精品解析:浙江嘉兴市桐乡市求是实验中学2026-2027学年第一学期九年级第一次阶段检测科学试题卷(培优)
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内容正文:
九年级上第一次月考科学试题卷(理创班)
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ca-40 Cl-35.5 Mg-24 Ba-137 Na-23 S-32
一.选择题(共15小题)
1. 下列烧杯中的溶液属于酸溶液的是( )
A. B. C. D.
2. 向各盛20mL等浓度氢氧化钠溶液的两个烧杯中,分别滴加水和稀盐酸,利用pH传感器测得烧杯中溶液pH与加入液体体积的变化关系如图。下列说法错误的是( )
A. 曲线X表示向氢氧化钠溶液中滴加水
B. a点对应的溶液能使酚酞溶液变红色
C. b点表示氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应
D. c点对应的溶液中溶质是氯化钠和氢氧化钠
3. 小塘同学在实验室用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈,他向装有铁钉的容器中一次性倒入足量稀盐酸。实验过程中观察到铁锈逐渐消失,随后铁钉表面产生气泡。下列说法中正确的是( )
A. 实验过程中,溶液的颜色始终保持不变
B. 反应中产生的气体,可通过收集后点燃检验
C. 反应过程中,溶液中氯离子的数量在不断减少
D. 为防止铁制品生锈,可将其浸泡在稀盐酸中
4. 如图所示,分别向四支试管中加入足量的饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。其中有明显现象,但无法证明饱和石灰水呈碱性的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
5. 如图是用U形管改进后的创新实验装置,同时取下U形管两端的橡胶塞,开始反应。下列说法正确的是( )
A. 反应时,右边玻璃管液面上升速度快
B. 将换成CO,实验现象一样
C. 反应一段时间后,烧杯中滴加酚酞都会变红
D. 该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
6. 下列各物质,加入到溶液中没有明显现象的是( )
A. KCl B. Zn C. D.
7. 图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间量的相互关系。现一烧杯中含有HCl和CaCl2的混合液,将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,则在该反程中各个量的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 烧杯中盛有 MgSO4和HCl 的混合溶液 100.0g,向其中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. a点对应溶液中只有 1 种溶质
B. b~c 段发生 2 个反应
C. Ba(OH)2溶液的溶质质量分数约为 13.7%
D. m=37.85
9. 如图甲是小缙正在做蹦极运动,他从高处O点开始下落,OA段的长度是弹性绳的原长,在B点时小缙所受的拉力恰好等于其重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳的拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动)。下列判断正确的是( )
A. 小缙所受的重力大小为F0
B. 从O点到B点的过程中小缙的动能增大
C. 整个过程中,小缙的机械能保持不变
D. 图乙中t0时刻(即a点)小缙恰好位于图甲中的A点
10. 如图1所示为惊险刺激的过山车,图2所示为模拟过山车的某一段,过山车从O处由静止滑下,沿轨道先后经过a、b、c、d、e、f,其中a与d等高、c与e等高。若过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略,下列说法正确的是( )
A. 过山车在a点和d点的位置时,机械能相同
B. 过山车经过b点时的机械能小于经过c点时的机械能
C. 过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度
D. 过山车从a到f的过程中,重力势能先增大后减小
11. 杭州亚运会中国撑杆跳名将李玲打破赛会纪录夺冠赢得观众阵阵掌声。如图所示,运动员撑杆跳全过程可分为四个阶段:A→B阶段,助跑加速;B→C阶段,杆弯曲程度增大、人上升;C→D阶段,杆弯曲程度减小、人上升;D→E阶段,人越过横杆后下落,整个过程空气阻力忽略不计。下列说法不正确的是( )
A. 在A→B阶段人的动能逐渐增大
B. 在B→C阶段杆的弹性势能增大
C. 在C→D阶段人的重力势能增大
D. 在D→E阶段中人的机械能减小
12. 一个物体的温度升高了。①小龙说,它含有的热量增加了;②小谢说,它内部的分子运动加剧了;③小黑说,它具有的内能增加了;④小琪说,它从外界吸收热量了。这几种判断中,一定正确的是( )
A. ②与③ B. ①与④ C. ①② D. ②③④
13. 如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像。假设在热传递过程中没有热量损失,那么,由图中所给的信息可知,冷热水的质量与吸放热之比分别是( )
A. 2∶1、1∶1 B. 1∶1、2∶1 C. 1∶1、1∶2 D. 1∶2、1∶1
14. 比值定义法是用两个或两个以上的物理量的“比值”来定义一个新的物理量,实质是选取相同标准进行比较。据此下列说法正确的是( )
A. 公式为比热容的定义式,的单位是,与成正比
B. 公式为密度的定义式,相同时,物体受到浮力越大,液体的越大
C. 公式为电阻的定义式,与成正比,与成反比
D. 公式为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强越大
15. 有甲、乙两个不同金属物体,已知m甲>m乙,C甲>C乙,现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长.现取出后将两物体相互接触(两物体与外界没有热量交换),则有( )
A. 热量将从甲物体传递给乙物体
B. 热量将从乙物体传递给甲物体
C. 甲、乙两物体始终处于热平衡状态
D. 条件不足,无法判断
二.填空题(共6小题)
16. 科学小组用图甲装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,反应过程中pH变化如图乙所示,温度变化如表所示。
滴入①溶液体积/mL
2
4
6
8
10
温度/℃
24.4
27.1
28.5
27.8
26.2
(1)分析图乙可知,装置中①溶液是______。
(2)图乙曲线中b点对应的溶质成分是______。
(3)小组同学分析表格数据认为该反应为放热反应,其判断依据是______。
17. 同学们在验证氢氧化钙的化学性质时,分别取少量氢氧化钙溶液于四支试管中,做了以下实验:
(1)写出D试管中发生反应的化学方程式:____________________ 。
(2)实验结束后,同学们将上述四支试管中的物质倒入同一烧杯内,烧杯底部有白色固体,上层为有色溶液。为处理废液,将其过滤后,向有色滤液中加入稀盐酸,有气泡产生,继续加稀盐酸至溶液颜色恰好消失,此时溶液中的溶质为________ (除酚酞外)。写出有气泡产生的反应的化学方程式:____________________ 。
