浙江省杭州市下沙中学2023-2024学年九年级第一学期科学期中试卷

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浙江省杭州市下沙中学2023-2024学年九年级第一学期科学期中试卷

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浙江省杭州市下沙中学2023-2024学年九年级第一学期科学期中试卷
一、选择题(每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2023九上·杭州期中)下列各组物质中,依次属于单质、混合物、有机物的是(  )
A.水银、铝合金、甲烷 B.冰、稀盐酸、蛋白质
C.氢气、洁净的空气、木炭 D.硫粉、硫酸铜晶体、脂肪
2.(2023九上·杭州期中)关于酸、碱、盐及氧化物,下列说法正确的是(  )
A.电离产生的阳离子有氢离子的化合物叫做酸
B.烧碱、氢氧化铁等碱都能使紫色石蕊试液变蓝色
C.浓盐酸和浓硫酸敞口放置后,前者溶质质量分数变小,后者溶质质量分数变大
D.氧化物和碱一定含有氧元素,酸和盐则不一定含氧元素
3.(2023九上·杭州期中)下列有关酸碱溶液配制及其性质实验的操作,正确的是(  )
A.称量固体
B.配制溶液
C.稀释浓
D.测稀的pH值
4.(2023九上·杭州期中)以下四句话符合科学的是(  )
A.在鉴别物质时,可以用嘴尝试化学药品
B.当金属材料变成纳米级的粒子时,金属的性质不会发生变化
C.洗涤铝制容器时,可以用钢丝球擦洗
D.可以用硫氰化钾溶液检验三价铁离子的存在
5.(2023九上·杭州期中)只用一种试剂就能鉴别氢氧化钠、石灰水和稀硫酸3种溶液,该试剂是(  )
A.碳酸钠溶液 B.紫色石蕊试液
C.氯化钡溶液 D.氯化铜溶液
6.(2023九上·杭州期中)下列关于金属的说法错误的是(  )
A.金属都能导电
B.用氯化锌、铜、氯化银三种药品能区分出金属锌、铜、银的活动性顺序
C.金属锈蚀和金属的内部结构有关
D.合金往往比纯金属具有更好的性能,合金的硬度更大、熔点更低、耐腐蚀性更好
7.(2023九上·杭州期中)用三枚洁净无锈的铁钉,如图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是(  )
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
8.(2023九上·杭州期中)下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述正确的是(  )
A.某固体物质中加入稀盐酸,产生大量气泡,该物质一定是碳酸盐
B.某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液不一定含有硫酸根离子
C.某溶液用pH试纸测试,试纸变蓝色(pH约为10),该溶液一定是碱溶液
D.稀盐酸与氢氧化钠反应后溶液中加无色酚酞试液不变色,可断定两者恰好完全反应
9.(2023九上·杭州期中)下列试剂敞口放置于空气中,溶液的质量减轻的是(不考虑溶剂的蒸发)(  )
A.浓硫酸 B.烧碱溶液
C.澄清石灰水 D.饱和硫酸铜溶液
10.(2023九上·杭州期中)下列物质的名称、俗名、化学式不完全一致的一组是(  )
A.甲烷沼气 B.氢氧化钙石灰石
C.氧化钙生石灰 D.氢氧化钠烧碱
11.(2023九上·杭州期中)下列实验方案或措施合理的是(  )
A.为了除去硫酸铁溶液中的硫酸,可以加入足量铁粉
B.可以利用硝酸钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
C.实验室用锌粒和稀盐酸可以得到纯净的氢气
D.用紫色石蕊试液可以测定溶液的酸碱度
12.(2023九上·杭州期中)下列四个实验中只需要完成三个就能证明Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,其中不必进行的实验是(  )
A.将锌片放入稀硫酸 B.将铜片放入稀硫酸
C.将锌片放入硝酸银溶液 D.将铜片放入硝酸银溶液
13.(2023九上·杭州期中)探究酸碱反应是否发生的方法有多种.小华同学进行了以下四个实验,并用图象分别描述了实验过程中的现象。依据如图所示现象不能判断酸碱反应一定发生的是(  )
A.在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入溶液
B.在溶液中加入,然后向其中逐滴加入稀盐酸
C.在溶液中加入,然后向其中逐滴加入稀硫酸
D.在溶液中加,然后向其中逐滴加入稀硫酸
14.(2023九上·杭州期中)在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤液中滴加适量盐酸,没有明显现象,则下列说法正确的是(  )
A.滤渣中一定有Ag、Cu,滤液中一定有
B.滤渣中一定有Ag、Cu,滤液中一定没有和
C.滤渣中一定有Ag,滤液中一定有,可能有
D.滤渣中一定有Ag,滤液中一定没有和
15.(2023九上·杭州期中)小明同学骑电动平衡车匀速下坡,则关于小明同学的机械能变化说法正确的是(  )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能减少,重力势能不变,机械能减小
C.动能不变,重力势能减小,机械能不变
D.动能不变,重力势能减少,机械能减小
16.(2023九上·杭州期中)在同一斜面上先后用相同大小的拉力F,平行于斜面拉动质量为m和的物体,使它们在斜面上移动相同的距离s,如图甲和乙所示。若拉力F在前后两个过程中所做的功分别为和,则和的大小关系是(  )
A. B. C. D.无法确定
17.(2023九上·杭州期中)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是(  )
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
18.(2023九上·杭州期中)如图,肱二头肌收缩,使前臂保持平衡,此时前臂可以看成一个杠杆,它是(  )
A.省力杠杆 B.费力杠杆
C.等臂杠杆 D.以上三种都有可能
19.(2023九上·杭州期中)如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动软木塞迅速冲出管口,下列说法正确的是(  )
A.是通过做功方式使试管中水的内能增加
B.水蒸气内能增加,温度升高,在试管口液化成小水滴
C.水蒸气推动软木塞冲出过程能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能减少,温度降低,在试管口液化成小水滴
20.(2023九上·杭州期中)如图各装置中,每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物,若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B.使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C.使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D.四个简单机械中,丙滑轮组的机械效率最小
二、填空题(每空2分,共38分)
21.(2023九上·杭州期中)人在剧烈运动之后,血液中会产生较多的乳酸(),其水溶液呈酸性,使肌肉酸痛,放松一段时间之后,由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水,而使肌肉的酸痛感消失。请回答下列问题:
(1)乳酸在物质分类上属于   ,其水溶液的pH   7。
(2)在人体内乳酸与吸入的氧气反应的化学方程式为   。
22.(2023九上·杭州期中)某化工厂在三废处理中采取以下措施,请写出有关反应的化学方程式:
(1)用氢氧化钠吸收含二氧化硫的尾气:   
(2)用铁屑处理含铜盐()的废水:   。
23.(2023九上·杭州期中)金属铁能加工成各种形状的器具,可见其具有良好的   性(选填“可变性”或“延展性”)。
搪瓷碗或脸盆(里面是铁)有了破洞后,工匠先把一块焊锡放在火中烘烤,然后在破洞处用热锡涂抹,液态锡冷却凝固后就会填满破洞,这利用了锡   的特性(选填“熔点低”或“导热性好”)。
24.(2023九上·杭州期中)实验室利用稀盐酸、氢氧化钠溶液、酚酞溶液进行酸碱反应实验,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示
(1)该化学反应的基本反应类型为   反应。
(2)图示中代表恰好完全反应的点是   (填a、b或c);在a点时,溶液中的溶质为   。
25.(2023九上·杭州期中)有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成。为探究该白色固体组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验,请回答下列问题。
(1)白色沉淀Ⅰ与稀盐酸反应的化学方程式:   。
(2)白色沉淀Ⅱ的化学式:   。
(3)原白色固体中含有的物质:   。
26.(2023九上·杭州期中)如图甲所示装置,在玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是:对   (选填“浸有乙醚的棉花”或“简内气体”)做功,它的内能会增大。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程,其中   (选填字母)与上述实验过程中能量的转化是一致的;若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟,则其每秒对外做功   次。
27.(2023九上·杭州期中)如图所示,物体A在水平桌面上,绳重及摩擦不计,动滑轮重力为。当B物体重力为时,它恰好能匀速下降。
(1)以上装置中属于动滑轮的是   (填字母“M”或“N”)。
(2)物体A所受的摩擦力为   牛。
(3)若用一个水平向左的力F拉物体A,使B以的速度匀上升,则F的功率为   瓦。
三、实验探究题(每空2分,共40分)
28.(2023九上·杭州期中)在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后确实发生了化学反应,试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价,并得出有关结论。
(1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应:
当滴入几滴酚酞试液后,溶液由无色变为红色。根据上述实验中颜色变化,可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应。从微观的角度分析该反应的实质是   。
(2)探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量:
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量,同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,请你判断并分析:
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取样,滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量
方案二 取样,滴入几滴紫色石蕊试液 溶液变红 稀硫酸过量
上述设计的实验方案中,正确的是方案____,另外一个实验方案错误的原因是____;除此以外,以下哪些物质也能验证反应后溶液中稀硫酸过量的是:____
A. B. C. D.
29.(2023九上·杭州期中)甲、乙两同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体是否变质,进行了如下实验。请与他们一起完成探究活动。
【提出问题】氢氧化钠固体是否变质?
