内容正文:
浙江省杭州市钱学森学校2025-2026学年九年级上学期科学期中考试卷
一、选择题(本题15小题,每题3分,共45分,每一小题只有一个正确答案)
1. 如图所示为木质弹簧门,用力将其推开后总能自动关闭。这是由于门被推开时弹簧积蓄了( )
A. 动能 B. 重力势能 C. 弹性势能 D. 热能
2. 中国茶文化源远流长,茶叶含有茶氨酸(C7H14N2O3),具有舒缓压力、提高注意力的作用。下列说法正确的是( )
A. 茶氨酸属于氧化物
B. 茶氨酸中碳、氢元素的质量比为6∶1
C. 茶氨酸的相对分子质量是174g
D. 一个茶氨酸分子中含有一个氮气分子
3. 要使如图装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是( )
①硝酸铵和水 ②铁和稀硫酸 ③固体氢氧化钠和水 ④生石灰和水 ⑤石灰石和稀盐酸
A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ②③④ D. ②④⑤
4. 碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A. 能使紫色石蕊溶液变蓝色
B. 能与盐酸反应生成水
C. 能与溶液反应生成沉淀
D. 能与CO2反应生成水
5. 小科模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术,在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 反应过程中,溶液的颜色保持不变
B. 反应过程中,溶液的质量保持不变
C. 反应结束后,烧杯中的固体仅有铜
D. 反应说明铁的金属活动性比铜的强
6. 如图所示,端茶杯时的手臂本质上可以看成是一种杠杆,下列工具使用时与手臂属同种类型杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 开瓶器 D. 羊角锤
7. 下列关于金属的说法错误的是( )
A. 金属钨的熔点较高,用钨制成的灯丝不易熔化
B. 铝的化学性质比较活泼,不能用铝桶盛放硫酸铜溶液
C. 硬铝合金密度小、硬度大、抗腐蚀,可用于制造飞机、火箭和轮船
D. 自然界中,金属都以化合物的形式存在
8. 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
9. 下表是日常生活中常用的消洗剂,以下选项分析错误的是( )
产品名称
洁厕灵
炉具清洁剂
活氧彩漂剂
污渍爆炸盐
有效成分
盐酸
氢氧化钠
过氧化氢
过碳酸钠
资料:①过氧化氢高温或光照下易分解:②过碳酸钠遇水后生成Na2CO3和H2O
A. 水垢(主要成分为CaCO3和 Mg(OH)2)可以用洁厕灵清除
B. 将污渍爆炸盐溶于水后,其溶液呈中性
C. 不慎将洁厕灵加入含有酚酞的炉具清洁剂中,若反应后溶液呈红色,则溶液中阴离子有OH-
D. 活氧彩漂剂应低温、避光保存
10. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 温度相等的1kg水和100g水内能相同
B. 具有机械能的物体不一定具有内能
C. 温度为0℃的物体没有内能
D. 在相同物态下,物体温度降低,它的内能会减少
11. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三个实验,将小球沿着同一斜面由静止释放,并与同一水平面上的同一木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。关于该实验的说法中,不正确的是( )
A. 该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小
B. 在实验器材的选择时,除用同一斜面外,还需考虑被撞木块的质量和软硬等因素
C. 甲、乙实验对比可以研究动能与高度的关系
D. 甲、丙实验对比可以研究动能与质量的关系
12. 现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
13. 向如表的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液至过量,反应过程中生成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系,能用如图曲线表示的是( )
序号
甲
乙
①
HNO3和Mg(NO3)2混合溶液
KOH溶液
②
Ag-Zn合金
稀H2SO4
③
久置空气中的铝片
稀盐酸
④
含有NCO3的NaOH溶液
稀HNO3
⑤
HCl和H2SO4的混合酸
Ba(NO3)2溶液
A. ②⑤
B. ①③④
C. ①②④
D. ①③⑤
14. 向盛有 Ag(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是( )
A. 滤渣中可能含有铜
B. 滤液的质量可能比原溶液的质量大
C. 向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
D. 滤液中可能含有 和
15. 很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏,如图所示,瓶里装有少量的水,盖紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后略松开瓶盖(对着没人的方向),瓶盖弹出数米远,观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是( )
A. 用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少,温度升高
B. 用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加,温度降低
C. 瓶盖弹出时气体内能减小,温度降低,水蒸气液化
D. 瓶盖弹出时气体内能增加,温度降低,水蒸气液化
二、填空题(共42分)
16. 用化学式填空,在小苏打、草木灰、苛性钠、硝酸钡四种物质中:
(1)可用于检验硫酸根子存在的是 _______
(2)常用作肥料的是_______
(3)可用于面包发酵的是_______
(4)常参与造纸过程的是_______
17. 在世界范围内,据统计化肥对粮食增产的贡献率已超过40%。如图是两种氮肥标签的一部分.请根据图中信息回答下列问题:
(1)两种化肥属于________肥,具有促进植物茎、叶生长茂盛的作用,如果缺乏此化肥,会导致叶色发________。
(2)从标签上看,碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是________;
A.易溶于水 B.受热易分解 C.有挥发性
(3)两种化肥中不能与熟石灰混合使用的是________。
18.
