浙江省宁波市鄞州区2021-2022学年九年级(上)期末科学试卷 ( word 含解析)

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名称 浙江省宁波市鄞州区2021-2022学年九年级(上)期末科学试卷 ( word 含解析)
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资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2022-12-23 08:43:06

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2021-2022学年浙江省宁波市鄞州区九年级(上)期末科学试卷
一、选择题(本题有15小题,第1~10小题,每小题4分,第11~15小题,每小题3分,共55分,请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1.宁波气候适宜,盛产各种酸甜爽口的水果。小宁测得部分水果的pH如表所示,其中酸性最强的是(  )
水果名称 杨梅 蜜橘 西瓜 水蜜桃
pH 2.5~3.5 4.0~5.0 5.5~6.5 6.5~7.0
A.杨梅 B.蜜橘 C.西瓜 D.水蜜桃
2.据统计我国每年超过8000人死于触电,因此生活中必须注意用电安全。以下做法安全的是(  )
A.用干燥的手去按电灯开关
B.把控制电灯的开关接在零线上
C.有金属外壳的用电器不使用三脚插头
D.用一块接线板接多个大功率用电器同时工作
3.规范的操作是实验成功的前提,下列实验操作正确的是(  )
A.读取液体体积 B.稀释浓硫酸
C.取用氯化钠 D.向试管中加固体
4.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是(  )
A.没有力对文具盒做功
B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受重力做了功
D.文具盒所受拉力做了功
5.小宁家上次查看时电能表示数如图甲所示,本次查看时电能表读数如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.电能表测量的是电路中消耗电能的多少
B.小宁家在这段时间内消耗的电能为903kW h
C.“10A”表示该电能表允许通过的最小电流为10A
D.“220V”表示该电能表两端允许加的最小电压为220V
6.如图是一种杠杆式开门器,可以方便人们开门。针对这种开门器,下列分析正确的是(  )
A.该开门器是省力杠杆
B.开门时,手握部分越靠近锁孔越省力
C.利用此开门器开门,可以省功
D.手垂直向下压动把手时,拉力F的力臂始终变大
7.如图所示为某化学反应的微观模拟示意图,下列说法错误的是(  )
A.该反应不属于置换反应
B.甲、乙、丙、丁四种物质都是可燃性气体
C.反应前后氢元素的化合价发生了改变
D.图中x的数值为3
8.下列实验方法正确且与实验目的相符合的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 除去CO2中的HCl 把混合气体通过NaOH溶液
B 用H2还原CuO后防止Cu氧化 反应结束,继续通H2直到装置冷却
C 除去NaCl溶液中的Na2SO4 加过量的BaCl2溶液
D 鉴别实验室里的食盐水和蔗糖水 品尝味道
A.A B.B C.C D.D
9.如图是两个实验的示意图。甲:在一个配有活寒的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。乙:烧瓶内盛少量酒精,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。下列说法正确的是(  )
A.甲:迅速向下压活塞的过程中,筒内气体内能减小
B.甲:活塞下压后反弹的过程相当于四冲程汽油机的做功冲程
C.乙:向瓶内打气至瓶塞跳出前,瓶内空气内能减小
D.乙:瓶塞跳出的过程相当于四冲程汽油机的压缩冲程
10.在装配直流电动机模型时,通电后直流电动机模型不转。关于电动机不转的原因分析错误的是(  )
A.转轴与支架之间摩擦太大
B.磁体磁性太强
C.电刷与换向器接触不良
D.电源电压太低了
11.(3分)2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的过程中(  )
A.动能增加,势能增加 B.动能不变,势能减少
C.动能减少,势能不变 D.动能减少,势能减少
12.(3分)如图所示为小宁构建的甲、乙、丙、丁四种不同物质的关系图。“—”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为Fe,乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液和NaOH溶液中的某一种,则下列判断正确的是(  )
A.乙一定是CuCl2溶液
B.丙可能是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4
D.乙和丙的反应可能是中和反应
13.(3分)科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系。下列相关的量之间符合如图关系的是(  )
A.不同物体升高到相同的温度时,吸收的热量(y)与比热容(x)的关系
B.一定量的稀盐酸中加入锌粒,产生氢气质量(y)与锌粒质量(x)的关系
C.恒力对物体所做功(y)与物体在力的方向上所通过距离(x)的关系
D.在单位时间内,电流通过某一导体产生的热量与电流的关系
14.(3分)用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图(图乙)。下列说法错误的是(  )
A.电源电压为16V
B.R=R0=8Ω时,R的功率最大
C.虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D.当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率为5W
15.(3分)向一定质量的硝酸银和硝酸亚铁溶液中加入mg锌粉,充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到滤渣的质量仍为mg,据此分析下列说法错误的是(  )
A.取反应后的滤液观察,滤液可能呈无色
B.滤渣中的物质最多含有三种,最少含有两种
C.取反应后的滤液插入铜丝,铜丝表面有固体附着
D.向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣,溶液可能变为浅绿色
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共36分)
16.现有盐酸、浓硫酸、熟石灰、氯化钠和甲烷五种物质,请回答下列问题:
(1)溶于水会放出大量热的是    。
(2)天然气的主要成分是    。
(3)常用来改良酸性土壤的是    。
17.三星堆相继出土了金面具残片、青铜面具、象牙、玉璋等重要文物500余件,其中黄金面具、青铜纵目面具如图1所示,请回答下列问题。
(1)出土文物中,其主要材料属于金属材料的是    (填字母)。
A.黄金面具
B.青铜面具
C.象牙
D.玉璋
(2)出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,说明金的活动性比铜    (填“强”或“弱”)。
(3)小宁查阅资料发现,铜锈的成分复杂,主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜,其结构分别如图2所示。考古学家从保护铜制品的角度出发,将铜锈分为无害锈和有害锈,碱式碳酸铜属于    (填“无害锈”或“有害锈”)。
18.如图所示是一款鼠标的概念设计,它的外形看起来像一个溜溜球,这种设计的核心是在长时间伏案工作时,因为鼠标电池的电力消耗较快,你必须经常起身玩一下它,这样既能使鼠标恢复电力,又对你的健康大有好处。请猜想鼠标电力得以恢复的过程中蕴含着的能量转变是机械能转化为    能,其工作原理与    (填“电动机”或“发电机”)原理相同。
19.有A、B、C三种物质,已知A是一种氯化物,B是一种酸,C是一种碱。A、B、C三种物质的溶液两两混合时的实验现象如图所示,请回答下列问题:
(1)写出B与C反应的化学方程式:   。
(2)将一定质量的镁、锌两种金属同时放入A溶液中,充分反应后,溶液为无色,则滤液中一定含有的溶质是    。