【实验探究】甲、乙两同学分别设计了不同方案加以实验。
甲同学的方案及实验:
实验步骤 实验现象与结论
①取少量白色固体于试管中,加水振荡至全部溶解 无色溶液
②用pH试纸测①溶液的pH值 pH>7,说明氢氧化钠固体没有变质
乙同学的方案及实验:
实验步骤 实验现象与结论
①取少量白色固体于试管中,加水振荡至全部溶解 无色溶液
②向①溶液中加入适量氯化钡溶液 产生白色沉淀,说明氢氧化钠固体已变质
(1)乙同学认为甲同学的结论不科学,其理由是   ;
(2)【拓展应用】
氢氧化钠固体应当密封保存。氢氧化钠固体变质的原因是(用化学方程式表示)   。
(3)若要除去上述变质氢氧化钠溶液中的杂质,应加入适量的   (填化学式)溶液除去。
(4)该氢氧化钠样品是部分变质还是全部变质了呢?为进一步确定是否全部变质,请写出操作步骤、相应的现象及结论   。
30.(2023九上·杭州期中)小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成,实验装置及药品如图所示,实验前后测定的数据如表所示。回答问题:
实验前 实验后
硬质玻璃管及其内药品的质量/克 75.6 69.2
U形管及其内药品的质量/克 110.8 118.2
(1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是   。
(2)若观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,则发生反应的化学方程式为   。
(3)验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差,U形管及其内药品在反应前后的质量差,可计算出水中氢、氧元素的质量比为   (用、等表示)。若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,分析产生误差的可能原因   (写出1点)。
31.(2023九上·杭州期中)小江想探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,所用的器材有:一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一块木块。各器材的组装示意图如图1所示。
(1)如图1,每次实验时都将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较   判断铁球动能大小。从而研究动能大小与   的关系。
(2)小南对小江的实验方案进行改进:不用木块,而是在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,如图2所示,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥,实验时将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较   来判断铁球动能大小。
(3)小金认为小南用三个实心铁球不合理,应调整用   相同、质量不相同的金属球做上述实验。
32.(2023九上·杭州期中)小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系如图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车,调节斜面倾斜角的大小并多次测量,得表中所示的数据:
实验次数 斜面倾斜角 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 机械效率
① 12° 5 0.2 1 2.1  
② 30° 5 0.5 1 3.6 69.4%
③ 45° 5 0.7 1 4.3  
(1)根据表格中数据,第①次实验的机械效率是   (保留一位有效数字);第③次实验中斜面对物体的摩擦力为   N。
(2)分析表中的数据,可以得出的探究结论:斜面倾斜角越   ,斜面越省力,斜面的机械效率越   。
四、计算题(22分)
33.(2023九上·杭州期中)某化学兴趣小组对某铜锌合金样品进行探究实验,实验情况如图所示。求:稀硫酸溶液中溶质的质量分数是多少?
34.(2023九上·杭州期中)小金是运动会仪仗队的旗手(如图)。他竖直举旗前进时,风给红旗的水平阻力是,其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为,B、C间的距离为。
(1)在图中画出在B点手对旗杆施加的最小力和力臂。
(2)计算最小力的大小(要求写出计算过程)。
(3)如果风力变大,小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直。(写出一种即可)
35.(2023九上·杭州期中) 2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,有甲、乙、丙三种场景,回答下列问题:
(1)在甲、乙两场景中,甲、乙两物体在、作用下匀速上升,若,不计摩擦及绳与滑轮的重,则   。
(2)在丙场景中,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在内匀速上升了。已知物体A重,动滑轮重为,不计摩擦及绳重,则拉力的功率为多少瓦?滑轮组的机械效率为多少?
36.(2023九上·杭州期中)有一款太阳能热水器,铭牌上部分参数如表。将它安装在阳光充足的水平台面上,并装满水。
型号 JL8801A
水容量/L 80
自身质量/kg 50
(1)某地区(晴天)一天中接收的太阳能,接收的太阳能,如果由燃烧煤气(热值)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(2)装满的水质量是多少千克?
(3)若这一天中接收的太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使初温为20℃的水温度升高到多少度?[]
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】只有一种物质组成纯净物,只由一种元素组成的纯净物叫单质。由多种物质组成混合物。 有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
【解答】 A.水银、铝合金、甲烷,依次为单质、混合物和有机物,故A符合题意;
B.冰、稀盐酸、蛋白质,依次为化合物、混合物和有机物,故B不合题意;
C.氢气、洁净的空气、木炭,依次为单质、混合物和单质,故C不合题意;
D.硫粉、硫酸铜晶体、脂肪,依次为单质、化合物和有机物,故D不合题意。
故选A。
2.【答案】D
【知识点】酸碱指示剂及其性质;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】 A.根据酸是指在电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,进行分析判断。
B.根据碱的化学性质,进行分析判断。
C.根据浓盐酸具有挥发性、浓硫酸具有吸水性,进行分析判断。
D.根据酸碱盐、氧化物的特征,进行分析判断。
【解答】 A.电离产生的阳离子有氢离子的化合物不一定是酸,也可能是盐,如硫酸氢钠,故A错误;
B.烧碱等碱都能使紫色石蕊试液变蓝色,氢氧化铁难溶于水,不能使紫色石蕊试液变蓝色,故B错误;
C.浓盐酸具有挥发性,露置在空气中,溶质质量减少,溶剂质量不变,溶质质量分数减小;浓硫酸具有吸水性,露置在空气中,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶质质量分数减小,故C错误;
D.氧化物是指由两种元素组成且一种是氧元素的化合物,碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,氧化物和碱一定含有氧元素,酸和盐则不一定含氧元素,如盐酸、氯化钠分别属于酸和盐,均不含氧元素,故D错误。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】A.根据托盘天平的使用规则判断;
B.根据溶解操作的方法分析;
C.根据浓硫酸的稀释方法进行分析;
D.根据用pH试纸测定溶液的pH的方法进行分析。
【解答】 A.托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,故A错误;
B.配制NaOH溶液时,溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内进行,故B错误;
C.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,故C正确;
D.用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH.不能用水湿润pH试纸,若溶液显酸性或碱性,则稀释了待测溶液,使溶液的酸碱性减弱,测定结果不准确,故D错误。
故选C。
4.【答案】D
【知识点】常见实验操作;金属的化学性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.根据实验室安全规则来分析;
B.根据物质性质来分析;
C.根据铝制品表面有一层氧化铝保护膜来分析;
D.根据三价铁离子的检验方法来分析。
【解答】 A.在鉴别物质时,不能用嘴尝试化学药品,以防造成中毒,故A错误;
B.当金属材料变成纳米级的粒子时,金属的物理性质会发生变化,故B错误;
C.铝制品表面有一层氧化铝保护膜,若用钢丝球擦洗会破坏保护层,故C错误;
D.可用硫氰化钾溶液检验三价铁离子的存在,若变血红色,说明含有三价铁离子,故D正确。
故选D。
5.【答案】A
【知识点】酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】 根据三种物质与同种试剂反应产生的不同现象来鉴别它们,若两种物质与同种物质反应的现象相同,则无法鉴别它们。
【解答】 A.Na2CO3与稀硫酸反应产生二氧化碳气体,与石灰水反应产生碳酸钙白色沉淀,与氢氧化钠溶液不反应;分别滴加Na2CO3溶液,产生气泡的是稀硫酸,产生白色沉淀的是石灰水,无明显变化的是氢氧化钠溶液,可以鉴别,故A符合题意;
B.紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变蓝,氢氧化钠、石灰水和稀硫酸3种溶液分别显碱性、碱性、酸性,使石蕊溶液分别显示蓝色、蓝色、红色,不能出现三种明显不同的现象,不能鉴别,故B不合题意;
C.氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,与氢氧化钠、石灰水均不反应,不能出现三种明显不同的现象,不能鉴别,故C不合题意;
D.氯化铜溶液与氢氧化钠、石灰水反应均生成氢氧化铜蓝色沉淀,不能鉴别,故D不合题意。
故选A。
6.【答案】B
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】 A.根据金属的物理性质,进行分析判断。
B.根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析判断。
C.根据影响金属锈蚀的因素,进行分析判断。
D.根据合金的性质,进行分析判断。
【解答】 A.金属都能导电,故A正确不合题意;
B.铜和氯化锌不反应,无明显现象,说明了金属活动性锌>铜。氯化银难溶于水,不能与铜反应,不能确定铜和银的金属活动性,不能区分出金属锌、铜、银的活动性顺序,故D错误符合题意;
C.金属锈蚀和金属的内部结构有关,改变金属的内部结构,能防止锈蚀,故C正确不合题意;
D.合金往往比纯金属具有更好的性能,合金的硬度更大、熔点更低、耐腐蚀性更好,故D正确不合题意。
故选B。
7.【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】 铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈,根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】 A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气,故A正确不合题意;
B.甲中铁钉与水和空气直接接触,因此只有甲试管中的铁钉有明显锈迹,故B正确不合题意;
C.乙、丙两支试管的实验现象不能说明铁生锈需要水,是因为乙中铁与水接触,不能生锈,故C错误符合题意;
D.甲中铁与水和氧气同时接触生锈,乙中铁与氧气隔绝,不能生锈,丙中铁与水隔绝,不能生锈,说明铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,故D正确不合题意。
故选C。
8.【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.金属可以和盐酸反应产生氢气;
B.硝酸银与氯化钡反应也能生成不溶于硝酸的白色沉淀;
C.根据碱性溶液能使试纸变蓝色(pH 约为10 );
D.盐酸过量酚酞试液也不变色。
【解答】A.活泼金属可以和盐酸反应产生氢气,所以某固体物质中加入稀盐酸,产生大量气泡,该物质不一定是碳酸盐,故A错误;
