内容正文:
2025学年第一学期12月HWH三校联考
九年级科学试题卷
考生须知:
1.全卷共8页,有四大题,35小题。全卷满分160分。考试时间120分钟。
2.本卷g取10N/kg。
3.本卷可能用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、选择题(本大题共有15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不给分)
1. 如图所示实验操作或装置正确的是( )
A. 稀释浓硫酸 B. 称量固体NaOH
C. 保存NaOH溶液 D. 测NaOH溶液的pH
2. 下列机械或工具的使用,属于省距离的是( )
A. B.
C. D.
3. 在①氧化铜②金属镁③氢氧化钠溶液④硝酸钡溶液这四种物质中,跟稀硫酸能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的组合是( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
4. 2021年12月20日,全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用,下列说法中正确的是( )
A. 原子弹是根据核聚变的原理制成的
B. 现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C. 核能有核辐射危险,我们应该完全杜绝核能发电
D. 核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能
5. 甲烷(CH4)在氧气燃烧时会产生CO2和H2O,其反应类型属于( )
A. 化合反应 B. 置换反应
C. 复分解反应 D. 以上都不是
6. 如图所示为X、Y、Z三种液体的近似pH,下列判断正确的是( )
A. X一定是酸溶液 B. Y一定是水
C. Z可能是某种盐溶液 D. Z可使紫色石蕊试液变红
7. 小柯外出游玩,发现路边的农作物有叶片发黄、茎秆倒伏现象。他认为该作物需要加一种复合肥,这种复合肥是( )
A. B. C. D.
8. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 物体温度升高,内能一定增加
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度越高,含有的热量越多
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
9. 向Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn,充分反应后得到滤渣和无色滤液,关于滤渣可能的组成有( )
①Cu ②Zn 和Cu ③Mg和Cu ④Mg、Zn和Cu
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
10. 下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液
加入硝酸银溶液,观察现象
B
检验氢氧化钠溶液变质程度
先加过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入酚酞
C
除去二氧化碳中混有的氯化氢
将气体通过足量的氢氧化钠溶液
D
除去中混有的KCl
加水溶解、蒸发结晶
A. A B. B C. C D. D
11. 如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 图中所示为做功冲程 B. 气缸内气体内能增大
C. 气缸内气体密度减小 D. 气缸内气体的分子热运动减慢
12. 有两只灯泡L1和L2,分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样,若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 它们都正常工作时,通过L1的电流大
B. 它们都正常工作时,L2消耗的电能一定更多
C. 串联后,接在220V的电源上,它们都能正常发光
D. 串联后,接在110V的电源上,L1的实际功率大
13. 如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 甲实验通电一段时间后,左边容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等
D. 乙实验中通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
14. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断不正确的是( )
A. 电源电压为3V B. R1的最大功率为0.2W
C. R2的最大阻值为10Ω D. 电路的总功率变化了1.2W
15. 向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。若锌粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m1,铁粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m2。则( )
A. m1>m2 B. m1=m2 C. m1<m2 D. 无法确定
二、填空题(本题共10小题,每空2分,共40分)
16. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)如图甲,旗杆的顶端安装着一个___滑轮,用来改变拉力的方向。
(2)如图乙,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可减小___臂,剪断物体更省力。
17. 根据下列图文回答下列问题:
(1)不锈钢是________(填“纯净物”或“混合物”).
(2)C60是制作某种锂电池的原料,电池的能量转化形式是由________转化为电能。
18. 分类是科学研究和学习的重要方法。根据相关概念的含义及关系判断下列物质所属类别,将相应物质序号填在横线上:①冰水混合物;②液氮;③碱石灰;④硫酸铜溶液;⑤铁丝;⑥氖气;⑦氧化铜;⑧空气;⑨稀盐酸;⑩干冰。以上物质中属于混合物的是_________;属于氧化物的是 ___________。
19. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点;图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。
过山车的动能在_______点最大,过山车的机械能_______。(填“守恒”或“不守恒”)
20. 小黄家的电能表表头如图所示,长时间工作时该电能表允许接入用电器的最大功率 ____W;他将家里其他用电器断开,只将一个900W电饭煲接入电路中,当电饭煲正常工作1h,电能表的表盘转了____转。
21. 实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气,向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
(1)写出该反应的化学方程式_____。
(2)如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同反应前离子,则“”表示_____。(填写离子符号)
22. 如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下,F1_____F2,P1_____P2。(均填“>”“<”或“=”)
23. 如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L,接在a、b两点间时,通过小灯泡的电流是0.5A,则L1的实际功率为___________;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间,则L2的实际功率___________额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
24. 用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m,若物体A与地面的摩擦力为9N,则拉力所做的有用功是________ J;若实际拉力F=4N,则该滑轮组的机械效率为________。
25. 某固体物质可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、硫酸铜、氢氧化钾中的一种或几种。为探究其组成,某科学兴趣小组进行了如下实验,流程和现象记录如下:
(1)步骤③中发生反应的化学方程式为_____。
(2)该固体物质中一定含有______(填化学式)。
三、实验探究题(共5题,除标注外,其余每空2分,共35分)
26. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图a所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_____旋(选填“左”或“右”)。
(2)如图b所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在B位置挂上_____个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图c所示,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27. 纳米铁(单质铁)在环保领域应用广泛。以铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。小明对制备得到的固体成分进行探究。[提出问题]固体成分是什么?
