精品解析:浙江慈溪市育才中学2026-2027学年九年级上学期期中考试科学试卷
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内容正文:
慈溪育才中学九年级期中卷
考生须知:
1.全卷分试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ和答题卷。试题卷共7页,有4个大题,32个小题。满分为160分,考试时间为120分钟。
2.请将姓名、准考证号分别填写在试题卷和答题卷的规定位置上。
3.答题时,将试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ答案用黑色字迹钢笔或签字笔书写,答案必须按照题号顺序在答题卷各题目规定区域内作答,做在试题卷上或超出答题区域书写的答案无效。
4.可能用到的相对原子质量:
Cu:64 S:32 O:16 Fe:56 Cl:35.5 Na:23 C:12 H:1
本卷g取10N/ kg
试题卷Ⅰ
一、选择题(本题有15小题,每小题3分,共45分。请选出各题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1. 人体内一些液体的pH如下:血液的pH为7.35~7.45,胰液的pH为7.8~8.4,胃液的pH为0.9~1.5,胆汁的pH为7.1~8.5。其中显酸性的是( )
A. 血液 B. 胰液 C. 胃液 D. 胆汁
2. 平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法,可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条,如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是( )
A. B.
C. D.
3. 制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或非金属)加热到某一定温度,使其全部熔化,再冷却成为合金.根据下表中的数据判断(其他条件均满足),下列合金不宜采用上述方法制取的是( )
金属
钠
镁
铝
铜
铁
熔点/℃
97.5
649
660
1083
1535
沸点/℃
I883
1090
2467
2567
2750
A. 铁一铜合金 B. 镁一铁合金
C. 钠一铝合金 D. 铁一铝合金
4. 自动扶梯以一定速度载乘客从一楼到二楼,电动机的功率为P,所做的功为W,如果乘客同时还沿着扶梯匀速向上走,则电动机的功率和所做的功将是( )
A. 功率大于P,做功等于W B. 功率等于P,做功小于W
C. 功率等于P,做功等于W D. 功率小于P,做功小于W
5. 书包常用合成纤维制作,轻便且耐磨,合成纤维属于( )
A. 有机合成材料 B. 金属材料 C. 无机材料 D. 天然材料
6. 长征十号(载人登月主力)于2026年2月成功完成低空演示验证+梦舟飞船逃逸试验,验证了海上网系回收关键技术,为后续可复用载人火箭奠定基础。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料( )
A. 比热容大 B. 热值大 C. 所含热量多 D. 内能大
7. 园林工人通过给树“打针输液”的方式提高移栽树木的存活率。一段时间后,某些树木的叶片偏小、发黄,可向输液袋内增加哪种物质的含量( )
A. 氯化钾[KCl] B. 硫酸钠
C. 磷酸钙 D. 尿素[CO(NH2)2]
8. 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
9. 某同学组装了如图所示的滚摆,将滚摆从最高处由静止释放,观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 滚摆上升时,重力势能转化为动能
B. 滚摆下降时,它的重力势能减小,机械能增大
C. 滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小
D. 滚摆第一次到达最低点时,动能大于释放时的重力势能
10. 如图甲所示,将A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端沿斜面匀速拉到顶端,做功情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 右侧斜面机械效率为66.7%
B. A受到的拉力等于A受到的摩擦力
C. 对B做的有用功为2J
D. 斜面可省功且倾斜程度越大,省功越多
11. 以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能
②过程Ⅱ的化学方程式为:
③该过程总反应为:
④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
A. ②③ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
12. 如图所示,图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,是做功冲程,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
13. 利用数字化实验探究的性质,生成的实验报告中含有三幅曲线图。图甲表示盛有固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化;图乙表示将长期放置的固体加水溶解冷却至室温,然后加入固体后溶液随时间的变化(易溶于水,且溶液呈中性);图丙表示向一定体积的溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的随加入稀盐酸体积的变化。下列说法正确的是( )
A. 图甲证明固体能吸收和而变质
B. 图乙中ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应导致
C. 向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
D. 图丙点溶液里的个数等于与的个数之和
14. 往和的混合溶液中加入铁粉。已知反应的先后顺序、化学方程式分别为:,,如图所示为反应后混合液质量与加入铁粉质量的关系曲线,N、M、P、Q是曲线上的点,则下列说法错误的是( )
A. N→P发生的反应为化合反应
B. 与M、P、Q对应的溶液中的溶质种类分别是3、2、1种
C. 若,则反应过程中溶液质量的增加量与减小量之比为
D. 若,则原混合液中和的质量分数之比为
15. 如图所示,重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍,滑轮组机械效率为80%,滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是( )
