精品解析:2026年浙江温州市苍南县苍南中学提前招生科学试卷
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内容正文:
科学探索科学部分
满分120分,可能用到的相对原子量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、S-32、Cl-35.5、Ca-40、Fe-56、Cu-64。
一、单项选择题
1. 诗词凝聚中华传统文化的精髓。诗词与化学的联系,在于同观万物之变:化学求真,诗词求美;一个用符号和反应式揭示物质规律,一个用意象和韵律安顿人的心灵。二者交汇处,正是人文与科学对话的迷人地带。今人用化学视角解读,能打开一条跨学科的趣味通道。下列诗句中涉及化学变化的是( )
A. “锄禾日当午,汗滴禾下土”(李绅《悯农》)
B. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”(李商隐《无题》)
C. “忽如一夜春风来,千树万树梨花开”(岑参《白雪歌送武判官归京》)
D. “遥知不是雪,为有暗香来”(王安石《梅花》)
【答案】B
【解析】
【详解】A.锄禾是松土动作、汗水滴落只是水的位置和状态的简单改变,无新物质生成,属于物理变化,故A不符合题意;
B.蜡烛燃烧过程中有二氧化碳等生成,属于化学变化,故B符合题意;
C.诗句描述的是冬季降雪,水蒸气凝结成雪花只是水的状态改变,无新物质生成,属于物理变化,故C不符合题意;
D.闻到梅花的暗香是分子不断运动的扩散现象,没有新物质生成,属于物理变化,故D不符合题意。
故选B。
2. 世间万物都具有两面性。砒霜(化学名三氧化二砷)是一种剧毒物质,同时它也是“抗癌神药”,它在医学中可用于治疗急性早幼粒细胞白血病和系统性红斑狼疮。下图为砷元素在周期表中的信息及原子结构示意图。下列有关说法错误的是( )
A. 中As的化合价为
B. 是氧化物
C. 原子结构示意图中x的值是5
D. As的中子数为33
【答案】D
【解析】
【详解】A.化合物中氧元素通常显-2价,设的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,可得,解得,该说法正确。
B.氧化物的定义是“由两种元素组成,且其中一种元素为氧元素的化合物”,符合该定义,属于氧化物,该说法正确。
C.原子中质子数等于核外电子数,砷元素质子数为33,因此,解得,该说法正确。
D.元素周期表左上角的33是砷的原子序数,原子序数等于质子数,并非中子数;砷的相对原子质量约为75,中子数≈相对原子质量-质子数≈,该说法错误。
3. 某化学兴趣小组设计了化学“消消乐”游戏,游戏规则为:点击灰色格子,与灰色格子中物质能在一定条件下发生反应的相邻物质会消失。现点击下列图中灰色格子,物质全部都会消失的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.不能与反应,其余三种可以反应,不会消失;
B. 不能与反应,其余两种可以反应,不会消失;
C. 与四种物质均会反应,均会消失;
D. 与均不反应,其余两种可以反应,不会消失。
4. 在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中,用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是( )
A. 由温度变化曲线可知,该反应放出热量
B. b点压强最大,是因为反应放出热量使气体体积增大
C. b点后压强减小是因为集气瓶中的氧气不断被消耗
D. 若反应前集气瓶中没有水,反应结束后打开止水夹水面上升至试剂瓶约4/5处
【答案】D
【解析】
【详解】A.从温度变化曲线能看到,反应过程中温度明显升高,说明红磷燃烧属于放热反应,该说法合理。
B.b点是压强的峰值,红磷燃烧放热使集气瓶内气体受热膨胀,这个因素的影响在反应初期超过了氧气消耗的影响,因此压强达到最大值,该说法合理。
C.b点之后,红磷持续消耗集气瓶内的氧气,同时反应结束后温度逐渐冷却回落,两个因素共同让瓶内压强不断减小,该阶段氧气持续被消耗是压强减小的核心原因之一,该说法合理。
D.空气中氧气的体积分数约为,即使反应前集气瓶内没有预留水,打开止水夹后水面也只会上升至集气瓶原空气体积约的位置,而非,该说法完全错误,符合“不合理”的要求。
5. 下列说法错误的是( )
A. “空里流霜不觉飞,汀上白沙看不见”,属于凝华现象
B. “中华第一笛”——贾湖骨笛。当它和其他乐器合奏时,人能分辨出它的声音,依据的是声音的音调
C. 奥斯特最早发现电流磁效应现象
D. 快递出库扫描仪的上端是成像镜头,上方配有补光灯辅助扫描快递条形码,减小条形码到镜头的距离,所成的实像变大
【答案】B
【解析】
【详解】A.该诗句描述了霜的形成,霜是空气中的水蒸气遇冷直接凝结成固态冰晶,属于凝华现象,故A正确;
B.能分辨不同乐器的声音,是因为它们的音色不同,而非音调,故B错误;
