精品解析:浙江省义乌市绣湖中学2024-2025学年八年级上学期第一次月考科学试题
2024-11-10
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内容正文:
绣湖中学八年级科学学情调研卷
本卷g取10N/kg
一、选择题(每题3分,共60分)
1. 2023年9月21日下午,“天宫课堂”第四课开讲,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮以天地互动的方式,为全国青少年带来了一场别开生面的太空科普课。从航天员传来的照片显示,地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是( )
A. 海洋水 B. 冰川水 C. 河流水 D. 大气水
2. 今年秋季出现了持续干旱,居民用水紧张。下列做法不利于保护水资源的是( )
A. 生活污水直接排放 B. 提倡使用节水器具
C. 工业冷却水重复利用 D. 园林浇灌用滴灌、喷灌
3. 溶液种类繁多,与生产生活息息相关。下列关于溶液的说法,正确的是( )
A. 溶液是由溶质和溶剂组成的
B. 溶液都是无色透明的液体
C. 溶液是具有均一性、稳定性的纯净物
D. 饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
4. 在做水电解实验时,老师为了增强水的导电性向水中加入少量的硫酸,如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A. 水电解属于物理变化 B. 反应后剩余的溶液是纯净物
C. 水分子是由氢分子和氧原子构成的 D. 水这种物质是由氢元素和氧元素组成的
5. 小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的是( )
A. 三只小船受到的浮力相等
B. 小船受到的浮力大于小船的重力
C. 小船所装物体越轻,受到的浮力越大
D. 小船所装物体越重,受到的浮力越大
6. 亚运水上运动场馆的花园地下隐藏着雨水循环系统——地下“毛细血管”。雨水依次通过鹅卵石和土工布最后汇聚到回收系统,回收后可用作场馆用水。经测算每个月可节水约1000吨。请据此材料回答问题。鹅卵石和土工布对雨水的作用与下列操作作用相似的是( )
A. 静置 B. 过滤
C. 蒸发 D. 蒸馏
7. 小金同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是( )
A. 进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B. 进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
C. 进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
D. 在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
9. 如图所示,在“观察结晶”实验中,将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上,一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实验下列说法正确的是( )
A. 实验时所用的饱和硫酸铜最好是常温下的溶液
B. 该实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体
C. 观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜
D. 滴到玻片上的溶液,需要10滴以上
10. 关于如图所示实验的相关判断错误的是( )
A. 固体X可能是氢氧化钠 B. 固体X可能是硝酸铵
C. 氢氧化钙溶解度:①>② D. 氢氧化钙质量分数:①=③
11. 有一瓶溶质质量分数为10%的溶液,当蒸发掉60克水后(无晶体析出),溶质质量分数变为20%,则原溶液的质量是( )
A. 12克 B. 60克 C. 120克 D. 180克
12. 生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”。结合下表数据,下列说法正确的是( )
温度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
氯化钠
35.7g
35.8g
36.0g
36.3g
36.6g
37.0g
37.3g
37.8g
碳酸钠
7.1g
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
48.7g
46.5g
45.8g
A. 碳酸钠的溶解度比氯化钠大
B. “夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理
C. 40℃时,100.0g碳酸钠的饱和溶液中含有49.0g碳酸钠
D. 碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
13. 已知氯化钠的溶解度随温度的升高而稍有增大。如图所示为蒸发氯化钠溶液的实验过程,其中a、b为恒温蒸发过程,c为升温蒸发过程,②中溶液恰好为饱和状态。分析实验过程,作出的判断不正确的是( )
A. 经历a过程后,②中氯化钠的质量分数大于①
B. 经历a过程后,②中氯化钠的溶解度仍等于①
C. 经历b过程后,③中氯化钠的质量分数大于②
D. 经历c过程后,④中氯化钠的质量分数大于③
14. 用如图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法中正确的是( )
A. 实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B. 物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C. 物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D. 通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
15. 在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A. F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B. F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C. F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D. F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
16. 根据图示实验、部分记录和溶解度曲线,判断下列说法正确的是( )
A. 无法判断a中溶液是否为饱和溶液
B. c中溶液溶质的质量分数为33.3%
C. b中溶液在加热过程中始终为饱和溶液
D. 用降温的方法可获得大量氯化钠晶体
17. 体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用FA、FB、FC分别表示三个物体受到浮力的大小,GA、GB、GC分别表示三个物体受到重力的大小,G排A、G排B、G排C分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是( )
A. FA<FB<FC B. FA=FB=FC
C. G排A<G排B=G排C D. GA<GB=GC
18. 如图所示,自制密度计由轻质密闭细管和配重M组成,P、Q为自制密度计上的两根刻度线其中一根与其静止于酒精中时的液面重合,另一根与其静止于水中时的液面重合;现自制密度计静止于X液体中,其液面位置到P、Q的距离相等。下列分析不正确的是( )
A. P与自制密度计静止于水中时的液面重合
B. X液体的密度等于水和酒精密度的平均值
C. 该密度计静止于水中和酒精中时所受的浮力相等
D. 用直径更细的轻质细管可使PQ间距变大,提高精确度
19. 现将一杯子和木块(不吸水,密度为)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示,图1杯子开口向上,浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水),木块紧贴杯底,一起悬浮在水中。两种情况下( )
A. 木块所受浮力的大小相同 B. 杯子所受浮力的大小相同
C. 容器内水的深度相同 D. 木块对杯子底部力的大小相同
20. 如图所示,两个相同的容器都盛满水,甲中有一体积是6cm3、密度是0.6g/cm3的木块漂浮在水面上,下列有关说法正确的是( )
A. 甲容器对地面的压力和压强大于乙容器对地面的压力和压强
B. 将木块缓慢下压至浸没的过程中,木块受到的浮力不变
C. 将木块取出后,甲、乙两容器对地面的压力和压强相等
D. 木块漂浮时受到的浮力等于自身重力,并且有五分之二的体积露出水面