[作出猜想]猜想一:Fe;猜想二:FeCO3;猜想三:Fe和FeCO3
[查阅资料]]FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑
[实验探究]小明利用如图装置,对固体成分进行探究。
(1)检验装置A气密性的操作方法__________。
(2)向装置A中加入稀酸后,A中产生气泡且变为绿色,小明判断猜想一正确。你认为小明的判断是否正确__________,理由是:__________。
(3)若猜想三正确,小明观察到的现象为__________。
28. 小柯在探究物体动能与哪些因素有关的实验中,让小球分别从同一斜面上由静止开始滚下,小球滚动到同一水平面时与同一木块相撞,木块在水平面上移动了一段距离后,停在图中所示位置。
(1)甲、乙、丙三次实验中,通过比较________来比较小球的动能大小;
(2)选择甲、乙两次实验进行比较,可以得到的结论是________;
(3)小柯完成上述实验后,选用上述部分材料继续探究物体重力势能大小与质量的关系,实验设计如图1所示;
小妍认为小柯的实验设计不合理,应该设计成图2所示实验,你赞同哪位同学观点,请说明理由:________。
29. 以下是以食品包装袋干燥剂为主题而开展的微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是________。
【探秘干燥剂】
小科同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:
查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小科设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1,在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1________m2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小科认为样品中不一定含有碳酸钙,理由是________。
【项目评价】
物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级
优秀
合格
待改进
指标
有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断
现象不是很明显,但可借助仪器判断
借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是:取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象。这一方案的评价等级是________。
30. 小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电压恒为3.0伏的电源、电压表、电流表、规格为“20欧,1安”的滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)请用笔画线表示导线将电路连接完整,要求变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗;________
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡_______;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,图乙是通过小灯泡的电流随它两端电压变化关系图象,则小灯泡的额定功率为_______W;同组的小安通过计算指出曲线上所标出的A点并不是实验直接测得的数据,他的理由是___________。
四、解答题(共5题,每题8分,共40分)
31. “艾灸”是用艾叶制成的艾条、艾柱产生的艾热刺激人体穴位或特定部位,从而达到防病治病目的的一种治疗方法。艾草含有丰富的黄酮素(),它具有较高的药用价值。
(1)黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为______。
(2)艾灸是通过_____的方式改变穴位处的内能。
(3)艾灸时,黄酮素在空气中燃烧生成44g,若想用溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液吸收这44g,为保证吸收完全,至少需要准备该氢氧化钠溶液多少克。
32. 用燃气灶烧水,燃烧0.5千克的煤气,能使50千克的水从20℃升高到70℃(不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),煤气的热值为4.2×107焦/千克。求:
(1)0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
33. 本届杭州亚运会科技满满,其中两只“呆萌”的四足机械狗成为亮点,它们变身铁饼“搬运工”,这是世界首次使用机械狗在赛场搬运体育器械。工作人员只需将铁饼放置在卡槽上,便可在第一时间操控机械狗将铁饼运输回起点处。
(1)机械狗在平地上运输铁饼,是将电能转化为________;
(2)已知机械狗的牵引力为100牛,将铁饼从65米的落地点径直运到起点用时13秒,求该机械狗的功率________;
(3)机械狗除了能在平地上行走外,它还能进行负重登楼。已知机械狗自重12千克,现携带重为2千克的标准铁饼上五楼。试通过计算,求整个过程中机械狗克服重力所做的功________。(每层楼高3米)
34. 如图是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。电路简化后如下图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度的变化。求:
(1)低温挡的功率;
(2)先低温挡工作30s,再高温挡工作1min,该打印笔消耗的总电能;
(3)R2的电阻值。
35. 某化学兴趣小组做完酸碱盐实验后,得到硫酸和硫酸铜混合溶液200g,为达到排放的标准,现用120g氢氧化钠溶液分6次加入混合溶液中,得到的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入氢氧化钠溶液的质量/g
20
20
20
20
20
20
反应后溶液的质量/g
220
a
255.1
270.2
285.3
305.3
(1)表格中“a”的值是______g。
(2)计算所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数______。
(3)计算第五次反应结束后,溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)______。
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2025学年第一学期12月HWH三校联考
九年级科学试题卷
考生须知:
1.全卷共8页,有四大题,35小题。全卷满分160分。考试时间120分钟。
2.本卷g取10N/kg。
3.本卷可能用到的相对原子质量:C-12 H-1 O-16 Na-23 S-32 Cu-64
一、选择题(本大题共有15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项是正确的,不选、多选、错选均不给分)
1. 如图所示实验操作或装置正确的是( )
A. 稀释浓硫酸 B. 称量固体NaOH
C. 保存NaOH溶液 D. 测NaOH溶液的pH
【答案】D
【解析】
