2021-2022学年浙江省宁波市北仑区九年级（上）期末科学试卷（ word，解析版）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年浙江省宁波市北仑区九年级（上）期末科学试卷（ word，解析版） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 985.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 华东师大版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-26 16:56:10 | ||
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文档简介
2021-2022学年浙江省宁波市北仑区九年级（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）试题卷I
1．科学实验要规范操作，下列实验操作正确的是（ ）
A．测定溶液pH B．稀释浓硫酸
C．闻气味 D．检查装置的气密性
2．我国科学家用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇，其反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A．丁的化学式为H2O，该反应为置换反应
B．参加反应的甲与乙的质量比为3：l
C．该反应前后分子和原子的种类都变了
D．该反应体现了无机物可以转化为有机物
3．如图是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。图中的实验装置能反映此现象原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，无法做到省力的是（ ）
A． B．
C． D．
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A． B．
C． D．
6．将紫薯汁（呈紫色）分别滴入下列溶液中，溶液呈现的颜色如表所示。下列说法错误的是（ ）
溶液 盐酸 白醋 蔗糖水 草木灰水 石灰水
滴入紫薯汁后的颜色 红色 红色 紫色 绿色 绿色
A．白醋的pH＜7
B．草木灰水呈碱性
C．紫薯汁可以作酸碱指示剂
D．在氨水中滴入紫薯汁后将呈现红色
7．如图所示是有关家庭用电中的几个通作或电路连接正确的是（ ）
A． 图中测电笔的使用方法
B． 使用绝缘皮破损的导线
C． 图中有关家庭用电中电路的连接
D． 同时使用大功率用电器
8．图中“—”表示两物质在定条件下可以反应，“→”表示甲在一定条件下可以转化为戊，下面四组选项中符合图中要求的是（ ）
甲 乙 丙 丁 戊
A HCl ZnO H2SO4 Al CuCl2
B C CuO H2SO4 O2 CO
C Mg HCl NaOH CuCl2 MgCl2
D Na2CO3 Ca（OH）2 NaNO3 HCl CO2
A．A B．B C．C D．D
9．如图是秤的杠杆原理，其中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是（ ）
A．增大“重”时，应把“权”向A端移
B．“权”小于“重”时，标”一定小于“本
C．提纽向右移时，B端下沉
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
10．小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为R甲＜R乙，以下说法正确的是（ ）
A．通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲＞I乙
B．烧瓶内选用比热容较小的液体，可使实验现象更明显
C．通过此实验，可以得出导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻及通电时间成正比
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
11．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度。忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．甲球先后经过P、Q两点时的机械能相等
C．位于P点的甲球与O点的乙球，机械能相等
D．整个下落过程，甲、乙两球动能的增加量相等
12．小科利用如图所示装置进行CO和CuO反应的实验。若小科的实验操作均正确，则下列分析合理的是（ ）
A．在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内由红变黑
B．此实验能说明CO具有还原性与可燃性
C．在实验中，若要制得6.4gCu，需通入足量的2.8gCO
D．实验结束后，①中硬质玻璃管内减小的质量与②中增加的质量相等
13．如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
14．向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．d点溶液中溶质为Zn（NO3）2
B．a点溶液中的溶质有3种
C．取c点的固体，滴加稀盐酸，有气泡产生
D．c点溶液中的溶质有2种
15．如图甲所示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动。再改用图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平向右匀速直线运动了0.5m（滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F2的大小为60N
B．拉力F2的功率为24W
C．物体与水平面之间的摩擦力的大小为15N
D．拉力F2做的功为45J
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16．保温瓶中开水未装满时，塞上塞子，有时会忽然听到“噗”的一声，塞子蹦了出来，同时看到一股“白气”从瓶口冒出。小科对该现象进行了解释：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能减小，这是通过 （填“做功”或“热传递”）的方式实现的。生活中常见的保温瓶外壳大多是塑料制成的，塑料属于 （填“有机合成材料”或“天然高分子材料”）。
17．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 。
18．建筑施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，不计摩擦及绳重（如图所示）若工人用80牛的力将泥桶在5s内匀速提高2m。工人使用滑轮组时做的有用功为 焦，该滑轮组的机械效率为 。另一工人用木板搭成斜面将建筑材料拉到高处。利用右面图中甲、乙两个倾角不同的斜面来拉同一建筑材料时，沿斜面匀速向上拉动物体的力分别是F甲和F乙若甲、乙斜面均光滑，则拉力F甲 F乙。
19．如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔（也称测电笔）接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明D、E间 。若试电笔接触A至F各点都发光，说明 。
20．如图是氢气还原氧化铜实验装置。
（1）图甲是某同学设计的实验装置，他能观察到的实验现象是 。
（2）另一同学利用图乙装置，实验时先挤压微型滴管，后点燃酒精灯。这样做是为了 。
（3）图乙装置与图甲相比，优点是 （写出一点即可）。
21．随着科技进步，我们的生活变得越来越便利，现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为9伏，指示灯L工作时的阻值为10欧，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 瓦。
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片向 移动。
22．有一包白色粉末，可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分，某兴趣小组做了如图所示实验。则：
（1）白色不溶物的成分是 。
（2）无色溶液B中一定含有的溶质是 。
（3）白色粉末的成分是 。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共39分）
23．小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）如图甲所示，调节杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，此时测力计的示数应为 N。
（2）小科改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 。
（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图乙所示，弹簧测力计拉力的大小 （填“变大”“变小”或“不变”）。
24．某科学小组围绕工业烧碱样品纯度（工业烧碱中常含有杂质碳酸钠）测定问题，展开了下列探究。
实验思路：利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过测定CO2的质量来确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
实验装置：设计并组装了如图装置进行实验：
实验过程：
打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，先对装置A、B、C通入空气一会儿，以排尽装置中含有的 ，再关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，把硫酸滴入样品中。
反应结束后，待装置冷却后直接称量装置 （填字母序号）。根据该装置在反应前后的质量差得到CO2的质量，由此计算出该样品中碳酸钠的质量，最后计算出纯度。
实验讨论：
D、E两处装置中都装有碱石灰，E装置中的碱石灰的主要作用是 。若将A装置中的药品改为浓硫酸，测量结果将 （选填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
25．在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的某处由静止释放，撞击水平面上同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。
（1）该实验是通过观察 来反映铁球动能的大小。
（2）实验过程中应保证铁球到达水平面时的初速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是 。
（3）有同学将实验装置改成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块。你认为该方案是否合理： 。
26．小科与研究学习小组的同学设计了如图甲所示的电路测量额定电压为5V的小灯泡的额定功率，实验过程中发现电流表的“0～3A”的量程已损坏，只有“0～0.6A”的量程可用。电源两端的电压恒定。
【实验过程】①闭合开关，记录电压表、电流表示数。调节滑动变阻器并记录多组数据，根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图（如图乙）。发现当电流表示数为0.6A时，电压表示数低于5V，无法测量灯的额定功率。
②为测量小灯泡的额定功率，小组同学拆除电流表后再接通电路，调节滑动变阻器直至电压表示数为5V，此时滑片处于N点；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，将电压表替换AB间导线接入电路数合开关，电压表示数为5.4V。将滑动变
阻器的滑片移到最左端M处，电压表示数变为7.2V。
根据以上实验过程回答下列问题：
（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，小灯泡L的电阻为 Ω。
（2）有一同学认为：根据1.8V时计算出灯的电阻值，根据p额＝可以求出灯的额定功率，不需进行第②步实验。小科提出反对，请你回答小科反对的理由 。
（3）当电压表接入AB之间后，实验过程中，当滑片P从N移动到M处时，电路中的电流变化情况是 （填“变大”“变小”或“不变”）。
四、解答题（本大题共6小题、第27小题6分，第28、29小题各4分，第30小题8分，第31、32小题各6分、第33小题8分，共42分）
27．河豚虽然肉质鲜美，但不宜擅自食用，经分析得知它含有剧毒物﹣﹣河豚毒素（C11H17N3O8）。河豚毒素的晶体是无色棱状体，无臭无味，不溶于水，也不溶于有机溶剂，受热不易分解。受到氯化钠等盐类的作用也几乎不分解。根据上述材料回答：
（1）河豚毒素的式量是 。
（2）从物质的分类上看，河豚毒素属于 （填“有机物”或“无机物”）。
（3）经过加热不能除去河豚毒素毒性的原因是 。
28．将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强随反应时间的变化曲线如图所示。已知金属与酸反应放热，试分析曲线AB段和CD段变化的原因。
29．电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反；对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v﹣t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。
（1）图中滑轮的作用是？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
30．如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱（如图甲）、该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如图乙所示。其工作原理如图丙，R1为阻值可调的电热丝、开关S2为单刀双开关，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电热丝加热时，把电能转化为 。
（2）当电路处于加热状态时，求通过电阻R2的电流。
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
31．某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．实验数据如下：
甲 乙 丙
烧杯+稀硫酸 250g 200g 200g
加入的铁样品 9g 9g 14g
充分反应后，烧杯+剩余物 258.7g 208.7g 213.7g
请你认真分析数据，回答下列问题：（烧杯的质量为75.4g；计算结果精确到1%）
（1） 同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数．
32．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 （填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？
（4）图甲中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，接通电路，利用电压表的示数来显示拉力的大小，在不损坏电路元件的前提下，当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率是多大？
2021-2022学年浙江省宁波市北仑区九年级（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）试题卷I
1．科学实验要规范操作，下列实验操作正确的是（ ）
A．测定溶液pH B．稀释浓硫酸
C．闻气味 D．检查装置的气密性
【分析】A、根据用pH试纸测定溶液的pH的方法进行分析判断。
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、根据闻气体的气味时的方法（招气入鼻法）进行分析判断。
D、根据检查装置气密性的方法进行分析判断。