B.硝酸银与氯化钡反应也能生成不溶于硝酸的白色沉淀,所以某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有硫酸根离子,可能含有银离子,故B正确;
C.碱性溶液能使试纸变蓝色(pH 约为10 ),所以某溶液用pH 试纸测试,试纸变蓝色(pH 约为10 ),该溶液一定是碱性溶液,但不一定是碱溶液,例如碳酸钠溶液,故C错误;
D.盐酸过量酚酞试液也不变色,故D错误。
故选B。
9.【答案】C
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】 根据浓硫酸具有吸水性,烧碱溶液、石灰水能与空气在的二氧化碳反应等,结合题意进行分析判断。
【解答】 A.浓硫酸具有吸水性,敞口放置于空气中,使溶液的质量增加,故A不合题意;
B.烧碱溶液能与空气在的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,使溶液的质量增加,故B不合题意;
C.石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,由反应时的质量比可知,每44份质量的二氧化碳可生成100份质量的碳酸钙沉淀,溶液的质量会减轻,故C符合题意;
D.饱和硫酸铜溶液不具有吸水性、挥发性,敞口放置于空气中,溶液的质量不变,故D不合题意。
故选C。
10.【答案】B
【知识点】常见物质的俗称
【解析】【分析】根据常见物质的名称、俗称和化学式的知识判断。
【解答】 A.甲烷,俗称沼气,化学式为 ,故A正确不合题意;
B.氢氧化钙,俗称熟石灰,化学式为 ,故B错误符合题意;
C.氧化钙,俗称生石灰,化学式为 ,故C正确不合题意;
D.氢氧化钠,俗称烧碱,化学式为 ,故D正确不合题意。
故选B。
11.【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,和硫酸铁反应生成硫酸亚铁;
B.硝酸钡不能和盐酸反应,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸;
C.盐酸易挥发,反应得到的氢气中含有氯化氢气体;
D.用紫色石蕊试液不能测定溶液的酸碱度。
【解答】 A.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,除去了原物质硫酸铁,但是引入了新的杂质,故A错误;
B.硝酸钡不能和盐酸反应,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故B正确;
C.盐酸易挥发,反应得到的氢气中含有氯化氢气体,故C错误;
D.紫色石蕊试液不能测定溶液的酸碱度,故D错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此进行分析解答。
【解答】 由金属活动顺序表的应用,验证实验的设计思路为:根据三种金属与稀硫酸反应情况,可验证锌的活动性比铜、银强;然后利用金属铜和硝酸银的置换结果,验证铜的活动性比银强。对比四个实验,实验B证明金属铜不能置换出酸中的氢,而实验C可以证明银的活动性小于锌,所以不做实验C也不影响三种金属活动性的判断。
故选C。
13.【答案】D
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】 两种溶液放入酸时,先要发生中和反应,再进行其它反应同时出现现象,判断是否发生中和反应则是看图象一开始是否有一段体现了中和反应的发生过程。
【解答】 A.在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入NaOH溶液,在酸性的环境下氢氧化铜难以沉淀,所以必须先把盐酸消耗掉才能生成沉淀,根据图象可以判断出酸碱的中和反应的发生,故A能判断中和反应一定发生,故A正确不合题意;
B.在NaOH溶液中加入CaCO3,然后向其中逐滴加入稀盐酸,在酸性环境中碳酸钙不能存在,所以稀盐酸要先和氢氧化钠反应,然后才会和碳酸钙反应生成气体和氯化钙,故B能判断中和反应一定发生,故B正确不合题意;
C.在NaOH溶液中加入CuO,然后向其中逐滴加入稀硫酸,溶液颜色体现主要来自于硫酸铜的浓度,而氢氧化钠可以和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,所以必须将氢氧化钠完全消耗之后才能够形成硫酸铜溶液,即硫酸要和氢氧化钠反应然后才能观察到蓝色溶液,故C能判断中和反应一定发生,故C正确不合题意;
D.在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,然后向其中逐滴加入稀硫酸,开始反应时硫酸根离子与钡离子结合会生成硫酸钡沉淀,即使是沉淀完成后氢氧化钠与硫酸不反应的现象也是该图象的情况,故D不能判断中和反应一定发生,故D错误符合题意。
故选D。
14.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据三种金属活动性由强到弱的顺序:铁铜银,当把铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时,银首先被置换出来,在银完全置换后,铜才能被置换出来。一定量的铁粉,可能完全转换出铜和银,也可能只置换出全部的银或是置换出部分的银,据此分析判断。
【解答】根据题意可知,滤液中滴入稀盐酸没有明显现象,说明银全部被置换。但硝酸铜是否完全反应尚不明确,铜可能被全部置换,也可能被部分置换,故滤液中可能有硝酸铜,一定有硝酸亚铁,滤渣中一定有银,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能=动能+重力势能分析机械能的变化。
【解答】小明同学骑电动平衡车匀速下坡,质量不变,速度不变,那么动能不变;质量不变,高度减小,那么重力势能减小。根据机械能=动能+重力势能可知,机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
16.【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断。
【解答】根据题意可知,两个物体受到的拉力相同,且在拉力的方向上通过相同的距离。根据W=Fs可知,对两个物体的拉力做功相等,即W甲=W乙。
故选B。
17.【答案】D
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动,根据惯性的知识分析三种情况下水平方向的速度大小,根据竖直方向速度和高度的关系分析三种情况下竖直方向速度的大小,最后对合速度进行比较即可。
【解答】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动,
①在水平方向上,由于惯性,乒乓球的速度保持不变,即三者的速度是相同的的;
②在竖直方向上,由于乒乓球的高度相同,那么落地时速度相同;
因此三种情况下,乒乓球落地时的合速度大小相等。、
故选D。
18.【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
【解答】根据图片可知,肘部相当于杠杆的支点,物体的重力施加阻力,肱二头肌施加动力。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
19.【答案】D
【知识点】液化及液化现象;物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】A.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
B.物体对外界做功,则内能减小,温度降低;
C.内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能;
D.水蒸气遇冷发生液化,从气态变为液态。
【解答】 A.图中是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾,水的内能增加,故A错误;
BD.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能减小,温度降低,在试管口液化成小水滴,故B错误、D正确;
C.在此过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,与热机的做功冲程能量转化相同,故C错误。
故选D。
20.【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】 AB.使用定滑轮不省力,使用动滑轮能省一半力,费距离。由图可知绳子的有效股数,根据F=(G+G动)比较两者拉力之间的关系;
C.根据s=nh比较自由端移动的距离大小;
D.根据把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同,根据额外功产生的原因分析额外功之间的关系,根据分析它们机械效率之间的关系。
【解答】 A.甲滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省力,不能改变力的方向,乙滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,故A错误;
B.由图丙可知绳子的有效股数为3,图丁中绳子的有效股数为2,由F=(G+G动)可知,把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦)时,使用丙滑轮组比使用丁滑轮组更省力,故B错误;
C.由甲和丁可知,承担物重的绳子的股数都为2,则有绳子自由端通过的距离是物体升高距离的2倍,即使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多,故C正确;
D.由W=Gh可知,把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同,因甲、丙、丁中都需要克服同一个动滑轮的重力做额外功,即甲、丙、丁滑轮组做的额外功相等,乙图中不需要提升动滑轮做额外功,由可知,甲、丙、丁滑轮组的机械效率相等,乙滑轮的机械效率最高,故D错误。
故选C。
21.【答案】(1)有机物;<
(2)C3H6O3+3O2=3CO2+3H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;溶液的酸碱性与pH值的关系;简单的有机物
【解析】【分析】 (1)根据物质的组成与分类、溶液的酸碱性与pH的关系来分析;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,写出反应的化学方程式。
【解答】 (1)乳酸(C3H6O3)是一种含碳元素的化合物,属于有机物,乳酸的水溶液呈酸性,pH小于7;
(2)乳酸能与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为:C3H6O3+3O2=3CO2+3H2O。
22.【答案】(1)SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据题意,确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】 (1)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O。
(2)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
23.【答案】延展性;熔点低
【知识点】熔点和凝固点;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)物质的性质决定用途;
(2)晶体的熔点低,则受热后更容易熔化,据此分析解答。
【解答】(1)金属铁能加工成各种形状的器具,可见其具有良好的延展性。
(2)搪瓷碗或脸盆(里面是铁)有了破洞后,工匠先把一块焊锡放在火中烘烤,然后在破洞处用热锡涂抹,液态锡冷却凝固后就会填满破洞,这利用了锡熔点低的特性。
24.【答案】(1)复分解
(2)b;NaCl、NaOH
【知识点】复分解反应及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 (1)根据复分解反应的定义分析;
(2)根据中和反应pH的变化以及溶液中溶质成分分析;
【解答】 (1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,该反应是由两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应;
(2)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时pH为7,故图示中代表恰好完全反应的点是b。在a点时,溶液pH大于7,氢氧化钠还没完全反应,溶液中的溶质为生成的NaCl和还没完全反应的NaOH。
25.【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)BaCO3
