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【高频专攻·决胜期末】浙教版九年级科学上册期末复习最后一练
高频考点四 计算分析（40题）
1．小金同学为测定汉白玉中碳酸钙的质量分数，称取5.55g研碎的汉白玉粉末进行四次高温加热、冷却、称量剩余固体的重复操作。记录数据如下：
操作次序 第一次 第二次 第三次 第四次
剩余固体质量（g） 4.25 3.95 3.35 3.35
请计算：
(1)完全反应后产生的二氧化碳质量 g；
(2)列式求解汉白玉中碳酸钙的质量分数为多少？
【答案】(1)2.2
(2)设：5.55g汉白玉粉末中含碳酸钙质量为x。
x=5g；
汉白玉中碳酸钙的质量分数=。
答：汉白玉中碳酸钙的质量分数为90.1%。
【详解】（1）由图表可知，第三次和第四次剩余固体的质量相等，说明第三次反应已是完全反应，由于生成的气体逸出，根据质量守恒定律“参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和”可知，完全反应后生成二氧化碳的质量=反应前汉白玉粉末的质量-剩余固体的质量。完全反应后生成二氧化碳的质量为：5.55g-3.35g=2.2g；
（2）见答案。
2．取碳酸钙和硫酸钡的混合物15.0g于烧杯中，将150.0g的稀盐酸平均分成三次加入烧杯中，加入稀盐酸的质量与烧杯中固体的质量关系如下图所示，请完成下列问题。
(1)该混合物中碳酸钙的质量为 克；
(2)所加稀盐酸的溶质质量分数是多少？
(3)求恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数 （不用写计算过程，精确到0.1%）。
【答案】(1)10
(2)设100g稀盐酸中氯化氢的质量为x，
x=7.3g，
所加稀盐酸的溶质质量分数是×100%=7.3%，
答：所加稀盐酸的溶质质量分数是7.3%；
(3)10.5%
【分析】于碳酸钙和稀盐酸能反应，而硫酸钡和稀盐酸不反应，所以剩余的固体的质量就是硫酸钡的质量，据此求算碳酸钙的质量，然后求算氯化钙和二氧化碳的质量，进而求算所加稀盐酸的溶质质量分数和溶液中溶质的质量分数。
【详解】（1）由于碳酸钙和稀盐酸能反应，而硫酸钡和稀盐酸不反应，所以剩余的固体的质量就是硫酸钡的质量，所以硫酸钡的质量为5.0g，碳酸钙的质量为15.0g-5.0g=10g；
（2）见答案；
（3）设生成氯化钙的质量为y，生成二氧化碳的质量为z，
y=11.1g，
z=4.4g，
恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数为×100%≈10.5%。
3．利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。向20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中不断滴加40g稀盐酸。
（1）当酸碱恰好完全反应时，溶液pH=7，此时溶液中的溶质是______（填化学式）。a、b、c三溶液，滴入石蕊试液呈红色的是______溶液。
（2）从微粒的角度分析，此反应的实质是______。
（3）求滴加的稀盐酸中溶质质量分数。（要有计算过程，精确到0.01%，下同）
（4）求c点溶液中氯化钠的质量分数。
【答案】（1）NaCl、c；
（2）氢离子和氢氧根离子结合生成水；
（3）设25g稀盐酸中氯化氢质量为x，生成氯化钠质量为y，
解得：x=0.73g，y=1.17g
滴加的稀盐酸中溶质质量分数为：×100%=2.92%；
（4）c点溶液中氯化钠的质量分数为：×100%=1.95%。
【详解】（1）当酸碱恰好完全反应时，溶液pH=7，此时溶液中的溶质是NaCl；a、b、c三溶液中，c溶液显酸性，能使石蕊试液变红色。
（2）从微粒的角度分析，此反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水。
（3）见答案。
（4）见答案。
4．某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，测定铝片与足量浓度为9.8%的稀硫酸反应时气体压强的变化，实验结果如图所示：
(1)开始一段时间气体压强不变，其原因是 。
(2)计算该铝片中氧化铝的质量。
(3)求该铝片生成的氢气的质量。
【答案】(1)稀硫酸与氧化铝反应生成硫酸铝和水，不生成气体，压强几乎不变（合理即可）
(2)由图像可知，与氧化铝反应消耗的稀硫酸的质量为10g；设铝片中氧化铝的质量为x，
x=0.34g，
答：铝片中氧化铝的质量为0.34g；
(3)设生成氢气的质量为y，
y=0.04g，
答：该铝片生成的氢气的质量是0.04g。
【详解】（1）铝片表面有一层致密的氧化铝薄膜，稀硫酸与氧化铝反应生成硫酸铝和水，不生成气体，压强几乎不变；
（2）见答案；
（3）见答案。
5．国庆长假期间，位于千岛湖的千里江山壁画馆着实火了一把，艺术家们将宋代王希孟的《千里江山图》以10：1的比例现实复刻搬进隧道。壁画绘画时常用到羟基氧化铁（FeOOH）作为颜料，如图是利用废铁屑（主要成分为Fe，含少量）制备FeOOH工艺流程。
查阅资料：①图中“还原”环节发生的反应为。
②图中“沉淀”环节发生的反应为。
(1)“酸溶”环节产生气体为 。
(2)该流程中可以重复利用的物质是( )
(3)某工厂每天生产羟基氧化铁178kg，至少需要20%的过氧化氢溶液多少kg？（写出计算过程）
【答案】(1)氢气/
(2)硫酸/
(3)设至少需要20%的过氧化氢溶液的质量为x，
x=34kg，
至少需要20%的过氧化氢溶液质量为：，
答：至少需要20%的过氧化氢溶液170kg。
【详解】（1）废铁屑主要成分是铁，还含有少量氧化铁，加入稀硫酸，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，故酸溶时产生气体为氢气；
（2）酸溶时消耗稀硫酸，而，该反应有硫酸生成，可以利用的物质是硫酸；
（3）见答案。
6．人类的生产生活离不开金属。某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，分四次等质量加入，每次均充分反应
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题：
(1)第4次实验结束后溶液的pH 7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
(2)计算铜钱中铜的质量分数（计算结果精确到0.1%）。
(3)计算稀硫酸的溶质质量分数。
【答案】(1)＜
(2)铜钱中铜的质量分数为 。
答：铜钱中铜的质量分数为61.1%。
(3)设：20g的稀硫酸中的溶质质量为x。
解得：x=3.92g
参加反应的稀硫酸中的溶质质量分数：
答：稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。
【详解】（1）由表中的数据可知，第二次和第三次固体都是减少了2.6g，第四次只减少了1g，所以此时硫酸过量，所以第4次实验结束后溶液的pH＜7；
（2）由分析可知第一次固体也应是减少了2.6g，所以铜钱的质量为20g+2.6g=22.6g。详见答案；
（3）根据表格中的数据可知，20g硫酸与2.6g锌恰好完全反应。详见答案。
7．青海的茶卡盐湖含有大量天然食盐和纯碱，人们常利用夏天蒸发结晶的方式获取食盐，但因含有碳酸钠无法直接食用，小科利用提供的试剂设计如图所示的流程图来除去碳酸钠提纯食盐，设计相关评价量表如下。
提纯食盐的评价量表（部分）
评价指标 优秀 合格 待改进
试剂种类 能与碳酸钠反应，并生成氯化钠 能与碳酸钠反应，但不能生成氯化钠 不能与碳酸钠反应
试剂用量 过量试剂，也不会引入新杂质 适量的试剂才不会引入新杂质 /
(1)根据评价量表的“试剂种类”指标评价，小科所选择的氯化钙试剂属于 （填“优秀”“合格”或“待改进”）；
(2)已知氯化钠固体中混有10.6克碳酸钠，通过计算可知碳酸钠恰好完全反应时需要氯化钙为多少克？
(3)根据评价量表，为了使其都能达到优秀的指标。针对该方案，请你提出合理的改进建议； 。
【答案】(1)合格
(2)设恰好完全反应时需要氯化钙质量是x，
x=11.1g，
答：碳酸钠恰好完全反应时需要氯化钙为11.1g；
(3)把过量的氯化钙溶液改为过量的稀盐酸
【详解】（1）根据评价量表，从“试剂的种类”角度评价所选择的试剂氯化钙过量时会引入新杂质，即引入杂质氯化钙，属于是合格；
（2）见答案；
（3）合理的改进意见：把过量的氯化钙溶液改为过量的稀盐酸，是因为稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，蒸发结晶时过量的盐酸中的氯化氢挥发出去，能够得到纯净的氯化钠。
8．在硫酸与硫酸铜的混合溶液200克中，滴入40%的氢氧化钠溶液 100克，恰好完全反应。记录反应过程，得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。
(1)试分析在混合溶液中滴加氢氧化钠时， 为什么没有立即产生沉淀？ 。
(2)当滴加50克氢氧化钠溶液时，混合溶液中的溶质是（用化学式表示） 。
(3)完全反应时，所得溶液的质量为 克。
(4)200克混合溶液中，硫酸的溶质质量分数为多少？。
【答案】(1)氢氧化钠先与硫酸发生中和反应
(2)Na2SO4和CuSO4
(3)解：由图可知，与硫酸铜反应的氢氧化钠的质量=（100克 40克）×40%=24克
设生成氢氧化铜沉淀的质量为x
=
x=29.4克
完全反应时，所得溶液的质量=200克+100克 29.4克=270.6克
答：完全反应时，所得溶液的质量为29.4克。
(4)解：由图可知，与硫酸反应的氢氧化钠的质量=40克×40%=16克
设硫酸的质量为y
=
y=19.6克
200克混合溶液中，硫酸的溶质质量分数=×9.8%
答：200克混合溶液中，硫酸的溶质质量分数为9.8%。