(1)在800多年前,我国就发明了如图甲所示的流行于民间的玩具式走马灯。如果点燃走马灯内的蜡烛,燃烧产生的高温气体将______(选填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛宽转”),运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时是将内能转化为______能;
(2)如图乙是某太阳能电池电路,灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,如图方框中丙的能量形式为______。
19. 如图所示,在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上,用平行于斜面的拉力F,分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中,甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为、,斜面的机械效率分别为、,物体在斜面上受到的摩擦力分别为,,则___________;___________;___________(以上三空均选填“<”“=”或“>”)。
20. 氢氧化钠是重要的化工原料,在保存的过程中如果密封不严容易变质。近年以来,化工原料市场供不应求,各种化工原料价格持续上涨。某化工厂为了增加效益,计划将一批库存的氢氧化钠投入市场。如果你是质检员,请你按以下方案抽取样品对该批氢氧化钠进行检验,看是否变质。
【实验方案】
【推断和结论】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是_________,说明氢氧化钠已经变质。
(2)为了进一步探究该产品变质的程度,再取少量样品,加入的A是过量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),现象a为有白色沉淀,现象b为___________,则证明该批产品,部分变质。
【反思】
(3)久置的氢氧化钠变质的原因是________(用化学方程式表示)。
21. 粗盐除含NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案:
(1)操作2中,加入溶液除杂时,反应的化学方程式为________
(2)操作4中还需要加入的试剂是_______。
(3)加入 Na2CO3溶液除去的杂质离子是_________。
22. 自动充电储能式电动汽车的前轮装有小型发电机,当电动汽车刹车后减速滑行时,就可以连通发电机向蓄电池充电,将部分动能转化为电能储存起来,以达到节能的目的。某电动汽车以100×103J的初动能在水平路面上减速滑行,受到的阻力大小保持不变。(不计电动汽车内部能量损失)
(1)第一次关闭自动储能装置,让车自由滑行,其动能(Ek)随滑行距离变化关系如图中①所示,则此过程中动能转化为 _______能,车受到的阻力大小为_______ N;
(2)第二次启动自动储能装置,其动能随滑行距离变化关系如图中②所示,已知储能装置的能量转化效率为80%,则此过程中电池所充的电能为 ___________J。
三、实验探究题 (共46分)
23. 科学实践小组在学习酸和碱的反应后,从不同角度开展实验活动,验证氢氧化钠和盐酸能发生反应。
(1)方案1:从反应物减少或消失的角度进行验证。
在实验1中,用滴管缓慢滴入稀盐酸,并不断搅拌。观察到_____现象时,证明了盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应。
(2)方案·2:从能量变化的角度进行验证。
在实验2中,将稀盐酸全部注入试管中,立即固定活塞。观察到氢氧化钠固体全部消失,U形管的液面左低右高,部分同学由此认为氢氧化钠和盐酸发生了反应。但有的同学不认同,认为该现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应,他的理由是_______。若再补充一个实验才能达成实验2的目的,实验时,针筒内需要的试剂及用量为_______
(3)方案3:从有新物质生成的角度进行验证。
实验3是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验,其中硅胶具有吸水性,吸水后由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应,你预测的实验现象是_______。
24. 学习复分解反应发生的条件后,小森为了探究稀硫酸与MgCl2 溶液是否发生复分解反应,进行了如下探究。
猜想1:没有发生复分解反应,溶液中有MgCl2,即 Mg2+和Cl-同时存在溶液中。
猜想2:试管发生了复分解反应,溶液中无MgCl2。
老师提示,会对 Cl- 的检验有干扰,需要先除去,小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。
【设计方案】
(1)老师评价小海的设计思路正确,但试剂选择有误,你认为应该将所选的BaCl2改成_______(填化学式),不选用 BaCl2理由是_____。
(2)小森按照修改后的方案进行了实验,如果猜想1正确,则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中观察到的现象是_____。
(3)小森反思进行步骤Ⅲ时,加NaOll溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到明显的变化,你认为其中的原因是____。
25. 小金利用如图甲所示装置(固定装置未画出)和三个相同的金属圆环探究重力势能大小跟哪些因素有关,金属环下落时撞击轻质木板,压缩弹簧(图乙所示),读出木板对应位置的刻度并纪录,实验数据记录如表所示。
组别
金属环个数
起始位置
木板的最低刘度/m
1
1
A
20.00
2
2
A
19.00
3
3
A
18.00
4
1
B
21.00
(1)本实验根据___________判断重力势能大小;
(2)要探究重力势能大小与高度的关系,需要选择的组别是___________
(3)根据实验1、2、3的数据,可以得出的结论是___________
26. 在测“滑轮组机械效率”的实验中,某同学组装好如图所示的实验装置,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,并分别记下钩码和弹簧测力计的位置,不计绳重和摩擦,三次实验数据记录如表:
次数
钩码重力G/牛
钩码上升的高度h/厘米
拉力F/牛
绳端移动的距离s/厘米
机械效率η
1
2
10
1.8
20
55.6%
2
4
10
2.8
20
?
3
2
10
1.2
30
55.6%
(1)根据表中数据,可判断第3次实验所选的是 _______(填“甲”或“乙”)滑轮组。
(2)第2次实验中,该滑轮组的机械效率为 _______(计算结果保留到0.1%)。
(3)①分析对比1、3组实验可知,滑轮组的机械效率与其绕绳方式_______(填“有关”或“无关”)。
②分析对比1、2组实验可知,用相同的滑轮组提升物体时,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高。机械效率是滑轮组机械性能优劣的重要标志,除了增加物重外,请再提出一条提高滑轮组机械效率的措施: ______________。
27. 2025年11月7日正是立冬节气,浙江部分城市会有吃年糕的习俗,其中“黄年糕”以其突出的口感深受大家欢迎。在“黄年糕”的制作过程中需要用到草木灰的浸出液,使年糕具有金黄的色泽和软滑的口感。小钱对制作“黄年糕”的草木灰展开了探究:
【查阅资料】
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KCl。
【实验探究】检验草木灰的成分,并测定草木灰中 的质量分数。
(1)取少量草木灰浸泡在蒸馏水中制成浸出液,取少量草木灰浸出液于试管中,滴加几滴酚酞试液,观察到酚酞试液变成红色,则说明草木灰的浸出液呈_______性。
(2)小钱想测定草木灰(质量为 m0)中 的质量分数,设计了如图的实验装置,并利用该实验装置按如下步骤进行实验:(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体)
①先通一段时间的空气
②称量D 装置的质量为m1
③打开分液漏斗的活塞,将足量稀盐酸逐滴加入锥形瓶,待气泡不再产生后,关闭活塞
④再次通空气一段时间
⑤再次称量D装置的质量为m2,装置A的作用是__________。
(3)若缺少装置C,会导致测量结果_______(选填“偏小”“偏大” “不变”) 。
(4)根据实验数据,草木灰中 的质量分数为________(用题中的字母m0、m1、m2表示)
28. 铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料,但铁制品容易被腐蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件,寻找防止铁制品锈蚀的方法,现进行如下实验。
步骤1:利用如图所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,将导管a、b处的止水夹K1、K2夹紧。
步骤2:一段时间后,观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。
问答下列问题。
(1)步骤2中,观察到①处铁丝没有明显变化,说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有_______(填化学式),②处可能观察到的现象是_______,③处铁丝没有明显变化,说明纯铁的抗腐蚀能力较_______(填“强、或“弱”)。
(2)待C形管内有明显现象后,将导管b插入水中,打开止水夹K2,观察到______现象,说明铁制品锈蚀过程消耗了_______。
四、综合题 (共27分)
2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为。问:在测试过程中,
29. 汽车受到水平方向的牵引力是多少?
30. 汽车牵引力所做的功是多少?
31. 汽车牵引力所做功的功率是多少?