二、填空题(每空2分,共52分)
21. 海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”利用。
(1)如图甲杭州虽然人口密集,但水资源相对充足,这是因为水循环中的________环节(填序号)能够为陆地上补充水汽;
(2)水净化系统建设是“海绵城市”建设过程中的重要一环。如图乙所示一种净水机多级净化的水的处理流程:
Ⅰ.“活性炭颗粒”有________作用可以除去水中的一些杂质和异味;
Ⅱ.经直饮水机处理的直饮水属于________(选填“混合物”或“纯净物”);
(3)增加雨水的下渗是提高城市“弹性”的重要手段。如图丙是植被护坡实验的示意图,A、B为两个坡面,其中在B坡面上植草皮。用洒水壶以相同的水量、速度分别对两个坡面洒水。观察到________(填“A”或“B”)坡上水的流速大、流入引水沟的水量多。
22. 用如图的装置进行水电解实验。
(1)开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则甲管中产生的气体是__________,检验该气体的方法是__________。
(2)写出电解水的文字表达式__________;
(3)若实验中用100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液来进行电解实验,通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25%,则分解水的质量为__________。
23. 实验室有下列物质:
①食盐水,②钡餐,③牛奶,④肥皂水,⑤泥水,⑥色拉油分散在汽油中,⑦碘酒。
(1)请给上述物质归类(填序号):属于溶液的是________,属于乳浊液的是________。
(2)将泥水中的泥沙分离,可选用的分离方法是________。
24. 下表是二种物质在不同温度时的溶解度,根据表中信息回答问题。
温度/℃
溶解度/g
0
20
40
60
80
100
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
硝酸钾
13.3
31.6
63.0
110
169
246
(1)在60℃时,在100克水中加入120克硝酸钾,充分搅拌_______(选填”“饱和”或”不饱和”)溶液。
(2)20℃时,将20g硝酸钾加入40g水中,所得溶液的溶质质量分数为 __________。
(3)如果在大量的硝酸钾中,含有少量杂质氯化钠,要提纯硝酸钾,再采取 ____________(选填“蒸发溶剂”或“冷却热饱和溶液”)结晶的方法获得更高纯度的硝酸钾。
25. 小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示,分别用它测量盐水和水的密度时,吸管受到的浮力分别为F1和F2,则F1_______ F2(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1_______h2。
26. t℃时,100克某硝酸钾溶液在恒温条件下经过如图所示的变化。
(1)上述四杯溶液中属于饱和溶液的有________。
(2)甲、乙、丙、丁四个烧杯中溶液的溶质质量分数相等的是_________。
(3)甲烧杯中溶液的溶质质量分数为_________。
27. “彩球温度计”是一种家居装饰品.如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数。当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度________(填“变大”、“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中________(填字母)球的密度最大。
28. 在实验课上,老师要求同学们配制5%的氯化钠溶液50g。小科同学的操作步骤依次如图所示。
(1)经检测发现,配制好的溶液的溶质质量分数大于5%,可能的原因是________。
A. 量取水时仰视读数 B. 有一部分氯化钠固体撒出
C. 使用的砝码生锈了 D. 量好的水倒入烧杯时溅出
(2)小科完成自己的实验后,与同学交流讨论时发现他的第一步计算发生错误,称量的氯化钠质量为5克,配成的溶液质量是50克,则需要在该溶液中加入________g水才能调到5%。
29. 实验室里常用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内原来水的体积为20mL,只浸没入石块时,量筒内水与石块的总体积为25mL,石块的密度=2×103kg/m3,将蜡块及石块用细线悬挂后缓慢浸入水中后,意外发现此时蜡块与石块恰好悬浮,细线被拉直,量筒水面所示总体积为50mL,经分析思考,此时也能测出蜡块的质量为________g,蜡块的密度为________g/cm3(细线的质量和体积不计)。
30. 如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为(图b);将细绳剪断后(图c),则木块浮出水面的高度为______________。
三、实验探究题(每空2分,共20分)
31. 某兴趣小组利用家中的调味品研究影响物质溶解性的因素,实验步骤设计如下:
①准备足量的白糖、食盐、冰糖,并将它们研磨成粉末待用。
②按如表进行实验并记录实验数据。
试管编号
1号
2号
3号
温度
20℃
20℃
20℃
溶质种类
白糖粉末
食盐粉末
冰糖粉末
水的体积
10mL
10mL
10mL
▲
(1)请在表中最后一行的第1个空格中填写需要测量并记录的项目:____________。
(2)从这个表格看,他们准备研究的影响因素是:__________。
(3)兴趣小组用10mL的酒精代替水,其他操作与1号实验相同来研究溶剂种类对物质溶解性的影响,请判断该实验设计是否合理,并说明理由:__________。
32. 如图所示,小亮在做探究“圆锥体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验,两个相同的容器中分别装有水和某种液体,请你回答下列有关的问题:
(1)由图中步骤A、B、C可得结论:________。
(2)由图中步骤A、C、D可知,当物体浸没在水中并增大所处深度时,浮力的大小将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(3)如果在步骤E中不小心使圆锥体接触了容器底而造成拉力减小,则由此所计算出的浮力大小将________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)F图中,用弹簧测力计拉着圆锥体从其底部刚好接触水面开始缓慢下降进入水中,直到快接触到杯底,能大致反应圆锥体所受水的浮力F浮的大小与物体进入水中的深度h深关系的图象是下列图中的________(填字母)。
A. B.
C. D.
33. 一颗黄豆质量为多大(大约在0.1克~1克之间),实验室学生天平的最小刻度是0.2克,不够精确,老师布置各项目组制作一个浮力秤将一粒黄豆的质量测出来,精确度越高越好。
【项目任务】制作高精度浮力秤
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量1g的小铁块,吸管(规格A:较细的普通饮料吸管;规格B:较粗的奶茶吸管)。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管,剪取笔直的20cm一段,上端贴上纸质小托盘。
②在吸管下端插入铁钉,用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。
③烧杯中倒入水,将制作完成的吸管下端放入水中,让吸管漂浮在水面上,如图。
④对吸管标记刻度。
a.在小托盘放上1g小砝码,漂浮稳定后,在水面与吸管相交处标1g。
b.将吸管底部与1g的标记间进行10等分。
⑤测量一粒黄豆质量。
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封的优点是________。
(2)项目组内有同学认为刻度标记的方法错误,他觉得吸管底部不是0刻度的位置,应重新标记0刻度,再将0和1g之间10等分。标记0刻度的方法是________。
(3)为提高浮力秤的精确度,小组提出的以下改进措施中可行的是________。
A. 用直径更小的吸管
B. 增大吸管中铁钉的质量
C. 烧杯中换用密度更小的液体
D. 烧杯中换用密度更大的液体
四、解答题(34,35题各6分,36,37题各8分,共28分)
34. 2021年7月,河南省郑州市连遭暴雨袭击引发全民关注,造成了重大的人员伤亡和经济损失。救援队通常利用冲锋舟转移民众至安全地区,如图所示。已知某一型号冲锋舟的质量为300千克,最大排水体积为1.2米3。试回答以下问题:(河水的密度为1.0×103千克/米3)
(1)一艘上述型号的空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大?
(2)假设一个成年人的质量为60千克,为了保证安全,该冲锋舟最多能载多少个成年人?