C.奥斯特在1820年通过实验首次发现电流周围存在磁场,即电流磁效应现象。这是电磁学的重要奠基实验,故C正确;
D.快递出库扫描仪的镜头相当于凸透镜,减小条形码到镜头的距离就是减小物距,根据凸透镜成像的规律,所成的实像会变大,故D正确;
题目要求选择错误选项,故选B。
6. 如图所示,木块A漂在水面上时,量筒内水面对应刻度为;当木块上放一金属块B时,A刚好浸没,水面对应刻度为,若将小金属块取下,使其慢慢地沉入量筒底时,水面对应的刻度为,下列说法中正确的是( )
A. 木块的重为 B. 金属块重为
C. 木块的密度为 D. 金属块的密度为
【答案】D
【解析】
【详解】A.木块A处于漂浮状态,此时它受到的重力等于浮力,根据阿基米德原理,其受到的浮力为,其中是指木块排开水的体积,而选项中的是指量筒内水面的刻度,二者不相等,故A错误;
B.对比图一和图二,图二为木块与金属块作为一个整体漂浮在水面上,图一为木块单独漂浮在水面上,因为两者都处于漂浮状态,因此,图二中增加的浮力等于增加的金属块的物重,而图二比图一多排开的水的体积为,所以金属块的重为,故B错误;
C.无法根据现有关系得出木块的体积,进而也无法得出木块的密度,且的单位不是密度单位,故C错误;
D.金属块的质量为,根据图三和图一的对比可得金属块的体积为,即金属块的密度为,故D正确;
故选D。
7. 如图甲所示,是用超声波测速仪测定汽车速度装置。当汽车向放置在道路中间的测速仪时,测速仪向汽车发出三次短促的超声波信号,每次间隔时间相同,根据信号的时间差测出车速。图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中的速度为340m/s。根据图像分析,当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪距离为( )
A. B. C. 204m D.
【答案】C
【解析】
【详解】由乙图知,汽车遇到第一次信号时,经过的时间为1s,距测速仪距离为
汽车遇到第二次信号时,经过的时间为
距测速仪距离为
汽车两次遇到信号行驶路程为
汽车两次遇到信号间隔时间为
汽车行驶速度
测速仪向汽车发出三次短促的超声波信号,每次间隔时间相同,第一次和第二次发出信号间隔2s,则第4s发出第三次信号,第4s时汽车与测速仪的距离
测速仪向汽车发出第三次信号,超声波与汽车相遇的时间相同,则有
则第三次超声波信号与汽车相遇的时间
则汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪距离为
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图是某同学设计的小烤箱简化电路图,它可以实现“高温烤”“中温烤”“低温烤”和“高温风烤”功能,“高温风烤”时,烤箱内的电动机会吹风使食物均匀受热。开关可分别与触点1、2接触,开关旋转时可同时与两个相邻的触点接触,电源电压为24V,电动机规格为“24V 12W”,照明用的小灯泡规格为“6V 3W”,三根电阻丝的电阻分别为和。当开关与触点2接触,开关从图示位置旋转到与触点4、5接触时,通过开关的电流变化了0.3A。烤箱在“高温烤”“中温烤”“低温烤”和“高温风烤”状态下工作时,通过开关的电流分别为和,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意和电路图可知,当开关S1与触点2接触时,加热电阻所在支路接入电路。开关S2同时与3、4接触,三根电阻丝R1、R2、R3串联,总电阻,此时电路中的电阻最大,由可知,此时电功率最小,为“低温烤”;
当S2旋转到同时与4、5接触时,R1短路,只有R2、R3接入电路,其总电阻,此时为“中温烤”;
由题意可知,电流变化量为“中温烤”时的电流与“低温烤”时的电流之差,即
已知,设,代入得:,解得
A.“高温烤”时,S2与触点5,6接触,R1、R2均被短路,只有R3接入电路。此时电路电流,故A错误;
B.“中温烤”时,S2与触点4,5接触,R1被短路,R2与R3串联,此时电路电流,故B正确;
C.“低温烤”时,S2同时与触点3、4接触,R1、R2、R3串联,此时电路电流,故C错误;
D.“高温风烤”时,S2与触点6、7接触,电阻R3与电动机并联。电动机两端电压等于电源电压,电动机的电流
电路电流,故D错误。
故选B。
9. 一体积为、重为30N的物体B悬挂在滑轮组下端(每个滑轮重4N),物体B完全浸没在水中。物体A与组装滑轮组的细绳末端水平相连,且A和B静止,如图甲。当物体A受到水平向右的拉力F时,F的大小和物体B的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,且物体B全程未露出水面,水的密度是。不计绳重、滑轮组内部摩擦;物体A与水平地面间的粗糙程度保持不变。下列说法正确的是( )
A. 图甲,物体A受到水平地面的摩擦力大小为10N
B. 图乙,8~12s滑轮组提升物体B的机械效率约为83.3%
C. 图乙,6~8s物体A受到水平面的摩擦力大小为10N