【详解】（1）在硫酸与硫酸铜的混合溶液中，滴入氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与硫酸发生中和反应生成硫酸钠和水，硫酸完全反应后，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，所以没有立即产生沉淀，故填氢氧化钠先与硫酸发生中和反应。
（2）由图可知，与硫酸反应的氢氧化钠溶液的质量为40克，加入50克氢氧化钠溶液后，部分硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，所以当滴加50克氢氧化钠溶液时，混合溶液中的溶质是反应生成的硫酸钠和剩余的硫酸铜，故填Na2SO4和CuSO4。
（3）见答案。
（4）见答案。
9．实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体（不考虑水分），为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数，做如下实验：现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中（充分溶解），向烧杯中逐滴加入200克一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图所示：
试分析计算回答：
(1)氢氧化钠变质的化学方程式为 ；由图得，加入的稀盐酸与样品反应时，产生气体的质量是 克；
(2)与P点对应的溶液溶质是 ；
(3)M克样品中氢氧化钠的质量分数是多少？（精确到）
【答案】(1) 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O 2.2
(2)NaOH、Na2CO3、NaCl
(3)设稀盐酸的质量分数为y，设碳酸钠的质量为x，
x=5.3g
y=7.3%，
设氢氧化钠的质量为z，
z=12g
Wg 样品中氢氧化钠的质量分数是×100%≈69.4%；
答：M克样品中氢氧化钠的质量分数是M克样品中氢氧化钠的质量分数是69.4%。
【详解】（1）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水而发生变质，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；由图得，加入的稀盐酸与样品反应时，产生二氧化碳气体的质量是2.2g；
（2）P点没有生成气体，且一直到150g稀盐酸时才有气体生成，说明此时氢氧化钠没有完全反应，而碳酸钠尚未开始反应，所以与 P 点对应的溶液溶质是 剩余的NaOH和尚未参加反应的Na2CO3和生成的NaCl；
（3）见答案。
10．实验技能训练中，小亮同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液，发现无明显现象。小亮同学在老师的指导下对反应后的废液进行了实验：他分别取50g废液，并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液，三组实验的数据与其中一组的图象如下：
实验组数 第一组 第二组 第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g 50 100 80
产生沉淀的质量/g 0.98 2.94 2.94
请根据以上信息回答下列问题：
(1)废液中的溶质有 （填化学式）。
(2)计算废液中硫酸铜的溶质质量分数 。（写出计算过程）
(3)若三组数据中，只有某一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应，则该实验为第 组，图中a的数值为 。
【答案】(1)H2SO4、CuSO4
(2)9.6%
解：设废液中硫酸铜的溶质质量分数为x
x=9.6%
答：废液中硫酸铜的溶质质量分数为9.6%。
(3) 三 85
【详解】（1）由于开始加入的50g氢氧化钠溶液得到的沉淀质量小于第二次加入的，所以应该是废液中的溶质有 H2SO4、CuSO4；
（2）过程见答案；
（3）由表格可知只有第三组是恰好完全反应，由表格可知50g氢氧化钠溶液可以生成0.98g的氢氧化铜，80g可以生成2.94g氢氧化铜，用他们的数值做差，得到生成1.96g氢氧化铜需要30g，第一组数据生成了0.98g氢氧化铜需要15g的氢氧化钠溶液，题目中说a代表的数值是恰好完全反应，也就是说加入的50g氢氧化钠溶液有15g与硫酸铜反应生成了沉淀，剩下的35g恰好与稀硫酸完全反应，所以a的数值为50+35=85。
11．洁厕灵是常用的陶瓷清洗液，小彭同学对某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行研究。
(1)查阅资料得知： 洁厕灵有效成分是 HCl， HCl的含量可通过已知溶质质量分数的NaHCO3溶液来测定， 其它成分均不参与反应。请完成HCl与NaHCO3反应的化学方程式：HCl+NaHCO3=NaCl+ +CO2。
(2)向一锥形瓶中加入100克该品牌的洁厕灵， 再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液， 测出每次锥形瓶中反应后溶液的总质量， 数据记录如下：
试分析计算下列问题：
①第一次实验时， 所加溶液中溶质质量是多少克？
②该品牌洁厕灵中的质量分数是多少？
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入溶液的质量 40 40 40 40 40
反应后溶液的总质量 138.9 177.8 216.7 255.6 295.6
【答案】(1)H2O
(2)①第一次实验时，生成二氧化碳的质量为100g+40g-138.9g=1.1g，设所加溶液中溶质的质量为x，
x=2.1g，
答：第一次实验时， 所加溶液中溶质质量是2.1g；
②由表格中数据可知， 第一次至第四次加入的NaHCO3都完全反应， 加至第四次时， 盐酸和碳酸氢钠刚好完全反应，生成二氧化碳的总质量为100g+160g-255.6g=4.4g，设洁厕灵中 HCl 的质量分数为y，
y=3.65%，
答：洁厕灵中 HCl 的质量分数为3.65%。
【详解】（1）HCl与NaHCO3反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：，故空格处应为：H2O；
（2）见答案。
12．豆腐是我国传统美食，图甲是制作豆腐时添加卤水让豆腐成块的环节。卤水是氯化镁、氯化钠等的混合液，能点豆腐的是氯化镁。为了测定卤水中氯化镁的含量，小明开展了如下实验：取m1克卤水，慢慢加入碳酸钠粉末，用玻璃棒充分搅拌，直至溶液pH>10，生成沉淀的质量如图乙所示。（化学方程式：MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl）
(1)加入碳酸钠的质量要直至溶液pH>10，此时对应图乙中的点可能是 。
(2)根据实验数据，小明计算氯化镁的含量：a%=(m2/m1）×100%。请判断小明的计算方法是否正确，并说明理由 。
(3)请你根据小明上述开展的实验算出卤水中氯化镁的质量分数。
【答案】(1)D
(2)小明的计算方法是不正确，原因是m2为生成碳酸镁的质量，而不是氯化镁的质量
(3)设卤水中氯化镁的质量为x。
x=
该卤水中氯化镁的质量分数=。
答：该卤水中氯化镁的质量分数为。
【详解】（1）当加入的碳酸钠质量至C点时，碳酸钠与氯化镁恰好完全反应生成碳酸镁沉淀和氯化钠，氯化钠溶液呈中性，pH=7，碳酸钠溶液呈碱性，因此加入碳酸钠的质量要直至溶液pH＞10，此时对应图乙中的D点；
（2）MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl，由图乙可知，m2为生成碳酸镁的质量，而不是氯化镁的质量，故氯化镁的含量不能用题中的算式进行计算，因此小明的计算方法是不正确的；
（3）见答案。
13．某次制取二氧化碳的实验留下的废液中含有CaCl2和盐酸（其他杂质忽略不计），为了测定它们的含量，小宁取了10g废液，加入10.6%的碳酸钠溶液，充分反应，测得生成的沉淀与加入的碳酸钠溶液质量数据如下表：
加入的碳酸钠溶液质量/g 2 4 6 10 12
沉淀质量/g 0 0.1 0.3 0.5 0.5
请分析计算：
(1)若往废液中滴入紫色石蕊试液，溶液变 色。
(2)废液中CaCl2质量分数是多少 ？
(3)在图中画出生成的沉淀质量与加入的碳酸钠溶液质量关系图像 。
(4)实验过程中生成二氧化碳多少克
【答案】(1)红
(2)5.55%
(3)
(4)0.132g
【详解】（1）由于废液中含有CaCl2和盐酸，显酸性，若往废液中滴入紫色石蕊试液，溶液变红色；
（2）设废液中CaCl2质量分数为x，
x=5.55%
答：废液中CaCl2质量分数是5.55%；
（3）
CaCl2和盐酸加入碳酸钠，盐酸优先与碳酸钠反应，盐酸完全反应后，氯化钙与碳酸钠反应，由表中数据可知，每2g碳酸钠溶液生成0.2g沉淀，所以与盐酸反应的碳酸钠溶液为3g，与氯化钙反应的碳酸钠溶液为5g，所以图像为：；
（4）由（3）可知与盐酸反应的碳酸钠质量为3g，设生成二氧化碳的质量为y，
y=0.132g，
答：实验过程中生成二氧化碳0.132g。
14．某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6克固体样品，用图a所示的装置继续实验，测定的部分数据如图b所示。
（1）图a最右端的酒精灯的作用是 。
（2）固体样品中氧化铁的质量是多少克 ？
（3）在上述反应后的固体中加入150克稀硫酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数 。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
【答案】 除去尾气中的CO，防止空气污染 8g 解：设反应后生成硫酸亚铁的质量为x，生成氢气的质量为y
= x=30.4g
= y=0.4g