18. 小金同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液。逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图像如甲图所示。
(1)请写出点对应溶液的溶质是_____(写化学式)。
(2)乙图是甲图中点到点的反应微观实质模型图。则“●”表示_____(写化学符号)。
19. 如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧,其左端至A点时,弹簧具有的弹性势能为30J。松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止在D点,此时木块受到的摩擦力的方向向 _____ ,若弹簧具有的弹性势能为2J,则木块运动过程中克服阻力做的功是 _______ J。整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 _____ (填“B”“C”或“D”)点。
20. 《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代机械或工具。
(1)筒车是一种以水流作动力,用来取水的机械,如图甲所示。其工作原理是将水的_______能转化为水的重力势能;
(2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过___________的方式改变内能,使筒内空气内能_______,磁度升高,达到艾绒的着火点。
21. 将一质量为m的物块静置于斜面上B点,此时物块具有的重力势能为Ep。放手后,物块沿斜面滑下,并在水平面上滑行至A点停下,如图所示。
(1)物块从B点运动到A点整个过程中始终对物块做功的力是 _________。物体从B点滑到A点的过程中,损失的机械能转化为物体内能的效率为η,则物体到达A点时温度升高了_________;(物体比热容用c表示)
(2)若将物块从A点刚好推回B点,则做功至少为 _________。
三.实验探究题(共3小题)
22. 某中学某实验小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图甲所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是_______
A. 采用完全相同的加热方式 B. 酒精灯里所加酒精量相同
C. 取相同质量的水和另一种液体 D. 盛放水和另一种液体的容器相同
(2)实验中除了(1)涉及的物理方法,还运用了_______。
(3)根据实验数据,小明作出了水和另一液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示,另一液体的比热容是_______。。[]
(4)若在该实验中收集到以下数据:水的质量为m,初温为,末温为,加热水的酒精燃烧前的质量为,燃烧后的质量为,盛水的烧杯吸收的热量经测量为,水的比热容为,则酒精的热值表达式_______(不计其他热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
23. 化学兴趣小组同学为探究NaOH与是否发生反应,设计了如下探究实验。
【方案一】从反应物角度探究NaOH与是否发生反应。
(1)小诚设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到B中导管红墨水液面上升。小刘认为此现象不足以证明NaOH与发生了反应,他的理由是________。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满的甲乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为________
②该实验能证明NaOH与发生反应的依据是________。
【方案二】从生成物角度探究NaOH与是否发生反应。
【查阅资料】常温下,NaOH与在乙醇中的溶解度(g)如表。
NaOH
17.3
<0.01
小珊同学根据上述资料设计如表所示实验证明NaOH与发生反应。
实验操作
实验现象
实验结论
将气体通入到________中
观察到溶液变浑浊
NaOH与发生反应
24. 《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载(文中的“石”指石灰石),小金对其展开如下探究:如图甲所示,先利用煤气灯(煤气的主要成分是CO)煅烧石灰石,然后完成后续操作;最后又补充做了如图乙所示实验。
观察到的现象:
①烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。
②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色。
(1)能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象 _____ (选填“①”“②”或“①和②”)。
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色褪去。请用化学方程式解释红色褪去的原因:____________________ 。
(3)为检验图甲所示实验中的石灰石是否完全分解,可取冷却研细后的粉末少许于试管中,____________________ (补全实验方案)。
四.解答题(共2小题)
25. 小明在厨房里找到了一包食用纯碱,包装袋上写有:主要成分是碳酸钠(质量分数>98%),杂质为氯化钠。他利用该纯碱进行如下实验:
烧杯编号
A
B
C
加水的质量/克
80
100
120
溶液的质量/克
113
140
160
(1)为了解使用纯碱的溶解性,小明取了三个洁净的烧杯,编号为A、B、C,分别加入40g该纯碱,再加入一定量的水,充分溶解,得到溶液的质量如下表,整个过程温度不变。小明判断 _____ 烧杯(填“A”“B”或“C”)所得溶液是该温度时的碳酸钠不饱和溶液。
(2)小明另取一个洁净的烧杯D,将32g该纯碱样品放入其中,加水完全溶解,将其放在电子秤上(如图甲),逐渐往杯中滴加稀盐酸,电子秤的示数与加入稀盐酸的质量关系如图乙所示。
①通过计算说明:该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是否与包装袋信息相符。(计算结果精确到0.1%)
②有同学认为小明测定的食用纯碱中碳酸钠的质量分数会偏大,请分析造成碳酸钠质量分数偏大的主要原因是:____________________ 。
26. 室温为10℃时,小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功,可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50N的力将活塞压下12cm,发现底部浸有0.001kg乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为1.8×103J/(kg•℃),着火点为160℃)
(1)求小宁对活塞的做功大小;
(2)0.001kg乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量?