20.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,用力FA、FB分别匀速提升重为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA=GB,则FA   (填“>”“<”或“=”,下同)FB;η甲   η乙。
21.寒冬来临,小宁给奶奶买了一个“暖手宝”,如图所示。它的部分参数如表所示,请回答下列问题。
产品名称 暖手宝
额定功率 440W
额定电压 220V
通电储热 5~8分钟
电源线长 约80cm
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流是    A。
(2)正常工作100s,暖手宝消耗的电能为    J。
(3)小宁奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压220V),输电导线的总电阻为11Ω,当小宁在奶奶家断开其他用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率与额定功率的比值为    。
22.取一定量的敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中,倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分,兴趣小组同学进行了如图实验(所加试剂均足量):
(1)产生的无色气体是    。
(2)溶液X中的溶质有    。
(3)滤液A中氯化钠的质量为    g。
三、实验探究题(本题共4小题、每空3分、共39分)
23.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题。
(1)图中标有序号“②“的仪器名称是    。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制收氧气,可选用的装置组合是    。(写出一种即可)
(3)某科学兴趣小组想要制取氨气,他们查找资料后确定原料为氯化铵和熟石灰,发生装置为A,收集装置既不能用C也不能用D,则下列说法正确的是    。
A.该制取氨气的反应需要加热
B.制取氨气的反应物中有液体
C.氨气易溶于水或能与水反应
D.氨气的密度比空气大
E.氨气的密度比空气小
关于氨气的收集装置,科学兴趣小组继续探索……
24.某科学兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离都有个小孔。现用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
(1)实验中,小科在A点挂了2个钩码,如图乙所示。则需在B点挂    个钩码才能使杠杆水平平衡。
(2)完成图乙实验后,小宁将悬挂点从A移至C,发现杠杆    (填“能”或“不能”)保持水平平衡。
(3)小敏进行如图丙实验,松手后发现杠杆不能保持水平平衡,其原因是    。
25.为测量小灯泡的额定功率,提供的器材如下:A小灯泡一个(额定电压为2.5V,阻值约为几Ω);B电流表(0~0.6A);C电压表(0~3V);D滑动变阻器(15Ω、1A);E滑动变阻器(50Ω、0.3A);F滑动变阻器(500Ω、0.1A);G电源(3V);H导线若干。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)滑动变阻器应选    。(填器材前的字母编号)
(3)闭合开关后,移动滑片,读取多组电压表的示数U、电流表的示数1的值,记录在表中,然后在坐标纸上描点作出1一U关系图,如图丙所示。通过图丙可求得小灯泡的额定功率为    W。
26.小宁在学完金属冶炼的知识后,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进,设计的装置如图所示(K1、K2是活塞):
(1)将少量氧化铁粉末放入玻璃管中,然后通入一氧化碳一段时间,待空气排尽后,加热。关闭K1,打开K2,可检测反应的产物。装置中会出现的现象有    ,该实验装置的不足之处是    。
(2)与课本实验装置相比,该装置最大的优点是CO能循环利用。具体方法是:打开K1,关闭K2,将气体从d口进入a管即可,则c瓶中放入的试剂是    。
(3)已知该CO气体中含有少量的CO2,可利用如图装置进行检验,请写出具体的操作方法:   。
四、解答题(第27、28、30题各6分,第29题9分、第31题5分,第32题8分,第33题10分,共50分)
27.2021年我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,检测发现,人工合成粉分子与天然淀粉分子的结构组复公一突破,为淀粉的车间生产打开一扇窗,并为用二氧化碳作为原料来合成复杂分子开辟了新的技术路线。
(1)淀粉在物质分类中属于    (填有机物或无机物)。
(2)网上查找资料发现,淀粉是高分中水化合物,是由葡糖分子聚合而成的多糖,分子式为(C6H10O5)n则淀粉分子中碳原子和氧原子的个数比为    。
(3)1g淀粉完全燃烧可释放热量1.68×104J,若这些热量完全被1kg,20℃的水吸收。不计热量损失,则水的温度可达到    ℃。[水的比热容c=4200J/(kg ℃)]
28.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去、如图所示。工人将一块5m长的长板在地面与车厢之间构成斜面、用500N的力把重为1200N的重物从斜面底端匀速推到高为1.5m的车厢里,整个过程用时25s。
(1)使用斜面的好处是可以省    。
(2)工人做功的功率为    W。
(3)若斜面光滑,则工人需要施加的推力为    N。
29.将12g石灰石放到100g稀盐酸中,恰好完全反应(杂质不和酸反应且不溶于水),生成4.4g二氧化碳,其化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2十H2O+CO2↑。求(计算结果保留1位小数):
(1)石灰石中碳酸钙的质量分数。
(2)稀盐酸的溶质质量分数。
(3)所得溶液的质量。
30.脚运动的基本模型是杠杆。如图是小宁踏脚时的示意图,脚掌前端是支点,人体的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。已知小宁的质量为60kg假设图中阻力臂是动力臂的一半,他每次双脚踏脚过程中身体重心拾升高度是6cm。
(1)此时脚掌相当于    (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)每次双脚踏脚时,小腿肌肉对每只脚的拉力至少是多大?
(3)每次双脚脚过程中克服重力所做的功是多少?
31.如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有1000W和400W两挡功率,挡位可自动调节,其工作过程是:按下开关,自动选择1000W挡将汤煮至100℃,然后自动跳至400W挡进行保温慢炖。电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置?试说明理由。
32.将适量CuO放入装有过量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,向所得溶液中依次加入质量分数为17.1%的Ba(OH)2溶液,测得的数据如下:
次数 1 2 3 4 5
加入Ba(OH)2溶液质量/g 50g 50g 50g 50g 50g
产生沉淀质量/g 11.65g 23.3g 39.85g 56.4g 56.4g
沉淀增加质量/g / 11.65g 16.55g 16.55g 0g
(1)第3、4次实验增加的沉淀比第2次实验增加的沉淀质量多的原因是    。
(2)实验中稀硫酸溶液的溶质质量。
(3)画出烧杯中溶液质量与加入Ba(OH)2溶液质量的大致变化关系。(纵坐标的量不用标出)
33.图甲、乙是某品牌足浴盆的简化电路图和铭牌(最大功率模糊)。电路中S2为普通开关,电动机带按摩装置,R为电热丝,S1为温控开关;当温度低于某设定值时,开关自动闭合;当温度高于某设定值时,开关自动断开,图丙为某次洗脚时电路总电流随时间变化的图象。
(1)图丙中,0﹣3min为加热阶段,使水温达到预设温度;则在3min﹣20min,   (选填序号);
A.电动机一直工作,电热丝间歇工作
B.电热丝一直工作,电动机间歇工作
(2)试求R的阻值和该足浴盆的最大功率;
(3)求足浴盆在0﹣20min内消耗的电能。
2021-2022学年浙江省宁波市鄞州区九年级(上)期末科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题有15小题,第1~10小题,每小题4分,第11~15小题,每小题4分,共55分,请选出每小题中一个符合题意的选项,不选、错选均不给分)
