【精品解析】浙江省杭州市杭州滨和中学2024-2025学年九年级上学期期中科学试题

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浙江省杭州市杭州滨和中学2024-2025学年九年级上学期期中科学试题
1.(2024九上·杭州期中)科学以实验为基础,规范操作是科学实验取得成功的关键。下列实验操作规范的是(  )
A.加热液体 B.测溶液pH
C.盖盖玻片 D.检查气密性
2.(2024九上·杭州期中)如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),小药瓶中充满氯化氢气体(极易溶于水)。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,可以观察到注射器活塞向左移动,小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示,则以下说法错误的是(  )
PH <6.5 7.0-7.1 7.5-8.5 8.5-12.0 >12.5
颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色
A.滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色
B.小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色-紫色-蓝色-绿色
C.液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是NaCl
D.紫包菜汁可以用做酸碱指示剂
3.(2024九上·杭州期中)某农民种植番薯的产量总是比邻近地低,怀疑地里可能缺乏某种肥料。他将地分成等面积的四块,仅施肥不同,实验结果如表。请判断该种植地最应该施加的肥料是(  )
地块 甲 乙 丙 丁
施肥情况 不施肥 磷、钾肥 磷、氮肥 钾、氮肥
番薯产量 30kg 45kg 31kg 46kg
A.NaOH B. C. D.
4.(2024九上·杭州期中)同一篮球以不同弧线从A点投向B点,空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是(  )
A.从A点到B点,篮球重力势能的增加量弧线l大于弧线2
B.篮球在弧线l和弧线2的最高点的动能都为零
C.篮球沿着两条弧线运动,重力势能均一直增大
D.若篮球在B点的机械能相等,则在A点的机械能弧线l大于弧线2
5.(2024九上·杭州期中)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是(  )
①图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能增加
②图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
③图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
④图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
6.(2024九上·杭州期中)铁粉和硫粉以适当的质量比混合,堆放在坩埚里(如图),然后用烧红的玻璃棒一端接触混合物,这时部分混合物迅速变红热状态,迅速撤离玻璃棒后,反应继续进行,直至全部混合物都呈红热的状态,冷却后得到一种黑色不能被磁化的固态物质。下列有关该实验的说法错误的是(  )
A.该反应是吸热反应
B.该反应属于化合反应
C.该实验过程中可能会有刺激性气味的气体产生
D.该黑色无磁性的固态物质在物质分类上属于盐
7.(2024九上·杭州期中)下列物质鉴别的方法不正确的是(  )
选项 物质种类 鉴别方法
A 铁粉与氧化铜粉末 滴加稀盐酸,观察有无气泡
B 棉纤维与羊毛纤维 抽丝灼烧,闻气味
C CO与 通入灼热的氧化铜中,观察粉末颜色变化
D NaCl固体与NaOH固体 加水溶解,用温度计测量温度,观察温度变化
A.A B.B C.C D.D
8.(2024九上·杭州期中)如图是小科投掷实心球的过程示意图,实心球在b点离手,d点为落地点,最后滚到e点停止运动。在整个过程中,小科对实心球做功的是(  )
A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.de段
9.(2024九上·杭州期中)蹦床是一项有趣的竞技运动,是体育中一种锻炼身体而又高难度的活动。有关说法错误的是(  )
A.运动员下落到刚接触蹦床时,运动员的动能最大
B.运动员下落到蹦床最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.运动员从接触蹦床到最低点的过程中,运动员对蹦床做功
D.运动员从最低点上升到刚好离开蹦床的过程中,蹦床弹性势能减小
10.(2024九上·杭州期中)有关温度、热量、内能,下列说法正确的是(  )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.一般物体都具有内能,但超低温物体没有内能
C.物体内能减少时,温度不一定降低,但一定是放出了热量
D.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
11.(2024九上·杭州期中)等质量等质量分数的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,右边的图像能正确反映氢气质量与反应时间之间关系的是(  )
A. B.
C. D.
12.(2024九上·杭州期中)构建知识网络是化学学习中的重要方法。小宁同学以同一元素为主题构建的知识网络如图所示,其中甲~丁分别代表不同的物质,“→”表示可以一步转化。在下列关于甲~丁所代表的物质中,错误的是(  )
A.甲:氢气 B.乙:水
C.丙:氢氧化钙 D.丁:氧化铜
13.(2024九上·杭州期中)在探究酸、碱性质时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。下列说法错误的是(  )
A.ab段发生反应的化学方程式是
B.由图乙可知加入稀盐酸过量
C.c点时,溶液中含有的溶质是NaCl、
D.d点时,加入氢氧化钠溶液的质量是75克
14.(2024九上·杭州期中)将额定电压相同的两个灯泡、串联后接入电路中(如图所示),接通电路后发现要亮一些,则下列判断正确的是(  )
A.的实际电功率要大一些 B.的实际电功率要大一些
C.通过的电流要大一些 D.通过的电流要大一些
15.(2024九上·杭州期中)如图所示,用40N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为10N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。下列说法不正确的是(  )
A.物体A受到水平面的摩擦力是10N
B.滑轮移动的速度是0.15m/s
C.在2s内绳子对物体A做的功为6 J
D.水平拉力F的功率是6 W
16.(2024九上·杭州期中)随着工业迅速发展,大气污染成为了我们面临的一个巨大危机。其中,酸雨和工业生产中排放的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体密切相关。
(1)酸雨是指的酸性降水,它会使土壤酸化,施用适量   可改良土壤酸性。
(2)这些造成酸雨的气体可以用碱溶液来吸收,如氢氧化钠溶液能够吸收气体,请写出该反应方程式:   。
17.(2024九上·杭州期中)某混合气体可能是由H2、CO、CO2中的一种或两种组成。为了确定其组成,小科设计了如下装置进行实验:
(1)装置A的作用是   。
(2)证明混合气体中含有CO的现象是   。
(3)此装置能否证明混合气体中含有H2,如果可以,请说出理由。如果不可以,请写出改进方法   。
18.(2024九上·杭州期中)酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是:   (填化学式)。
(2)结合上图小科同学推断出图3中V的值为   。
(3)下列说法正确的是   。(可多选)
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
19.(2024九上·杭州期中)科学兴趣小组欲分离NaCl和BaCl2混合溶液。他们设计了如图所示的实验流程。
(1)加入过量Na2CO3溶液,溶液中发生的化学变化的方程式是   。
(2)滤液A含有的阴离子是   。
(3)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤②的最后一次洗涤液中加入的试剂是   。(写一种即可)
20.(2024九上·杭州期中)(物理)如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细绳系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中乙小球下落时将   能转化为了动能,两小球在下落过程中重力所做功W甲   W乙,在A点时两球的速度v甲   v乙。(以上两空均选填“>”、“<”或“=”)
21.(2024九上·杭州期中)卡车的车厢高1.5m,工人师傅将一块5m长的木板搭在地面与车厢之间构成斜面(如图所示),在车上用400N的拉力将重为1000N的木箱匀速拉上车厢,则这个斜面的机械效率是   ,物体受到的摩擦力是   N,若增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将   。(选填“变大”、“变小”、“不变”)
22.(2024九上·杭州期中)用燃气灶烧水时,把2kg初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了40g天然气(假设天然气完全燃烧).已知天然气的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。
(1)水的内能增加了   J。
(2)燃气灶烧水的效率为   。(结果保留1位小数)
23.(2024九上·杭州期中)反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类,为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类,小科设计了如下实验装置和方案(B、C装置中药品足量,且所有反应均充分进行):
【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么?
【作出猜想】猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO和CO2。
【收集证据】
(1)如果猜想①成立,其化学方程式为   。
(2)从定性观察角度判断若观察到   (填写现象),则说明生成气体中没有CO2。
(3)从定量计算角度判断:用电子天平测定表格中的四个数据:
反应前的质量 反应后的质量
A(试管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+溶液) m3 m4
若猜想③成立,则存在的质量关系是   。
【交流反思】
(4)若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞)。若想实现分离,活塞a和b应该如何操作?   