35. 下表是20℃时,硝酸钾溶解于水中的部分实验数据,请回答下列问题:
序号
水的质量(g)
加入硝酸钾的质量(g)
溶液质量(g)
①
20
3
23
②
20
5
25
③
20
7
26.3
④
20
9
m
(1)表中m=________。
(2)20℃时,把100克溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成5%的硝酸钾溶液,需加水多少克?________
36. 如图是硫酸的密度和浓度的对照表,阅读后计算:
硫酸的密度和硫酸溶液中溶质的质量分数对照表( 20C)
密度(克/厘米*)
|1.01
1.07
1.14
1.22|
1. 30
1. 40
1.50
1. 61
1.73
1. 81
1.84
质量分数(%)
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
98
(1)欲配制1000克溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,需要98%浓硫酸多少毫升________?再加水多少毫升?______
(2)100毫升90%的硫酸与144.8毫升水混合后所得溶液的密度为多少?________
37. 学校开展“自制潜水艇”项目挑战赛。
【提供器材】带瓶盖的矿泉水瓶(550mL)4个、注射器和配套的塑料软管、150克密封胶泥、1000克配重物等。
【明确问题】利用提供的器材设计制作能自由浮潜的潜水艇。
(1)【项目原理】潜水艇通过________实现自由浮沉。
【设计制作】小科小组设计的自制潜水艇如图所示。
【检验产品】小科小组利用评价量规测试本组的自制潜水艇。
自制潜水艇评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
功能舱分区设计
生活舱和水舱独立分开,生活舱大于水舱且不进水。
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水
生活舱和水舱没有独立分开
平稳性
上浮和下潜过程都能保持水平
上浮或下潜过程都能保持水平
上浮或下潜过程都不能保持水平
浮潜情况
能实现漂浮、悬浮和下沉
能实现漂浮和下沉
不能悬浮和下沉
(2)老师指出小科小组的潜水艇的“浮潜情况”指标为待改进,请通过计算说明原因________(不计矿泉水瓶的质量,)
(3)请依据评价量规,针对(2)中潜艇的“浮潜情况”为待改进提出一条改进建议________。
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绣湖中学八年级科学学情调研卷
本卷g取10N/kg
一、选择题(每题3分,共60分)
1. 2023年9月21日下午,“天宫课堂”第四课开讲,神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮以天地互动的方式,为全国青少年带来了一场别开生面的太空科普课。从航天员传来的照片显示,地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是( )
A. 海洋水 B. 冰川水 C. 河流水 D. 大气水
【答案】A
【解析】
【分析】根据人们的计算,地球表面71%是海洋,而陆地面积仅占29%。陆地集中于北半球、东半球,海洋集中于南半球、西半球,北极地区为海洋,南极地区为陆地。
【详解】地球表面71%是海洋,29%是陆地,即七分海洋,三分陆地。地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是海洋水。故A正确,BCD错误。故选A。
2. 今年秋季出现了持续干旱,居民用水紧张。下列做法不利于保护水资源的是( )
A. 生活污水直接排放 B. 提倡使用节水器具
C. 工业冷却水重复利用 D. 园林浇灌用滴灌、喷灌
【答案】A
【解析】
【详解】A、生活污水直接排放,不利于保护水资源,故A错误;
B、提倡使用节水器具,有利于保护水资源,故B正确;
C、工业上冷却水重复利用,有利于保护水资源,故C正确;
D、园林浇灌用滴灌、喷灌,有利于保护水资源,故D正确。
故选A。
3. 溶液种类繁多,与生产生活息息相关。下列关于溶液的说法,正确的是( )
A. 溶液是由溶质和溶剂组成的
B. 溶液都是无色透明的液体
C. 溶液是具有均一性、稳定性的纯净物
D. 饱和溶液一定是浓溶液,不饱和溶液一定是稀溶液
【答案】A
【解析】
【详解】A、溶液是由溶质和溶剂组成的,正确;
B、 溶液不一定都是无色透明的液体,如:硫酸铜溶液是蓝色的,错误;
C、溶液是具有均一性、稳定性的混合物,错误;
D、 溶液的浓稀是指溶液中溶质的相对含量多少,而饱和溶液、不饱和溶液是指一定温度下,一定量溶剂中是否能溶解某种溶质,所以饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液,错误。
故选A。
4. 在做水电解实验时,老师为了增强水的导电性向水中加入少量的硫酸,如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A. 水电解属于物理变化 B. 反应后剩余的溶液是纯净物
C. 水分子是由氢分子和氧原子构成的 D. 水这种物质是由氢元素和氧元素组成的
【答案】D
【解析】
【详解】A、水电解生成氢气和氧气,有新物质生成,属于化学变化,错误;
B、反应后剩余的溶液是硫酸溶液,含有硫酸、水,属于混合物,错误;
C、分子是由原子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成的,错误。
D、电解水生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,化学变化中元素的种类不变,说明水是由氢元素和氧元素组成的,正确。
故选D。
5. 小明在“造船比赛”中用三块大小相同的橡皮泥做成小船,把它们放在盛有水的水槽中,然后往小船内放入不同质量的物体,它们均能漂浮在水面上,如图所示。针对此现象,下列说法正确的是( )
A. 三只小船受到的浮力相等
B. 小船受到的浮力大于小船的重力
C. 小船所装物体越轻,受到的浮力越大
D. 小船所装物体越重,受到的浮力越大
【答案】BD
【解析】
【详解】ACD、三只小船放入物体前后始终漂浮,浮力始终等于各自的重力,放入的物体越重,自身的重力越大,所受的浮力也就越大;放入的物体越轻,自身的重力越小,所以放入物体后三只小船受到的浮力不同,故AC错误、D正确;
B. 小船在没有放物体时,小船受到的浮力等于小船的重力;小船上放上物体时,小船受到的浮力等于小船重力加上物体重力,所以放上物体后小船受到的浮力大于小船的重力,故B正确。
故选BD.
6. 亚运水上运动场馆的花园地下隐藏着雨水循环系统——地下“毛细血管”。雨水依次通过鹅卵石和土工布最后汇聚到回收系统,回收后可用作场馆用水。经测算每个月可节水约1000吨。请据此材料回答问题。鹅卵石和土工布对雨水的作用与下列操作作用相似的是( )
A. 静置 B. 过滤
C. 蒸发 D. 蒸馏
【答案】B
【解析】
【详解】雨水依次通过鹅卵石和土工布最后汇聚到回收系统,对雨水进行了过滤。
故选B。
7. 小金同学看到鸡蛋浮在盐水上面,如图所示,于是,他沿杯壁缓慢加入清水使鸡蛋下沉,在此过程中,鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】鸡蛋漂浮,浮力等于自身重力,沿杯壁缓慢加入清水,盐水的密度减小,鸡蛋排开盐水体积逐渐增大,鸡蛋逐渐下降,直到鸡蛋悬浮;因为鸡蛋漂浮和悬浮时所受浮力等于鸡蛋的重力,所以鸡蛋受到的浮力F随时间t的变化图像应该是开始浮力不变;当鸡蛋浸没水后,鸡蛋排开水的体积不变,所以随着盐水密度减小,根据阿基米德原理F浮=ρgV排知道,知鸡蛋所受浮力逐渐减小,但不会减小到0,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 如图所示为三种实验操作,下列说法正确的是( )