1.宁波气候适宜,盛产各种酸甜爽口的水果。小宁测得部分水果的pH如表所示,其中酸性最强的是(  )
水果名称 杨梅 蜜橘 西瓜 水蜜桃
pH 2.5~3.5 4.0~5.0 5.5~6.5 6.5~7.0
A.杨梅 B.蜜橘 C.西瓜 D.水蜜桃
【分析】当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强;当溶液的pH大于7时,呈碱性,且pH越大,碱性越强;据此进行分析判断即可。
【解答】解:当溶液的pH小于7时,呈酸性,且pH越小,酸性越强,杨梅的pH最小,酸性最强。
故选:A。
2.据统计我国每年超过8000人死于触电,因此生活中必须注意用电安全。以下做法安全的是(  )
A.用干燥的手去按电灯开关
B.把控制电灯的开关接在零线上
C.有金属外壳的用电器不使用三脚插头
D.用一块接线板接多个大功率用电器同时工作
【分析】(1)水是导体,不能用湿手或湿布接触用电器的开关;
(2)控制灯泡的开关与火线相连;
(3)当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候,就会有电流流过人体,从而造成触电;有金属外壳的用电器,外壳需要接地;
(4)多个大功率用电器同时工作时总功率过大,电流过大,易引起火灾。
【解答】解:
A、水是导体,所以用干燥的手触摸教室墙上的电灯开关符合安全用电的原则,故A安全;
B、从安全用电的角度分析,家庭电路中控制灯泡的开关接在火线和灯泡之间,故B不安全;
C、带有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,以防用电器外壳带电,会危及人身安全,故C不安全;
D、多个大功率用电器同时用一块接线板时,总电流过大,会烧坏接线板,故D不安全。
故选:A。
3.规范的操作是实验成功的前提,下列实验操作正确的是(  )
A.读取液体体积 B.稀释浓硫酸
C.取用氯化钠 D.向试管中加固体
【分析】A、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平进行分析判断。
B、根据浓硫酸的稀释方法(酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅)进行分析判断。
C、根据固体药品的取用方法进行分析判断。
D、根据向试管中装块状或颗粒状固体药品的方法(“一横、二放、三慢竖”)进行分析判断。
【解答】解:A、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,图中所示操作正确。
B、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;图中所示操作错误。
C、取用固体粉末状药品时,瓶塞要倒放,应用药匙取用,不能用手接触药品,图中瓶塞没有倒放,图中所示操作错误。
D、向试管中装块状固体药品时,先将试管横放,用镊子把块状固体放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误。
故选:A。
4.水平桌面上的文具盒在水平方向的拉力作用下,沿拉力的方向移动一段距离,则下列判断正确的是(  )
A.没有力对文具盒做功
B.文具盒所受支持力做了功
C.文具盒所受重力做了功
D.文具盒所受拉力做了功
【分析】做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是在力的方向上移动的距离,据此判断重力、支持力、拉力是否做功。
【解答】解:由题知,文具盒在水平桌面上运动,
在支持力的方向上没有移动距离,所以支持力不做功,选项B错误;
在重力的方向上没有移动距离,所以重力不做功,选项C错误;
在拉力的方向上移动了距离,所以拉力做功,选项D正确,选项A错误。
故选:D。
5.小宁家上次查看时电能表示数如图甲所示,本次查看时电能表读数如图乙所示,则下列说法正确的是(  )
A.电能表测量的是电路中消耗电能的多少
B.小宁家在这段时间内消耗的电能为903kW h
C.“10A”表示该电能表允许通过的最小电流为10A
D.“220V”表示该电能表两端允许加的最小电压为220V
【分析】(1)电能表是测量消耗电能的仪表,其单位为kW h;
(2)利用电能表两次示数差求出消耗的电能,注意电能表最后一位是小数;
(3)10A的含义:这个电能表工作时允许通过的最大电流为10A;
(4)220V表示该电能表的额定电压。
【解答】解:A.电能表是测量消耗电能的仪表,故A正确;
B.他家在这段时间内消耗的电能W=8633.5kW h﹣8543.2kW h=90.3kW h,故B错误;
C.“10A”表示该电能表允许通过的最大电流为10A,故C错误;
D.220V表示该电能表的额定电压为220V,应适用与额定电压为220V的电路中,故D错误。
故选:A。
6.如图是一种杠杆式开门器,可以方便人们开门。针对这种开门器,下列分析正确的是(  )
A.该开门器是省力杠杆
B.开门时,手握部分越靠近锁孔越省力
C.利用此开门器开门,可以省功
D.手垂直向下压动把手时,拉力F的力臂始终变大
【分析】(1)功的原理是使用任何机械都不省功;
(2)动力臂大于阻力时,为省力杠杆;动力臂小于阻力臂时,为费力杠杆;动力臂等于阻力臂时,为等臂杠杆;
(3)根据力臂的定义、杠杆的平衡条件分析。
【解答】解:A、开门器在使用时,动力臂大于阻力臂,是一个省力杠杆,故A正确;
B、手的位置越远离锁孔动力臂越大,在阻力和阻力臂不变的情况下,越省力,故B错误;
C、使用任何机械都不省功,费力机械可以省距离,但不能省功,故C错误;
D、手垂直向下压动把手时,根据力臂的定义可知,拉力F的力臂变小,故D错误。
故选:A。
7.如图所示为某化学反应的微观模拟示意图,下列说法错误的是(  )
A.该反应不属于置换反应
B.甲、乙、丙、丁四种物质都是可燃性气体
C.反应前后氢元素的化合价发生了改变
D.图中x的数值为3
【分析】一定条件下,甲烷和水反应生成一氧化碳和氢气。
【解答】解:A、反应物是两种化合物,不是置换反应,该选项正确。
B、乙是水,水不能燃烧,该选项不正确。
C、反应前后氢元素的化合价发生了改变,由+1变成0,该选项正确。
D、反应前氢原子是6个,反应后应该是6个,x=3,该选项正确。
故选:B。
8.下列实验方法正确且与实验目的相符合的是(  )
选项 实验目的 实验方法
A 除去CO2中的HCl 把混合气体通过NaOH溶液
B 用H2还原CuO后防止Cu氧化 反应结束,继续通H2直到装置冷却
C 除去NaCl溶液中的Na2SO4 加过量的BaCl2溶液
D 鉴别实验室里的食盐水和蔗糖水 品尝味道
A.A B.B C.C D.D
【分析】A、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,和氯化氢反应生成氯化钠和水。
B、反应结束,继续通H2直到装置冷却至室温,能够防止铜被氧化。
C、硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠。
D、不能尝药品味道。
【解答】解:A、氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,和氯化氢反应生成氯化钠和水,除去杂质的同时除去了原物质二氧化碳,该选项不正确。
B、反应结束,继续通H2直到装置冷却至室温,能够防止铜被氧化,该选项正确。
C、硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,除去硫酸钠带入过量的氯化钡,该选项不正确。
D、不能尝药品味道,该选项不正确。
故选:B。
9.如图是两个实验的示意图。甲:在一个配有活寒的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。乙:烧瓶内盛少量酒精,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。下列说法正确的是(  )
A.甲:迅速向下压活塞的过程中,筒内气体内能减小
B.甲:活塞下压后反弹的过程相当于四冲程汽油机的做功冲程
C.乙:向瓶内打气至瓶塞跳出前,瓶内空气内能减小
D.乙:瓶塞跳出的过程相当于四冲程汽油机的压缩冲程
【分析】(1)改变物体内能的两种方法:对物体做功、热传递;做功可以改变物体的内能,对物体做功,物体内能增加;物体的内能与其本身的温度有关;
(2)物体对外做功,物体的内能减少;物体吸收热量内能增加,物体放出热量内能减少;
(3)内燃机的做功冲程,内能转化为机械能;压缩冲程,机械能转为内能。
【解答】解:A、当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,故A错误;
