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【狙击期末】九上科学期末模拟(二)
班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________
一、选择题(每空3分,总计45分)
1. 1784年,科学家卡文迪什演示了“人工空气”的燃烧,发现燃烧产物只有水。据此判断“人工空气”是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氢气
2. 茶叶文化是浙江的一张金名片,浙江人种茶、饮茶历史悠久。茶叶中含有的茶氨酸(C7H14O3N2)具有清热解毒降压消脂等功效。下列有关茶氨酸的说法正确的是( )
A.茶氨酸由碳原子、氢原子、氧原子、氮原子构成 B.茶氨酸分子中含有一个氮分子
C.相对分子质量是174g D.茶氨酸是一种有机物
3. “盐酸化性乌龟壳,一头一尾四只脚”﹣﹣如图是小王归纳的稀盐酸的化学性质,X的物质类别与图中其他物质不同,则物质X是下列物质中的( )
A.硝酸钾 B.氧化铜 C.碳酸钙 D.氢氧化钾
4. 杭州亚运会滑板男子碗池比赛中,我国运动员陈焊获得冠军。如图是他在转体腾空后继续向上的过程,如果不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.动能减小,机械能不变 B.动能增大,机械能增大
C.势能减小,机械能不变 D.势能增大,机械能减小
5. (2022 新昌模拟)如图所示为居民家中某房间的电路,电灯L与电热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭煲后,电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此时电路故障可能是( )
A.插座短路 B.CD间断路 C.AB间断路 D.电热壶短路
6. 如图所示,折一个U形铝箔框,其两端通过回形针与干电池的正负极相连,并置于磁铁上方。通电时,铝箔框会朝一个方向摆动,这就是“铝箔秋千”。其工作原理与下列选项相同的是( )
A. B. C. D.
7. 如图,电源电压恒为3V,灯L1、L2的电阻不随温度变化,灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后,发现灯L1比L2亮,则( )
A.灯L1和L2的电流相等 B.电流表的示数为0.15A
C.电压表的示数小于3V D.灯L1的电阻小于10Ω
8. 为了证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应,进行如图所示的实验:①打开活塞K3,关闭活塞K2,打开活塞K1将稀硫酸滴入I中与碳酸钠固体接触,关闭K1;②关闭K3,打开K2,Ⅱ中的液体流入Ⅲ中.下列有关分析中,不正确的是( )
A.稀硫酸和碳酸钠接触后发生的是复分解反应 B.实验步骤①后,Ⅲ中澄清溶液变浑浊
C.Ⅱ中盛放的可能是稀盐酸 D.实验步骤②后,Ⅲ中有气泡冒出
9. 如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W。下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值为20Ω B.电源电压为10V
C.小灯泡正常发光时的电阻为10Ω D.滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率为3.6W
10.如图所示,拉力F为10N,物体A以0.2m/s的速度在物体B表面向左做匀速直线运动(B表面足够长);物体B静止在地面上,受到地面水平向左6N的摩擦力,弹簧测力计示数为20N。下列说法正确的是( )
A.物体A受到物体B的摩擦力为20N B.此时拉力F的功率为2W
C.此时滑轮组的机械效率为70% D.当拉力F增大到20N时,物体B将向左运动
11.在“富国强军”的时代要求下,大连造船厂建造了首艘国产航空母舰。在建造过程中需要使用大型起重机“龙门吊”。它主要由主梁和支架构成,可以提升和平移重物,其示意图如图所示。在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s的关系图像是( )
A.B. C. D.
12.只含一种杂质的硫酸溶液M,加入足量的氢氧化钡溶液后,再加足量的稀盐酸,过程如图所示。下列判断合理的是( )
①M中一定不含有碳酸钠
②图中ab间(不含a、b两点)滴入酚酞溶液变红色
③bc段表示沉淀部分消失,无气泡产生
④c点后溶液中的溶质至少3种
A.①②③④ B.③④ C.①② D.①②③
13.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中,电压表V2的示数最小值为3V,电压表V1与V2的示数之差变化了2V,闭合开关S1和S2,将滑片P从最下端移动到最上端的过程中,电阻R3的最大功率为0.75W,当滑片P在中点时,电路总功率为P总,电压表V1与V2的示数之比为1:2。P总为( )
A.2W B.2.4W C.3W D.3.2W
14.如图a所示,甲、乙两个相同的烧杯装有等质量的水,分别接入加热器1和加热器2进行加热,不计热量损失,得到图b所示的水温与加热时间的关系图,则下列说法正确的是( )
A.若吸收相同的热量,则甲杯的水升温比乙杯的多
B.加热器1的实际功率小于加热器2的实际功率
C.加热器1的电阻小于加热器2的电阻
D.加热相同的时间,甲、乙杯吸收的热量是相等的
15.图像是表征事物的一种方法。小明用如图甲所示电路测定小灯泡的电功率,将滑片从b移至a,记录多组数据并描绘出如图乙所示的I﹣U图像。若图中面积S1表示灯泡两端电压为U1时消耗的电功率大小,则此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为( )
A.S2 B.S3 C.S1+S2 D.S1+S3
二、填空题(每空2分,总计40分)
16.(8分)化学与我们的生活、生产、科技密切相关。
(1)中国自主研发的“天问一号”火星探测车已成功登陆火星。硅片太阳能电池板是探测车主要动力来源,硅的元素符号是 。
(2)我国具有丰富的海洋资源,海水中含量最多的阳离子是 (填离子符号)。
(3)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂,可应用于自来水和公共场所的杀菌、消毒处理。ClO2中氯元素的化合价为 价。
(4)超氧化钾(KO2)常备于急救器和消防队员背包中,能迅速与水反应放出氧气,其反应的化学方程式为2KO2+2H2O═2KOH+X+O2↑,则X的化学式是 。
17.(4分)(2023 江油市模拟)如图所示,一物体放在同一水平面上,第一次在拉力F1的作用下,以速度v1匀速运动了距离s,第二次在拉力F2的作用下,以速度v2匀速运动了同样的距离,已知v1>v2。比较前后两次拉力做的功W1 W2,拉力的功率P1 P2。(均填“>”“=”或“<”)
18.(6分)兴趣小组研究酸碱反应时利用稀硫酸、氢氧化钠溶液、紫色石蕊指示剂进行实验,实验操作和溶液颜色变化如图所示。
(1)从微观角度分析,该反应的实质是 。
(2)根据乙图颜色的变化,判断图甲中B溶液是 。(填写溶液名称)
(3)图乙中M点时,溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有 。
19.(6分)小宁用铝箔折了一个U形秋千,其两端通过回形针与干电池两端相连,置于磁铁上方,如图所示。通电时,铝箔会朝一个方向摆动。
(1)铝是生活中常见的金属之一,可以加工成铝箔,利用了铝的 _________性。
(2)通电摆动时,电池的电能转化为秋千的 ___________能和热能。
(3)若要改变铝箔秋千通电时摆动的方向,可采用的方法是 ________________。(写出一种即可)
20.小明研究氢氧化钙化学性质,进行了如下两个实验。
(1)实验过程中能观察到有白色沉淀生成的是实验____________。(填写图中的序号)
(2)图乙表示实验③过程中溶液中离子种类在反应前后的变化,★表示的离子是 _________。