24.(2024九上·杭州期中)如图,学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行了探究,并作出评价改进。
(1)【初步分析】反应后,试管B中一定有的溶质是   。
【深度探究】
小金将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中,按照图中流程继续进行实验,记录实验现象并根据现象进行了以下判断。
步骤 现象 判断A、B试管中反应物过量情况
① 沉淀增多,没有气泡生成 A中一定有氯化钡,B中一定无稀硫酸
② 一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失 A中一定有碳酸钠
③ 溶液变红 B中一定有氢氧化钠
(2)步骤①中的增加的沉淀是   。(填化学式)
【评价改进】
评价指标 优秀 合格 待改进
实验环节与分析的合理性 分析结论科学合理,且实验环节无重复论证 分析结论存在1处错误,或实验环节存在1处重复论证 分析结论存在错误,且实验环节存在重复论证
(3)结合评价量表,小组同学们对小金的探究实验进行打分,给出了待改进的评价。其理由为;Ⅰ.根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡,就可以判断A试管中一定没有   ,故存在分析结论错误;Ⅱ.根据   现象,说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
【反思总结】
在老师和同学们的帮助下,小金最后得出了正确的结论。
25.(2024九上·杭州期中)小科做“测量小灯泡电功率”的实验,器材有:电压恒为6V的电源、额定电压为4.5伏小灯泡、电流表(0~0.6安)、电压表(0~3伏)、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。电路设计如下:
(1)闭合开关前,滑片P应该放置于滑动变阻器的最   端;(选填“左”或“右”)
(2)小科正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表示数为0,经检查电表完好,则故障可能是   ;
(3)排除故障后,小科进行实验,记录实验数据并在I—U图像中描点,得到滑动变阻器电流与电压关系的曲线,如图乙所示。则小灯泡的额定功率为   W。
26.(2024九上·杭州期中)如图,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三个小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一段距离后静止。
(1)通过观察比较小球推动纸盒运动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法与以下选项中的__________相同;
A.用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱
B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙
C.探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同
D.判断电路中是否有电流可通过电路中灯泡是否发光来确定
(2)要研究动能与质量的关系,我们应选择   两图来进行比较;
(3)通过对比a、b两次实验可得出结论是:   ;
(4)为了让质量不同的B、C两球获得相同的初速度,有同学设计了如图d装置,只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可,不考虑各种能量损耗,该方法是否合理并说明原因:   。
27.(2024九上·杭州期中)在探究“杠杆平衡条件”实验中:
(1)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上   个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(2)小英取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡.当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将   ;
(3)小明用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是   ;
(4)实验中小科曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确,小英制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆)进行探究,圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图丙所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在D、N两个点又进行了两次实验。若观察到   现象,则说明小科的观点是错误的。
28.(2024九上·杭州期中)回答以下问题:
(1)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。已知下列各组物质间均能发生置换反应;
A.Fe和CuSO4溶液
B.Mg和MnSO4溶液
C.Mn和FeSO4溶液
①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式   。
②在相同条件下,四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是   。
(2)氯化铁能腐蚀铜,工业上常用此原理生产印刷线路板.印刷线路板的生产及废液的处理过程如图:
①步骤Ⅱ中发生了两个反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2和Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,滤渣的成分是   ,滤液中的溶质是   。
②步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为   。
③氯化铁能腐蚀铜的原因是(用化学方程式表示)   。
29.(2024九上·杭州期中)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为 了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样 品 第 1 份 第2份 第3份 第4份
取样品质量(g) 25.0 25.0 25.0 25.0
取稀硫酸质量(g) 40.0 80.0 120.0 160.0
产生气体质量(g) 0.2 0.4 0.5 m
试计算:
(1)上表中 m 的数值是________;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为________时,两者恰好完全 反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?________
30.(2024九上·杭州期中)小明家有一台额定电压为220V的加湿器,说明书上的电路图为图甲。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关。1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其高挡功率为440W。
(1)求高挡工作时,电路中的电流;
(2)求加湿器处于低挡时的电功率;
(3)加湿器的P﹣t关系如图乙所示,加湿器工作30分钟消耗的电能为多少?
31.(2024九上·杭州期中)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。其工作原理和科学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,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质量分布均匀的整体,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用10秒钟的时间收起床体。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)质量为80kg,整个床体厚度为0.2m。求:
(1)收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力?   
(2)计算液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率大小?   
(3)如果液压杆产生的最大拉力不足以将床体收起时,可以将安装点A适当向   (填“上”或“下”)移动以解决问题。
32.(2024九上·杭州期中)为了提高快递配送效率,某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg,最大承载质量为150kg,匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍,牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算(g=10N/kg):
(1)当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
(2)当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
(3)某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】常见实验操作;pH值的测量及方法
【解析】【分析】D中装置气密性良好,则能观察到放入烧杯中的导管口有气泡冒出,试管冷却后,导管中能形成一段稳定的水柱。【解答】A、给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里的液体,且液体体积不能超过试管容积的三分之一,图中液体超过试管容积的三分之一,故A错误;
B、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故B错误;
C、正确操作是用镊子夹起盖玻片,使它的一侧先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平,其目的是防止盖玻片下出现气泡,故C错误;
D、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故D正确。
故答案为:D。
2.【答案】C