反应后溶液的质量=150g+11.2g-0.4g=160.8g
反应后所得溶液中溶质的质量分数=×100%≈18.9%
答：反应后所得溶液中溶质的质量分数为18.9%。
【详解】（1）一氧化碳还原一氧化碳的尾气中含有残留的、有毒的一氧化碳，直接排放会污染空气，图a最右端的酒精灯的作用是燃烧除去尾气中的CO，防止空气污染，故填除去尾气中的CO，防止空气污染。
（2）由图可知，参加反应的氧化铁中的氧元素的质量=13.6g 11.2g=2.4g，固体样品中氧化铁的质量=2.4g÷×100%=8g，故填8g。
（3）见答案
15．食用碱的主要成分是（含有少量），研究小组为测定市售食用碱中的含量，设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。（假设每步吸收都完全，装置中试剂均过量）
回答下列问题：
（1）装置A的作用是 ；
（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是 ；
（3）计算食用碱中的质量分数。（要求根据化学方程式计算）
【答案】 吸收空气中的，排除空气中的对实验测量结果的干扰 D 解：设的质量为x 。
食用碱中的质量分数=
答：食用碱中的质量分数为。
【详解】（1）氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸和水，装置A的作用是吸收空气中的，排除空气中的对实验测量结果的干扰；
（2）根据第（1）题分析可知，装置A的作用是吸收空气中的，排除空气中的对实验测量结果的干扰；B装置发生的反应是碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据化学方程式可知，由于二氧化碳逸出，反应后装置质量减少；C装置能吸收水蒸气，该水蒸气有反应生成的也有溶液中蒸发出来，不可用作计算依据；D装置碱石灰能吸收二氧化碳，质量增加，吸收的二氧化碳是反应生成，可作为计算依据；E装置中碱石灰是防止空气二氧化碳和水进入D装置，影响实验结果。根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是D；
（3）详见答案。
16．青铜是铜锡合金， 是人类最早开始熔炼的合金， 其性能与其中铜和锡的含量有关， 一般而言，铜含量越高，青铜的硬度越大； 锡含量越高，青铜的韧性越好。在《周礼·考工记》中对六种青铜器中铜锡比例做了详细描述（如图所示）。
(1)上图的六种青铜器中韧性最好的是 ；
(2)现有某青铜器仿制品制作后留下的粉末状废料， 为判断该废料来自哪种青铜器， 甲、乙、丙三位同学分别进行实验。充分反应后，记录实验数据如下表（烧杯的质量为20.0g）。
烧杯+盐酸 青铜废料 充分反应后烧杯+剩余物
甲 120.0g 59.5g 179.3g
乙 120.0g 70g 189.8g
丙 130.0g 59.5g 189.3g
注：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑
①通过计算判断该废料来自哪种青铜器 ；
②求所用稀盐酸中溶质的质量分数 。
【答案】(1)铜鉴
(2) 甲、乙、丙三次放出氢气的质量都是0.2g，丙中稀盐酸的质量多，乙中黄铜样品质量多，所以甲同学取用的稀盐酸和样品恰好完全反应，他制取的氢气的质量是120.0g+59.5g-179.3g=0.2g，设黄铜样品中参加反应锡的质量为x，恰好反应的稀盐酸中溶质的质量为y，
x=11.9g，
y=7.3g，
废料中锡的质量分数为：×100%=20%，该废料来自戈戟；
答：该废料来自戈戟； 所用稀盐酸中溶质的质量分数为：，
答：所用稀盐酸中溶质的质量分数为10%。
【详解】（1）图中六种青铜器种韧性最好的是铜鉴，是因为铜鉴中锡含量最高；
（2）①见答案；
②见答案。
17．向一定量镁铜混合粉末中加入足量的稀硫酸（该过程称为“酸溶”），充分反应后过滤，将洗净的滤渣在氧气中灼烧至固体质量不再发生改变，实验中固体质量的变化情况如图所示。
（1）原混合粉末中Cu的质量为 ；
（2）d处固体中成分为 ；
（3）求加入足量的稀硫酸后产生氢气的质量。
【答案】 9.6g 氧化铜/CuO Cu的质量为9.6g，灼烧生成氧化铜为x 。
x=12g
即m=12；
设生成氢气的质量为y。
y =0.2g
答：加入足量的稀硫酸后产生氢气的质量为0.2g。
【详解】（1）铜活动性比氢弱，镁活动性比氢强，开始加入稀硫酸只有镁和硫酸反应生成硫酸镁和氢气。因加入足量的硫酸，所以过滤后的固体只有铜。则原混合粉末中Cu的质量为9.6g；
（2）c点还未与氧气反应，则固体只有铜；d之后固体质量不变，则d点铜完全反应，只有氧化铜（CuO）；
（3）见答案。
18．向含CuCl2和HCl的150g混合溶液中，逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，参加反应的NaOH洛液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答：
(1)在滴加NaOH溶液的整个过程中，溶液中 离子个数不变。（填离子符号）
(2)PM段（不包括Р点和M点）溶液中的溶质是 。
(3)求m1的值。（要求写出具体的解题过程）
(4)求M点对应溶液的溶质质量分数。
【答案】(1)Cl-
(2)氯化钠和氯化铜/NaCl和CuCl2
(3)设：生成9.8g氢氧化铜沉淀，需要氢氧化钠溶液的质量为x。
x=80g；
因为氢氧化钠和盐酸反应时消耗的氢氧化钠溶液的质量为40g，所以m1=40g+80g=120g。
答：m1为120g。
(4)设：生成9.8g氢氧化铜沉淀，同时生成氯化钠质量为y。
y=11.7g；
设：40gNaOH溶液反应生成氯化钠质量为z。
z=5.85g
M点对应溶液的溶质质量分数=。
答：M点对应溶液的溶质质量分数6.7%。
【详解】（1）CuCl2和HCl的混合溶液中，逐滴加入NaOH溶液，氢氧化钠先和盐酸反应生成氯化钠和水，然后氢氧化钠再和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：NaOH+HCl═NaCl+H2O；CuCl2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaCl，由化学方程式可以看出，在此整个过程中，氯离子(离子符号：Cl-)个数不变；
（2）P点表示氢氧化钠和盐酸恰好完全反应，生成的溶质有氯化钠，M点表示氯化铜与氢氧化铜恰好完全反应，生成的溶质为氯化钠，PM段（不包括Р点和M点）洛液中的溶质是生成的氯化钠（NaCl）和未反应氯化铜（CuCl2）；
（3）见答案；
（4）见答案。
19．蚀刻印刷电路后的溶液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液。如图是向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量变化的关系。已知0→a段发生的反应为：2FeCl3+Fe=3FeCl2.请回答以下问题：
（1）原溶液中FeCl3的质量为 。
（2）a→b段发生的反应为 。
（3）利用第2小题中的化学方程式可以求得x= 。
（4）取出c点溶液中的固体，投入足量CuCl2溶液，最终可得多少克Cu？
【答案】 32.5g Fe+CuCl2=Cu+FeCl2 22.4 c点溶液中的固体铁的质量为：28g﹣22.4g=5.6g，
设5.6g铁粉与足量CuCl2溶液反应生成铜的质量为p。
p=6.4g
则最终可得Cu的质量为：19.2g+6.4g=25.6g。
答：最终可得25.6gCu。
【详解】（1）0→a段发生的反应为：2FeCl3+Fe=3FeCl2，由图可知，与FeCl3反应的铁粉质量为5.6g，
设原溶液中FeCl3的质量为y。
y=32.5g
则原溶液中FeCl3的质量为32.5g；
（2）a~b段溶液的质量随着铁粉的加入不断减少，发生的反应是氯化铜和铁反应生成氯化亚铁和铜，反应的化学方程式为：CuCl2+Fe=FeCl2+Cu；
（3）由图可知，a→b段溶液减少的质量为：205.6g﹣203.2g=2.4g，
设与氯化铜反应的铁的质量为m ，生成铜的质量为n。
，
m=16.8g，n=19.2g
所以 x=5.6+16.8=22.4；
（4）详见答案。
20．某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合废液5.11kg，他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中，测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
(1)若向BC段（不包括B、C）对应的溶液，滴加硝酸钡溶液，则产生的沉淀是 （填化学式）
(2)求出B点的坐标 。
(3)求C点时溶液中的溶质质量分数 。（写出计算过程）
【答案】(1)、
(2)3.75，8.86
(3)设生成的硫酸钠的质量为y，根据2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O、可得：
y=1.42kg
C点时溶液的溶质质量分数为：×100%=14.2%，
答：C点时溶液的溶质质量分数为14.2%。
【详解】（1）BC段（不包括B、C）对应的溶液中的溶质是硫酸钠和碳酸钠，滴加硝酸钡溶液，分别生成硫酸钡和碳酸钡，都不溶于水，所以产生的沉淀是：BaSO4和BaCO3；
（2）根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为5.11kg+5kg-10kg=0.11kg，由于碳酸钠和氢氧化钠中加入硫酸时，碳酸钠和氢氧化钠溶液为碱性，所以不会生成酸性二氧化碳，所以应该是硫酸先于氢氧化钠反应，然后碳酸钠和硫酸反应，所以AB段所对应的化学反应方程式为 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。设与碳酸钠反应的硫酸溶液的质量为x，
x=1.25kg，
