应时溶液显中性,则此时酚酞由红色变为无色,故答案为:溶液红色刚好褪去;
方案二:同学们立即表示反对,因为白色固体也有可能是氢氧化钠;
A、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成蓝色沉淀,故A正确;
B、氢氧化钠溶液与稀盐酸反应没有明显现象,故B错误;
C、氢氧化钠溶液显碱性,能使酚酞变红,故C正确;
D、氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应会生成红褐色沉淀,故D正确;
故答案为:氢氧化钠;ACD;
方案三:氢氧化钠固体溶于水会放出大量的热,因此使用氢氧化钠固体和稀盐酸反应放热不能得出中和反应放热的结论,故答案为:氢氧化钠固体溶于水放热。
24. 如图实验为探究重力势能大小与物体质量和高度的关系,请回答下列问题。
(1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹簧,记录铁球速度减为0时弹簧的长度,整个过程涉及的能量转化情况为_________;
(2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度h1、h2(h1<h2)处由静止释放,弹簧被压缩后的长度分别为l1、l2(l1>l2),则你能得出的结论是_________;
(3)若要探究重力势能大小与物体质量的关系,请简要写出你的设计思路:_________。
【答案】(1)重力势能转化为动能,再转化为弹性势能
(2)在质量不变的条件下,高度越高,物体的重力势能就越大
(3)将质量不同的两个铁球从同一斜面的同一高度处由静止释放,观察并比较弹簧被压缩的长度,然后得出结论
【解析】
【小问1详解】
根据图示,铁球在位于某个高度的斜面释放,因为收到重力与支持力不平衡,所以物体会沿着斜面向下运动,并且速度越来越大,此过程中高度减小,速度增加,重力势能转化为动能,当在水平面上与弹簧接触后,因为惯性,小球不会马上停下来,会不断压缩弹簧,并受到弹簧的弹力越来越大,速度越来越小,最终速度为0,此过程中动能转化为弹簧的弹性势能,所以整个过程涉及的能量转化情况为重力势能转化为动能,再转化为弹性势能。
【小问2详解】
小球从不同高度开始释放的时候,都是重力势能转化为动能,最终转化为弹簧的弹性势能。而弹簧的弹性势能是被压缩的程度越大,弹性势能越多,根据题意可知,压缩长度越短的,弹性势能越大,所以得出的结论是在质量不变的条件下,高度越高,物体的重力势能就越大。
【小问3详解】
若要探究重力势能大小与物体质量的关系,就以质量作为变量,斜面上高度等其他条件都不变的情况下探究,所以将质量不同的两个铁球从同一斜面的同一高度处由静止释放,观察并比较弹簧被压缩的长度,然后得出结论。
25. 小科利用如图甲所示装置模拟炼铁:
(1)对a管中氧化铁加热前要先通入一段时间CO,目的是 ___________。
(2)B装置可用来吸收CO2气体并收集未反应完的CO,下列装置中都装入NaOH溶液,则B应选用图乙中的 ___________装置。
(3)充分反应后,CO2被全部吸收(忽略水分的散失),小科称量a管中固体的质量减少了m1,氢氧化钠溶液的质量增加了m2,忽略空气中二氧化碳的影响,则m2﹣m1表示 ___________的质量。
【答案】 ①. 防止加热时,一氧化碳和空气的混合气点燃时发生爆炸 ②. ③ ③. 参加反应一氧化碳
【解析】
【详解】(1)可燃性气体和助燃性气体的混合气体,点燃可能发生爆炸,对a管中氧化铁加热前要先通入一段时间CO,目的是除去装置中的空气,防止加热时,一氧化碳和空气的混合气点燃时发生爆炸,故填防止加热时,一氧化碳和空气的混合气点燃时发生爆炸。
(2)B装置可用来吸收CO2气体并收集未反应完的CO,二氧化碳应与氢氧化钠溶液充分接触,即二氧化碳从长管进入瓶中,还要通过排出液体的方法收集一氧化碳,则出气管应也为长管,便于液体排出,所以应选择装置③,故填③。
(3)充分反应后,CO2被全部吸收(忽略水分的散失),小科称量a管中固体的质量减少了m5,减少了氧化铁中氧元素的质量,氢氧化钠溶液的质量增加了m2,增加了生成二氧化碳的质量,忽略空气中二氧化碳的影响2﹣m5表示参加反应一氧化碳的质量,故填参加反应一氧化碳。
26. 小科利用图甲所示的电路测量小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后,应将滑片P由最大阻值处缓慢向_________端移动(填“A”或“B”),使小灯泡逐渐变亮;
(2)继续移动滑片P,使电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定电功率为__________W;
(3)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上取出,发现电压表的示数___________(填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)在没有电流表的情况下,用如图丙所示的实验电路,也可以测出小灯泡的额定功率。已知小灯泡的额定电压为U额,定值电阻的阻值为R,实验步骤如下:
①只闭合开关S、S1,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,此时电压表的示数为U;
可知小灯泡的额定功率P额=_________(用U额、U和R表示)。
【答案】 ①. B ②. 1 ③. 变大 ④.