D. 图乙,8~12s拉力F的功率为2.6W
【答案】B
【解析】
【详解】A.物体B受到的浮力为
设向上的总拉力为,当平衡时,向上拉力等于物体B的重力与单个滑轮重力之和再减去物体B受到的浮力,即
此时物体A受到绳子向左的拉力和静摩擦力平衡,所以,故A错误;
B.8~12s时物体B匀速上升,系统处于平衡状态,绳子的拉力仍为,有用功是指在浮力的帮助下克服物体B的重力所做的功,则,故B正确;
C.6~8s时物体向右加速运动,此时受到的是滑动摩擦力,滑动摩擦力大小只与压力和接触面的粗糙程度有关,与运动速度无关。由8~12s匀速运动时物体A受力平衡可知滑动摩擦力大小是,故C错误;
D.8~12s时,物体A的速度是B的两倍,即,拉力作用在物体A上,因此其功率为,故D错误;
故选B。
10. 如图所示,物体A、B、C叠放在一起,已知物体A、B、C的质量均为m,A与B、B与C、C与地面间的动摩擦因数分别为、、,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略,轻绳两端分别与A、C两物体相连接。若要用力将C物体匀速拉出,拉力F不可能的值是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】将C物体匀速拉出,A也要匀速运动,即A要保持受力平衡,绳子拉力必须等于A、B间的滑动摩擦力,即绳子拉力
由力的作用是相互的可知A对B的摩擦力大小等于B对A的摩擦力大小,即,方向向右;
B物体受力平衡时,对C需施加的拉力F最小,即C物体对B的摩擦力(为静摩擦力),故B物体对C物体的摩擦力
再以三个物体整体为研究对象,C物体与地面间的滑动摩擦力,则要将物体C匀速拉出最小的力
所以将C物体匀速拉出,拉力F不可能小于Fmin的值。
故选D。
二、非选择题
11. 世界上的航空母舰上现在主要使用两种弹射方式:蒸汽弹射和电磁弹射。
(1)回答问题:
①我国新型航母福建舰就是采用自行研制的电磁弹射器,如图1所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,即可受到强大的推力。下列实验中,与电磁弹射原理相同的是______。
②电磁弹射器的电功率约为100兆瓦,弹射一架飞机的时间约为45s,则弹射一架飞机消耗的电能约为_________(1兆瓦瓦)。
(2)某实验小组A通过研究电磁弹射原理,发现其本质上与电动机原理类似。而电动机和发电机在构造上差异不大,一个玩具电动机,像图2a那样接上电源会转动,像图2b那样让其转动起来,可以使小灯泡发光,图2b中利用的工作原理是_________;若考虑电池的内部电阻,在相同时间内,图2(a)电池提供的电能与图2(b)灯泡消耗的电能相等,则图2(a)获得的机械能将_________图2(b)消耗的机械能(选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)。
(3)另一实验兴趣小组B也从中得到启发:为判断短跑比赛时运动员是否抢跑,设计了如图3“抢跑自动指示”电路。其工作原理是:当运动员蹲在起跑器上后,先闭合S;发令时闭合,发令指示灯亮;运动员起跑后,装在起跑器上的压敏电阻因受到压力变化,使得其阻值变化,电磁铁线圈中电流明显变大,被吸引而闭合,起跑器指示灯亮。闭合S,电磁铁左端为_________极。压敏电阻随压力变小而_________(选填“A.变大”或“B.变小”)。
【答案】(1) ①. B ②. 1250
(2) ①. 电磁感应现象 ②. C
(3) ①. S ②. B
【解析】
【小问1详解】
电磁弹射器的工作属于“通电导体在磁场中受力运动”,是电动机的工作原理;
A.奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,不符合题意,故A错误;
B.电路中有电源,通电导体棒在磁场中受力运动,是电动机原理,符合题意,故B正确;
C.线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电流使灯泡发光,是发电机原理(电磁感应),不符合题意,故C错误;
D.导体棒在磁场中运动产生感应电流,是电磁感应实验,不符合题意,故D错误;
故选B;
消耗的电能约为
【小问2详解】
线圈转动切割磁感线使小灯泡发光,这是利用闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流,即电磁感应现象;
设图2(a)电池提供的电能与图2(b)灯泡消耗的电能为,对于图2(a),电池提供的电能不能全部转化为机械能,有一部分转化为内能消耗掉了,因此图2(a)获得的机械能小于;对于图2(b),消耗的机械能全部转化为电能,电能分别消耗在灯泡和线圈电阻中,因此图2(b)消耗的机械能大于,故图2(a)获得的机械能小于图2(b)消耗的机械能,故选C;
【小问3详解】
电源右正左负,电流从右端流入。线圈绕向是从背面上翻,正面电流向下。根据安培定则,右手四指朝下握住螺线管,大拇指指向右侧(N极),所以左端为S极;