(3)小宁的实验没有成功,请帮助他分析原因。(至少写出两点)
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九年级上第一次月考科学试题卷(理创班)
本卷可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 O-16 Ca-40 Cl-35.5 Mg-24 Ba-137 Na-23 S-32
一.选择题(共15小题)
1. 下列烧杯中的溶液属于酸溶液的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A、盐是由金属离子(铵根离子)和酸根离子构成的化合物,图示中含有钠离子、氢离子、硫酸根离子、水分子,属于盐溶液,错误;
B、碱是电离产生的阴离子全部为氢氧根离子的化合物,图示中含有钠离子、氢氧根离子、水分子,属于碱溶液,错误;
C、盐是由金属离子(铵根离子)和酸根离子构成的化合物,图示中含有钠离子、氯离子、水分子,属于盐溶液,错误;
D、酸是电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,图示中含有氢离子、氯离子、水分子,属于酸溶液,正确。
故选D。
2. 向各盛20mL等浓度氢氧化钠溶液的两个烧杯中,分别滴加水和稀盐酸,利用pH传感器测得烧杯中溶液pH与加入液体体积的变化关系如图。下列说法错误的是( )
A. 曲线X表示向氢氧化钠溶液中滴加水
B. a点对应的溶液能使酚酞溶液变红色
C. b点表示氢氧化钠溶液与稀盐酸恰好完全反应
D. c点对应的溶液中溶质是氯化钠和氢氧化钠
【答案】D
【解析】
【详解】A.从曲线X可以看出,随着液体滴加,溶液pH略有减小,但始终大于7,表示向氢氧化钠溶液中滴加水,故A正确;
B.a点对应的溶液pH>7,显碱性,能使酚酞溶液变红,故B正确;
C.b点对应溶液pH=7,显中性,说明氢氧化钠与稀盐酸恰好完全反应,故C正确;
D.c点对应溶液pH<7,显酸性,说明所加稀盐酸过量,溶液中溶质为氯化钠、氯化氢,故D错误。
本题选择错误的,故选D。
3. 小塘同学在实验室用稀盐酸除去铁钉表面的铁锈,他向装有铁钉的容器中一次性倒入足量稀盐酸。实验过程中观察到铁锈逐渐消失,随后铁钉表面产生气泡。下列说法中正确的是( )
A. 实验过程中,溶液的颜色始终保持不变
B. 反应中产生的气体,可通过收集后点燃检验
C. 反应过程中,溶液中氯离子的数量在不断减少
D. 为防止铁制品生锈,可将其浸泡在稀盐酸中
【答案】B
【解析】
【详解】A.铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁与稀盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液呈黄色,所以实验过程中溶液颜色会由无色变为黄色,并非始终保持不变,A错误。
B.铁锈消失后,铁与稀盐酸反应生成氢气,氢气具有可燃性,可通过收集后点燃,根据是否产生淡蓝色火焰来检验氢气,B正确。
C.氧化铁与稀盐酸反应时,氯离子未参与反应,数量不变;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,此过程中氯离子数量也不变,所以反应过程中溶液中氯离子的数量不会减少,C错误。
D.铁能与稀盐酸反应,若将铁制品浸泡在稀盐酸中,会将铁制品腐蚀,不能防止铁制品生锈,D错误。
4. 如图所示,分别向四支试管中加入足量的饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。其中有明显现象,但无法证明饱和石灰水呈碱性的是( )
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】C
【解析】
【详解】A、饱和石灰水是氢氧化钙的水溶液,能使无色酚酞溶液变红色,能证明饱和石灰水呈碱性,错误;
B、稀硫酸和氢氧化钙反应生成硫酸钙和水,反应无明显现象,错误;
C、碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,会产生白色沉淀,由于反应过程中氢氧根离子没有被消耗,无法证明饱和石灰水呈碱性,正确;
D、氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,会产生红褐色沉淀,由于反应过程中氢氧根离子被消耗,能证明饱和石灰水呈碱性,错误。
故选C。
5. 如图是用U形管改进后的创新实验装置,同时取下U形管两端的橡胶塞,开始反应。下列说法正确的是( )
A. 反应时,右边玻璃管液面上升速度快
B. 将换成CO,实验现象一样
C. 反应一段时间后,烧杯中滴加酚酞都会变红
D. 该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
【答案】D
【解析】
【详解】A、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能溶于水,与水反应生成碳酸,对比可知左侧消耗二氧化碳更多,上升速度更快,故A不符合题意;
B、一氧化碳难溶于水,且不和氢氧化钠反应,因此没有现象,故B不符合题意;
C、左侧生成碳酸钠,碳酸钠溶液呈碱性,酚酞变色,右侧生成碳酸,遇到酚酞不变色,故C不符合题意;
D、由图可知,左侧烧杯中的氢氧化钠溶液(溶质是氢氧化钠,溶剂是水)与右侧烧杯中的水体积相等,二者形成对比实验,氢氧化钠可以与二氧化碳反应,二氧化碳能溶于水,但最后左右页面上升速度不一样,左侧快,说明氢氧化钠确实和二氧化碳反应,故D符合题意。
故选D。
6. 下列各物质,加入到溶液中没有明显现象的是( )
A. KCl B. Zn C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.KCl与FeCl₃不发生化学反应,混合后无沉淀、气体或颜色变化,无明显现象,A符合题意。
B.Zn与FeCl₃发生置换反应,溶液由黄色逐渐变为浅绿色,还可能伴随黑色固体析出,有明显现象,B不符合题意。