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关前,为防止电流过大损坏电路,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大处,再次闭合开关,向B端移动,电路中电流变大,使灯逐渐变亮。
(2)[2]已知电流表用的是0~0.3A的量程,分度值为0.02A,由指针位置可知,电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.4A=1W
(3)[3]正常情况下,电压表测灯泡两端电压,取下灯泡,电路为灯泡与滑动变阻器串联,相当于测电源电压,故电压表示数变大。
(4)[4]①只闭合开关S、S1,电压表测灯泡电压,调节滑片,使电压表示数为U额;
②保持滑片位置不变,只闭合开关S、S2,电压表测灯泡与R的总电压,此时电压表的示数为U;则电路中电流即灯泡额定电流为
故小灯泡的额定功率为
27. 同学们在练习“金属的化学性质”实验操作时,发现几支试管中气泡产生的速率有快有慢,于是进行如下探究。
【提出问题】金属与酸反应的快慢受哪些因素影响呢?
【猜想与假设】猜想一;可能与酸的浓度有关;
猜想二:可能与金属的种类有关;
猜想三:可能与金属的形状有关。
【设计并进行实验】用如图1所示装置进行四组实验。
编号
盐酸的浓度(均取20mL)
金属(均取2g)
金属的形状
收集50mL氢气所需时间/s
①
10%
铝
粉状
70
②
10%
铁
片状
120
③
10%
铝
片状
112
④
20%
铁
片状
110
(1)检查图1装置气密性的方法是:关闭分液漏斗活塞,用力将注射器活塞向右拉动一段距离,停止用力后松手,若观察到_________,则表示气密性良好。
(2)要比较金属的形状对反应快慢的影响,应选择的实验编号是_________(填序号)。
(3)实验①中试管外壁发烫,说明铝与盐酸的反应是放热反应,实验测得该反应中产生气体的反应速率(υ)与反应时间(t)的关系如图2所示,你认为在t2—t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是_________。
【答案】 ①. 活塞回到原位 ②. ①③ ③. 铝与盐酸反应消耗了盐酸,盐酸的浓度变小,因此反应速率逐渐减慢
【解析】
【详解】(1)装置密封后,拉动活塞,内部体积变大,压强减少,而松手后,外部大气压就将活塞重新回到原位置,保证气体体积不变,从而说明装置气密性良好;
(2)要比较金属形状对反应速度的影响,要选择金属形状为变量,其他均不变的两组实验,故答案为:①③
(3)随着反应的进行,反应物的量和浓度都会减少,根据②③组实验数据可知,酸的浓度越低,反应速度越慢,故答案为:铝与盐酸反应消耗了盐酸,盐酸的浓度变小,因此反应速率逐渐减慢。
28. 在探究“杠杆的平衡条件”的实验中:
(1)为了便于直接读出力臂的大小,应对图甲杠杆进行的操作是_________;
(2)如图乙所示,杠杆上每格均匀等距,每个钩码的质量都相同,若在C位置挂4个钩码,在D处挂_________个钩码,仍可使其在水平位置平衡;
(3)如图丙所示,用弹簧测力计代替钩码,保持所挂钩码位置不变,不断改变弹簧测力计的作用点和拉力的大小,使杠杆始终在水平位置平衡,绘制出弹簧测力计的拉力F与其力臂L的图像如图丁所示,图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积(如图丁中阴影部分)_________(选填“相等”或“不等”),其原因是_________。
【答案】(1)调节平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡
(2)6 (3) ①. 相等 ②. 阻力和阻力臂保持不变,根据杠杆的平衡条件可知,动力与动力臂的乘积保持不变
【解析】
【小问1详解】
由于杠杆在水平位置平衡时,可以直接在杠杆上读出力臂的长度,所以实验前,需要调节平衡螺母,使杠杆水平平衡,便于实验中直接读出力臂的长度。
【小问2详解】
由图乙可知,C处距离支点有3小格,C处挂4个钩码,D处距离支点有2小格,设每个钩码的重力为G,每小格长度为L,根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件,可得
4G×3L=nG×2L
解得
n=6
所以要在D处挂的钩码数量为6个。
【小问3详解】
[1][2]由于矩形的面积等于长乘宽,所以图像中每次描出的点与两坐标轴围成的矩形面积等于力乘力臂,根据动力臂乘以动力等于阻力臂乘以阻力的杠杆平衡条件可知,描出的点两坐标轴围成的矩形面积即为动力臂长度乘以动力的大小,所以各点处的矩形面积都相等。
四、解答题(本大题共45分)
29. 密闭的房间里有一台规格为“220V 800W”的取暖器,闭合开关使其正常工作30分钟。
(1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳?