运动员起跑后,对起跑器的压力变小,此时电流明显变大,说明电路总电阻变小,即压敏电阻的阻值变小,故选B。
12. 如图所示,一个下半部分为柱状的饮料瓶中装有10cm高的饮料,饮料瓶的质量与厚度不计,下半部分的底面积为。将饮料瓶倒放在底面积为的柱状容器中,向容器中加入水,直至饮料瓶恰好漂浮,水深13cm,两液面相差2cm。则加入容器中水的质量为_________g,饮料的密度为_________(已知,g取)。
【答案】 ①. 1400 ②. 1.2
【解析】
【详解】饮料瓶中装入饮料的体积
向容器中加入水,直至饮料瓶恰好漂浮,水深13cm,两液面相差2cm,则饮料瓶浸入水中的体积
容器中加入水的体积
则容器中加入水的质量
饮料瓶的质量与厚度不计,饮料瓶中装入饮料的重力等于饮料瓶排开水的重力,即
则饮料的密度为
13. 如图,三块完全相同不粘连的质量分布均匀砖块叠放在桌子边缘,每块砖长24cm、宽10cm,质量是2.4kg,为使上面的砖尽量伸出的长度最大,则此时上面第一块砖块对第二块砖块的压强为_________Pa,第三块砖伸出桌面的长度为_________cm。
【答案】 ①. 2000 ②. 4
【解析】
【分析】为使砖块伸出长度最大,系统处于临界平衡状态,即每一层(以上面的砖为研究对象)的重心恰好落在下一层砖块的支撑边缘正上方。
【详解】根据题意设每块砖从上到下的编号为砖1、砖2和砖3。
砖1放在砖2上,为了使其伸出距离最长,砖1的重心必须落在砖2的右边缘,此时砖1应该有一半伸出砖2,即;
将砖1和砖2看成一个整体,要使砖1和砖2伸出距离最长,砖1和砖2的整体重心必须落在砖3的右边缘。以砖2的最左侧为原点,砖2的重心位于处,而砖1的重心位于,由于砖块质量分布均匀,所以整体的重心位于处,由于整体重心在砖3的右边缘,所以砖2伸出砖3的距离为;
将砖1、砖2和砖3看作一个整体,要使该整体伸出桌面距离最长,其重心必须落在桌面的边缘。以砖3的最左侧为原点,砖3的重心位于12cm处,砖2的重心位于处,砖1的重心位于处,由于砖块质量分布均匀,所以整体的重心位于处。由于该重心在桌面边缘,那么砖3最左侧到桌面边缘的距离为20cm,即砖3伸出桌面的长度为;
第一块砖对第二块砖的压力为
根据以上分析可以得出两砖的重叠面积为
第一块砖块对第二块砖块的压强为
第三块转伸出桌面的长度为。
14. I.硫化氢气体有剧毒,可溶于水,具有酸的通性。当天然气井发生井喷时,常常会随天然气喷出硫化氢气体,造成一定的影响。请根据上述材料回答下列问题:
(1)如你遇上上述情况,逃生时你最好选用下列_________湿润毛巾捂住口鼻。
A. 食醋 B. 石灰水溶液
C. 烧碱溶液 D. 小苏打溶液
(2)若测pH时用蒸馏水湿润pH试纸,测得的结果将_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)井喷事故发生后,会对土壤造成较大影响,以下物质可用于改良事故后土壤最好的是_________。
A. 熟石灰 B. 食盐 C. 硫酸铜 D. 烧碱
II.处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。
(4)转化过程中参与循环的离子有:_________。
(5)写出以上流程的总反应方程式为_________。
【答案】(1)D (2)偏大 (3)A
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
A.食醋呈酸性,不和反应,不能吸收硫化氢;
B.石灰水含有是强碱,有腐蚀性,不适合用来捂口鼻;
C. 烧碱是的俗称,是强碱,腐蚀性很强,不适合用来捂口鼻;
D.小苏打溶液含有,弱碱性,可以和酸性的反应,而且腐蚀性小,适合逃生使用。
故选D。
【小问2详解】
溶液呈酸性。试纸预先用水润湿,相当于稀释待测酸性溶液,酸性变弱,变大。
【小问3详解】
A. 熟石灰:弱碱,常用于改良酸性土壤;
B. 食盐:中性,不能改良酸性土壤;
C.硫酸铜:酸性,不能改良酸性土壤;
D. 烧碱()碱性太强、腐蚀性强,会破坏土壤,不能用来改良土壤。
【小问4详解】
看流程图:参与反应,过程中又重新生成;全程没有消耗,一直在体系内循环。
【小问5详解】
整个流程中是催化剂;反应物只有和,生成物是单质和。
15. “波尔多液”是一种具有杀菌广、持效长、病菌不会产生抗药性等特点的杀菌剂。如图是利用废弃铜料(只含有铜和一定量的铁)和石灰石制备“波尔多液”的流程,请回答:
(1)反应器1的反应结束后,废液A中含有的阳离子有_________。
(2)以下关于反应器4中的操作及现象描述,不正确的有_________。
A. 溶液逐渐变为悬浊液
B. 反应过程中产生大量气泡
C. 反应过程中溶液的温度不变
D. 需控制生石灰用量以调节产物成分
(3)反应器4的内壁材料不能为铁,请写出相关的化学方程式_________。
(4)该石灰石的纯度为75%,则煅烧100 kg石灰石理论上能产生_________千克氧化钙固体?