A. 进行如图甲所示的过滤操作,可从食盐溶液中获得食盐固体
B. 进行如图乙所示的蒸发操作,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热
C. 进行如图丙所示的蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是a进b出
D. 在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙、丙三种操作
【答案】B
【解析】
【详解】A、过滤操作可将固体和液体分离,氯化钠溶于水中,不能从食盐溶液中获得食盐固体,故A不正确;
B、蒸发操作中,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,故B正确;
C、蒸馏操作,冷凝管进出水的方向是b进a出,故C不正确;
D、在粗盐提纯实验中,需要用到图示甲、乙两种操作,故D不正确。故选B。
9. 如图所示,在“观察结晶”实验中,将饱和硫酸铜溶液滴在凹穴玻片上,一段时间后观察是否有晶体析出。关于该实验下列说法正确的是( )
A. 实验时所用的饱和硫酸铜最好是常温下的溶液
B. 该实验主要采用蒸发结晶的方法析出晶体
C. 观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜
D. 滴到玻片上的溶液,需要10滴以上
【答案】C
【解析】
【详解】A、硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,则实验时所用的饱和硫酸铜最好是较高温度下的溶液,错误;
B、硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,所以该实验主要采用降温结晶的方法析出晶体,错误;
C、观察是否有晶体析出,可以使用放大镜或显微镜,便于观察,正确;
D、滴到玻片上的溶液,能够观察硫酸铜结晶情况即可,不一定需要10滴以上,错误。
故选C。
10. 关于如图所示实验的相关判断错误的是( )
A. 固体X可能是氢氧化钠 B. 固体X可能是硝酸铵
C. 氢氧化钙溶解度:①>② D. 氢氧化钙质量分数:①=③
【答案】B
【解析】
【详解】A、氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小,加入X后,溶液变浑浊,是因为温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,有氢氧化钙析出,固体X可能是NaOH,故选项说法正确;
B、硝酸铵溶于水吸热,使温度降低,不可能有氢氧化钙析出,故选项说法错误;
C、由图示可知,①中溶解的氢氧化钙多,则Ca(OH)2溶解度:①>②,故选项说法正确;
D、①=③中溶质和溶剂的质量相等,Ca(OH)2质量分数:①=③,故选项说法正确。
故选B。
11. 有一瓶溶质质量分数为10%的溶液,当蒸发掉60克水后(无晶体析出),溶质质量分数变为20%,则原溶液的质量是( )
A. 12克 B. 60克 C. 120克 D. 180克
【答案】C
【解析】
【详解】设:10%的溶液的质量为x,则蒸发60g水后溶液质量为(x-60)g;
溶液在蒸发过程中无晶体析出,溶质质量不变,则有:
x×10%=(x-60)g×20%
x=120g
故选C。
12. 生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”。结合下表数据,下列说法正确的是( )
温度
0℃
10℃
20℃
30℃
40℃
50℃
60℃
70℃
氯化钠
35.7g
35.8g
36.0g
36.3g
36.6g
37.0g
37.3g
37.8g
碳酸钠
7.1g
12.5g
21.5g
39.7g
49.0g
48.7g
46.5g
45.8g
A. 碳酸钠的溶解度比氯化钠大
B. “夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理
C. 40℃时,100.0g碳酸钠的饱和溶液中含有49.0g碳酸钠
D. 碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
【答案】B
【解析】
【详解】A、没有指明温度,碳酸钠的溶解度不一定比氯化钠大,错误;
B、“夏天晒盐”是因为食盐的溶解度受温度变化的影响不大,夏天气温高,水分蒸发快,食盐易结晶析出;“冬天捞碱”,是因为纯碱的溶解度受温度变化的影响较大,冬天气温低,纯碱易结晶析出;故分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理,正确;
C、40℃时,碳酸钠的溶解度为49.0g,根据溶解度概念可知,40℃时,149.0g碳酸钠的饱和溶液中含有49.0g碳酸钠,错误。
D、由碳酸钠的溶解度数据可知,0~40℃时碳酸钠的溶解度随温度升高而增大,40~70℃时碳酸钠的溶解度随温度升高而减小,错误。
故选B。
13. 已知氯化钠的溶解度随温度的升高而稍有增大。如图所示为蒸发氯化钠溶液的实验过程,其中a、b为恒温蒸发过程,c为升温蒸发过程,②中溶液恰好为饱和状态。分析实验过程,作出的判断不正确的是( )
A. 经历a过程后,②中氯化钠的质量分数大于①
B. 经历a过程后,②中氯化钠的溶解度仍等于①
C. 经历b过程后,③中氯化钠的质量分数大于②
D. 经历c过程后,④中氯化钠的质量分数大于③
【答案】C
【解析】
【详解】A、①→②,溶质质量不变,溶剂质量减少,氯化钠的质量分数不断增大,即②中氯化钠的质量分数大于①,说法正确,不符合题意;
B、a为恒温蒸发过程,温度不变,则经历a过程后,②中氯化钠的溶解度仍等于①,说法正确,不符合题意;
C、②是恰好饱和的溶液,b为恒温蒸发过程,有晶体析出,所得溶液仍为该温度下的饱和溶液,溶质质量分数不变,说法错误,符合题意;
D、c为升温蒸发过程,③→④,温度升高,氯化钠的溶解度增大,溶液均为饱和溶液,则氯化钠的质量分数变大,即④中氯化钠的质量分数大于③,说法正确,不符合题意。
故选C。
14. 用如图中实验装置验证阿基米德原理,当物块浸入溢水杯时,水会流入空桶中。下列说法中正确的是( )
A. 实验前溢水杯未装满水,对实验结果没有影响
B. 物块浸入水中越深,水对溢水杯底部的压强越大
C. 物块浸入水中越深,左侧弹簧测力计的示数越大
D. 通过计算可知实验所用物块的密度为2×103 kg/m3
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体放入水中前,溢水杯应该是满水的,否则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积。所以应该在溢水杯中倒满水,故A错误;
B.物块浸没水中后,随着深度的增加,排开水的体积不变,液体的深度不变,故水对容器底部的压强不变,故B错误;
C.左侧实验中,在物块完全浸没水中前,随着物块浸入水中深度的增加,排开水的体积增大,溢出去的水增多,故弹簧测力计的示数变大;物块完全浸没水中,排开水的体积不变,弹簧测力计的示数不再变化,故C错误;
D.由测力计的示数可知,物体的重力G=2N,物体的质量
物体浸没水中后的浮力
F浮=G﹣G′=2N﹣1N=1N
由阿基米德原理
F浮=ρ水gV排可得,物体的体积
物体的密度
故D正确。
故选D。
15. 在一支铅笔的下端粘上一块橡皮泥,把它分别置于甲、乙、丙三种不同的液体中,铅笔静止时的情形如图所示,则铅笔分别在三种液体中受到的浮力F的大小和三种液体的密度ρ之间的关系正确的是( )