则与氢氧化钠反应的稀硫酸的质量为5kg-1.25kg=3.75kg，对应得到溶液的质量为5.11kg+3.75kg=8.86kg，所以B点的坐标为（3.75，8.86）；
（3）见答案。
21．如图甲是小建同学在建兰校运动会上投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。
（1）若小建每只脚与地面的接触面积是200cm2，则小建手握实心球双脚站立在水平地面时，脚对地面的压强为多大？( )
（2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功是多少？( )
（3）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦），图乙中关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，顺序组合正确的是 。
A．②③④
B．④②③
C．②①③
D．④③②
【答案】 1.425×104Pa 54J A
【详解】解：（1）小建手握实心球站在水平地面时，脚对地面的压力
脚对地面的压强
（2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功
（3）实心球上升的过程中，速度越来越小，动能越来越小；当上升到最高点时，水平方向上速度不为零，仍然具有动能；下落的过程中，速度越来越大，动能越来越大。
所以，动能是先减小，上升到最高点动能达到最小值但不为0，然后又增大；故图①错误，图②正确；
实心球脱手时有一定的高度，实心球上升的过程中，高度越来越大，则势能越来越大；当上升到最高点时势能最大；下落的过程中，高度越来越小，则势能越来越小；当实心球落地后，势能为0，所以，实心球自脱手至落地的过程中势能是先变大，然后减小，最后为0，故图③正确；
实心球自脱手至落地的过程中，由于不计空气摩擦，没有能量的损失，则机械能守恒，即机械能保持不变，故图④正确。故A正确，BCD错误。
故选A。
答：（1）脚对地面的压强为1.425×104Pa；
（2）实心球重力所做的功为54J；
（3）A。
22．俯卧撑是一项常见的健身项目。如图是小明同学做俯卧撑时的示意图。每做一次将身体撑起，肩膀上升0.4m．在某次测试中，他1分钟内完成30个俯卧撑，他的身体可视为杠杆，O点为支点，A为重心，重力为500N，OA长0.9m，AB长0.6m．
(1)地面对手的支持力。
(2)地面对脚尖的支持力。
(3)小明做功的功率。
【答案】(1)300N
(2)200N
(3)60W
【详解】（1）图中O为支点，则动力臂
根据杠杆平衡条件知道
即
所以，地面对手的支持力
（2）当B为支点，根据杠杆平衡条件得
即
所以，地面对脚尖的支持力
（3）小明将身体撑起一次所做的功
1min内完成30次俯卧撑，则1min内做功
小明做功的功率
23．图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，通过两个水平杜杆组合实现脚踏翻盖，图乙为这两个杠杆和的示意图。已知桶盖重，重心位于中点的正上方，，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆和竖直连接杆的质量不计。
（1）杜杆阻力臂长度为 ；
（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板处的压力至少为 。
【答案】
【详解】（1）[1]对于杠杆DCO2，设顶杆对桶盖 上C点的作用力为FC，重力的力臂
根据杠杆平衡条件可得
-----1
（2）[2]由图乙知，对于杠杆AO1B，设脚对A点的作用力为FA，顶杆对B点的作用力为FB，根据杠杆 平衡条件可得
根据力的作用是相互的可知，则得
所以
24．如图所示，小科骑着电动平衡车，在水平路面上沿直线匀速行驶。若小科的质量为60kg，电动平衡车的质量是20kg，行驶时电动平衡车受到的阻力为车总重的0.05倍，求：
(1)电动平衡车行驶时所受的阻力；
(2)若小科在10分钟内，行驶了3千米，求电动平衡车牵引力做的功；
(3)当电动平衡车以100W的恒定功率匀速行驶时，求电动平衡车行驶的速度。
【答案】(1)40N
(2)1.2×105J
(3)2.5m/s
【详解】（1）车和小科的总重力
G=(m人+m车)g=(60kg+20kg)×10N/kg=800N
电动平衡车受到的阻力为
f=0.05×G=0.05×800N=40N
（2）因平衡车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，牵引力的大小
F=f=40N
电动平衡车牵引力做的功
F=f=40N
W=Fs=40N×3000m=1.2×105J
（3）根据
当电动平衡车以100W的恒定功率匀速行驶时，电动平衡车行驶的速度
25．某高山上发生了火灾，一架灭火飞机载8.5吨水，飞机自重41.5吨，由地面起飞升至1千米高空处后，以450千米/小时的速度水平匀速飞向火源上空，飞行距离约45公里。到达目的地上空不断洒水灭火，在洒水过程中飞行速度不变。已知它在空中水平飞行时，所受空气阻力约为重力的0.2倍，求：
(1)在不断喷水的过程中，灭火飞机的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
(2)地面起飞到1千米高空，这一过程中飞机克服重力做的功的大小？
(3)飞机在高空飞向火源上空时的功率大小？
【答案】(1)变小
(2)
(3)
【详解】（1）飞机在洒水过程中飞行速度不变，在空中水平飞行时，飞机的高度不变，在不断喷水的过程中，飞机的质量减小，所以飞机的动能减小，重力势能减小，故飞机的机械能变小。
（2）飞机的重力
飞机克服重力做的功
（3）因为飞机匀速飞行，处于二力平衡状态，则飞机的牵引力
飞行速度
飞机在高空水平方向飞行时的功率大小
26．如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体（包含床垫）质量约为80kg，整个床体厚度为0.2m。求：（g取10N/kg）
（1）图乙中液压杆和床架构成了 杠杆；
（2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力 ？
（3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小 ？
【答案】 费力 1600N 72W
【详解】解：（1）[1]由乙图可知，过O向AB做垂线，垂线段的长就是动力臂l1为0.25m，阻力臂为O点到床中心的距离，即l2为1m，动力臂小于阻力臂，所以是费力杠杆。
（2）[2]床体的重力
根据杠杆平衡条件可得
液压杆至少要提供的力
每个液压杆至少要提供的力
（3）[3]床在升起过程中液压杆对床体做的功等于克服床体重力所做的功，床体重心上升的高度为
则液压杆对床体做的功
液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率
答：（1）图乙中液压杆和床架构成了费力杠杆；
（2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供1600N的力；
（3）液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率为72W。
27．如图所示为某汽车起重机利用卷扬机吊起物体A的示意图。卷扬机把质量为2.7×103kg的物体A以0.1m/s的速度匀速提升。卷扬机牵引力F为104N，不计绳重与摩擦。求：
(1)动滑轮对物体做功的功率；
(2)卷扬机牵引力的功率；
(3)动滑轮的重力。
【答案】(1)2700W
(2)3000W
(3)3000N
【详解】（1）物体A的质量为2.7×103kg，物体A的重力
则动滑轮对物体的拉力为2.7×104N，由
可得，动滑轮对物体做功的功率
（2）由图可知，动滑轮上有3股绳，物体A以0.1m/s的速度匀速上升，则绳端移动速度
v2=3×0.1m/s=0.3m/s
由
可得，卷扬机牵引力的功率
（3）动滑轮的重力
28．小科想把一个重400N的物体用比较省力的方法提升2m，并设计了以下两种方案。
【方案一】：如图甲，他用平行于斜面的推力 F=240N，将物体从斜面底端匀速推到顶端，已知斜面高2m、长4m；
【方案二】：他利用如图乙所示滑轮组拉动绳子将同一重物匀速提高2m，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和摩擦）。请分析计算：
（1）方案一中物体受到的摩擦力；
（2）方案二中动滑轮的重力；
（3）小科利用上述哪种方案提升重物更省力。（写出分析计算过程）
【答案】（1）40N；（2）100N；（3）方案一
【详解】解：（1）方案一中小科所做的有用功为
W有=Gh=400N×2m=800J
所做的总功为
W总=Fs=240N×4m=960J
克服摩擦所需额外功为
W额=W总-W有=960J-800J=160J
物体受到的摩擦力为
（2）不计绳重和摩擦，克服物体重力做的功为有用功，克服物体重力和动滑轮重力做的功为总功，则滑轮组的机械效率为
解得。
（3）由图乙可知，滑轮组绳子的有效股数n=2，不计绳重和摩擦，绳子自由端的拉力为
由F
答：（1）方案一中物体受到的摩擦力为40N；
（2）方案二中动滑轮的重力为100N；
（3）小科利用上述方案一提升重物更省力。
29．055“南昌”号驱逐舰曾经脱离我国航母战斗群，单独前出100多海里，单枪匹马对抗美军一整个航母战斗群！最终美军不得不偃旗息鼓，灰溜溜的撤离对抗海域。该型号驱逐舰满载时质量为，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求：
(1)该驱逐舰满载航行时，受到水的浮力；
(2)该驱逐舰发动机的恒定功率；
(3)该驱逐舰发动机在内做功。
【答案】(1)1.25×108N
(2)5×106W
(3)1.7×108J
【详解】（1）解：该型号驱逐舰满载时质量为
该驱逐舰满载航行时，受到的浮力与重力相等，故受到水的浮力为