【答案】(1)Fe2+、H+ (2)BC
(3)
(4)42
【解析】
【小问1详解】
废弃铜料含Cu和Fe,加入过量稀硫酸时,Fe和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,Cu不与稀硫酸反应;由于稀硫酸过量,因此废液A中除了生成的Fe2+,还有过量硫酸剩余的H+。
【小问2详解】
反应器4中是硫酸铜溶液加入CaO,CaO先和水反应生成氢氧化钙,之后氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钙,得到波尔多液(氢氧化铜悬浊液):
A.反应最终生成难溶的氢氧化铜,溶液会变为悬浊液,描述正确;
B.整个反应过程没有气体生成,不会产生大量气泡,描述错误;
C.CaO和水的反应是强放热反应,溶液温度会明显升高,描述错误;
D.生石灰用量不同,生成的氢氧化钙的量不同,会改变波尔多液的成分比例,因此需要控制生石灰用量,描述正确。
故选BC。
【小问3详解】
反应器4中存在硫酸铜溶液,铁的金属活动性强于铜,铁会和硫酸铜发生反应生成铜和硫酸亚铁,既腐蚀铁制容器,又会变质消耗硫酸铜,因此内壁不能用铁材质。
【小问4详解】
100kg纯度75%的石灰石中,含碳酸钙的质量为,
碳酸钙高温下分解生成氧化钙和二氧化碳,依据质量守恒定律可得关系:CaCO3~CaO,设理论生成CaO的质量为x
x=42kg
16. 实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体(不考虑水分),为测定这瓶样品中氢氧化钠的变质情况,做如下实验:现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中,向烧杯中逐滴加入200克的稀盐酸。实验数据如图所示:
试分析计算回答:
(1)氢氧化钠变质后的产物的化学式为_________。
(2)盐酸溶液的质量分数是_________。
(3)M克样品中变质的氢氧化钠和未变质的氢氧化钠的质量比_________。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
敞口能和空气中的发生反应,,变质产物化学式是:。
【小问2详解】
和反应的盐酸的质量:200g-150g=50g
解:设盐酸的质量分数为x。
盐酸的质量分数为
【小问3详解】
变质生成的碳酸钠质量是y。
变质生成的碳酸钠质量是
生成的碳酸钠需氢氧化钠的质量是(这部分是变质的氢氧化钠)
未变质的氢氧化钠的质量:。(前 150g 盐酸和它反应)
17. 折射定律描述了光从一种介质进入另一种介质时折射光线的方向变化,其核心是入射角与折射角的正弦比与介质折射率相关。
I.光线与法线的平面关系:入射光线、折射光线和界面法线都位于同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
II.入射角与折射角的关系:入射角与折射角的正弦之比等于两种介质折射率之比,即:。
如图所示,一湖的深度为,有一直杆竖直插入湖底,露出水面部分的长度为,太阳光以与水平面成角射在湖面上,空气的折射率为,水的折射率为,已知,,求:
(1)折射角r的正弦值。
(2)直杆在湖底的影子EC的长度。
【答案】(1) (2)7m
【解析】
【小问1详解】
由图可知,入射角,则
由折射定律得
即,则
【小问2详解】
影子EC由两部分组成:水面上直杆露出部分的水平投影BD,和水中折射光线的水平投影FE,即
露出水面的杆长,入射光与水平面成,由直角三角形关系得
由可算出,因此
水中杆长即水深,折射角r是折射光线与法线的夹角,因此折射光线的水平分量满足
则
18. 将两个质量均为500g,初温为40℃的某金属球A与B投入沸水中加热很长一段时间,取出A后迅速投入质量为100g、初温为20℃的某种液体中,达到热平衡后,再将B从沸水中取出迅速投入液体中(A球仍留在液体中),再次达到热平衡。此过程不计热损失。已知金属球的比热容为,这种液体的比热容为,当地大气压为标准大气压。求:
(1)一颗金属球在沸水中吸收的热量。
(2)在液体中的前后两次热平衡过程中,金属球A温度变化量大小之比。
(3)有一大块平整的冰,温度为0℃,放在0℃的环境中,在冰面挖一个容积为的洞,用不导热的泡沫塑料板覆盖,上面挖一个小孔(如图所示)。现在从小孔向洞里缓慢倒入沸水,至多能倒入多少质量的水而不溢出?用此小题已知量写出表达式,写出必要推理过程已知水的密度,冰的密度,水的比热容,冰的熔化热(即1kg冰熔化成同温度的水所需吸收的热量)为λ(单位J/kg)。
(4)沿用第(3)问的装置和理想条件。第一次向初始冰洞缓慢注入100℃的沸水,至充分热平衡后恰好装满而不溢出,共注入沸水130g。将洞内全部0℃的水抽出,测得其总质量为286g。抽水不损伤冰壁,抽水过程中冰洞不再发生熔化或凝固。随后向这个已经扩大的空洞再次缓慢注入100℃的沸水,至充分热平衡后恰好装满而不溢出。求第二次最多可注入多少克沸水,并写出必要推理过程。
【答案】(1)
(2)
(3) (4)330g
【解析】
【小问1详解】
标准大气压下水的沸点为100℃,质量为500g,初温为40℃的金属球投入沸水中加热很长一段时间,末温为100℃,则金属球在沸水中吸收的热量为
【小问2详解】
取出A后迅速投入质量为100g、初温为20℃的某种液体中,金属球A放出热量等于液体吸收热量,即
即
解得
再将B从沸水中取出迅速投入液体中(A球仍留在液体中),再次达到热平衡,金属球B放出热量等于金属球A和液体吸收热量,即
即解得
则两次热平衡过程中,金属球A温度变化量大小之比
【小问3详解】
设最多能倒入沸水的质量为m,沸水的初始温度为100℃,达到热平衡时的温度0℃,熔化的冰的质量为m冰。沸水放出热量等于冰吸收热量,即
即
熔化的冰的质量为①
熔化的冰的体积
冰熔化后洞的体积
水的总体积等于冰熔化后洞的体积,即
由于冰的密度,则化简可得
则倒入沸水的质量为②
联立①②解得倒入沸水的质量③
【小问4详解】
注入沸水130g,将洞内全部0℃的水抽出,测得其总质量为286g,则熔化的冰的质量为
则初始冰洞大小为④
将沸水质量与④代入③可得⑤
第一次热平衡后冰洞大小为⑥
将⑤⑥代入③中解得
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科学探索科学部分
满分120分,可能用到的相对原子量:H-1、C-12、N-14、O-16、Na-23、S-32、Cl-35.5、Ca-40、Fe-56、Cu-64。
一、单项选择题
1. 诗词凝聚中华传统文化的精髓。诗词与化学的联系,在于同观万物之变:化学求真,诗词求美;一个用符号和反应式揭示物质规律,一个用意象和韵律安顿人的心灵。二者交汇处,正是人文与科学对话的迷人地带。今人用化学视角解读,能打开一条跨学科的趣味通道。下列诗句中涉及化学变化的是( )
A. “锄禾日当午,汗滴禾下土”(李绅《悯农》)
B. “春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”(李商隐《无题》)
C. “忽如一夜春风来,千树万树梨花开”(岑参《白雪歌送武判官归京》)
D. “遥知不是雪,为有暗香来”(王安石《梅花》)
2. 世间万物都具有两面性。砒霜(化学名三氧化二砷)是一种剧毒物质,同时它也是“抗癌神药”,它在医学中可用于治疗急性早幼粒细胞白血病和系统性红斑狼疮。下图为砷元素在周期表中的信息及原子结构示意图。下列有关说法错误的是( )
A. 中As的化合价为
B. 是氧化物
C. 原子结构示意图中x的值是5
D. As的中子数为33
3. 某化学兴趣小组设计了化学“消消乐”游戏,游戏规则为:点击灰色格子,与灰色格子中物质能在一定条件下发生反应的相邻物质会消失。现点击下列图中灰色格子,物质全部都会消失的是( )