32. 小钱间学为了测定某混合物(Na2CO3与NaOH混合)中碳酸钠的质量分数,进行了如下实验:称取了20g样品配成溶液,然后逐渐加入 一定量质量分数为20.8%的BaCl2溶液(已知: )充分反应。在此过程中他进行了三次数据测定,结果如下表:
测定次数
第1次
第2次
第3次
加入BaCl2溶液的质量/g
60
120
150
生成沉淀的质量/g
11.82
19.7
19.7
请分析数据,回答下列问题:
(1)第一次测定数据后所得溶液中含有溶质是_______(填化学式);
(2)此实验中,实际参加反应的BaCl2溶液的质量为多少?(写出计算过程)
(3)样品中碳酸钠的质量分数为多少?(写出计算过程)
33. 金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是_____。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(写出计算过程)
(3)解释镁与稀盐酸反应0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因(不考虑溶解度的影响):______。
34. 某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖0触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。静止支撑时,墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以0为支点,请在图中作出阻力F、和阻力的力臂L2;
(2)该同学质量为48kg,列式计算墙壁对人的支撑力约为多少N?(g取10N/kg)
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上同一位置 请分析说明支撑力F将如何变化?
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浙江省杭州市钱学森学校2025-2026学年九年级上学期科学期中考试卷
一、选择题(本题15小题,每题3分,共45分,每一小题只有一个正确答案)
1. 如图所示为木质弹簧门,用力将其推开后总能自动关闭。这是由于门被推开时弹簧积蓄了( )
A. 动能 B. 重力势能 C. 弹性势能 D. 热能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】弹簧门是利用弹簧的弹性工作的,推门时,弹簧形变,门的动能转化成弹簧的弹性势能。
故选C。
2. 中国茶文化源远流长,茶叶含有茶氨酸(C7H14N2O3),具有舒缓压力、提高注意力的作用。下列说法正确的是( )
A. 茶氨酸属于氧化物
B. 茶氨酸中碳、氢元素的质量比为6∶1
C. 茶氨酸的相对分子质量是174g
D. 一个茶氨酸分子中含有一个氮气分子
【答案】B
【解析】
【详解】A.茶氨酸含C、H、N、O四种元素,不属于氧化物,故A错误;
B.茶氨酸中碳、氢元素的质量比为(12×7)∶(1×14)= 84∶14 = 6∶1,故B正确;
C.茶氨酸的相对分子质量为174,单位不是g,故C错误;
D.一个茶氨酸分子中含有两个氮原子,不含氮气分子,故D错误。
故选B。
3. 要使如图装置中的小气球鼓起来,则使用的固体和液体可以是( )
①硝酸铵和水 ②铁和稀硫酸 ③固体氢氧化钠和水 ④生石灰和水 ⑤石灰石和稀盐酸
A. ①②③④⑤ B. ②③④⑤ C. ②③④ D. ②④⑤
【答案】B
【解析】
【分析】小气球鼓起来,则是装置内的压强变大,可以是产生气体,也可以是温度升高。
【详解】①硝酸铵溶于水温度降低,瓶内压强变小,故①错误;
②铁和稀硫酸能反应生成气体,瓶内压强变大,故②正确;
③固体氢氧化钠溶于水放出热量,温度升高,压强变大,故③正确;
④生石灰和水反应放出大量热温度升高,压强变大,故④正确;
⑤石灰石和稀盐酸反应生成气体,压强变大,故⑤正确。
可见,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4. 碱溶液中都含有OH-,因此不同的碱表现出一些共同的性质。下列关于Ba(OH)2性质的描述中不属于碱的共同性质的是( )
A. 能使紫色石蕊溶液变蓝色
B. 能与盐酸反应生成水
C. 能与溶液反应生成沉淀
D. 能与CO2反应生成水
【答案】C
【解析】
【分析】根据碱的通性进行分析。
【详解】A、能使紫色石蕊溶液变蓝色,是碱的通性,不符合题意;
B、能与盐酸反应生成水,是中和反应,是碱的通性,不符合题意;
C、能与溶液反应生成沉淀,是的性质,不是碱的通性,符合题意;
D、能与CO2反应生成水,是碱的通性,不符合题意。
故选C。
5. 小科模拟我国古代劳动人民发明的湿法炼铜技术,在硫酸铜溶液中加入过量铁粉制铜,如图所示。下列分析正确的是( )
A. 反应过程中,溶液的颜色保持不变
B. 反应过程中,溶液的质量保持不变
C. 反应结束后,烧杯中的固体仅有铜
D. 反应说明铁的金属活动性比铜的强
【答案】D
【解析】
【详解】A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应过程中,溶液的颜色由蓝色变为浅绿色,故选项说法错误;
B、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,反应过程中,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少,故选项说法错误;
C、在硫酸铜溶液中加入过量铁粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应结束后,烧杯中的固体不是仅有铜,还有过量的铁,故选项说法错误;
D、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应说明铁的金属活动性比铜的强,故选项说法正确。
故选D。
6. 如图所示,端茶杯时的手臂本质上可以看成是一种杠杆,下列工具使用时与手臂属同种类型杠杆的是( )
A. 核桃夹 B. 筷子
C. 开瓶器 D. 羊角锤
【答案】B
【解析】
【详解】端茶杯时,手臂的支点在肘关节,动力臂小于阻力臂,本质是费力杠杆。
A.核桃夹:使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故A不符合题意;
B.筷子:使用时支点在手的握持端,动力臂小于阻力臂,属于费力杠杆,和手臂杠杆类型相同,故B符合题意;
C.开瓶器:使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故C不符合题意;
D.羊角锤:使用时动力臂大于阻力臂,属于省力杠杆,故D不符合题意。
故选B。
7. 下列关于金属的说法错误的是( )
A. 金属钨的熔点较高,用钨制成的灯丝不易熔化
B. 铝的化学性质比较活泼,不能用铝桶盛放硫酸铜溶液
C. 硬铝合金密度小、硬度大、抗腐蚀,可用于制造飞机、火箭和轮船
D. 自然界中,金属都以化合物的形式存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.灯泡在燃烧时灯丝的温度很高,一般采用熔点较高的物质制造,钨的特点正好符合,故A正确。
B.铝会与硫酸铜反应生成铜与硫酸铝,因此不能用铝桶盛放硫酸铜溶液,故B正确。
C.铝合金质硬而轻且不易生锈,可做飞机等的材料,以减轻产品的质量,故C正确。
D.金属在自然界中主要以化合态存在,一些活动性不强的金属可以以单质的形式存在,故D错误。
故选D。
8. 如图为一名举重运动员做挺举连续动作时的几个状态图。下列说法中正确的是( )
A. 从发力到上拉的过程中,运动员对杠铃不做功
B. 从上拉到翻站的过程中,运动员对杠铃不做功
C. 从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃不做功