A. F甲<F乙<F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
B. F甲>F乙>F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
C. F甲=F乙=F丙,ρ甲<ρ乙<ρ丙
D. F甲=F乙=F丙,ρ甲>ρ乙>ρ丙
【答案】D
【解析】
【详解】同一支密度计在不同的液体中漂浮时,所受的浮力等于重力,由于重力一定,所以受到的浮力是相等的,当浮力相等时,液体的密度越大,排开液体的体积越小,密度计越靠上,故可知甲的密度最大,丙的密度最小。
故选D。
16. 根据图示实验、部分记录和溶解度曲线,判断下列说法正确的是( )
A. 无法判断a中溶液是否为饱和溶液
B. c中溶液溶质的质量分数为33.3%
C. b中溶液在加热过程中始终为饱和溶液
D. 用降温的方法可获得大量氯化钠晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图可知,20℃时氯化钠的溶解度约为36g,则此时20g水中最多溶解7.2g氯化钠,20℃将5g氯化钠放入20g水中,氯化钠固体会完全溶解形成不饱和溶液,选项错误;
B、100℃时,氯化钠的溶解度为40g,20g水中最多溶解氯化钠8g,则题目中加入的10g氯化钠只能溶解8g,所得溶液的溶质质量分数=×100%≈28.6%,选项错误;
C、b溶液的底部有固体剩余,溶液为饱和溶液,升温至100℃时,c溶液中只能溶解8g氯化钠,溶液为饱和溶液,即b中溶液在加热过程中始终为饱和溶液,选项正确;
D、氯化钠的溶解度随温度升高而增大,氮氯化钠的溶解度收温度影响较小,用降温的方法不能获得大量氯化钠晶体,应选择蒸发结晶的方法来获得氯化钠晶体,选项错误;
故选C。
17. 体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,静止时的状态如图所示。其中C物体对杯底有压力。用FA、FB、FC分别表示三个物体受到浮力的大小,GA、GB、GC分别表示三个物体受到重力的大小,G排A、G排B、G排C分别表示三个物体排开液体重力的大小。下列判断正确的是( )
A. FA<FB<FC B. FA=FB=FC
C. G排A<G排B=G排C D. GA<GB=GC
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.体积相同的A、B、C三个物体放入同种液体中,可知B大于A排开液体的体积,由可知三个物体受到的浮力大小为
①
根据阿基米德原理,分别表示三个物体排开液体重力的大小
故AB错误,C正确;
D.根据物体的浮沉条件有
②
③
④
由①②③④得出
故D错误。
故选C。
18. 如图所示,自制密度计由轻质密闭细管和配重M组成,P、Q为自制密度计上的两根刻度线其中一根与其静止于酒精中时的液面重合,另一根与其静止于水中时的液面重合;现自制密度计静止于X液体中,其液面位置到P、Q的距离相等。下列分析不正确的是( )
A. P与自制密度计静止于水中时的液面重合
B. X液体的密度等于水和酒精密度的平均值
C. 该密度计静止于水中和酒精中时所受的浮力相等
D. 用直径更细的轻质细管可使PQ间距变大,提高精确度
【答案】B
【解析】
【详解】AC.因为密度计在使用时始终处于漂浮状态,浮力大小等于重力大小,密度计的重力不变,浮力不变,由阿基米德原理可知,液体密度与密度计浸入液体深度的关系为
液体的密度越大密度计浸入液体深度小,又水的密度大于酒精的密度,所以P与自制密度计静止于水中时的液面重合,故AC正确,不符合题意;
B.由
可知所测液体的密度与密度计浸入液体的深度成反比,当X液体液面位置在PQ中点时,此X液体的密度不在水和酒精密度的中点,故此液体密度不等于水和酒精密度的平均值,故B错误,符合题意;
D.由于
ΔV=V排1-V排2=SΔh
所以,使Δh变大,应减小S即可,所以用直径更小的轻质细管,可以使PQ间距变大,提高精度,故D正确,不符合题意。
故选B。
19. 现将一杯子和木块(不吸水,密度为)以两种方式放入同一容器中(容器内水的质量保持不变)。如图所示,图1杯子开口向上,浮在水面上。图2杯子倒扣(里面充满水),木块紧贴杯底,一起悬浮在水中。两种情况下( )
A. 木块所受浮力的大小相同 B. 杯子所受浮力的大小相同
C. 容器内水的深度相同 D. 木块对杯子底部力的大小相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.图1木块未排开液体,由阿基米德原理可知,木块不受到浮力的作用,图2木块排开液体,由阿基米德原理可知,木块受到浮力的作用,因此木块所受浮力的大小不相同,故A不符合题意;
B.图1杯子所受的浮力大于杯子的重力,图2杯子所受浮力小于杯子的重力,故B错误;
C.图1杯子和木块漂浮,浮力等于重力;图2杯子和木块悬浮,浮力等于重力;由可知,两种情况时杯子和木块排开水的体积相同,容器内水的深度相同,故C符合题意;
D.图1木块对杯底的压力等于木块的重力;图2木块对杯子底部的压力等于木块受到的浮力减重力,对杯子底部压力的大小不同,故D不符合题意。
故选C。
20. 如图所示,两个相同的容器都盛满水,甲中有一体积是6cm3、密度是0.6g/cm3的木块漂浮在水面上,下列有关说法正确的是( )
A. 甲容器对地面的压力和压强大于乙容器对地面的压力和压强
B. 将木块缓慢下压至浸没的过程中,木块受到的浮力不变
C. 将木块取出后,甲、乙两容器对地面的压力和压强相等
D. 木块漂浮时受到的浮力等于自身重力,并且有五分之二的体积露出水面
【答案】D
【解析】
【详解】A.因为木块漂浮,浮力等于重力,根据阿基米德原理物体所受浮力等于排开液体受到的重力,所以木块受到的重力等于排开的水重,所以在甲图中,相当于木块的重力恰好补充了木块排开水的重力,故甲容器对水平桌面的压力等于乙容器对水平桌面的压力,已知两个容器相同,由可得,两容器对水平地面的压强相等,故A错误;
B.由阿基米德原理公式F浮=ρ水gV排可知,当液体密度一定时,V排越大,F浮越大。由于木块缓慢下压至浸没的过程中,V排在增大,所以F浮在增大,故B错误;
C.取出木块后,甲容器中液面的高度下降,由于水溢出了一部分,水的总质量减小,对桌面的压力减小,压强减小,故C错误;
D.因为木块漂浮,受到浮力与重力相等,则F浮=G,即
ρ水gV排=ρ木gV
则排开液体的体积为
露出液面的体积为
故D正确。
故选D。
二、填空题(每空2分,共52分)
21. 海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”利用。
(1)如图甲杭州虽然人口密集,但水资源相对充足,这是因为水循环中的________环节(填序号)能够为陆地上补充水汽;
(2)水净化系统建设是“海绵城市”建设过程中的重要一环。如图乙所示一种净水机多级净化的水的处理流程:
Ⅰ.“活性炭颗粒”有________作用可以除去水中的一些杂质和异味;
Ⅱ.经直饮水机处理的直饮水属于________(选填“混合物”或“纯净物”);
(3)增加雨水的下渗是提高城市“弹性”的重要手段。如图丙是植被护坡实验的示意图,A、B为两个坡面,其中在B坡面上植草皮。用洒水壶以相同的水量、速度分别对两个坡面洒水。观察到________(填“A”或“B”)坡上水的流速大、流入引水沟的水量多。
【答案】 ①. ③ ②. 吸附 ③. 混合物 ④. A
【解析】
【详解】(1)[1]水循环根据发生空间的不同,分为陆地内循环,海上内循环,海陆件大循环。通常会考察到海陆间大循环的步骤:海洋水蒸发——水汽输送——水汽凝结降水——地表径流;下渗——地下径流——江河汇集——流入海洋。③水汽输送,水循环中的主要环节使得陆地上的水汽不断得到补充。
