内容正文:
第4章 水与人类检测
一、选择题(每小题2分,共30分)
1. 下列是小科常喝的一些饮品,其中属于溶液的是( C )
A. 豆奶 B. 鲜牛奶 C. 矿泉水 D. 珍珠奶茶
2. 毛泽东在《沁园春·长沙》中写道:“独立寒秋,湘江北去,橘子洲头。看万山红遍,层林尽染;漫江碧透,百舸争流。”诗词中的“湘江北去”体现的水循环的环节是( C )
A. 蒸腾作用 B. 大气降水
C. 地表径流 D. 水汽输送
C
C
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3. 如图所示,将一体积为10cm3的质量分布均匀的正方体木块轻轻放入一盛满某种液体的溢水杯中,溢出液体的体积为8cm3;若将木块从中间锯掉一半,将剩余部分再次轻轻放入装满该液体的溢水杯中,则该液体会溢出( B )
A. 3cm3 B. 4cm3 C. 5cm3 D. 6cm3
B
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4. 古诗云“黄河之水天上来”“百川东到海,何时复西归”。从水循环角度分析,后一句说的是哪种类型的水循环( B )
A. 海上内循环 B. 海陆间循环
C. 陆上内循环 D. 三者都不是
B
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5. 溶质质量分数为40%的甲醛溶液俗称福尔马林,农业上常用于种子消毒。下列模型图能正确表示福尔马林组成的是( A )
A
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6. 如图甲所示,烧杯里盛有6℃的水,小球恰好处于水面下,水的密度随温度的变化如图乙所示,现在烧杯四周放上大量的冰块,在烧杯内水温下降到0℃的过程中,若小球的体积始终不变,则小球所受浮力大小的变化情况是( A )
A. 先不变,后变小
B. 先不变,后变大
C. 先变大,后变小,沉底后不变
D. 先变大,后变小,4℃时最大
A
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7. 保持某温度不变的条件下,氯化钠溶液质量随蒸发水的质量变化关系如图所示,下列说法不正确的是( C )
A. X的值为34
B. 原氯化钠溶液为饱和溶液
C. b点溶液的溶质质量分数比a点大
D. 氯化钠在该温度下的溶解度为36g
C
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8. 甲是60℃的蔗糖溶液,按如图所示进行操作。以下分析正确的是( D )
A. 甲可能是不饱和溶液,丙和丁一定是饱和溶液
B. 丙的溶液质量和乙的相同
C. 在甲→丙的过程中,蔗糖的溶解度先增大后减小
D. 乙的溶质质量分数比甲大
D
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9. 如图表示跳水运动员从入水到露出水面的过程,其中运动员受到水的浮力不断增大的阶段是
( A )
A. ①→② B. ②→③ C.③→④ D. ④→⑤
A
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10. 如图所示,弹簧测力计下端悬挂高度为l、质量为m的圆柱体,它在水中受到最大浮力为,圆柱体下表面刚刚与水面接触到全部浸没后,测力计示数F拉及圆柱体所受的浮力F浮分别与浸入水中深度h关系图正确的是( A )
A
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11. 如图是中国海监投放在某海域的浮标,以监测我国领海的水文变化。监测发现,从春季至夏季,海水温度上升、体积膨胀导致密度下降。此过程中,若浮标体积保持不变,则( D )
A. 浮力变大,露出海面体积变小
B. 浮力变小,露出海面体积变大
C. 浮力不变,露出海面体积变大
D. 浮力不变,露出海面体积变小
D
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12. 在水平桌面上有一个盛有水的容器,将木块用细线系住没入水中,如图甲所示。将细线剪断,木块最终漂浮在水面上,且有的体积露出水面,如图乙所示,下列说法正确的是( D )
A. 木块漂浮后受到的浮力增大
B. 木块漂浮后容器底受到水的压力增大
C. 木块的密度为0.4×103kg/m3
D. 图甲中,细线对木块的拉力与木块受到的浮力之比为2∶5
D
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13. 如图所示为蒸发氯化钠溶液的过程,其中①→②→③为恒温蒸发过程,③→④为升温蒸发过程,②溶液恰好为饱和状态,分析实验过程,下列说法错误的是( C )
A. ①溶液肯定是氯化钠的不饱和溶液
B. 溶液中溶质质量的关系为:①=②>③>④
C. 溶液中溶质质量分数的关系为:④=③>②>①
D. 将④烧杯中的混合物过滤后所得的滤液为氯化钠的饱和溶液
C
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14. 同学们用弹簧测力计、烧杯、水、圆柱体(体积相同的不同物体)等器材,探究“浸在水中的物体所受浮力与浸入深度的关系”。将物体所受的浮力大小及弹簧测力计示数与浸入深度的关系绘制成图像,得到甲、乙、丙、丁四组实验的图像。下列说法正确的是( C )
A. 四组学生实验的图像全部正确
B. 图像甲和丙中,存在F1+F2=F3
C. 图像甲、乙、丙中甲的圆柱体密度最大
D. 图像乙中的圆柱体密度为1.5g/cm3
C