(3)氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 碳酸钙难溶于水,能与盐酸反应生成二氧化碳气体,硫酸钾和氯化钡生成的硫酸钡沉淀不溶于酸,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾,据此分析解答。
【解答】取样品加水溶解,过滤得到白色沉淀I和滤液,白色沉淀I加入盐酸后全部溶解,则原样品中一定有碳酸钙;滤液通入二氧化碳会生成白色沉淀,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀,则原样品中一定还有氢氧化钾、氯化钡,一定没有硫酸钠。
(1)白色沉淀Ⅰ与稀盐酸的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由分析可知,白色沉淀Ⅱ是碳酸钡,化学式为:BaCO3。
(3)由分析可知,原白色固体中含有的物质是:氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡。
26.【答案】筒内气体;压缩;30
【知识点】物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】 (1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能。
(2)一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次。
【解答】 (1)在压缩空气引火仪的玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,棉花燃烧起来;此过程中压缩筒内空气做功,使筒内气体的内能增加;在该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。乙图中B的两气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,与上述实验过程的能量转化一致。
(2)汽油机的曲轴转速为3600r/min,所以曲轴每秒转60r。因为曲轴每转两周对外做功一次,所以在1s内,对外做功次数n=30次。
27.【答案】(1)M
(2)5
(3)40
【知识点】功率计算公式的应用;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮;随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求绳子自由端的拉力;当B物体恰能匀速下降时,物体A在水平方向上向右做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体A所受的摩擦力;
(3)用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动,A受到的摩擦力不变,A受到向右的拉力不变,A水平方向上受到平衡力的作用,据此求A受到向左的拉力大小。
【解答】 (1)根据图片可知,N滑轮的轴的位置固定不动,为定滑轮;M滑轮随物体一起运动,为动滑轮;
(2)由图可知,承担重力的绳子段数n=2,
所以绳子自由端的拉力:F拉=(GB+G动)=×(8N+2N)=5N,
当B物体恰能匀速下降时,物体A在水平方向上向右做匀速直线运动,此时物体A受力平衡,
则物体A所受的摩擦力:f=F拉=(GB+G动)=(8N+2N)=5N;
(3)当A向左做匀速直线运动时,受力平衡,水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力;
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,物体A的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体A受到的摩擦力不变,仍为5N,
由于此时B物体和动滑轮的重力不变,则B对A的拉力不变,仍为5N,
因此A受到的水平向左的拉力F为:F=f+F拉=5N+5N=10N;
因为B物体的速度为2m/s,所以拉力F移动的速度:v=2vB=2×2m/s=4m/s,
则F的功率:P=Fv=10N×4m/s=40W。
28.【答案】(1)氢离子和氢氧根离子结合生成水
(2)B
【知识点】物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】 (1)根据中和反应的微观实质分析;
(2)根据生成的硫酸钠也与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和石蕊试液遇酸变红色以及验证硫酸过量的方法分析。
【解答】 (1)稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,该反应的微观实质为氢离子和氢氧根离子结合生成水;
(2)因为NaOH和H2SO4反应后生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4,而石蕊试液遇酸变红色,所以方案二正确;
A.Cu跟硫酸不反应,故A不合题意;
B.锌跟硫酸反应生成硫酸锌和氢气,若观察到有气泡产生,则说明硫酸过量,故B符合题意;
C.Fe2O3与硫酸酸反应会生成硫酸铁溶液和水,若观察到固体溶解,溶液变为黄色,则说明硫酸过量,故C符合题意;
D.氢氧化钡与硫酸反应会生成白色沉淀硫酸钡和水,但是硫酸钠也会与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,不能说明硫酸过量,故D不合题意。
故选BC。
29.【答案】(1)碳酸钠溶液也显碱性(碳酸钠溶液的pH>7)
(2)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
(3)Ca(OH)2
(4)取少量氢氧化钠溶液样品,先加入过量氯化钡溶液,再取上层清液,加入酚酞试液,若不变色说明全部变质。
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钠溶液和氢氧化钠的溶液都成碱性;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(3)除杂的原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质;
(4)想办法出去溶液中的碳酸钠,如果剩余溶液仍然成碱性,那么说明存在氢氧化钠,即部分变质;如果剩余溶液呈中性,那么全部变质。
【解答】 (1)碳酸钠被称为纯碱,是由于它的溶液呈碱性,所以仅仅根据溶液的pH大于7就判断氢氧化钠没变质是不合适的。
(2)氢氧化钠固体变质的原因是氢氧化钠已经和空气中的二氧化碳反应而发生了变质.化学方程式表示为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(3)我们要除去氢氧化钠中的碳酸钠,但同时还不能引入新的杂质,所以在这里我们可以选择氢氧化钙来和碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀同时生成了氢氧化钠,达到了除杂的目的。
(4)检验氢氧化钠样品是否全部变质,操作如下:取少量氢氧化钠溶液样品,先加入过量氯化钡溶液,再取上层清液,加入酚酞试液,若不变色说明全部变质。
30.【答案】(1)通一段时间的氢气
(2)
(3)(m2-m1):m1;U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)氢气为可燃性气体,与氧气混合受热后很容易发生爆炸;
(2)根据实验现象确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式;
(3)①U形管吸收水,它的质量变化是氢元素和氧元素的质量和;而玻璃管内的质量变化是丢失的氧元素的质量,据此分析计算;
②碱石灰直接与空气接触,会吸收空气中的水分和二氧化碳,据此分析解答。
【解答】 (1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是通一段时间的氢气,排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸。
(2)实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,是因为加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水,则发生反应的化学方程式为。
(3)①验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1,即水中氧元素质量,U形管及其内药品在反应前后的质量差m2,即水的质量,可计算出水中氢、氧元素的质量比为(m2-m1):m1。
②若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,产生误差的可能原因是U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳。
31.【答案】(1)木块移动的距离;质量
(2)橡皮泥的形变程度
(3)体积
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】(1)根据图片可知,小球撞击木块,木块移动时克服阻力做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做功越多,那么铁球的动能越大。根据图片分析哪个因素不同即可。
(2)改进实验装置后,是通过橡皮泥的凹陷程度反映小球动能的大小;
(3)原来三个质量不同的实心铁球,其体积、撞击橡皮泥时的接触面积不同,橡皮泥的凹陷程度不容易准确判断,故需要控制小球的体积相同(即撞击橡皮泥时的接触面积相同),而小球的质量不同,据此解答。
【解答】 (1)如图1,每次实验时都将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较木块移动的距离判断铁球动能大小。实验中小球的质量大小不同,因此研究动能大小与质量的关系。
(2)每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥;这样,铁球动能的大小又可以通过橡皮泥的形变程度来间接反映;
(3)图2所示,每次实验后都用同一铁球,这是不合理的,要换成3个体积完全相同,质量不同的其他金属球。
32.【答案】(1)50%;0.8
(2)小;低
【知识点】机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】 (1)根据算出第①次实验的机械效率;根据W总=Fs计算第③次实验中的总功;根据W额=W总-W有计算额外功,据W额=fs求摩擦力;
(2)分析表中实验数据,找出不变的量和变化的量,分析实验数得出结论。
【解答】 (1)第①次实验斜面的机械效率:

第③次实验中总功:W总'=F's'=4.3N×1m=4.3J;
有用功为:W有'=G'h'=5N×0.7m=3.5J;
额外功为:W额=W总'-W有'=4.3J-3.5J=0.8J;
第③次实验中斜面对物体的摩擦力为:;
(2)分析表中的数据,第③次实验的机械效率为;
比较①、②、③三次实验,其他条件一定时,斜面的倾斜角θ越小,拉力越小,即越省力,对应的机械效率也越小,故可得结论:斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低。
33.【答案】铜锌合金中,锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜不能和稀硫酸反应,则剩余的3.5g固体是铜,
所以Zn的质量是:10.0g 3.5g=6.5g,
由图可知,50g稀硫酸和锌恰好完全反应,
设50g稀硫酸中溶质的质量为x。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98
6.5g x

解得:x=9.8g。
则所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是:。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据锌能和稀硫酸反应而铜不能,由图中数据结合化学方程式的计算来分析。
34.【答案】(1)
(2)小金在竖直举旗前进时,以C为支点时,B处垂直于旗杆向左的力为动力,A处垂直杠杆向右的力为阻力,BC为动力臂,AC为阻力臂,且AC=BC+AB=0.4m+1.6m=2m;
根据杠杆的平衡条件可得:F1×BC=F2×CA,
所以最小的动力为:
(3)可将B点手向上移动一段距离
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【分析】(1)当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时动力最小。力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离。
(2)根据图片确定动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算;