A. 10s内,绳子自由端沿水平方向移动了4m B. 左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C. 在10s内,作用在绳子自由端的拉力F为5牛 D. 在10s内,拉力F做功的功率为1.2W
试题卷Ⅱ
二、填空题(本题有7小题,每空2分,共40分)
16. 无人机目前已广泛应用于各行业,如图为慈溪育才中学运动会上无人运载机吊起巨大国旗的瞬间。据此回答问题。
(1)无人机的核心动力装置为电动机,电动机工作时发生的能量转化是:__________转化为机械能。
(2)这台无人运载机整机质量为100kg,因工作需要匀速上升至50m高空,则此时该无人运载机具有的重力势能为__________J。(g取10N/kg)
17. 金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。人类冶炼不同金属的大致年代如图所示,人类使用的金属材料中,铜先被冶炼出来。请结合金属活动性顺序分析其主要原因:__,现将金属Zn、Fe的混合物加入一定量的Cu(NO3)2溶液中,过滤得到蓝色滤液,则滤液中一定含有的溶质是____ 。
18. 如图所示的杠杆处于静止状态,请回答下列问题。
(1)如图杠杆是否处于平衡状态?_________(选填“是”或“否”),判断依据是_______________;
(2)若使杠杆处于水平位置平衡,应将右边的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节。
19. 在科学实验中小明向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入氯化铁溶液,至恰好完全反应。
(1)写出该反应的现象:__________。
(2)完全反应后溶液的pH_______(填“<”或“=”或“>”)7。
(3)如图“”“”“”表示烧杯内溶液中的不同离子,其中的“△”表示____________。
20. 人类对酸碱的认识,从最早靠味觉作为标准到近代的酸碱质子理论,经历了一个由浅入深的认识过程。请回答:
(1)已知硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式: 根据酸碱质子理论,KHSO4可称为_______(填“酸”或“碱”) 。
(2)浙教版科学九上课本中,对于酸碱的描述属于__________(选填“简单酸碱理论、”“酸碱电离理论”或“酸碱质子理论”)。
(3)关于酸碱的认识,下列理解正确的是( )
A. 按照简单酸碱理论,HCl属于酸
B. 酸碱电离理论认为氧元素是酸中必不可少的元素
C. 每种酸碱理论均有其局限性
21. 小金家安装了电锅炉地暖设备,通过加热管内循环流动的水来提升室内温度。已知水的比热容
(1)加热管中的液体选用水,主要是利用水的________较大的特性。
(2)该设备工作一段时间使水温度升高5℃,管内80kg的水吸收的热量为________焦。
(3)管中热水循环一段时间,室内空气温度升高,是通过________方法增加空气的内能。
22. 如图所示,这是盐的四个方面的化学性质(图中编号①~④),请回答有关问题。
(1)在归纳性质②时,选取了碳酸钠和氢氧化钙两种物质,它们在溶液中相互反应时产生的现象是 ____________,化学方程式为____________。
(2)在性质③中,X代表__________类物质。
(3)在归纳性质④时,从“某些盐”中选取了硝酸银,写出能与硝酸银反应的盐的化学式:____________(任写一个)。
三、实验探究题(本题有5小题,每小题8分,共40分)
23. 小柯利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、直径略大于钢球的透明塑料管、泡沫板、长铁钉)等探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关。让质量为m的钢球,在塑料管中分别从高度为h1、h2、h3位置由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉上,如图乙,测量铁钉向下移动的距离为s1、s2、s3。
(1)钢球下落时,重力势能主要转化为____________能。
(2)测得s1、s2、s3大小顺序为____________,可知钢球质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)小妍将质量不同的钢球从同一高度下落,测量铁钉向下移动的距离,是为了探究物体重力势能大小与____________的关系。
(4)有同学认为钢球高度越高,撞击铁钉速度越大,因此该装置还可研究动能大小与速度大小的关系,你是否认同并说明理由____________。
24. 盐酸中含有H2O、H+和三种微粒。为探究是哪一种微粒能使紫色石蕊试液变成红色,可利用如图所示的点滴板开展4个实验探究,得出“盐酸中含有大量的H⁺而使得紫色石蕊试液变成红色”的结论。请设计实验方案,在图上标出所选试剂,概述实验方法,并预测所能收集到的证据。
25. 为了比较两种燃料的热值,小科采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验。选用了相同质量的燃料a和燃料b,测出了从开始到燃尽时各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像(已知实验中使用相同烧杯,加入初温相同的等体积水)。
(1)实验中要用到的测量仪器除了温度计、秒表、量筒外,还需要有_____。
(2)实验根据_____来比较两种燃料放出热量的多少。
(3)根据图乙,可初步判断燃料_____(填“a”或“b”)的热值大。
(4)小科认为,如果考虑实际情况、实验过程中会存在热量的散失,测得的燃料的热值比理论值_____(“偏大”“偏小”或“不变”)。
26. 在科学实验操作技能大赛中,小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置(铁矿石的主要成分为)
(1)为确保制得较纯净的CO,还需在C、D间加装盛放______(选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”)的装置;
(2)装置调整好以后,按照规范步骤进行实验,当观察到D装置出现:铁矿石颜色发生变化或______时,证明铁矿石一定有部分被还原了,请写出D装置中发生的化学反应方程式____________。
(3)实验结束时,在拆卸装置前得进行以下操作:先熄灭C、D中的酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是____________。