【知识点】酸碱指示剂及其性质;溶液的酸碱性与pH值的关系;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据酸碱指示剂是指能够与酸性或碱性的溶液起作用而显示不同颜色的物质,进行分析解答。
(2)根据注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),进行分析解答。
(3)根据小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色→紫色→蓝色→绿色,进行分析解答。
【解答】A、氢氧化钠溶液的pH=10,由紫包菜汁的变色范围表可知,滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色,故正确;
B、氯化氢气体溶于水得到盐酸,显酸性,注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),所以在注射器中溶液为绿色,实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,开始盐酸过量,最后氢氧化钠过量,小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色﹣﹣紫色﹣﹣蓝色﹣﹣绿色,故正确;
C、液体颜色为粉红色时说明溶液显酸性,盐酸过量,小药瓶中所含的溶质是NaCl和HCl,故错误;
D、紫包菜汁在酸性和碱性溶液中的颜色明显不同,可以用做酸碱指示剂,故正确。
故答案为:C。
3.【答案】B
【知识点】植物生长需要无机盐
【解析】【分析】根据表格数据确定这个地块最缺少的营养素,再选择合适的化肥即可。
【解答】根据表格数据可知,地块乙与甲相比,增加磷和钾肥使产量大幅上涨,而地块丙与甲相比,增加磷和氮肥对产量影响不大。将甲和丁地块相比,地块丁的实验结果也表明钾肥是显著提高产量的关键因素。因此最应该施加含钾的肥料。
NaOH是碱,而不是盐,故A不合题意;
含有钾元素,为钾肥,故B符合题意;
含有氮元素,为氮肥,故C不合题意;
含有磷元素,为磷肥,故D不合题意。
故选B。
4.【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】(1)重力势能与质量和高度有关;
(2)动能与质量和速度有关;
(3)空气阻力不可忽略且大小恒定,篮球运动过程中克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能。
【解答】A、重力势能与质量和高度有关,从A点到B点,弧线1与弧线2两种情况下,篮球的质量不变,增加的高度相同,所以篮球重力势能的增加量相等,故A错误;
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零,动能都不为零,故B错误;
C、篮球上升时,重力势能增加,篮球下落时重力势能减小,整个过程重力势能先增大后减小,故C错误;
D、由图可知,篮球通过弧线1运动的路程较大,克服空气阻力做功消耗的机械能较多,若篮球在B点的机械能相等,则在A点的机械能弧线1大于弧线2,故D正确。
故答案为:D。
5.【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】根据描述分析各个选项中包含的能量转化过程即可。
【解答】①图甲:厚玻璃内的空气被压缩时,将机械能转化为内能,则空气的内能增加,故①正确;
②图乙:瓶子内的空气推动塞子跳起时,将空气的内能转化为机械能,则空气的内能减小,故②错误;
③图丙:试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,则水蒸气的内能减少,故③正确;
④图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动时,将燃气的内能转化为机械能,则气体的内能减少,故④错误;
以上分析中正确的是①③。
故选C。
6.【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应;化学反应中能量的变化
【解析】【分析】A.根据实验现象可以判断反应的吸放热情况;
B.依据化合反应的定义进行分析;
C.硫与氧气发生反应,据此分析;
D.根据物质的组成可以判断其种类。
【解答】A.根据“反应继续进行,混合物都呈红热的状态”可知,该化学反应是放热反应,故A错误符合题意;
B.铁和硫反应生成一种固态物质,即生成物只有一种,那么属于化合反应,故B正确不合题意;
C.硫与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫具有刺激性气味,故C正确不合题意;
D.根据质量守恒定律可知,该黑色无磁性的物质是硫化亚铁,是由金属离子和酸根离子组成的化合物,属于盐,故D正确不合题意。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断;碱的化学性质
【解析】【分析】鉴别两种物质时,加入试剂后,必须要出现明显不同的现象才行,据此分析判断。
【解答】A.滴加盐酸后,有气泡产生的是铁粉,无气泡产生的是氧化铜,可以鉴别,故A正确不合题意;
B.灼烧时,有烧焦的羽毛味的为羊毛纤维,没有特殊气味的为棉纤维,可以鉴别,故B正确不合题意;
C.一氧化碳和氢气都具有还原性,都能使粉末都会由黑色变成红色,现象相同,故C错误符合题意;
D.加水溶解后,用水温计测量温度,温度升高的为NaOH固体,温度没有变化的为NaCl,可以鉴别,故D正确不合题意。
故选C。
8.【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。【解答】A、在a到b的过程中,实心球受到推力作用,且在推力方向上通过了距离,故小科对实心球做了功,故A符合题意;
BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上,所以小科不做功,故BCD不符合题意。
故答案为:A。
9.【答案】A
【知识点】力与运动的关系;功的计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 A.根据力与运动的关系分析;
BD.弹性势能大小与形变程度大小有关;
C.做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.根据题意可知,运动员刚碰到蹦床后,弹力小于重力,所以速度还会增加,所以动能仍不断增加,即此时速度不是最大,动能也不是最大,故A错误符合题意;
B.蹦床到达最低点时,弹性形变程度最大,则此时弹性势能最大,故B正确不合题意;
C.运动员从接触蹦床到最低点的过程中,产生压力向下,且在这个方向上通过距离,因此对蹦床做功,故C正确不合题意;
D.运动员从最低点上升到刚好离开蹦床的过程中,蹦床形变变小,弹性势能减小,故D正确。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、内能和热量的关系分析判断。
【解答】A. 物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,例如冰熔化时,故A错误;
B. 一般物体都具有内能,因此内能只分大小,不说有无,故B错误;
C. 物体内能减少时,温度不一定降低,可能是放出了热量,也可能是对外做功,故C错误;
D. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加,故D正确。
故选D。
11.【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】等质量、等质量分数的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,由于金属过量而置换出硫酸中全部的氢,因此充分反应后放出氢气的质量相等;根据金属活动性强弱关系镁>锌>铁,可判断镁与稀硫酸反应最剧烈,铁与稀硫酸反应最慢,即金属与镁的反应时间最短最先完成、其次是锌最后完成的反应消耗时间最长的为与铁的反应。
【解答】等质量、等质量分数的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,金属活动性:Mg>Zn>Fe,故镁反应速率最快,其次是锌,然后是铁,由于金属过量,酸不足,氢气中氢元素全部来自硫酸中氢离子,最后生成氢气的质量相同。
故答案为:B。
12.【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】A.根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水和氧气能相互转化来分析;
B.根据盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,氢气和水能相互转化来分析;
C.根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水来分析;
D.根据硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜来分析。
【解答】A.根据图片可知,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水和氧气能相互转化,则甲是水,故A错误符合题意;
B.根据图片可知,盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,氢气和水能相互转化,则乙是水,故B正确不合题意;
C.根据图片可知,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则丙是氢氧化钙,故C正确不合题意;
D.根据图片可知,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,则丁是氧化铜,故D正确不合题意。
故选A。
13.【答案】D
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】氧化铜能与稀盐酸反应,所以固体质量会减小,可知ab段是氧化铜与稀盐酸反应,生成了氯化铜和水;bc段没有固体质量变化,说明此时氯化铜还没与氢氧化钠反应,可知此时时过量的稀盐酸与氢氧化钠反应,cd段固体质量增加,是氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀。【解答】A、ab段发生的反应是氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式是2HCl+CuO═CuCl2+H2O,说法正确,不符合题意;
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠。由图乙可知,加入稀盐酸没有立即产生沉淀,盐酸过量,bc段是过量的稀盐酸和氢氧化钠反应,说法正确,不符合题意;
C、ab段发生的反应是氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,bc段是过量的稀盐酸和氢氧化钠反应,c点时,溶液中含有的溶质是反应生成的NaCl、CuCl2,说法正确,不符合题意;