B、内燃机的做功冲程,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故活塞下压后反弹的过程相当于内燃机的做功冲程,故B正确;
C、用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,内能增大,故C错误;
D、瓶塞跳出的过程,内能转化为机械能,相当于做功冲程,故D错误。
故选:B。
10.在装配直流电动机模型时,通电后直流电动机模型不转。关于电动机不转的原因分析错误的是(  )
A.转轴与支架之间摩擦太大
B.磁体磁性太强
C.电刷与换向器接触不良
D.电源电压太低了
【分析】电动机的原理是利用了通电线圈在磁场中受力转动,通电后不能转动,说明线圈中可能没有电流或电流太小、或磁铁的磁性太弱或是换向器和电刷接触不良或者线圈在平衡位置等。
【解答】解:
AC、轴与轴之间的摩擦太大、电刷和换向器的接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动,故AC正确;
BD、磁体磁性太强,线圈在磁场受力更大,直流电动机更易转动;电源电压太低了时,线圈受力太小,直流电动机无法转动,故B错误,D正确。
故选:B。
11.(3分)2021年10月3日,我国自主研制的“神舟十三号“载人飞船发射升空,在飞船刚离地上升的过程中(  )
A.动能增加,势能增加 B.动能不变,势能减少
C.动能减少,势能不变 D.动能减少,势能减少
【分析】动能大小的影响因素:物体的质量、物体的速度,质量越大,速度越大,动能越大;
重力势能大小的影响因素:物体的质量、物体的高度,质量越大,所处的位置越高,重力势能越大。
【解答】解:在飞船刚离地上升的过程中做加速运动,质量不变,速度变大,动能变大;高度变大,重力势能变大,故A正确。
故选:A。
12.(3分)如图所示为小宁构建的甲、乙、丙、丁四种不同物质的关系图。“—”表示相邻的两种物质能发生反应。若甲为Fe,乙、丙、丁分别是稀H2SO4、CuCl2溶液和NaOH溶液中的某一种,则下列判断正确的是(  )
A.乙一定是CuCl2溶液
B.丙可能是NaOH溶液
C.丁一定是稀H2SO4
D.乙和丙的反应可能是中和反应
【分析】铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气。
【解答】解:A、铁能和氯化铜反应生成氯化亚铁和铜,氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠,氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,因此乙可能是CuCl2溶液或稀硫酸,该选项说法不正确;
B、铁不能和氢氧化钠反应,因此丙一定是NaOH溶液,该选项说法不正确;
C、丁可以是氯化铜溶液,不一定是稀H2SO4,该选项说法不正确;
D、如果乙是稀硫酸,则乙和丙的反应是中和反应,若乙是氯化铜,则乙和丙的反应不是中和反应,该选项说法正确。
故选:D。
13.(3分)科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系。下列相关的量之间符合如图关系的是(  )
A.不同物体升高到相同的温度时,吸收的热量(y)与比热容(x)的关系
B.一定量的稀盐酸中加入锌粒,产生氢气质量(y)与锌粒质量(x)的关系
C.恒力对物体所做功(y)与物体在力的方向上所通过距离(x)的关系
D.在单位时间内,电流通过某一导体产生的热量与电流的关系
【分析】观察分析图象,图中两个量(x,y)之间成正比关系,看选项中哪两个量的关系与图象中的相符,找出两个量之间的关系符合的选项即可。
【解答】解:图象中两个量之间表示的关系是正比关系,据此分析;
A、不同物体升高到相同的温度时,由于不知道初温的关系、质量的关系,根据Q吸=cm(t﹣t0)可知不能得出吸收的热量(y)与比热容(x)的成正比,故A错误;
B、一定量的稀盐酸中加入锌粒,产生氢气质量(y)与锌粒质量(x)的关系,开始成正比,后来由于稀盐酸反应完,再加入锌粒,不再产生氧气,所以图像转成水平,故B错误;
C、由W=Fs可知,恒力对物体所做功与物体在力的方向上所通过距离成正比,故C正确;
D、根据Q=I2Rt知在单位时间内,电流通过某一导体产生的热量与通过导体电流的二次方成正比关系,故D错误。
故选:C。
14.(3分)用图甲所示电路研究电功率和电流的关系,绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图(图乙)。下列说法错误的是(  )
A.电源电压为16V
B.R=R0=8Ω时,R的功率最大
C.虚线b表示的是R的功率与电流的关系
D.当电流表示数为0.5安时,R消耗的功率为5W
【分析】(1)由P=I2R分析可知,实线所表示对应功率与电流关系;
(2)由图像知,电路中最大电流为2A,此时变阻器连入阻值为0,电路为R0的简单电路,由P=UI计算电源电压;由图乙中R0的功率与电流关系图像知,电流2A时,其功率为32W,由P=I2R计算R0的阻值;
由U=IR计算电流表0.5A时R0两端电压,由串联电路特点可得R的两端电压,由P=UI计算R消耗的功率;
(3)根据P滑=I″2R滑=R滑==表示出滑动变阻器的电功率为,并判断出滑动变阻器的最大功率。
【解答】解:
(1)研究电功率和电流的关系,通过调节变阻器R的滑片改变电路中电流,
由P=I2R知,在电阻一定时,电功率P与电流I是二次函数关系,R0>0,所以图像开口向上,图乙中实线a是定值电阻R0的功率与电流的关系,虚线b表示滑动变阻器R的功率与电流关系,故C正确;
(2)由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,
当滑动变阻器R连入阻值为0时,电路为R0的简单电路,电路的电路中电流最大,
由图像知此时的电流I=2A,由P=UI可得,电源电压:
U=U0===16V,故A正确;
由图乙中,R0的功率与电流关系图像知,I=2A时,P0=32W,
由P=I2R可得,R0的阻值;
R0===8Ω;
由欧姆定律可得,当电路中电流I′=0.5A时,R0两端电压:
U0′=I′R0=0.5A×8Ω=4V,
由串联电路特点知,此时R两端电压:
UR=U﹣U0′=16V﹣4V=12V,
R消耗的功率:
PR=URI′=12V×0.5A=6W,故D错误;
(3)滑动变阻器的电功率为:
P滑=I″2R滑=R滑==,
当R=R0=8Ω时,R的功率最大,故B正确。
故选:D。
15.(3分)向一定质量的硝酸银和硝酸亚铁溶液中加入mg锌粉,充分反应后过滤。将滤渣洗涤、干燥后再称量,得到滤渣的质量仍为mg,据此分析下列说法错误的是(  )
A.取反应后的滤液观察,滤液可能呈无色
B.滤渣中的物质最多含有三种,最少含有两种
C.取反应后的滤液插入铜丝,铜丝表面有固体附着
D.向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣,溶液可能变为浅绿色
【分析】根据金属与盐溶液的反应,在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,且置换时先把最弱的金属置换出来,并通过固体质量不变化进行分析。
【解答】解:在金属活动性顺序中,Zn>Fe>Ag,向一定质量AgNO3和Fe(NO3)2的混合溶液中加入Zn,与两种溶质依次发生反应
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 216
所以析出银的过程是固体质量增加的过程;
Zn+Fe(NO3)2=Zn(NO3)2+Fe
65 56
所以析出铁的过程是固体质量减少的过程;
而反应前后固体质量都是mg,说明硝酸银被置换完了,硝酸亚铁也发生了置换反应,因此滤渣一定含有银和铁,可能含有锌;滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银,所以
A、滤液可能含有硝酸亚铁,因此滤液可能呈现浅绿色,故正确;
B、滤渣一定含有银和铁,可能含有锌,故正确;
C、滤液一定含有硝酸锌,可能含有硝酸亚铁,一定没有硝酸银,取反应后的滤液插入铜丝,硝酸锌、硝酸亚铁都不会与铜反应,铜丝表面没有固体附着,故错误;
D、滤渣一定含有银和铁,可能含有锌,向少量硫酸铜溶液中加入足量滤渣,如果铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸亚铁溶液为浅绿色,故正确。
故选:C。
二、填空题(本题共7小题,每空2分,共36分)
16.现有盐酸、浓硫酸、熟石灰、氯化钠和甲烷五种物质,请回答下列问题:
(1)溶于水会放出大量热的是  浓硫酸 。
(2)天然气的主要成分是  甲烷 。
(3)常用来改良酸性土壤的是  熟石灰 。
【分析】物质的性质决定物质的用途,根据常见物质的性质和用途进行分析判断即可.