27. 2026年中国氢能展中展示了“氨-氢”技术,氨()作为未来清洁能源载体备受关注。
(一)如图1为传统合成氨流程,在铁的催化作用下,用体积比为的氮气和氢气合成氨,方程式为(高温、高压、催化剂),当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与不同温度和压强的关系如图2所示。
(1)在低温、高压条件下,冷却塔中氨气先液化,从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点(液化温度)比氮气、氢气的沸点________。
(2)通常情况下的化学反应,升高温度有利于吸热反应进行,不利于放热反应进行。结合图2判断传统合成氨的反应属于________反应。
(3)若使平衡时氨含量达到40%,考虑安全性和成本,建议工厂选择方法________合成氨。
(二)下图为电解合成氨流程:以氮气和水为原料,用绿电驱动合成氨流程。
(4)请结合材料和所学知识,写出电解合成氨相比传统合成氨的两个优势:________。
四、综合题(本题有5小题,每小题7分,共35分)
28. 小金将长为0.6m质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2m,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50kg,请问:
(1)则此时手压木棒的最小力是多大?并画出最小力。
(2)若手在木棒上的作用点和方向都不变,为了使手用力更小,肩膀应向______(选填“A”或“B”)端移动,请写出推理过程。
29. 某科学兴趣小组用金属片制作金属蚀刻画,先用砂纸打磨铁片表面的氧化膜。请参与后续任务:
(1)将不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铁片上,在不干胶上镌刻出图案,去除图案处的不干胶,如图甲。将处理好的铁片浸入硫酸铜蚀刻液中,一段时间后取出,铁片上不干胶镂空处出现图案。蚀刻液除了硫酸铜还可以是________(填序号)。
①氯化钠溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液
【任务二】蚀刻后装饰防锈
(2)将蚀刻好的铁片用较强水流清洗掉表面残留物质到蚀刻液中,去掉不干胶保护膜并进行装饰。为防止蚀刻面生锈,可采取的措施是________(写1种合理的方法)。
【任务三】废液的回收利用
(3)铁片蚀刻后的废液处理,如图乙所示。若200克16%的硫酸铜蚀刻液完全反应。计算可以回收硫酸亚铁多少克?(写出计算过程)
30. 在夏日正午的烈日下滨海沙滩的沙石热得烫脚而海水却很凉爽;傍晚太阳落下后,沙石很快凉了下来而海水却还是暖暖的。请解释以上现象原因。
31. 现有一瓶敞口放置在空气中的NaOH固体,欲知其组成成分,取样品9.3克向其中逐渐加入一定质量分数的稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸质量关系如图所示,试回答;
(1)产生二氧化碳气体的质量为________克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数。
(3)求敞口放置前氢氧化钠的质量。
32. 如图是一个上肢力量健身器示意图,D滑轮重力为300牛,配重A的质量为140千克,杠杆EH可绕固定点O在竖直平面内转动,且。(不计杠杆重、绳重及摩擦)。
(1)D滑轮是___________(选填“定滑轮”或“动滑轮”);
(2)若将A提离地面,人对绳施加的拉力至少为多少?______
(3)若健身时需将物体A提升0.2米,则该装置的机械效率为多少?___________(结果精确到0.1%)
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慈溪育才中学九年级期中卷
考生须知:
1.全卷分试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ和答题卷。试题卷共7页,有4个大题,32个小题。满分为160分,考试时间为120分钟。
2.请将姓名、准考证号分别填写在试题卷和答题卷的规定位置上。
3.答题时,将试题卷Ⅰ、试题卷Ⅱ答案用黑色字迹钢笔或签字笔书写,答案必须按照题号顺序在答题卷各题目规定区域内作答,做在试题卷上或超出答题区域书写的答案无效。
4.可能用到的相对原子质量:
Cu:64 S:32 O:16 Fe:56 Cl:35.5 Na:23 C:12 H:1
本卷g取10N/ kg
试题卷Ⅰ
一、选择题(本题有15小题,每小题3分,共45分。请选出各题中一个符合题意的选项,不选、多选、错选均不给分)
1. 人体内一些液体的pH如下:血液的pH为7.35~7.45,胰液的pH为7.8~8.4,胃液的pH为0.9~1.5,胆汁的pH为7.1~8.5。其中显酸性的是( )
A. 血液 B. 胰液 C. 胃液 D. 胆汁
【答案】C
【解析】
【详解】当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH大于7时,呈碱性;当溶液的pH小于7时,呈酸性。
A.血液的pH为7.35~7.45,pH大于7,显碱性,A不合题意。
B.胰液的pH为7.8~8.4,pH大于7,显碱性,B不合题意。
C.胃液的pH为0.9~1.5,pH小于7,显酸性,C符合题意。
D.胆汁的pH为7.1~8.5,pH大于7,显碱性,D不合题意。
2. 平板支撑是一种类似于俯卧撑的肌肉训练方法,可以有效塑造腰部、腹部和臀部的线条,如右图所示。能正确表示人在平板支撑时的杠杆示意图是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】从图示可知,O是支点,动力和阻力在支点的同一方,故它们的方向应该相反,且人体的重力方向竖直向下,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或非金属)加热到某一定温度,使其全部熔化,再冷却成为合金.根据下表中的数据判断(其他条件均满足),下列合金不宜采用上述方法制取的是( )
金属
钠
镁
铝
铜
铁
熔点/℃
97.5
649
660
1083
1535
沸点/℃
I883
1090
2467
2567
2750
A. 铁一铜合金 B. 镁一铁合金
C. 钠一铝合金 D. 铁一铝合金
【答案】B
【解析】
【详解】制取合金常用的方法是将两种或多种金属(或非金属)加热到某一定温度,使其全部熔化,再冷却成为合金。说明两者可以同时处于熔化液体状态下。
A、当熔点较高的铁开始熔化形成液体时,铜也可以处于液体状态。所以可以加工合金。
B、当熔点较高的铁开始熔化形成液体时,镁已经处于气体状态,不宜采用上述方法制取。
C、当熔点较高的铝开始熔化形成液体时,钠也可以处于液体状态,所以可以加工合金。