(3)实验结束后,将实验②和③试管中的废液倒入同一个烧杯中,发现沉淀消失,其原因是__________________________________________________________________。
21.(4分)如图甲所示,阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程;如图乙所示是通过导体的电流与电阻的关系图像,则图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ,某用电器的电功率与通电时间的关系如图丙所示,联系甲、乙两图,则该用电器80s内消耗的电能是__________J。
22.如图甲所示的电路中电源电压不变,滑动变阻器R2标有“20Ω 0.5A”,R1=10Ω,灯L标有“4V 1W”,灯L的I﹣U图像如图乙。在保证电路安全的情况下,闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,电压表V2的最小示数为2V。则电源电压为 V,电路的最大功率为 W,滑动变阻器阻值的调节范围为 Ω。
三、探究题(每空2分,总计40分)
23.(8分)学习了杠杆知识后,小宁用身边的物体来探究杠杆的平衡条件。他所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量均为10g)、细线、刻度尺等。
动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/m F1l1/N m F2l2/N m
0.2 0.02 0.1 0.04 0.004 0.004
(1)他将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后的情形如图甲,若想调节铅笔水平平衡,他应将线向_____ 移动;
(2)调节铅笔水平平衡后,他用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示,如表为小宁记录的实验数据;据此小宁得出如下结论:“动力×动力臂=阻力×阻力臂”。请判断他的探究过程是否正确,并说明理由 ;
(3)铅笔水平平衡后,小宁不小心将前端细长的铅笔芯弄断了(如图丙),他立刻将铅笔稳住并将铅笔芯放到左端细线上方固定(如图丁),松手后铅笔将 (填字母)。
A.仍然水平平衡 B.左端下沉 C.右端下沉 D.无法确定
24.(8分)小金同学在测定“小灯泡电功率”的实验中,电源为三节干电池,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小金连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,接下来的操作是 ;小金同学测量了六组且记下对应的电压表(0.5V、1.0V、……、3.0V)和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I—U图像,可计算出小灯泡的额定功率是 W。
(3)根据图丙分析,为完成上述整个实验,最合理的滑动变阻器应选 。
A.“0.5A 10Ω” B.“1A 20Ω” C.“1A 60Ω” D.“0.2A 200Ω”
25.(8分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解
【提出问题1】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究1】小红同学设计如图1所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如图:
①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ;
(2)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响? (填“有”或“没有”)
【提出问题2】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究2】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如图2所示的实验流程
(3)最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(4)通过本题,你学会了定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
26.(8分)学习了“物体的动能与什么因素有关”的实验后,小军开展了如图甲的实验:
步骤一:让铁球甲从斜面E点静止滚下,打到A处木块,推动木块;
步骤二:让铁球甲从斜面F点静止滚下,打到A处相同的木块,推动木块;
步骤三:换一铁球乙(m乙>m甲)从斜面上F点静止滚下,打到A处相同的木块,推动木块。
(1)铁球动能的大小是通过 来比较的,这种研究方法叫转换法。
(2)实际操作中,小军发现几次木块并未发生移动,对此你建议的改进方法 。小军进行改进后实验成功了,他通过对步骤一、二实验结果的分析,得出了动能与 的关系。
(3)为了研究动能与质量的关系,有同学又设计了如图乙装置,将两个质量不同的小球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放。不考虑各种能量损耗,该方法是否合理? ,若不合理请说明理由________________________________________________________________________________ 。
27.(8分)小苏打(NaHCO3)和食盐(NaCl)是厨房中常用物质。现有一包白色固体,可能由NaHCO3和NaCl中的一种或两种组成。某科学小组同学展开了系列拓展性研究。
(一)定性分析
【实验目的】确定白色固体的组成
【实验方案】
【实验结论】该白色固体由NaHCO3和NaCl两种物质组成
(1)基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是 。
(2)写出步骤②中生成白色沉淀的化学反应方程式 。
(二)定量分析
【实验目的】测定该白色固体中NaHCO3的质量分数
为了测定该样品中NaHCO3的质量分数,小吕、小周分别取a克该样品,设计了如下方案:
小吕方案I:利用NaHCO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定生成CO2的质量,计算样品中NaHCO3的质量分数。
(3)小吕用下列装置完成本实验,装置的连接顺序是 (填装置的字母编号);
(4)D装置中的反应完全后,需再次通入空气,其目的是 。
四、综合题(总计35分)
28.(8分)冬天气温较低,汽车后挡风玻璃上常常会形成一层薄霜或者雾气,导致驾驶员无法观察后方情况。为保障安全出行,后挡风玻璃上有加热除霜(雾)装置。小科同学通过询问专业人员,结合所学知识,在老师的帮助下设计了汽车后挡风玻璃加热电路,如图所示。它由控制电路和工作电路组成,R0为定值电阻,R1、R2设置在后挡风玻璃内,其中R1为热敏电阻,其温度始终与玻璃温度相同,R2为加热电阻,阻值为0.8Ω,电源电压U1=12V,U2=16V。开关S闭合时,当后挡风玻璃的温度达到40℃,工作电路会自动断开。
(1)根据电路判断,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而 。用久后,电源电压减小,当工作电路自动断开时玻璃温度比设定控制电路值 (选填“高”或“低”)。
(2)将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是多少?(玻璃质量10kg,玻璃比热容为0.8×103J/(kg ℃),不计热量损耗)
(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流减小到25mA时,电磁继电器的衔铁会断开。若定值电阻R0=250Ω,闭合开关,玻璃的温度为10℃和40℃时,控制电路的电功率相差0.02W,则10℃时热敏电阻R1的阻值为多少?