【解答】解：A、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，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，这是因为浓硫酸的密度比水大，如果添加顺序颠倒，那么水会浮在浓硫酸上，又由于浓硫酸溶于水放出大量的热，能使水沸腾，容易造成酸液飞溅，图中所示操作错误。
C、闻气体的气味时，应用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味，图中所示操作错误。
D、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通；无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，图中所示操作错误。
故选：A。
2．我国科学家用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇，其反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A．丁的化学式为H2O，该反应为置换反应
B．参加反应的甲与乙的质量比为3：l
C．该反应前后分子和原子的种类都变了
D．该反应体现了无机物可以转化为有机物
【分析】根据题目信息和质量守恒定律可写出反应的方程式为：二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O，据此分析物质的类别、反应的类型等。
【解答】解：由题目信息和质量守恒定律可知，该反应的方程式为：二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O；
A、由上述反应可知，丁的化学式为H2O，该反应的生成物是两种化合物，不属于置换反应，故A不正确；
B、由上述反应可知，参加反应的甲与乙两物质的质量比为（2×3）：（12+16×2）＝3：22，故B不正确；
C、由微粒的构成可知，该反应前后分子的种类发生改变，故C不正确；
D、由上述反应物质的变化可知，该反应体现了无机物可以转化为有机物，故D正确。
故选：D。
3．如图是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。图中的实验装置能反映此现象原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A、图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B、图中实验装置说明通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C、图中的实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验，故C不符合题意；
D、图中的实验为奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：A。
4．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，无法做到省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】不计机械自重、绳重和摩擦，即在理想状况下：
（1）根据功的原理可知，使用斜面拉升物体，拉力所做的功等于克服物体重力所做的功，即FL＝Gh，据此可知拉力与重力的大小关系；
（2）由图可知滑轮组绳子的股数，根据F＝可知拉力与物体重力的关系；
（3）使用定滑轮不能省力，但能改变施力的方向；
（4）根据杠杆的平衡条件可求出拉力F与物体重力G的大小关系。
【解答】解：不计机械自重、绳重和摩擦，即在理想状况下：
A、根据功的原理可知，克服物体重力所做的功Gh＝F1L，则拉力F1＝，根据直角三角形的特点可知，L＞h，所以F1＜G，即使用斜面可以达到省力的目的，故A不符合题意；
B、由B图可知，滑轮组绳子的股数为3，则绳子自由端的拉力F2＝，即F2＜G，可以达到省力的目的，故B不符合题意；
C、由C图可知，这是一个定滑轮，根据定滑轮的特点可知，F3＝G，即定滑轮不能省力，故C符合题意；
D、由D图根据杠杆的平衡条件可知，F4×2l＝G×l，则F4＝，即F4＜G，可以达到省力的目的，故D不符合题意。
故选：C。
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）根据气门的关闭和活塞的运动方向判断汽油机冲程的名称；也可根据火花塞是否打火，气流进出的方向判断冲程名称；
（2）分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。
【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
A．图中两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．图中进气门打开，是吸气冲程，故B不合题意；
C．图中排气门打开，是排气冲程，故C不合题意；
D．图中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选：A。
6．将紫薯汁（呈紫色）分别滴入下列溶液中，溶液呈现的颜色如表所示。下列说法错误的是（ ）
溶液 盐酸 白醋 蔗糖水 草木灰水 石灰水
滴入紫薯汁后的颜色 红色 红色 紫色 绿色 绿色
A．白醋的pH＜7
B．草木灰水呈碱性
C．紫薯汁可以作酸碱指示剂
D．在氨水中滴入紫薯汁后将呈现红色
【分析】根据紫色紫薯汁在不同酸碱性条件下显示的颜色分析。
【解答】解：A、白醋的水溶液中含有醋酸，呈酸性，故A正确；
B、草木灰水中含有碳酸钾，显碱性，故B正确；
C、紫薯汁在酸、碱、中性条件下会产生不同颜色，可以用作酸碱指示剂，故C正确；
D、氨水显碱性，在氨水中滴入紫薯汁后将呈现绿色，故D错误。
故选：D。
7．如图所示是有关家庭用电中的几个通作或电路连接正确的是（ ）
A． 图中测电笔的使用方法
B． 使用绝缘皮破损的导线
C． 图中有关家庭用电中电路的连接
D． 同时使用大功率用电器
【分析】（1）使用测电笔时，手应接触笔尾金属体；
（2）金属导线破损，容易导致手接触破损位置发生触电事故：
（3）连接灯泡时，从安全角度来讲，开关应该接火线和用电器之间，两孔开关遵从左零右火原则；
（4）电流过大的原因是短路和总功率过大。
【解答】解：A、由图可知手碰到笔尖的金属体会发生触电，故A错误；
B、金属导线破损，容易导致手接触破损位置发生触电事故，故B错误；
C、由图可知，连接灯泡时，从安全角度来讲，开关应该接火线和用电器之间，两孔开关遵从左零右火原则，故C正确；
D、同时使用大功率电器会造成电流过大，从而发生火灾；故D错误；
故答案为：C。
8．图中“—”表示两物质在定条件下可以反应，“→”表示甲在一定条件下可以转化为戊，下面四组选项中符合图中要求的是（ ）
甲 乙 丙 丁 戊
A HCl ZnO H2SO4 Al CuCl2
B C CuO H2SO4 O2 CO
C Mg HCl NaOH CuCl2 MgCl2
D Na2CO3 Ca（OH）2 NaNO3 HCl CO2
A．A B．B C．C D．D
【分析】根据常见物质的性质利用图中物质的之间的反应和转化关系，将所给出的物质带入利用排除法分析判断即可。
【解答】解：A、根据框图，结合A组物质，符合题中物质间的反应和转化，所以A正确；
B、根据框图，结合B组物质，丙为硫酸，丁为氧气，这两种物质不能发生化学反应，所以B错误；
C、根据框图，结合C组物质，乙为盐酸，戊为氯化镁，这两种物质不能发生化学反应，所以C错误；
D、根据框图，结合D组物质，乙为氢氧化钙，丙为硝酸钠，这两种物质不能发生化学反应，所以D错误；
故选：A。
9．如图是秤的杠杆原理，其中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是（ ）
A．增大“重”时，应把“权”向A端移
B．“权”小于“重”时，标”一定小于“本
C．提纽向右移时，B端下沉
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
【分析】权、重分布为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡原理条件可知，权×标＝重×本。
【解答】解：A、根据杠杆平衡条件，增大“重”时，应把“权”向A端移，故A正确；
B、“权”小于“重“时，“标”一定小于“本”，说法错误。根据杠杆平衡的条件，应该是“标”大于“本”，故B错误；
C、提纽向右移时，“标”增大，“本”减小，权×标大于重×本，B端上升，故C错误；
D、增大“重”时，应换用更小的“权”，说法错误，权不变，应该改变标的长度，故D错误。
故选：A。
10．小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为R甲＜R乙，以下说法正确的是（ ）
A．通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲＞I乙
B．烧瓶内选用比热容较小的液体，可使实验现象更明显
C．通过此实验，可以得出导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻及通电时间成正比
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
【分析】（1）串联电路中各处电流电流都相等；
（2）在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的温度变化大，据此进行分析；
（3）根据控制变量法进行分析；
（4）比较水和煤油的比热容大小时，需要控制水和煤油的质量相同，还需要用相同的加热器加热。
【解答】解：A、由图可知，该电路为串联电路，通过两根电阻丝的电流是相同的，故A错误；
B、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故B正确；
C、如图所示的实验中，通过滑动变阻器改变通过甲、乙两个电阻丝的电流，所以实验可以得出，电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，但并不能得到它们之间的数值关系，故C错误；
D、比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的阻值相同，故D错误。
故选：B。
11．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度。忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．甲球先后经过P、Q两点时的机械能相等
C．位于P点的甲球与O点的乙球，机械能相等
D．整个下落过程，甲、乙两球动能的增加量相等
【分析】物体的动能与物体的质量和速度有关，物体的重力势能与物体的质量和高度有关，物体的动能和势能的总和称为物体的机械能；物体在运动过程中，如果只有物体动能和势能相互转化，则物体的机械能守恒，结合各选项进行分析。
【解答】解：A、由题知，释放瞬间，两球的质量相等，两球所处位置的高度相等，则两球的重力势能相等，故A正确；
B、甲球从初始点静止释放，经过P、Q两点的过程中，由于忽略空气阻力，甲球只受到自身重力的作用，甲球的重力势能转化为自身的动能，甲球的机械能守恒，所以甲球在P、Q两点的机械能相等，故B正确；
C、在初始位置，由于甲、乙两球的重力势能相等，甲、乙两球的质量相等，甲球的初始速度小于乙球的初始速度，则甲球的动能小于乙球的动能，所以在初始位置，甲球的机械能小于乙球的机械能，由于忽略空气阻力，甲球运动到P点和乙球运动到O点过程中，两球的机械能守恒，所以甲球运动到P点的机械能小于乙球运动到O点的机械能，故C错误；
D、两球的质量相等，根据G＝mg知，两球的重力相等，两球整个下落过程，由于两球下落的高度相等，在忽略空气阻力的情况下，两球各自重力做的功相等，则两球重力势能转化为各自的动能相等，所以整个下落过程，甲、乙两球动能的增加量相等，故D正确。
故选：C。
12．小科利用如图所示装置进行CO和CuO反应的实验。若小科的实验操作均正确，则下列分析合理的是（ ）
A．在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内由红变黑
B．此实验能说明CO具有还原性与可燃性
C．在实验中，若要制得6.4gCu，需通入足量的2.8gCO
D．实验结束后，①中硬质玻璃管内减小的质量与②中增加的质量相等
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，进行分析判断。
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内由黑变红，故选项说法错误。
B、①中硬质玻璃管内由黑变红，说明一氧化碳具有还原性；最右端导管口尾气能燃烧，说明一氧化碳具有可燃性；此实验能说明CO具有还原性与可燃性，故选项说法正确。
C、反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2，参加反应的一氧化碳和生成铜的质量比为28：64，实验前需通入一氧化碳，实验后要继续通入一氧化碳，在实验中，若要制得6.4gCu，需通入CO的质量大于2.8g，故选项说法错误。
D、实验结束后，①中硬质玻璃管内减小的质量为氧化铜中氧元素的质量，②中增加的质量是一氧化碳和氧化铜中氧元素的质量之和，不相等，故选项说法错误。
故选：B。
13．如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
【分析】（1）电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是kW h，上月末的示数减去上月初的示数即为上月消耗的电能；
（2）220V：表示电能表的工作电压是220V；10（20）：10A是电能表的标定电流，20A表示电能表的额定最大电流；根据P＝UI求出电路中允许接入用电器的最大总功率；
（3）灯闪烁的次数越多，表示用电器消耗的电能越多；灯闪烁越快，表示电路中的用电器总功率越大；
（4）1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次，电路中用电器消耗的电能；利用P＝求出电路消耗的电功率。
【解答】解：A、由图可知，上月末电能表的示数为5637.8kW h，上月初电能表示数为5546.7kW h，则该同学家上月消耗的电能为5637.8kW h﹣5546.7kW h＝91.1kW h，故A错误；
B、220V：表示电能表的工作电压是220V；10（20）A：10A是电能表的标定电流，20A表示电能表的额定最大电流，则电路中允许接入用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，所以该同学家中同时工作的用电器总功率不可以超过4400W，故B错误；
C、灯闪烁的次数越多，表示用电器消耗的电能越多；灯闪烁越快，表示电路中的用电器总功率越大，故C错误；
D、1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次，则指示灯闪烁32次，电路中用电器消耗的电能：W＝＝0.02kW h，
电路消耗的电功率：P＝＝＝1.2kW＝1200W，故D正确。
故选：D。
14．向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．d点溶液中溶质为Zn（NO3）2
B．a点溶液中的溶质有3种
C．取c点的固体，滴加稀盐酸，有气泡产生
D．c点溶液中的溶质有2种
【分析】锌的金属活动性比铜、铁强，向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，锌先与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，Cu（NO3）2反应完，锌才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁，据此进行分析解答。
【解答】解：锌的金属活动性比铜、铁强，向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，锌先与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，Cu（NO3）2反应完，锌才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁。
A、d点是恰好完全反应后继续加入锌粉，d点溶液中溶质为Zn（NO3）2，故选项说法正确。