A. B.
C. D.
4. 在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中,用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是( )
A. 由温度变化曲线可知,该反应放出热量
B. b点压强最大,是因为反应放出热量使气体体积增大
C. b点后压强减小是因为集气瓶中的氧气不断被消耗
D. 若反应前集气瓶中没有水,反应结束后打开止水夹水面上升至试剂瓶约4/5处
5. 下列说法错误的是( )
A. “空里流霜不觉飞,汀上白沙看不见”,属于凝华现象
B. “中华第一笛”——贾湖骨笛。当它和其他乐器合奏时,人能分辨出它的声音,依据的是声音的音调
C. 奥斯特最早发现电流磁效应现象
D. 快递出库扫描仪的上端是成像镜头,上方配有补光灯辅助扫描快递条形码,减小条形码到镜头的距离,所成的实像变大
6. 如图所示,木块A漂在水面上时,量筒内水面对应刻度为;当木块上放一金属块B时,A刚好浸没,水面对应刻度为,若将小金属块取下,使其慢慢地沉入量筒底时,水面对应的刻度为,下列说法中正确的是( )
A. 木块的重为 B. 金属块重为
C. 木块的密度为 D. 金属块的密度为
7. 如图甲所示,是用超声波测速仪测定汽车速度装置。当汽车向放置在道路中间的测速仪时,测速仪向汽车发出三次短促的超声波信号,每次间隔时间相同,根据信号的时间差测出车速。图乙所示是测速仪前两次发出与接收超声波的情况,s表示超声波与测速仪之间的距离,超声波在空气中的速度为340m/s。根据图像分析,当汽车遇到第三次超声波信号时,汽车距测速仪距离为( )
A. B. C. 204m D.
8. 如图是某同学设计的小烤箱简化电路图,它可以实现“高温烤”“中温烤”“低温烤”和“高温风烤”功能,“高温风烤”时,烤箱内的电动机会吹风使食物均匀受热。开关可分别与触点1、2接触,开关旋转时可同时与两个相邻的触点接触,电源电压为24V,电动机规格为“24V 12W”,照明用的小灯泡规格为“6V 3W”,三根电阻丝的电阻分别为和。当开关与触点2接触,开关从图示位置旋转到与触点4、5接触时,通过开关的电流变化了0.3A。烤箱在“高温烤”“中温烤”“低温烤”和“高温风烤”状态下工作时,通过开关的电流分别为和,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
9. 一体积为、重为30N的物体B悬挂在滑轮组下端(每个滑轮重4N),物体B完全浸没在水中。物体A与组装滑轮组的细绳末端水平相连,且A和B静止,如图甲。当物体A受到水平向右的拉力F时,F的大小和物体B的速度v随时间t变化的图像如图乙所示,且物体B全程未露出水面,水的密度是。不计绳重、滑轮组内部摩擦;物体A与水平地面间的粗糙程度保持不变。下列说法正确的是( )
A. 图甲,物体A受到水平地面的摩擦力大小为10N
B. 图乙,8~12s滑轮组提升物体B的机械效率约为83.3%
C. 图乙,6~8s物体A受到水平面的摩擦力大小为10N
D. 图乙,8~12s拉力F的功率为2.6W
10. 如图所示,物体A、B、C叠放在一起,已知物体A、B、C的质量均为m,A与B、B与C、C与地面间的动摩擦因数分别为、、,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略,轻绳两端分别与A、C两物体相连接。若要用力将C物体匀速拉出,拉力F不可能的值是( )
A.
B.
C.
D.
二、非选择题
11. 世界上的航空母舰上现在主要使用两种弹射方式:蒸汽弹射和电磁弹射。
(1)回答问题:
①我国新型航母福建舰就是采用自行研制的电磁弹射器,如图1所示,电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接,并处于强磁场中,当弹射车内的导体通过强电流时,即可受到强大的推力。下列实验中,与电磁弹射原理相同的是______。
②电磁弹射器的电功率约为100兆瓦,弹射一架飞机的时间约为45s,则弹射一架飞机消耗的电能约为_________(1兆瓦瓦)。
(2)某实验小组A通过研究电磁弹射原理,发现其本质上与电动机原理类似。而电动机和发电机在构造上差异不大,一个玩具电动机,像图2a那样接上电源会转动,像图2b那样让其转动起来,可以使小灯泡发光,图2b中利用的工作原理是_________;若考虑电池的内部电阻,在相同时间内,图2(a)电池提供的电能与图2(b)灯泡消耗的电能相等,则图2(a)获得的机械能将_________图2(b)消耗的机械能(选填“A.大于”“B.等于”或“C.小于”)。
(3)另一实验兴趣小组B也从中得到启发:为判断短跑比赛时运动员是否抢跑,设计了如图3“抢跑自动指示”电路。其工作原理是:当运动员蹲在起跑器上后,先闭合S;发令时闭合,发令指示灯亮;运动员起跑后,装在起跑器上的压敏电阻因受到压力变化,使得其阻值变化,电磁铁线圈中电流明显变大,被吸引而闭合,起跑器指示灯亮。闭合S,电磁铁左端为_________极。压敏电阻随压力变小而_________(选填“A.变大”或“B.变小”)。