D、设12g氧化铜反应需要稀盐酸质量是x,生成氯化铜质量是y。
x=150g y=20.25g
设:与过量的盐酸反应,消耗氢氧化钠质量为m。
m=4g;
设:与氯化铜反应消耗的氢氧化钠 质量为n。
n=12g
d点时,加入氢氧化钠溶液的质量是,说法错误,符合题意。
故答案为:D。
14.【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点;功率计算公式的应用
【解析】【分析】AB.灯泡的实际功率越大,则亮度越大;
CD.根据串联电路的电流规律分析。
【解答】AB.根据题意可知,L1亮一些,说明L1的实际功率要大一些,因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,故A正确、B错误;
CD.串联电路中各处电流都相等,因为L1、L2串联后接入电路中,通过L1、L2的电流相等,故CD错误。
故选A。
15.【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)要判断出A所受的摩擦力,首先根据拉力F和动滑轮的特点,计算出绳子对A的拉力,对A进行受力分析,根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力;
(2)根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度;
(3)根据公式 P=Fv 计算水平拉力F的功率;
(4)绳子对物体A做的功即克服物体B和地面的摩擦力做的功。
【解答】A、因为F=40N,由动滑轮特点可知滑轮细绳对A的拉力为:×40N=20N
因为物体B静止,因此受力平衡摩擦力等于拉力等于弹簧测力计的示数恒为10N,因为力的作用是相互的则物体B对A的摩擦力为10N,方向向右,因为物体A做匀速直线运动所以拉力与地面对A的摩擦力和B对A的摩擦力三力平衡,所以地面对A的摩擦力为:
20N-10N=10N;故A正确;
B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s,由动滑轮的特点可知,滑轮的移动速度为:
×0.3m/s=0.15m/s;故B正确;
C、在2s内绳子对物体A做的功为:
;故C错误,符合题意。
D、水平拉力F的功率是:
。故D正确。
16.【答案】熟石灰;
【知识点】碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据中和反应的应用,进行分析解答。
(2)根据SO2气体能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,进行分析解答。
【解答】(1)酸雨是指pH<5.6的酸性降水,它会使土壤酸化,施用适量熟石灰可改良土壤酸性;
(2)SO2气体能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
17.【答案】(1)检验混合气体中是否含有二氧化碳
(2)E中黑色粉末变成红色且装置F中的澄清石灰水变浑浊
(3)不能,在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 (1)根据可用澄清石灰水检验二氧化碳气体分析作答;
(2)根据在加热条件下,H2、CO均能与氧化铜反应,使D装置中产生黑色粉末变红这一现象分析作答;
(3)根据水蒸气能使白色硫酸铜粉末变成蓝色分析作答。
【解答】(1)若澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳;若澄清石灰水没变浑浊,则不含二氧化碳,则装置A中的作用是检验混合气体中是否含有二氧化碳,
(2)一氧化碳会与氧化铜发生反应生成红色的铜单质和二氧化碳,生成的二氧化碳会使装置F中的澄清石灰水变浑浊,则证明混合气体中含有一氧化碳的现象是:E中黑色粉末变成红色且装置F中的澄清石灰水变浑浊;
(3)氢气和一氧化碳都能还原氧化铜粉末,如果能够证明二氧化碳存在,那么就不能证明氢气的存在;反之,如果能够证明二氧化碳不存在,就能证明氢气的存在。
若装置F中的澄清石灰水不变浑浊,则说明原气体中仅含有氢气,若装置F中的澄清石灰水变浑浊,则说明原气体中一定含有一氧化碳,但无法确定是否含有氢气,因此在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管,此时若装置F中的澄清石灰水变浑浊,且干燥管内不变蓝,则说明没有水生成,那么原气体仅含有一氧化碳,若变蓝,则说明原气体由氢气和一氧化碳组成。因此,此装置不能证明混合气体中含有氢气,改进方法是在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管。
(1)装置A中装有澄清石灰水,可以检验混合气体中是否含有二氧化碳,若澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳,若澄清石灰水没变浑浊,则不含二氧化碳;
(2)混合气体中含有一氧化碳或氢气或两者均有时,黑色粉末均会变为红色,但含有一氧化碳时,一氧化碳会与氧化铜发生反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳会使装置F中的澄清石灰水变浑浊,而氢气与氧化铜反应生成铜和水,水蒸气并不会使装置F中的澄清石灰水变浑浊,因此证明混合气体中含有一氧化碳的现象是E中黑色粉末变成红色且装置F中的澄清石灰水变浑浊;
(3)如果装置A中澄清石灰水变浑浊,则说明混合气体中含有二氧化碳,由于混合气体是由三种气体中的一种或两种组成,那么若装置E中不变色,则说明原气体仅有二氧化碳,若装置E中变色,则说明原气体中还含有一氧化碳或氢气中的一种,若装置F中澄清石灰水变浑浊,则说明原气体中含有一氧化碳,原气体由二氧化碳和一氧化碳组成,若装置F中澄清石灰水不变浑浊,则说明原气体中含有氢气,原气体由二氧化碳和氢气组成;如果装置A中澄清石灰水没变浑浊,则说明混合气体中不含有二氧化碳,那么装置E中一定变色,若装置F中的澄清石灰水不变浑浊,则说明原气体中仅含有氢气,若装置F中的澄清石灰水变浑浊,则说明原气体中一定含有一氧化碳,但无法确定是否含有氢气,因此在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管,此时若装置F中的澄清石灰水变浑浊,且干燥管内不变蓝,则说明没有水生成,那么原气体仅含有一氧化碳,若变蓝,则说明原气体由氢气和一氧化碳组成。因此,此装置不能证明混合气体中含有氢气,改进方法是在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管。
18.【答案】NaOH;12;AD
【知识点】酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】稀盐酸显酸性,pH小于7,氢氧化钠溶液显碱性,pH大于7。
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,放热。
溶液稀释前后溶质质量不变。
【解答】(1)实验过程中溶液pH由小于7逐渐升高,是把氢氧化钠溶液加入稀盐酸中,胶头滴管中A溶液的溶质是NaOH;
(2)由图2可知,恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液体积是12mL,说明此时放热最多,温度最高,故该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12;
(3)A、图2中b点所示溶液中的溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl,正确;
B、取图2中d点所示溶液中含有氯化钠和氢氧化钠,加热蒸干所得固体是氯化钠和氢氧化钠,是混合物,错误;
C、图2中c→d所示溶液中盐酸完全反应,氢氧化钠过量,NaCl的质量不再变化,错误;
D、图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应,正确。
故答案为:AD。
19.【答案】Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;Cl-、;硝酸银溶液和稀硝酸(合理即可)
【知识点】物质除杂或净化;书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途
【解析】【分析】 NaCl和BaCl2混合溶液中加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀(B),滤液A为氯化钠、碳酸钠的混合液;碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳、水,据此进行分析。
【解答】(1)根据题意可知,过量Na2CO3溶液于氯化钡溶液反应,生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则反应的化学方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
(2)加入过量的碳酸钠溶液后,其中的氯化钡和它反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,则滤液A溶质为反应产物氯化钠和剩余碳酸钠的混合液,则含有的阴离子是Cl-、;
(3)为了检验沉淀B是否洗涤干净,需要检验的沉淀B表面上是否还附着氯离子或碳酸根离子;检验氯离子可以用稀硝酸和硝酸银溶液,检验碳酸根离子可以用氯化钡溶液;因此可向步骤②的最后一次洗涤液中加入的试剂是硝酸银溶液和稀硝酸或氯化钡溶液。
20.【答案】重力势;=;<
【知识点】功的计算公式的应用;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】 (1)比较动能和重力势能大小变化即可;
(2)根据W=Gh可比较两球重力所做功的大小;
(3)两小球初始状态时,处于同一高度,质量相等,重力势能相等;下摆过程中,不计空气阻力,机械能相等,甲球的重力势能转化为动能和橡皮绳的弹性势能,而乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,从而就能比较两球速度大小。
【解答】(1)根据题意可知,小球下落时,质量不变,而高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,那么将重力势能转化为了动能。
(2)甲乙两球的质量相同,则两球重力相等,且两球下落的高度相同。根据W=Gh可知,该过程中小球重力所做功W甲=W乙。
(3)根据题意可知,甲乙两球处于同一高度,则两球的重力势能相等。下摆过程中,当小球到达A点时,甲球的重力势能转化为小球的动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲21.【答案】75%;100;变大