D. 举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃不做功
【答案】D
【解析】
【详解】ABC.从发力到上拉的过程中,从上拉到翻站的过程中,从翻站到上挺的过程中,运动员对杠铃的作用力向上,杠铃在作用力的方向上也有距离,所以运动员对杠铃做功,故ABC错误;
D.举着杠铃稳定站立的过程中,运动员对杠铃有力的作用,但是杠铃在作用力的方向上没有发生距离,所以运动员对杠铃不做功,故D正确。
故选D。
9. 下表是日常生活中常用的消洗剂,以下选项分析错误的是( )
产品名称
洁厕灵
炉具清洁剂
活氧彩漂剂
污渍爆炸盐
有效成分
盐酸
氢氧化钠
过氧化氢
过碳酸钠
资料:①过氧化氢高温或光照下易分解:②过碳酸钠遇水后生成Na2CO3和H2O
A. 水垢(主要成分为CaCO3和 Mg(OH)2)可以用洁厕灵清除
B. 将污渍爆炸盐溶于水后,其溶液呈中性
C. 不慎将洁厕灵加入含有酚酞的炉具清洁剂中,若反应后溶液呈红色,则溶液中阴离子有OH-
D. 活氧彩漂剂应低温、避光保存
【答案】B
【解析】
【详解】A.由于洁厕灵的主要成分是盐酸,稀盐酸能与碳酸钙、氢氧化镁反应,所以生活中可用洁厕灵清除水垢,故说法正确。
B.过碳酸钠遇水后生成Na2CO3和H2O,Na2CO3溶于水显碱性,故说法错误。
C.将洁厕灵加入滴有酚酞的炉具清洁剂中,稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,若反应后溶液呈红色,说明氢氧化钠过量,则反应后溶液中一定含有的阴离子是过量的氢氧化钠中的氢氧根离子和反应生成的氯化钠中的氯离子,故说法正确。
D.过氧化氢在光照、加热等条件下会发生分解反应生成水和氧气,应该低温避光保存,防止过氧化氢分解,故说法正确。
故选B。
10. 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 温度相等的1kg水和100g水内能相同
B. 具有机械能的物体不一定具有内能
C. 温度为0℃的物体没有内能
D. 在相同物态下,物体温度降低,它的内能会减少
【答案】D
【解析】
【详解】A.水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关,温度相等的1kg水和100g水的内能不同,故A错误;
B.一切物体都有内能,具有机械能的物体一定具有内能,故B错误;
C.一切物体都有内能,温度为0℃的物体有内能,故C错误;
D.在相同物态下,一个物体在温度降低时,分子运动减慢,内能减少,故D正确。
故选D。
11. 在“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验中,同学们做了如图所示三个实验,将小球沿着同一斜面由静止释放,并与同一水平面上的同一木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止。关于该实验的说法中,不正确的是( )
A. 该实验的设计思路是采用转换法,用木块移动的距离来表示动能的大小
B. 在实验器材的选择时,除用同一斜面外,还需考虑被撞木块的质量和软硬等因素
C. 甲、乙实验对比可以研究动能与高度的关系
D. 甲、丙实验对比可以研究动能与质量的关系
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球的动能是从木块被推出的距离看出的,这里采用了转换法的思想,故A正确,不符合题意;
B.斜面的光滑程度影响小球滚下的速度,木块的质量和软硬影响碰撞的程度,所以在实验器材的选择时,除用同一斜面外,还需考虑被撞木块的质量和软硬等因素,故B正确,不符合题意;
CD.球的动能与质量和速度都有关系,研究与质量的关系控制小球滚下的高度相同,研究与速度的关系,控制小球的质量相等,这是控制变量法的应用;球滚到水平面上时获得的速度与球在斜面上的高度有关,同一小球从不同高度落下,目的是为了让小球在斜面上获得不同的运动速度,甲、乙实验对比可以研究动能与速度的关系,甲、丙实验对比可以研究动能与质量的关系,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意;
故选C。
12. 现有史籍中最早讨论滑轮的是《墨经》。书中将向上提举重物的力称为“挈”,将自由往下降落称为“收”,将整个滑轮称为“绳制”(图1)。现分别用甲、乙两个力替代“收”(图2),使重物在相同的时间内匀速上升相同高度。不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A. 使用这个滑轮能省力
B. 甲拉力大小等于乙拉力大小
C. 甲拉力做的功大于乙拉力做的功
D. 甲拉力使绳自由端移动的速度小于乙拉力使绳自由端移动的速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中滑轮的轴固定不动,属于定滑轮,使用定滑轮只能改变力的方向,不能省力,故A错误;
B.不计绳重和摩擦,使用定滑轮不省力,所以两个拉力的大小都等于物体的重力,甲拉力大小等于乙拉力大小,故B正确;
C.使重物在相同的时间内匀速上升相同高度,甲乙拉力相等,甲乙拉力移动的距离相等,由W=Fs知道,甲拉力做的功等于乙拉力做的功,故C错误;
D.由题意知道,重物在相同时间内上升的距离相同,即重物上升的速度相同;在使用定滑轮中,绳子移动的距离等于重物上升的距离,绳子移动的时间和重物上升的时间相同,由可知,甲、乙拉力移动的速度都等于重物上升的速度,故D错误。
故选B。
13. 向如表的甲物质中逐滴加入相应的乙溶液至过量,反应过程中生成气体或沉淀的质量与加入乙的质量关系,能用如图曲线表示的是( )
序号
甲
乙
①
HNO3和Mg(NO3)2混合溶液
KOH溶液
②
Ag-Zn合金
稀H2SO4
③
久置空气中的铝片
稀盐酸
④
含有NCO3的NaOH溶液
稀HNO3
⑤
HCl和H2SO4的混合酸
Ba(NO3)2溶液
A. ②⑤
B. ①③④
C. ①②④
D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①向HNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中滴加KOH溶液,首先是硝酸和碱反应,没有沉淀生成,继续滴加KOH溶液,硝酸镁与KOH溶液生成不溶于水的氢氧化镁沉淀,因此随溶液的加入生成沉淀的量不断增加,至KOH溶液完全反应为止,与曲线所示一致,选项正确;
②向银锌合金中滴加稀硫酸,锌与硫酸反应放出氢气而银不反应,因此随稀硫酸的加入氢气就不断放出直至锌完全反应为止;与曲线所示不一致,选项错误;
③久置空气中的铝片,与稀盐酸混合时,首先稀盐酸和表面的三氧化二铝反应,过一会多余的稀盐酸才和铝反应生成氢气,与曲线所示一致,选项正确;
④NaOH和Na2CO3都可以与稀硝酸反应,硝酸先与氢氧化钠反应,没有气体生成,当氢氧化钠反应完后,硝酸继续与碳酸钠反应Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2↑+H2O,有气体放出,与曲线所示一致,选项正确;
⑤向盐酸和稀硫酸的混合溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,硫酸与Ba(NO3)2溶液生成既不溶于水也不溶于盐酸的硫酸钡沉淀,因此随溶液的加入生成沉淀的量不断增加,至硫酸完全反应为止,与曲线所示不一致,选项错误,综合上述,故选B。
14. 向盛有 Ag(NO3)2和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入铁粉,充分反应后过滤,滤液呈蓝色。下列判断正确的是( )
A. 滤渣中可能含有铜
B. 滤液的质量可能比原溶液的质量大
C. 向滤渣中加入稀盐酸,可能有气泡产生
D. 滤液中可能含有 和
【答案】A
【解析】