12. 如图所示,一个下半部分为柱状的饮料瓶中装有10cm高的饮料,饮料瓶的质量与厚度不计,下半部分的底面积为。将饮料瓶倒放在底面积为的柱状容器中,向容器中加入水,直至饮料瓶恰好漂浮,水深13cm,两液面相差2cm。则加入容器中水的质量为_________g,饮料的密度为_________(已知,g取)。
13. 如图,三块完全相同不粘连的质量分布均匀砖块叠放在桌子边缘,每块砖长24cm、宽10cm,质量是2.4kg,为使上面的砖尽量伸出的长度最大,则此时上面第一块砖块对第二块砖块的压强为_________Pa,第三块砖伸出桌面的长度为_________cm。
14. I.硫化氢气体有剧毒,可溶于水,具有酸的通性。当天然气井发生井喷时,常常会随天然气喷出硫化氢气体,造成一定的影响。请根据上述材料回答下列问题:
(1)如你遇上上述情况,逃生时你最好选用下列_________湿润毛巾捂住口鼻。
A. 食醋 B. 石灰水溶液
C. 烧碱溶液 D. 小苏打溶液
(2)若测pH时用蒸馏水湿润pH试纸,测得的结果将_________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(3)井喷事故发生后,会对土壤造成较大影响,以下物质可用于改良事故后土壤最好的是_________。
A. 熟石灰 B. 食盐 C. 硫酸铜 D. 烧碱
II.处理某废气中的,是将废气与空气混合通入、、的混合液中,其转化的流程如图所示。
(4)转化过程中参与循环的离子有:_________。
(5)写出以上流程的总反应方程式为_________。
15. “波尔多液”是一种具有杀菌广、持效长、病菌不会产生抗药性等特点的杀菌剂。如图是利用废弃铜料(只含有铜和一定量的铁)和石灰石制备“波尔多液”的流程,请回答:
(1)反应器1的反应结束后,废液A中含有的阳离子有_________。
(2)以下关于反应器4中的操作及现象描述,不正确的有_________。
A. 溶液逐渐变为悬浊液
B. 反应过程中产生大量气泡
C. 反应过程中溶液的温度不变
D. 需控制生石灰用量以调节产物成分
(3)反应器4的内壁材料不能为铁,请写出相关的化学方程式_________。
(4)该石灰石的纯度为75%,则煅烧100 kg石灰石理论上能产生_________千克氧化钙固体?
16. 实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体(不考虑水分),为测定这瓶样品中氢氧化钠的变质情况,做如下实验:现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中,向烧杯中逐滴加入200克的稀盐酸。实验数据如图所示:
试分析计算回答:
(1)氢氧化钠变质后的产物的化学式为_________。
(2)盐酸溶液的质量分数是_________。
(3)M克样品中变质的氢氧化钠和未变质的氢氧化钠的质量比_________。
17. 折射定律描述了光从一种介质进入另一种介质时折射光线的方向变化,其核心是入射角与折射角的正弦比与介质折射率相关。
I.光线与法线的平面关系:入射光线、折射光线和界面法线都位于同一平面内,折射光线和入射光线分别位于法线的两侧。
II.入射角与折射角的关系:入射角与折射角的正弦之比等于两种介质折射率之比,即:。
如图所示,一湖的深度为,有一直杆竖直插入湖底,露出水面部分的长度为,太阳光以与水平面成角射在湖面上,空气的折射率为,水的折射率为,已知,,求:
(1)折射角r的正弦值。
(2)直杆在湖底的影子EC的长度。
18. 将两个质量均为500g,初温为40℃的某金属球A与B投入沸水中加热很长一段时间,取出A后迅速投入质量为100g、初温为20℃的某种液体中,达到热平衡后,再将B从沸水中取出迅速投入液体中(A球仍留在液体中),再次达到热平衡。此过程不计热损失。已知金属球的比热容为,这种液体的比热容为,当地大气压为标准大气压。求:
(1)一颗金属球在沸水中吸收的热量。
(2)在液体中的前后两次热平衡过程中,金属球A温度变化量大小之比。
(3)有一大块平整的冰,温度为0℃,放在0℃的环境中,在冰面挖一个容积为的洞,用不导热的泡沫塑料板覆盖,上面挖一个小孔(如图所示)。现在从小孔向洞里缓慢倒入沸水,至多能倒入多少质量的水而不溢出?用此小题已知量写出表达式,写出必要推理过程已知水的密度,冰的密度,水的比热容,冰的熔化热(即1kg冰熔化成同温度的水所需吸收的热量)为λ(单位J/kg)。
(4)沿用第(3)问的装置和理想条件。第一次向初始冰洞缓慢注入100℃的沸水,至充分热平衡后恰好装满而不溢出,共注入沸水130g。将洞内全部0℃的水抽出,测得其总质量为286g。抽水不损伤冰壁,抽水过程中冰洞不再发生熔化或凝固。随后向这个已经扩大的空洞再次缓慢注入100℃的沸水,至充分热平衡后恰好装满而不溢出。求第二次最多可注入多少克沸水,并写出必要推理过程。
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