D、当熔点较高的铁开始熔化形成液体时,铝也可以处于液体状态,所以可以加工合金。
故选B。
4. 自动扶梯以一定速度载乘客从一楼到二楼,电动机的功率为P,所做的功为W,如果乘客同时还沿着扶梯匀速向上走,则电动机的功率和所做的功将是( )
A. 功率大于P,做功等于W B. 功率等于P,做功小于W
C. 功率等于P,做功等于W D. 功率小于P,做功小于W
【答案】B
【解析】
【详解】自动扶梯的运行速度是由电动机的额定工况决定的,保持恒定;扶梯的负载是乘客的重力,乘客匀速向上走时,扶梯对乘客的支持力并没有发生变化,因此电动机的输出功率满足公式 ;牵引力不变、扶梯运行速度不变,因此电动机的功率始终等于原来的;
乘客原本完全依靠扶梯从一楼到二楼,现在乘客自身也沿扶梯向上匀速行走,因此乘客从一楼到达二楼的总时间会比原本更短。 电动机的总功满足 ,由于功率不变、运行时间减小,因此电动机所做的总功小于原来的,故选B。
5. 书包常用合成纤维制作,轻便且耐磨,合成纤维属于( )
A. 有机合成材料 B. 金属材料 C. 无机材料 D. 天然材料
【答案】A
【解析】
【详解】有机合成材料主要包含塑料、合成纤维、合成橡胶三大类。合成纤维是人工合成的有机高分子材料,因此属于有机合成材料。故选A。
6. 长征十号(载人登月主力)于2026年2月成功完成低空演示验证+梦舟飞船逃逸试验,验证了海上网系回收关键技术,为后续可复用载人火箭奠定基础。长征系列火箭使用液态氢作燃料,主要是由于该燃料( )
A. 比热容大 B. 热值大 C. 所含热量多 D. 内能大
【答案】B
【解析】
【详解】火箭选用液态氢作燃料,是因为液态氢的热值大,完全燃烧相同质量的液态氢能释放出更多的能量,可为火箭提供强大动力。故选B。
7. 园林工人通过给树“打针输液”的方式提高移栽树木的存活率。一段时间后,某些树木的叶片偏小、发黄,可向输液袋内增加哪种物质的含量( )
A. 氯化钾[KCl] B. 硫酸钠
C. 磷酸钙 D. 尿素[CO(NH2)2]
【答案】D
【解析】
【分析】植物生长需要多种无机盐,其中含氮、含磷、含钾的无机盐是植物生长需要量最多的三种无机盐。氮肥能促使植物的茎、叶(营养生长)生长茂盛,叶色浓绿。当植物缺乏氮元素时,植株矮小瘦弱,叶片小且发黄。题目中树木的叶片偏小、发黄,这是缺乏氮元素的表现,需要补充氮肥。
【详解】A.氯化钾中含有钾元素,属于钾肥,主要作用是促使作物生长健壮,茎秆粗硬,增强病虫害和倒伏的抵抗能力,不能补充氮元素,A错误。
B.硫酸钠中不含植物生长所需的氮、磷、钾等主要营养元素,不属于化学肥料,无法为植物补充氮元素,B错误。
C.磷酸钙中含有磷元素,属于磷肥,主要作用是促进作物提早成熟,穗粒增多,籽粒饱满,不能补充氮元素,C错误。
D.尿素中含有氮元素,属于氮肥,能为植物补充氮元素,改善叶片偏小、发黄的症状,D正确。
故选D。
8. 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。
9. 某同学组装了如图所示的滚摆,将滚摆从最高处由静止释放,观察到滚摆上下往复运动几次后最终静止下来。下列说法正确的是( )
A. 滚摆上升时,重力势能转化为动能
B. 滚摆下降时,它的重力势能减小,机械能增大
C. 滚摆每次到达最高点的重力势能都比上次小
D. 滚摆第一次到达最低点时,动能大于释放时的重力势能
【答案】C
【解析】
【详解】A.滚摆上升时,质量不变,速度减小,高度增大,动能转化为重力势能,而非重力势能转化为动能,A错误。
B.滚摆下降时,重力势能减小,由于存在空气阻力和摩擦,机械能会不断减小,并非增大,B错误。
C.滚摆运动过程中不断克服阻力做功,机械能持续损耗,每次到达最高点时的高度都比上一次低,因此重力势能都比上次小,C正确。
D.滚摆释放时的重力势能,一部分会在下降过程中克服阻力做功转化为内能,因此第一次到达最低点时的动能小于释放时的重力势能,D错误。
故选C。
10. 如图甲所示,将A、B两个相同的物体从粗糙程度相同的斜面底端沿斜面匀速拉到顶端,做功情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 右侧斜面机械效率为66.7%
B. A受到的拉力等于A受到的摩擦力
C. 对B做的有用功为2J
D. 斜面可省功且倾斜程度越大,省功越多
【答案】C
【解析】
【详解】AC.由图可知,A做的有用功
A、B两物体的重力相同,移动的高度也相同,所以A、B两物体做的有用功也相同,即
则右侧斜面机械效率
故A错误,C正确。
B.A在向上运动的过程中,拉力除了克服摩擦力做功,还要克服重力做功,因此A受到的拉力大于A受到的摩擦力,故B错误。
D.斜面是一种省力的简单机械,使用任何机械时,可以省力,或可以省距离,但不能省功,故D错误。
故选C。
11. 以太阳能为热源分解,经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示,下列叙述正确的是( )
①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能
②过程Ⅱ的化学方程式为:
③该过程总反应为:
④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
A. ②③ B. ①②③ C. ②③④ D. ①②③④
【答案】D
【解析】
【详解】①过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气,能量转化形式是太阳能转化为化学能,故说法正确;
②过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为:,故说法正确;
③过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气,过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气,整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气和氧气,该过程总反应为:,故说法正确;
④铁氧化合物循环制H2,四氧化三铁循环往复,整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气和氧气,且氢气和氧气在不同阶段生成,其具有节约能源、产物易分离等优点,故说法正确;
故①②③④说法均正确。
故选D。
12. 如图所示,图中所描述的物理过程,下列分析中正确的是( )
A. 图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减少
B. 图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
C. 图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