【详解】A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时的扩散;一定不能把水注入浓硫酸中,错误;
B、氢氧化钠具有强腐蚀性,放在滤纸上称量会腐蚀托盘天平,错误;
C、氢氧化钠溶液属于液体药品,应保存在细口瓶中,且氢氧化钠溶液能与玻璃反应,不能使用玻璃塞,错误;
D、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到 pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH,正确。
故选D。
2. 下列机械或工具的使用,属于省距离的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.羊角锤在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故A不符合题意;
B.筷子在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆,省距离,故B符合题意;
C.起瓶器在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故C不符合题意;
D.独轮车在使用过程中,动力臂大于阻力臂,是省力杠杆,费距离,故D不符合题意。
故选B。
3. 在①氧化铜②金属镁③氢氧化钠溶液④硝酸钡溶液这四种物质中,跟稀硫酸能发生反应且反应中表现了“酸的通性”的组合是( )
A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】A
【解析】
【详解】酸的通性是指所有酸都有的性质,其本质是因为酸都能电离出H+,也可以看作H+的性质。
①氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,H+参与了反应,体现了酸的通性;
②金属镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,H+参与了反应,体现了酸的通性;
③氢氧化钠溶液和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,H+参与了反应,体现了酸的通性;
④硝酸钡溶液和稀硫酸反应生成硫酸钡和硝酸,H+没有参与反应,不能体现酸的通性。
则组合①②③符合题意,故答案选A。
4. 2021年12月20日,全球首座球床模块式高温气冷堆核电站——山东荣成石岛湾高温气冷堆核电站示范工程送电成功。关于核能的应用,下列说法中正确的是( )
A. 原子弹是根据核聚变的原理制成的
B. 现有核电站核变原理与氢弹核变原理相同
C. 核能有核辐射危险,我们应该完全杜绝核能发电
D. 核电站发电的能量转化过程是:核能→内能→机械能→电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.原子弹是利用核裂变的原理制成的,氢弹是利用核聚变的原理制成的,故A错误;
B.核电站中的核反应堆是进行裂变而获得核能的一种装置,是可控的,与氢弹核聚变原理不相同,故B错误;
C.核能虽然具有放射性,可能对环境造成污染,但只要科学处理还是可以控制的,所以我们可以开发和使用核能,故C错误;
D.核电站能量转化的过程是:通过核反应把核能转化为内能,得到高温水蒸气;水蒸气推动汽轮机转动,把内能又转化为机械能;汽轮机再带动发电机发电,得到电能,则整个过程中能量转化的正确顺序是:核能→内能→机械能→电能,故D正确。
故选D。
5. 甲烷(CH4)在氧气燃烧时会产生CO2和H2O,其反应类型属于( )
A. 化合反应 B. 置换反应
C. 复分解反应 D. 以上都不是
【答案】D
【解析】
【分析】化合反应是多种物质反应生成一种物质;
置换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;
复分解反应是两种化合物成分互换生成另外两种化合物。
【详解】甲烷在氧气燃烧时,甲烷和氧气反应生成水和二氧化碳,不属于化合反应,也不属于置换反应、复分解反应。
故选D。
6. 如图所示为X、Y、Z三种液体的近似pH,下列判断正确的是( )
A. X一定是酸溶液 B. Y一定是水
C. Z可能是某种盐溶液 D. Z可使紫色石蕊试液变红
【答案】C
【解析】
【详解】A、X的pH为3,小于7,呈酸性,但不一定是酸溶液,例如可能是硫酸氢钠溶液,故A错误;
B、Y的pH为7,所以呈中性,但呈中性的溶液不一定是水,如氯化钠溶液也是中性的,故B错误;
C、Z的pH为10,大于7,呈碱性,碳酸钠溶液显碱性,可能是盐溶液,故C正确;
D、Z的pH为10,大于7,呈碱性,因此Z可使紫色石蕊试液变蓝色,故D错误。
故选C。
7. 小柯外出游玩,发现路边的农作物有叶片发黄、茎秆倒伏现象。他认为该作物需要加一种复合肥,这种复合肥是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、KNO3中含有钾元素和氮元素,属于复合肥,正确;
B、KCl中含有钾元素,属于钾肥,错误;
C、CO(NH2)2中含有氮元素,属于氮肥,错误;
D、Ca(H2PO4)2中含有磷元素,属于磷肥,错误。
故选A。
8. 关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 物体温度升高,内能一定增加
B. 物体吸收热量,温度一定升高
C. 物体温度越高,含有的热量越多
D. 发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】A
【解析】
【详解】A.物体温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,内能一定增加,故A正确;
B.物体吸收热量,温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程,吸热温度不变,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,物体温度越高,内能越大,故C错误;
D.热量是从温度高的物体传递到温度低的物体物体,而不是从内能大的物体传递到内能小的物体,内能大的物体温度不一定高,内能小的温度不一定低,故D错误。
故选C。
9. 向Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn,充分反应后得到滤渣和无色滤液,关于滤渣可能的组成有( )
①Cu ②Zn 和Cu ③Mg和Cu ④Mg、Zn和Cu
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】向Cu(NO3)2和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的Zn,镁比锌活泼,锌比铜活泼,所以锌只能和硝酸铜反应。
若锌粉不足,则滤渣只有铜,若锌粉过量,则滤渣是铜和锌,故A符合题意。
故选A。
10. 下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别稀盐酸和稀硫酸溶液
加入硝酸银溶液,观察现象
B
检验氢氧化钠溶液变质程度
先加过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入酚酞
C
除去二氧化碳中混有的氯化氢
将气体通过足量的氢氧化钠溶液
D
除去中混有的KCl
加水溶解、蒸发结晶
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、硝酸银与稀盐酸反应生成氯化银沉淀,与稀硫酸反应生成硫酸银沉淀,稀盐酸和稀硫酸溶液中均加入硝酸银溶液,均有白色沉淀产生,现象相同,不能鉴别,错误;