(2)[2][3]活性炭具有吸附作用,可以除去水中的色素和异味。经直饮水机处理的直饮水中仍含有可溶性杂质,属于混合物。
(3)[4]用洒水壶以相同的水量、速度分别对两个坡面洒水。可观察到A坡面上水的流速大、流入引水沟的水量多,因为B处坡面有植被护坡,当水洒下时,会被植物吸收,从而下渗,那么A坡是光滑的坡面,水洒下时因为是坡面,水往低处流,不能下渗,只能流入引水沟中。
22. 用如图的装置进行水电解实验。
(1)开始反应前甲、乙两管内都充满溶液。关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则甲管中产生的气体是__________,检验该气体的方法是__________。
(2)写出电解水的文字表达式__________;
(3)若实验中用100g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液来进行电解实验,通电一段时间后。氢氧化钠溶液溶质质量分数变为6.25%,则分解水的质量为__________。
【答案】 ①. 氢气##H2 ②. 点燃的木条接触气体,燃烧并产生淡蓝色火焰(有爆鸣声) ③. 水氢气+氧气 ④. 36g
【解析】
【详解】(1)电解水实验中产生氢气和氧气的体积比为2:1,甲管中产生的气体体积较大,是氢气(H2); 氢气具有可燃性,检验该气体的方法是点燃的木条接触气体,燃烧并产生淡蓝色火焰(有爆鸣声);
(2)水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,反应的文字表达式为:水氢气+氧气;
(3)氢氧化钠的质量分数增加是由于水分解质量减小而引起的,此过程中氢氧化钠质量不变。
设:分解水的质量为x,则有:100g×4%=(100g-x)×6.25%,解得x=36g。
23. 实验室有下列物质:
①食盐水,②钡餐,③牛奶,④肥皂水,⑤泥水,⑥色拉油分散在汽油中,⑦碘酒。
(1)请给上述物质归类(填序号):属于溶液的是________,属于乳浊液的是________。
(2)将泥水中的泥沙分离,可选用的分离方法是________。
【答案】(1) ①. ①⑥⑦ ②. ③④
(2)过滤
【解析】
【分析】溶液是均一、稳定的混合物;不溶性的固体小颗粒悬浮于液体中形成的混合物是悬浊液;小液滴分散到液体中形成的混合物是乳浊液。
【小问1详解】
①食盐水是氯化钠溶于水形成的均一、稳定的混合物,属于溶液;
②钡餐是不溶性硫酸钡的固体小颗粒悬浮于水中形成的混合物,属于悬浊液;
③牛奶是小液滴分散到水中形成的混合物,属于乳浊液;
④肥皂水是小液滴分散到水中形成的混合物,属于乳浊液;
⑤泥水是不溶性泥沙的固体小颗粒悬浮于水中形成的混合物,属于悬浊液;
⑥色拉油分散在汽油中,能形成均一、稳定的混合物,属于溶液;
⑦碘酒是碘溶于酒精,能形成均一、稳定的混合物,属于溶液。
属于溶液的是①⑥⑦,属于乳浊液的是③④。
【小问2详解】
过滤能将不溶性固体和液体分离,泥水分离泥沙可用过滤的方法。
24. 下表是二种物质在不同温度时的溶解度,根据表中信息回答问题。
温度/℃
溶解度/g
0
20
40
60
80
100
氯化钠
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
硝酸钾
13.3
31.6
63.0
110
169
246
(1)在60℃时,在100克水中加入120克硝酸钾,充分搅拌_______(选填”“饱和”或”不饱和”)溶液。
(2)20℃时,将20g硝酸钾加入40g水中,所得溶液的溶质质量分数为 __________。
(3)如果在大量的硝酸钾中,含有少量杂质氯化钠,要提纯硝酸钾,再采取 ____________(选填“蒸发溶剂”或“冷却热饱和溶液”)结晶的方法获得更高纯度的硝酸钾。
【答案】 ①. 饱和 ②. 24.0% ③. 冷却热饱和溶液
【解析】
【详解】(1)60℃时,硝酸钾的溶解度是110g,即在该温度下,100g水中最多溶解110g,在60℃时,在100g水中加入120g硝酸钾,充分搅拌,所得溶液为60℃时硝酸钾的饱和溶液;
(2)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,则20℃时,40g水中最多能溶解12.64g,即形成饱和溶液,所得溶液溶质质量分数为×100%≈24.0%;
(3)硝酸钾的溶解度受温度变化影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,如果在大量的硝酸钾中含有少量杂质氯化钠,要提纯硝酸钾,可先将样品配制成溶液,再采取冷却热饱和溶液结晶的方法获得更高纯度的硝酸钾。
25. 小明用饮料吸管制作了一只简易密度计,如图所示,分别用它测量盐水和水的密度时,吸管受到的浮力分别为F1和F2,则F1_______ F2(选填“大于”、“等于”或“小于”,下同)。吸管浸入液体的深度分别为h1和h2,则h1_______h2。
【答案】 ①. 等于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1]密度计在盐水中和水中都处于漂浮状态,其受到的浮力始终等于自身的重力,故两次受到的浮力大小相等,即
F1=F2=G
[2]由于密度计在盐水和水中所受浮力相等,且水的密度小于盐水的密度,由F浮=ρ液gV排知道,密度计排开盐水的体积小于排开水的体积,则密度计浸入盐水中的深度要小于浸入水中的深度,即
h1<h2
26. t℃时,100克某硝酸钾溶液在恒温条件下经过如图所示的变化。
(1)上述四杯溶液中属于饱和溶液的有________。
(2)甲、乙、丙、丁四个烧杯中溶液的溶质质量分数相等的是_________。
(3)甲烧杯中溶液的溶质质量分数为_________。
【答案】 ①. 乙、丙、丁 ②. 乙、丙、丁 ③. 15%
【解析】
【详解】(1)t℃时100g某硝酸钾溶液恒温蒸发10g水,没有晶体析出,可判断甲溶液一定是不饱和溶液,乙溶液是否饱和不能确定;乙溶液恒温蒸发10g水析出了2g晶体,得到丙溶液,则丙溶液一定是该温度下的饱和溶液;将丙溶液过滤,恒温蒸发20g水析出晶体的质量为4g,说明该温度下的饱和溶液,蒸发20g水,析出晶体的质量为4g,说明该温度下的饱和溶液,蒸发20g水,析出晶体的质量为4g,则该温度下的饱和溶液,蒸发10g水,析出晶体的质量为2g,则乙中溶液一定是该温度下的饱和溶液,则上述四杯溶液中属于饱和溶液的有乙、丙、丁;
(2)甲、乙、丙、丁四个烧杯中溶液,甲中溶液中不饱和溶液,乙、丙、丁溶液是该温度下的饱和溶液,则溶液的溶质质量分数一定相等的是乙、丙、丁。
(3)该温度下的饱和溶液,蒸发10g水,析出晶体的质量为2g,则该温度下的10g水中最多能溶解2gKNO3。丙中饱和溶液的质量为100g-10g-10g-2g=78g,78g该饱和溶液中含有溶质的质量为,则甲溶液中含有溶质的质量为13g+2g=15g,甲烧杯中溶液的溶质质量分数为 。
27. “彩球温度计”是一种家居装饰品.如图所示,在圆柱形玻璃容器内装有对温度敏感的液体,将一些体积相同的小球,按照密度大小排序,依次沉入液体中,球上标有设定好的温度用来读数。当外界气温降低时,容器内液体的体积变小、密度________(填“变大”、“变小”或“不变”),小球受到的浮力变大,使沉在容器底部的一些小球依次浮起,我们就用最后浮起的小球上标记的温度来表示外界的气温。根据图中小球的位置可以判断,浮起的三个小球中________(填字母)球的密度最大。
【答案】 ①. 变大; ②. C
【解析】
【详解】当外界气温降低时,容器内的液体质量不变,体积变小,根据公式ρ=m/V可知密度变大;当外界气温降低时,液体的密度变大,当液体的密度大于小球的密度时,小球就上浮,按小球上浮的先后顺序,先上浮的小球的密度较小,后上浮的小球的密度较大,所以浮起的三个小球中C球的密度最大。