（2）由图甲、乙可知，当牵引力F=1×106N时，驱逐舰以5m/s的速度做匀速直线运动，所以发动机的恒定功率
（3）该型号驱逐在海面上以恒定功率做直线运动，在内做功为
答：（1）该驱逐舰满载航行时，受到水的浮力为1.25×108N；
（2）该驱逐舰发动机的恒定功率为5×106W；
（3）该驱逐舰发动机在内做功为1.7×108J。
30．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小
(1)蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
(2)蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？
(3)假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
【答案】(1)做功
(2)600J
(3)1000W
【详解】【第1问详解】
蒸汽推动活塞上行过程中，蒸汽对活塞做功；汽油机的做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，与蒸汽机活塞上行过程的能量转化相似。
【第2问详解】
由图知杠杆左端的力臂是右端力臂的2倍，活塞每次上升高度为h＝0.3米，杠杆右端下降的高度为h；由定滑轮的特点可知，定滑轮右侧物体上升的高度为
物体的重力为
G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N
活塞上升一次蒸汽机对物体做的有用功为
W有用＝Gh′＝2000N×0.3m＝600J
【第3问详解】
活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为
答：（1）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似；
（2）活塞上升一次蒸汽机对物体做了600J的功；
（3）该蒸汽机对物体做有用功的功率为1000W。
31．我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg ，汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×107J/kg。求。
（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量。
（2）该车发动机的机械效率。
【答案】（1）1.35×107J；（2）40%
【详解】解：（1）燃油完全燃烧放出的热量
（2）汽车匀速行驶的时间
t=5min=300s
由知道
s=vt=18m/s×300s=5400m
汽车发动机所做的有用功
W=Fs=1000N×5400m=2.4×106J
汽油机的效率
答：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量为1.35×107J；
（2）该车发动机的机械效率为40%。
32．如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知，，在的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率；求：
（1）在对外供热时的最低功率；
（2）中档功率正常工作10分钟，电流产生的热量；
（3）在对外供热时的最高功率。
【答案】（1）880W；（2）6.6×105J；（3）1980W
【详解】解：（1）由公式可知，电压相同时，电阻越小，功率越大，因为并联电路总电阻小于各支路电阻，所以S1、S2均闭合时，电阻小，功率大，为高档；S1闭合时，电阻大，功率小，为低档；所以S2闭合，为中挡；所以最低功率
（2）中挡功率
中挡功率正常工作10分钟，产生的热量
（3）S1、S2均闭合时，两电阻同时工作，最高功率
答：（1）在对外供热时的最低功率为880W；
（2）中挡功率正常工作10分钟，电流产生的热量6.6×105J；
（3）在对外供热时的最高功率为1980W。
33．小科给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如图所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到40℃，甲用时125s，乙用时120s。[水的比热为4200J/（kg·℃）]
额定电压220V 额定功率800W 频率50Hz 额定电压220V 额定功率1000W 频率50Hz
甲 乙
(1)甲电热水壶正常工作时电阻是多大
(2)质量为1kg的水从20℃加热到40℃，吸收的热量是多少
(3)如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，请通过计算，帮助小科选择哪款
【答案】(1)60.5Ω
(2)8.4×104J
(3)W甲＜W乙，所以甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶
【详解】（1）由知道，甲电热水壶正常工作时的电阻
（2）由知道，水吸收的热量是
（3）由 知道，甲电热水壶用电量
乙电热水壶用电量为
因为W甲＜W乙，所以甲电热水壶更节能，选择甲电热水壶。
34．小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示，工作过程风扇始终转动，而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开，使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为，发热管电阻为。小明用空气炸锅烘焙牛排时，设定温度为180℃，总工作时间为，温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。
(1)为使空气炸锅能自动停止工作，应在图乙电路中的 （选填“a”或“b”）处串联一个定时开关；
(2)空气炸锅工作到时，图乙电路c点电流为多少？
(3)空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能？
【答案】(1)a
(2)5.25 A
(3)9.9×105J
【详解】（1）由图甲可知空气炸锅工作时，电风扇与发热 管并联，所以在干路的a点串联一个定时开关，在定时开关断开时能使空气炸锅自动停止工作。
（2）由图乙可知，空气炸锅工作到12min时，空气炸锅内的温度在上升，表明此时发热管与电风扇同时工作。根据可得，电风扇的电流
由欧姆定律可得，发热管中通过的电流
根据并联电路电流规律可得，c点电流为
（3）由图乙可知，在整个工作过程中，电风扇始终是工作状态，工作时间
电风扇消耗的电能
由图乙计算温度上升的时间，即发热管的工作时间
根据欧姆定律和可得，发热管消耗的电能
空气炸锅这次烘焙牛排共消耗的电能为
35．图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢；取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内；
（1）自动取水时，将1.1kg水抽高0.5m灌入电热水壶中需要5s，电动机的机械效率为80%，则电动机抽水时的功率至少为 瓦；
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1=R2=100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。求：①开关S1断开、S2接b时，电热水壶处于 （选填“高温”、“中温”或“低温”）挡；
②电热水壶处于高温挡时的电功率 。
【答案】 1.375 低温 968W
【详解】（1）[1]将1.1kg水抽高0.5m，需要克服水的重力做功
W=Gh=mgh=1.1kg×10N/kg×0.5m=5.5J电动机的机械效率为80%，则消耗电能
则电动机抽水时的功率
（2）①[2]根据丙图可知，开关S1断开、S2接b时，两个电阻串联，总电阻为R串；开关S1闭合、S2接b时，只有R1工作，此时总电阻为R1；开关S1闭合、S2接a时，两个电阻并联，此时总电阻为R并；则总电阻
R串>R1>R并
根据公式可知，总功率
P串则对应状态分别为低温档、中温档和高温档，所以开关S1断开、S2接b时，电热水壶处于低温档。
②[3]开关S1闭合、S2接a时，两个电阻并联时，电热水壶处于高温档，电热水壶高温档时的功率
36．寒假里小金玩了一回极速滑雪（如图甲），其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫的质量分别M和m，他从轨道A点以初速度为0向下滑行
（1）小金及坐垫整体由A点到达B点时，重力势能转化为 ，重力做功大小为 ；
（2）若小金从A点滑到B点的过程中，坐垫的机械能转化为其内能的效率为η，则小金到达B点时坐垫温度升高了 。（坐垫的比热容用c表示）
【答案】 动能和内能 （M+m）g（H﹣h）
【详解】（1）[1]小金沿轨道下滑时，质量不变、速度增大、高度减小，重力势能减小、动能增大，重力势能转化为动能；同时克服摩擦做功，机械能转化为内能。
[2]小金及坐垫整体的总重力
下滑的高度
从A点滑到B点时重力做的功
（2）[3]从A点滑到B点时，坐垫损失的机械能（重力势能的减少量）为
机械能转化为物体内能的效率为η，则坐垫增加的内能（吸收的热量）
由知道，坐垫到达B点时温度升高了
37．某兴趣小组设计了图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格均为“”，为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。（指示灯电阻可视作定值）
（1）若让左转、右转指示灯同时工作（即双跳灯开启），转向开关应与触点 接通；
（2）指示灯的电阻大小为多少欧？