D. 图丁,是做功冲程,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.图中甲:活塞压缩空气,对空气做功,机械能转化为内能,空气内能增加,温度升高,故A错误;
B.图中乙,瓶内气体膨胀推动塞子做功,气体对外做功,内能减少,故B错误;
C.图中丙,对试管加热,试管中水吸热变为水蒸气,水蒸气推动塞子做功,内能转化为机械能,水蒸气的内能减少,故C正确;
D.图中丁,两气门关闭,火花塞点火,活塞下行,是做功冲程:燃气膨胀推动活塞,对外做功,内能减少,故D错误;
故选 C。
13. 利用数字化实验探究的性质,生成的实验报告中含有三幅曲线图。图甲表示盛有固体的密闭容器中,水蒸气含量随时间的变化;图乙表示将长期放置的固体加水溶解冷却至室温,然后加入固体后溶液随时间的变化(易溶于水,且溶液呈中性);图丙表示向一定体积的溶液中滴加稀盐酸,混合溶液的随加入稀盐酸体积的变化。下列说法正确的是( )
A. 图甲证明固体能吸收和而变质
B. 图乙中ab段pH下降是NaOH与BaCl2反应导致
C. 向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液会产生蓝色沉淀
D. 图丙点溶液里的个数等于与的个数之和
【答案】D
【解析】
【详解】A. 图甲显示密闭容器中水蒸气的含量随时间降低,证明固体能吸收水。固体变质是与空气中的二氧化碳反应,图甲不能直接证明固体能吸收二氧化碳,此选项错误;
B. 长期放置的固体变质生成碳酸钠,加水溶解冷却至室温,然后加入BaCl2固体后发生反应:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,Na2CO3溶液显碱性,当Na2CO3被消耗后,溶液的碱性减弱,pH下降,不是NaOH与BaCl2反应导致,此选项错误;
C. 图丙c点溶液的pH=7,溶液显中性,说明此时的溶液是氯化钠溶液,氯化钠溶液与硫酸铜溶液不能发生反应,所以向图丙c点溶液滴加硫酸铜溶液不会产生蓝色沉淀,此选项错误;
D. 图丙点溶液pH<7,溶液显酸性,此时溶液是氯化钠与盐酸的混合溶液,根据电荷守恒,阳离子总电荷=阴离子总电荷,则的个数等于与的个数之和,此选项正确。
故选D。
14. 往和的混合溶液中加入铁粉。已知反应的先后顺序、化学方程式分别为:,,如图所示为反应后混合液质量与加入铁粉质量的关系曲线,N、M、P、Q是曲线上的点,则下列说法错误的是( )
A. N→P发生的反应为化合反应
B. 与M、P、Q对应的溶液中的溶质种类分别是3、2、1种
C. 若,则反应过程中溶液质量的增加量与减小量之比为
D. 若,则原混合液中和的质量分数之比为
【答案】C
【解析】
【详解】根据往FeCl3和CuCl2的混合溶液中加入铁粉,反应的先后顺序、化学方程式分别为:2FeCl3+Fe=3FeCl2,CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,得出:0~a段是铁与氯化铁反应,a~b段是铁与氯化铜反应;
A.N→P发生的反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2,P→Q发生的反应为CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,N→P发生的反应为化合反应,故A正确;
B.与M对应的溶液中的溶质分别是FeCl3、FeCl2、CuCl2;P点对应的溶液中的溶质是FeCl2、CuCl2;Q点对应的溶液中的溶质是FeCl2;所以M、P、Q 对应的溶液中的溶质种类分别是 3、2、1 种,故B正确;
C.根据2FeCl3+Fe=3FeCl2、CuCl2+Fe=FeCl2+Cu,可得出2FeCl3~3FeCl2,m1═56g,CuCl2~FeCl2,m2═8g,若b=2a,则反应过程中溶液质量的增加量与减小量之比为,故C错误;
D.若b=2a,则原混合液中FeCl3和CuCl2的质量分数之比为,故D正确。
故选C。
15. 如图所示,重为120N的物体A在拉力F作用下沿水平面做匀速直线运动,其路程随时间变化的图像如图乙所示。已知物体A在水平方向上受到的阻力为物重的0.1倍,滑轮组机械效率为80%,滑轮组和绳子的自重不计。下列分析计算正确的是( )
A. 10s内,绳子自由端沿水平方向移动了4m B. 左侧墙受到滑轮组16牛拉力作用
C. 在10s内,作用在绳子自由端的拉力F为5牛 D. 在10s内,拉力F做功的功率为1.2W
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图可知,承担拉力的绳子段数n=3;根据图乙可知,10s内物体移动了1m,则绳子自由端移动了
s=ns物=3×1m=3m
故A错误。
BC.根据公式
得到
解得
F=5N
以定滑轮为受力对象可知,墙壁对它的拉力等于4根绳子产生的拉力之和,即
F墙壁=4F=5N×4=20N
墙壁受到滑轮组的拉力与墙壁对滑轮组的拉力为相互作用力,因此左侧墙壁受到滑轮组的拉力为20N,故B错误,C正确。
D.10s内拉力做的总功
W总=Fs=5N×3m=15J
则拉力的功率
故D错误。
故选C。
试题卷Ⅱ
二、填空题(本题有7小题,每空2分,共40分)
16. 无人机目前已广泛应用于各行业,如图为慈溪育才中学运动会上无人运载机吊起巨大国旗的瞬间。据此回答问题。
(1)无人机的核心动力装置为电动机,电动机工作时发生的能量转化是:__________转化为机械能。
(2)这台无人运载机整机质量为100kg,因工作需要匀速上升至50m高空,则此时该无人运载机具有的重力势能为__________J。(g取10N/kg)
【答案】(1)电 (2)
【解析】
【小问1详解】
电动机工作时消耗电能,将电能转化为机械能。
【小问2详解】
该无人运载机具有的重力势能为
17. 金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。人类冶炼不同金属的大致年代如图所示,人类使用的金属材料中,铜先被冶炼出来。请结合金属活动性顺序分析其主要原因:__,现将金属Zn、Fe的混合物加入一定量的Cu(NO3)2溶液中,过滤得到蓝色滤液,则滤液中一定含有的溶质是____ 。
【答案】 ①. 铜的金属活动性比较弱,容易被冶炼(合理即可) ②. Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)2
【解析】
【详解】人类使用的金属材料中,铜先被冶炼出来。结合金属活动性顺序分析其主要原因是铜的金属活动性比较弱,容易被冶炼;
三种金属的活动性为:Zn>Fe>Cu,金属Zn、Fe的混合物加入一定量的Cu(NO3)2溶液中,锌先和硝酸铜反应生成铜和硝酸锌,然后铁和硝酸铜反应生成铜和硝酸亚铁,若滤液呈蓝色,说明反应后硝酸铜存在,锌、铁完全反应。则滤液中一定含有的溶质是:Fe(NO3)2、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2。