B、碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,检验氢氧化钠溶液变质程度,先加过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入酚酞,若变红,说明部分变质,若不变红,说明全部变质,正确;
C、二氧化碳和氯化氢均能与氢氧化钠反应,将气体通过足量的氢氧化钠溶液,氯化氢会与氢氧化钠反应而被除去,二氧化碳也会与氢氧化钠反应而被消耗,错误;
D、氯化钾易溶于水,二氧化锰难溶于水,除去MnO2中混有的KCl ,加水溶解、蒸发结晶,最终得到的是MnO2和KCl的混合物,错误。
故选B。
11. 如图所示是某汽车发动机的压缩冲程的示意图。在活塞向上运动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 图中所示为做功冲程 B. 气缸内气体内能增大
C. 气缸内气体密度减小 D. 气缸内气体的分子热运动减慢
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,两个气门都关闭,活塞向上运动,此为压缩冲程,并非做功冲程,故A错误;
B.在压缩冲程中,活塞压缩气缸内气体,对气体做功,根据做功可以改变物体内能,机械能转化为内能,所以气体的内能增大,故B正确;
C.压缩冲程中,气体质量不变,活塞向上运动使气体体积减小,根据密度公式(m为质量,V为体积),可知气体密度增大,故C错误;
D.因为气体内能增大,温度升高,而分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高分子热运动越剧烈,所以气缸内气体的分子热运动加快,故D错误。
故选B。
12. 有两只灯泡L1和L2,分别标有“110V 40W”“110V 60W”字样,若不考虑温度对电阻的影响,下列说法正确的是( )
A. 它们都正常工作时,通过L1的电流大
B. 它们都正常工作时,L2消耗的电能一定更多
C. 串联后,接在220V的电源上,它们都能正常发光
D. 串联后,接在110V的电源上,L1的实际功率大
【答案】D
【解析】
【详解】A.正常发光时两灯泡的电压和额定电压相等,根据可知,L1的额定功率小于L2的额定功率,则
I1<I2
故A错误;
B.根据W=Pt知,电能不仅与功率有关,还与时间有关,由于时间未知,无法比较电能多少,故B错误;
C.由灯泡铭牌可知,两灯泡额定电压相等,由可知,R1>R2,由串联电路的分压特点可知,两灯泡串联在220V的电路中时,灯泡两端电压不等于其额定电压,灯泡不能正常工作,故C错误;
D.两灯泡串联在110V的电路中时,通过它们的电流相等,根据P=UI=I2R可知
P1实>P2实
故D正确。
故选D。
13. 如图是探究电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是( )
A. 甲实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系
B. 甲实验通电一段时间后,左边容器内空气吸收的热量更多
C. 乙实验要保持两个电阻丝两端电压相等
D. 乙实验中通电时间相同,两个容器中空气吸收的热量相同
【答案】B
【解析】
【详解】AB.装置甲中一个5Ω的电阻与两个5Ω的电阻并联后再串联,根据串联电路的电流特点可知,右端两个电阻的总电流和左端的电阻电流相等,即I右=I左,两个5Ω的电阻并联根据并联电路的电流特点知I右=I1+I2,两电阻阻值相等,则支路中电流相等,I1=I2所以右边容器中的通过电阻的电流是左侧通过电流的一半,即是研究电流产生的热量与电流的关系,由可知,左边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,因此通电一段时间后,玻璃管左侧液面高度差更大,故A错误,B正确;
CD.在乙装置中,将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通过他们的电流I与通电时间t相同,左边容器中的电阻小于右边容器中的电阻,由可知,两个电阻丝两端电压不相等,该实验是探究电流产生的热量与电阻大小的关系;故由可知,右边容器中的电阻产生的热量多,温度升得较快,这表明:在相同时间内,电流相同的情况下电阻越大电流通过导体时产生的热量越多,故CD错误。
故选B。
14. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断不正确的是( )
A. 电源电压为3V B. R1的最大功率为0.2W
C. R2的最大阻值为10Ω D. 电路的总功率变化了1.2W
【答案】B
【解析】
【详解】由左图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,
根据欧姆定律可得,电源的电压:U=I1R1=0.6A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由右图可知,I2=0.2A,U2=2V,
滑动变阻器的最大阻值:R2===10Ω,故C正确;
串联电路中总电压等于各分电压之和,
电源的电压:U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
电源的电压不变,0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω,故B错误;
电源的电压:U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V,故A正确;
R1消耗的最大电功率:P2=I12 R1=(0.6A)2×5Ω=1.8W,故B错误;
电路的总功率变化了:
P=UI=3V(0.6A0.2A)=1.2W,故D正确。
15. 向质量均为m的锌粉和铁粉中分别滴加50g相同浓度的稀硫酸,反应过程中产生氢气的质量与所加稀硫酸的质量关系如图所示。若锌粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m1,铁粉和稀硫酸反应后的溶液质量为m2。则( )
A. m1>m2 B. m1=m2 C. m1<m2 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】锌、铁和稀硫酸反应的化学方程式分别为Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,由化学方程式可知,每65份质量锁锌能生成2份质量氢气,每56份质量铁能生成2份质量氢气,等质量的锌、铁完全反应时,铁和稀硫酸反应生成的氢气多,反应所得溶液的质量=物质总质量-产生氢气质量,因此反应所得的硫酸锌溶液质量大于硫酸亚铁的质量即m1>m2。
故选A。
二、填空题(本题共10小题,每空2分,共40分)
16. 使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)如图甲,旗杆的顶端安装着一个___滑轮,用来改变拉力的方向。
(2)如图乙,把被剪物体尽量靠近剪刀的转动轴,可减小___臂,剪断物体更省力。
【答案】 ①. 定 ②. 阻力
【解析】
【详解】(1)[1]国旗杆上的滑轮为定滑轮,利用它来升国旗,可以改变施加力的方向;
(2)[2]图中剪刀在使用过程中,在同样的情况下,往剪刀转动轴靠近,减小了阻力臂,由F1L1=F2L2可知:阻力臂L2越小,越省力。因此这样做的目的是减小阻力臂,可以省力。
17. 根据下列图文回答下列问题:
(1)不锈钢是________(填“纯净物”或“混合物”).