【知识点】功的计算公式的应用;机械效率的计算
【解析】【分析】 (1)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的总功,再根据W=Gh求出有用功,然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的机械效率η。
(2)根据总功与有用功的差得出额外功,再根据W额=fs变形后可求物体受到的摩擦力f。
(3)当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,据此分析。
【解答】(1)根据题意可知,拉力为400N,木板长为5m,
则工人所做的总功为W总=Fs=400N×5m=2000J,
车厢高度为1.5m,木箱重力为1000N,
则工人所做的有用功为W有=Gh=1000N×1.2m=1500J,
斜面的机械效率为。
(2)根据题意可知,克服木板表面的摩擦力做额外观,
即工人所做额外功为W额=W总﹣W有=2000J﹣1500J=500J,
那么物体受到的摩擦力为
(3)根据题意客舟,当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,而接触面粗糙程度不变,则物体受到的滑动摩擦力变小。根据W额=fs可知,拉力做的额外功变小。此时有用功不变,总功变小,由知道,斜面的机械效率变大。
22.【答案】(1)6.72×105
(2)38.2%
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据Q吸=cm(t-t0)计算水吸收的热量,也就是水增大的内能;
(2)根据Q放=mq计算天然气放出的热量,然后根据计算燃气灶的效率。
【解答】(1)根据题意可知,水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J。
答:水的内能增加了6.72×105J。
(2)根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=40×10-3kg×4.4×107J/kg=1.76×106J,燃气灶的效率。
答: 燃气灶烧水的效率为38.12% 。
(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
即水的内能增加了6.72×105J。
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=40×10-3kg×4.4×107J/kg=1.76×106J
燃气灶的效率
23.【答案】(1)
(2)澄清石灰水无明显变化
(3)(m1+m3)>(m2+m4)
(4)打开a,关闭b,气体进入气球,得到一氧化碳;关闭a,打开b,更换另一个气球收集气体为二氧化碳(合理即可)
【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;碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(2) 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊;
(3)二氧化碳能够被吸收,而生成的一氧化碳不能被吸收,据此分析;
(4)根据二氧化碳和一氧化碳的性质不同分析。
【解答】(1)根据题意可知,当猜想①成立时,碳和氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳,则化学方程式为:;
(2)根据题意可知,若观察到B中澄清石灰水没有变浑浊,则说明气体中不存在二氧化碳;
(3)如果猜想③成立,那么气体为一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳能被吸收,一氧化碳不能被吸收而被燃烧,则反应后质量减少,所以反应前质量比反应后质量大,则存在的质量关系是(m1+m3)>(m2+m4);
(4) 若想实现分离,活塞a和b的操作如下:打开a气体进入后,氢氧化钠吸收二氧化碳,一氧化碳进入气球,然后再打开b,稀硫酸进入,与碳酸钠反应生成二氧化碳,再进入气球收集二氧化碳。
(1)如果猜想①成立,碳和氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊,若观察到B中澄清石灰水没有变浑浊,则说明气体中不存在二氧化碳;
(3)猜想③成立,说明气体为一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳能被吸收,一氧化碳不能被吸收,则反应后质量减少,所以反应前质量比反应后质量大,则存在的质量关系是(m1+m3)>(m2+m4);
(4)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,一氧化碳不被氢氧化钠溶液吸收,所以打开a气体进入后,氢氧化钠吸收二氧化碳,一氧化碳进入气球,然后再打开b,稀硫酸进入,与碳酸钠反应生成二氧化碳,再进入气球收集二氧化碳。
24.【答案】(1)硫酸钠
(2)BaSO4
(3)碳酸钠;步骤②中一段时间后出现气泡
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据试管B中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水分析。
(2)根据氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠分析。
(3)Ⅰ.根据氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠分析。
Ⅱ.根据步骤②中加入稀硝酸,一段时间后才出现气泡,说明稀硝酸先和过量的氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,再和碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳分析。
【解答】(1)试管B中是氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,所以一定有的溶质是硫酸钠;
(2)A中一定有氯化钡,B中一定有硫酸钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以步骤①中的增加的沉淀是硫酸钡,化学式为:BaSO4;
(3)A试管中是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而A试管中有氯化钡,所以A中一定没有碳酸钠;步骤②中加入稀硝酸后,一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失,是因为稀硝酸先与氢氧化钠反应,再与碳酸钡反应生成二氧化碳气体,而硫酸钡不与硝酸反应,所以根据“一段时间后出现气泡”说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
(1)试管B中是氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,所以一定有的溶质是硫酸钠;
(2)A中一定有氯化钡,B中一定有硫酸钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以步骤①中的增加的沉淀是硫酸钡,化学式为:BaSO4;
(3)A试管中是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而A试管中有氯化钡,所以A中一定没有碳酸钠;步骤②中加入稀硝酸后,一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失,是因为稀硝酸先与氢氧化钠反应,再与碳酸钡反应生成二氧化碳气体,而硫酸钡不与硝酸反应,所以根据“一段时间后出现气泡”说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
25.【答案】右;滑动变阻器断路;2.25
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)为了保护电路,应将滑动变阻器移至阻值最大处;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压,由图乙确定灯泡额定电流,利用P=UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】(1)实验前为了保护电路,应将滑动变阻器移至阻值最大处,即做右端。
(2)串联电路中无电流,说明电路发生断路,电压表有示数,说明与电压表并联的滑动变阻器出现断路,此时电压表串联接入电路,测电源电压,因此故障为滑动变阻器断路。
(3)已知电路串联,电源电压为6V,灯泡正常发光的电压为4.5V,则当滑动变阻器的电压为1.5V时,可测出灯泡的额定功率,由乙图可知,此时电路中的电流为0.5A,则小灯泡的额定功率为
26.【答案】(1)D
(2)a、c
(3)当质量相同时,速度越大,物体的动能越大
(4)见详解
【知识点】实验探究的其他思想方法;动能的影响因素
【解析】【分析】 (1)在物理学中,我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量,这就是我们所说的转换法,即在该实验中,动能的大小不易观察,于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离来观察,即小球推动纸盒距离越远,小球所具有的动能就越大;在物理学中经常用的转换法。
(2)(3)动能的决定因素有两个:质量和速度。根据控制变量法的思路,去分析解决。要研究动能与质量的关系,必须保证速度相同,而质量不同。
(4)根据机械能守恒及动能和势能的转化来分析此题。
【解答】(1)根据题意可知,通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种方法叫转换法;
A. 用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱 ,属于建立模型法,故A不符合题意;
B. 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙 ,使用类比法,故B不符合题意;
C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同,属于控制变量法,故C不符合题意;
D.通过电路中的灯泡是否发光去确定电路中是否有电流,属于转换法,故D符合题意。
故选D。
(2)由控制变量法可知,要研究动能与质量的关系,必须控制小球的速度相同,只改变质量,故选择a、c两图。
(3)根据图片可知,a、b实验中,小球的质量相同,小球在斜面上的高度不变,即小球的初速度不同,那么得出结论:当质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)根据题意可知,弹簧被压缩到相同的形变程度,则弹性势能相同,则小球获得的动能相同。因为小球的质量不同,所以小球的初速度不相等,故该方法不合理。