（3）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。求：
①定值电阻的阻值多少？
②右转指示灯闪烁交替工作15秒，整个电路消耗的电能多少焦？
【答案】 3和4 12Ω 28Ω 24J
【详解】（1）[1]若让左转、右转指示灯同时工作，则左转、右转指示灯中有电流通过，即左转、右转指示灯接入电路中，所以转向开关应与触点3和4接通。
（2）[2]指示灯的规格均为“6V 3W”，则指示灯的电阻
（3）①[3]分析电路图可知，当转向开关与触点“2和3”接通时，电磁铁中有电流通过时，电磁铁产生磁性，将衔铁吸下，则电磁铁和R0被短路，则右转指示灯两端电压等于电源电压；电磁铁中没有电流通过时，衔铁弹开，则右转指示灯与R0串联，由乙图可知，右转指示灯两端电压等于1.8V，则电路中电流
则定值电阻R0的阻值
②[4]由乙图可知，右转指示灯在6V电压下工作0.5s，则电路中只有右转指示灯；在1.8V电压下工作1s，则电路中，右转指示灯与R0串联；如此循环，则在1.5秒，整个电路消耗的电能
则右转指示灯闪烁交替工作15秒，整个电路消耗的电能
38．电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。该款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW h 0.15（kW h）/kg
(1)电池充电过程中，能量转化是 能转化为 能；
(2)从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是 千克；
(3)该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20％的电量充到80％的电量，需要多少小时？
(4)该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦 时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少？（结果保留到0.1％）
【答案】(1) 电 化学
(2)400
(3)0.6h
(4)74.1%
【详解】（1）[1][2]电池充电过程中，相当于是用电器，是将电能转化为化学能储存起来。
（2）根据题意知道，电池容量60kW h，电池能量密度0.15（kW h）/kg，根据能量密度的定义知道，电池质量为
（3）从20%的电量充到80%的电量为
快充的充电功率
由 知道，需要充电时间为
（4）根据题意知道，行驶100km消耗的电能
根据二平衡条件知道，汽车匀速行驶过程中牵引力
匀速行驶100千米的过程中有用功
机械效率
39．某油电混合动力汽车相关信息如下表，工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为1×108J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h，同时蓄电池的电能增加了25%，求：
驱动模式 纯电动启动、低速
油电混动中速
纯燃油高速
汽车质量 1200kg
（1）在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是 J。
（2）在该次测试中，汽车牵引力做的功是 J。
（3）在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失，写出计算过程）( )
【答案】 4.5×108 2×108 50%
【详解】【小问1详解】
10kg 燃料完全燃烧释放的热量
Q放=mq=10kg×4.5×107J/kg=4.5×108J
【小问2详解】
由得，在该次测试中，汽车行驶的路程
s=vt=50 km/h×1h=50km=5×104m
由题图丙可知，汽车速度为50km/h时，所受阻力为4000 N，因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力
F=f=4000N
牵引力做功
W=Fs= 4000N×5×104m=2×108J
【小问3详解】
增加的电能
W电=1×108J×25%=2.5×107J
有用能量
W有=W+W电=2×108J+2.5×107J=2.25×108J
则内燃机的效率
40．3D打印机是一种可快速成型的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体，如图甲所示是一款家用3D打印机，它所使用的丝材原料是PLA塑料，该材料的比热容。
（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的 效应；将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为多少？( )
（2）将该3D打印机单独接入家庭电路中工作40min，图乙中的家用电能表指示灯闪烁了600次，则该打印机的实际功率为多少？( )
（3）3D打印机利用温度传感器可实现对打印机喷头温度的精确测量，其原理简图如图丙所示，图丙中，电磁铁的线圈电阻为40Ω，当电磁铁线圈的电流达到90mA时，衔铁被吸下来。温度传感器R1的阻值随温度的变化情况如表所示。
温度（℃） 30 60 90 120 150 180
电阻（Ω） 140 90 58 40 35 30
若要设置打印机喷头的最高温度为180℃，应将滑动变阻器R2的阻值调至多大？( )
【答案】 热
【详解】（1）[1]3D打印机喷头将PLA塑料加热到80℃，主要是利用了电流的热效应。
[2]将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为
（2）[3]将该3D打印机单独接入家庭电路中工作40min，消耗的电能
该打印机的实际功率为
（3）[4]衔铁刚被吸下时，电路中的总电阻
由于要设置打印机喷头的最高温度为180℃，则此时温度传感器；所以滑动变阻器连入电路的电阻
答：（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的热效应；将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为；
（2）该打印机的实际功率为300W；
（3）应将滑动变阻器R2的阻值调至30Ω。
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【高频专攻·决胜期末】浙教版九年级科学上册期末复习最后一练
高频考点四 计算分析（40题）
1．小金同学为测定汉白玉中碳酸钙的质量分数，称取5.55g研碎的汉白玉粉末进行四次高温加热、冷却、称量剩余固体的重复操作。记录数据如下：
操作次序 第一次 第二次 第三次 第四次
剩余固体质量（g） 4.25 3.95 3.35 3.35
请计算：
（1）完全反应后产生的二氧化碳质量 g；
（2）列式求解汉白玉中碳酸钙的质量分数为多少？
2．取碳酸钙和硫酸钡的混合物15.0g于烧杯中，将150.0g的稀盐酸平均分成三次加入烧杯中，加入稀盐酸的质量与烧杯中固体的质量关系如下图所示，请完成下列问题。
（1）该混合物中碳酸钙的质量为 克；
（2）所加稀盐酸的溶质质量分数是多少？
（3）求恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数 。（不用写计算过程，精确到0.1%）。
3．利用中和反应可以测定酸或碱溶液中溶质的质量分数。向20g溶质质量分数为4%的氢氧化钠溶液中不断滴加40g稀盐酸。
（1）当酸碱恰好完全反应时，溶液pH=7，此时溶液中的溶质是______（填化学式）。a、b、c三溶液，滴入石蕊试液呈红色的是______溶液。
（2）从微粒的角度分析，此反应的实质是______。
（3）求滴加的稀盐酸中溶质质量分数。（要有计算过程，精确到0.01%，下同）
（4）求c点溶液中氯化钠的质量分数。
4．某化学兴趣小组的同学利用压强传感器、数据采集器和计算机等数字化实验设备，测定铝片与足量浓度为9.8%的稀硫酸反应时气体压强的变化，实验结果如图所示：
（1）开始一段时间气体压强不变，其原因是 。
（2）计算该铝片中氧化铝的质量。
（3）求该铝片生成的氢气的质量。
5．国庆长假期间，位于千岛湖的千里江山壁画馆着实火了一把，艺术家们将宋代王希孟的《千里江山图》以10：1的比例现实复刻搬进隧道。壁画绘画时常用到羟基氧化铁（FeOOH）作为颜料，如图是利用废铁屑（主要成分为Fe，含少量Fe2O3）制备FeOOH工艺流程。
查阅资料：①图中“还原”环节发生的反应为Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4。
②图中“沉淀”环节发生的反应为2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeOOH↓+2H2SO4。
（1）“酸溶”环节产生气体为 。
（2）该流程中可以重复利用的物质是 。
（3）某工厂每天生产羟基氧化铁178kg，至少需要20%的过氧化氢溶液多少kg？
6．人类的生产生活离不开金属。某兴趣小组为了测定铜钱（铜锌合金）中铜的质量分数，取多枚铜钱放入烧杯中，分四次等质量加入，每次均充分反应
实验次数 1 2 3 4
稀硫酸的用量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 20.0 17.4 14.8 13.8
分析上述数据，请回答下列问题：
（1）第4次实验结束后溶液的pH 7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）计算铜钱中铜的质量分数（计算结果精确到0.1%）。
（3）计算稀硫酸的溶质质量分数。
7．青海的茶卡盐湖含有大量天然食盐和纯碱，人们常利用夏天蒸发结晶的方式获取食盐，但因含有碳酸钠无法直接食用，小科利用提供的试剂设计如图所示的流程图来除去碳酸钠提纯食盐，设计相关评价量表如下。
提纯食盐的评价量表（部分）
评价指标 优秀 合格 待改进