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高了多少摄氏度?[空气的比热为1000J/(kg·℃)]
【答案】(1)1.44×106J;(2)4.8℃
【解析】
【详解】解:(1)30分钟取暖器消耗的电能
W=Pt=800W×1800s=1.44×106J
(2)取暖器放出热量的15%被空气吸收,即
Q放×15%=Q吸
取暖器放出的热量
Q放=W
空气吸收的热量
Q吸=cm∆t
即
W ×15%=cm∆t
带入数值得
答:(1)该取暖器消耗的电能为1.44×106J;
(2)若房间里空气质量为45千克,取暖器放出热量的15%被空气吸收,则房间里空气温度升高4.8℃。
30. 如图一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,将边长5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆A点,G2=40N,将G2放在B点时,G1对地面的压强为2×104Pa,已知OA=0.2m,OB=0.1m
(1)此时细绳作用于A的拉力;
(2)正方体G1的重力;
(3)现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动,经过一段时间使G1对地面的压力恰好为零,在这段时间内拉力做功。
【答案】(1)20N;(2)70N;(3)1.25J
【解析】
【详解】解:(1)设此时细绳作用于A的拉力为FA,由杠杆的平衡条件知道
则绳子的拉力
(2)此时G1对地面的压强为2×103Pa,则由 知道,G1对地面的压力
因正方体对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力,所以,正方体G1的重力
(3)G1对地面的压力恰好为零时,绳子的拉力
设此时G2向右运动到D位置,由杠杆的平衡条件
则
G2向右运动的距离
在这段时间内拉力做功
答:(1)此时细绳作用于A的拉力20N;
(2)正方体G2的重力70N;
(3)在这段时间内拉力做功1.25J。
31. 小锦家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如表所示,其简化电路如图甲所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化);
××牌电烤箱
额定电压:220V
额定加热功率:1210W
额定保温功率:110W
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流是多少?
(2)电热丝R2的阻值是多少?
(3)傍晚用电高峰期,小锦想测量电烤箱在工作时的实际功率,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图乙所示的电能表转盘转了50r,则电烤箱实际的加热功率是多少?
【答案】(1)0.5A;(2)44欧;(3)1000W
【解析】
【详解】解:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流
(2)当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻较大,由可知,电路处于保温挡位;当S闭合、S1接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻较小,由可知,处于加热挡位,此时R1的电功率
R2的电功率
则电热丝R2的阻值
(3)电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
答:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)电热丝R2的阻值为44Ω;
(3)电烤箱的实际功率是1000W。
32. 某兴趣小组通过实验测定石灰石中CaCO3的含量(假定石灰石中只含有CaCO3以及不与稀盐酸反应的杂质)。将25g石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的CO2气体经干燥除杂后通入到足量的NaOH溶液中,测量NaOH溶液增加的质量变化如图。
请回答下列问题:
(1)25g石灰石加入到过量的稀盐酸中,产生的CO2气体总质量为_________g。
(2)计算石灰石中CaCO3的质量分数_________(要求写出计算过程)。
【答案】 ①. 8.8 ②. 设碳酸钙的质量为x,
碳酸钙的质量分数是
【解析】
【详解】(1)根据图像可知最终生成二氧化碳的质量是8.8g;
(2)根据二氧化碳的质量求出碳酸钙的质量,再除以石灰石的质量求出其质量分数,过程见答案。
33. 定滑轮和动滑轮是常见的简单机械。
(1)用如图所示装置对动滑轮特点进行探究,记录的数据如表:
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
通过分析数据,发现与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你认为该实验中出现这样结果的可能原因是_________;(写出两点)