(1)通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法叫转换法;
A.磁感线实际不存在,是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的,属于建立模型法。故A不符合题意;
B.在研究分子间存在间隙的实验中,比较黄豆和芝麻混合前后的体积,根据体积减小得出分子之间有空隙,是通过实际实验得出的,故B不符合题意;
C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同,属于控制变量法,故C不符合题意;
D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流,可以通过电路中的灯泡是否发光去确定,属于转换法,故D符合题意。
故选D。
(2)要研究动能与质量的关系,由控制变量法可知,必须控制小球的速度相同,质量不同,由题意可知,应选择a、c两图来进行比较。
(3)观察a、b两次实验发现,小球的质量相同,小球的初速度不同,a图中,小球下滑的高度高,小球到达水平面时的初速度大,纸盒被撞的距离大,所以通过对比a、b两次实验可得出结论是当质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)由于弹簧被压缩到相同的形变程度,弹性势能相同,推开小球后,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,则小球获得的动能相同,由于两个小球的质量不同,所以小球获得的初速度不相等,故该方法不合理。
27.【答案】(1)3
(2)先变小后变大
(3)杠杆自重对杠杆平衡有影响
(4)圆盘仍在图示位置平衡
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】 (1)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可求出钩码的个数;
(2)弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,力臂在杠杆上,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变短,阻力、阻力臂不变,动力臂变短,动力变大;
(3)杠杆的自重对平衡有影响;
(4)根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】(1)根据甲图,利用杠杆平衡条件得到:;
解得:F2=3G,
那么应该在B处挂3个钩码。
(2)根据乙图可知,杠杆在水平位置平衡,当拉力竖直向下时,此时OC为最长力臂。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,由杠杆平衡条件知道,测力计示数将先变小后变大。
(3)根据丙图可知,杠杆的支点在两个力的一侧,而没有在中心,此时杠杆的自重会对平衡产生影响,因此当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符 。
(4)根据图片可知,左边砝码产生的拉力大小不变,且左边力臂不变,根据杠杆的平衡条件知道,要使圆盘平衡,右边力臂也应保持不变,所以他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N(或D、P或N、P)两个点又进行实验,这样右边的力臂始终为OD;由以上实验现象可知,圆盘仍在图示位置平衡,故小科的观点是错误的。
(1)设杠杆上的一个小格长为L,每个钩码重为G,根据杠杆平衡条件知道
解得
F2=3G
即在B处挂3个钩码。
(2)由图知道,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由杠杆平衡条件知道,测力计示数将先变小后变大。
(3)由图丙所示的装置知道,杠杆的支点不在杠杆的中心位置,没有挂钩码时,无法将杠杆调到水平位置平衡,因而杠杆的自重对平衡有影响。
(4)由题意知道,左右两边对圆盘的拉力不变,左边力臂不变,根据杠杆的平衡条件知道,要使圆盘平衡,右边力臂也应保持不变,所以他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N(或D、P或N、P)两个点又进行实验,这样右边的力臂始终为OD;由以上实验现象可知,圆盘仍在图示位置平衡,故小科的观点是错误的。
28.【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;Mg
(2)Fe和Cu;FeCl2;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)①根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
②在金属活动性顺序表中,排的位置越靠前,则活动性越强,那么反应越剧烈。
(2)①根据铁粉与FeCl3,铁和CuCl2的反应产物解答;
②根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
③根据“印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2”分析解答。
【解答】(1)①根据题意可知,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜,则反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;
②根据金属活动性顺序表可知,Mg的金属的活动性最强,反应越剧烈;
(2)①根据题意可知,加入过量铁粉后,铁粉与FeCl3反应生成FeCl2、与CuCl2反应生成Cu和FeCl2,因此可知过滤所得滤渣中含有Fe和Cu,滤液中含FeCl2;
②向含有Fe和Cu滤渣中加入稀盐酸,Cu于稀盐酸不反应,只有铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
③印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2,可推断氯化铁能腐蚀铜生成FeCl2与CuCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3═2FeCl2+CuCl2。
(1)①Fe和CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;
②已知各组物质间均能发生置换反应,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,由A可知,铁的活动性比铜强;由B可知,镁的活动性比锰强;由C可知,锰的活动性比铁强,Mn、Fe、Mg、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序为:Mg、Mn、Fe、Cu,金属的活动性越强,反应越剧烈,则涉及的四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是Mg;
(2)①向FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中加入过量铁粉,铁粉与FeCl3反应生成FeCl2、与CuCl2反应生成Cu和FeCl2,因此可知过滤所得滤渣中含有Fe和Cu,滤液中含FeCl2;
②向含有Fe和Cu滤渣中加入稀盐酸,铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
③印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2,可推断氯化铁能腐蚀铜生成FeCl2与CuCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3═2FeCl2+CuCl2。
29.【答案】(1)0.5;(2)1:4;(3)设与第1份反应掉的硫酸质量为x。
98∶2= x∶0.2g
x =9.8g
所用稀硫酸中硫酸的质量分数=。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析加入稀盐酸的质量与生成氢气的质量关系,据此判断m的数值;
(2)根据第3次实验生成0.5g氢气计算出此时加入稀盐酸的质量,再与样品质量作比即可;
(3)写出锌和稀硫酸反应的方程式,根据氢气的质量计算出参加反应的稀硫酸的溶质质量,最后计算稀硫酸的溶质质量分数即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,与第1、2两份样品反应时,所加硫酸均完全反应,第3份样品中,样品中的锌完全反应,而所加硫酸过量,所以第4份样品锌完全反应,硫酸过量,生成氢气的质量和第3份样品一样多。答案为0.5。
(2)根据第1份样品可知,40g稀硫酸完全反应生成氢气0.2g,则在第3份样品中生成0.5g氢气需要稀盐酸的质量为:,此时样品完全反应,则黄铜样品和稀硫酸的质量比=25g:100g=1:4。
30.【答案】解:(1)根据题意可知,高档工作时电功率为440W,则电路中的电流;
答:高档工作时,电路中的电流是2A。
(2)根据图片可知,当旋转开关接2、3触点时,R1与R2串联,
此时电路的总电阻最大,由可知,此时功率最小,加湿器处于低档,
此时的总电阻R总=R1+R2=R1+3R1=4R1;
则正常工作时的低档功率①
高温挡时的功率=400W ②
由①和②得到:P低=×440W=110W。
答:加湿器处于低档时的电功率是110W。
(3)根据乙图可知,加湿器工作30min内,
高档工作的时间为10min消耗的电能为:W高=P高t高=440W×10×60s=2.64×105J,
低档工作的时间为20min消耗的电能:W低=P低t低=110W×20×60s=1.32×105J,
加湿器工作30分钟消耗的电能W=W高+W低=2.64×105J+1.32×105J=3.96×105J。
答:加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)已知加湿器的高挡功率,根据P=UI求出高挡工作时电路中的电流;
(2)由电路图可知,旋转开关接2、3触点时,R1与R2串联,此时电路的总电阻最大,根据可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,加湿器处于低挡;当旋转开关接3、4触点时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,根据可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,加湿器处于高挡;根据求出R1的阻值,进一步求出R2的阻值,再根据串联电路电阻规律和求出加湿器处于低挡时的电功率;(3)由图乙可知,加湿器工作30min内高挡工作的时间和低挡工作的时间,根据W=Pt