18. 如图所示的杠杆处于静止状态,请回答下列问题。
(1)如图杠杆是否处于平衡状态?_________(选填“是”或“否”),判断依据是_______________;
(2)若使杠杆处于水平位置平衡,应将右边的平衡螺母向____________(选填“左”或“右”)调节。
【答案】(1) ①. 是 ②. 杠杆处于静止状态
(2)右
【解析】
【小问1详解】
[1][2]杠杆的平衡状态包括两种:静止状态或匀速转动状态,由题意知道,杠杆在F1、F2的作用下处于静止状态,故可判断此时的杠杆处于平衡状态。
【小问2详解】
杠杆倾斜时,杠杆的重心偏向杠杆下沉的一端,由图知道,杠杆的右端上翘,所以,右端的平衡螺母向上翘的右端移动,才能使杠杆在水平位置平衡。
19. 在科学实验中小明向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入氯化铁溶液,至恰好完全反应。
(1)写出该反应的现象:__________。
(2)完全反应后溶液的pH_______(填“<”或“=”或“>”)7。
(3)如图“”“”“”表示烧杯内溶液中的不同离子,其中的“△”表示____________。
【答案】(1)产生红褐色絮状沉淀
(2)= (3)Cl-##氯离子
【解析】
【小问1详解】
氢氧化钙和氯化铁反应生成氢氧化铁红褐色沉淀和氯化钙,所以该反应的现象是产生红褐色絮状沉淀;
【小问2详解】
根据微观图,反应前烧杯中有氢氧根离子和钙离子,其离子数目比为2:1;加入氯化铁溶液,氢氧根离子和铁离子结合成氢氧化铁红褐色沉淀,钙离子和氯离子没参与反应,故图中“”表示钙离子,“”表示氢氧根离子,“”表示氯离子。反应后的溶液中只含有钙离子和氯离子,溶液中性,pH=7;
【小问3详解】
根据第(2)小题分析可知,“”表示氯离子(Cl-)。
20. 人类对酸碱的认识,从最早靠味觉作为标准到近代的酸碱质子理论,经历了一个由浅入深的认识过程。请回答:
(1)已知硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式: 根据酸碱质子理论,KHSO4可称为_______(填“酸”或“碱”) 。
(2)浙教版科学九上课本中,对于酸碱的描述属于__________(选填“简单酸碱理论、”“酸碱电离理论”或“酸碱质子理论”)。
(3)关于酸碱的认识,下列理解正确的是( )
A. 按照简单酸碱理论,HCl属于酸
B. 酸碱电离理论认为氧元素是酸中必不可少的元素
C. 每种酸碱理论均有其局限性
【答案】(1)酸 (2)酸碱电离理论 (3)AC
【解析】
【小问1详解】
根据酸碱质子理论可知,凡是能释放质子(H+)的分子或离子成为酸,硫酸氢钾在水溶液中能电离出H+,则KHSO4可称为酸;
【小问2详解】
浙教版科学九上课本中,酸是指电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,碱是指电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,则对于酸碱的描述属于酸碱电离理论;
【小问3详解】
A、按照简单酸碱理论, 能使紫色石蕊变红的是酸,HCl满足条件,属于酸,故说法正确;
B、酸碱电离理论认为氢元素是酸中必不可少的元素,故说法错误;
C、由题中信息可知,每种酸碱理论均有其局限性,受限于时代和认知范围,故说法正确;
故答案为:AC。
21. 小金家安装了电锅炉地暖设备,通过加热管内循环流动的水来提升室内温度。已知水的比热容
(1)加热管中的液体选用水,主要是利用水的________较大的特性。
(2)该设备工作一段时间使水温度升高5℃,管内80kg的水吸收的热量为________焦。
(3)管中热水循环一段时间,室内空气温度升高,是通过________方法增加空气的内能。
【答案】(1)比热容 (2)1.68×106
(3)热传递
【解析】
【小问1详解】
加热管中的液体选用水,是由于水的比热容较大,在质量相同、降低的温度Δt相同时,由可知,水释放的热量较多。
【小问2详解】
水吸收的热量为
【小问3详解】
管中热水放出热量,室内空气吸收热量,温度升高,是通过热传递法增加空气的内能。
22. 如图所示,这是盐的四个方面的化学性质(图中编号①~④),请回答有关问题。
(1)在归纳性质②时,选取了碳酸钠和氢氧化钙两种物质,它们在溶液中相互反应时产生的现象是 ____________,化学方程式为____________。
(2)在性质③中,X代表__________类物质。
(3)在归纳性质④时,从“某些盐”中选取了硝酸银,写出能与硝酸银反应的盐的化学式:____________(任写一个)。
【答案】(1) ①. 产生白色沉淀 ②.
(2)酸 (3)
【解析】
【小问1详解】
碳酸钠与氢氧化钙在溶液中发生复分解反应,生成难溶于水的碳酸钙,因此观察到白色沉淀。化学方程式为
【小问2详解】
盐能与酸发生复分解反应,生成新盐和新酸,因此性质③中的X代表酸类物质。
【小问3详解】
硝酸银可与可溶性氯化物反应,生成氯化银白色沉淀。任写一个符合条件的盐即可,例如氯化钠,反应的化学方程式为
三、实验探究题(本题有5小题,每小题8分,共40分)
23. 小柯利用图甲中的势能演示实验器(质量不同的钢球、直径略大于钢球的透明塑料管、泡沫板、长铁钉)等探究物体的重力势能大小与物体所处位置的高度是否有关。让质量为m的钢球,在塑料管中分别从高度为h1、h2、h3位置由静止释放,砸到泡沫板上的长铁钉上,如图乙,测量铁钉向下移动的距离为s1、s2、s3。
(1)钢球下落时,重力势能主要转化为____________能。
(2)测得s1、s2、s3大小顺序为____________,可知钢球质量一定时,高度越高,重力势能越大。
(3)小妍将质量不同的钢球从同一高度下落,测量铁钉向下移动的距离,是为了探究物体重力势能大小与____________的关系。
(4)有同学认为钢球高度越高,撞击铁钉速度越大,因此该装置还可研究动能大小与速度大小的关系,你是否认同并说明理由____________。
【答案】(1)动 (2)##
(3)质量 (4)不同意。撞击后钢球的重力势能也在减少,影响实验结果
【解析】
【小问1详解】
钢球下落时,高度降低,重力势能减小,速度增大,动能增大,重力势能主要转化为动能。
【小问2详解】
钢球的高度越高,撞击铁钉时的速度越大,对铁钉做的功越多,铁钉向下移动的距离越大,钢球所处的高度,
则测得s1、s2、s3大小顺序为
可知钢球质量一定时,高度越高,重力势能越大。
【小问3详解】
将质量不同的钢球从同一高度下落,控制钢球的高度相同,改变钢球的质量,测量铁钉向下移动的距离,是为了探究物体重力势能大小与质量的关系。
【小问4详解】