29.(4分)“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小龙同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣,查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法:下层底盒中倒入适量冷水,打开加热包塑料膜,将加热包放入凉水中,放上上层食材盒,倒入一定食用冷水,盖上盖子,15分钟后,即可开盖食用。(图乙为自热火锅结构示意图)
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质,其中的金属粉末与炭粉在热水中发生化学反应,可短时间放出大量的热,后续缓慢放热。
③自热火锅工作时,下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
(1)自热火锅在加热食物过程中的能量转化: 。
(2)为解释自热火锅的工作原理,请结合上述材料,对oa、ab、bc各段的温度变化做出解释。
30.(6分)用相同的电加热器给初温及质量均相同的甲液体和水加热,两种液体每秒吸收的热量相同,这两种液体的温度﹣加热时间的图像如图所示。[c水=4.2×103J/(kg ℃)]
(1)从开始加热到第1分钟,两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q水(选填“>”、“=”或“<”);甲升高的温度为△t甲,水升高的温度为△t水,则△t甲:△t水= ;
(2)甲的比热容大小为 J/(kg ℃);
(3)已知电加热器的热效率为50%,求它需要消耗多少电能才能把1kg的水升高50℃。
31.(7分)科学小组的同学设计了一款“重力灯”。图甲是这种“重力灯”的结构简化图,当重物下落时拉动绳子,转轴转动时,小灯泡就可以发光,稳压设备能将电能储存,并输出3.6V稳定的电压给其他电器。当挂上一个质量为25kg的重物时,重物恰好可以缓慢匀速下落。
(1)图甲虚线框内装置的工作原理是 。
(2)整个装置的能量转换率为20%,在重物竖直下落2.4m的过程中产生的电能,可以供一个标有“3.6V 1W”字样的LED灯持续正常发光多长时间?
(3)取下灯泡,将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验。R0为标有“5Ω 0.3A“的定值电阻,滑动变阻器R1标有“50Ω 1A”,电流表选择量程为0~0.6A,电压表选择量程为0~3V。为了保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
32.(8分)小宁同学用一定质量分数的FeCl3溶液和一定质量的NaOH固体粉末做实验。四次实验结果如表所示:
实验次数 NaOH质量/g FeCl3溶液质量/g Fe(OH)3质量/g
1 6 100 5.35
2 12 100 10.7
3 24 150 16.05
4 36 200 a
根据实验结果回答下列问题:
(1)实验过程中可以观察到有 色沉淀生成。
(2)第 次实验,FeCl3和NaOH恰好完全反应。
(3)表中的a值是 。
(4)实验中所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)
【狙击期末】九上科学期末模拟(二)(参考答案)
一、选择题
1. 【答案】D
【解析】【考点】空气的成分及各成分的体积分数.
【分析】根据题意,1784年,科学家卡文迪什演示了“人工空气”的燃烧,发现燃烧产物只有水,该气体具有可燃性,且燃烧产物只有水,进行分析判断。
【解答】解:A、氮气不具有可燃性,故选项错误。
B、氧气能支持燃烧,不具有可燃性,故选项错误。
C、二氧化碳不具有可燃性,故选项错误。
D、氢气具有可燃性,燃烧产物是水,故选项正确。
故选:D。
2. 【答案】D
【解析】【解答】解:A、茶氨酸是由茶氨酸分子构成的,茶氨酸分子由碳原子、氢原子、氧原子、氮原子构成,故选项说法错误。
B、分子是由原子构成的,茶氨酸分子中含有氮原子,不含氮分子,故选项说法错误。
C、相对分子质量单位是“1”,不是“g”,常常省略不写,故选项说法错误。
D、茶氨酸是含碳元素的化合物,属于有机物,故选项说法正确。
故选:D。
3. 【答案】C
【解析】【考点】酸的化学性质.
【分析】根据酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应),据此进行分析解答。
【解答】解:根据题意,X的物质类别与图中其他物质不同。
A、硝酸钾不与稀盐酸反应,故选项错误。
B、氧化铜能与稀盐酸反应,与氧化铁均属于金属氧化物,故选项错误。
C、碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,且碳酸钙属于盐,故选项正确。
D、氢氧化钾能与稀盐酸反应,属于碱,与氢氧化钠类别相同,故选项错误。
故选:C。
4. 【答案】A
【解析】【考点】机械能的概念;动能和势能的转化.
【分析】判断人与滑雪板动能和重力势能大小的变化,从动能和重力势能大小的影响因素考虑。
(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)机械能为动能和势能的和。
【解答】解:比赛时,她在腾空后继续向上的过程中,如果不计空气阻力,她的机械能是守恒的,此过程中她的质量不变,速度变小,动能变小,高度变大,重力势能变大;故A正确。
故选:A。
5. 【答案】B
【解析】【考点】电路故障的分析.
【分析】电热壶突然停止工作,灯L仍正常发光,说明灯泡相连的火线和零线正常,但电路中一定出现断路;
测电笔测试三孔插座的左右两孔,氖管都发光,说明两孔与火线是连通的,故只可能是零线断了。
【解答】解:灯L仍正常发光,说明A、C左边的火线、零线均正常;而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔,氖管均发光,说明火线正常,而零线出现断路现象,因此是CD间发生了断路,此时三孔插座的左孔通过电热壶与火线连通,则此时左右两孔都能使氖管均发光。
故选:B。
6. 【答案】D
【解析】【考点】磁场对通电导线的作用.
【分析】通电导体在磁场中受力的作用,此过程将电能转化机械能和内能。
【解答】解:铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用,此过程将此过程将电能主要转化机械能;
A、是电磁感应实验,是发电机的原理,故A错误;
B、奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故B错误;
C、研究的是电磁铁的磁性强弱,故C错误;
D、研究通电导体在磁场中受力而运动,故D正确。
故选:D。
7. 【答案】D
【解析】【考点】实际功率;欧姆定律的应用.
【分析】(1)闭合开关S后,两灯并联,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压,已知电源电压为3V,据此得出电压表的示数;
(2)两灯并联,则两灯泡两端的电压相同。灯L1比L2亮,则L1的实际功率大,根据P=UI可知通过L1的电流与通过L2的电流的大小关系;
灯L2的电阻为10Ω,根据P=可知灯L1的电阻与L2的电阻的大小关系,据此得出灯L1的电阻与10Ω的大小关系;
(3)根据欧姆定律可知通过L2的电流,据此得出电流表的示数。
【解答】解:C、闭合开关S后,两灯并联,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压,则电压表的示数为3V,故C错误;
AD、两灯并联,则两灯泡两端的电压相同。灯L1比L2亮,则L1的实际功率大,根据P=UI可知通过L1的电流大于通过L2的电流,故A错误;
灯L2的电阻为10Ω,根据P=可知灯L1的电阻小于L2的电阻,即:灯L1的电阻小于10Ω,故D正确;
B、根据欧姆定律可知通过L2的电流I2===0.3A,即电流表的示数为0.3A,故B错误。
故选:D。
8. 【答案】B
【解析】【考点】碱的化学性质;化学反应类型的判定.
【分析】A、根据反应的特点分析;
B、根据二氧化碳与氢氧化钠的反应分析现象;
C、根据碳酸钠的检验方法分析;
D、根据稀盐酸与碳酸钠的反应分析现象.