B、至b点，锌与硝酸铜恰好完全反应，a点溶液中的溶质有硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜3种，故选项说法正确。
C、c点是锌与硝酸亚铁恰好完全反应，c点的固体中含有铜和铁，取c点的固体，滴加稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，故选项说法正确。
D、至c点，锌与硝酸亚铁恰好完全反应，c点溶液中的溶质有硝酸锌一种，故选项说法错误。
故选：D。
15．如图甲所示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动。再改用图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平向右匀速直线运动了0.5m（滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F2的大小为60N
B．拉力F2的功率为24W
C．物体与水平面之间的摩擦力的大小为15N
D．拉力F2做的功为45J
【分析】（1）根据动滑轮的特点和二力平衡条件求出物体与地面间的摩擦力；
（2）根据滑轮组的特点求出拉力F2的大小和F2的速度，然后根据P＝＝＝Fv求出拉力F2的功率；
（3）根据W＝Fs求出拉力F2做的功。
【解答】解：C、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子承担，物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，则摩擦力：f＝2F1＝2×30N＝60N，故C错误；
AB、分析滑轮组可知，左侧滑轮由两段绳子承担，在滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计的情况下，每段绳子的拉力：F＝f＝×60N＝30N，每段绳子的速度：v＝nv物＝2×0.4m/s＝0.8m/s，
右侧滑轮由3段承担，右侧拉力：F2＝3F＝3×30N＝90N，F2的速度：v2＝v＝×0.8m/s＝m/s，则拉力F2的功率：P2＝＝＝F2v2＝90N×m/s＝24W，所以A错误，B正确；
D、在滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功就是克服摩擦力做的功：W＝fs＝60N×0.5m＝30J，所以D错误。
故选：B。
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16．保温瓶中开水未装满时，塞上塞子，有时会忽然听到“噗”的一声，塞子蹦了出来，同时看到一股“白气”从瓶口冒出。小科对该现象进行了解释：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能减小，这是通过 做功 （填“做功”或“热传递”）的方式实现的。生活中常见的保温瓶外壳大多是塑料制成的，塑料属于 有机合成材料 （填“有机合成材料”或“天然高分子材料”）。
【分析】根据能量的转化以及已有的材料的类别进行分析解答即可。
【解答】解：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能减小，这是通过做功的方式实现的；塑料属于有机合成材料；
故答案为：做功；有机合成材料。
17．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 A点 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 先减小后增大 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 小车的动能转化为弹簧的弹性势能 。
【分析】（1）小车在B位置时，弹簧的弹性形变程度最大，弹簧的弹性势能最大，根据弹性势能和动能的转化分析；
（2）根据弹簧的形变的变化分析；
（3）根据弹簧的形变程度和小车动能的变化分析。
【解答】解：由于木板是光滑的，不存在摩擦力，小车在木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，A点时弹簧恰好为自然长度，所以A点的动能是最大的；
从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大；
小车从位置A运动到C的过程中，弹簧的长度变长，弹性势能变大，小车的速度变小，动能变小，由于接触面是光滑的，不存在摩擦，则小车的动能转化为弹簧的弹性势能。
故答案为：A点；先减小后增大；小车的动能转化为弹簧的弹性势能。
18．建筑施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，不计摩擦及绳重（如图所示）若工人用80牛的力将泥桶在5s内匀速提高2m。工人使用滑轮组时做的有用功为 440 焦，该滑轮组的机械效率为 91.7% 。另一工人用木板搭成斜面将建筑材料拉到高处。利用右面图中甲、乙两个倾角不同的斜面来拉同一建筑材料时，沿斜面匀速向上拉动物体的力分别是F甲和F乙若甲、乙斜面均光滑，则拉力F甲 ＜ F乙。
【分析】（1）由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股，所以绳子自由端移动距离是物体上升高度的3倍，可利用功的计算公式W有用＝Gh求解有用功的大小，根据公式W总＝Fs计算总功，滑轮组的机械效率可用公式η＝×100%计算求得。
（2）沿光滑斜面将物体由底端接到顶端，不做额外功，Fs＝Gh，由此判断拉力和拉力做功大小。
【解答】解：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功：W有用＝Gh＝220N×2m＝440J；
由图知n＝3，绳子自由端移动距离：s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝80N×6m＝480J；
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝≈91.7%；
（2）用甲、乙两个倾角不同的斜面来拉同一建筑材料，因为甲、乙斜面均光滑（即不会克服摩擦做额外功），所以拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs＝Gh；由于甲斜面的长度较大，所以使用甲斜面时拉力较小，即F甲＜F乙。
故答案为：440；91.7%；＜。
19．如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔（也称测电笔）接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明D、E间 断路 。若试电笔接触A至F各点都发光，说明 进户线零线断路 。
【分析】在正常情况下，开关闭合后，A、B、C、D与火线相通，用测电笔时，应都亮，E、F与零线相通，用测电笔测时，应都不亮。
【解答】解：接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明火线有电，零线也正常，故是DE之间断路了；
闭合开关，灯不亮，说明灯被短路或有断路；若短路，保险丝断，试电笔接触A至F各点不能发光；只能是发生了断路，而试电笔接触A至F各点都发光，说明A﹣F为通路，说明零线断路了。
故本题答案为：断路；进户线零线断路。
20．如图是氢气还原氧化铜实验装置。
（1）图甲是某同学设计的实验装置，他能观察到的实验现象是 试管中的黑色粉末慢慢变成红色，试管口处有水珠出现 。
（2）另一同学利用图乙装置，实验时先挤压微型滴管，后点燃酒精灯。这样做是为了 防止发生爆炸 。
（3）图乙装置与图甲相比，优点是 节约药品（答案合理即可） （写出一点即可）。
【分析】（1）根据氢气具有还原性来分析；
（2）根据氢气具有可燃性以及实验操作的注意事项来分析；
（3）根据装置的特点来分析。
【解答】解：（1）在加热的条件下，氢气和氧化铜反应生成铜和水，因此观察到的实验现象是试管中的黑色粉末慢慢变成红色，试管口处有水珠出现；故答案为：试管中的黑色粉末慢慢变成红色，试管口处有水珠出现；
（2）可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先先挤压微型滴管让稀硫酸与锌反应产生氢气排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸；故答案为：防止发生爆炸；
（3）该微型实验装置节约费用，仪器成本低，试剂用量少，能源消耗少，减少污染等；故答案为：节约药品（答案合理即可）。
21．随着科技进步，我们的生活变得越来越便利，现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为9伏，指示灯L工作时的阻值为10欧，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 0.9 瓦。
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片向 上 移动。
【分析】（1）根据串联电路特点和欧姆定律算出电路的电流，根据P＝I2R算出指示灯的功率；
（2）根据题意分析支点和力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析所需吸力的变化，根据电磁铁磁性影响因素分析电路中电流的变化，最后根据欧姆定律分析滑动变阻器接入电路电阻的变化。
【解答】解：（1）由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，开关闭合后，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路的电流为：
I＝＝＝0.3A，
则指示灯的功率为：
P＝I2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，即杠杆的支点O向右移动，则栏杆AB重力的力臂增大，B端拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，仍要使栏杆正常抬起，应使电磁铁的磁性增强，以增加电磁铁的吸引力，因此应增加电路中的电流，根据欧姆定律可知，此时应减小滑动变阻器接入电路的电阻，由图可知，应将滑动变阻器的滑片向上移动。
故答案为：（1）0.9；（2）上。
22．有一包白色粉末，可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分，某兴趣小组做了如图所示实验。则：
（1）白色不溶物的成分是 硫酸钡 。
（2）无色溶液B中一定含有的溶质是 硝酸钠和硝酸 。
（3）白色粉末的成分是 氯化钡、碳酸钠、硫酸钠 。
【分析】根据白色固体溶于水，得到白色沉淀和无色溶液A，白色沉淀与硝酸反应会生成无色气体、白色不溶物和无色溶液B。根据提供的物质、氯化钡与碳酸钠溶液、硫酸钠溶液反应分别生成碳酸钡和硫酸钡白色沉淀，硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸，说明白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物，白色不溶物为硫酸钡，则白色固体中一定含有氯化钡、碳酸钠和含硫酸钠；无色溶液A测得pH＝7，说明显中性，一定不存在氢氧化钠。据此分析回答有关的问题。
【解答】解：由题意可知，白色固体溶于水，得到白色沉淀和无色溶液A，白色沉淀与硝酸反应会生成无色气体、白色不溶物和无色溶液B。根据提供的物质、氯化钡与碳酸钠溶液、硫酸钠溶液反应分别生成碳酸钡和硫酸钡白色沉淀，硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸，说明白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物，白色不溶物为硫酸钡，则白色固体中一定含有氯化钡、碳酸钠和含硫酸钠；无色溶液A测得pH＝7，说明显中性，一定不存在氢氧化钠。所以：
（1）白色不溶物的成分是硫酸钡。
（2）碳酸钡与稀硝酸反应生成了硝酸钠、二氧化碳和水，因为稀硝酸过量。所以无色溶液B中一定含有的溶质是硝酸钠和硝酸；
（3）通过前边的分析可知，白色粉末的成分是氯化钡、碳酸钠、硫酸钠。
故答案为：（1）硫酸钡；
（2）硝酸钠和硝酸；
（3）氯化钡、碳酸钠、硫酸钠。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共39分）
23．小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）如图甲所示，调节杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，此时测力计的示数应为 1.5 N。
（2）小科改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 使结论具有普遍性，避免偶然性 。
（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图乙所示，弹簧测力计拉力的大小 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件分析解答；
（2）为了使结论具有普遍性，实验需要进行多次测量；
（3）图丙使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，求出各自的力臂根据杠杆平衡条件即可求判断F的大小变化。
【解答】解：（1）若每个小格长L，B点竖直向下拉弹簧测力计，杠杆水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有：2×0.5N×3L＝F×2L，解得F＝1.5N；
（2）改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是使结论具有普遍性，避免偶然性；
（3）图丙使杠杆由水平位置时，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：
G×4L＝F2×3L，
则F2＝G；
当转动到图中位置时，设杠杆与水平位置的夹角为α，物体的力臂、弹簧测力计拉力的力臂均变小；则根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
G×4L×cosα＝F2′×3L×cosα，
则：F2′＝G；
所以，在此过程中拉力F的大小不变。
故答案为：（1）1.5；（2）使结论具有普遍性，避免偶然性；（3）不变。
24．某科学小组围绕工业烧碱样品纯度（工业烧碱中常含有杂质碳酸钠）测定问题，展开了下列探究。
实验思路：利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过测定CO2的质量来确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
实验装置：设计并组装了如图装置进行实验：
实验过程：
打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，先对装置A、B、C通入空气一会儿，以排尽装置中含有的 空气 ，再关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，把硫酸滴入样品中。
反应结束后，待装置冷却后直接称量装置 D （填字母序号）。根据该装置在反应前后的质量差得到CO2的质量，由此计算出该样品中碳酸钠的质量，最后计算出纯度。
实验讨论：
D、E两处装置中都装有碱石灰，E装置中的碱石灰的主要作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置 。若将A装置中的药品改为浓硫酸，测量结果将 偏低 （选填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
【分析】空气中含有水蒸气和二氧化碳等物质，氢氧化钠和氧化钙的混合物能够吸收水蒸气和二氧化碳。
【解答】解：打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，先对装置A、B、C通入空气一会儿，以排尽装置中含有的空气，再关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，把硫酸滴入样品中。
反应结束后，待装置冷却后直接称量装置D。根据该装置在反应前后的质量差得到CO2的质量，由此计算出该样品中碳酸钠的质量，最后计算出纯度。