(2)C60是制作某种锂电池的原料,电池的能量转化形式是由________转化为电能。
【答案】 ①. 混合物 ②. 化学能
【解析】
【详解】(1)不锈钢是铁与碳等其他物质形成的合金,属于混合物,故填混合物;
(2)电池是将化学能存在其内,在工作时是将化学能转化为电能,故填化学能。
18. 分类是科学研究和学习的重要方法。根据相关概念的含义及关系判断下列物质所属类别,将相应物质序号填在横线上:①冰水混合物;②液氮;③碱石灰;④硫酸铜溶液;⑤铁丝;⑥氖气;⑦氧化铜;⑧空气;⑨稀盐酸;⑩干冰。以上物质中属于混合物的是_________;属于氧化物的是 ___________。
【答案】 ①. ③④⑧⑨ ②. ①⑦⑩
【解析】
【详解】①冰水混合物中只含一种物质,因此属于纯净物,该纯净物是由氢元素与氧元素组成的,属于化合物中的氧化物;
②液氮中只含一种物质,因此属于纯净物,该纯净物是由一种元素组成的,属于纯净物中的单质;
③碱石灰是由氧化钙与氢氧化钠组成的混合物;
④硫酸铜溶液中含有硫酸铜和水,属于混合物;
⑤铁丝中只含一种物质,因此属于纯净物,该纯净物是由一种元素组成的,属于纯净物中的单质;
⑥氖气中只含一种物质,因此属于纯净物,该纯净物是由一种元素组成的,属于纯净物中的单质;
⑦氧化铜中只含一种物质,因此属于纯净物,该纯净物是由铜元素与氧元素组成的,属于化合物中的氧化物;
⑧空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
⑨稀盐酸中含有氯化氢和水,属于混合物;
⑩干冰中只含一种物质,因此属于纯净物,该纯净物是由碳元素与氧元素组成的,属于化合物中的氧化物。
故答案为:③④⑧⑨;①⑦⑩。
19. 图甲中过山车从A点出发,先后经过B、C、D、E点;图乙是过山车在B、C、D、E点的动能和重力势能大小的示意图。
过山车的动能在_______点最大,过山车的机械能_______。(填“守恒”或“不守恒”)
【答案】 ①. C ②. 不守恒
【解析】
【详解】[1]由图乙可知,动能的大小由对应的条形高度体现,C 点的动能条形最高,过山车在 C 点的动能最大,说明此时速度最大。
[2]观察图乙中 B、C、D、E 点的动能和重力势能之和,发现机械能逐渐减小,因为过山车在运动过程中受到摩擦阻力的作用,存在能量损失,所以机械能不守恒。
20. 小黄家的电能表表头如图所示,长时间工作时该电能表允许接入用电器的最大功率 ____W;他将家里其他用电器断开,只将一个900W电饭煲接入电路中,当电饭煲正常工作1h,电能表的表盘转了____转。
【答案】 ①. 2200 ②. 2700
【解析】
【详解】[1] 由题图可知,电能表工作的电压为220V,允许通过的最大电流为10A,则电能表允许接入用电器的最大功率为
[2] 只将一个900W电饭煲接入电路中,工作1h,则电饭煲消耗的电能为
“3000r/kW·h”表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000转,则只用电饭煲工作1h,电能表的表盘转的转数为
21. 实验室常用锌和稀硫酸来制取氢气,向盛有稀硫酸溶液的烧杯中加入足量的锌至反应完全。
(1)写出该反应的化学方程式_____。
(2)如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同反应前离子,则“”表示_____。(填写离子符号)
【答案】 ①. Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ ②.
【解析】
【分析】
【详解】(1)锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,该反应的化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。
(2)反应前的溶液是稀硫酸,含有氢离子和硫酸根离子,反应后的溶液是硫酸锌溶液,含有硫酸根离子和锌离子,故反应前后没有发生改变的离子是硫酸根离子,则“”表示。
22. 如图所示,AC>BC,在相同时间内把同一物体分别沿斜面AC、BC匀速推上顶端,推力分别为F1、F2,功率分别为P1、P2,在不考虑摩擦的情况下,F1_____F2,P1_____P2。(均填“>”“<”或“=”)
【答案】 ①. < ②. =
【解析】
【详解】[1]不计摩擦,斜面AC倾斜角度小于BC,则AC>BC,所以物体沿AB运动时拉力较小,即F1<F2;
[2]不计摩擦,使用光滑的斜面没有额外功,拉力在两斜面上做功相同(等于克服物体重力所做的功),即W1=W2;拉力做功相同,所用时间相同,根据P=可知,拉力做功的功率相同,即P1=P2。
23. 如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当把一个“2.5V 0.5A”的小灯泡L,接在a、b两点间时,通过小灯泡的电流是0.5A,则L1的实际功率为___________;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡L2接在a、b两点间,则L2的实际功率___________额定功率(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】 ①. 1.25W ②. 小于
【解析】
【详解】[1]根据“2.5V0.5A”可知,灯泡的额定电流为0.5A,即通过灯泡的电流为0.5A时,它正常发光,那么它的实际功率等于额定功率,即
P1=U1I1=2.5V×0.5A=1.25W
[2]灯泡L1的电阻
灯泡L2的电阻
则
R2>R1
根据R总=R+R1可知,流入L2的电流肯定小于流入L1的电流,即通过L2的电流肯定小于0.5A,即L2的实际功率肯定小于额定功率。
24. 用如图所示滑轮组拉着重为30N的物体A匀速前进0.2m,若物体A与地面的摩擦力为9N,则拉力所做的有用功是________ J;若实际拉力F=4N,则该滑轮组的机械效率为________。
【答案】 ①. 1.8 ②. 75%