试剂种类 能与碳酸钠反应， 并生成氯化钠 能与碳酸钠反应， 但不能生成氯化钠 不能与碳酸钠反应
试剂用量 过量试剂， 也不会引入新杂质 适量的试剂才不会引入新杂质 /
（1）根据评价量表的“试剂种类”指标评价，小科所选择的氯化钙试剂属于 （填“优秀”“合格”或“待改进”）；
（2）已知氯化钠固体中混有10.6克碳酸钠，通过计算可知碳酸钠恰好完全反应时需要氯化钙为多少克？
（3）根据评价量表，为了使其都能达到优秀的指标。针对该方案，请你提出合理的改进建议 。
8．在硫酸与硫酸铜的混合溶液200克中，滴入40%的氢氧化钠溶液 100克，恰好完全反应。记录反应过程，得到的沉淀与所加的氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。
（1）试分析在混合溶液中滴加氢氧化钠时，为什么没有立即产生沉淀？ 。
（2）当滴加50克氢氧化钠溶液时，混合溶液中的溶质是（用化学式表示） 。
（3）完全反应时，所得溶液的质量为 克。
（4）200克混合溶液中，硫酸的溶质质量分数为多少？。
9．实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体（不考虑水分），为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数，做如下实验：现取M克样品放入盛有足量水的烧杯中（充分溶解），向烧杯中逐滴加入200克一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图所示：
试分析计算回答：
（1）氢氧化钠变质的化学方程式为 ；由图得，加入的稀盐酸与样品反应时，产生气体的质量是 克；
（2）与P点对应的溶液溶质是 ；
（3）M克样品中氢氧化钠的质量分数是多少？（精确到0.1%）
10．实验技能训练中，小亮同学向氧化铜和稀硫酸充分反应后的废液中加入一定量的氢氧化钠溶液，发现无明显现象。小亮同学在老师的指导下对反应后的废液进行了实验：他分别取50g废液，并向其中逐渐加入等浓度的氢氧化钠溶液，三组实验的数据与其中一组的图象如下：
实验组数 第一组 第二组 第三组
加入氢氧化钠溶液质量/g 50 100 80
产生沉淀的质量/g 0.98 2.94 2.94
请根据以上信息回答下列问题：
（1）废液中的溶质有 （填化学式）。
（2）计算废液中硫酸铜的溶质质量分数。（写出计算过程）
（3）若三组数据中，只有某一组加入的氢氧化钠溶液与废液恰好完全反应，则该实验为第 组，图中a的数值为 。
11．洁厕灵是常用的陶瓷清洗液，小彭同学对某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行研究。
（1）查阅资料得知： 洁厕灵有效成分是 HCl， HCl的含量可通过已知溶质质量分数的NaHCO3溶液来测定， 其它成分均不参与反应。请完成HCl与NaHCO3反应的化学方程式：HCl+NaHCO3=NaCl+ +CO2。
（2）向一锥形瓶中加入100克该品牌的洁厕灵， 再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液， 测出每次锥形瓶中反应后溶液的总质量，数据记录如下：
试分析计算下列问题：
①第一次实验时， 所加溶液中溶质质量是多少克？
②该品牌洁厕灵中的质量分数是多少？
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
加入溶液的质量 40 40 40 40 40
反应后溶液的总质量 138.9 177.8 216.7 255.6 295.6
12．豆腐是我国传统美食，图甲是制作豆腐时添加卤水让豆腐成块的环节。卤水是氯化镁、氯化钠等的混合液，能点豆腐的是氯化镁。为了测定卤水中氯化镁的含量，小明开展了如下实验：取m1克卤水，慢慢加入碳酸钠粉末，用玻璃棒充分搅拌，直至溶液pH>10，生成沉淀的质量如图乙所示。（化学方程式：MgCl2+Na2CO3=MgCO3↓+2NaCl）
（1）加入碳酸钠的质量要直至溶液pH>10，此时对应图乙中的点可能是 。
（2）根据实验数据，小明计算氯化镁的含量：a%=(m2/m1）×100%。请判断小明的计算方法是否正确，并说明理由 。
（3）请你根据小明上述开展的实验算出卤水中氯化镁的质量分数。
13．某次制取二氧化碳的实验留下的废液中含有CaCl2和盐酸（其他杂质忽略不计），为了测定它们的含量，小宁取了10g废液，加入10.6%的碳酸钠溶液，充分反应，测得生成的沉淀与加入的碳酸钠溶液质量数据如下表，请分析计算：
加入的碳酸钠溶液质量/g 2 4 6 10 12
沉淀质量/g 0 0.1 0.3 0.5 0.5
请分析计算：
（1）若往废液中滴入紫色石蕊试液，溶液变 色。
（2）废液中CaCl2质量分数是多少克？
（3）在图中画出生成的沉淀质量与加入的碳酸钠溶液质量关系图像。
（4）实验过程中生成二氧化碳多少克
14．某科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6克固体样品，用图a所示的装置继续实验，测定的部分数据如图b所示。
（1）图a最右端的酒精灯的作用是 。
（2）固体样品中氧化铁的质量是多少克？
（3）在上述反应后的固体中加入150克稀硫酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
15．食用碱的主要成分是Na2CO3（含有少量NaCl），研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。（假设每步吸收都完全，装置中试剂均过量）
回答下列问题：
（1）装置A的作用是 ；
（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是 ；
（3）计算食用碱中Na2CO3的质量分数。（要求根据化学方程式计算）
16．青铜是铜锡合金， 是人类最早开始熔炼的合金， 其性能与其中铜和锡的含量有关， 一般而言，铜含量越高，青铜的硬度越大； 锡含量越高，青铜的韧性越好。在《周礼·考工记》中对六种青铜器中铜锡比例做了详细描述（如图所示）。
（1）上图的六种青铜器中韧性最好的是 ；
（2）现有某青铜器仿制品制作后留下的粉末状废料， 为判断该废料来自哪种青铜器， 甲、乙、丙三位同学分别进行实验。充分反应后，记录实验数据如下表（烧杯的质量为20.0g）。
烧杯+盐酸 青铜废料 充分反应后烧杯+剩余物
甲 120.0g 59.5g 179.3g
乙 120.0g 70g 189.8g
丙 130.0g 59.5g 189.3g
注：Sn+2HCl=SnCl2+H2↑
①通过计算判断该废料来自哪种青铜器；
②求所用稀盐酸中溶质的质量分数。
17．向一定量镁铜混合粉末中加入足量的稀硫酸（该过程称为“酸溶”），充分反应后过滤，将洗净的滤渣在氧气中灼烧至固体质量不再发生改变，实验中固体质量的变化情况如图所示。
（1）原混合粉末中Cu的质量为 ；
（2）d处固体中成分为 ；
（3）求加入足量的稀硫酸后产生氢气的质量。
18．向含CuCl2和HCl的150g混合溶液中，逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，参加反应的NaOH洛液质量与生成沉淀质量关系如图。据图回答：
（1）在滴加NaOH溶液的整个过程中，溶液中 离子个数不变。（填离子符号）
（2）PM段（不包括Р点和M点）溶液中的溶质是 。
（3）求m1的值。（要求写出具体的解题过程）
（4）求M点对应溶液的溶质质量分数。
19．蚀刻印刷电路后的溶液为FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液。如图是向200g该溶液中加入铁粉的质量与溶液质量变化的关系。已知0→a段发生的反应为：2FeCl3+Fe=3FeCl2.请回答以下问题：
（1）原溶液中FeCl3的质量为 。
（2）a→b段发生的反应为 。
（3）利用第2小题中的化学方程式可以求得x= 。
（4）取出c点溶液中的固体，投入足量CuCl2溶液，最终可得多少克Cu？
20．某兴趣小组收集到含有碳酸钠和氢氧化钠的混合废液5.11kg，他们用溶质质量分数为19.6%的稀硫酸来处理废液。在向废液中加入稀硫酸过程中，测得所得溶液的质量与加入稀硫酸质量的关系如图所示。
（1）若向BC段（不包括B、C）对应的溶液，滴加硝酸钡溶液，则产生的沉淀是 （填化学式）
（2）求出B点的坐标 。
（3）求C点时溶液中的溶质质量分数。（写出计算过程）
21．如图甲是小建同学在建兰校运动会上投掷实心球的场景，当实心球脱手时，重心离地面的高度是1.8m，重心上升了0.9m。已知实心球质量为2千克，小建的质量为55千克。
（1）若小建每只脚与地面的接触面积是200cm2，则小建手握实心球双脚站立在水平地面时，脚对地面的压强为多大？
（2）实心球从最高点至落地的过程中，实心球重力所做的功是多少？
（3）实心球自脱手至落地的过程中（不计空气摩擦），图乙中关于其动能、重力势能和机械能的大小分别随时间变化的曲线中，顺序组合正确的是 。
A．②③④ B．④②③ C．②①③ D．④③②
22．俯卧撑是一项常见的健身项目。如图是小明同学做俯卧撑时的示意图。每做一次将身体撑起，肩膀上升0.4m．在某次测试中，他1分钟内完成30个俯卧撑，他的身体可视为杠杆，O点为支点，A为重心，重力为500N，OA长0.9m，AB长0.6m。
（1）地面对手的支持力。
（2）地面对脚尖的支持力。
（3）小明做功的功率。
23．图甲是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图，通过两个水平杜杆组合实现脚踏翻盖，图乙为这两个杠杆AO1B和DCO2的示意图。已知桶盖重5N，重心位于DC中点的正上方，AO1=30cm,O1B=20cm,桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示，脚踏杆AO1B和竖直连接杆BC的质量不计。
（1）杠杆DCO2阻力臂长度为多少cm；