【解答】解:A、稀硫酸和碳酸钠接触后发生的是复分解反应,故A正确;
B、由于二氧化碳与氢氧化钠反应生成了碳酸钠和水,没有沉淀生成,Ⅲ中澄清溶液不会变浑浊,故B错误;
C、要证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应生成了碳酸钠,Ⅱ中盛放的可能是稀盐酸,故C正确;
D、实验步骤②后,盐酸被压入Ⅲ中,盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳气体,故D正确。
故选:B。
9. 【答案】A
【解析】【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)比较滑片P在某一端点和滑片P移至中点时灯泡消耗的功率判断开始时滑片的位置,根据P=UI求出此时灯泡两端的电压,根据串联电路的分压特点结合电压表示数的变化判断滑片位于中点时电压表的示数,根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;
(2)当滑片P移到最右端点时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示电源的电压,滑片P移到中点时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出电源的电压;
(3)滑片P在最右端时,根据P=I2R求出滑动变阻器的功率。
【解答】解:
由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.3A,小灯泡消耗的功率为0.9W;
当滑片P移至中点时,电压表示数变化了2V,此时小灯泡恰好正常发光,且消耗的功率为2W,
由小灯泡消耗的功率变大可知,电路中的电流I=0.3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大(即滑片在最右端),
由P=UI可得,此时灯泡两端的电压:
UL===3V,
当滑片P移到中点时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡两端的电压变大,
由电压表示数变化了2V可知,此时灯泡两端的电压UL′=UL+2V=3V+2V=5V,
因此时灯泡正常发光,且灯泡的功率PL′=2W,
所以,由P=UI=可得,灯泡正常发光时的电阻:
RL===12.5Ω,故C错误;
(2)当滑片P在最右端时,灯泡两端的电压UL=3V,电路中的电流I=0.3A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I=可得,电源的电压:
U=UL+IR=3V+0.3A×R滑﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当滑片P移到中点时,灯泡两端的电压UL′=5V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流(等于此时灯泡的电流):
I′===0.4A,
电源的电压:
U=UL′+I′×=5V+0.4A×﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
因电源的电压不变,
所以,3V+0.3A×R滑=5V+0.4A×,
解得:R滑=20Ω,故A正确;
电源的电压U=UL+IR=3V+0.3A×20Ω=9V,故B错误;
(3)滑片P在最右端时,滑动变阻器消耗的功率:
PR=I2R滑=(0.3A)2×20Ω=1.8W,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,要注意本题中灯泡的电阻是变化的。
10.【答案】C
【解析】【考点】滑轮及滑轮组的机械效率;功率的计算;滑轮组及其工作特点.
【分析】(1)物体B静止在地面上,处于平衡状态,水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力之和,据此求物体A对它向左的摩擦力,由于力的作用是相互的,可求物体A受到的摩擦力;
(2)由图可知,水平使用滑轮组,n=2,拉力端移动速度v=2v物,利用P=Fv求拉力做功的功率;
(3)由图可知,水平使用滑轮组,拉力的有用功W有=fs物;拉力移动的距离s=ns物;拉力做的总功W总=Fs,则滑轮组的机械效率η=;
(4)若拉力增大到20N,A将做加速运动,而A对B压力不变,接触面的粗糙程度不变,则A和B之间的摩擦力不变,所以物体B的运动状态不会改变,即仍然静止。
【解答】解:A、物体B静止在地面上,处于平衡状态,水平方向上物体B受到向右的弹簧拉力等于地面对它向左的摩擦力和物体A对它向左的摩擦力之和,及fB+6N=20N,则fB=14N;由于力的作用是相互的,物体A受到的摩擦力fA=fB=14N,故A错误;
B、由图可知n=2,拉力端移动的速度v=2v物=2×0.2m/s=0.4m/s,
拉力做功的功率:P=Fv=10N×0.4m/s=4W,故B错误;
C、由图可知,水平使用滑轮组,拉力做的有用功W有=fAs物;
拉力端移动的距离s=ns物;
拉力做的总功W总=Fs=Fns物;
滑轮组的机械效率η=====70%,故C正确;
D、拉力增大到20N,A将做加速运动,而A对B压力不变,接触面的粗糙程度不变,则A和B之间的摩擦力不变,所以物体B的运动状态不会改变,即仍然静止,不会向左运动,故D错误。
故选:C。
11.【答案】B
【解析】【考点】杠杆的平衡条件.
【分析】在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,以左侧的支柱为支点,右支架对主梁的支持力F为动力,重物对杠杆的拉力为重力,大小等于物体的重力G,动力臂为整个主梁的长度,设为L,阻力臂为L﹣s,根据杠杆平衡条件分析出F和s的关系式,得出F与s的关系,找出图像。
【解答】解:在重物由主梁右端缓慢移到左端的过程中,以左侧的支柱为支点,右支架对主梁的支持力F为动力,重物对杠杆的拉力为重力,大小等于物体的重力G,动力臂为整个主梁的长度,设为L,阻力臂为L﹣s,
根据杠杆平衡条件:FL=G(L﹣s)得,
拉力F为:F=G﹣,
由关系式知:右支架对主梁的支持力F与重物移动距离s成一次函数关系,且拉力随s的增大而减小,故B符合题意。
故选:B。
12.【答案】A
【解析】【分析】根据硫酸能与足量的氢氧化钡溶液反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀和水,再加入足量的稀盐酸,稀盐酸能与过量的氢氧化钡溶液反应生成氯化钡和水;oa段沉淀质量增加;ab段沉淀质量不变,bc段质量减少,进行分析判断。
【解答】解:只含一种杂质的硫酸溶液M,加入足量的氢氧化钡溶液后,硫酸能与足量的氢氧化钡溶液反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀和水,沉淀的质量逐渐增加,至完全反应不再发生改变,故oa段沉淀质量增加;ab段沉淀质量不变;bc段质量减少,是因为生成的沉淀中,一部分沉淀能与稀盐酸反应。
①M中一定不含有碳酸钠,因为碳酸钠能与硫酸反应,不能共存,故说法正确。
②图中ab间(不含a、b两点)是过量的氢氧化钡与盐酸反应的过程,过程中呈碱性,滴入酚酞溶液变红,故说法正确。
③M中的杂质可能是氯化镁等,当杂质为氯化镁时,与氢氧化钡反应产生氢氧化镁沉淀,氢氧化镁与盐酸反应没有气泡产生,故说法正确。
④若M中含有氯化镁,氯化镁与氢氧化钡溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,稀盐酸能与过量的氢氧化钡溶液反应生成氯化钡和水,稀盐酸能与氢氧化镁沉淀反应生成氯化镁和水,c点后溶液中稀盐酸过量,溶质有氯化钡、氯化镁、氯化氢三种溶质,则c点后溶液中的溶质至少3种,故说法正确。
故①②③④判断均合理。
故选:A。
【点评】本题难度不大,明确oa段、ab段、bc段发生的反应、熟练掌握酸碱盐的化学性质是正确解答本题的关键。
13.【答案】B
【解析】【考点】电功率的计算.