28. 在实验课上,老师要求同学们配制5%的氯化钠溶液50g。小科同学的操作步骤依次如图所示。
(1)经检测发现,配制好的溶液的溶质质量分数大于5%,可能的原因是________。
A. 量取水时仰视读数 B. 有一部分氯化钠固体撒出
C. 使用的砝码生锈了 D. 量好的水倒入烧杯时溅出
(2)小科完成自己的实验后,与同学交流讨论时发现他的第一步计算发生错误,称量的氯化钠质量为5克,配成的溶液质量是50克,则需要在该溶液中加入________g水才能调到5%。
【答案】(1)CD (2)50
【解析】
【小问1详解】
A、量取水时仰视读数,读数偏小,实际量取的水偏多,则配制的溶液中溶质的质量分数偏小,错误;
B、有一部分氯化钠固体撒出,氯化钠的质量偏小,则配制的溶液中溶质的质量分数偏小,错误;
C、使用的砝码生锈了,造成称量的氯化钠质量偏大,则配制的溶液中溶质的质量分数偏大,正确;
D、量好的水倒入烧杯时溅出,水的质量偏小,则配制的溶液中溶质的质量分数偏大,正确。
故选CD;
【小问2详解】
小科配成溶液的溶质质量分数:;
加水稀释可使溶液的溶质质量分数降至5%;
设:需要加入水的质量为x,
x=50g
需要在该溶液中加入50g水才能调到5%。
29. 实验室里常用悬重法测蜡块的密度,如图所示,量筒内原来水的体积为20mL,只浸没入石块时,量筒内水与石块的总体积为25mL,石块的密度=2×103kg/m3,将蜡块及石块用细线悬挂后缓慢浸入水中后,意外发现此时蜡块与石块恰好悬浮,细线被拉直,量筒水面所示总体积为50mL,经分析思考,此时也能测出蜡块的质量为________g,蜡块的密度为________g/cm3(细线的质量和体积不计)。
【答案】 ①. 20 ②. 0.8
【解析】
【详解】[1][2]石块的体积
V石=V排1 =25mL-20mL=5mL=5cm3=5×10-6m3
石块的重力
G石=m石g=ρV石g=2×103kg/m3×5×10-6m3×10N/kg=0.1N
蜡块与石块恰好悬浮时
V排2=50mL-20mL=30mL=30cm3=3×10-5m3
蜡块与石块受到的浮力
F浮=ρ水gV排2=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-5m3=0.3N
根据悬浮条件可知
F浮=G石+G蜡
则
G蜡=F浮-G石=0.3N-0.1N=0.2N
蜡块的质量
蜡块的体积
V蜡=50mL-25mL=25mL=25cm3
蜡块的密度
30. 如图所示容器内放有一长方体木块M,上面压有一铁块m,木块浮出水面的高度为(图a);用细绳将该铁块系在木块的下面,木块浮出水面的高度为(图b);将细绳剪断后(图c),则木块浮出水面的高度为______________。
【答案】
【解析】
【详解】设长方体木块的底面积为S,高为h,把木块M和铁块m看做一个整体,两种情况都是处于漂浮状态,浮力等于木块和铁块的总重力,浮力相等,在同种液体中它们受到的浮力相等,排开液体的体积相等,即
Va排=Vb排
又因为
Va排=Sh-Sh1
Vb排=Sh-Sh2+Vm
所以
Sh-Sh1=Sh-Sh2+Vm
即
Vm=S(h2-h1)①
由图a可知:木块和铁块的漂浮时浮力
F浮=G木+G铁
ρ水gS(h-h1)=ρ木gSh+ρ铁gVm②
将①式代入②式得
③
将细绳剪断后(图c)木块漂浮,则
GM=FM浮
即
ρ木gSh=ρ水gS(h-h3)
④
将③式代入④式得
三、实验探究题(每空2分,共20分)
31. 某兴趣小组利用家中的调味品研究影响物质溶解性的因素,实验步骤设计如下:
①准备足量的白糖、食盐、冰糖,并将它们研磨成粉末待用。
②按如表进行实验并记录实验数据。
试管编号
1号
2号
3号
温度
20℃
20℃
20℃
溶质种类
白糖粉末
食盐粉末
冰糖粉末
水的体积
10mL
10mL
10mL
▲
(1)请在表中最后一行的第1个空格中填写需要测量并记录的项目:____________。
(2)从这个表格看,他们准备研究的影响因素是:__________。
(3)兴趣小组用10mL的酒精代替水,其他操作与1号实验相同来研究溶剂种类对物质溶解性的影响,请判断该实验设计是否合理,并说明理由:__________。
【答案】 ①. 最多能溶解的溶质质量 ②. 溶质种类 ③. 不合理;因为相同体积的水和酒精的质量不同(合理即可)
【解析】
【详解】(1)研究影响物质溶解性的因素,表中最后一行的第1个空格中填写需要记录的项目是最多能溶解的溶质质量;根据溶解质量的大小,判断影响物质溶解性的因素;
(2)根据表格数据,在三组实验中,水的质量相同,温度相同,溶质种类不同,故准备研究的影响因素为溶质种类;
(3)兴趣小组用10mL的酒精代替水,其它操作与1号实验相同来研究溶剂种类对物质溶解性的影响,该实验设计不合理,因为相同体积的水和酒精的质量不同。
32. 如图所示,小亮在做探究“圆锥体所受浮力大小与哪些因素有关”的实验,两个相同的容器中分别装有水和某种液体,请你回答下列有关的问题:
(1)由图中步骤A、B、C可得结论:________。
(2)由图中步骤A、C、D可知,当物体浸没在水中并增大所处深度时,浮力的大小将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。
(3)如果在步骤E中不小心使圆锥体接触了容器底而造成拉力减小,则由此所计算出的浮力大小将________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)F图中,用弹簧测力计拉着圆锥体从其底部刚好接触水面开始缓慢下降进入水中,直到快接触到杯底,能大致反应圆锥体所受水的浮力F浮的大小与物体进入水中的深度h深关系的图象是下列图中的________(填字母)。
A. B.
C. D.
【答案】(1)物体在同一种液体中排开的液体体积越大,受到的浮力越大
(2)不变 (3)偏大
(4)B
【解析】
【小问1详解】
由图中步骤A可知圆锥体的重力大小,B、C中物体排开水的体积不同,根据F浮=G-F示可知,B、C中物体受到的浮力大小不同,可得出结论:物体在同一种液体中排开的液体体积越大,受到的浮力越大。
【小问2详解】
由A、C、D可知,物体在水中完全浸时受到的拉力相同,所以物体受到的浮力也相同,说明物体受到的浮力与物体浸没的深度无关。
【小问3详解】
由称重法可知:圆锥体所受液体的浮力
F浮E=G-FE=4.4N-3.4N=1N
浮力的方向竖直向上,步骤E中不小心使圆锥体接触了容器底而造成拉力减小了,称重法得到的F浮将偏大。
【小问4详解】
在F图中,用弹簧测力计拉着圆锥体从其底部刚好接触水面开始缓慢下降进入水中,直到快接触到杯底,在完全浸没前,随着深度的增加,它排开水的体积不断变大,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力增大。完全浸没后,深度增加,但排开水的体积不变,根据阿基米德原理可知,此时受到的浮力不变,故A、C、D不符合题意,B符合题意。
33. 一颗黄豆质量为多大(大约在0.1克~1克之间),实验室学生天平的最小刻度是0.2克,不够精确,老师布置各项目组制作一个浮力秤将一粒黄豆的质量测出来,精确度越高越好。
【项目任务】制作高精度浮力秤
【提供材料】大烧杯、水、纸质小托盘、剪刀、橡皮泥、铁钉、刻度尺、记号笔、双面胶、质量1g的小铁块,吸管(规格A:较细的普通饮料吸管;规格B:较粗的奶茶吸管)。
【制作过程】
①选择轻质的塑料吸管,剪取笔直的20cm一段,上端贴上纸质小托盘。
②在吸管下端插入铁钉,用橡皮泥塞紧吸管与铁钉缝隙进行固定和密封。
③烧杯中倒入水,将制作完成的吸管下端放入水中,让吸管漂浮在水面上,如图。
④对吸管标记刻度。
a.在小托盘放上1g小砝码,漂浮稳定后,在水面与吸管相交处标1g。