【解答】解:(1)浓硫酸溶于水放出热量,溶液的温度会升高;故答案为:浓硫酸;
(2)天然气的主要成分是甲烷;故答案为:甲烷;
(3)熟石灰是一种碱,能与土壤中的酸性物质反应,常用来改良酸性土壤;故答案为:熟石灰。
17.三星堆相继出土了金面具残片、青铜面具、象牙、玉璋等重要文物500余件,其中黄金面具、青铜纵目面具如图1所示,请回答下列问题。
(1)出土文物中,其主要材料属于金属材料的是  AB (填字母)。
A.黄金面具
B.青铜面具
C.象牙
D.玉璋
(2)出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,说明金的活动性比铜  弱 (填“强”或“弱”)。
(3)小宁查阅资料发现,铜锈的成分复杂,主要成分有碱式碳酸铜和碱式氯化铜,其结构分别如图2所示。考古学家从保护铜制品的角度出发,将铜锈分为无害锈和有害锈,碱式碳酸铜属于  无害锈 (填“无害锈”或“有害锈”)。
【分析】(1)根据金属材料的种类分析;
(2)根据金属锈蚀的情况比较金属的活动性顺序;
(3)根据铜锈的结构分析。
【解答】界:(1)出土文物中,其主要材料属于金属材料的是黄金面具、青铜面具,故选AB。
(2)由题意可知,出土的黄金面具仍金光灿灿,说明了金的性质很稳定,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,说明了铜能与某物质发生反应,由此可知,金的活动性比铜弱;
(3)碱式碳酸铜是致密的结构,能防止内部的铜锈蚀,属于无害锈。
故答案为:(1)AB;
(2)弱;
(3)无害锈。
18.如图所示是一款鼠标的概念设计,它的外形看起来像一个溜溜球,这种设计的核心是在长时间伏案工作时,因为鼠标电池的电力消耗较快,你必须经常起身玩一下它,这样既能使鼠标恢复电力,又对你的健康大有好处。请猜想鼠标电力得以恢复的过程中蕴含着的能量转变是机械能转化为  电 能,其工作原理与  发电机 (填“电动机”或“发电机”)原理相同。
【分析】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,在电路中会产生感应电流,这叫电磁感应现象,鼠标电力得以恢复即产生了电能,故是利用电磁感性现象的原理工作的。
【解答】解:图示的鼠标旋转过程中就能够产生电能,消耗的机械能转化成电能,使鼠标的电力得以恢复,与发电机的原理是相同的。
故答案为:电;发电机。
19.有A、B、C三种物质,已知A是一种氯化物,B是一种酸,C是一种碱。A、B、C三种物质的溶液两两混合时的实验现象如图所示,请回答下列问题:
(1)写出B与C反应的化学方程式: H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O 。
(2)将一定质量的镁、锌两种金属同时放入A溶液中,充分反应后,溶液为无色,则滤液中一定含有的溶质是  氯化镁 。
【分析】根据A、B、C三种物质,A是一种氯化物,B是一种酸,C是一种碱,A、C反应会生成蓝色沉淀,所以A是氯化铜,C是氢氧化钡,B和氢氧化钡会生成不溶于酸的沉淀D,所以D是硫酸钡,B是硫酸,然后将推出的物质验证即可。
【解答】解:(1)A、B、C三种物质,A是一种氯化物,B是一种酸,C是一种碱,A、C反应会生成蓝色沉淀,所以A是氯化铜,C是氢氧化钡,B和氢氧化钡会生成不溶于酸的沉淀D,所以D是硫酸钡,B是硫酸,经过验证,推导正确,所以B与C的反应是氢氧化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,化学方程式为:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;
(2)将一定质量的镁、锌两种金属同时放入A溶液中,镁会先与氯化铜反应,镁反应完后,锌再与氯化铜反应,充分反应后,溶液为无色,滤液中一定不含氯化铜,滤液中一定含有的溶质是氯化镁。
故答案为:(1)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;
(2)氯化镁。
20.如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,用力FA、FB分别匀速提升重为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA=GB,则FA > (填“>”“<”或“=”,下同)FB;η甲 = η乙。
【分析】(1)由图可知滑轮组绳子的有效股数,不计绳重和摩擦,根据F=(G+G动)即可比较拉力的大小;
(2)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体和动滑轮总重力做的功为总功,根据η===比较两滑轮组的机械效率关系。
【解答】解:(1)由图可知n甲=2、n乙=3,且动滑轮重相同,
不计绳重和摩擦,已知GA=GB,由F=(G+G动)可得:FA>FB;
(2)不计绳重和摩擦,克服物体重力做的功为有用功,克服物体和动滑轮总重力做的功为总功,
则滑轮组的机械效率:η===,
因动滑轮的重力相同,且GA=GB,所以η甲=η乙。
故答案为:>;=。
21.寒冬来临,小宁给奶奶买了一个“暖手宝”,如图所示。它的部分参数如表所示,请回答下列问题。
产品名称 暖手宝
额定功率 440W
额定电压 220V
通电储热 5~8分钟
电源线长 约80cm
(1)该“暖手宝”正常工作时通过的电流是  2 A。
(2)正常工作100s,暖手宝消耗的电能为  4.4×104 J。
(3)小宁奶奶家离变电站较远(变电站输出的电压220V),输电导线的总电阻为11Ω,当小宁在奶奶家断开其他用电器只使用该“暖手宝”时,“暖手宝”消耗的实际功率与额定功率的比值为  100:121 。
【分析】(1)已知用电器的额定电压和额定功率,利用公式I=得到正常工作电流;
(2)已知电热器的额定功率和正常工作时间,利用公式Q=Pt得到产生的热量;
(3)暖手宝与导线是串联的,利用公式R=得到暖手宝电热丝的电阻,然后可知电路总电阻,已知电源电压和总电阻,可以得到电路电流;已知暖手宝电阻和通过的电流,利用公式P=I2R得到暖手宝的实际功率,然后可知实际功率与额定功率的比值。
【解答】解:
(1)由P=UI可得,暖手宝正常工作时的电流:
I===2A,
(2)由P=可得,“暖手宝”正常工作100s产生的热量:
Q=W=Pt=440W×100s=4.4×104J,
(3)由P=可得,暖手宝电热丝的电阻:
R===110Ω,
已知输电导线的总电阻为11Ω,则电路总电阻:R串=R+R线=110Ω+11Ω=121Ω,
通过暖手宝的实际电流:I实===A,
暖手宝的实际功率:P实=I实2 R=(A)2×110Ω=W,
则“暖手宝”消耗的实际功率与额定功率的比值==。
故答案为:(1)2;(2)4.4×104;(3)100:121。
22.取一定量的敞口放置的氢氧化钠溶液于烧杯中,倒入一定量的稀硫酸充分反应。为探究反应后所得溶液X的成分,兴趣小组同学进行了如图实验(所加试剂均足量):
(1)产生的无色气体是  二氧化碳 。
(2)溶液X中的溶质有  氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠 。