C.AgNO₃与FeCl₃反应生成白色AgCl沉淀,有明显现象,C不符合题意。
D.Ba(OH)₂与FeCl₃反应生成红褐色Fe(OH)₃沉淀,有明显现象,D不符合题意。
7. 图像是一种表示方法,也是了解化学反应的“窗口”,我们可通过建立图像来表示化学反应过程中物质间量的相互关系。现一烧杯中含有HCl和CaCl2的混合液,将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,则在该反程中各个量的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】现一烧杯中含有HCl和CaCl2的混合液,将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
【详解】A、盐酸显酸性,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,生成的氯化钠呈中性,所以一开始溶液pH变大,碳酸钠溶液和氯化钙的反应过程中,生成氯化钠呈中性,所以中间有一段pH=7不变的过程,最后碳酸钠过量,碳酸钠溶液显碱性,溶液呈碱性pH大于7,且无限趋近于碳酸钠原溶液的pH,错误;
B、将一定质量分数的Na2CO3溶液加入到混合液中直至过量,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应开始不产生沉淀,盐酸完全反应后,产生沉淀,完全反应后,沉淀质量不再增加,正确;
C、碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸完全反应后,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,完全反应后,继续滴加碳酸钠溶液,第一个过程溶剂增加的质量包括碳酸钠溶液中的水和生成的水,增加的幅度最大;第二个过程碳酸钠溶液和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,溶剂增加的质量只是碳酸钠溶液中的水,增加的幅度较小;第三个过程滴加碳酸钠溶液过量,增加的还是碳酸钠溶液中的水,第二个过程和第三个过程增加水的幅度相同,错误;
D、碳酸钠先与盐酸反应,盐酸反应完,再与氯化钙反应,所以氯化钙的质量先不变,后逐渐减少至0,错误。
故选B。
8. 烧杯中盛有 MgSO4和HCl 的混合溶液 100.0g,向其中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液,产生沉淀的质量与滴加的溶液质量关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. a点对应溶液中只有 1 种溶质
B. b~c 段发生 2 个反应
C. Ba(OH)2溶液的溶质质量分数约为 13.7%
D. m=37.85
【答案】D
【解析】
【分析】根据硫酸根离子和钡离子反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,氢氧根离子和钡离子反应生成溶于酸的氢氧化镁沉淀,然后结合图像中的数据进行分析计算。
o-a段生成的是硫酸钡沉淀,a------b段生成的是硫酸钡和氢氧化镁沉淀,b---c段生成的是氢氧化镁沉淀
【详解】A、a点对应溶液中有氯化镁、硫酸镁2种溶质,故A错误;
B、b~c段只发生氢氧化钡和氯化镁的反应1个反应,故B错误;
C、设氢氧化钡的质量分数为x,由o-a段的数据可计算:
x=17.1%,故C错误;
D、设a—b段生成的硫酸钡沉淀为y,氢氧化镁沉淀为z:
y=11.65g z=2.9g
所以m=23.3g+11.65g+2.9g=37.85g,故D正确。
故选D。
【点睛】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
9. 如图甲是小缙正在做蹦极运动,他从高处O点开始下落,OA段的长度是弹性绳的原长,在B点时小缙所受的拉力恰好等于其重力,C点是第一次下落到达的最低点。运动员所受弹性绳的拉力F的大小随时间t变化的情况如图乙所示(蹦极过程视为竖直方向的运动)。下列判断正确的是( )
A. 小缙所受的重力大小为F0
B. 从O点到B点的过程中小缙的动能增大
C. 整个过程中,小缙的机械能保持不变
D. 图乙中t0时刻(即a点)小缙恰好位于图甲中的A点
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,最后绳的弹性势能几乎不变,说明此时运动员已经静止下来,此时拉力与重力平衡,弹力小于F0,则重力小于F0,故A错误;
B.运动员从O到A的过程中,质量不变,高度变小,重力势能变小,速度变大,动能变大;从A点到B点过程中,运动员受到的弹力小于重力,所以运动员向下做加速运动,速度变大,质量不变,动能变大,故B正确;
C.A到B的过程中,小缙的一部分机械能转化为弹性势能;最终静止时,小缙的一部分机械能转化为了弹性势能,所以整个过程中运动员的机械能是变化的,故C错误;
D.由图可知,t0时刻,绳的弹性势能最大,应达到了最低点C,此时动能为零,故D错误。
故选B。
10. 如图1所示为惊险刺激的过山车,图2所示为模拟过山车的某一段,过山车从O处由静止滑下,沿轨道先后经过a、b、c、d、e、f,其中a与d等高、c与e等高。若过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略,下列说法正确的是( )
A. 过山车在a点和d点的位置时,机械能相同
B. 过山车经过b点时的机械能小于经过c点时的机械能
C. 过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度
D. 过山车从a到f的过程中,重力势能先增大后减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.过山车与轨道之间的摩擦力不能忽略,过山车从a点到d点的过程中,克服摩擦做功,部分机械能转化为其他形式的能,机械能减小,a点的机械能大于d点的机械能;故A错误;