【分析】铁的金属活动性比银、铜强,向盛有AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液的试管中加入一定量的铁粉,铁先与AgNO3反应生成硝酸亚铁和银,AgNO3反应完,若还有铁粉,铁才能与Cu(NO3)2反应生成硝酸亚铁和铜。充分反应后过滤,滤液呈蓝色,说明滤液中存在硝酸铜,可能是硝酸铜没有参加反应,此情况下,硝酸银可能有剩余;也可能是部分参加反应。
【详解】A、可能是硝酸铜部分参加反应,则滤渣可能含有铜,故选项说法正确;
B、Fe+2AgNO3═Fe(NO3)2+2Ag,由反应时的质量比可知,每56份质量的铁可置换出216份质量的银,溶液的质量会减少;Fe+Cu(NO3)2═Fe(NO3)2+Cu,每56份质量的铁可置换出64份质量的铜,溶液的质量会减少;滤液的质量一定比原溶液的质量小,故选项说法错误;
C、滤液中存在硝酸铜,则滤渣中不可能存在铁,向滤渣中加入稀盐酸,没有气泡产生,故选项说法错误;
D、铁发生置换反应生成硝酸亚铁,滤液中一定没有Fe(NO3)3,故选项说法错误。
故选A。
15. 很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏,如图所示,瓶里装有少量的水,盖紧瓶盖,使劲拧瓶的下部,使其严重变形,然后略松开瓶盖(对着没人的方向),瓶盖弹出数米远,观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是( )
A. 用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少,温度升高
B. 用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加,温度降低
C. 瓶盖弹出时气体内能减小,温度降低,水蒸气液化
D. 瓶盖弹出时气体内能增加,温度降低,水蒸气液化
【答案】C
【解析】
【详解】AB.用力拧瓶的下部时瓶内气体时,瓶内气体被压缩,外界对气体做功,气体内能增大,温度升高,故AB错误;
CD.瓶盖弹出时气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气由于放热液化形成小水珠,故C正确,D错误。
二、填空题(共42分)
16. 用化学式填空,在小苏打、草木灰、苛性钠、硝酸钡四种物质中:
(1)可用于检验硫酸根子存在的是 _______
(2)常用作肥料的是_______
(3)可用于面包发酵的是_______
(4)常参与造纸过程的是_______
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
钡离子能与硫酸根离子结合成难溶于水、难溶于酸的白色沉淀硫酸钡,所以可用硝酸钡溶液来检验硫酸根离子的存在,钡元素显+2价,硝酸根显-1价,所以硝酸钡的化学式为Ba(NO3)2;
【小问2详解】
草木灰中含有碳酸钾,可以为农作物补充钾元素,所以草木灰可用作肥料,钾元素显+1价,碳酸根显-2价,所以其化学式为K2CO3;
【小问3详解】
小苏打是碳酸氢钠的俗称,受热时会分解产生二氧化碳气体,因此可用于面包发酵,钠元素显+1价,碳酸氢根显-1价,所以其化学式为;
【小问4详解】
苛性钠是氢氧化钠的俗称,可用于造纸,钠元素显+1价,氢氧根显-1价,所以氢氧化钠的化学式为NaOH。
17. 在世界范围内,据统计化肥对粮食增产的贡献率已超过40%。如图是两种氮肥标签的一部分.请根据图中信息回答下列问题:
(1)两种化肥属于________肥,具有促进植物茎、叶生长茂盛的作用,如果缺乏此化肥,会导致叶色发________。
(2)从标签上看,碳酸氢铵不同于尿素的化学性质是________;
A.易溶于水 B.受热易分解 C.有挥发性
(3)两种化肥中不能与熟石灰混合使用的是________。
【答案】 ①. 氮 ②. 黄 ③. B ④. 碳酸氢铵
【解析】
【详解】(1)两种化肥中都含有氮元素,属于氮肥;氮肥具有促进植物茎、叶生长茂盛,提高植物蛋白质含量的作用,如果缺乏此化肥,会导致叶色发黄;
(2)保存碳酸氢铵时要放在阴暗处,施用时要避免高温天气,由此说明碳酸氢铵受热易分解,故选:B;
(3)两种化肥中不能与熟石灰混合使用的是碳酸氢铵,因为碳酸氢铵能够与熟石灰反应产生氨气,从而降低肥效。
18.
(1)在800多年前,我国就发明了如图甲所示的流行于民间的玩具式走马灯。如果点燃走马灯内的蜡烛,燃烧产生的高温气体将______(选填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛宽转”),运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时是将内能转化为______能;
(2)如图乙是某太阳能电池电路,灯照明系统的太阳能电池白天将太阳能转化为电能,对蓄电池充电,晚上蓄电池对路灯供电,如图方框中丙的能量形式为______。
【答案】(1) ①. 向上运动 ②. 机械
(2)电能
【解析】
【小问1详解】
[1][2]点燃蜡烛时,气体温度升高,体积变大,密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。运动的热空气对外做功,将内能转化为机械能。
【小问2详解】
路灯工作时,消耗电能,转化为光能,所以方框中丙的能量形式为电能。
19. 如图所示,在两个等长、等高但材质不同的甲、乙斜面上,用平行于斜面的拉力F,分别将质量为m和2m的A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端。此过程中,甲、乙两斜面上的拉力F所做的功分别为、,斜面的机械效率分别为、,物体在斜面上受到的摩擦力分别为,,则___________;___________;___________(以上三空均选填“<”“=”或“>”)。
【答案】 ①. = ②. < ③. >
【解析】
【详解】[1]由题知,两斜面等长,将A、B两物体从斜面底部匀速拉到顶端,则s相等,拉力均为F根据可知,甲、乙两斜面上的拉力所做的功相等,即总功相等,。
[2]由题知,两斜面等高,且,根据可知,有用功,斜面的机械效率,由此可知,。
[3]由可知,用甲斜面提升物体时做的额外功较多,,由可知,。
20. 氢氧化钠是重要的化工原料,在保存的过程中如果密封不严容易变质。近年以来,化工原料市场供不应求,各种化工原料价格持续上涨。某化工厂为了增加效益,计划将一批库存的氢氧化钠投入市场。如果你是质检员,请你按以下方案抽取样品对该批氢氧化钠进行检验,看是否变质。
【实验方案】
【推断和结论】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是_________,说明氢氧化钠已经变质。
(2)为了进一步探究该产品变质的程度,再取少量样品,加入的A是过量的CaCl2溶液(CaCl2溶液呈中性),现象a为有白色沉淀,现象b为___________,则证明该批产品,部分变质。
【反思】
(3)久置的氢氧化钠变质的原因是________(用化学方程式表示)。
【答案】(1)盐酸(合理即可)
(2)溶液变红 (3)
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,由于碳酸根遇到酸能产生气体二氧化碳,所以加入的物质是盐酸等;
【小问2详解】
氢氧化钠变质后有两种情况:全变质,部分变质,全变质就是全部为碳酸钠,部分变质是既有氢氧化钠也有碳酸钠,过量的CaCl2溶液把碳酸钠全部反应掉,再加入酚酞变红,说明显碱性溶液中含有氢氧化钠,所以部分变质;
【小问3详解】
氢氧化钠变质是与二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:。
21. 粗盐除含NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案:
(1)操作2中,加入溶液除杂时,反应的化学方程式为________
(2)操作4中还需要加入的试剂是_______。
(3)加入 Na2CO3溶液除去的杂质离子是_________。
【答案】(1)BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓
(2)盐酸 (3)钡离子和钙离子
【解析】
【小问1详解】
硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为:BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓。
【小问2详解】
滤液中,如果加入适量的稀盐酸,会与其中的氢氧化钠、碳酸钠反应分别生成氯化钠和水、氯化钠、水和二氧化碳,从而得到氯化钠溶液。
【小问3详解】
在溶液中,碳酸根离子可以与钙离子和钡离子发生反应,生成难溶于水的碳酸钙和碳酸钡沉淀,从而达到除去这些杂质离子的目的。故加入Na2CO3可以除去的杂质离子是钙离子和钡离子。
22. 自动充电储能式电动汽车的前轮装有小型发电机,当电动汽车刹车后减速滑行时,就可以连通发电机向蓄电池充电,将部分动能转化为电能储存起来,以达到节能的目的。某电动汽车以100×103J的初动能在水平路面上减速滑行,受到的阻力大小保持不变。(不计电动汽车内部能量损失)
(1)第一次关闭自动储能装置,让车自由滑行,其动能(Ek)随滑行距离变化关系如图中①所示,则此过程中动能转化为 _______能,车受到的阻力大小为_______ N;
(2)第二次启动自动储能装置,其动能随滑行距离变化关系如图中②所示,已知储能装置的能量转化效率为80%,则此过程中电池所充的电能为 ___________J。
【答案】(1) ①. 内 ②. 1000
(2)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]第一次关闭自充电装置,让车自由滑行过程,动能全部转化为内能,由图读出:运动的距离为,初动能为,末动能为0,根据功能关系得到
故
【小问2详解】
第二次启动自充电装置,让车自由滑行过程,由图读出:运动的距离,初动能为,末动能为0,根据能量守恒定律得
得到第二次向蓄电池所充的电能
三、实验探究题 (共46分)
23. 科学实践小组在学习酸和碱的反应后,从不同角度开展实验活动,验证氢氧化钠和盐酸能发生反应。
(1)方案1:从反应物减少或消失的角度进行验证。
在实验1中,用滴管缓慢滴入稀盐酸,并不断搅拌。观察到_____现象时,证明了盐酸和氢氧化钠溶液发生了化学反应。
(2)方案·2:从能量变化的角度进行验证。
在实验2中,将稀盐酸全部注入试管中,立即固定活塞。观察到氢氧化钠固体全部消失,U形管的液面左低右高,部分同学由此认为氢氧化钠和盐酸发生了反应。但有的同学不认同,认为该现象不足以证明氢氧化钠与稀盐酸发生了化学反应,他的理由是_______。若再补充一个实验才能达成实验2的目的,实验时,针筒内需要的试剂及用量为_______
(3)方案3:从有新物质生成的角度进行验证。
实验3是利用无水醋酸与氢氧化钠固体进行的三个实验,其中硅胶具有吸水性,吸水后由蓝色变为红色。若醋酸与氢氧化钠能反应,你预测的实验现象是_______。
【答案】(1)溶液由红变无色
(2) ①. 氢氧化钠固体溶于水放热 ②. 5mL水
(3)甲和乙硅胶不变色,丙中硅胶变红
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钠溶液显碱性,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,遇碱性溶液变红,逐滴滴入稀盐酸,至恰好完全反应,溶液显中性,溶液由红色变为无色,证明盐酸和氢氧化钠发生了化学反应;
【小问2详解】
因为氢氧化钠固体溶于水放热,导致试管内气压增大,U形管的液面左低右高,因此有的同学不赞同;
需要对比加入等量的水时,U形管的液面变化情况,故实验时,针筒内需要的试剂及用量为5mL水;
【小问3详解】
根据题意可知,硅胶具有吸水性,吸水后由蓝色变红色,酸碱发生中和反应能生成水,水可以使硅胶由蓝色变红色,因此甲和乙中硅胶不变色,丙中硅胶由蓝色变为红色。
24. 学习复分解反应发生的条件后,小森为了探究稀硫酸与MgCl2 溶液是否发生复分解反应,进行了如下探究。
猜想1:没有发生复分解反应,溶液中有MgCl2,即 Mg2+和Cl-同时存在溶液中。
猜想2:试管发生了复分解反应,溶液中无MgCl2。
老师提示,会对 Cl- 的检验有干扰,需要先除去,小明根据老师的提示和自己的猜想提出了以下实验方案。
【设计方案】
(1)老师评价小海的设计思路正确,但试剂选择有误,你认为应该将所选的BaCl2改成_______(填化学式),不选用 BaCl2理由是_____。
(2)小森按照修改后的方案进行了实验,如果猜想1正确,则步骤Ⅱ、步骤Ⅲ中观察到的现象是_____。
(3)小森反思进行步骤Ⅲ时,加NaOll溶液采用了滴加的方式,但没有立即观察到明显的变化,你认为其中的原因是____。
【答案】(1) ①. ②. 会引入氯离子,干扰检验
(2)产生白色沉淀 (3)滴加的NaOH先与溶液中的H+反应,中和后才与Mg2+反应生成沉淀(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
实验过程中,加入氯化钡溶液,引入了氯离子,氯化钡也能与硝酸银反应生成氯化银沉淀,会对氯离子的检验产生干扰,故可将BaCl2改成Ba(NO3)2;
【小问2详解】
猜想1正确,即镁离子和氯离子同时存在于溶液中,向溶液中加入过量硝酸钡,硝酸钡和硫酸反应生成硫酸钡和硝酸,排除硫酸根离子的干扰,充分反应后,过滤,将溶液分为两份,步骤Ⅱ中加入硝酸银,银离子和氯离子结合生成氯化银沉淀,步骤Ⅲ中加入氢氧化钠溶液,镁离子和氢氧根离子结合生成氢氧化镁,产生白色沉淀;
【小问3详解】
硝酸钡和硫酸反应生成了硝酸,加入氢氧化钠,氢氧化钠先与硝酸反应生成硝酸钠和水,待硝酸完全反应后,镁离子再和氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀,故一开始无明显现象。
25. 小金利用如图甲所示装置(固定装置未画出)和三个相同的金属圆环探究重力势能大小跟哪些因素有关,金属环下落时撞击轻质木板,压缩弹簧(图乙所示),读出木板对应位置的刻度并纪录,实验数据记录如表所示。
组别
金属环个数
起始位置
木板的最低刘度/m
1
1
A
20.00
2
2
A
19.00
3
3
A
18.00
4
1
B
21.00
(1)本实验根据___________判断重力势能大小;
(2)要探究重力势能大小与高度的关系,需要选择的组别是___________
(3)根据实验1、2、3的数据,可以得出的结论是___________
【答案】 ①. 见解析 ②. 1和4 ③. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]本实验根据木板的最低刻度(木板被撞后下落的高度或弹簧被压缩的程度判)断重力势能大小;
(2)[2]探究重力势能与高度的关系时,必须控制质量相同而改变高度,故选实验1和4。
(3)[3]在实验1、2、3中,金属环的个数不同,即质量不同,起始位置相同,即下落高度相同,那么得到结论:高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大;重力越大,重力势能越大;重力势能与重力有关。
26. 在测“滑轮组机械效率”的实验中,某同学组装好如图所示的实验装置,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,并分别记下钩码和弹簧测力计的位置,不计绳重和摩擦,三次实验数据记录如表:
次数
钩码重力G/牛
钩码上升的高度h/厘米
拉力F/牛
绳端移动的距离s/厘米
机械效率η
1
2
10
1.8
20
55.6%
2
4
10
2.8
20
?