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】 (1)根据图片可知,C点为支点。在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,可知最长的动力臂为BC,即L1;过C点作AC的垂线即为手对旗杆施加的最小动力F1,如下图所示:
(3)风力变大,使旗子仍保持竖直,可增大动力臂,即可将B点手向上移动一段距离。
35.【答案】(1)1:2
(2)由图丙可知,承担重力的绳子段数n=2,
绳子自由端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
绳子自由端的拉力:F=(G+G动)=×(400N+100N)=250N,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×2m=500J,
拉力做功的功率:;
所以滑轮组的机械效率:。
【知识点】功的计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】 (1)由图甲可知,图中的滑轮为定滑轮,利用不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力F=G表示出甲物体的重力;由图乙可知,图中的滑轮为动滑轮,n=2,利用不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力F=G表示出乙物体的重力,进而求出甲、乙物体的重力之比;
(2)由图丙可知,n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求绳子自由端的拉力,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用求拉力做功的功率;利用不计绳重和摩擦时求滑轮组的机械效率。
【解答】 (1)由图甲可知,图中的滑轮为定滑轮,因为不计摩擦及绳与滑轮的重时绳子自由端的拉力F=G,所以甲物体的重力:G甲=F1,
由图乙可知,图中的滑轮为动滑轮,n=2,因为不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力F=G,所以乙物体的重力:G乙=2F2,
则甲、乙物体的重力之比:G甲:G乙=F1:2F2=1:2。
36.【答案】(1)根据题意可知,燃烧煤气放出的热量Q放=E=3.36×107J,
则燃烧煤气的质量:;
(2)水的体积V=80L=80×10-3m3,
则水的质量:m水=ρV=1×103kg/m3×80×10-3m3=80kg;
(3)水吸收的热量:Q吸=Eη=3.36×107J×60%=2.016×107J,
水的末温:。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据题意可知燃烧煤气放出的热量,根据Q=mq求出燃烧煤气的质量;
(2)根据求出水的质量;
(3)根据Q吸=Eη求出水吸收的热量,再根据Q吸=cm(t-t0)求出水的末温。
1 / 1浙江省杭州市下沙中学2023-2024学年九年级第一学期科学期中试卷
一、选择题(每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题意)
1.(2023九上·杭州期中)下列各组物质中,依次属于单质、混合物、有机物的是(  )
A.水银、铝合金、甲烷 B.冰、稀盐酸、蛋白质
C.氢气、洁净的空气、木炭 D.硫粉、硫酸铜晶体、脂肪
【答案】A
【知识点】常见物质的分类
【解析】【分析】只有一种物质组成纯净物,只由一种元素组成的纯净物叫单质。由多种物质组成混合物。 有机物是含碳化合物(一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐、金属碳化物、氰化物、硫氰化物等氧化物除外)或碳氢化合物及其衍生物的总称。
【解答】 A.水银、铝合金、甲烷,依次为单质、混合物和有机物,故A符合题意;
B.冰、稀盐酸、蛋白质,依次为化合物、混合物和有机物,故B不合题意;
C.氢气、洁净的空气、木炭,依次为单质、混合物和单质,故C不合题意;
D.硫粉、硫酸铜晶体、脂肪,依次为单质、化合物和有机物,故D不合题意。
故选A。
2.(2023九上·杭州期中)关于酸、碱、盐及氧化物,下列说法正确的是(  )
A.电离产生的阳离子有氢离子的化合物叫做酸
B.烧碱、氢氧化铁等碱都能使紫色石蕊试液变蓝色
C.浓盐酸和浓硫酸敞口放置后,前者溶质质量分数变小,后者溶质质量分数变大
D.氧化物和碱一定含有氧元素,酸和盐则不一定含氧元素
【答案】D
【知识点】酸碱指示剂及其性质;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】 A.根据酸是指在电离时产生的阳离子全部是氢离子的化合物,进行分析判断。
B.根据碱的化学性质,进行分析判断。
C.根据浓盐酸具有挥发性、浓硫酸具有吸水性,进行分析判断。
D.根据酸碱盐、氧化物的特征,进行分析判断。
【解答】 A.电离产生的阳离子有氢离子的化合物不一定是酸,也可能是盐,如硫酸氢钠,故A错误;
B.烧碱等碱都能使紫色石蕊试液变蓝色,氢氧化铁难溶于水,不能使紫色石蕊试液变蓝色,故B错误;
C.浓盐酸具有挥发性,露置在空气中,溶质质量减少,溶剂质量不变,溶质质量分数减小;浓硫酸具有吸水性,露置在空气中,溶质质量不变,溶剂质量增加,溶质质量分数减小,故C错误;
D.氧化物是指由两种元素组成且一种是氧元素的化合物,碱是指在电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,氧化物和碱一定含有氧元素,酸和盐则不一定含氧元素,如盐酸、氯化钠分别属于酸和盐,均不含氧元素,故D错误。
故选D。
3.(2023九上·杭州期中)下列有关酸碱溶液配制及其性质实验的操作,正确的是(  )
A.称量固体
B.配制溶液
C.稀释浓
D.测稀的pH值
【答案】C
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】A.根据托盘天平的使用规则判断;
B.根据溶解操作的方法分析;
C.根据浓硫酸的稀释方法进行分析;
D.根据用pH试纸测定溶液的pH的方法进行分析。
【解答】 A.托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,且氢氧化钠具有腐蚀性,应放在玻璃器皿中称量,故A错误;
B.配制NaOH溶液时,溶解操作应在烧杯中进行,不能在量筒内进行,故B错误;
C.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,故C正确;
D.用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡对比来确定pH.不能用水湿润pH试纸,若溶液显酸性或碱性,则稀释了待测溶液,使溶液的酸碱性减弱,测定结果不准确,故D错误。
故选C。
4.(2023九上·杭州期中)以下四句话符合科学的是(  )
A.在鉴别物质时,可以用嘴尝试化学药品
B.当金属材料变成纳米级的粒子时,金属的性质不会发生变化
C.洗涤铝制容器时,可以用钢丝球擦洗
D.可以用硫氰化钾溶液检验三价铁离子的存在
【答案】D
【知识点】常见实验操作;金属的化学性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.根据实验室安全规则来分析;
B.根据物质性质来分析;
C.根据铝制品表面有一层氧化铝保护膜来分析;
D.根据三价铁离子的检验方法来分析。
【解答】 A.在鉴别物质时,不能用嘴尝试化学药品,以防造成中毒,故A错误;
B.当金属材料变成纳米级的粒子时,金属的物理性质会发生变化,故B错误;
C.铝制品表面有一层氧化铝保护膜,若用钢丝球擦洗会破坏保护层,故C错误;
D.可用硫氰化钾溶液检验三价铁离子的存在,若变血红色,说明含有三价铁离子,故D正确。
故选D。
5.(2023九上·杭州期中)只用一种试剂就能鉴别氢氧化钠、石灰水和稀硫酸3种溶液,该试剂是(  )
A.碳酸钠溶液 B.紫色石蕊试液
C.氯化钡溶液 D.氯化铜溶液
【答案】A
【知识点】酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】 根据三种物质与同种试剂反应产生的不同现象来鉴别它们,若两种物质与同种物质反应的现象相同,则无法鉴别它们。
【解答】 A.Na2CO3与稀硫酸反应产生二氧化碳气体,与石灰水反应产生碳酸钙白色沉淀,与氢氧化钠溶液不反应;分别滴加Na2CO3溶液,产生气泡的是稀硫酸,产生白色沉淀的是石灰水,无明显变化的是氢氧化钠溶液,可以鉴别,故A符合题意;
B.紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红,遇中性溶液不变色,遇碱性溶液变蓝,氢氧化钠、石灰水和稀硫酸3种溶液分别显碱性、碱性、酸性,使石蕊溶液分别显示蓝色、蓝色、红色,不能出现三种明显不同的现象,不能鉴别,故B不合题意;
C.氯化钡溶液与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀,与氢氧化钠、石灰水均不反应,不能出现三种明显不同的现象,不能鉴别,故C不合题意;
D.氯化铜溶液与氢氧化钠、石灰水反应均生成氢氧化铜蓝色沉淀,不能鉴别,故D不合题意。
故选A。
6.(2023九上·杭州期中)下列关于金属的说法错误的是(  )
A.金属都能导电
B.用氯化锌、铜、氯化银三种药品能区分出金属锌、铜、银的活动性顺序
C.金属锈蚀和金属的内部结构有关
D.合金往往比纯金属具有更好的性能,合金的硬度更大、熔点更低、耐腐蚀性更好
【答案】B
【知识点】常见金属与金属的物理性质及用途;合金与合金的性质;金属活动性顺序及其应用;金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】 A.根据金属的物理性质,进行分析判断。
B.根据在金属活动性顺序中,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,进行分析判断。
C.根据影响金属锈蚀的因素,进行分析判断。
D.根据合金的性质,进行分析判断。
【解答】 A.金属都能导电,故A正确不合题意;
B.铜和氯化锌不反应,无明显现象,说明了金属活动性锌>铜。氯化银难溶于水,不能与铜反应,不能确定铜和银的金属活动性,不能区分出金属锌、铜、银的活动性顺序,故D错误符合题意;
C.金属锈蚀和金属的内部结构有关,改变金属的内部结构,能防止锈蚀,故C正确不合题意;
D.合金往往比纯金属具有更好的性能,合金的硬度更大、熔点更低、耐腐蚀性更好,故D正确不合题意。
故选B。
7.(2023九上·杭州期中)用三枚洁净无锈的铁钉,如图所示实验,探究铁生锈的条件。下列说法错误的是(  )
A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气
B.只有甲试管中的铁钉有明显锈迹
C.乙、丙两支试管的实验现象说明铁生锈需要水
D.实验表明铁生锈是铁与空气和水共同作用的结果
【答案】C
【知识点】金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】 铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈,根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】 A.乙试管中植物油的作用是隔绝空气,故A正确不合题意;
B.甲中铁钉与水和空气直接接触,因此只有甲试管中的铁钉有明显锈迹,故B正确不合题意;
C.乙、丙两支试管的实验现象不能说明铁生锈需要水,是因为乙中铁与水接触,不能生锈,故C错误符合题意;
D.甲中铁与水和氧气同时接触生锈,乙中铁与氧气隔绝,不能生锈,丙中铁与水隔绝,不能生锈,说明铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果,故D正确不合题意。
故选C。
8.(2023九上·杭州期中)下列关于科学实验中“操作—现象—结论”的描述正确的是(  )
A.某固体物质中加入稀盐酸,产生大量气泡,该物质一定是碳酸盐
B.某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液不一定含有硫酸根离子
C.某溶液用pH试纸测试,试纸变蓝色(pH约为10),该溶液一定是碱溶液
D.稀盐酸与氢氧化钠反应后溶液中加无色酚酞试液不变色,可断定两者恰好完全反应
【答案】B
【知识点】酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.金属可以和盐酸反应产生氢气;
B.硝酸银与氯化钡反应也能生成不溶于硝酸的白色沉淀;
C.根据碱性溶液能使试纸变蓝色(pH 约为10 );
D.盐酸过量酚酞试液也不变色。
【解答】A.活泼金属可以和盐酸反应产生氢气,所以某固体物质中加入稀盐酸,产生大量气泡,该物质不一定是碳酸盐,故A错误;
B.硝酸银与氯化钡反应也能生成不溶于硝酸的白色沉淀,所以某溶液中加入氯化钡溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,该溶液中不一定含有硫酸根离子,可能含有银离子,故B正确;