(3)滤液A中氯化钠的质量为  5.85 g。
【分析】根据氢氧化钠在空气中敞口放置会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠都会与硫酸反应生成硫酸钠,加入氯化钡溶液过滤后得到的滤液A中滴加酚酞,溶液变红色,所以A、X中一定含有氢氧化钠,滴加氯化钡生成的固体甲部分溶于硝酸,所以甲中一定含有碳酸钡和硫酸钡,X中一定含有碳酸钠和硫酸钠进行分析。
【解答】解:氢氧化钠在空气中敞口放置会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠、氢氧化钠都会与硫酸反应生成硫酸钠,加入氯化钡溶液过滤后得到的滤液A中滴加酚酞,溶液变红色,所以A、X中一定含有氢氧化钠,滴加氯化钡生成的固体甲部分溶于硝酸,所以甲中一定含有碳酸钡和硫酸钡,X中一定含有碳酸钠和硫酸钠,
(1)产生的无色气体是碳酸钡和稀硝酸反应生成的二氧化碳;
(2)滴加酚酞试液,溶液变红色,说明滤液A中含有氢氧化钠,即溶液X中含有氢氧化钠,说明稀硫酸不足,即不足以和氢氧化钠反应,加入氯化钡后得到10.21g沉淀,加入足量稀硝酸后剩余沉淀质量是2.33g,说明固体甲中含有碳酸钡和硫酸钡,所以溶液X中含有硫酸钠和碳酸钠;
(3)设硫酸钠和氯化钡反应生成氯化钠质量为x,碳酸钠和氯化钡反应生成氯化钠质量为y。
硫酸钡质量是2.33g,碳酸钡质量:10.21g﹣2.33g=7.88g,
BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl,
233 117
2.33g x
BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl,
197 117
7.88g y
=,=,
x=1.17g,y=4.68g,
滤液A中氯化钠的质量是:1.17g+4.68g=5.85g。
故答案为:(1)二氧化碳;
(2)氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠;
(3)5.85。
三、实验探究题(本题共4小题、每空3分、共39分)
23.如图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题。
(1)图中标有序号“②“的仪器名称是  长颈漏斗 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应制收氧气,可选用的装置组合是  BD 。(写出一种即可)
(3)某科学兴趣小组想要制取氨气,他们查找资料后确定原料为氯化铵和熟石灰,发生装置为A,收集装置既不能用C也不能用D,则下列说法正确的是  ACE 。
A.该制取氨气的反应需要加热
B.制取氨气的反应物中有液体
C.氨气易溶于水或能与水反应
D.氨气的密度比空气大
E.氨气的密度比空气小
关于氨气的收集装置,科学兴趣小组继续探索……
【分析】根据氧气的实验室制取原理来组装、选配或者选择氧气的发生装置(用固体及固体混合物加热反应的原理时,选用固体加热型的装置;用固体与液体常温下反应的原理时,选用固液常温型的装置);根据氧气不易溶于水,且与水不反应的性质,可选用排水法收集的装置;根据氧气的密度比空气的大,且不与空气的成分反应的性质,可选用向上排空气法收集的装置.
【解答】解:(1)②的仪器名称是长颈漏斗,故答案为:长颈漏斗;
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰反应是固体与液体常温下反应的原理,发生装置为B;因为氧气密度大于空气,不易溶于水,故收集氧气可以选C或D,故选用的装置组合是BD或BC;故答案为:BD或BC;
(3)制取氨气原料为氯化铵和熟右灰,发生装置为A,所以固体及固体混合物加热反应的原理;收集氨气的装置既不能用C也不能用D。则说明氨气的密度小于空气,且易溶于水。
A.该制取氨气的反应需要加热,故A正确;
B.制取氨气的反应物中有液体,故B错误;
C.氨气易溶于水或能与水反应,故C正确;
D.氨气的密度比空气大,故D错误,
E氨气的密度比空气小,故E正确;
故选:ACE。
24.某科学兴趣小组利用厚纸板来探究杠杆的平衡条件,厚纸板上每间隔相同距离都有个小孔。现用细绳将纸板悬挂起来,如图甲所示。
(1)实验中,小科在A点挂了2个钩码,如图乙所示。则需在B点挂  6 个钩码才能使杠杆水平平衡。
(2)完成图乙实验后,小宁将悬挂点从A移至C,发现杠杆  能 (填“能”或“不能”)保持水平平衡。
(3)小敏进行如图丙实验,松手后发现杠杆不能保持水平平衡,其原因是  支点不在纸板的重心上,纸板自身的重力对杠杆平衡有影响 。
【分析】(1)根据杠杆平衡条件分析解答;
(2)力臂是支点到力的作用线的距离,将左侧或右侧的钩码改挂到A点或B点的正上或下方,据此进行分析解答;
(3)图丙中,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆转动产生了影响。
【解答】解:(1)实验中,某同学在A点挂了2个钩码,设一个钩码的重力为G,根据杠杆平衡条件可得:
2G 3L=nG L,则n=6,即需在B点挂6个钩码才能使杠杆平衡;
(2)该同学在完成图乙实验后,将钩码从A点移到C点,其他条件不变,则动力、动力臂、阻力、阻力臂都没有发生变化,根据杠杆平衡条件,发现杠杆能保持水平平衡;
(3)小敏进行如图丙所示的实验,松手后发现杠杆不能保持水平平衡,其原因是支点不在纸板的重心上,纸板自身的重力对杠杆平衡有影响。
故答案为:(1)6;(2)能;(3)支点不在纸板的重心上,纸板自身的重力对杠杆平衡有影响。
25.为测量小灯泡的额定功率,提供的器材如下:A小灯泡一个(额定电压为2.5V,阻值约为几Ω);B电流表(0~0.6A);C电压表(0~3V);D滑动变阻器(15Ω、1A);E滑动变阻器(50Ω、0.3A);F滑动变阻器(500Ω、0.1A);G电源(3V);H导线若干。
(1)根据图甲,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物图补充完整。
(2)滑动变阻器应选  D 。(填器材前的字母编号)
(3)闭合开关后,移动滑片,读取多组电压表的示数U、电流表的示数1的值,记录在表中,然后在坐标纸上描点作出1一U关系图,如图丙所示。通过图丙可求得小灯泡的额定功率为  1.25 W。
【分析】(1)根据图甲将电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中;
(2)根据图丙确定电路中最大电流,然后与变阻器的最大电流进行比较,确定变阻器的选用规格;
(3)根据图丙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用P=UI求出灯泡的额定功率。
【解答】解:(1)由图甲可知,电压表应并联在灯泡两端,电流表与电源串联在电路中,如下图所示:

(2)由图丙可知,电路中最大电流为0.5A,故变阻器应选D;
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.5A,小灯泡额定功率为:
P=UI=2.5V×0.5A=1.25W。