【解析】
【详解】[1]因为使用滑轮组拉动物体时,克服物体与地面的摩擦力做的功为有用功,根据公式,已知物体A与地面的摩擦力,物体A匀速前进的距离,则拉力所做的有用功为
[2]由图可知,动滑轮上绳子的有效股数,根据公式,可得拉力端移动的距离
拉力做的总功
再根据机械效率公式
25. 某固体物质可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、氯化钾、硫酸铜、氢氧化钾中的一种或几种。为探究其组成,某科学兴趣小组进行了如下实验,流程和现象记录如下:
(1)步骤③中发生反应的化学方程式为_____。
(2)该固体物质中一定含有______(填化学式)。
【答案】(1)
(2)Na2CO3、KOH
【解析】
【分析】得到无色溶液A,说明固体中不含有硫酸铜,加入足量氯化钡溶液,B溶液pH大于7,说明固体中含有氢氧化钾,得到白色沉淀,说明固体中含有硫酸钠或碳酸钠或硫酸钠和碳酸钠,则固体中不含有氯化钙,加入足量稀硝酸,得到无色气体和无色溶液,说明白色沉淀中不含有硫酸钡,即固体中不含有硫酸钠,一定含有碳酸钠,不能确定是否含有氯化钾。
【小问1详解】
由分析可知,步骤③的反应是稀硝酸和碳酸钡反应生成硝酸钡、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
由分析可知,该固体物质中一定含有:Na2CO3、KOH。
三、实验探究题(共5题,除标注外,其余每空2分,共35分)
26. 在“探究杠杆的平衡条件”实验中:
(1)如图a所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向_____旋(选填“左”或“右”)。
(2)如图b所示,在A位置上挂两个相同钩码,应该在B位置挂上_____个同样的钩码,才能使杠杆在水平位置平衡。
(3)如图c所示,弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动,杠杆始终保持水平平衡,则弹簧测力计的示数将_____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 右 ②. 1 ③. 变大
【解析】
【详解】(1)[1]由图a知,杠杆的右端较高,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向右旋。
(2)[2]设杠杆的一个小格为L,一个钩码重为G,
因为
,
所以
,
所以,n=1,所以在A处挂1个钩码。
(3)[3]弹簧测力计由竖直方向逐渐向左转动时,阻力和阻力臂不变,动力臂变小,根据杠杆的平衡条件可知,动力变大,所以,弹簧测力计的示数将变大。
27. 纳米铁(单质铁)在环保领域应用广泛。以铁矿(主要成分为FeCO3,不考虑杂质)为原料可以制备纳米铁。小明对制备得到的固体成分进行探究。[提出问题]固体成分是什么?
[作出猜想]猜想一:Fe;猜想二:FeCO3;猜想三:Fe和FeCO3
[查阅资料]]FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑
[实验探究]小明利用如图装置,对固体成分进行探究。
(1)检验装置A气密性的操作方法__________。
(2)向装置A中加入稀酸后,A中产生气泡且变为绿色,小明判断猜想一正确。你认为小明的判断是否正确__________,理由是:__________。
(3)若猜想三正确,小明观察到的现象为__________。
【答案】 ①. 用止水夹夹住右侧导管,将适量水倒入长颈漏斗,若能形成一段稳定的水柱则气密性良好。(其他方法言之有理即可) ②. 不正确 ③. Fe和FeCO3都可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁绿色溶液和气体 ④. B中澄清石灰水变浑浊,D中黑色固体变红色
【解析】
【详解】(1)检验装置A气密性的操作方法用止水夹夹住右侧导管,形成密封体系,将适量水倒入长颈漏斗,若能形成一段稳定的水柱则气密性良好;
(2)盐酸与铁反应生成氯化亚铁和氢气,与碳酸亚铁反应生成氯化亚铁、水和二氧化碳;向装置A中加入稀酸后,A中产生气泡且变为绿色,小明判断猜想一正确。小明的判断不正确,理由是:Fe和FeCO3都可以与稀硫酸反应生成硫酸亚铁绿色溶液和气体;
(3)若猜想三正确,固体成分是Fe和FeCO3,加盐酸产生的气体是二氧化碳和氢气,二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊,氢气与氧化铜加热能生成水和铜,小明观察到的现象为B中澄清石灰水变浑浊,D中黑色固体变红色。
28. 小柯在探究物体动能与哪些因素有关的实验中,让小球分别从同一斜面上由静止开始滚下,小球滚动到同一水平面时与同一木块相撞,木块在水平面上移动了一段距离后,停在图中所示位置。
(1)甲、乙、丙三次实验中,通过比较________来比较小球的动能大小;
(2)选择甲、乙两次实验进行比较,可以得到的结论是________;
(3)小柯完成上述实验后,选用上述部分材料继续探究物体重力势能大小与质量的关系,实验设计如图1所示;
小妍认为小柯的实验设计不合理,应该设计成图2所示实验,你赞同哪位同学观点,请说明理由:________。
【答案】 ①. 木块被撞的距离 ②. 质量相同时,速度越大,动能越大 ③. 见详解
【解析】
【详解】(1)[1]在探究物体动能与哪些因素有关的实验中,不能直接观察小球的动能大小,所以运用转换法,通过比较木块被撞的距离来比较小球的动能大小。
(2)[2]观察甲、乙两次实验发现,同一小球从斜面上不同的高度,由静止滚下,小球的质量相同,撞击木块时的速度不同,乙图中,小球撞击木块时的速度较大,木块被撞的距离更远,所以乙图中,小球的动能较大,所以甲、乙两次实验可以得到的结论是质量相同时,速度越大,动能越大。
(3)[3]小妍的实验设计更合理,探究物体重力势能大小与质量的关系,应控制物体下降的高度相同,图2中,两个小球的重心下降高度相同,所以实验设计更合理。