3
2
10
1.2
30
55.6%
(1)根据表中数据,可判断第3次实验所选的是 _______(填“甲”或“乙”)滑轮组。
(2)第2次实验中,该滑轮组的机械效率为 _______(计算结果保留到0.1%)。
(3)①分析对比1、3组实验可知,滑轮组的机械效率与其绕绳方式_______(填“有关”或“无关”)。
②分析对比1、2组实验可知,用相同的滑轮组提升物体时,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高。机械效率是滑轮组机械性能优劣的重要标志,除了增加物重外,请再提出一条提高滑轮组机械效率的措施: ______________。
【答案】(1)乙 (2)71.4%
(3) ①. 无关 ②. 减小动滑轮重力或润滑滑轮减小摩擦等合理措施
【解析】
【小问1详解】
第3次实验的绳端移动距离s=30厘米,钩码上升高度h=10厘米,因此滑轮组的承重绳子段数
可知实验所选的是乙滑轮组。
【小问2详解】
第2次实验中,该滑轮组的机械效率
【小问3详解】
由表中数据可知,实验1和3滑轮组的机械效率相同,可知滑轮组的机械效率与绕绳方式无关。机械效率等于有用功除以总功,若要增大机械效率,在有用功一定时,要减小额外功,例如减小动滑轮的重力、或润滑滑轮减小摩擦等合理措施。
27. 2025年11月7日正是立冬节气,浙江部分城市会有吃年糕的习俗,其中“黄年糕”以其突出的口感深受大家欢迎。在“黄年糕”的制作过程中需要用到草木灰的浸出液,使年糕具有金黄的色泽和软滑的口感。小钱对制作“黄年糕”的草木灰展开了探究:
【查阅资料】
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KCl。
【实验探究】检验草木灰的成分,并测定草木灰中 的质量分数。
(1)取少量草木灰浸泡在蒸馏水中制成浸出液,取少量草木灰浸出液于试管中,滴加几滴酚酞试液,观察到酚酞试液变成红色,则说明草木灰的浸出液呈_______性。
(2)小钱想测定草木灰(质量为 m0)中 的质量分数,设计了如图的实验装置,并利用该实验装置按如下步骤进行实验:(草木灰中其他成分遇稀盐酸不产生气体)
①先通一段时间的空气
②称量D 装置的质量为m1
③打开分液漏斗的活塞,将足量稀盐酸逐滴加入锥形瓶,待气泡不再产生后,关闭活塞
④再次通空气一段时间
⑤再次称量D装置的质量为m2,装置A的作用是__________。
(3)若缺少装置C,会导致测量结果_______(选填“偏小”“偏大” “不变”) 。
(4)根据实验数据,草木灰中 的质量分数为________(用题中的字母m0、m1、m2表示)
【答案】(1)碱 (2)除去空气中的二氧化碳,防止对实验造成干扰
(3)偏大 (4)
【解析】
【小问1详解】
酚酞试液遇碱性物质变成红色,则取少量草木灰浸出液于试管中,滴加几滴酚酞试液,观察到酚酞试液变成红色,则说明草木灰的浸出液呈碱性;
【小问2详解】
根据实验目的和实验步骤可知,该实验是通过碳酸钾和稀盐酸反应生成的二氧化碳质量来计算草木灰中碳酸钾的质量分数,A装置的作用是将空气中的二氧化碳吸收,防止空气中的二氧化碳对实验结果产生干扰,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,则装置A中的试剂应该为氢氧化钠溶液,装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳,防止空气中的二氧化碳对实验结果产生干扰;
【小问3详解】
若缺少装置C,会有部分水蒸气进入D装置,会使计算出的二氧化碳质量偏大,会导致测量结果偏大;
【小问4详解】
根据实验数据,反应生成的二氧化碳质量为m2-m1,设样品中碳酸钾的质量为x,
x=,
则草木灰中K2CO3的质量分数为:。
28. 铁合金是生产生活中使用最广泛的金属材料,但铁制品容易被腐蚀而在表面生成红褐色的铁锈。为探究铁制品锈蚀的条件,寻找防止铁制品锈蚀的方法,现进行如下实验。
步骤1:利用如图所示装置,将干燥的O2从导管a通入U形管(装置气密性良好,药品如图所示);待U形管内充满O2后,将导管a、b处的止水夹K1、K2夹紧。
步骤2:一段时间后,观察U形管内三处铁丝表面的变化情况。
问答下列问题。
(1)步骤2中,观察到①处铁丝没有明显变化,说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有_______(填化学式),②处可能观察到的现象是_______,③处铁丝没有明显变化,说明纯铁的抗腐蚀能力较_______(填“强、或“弱”)。
(2)待C形管内有明显现象后,将导管b插入水中,打开止水夹K2,观察到______现象,说明铁制品锈蚀过程消耗了_______。
【答案】(1) ①. H2O ②. 铁丝表面出现红褐色铁锈 ③. 强
(2) ①. 水进入导管b(合理即可) ②. O2
【解析】
【小问1详解】
步骤2中,U形管内已充满O2,观察到①处没有明显变化,说明铁制品锈蚀的条件之一是需要有水,化学式为:H2O;②处潮湿的普通铁丝与氧气接触,可能观察到的现象是:产生较多红褐色的锈;③处没有明显变化,说明纯铁的抗腐蚀能力较强。
【小问2详解】
待U形管内有明显现象后,将b导管插入水中,打开止水夹k2,由于该条件下铁制品锈蚀过程消耗了O2,U形管内气压降低,在外界气压的作用下,会观察到水倒吸入U形管内的现象。
四、综合题 (共27分)
2011年4月12日,英国伦敦展出了新研发的“侦探猎犬”超音速汽车,如图所示。该车功率极大,最大车速能达到1609km/h,创造了短期内无法超越的世界纪录。在一次测试中,“侦探猎犬”以400m/s的速度匀速直线行驶了2000m,受到水平方向的阻力为。问:在测试过程中,
29. 汽车受到水平方向的牵引力是多少?