（2）若要把桶盖翻开，脚对踏板处的压力至少为多少N。
24．如图所示，小科骑着电动平衡车，在水平路面上沿直线匀速行驶。若小科的质量为60kg，电动平衡车的质量是20kg，行驶时电动平衡车受到的阻力为车总重的0.05倍，求：
（1）电动平衡车行驶时所受的阻力；
（2）若小科在10分钟内，行驶了3千米，求电动平衡车牵引力做的功；
（3）当电动平衡车以100W的恒定功率匀速行驶时，求电动平衡车行驶的速度。
25．某高山上发生了火灾，一架灭火飞机载8.5吨水，飞机自重41.5吨，由地面起飞升至1千米高空处后，以450千米/小时的速度水平匀速飞向火源上空，飞行距离约45公里。到达目的地上空不断洒水灭火，在洒水过程中飞行速度不变。已知它在空中水平飞行时，所受空气阻力约为重力的0.2倍，求：
（1）在不断喷水的过程中，灭火飞机的机械能 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）地面起飞到1千米高空，这一过程中飞机克服重力做的功的大小？
（3）飞机在高空飞向火源上空时的功率大小？
26．如图甲所示的隐形床因美观且节约空间的特点，近些年备受年轻人喜爱。其工作原理和物理有着密不可分的关系。将隐形床处于水平位置时的结构进行简化，取其部分可抽象成如图乙所示的模型。隐形床可围绕O点转动，把床架和床垫看成一个整体，床两侧各装一根液压杆连接在床架上B处和墙体上A处，通过控制液压杆的开关可以在10秒内收起床体。已知床架上B处与O点的距离为0.5m，床的长度为2m，整个床体（包含床垫）质量约为80kg，整个床体厚度为0.2m。求：（g取10N/kg）
（1）图乙中液压杆和床架构成了 杠杆；
（2）当收起床体时，每个液压杆至少要提供多大的力？
（3）计算液压杆收起床体过程中，对床体做功的功率大小？
27．如图为某汽车起重机利用卷扬机吊起物体A的示意图。卷扬机把质量为2.7×103kg的物体A以0.1m/s的速度匀速提升。卷扬机牵引力F为104N，不计绳重与摩擦。求：
（1）动滑轮对物体做功的功率；
（2）卷扬机牵引力的功率；
（3）动滑轮的重力。
28．小科想把一个重400N的物体用比较省力的方法提升2m，并设计了以下两种方案。
【方案一】：如图甲，他用平行于斜面的推力 F=240N，将物体从斜面底端匀速推到顶端，已知斜面高2m、长4m；
【方案二】：他利用如图乙所示滑轮组拉动绳子将同一重物匀速提高2m，滑轮组的机械效率为80%（不计绳重和摩擦）。请分析计算：
（1）方案一中物体受到的摩擦力；
（2）方案二中动滑轮的重力；
（3）小科利用上述哪种方案提升重物更省力。
（写出分析计算过程）
29．055“南昌”号驱逐舰曾经脱离我国航母战斗群，单独前出100多海里，单枪匹马对抗美军一整个航母战斗群！最终美军不得不偃旗息鼓，灰溜溜的撤离对抗海域。该型号驱逐舰满载时质量为，在海面上以恒定功率做直线运动，其牵引力F随时间t的变化关系如图甲所示，其运动速度v随时间t的关系如图乙所示。求：
（1）该驱逐舰满载航行时，受到水的浮力；
（2）该驱逐舰发动机的恒定功率；
（3）该驱逐舰发动机在内做功。
30．十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机，推动了人类第一次工业革命。如图为利用瓦特蒸汽机提升物体的工作示意图，高压蒸汽进入汽缸，推动活塞上行。当活塞到达汽缸顶部时，蒸汽进入冷凝器，汽缸内压强减小。
（1）蒸汽机活塞上行过程与汽油机的 冲程相似。
（2）蒸汽机活塞往复运动，通过杠杆和定滑轮对重物做功。若物体质量为200千克，活塞每次上升高度为0.6米，则活塞上升一次蒸汽机对物体做了多少有用功？
（3）假设活塞每分钟向上运动100次，该蒸汽机对物体做有用功的功率为多少？
31．我国自主研制的“红旗HQ3”无人驾驶汽车在某段平直公路上进行测试，汽车以18m/s的速度匀速行驶了5min，消耗燃油0.3kg ，汽车发动机的牵引力是1000N。已知燃油的热值为4.5×107J/kg。
求：（1）消耗的燃油完全燃烧产生的热量。
（2）该车发动机的机械效率。
32．如图甲所示为某家用电暖器，如图乙所示为其简化电路。已知R1=55Ω，R2=44Ω，在220V的额定电压下工作，通过控制开关可实现低、中、高三种不同的功率；
求：（1）在对外供热时的最低功率P低；
（2）中档功率正常工作10分钟，电流产生的热量Q中；
（3）在对外供热时的最高功率P高。
33．小科给家里买电热水壶，他测试了价格相同的甲、乙两款电热水壶，它们的铭牌如图所示。均正常工作，都把质量为1kg的水从20℃加热到40℃，甲用时125s，乙用时120s。[水的比热为4200J/（kg·℃）]
额定电压220V 额定功率800W 频率50Hz 额定电压220V 额定功率1000W 频率50Hz
甲 乙
（1）甲电热水壶正常工作时电阻是多大
（2）质量为1kg的水从20℃加热到40℃，吸收的热量是多少
（3）如果从甲或乙中选择一款节能的电热水壶，请通过计算，帮助小科选择哪款
34．小明家有一款家用空气炸锅如图甲所示，其简化电路如图乙所示，工作过程风扇始终转动，而发热管则通过温控开关有规律地闭合或断开，使锅内温度在一定范围内波动。其中电风扇功率为，发热管电阻为。小明用空气炸锅烘焙牛排时，设定温度为180℃，总工作时间为，温度传感器显示锅体温度随时间变化关系如图丙所示。
（1）为使空气炸锅能自动停止工作，应在图乙电路中的 （选填“a”或“b”）处串联一个定时开关；
（2）空气炸锅工作到时，图乙电路c点电流为多少？
（3）空气炸锅这次烘焙牛排共消耗了多少电能？
35．图甲是自动上水电热水壶，因其取水方便越来越受到喝茶人士的喜欢；取水时，只要闭合开关，水泵在电动机的带动下，就能将水抽到壶内；
（1）自动取水时，将1.1kg水抽高0.5m灌入电热水壶中需要5s，电动机的机械效率为80%，则电动机抽水时的功率至少为 瓦；
（2）该款新型智能电热水壶，有高、中、低三挡，还可以手动调节，它的等效电路图如图丙所示，其中R1=R2=100Ω，均为电热丝，单刀双掷开关S2可接a或b。
求：①开关S1断开、S2接b时，电热水壶处于 （选填“高温”、“中温”或“低温”）挡；
②电热水壶处于高温挡时的电功率。
36．寒假里小金玩了一回极速滑雪（如图甲），其简化为模型如图乙所示。设小金及坐垫的质量分别M和m，他从轨道A点以初速度为0向下滑行
（1）小金及坐垫整体由A点到达B点时，重力势能转化为 ，重力做功大小为 ；
（2）若小金从A点滑到B点的过程中，坐垫的机械能转化为其内能的效率为η，则小金到达B点时坐垫温度升高了 。（坐垫的比热容用c表示）
37．某兴趣小组设计了图甲所示的汽车转向指示灯电路模型，接通相应指示灯后，该指示灯会亮、暗（微弱发光）交替闪烁发光。电路中电源电压恒为6伏，指示灯的规格均为“6V 3W”，R0为定值电阻，电磁铁线圈及衔铁的阻值忽略不计。（指示灯电阻可视作定值）
（1）若让左转、右转指示灯同时工作（即双跳灯开启），转向开关应与触点 接通；
（2）指示灯的电阻大小为多少欧？
（3）当转向开关与触点“2和3”接通时，右转指示灯两端实际电压变化规律如图乙所示。
求：①定值电阻R0的阻值多少？
②右转指示灯闪烁交替工作15秒，整个电路消耗的电能多少焦？
38．电池是电动汽车的核心，衡量电池性能的一个重要参数是能量密度，电池能量密度指的是电池平均单位质量所释放出的电能。该款电动汽车有慢充和快充两种。能量回收系统是该车的智慧功能，当司机松开油门减速时，能量回收系统就自行启动，车轮的转动会带动驱动电机转动，此时给汽车的电池充电。该电动汽车的部分参数如表：
整车质量 电池容量 电池能量密度
1800kg 60kW h 0.15（kW h）/kg
（1）电池充电过程中，能量转化是 能转化为 能；
（2）从题中信息中可获知该电动汽车配备的电池质量是 千克；
（3）该车在快充模式下，其额定电压为400伏，额定电流为150安。使其从20％的电量充到80％的电量，需要多少小时？
（4）该汽车在标准工况下的耗电量为15千瓦 时/100千米。在此状态下沿水平路面上匀速行驶100千米的过程中，受到的平均阻力为400牛，则该汽车将电能转换为机械能的效率是多少？（结果保留到0.1％）
39．某油电混合动力汽车相关信息如下表，工作原理如图甲所示，当需要高速行驶或蓄电池电能过低时，内燃机就会启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电，电动汽车所受阻力与车速的关系如图乙所示，在某次测试中，测试前蓄电池已储存的电能为1×108J，测试中全部由内燃机提供能量，汽车以50km/h的速度水平匀速行驶了1h，同时蓄电池的电能增加了25%，求：
驱动模式 纯电动启动、低速
油电混动中速
纯燃油高速
汽车质量 1200kg
（1）在该次测试中，所用燃料的热值为4.5×107J/kg，测试过程中消耗10kg燃料，燃料完全燃烧释放的热量是 J。
（2）在该次测试中，汽车牵引力做的功是 J。
（3）在该次测试中，内燃机的效率是多少？（忽略蓄电池和驱动电机的热损失，写出计算过程）
40．3D打印机是一种可快速成型的机器，它的原理是把数据和原料放进3D打印机中，通过逐层打印的方式来构造物体，如图甲所示是一款家用3D打印机，它所使用的丝材原料是PLA塑料，该材料的比热容c=1.6×103J/（kg ℃）。
（1）3D打印机喷头主要是利用了电流的 效应；将100g的PLA塑料从20℃加热到80℃，吸收的热量为多少？
（2）将该3D打印机单独接入家庭电路中工作40min，图乙中的家用电能表指示灯闪烁了600次，则该打印机的实际功率为多少？
（3）3D打印机利用温度传感器可实现对打印机喷头温度的精确测量，其原理简图如图丙所示，图丙中U1=9V，电磁铁的线圈电阻为40Ω，当电磁铁线圈的电流达到90mA时，衔铁被吸下来。温度传感器R1的阻值随温度的变化情况如表所示。
温度（℃） 30 60 90 120 150 180
电阻（Ω） 140 90 58 40 35 30
若要设置打印机喷头的最高温度为180℃，应将滑动变阻器R2的阻值调至多大？
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