D、E两处装置中都装有碱石灰，E装置中的碱石灰的主要作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置。若将A装置中的药品改为浓硫酸，则空气中的二氧化碳会进入D装置，导致测定的二氧化碳质量偏大，导致计算的碳酸钠质量偏大，测量的氢氧化钠质量分数将偏低。
故答案为：空气；D；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置；偏低。
25．在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的某处由静止释放，撞击水平面上同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。
（1）该实验是通过观察 木块移动的距离 来反映铁球动能的大小。
（2）实验过程中应保证铁球到达水平面时的初速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是 让小球从斜面上的同一高度由静止下滑 。
（3）有同学将实验装置改成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块。你认为该方案是否合理： 不可行；木块被推动的距离相等 。
【分析】（1）铁球动能大小通过铁球推动木块运动距离来反映。铁球撞击木块运动，木块运动距离越长，铁球对木块做功越多，铁球的动能越大；
（2）小球从相同的高度滚下，到达水平面的速度相同；
（3）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。
【解答】解：（1）实验中采用了转换法，通过观察木块被推动距离的远近来反映铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球动能的大小；
（2）实验过程中应保证铁球到达水平面时的初速度相同，所以应该让小球从斜面上的同一高度由静止下滑；
（3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）让小球从斜面上的同一高度由静止下滑；（3）不可行；木块被推动的距离相等。
26．小科与研究学习小组的同学设计了如图甲所示的电路测量额定电压为5V的小灯泡的额定功率，实验过程中发现电流表的“0～3A”的量程已损坏，只有“0～0.6A”的量程可用。电源两端的电压恒定。
【实验过程】①闭合开关，记录电压表、电流表示数。调节滑动变阻器并记录多组数据，根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图（如图乙）。发现当电流表示数为0.6A时，电压表示数低于5V，无法测量灯的额定功率。
②为测量小灯泡的额定功率，小组同学拆除电流表后再接通电路，调节滑动变阻器直至电压表示数为5V，此时滑片处于N点；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，将电压表替换AB间导线接入电路数合开关，电压表示数为5.4V。将滑动变
阻器的滑片移到最左端M处，电压表示数变为7.2V。
根据以上实验过程回答下列问题：
（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，小灯泡L的电阻为 5 Ω。
（2）有一同学认为：根据1.8V时计算出灯的电阻值，根据p额＝可以求出灯的额定功率，不需进行第②步实验。小科提出反对，请你回答小科反对的理由 灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻 。
（3）当电压表接入AB之间后，实验过程中，当滑片P从N移动到M处时，电路中的电流变化情况是 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，通过灯泡的电流为0.36A，根据R＝计算小灯泡的电阻；
（2）灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻，据此分析；
（3）当电压表接入AB之间后，此时滑动变阻器全部接入电路，电路的总电阻不变，根据欧姆定律分析电路中的电流变化情况。
【解答】解：（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，通过灯泡的电流为0.36A，小灯泡的电阻R＝＝＝5Ω；
（2）灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻，因此根据P额＝U2额R可以求灯的额定功率时，不能利用1.8V时计算出灯的电阻；
（3）当电压表接入AB之间后，滑动变阻器全部接入电路，当滑片P从N移动到M处时，电路的总电阻不变，电源电压一定，根据I＝知，电路中的电流大小不变。
故答案为：（1）5；（2）灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻；（3）不变。
四、解答题（本大题共6小题、第27小题6分，第28、29小题各4分，第30小题8分，第31、32小题各6分、第33小题8分，共42分）
27．河豚虽然肉质鲜美，但不宜擅自食用，经分析得知它含有剧毒物﹣﹣河豚毒素（C11H17N3O8）。河豚毒素的晶体是无色棱状体，无臭无味，不溶于水，也不溶于有机溶剂，受热不易分解。受到氯化钠等盐类的作用也几乎不分解。根据上述材料回答：
（1）河豚毒素的式量是 319 。
（2）从物质的分类上看，河豚毒素属于 有机物 （填“有机物”或“无机物”）。
（3）经过加热不能除去河豚毒素毒性的原因是 河豚毒素受热不易分解 。
【分析】（1）根据式量的计算方法来分析；
（2）根据有机物的概念来分析；
（3）根据物质的性质来分析
【解答】解：（1）河豚毒素的式量为12×11+1×17+14×3+16×8＝319；
（2）由化学式可知，河豚毒素（C11H17N3O8）是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的，具有有机物的特征，属于有机物；
（3）河豚毒素受热不易分解，所以经过加热也不能除去河豚毒素毒性。
故答案为：（1）319；
（2）有机物；
（3）河豚毒素受热不易分解。
28．将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强随反应时间的变化曲线如图所示。已知金属与酸反应放热，试分析曲线AB段和CD段变化的原因。
【分析】根据未经砂纸打磨的铝条表面有一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的容器中，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，进行分析解答。
【解答】解：未经砂纸打磨的铝条表面有一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的容器中，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，AB段压强几乎不变，是因为铝条表面的氧化铝与稀盐酸发生反应，生成氯化铝和水。
金属与酸反应放热，至C点放出的热量最多，CD段，压强减小，是因为完全反应后温度逐渐恢复至室温。
故答案为：
铝条表面的氧化铝与稀盐酸发生反应，生成氯化铝和水；完全反应后温度逐渐恢复至室温。
29．电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反；对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v﹣t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。
（1）图中滑轮的作用是？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
【分析】（1）图中的滑轮为定滑轮，可以改变力的方向；
（2）根据图可知电梯匀速上升的速度和时间，利用速度公式公式变形可求得电梯匀速上升的高度；
已知对重的质量，可求得其重力，由轿厢与对重的运动方向始终相反可知，对重下降高度，再利用W＝Gh对重的重力做的功；
（3）根据G＝mg得出额定载重，根据平衡条件求得电动机钢丝绳对轿厢的拉力，再利用P＝Fv可求得电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率。
【解答】解：（1）图中的滑轮为定滑轮，可以改变力的方向；
（2）由图可知，电梯匀速上升的速度v＝2m/s，匀速运动的时间t＝8s﹣2s＝6s，
由v＝得，电梯匀速上升的高度：h＝vt＝2m/s×6s＝12m；
对重的重力：G对重＝m对重g＝400kg×10N/kg＝4×103N，
图中两滑轮均为定滑轮，电梯匀速上升12m，对重下降高度h＝12m，
则对重的重力做的功：W对重＝G对重h＝4×103N×12m＝4.8×104J；
（3）电梯匀速运动时，由力的平衡条件可知：G对重+F＝G轿厢+G额定载重，
额定载重G额定载重＝G额定载重g＝1000kg×10N/kg＝10000N，
故电动机钢丝绳对轿厢的拉力：
F＝G轿厢+G额定载重﹣G对重＝10000N+5000N﹣4000N＝1.1×104N。
电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率：P＝＝＝Fv＝1.1×104N×2m/s＝2.2×104W。
答：（1）图中滑轮的作用是改变力的方向；
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是4.8×104J；
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是2.2×104W。
30．如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱（如图甲）、该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如图乙所示。其工作原理如图丙，R1为阻值可调的电热丝、开关S2为单刀双开关，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电热丝加热时，把电能转化为 内能 。
（2）当电路处于加热状态时，求通过电阻R2的电流。
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
【分析】（1）电热丝加热时，把电能转化为内能；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，此时只有R2工作，知道额定加热功率，利用P＝UI求出通过电阻R2的电流；
（3）当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态，此时R1、R2串联，知道电路消耗的功率，利用P＝求出电路中串联的总电阻；知道额定加热功率，利用P＝求出R2的阻值，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。
【解答】解：（1）电热丝加热时，把电能转化为内能；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，此时只有R2工作，
由P＝UI可知，通过电阻R2的电流：I＝＝＝0.4A；
（3）当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态，此时R1、R2串联，
由P＝可知，电路中串联的总电阻：R＝＝＝1000Ω，
R2的阻值：R2＝＝＝550Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R1连入电路的阻值：R1＝R﹣R2＝1000Ω﹣550Ω＝450Ω。
故答案为：（1）内能；
（2）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为0.4A；
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为450Ω。
31．某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．实验数据如下：
甲 乙 丙
烧杯+稀硫酸 250g 200g 200g
加入的铁样品 9g 9g 14g
充分反应后，烧杯+剩余物 258.7g 208.7g 213.7g
请你认真分析数据，回答下列问题：（烧杯的质量为75.4g；计算结果精确到1%）
（1） 乙 同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数．
【分析】（1）甲、乙比较说明铁样品完全反应能产生0.3g氢气；乙、丙比较说明200g﹣75.4g＝124.6g稀硫酸完全反应生成0.3g氢气，因此乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）由氢气的质量根据铁与硫酸反应的化学方程式可以计算出样品中铁的质量分数和稀硫酸中溶质硫酸的质量．
（3）由硫酸的质量可以计算出稀硫酸中溶质的质量分数．
【解答】解：（1）甲、乙比较说明铁样品完全反应能产生0.3g；氢气；乙、丙比较说明200g﹣75.4g＝124.6g稀硫酸完全反应生成0.3g氢气，因此乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）设样品中铁的质量分数为x，稀硫酸中硫酸的质量为y．
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 98 2
9g x y 200g+9g﹣208.7g＝0.3g
＝，x≈93%
（3）＝，y＝14.7g
稀硫酸中溶质的质量分数为
×100%≈12%
答：（1）乙．
（2）样品中铁的质量分数为93%．
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为12%．
32．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 3 （填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？
（4）图甲中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，接通电路，利用电压表的示数来显示拉力的大小，在不损坏电路元件的前提下，当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率是多大？
【分析】（1）根据欧姆定律可知电流表示数增大时电路的总电阻变化，根据图甲可知拉力增大时滑片移动的方向，然后结合电流表示数随拉力的增大而增大判断虚线框内接线柱“1”应哪与接线柱连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出R0消耗的功率；
（3）根据电流表量程确定电流表的最大示数，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时电阻丝接入电路中的电阻，然后求出弹簧的伸长量，根据图乙读出电流表示数最大时显示的拉力；
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时电阻丝接入电路中的电阻，根据P＝I2R可求出电阻丝ab上消耗的功率。
【解答】解：（1）由R＝可知，当电流表的示数增大时，电路的总电阻减小，由图甲可知，拉力增大时，滑片下移，因电流表示数随拉力的增大而增大，所以，拉力增大时，电阻丝接入电路中的电阻应减小，则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，即Rab＝25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝0.2A，
R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×4Ω＝0.16W；
（3）由电流表量程为0～0.6A可知，电流表的最大示数I大＝0.6A，
此时电路的总电阻：R总'＝＝＝10Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb＝R总'﹣R弹﹣R0＝10Ω﹣1Ω﹣4Ω＝5Ω，
弹簧的伸长量：ΔL＝L﹣L＝10cm﹣×10cm＝8cm，
由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F＝400N；
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，
当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最大电流：I大'＝＝＝0.75A，