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15. 如图所示,两只完全相同的容器分别装等质量的水放在台秤上,用细线悬挂着质量不同、体积相同的实心铅球和铝球,逐渐将它们全部浸没在水中(球未接触到容器底,水未溢出),此时台秤甲、乙示数分别为N1和N2,绳的拉力分别为T1和T2,已知ρ铅>ρ铝,则下列关系正确的是( A )
A. N1=N2,T1>T2 B. N1>N2,T1>T2
C. N1=N2,T1<T2 D. N1>N2,T1<T2
A
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二、填空题(每空2分,共28分)
16. 如图是水循环示意图,看图回答:
(1)写出水循环中的环节名称② 水汽输送 。
(2)①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是 海陆间 循环。
水汽输送
海陆间
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17. 海水淡化可采用膜分离技术。如图一所示,对淡化膜右侧的海水加压,在其左侧得到淡水。其原理是海水中的水分子可以透过淡化膜,而其他各种微粒不能透过。请回答:
(1)对淡化膜右侧的海水加压后,海水中溶质的质量分数会 增大 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)海水中含有大量的氯化钠,图二是氯化钠的溶解度曲线,据此可知盐场从海水中得到食盐晶体利用的方法是 蒸发 (填“降温”或“蒸发”)结晶。
增大
蒸发
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18. 某科学兴趣小组开展了自制棒棒糖的项目化活动,活动过程如图甲所示,蔗糖的溶解度如图乙所示。
(1)按照物质的组成分类,蔗糖溶液属于 混合物 。
(2)烧杯B中的溶液为 饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(3)烧杯中的溶液溶质质量分数最大的是 C (填字母)。
混合物
饱和
C
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19. 将容器和水一起挂在弹簧测力计下示数F1为5N(如图甲)。将体积为100cm3的物体A完全浸没水中,弹簧测力计的示数F2为1N(如图乙)。若将容器、水和浸没水中的物体A用弹簧测力计一起称量(如图丙),弹簧测力计的示数为F3。则浸没水中的物体A所受浮力为 1 N;弹簧测力计的示数F3为 7 N。(g取10N/kg)
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20. 为了探究溶质质量分数与加入水的质量的关系,小明在配制20℃时硝酸钾溶液过程中,他向硝酸钾中分批加水,充分搅拌,流程如图:
(1)小明认为,甲烧杯中的溶液一定是饱和溶液。他的判断依据是 甲中有不溶解的固体 。
(2)丙烧杯中的溶液静置一段时间后不分层,这说明溶液具有 稳定性 的特点。
甲中有
不溶解的固体
稳定性
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(3)如图中可能符合上述实验结果的描点有 BD (填字母)。
BD
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21. 如图所示,台秤上放置一个装有适量水的烧杯,已知烧杯和水的总重力为8N,将一重力为5N的长方体实心物块A用细线吊着,将其浸入水中(水无溢出),台秤的示数为11N,则此时绳子对A拉力为 2 N,长方体实心物块A的密度为 1.25×103 kg/m3。
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1.25×103
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三、实验探究题(每空3分,共21分)
22. 为了探究影响固体溶解性的因素,小明设计了如下五组实验。
实验组 A B C D E
实验温度 20℃ 20℃ 20℃ 20℃ 80℃
加入溶剂种类 水 酒精 水 水 水
加入溶剂质量 20g 20g 10g 10g 10g
加入固体种类 硝酸钾 硝酸钾 硝酸钾 食盐 硝酸钾
加入固体质量 10g 10g 10g 10g 10g
溶解固体质量 6.2g 0 3.1g 3.6g 10g
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(1)从表中可以得出,C、E两组实验研究的影响固体溶解性的因素是 温 。
(2)在D组实验中,小明按照如下步骤进行实验(假设溶液损失不计):
①用电子天平称取10.0g食盐,放入烧杯中。
②量取10.0mL水,倒入上述烧杯中,称量烧杯、食盐和水的总质量为m1g。
③搅拌至食盐不再溶解为止。
④过滤,称量所得滤液和烧杯的总质量为m2g。则m1-m2= 6.4 g。
温度
6.4
(3)根据实验结果,小明得出了固体物质的溶解性与溶剂质量无关的结论,请你利用本实验的数据来分析说明小明的结论: 正确;A组和C组实验换算后都是10g水最多溶解硝酸钾3.1g,溶解性大小相同 。
正确;A组和C组实验换算
后都是10g水最多溶解硝酸钾3.1g,溶解性大小相同
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23. 小明在学习“阿基米德原理”时,发现老师研究的物体都是在液体里下沉的,于是他想用木块验证“浮力大小F浮是否等于木块排开液体受到的重力G排”。