故答案为:(1)见解答图;(2)D;(3)1.25。
26.小宁在学完金属冶炼的知识后,对课本中一氧化碳还原氧化铁实验作了绿色化改进,设计的装置如图所示(K1、K2是活塞):
(1)将少量氧化铁粉末放入玻璃管中,然后通入一氧化碳一段时间,待空气排尽后,加热。关闭K1,打开K2,可检测反应的产物。装置中会出现的现象有  硬质玻璃管内的红色固体慢慢变成黑色,试管e中澄清的石灰水变浑浊 ,该实验装置的不足之处是  缺少尾气处理装置 。
(2)与课本实验装置相比,该装置最大的优点是CO能循环利用。具体方法是:打开K1,关闭K2,将气体从d口进入a管即可,则c瓶中放入的试剂是  浓硫酸 。
(3)已知该CO气体中含有少量的CO2,可利用如图装置进行检验,请写出具体的操作方法: 熄灭酒精喷灯,关闭K1,打开K2,将气体通入,若e中澄清的石灰水变浑做,证明该CO气体中含有CO2 。
【分析】(1)根据二氧化碳的性质以及尾气中含有一氧化碳来分析;
(2)根据干燥气体的方法来分析;
(3)根据二氧化碳的性质及其检验方法来分析。
【解答】解:(1)在高温的条件下,一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,因此装置中会出现的现象有硬质玻璃管内的红色固体慢慢变成黑色,试管e中澄清的石灰水变浑浊;尾气中含有有毒的一氧化碳,该装置没有对尾气进行处理,直接排放到空气会造成污染;故答案为:硬质玻璃管内的红色固体慢慢变成黑色,试管e中澄清的石灰水变浑浊;缺少尾气处理装置;
(2)要将气体循环利用,则需要是干燥的一氧化碳,c瓶可以盛放浓硫酸,因为浓硫酸具有吸水性,可以对气体进行干燥;故答案为:浓硫酸;
(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水,而一氧化碳无此性质,已知该CO气体中含有少量的CO2,可利用如图装置进行检验,具体的操作方法是:熄灭酒精喷灯,关闭K1,打开K2,将气体通入,若e中澄清的石灰水变浑做,证明该CO气体中含有CO2,故答案为:熄灭酒精喷灯,关闭K1,打开K2,将气体通入,若e中澄清的石灰水变浑做,证明该CO气体中含有CO2。
四、解答题(第27、28、30题各6分,第29题9分、第31题5分,第32题8分,第33题10分,共50分)
27.2021年我国科学家首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,检测发现,人工合成粉分子与天然淀粉分子的结构组复公一突破,为淀粉的车间生产打开一扇窗,并为用二氧化碳作为原料来合成复杂分子开辟了新的技术路线。
(1)淀粉在物质分类中属于  有机物 (填有机物或无机物)。
(2)网上查找资料发现,淀粉是高分中水化合物,是由葡糖分子聚合而成的多糖,分子式为(C6H10O5)n则淀粉分子中碳原子和氧原子的个数比为  6:5 。
(3)1g淀粉完全燃烧可释放热量1.68×104J,若这些热量完全被1kg,20℃的水吸收。不计热量损失,则水的温度可达到  24 ℃。[水的比热容c=4200J/(kg ℃)]
【分析】(1)根据有机物的判断方法进行分析淀粉的分类;
(2)根据原子个数的计算方法进行计算淀粉分子中碳原子和氧原子的个数比;
(3)根据Q吸=cmΔt可求出水升高的温度,根据t=t0+Δt可求出水的末温。
【解答】解:(1)含碳的化合物属于有机物,但一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等除外,实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,所以淀粉中含有碳元素,属于有机物;
(2)由淀粉分子式(C6H10O5)n可知,淀粉分子中碳原子和氧原子的个数比为:6n:5n=6:5;
(3)水吸收的热量Q吸=Q放=1.68×104J,
水升高的温度Δt===4℃,
水的末温t=t0+Δt=20℃+4℃=24℃。
故答案为:(1)有机物;(2)6:5;(3)24。
28.往车上装重物时,常常用长木板搭个斜面,把重物沿斜面推上去、如图所示。工人将一块5m长的长板在地面与车厢之间构成斜面、用500N的力把重为1200N的重物从斜面底端匀速推到高为1.5m的车厢里,整个过程用时25s。
(1)使用斜面的好处是可以省  力 。
(2)工人做功的功率为  100 W。
(3)若斜面光滑,则工人需要施加的推力为  360 N。
【分析】(1)利用斜面费距离,可以省力;
(2)利用W=Fs求出推力所做的功,即工人对重物做的总功,然后利用P=计算功率大小;
(3)利用W=Gh求出有用功;若斜面光滑,利用斜面不做额外功,工人做的总功等于有用功,再利用W=Fs计算工人需要施加的推力。
【解答】解:(1)斜面是一种简单机械,使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时,斜面越长,则坡度越缓,则越省力;
(2)工人对重物做的总功:W总=Fs=500N×5m=2500J,
工人做功的功率为:P===100W;
(3)工人做的有用功:W有用=Gh=1200N×1.5m=1800J,
若斜面光滑,利用斜面不做额外功,工人做的总功等于有用功,
即W总′=W有用=1800J,
则工人需要施加的推力:F′===360N。
故答案为:(1)力;(2)100;(3)360。
29.将12g石灰石放到100g稀盐酸中,恰好完全反应(杂质不和酸反应且不溶于水),生成4.4g二氧化碳,其化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2十H2O+CO2↑。求(计算结果保留1位小数):
(1)石灰石中碳酸钙的质量分数。
(2)稀盐酸的溶质质量分数。
(3)所得溶液的质量。
【分析】根据生成二氧化碳的质量,由反应的化学方程式列式计算出石灰石中碳酸钙的质量、稀盐酸中溶质的质量,进而计算出石灰石中碳酸钙的质量分数、稀盐酸的溶质质量分数、所得溶液的质量。
【解答】解:(1)设参加反应的石灰石中碳酸钙的质量为x,稀盐酸中溶质的质量为y。
CaCO3+2HCl=CaCl2十H2O+CO2↑
100 73 44
x y 4.4g
x=10g
y=7.3g
石灰石中碳酸钙的质量分数为×100%≈83.3%。
(2)稀盐酸的溶质质量分数为×100%=7.3%。
(3)所得溶液的质量为10g+100g﹣4.4g=105.6g。
答:(1)石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%。
(2)稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。
(3)所得溶液的质量为105.6g。
30.脚运动的基本模型是杠杆。如图是小宁踏脚时的示意图,脚掌前端是支点,人体的重力是阻力,小腿肌肉施加的力是动力。已知小宁的质量为60kg假设图中阻力臂是动力臂的一半,他每次双脚踏脚过程中身体重心拾升高度是6cm。
(1)此时脚掌相当于  省力 (填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆。
(2)每次双脚踏脚时,小腿肌肉对每只脚的拉力至少是多大?