29. 以下是以食品包装袋干燥剂为主题而开展的微项目化学习。
【认识干燥剂】
(1)生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠……从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是________。
【探秘干燥剂】
小科同学对一包久置的生石灰干燥剂成分(如图)进行如下探究:
查阅资料:
①生石灰会吸收空气中的水分,生成氢氧化钙,氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水。
②氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应能生成碳酸钙,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙。
(2)为检验样品中是否存在氢氧化钙,小科设计了如下实验:用天平称量少量干燥剂质量为m1,在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2。若样品中含氢氧化钙,则m1________m2(填“>”、“<”或“=”)。
(3)为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余。小科认为样品中不一定含有碳酸钙,理由是________。
【项目评价】
物质的检验有不同的方案,不同方案中所用试剂的量会影响检验的结果。为此他们设计了如下评价量表。
评价等级
优秀
合格
待改进
指标
有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断
现象不是很明显,但可借助仪器判断
借助仪器也不能判断
(4)在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是:取适量样品于试管中,加入少量水振荡,观察现象。这一方案的评价等级是________。
【答案】(1)生石灰 (2)>
(3)氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙
(4)优秀
【解析】
【小问1详解】
生活中常见的干燥剂有生石灰、浓硫酸、氢氧化钠,从食品安全角度考虑,食品包装袋内的干燥剂最有可能是生石灰,因为生石灰能够与水反应,可以用作食品干燥剂,而浓硫酸和氢氧化钠虽具有吸水性,但具有强烈的腐蚀性,不能用作食品干燥剂;
【小问2详解】
氢氧化钙在500℃以上会分解为氧化钙和水,碳酸钙在900℃左右分解为二氧化碳和氧化钙,700℃时,氢氧化钙分解,碳酸钙不能分解,用天平称量少量干燥剂质量为m1在700℃条件下,加热一段时间后,测其质量为m2,由结论可知固体中含有氢氧化钙,说明m1>m2;
【小问3详解】
为检验样品中是否存在碳酸钙,取样品于试管中,加水后发现试管底部有固体剩余,小科认为样品中不一定含有碳酸钙,由于氢氧化钙微溶于水,白色沉淀可能是氢氧化钙,则小丽认为小科的结论不正确;
【小问4详解】
氧化钙溶于水会放出大量的热,则在检验样品中是否存在氧化钙时,小科设计的方案是取适量样品于试管中,加入少量水振荡,会观察到试管外壁发热,有明显的实验现象,可用感觉器官直接判断,故这一方案的评价等级是优秀。
30. 小红想测量标有“2.5V”字样小灯泡的电功率,从实验室找来了电压恒为3.0伏的电源、电压表、电流表、规格为“20欧,1安”的滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验。
(1)请用笔画线表示导线将电路连接完整,要求变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗;________
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡_______;
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,图乙是通过小灯泡的电流随它两端电压变化关系图象,则小灯泡的额定功率为_______W;同组的小安通过计算指出曲线上所标出的A点并不是实验直接测得的数据,他的理由是___________。
【答案】 ①. ②. 断路 ③. 0.625 ④. A点时滑动变阻器接入电路中的电阻为25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω
【解析】
【详解】(1)[1]根据图可知, 变阻器的滑片P向B端移动时,灯泡变暗,即电流变小而电阻变大,那么应该将左下角的A接线柱与开关右端相连即可,如图所示:
(2)[2]检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压。造成这一故障的原因可能是小灯泡断路。
(3)[3]根据图像可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
[4]根据乙图可知,当电流为0.1A时,电压表的示数为0.5V,则变阻器两端的电压
U变=U总-UL=3V-0.5V=2.5V
则变阻器接入的阻值为
那么 同组的小安通过计算指出曲线上所标出的A点并不是实验直接测得的数据,他的理由是:A点时滑动变阻器接入电路中的电阻为25Ω大于滑动变阻器的最大阻值20Ω。
四、解答题(共5题,每题8分,共40分)
31. “艾灸”是用艾叶制成的艾条、艾柱产生的艾热刺激人体穴位或特定部位,从而达到防病治病目的的一种治疗方法。艾草含有丰富的黄酮素(),它具有较高的药用价值。
(1)黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为______。
(2)艾灸是通过_____的方式改变穴位处的内能。
(3)艾灸时,黄酮素在空气中燃烧生成44g,若想用溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液吸收这44g,为保证吸收完全,至少需要准备该氢氧化钠溶液多少克。