B.过山车从b到c的过程中,过山车克服摩擦做功,一部分机械能转化为其他形式的能,过山车经过b点时的机械能大于经过c点时的机械能,故B错误;
C.c与e等高,过山车在两点的重力势能相等,过山车先通过c点,再到达e点,因为机械能的总量减小,所以过山车在c点的动能大于在e点的动能,又因为过山车的质量不变,所以过山车经过c点时的速度大于经过e点时的速度,故C正确;
D.由图可知,过山车从a到f的过程中,过山车的高度先降低、后升高、再降低;过山车重力势能经过了减小、增大、再减小的过程,故D错误。
故选C。
11. 杭州亚运会中国撑杆跳名将李玲打破赛会纪录夺冠赢得观众阵阵掌声。如图所示,运动员撑杆跳全过程可分为四个阶段:A→B阶段,助跑加速;B→C阶段,杆弯曲程度增大、人上升;C→D阶段,杆弯曲程度减小、人上升;D→E阶段,人越过横杆后下落,整个过程空气阻力忽略不计。下列说法不正确的是( )
A. 在A→B阶段人的动能逐渐增大
B. 在B→C阶段杆的弹性势能增大
C. 在C→D阶段人的重力势能增大
D. 在D→E阶段中人的机械能减小
【答案】D
【解析】
【详解】A.A→B助跑加速阶段,质量不变,速度增大,则动能增大,故A正确;
B.B→C阶段,杆弯曲程度增大,杆的弹性势能与形变量有关,形变量变大,所以弹性势能增大,故B正确;
C.C→D阶段,人的高度上升,质量不变,所以重力势能变大,故C正确;
D.D→E阶段,人越过横杆后下落,整个过程空气阻力忽略不计,重力势能转化为动能,机械能守恒,故D错误。
本题选择描述错误的,故选D。
12. 一个物体的温度升高了。①小龙说,它含有的热量增加了;②小谢说,它内部的分子运动加剧了;③小黑说,它具有的内能增加了;④小琪说,它从外界吸收热量了。这几种判断中,一定正确的是( )
A. ②与③ B. ①与④ C. ①② D. ②③④
【答案】A
【解析】
【详解】①③物体温度升高,它具有的内能增加了,热量是过程量,不能与含有连用,故①错误,③正确;
②物体温度升高,分子运动剧烈,故②正确;
④一个物体的温度升高了,说明内能增加了,可能是吸收了热量也可能外界对它做功改变了它的内能,故④错误。
综上分析,BCD错误,A正确。
故选A。
13. 如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图像。假设在热传递过程中没有热量损失,那么,由图中所给的信息可知,冷热水的质量与吸放热之比分别是( )
A. 2∶1、1∶1 B. 1∶1、2∶1 C. 1∶1、1∶2 D. 1∶2、1∶1
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,热水的初温为80℃、末温为40℃,热水降低的温度为
冷水的初温为20℃、末温为40℃,冷水升高的温度为
根据热平衡方程,则
所以
即
可得,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
14. 比值定义法是用两个或两个以上的物理量的“比值”来定义一个新的物理量,实质是选取相同标准进行比较。据此下列说法正确的是( )
A. 公式为比热容的定义式,的单位是,与成正比
B. 公式为密度的定义式,相同时,物体受到浮力越大,液体的越大
C. 公式为电阻的定义式,与成正比,与成反比
D. 公式为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强越大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.比热容是物质的一种特性,和物体吸收或放出热量的多少、温度的高低、质量的大小都没有关系,故A错误。
B.密度的定义是为,故B错误。
C.电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故C错误。
D.公式为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强越大,故D正确。
故选D。
15. 有甲、乙两个不同金属物体,已知m甲>m乙,C甲>C乙,现将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长.现取出后将两物体相互接触(两物体与外界没有热量交换),则有( )
A. 热量将从甲物体传递给乙物体
B. 热量将从乙物体传递给甲物体
C. 甲、乙两物体始终处于热平衡状态
D. 条件不足,无法判断
【答案】C
【解析】
【详解】将两物体同时放入标况下的沸水中充足时长,现取出后两物体温度相同,将两物体相互接触后,因没有温度差,所以不会发生热传递,始终处于热平衡状态;故C正确,ABD错误。
二.填空题(共6小题)
16. 科学小组用图甲装置探究稀盐酸与氢氧化钠溶液的反应,反应过程中pH变化如图乙所示,温度变化如表所示。
滴入①溶液体积/mL
2
4
6
8
10
温度/℃
24.4
27.1
28.5
27.8
26.2
(1)分析图乙可知,装置中①溶液是______。
(2)图乙曲线中b点对应的溶质成分是______。
(3)小组同学分析表格数据认为该反应为放热反应,其判断依据是______。
【答案】(1)稀盐酸(或稀HCl)
(2)氯化钠##NaCl
(3)表格中溶液温度先升高后降低(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
从图乙可知,初始溶液pH>7,呈碱性,随着滴入①溶液,pH逐渐降低到7以下,说明实验是向氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,因此①是稀盐酸。
【小问2详解】
b点溶液pH=7,溶液呈中性,说明稀盐酸和氢氧化钠恰好完全反应,二者反应生成氯化钠和水,因此对应溶质只有氯化钠。
【小问3详解】
根据表格数据,随着反应进行,溶液温度先逐渐升高,反应结束后继续滴加溶液温度才下降,温度升高说明反应过程放出热量,因此判断该反应是放热反应。