求出加湿器工作30分钟消耗的电能。
31.【答案】1600;72;上
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 (1)根据G=mg求出床体的重力,床的最大长度为L,设每个液压杆的拉力为F,根据数学知识计算动力臂和阻力臂;
根据杠杆平衡条件计算当收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力;
(2)根据W=Gh计算液压杆收起床体过程中对床体做功的多少,根据功率公式计算液压杆收起床体过程中对床体做功的功率大小;
(3)利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】(1)根据题意可知,床体的重力为;
液压杆拉力的力臂,床体重力的力臂,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:;
800N×1m=F总×0.25m;
解得:,
则 每个液压杆提供的支持力。
(2)根据图片可知,在床体逆时针旋转90°的过程中,床体重心上升,
对床体做功的功为,
对床体做功的功率为。
(3)根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,液压杆产生的最大拉力不足,可以适当增大动力臂,即以将床体安装点A适当向上移动。
32.【答案】解:(1)根据题意可知, 机器人空载时质量为350kg,
则机器人空载时的重力为;
此时匀速行驶受到的阻力为。
答:当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是700N。
(2)机器人在水平路面上做匀速直线运动,则处于平衡状态,
那么机器人空载匀速行驶时牵引力与阻力相等,为;
此时机器人的速度为。
答:当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度是3m/s。
(3) 机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,
则装载货物行驶的速度为;
牵引力为;
机器人匀速行驶,阻力与牵引力平衡,为;
机器人总重为;
机器人与货物总质量为;
货物质量为;
克服阻力做的功为。
答:某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,计算货物的质量为70kg,机器人克服阻力所做的功为2520000J。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】 【分析】(1)因为匀速行驶,根据F=0.2G=0.2mg算出牵引力;
(2)根据P=Fv得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度;
(3)根据算出机器人的速度,由P=Fv和平衡力算出阻力,由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力,由G=mg算出物流机器人的总质量,进而算出货物的质量,由W=Pt算出机器人克服阻力所做的功。
1 / 1浙江省杭州市杭州滨和中学2024-2025学年九年级上学期期中科学试题
1.(2024九上·杭州期中)科学以实验为基础,规范操作是科学实验取得成功的关键。下列实验操作规范的是(  )
A.加热液体 B.测溶液pH
C.盖盖玻片 D.检查气密性
【答案】D
【知识点】常见实验操作;pH值的测量及方法
【解析】【分析】D中装置气密性良好,则能观察到放入烧杯中的导管口有气泡冒出,试管冷却后,导管中能形成一段稳定的水柱。【解答】A、给试管中的液体加热时,用酒精灯的外焰加热试管里的液体,且液体体积不能超过试管容积的三分之一,图中液体超过试管容积的三分之一,故A错误;
B、用pH试纸测定溶液的pH时,正确的操作方法为在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,读出pH。不能将pH试纸伸入待测液中,以免污染待测液,故B错误;
C、正确操作是用镊子夹起盖玻片,使它的一侧先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平,其目的是防止盖玻片下出现气泡,故C错误;
D、检查装置气密性的方法:把导管的一端浸没在水里,双手紧贴试管外壁,若导管口有气泡冒出,装置不漏气,故D正确。
故答案为:D。
2.(2024九上·杭州期中)如图是一种简易的自动化彩色喷泉实验。注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),小药瓶中充满氯化氢气体(极易溶于水)。实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,可以观察到注射器活塞向左移动,小药瓶中出现了美丽的彩色喷泉。已知紫包菜汁的变色范围如表所示,则以下说法错误的是(  )
PH <6.5 7.0-7.1 7.5-8.5 8.5-12.0 >12.5
颜色 粉红色 紫色 蓝色 绿色 黄色
A.滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色
B.小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色-紫色-蓝色-绿色
C.液体颜色为粉红色时小药瓶中所含的溶质是NaCl
D.紫包菜汁可以用做酸碱指示剂
【答案】C
【知识点】酸碱指示剂及其性质;溶液的酸碱性与pH值的关系;酸的化学性质;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据酸碱指示剂是指能够与酸性或碱性的溶液起作用而显示不同颜色的物质,进行分析解答。
(2)根据注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),进行分析解答。
(3)根据小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色→紫色→蓝色→绿色,进行分析解答。
【解答】A、氢氧化钠溶液的pH=10,由紫包菜汁的变色范围表可知,滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液呈绿色,故正确;
B、氯化氢气体溶于水得到盐酸,显酸性,注射器中是滴有紫包菜汁的氢氧化钠溶液(pH=10),所以在注射器中溶液为绿色,实验开始时推动注射器使少量溶液进入小药瓶,然后松开手,开始盐酸过量,最后氢氧化钠过量,小药瓶中液体颜色变化依次为:粉红色﹣﹣紫色﹣﹣蓝色﹣﹣绿色,故正确;
C、液体颜色为粉红色时说明溶液显酸性,盐酸过量,小药瓶中所含的溶质是NaCl和HCl,故错误;
D、紫包菜汁在酸性和碱性溶液中的颜色明显不同,可以用做酸碱指示剂,故正确。
故答案为:C。
3.(2024九上·杭州期中)某农民种植番薯的产量总是比邻近地低,怀疑地里可能缺乏某种肥料。他将地分成等面积的四块,仅施肥不同,实验结果如表。请判断该种植地最应该施加的肥料是(  )
地块 甲 乙 丙 丁
施肥情况 不施肥 磷、钾肥 磷、氮肥 钾、氮肥
番薯产量 30kg 45kg 31kg 46kg
A.NaOH B. C. D.
【答案】B
【知识点】植物生长需要无机盐
【解析】【分析】根据表格数据确定这个地块最缺少的营养素,再选择合适的化肥即可。
【解答】根据表格数据可知,地块乙与甲相比,增加磷和钾肥使产量大幅上涨,而地块丙与甲相比,增加磷和氮肥对产量影响不大。将甲和丁地块相比,地块丁的实验结果也表明钾肥是显著提高产量的关键因素。因此最应该施加含钾的肥料。
NaOH是碱,而不是盐,故A不合题意;
含有钾元素,为钾肥,故B符合题意;
含有氮元素,为氮肥,故C不合题意;
含有磷元素,为磷肥,故D不合题意。
故选B。
4.(2024九上·杭州期中)同一篮球以不同弧线从A点投向B点,空气阻力不可忽略且大小恒定,则下列说法正确的是(  )
A.从A点到B点,篮球重力势能的增加量弧线l大于弧线2
B.篮球在弧线l和弧线2的最高点的动能都为零
C.篮球沿着两条弧线运动,重力势能均一直增大
D.若篮球在B点的机械能相等,则在A点的机械能弧线l大于弧线2
【答案】D
【知识点】动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】(1)重力势能与质量和高度有关;
(2)动能与质量和速度有关;
(3)空气阻力不可忽略且大小恒定,篮球运动过程中克服空气阻力做功,一部分机械能转化为内能。
【解答】A、重力势能与质量和高度有关,从A点到B点,弧线1与弧线2两种情况下,篮球的质量不变,增加的高度相同,所以篮球重力势能的增加量相等,故A错误;
B、篮球在弧线1和弧线2的最高点速度不为零,动能都不为零,故B错误;
C、篮球上升时,重力势能增加,篮球下落时重力势能减小,整个过程重力势能先增大后减小,故C错误;
D、由图可知,篮球通过弧线1运动的路程较大,克服空气阻力做功消耗的机械能较多,若篮球在B点的机械能相等,则在A点的机械能弧线1大于弧线2,故D正确。
故答案为:D。
5.(2024九上·杭州期中)如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析中正确的是(  )
①图甲,厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能增加
②图乙,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能增大
③图丙,试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减少
④图丁,汽缸内的气体推动活塞向下运动时,气体的内能增大
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】C
【知识点】物体内能的改变方法;热机的工作原理
【解析】【分析】根据描述分析各个选项中包含的能量转化过程即可。
【解答】①图甲:厚玻璃内的空气被压缩时,将机械能转化为内能,则空气的内能增加,故①正确;
②图乙:瓶子内的空气推动塞子跳起时,将空气的内能转化为机械能,则空气的内能减小,故②错误;
③图丙:试管内的水蒸气推动了塞子冲出时,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,则水蒸气的内能减少,故③正确;
④图丁:汽缸内的气体推动活塞向下运动时,将燃气的内能转化为机械能,则气体的内能减少,故④错误;
以上分析中正确的是①③。
故选C。
6.(2024九上·杭州期中)铁粉和硫粉以适当的质量比混合,堆放在坩埚里(如图),然后用烧红的玻璃棒一端接触混合物,这时部分混合物迅速变红热状态,迅速撤离玻璃棒后,反应继续进行,直至全部混合物都呈红热的状态,冷却后得到一种黑色不能被磁化的固态物质。下列有关该实验的说法错误的是(  )
A.该反应是吸热反应
B.该反应属于化合反应