钢球撞击铁钉后,钢球仍随铁钉一起向下运动,重力势能仍在减少,铁钉向下移动的距离不同,钢球减小的重力势能不同,影响实验结果;因此不同意用该装置研究动能大小与速度大小的关系。
24. 盐酸中含有H2O、H+和三种微粒。为探究是哪一种微粒能使紫色石蕊试液变成红色,可利用如图所示的点滴板开展4个实验探究,得出“盐酸中含有大量的H⁺而使得紫色石蕊试液变成红色”的结论。请设计实验方案,在图上标出所选试剂,概述实验方法,并预测所能收集到的证据。
【答案】孔位试剂:1号孔为蒸馏水,2号孔为氯化钠溶液,3号孔为稀硫酸,4号孔为稀盐酸。
实验方法:向4个孔中分别加入等体积的上述试剂,再向每个孔中滴加等量的紫色石蕊试液,观察溶液颜色变化。
预期证据:1号孔溶液为浅紫色,说明水分子不能使石蕊变红;2号孔溶液为紫色,说明氯离子不能使石蕊变红;3号、4号孔溶液均变为红色,排除水分子和氯离子的干扰后,证明是盐酸中的氢离子使紫色石蕊试液变成红色。
【解析】
【详解】所选试剂:按图中编号,4个孔的所选试剂为: 孔1蒸馏水、 孔2氯化钠溶液、孔3稀硫酸、孔4稀盐酸。如图所示:
实验方法:取洁净的点滴板,向编号1~4的孔中分别滴加2~3滴对应试剂,保证各孔内液体体积相近;使用同一支胶头滴管(每次洗净润洗),向4个孔中各滴加2滴相同浓度的紫色石蕊试液,轻轻晃动点滴板使液体充分混合,静置后观察各孔内溶液的颜色变化。
收集到的证据:孔1(蒸馏水):滴加石蕊后溶液仍为浅紫色,无变红现象,证明水分子不能使紫色石蕊试液变红。
孔2(氯化钠溶液):滴加石蕊后溶液仍为紫色,无变红现象,氯化钠溶液中仅含、和水分子,已经验证水分子无变色作用,因此可证明不能使紫色石蕊试液变红。
孔3(稀硫酸):滴加石蕊后溶液变为红色,稀硫酸中不含,但含有大量,结合前两组实验的结论,可验证是使石蕊试液变红。
孔4(稀盐酸):滴加石蕊后溶液变为红色,结合前3组实验排除水分子、的干扰,最终得出结论:盐酸中大量的使紫色石蕊试液变成红色。
25. 为了比较两种燃料的热值,小科采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验。选用了相同质量的燃料a和燃料b,测出了从开始到燃尽时各个时刻烧杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像(已知实验中使用相同烧杯,加入初温相同的等体积水)。
(1)实验中要用到的测量仪器除了温度计、秒表、量筒外,还需要有_____。
(2)实验根据_____来比较两种燃料放出热量的多少。
(3)根据图乙,可初步判断燃料_____(填“a”或“b”)的热值大。
(4)小科认为,如果考虑实际情况、实验过程中会存在热量的散失,测得的燃料的热值比理论值_____(“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)天平 (2)水升高的温度
(3)b (4)偏小
【解析】
【小问1详解】
实验要求使用相同质量的两种燃料,题目给出的仪器中没有测量质量的工具,因此还需要用天平来称量燃料的质量。
【小问2详解】
在水的质量、初温都相同的条件下,燃料放出的热量越多,水吸收的热量就越多,水升高的温度也就越大,因此可以通过水升高的温度来间接比较燃料放热的多少。
【小问3详解】
从图乙可知,质量相等的燃料a和b完全燃尽后,燃料b对应的水的温度升得更高,说明b燃烧放出的热量更多;根据热值定义,在燃料质量相等时,放热更多的燃料b热值更大。
【小问4详解】
实际实验中,燃料燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被实验装置吸收,并没有全部被水吸收,我们通过水吸收的热量来计算燃料的放热,得到的计算值会比燃料实际完全燃烧放出的总热量小,因此最终测得的燃料热值比理论值偏小。
26. 在科学实验操作技能大赛中,小华同学用所学的科学知识迅速搭建了一套“模拟炼铁”的冶炼装置(铁矿石的主要成分为)
(1)为确保制得较纯净的CO,还需在C、D间加装盛放______(选填“碱石灰”或“氢氧化钠溶液”)的装置;
(2)装置调整好以后,按照规范步骤进行实验,当观察到D装置出现:铁矿石颜色发生变化或______时,证明铁矿石一定有部分被还原了,请写出D装置中发生的化学反应方程式____________。
(3)实验结束时,在拆卸装置前得进行以下操作:先熄灭C、D中的酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸。目的是____________。
【答案】(1)碱石灰 (2) ①. 玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引 ②.
(3)防止灼热的铁重新被氧气氧化
【解析】
【小问1详解】
碱石灰既可以吸收水分,也可以吸收二氧化碳,氢氧化钠溶液只能吸收二氧化碳,若用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,净化后的气体中会带有水蒸气,为确保制得较纯净的CO,还需在C、D间加装盛放碱石灰的装置;
【小问2详解】
氧化铁是红棕色固体,生成的铁粉是黑色固体,氧化铁不能被磁铁吸引,铁粉可以被磁铁吸引,按照规范步骤进行实验,当观察到D装置出现:铁矿石颜色发生变化或玻璃管上方的黑色固体被磁铁吸引时,说明铁矿石一定有部分被还原了;
A中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,C中二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳,D中一氧化碳和氧化铁高温下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为
【小问3详解】
还原出的铁在高温下,易被氧气氧化,因此实验结束后,先熄灭C、D中的酒精喷灯,待装置冷却后再停止滴加稀盐酸,目的是防止灼热的铁重新被氧气氧化。
27. 2026年中国氢能展中展示了“氨-氢”技术,氨()作为未来清洁能源载体备受关注。
(一)如图1为传统合成氨流程,在铁的催化作用下,用体积比为的氮气和氢气合成氨,方程式为(高温、高压、催化剂),当容器中氨的含量不再发生变化时(平衡时),测得氨的含量分别与不同温度和压强的关系如图2所示。
(1)在低温、高压条件下,冷却塔中氨气先液化,从而与氮气、氢气分离。说明此时氨气的沸点(液化温度)比氮气、氢气的沸点________。
(2)通常情况下的化学反应,升高温度有利于吸热反应进行,不利于放热反应进行。结合图2判断传统合成氨的反应属于________反应。
(3)若使平衡时氨含量达到40%,考虑安全性和成本,建议工厂选择方法________合成氨。
(二)下图为电解合成氨流程:以氮气和水为原料,用绿电驱动合成氨流程。
(4)请结合材料和所学知识,写出电解合成氨相比传统合成氨的两个优势:________。
【答案】(1)高 (2)放热
(3)1 (4)绿色环保、成本更低