17. 同学们在验证氢氧化钙的化学性质时,分别取少量氢氧化钙溶液于四支试管中,做了以下实验:
(1)写出D试管中发生反应的化学方程式:____________________ 。
(2)实验结束后,同学们将上述四支试管中的物质倒入同一烧杯内,烧杯底部有白色固体,上层为有色溶液。为处理废液,将其过滤后,向有色滤液中加入稀盐酸,有气泡产生,继续加稀盐酸至溶液颜色恰好消失,此时溶液中的溶质为________ (除酚酞外)。写出有气泡产生的反应的化学方程式:____________________ 。
【答案】(1)Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
(2) ①. 氯化钠 ②. Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
【解析】
【小问1详解】
D试管是向氢氧化钙溶液中滴加碳酸钠溶液,二者发生复分解反应,生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
【小问2详解】
四支试管的反应产物:A生成碳酸钙和水,B是加酚酞后溶液显碱性变红,C生成氯化钙和水,D生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。混合后烧杯底部有白色固体(即不溶于水的碳酸钙),上层是有色的碱性酚酞溶液;向滤液加稀盐酸有气泡产生,说明滤液中含有过量的碳酸盐(即碳酸钠,因为钙离子已被沉淀完全,否则碳酸根无法在滤液中大量共存)。继续加稀盐酸至溶液颜色恰好消失,此时溶液的碱性被完全中和,溶液呈中性,所有的氢氧根、碳酸根都和盐酸反应转化为氯化钠,因此除酚酞外溶质只有氯化钠。
产生气泡是滤液中的碳酸钠和稀盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳, Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
18. 小金同学取了适量实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液。逐滴滴加纯碱溶液,绘制产生沉淀的图像如甲图所示。
(1)请写出点对应溶液的溶质是_____(写化学式)。
(2)乙图是甲图中点到点的反应微观实质模型图。则“●”表示_____(写化学符号)。
【答案】 ①. 、 ②.
【解析】
【详解】(1)实验室制二氧化碳发生装置中的剩余溶液中一定含有氯化钙,可能含有盐酸;逐滴滴加纯碱溶液,一开始没有产生沉淀,说明加入的纯碱溶液先与盐酸反应,盐酸反应完,再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,B点时氯化钙还没完全反应,对应溶液的溶质是氯化钙、氯化钠,其化学式为CaCl2、NaCl。
(2)O点到A点,是盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,O点时溶质是氯化氢和氯化钙,由O点到A点的反应微观实质模型图,“”表示的是钠离子,其离子符号为Na+。
19. 如图所示,原长为L的轻质弹簧一端固定在竖直墙面上,另一端与水平面上的木块相连。推动木块压缩弹簧,其左端至A点时,弹簧具有的弹性势能为30J。松手后,木块在弹簧的作用下往复运动若干次后静止在D点,此时木块受到的摩擦力的方向向 _____ ,若弹簧具有的弹性势能为2J,则木块运动过程中克服阻力做的功是 _______ J。整个过程中木块速度最大时其左端可能位于 _____ (填“B”“C”或“D”)点。
【答案】 ①. 右 ②. 28 ③. B
【解析】
【详解】木块静止在D点,说明弹簧处于拉伸状态,弹簧对木块的拉力向左;木块静止,受力平衡,所以摩擦力方向向右。
根据能量守恒,初始时弹簧的弹性势能为30J,最终剩余2J弹性势能,过程中所有损耗的能量都用来克服摩擦力做功,因此克服阻力做的总功为。
弹簧被压缩时具有弹力,弹力的方向是向右的,木块向右运动时,阻力是向左的;开始运动时,弹力大于阻力,木块向右运动的过程中,弹力慢慢减小,阻力不变,木块做加速运动,当木块受到的弹力等于阻力时速度最大,此时弹簧未恢复至原长;木块由于惯性仍然会向右运动,此时弹力小于阻力,做的是减速运动,当弹簧恢复原长时阻力为0;由图可知,整个运动过程中木块速度最大时其左端可能位于B点。
20. 《天工开物》是我国古代的科学著作,书中记载着大量的古代机械或工具。
(1)筒车是一种以水流作动力,用来取水的机械,如图甲所示。其工作原理是将水的_______能转化为水的重力势能;
(2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过___________的方式改变内能,使筒内空气内能_______,磁度升高,达到艾绒的着火点。
【答案】(1)动能 (2) ①. 做功 ②. 增加
【解析】
【小问1详解】
筒车是一种以水流作动力,用来取水的机械,如图甲所示,流入的水借助该机械,将水抬高一定的高度,水的重力势能增加,即其工作原理是将水的动能转化为水的重力势能。
【小问2详解】
[1][2]取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,压缩气体做功,该过程中推杆对筒内气体做功,使筒内空气内能增加,磁度升高,达到艾绒的着火点,艾绒着火,该过程中是通过做功的方式改变内能的。
21. 将一质量为m的物块静置于斜面上B点,此时物块具有的重力势能为Ep。放手后,物块沿斜面滑下,并在水平面上滑行至A点停下,如图所示。
(1)物块从B点运动到A点整个过程中始终对物块做功的力是 _________。物体从B点滑到A点的过程中,损失的机械能转化为物体内能的效率为η,则物体到达A点时温度升高了_________;(物体比热容用c表示)
(2)若将物块从A点刚好推回B点,则做功至少为 _________。
【答案】(1) ①. 摩擦力 ②.