此时电路的总电阻：R总''＝＝＝8Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb'＝R总''﹣R弹﹣R0＝8Ω﹣1Ω﹣4Ω＝3Ω，
则当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率为：
PPb＝（I大'）2RPb'＝（0.75A）2×3Ω＝1.6875W。
答：（1）3；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率0.16W；
（3）电流表示数最大时显示的拉力F为400N；
（4）当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率是1.6875W。
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）试题卷I
1．科学实验要规范操作，下列实验操作正确的是（ ）
A．测定溶液pH B．稀释浓硫酸
C．闻气味 D．检查装置的气密性
2．我国科学家用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇，其反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A．丁的化学式为H2O，该反应为置换反应
B．参加反应的甲与乙的质量比为3：l
C．该反应前后分子和原子的种类都变了
D．该反应体现了无机物可以转化为有机物
3．如图是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。图中的实验装置能反映此现象原理的是（ ）
A． B．
C． D．
4．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，无法做到省力的是（ ）
A． B．
C． D．
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A． B．
C． D．
6．将紫薯汁（呈紫色）分别滴入下列溶液中，溶液呈现的颜色如表所示。下列说法错误的是（ ）
溶液 盐酸 白醋 蔗糖水 草木灰水 石灰水
滴入紫薯汁后的颜色 红色 红色 紫色 绿色 绿色
A．白醋的pH＜7
B．草木灰水呈碱性
C．紫薯汁可以作酸碱指示剂
D．在氨水中滴入紫薯汁后将呈现红色
7．如图所示是有关家庭用电中的几个通作或电路连接正确的是（ ）
A． 图中测电笔的使用方法
B． 使用绝缘皮破损的导线
C． 图中有关家庭用电中电路的连接
D． 同时使用大功率用电器
8．图中“—”表示两物质在定条件下可以反应，“→”表示甲在一定条件下可以转化为戊，下面四组选项中符合图中要求的是（ ）
甲 乙 丙 丁 戊
A HCl ZnO H2SO4 Al CuCl2
B C CuO H2SO4 O2 CO
C Mg HCl NaOH CuCl2 MgCl2
D Na2CO3 Ca（OH）2 NaNO3 HCl CO2
A．A B．B C．C D．D
9．如图是秤的杠杆原理，其中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是（ ）
A．增大“重”时，应把“权”向A端移
B．“权”小于“重”时，标”一定小于“本
C．提纽向右移时，B端下沉
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
10．小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为R甲＜R乙，以下说法正确的是（ ）
A．通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲＞I乙
B．烧瓶内选用比热容较小的液体，可使实验现象更明显
C．通过此实验，可以得出导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻及通电时间成正比
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
11．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度。忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．甲球先后经过P、Q两点时的机械能相等
C．位于P点的甲球与O点的乙球，机械能相等
D．整个下落过程，甲、乙两球动能的增加量相等
12．小科利用如图所示装置进行CO和CuO反应的实验。若小科的实验操作均正确，则下列分析合理的是（ ）
A．在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内由红变黑
B．此实验能说明CO具有还原性与可燃性
C．在实验中，若要制得6.4gCu，需通入足量的2.8gCO
D．实验结束后，①中硬质玻璃管内减小的质量与②中增加的质量相等
13．如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
14．向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．d点溶液中溶质为Zn（NO3）2
B．a点溶液中的溶质有3种
C．取c点的固体，滴加稀盐酸，有气泡产生
D．c点溶液中的溶质有2种
15．如图甲所示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动。再改用图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平向右匀速直线运动了0.5m（滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F2的大小为60N
B．拉力F2的功率为24W
C．物体与水平面之间的摩擦力的大小为15N
D．拉力F2做的功为45J
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16．保温瓶中开水未装满时，塞上塞子，有时会忽然听到“噗”的一声，塞子蹦了出来，同时看到一股“白气”从瓶口冒出。小科对该现象进行了解释：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能减小，这是通过 （填“做功”或“热传递”）的方式实现的。生活中常见的保温瓶外壳大多是塑料制成的，塑料属于 （填“有机合成材料”或“天然高分子材料”）。
17．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 。
18．建筑施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，不计摩擦及绳重（如图所示）若工人用80牛的力将泥桶在5s内匀速提高2m。工人使用滑轮组时做的有用功为 焦，该滑轮组的机械效率为 。另一工人用木板搭成斜面将建筑材料拉到高处。利用右面图中甲、乙两个倾角不同的斜面来拉同一建筑材料时，沿斜面匀速向上拉动物体的力分别是F甲和F乙若甲、乙斜面均光滑，则拉力F甲 F乙。
19．如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔（也称测电笔）接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明D、E间 。若试电笔接触A至F各点都发光，说明 。
20．如图是氢气还原氧化铜实验装置。
（1）图甲是某同学设计的实验装置，他能观察到的实验现象是 。
（2）另一同学利用图乙装置，实验时先挤压微型滴管，后点燃酒精灯。这样做是为了 。
（3）图乙装置与图甲相比，优点是 （写出一点即可）。
21．随着科技进步，我们的生活变得越来越便利，现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为9伏，指示灯L工作时的阻值为10欧，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 瓦。
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片向 移动。
22．有一包白色粉末，可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分，某兴趣小组做了如图所示实验。则：
（1）白色不溶物的成分是 。
（2）无色溶液B中一定含有的溶质是 。
（3）白色粉末的成分是 。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共39分）
23．小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）如图甲所示，调节杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，此时测力计的示数应为 N。
（2）小科改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 。
（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图乙所示，弹簧测力计拉力的大小 （填“变大”“变小”或“不变”）。
24．某科学小组围绕工业烧碱样品纯度（工业烧碱中常含有杂质碳酸钠）测定问题，展开了下列探究。
实验思路：利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过测定CO2的质量来确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
实验装置：设计并组装了如图装置进行实验：
实验过程：
打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，先对装置A、B、C通入空气一会儿，以排尽装置中含有的 ，再关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，把硫酸滴入样品中。
反应结束后，待装置冷却后直接称量装置 （填字母序号）。根据该装置在反应前后的质量差得到CO2的质量，由此计算出该样品中碳酸钠的质量，最后计算出纯度。
实验讨论：
D、E两处装置中都装有碱石灰，E装置中的碱石灰的主要作用是 。若将A装置中的药品改为浓硫酸，测量结果将 （选填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
25．在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的某处由静止释放，撞击水平面上同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。
（1）该实验是通过观察 来反映铁球动能的大小。
（2）实验过程中应保证铁球到达水平面时的初速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是 。
（3）有同学将实验装置改成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块。你认为该方案是否合理： 。
26．小科与研究学习小组的同学设计了如图甲所示的电路测量额定电压为5V的小灯泡的额定功率，实验过程中发现电流表的“0～3A”的量程已损坏，只有“0～0.6A”的量程可用。电源两端的电压恒定。
【实验过程】①闭合开关，记录电压表、电流表示数。调节滑动变阻器并记录多组数据，根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图（如图乙）。发现当电流表示数为0.6A时，电压表示数低于5V，无法测量灯的额定功率。
②为测量小灯泡的额定功率，小组同学拆除电流表后再接通电路，调节滑动变阻器直至电压表示数为5V，此时滑片处于N点；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，将电压表替换AB间导线接入电路数合开关，电压表示数为5.4V。将滑动变
阻器的滑片移到最左端M处，电压表示数变为7.2V。
根据以上实验过程回答下列问题：
（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，小灯泡L的电阻为 Ω。
（2）有一同学认为：根据1.8V时计算出灯的电阻值，根据p额＝可以求出灯的额定功率，不需进行第②步实验。小科提出反对，请你回答小科反对的理由 。
（3）当电压表接入AB之间后，实验过程中，当滑片P从N移动到M处时，电路中的电流变化情况是 （填“变大”“变小”或“不变”）。
四、解答题（本大题共6小题、第27小题6分，第28、29小题各4分，第30小题8分，第31、32小题各6分、第33小题8分，共42分）
27．河豚虽然肉质鲜美，但不宜擅自食用，经分析得知它含有剧毒物﹣﹣河豚毒素（C11H17N3O8）。河豚毒素的晶体是无色棱状体，无臭无味，不溶于水，也不溶于有机溶剂，受热不易分解。受到氯化钠等盐类的作用也几乎不分解。根据上述材料回答：
（1）河豚毒素的式量是 。
（2）从物质的分类上看，河豚毒素属于 （填“有机物”或“无机物”）。
（3）经过加热不能除去河豚毒素毒性的原因是 。
28．将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强随反应时间的变化曲线如图所示。已知金属与酸反应放热，试分析曲线AB段和CD段变化的原因。
29．电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反；对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v﹣t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。
（1）图中滑轮的作用是？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
30．如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱（如图甲）、该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如图乙所示。其工作原理如图丙，R1为阻值可调的电热丝、开关S2为单刀双开关，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电热丝加热时，把电能转化为 。
（2）当电路处于加热状态时，求通过电阻R2的电流。
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
31．某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．实验数据如下：
甲 乙 丙
烧杯+稀硫酸 250g 200g 200g
加入的铁样品 9g 9g 14g
充分反应后，烧杯+剩余物 258.7g 208.7g 213.7g
请你认真分析数据，回答下列问题：（烧杯的质量为75.4g；计算结果精确到1%）
（1） 同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数．
32．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 （填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？
（4）图甲中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，接通电路，利用电压表的示数来显示拉力的大小，在不损坏电路元件的前提下，当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率是多大？
2021-2022学年浙江省宁波市北仑区九年级（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）试题卷I
1．科学实验要规范操作，下列实验操作正确的是（ ）
A．测定溶液pH B．稀释浓硫酸
C．闻气味 D．检查装置的气密性
【分析】A、根据用pH试纸测定溶液的pH的方法进行分析判断。
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、根据闻气体的气味时的方法（招气入鼻法）进行分析判断。
D、根据检查装置气密性的方法进行分析判断。