【分析】(1)只闭合开关S1时,R1与R2、R3串联,电压表V1测R2和R3两端的电压之和,电压表V2测R1和R2的滑片上方电阻丝两端的电压之和;根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变和电压表V1的示数不变,当滑片P位于最上端时,电压表V2测R1两端的电压,其示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据欧姆定律表示出电压表V2的最小示数;将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中,电压表V1与V2的示数之差变化了2V,据此可知两电压表示数的差值即为R2两端的电压,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1与R2的阻值之比即可得出两阻值的关系;
(2)闭合开关S1和S2时,R1与R2、R3串联,电压表V1测R2和R3两端的电压之和,电压表V2测R1和R2两端的电压之和;当滑片P位于上端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电阻R3的功率最大,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,利用P=UI=I2R表示出电阻R3的最大功率;当滑片P在中点时,电压表V1与V2的示数之比为1:2,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出两电压表的示数之比即可得出R1与R3的阻值关系,然后联立等式即可求出电源的电压、R1和R3的阻值以及R2的最大阻值,当滑片P在中点时,根据电阻的串联和P=UI=求出电路总功率。
【解答】解:(1)只闭合开关S1时,R1与R2、R3串联,电压表V1测R2和R3两端的电压之和,电压表V2测R1和R2的滑片上方电阻丝两端的电压之和,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,由I=可知,电路中的电流不变,电压表V1的示数不变,当滑片P位于最上端时,电压表V2测R1两端的电压,其示数最小,即U1=3V,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==,电压表V2的最小示数U1=IR1,即3V=R1﹣﹣①
因将滑动变阻器的滑片P从最上端移动到最下端的过程中,电压表V1与V2的示数之差变化了2V,所以,R2两端的电压U2=△UV2=2V,因串联电路中各处的电流相等,
所以,====,即R2=R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②;
(2)闭合开关S1和S2时,R1与R2、R3串联,电压表V1测R2和R3两端的电压之和,电压表V2测R1和R2两端的电压之和,
当滑片P位于上端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电阻R3的功率最大,
此时电路中的电流I1==,
电阻R3的最大功率P3=I12R3,即0.75W=()2R3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
当滑片P在中点时,电压表V1与V2的示数之比为1:2,
则两电压表的示数之比=====,
解得:R3=R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④
把②④代入①可得:U=6V﹣﹣﹣⑤,
把④⑤代入③可得:R1=9Ω,则R2=R1=×9Ω=6Ω,R3=R1=×9Ω=3Ω,
当滑片P在中点时,电路总功率为P总====2.4W。
故选:B。
14.【答案】C
【解析】【答案】C
【知识点】热量的计算;电功率计算公式的应用
【解析】【分析】(1)根据Q=cm△t分析;
(2)(4)根据W=Pt分析;
(3)根据公式分析。
【解答】A.甲和乙两个烧杯内水的质量相等,二者吸收相同的热量,根据Q=cm△t可知,二者升高的温度相等,故A错误;
B.根据b图可知,两杯水都升高到40℃时吸收相同的热量,甲用2min,而乙用3min。根据W=Pt可知,加热器1的实际功率大于加热器2的实际功率,故B错误;
C.根据公式可知,加热器的电压相等时,加热器1的功率大于2的功率,那么加热器1的电阻小于2的电阻,故C正确;
D.根据Q=W=Pt可知,加热相同的时间,甲吸收的热量大于乙吸收的热量,故D错误。
故选C。
15.【答案】B
【解析】【考点】电功率的计算.
【解答】解:当滑片在阻值最大处时电路中的电流最小,由图乙知电压表的示数为U1,当滑片在阻值最小处时电路中的电流最大,电压表的示数最大,为电源电压,由图乙知此时电压表的示数为U0,当电压为U1时,根据串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压为:U滑=U0﹣U1,
电流与小灯泡的电流相同,由P=UI知滑动变阻器的功率为:P滑=U滑I=(U0﹣U1)I,此时滑动变阻器所消耗的电功率可表示为S3。
故选:B。
二、填空题
16.【答案】(1)Si。 (2)Na+ (3)+4 (4)H2O2。
【解析】【分析】(1)硅的元素符号是Si。
(2)海水中氯化钠含量最高。
(3)化合物中元素化合价代数和为零。
(4)化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)硅的元素符号是Si。故填:Si。
(2)我国具有丰富的海洋资源,海水中氯化钠含量最高,因此含量最多的阳离子是Na+。故填:Na+。
(3)ClO2中氧元素化合价是﹣2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氯元素的化合价为+4价。
故填:+4。
(4)反应前后钾原子都是2个,反应前氧原子是6个,反应后应该是6个,其中2个包含在未知物质中,反应前氢原子是4个,反应后应该是4个,其中2个包含在未知物质中,则X的化学式是H2O2。
故填:H2O2。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
17.【答案】=;>
【解析】【解答】解:一物体放在同一水平面上在拉力的作用下做匀速直线运动,此时拉力等于摩擦力;由于压力和接触面的粗糙程度不变,故拉力不变,即F1=F2,由于通过的距离相同,根据W=Fs可知,所做的功是相同的,即W1=W2;拉力相同,v1>v2,则根据P=Fv可知,第一次的功率大,即P1>P2。
故答案为:=;>。
18.【答案】(1)氢氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;(2)稀硫酸;(3)Na2SO4、H2SO4。
【解析】【考点】碱的化学性质;复分解反应的条件与实质;酸碱指示剂及其性质;酸的化学性质.
【解答】解:(1)氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,从微观角度分析,反应实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子。
(2)由乙图中变化可知,滴加B溶液前,溶液颜色为蓝色,说明图甲中A溶液为氢氧化钠溶液,反应时溶液先变紫色再变红色,说明B溶液为稀硫酸。
(3)图乙中M点对应溶液呈红色,说明稀硫酸过量,溶液中除紫色石蕊外还存在的溶质有Na2SO4、H2SO4。
故答案为:(1)氢氢离子和氢氧根离子结合生成水分子;(2)稀硫酸;(3)Na2SO4、H2SO4。
19.【答案】(1)延展;(2)机械;(3)改变电流方向。
【解析】【考点】能量的相互转化和转移;金属的物理性质及用途;直流电动机的原理.
【分析】(1)铝的延展性好,能打造得很薄;
(2)通电导体在磁场中受力的作用,此过程将电能转化为机械能和内能;
(3)通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关。
【解答】解:(1)铝的延展性好,能打造得很薄,可以加工成铝箔;
(2)铝箔框通电后摆动是因为通电铝箔框在磁场中受力的作用,且电流通过导体时会产生热量,此过程中将电能转化为机械能和内能;
(3)因为通电导体在磁场中受力运动的方向与电流的方向和磁场的方向有关,所以要改变铝箔框通电时的摆动方向,可以改变电流的方向或磁场的方向。
故答案为:(1)延展;(2)机械;(3)改变电流方向。
20.【答案】(1)①;(2)钙离子;(3)氢氧化铁和稀盐酸反应生成了氯化铁和水。
【解析】【考点】碱的化学性质;化学反应的实质.