(2)2Ep
【解析】
【小问1详解】
[1]从B到A的过程中,物块受到重力、摩擦力和支持力的作用,物块所受的摩擦力的方向与木块运动的方向相反,且整个过程中始终在摩擦力f的方向上通过了距离,故摩擦力始终对物块做功。
[2]重力的方向为竖直向下,故从B点至斜面底端的过程中,物块在重力的方向上移动距离,故重力对物块做功,从斜面底端至A点的过程中,物块没有在重力的方向上移动距离,故重力没有始终对物块做功;支持力的方向始终和物块运动方向垂直,故支持力始终不做功;在物体滑动过程中能量守恒,运动过程中转化成的内能为:ηEp,根据比热容的变形公式可知,升高的温度
【小问2详解】
物块静置于斜面上A点时的机械能等于重力势能,重力势能为 Ep,当到达水平面的B点的过程中,机械能逐渐减小为0;也就说明其间重力和摩擦力做功,并且重力做正功,而摩擦力做负功,两者做功之和为0;根据能量守恒定律可得:要将物体由B点推到A点,仍要克服重力和摩擦分别做 Ep的功,故人要对它做的功为
三.实验探究题(共3小题)
22. 某中学某实验小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图甲所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是_______
A. 采用完全相同的加热方式 B. 酒精灯里所加酒精量相同
C. 取相同质量的水和另一种液体 D. 盛放水和另一种液体的容器相同
(2)实验中除了(1)涉及的物理方法,还运用了_______。
(3)根据实验数据,小明作出了水和另一液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示,另一液体的比热容是_______。。[]
(4)若在该实验中收集到以下数据:水的质量为m,初温为,末温为,加热水的酒精燃烧前的质量为,燃烧后的质量为,盛水的烧杯吸收的热量经测量为,水的比热容为,则酒精的热值表达式_______(不计其他热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
【答案】(1)B (2)转换法
(3)2.1×103##2100
(4)
【解析】
【分析】本实验通过控制变量法和转换法,利用相同加热装置保证相同时间内水和液体吸热相同,再结合和温度-时间图像,对比两者吸热升温的快慢,算出液体比热容,并推导酒精热值表达式。
【小问1详解】
A . 为保证水和液体在相同时间内吸收的热量相同,采用完全相同的加热方式,故A不符合题意;
B. 实验时为了减小误差,应尽量使酒精灯的火焰大小一样,但不一定要求酒精灯内的酒精相同,故B符合题意。
C. 为了便于比较水与液体升高的温度差,实验时应取相同质量的水和液体,故C不符合题意;
D. 为防止热量散失对实验的影响,应让盛放水和液体的容器相同,故D不符合题意。
故选B。
【小问2详解】
本实验中,通过加热时间的长短来反映物质吸收热量的多少,这种方法叫转换法;同时控制质量、加热方式等不变,只改变物质种类,这是控制变量法。题目问“除了(1)涉及的方法”,因此填转换法。
【小问3详解】
水和液体的初温都是68℃,加热到98℃,水用了20min,液体用了10min。相同加热方式下,水吸收的热量是液体的2倍,即
又因为水和液体质量相同,升高的温度也相同
因为
约去mΔt,则另一液体的比热容是
【小问4详解】
水吸收的热量,烧杯吸收的热量Q0,酒精放出的热量,燃烧的酒精质量,根据,由此可得酒精的热值表达式
【点睛】
23. 化学兴趣小组同学为探究NaOH与是否发生反应,设计了如下探究实验。
【方案一】从反应物角度探究NaOH与是否发生反应。
(1)小诚设计图1所示装置进行实验,将氢氧化钠溶液滴入试管中,一段时间后打开止水夹K,观察到B中导管红墨水液面上升。小刘认为此现象不足以证明NaOH与发生了反应,他的理由是________。
(2)小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点。实验时分别迅速将注射器内的液体全部注入到装满的甲乙烧瓶中,关闭注射器活塞,测得烧瓶内压强与时间的关系如图3所示。
①乙装置注射器中的液体X为________
②该实验能证明NaOH与发生反应的依据是________。
【方案二】从生成物角度探究NaOH与是否发生反应。
【查阅资料】常温下,NaOH与在乙醇中的溶解度(g)如表。
NaOH
17.3
<0.01
小珊同学根据上述资料设计如表所示实验证明NaOH与发生反应。
实验操作
实验现象
实验结论
将气体通入到________中
观察到溶液变浑浊
NaOH与发生反应
【答案】(1)二氧化碳能溶于水且与水反应
(2) ①. 45mL的蒸馏水 ②. 最终甲烧瓶内压强比乙烧瓶内压强更小 ③. NaOH的乙醇溶液
【解析】
【小问1详解】
二氧化碳能溶于水,且与水反应,也会导致A试管中压强减小,一段时间后打开止水夹K,观察到B中导管红墨水液面上升,故填:二氧化碳能溶于水且与水反应;
【小问2详解】
①小施同学在老师的指导下设计图2所示装置验证小刘同学的观点,则变量为氢氧化钠溶液和蒸馏水,其它条件不变,则为了控制变量,乙装置注射器中的液体X为45mL的蒸馏水,故填:45mL的蒸馏水;
②二氧化碳能溶于水且与水反应,二氧化碳能与氢氧化钠反应,则当观察到最终甲烧瓶内压强比乙烧瓶内压强更小,说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,故填;最终甲烧瓶内压强比乙烧瓶内压强更小;
[方案二]结合常温下,NaOH与Na2CO3在乙醇中的溶解度,可将CO2气体通入到NaOH的乙醇溶液中,观察到溶液变浑浊,则说明氢氧化钠与二氧化碳发生了反应,故填:NaOH的乙醇溶液。