【答案】(1)90:5:16
(2)热传递 (3)设氢氧化钠溶液的质量为x,
x=800g,
答:需要准备该氢氧化钠溶液800g。
【解析】
【小问1详解】
黄酮素中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×15):(1×10):(16×2)=90:5:16;
【小问2详解】
“艾灸”时用艾条熏烤患者的穴位,局部有温热感,是因为身体吸收热量,这是通过热传递的方式改变内能的;
【小问3详解】
见答案。
32. 用燃气灶烧水,燃烧0.5千克的煤气,能使50千克的水从20℃升高到70℃(不计热散失)。已知水的比热容为4.2×103焦/(千克·℃),煤气的热值为4.2×107焦/千克。求:
(1)0.5千克煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。
【答案】(1)
(2)
(3)50%
【解析】
【小问1详解】
0.5千克煤气完全燃烧放出的热量为
【小问2详解】
水吸收的热量为
【小问3详解】
燃气灶烧水的效率为
33. 本届杭州亚运会科技满满,其中两只“呆萌”的四足机械狗成为亮点,它们变身铁饼“搬运工”,这是世界首次使用机械狗在赛场搬运体育器械。工作人员只需将铁饼放置在卡槽上,便可在第一时间操控机械狗将铁饼运输回起点处。
(1)机械狗在平地上运输铁饼,是将电能转化为________;
(2)已知机械狗的牵引力为100牛,将铁饼从65米的落地点径直运到起点用时13秒,求该机械狗的功率________;
(3)机械狗除了能在平地上行走外,它还能进行负重登楼。已知机械狗自重12千克,现携带重为2千克的标准铁饼上五楼。试通过计算,求整个过程中机械狗克服重力所做的功________。(每层楼高3米)
【答案】 ①. 机械能 ②. 500W ③. 1680J
【解析】
【详解】(1)[1]机械狗在平地上运输铁饼,消耗电能,克服地面阻力做功,是将电能转化为机械能。
(2)[2]机械狗的牵引力为100牛,将铁饼从65米的落地点径直运到起点所做的功为
该机械狗的功率
(3)[3]机械狗携带标准铁饼上五楼时的总重力为
上五楼总高度为
整个过程中机械狗克服重力所做的功
34. 如图是用某款3D打印笔进行立体绘画时的场景。打印笔通电后,笔内电阻丝发热使笔内绘画材料熔化。电路简化后如下图所示,电源电压恒为6V,R1和R2为发热电阻丝。只闭合S1时低温挡工作,S1、S2都闭合时高温挡工作,高温挡和低温挡的功率比为4:3,R1=4Ω,忽略电阻丝阻值随温度的变化。求:
(1)低温挡的功率;
(2)先低温挡工作30s,再高温挡工作1min,该打印笔消耗的总电能;
(3)R2的电阻值。
【答案】(1)见解析 (2)见解析
(3)见解析
【解析】
【小问1详解】
只闭合S1时低温挡工作,低温挡的功率
【小问2详解】
因为高温挡和低温挡的功率比为4:3,所以
先低温挡工作30s,再高温挡工作1min,该打印笔消耗的总电能
【小问3详解】
S1、S2都闭合时为高温挡,此时R1、R2并联,因R1前后电压不变,电阻不变,所以功率不变,故R2的功率为
P2=P高-P低=12W-9W=3W
则R2的电阻值为
35. 某化学兴趣小组做完酸碱盐实验后,得到硫酸和硫酸铜混合溶液200g,为达到排放的标准,现用120g氢氧化钠溶液分6次加入混合溶液中,得到的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
6
加入氢氧化钠溶液的质量/g
20
20
20
20
20
20
反应后溶液的质量/g
220
a
255.1
270.2
285.3
305.3
(1)表格中“a”的值是______g。
(2)计算所加氢氧化钠溶液的溶质质量分数______。
(3)计算第五次反应结束后,溶液中溶质的质量分数(精确到0.1%)______。
【答案】(1)240 (2)20%
(3)12.4%
【解析】
【小问1详解】
将氢氧化钠溶液加到硫酸和硫酸铜的混合溶液中,酸碱优先反应,没有沉淀生成,然后氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,根据表格数据可知第1次向200g混合液中加入20g氢氧化钠溶液,此时溶液质量为220g,即没有沉淀生成,第3次向溶液中加入20g氢氧化钠溶液,若没有沉淀生成,溶液质量应=,而溶液质量只有255.1g,说明有260g-255.1g=4.9g沉淀生成,第四次向溶液中加入20g氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量=255.1g+20g-270.2g=4.9g,即20g氢氧化钠溶液能和混合溶液反应生成4.9g氢氧化铜沉淀,所以第二次向溶液中加入20g氢氧化钠溶液时硫酸恰好完全反应,且没有沉淀生成。溶液的质量=220g+20g=240g,故填:240;
【小问2详解】
根据上述分析20g氢氧化钠溶液能和混合溶液反应生成4.9g氢氧化铜沉淀,可计算20g氢氧化钠溶液中溶质的质量,进而求出氢氧化钠溶液的质量分数;
设:20g氢氧化钠溶液中的溶质质量为x
氢氧化钠溶液的溶质质量分数=
故填:20%;
【小问3详解】
第5次向溶液中加入20g氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量=270.2g+20g-285.3g=4.9g,第6次向溶液中加入20g氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量=285.3g+20g-305.3g=0g,即第5次加入氢氧化钠后溶液中的硫酸和硫酸铜与氢氧化钠恰好反应完全,溶液中的溶质只有2次生成的硫酸钠,5次共加入氢氧化钠的质量=,根据化学反应原理,和质量守恒定律可知氢氧化钠中的钠元素与硫酸钠中的钠元素质量相等,所以硫酸钠的质量=,,硫酸钠溶液的溶质质量分数=,故填:12.4%。
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