【分析】(1)根据碱的化学性质,进行分析解答。
(2)根据稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,进行分析解答。
(3)根据③试管中生成的沉淀是氢氧化铁,进行分析解答。
【解答】解:(1)氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,和稀盐酸反应生成氯化钙和水,和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钙,则实验过程中能观察到有白色沉淀生成的是实验①。
(2)稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,反应的实质是氢离子和氢氧根离子结合生成水分子,图乙表示实验③过程中溶液中离子种类在反应前后的变化,★表示的离子是钙离子。
(3)③试管中生成的沉淀是氢氧化铁,氢氧化铁能与酸反应,实验结束后,将实验②和③试管中的废液倒入同一个烧杯中,发现沉淀消失,是因为氢氧化铁和稀盐酸反应生成了氯化铁和水。
故答案为:(1)①;(2)钙离子;(3)氢氧化铁和稀盐酸反应生成了氯化铁和水。
21.【答案】电压;120。
【解析】【解答】解:由图甲知图中阴影部分的面积在数值上等于物体在2s内通过的路程,即s=vt,同理乙图电流I和电阻R围成的阴影部分的面积表示的物理量是电压,即U=IR;
由图丙知前20s功率P与时间t围成的三角形的面积与后20s功率P与时间t围成的三角形的面积相等,可以把右面的三角形移到左上面,使得80s内功率P与时间t围成的图形为一个底是60s,宽是2W的长方形,
所以该用电器80s消耗的电能是:W=Pt=2W×60s=120J。
故答案为:电压;120。
22.【答案】8;2;6~20
【解析】【考点】电功率的计算;欧姆定律的应用.
【分析】闭合开关S,定值电阻R1、灯泡L和滑动变阻器R2串联,电压表V1测量滑动变阻器R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压;
(1)根据题意可知V2最小示数为2V,求出电路中电流,根据欧姆定律求得R1的电压,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大,电压最高,由图乙可知,此时小灯泡两端的电压,然后串联电路的特点求出电源电压;
(2)根据串联电路的分压原理可知,在保证电路安全的情况下,当滑动变阻器R2连入电路的电阻越小时电压表V1的示数越小,此时电路中电流最大,所以,根据灯泡的额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流判断出电路中的最大电流,利用P=UI求出电路的最大功率;
(3)根据电路中允许通过的最大电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的最小电阻;当电压表V2示数为2V时,R2接入电路的电阻最大,进而得出滑动变阻器R2允许的取值范围。
【解答】解:闭合开关S,定值电阻R1、灯泡L和滑动变阻器R2串联,电压表V1测量滑动变阻器R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压;
(1)根据题意可知V2最小示数为2V,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大R2=20Ω,根据I=可得,此时电流:I===0.2A,U2大=IR2=0.2A×20Ω=4V,由图乙可知,此时小灯泡两端的电压UL=2V,由串联电路的电压特点可得,电源电压:U=U2大+UL+U1=4V+2V+2V=8V;
(2)根据串联电路的分压原理可知,在保证电路安全的情况下,当滑动变阻器R2连入电路的电阻越小时电压表V1的示数越小,此时电路中电流最大,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,由乙可知灯泡的额定电流为0.25A,则在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流为:I大=I额=0.25A,此时灯泡正常工作,电压表V1的示数最小,电路的最大功率:P大=UI大=8V×0.25A=2W;
(3)当电路中的最大电流为:I大=I额=0.25A,此时灯泡正常工作,UL额=4V,R1的电压:U′1=I大R1=0.25A×10Ω=2.5V,此时滑动变阻器R2的电压U′2=U﹣UL额﹣U1=8V﹣4V﹣2.5V=1.5V,滑动变阻器R2接入电路的最小电阻为:R2小==6Ω;
根据题意可知V2最小示数为2V,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器R2连入电路的电阻最大R2大=20Ω,所以,R2允许的取值范围是6~20Ω。
故答案为:8;2;6~20。
三、探究题
23.【答案】(1)左;(2)不合理;因为只有一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性;(3)C。
【解析】【考点】探究杠杆的平衡条件.
【分析】(1)铅笔左端下沉,说明其重心在支点左侧;要使铅笔水平平衡,需使铅笔所受重力的作用线过支点,据此分析细线移动方向;
(2)从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂;从支点到阻力作用线的垂直距离叫阻力臂;
要使实验结论具有普遍性,要有多组实验数据进行分析,只有一组实验数据得出的实验结论具有偶然性。
(3)铅笔芯折断后,固定在左端细线下,据此分析杠杆力臂的变化,根据杠杆平衡的条件分析解答。
【解答】解:(1)由图可知,铅笔静止后左端下沉,若想调节铅笔水平平衡,应将支点向左移动,即细线向左移动;
(2)实验数据分析不合理,因为只有一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性;
(3)由丁图可知,把折断的铅笔芯放到左端细线下方固定,对于杠杆来说,杠杆两侧的重力不变,但是杠杆左侧的力臂变短,根据杠杆的平衡条件可知,G左L左<G右L右,杠杆不能在水平位置平衡,杠杆右端下沉,故C正确。
故答案为:(1)左;(2)不合理;因为只有一组实验数据,得出的实验结论具有偶然性;(3)C。
24.【答案】(1)
(2)移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为额定电压2.5V;1;(3)C。
【解析】【解答】解:(1)测定“小灯泡电功率”的实验中,电压表并联在小灯泡两端,小灯泡额定电压为2.5V,则电压表选择小量程;滑动变阻器“一上一下”串联接入电路;如图所示:
(2)灯在额定电压下正常发光,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,由图乙知,灯泡两端电压等于1.2V,小于灯的额定电压2.5V,应增大灯泡的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理应减小变阻器连入电路中的阻值,故移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为额定电压2.5V;
由图丙所示的I﹣U图象,灯的电压为2.5V时,通过的电流为0.4A,所以小灯泡的额定功率是
P=UI=2.5V×0.4A=1W;
(3)电源由三节干电池,所以电源电压4.5V;小金同学测量的六组实验中,灯泡两端电压最小0.5V,由分压原理知,此时变阻器连入电路的阻值最大,由图象知,此时电路中电流约为0.1A,
则此时变阻器连入电路的阻值为:R===40Ω,
由图象知,灯泡电压为3V时的电流大于0.4A,所以应选择“1A 60Ω”的变阻器,故选:C。
故答案为:(1)见解答图;(2)移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为额定电压2.5V;1;(3)C。
25.【答案】(1)检查装置的气密性;(2)没有;(3)大于;(4)①②④⑤⑥
【解析】【考点】物质的组成成分以及含量的探究;化学实验方案的设计与评价;物质除杂或净化的探究.