【解答】解：A、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，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，这是因为浓硫酸的密度比水大，如果添加顺序颠倒，那么水会浮在浓硫酸上，又由于浓硫酸溶于水放出大量的热，能使水沸腾，容易造成酸液飞溅，图中所示操作错误。
C、闻气体的气味时，应用手在瓶口轻轻的扇动，使极少量的气体飘进鼻子中，不能将鼻子凑到集气瓶口去闻气体的气味，图中所示操作错误。
D、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通；无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，图中所示操作错误。
故选：A。
2．我国科学家用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇，其反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（ ）
A．丁的化学式为H2O，该反应为置换反应
B．参加反应的甲与乙的质量比为3：l
C．该反应前后分子和原子的种类都变了
D．该反应体现了无机物可以转化为有机物
【分析】根据题目信息和质量守恒定律可写出反应的方程式为：二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O，据此分析物质的类别、反应的类型等。
【解答】解：由题目信息和质量守恒定律可知，该反应的方程式为：二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水的化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O；
A、由上述反应可知，丁的化学式为H2O，该反应的生成物是两种化合物，不属于置换反应，故A不正确；
B、由上述反应可知，参加反应的甲与乙两物质的质量比为（2×3）：（12+16×2）＝3：22，故B不正确；
C、由微粒的构成可知，该反应前后分子的种类发生改变，故C不正确；
D、由上述反应物质的变化可知，该反应体现了无机物可以转化为有机物，故D正确。
故选：D。
3．如图是一款带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光。图中的实验装置能反映此现象原理的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这一现象叫电磁感应现象。
【解答】解：
带滚轮的书包，其内部没装电池，但拖动书包使轮子滚动时，嵌在轮子里的LED灯会发光，则可知此现象的原理为电磁感应现象。
A、图中实验装置无电源，闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这是电磁感应现象，故A符合题意；
B、图中实验装置说明通电导体在磁场中受力而运动，故B不符合题意；
C、图中的实验是探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验，故C不符合题意；
D、图中的实验为奥斯特实验，说明了电流的磁效应，故D不符合题意。
故选：A。
4．在使用下列简单机械匀速提升同一物体的四种方式，如果不计机械自重、绳重和摩擦，无法做到省力的是（ ）
A． B．
C． D．
【分析】不计机械自重、绳重和摩擦，即在理想状况下：
（1）根据功的原理可知，使用斜面拉升物体，拉力所做的功等于克服物体重力所做的功，即FL＝Gh，据此可知拉力与重力的大小关系；
（2）由图可知滑轮组绳子的股数，根据F＝可知拉力与物体重力的关系；
（3）使用定滑轮不能省力，但能改变施力的方向；
（4）根据杠杆的平衡条件可求出拉力F与物体重力G的大小关系。
【解答】解：不计机械自重、绳重和摩擦，即在理想状况下：
A、根据功的原理可知，克服物体重力所做的功Gh＝F1L，则拉力F1＝，根据直角三角形的特点可知，L＞h，所以F1＜G，即使用斜面可以达到省力的目的，故A不符合题意；
B、由B图可知，滑轮组绳子的股数为3，则绳子自由端的拉力F2＝，即F2＜G，可以达到省力的目的，故B不符合题意；
C、由C图可知，这是一个定滑轮，根据定滑轮的特点可知，F3＝G，即定滑轮不能省力，故C符合题意；
D、由D图根据杠杆的平衡条件可知，F4×2l＝G×l，则F4＝，即F4＜G，可以达到省力的目的，故D不符合题意。
故选：C。
5．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如下图所示。在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小。当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于下图汽油机四个冲程中的（ ）
A． B．
C． D．
【分析】（1）根据气门的关闭和活塞的运动方向判断汽油机冲程的名称；也可根据火花塞是否打火，气流进出的方向判断冲程名称；
（2）分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。
【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。
A．图中两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；
B．图中进气门打开，是吸气冲程，故B不合题意；
C．图中排气门打开，是排气冲程，故C不合题意；
D．图中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选：A。
6．将紫薯汁（呈紫色）分别滴入下列溶液中，溶液呈现的颜色如表所示。下列说法错误的是（ ）
溶液 盐酸 白醋 蔗糖水 草木灰水 石灰水
滴入紫薯汁后的颜色 红色 红色 紫色 绿色 绿色
A．白醋的pH＜7
B．草木灰水呈碱性
C．紫薯汁可以作酸碱指示剂
D．在氨水中滴入紫薯汁后将呈现红色
【分析】根据紫色紫薯汁在不同酸碱性条件下显示的颜色分析。
【解答】解：A、白醋的水溶液中含有醋酸，呈酸性，故A正确；
B、草木灰水中含有碳酸钾，显碱性，故B正确；
C、紫薯汁在酸、碱、中性条件下会产生不同颜色，可以用作酸碱指示剂，故C正确；
D、氨水显碱性，在氨水中滴入紫薯汁后将呈现绿色，故D错误。
故选：D。
7．如图所示是有关家庭用电中的几个通作或电路连接正确的是（ ）
A． 图中测电笔的使用方法
B． 使用绝缘皮破损的导线
C． 图中有关家庭用电中电路的连接
D． 同时使用大功率用电器
【分析】（1）使用测电笔时，手应接触笔尾金属体；
（2）金属导线破损，容易导致手接触破损位置发生触电事故：
（3）连接灯泡时，从安全角度来讲，开关应该接火线和用电器之间，两孔开关遵从左零右火原则；
（4）电流过大的原因是短路和总功率过大。
【解答】解：A、由图可知手碰到笔尖的金属体会发生触电，故A错误；
B、金属导线破损，容易导致手接触破损位置发生触电事故，故B错误；
C、由图可知，连接灯泡时，从安全角度来讲，开关应该接火线和用电器之间，两孔开关遵从左零右火原则，故C正确；
D、同时使用大功率电器会造成电流过大，从而发生火灾；故D错误；
故答案为：C。
8．图中“—”表示两物质在定条件下可以反应，“→”表示甲在一定条件下可以转化为戊，下面四组选项中符合图中要求的是（ ）
甲 乙 丙 丁 戊
A HCl ZnO H2SO4 Al CuCl2
B C CuO H2SO4 O2 CO
C Mg HCl NaOH CuCl2 MgCl2
D Na2CO3 Ca（OH）2 NaNO3 HCl CO2
A．A B．B C．C D．D
【分析】根据常见物质的性质利用图中物质的之间的反应和转化关系，将所给出的物质带入利用排除法分析判断即可。
【解答】解：A、根据框图，结合A组物质，符合题中物质间的反应和转化，所以A正确；
B、根据框图，结合B组物质，丙为硫酸，丁为氧气，这两种物质不能发生化学反应，所以B错误；
C、根据框图，结合C组物质，乙为盐酸，戊为氯化镁，这两种物质不能发生化学反应，所以C错误；
D、根据框图，结合D组物质，乙为氢氧化钙，丙为硝酸钠，这两种物质不能发生化学反应，所以D错误；
故选：A。
9．如图是秤的杠杆原理，其中“标”“本”表示力臂，“权”“重”表示力。以下说法中符合杠杆平衡原理的是（ ）
A．增大“重”时，应把“权”向A端移
B．“权”小于“重”时，标”一定小于“本
C．提纽向右移时，B端下沉
D．增大“重”时，应换用更小的“权”
【分析】权、重分布为杠杆的动力和阻力，标、本分别为动力臂和阻力臂，根据杠杆平衡原理条件可知，权×标＝重×本。
【解答】解：A、根据杠杆平衡条件，增大“重”时，应把“权”向A端移，故A正确；
B、“权”小于“重“时，“标”一定小于“本”，说法错误。根据杠杆平衡的条件，应该是“标”大于“本”，故B错误；
C、提纽向右移时，“标”增大，“本”减小，权×标大于重×本，B端上升，故C错误；
D、增大“重”时，应换用更小的“权”，说法错误，权不变，应该改变标的长度，故D错误。
故选：A。
10．小科同学利用如图所示装置来研究电热与哪些因素有关。甲、乙两瓶中煤油的质量与初温都相同，瓶中电阻丝的大小关系为R甲＜R乙，以下说法正确的是（ ）
A．通过两根电阻丝的电流大小关系为I甲＞I乙
B．烧瓶内选用比热容较小的液体，可使实验现象更明显
C．通过此实验，可以得出导体产生的热量跟电流的平方、导体电阻及通电时间成正比
D．若要比较水和煤油的比热容大小，只需将一个烧瓶内的煤油换成等质量的水
【分析】（1）串联电路中各处电流电流都相等；
（2）在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的温度变化大，据此进行分析；
（3）根据控制变量法进行分析；
（4）比较水和煤油的比热容大小时，需要控制水和煤油的质量相同，还需要用相同的加热器加热。
【解答】解：A、由图可知，该电路为串联电路，通过两根电阻丝的电流是相同的，故A错误；
B、在液体质量相同、吸收热量相同的情况下，比热容小的物质温度要升高的多，所以用比热容小的液体可以使实验现象更明显，故B正确；
C、如图所示的实验中，通过滑动变阻器改变通过甲、乙两个电阻丝的电流，所以实验可以得出，电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，但并不能得到它们之间的数值关系，故C错误；
D、比较水和煤油的比热容大小时，需要用相同的加热器加热质量相同的不同液体，使它们在相同的时间内吸收相同的热量，所以需要控制两个电阻的阻值相同，故D错误。
故选：B。
11．如图所示，甲、乙两个质量相同的小球从相同高度同时开始运动，甲球由静止释放，乙球以一水平初速度抛出。甲球下落过程中经过P、Q两点，乙球下落过程中经过O点，P点与O点位于同一高度。忽略空气阻力，则下列说法错误的是（ ）
A．释放瞬间，两球的重力势能相等
B．甲球先后经过P、Q两点时的机械能相等
C．位于P点的甲球与O点的乙球，机械能相等
D．整个下落过程，甲、乙两球动能的增加量相等
【分析】物体的动能与物体的质量和速度有关，物体的重力势能与物体的质量和高度有关，物体的动能和势能的总和称为物体的机械能；物体在运动过程中，如果只有物体动能和势能相互转化，则物体的机械能守恒，结合各选项进行分析。
【解答】解：A、由题知，释放瞬间，两球的质量相等，两球所处位置的高度相等，则两球的重力势能相等，故A正确；
B、甲球从初始点静止释放，经过P、Q两点的过程中，由于忽略空气阻力，甲球只受到自身重力的作用，甲球的重力势能转化为自身的动能，甲球的机械能守恒，所以甲球在P、Q两点的机械能相等，故B正确；
C、在初始位置，由于甲、乙两球的重力势能相等，甲、乙两球的质量相等，甲球的初始速度小于乙球的初始速度，则甲球的动能小于乙球的动能，所以在初始位置，甲球的机械能小于乙球的机械能，由于忽略空气阻力，甲球运动到P点和乙球运动到O点过程中，两球的机械能守恒，所以甲球运动到P点的机械能小于乙球运动到O点的机械能，故C错误；
D、两球的质量相等，根据G＝mg知，两球的重力相等，两球整个下落过程，由于两球下落的高度相等，在忽略空气阻力的情况下，两球各自重力做的功相等，则两球重力势能转化为各自的动能相等，所以整个下落过程，甲、乙两球动能的增加量相等，故D正确。
故选：C。
12．小科利用如图所示装置进行CO和CuO反应的实验。若小科的实验操作均正确，则下列分析合理的是（ ）
A．在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内由红变黑
B．此实验能说明CO具有还原性与可燃性
C．在实验中，若要制得6.4gCu，需通入足量的2.8gCO
D．实验结束后，①中硬质玻璃管内减小的质量与②中增加的质量相等
【分析】根据一氧化碳具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，进行分析判断。
【解答】解：A、一氧化碳具有还原性，能与氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，在实验中可观察到：①中硬质玻璃管内由黑变红，故选项说法错误。
B、①中硬质玻璃管内由黑变红，说明一氧化碳具有还原性；最右端导管口尾气能燃烧，说明一氧化碳具有可燃性；此实验能说明CO具有还原性与可燃性，故选项说法正确。
C、反应的化学方程式为CO+CuOCu+CO2，参加反应的一氧化碳和生成铜的质量比为28：64，实验前需通入一氧化碳，实验后要继续通入一氧化碳，在实验中，若要制得6.4gCu，需通入CO的质量大于2.8g，故选项说法错误。
D、实验结束后，①中硬质玻璃管内减小的质量为氧化铜中氧元素的质量，②中增加的质量是一氧化碳和氧化铜中氧元素的质量之和，不相等，故选项说法错误。
故选：B。
13．如图所示分别是某同学家上月初和月末的电能表的表盘，表盘上1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次时下列选项中正确的是（ ）
A．该同学家上月消耗的电能为911千瓦时
B．该同学家中同时工作的用电器总功率可以超过4400W
C．灯闪烁的次数越多，表明电路中的用电器总功率越大
D．若1分钟内指示灯闪烁32次，则电路消耗的电功率为1200W
【分析】（1）电能表读数时，数字方框中最后一位是小数，单位是kW h，上月末的示数减去上月初的示数即为上月消耗的电能；
（2）220V：表示电能表的工作电压是220V；10（20）：10A是电能表的标定电流，20A表示电能表的额定最大电流；根据P＝UI求出电路中允许接入用电器的最大总功率；
（3）灯闪烁的次数越多，表示用电器消耗的电能越多；灯闪烁越快，表示电路中的用电器总功率越大；
（4）1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次，据此求出指示灯闪烁32次，电路中用电器消耗的电能；利用P＝求出电路消耗的电功率。
【解答】解：A、由图可知，上月末电能表的示数为5637.8kW h，上月初电能表示数为5546.7kW h，则该同学家上月消耗的电能为5637.8kW h﹣5546.7kW h＝91.1kW h，故A错误；
B、220V：表示电能表的工作电压是220V；10（20）A：10A是电能表的标定电流，20A表示电能表的额定最大电流，则电路中允许接入用电器的最大总功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，所以该同学家中同时工作的用电器总功率不可以超过4400W，故B错误；
C、灯闪烁的次数越多，表示用电器消耗的电能越多；灯闪烁越快，表示电路中的用电器总功率越大，故C错误；
D、1600mp/kW h表示每消耗1千瓦时的电能，指示灯闪烁1600次，则指示灯闪烁32次，电路中用电器消耗的电能：W＝＝0.02kW h，
电路消耗的电功率：P＝＝＝1.2kW＝1200W，故D正确。
故选：D。
14．向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，溶液质量与加入Zn粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．d点溶液中溶质为Zn（NO3）2
B．a点溶液中的溶质有3种
C．取c点的固体，滴加稀盐酸，有气泡产生
D．c点溶液中的溶质有2种
【分析】锌的金属活动性比铜、铁强，向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，锌先与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，Cu（NO3）2反应完，锌才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁，据此进行分析解答。