C.碱性溶液能使试纸变蓝色(pH 约为10 ),所以某溶液用pH 试纸测试,试纸变蓝色(pH 约为10 ),该溶液一定是碱性溶液,但不一定是碱溶液,例如碳酸钠溶液,故C错误;
D.盐酸过量酚酞试液也不变色,故D错误。
故选B。
9.(2023九上·杭州期中)下列试剂敞口放置于空气中,溶液的质量减轻的是(不考虑溶剂的蒸发)(  )
A.浓硫酸 B.烧碱溶液
C.澄清石灰水 D.饱和硫酸铜溶液
【答案】C
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】 根据浓硫酸具有吸水性,烧碱溶液、石灰水能与空气在的二氧化碳反应等,结合题意进行分析判断。
【解答】 A.浓硫酸具有吸水性,敞口放置于空气中,使溶液的质量增加,故A不合题意;
B.烧碱溶液能与空气在的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,使溶液的质量增加,故B不合题意;
C.石灰水与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O,由反应时的质量比可知,每44份质量的二氧化碳可生成100份质量的碳酸钙沉淀,溶液的质量会减轻,故C符合题意;
D.饱和硫酸铜溶液不具有吸水性、挥发性,敞口放置于空气中,溶液的质量不变,故D不合题意。
故选C。
10.(2023九上·杭州期中)下列物质的名称、俗名、化学式不完全一致的一组是(  )
A.甲烷沼气 B.氢氧化钙石灰石
C.氧化钙生石灰 D.氢氧化钠烧碱
【答案】B
【知识点】常见物质的俗称
【解析】【分析】根据常见物质的名称、俗称和化学式的知识判断。
【解答】 A.甲烷,俗称沼气,化学式为 ,故A正确不合题意;
B.氢氧化钙,俗称熟石灰,化学式为 ,故B错误符合题意;
C.氧化钙,俗称生石灰,化学式为 ,故C正确不合题意;
D.氢氧化钠,俗称烧碱,化学式为 ,故D正确不合题意。
故选B。
11.(2023九上·杭州期中)下列实验方案或措施合理的是(  )
A.为了除去硫酸铁溶液中的硫酸,可以加入足量铁粉
B.可以利用硝酸钡溶液鉴别稀盐酸和稀硫酸
C.实验室用锌粒和稀盐酸可以得到纯净的氢气
D.用紫色石蕊试液可以测定溶液的酸碱度
【答案】B
【知识点】物质除杂或净化;酸碱指示剂及其性质;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】A.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,和硫酸铁反应生成硫酸亚铁;
B.硝酸钡不能和盐酸反应,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸;
C.盐酸易挥发,反应得到的氢气中含有氯化氢气体;
D.用紫色石蕊试液不能测定溶液的酸碱度。
【解答】 A.铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,和硫酸铁反应生成硫酸亚铁,除去了原物质硫酸铁,但是引入了新的杂质,故A错误;
B.硝酸钡不能和盐酸反应,和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和硝酸,故B正确;
C.盐酸易挥发,反应得到的氢气中含有氯化氢气体,故C错误;
D.紫色石蕊试液不能测定溶液的酸碱度,故D错误。
故选B。
12.(2023九上·杭州期中)下列四个实验中只需要完成三个就能证明Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序,其中不必进行的实验是(  )
A.将锌片放入稀硫酸 B.将铜片放入稀硫酸
C.将锌片放入硝酸银溶液 D.将铜片放入硝酸银溶液
【答案】C
【知识点】金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】 在金属活动性顺序中,位于氢前面的金属能置换出酸中的氢,位于前面的金属能把排在它后面的金属从其盐溶液中置换出来,据此进行分析解答。
【解答】 由金属活动顺序表的应用,验证实验的设计思路为:根据三种金属与稀硫酸反应情况,可验证锌的活动性比铜、银强;然后利用金属铜和硝酸银的置换结果,验证铜的活动性比银强。对比四个实验,实验B证明金属铜不能置换出酸中的氢,而实验C可以证明银的活动性小于锌,所以不做实验C也不影响三种金属活动性的判断。
故选C。
13.(2023九上·杭州期中)探究酸碱反应是否发生的方法有多种.小华同学进行了以下四个实验,并用图象分别描述了实验过程中的现象。依据如图所示现象不能判断酸碱反应一定发生的是(  )
A.在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入溶液
B.在溶液中加入,然后向其中逐滴加入稀盐酸
C.在溶液中加入,然后向其中逐滴加入稀硫酸
D.在溶液中加,然后向其中逐滴加入稀硫酸
【答案】D
【知识点】酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】 两种溶液放入酸时,先要发生中和反应,再进行其它反应同时出现现象,判断是否发生中和反应则是看图象一开始是否有一段体现了中和反应的发生过程。
【解答】 A.在稀盐酸中加入氯化铜,然后向其中逐滴加入NaOH溶液,在酸性的环境下氢氧化铜难以沉淀,所以必须先把盐酸消耗掉才能生成沉淀,根据图象可以判断出酸碱的中和反应的发生,故A能判断中和反应一定发生,故A正确不合题意;
B.在NaOH溶液中加入CaCO3,然后向其中逐滴加入稀盐酸,在酸性环境中碳酸钙不能存在,所以稀盐酸要先和氢氧化钠反应,然后才会和碳酸钙反应生成气体和氯化钙,故B能判断中和反应一定发生,故B正确不合题意;
C.在NaOH溶液中加入CuO,然后向其中逐滴加入稀硫酸,溶液颜色体现主要来自于硫酸铜的浓度,而氢氧化钠可以和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀,所以必须将氢氧化钠完全消耗之后才能够形成硫酸铜溶液,即硫酸要和氢氧化钠反应然后才能观察到蓝色溶液,故C能判断中和反应一定发生,故C正确不合题意;
D.在NaOH溶液中加入Ba(NO3)2,然后向其中逐滴加入稀硫酸,开始反应时硫酸根离子与钡离子结合会生成硫酸钡沉淀,即使是沉淀完成后氢氧化钠与硫酸不反应的现象也是该图象的情况,故D不能判断中和反应一定发生,故D错误符合题意。
故选D。
14.(2023九上·杭州期中)在硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤液中滴加适量盐酸,没有明显现象,则下列说法正确的是(  )
A.滤渣中一定有Ag、Cu,滤液中一定有
B.滤渣中一定有Ag、Cu,滤液中一定没有和
C.滤渣中一定有Ag,滤液中一定有,可能有
D.滤渣中一定有Ag,滤液中一定没有和
【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 根据三种金属活动性由强到弱的顺序:铁铜银,当把铁粉加入到硝酸铜和硝酸银的混合溶液中时,银首先被置换出来,在银完全置换后,铜才能被置换出来。一定量的铁粉,可能完全转换出铜和银,也可能只置换出全部的银或是置换出部分的银,据此分析判断。
【解答】根据题意可知,滤液中滴入稀盐酸没有明显现象,说明银全部被置换。但硝酸铜是否完全反应尚不明确,铜可能被全部置换,也可能被部分置换,故滤液中可能有硝酸铜,一定有硝酸亚铁,滤渣中一定有银,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
15.(2023九上·杭州期中)小明同学骑电动平衡车匀速下坡,则关于小明同学的机械能变化说法正确的是(  )
A.动能不变,重力势能不变,机械能不变
B.动能减少,重力势能不变,机械能减小
C.动能不变,重力势能减小,机械能不变
D.动能不变,重力势能减少,机械能减小
【答案】D
【知识点】动能和势能的大小变化
【解析】【分析】动能与质量和速度有关,重力势能与质量和高度有关,根据机械能=动能+重力势能分析机械能的变化。
【解答】小明同学骑电动平衡车匀速下坡,质量不变,速度不变,那么动能不变;质量不变,高度减小,那么重力势能减小。根据机械能=动能+重力势能可知,机械能减小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
16.(2023九上·杭州期中)在同一斜面上先后用相同大小的拉力F,平行于斜面拉动质量为m和的物体,使它们在斜面上移动相同的距离s,如图甲和乙所示。若拉力F在前后两个过程中所做的功分别为和,则和的大小关系是(  )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【知识点】功的计算公式的应用
【解析】【分析】根据功的计算式W=Fs分析判断。
【解答】根据题意可知,两个物体受到的拉力相同,且在拉力的方向上通过相同的距离。根据W=Fs可知,对两个物体的拉力做功相等,即W甲=W乙。
故选B。
17.(2023九上·杭州期中)乒乓球发球机在同一高度以相同的初速度朝不同方向分别发出a、b、c 三个球,若不计空气阻力,则落到水平桌面时三者的速度大小关系是(  )
A.va>vb>vc B.vb>vc>va C.va>vc>vb D.va=vb=vc
【答案】D
【知识点】速度与物体运动
【解析】【分析】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动,根据惯性的知识分析三种情况下水平方向的速度大小,根据竖直方向速度和高度的关系分析三种情况下竖直方向速度的大小,最后对合速度进行比较即可。
【解答】乒乓球的运动可以分解为水平方向和竖直方向上的两个运动,
①在水平方向上,由于惯性,乒乓球的速度保持不变,即三者的速度是相同的的;
②在竖直方向上,由于乒乓球的高度相同,那么落地时速度相同;
因此三种情况下,乒乓球落地时的合速度大小相等。、
故选D。
18.(2023九上·杭州期中)如图,肱二头肌收缩,使前臂保持平衡,此时前臂可以看成一个杠杆,它是(  )
A.省力杠杆 B.费力杠杆
C.等臂杠杆 D.以上三种都有可能
【答案】B
【知识点】杠杆的分类
【解析】【分析】比较动力臂和阻力臂的大小,从而确定杠杆的分类。
【解答】根据图片可知,肘部相当于杠杆的支点,物体的重力施加阻力,肱二头肌施加动力。此时动力臂小于阻力臂,为费力杠杆,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
19.(2023九上·杭州期中)如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动软木塞迅速冲出管口,下列说法正确的是(  )
A.是通过做功方式使试管中水的内能增加
B.水蒸气内能增加,温度升高,在试管口液化成小水滴
C.水蒸气推动软木塞冲出过程能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能减少,温度降低,在试管口液化成小水滴
【答案】D
【知识点】液化及液化现象;物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】A.改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程;
B.物体对外界做功,则内能减小,温度降低;
C.内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能;
D.水蒸气遇冷发生液化,从气态变为液态。
【解答】 A.图中是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾,水的内能增加,故A错误;
BD.水蒸气对软木塞做功,水蒸气内能减小,温度降低,在试管口液化成小水滴,故B错误、D正确;
C.在此过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,与热机的做功冲程能量转化相同,故C错误。
故选D。
20.(2023九上·杭州期中)如图各装置中,每只滑轮质量均相同。用它们提起相同的重物,若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是(  )
A.使用甲滑轮与使用乙滑轮省的力一样多
B.使用丙滑轮组与使用丁滑轮组省的力一样多
C.使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多
D.四个简单机械中,丙滑轮组的机械效率最小
【答案】C
【知识点】定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】 AB.使用定滑轮不省力,使用动滑轮能省一半力,费距离。由图可知绳子的有效股数,根据F=(G+G动)比较两者拉力之间的关系;
C.根据s=nh比较自由端移动的距离大小;
D.根据把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同,根据额外功产生的原因分析额外功之间的关系,根据分析它们机械效率之间的关系。
【解答】 A.甲滑轮是动滑轮,使用动滑轮可以省力,不能改变力的方向,乙滑轮是定滑轮,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向,故A错误;