30. 汽车牵引力所做的功是多少?
31. 汽车牵引力所做功的功率是多少?
【答案】(1)2×105N(2)4×108J(3)8×107W
【解析】
【29题详解】
因为匀速运动,所以水平方向上受力平衡,牵引力等于阻力为;
【30题详解】
汽车牵引力所做的功是
【31题详解】
汽车牵引力所做功的功率是
32. 小钱间学为了测定某混合物(Na2CO3与NaOH混合)中碳酸钠的质量分数,进行了如下实验:称取了20g样品配成溶液,然后逐渐加入 一定量质量分数为20.8%的BaCl2溶液(已知: )充分反应。在此过程中他进行了三次数据测定,结果如下表:
测定次数
第1次
第2次
第3次
加入BaCl2溶液的质量/g
60
120
150
生成沉淀的质量/g
11.82
19.7
19.7
请分析数据,回答下列问题:
(1)第一次测定数据后所得溶液中含有溶质是_______(填化学式);
(2)此实验中,实际参加反应的BaCl2溶液的质量为多少?(写出计算过程)
(3)样品中碳酸钠的质量分数为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)NaOH、NaCl、Na2CO3
(2)第1次加入60gBaCl2溶液生成沉淀11.82g,说明60gBaCl2溶液恰好生成碳酸钡沉淀11.82g,第2次加入120gBaCl2溶液,生成沉淀的质量应该是11.82g×2=23.64g,而实际反应生成了19.7g沉淀,说明混合物中Na2CO3已反应完,BaCl2溶液过量,说明碳酸钠最多生成19.7g碳酸钡;设实际参加反应的BaCl2溶液的质量为x,样品中碳酸钠的质量为y,
x=20.8g,
y=10.6g,
实际参加反应的BaCl2溶液的质量为:20.8g÷20.8%=100g;
答:此实验中,实际参加反应的BaCl2溶液的质量为100g;
(3)样品中碳酸钠的质量分数是:;
答:样品中碳酸钠的质量分数为53%。
【解析】
【小问1详解】
混合物中加入BaCl2溶液与碳酸钠发生反应生成碳酸钡沉淀,与氢氧化钠不反应;由图表数据可知:第1次加入60gBaCl2溶液生成沉淀11.82g,第2次BaCl2溶液的质量增加,沉淀的质量也增加,说明在第1次时BaCl2溶液不足,碳酸钠未完全反应,故反应后所得溶液中含有溶质NaOH、NaCl、Na2CO3。
【小问2详解】
见答案。
【小问3详解】
见答案。
33. 金属与酸反应会放出热量。为深入研究金属和酸反应的特点,小明用如图甲所示装置进行实验:在烧瓶中加入0.48克镁和足量的溶质质量分数为14.6%的稀盐酸,塞紧瓶塞,利用传感器记录160秒内瓶内气压变化。用等质量的铁和锌重复上述实验,得到相关曲线如图乙。
(1)图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是_____。
(2)实验中,若0.48克镁完全反应,至少需要稀盐酸多少克?(写出计算过程)
(3)解释镁与稀盐酸反应0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因(不考虑溶解度的影响):______。
【答案】(1)经过相同的时间,锌烧瓶内气压大于铁烧瓶内的气压(合理即可)
(2)设需要稀盐酸的质量为x,
x=10g,
答:至少需要稀盐酸10g。
(3)0-40秒内,镁与稀盐酸反应生成氢气并放出热量,装置内压强迅速增大,40秒时镁恰好完全反应,装置内的气压不再增大,40秒后,随着瓶中热量不断散失,温度回落至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
图乙中,能支持锌比铁活动性强的证据是160秒内,锌与稀盐酸反应产生的瓶内气压都大于铁与稀盐酸反应产生的瓶内气压。
【小问2详解】
见答案。
【小问3详解】
镁与稀盐酸反应,0~80秒瓶内气压发生如图乙变化的原因:0-40秒内,镁与稀盐酸反应生成氢气并放出热量,装置内压强迅速增大,40秒时镁恰好完全反应,装置内的气压不再增大,40秒后,随着瓶中热量不断散失,温度回落至室温,瓶内气压逐渐减小,但仍高于初始气压。
34. 某同学锻炼时,双脚并拢,脚尖0触地,脚后跟踮起,手掌支撑在竖直墙壁上,手臂水平,A为人体重心所在位置。静止支撑时,墙壁对手掌的支撑力F如图所示,不计墙壁对手掌的摩擦力。
(1)以0为支点,请在图中作出阻力F、和阻力的力臂L2;
(2)该同学质量为48kg,列式计算墙壁对人的支撑力约为多少N?(g取10N/kg)
(3)若增大脚尖与墙壁的距离,手臂仍然水平支撑在墙壁上同一位置 请分析说明支撑力F将如何变化?
【答案】(1) (2)
(3)动力臂减小,阻力臂变大,阻力不变,由杠杆平衡条件可知,支撑力将变大
【解析】
【小问1详解】
过重心作竖直向下的重力即为F2,从支点O向力F2的作用线作垂线段,即为阻力臂L2,根据图中的虚线框可知,阻力臂L2为3个小格,而动力臂L1为8个小格,据此作图。
【小问2详解】
根据杠杆平衡条件可得,且,则支撑力
【小问3详解】
若增大脚尖与墙壁的距离,人的身长不变,手臂仍然水平支撑在墙壁上,支撑点会下移,则由图可知动力臂会减小,阻力臂会增大,阻力(人的重力)大小不变,根据杠杆平衡条件可知人受到的支撑力会变大。
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