【分析】(1)做实验时连接好仪器一定要检查装置的气密性。
(2)根据二氧化碳在空气中的含量分析;
(3)根据化学方程式分析;
(4)根据实验步骤与反应原理分析。
【解答】解:(1)做有气体参与的连续性实验的一般步骤是,连接装置→检验装置气密性→装药品→做实验。故填:检查装置的气密性;
(2)空气中含有的二氧化碳量很少,不会对结果产生大的影响;故填:没有;
(3)根据反应看出,变质生成的碳酸钠通过反应生成氢氧化钠,最终所得氢氧化钠固体质量比变质后样品中氢氧化钠的质量多。故填:大于;
(4)定性检验氢氧化钠的变质要选择试剂种类、注意实验装置与步骤的计划;定量测定变质样品中某成分的含量时要确定试剂用量,实验中还要考虑实验安全环保问题、测量中减少误差问题;故填:①②④⑤⑥。
答案为:(1)检查装置的气密性;(2)没有;(3)大于;(4)①②④⑤⑥
26.【答案】(1)木块移动的距离s;(2)增加铁球的质量或减少桌面的粗糙程度;
(3)不合理;弹簧被压缩到同样的形变程度,弹性势能相同,推开小球后,小球获得的动能相同,但由于两个小球质量不同,所以速度不相等。
【解析】【考点】探究影响动能的因素.
【分析】(1)实验中运用转换法研究铁球的动能,即让铁球撞击木块,观察木块撞击后移动的距离,可以判断出动能的大小;
(2)动能如果太小,就不能使木块运动;
动能的大小与物体的速度和质量有关,要探究动能和速度的关系,需保持质量相同,要探究动能和质量的关系,需保持速度相等;
(3)根据机械能守恒及动能和势能的转化来分析此题。
【解答】解:(1)实验中是通过比较滚下的铁球撞击木块移动的距离s来反映铁球动能的大小;
(2)实验中,铁球不能使木块运动,可能是因为铁球的动能太小,应增大铁球的动能,可以增大铁球滚到斜面底端的速度(即让铁球从更高点下滑),也可以换用质量更大的铁球;还可能是桌面比较粗糙、摩擦力较大,所以可减少桌面的粗糙程度;
步骤一、二中小球的质量相同,小球到达水平面的速度不同,所以探究的是动能与速度的关系;
(3)两球压缩弹簧到同样的形变程度后,弹簧具有的弹性势能相同,则转化成的动能也相同,但由于两个小球质量不同,两球的速度会不同,因此该方案不合理。
故答案为:(1)木块移动的距离s;(2)增加铁球的质量或减少桌面的粗糙程度;(3)不合理;弹簧被压缩到同样的形变程度,弹性势能相同,推开小球后,小球获得的动能相同,但由于两个小球质量不同,所以速度不相等。
27.【答案】(1)稀硝酸
(2)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)ADBEC或ADBCE;
(4)使反应生成的二氧化碳全部被E装置吸收。
【解析】【分析】(1)由题目的信息可知:基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是硝酸;
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水;
(3)根据实验目的和各种物质的性质进行分析;
(4)根据把生成的二氧化碳全部排入装置E或C中,使之充分被吸收进行分析。
【解答】解:(1)加入稀盐酸,会和碳酸氢钠反应会生成氯化钠,干扰原混合物中氯化钠的检验,基于上述实验结论,则步骤①中加入的过量稀酸应该是过量的稀硝酸;故填:稀硝酸;
(2)二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和水,化学方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.故填:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)利用NaHCO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测定生成CO2的质量,计算样品中NaHCO3的质量分数;小吕用下列装置完成本实验,装置的连接顺序是:ADBEC或ADBCE;故填:ADBEC或ADBCE;
(4)D装置中的反应完全后,需再次通入空气,其目的是使反应生成的二氧化碳全部被E装置吸收;故填:使反应生成的二氧化碳全部被E装置吸收。
【点评】本题考查了酸、碱。盐之间的相互反应、复分解反应的条件,难度较大,属于结论性探究,同学们要具体分析,综合掌握。
四、综合题
28.【答案】(1)增大;低;(2)将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是1000s;(3)10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω。
【解析】【解答】解:(1)该装置是汽车后挡风玻璃上的加热除霜(雾)装置,当玻璃温度较低时,控制电路应该工作,电磁铁将衔铁吸闭,从而使工作电路工作,从而加热电阻R2产生热量给玻璃加热,当温度达到设定温度时,电磁铁将衔铁释放,加热电阻R2停止工作,此时控制电路中的电流应该小于其设定电流。则此过程中,温度的升高时,控制电路中的电流应该减小,由欧姆定律知,当电压一定时,电阻增大时,电流减小,所以热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大;
电磁铁释放衔铁时所对应的电流值是个定值,该电流为衔铁刚好要释放时的电流,由欧姆定律知,I释放=,则R释放=,因为I释放不变,U减小,故R释放减小,则热敏电阻R1对应的释放时的阻值减小,释放时的温度也随之减小;
(2)将玻璃从0℃加热至40℃时,玻璃吸收的热量为:Q吸=cm(t﹣t0)=0.8×103J/(kg ℃)×10kg×(40℃﹣0℃)=3.2×105J,不计热量损耗,电流通过加热电阻R2做功产生的热量全部被玻璃吸收,则W=Q吸=3.2×105J,加热电阻R2的电功率为:P===320W,由P=得,所需的时间为:t===1000s;
(3)当玻璃温度为40℃时,控制电路中的总功率为:P1=U1×I=12V×0.025A=0.3W,
玻璃的温度为10℃和40℃时,控制电路的电功率相差0.02W,所以当玻璃温度为10℃时,控制电路中的总功率为:P2=P1+0.02W=0.32W,由P=得,玻璃的温度为10℃时,控制电路中的总电阻为:R===450Ω,所以电阻R1的阻值为:R1=R﹣R0=450Ω﹣250Ω=200Ω。
故答案为:(1)增大;低;(2)将玻璃从0℃加热至40℃,所需的时间是1000s;(3)10℃时热敏电阻R1的阻值为200Ω。
29.【答案】(1)化学能转化成内能
(2)对0a段,冷水进入热包,与氧化钙反应放热;在20s内使下层底盒中的水温升高到60℃;ab段,水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与炭粉发生化学反应,放出大量的热,短时间内使水沸腾,蒸气温度高达200℃,高温蒸气对上层食盒持续加热,使上层食盒中的水沸腾,15分钟后即可煮熟食物;bc段,食物煮熟后,化学反应持续放热,蒸汽从食盒小孔出去,散热大于产热,盒内温度逐渐下降。
【解析】【考点】金属的化学性质;能量的相互转化和转移.