B.由图丙可知绳子的有效股数为3,图丁中绳子的有效股数为2,由F=(G+G动)可知,把同一货物匀速提升相同的高度(不计绳子与滑轮间的摩擦)时,使用丙滑轮组比使用丁滑轮组更省力,故B错误;
C.由甲和丁可知,承担物重的绳子的股数都为2,则有绳子自由端通过的距离是物体升高距离的2倍,即使用甲滑轮和使用丁滑轮组费的距离一样多,故C正确;
D.由W=Gh可知,把同一货物匀速提升相同的高度时做的有用功相同,因甲、丙、丁中都需要克服同一个动滑轮的重力做额外功,即甲、丙、丁滑轮组做的额外功相等,乙图中不需要提升动滑轮做额外功,由可知,甲、丙、丁滑轮组的机械效率相等,乙滑轮的机械效率最高,故D错误。
故选C。
二、填空题(每空2分,共38分)
21.(2023九上·杭州期中)人在剧烈运动之后,血液中会产生较多的乳酸(),其水溶液呈酸性,使肌肉酸痛,放松一段时间之后,由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水,而使肌肉的酸痛感消失。请回答下列问题:
(1)乳酸在物质分类上属于   ,其水溶液的pH   7。
(2)在人体内乳酸与吸入的氧气反应的化学方程式为   。
【答案】(1)有机物;<
(2)C3H6O3+3O2=3CO2+3H2O
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;溶液的酸碱性与pH值的关系;简单的有机物
【解析】【分析】 (1)根据物质的组成与分类、溶液的酸碱性与pH的关系来分析;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,写出反应的化学方程式。
【解答】 (1)乳酸(C3H6O3)是一种含碳元素的化合物,属于有机物,乳酸的水溶液呈酸性,pH小于7;
(2)乳酸能与氧气反应生成二氧化碳和水,化学方程式为:C3H6O3+3O2=3CO2+3H2O。
22.(2023九上·杭州期中)某化工厂在三废处理中采取以下措施,请写出有关反应的化学方程式:
(1)用氢氧化钠吸收含二氧化硫的尾气:   
(2)用铁屑处理含铜盐()的废水:   。
【答案】(1)SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据题意,确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式。
【解答】 (1)二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为SO2+2NaOH═Na2SO3+H2O。
(2)铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
23.(2023九上·杭州期中)金属铁能加工成各种形状的器具,可见其具有良好的   性(选填“可变性”或“延展性”)。
搪瓷碗或脸盆(里面是铁)有了破洞后,工匠先把一块焊锡放在火中烘烤,然后在破洞处用热锡涂抹,液态锡冷却凝固后就会填满破洞,这利用了锡   的特性(选填“熔点低”或“导热性好”)。
【答案】延展性;熔点低
【知识点】熔点和凝固点;常见金属与金属的物理性质及用途
【解析】【分析】(1)物质的性质决定用途;
(2)晶体的熔点低,则受热后更容易熔化,据此分析解答。
【解答】(1)金属铁能加工成各种形状的器具,可见其具有良好的延展性。
(2)搪瓷碗或脸盆(里面是铁)有了破洞后,工匠先把一块焊锡放在火中烘烤,然后在破洞处用热锡涂抹,液态锡冷却凝固后就会填满破洞,这利用了锡熔点低的特性。
24.(2023九上·杭州期中)实验室利用稀盐酸、氢氧化钠溶液、酚酞溶液进行酸碱反应实验,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示
(1)该化学反应的基本反应类型为   反应。
(2)图示中代表恰好完全反应的点是   (填a、b或c);在a点时,溶液中的溶质为   。
【答案】(1)复分解
(2)b;NaCl、NaOH
【知识点】复分解反应及其应用;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 (1)根据复分解反应的定义分析;
(2)根据中和反应pH的变化以及溶液中溶质成分分析;
【解答】 (1)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,该反应是由两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于复分解反应;
(2)氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,恰好完全反应时pH为7,故图示中代表恰好完全反应的点是b。在a点时,溶液pH大于7,氢氧化钠还没完全反应,溶液中的溶质为生成的NaCl和还没完全反应的NaOH。
25.(2023九上·杭州期中)有一包白色固体,可能由硫酸钾、氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡中的一种或几种物质组成。为探究该白色固体组成,某小组取适量样品按下列流程进行实验,请回答下列问题。
(1)白色沉淀Ⅰ与稀盐酸反应的化学方程式:   。
(2)白色沉淀Ⅱ的化学式:   。
(3)原白色固体中含有的物质:   。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)BaCO3
(3)氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;物质的鉴别、推断
【解析】【分析】 碳酸钙难溶于水,能与盐酸反应生成二氧化碳气体,硫酸钾和氯化钡生成的硫酸钡沉淀不溶于酸,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾和水,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀和氯化钾,据此分析解答。
【解答】取样品加水溶解,过滤得到白色沉淀I和滤液,白色沉淀I加入盐酸后全部溶解,则原样品中一定有碳酸钙;滤液通入二氧化碳会生成白色沉淀,二氧化碳和氢氧化钾会生成碳酸钾,碳酸钾和氯化钡会生成碳酸钡沉淀,则原样品中一定还有氢氧化钾、氯化钡,一定没有硫酸钠。
(1)白色沉淀Ⅰ与稀盐酸的反应是碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(2)由分析可知,白色沉淀Ⅱ是碳酸钡,化学式为:BaCO3。
(3)由分析可知,原白色固体中含有的物质是:氢氧化钾、碳酸钙、氯化钡。
26.(2023九上·杭州期中)如图甲所示装置,在玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,观察到棉花燃烧。此实验可得出的结论是:对   (选填“浸有乙醚的棉花”或“简内气体”)做功,它的内能会增大。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程,其中   (选填字母)与上述实验过程中能量的转化是一致的;若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟,则其每秒对外做功   次。
【答案】筒内气体;压缩;30
【知识点】物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】 (1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能。
(2)一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次。
【解答】 (1)在压缩空气引火仪的玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花,快速压下活塞,棉花燃烧起来;此过程中压缩筒内空气做功,使筒内气体的内能增加;在该实验中,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。乙图中B的两气门都关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,与上述实验过程的能量转化一致。
(2)汽油机的曲轴转速为3600r/min,所以曲轴每秒转60r。因为曲轴每转两周对外做功一次,所以在1s内,对外做功次数n=30次。
27.(2023九上·杭州期中)如图所示,物体A在水平桌面上,绳重及摩擦不计,动滑轮重力为。当B物体重力为时,它恰好能匀速下降。
(1)以上装置中属于动滑轮的是   (填字母“M”或“N”)。
(2)物体A所受的摩擦力为   牛。
(3)若用一个水平向左的力F拉物体A,使B以的速度匀上升,则F的功率为   瓦。
【答案】(1)M
(2)5
(3)40
【知识点】功率计算公式的应用;定滑轮及其工作特点;动滑轮及其工作特点;滑轮组绳子拉力的计算
【解析】【分析】(1)轴的位置固定不动的滑轮叫定滑轮;随物体一起运动的滑轮叫动滑轮;
(2)由图可知n=2,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求绳子自由端的拉力;当B物体恰能匀速下降时,物体A在水平方向上向右做匀速直线运动,根据二力平衡的条件可知物体A所受的摩擦力;
(3)用一个水平向左的力拉物体A使其向左匀速运动,A受到的摩擦力不变,A受到向右的拉力不变,A水平方向上受到平衡力的作用,据此求A受到向左的拉力大小。
【解答】 (1)根据图片可知,N滑轮的轴的位置固定不动,为定滑轮;M滑轮随物体一起运动,为动滑轮;
(2)由图可知,承担重力的绳子段数n=2,
所以绳子自由端的拉力:F拉=(GB+G动)=×(8N+2N)=5N,
当B物体恰能匀速下降时,物体A在水平方向上向右做匀速直线运动,此时物体A受力平衡,
则物体A所受的摩擦力:f=F拉=(GB+G动)=(8N+2N)=5N;
(3)当A向左做匀速直线运动时,受力平衡,水平方向上受到水平向左的拉力等于向右的摩擦力加上B对A的拉力;
滑动摩擦力的大小跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,物体A的压力不变,接触面的粗糙程度不变,则物体A受到的摩擦力不变,仍为5N,
由于此时B物体和动滑轮的重力不变,则B对A的拉力不变,仍为5N,
因此A受到的水平向左的拉力F为:F=f+F拉=5N+5N=10N;
因为B物体的速度为2m/s,所以拉力F移动的速度:v=2vB=2×2m/s=4m/s,
则F的功率:P=Fv=10N×4m/s=40W。
三、实验探究题(每空2分,共40分)
28.(2023九上·杭州期中)在研究酸和碱的化学性质时,某小组想证明稀硫酸与氢氧化钠溶液混合后确实发生了化学反应,试与他们一起完成实验方案的设计、实施和评价,并得出有关结论。
(1)探究稀硫酸与氢氧化钠溶液的反应:
当滴入几滴酚酞试液后,溶液由无色变为红色。根据上述实验中颜色变化,可确定稀硫酸与氢氧化钠溶液发生了化学反应。从微观的角度分析该反应的实质是   。
(2)探究上述稀硫酸与氢氧化钠溶液反应后烧杯中的硫酸是否过量:
根据上述反应过程中溶液变成无色,不能确定稀硫酸是否过量,同学们又分别选取氯化钡溶液、紫色石蕊试液设计实验方案,请你判断并分析:
实验方案 实验步骤 实验现象 实验结论
方案一 取样,滴入适量的氯化钡溶液 出现白色沉淀 稀硫酸过量
方案二 取样,滴入几滴紫色石蕊试液 溶液变红 稀硫酸过量
上述设计的实验方案中,正确的是方案____,另外一个实验方案错误的原因是____;除此以外,以下哪些物质也能验证反应后溶液中稀硫酸过量的是:____
A. B. C. D.
【答案】(1)氢离子和氢氧根离子结合生成水
(2)B
【知识点】物质的鉴别、推断;酸的化学性质
【解析】【分析】 (1)根据中和反应的微观实质分析;
(2)根据生成的硫酸钠也与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和石蕊试液遇酸变红色以及验证硫酸过量的方法分析。
【解答】 (1)稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水,该反应的微观实质为氢离子和氢氧根离子结合生成水;
(2)因为NaOH和H2SO4反应后生成的硫酸钠也能和BaCl2反应产生白色沉淀BaSO4,而石蕊试液遇酸变红色,所以方案二正确;
A.Cu跟硫酸不反应,故A不合题意;
B.锌跟硫酸反应生成硫酸锌和氢气,若观察到有气泡产生,则说明硫酸过量,故B符合题意;
C.Fe2O3与硫酸酸反应会生成硫酸铁溶液和水,若观察到固体溶解,溶液变为黄色,则说明硫酸过量,故C符合题意;
D.氢氧化钡与硫酸反应会生成白色沉淀硫酸钡和水,但是硫酸钠也会与氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀,不能说明硫酸过量,故D不合题意。
故选BC。
29.(2023九上·杭州期中)甲、乙两同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体是否变质,进行了如下实验。请与他们一起完成探究活动。
【提出问题】氢氧化钠固体是否变质?