(3)每次双脚脚过程中克服重力所做的功是多少?
【分析】(1)动力臂大于阻力臂的是省力杠杆;
(2)利用杠杆的平衡条件可以计算出小腿肌肉对每只脚的拉力;
(3)利用W=Gh可以计算出克服重力所做的功。
【解答】解:(1)由题意可知,阻力臂是动力臂的一半,所以可知,此时脚掌相当于省力杠杆;
(2)由杠杆的平衡条件可知,FL1=GL2,则F==300N;
故每只脚的拉力F′=×F=150N;
(3)每次双脚踮脚过程中克服重力所做的功:W=Gh=600N×0.06m=36J。
答:(1)省力;(2)每次双脚踮脚时,小腿肌肉对每只脚的拉力至少是多大150N;(3)每次双脚踮脚过程中克服重力做功为36J。
31.如图所示是某品牌电炖锅的内部简化电路图,电炖锅上有1000W和400W两挡功率,挡位可自动调节,其工作过程是:按下开关,自动选择1000W挡将汤煮至100℃,然后自动跳至400W挡进行保温慢炖。电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“a”或“b”哪个位置?试说明理由。
【分析】当开关S接a时,电路R1的简单电路;当开关S接b时,R1和R2串联,总电阻为R1+R2,根据P=判断电炖锅进入保温慢炖时S的位置。
【解答】答:当开关S接a时,电路为R1的简单电路,电路的总功率为P=,当开关S接b时,R1和R2串联,总功率为P′=,因为P>P′,所以电炖锅进入保温慢炖时,开关S会自动跳至“b”位置。
32.将适量CuO放入装有过量稀硫酸的烧杯中,充分反应后,向所得溶液中依次加入质量分数为17.1%的Ba(OH)2溶液,测得的数据如下:
次数 1 2 3 4 5
加入Ba(OH)2溶液质量/g 50g 50g 50g 50g 50g
产生沉淀质量/g 11.65g 23.3g 39.85g 56.4g 56.4g
沉淀增加质量/g / 11.65g 16.55g 16.55g 0g
(1)第3、4次实验增加的沉淀比第2次实验增加的沉淀质量多的原因是  硫酸消耗完,氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀两种沉淀 。
(2)实验中稀硫酸溶液的溶质质量。
(3)画出烧杯中溶液质量与加入Ba(OH)2溶液质量的大致变化关系。(纵坐标的量不用标出)
【分析】(1)根据加入氢氧化钡溶液,氢氧化钡先与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,硫酸消耗完,氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀两种沉淀进行分析;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,所以硫酸钡中硫酸根离子的质量等于稀硫酸中的硫酸根离子的质量进行分析;
(3)根据加入100g氢氧化钡时,硫酸消耗完,此时只有硫酸钡沉淀生成,继续添加100g氢氧化钡时,氢氧化钡与硫酸铜恰好完全反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀进行分析;
【解答】解:(1)将适量CuO与过量稀硫酸反应后的溶液的溶质是硫酸铜和硫酸,加入氢氧化钡溶液,氢氧化钡先与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,硫酸消耗完,氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀两种沉淀,所以第3、4次实验增加的沉淀质量比第2次实验增多的沉淀质量多的原因是:硫酸消耗完,氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀两种沉淀。
(2)由表可知实验3产生的氢氧化铜的质量为16.55g﹣11.65g=4.9g,实验3、4增加的沉淀的质量相同,所以生成氢氧化铜的质量为4.9g+4.9g=9.8g,则生成硫酸钡的质量为56.4g﹣9.8g=46.6g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,所以硫酸钡中硫酸根离子的质量等于稀硫酸中的硫酸根离子的质量,所以硫酸的质量为46.6g××100%÷()=19.6g。
答:实验中稀硫酸溶液的溶质质量是19.6g。
(3)加入氢氧化钡溶液,氢氧化钡先与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水,加入100g氢氧化钡时,硫酸消耗完,此时只有硫酸钡沉淀生成,继续添加100g氢氧化钡时,氢氧化钡与硫酸铜恰好完全反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀,故烧杯中溶液质量与加入Ba(OH)2溶液质量的大致变化关系为:
故答案为:(1)硫酸消耗完,氢氧化钡与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化铜沉淀两种沉淀;
(2)19.6g;
(3)。
33.图甲、乙是某品牌足浴盆的简化电路图和铭牌(最大功率模糊)。电路中S2为普通开关,电动机带按摩装置,R为电热丝,S1为温控开关;当温度低于某设定值时,开关自动闭合;当温度高于某设定值时,开关自动断开,图丙为某次洗脚时电路总电流随时间变化的图象。
(1)图丙中,0﹣3min为加热阶段,使水温达到预设温度;则在3min﹣20min, A (选填序号);
A.电动机一直工作,电热丝间歇工作
B.电热丝一直工作,电动机间歇工作
(2)试求R的阻值和该足浴盆的最大功率;
(3)求足浴盆在0﹣20min内消耗的电能。
【分析】(1)由图丙可知,电路有三种工作状态,0﹣3min为加热阶段,加热时R的电流为2I;3﹣5min,电路电流为I,说明此时只有电动机在工作,电动机的工作为电流I;5﹣6min,电路总电流变成3I,说明此时R与电动机并联工作,在3min﹣20min,足浴盆的工作状态为电动机一直工作,电热丝间歇工作;
(2)从图乙可以找到电动机的功率表PM=440W,工作电压U=220V,可以求出电动机的工作电流I=IM=;
R单独工作的电流IR=2I,再根据欧姆定律可以计算出R的电阻;电路的最大电流I最大=3I,所以P最大=UI最大;
(3)由丙可知,20min内,R的工作时间为8min,电动机的工作时间为17min,利用公式W=Pt求得足浴盆消耗的总电能。
【解答】解:(1)由图丙可知,电路有三种工作状态,0﹣3min为加热阶段,且加热时R的电流为2I;3﹣5min3﹣5min,电路电流为I,说明此时只有电动机在工作,电动机的工作为电流I;5﹣6min,电路总电流变成3I,说明此时R与电动机并联工作。在3min﹣20min,足浴盆的工作状态为电动机一直工作,电热丝间歇工作,故选择A;
(2)由图乙可知,电动机的功率为:PM=440W,工作电压为:U=220V,
电动机的工作电流为:I=IM===2A;
R单独工作的电流为:IR=2I=2×2A=4A,
R的电阻值为:R===55Ω;
电路的最大电流为:I最大=3I,
足浴盆的最大功率为:P最大=UI最大=220V×3×2A=1320W;
(3)由丙可知,20min内,R的工作时间为:tR=8min,电动机的工作时间为:tM=17min,
足浴盆消耗的总电能为:W=UIRt1+PMt2=220V×4A×8×60s+440W×17×60s=8.712×105J。
答:(1)A;
(2)R的阻值和该足浴盆的最大功率分别为55Ω、1320W;
(3)足浴盆在0﹣20min内消耗的电能为8.712×105J。
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