【解答】解：锌的金属活动性比铜、铁强，向一定质量Fe（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液中加入Zn粉，锌先与Cu（NO3）2反应生成硝酸锌和铜，Cu（NO3）2反应完，锌才能与Fe（NO3）2反应生成硝酸锌和铁。
A、d点是恰好完全反应后继续加入锌粉，d点溶液中溶质为Zn（NO3）2，故选项说法正确。
B、至b点，锌与硝酸铜恰好完全反应，a点溶液中的溶质有硝酸锌、硝酸亚铁、硝酸铜3种，故选项说法正确。
C、c点是锌与硝酸亚铁恰好完全反应，c点的固体中含有铜和铁，取c点的固体，滴加稀盐酸，铁能与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，有气泡产生，故选项说法正确。
D、至c点，锌与硝酸亚铁恰好完全反应，c点溶液中的溶质有硝酸锌一种，故选项说法错误。
故选：D。
15．如图甲所示，重80N的物体在大小为30N的水平向左的拉力F的作用下，在水平面上以0.4m/s的速度做匀速直线运动。再改用图乙所示的滑轮组拉物体，该物体在水平向右的拉力F2作用下，在相同的水平面上以相同的速度水平向右匀速直线运动了0.5m（滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计）。下列说法正确的是（ ）
A．拉力F2的大小为60N
B．拉力F2的功率为24W
C．物体与水平面之间的摩擦力的大小为15N
D．拉力F2做的功为45J
【分析】（1）根据动滑轮的特点和二力平衡条件求出物体与地面间的摩擦力；
（2）根据滑轮组的特点求出拉力F2的大小和F2的速度，然后根据P＝＝＝Fv求出拉力F2的功率；
（3）根据W＝Fs求出拉力F2做的功。
【解答】解：C、图甲中是一只动滑轮，用2段绳子承担，物体做匀速直线运动时，拉力与摩擦力是一对平衡力，则摩擦力：f＝2F1＝2×30N＝60N，故C错误；
AB、分析滑轮组可知，左侧滑轮由两段绳子承担，在滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计的情况下，每段绳子的拉力：F＝f＝×60N＝30N，每段绳子的速度：v＝nv物＝2×0.4m/s＝0.8m/s，
右侧滑轮由3段承担，右侧拉力：F2＝3F＝3×30N＝90N，F2的速度：v2＝v＝×0.8m/s＝m/s，则拉力F2的功率：P2＝＝＝F2v2＝90N×m/s＝24W，所以A错误，B正确；
D、在滑轮与绳于质量及滑轮与绳子的摩擦均不计的情况下，拉力F2做的功就是克服摩擦力做的功：W＝fs＝60N×0.5m＝30J，所以D错误。
故选：B。
二、填空题（本题共7小题，每空2分，共34分）
16．保温瓶中开水未装满时，塞上塞子，有时会忽然听到“噗”的一声，塞子蹦了出来，同时看到一股“白气”从瓶口冒出。小科对该现象进行了解释：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能减小，这是通过 做功 （填“做功”或“热传递”）的方式实现的。生活中常见的保温瓶外壳大多是塑料制成的，塑料属于 有机合成材料 （填“有机合成材料”或“天然高分子材料”）。
【分析】根据能量的转化以及已有的材料的类别进行分析解答即可。
【解答】解：瓶内的气体受热膨胀，推出塞子，气体的内能减小，这是通过做功的方式实现的；塑料属于有机合成材料；
故答案为：做功；有机合成材料。
17．如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在左侧的墙壁上，小车放在光滑的水平木板上。小车位于A点时弹簧恰好为自然长度，用力压缩弹簧使小车到达B点；松手后，小车由位置B运动至位置C，在位置C时速度为零。则小车从位置B运动至位置C的过程中，速度达到最大的位置在 A点 （选填“A点”、“A点的左侧”或“A点的右侧”），弹簧的弹性势能的变化情况是 先减小后增大 （选填“减小”、“先减小后增大”、“先增大后减小”或“增大”）；小车从位置A运动到C点的过程中，能量转化的情况为 小车的动能转化为弹簧的弹性势能 。
【分析】（1）小车在B位置时，弹簧的弹性形变程度最大，弹簧的弹性势能最大，根据弹性势能和动能的转化分析；
（2）根据弹簧的形变的变化分析；
（3）根据弹簧的形变程度和小车动能的变化分析。
【解答】解：由于木板是光滑的，不存在摩擦力，小车在木板上运动的速度最大时，就是弹簧的弹性势能全部转化成动能时，A点时弹簧恰好为自然长度，所以A点的动能是最大的；
从B到弹簧自然长度A时，是弹簧恢复原状的过程，弹簧的弹性势能减小；从A到C的过程，小车由于惯性继续运动，弹簧发生弹性形变，弹簧的弹性势能增大；所以弹簧的弹性势能的变化情况是先减小后增大；
小车从位置A运动到C的过程中，弹簧的长度变长，弹性势能变大，小车的速度变小，动能变小，由于接触面是光滑的，不存在摩擦，则小车的动能转化为弹簧的弹性势能。
故答案为：A点；先减小后增大；小车的动能转化为弹簧的弹性势能。
18．建筑施工中，一建筑工人用滑轮组提升重为220N的泥桶，不计摩擦及绳重（如图所示）若工人用80牛的力将泥桶在5s内匀速提高2m。工人使用滑轮组时做的有用功为 440 焦，该滑轮组的机械效率为 91.7% 。另一工人用木板搭成斜面将建筑材料拉到高处。利用右面图中甲、乙两个倾角不同的斜面来拉同一建筑材料时，沿斜面匀速向上拉动物体的力分别是F甲和F乙若甲、乙斜面均光滑，则拉力F甲 ＜ F乙。
【分析】（1）由题意可知连接动滑轮绳子的股数为3股，所以绳子自由端移动距离是物体上升高度的3倍，可利用功的计算公式W有用＝Gh求解有用功的大小，根据公式W总＝Fs计算总功，滑轮组的机械效率可用公式η＝×100%计算求得。
（2）沿光滑斜面将物体由底端接到顶端，不做额外功，Fs＝Gh，由此判断拉力和拉力做功大小。
【解答】解：
（1）工人使用滑轮组时做的有用功：W有用＝Gh＝220N×2m＝440J；
由图知n＝3，绳子自由端移动距离：s＝3h＝3×2m＝6m，
拉力做的总功：W总＝Fs＝80N×6m＝480J；
滑轮组的机械效率：η＝×100%＝≈91.7%；
（2）用甲、乙两个倾角不同的斜面来拉同一建筑材料，因为甲、乙斜面均光滑（即不会克服摩擦做额外功），所以拉力做的功等于克服重力做的功，即Fs＝Gh；由于甲斜面的长度较大，所以使用甲斜面时拉力较小，即F甲＜F乙。
故答案为：440；91.7%；＜。
19．如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔（也称测电笔）接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明D、E间 断路 。若试电笔接触A至F各点都发光，说明 进户线零线断路 。
【分析】在正常情况下，开关闭合后，A、B、C、D与火线相通，用测电笔时，应都亮，E、F与零线相通，用测电笔测时，应都不亮。
【解答】解：接触D点时氖管发光，接触E点时不发光，说明火线有电，零线也正常，故是DE之间断路了；
闭合开关，灯不亮，说明灯被短路或有断路；若短路，保险丝断，试电笔接触A至F各点不能发光；只能是发生了断路，而试电笔接触A至F各点都发光，说明A﹣F为通路，说明零线断路了。
故本题答案为：断路；进户线零线断路。
20．如图是氢气还原氧化铜实验装置。
（1）图甲是某同学设计的实验装置，他能观察到的实验现象是 试管中的黑色粉末慢慢变成红色，试管口处有水珠出现 。
（2）另一同学利用图乙装置，实验时先挤压微型滴管，后点燃酒精灯。这样做是为了 防止发生爆炸 。
（3）图乙装置与图甲相比，优点是 节约药品（答案合理即可） （写出一点即可）。
【分析】（1）根据氢气具有还原性来分析；
（2）根据氢气具有可燃性以及实验操作的注意事项来分析；
（3）根据装置的特点来分析。
【解答】解：（1）在加热的条件下，氢气和氧化铜反应生成铜和水，因此观察到的实验现象是试管中的黑色粉末慢慢变成红色，试管口处有水珠出现；故答案为：试管中的黑色粉末慢慢变成红色，试管口处有水珠出现；
（2）可燃性气体在加热或点燃前都不能混有氧气，所以实验时都应该先先挤压微型滴管让稀硫酸与锌反应产生氢气排净容器内的空气而后再加热，这主要是防止发生爆炸；故答案为：防止发生爆炸；
（3）该微型实验装置节约费用，仪器成本低，试剂用量少，能源消耗少，减少污染等；故答案为：节约药品（答案合理即可）。
21．随着科技进步，我们的生活变得越来越便利，现在很多小区用自动控制闸取代了传统门卫。小科观察了小区入口的车辆出入自动控制闸，发现当车牌被识别系统识别后，绿灯亮，栏杆抬起，车辆通行。于是他设计了如图所示的模拟电路，车牌识别成功相当于图中开关S闭合。
（1）已知该电路电源电压为9伏，指示灯L工作时的阻值为10欧，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧，线圈阻值不计。闭合开关后，线圈吸住铁柱时，指示灯的功率为 0.9 瓦。
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，若车牌识别成功后仍要使栏杆正常抬起，可以将滑动变阻器的滑片向 上 移动。
【分析】（1）根据串联电路特点和欧姆定律算出电路的电流，根据P＝I2R算出指示灯的功率；
（2）根据题意分析支点和力臂的变化，根据杠杆平衡条件分析所需吸力的变化，根据电磁铁磁性影响因素分析电路中电流的变化，最后根据欧姆定律分析滑动变阻器接入电路电阻的变化。
【解答】解：（1）由图知，指示灯L与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时，开关闭合后，
由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，电路的电流为：
I＝＝＝0.3A，
则指示灯的功率为：
P＝I2RL＝（0.3A）2×10Ω＝0.9W；
（2）若栏杆AB长度不变，使固定点O向右移动，即杠杆的支点O向右移动，则栏杆AB重力的力臂增大，B端拉力的力臂变小，根据杠杆平衡条件可知，仍要使栏杆正常抬起，应使电磁铁的磁性增强，以增加电磁铁的吸引力，因此应增加电路中的电流，根据欧姆定律可知，此时应减小滑动变阻器接入电路的电阻，由图可知，应将滑动变阻器的滑片向上移动。
故答案为：（1）0.9；（2）上。
22．有一包白色粉末，可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分，某兴趣小组做了如图所示实验。则：
（1）白色不溶物的成分是 硫酸钡 。
（2）无色溶液B中一定含有的溶质是 硝酸钠和硝酸 。
（3）白色粉末的成分是 氯化钡、碳酸钠、硫酸钠 。
【分析】根据白色固体溶于水，得到白色沉淀和无色溶液A，白色沉淀与硝酸反应会生成无色气体、白色不溶物和无色溶液B。根据提供的物质、氯化钡与碳酸钠溶液、硫酸钠溶液反应分别生成碳酸钡和硫酸钡白色沉淀，硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸，说明白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物，白色不溶物为硫酸钡，则白色固体中一定含有氯化钡、碳酸钠和含硫酸钠；无色溶液A测得pH＝7，说明显中性，一定不存在氢氧化钠。据此分析回答有关的问题。
【解答】解：由题意可知，白色固体溶于水，得到白色沉淀和无色溶液A，白色沉淀与硝酸反应会生成无色气体、白色不溶物和无色溶液B。根据提供的物质、氯化钡与碳酸钠溶液、硫酸钠溶液反应分别生成碳酸钡和硫酸钡白色沉淀，硫酸钡沉淀不溶于稀硝酸，说明白色沉淀为碳酸钡和硫酸钡的混合物，白色不溶物为硫酸钡，则白色固体中一定含有氯化钡、碳酸钠和含硫酸钠；无色溶液A测得pH＝7，说明显中性，一定不存在氢氧化钠。所以：
（1）白色不溶物的成分是硫酸钡。
（2）碳酸钡与稀硝酸反应生成了硝酸钠、二氧化碳和水，因为稀硝酸过量。所以无色溶液B中一定含有的溶质是硝酸钠和硝酸；
（3）通过前边的分析可知，白色粉末的成分是氯化钡、碳酸钠、硫酸钠。
故答案为：（1）硫酸钡；
（2）硝酸钠和硝酸；
（3）氯化钡、碳酸钠、硫酸钠。
三、实验探究题（本题共4小题，每空3分，共39分）
23．小科在做“探究杠杆平衡条件”实验的装置如图所示，杠杆上相邻刻线间的距离相等。
（1）如图甲所示，调节杠杆在水平位置平衡后，在A点挂两个钩码，每个钩码重0.5N，在B点竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆水平平衡，此时测力计的示数应为 1.5 N。
（2）小科改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是 使结论具有普遍性，避免偶然性 。
（3）始终竖直向下拉弹簧测力计，使杠杆从水平位置缓慢转过一定角度，如图乙所示，弹簧测力计拉力的大小 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）根据杠杆的平衡条件分析解答；
（2）为了使结论具有普遍性，实验需要进行多次测量；
（3）图丙使杠杆由水平位置缓慢转动到图中位置，求出各自的力臂根据杠杆平衡条件即可求判断F的大小变化。
【解答】解：（1）若每个小格长L，B点竖直向下拉弹簧测力计，杠杆水平位置平衡，根据杠杆的平衡条件有：2×0.5N×3L＝F×2L，解得F＝1.5N；
（2）改变钩码的个数和位置进行了多次实验，其目的是使结论具有普遍性，避免偶然性；
（3）图丙使杠杆由水平位置时，根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得：
G×4L＝F2×3L，
则F2＝G；
当转动到图中位置时，设杠杆与水平位置的夹角为α，物体的力臂、弹簧测力计拉力的力臂均变小；则根据杠杆平衡条件F1L1＝F2L2得，
G×4L×cosα＝F2′×3L×cosα，
则：F2′＝G；
所以，在此过程中拉力F的大小不变。
故答案为：（1）1.5；（2）使结论具有普遍性，避免偶然性；（3）不变。
24．某科学小组围绕工业烧碱样品纯度（工业烧碱中常含有杂质碳酸钠）测定问题，展开了下列探究。
实验思路：利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2，通过测定CO2的质量来确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度。
实验装置：设计并组装了如图装置进行实验：
实验过程：
打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，先对装置A、B、C通入空气一会儿，以排尽装置中含有的 空气 ，再关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，把硫酸滴入样品中。
反应结束后，待装置冷却后直接称量装置 D （填字母序号）。根据该装置在反应前后的质量差得到CO2的质量，由此计算出该样品中碳酸钠的质量，最后计算出纯度。
实验讨论：
D、E两处装置中都装有碱石灰，E装置中的碱石灰的主要作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置 。若将A装置中的药品改为浓硫酸，测量结果将 偏低 （选填“偏高”“偏低”或“无影响”）。
【分析】空气中含有水蒸气和二氧化碳等物质，氢氧化钠和氧化钙的混合物能够吸收水蒸气和二氧化碳。
【解答】解：打开弹簧夹a、b，关闭弹簧夹c，先对装置A、B、C通入空气一会儿，以排尽装置中含有的空气，再关闭弹簧夹a、b，打开弹簧夹c，把硫酸滴入样品中。
反应结束后，待装置冷却后直接称量装置D。根据该装置在反应前后的质量差得到CO2的质量，由此计算出该样品中碳酸钠的质量，最后计算出纯度。
D、E两处装置中都装有碱石灰，E装置中的碱石灰的主要作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置。若将A装置中的药品改为浓硫酸，则空气中的二氧化碳会进入D装置，导致测定的二氧化碳质量偏大，导致计算的碳酸钠质量偏大，测量的氢氧化钠质量分数将偏低。
故答案为：空气；D；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D装置；偏低。
25．在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，让质量不同的铁球从斜面的某处由静止释放，撞击水平面上同一木块，能将木块撞出一段距离，如图甲所示。
（1）该实验是通过观察 木块移动的距离 来反映铁球动能的大小。
（2）实验过程中应保证铁球到达水平面时的初速度相同，为了达到这一目的所采取的具体操作方法是 让小球从斜面上的同一高度由静止下滑 。
（3）有同学将实验装置改成图乙所示，利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块。你认为该方案是否合理： 不可行；木块被推动的距离相等 。