(1)小明先通过推理验证:因木块漂浮在水面,木块所受浮力 F浮等于重力G木。若要验证F浮等于G排,只需验证 G木=G排 ,又因为G=mg,所以只需验证 m木等于m排,于是,小明进行如下实验:
G木=G排
a. 用电子秤测出木块质量m木;
b. 用电子秤测出小烧杯质量m杯;
c. 将木块轻轻放入装满水的溢水杯中,用小烧杯收集木块排开的水;
d. 用电子秤测出小烧杯和排开的水的总质量m总。
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(2)实验数据记录如表所示:
研究对象 木块质量m木/g 小烧杯质量m杯/g 杯和水总质量m总/g 排开水的质量m排/g
木块 80 38 118 a
表格中a= 80 。
(3)小华认为可按图乙简化实验:将装满水的溢水杯放在电子秤上,将木块轻轻放入溢水杯的同时,用手拿着小烧杯全部收集排出的水。若观察到 电子秤示数不变 ,即可得到F浮=G排。
80
电
子秤示数不变
(4)小华还发现,下沉的物体不能通过“m物=m排”间接验证,原因是 下沉的物体浮力会小于重力 。
下
沉的物体浮力会小于重力
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四、解答题(24题6分,25题6分,26题9分,共21分)
24. 食盐是工业生产和生活的一种重要原料,也是实验室里常见的一种药品。下表是20℃时,食盐溶解于水的实验数据,回答下列问题:
实验序号 水的质量/g 加入食盐的质量/g 溶液的质量/g
① 25 6 31
② 25 8 m
③ 25 10 34
(1)表中m= 33 。
(2)20℃时,食盐的溶解度是 36g 。
33
36g
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(3)实验③的溶液是否为“饱和溶液”,请你判断并结合实验数据说明判断的理由: 是饱和溶液;20℃时,向25g水中加入10g食盐,最多能形成34g溶液,说明实验③中有1g食盐没有继续溶解 。
(4)20℃时,把100g溶质质量分数为20%的食盐溶液稀释成4%的食盐溶液,需加水多少克?(写出计算过程)
【答案】设要加水的质量为x,根据溶液稀释前后溶质的质量不变,则:100g×20%=(100g+x)×4%,解得x=400g。
是饱和溶液;20℃时,向25g水中加入10g食盐,最多能形成34g溶
液,说明实验③中有1g食盐没有继续溶解
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25. 已知鸡蛋的质量为55g,体积为50cm3。将鸡蛋放在盛有清水的玻璃杯里,鸡蛋沉入杯底,如图甲所示。逐渐将食盐溶解在水中,直至鸡蛋漂浮如图乙所示。(g取10N/kg)
(1)求图甲状态时,鸡蛋所受的浮力。
【答案】(1)鸡蛋所受的浮力为0.5N
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(2)请在图丙中画出鸡蛋所受浮力大小变化的大致图像并说明理由。
(2)最初鸡蛋沉入水底,受到的浮力小于重力(即F<G);向水中加入食盐并使其溶解时,液体的密度变大,而鸡蛋排开液体的体积不变,由F浮=ρ液gV排可知,鸡蛋所受浮力逐渐增大,当浮力大于重力时鸡蛋上浮(即F>G);上浮的最终结果是漂浮,此时鸡蛋的浮力和重力相等(即F=G),所以浮力先增大后减小、然后再不变,鸡蛋所受的浮力F随加入食盐的质量变化的大致图像如图所示。
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26. 某同学去超市买墨水时发现优质墨水35元,普通墨水6元,墨水的书写体验因人而异,但是厂家通常会从黏度、表面张力、密度、成分等角度鉴定一款墨水的品质。该同学买了优质墨水,并准备从密度角度对其进行鉴定,他用轻质塑料管(厚度可忽略不计)自制了密度计。该自制密度计高为16cm,横截面积为20cm2,在盒子底部加入沙子使密度计能竖立水中,密度计自重200g。使用时烧杯中装有一定量的水,往密度计中加入10mL待测液,通过密度计浸入水中的深度读出待测液密度。求:(g取10N/kg)
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(1)对比图乙传统密度计,该自制密度计有什么优点或缺点?(任选一角度进行说明)
【答案】(1)优点:可以减少待测液的用量、刻度均匀、估读更准确;缺点:加入的10mL难以精确控制。
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(2)加入墨水后,密度计浸入深度为10.6cm,通过计算说明该墨水是否为优质墨水。
(2)加入墨水后,密度计受到的浮力为:F浮′=ρ水gV排′=103kg/m3×10N/kg×2×10-3m2×0.106m=2.12N,根据平衡力可得墨水的重力为:G墨水=F浮′-G=2.12N-2N=0.12N,墨水的质量为:m===0.012kg=12g,墨水的密度为:ρ=×=1.2g/cm3,据表可知是优质墨水。
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(3)某同学绘制出该密度计浸入水中深度h与待测液密度ρ的关系图,如图丙。为提高精确度,该同学将待测液体积由10mL改为20mL。请在图丙中重新绘制h与ρ的大致关系图。
密度
优质墨水 1.2g/cm3
普通墨水 小于1.2g/cm3
(3)如图
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$$