24. 《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载(文中的“石”指石灰石),小金对其展开如下探究:如图甲所示,先利用煤气灯(煤气的主要成分是CO)煅烧石灰石,然后完成后续操作;最后又补充做了如图乙所示实验。
观察到的现象:
①烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊。
②试管A中无色酚酞试液变红,试管B中无色酚酞试液不变色。
(1)能成为煅烧石灰石是化学反应的证据是现象 _____ (选填“①”“②”或“①和②”)。
(2)继续向试管A上层清液中逐滴滴加稀盐酸,至红色褪去。请用化学方程式解释红色褪去的原因:____________________ 。
(3)为检验图甲所示实验中的石灰石是否完全分解,可取冷却研细后的粉末少许于试管中,____________________ (补全实验方案)。
【答案】(1)② (2)Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
(3)滴入适量稀盐酸,若有无色气泡产生,说明石灰石未完全分解,若无气泡产生,说明石灰石完全分解
【解析】
【小问1详解】
石灰石的主要成分是碳酸钙,煅烧石灰石生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶于水得到的溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,此现象可以说明煅烧石灰石生成了氧化钙,而烧杯内壁上的澄清石灰水变浑浊可能是空气中的二氧化碳引起的,故选②。
【小问2详解】
丙组实验中,试管B中主要是氧化钙,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与盐酸反应,酚酞红色褪去;又因为氢氧化钙微溶于水,晃动,试管底的氢氧化钙又继续溶解,溶液呈碱性,使酚酞变红,溶液自下而上又变为红色,方程式
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
【小问3详解】
石灰石的主要成分是碳酸钙,和盐酸反应能生成二氧化碳气体,所以设计的实验方案为:取冷却研细后的粉末少许于试管中,滴入足量稀盐酸,观察是否有气泡产生,若有无色气泡产生,说明石灰石未完全分解,若无气泡产生,说明石灰石完全分解。
四.解答题(共2小题)
25. 小明在厨房里找到了一包食用纯碱,包装袋上写有:主要成分是碳酸钠(质量分数>98%),杂质为氯化钠。他利用该纯碱进行如下实验:
烧杯编号
A
B
C
加水的质量/克
80
100
120
溶液的质量/克
113
140
160
(1)为了解使用纯碱的溶解性,小明取了三个洁净的烧杯,编号为A、B、C,分别加入40g该纯碱,再加入一定量的水,充分溶解,得到溶液的质量如下表,整个过程温度不变。小明判断 _____ 烧杯(填“A”“B”或“C”)所得溶液是该温度时的碳酸钠不饱和溶液。
(2)小明另取一个洁净的烧杯D,将32g该纯碱样品放入其中,加水完全溶解,将其放在电子秤上(如图甲),逐渐往杯中滴加稀盐酸,电子秤的示数与加入稀盐酸的质量关系如图乙所示。
①通过计算说明:该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是否与包装袋信息相符。(计算结果精确到0.1%)
②有同学认为小明测定的食用纯碱中碳酸钠的质量分数会偏大,请分析造成碳酸钠质量分数偏大的主要原因是:____________________ 。
【答案】(1)C (2)食用纯碱中碳酸钠的质量分数与包装袋信息相符
反应生成的二氧化碳中混有挥发出来的氯化氢气体和水蒸气一起逸出,使测得二氧化碳质量偏大。
【解析】
【小问1详解】
由表可知,B烧杯中100g水中溶解碳酸钠的质量为40g,则120g水中溶解碳酸钠的质量应大于40g,而C烧杯中120g水中仅溶解了40g碳酸钠,所以C烧杯所得溶液一定是该温度时碳酸钠的不饱和溶液。
【小问2详解】
由图像可知,加入100g稀盐酸时恰好完全反应,那么生成二氧化碳的质量为
设样品中含有碳酸钠的质量为x
x=31.8g
则纯碱中碳酸钠的质量分数为
答:该食用纯碱中碳酸钠的质量分数与包装袋信息相符。
盐酸易挥发,逸出的二氧化碳中混有HCl气体和水蒸气,测得的总质量减少量偏大,算出的二氧化碳质量偏大,最终计算得到的碳酸钠质量偏大,质量分数偏大。
26. 室温为10℃时,小宁利用如图所示装置验证“外界对物体做功,可以使物体的内能增加”。小宁用平均为50N的力将活塞压下12cm,发现底部浸有0.001kg乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。(乙醚的比热容约为1.8×103J/(kg•℃),着火点为160℃)
(1)求小宁对活塞的做功大小;
(2)0.001kg乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量?
(3)小宁的实验没有成功,请帮助他分析原因。(至少写出两点)
【答案】(1)6J (2)270J
(3)实验中小宁没有看到棉花燃烧的现象,是因为做功太少,乙醚升温太小,远远达不到着火点温度。下压的速度较慢,而散热较快,温度不能上升到着火点。
【解析】
【小问1详解】
小宁同学用平均为50N的力将活塞压下12cm=0.12m,推力所做的功为:
W=Fs=50N×0.12m=6J
【小问2详解】
0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收的热量为
Q=cmΔt=1.8×103J/(kg•℃)×0.001kg×(160℃﹣10℃)=270J
【小问3详解】
略
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