【分析】（1）铁球动能大小通过铁球推动木块运动距离来反映。铁球撞击木块运动，木块运动距离越长，铁球对木块做功越多，铁球的动能越大；
（2）小球从相同的高度滚下，到达水平面的速度相同；
（3）结合控制变量法的要求，看是否合理的控制了相关变量，并改变了要研究的变量，这样才能知道是否符合实验要求。
【解答】解：（1）实验中采用了转换法，通过观察木块被推动距离的远近来反映铁球对木块做功的多少，从而判断出铁球动能的大小；
（2）实验过程中应保证铁球到达水平面时的初速度相同，所以应该让小球从斜面上的同一高度由静止下滑；
（3）观察图乙的装置可知，若用质量不同的铁球将同一弹簧压缩相同程度后静止释放，撞击同一木块，撞击的动能由弹簧的弹性势能转化而来，而弹簧的弹性势能的大小与形变程度有关，故弹簧势能相同，转化出的动能相同，因此，木块最终移动的距离相同，这样是不能完成实验目的。
故答案为：（1）木块移动的距离；（2）让小球从斜面上的同一高度由静止下滑；（3）不可行；木块被推动的距离相等。
26．小科与研究学习小组的同学设计了如图甲所示的电路测量额定电压为5V的小灯泡的额定功率，实验过程中发现电流表的“0～3A”的量程已损坏，只有“0～0.6A”的量程可用。电源两端的电压恒定。
【实验过程】①闭合开关，记录电压表、电流表示数。调节滑动变阻器并记录多组数据，根据数据绘制出小灯泡的电流I与电压U的关系图（如图乙）。发现当电流表示数为0.6A时，电压表示数低于5V，无法测量灯的额定功率。
②为测量小灯泡的额定功率，小组同学拆除电流表后再接通电路，调节滑动变阻器直至电压表示数为5V，此时滑片处于N点；保持滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，将电压表替换AB间导线接入电路数合开关，电压表示数为5.4V。将滑动变
阻器的滑片移到最左端M处，电压表示数变为7.2V。
根据以上实验过程回答下列问题：
（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，小灯泡L的电阻为 5 Ω。
（2）有一同学认为：根据1.8V时计算出灯的电阻值，根据p额＝可以求出灯的额定功率，不需进行第②步实验。小科提出反对，请你回答小科反对的理由 灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻 。
（3）当电压表接入AB之间后，实验过程中，当滑片P从N移动到M处时，电路中的电流变化情况是 不变 （填“变大”“变小”或“不变”）。
【分析】（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，通过灯泡的电流为0.36A，根据R＝计算小灯泡的电阻；
（2）灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻，据此分析；
（3）当电压表接入AB之间后，此时滑动变阻器全部接入电路，电路的总电阻不变，根据欧姆定律分析电路中的电流变化情况。
【解答】解：（1）根据图乙可知，当电压表示数等于1.8V时，通过灯泡的电流为0.36A，小灯泡的电阻R＝＝＝5Ω；
（2）灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻，因此根据P额＝U2额R可以求灯的额定功率时，不能利用1.8V时计算出灯的电阻；
（3）当电压表接入AB之间后，滑动变阻器全部接入电路，当滑片P从N移动到M处时，电路的总电阻不变，电源电压一定，根据I＝知，电路中的电流大小不变。
故答案为：（1）5；（2）灯丝的电阻会随温度的变化而变化，根据1.8V时计算出灯的电阻值不等于灯正常发光时的电阻；（3）不变。
四、解答题（本大题共6小题、第27小题6分，第28、29小题各4分，第30小题8分，第31、32小题各6分、第33小题8分，共42分）
27．河豚虽然肉质鲜美，但不宜擅自食用，经分析得知它含有剧毒物﹣﹣河豚毒素（C11H17N3O8）。河豚毒素的晶体是无色棱状体，无臭无味，不溶于水，也不溶于有机溶剂，受热不易分解。受到氯化钠等盐类的作用也几乎不分解。根据上述材料回答：
（1）河豚毒素的式量是 319 。
（2）从物质的分类上看，河豚毒素属于 有机物 （填“有机物”或“无机物”）。
（3）经过加热不能除去河豚毒素毒性的原因是 河豚毒素受热不易分解 。
【分析】（1）根据式量的计算方法来分析；
（2）根据有机物的概念来分析；
（3）根据物质的性质来分析
【解答】解：（1）河豚毒素的式量为12×11+1×17+14×3+16×8＝319；
（2）由化学式可知，河豚毒素（C11H17N3O8）是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的，具有有机物的特征，属于有机物；
（3）河豚毒素受热不易分解，所以经过加热也不能除去河豚毒素毒性。
故答案为：（1）319；
（2）有机物；
（3）河豚毒素受热不易分解。
28．将未经砂纸打磨的铝条放入盛有稀盐酸的密闭容器中，用压强传感器测得容器内气体压强随反应时间的变化曲线如图所示。已知金属与酸反应放热，试分析曲线AB段和CD段变化的原因。
【分析】根据未经砂纸打磨的铝条表面有一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的容器中，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，进行分析解答。
【解答】解：未经砂纸打磨的铝条表面有一层致密的氧化铝薄膜，将未经砂纸打磨的铝条放入盛有足量稀盐酸的容器中，氧化铝先与稀盐酸反应生成氯化铝和水，铝再与稀盐酸反应生成氯化铝和氢气，AB段压强几乎不变，是因为铝条表面的氧化铝与稀盐酸发生反应，生成氯化铝和水。
金属与酸反应放热，至C点放出的热量最多，CD段，压强减小，是因为完全反应后温度逐渐恢复至室温。
故答案为：
铝条表面的氧化铝与稀盐酸发生反应，生成氯化铝和水；完全反应后温度逐渐恢复至室温。
29．电梯是高层住宅必备的交通工具。如图甲所示是某种升降电梯工作原理图，它由轿厢、对重、电动机、钢丝绳、滑轮等部件连接组成，电动机和对重通过钢丝绳分别给轿厢施加拉力，连接轿厢的两根钢丝绳非常靠近，轿厢与对重的运动方向始终相反；对重的质量为400kg，空轿厢的质量是500kg，额定载重量是1000kg。某次电梯满载上升时的v﹣t图象如图乙所示。不计钢丝绳重力和一切摩擦。
（1）图中滑轮的作用是？
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是多少？
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是多少？
【分析】（1）图中的滑轮为定滑轮，可以改变力的方向；
（2）根据图可知电梯匀速上升的速度和时间，利用速度公式公式变形可求得电梯匀速上升的高度；
已知对重的质量，可求得其重力，由轿厢与对重的运动方向始终相反可知，对重下降高度，再利用W＝Gh对重的重力做的功；
（3）根据G＝mg得出额定载重，根据平衡条件求得电动机钢丝绳对轿厢的拉力，再利用P＝Fv可求得电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率。
【解答】解：（1）图中的滑轮为定滑轮，可以改变力的方向；
（2）由图可知，电梯匀速上升的速度v＝2m/s，匀速运动的时间t＝8s﹣2s＝6s，
由v＝得，电梯匀速上升的高度：h＝vt＝2m/s×6s＝12m；
对重的重力：G对重＝m对重g＝400kg×10N/kg＝4×103N，
图中两滑轮均为定滑轮，电梯匀速上升12m，对重下降高度h＝12m，
则对重的重力做的功：W对重＝G对重h＝4×103N×12m＝4.8×104J；
（3）电梯匀速运动时，由力的平衡条件可知：G对重+F＝G轿厢+G额定载重，
额定载重G额定载重＝G额定载重g＝1000kg×10N/kg＝10000N，
故电动机钢丝绳对轿厢的拉力：
F＝G轿厢+G额定载重﹣G对重＝10000N+5000N﹣4000N＝1.1×104N。
电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率：P＝＝＝Fv＝1.1×104N×2m/s＝2.2×104W。
答：（1）图中滑轮的作用是改变力的方向；
（2）电梯匀速运动阶段，对重的重力做的功是4.8×104J；
（3）电梯匀速运动时，电动机钢丝绳对轿厢拉力的功率是2.2×104W。
30．如图所示是带有水温调节功能的家庭水族箱（如图甲）、该水族箱的鱼缸水温调节器铭牌如图乙所示。其工作原理如图丙，R1为阻值可调的电热丝、开关S2为单刀双开关，开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热态；当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态。（不考虑温度对电阻的影响）
（1）电热丝加热时，把电能转化为 内能 。
（2）当电路处于加热状态时，求通过电阻R2的电流。
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为多少？
【分析】（1）电热丝加热时，把电能转化为内能；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，此时只有R2工作，知道额定加热功率，利用P＝UI求出通过电阻R2的电流；
（3）当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态，此时R1、R2串联，知道电路消耗的功率，利用P＝求出电路中串联的总电阻；知道额定加热功率，利用P＝求出R2的阻值，根据串联电路的电阻特点求出R1的阻值。
【解答】解：（1）电热丝加热时，把电能转化为内能；
（2）当开关S1闭合、S2接b时，电路处于加热状态，此时只有R2工作，
由P＝UI可知，通过电阻R2的电流：I＝＝＝0.4A；
（3）当开关S1闭合、S2接a时，电路处于保温状态，此时R1、R2串联，
由P＝可知，电路中串联的总电阻：R＝＝＝1000Ω，
R2的阻值：R2＝＝＝550Ω，
根据串联电路的电阻特点可知，电热丝R1连入电路的阻值：R1＝R﹣R2＝1000Ω﹣550Ω＝450Ω。
故答案为：（1）内能；
（2）当电路处于加热状态时，通过电阻R2的电流为0.4A；
（3）当电路处于保温状态时，若电路消耗的功率P＝48.4W，则电热丝R1连入电路的阻值应为450Ω。
31．某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．实验数据如下：
甲 乙 丙
烧杯+稀硫酸 250g 200g 200g
加入的铁样品 9g 9g 14g
充分反应后，烧杯+剩余物 258.7g 208.7g 213.7g
请你认真分析数据，回答下列问题：（烧杯的质量为75.4g；计算结果精确到1%）
（1） 乙 同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应；
（2）计算样品中铁的质量分数；
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数．
【分析】（1）甲、乙比较说明铁样品完全反应能产生0.3g氢气；乙、丙比较说明200g﹣75.4g＝124.6g稀硫酸完全反应生成0.3g氢气，因此乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）由氢气的质量根据铁与硫酸反应的化学方程式可以计算出样品中铁的质量分数和稀硫酸中溶质硫酸的质量．
（3）由硫酸的质量可以计算出稀硫酸中溶质的质量分数．
【解答】解：（1）甲、乙比较说明铁样品完全反应能产生0.3g；氢气；乙、丙比较说明200g﹣75.4g＝124.6g稀硫酸完全反应生成0.3g氢气，因此乙同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应．
（2）设样品中铁的质量分数为x，稀硫酸中硫酸的质量为y．
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
56 98 2
9g x y 200g+9g﹣208.7g＝0.3g
＝，x≈93%
（3）＝，y＝14.7g
稀硫酸中溶质的质量分数为
×100%≈12%
答：（1）乙．
（2）样品中铁的质量分数为93%．
（3）所用稀硫酸的溶质质量分数为12%．
32．综合实践活动中，同学们设计了一款可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型，电流表示数随拉力的增大而增大。模型电路如图甲所示，ab为长10cm、阻值25Ω的电阻丝，其阻值与长度成正比，滑片P左端固定在拉杆上，弹簧处于原长时，滑片P位于a端，电源电压恒为6V，弹簧电阻恒为1Ω，R0为4Ω，其余部分电阻不计，电流表量程为0～0.6A。忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
（1）虚线框内接线柱“1”应与 3 （填“2”或“3”）连接。
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率多大？
（3）弹簧的伸长量△L与所受拉力F之间的关系如图乙所示，则电流表示数最大时显示的拉力多大？
（4）图甲中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，接通电路，利用电压表的示数来显示拉力的大小，在不损坏电路元件的前提下，当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率是多大？
【分析】（1）根据欧姆定律可知电流表示数增大时电路的总电阻变化，根据图甲可知拉力增大时滑片移动的方向，然后结合电流表示数随拉力的增大而增大判断虚线框内接线柱“1”应哪与接线柱连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，利用P＝UI＝I2R求出R0消耗的功率；
（3）根据电流表量程确定电流表的最大示数，根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时电阻丝接入电路中的电阻，然后求出弹簧的伸长量，根据图乙读出电流表示数最大时显示的拉力；
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大，根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出此时电路的总电阻，利用电阻的串联求出此时电阻丝接入电路中的电阻，根据P＝I2R可求出电阻丝ab上消耗的功率。
【解答】解：（1）由R＝可知，当电流表的示数增大时，电路的总电阻减小，由图甲可知，拉力增大时，滑片下移，因电流表示数随拉力的增大而增大，所以，拉力增大时，电阻丝接入电路中的电阻应减小，则虚线框内接线柱“1”应与“3”连接；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，电阻丝接入电路中的电阻最大，即Rab＝25Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：I＝＝＝＝0.2A，
R0消耗的功率：P0＝I2R0＝（0.2A）2×4Ω＝0.16W；
（3）由电流表量程为0～0.6A可知，电流表的最大示数I大＝0.6A，
此时电路的总电阻：R总'＝＝＝10Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb＝R总'﹣R弹﹣R0＝10Ω﹣1Ω﹣4Ω＝5Ω，
弹簧的伸长量：ΔL＝L﹣L＝10cm﹣×10cm＝8cm，
由图乙可知，电流表示数最大时显示的拉力F＝400N；
（4）甲图中若去掉电流表，用一只电压表（量程0～3V）与R0并联，利用电压表的示数来显示拉力的大小，
当电压表的示数最大时，电路中的电流最大，此时拉力最大，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电路中的最大电流：I大'＝＝＝0.75A，
此时电路的总电阻：R总''＝＝＝8Ω，
此时电阻丝接入电路中的电阻：RPb'＝R总''﹣R弹﹣R0＝8Ω﹣1Ω﹣4Ω＝3Ω，
则当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率为：
PPb＝（I大'）2RPb'＝（0.75A）2×3Ω＝1.6875W。
答：（1）3；
（2）闭合开关，弹簧处于原长状态时，R0消耗的功率0.16W；
（3）电流表示数最大时显示的拉力F为400N；
（4）当拉力达到最大值时，电阻丝ab上消耗的功率是1.6875W。
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