(2)请你运用杠杆的平衡条件,并参照如图进行分析,说说使用定滑轮不省力的道理_________。
【答案】(1)动滑轮自重、滑轮与绳子间的摩擦、没有竖直向上拉绳子、没有匀速拉动绳子
(2)定滑轮实质是等臂杠杆,图中点O为杠杆的支点,动力臂l1和阻力臂l2的大小都等于定滑轮的半径,即l1=l2使用定滑轮匀速提起重物时,处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可知F1=F2因此使用定滑轮不省力。
【解析】
【小问1详解】
动滑轮省一半力的前提是当绳子力臂刚好为动滑轮直径时,为省一半力的省力杠杆。而且省的一半力,是不计绳子与滑轮及滑轮与轮轴的摩擦力的,而且省的一半力是包括了动滑轮的重量的。
【小问2详解】
略
34. 金属材料在人类文明的发展中起着重要作用,古代冶金技术彰显了我国劳动人民的智慧。
(1)战国《韩非子•内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 ___________(填“单质”或“化合物”)形式存在。
(2)北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中记载了“湿法炼铜”的方法:“繁胆矾铁釜,久之亦化为铜”。即在“铁釜”中加入硫酸铜溶液,则可得到铜。写出“铁釜”中发生反应的化学方程式:___________。
(3)明代宋应星所著的《天工开物》一书,介绍了“火法炼锌”的方法:把炉甘石(ZnCO3)和煤炭饼装入炼锌罐,如图所示,泥封,发火煅红,冷定毁罐取出”。
①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是 ___________。
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,该反应中体现了碳的 ___________(填“还原性”或“氧化性”)。
③必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,请从化学变化的角度解释其原因:___________。
【答案】 ①. 单质 ②. Fe+CuSO4=FeSO4+Cu ③. 增大反应物的接触面积,使反应更快更充分 ④. 还原性 ⑤. 防止生成的锌在较高的温度下重新被氧化
【解析】
【详解】(1)金的化学性质很不活泼,在自然界中主要以单质形式存在。
(2)“铁釜”中发生的反应是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(3)①炉甘石(ZnCO3)加入锌罐之前,先将其粉碎的目的是:增大反应物的接触面积,使反应更快更充分;
②反应区中,炉甘石(ZnCO3)在高温下分解生成氧化锌,煤炭中的碳与氧化锌反应生成锌和二氧化碳,该反应中碳夺取了氧化锌中的氧,体现了碳的还原性;
③必须“冷定”后才能“毁罐”取锌,从化学变化的角度解释其原因是:防止生成的锌在较高的温度下重新被氧化。
35. 如图甲为汽油机的四个冲程示意图,请回答下列问题。
(1)汽油机一个工作循环包括四个冲程,一个气缸正常工作四个冲程的顺序是 ___________(对图甲A、B、C、D重新排序);
(2)一台单缸四冲程汽油机,飞轮的转速为1800r/min,该汽油机每分钟完成 ___________个做功冲程,A图所示的冲程中,燃气内能会 ___________(填“增大”或“减小”);
(3)图乙所示为某汽油机的能流图,则该汽油机的效率为η=___________(用图中的字母代号表示)。根据此图,提出一条提高发动机效率的有效措施:___________;
(4)据报道,截至今年九月底我国新能源汽车的保有量已达1800多万辆。某品牌的一款电动汽车的部分参数如表:
空车质量
1380kg
轮胎与地面总接触面积
0.032m2
电池容量
42kW•h
最大功率
100kW
最高速度
120km/h
最大续行里程
260km
假如汽车上只有质量为60kg的司机一人,汽车以60km/h的速度匀速行驶36km,耗电9kW•h。设汽车所受的阻力为汽车总重的0.05倍___________,显然相比汽油车高大约30%的效率,电动汽车更环保,更节能。
【答案】 ①. BADC ②. 900 ③. 增大 ④. ×100% ⑤. 减少散热损失 ⑥. 80%
【解析】
【详解】(1)[1]甲中的两个气阀都关闭,活塞向上运动,是第二个冲程;乙中的进气阀打开,活塞向下运动,是第一个冲程;
丙中的排气阀打开,活塞向上运动,是第四个冲程;丁中的两个气阀都关闭,火花塞点火,所以为做功冲程;故先后顺序为BADC。
(2)[2]若飞轮转速是1800r/min,表示每分钟飞轮转动1800圈,对外做功1次,飞轮转1800圈。
[3]A图为压缩冲程,压缩冲程中机械能转化为内能。
(3)[4]由能流图可知:燃料完全燃烧放出的热量为,有用机械能即有用功为E2,所以内燃机的效率
[5]根据图示的能量流向图可知,要提高汽油机效率、减少尾气带走的热量、减小摩擦做功;
(4)[6]电动汽车匀速行驶,所以牵引力与阻力平衡,则电动汽车受到的牵引力为
则电动车行驶36km,牵引力做的功为
这个过程耗电
电动汽车电能转化为机械能的效率
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