【实验探究】甲、乙两同学分别设计了不同方案加以实验。
甲同学的方案及实验:
实验步骤 实验现象与结论
①取少量白色固体于试管中,加水振荡至全部溶解 无色溶液
②用pH试纸测①溶液的pH值 pH>7,说明氢氧化钠固体没有变质
乙同学的方案及实验:
实验步骤 实验现象与结论
①取少量白色固体于试管中,加水振荡至全部溶解 无色溶液
②向①溶液中加入适量氯化钡溶液 产生白色沉淀,说明氢氧化钠固体已变质
(1)乙同学认为甲同学的结论不科学,其理由是   ;
(2)【拓展应用】
氢氧化钠固体应当密封保存。氢氧化钠固体变质的原因是(用化学方程式表示)   。
(3)若要除去上述变质氢氧化钠溶液中的杂质,应加入适量的   (填化学式)溶液除去。
(4)该氢氧化钠样品是部分变质还是全部变质了呢?为进一步确定是否全部变质,请写出操作步骤、相应的现象及结论   。
【答案】(1)碳酸钠溶液也显碱性(碳酸钠溶液的pH>7)
(2)CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
(3)Ca(OH)2
(4)取少量氢氧化钠溶液样品,先加入过量氯化钡溶液,再取上层清液,加入酚酞试液,若不变色说明全部变质。
【知识点】物质的鉴别、推断
【解析】【分析】(1)碳酸钠溶液和氢氧化钠的溶液都成碱性;
(2)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的方程式;
(3)除杂的原则:①不与除杂试剂反应;②不引入新的杂质;
(4)想办法出去溶液中的碳酸钠,如果剩余溶液仍然成碱性,那么说明存在氢氧化钠,即部分变质;如果剩余溶液呈中性,那么全部变质。
【解答】 (1)碳酸钠被称为纯碱,是由于它的溶液呈碱性,所以仅仅根据溶液的pH大于7就判断氢氧化钠没变质是不合适的。
(2)氢氧化钠固体变质的原因是氢氧化钠已经和空气中的二氧化碳反应而发生了变质.化学方程式表示为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(3)我们要除去氢氧化钠中的碳酸钠,但同时还不能引入新的杂质,所以在这里我们可以选择氢氧化钙来和碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀同时生成了氢氧化钠,达到了除杂的目的。
(4)检验氢氧化钠样品是否全部变质,操作如下:取少量氢氧化钠溶液样品,先加入过量氯化钡溶液,再取上层清液,加入酚酞试液,若不变色说明全部变质。
30.(2023九上·杭州期中)小乐利用“氢气还原氧化铜”实验验证水的组成,实验装置及药品如图所示,实验前后测定的数据如表所示。回答问题:
实验前 实验后
硬质玻璃管及其内药品的质量/克 75.6 69.2
U形管及其内药品的质量/克 110.8 118.2
(1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是   。
(2)若观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,则发生反应的化学方程式为   。
(3)验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差,U形管及其内药品在反应前后的质量差,可计算出水中氢、氧元素的质量比为   (用、等表示)。若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,分析产生误差的可能原因   (写出1点)。
【答案】(1)通一段时间的氢气
(2)
(3)(m2-m1):m1;U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳
【知识点】质量守恒定律及其应用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)氢气为可燃性气体,与氧气混合受热后很容易发生爆炸;
(2)根据实验现象确定反应物、反应条件和生成物,据此写出反应的化学方程式;
(3)①U形管吸收水,它的质量变化是氢元素和氧元素的质量和;而玻璃管内的质量变化是丢失的氧元素的质量,据此分析计算;
②碱石灰直接与空气接触,会吸收空气中的水分和二氧化碳,据此分析解答。
【解答】 (1)为了实验安全,在开始加热硬质玻璃管内氧化铜前,应先进行的实验操作是通一段时间的氢气,排出装置中的空气,防止加热时发生爆炸。
(2)实验中观察到硬质玻璃管中黑色粉末逐渐变红,是因为加热时氧化铜和氢气反应生成铜和水,则发生反应的化学方程式为。
(3)①验证水的组成的原理为:根据硬质玻璃管及其内药品在反应前后的质量差m1,即水中氧元素质量,U形管及其内药品在反应前后的质量差m2,即水的质量,可计算出水中氢、氧元素的质量比为(m2-m1):m1。
②若实验过程中小乐操作无误,依据实验数据,产生误差的可能原因是U形管中的碱石灰吸收了空气中的水和二氧化碳。
31.(2023九上·杭州期中)小江想探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验,所用的器材有:一个用长木板搭成的斜面、三个质量不同的铁球、一块木块。各器材的组装示意图如图1所示。
(1)如图1,每次实验时都将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较   判断铁球动能大小。从而研究动能大小与   的关系。
(2)小南对小江的实验方案进行改进:不用木块,而是在木块的位置上固定一个面积较大的挡板,在挡板前面贴上足够厚的长方体橡皮泥,如图2所示,每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥,实验时将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较   来判断铁球动能大小。
(3)小金认为小南用三个实心铁球不合理,应调整用   相同、质量不相同的金属球做上述实验。
【答案】(1)木块移动的距离;质量
(2)橡皮泥的形变程度
(3)体积
【知识点】动能的影响因素
【解析】【分析】(1)根据图片可知,小球撞击木块,木块移动时克服阻力做功。根据W=fs可知,木块移动的距离越大,则克服阻力做功越多,那么铁球的动能越大。根据图片分析哪个因素不同即可。
(2)改进实验装置后,是通过橡皮泥的凹陷程度反映小球动能的大小;
(3)原来三个质量不同的实心铁球,其体积、撞击橡皮泥时的接触面积不同,橡皮泥的凹陷程度不容易准确判断,故需要控制小球的体积相同(即撞击橡皮泥时的接触面积相同),而小球的质量不同,据此解答。
【解答】 (1)如图1,每次实验时都将质量不同的铁球从同一斜面的同一高度处静止释放,通过观察比较木块移动的距离判断铁球动能大小。实验中小球的质量大小不同,因此研究动能大小与质量的关系。
(2)每次实验后都要换上另一块相同的橡皮泥;这样,铁球动能的大小又可以通过橡皮泥的形变程度来间接反映;
(3)图2所示,每次实验后都用同一铁球,这是不合理的,要换成3个体积完全相同,质量不同的其他金属球。
32.(2023九上·杭州期中)小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系如图所示。她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面匀速拉动小车,调节斜面倾斜角的大小并多次测量,得表中所示的数据:
实验次数 斜面倾斜角 小车重G/N 斜面高h/m 斜面长s/m 拉力F/N 机械效率
① 12° 5 0.2 1 2.1  
② 30° 5 0.5 1 3.6 69.4%
③ 45° 5 0.7 1 4.3  
(1)根据表格中数据,第①次实验的机械效率是   (保留一位有效数字);第③次实验中斜面对物体的摩擦力为   N。
(2)分析表中的数据,可以得出的探究结论:斜面倾斜角越   ,斜面越省力,斜面的机械效率越   。
【答案】(1)50%;0.8
(2)小;低
【知识点】机械效率的计算;斜面及其工作特点
【解析】【分析】 (1)根据算出第①次实验的机械效率;根据W总=Fs计算第③次实验中的总功;根据W额=W总-W有计算额外功,据W额=fs求摩擦力;
(2)分析表中实验数据,找出不变的量和变化的量,分析实验数得出结论。
【解答】 (1)第①次实验斜面的机械效率:

第③次实验中总功:W总'=F's'=4.3N×1m=4.3J;
有用功为:W有'=G'h'=5N×0.7m=3.5J;
额外功为:W额=W总'-W有'=4.3J-3.5J=0.8J;
第③次实验中斜面对物体的摩擦力为:;
(2)分析表中的数据,第③次实验的机械效率为;
比较①、②、③三次实验,其他条件一定时,斜面的倾斜角θ越小,拉力越小,即越省力,对应的机械效率也越小,故可得结论:斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低。
四、计算题(22分)
33.(2023九上·杭州期中)某化学兴趣小组对某铜锌合金样品进行探究实验,实验情况如图所示。求:稀硫酸溶液中溶质的质量分数是多少?
【答案】铜锌合金中,锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜不能和稀硫酸反应,则剩余的3.5g固体是铜,
所以Zn的质量是:10.0g 3.5g=6.5g,
由图可知,50g稀硫酸和锌恰好完全反应,
设50g稀硫酸中溶质的质量为x。
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑
65 98
6.5g x

解得:x=9.8g。
则所用稀硫酸溶液中溶质的质量分数是:。
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据锌能和稀硫酸反应而铜不能,由图中数据结合化学方程式的计算来分析。
34.(2023九上·杭州期中)小金是运动会仪仗队的旗手(如图)。他竖直举旗前进时,风给红旗的水平阻力是,其作用点可以看成在A点。已知A、B间的距离为,B、C间的距离为。
(1)在图中画出在B点手对旗杆施加的最小力和力臂。
(2)计算最小力的大小(要求写出计算过程)。
(3)如果风力变大,小金可采取哪些方法仍保持旗子竖直。(写出一种即可)
【答案】(1)
(2)小金在竖直举旗前进时,以C为支点时,B处垂直于旗杆向左的力为动力,A处垂直杠杆向右的力为阻力,BC为动力臂,AC为阻力臂,且AC=BC+AB=0.4m+1.6m=2m;
根据杠杆的平衡条件可得:F1×BC=F2×CA,
所以最小的动力为:
(3)可将B点手向上移动一段距离
【知识点】杠杆的平衡条件;力臂的画法
【解析】【分析】(1)当以杠杆的支点到力的作用点之间的线段为动力臂时最长,此时动力最小。力臂是从杠杆支点到力的作用线的垂直距离。
(2)根据图片确定动力臂和阻力臂,根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2列式计算;
(3)根据杠杆的平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】 (1)根据图片可知,C点为支点。在阻力、阻力臂一定的情况下,要使动力最小,动力臂需要最长,可知最长的动力臂为BC,即L1;过C点作AC的垂线即为手对旗杆施加的最小动力F1,如下图所示:
(3)风力变大,使旗子仍保持竖直,可增大动力臂,即可将B点手向上移动一段距离。
35.(2023九上·杭州期中) 2022年冬季奥林匹克运动会主办城市是北京,北京成为第一个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会以及亚洲运动会三项国际赛事的城市。在某场馆建设中,有甲、乙、丙三种场景,回答下列问题:
(1)在甲、乙两场景中,甲、乙两物体在、作用下匀速上升,若,不计摩擦及绳与滑轮的重,则   。
(2)在丙场景中,工人站在水平地面上,竖直向下拉动绳子自由端,使物体A在内匀速上升了。已知物体A重,动滑轮重为,不计摩擦及绳重,则拉力的功率为多少瓦?滑轮组的机械效率为多少?
【答案】(1)1:2
(2)由图丙可知,承担重力的绳子段数n=2,
绳子自由端移动的距离:s=nh=2×1m=2m,
绳子自由端的拉力:F=(G+G动)=×(400N+100N)=250N,
拉力做的总功:W总=Fs=250N×2m=500J,
拉力做功的功率:;
所以滑轮组的机械效率:。
【知识点】功的计算公式的应用;滑轮组绳子拉力的计算;机械效率的计算
【解析】【分析】 (1)由图甲可知,图中的滑轮为定滑轮,利用不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力F=G表示出甲物体的重力;由图乙可知,图中的滑轮为动滑轮,n=2,利用不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力F=G表示出乙物体的重力,进而求出甲、乙物体的重力之比;
(2)由图丙可知,n=2,绳子自由端移动的距离s=nh,利用不计绳重和摩擦时F=(G+G动)求绳子自由端的拉力,利用W总=Fs求拉力做的总功,利用求拉力做功的功率;利用不计绳重和摩擦时求滑轮组的机械效率。
【解答】 (1)由图甲可知,图中的滑轮为定滑轮,因为不计摩擦及绳与滑轮的重时绳子自由端的拉力F=G,所以甲物体的重力:G甲=F1,
由图乙可知,图中的滑轮为动滑轮,n=2,因为不计摩擦及绳与滑轮的重时,绳子自由端的拉力F=G,所以乙物体的重力:G乙=2F2,
则甲、乙物体的重力之比:G甲:G乙=F1:2F2=1:2。
36.(2023九上·杭州期中)有一款太阳能热水器,铭牌上部分参数如表。将它安装在阳光充足的水平台面上,并装满水。
型号 JL8801A
水容量/L 80
自身质量/kg 50
(1)某地区(晴天)一天中接收的太阳能,接收的太阳能,如果由燃烧煤气(热值)来获得,则需要完全燃烧多少千克煤气?
(2)装满的水质量是多少千克?
(3)若这一天中接收的太阳能有60%被热水器中的水吸收,则可使初温为20℃的水温度升高到多少度?[]
【答案】(1)根据题意可知,燃烧煤气放出的热量Q放=E=3.36×107J,
则燃烧煤气的质量:;
(2)水的体积V=80L=80×10-3m3,
则水的质量:m水=ρV=1×103kg/m3×80×10-3m3=80kg;
(3)水吸收的热量:Q吸=Eη=3.36×107J×60%=2.016×107J,
水的末温:。
【知识点】热量的计算;燃料的热值
【解析】【分析】(1)根据题意可知燃烧煤气放出的热量,根据Q=mq求出燃烧煤气的质量;
(2)根据求出水的质量;
(3)根据Q吸=Eη求出水吸收的热量,再根据Q吸=cm(t-t0)求出水的末温。
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