b.将吸管底部与1g的标记间进行10等分。
⑤测量一粒黄豆质量。
(1)步骤②中吸管中插入铁钉并密封的优点是________。
(2)项目组内有同学认为刻度标记的方法错误,他觉得吸管底部不是0刻度的位置,应重新标记0刻度,再将0和1g之间10等分。标记0刻度的方法是________。
(3)为提高浮力秤的精确度,小组提出的以下改进措施中可行的是________。
A. 用直径更小的吸管
B. 增大吸管中铁钉的质量
C. 烧杯中换用密度更小的液体
D. 烧杯中换用密度更大的液体
【答案】(1)使吸管可以竖直漂浮在水中
(2)将装好的浮力秤竖直漂浮于水中,不放重物时在水面与吸管相交处标记为零 (3)AC
【解析】
【小问1详解】
步骤②中吸管中插入铁钉并密封可以使吸管的重心降低,使吸管可以竖直漂浮在水中。
【小问2详解】
将装好的浮力秤竖直漂浮于水中,不放重物时在水面与吸管相交处标记为零,然后放上1g的砝码,此时浮力秤仍然漂浮于水中,在水面与吸管相交处标记为1g;
根据物体的浮沉条件和阿基米德原理可知F浮=ρ水gV排=G,根据体积公式、重力公式可得ρ水gSh=m物g,则ρ水Sh=m物,吸管的环境面积一定,故物体的质量与吸管浸入水中的深度成正比,所以在0和1之间进行十等分,其分度值为0.1g。
【小问3详解】
A.浮力秤竖直漂浮于水中,称量同一物体时其受到的浮力一定,根据F浮=ρ水gV排可知V排一定,根据V=Sh可知横截面积越小,浸入的深度越大,可以标注的刻度线越多,分度值越小,所以用直径更小的吸管可以提高浮力秤的精确度,故A正确;
B.浮力秤竖直漂浮于水中,增大吸管中铁钉的质量,则浮力称的浮力增大,浮力称浸入的深度增大,但是在上面放上不同质量的物体时,浸入深度的变化值不变,所以不能提高浮力秤的精确度,故B错误;
CD.称量同一物体时其受到的浮力一定,根据F浮=ρ液gV排可知ρ液越小,V排越大,吸管浸入的深度越大,可以标注的刻度线越多,分度值越小,所以烧杯中换用密度更小的液体也可以提高浮力秤的精确度,故C正确,D错误。
故选AC。
四、解答题(34,35题各6分,36,37题各8分,共28分)
34. 2021年7月,河南省郑州市连遭暴雨袭击引发全民关注,造成了重大的人员伤亡和经济损失。救援队通常利用冲锋舟转移民众至安全地区,如图所示。已知某一型号冲锋舟的质量为300千克,最大排水体积为1.2米3。试回答以下问题:(河水的密度为1.0×103千克/米3)
(1)一艘上述型号的空冲锋舟漂浮在水上时受到的浮力多大?
(2)假设一个成年人的质量为60千克,为了保证安全,该冲锋舟最多能载多少个成年人?
【答案】(1)3000N (2)15人
【解析】
【小问1详解】
冲锋舟空载时所受的浮力
F浮=G=mg=300kg×10N/kg=3000N
【小问2详解】
冲锋舟满载时所受的浮力
F浮′=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m3=12000N
一个人的重力为
G人=m人g=60kg×10N/kg=600N
冲锋舟满载时,应满足
F'浮=G+nG人
所以最多能承载的人数
35. 下表是20℃时,硝酸钾溶解于水中的部分实验数据,请回答下列问题:
序号
水的质量(g)
加入硝酸钾的质量(g)
溶液质量(g)
①
20
3
23
②
20
5
25
③
20
7
26.3
④
20
9
m
(1)表中m=________。
(2)20℃时,把100克溶质质量分数为20%的硝酸钾溶液稀释成5%的硝酸钾溶液,需加水多少克?________
【答案】(1)26.3
(2)设:需加水质量为x,
溶液在稀释过程中溶质质量不变,则有:
100g×20%=(100g+x)×5%
x=300g
答:需加水质量为300g。
【解析】
【小问1详解】
(1)根据表中数据可知,由于20g水加入7g硝酸钾到得26.3g溶液,说明此时已经饱和,继续加入硝酸钾,不溶解,所以溶液质量不再增加,表中m=26.3;
(2)见答案。
36. 如图是硫酸的密度和浓度的对照表,阅读后计算:
硫酸的密度和硫酸溶液中溶质的质量分数对照表( 20C)
密度(克/厘米*)
|1.01
1.07
1.14
1.22|
1. 30
1. 40
1.50
1. 61
1.73
1. 81
1.84
质量分数(%)
1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
98
(1)欲配制1000克溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,需要98%浓硫酸多少毫升________?再加水多少毫升?______
(2)100毫升90%的硫酸与144.8毫升水混合后所得溶液的密度为多少?________
【答案】 ①. 54.3毫升 ②. 900毫升 ③. 1.4克/立方厘米
【解析】
【详解】(1)溶液稀释前后溶质的质量不变,配制1000克质量分数为9.8%的稀硫酸,设需要浓硫酸的体积为x,则1000g×9.8%=1.84克/厘米3×x×98%,x≈54.3厘米3(54.3mL),需要水的质量为1000g-1.84克/厘米3×54.3厘米3≈900g,水的体积=900g1.0克/厘米3=900毫升;
(2)100毫升=100厘米3,100毫升90%浓硫酸的质量是1.81克/厘米3×100厘米3=181g。144.8毫升水质量为144.8毫升×1克/毫升=144.8g,溶液稀释前后溶质的质量不变,若将100毫升90%的硫酸与144.8毫升水混合,所得稀硫酸的质量分数是×100%=50%,由表可知此时密度为1.40克/厘米3。
37. 学校开展“自制潜水艇”项目挑战赛。
【提供器材】带瓶盖的矿泉水瓶(550mL)4个、注射器和配套的塑料软管、150克密封胶泥、1000克配重物等。
【明确问题】利用提供的器材设计制作能自由浮潜的潜水艇。
(1)【项目原理】潜水艇通过________实现自由浮沉。
【设计制作】小科小组设计的自制潜水艇如图所示。
【检验产品】小科小组利用评价量规测试本组的自制潜水艇。
自制潜水艇评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
功能舱分区设计
生活舱和水舱独立分开,生活舱大于水舱且不进水。
生活舱和水舱独立分开,生活舱不进水
生活舱和水舱没有独立分开
平稳性
上浮和下潜过程都能保持水平
上浮或下潜过程都能保持水平
上浮或下潜过程都不能保持水平
浮潜情况
能实现漂浮、悬浮和下沉
能实现漂浮和下沉
不能悬浮和下沉
(2)老师指出小科小组的潜水艇的“浮潜情况”指标为待改进,请通过计算说明原因________(不计矿泉水瓶的质量,)
(3)请依据评价量规,针对(2)中潜艇的“浮潜情况”为待改进提出一条改进建议________。
【答案】(1)改变自身重力
(2)水舱中水的质量为
潜水艇的总质量为m总=550g+150g+1000g=1700g=1.7kg
潜水艇的总重力为G总=mg=1.7kg×10N/kg=17N
潜水艇排开水的体积为V排=550cm3×4=2200cm3=0.0022m3
潜水艇浸没时受到的浮力为F浮=ρ水gV排==1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0022m3=22N>17N
所以潜水艇无法悬浮或下沉。
(3)增加配重或在配重舱加水等
【解析】
【小问1详解】
潜水艇是通过改变自身重力实现自由浮沉。当压力舱中无水,潜水艇重力小于浮力,潜水艇上浮直至漂浮;当压力舱中排入水,潜水艇重力大于浮力,潜水艇下沉。
【小问2详解】
略
【小问3详解】
根据表中信息可知,可以通过增加配重或在配重舱加水来加以改进。
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