【解析】
【小问1详解】
相同条件下氨气先液化,沸点越高的物质越容易液化,因此氨气的沸点(液化温度)比氮气、氢气更高。
【小问2详解】
由图2可知,相同压强下,温度越高,平衡时氨的含量越低,说明升高温度不利于合成氨反应进行;根据题干信息“升高温度不利于放热反应进行”,可判断该反应为放热反应。
【小问3详解】
要达到40%的氨含量,方法1只需要更低的压强即可满足要求;压强越高对设备要求越高,生产成本越高、安全风险越大,因此从安全性和成本考虑,选择方法1。
【小问4详解】
传统合成氨以煤为原料,需要高温高压条件,还会排放CO、CO₂等污染物;电解合成氨以可再生绿电为能源,原料是空气和水,兼具绿色环保、成本更低的优势。
四、综合题(本题有5小题,每小题7分,共35分)
28. 小金将长为0.6m质量可忽略不计的木棒搁在肩上,棒的后端挂一个40N的物体,肩上支点O离后端A为0.2m,他用手压住前端B使木棒保持水平平衡,如图所示。小金的质量为50kg,请问:
(1)则此时手压木棒的最小力是多大?并画出最小力。
(2)若手在木棒上的作用点和方向都不变,为了使手用力更小,肩膀应向______(选填“A”或“B”)端移动,请写出推理过程。
【答案】(1)20N,
(2)A
【解析】
【小问1详解】
根据杠杆平衡条件可知,要使手压木棒的力最小,则动力臂应最长。如图所示,连接OB,OB即为最小力对应的最大力臂,过B点向下作OB的垂线段,在末端标上箭头,即为最小力F的示意图,据此作图。
此时动力臂
手压木棒的最小力
【小问2详解】
根据杠杆平衡条件可知,在阻力不变时,要使手压木棒的力更小,则动力臂应更长或阻力臂更短,如图所示,肩膀向A端移动时,增大了动力臂,同时减小了阻力臂,符合题中要求。
29. 某科学兴趣小组用金属片制作金属蚀刻画,先用砂纸打磨铁片表面的氧化膜。请参与后续任务:
(1)将不干胶保护膜(能隔绝蚀刻液与金属底板接触)分别贴到处理好的铁片上,在不干胶上镌刻出图案,去除图案处的不干胶,如图甲。将处理好的铁片浸入硫酸铜蚀刻液中,一段时间后取出,铁片上不干胶镂空处出现图案。蚀刻液除了硫酸铜还可以是________(填序号)。
①氯化钠溶液 ②硝酸银溶液 ③稀盐酸 ④氯化亚铁溶液
【任务二】蚀刻后装饰防锈
(2)将蚀刻好的铁片用较强水流清洗掉表面残留物质到蚀刻液中,去掉不干胶保护膜并进行装饰。为防止蚀刻面生锈,可采取的措施是________(写1种合理的方法)。
【任务三】废液的回收利用
(3)铁片蚀刻后的废液处理,如图乙所示。若200克16%的硫酸铜蚀刻液完全反应。计算可以回收硫酸亚铁多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)②③##③②
(2)在蚀刻面涂漆(合理即可)
(3)设可以回收硫酸亚铁的质量为x。
200克16%的硫酸铜蚀刻液中硫酸铜的质量为200g×16%=32g。
则
答:可以回收硫酸亚铁30.4克。
【解析】
【小问1详解】
①氯化钠溶液与铁不发生反应,不能作为蚀刻液,①不符合题意。
②硝酸银溶液能与铁发生置换反应,Fe+2AgNO3=Fe(NO3)2+2Ag,可以腐蚀铁从而形成图案,②符合题意。
③稀盐酸能与铁反应,Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,可以腐蚀铁形成图案,③符合题意。
④氯化亚铁溶液与铁不反应,不能作为蚀刻液,④不符合题意。
故选②③。
【小问2详解】
铁生锈主要是铁与空气中的氧气、水发生一系列化学反应,防止铁生锈的原理就是破坏铁生锈的条件。防止铁生锈的方法有很多,比如在蚀刻面涂漆、涂油、镀一层其他金属等。
【小问3详解】
根据化学方程式Fe + CuSO4= Cu + FeSO4可知,参加反应的硫酸与生成的硫酸亚铁之间存在固定的质量比。根据题中已知的硫酸铜质量,利用该质量比(即可列出比例式),求出可以回收硫酸亚铁的质量。见答案。
30. 在夏日正午的烈日下滨海沙滩的沙石热得烫脚而海水却很凉爽;傍晚太阳落下后,沙石很快凉了下来而海水却还是暖暖的。请解释以上现象原因。
【答案】根据可知,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度改变得少。相同质量的海水和沙石,经过相同时间的日照,吸收的热量相同,由于海水的比热容大于沙石的比热容,海水升高的温度小于沙石升高的温度,因此感觉很凉爽;夜晚,放出热量,海水降低的温度小于沙石降低的温度,因此海水还是暖暖的,所以在同样的日照条件下,沙石和海水的温度变化不同。
【解析】
【详解】略
31. 现有一瓶敞口放置在空气中的NaOH固体,欲知其组成成分,取样品9.3克向其中逐渐加入一定质量分数的稀盐酸,产生气体的质量与加入稀盐酸质量关系如图所示,试回答;
(1)产生二氧化碳气体的质量为________克。
(2)所用稀盐酸溶质质量分数。
(3)求敞口放置前氢氧化钠的质量。
【答案】(1)1.32
(2)敞口放置的NaOH会和空气中CO₂反应变质为Na₂CO₃,加入稀盐酸时,盐酸先和未变质的NaOH反应,待NaOH完全反应后,盐酸才会和Na₂CO₃反应放出CO₂: 从图中可知,和Na₂CO₃反应的稀盐酸质量为。设60g该稀盐酸中溶质HCl的质量为x,样品中碳酸钠的质量为y
稀盐酸溶质质量分数
(3)设样品中变质的氢氧化钠质量为z
9.3g样品中未变质的NaOH质量为9.3g−3.18g=6.12g
敞口放置前氢氧化钠的质量为2.4g+6.12g=8.52g
【解析】
【小问1详解】
从图像纵坐标可直接读出,反应最终生成的二氧化碳气体质量为1.32g。
【小问2详解】
略
【小问3详解】
略
32. 如图是一个上肢力量健身器示意图,D滑轮重力为300牛,配重A的质量为140千克,杠杆EH可绕固定点O在竖直平面内转动,且。(不计杠杆重、绳重及摩擦)。
(1)D滑轮是___________(选填“定滑轮”或“动滑轮”);
(2)若将A提离地面,人对绳施加的拉力至少为多少?______
(3)若健身时需将物体A提升0.2米,则该装置的机械效率为多少?___________(结果精确到0.1%)
【答案】 ①. 动滑轮 ②. 425N ③. 82.4%
【解析】
【详解】解:(1)由图知道 ,D滑轮随重物一起移动,因此是动滑轮。
(2)不计杠杆重、绳重及摩擦,由图知道,n=2,滑轮自由端对E点的拉力为
根据杠杆的平衡条件可得,人通过细绳施加的拉力
(3)配重A匀速提升0.2m,则E端拉力上升的距离
s=nh=2×0.2m=0.4m
由OE∶OH=1∶2知道,H端人的拉力下降的距离
s′=2s=2×0.4m=0.8m
人的拉力做功
有用功为
则该装置的机械效率为
答:(1)D滑轮是动滑轮;
(2)若将A提离地面,人对绳施加的拉力至少为425N;
(3)若健身时需将物体A提升0.2米,则该装置的机械效率为82.4%。
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