【分析】根据氧化钙与水反应,铁生锈等放热使水沸腾,煮熟食物及热传递结合题中图像温度的变化进行分析。
【解答】解:(1)氧化钙与水反应放出热量,自热火锅在加热食物过程中的能量转化为:化学能转化成内能。
(2)对0a段,冷水进入热包,与氧化钙反应放热;在20s内使下层底盒中的水温升高到60℃;ab段,水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与炭粉发生化学反应,放出大量的热,短时间内使水沸腾,蒸气温度高达200℃,高温蒸气对上层食盒持续加热,是上层食盒中的水沸腾,15分钟后即可煮熟食物;bc段,食物煮熟后,化学反应持续放热,蒸汽从食盒小孔出去,散热大于产热,盒内温度逐渐下降;
故答案为:对0a段,冷水进入热包,与氧化钙反应放热;在20s内使下层底盒中的水温升高到60℃;ab段,水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与炭粉发生化学反应,放出大量的热,短时间内使水沸腾,蒸气温度高达200℃,高温蒸气对上层食盒持续加热,使上层食盒中的水沸腾,15分钟后即可煮熟食物;bc段,食物煮熟后,化学反应持续放热,蒸汽从食盒小孔出去,散热大于产热,盒内温度逐渐下降。
答案为:(1)化学能转化成内能 (2)对0a段,冷水进入热包,与氧化钙反应放热;在20s内使下层底盒中的水温升高到60℃;ab段,水温升高后,加热包内的铁粉、铝粉与炭粉发生化学反应,放出大量的热,短时间内使水沸腾,蒸气温度高达200℃,高温蒸气对上层食盒持续加热,使上层食盒中的水沸腾,15分钟后即可煮熟食物;bc段,食物煮熟后,化学反应持续放热,蒸汽从食盒小孔出去,散热大于产热,盒内温度逐渐下降。
五、计算题
30.【答案】故答案为:(1)=;2:1;(2)2.1×103;(3)它需要消耗4.2×105J的电能才能把1kg的水升高50℃。
【解析】【分析】(1)相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同;根据图像算出从开始加热到第1分钟甲和水升高的温度之比;
(2)根据两种液体相同时间内吸收的热量相等及Q=cm△t来计算;
(3)根据图像判断出水温度升高50℃的时间,升高知道水的质量、升高的温度以及比热容,根据Q吸=cm(t﹣t0)求出水吸收的热量,根据η=×100%求出消耗的电能。
【解答】解:(1)相同的电加热器在相同时间内放出的热量相同,所以从开始加热到第1分钟两种液体吸收热量相同,即Q甲=Q水;
由图知1min甲升高△t甲=30℃﹣10℃=20℃,水的温度升高△t水=20℃﹣10℃=10℃,
所以△t甲:△t水=20℃:10℃=2:1;
(2)由图象知,加热1min时,两种液体吸收的热量相同,则:
c液m△t甲=c水m△t水
则c甲==c水=×4.2×103J/(kg ℃)=2.1×103J/(kg ℃);
(3)水吸收的热量为:
Q吸=c水m△t=4.2×103J/(kg ℃)×1kg×50℃=2.1×105J,
由η=×100%可得消耗的电能为:
W==4.2×105J。
故答案为:(1)=;2:1;(2)2.1×103;(3)它需要消耗4.2×105J的电能才能把1kg的水升高50℃。
【点评】本题考查了吸热公式、效率公式的综合应用,弄清楚图像是解题的关键。
31.【答案】(1)电磁感应现象;(2)120s;(3)7Ω~25Ω。
【解析】【解答】解:(1)当重物下落时拉动绳子,转轴转动时,小灯泡就可以发光,说明虚线框内装置在工作过程中把机械能转化为电能,所用该虚线框内装置的工作原理是电磁感应现象;
(2)重物所做的功:W=Gh=mgh=25kg×10N/kg×2.4m=600J,
由η=可知,产生的电能:W电=ηW=20%×600J=120J,
由P=可知,LED灯持续正常发光的时间:t===120s;
(3)将图甲装置的两个输出端接入图乙中的a、b两个接线柱进行实验,图甲装置提供3.6V的电源,
由图乙可知,R0与R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压,
根据的R0和R1的规格以及电流表的量程可知,电路中的最大电流:I大=0.3A,
由I=可知,电路中最小阻值:R小===12Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,滑动变阻器R1接入电路的最小阻值:R1小=R小﹣R0=12Ω﹣5Ω=7Ω,
根据电压表量程可知,电压表的最大示数为U1大=3V,
根据串联电路的电压特点可知,R0两端的最小电压:U0小=U﹣U1大=3.6V﹣3V=0.6V,
则电路中的最小电流:I小=I0===0.12A,
由I=可知,滑动变阻器接入电路的最大阻值:R1大===25Ω,
所以滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω~25Ω。
答:(1)电磁感应现象;
(2)LED灯持续正常发光的时间为120s;
(3)滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为7Ω~25Ω。
32.【答案】(1)红褐;(2)2;(3)21.4;(4)16.25%。
【解析】【考点】根据化学反应方程式的计算;碱的化学性质.
【分析】(1)氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠;
(2)第1次6g氢氧化钠粉末对应沉淀为5.35g,而第3次24g氢氧化钠粉末完全反应时,生成沉淀应该为5.35g×4=21.4g>16.05g,说明150gFeCl3溶液完全反应,生成沉淀16.05g;
(3)根据数据可知,第2次实验,100gFeCl3溶液和12gNaOH粉末恰好完全反应,产生沉淀10.7g,所以第4次实验,200gFeCl3溶液和24gNaOH恰好完全反应;
(4)根据第2次实验数据进行计算。
【解答】解:(1)氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁红色沉淀和氯化钠;
(2)第1次6g氢氧化钠粉末对应沉淀为5.35g,而第3次24g氢氧化钠粉末完全反应时,生成沉淀应该为5.35g×4=21.4g>16.05g,说明150gFeCl3溶液完全反应,生成沉淀16.05g;由数据可知,第2次实验,100gFeCl3溶液和12gNaOH恰好完全反应,产生沉淀10.7g。
(3)根据数据可知,第2次实验,100gFeCl3溶液和12gNaOH粉末恰好完全反应,产生沉淀10.7g,所以第4次实验,200gFeCl3溶液和24gNaOH粉末恰好完全反应,生成沉淀21.4g;
(4)设100gFeCl3溶液中溶质的质量为x。
FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓
162.5 107
x 10.7g
x=16.25g
所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是×100%=16.25%。
答:所用FeCl3溶液中溶质的质量分数是16.25%。
故答案为:(1)红褐;(2)2;(3)21.4;(4)16.25%。
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