C.该实验过程中可能会有刺激性气味的气体产生
D.该黑色无磁性的固态物质在物质分类上属于盐
【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象;化合反应和分解反应;化学反应中能量的变化
【解析】【分析】A.根据实验现象可以判断反应的吸放热情况;
B.依据化合反应的定义进行分析;
C.硫与氧气发生反应,据此分析;
D.根据物质的组成可以判断其种类。
【解答】A.根据“反应继续进行,混合物都呈红热的状态”可知,该化学反应是放热反应,故A错误符合题意;
B.铁和硫反应生成一种固态物质,即生成物只有一种,那么属于化合反应,故B正确不合题意;
C.硫与氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫具有刺激性气味,故C正确不合题意;
D.根据质量守恒定律可知,该黑色无磁性的物质是硫化亚铁,是由金属离子和酸根离子组成的化合物,属于盐,故D正确不合题意。
故选A。
7.(2024九上·杭州期中)下列物质鉴别的方法不正确的是(  )
选项 物质种类 鉴别方法
A 铁粉与氧化铜粉末 滴加稀盐酸,观察有无气泡
B 棉纤维与羊毛纤维 抽丝灼烧,闻气味
C CO与 通入灼热的氧化铜中,观察粉末颜色变化
D NaCl固体与NaOH固体 加水溶解,用温度计测量温度,观察温度变化
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【知识点】物质的鉴别、推断;碱的化学性质
【解析】【分析】鉴别两种物质时,加入试剂后,必须要出现明显不同的现象才行,据此分析判断。
【解答】A.滴加盐酸后,有气泡产生的是铁粉,无气泡产生的是氧化铜,可以鉴别,故A正确不合题意;
B.灼烧时,有烧焦的羽毛味的为羊毛纤维,没有特殊气味的为棉纤维,可以鉴别,故B正确不合题意;
C.一氧化碳和氢气都具有还原性,都能使粉末都会由黑色变成红色,现象相同,故C错误符合题意;
D.加水溶解后,用水温计测量温度,温度升高的为NaOH固体,温度没有变化的为NaCl,可以鉴别,故D正确不合题意。
故选C。
8.(2024九上·杭州期中)如图是小科投掷实心球的过程示意图,实心球在b点离手,d点为落地点,最后滚到e点停止运动。在整个过程中,小科对实心球做功的是(  )
A.ab段 B.bc段 C.cd段 D.de段
【答案】A
【知识点】力是否做功的判断
【解析】【分析】做功的条件:物体在力的方向上有移动距离。【解答】A、在a到b的过程中,实心球受到推力作用,且在推力方向上通过了距离,故小科对实心球做了功,故A符合题意;
BCD、bc段、cd段、de段小明没有力作用在实心球上,所以小科不做功,故BCD不符合题意。
故答案为:A。
9.(2024九上·杭州期中)蹦床是一项有趣的竞技运动,是体育中一种锻炼身体而又高难度的活动。有关说法错误的是(  )
A.运动员下落到刚接触蹦床时,运动员的动能最大
B.运动员下落到蹦床最低点时,蹦床的弹性势能最大
C.运动员从接触蹦床到最低点的过程中,运动员对蹦床做功
D.运动员从最低点上升到刚好离开蹦床的过程中,蹦床弹性势能减小
【答案】A
【知识点】力与运动的关系;功的计算公式的应用;动能和势能的大小变化
【解析】【分析】 A.根据力与运动的关系分析;
BD.弹性势能大小与形变程度大小有关;
C.做功的要素:①作用在物体上的力;②物体在力的方向上通过的距离。
【解答】A.根据题意可知,运动员刚碰到蹦床后,弹力小于重力,所以速度还会增加,所以动能仍不断增加,即此时速度不是最大,动能也不是最大,故A错误符合题意;
B.蹦床到达最低点时,弹性形变程度最大,则此时弹性势能最大,故B正确不合题意;
C.运动员从接触蹦床到最低点的过程中,产生压力向下,且在这个方向上通过距离,因此对蹦床做功,故C正确不合题意;
D.运动员从最低点上升到刚好离开蹦床的过程中,蹦床形变变小,弹性势能减小,故D正确。
故选A。
10.(2024九上·杭州期中)有关温度、热量、内能,下列说法正确的是(  )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.一般物体都具有内能,但超低温物体没有内能
C.物体内能减少时,温度不一定降低,但一定是放出了热量
D.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、内能和热量的关系分析判断。
【解答】A. 物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,例如冰熔化时,故A错误;
B. 一般物体都具有内能,因此内能只分大小,不说有无,故B错误;
C. 物体内能减少时,温度不一定降低,可能是放出了热量,也可能是对外做功,故C错误;
D. 物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加,故D正确。
故选D。
11.(2024九上·杭州期中)等质量等质量分数的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,右边的图像能正确反映氢气质量与反应时间之间关系的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】等质量、等质量分数的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,由于金属过量而置换出硫酸中全部的氢,因此充分反应后放出氢气的质量相等;根据金属活动性强弱关系镁>锌>铁,可判断镁与稀硫酸反应最剧烈,铁与稀硫酸反应最慢,即金属与镁的反应时间最短最先完成、其次是锌最后完成的反应消耗时间最长的为与铁的反应。
【解答】等质量、等质量分数的稀硫酸分别与足量的镁、铁、锌三种金属反应,金属活动性:Mg>Zn>Fe,故镁反应速率最快,其次是锌,然后是铁,由于金属过量,酸不足,氢气中氢元素全部来自硫酸中氢离子,最后生成氢气的质量相同。
故答案为:B。
12.(2024九上·杭州期中)构建知识网络是化学学习中的重要方法。小宁同学以同一元素为主题构建的知识网络如图所示,其中甲~丁分别代表不同的物质,“→”表示可以一步转化。在下列关于甲~丁所代表的物质中,错误的是(  )
A.甲:氢气 B.乙:水
C.丙:氢氧化钙 D.丁:氧化铜
【答案】A
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】A.根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水和氧气能相互转化来分析;
B.根据盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,氢气和水能相互转化来分析;
C.根据碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水来分析;
D.根据硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜来分析。
【解答】A.根据图片可知,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,水和氧气能相互转化,则甲是水,故A错误符合题意;
B.根据图片可知,盐酸和铁反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和氧化铜反应生成氯化铜和水,氢气和水能相互转化,则乙是水,故B正确不合题意;
C.根据图片可知,碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,则丙是氢氧化钙,故C正确不合题意;
D.根据图片可知,硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,则丁是氧化铜,故D正确不合题意。
故选A。
13.(2024九上·杭州期中)在探究酸、碱性质时,小科的操作过程如图甲所示,烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。下列说法错误的是(  )
A.ab段发生反应的化学方程式是
B.由图乙可知加入稀盐酸过量
C.c点时,溶液中含有的溶质是NaCl、
D.d点时,加入氢氧化钠溶液的质量是75克
【答案】D
【知识点】盐的性质及用途;酸的化学性质
【解析】【分析】氧化铜能与稀盐酸反应,所以固体质量会减小,可知ab段是氧化铜与稀盐酸反应,生成了氯化铜和水;bc段没有固体质量变化,说明此时氯化铜还没与氢氧化钠反应,可知此时时过量的稀盐酸与氢氧化钠反应,cd段固体质量增加,是氯化铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀。【解答】A、ab段发生的反应是氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,反应的化学方程式是2HCl+CuO═CuCl2+H2O,说法正确,不符合题意;
B、氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水,和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠。由图乙可知,加入稀盐酸没有立即产生沉淀,盐酸过量,bc段是过量的稀盐酸和氢氧化钠反应,说法正确,不符合题意;
C、ab段发生的反应是氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水,bc段是过量的稀盐酸和氢氧化钠反应,c点时,溶液中含有的溶质是反应生成的NaCl、CuCl2,说法正确,不符合题意;
D、设12g氧化铜反应需要稀盐酸质量是x,生成氯化铜质量是y。
x=150g y=20.25g
设:与过量的盐酸反应,消耗氢氧化钠质量为m。
m=4g;
设:与氯化铜反应消耗的氢氧化钠 质量为n。
n=12g
d点时,加入氢氧化钠溶液的质量是,说法错误,符合题意。
故答案为:D。
14.(2024九上·杭州期中)将额定电压相同的两个灯泡、串联后接入电路中(如图所示),接通电路后发现要亮一些,则下列判断正确的是(  )
A.的实际电功率要大一些 B.的实际电功率要大一些
C.通过的电流要大一些 D.通过的电流要大一些
【答案】A
【知识点】串、并联电路的电流特点;功率计算公式的应用
【解析】【分析】AB.灯泡的实际功率越大,则亮度越大;
CD.根据串联电路的电流规律分析。
【解答】AB.根据题意可知,L1亮一些,说明L1的实际功率要大一些,因为灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,故A正确、B错误;
CD.串联电路中各处电流都相等,因为L1、L2串联后接入电路中,通过L1、L2的电流相等,故CD错误。
故选A。
15.(2024九上·杭州期中)如图所示,用40N的力F沿水平方向拉滑轮,可使重20N的物体A以0.3m/s的速度在水平面上匀速运动。物体B重10N,弹簧测力计的示数恒为10N(不计滑轮、测力计、绳子的重力,滑轮的转轴光滑)。下列说法不正确的是(  )
A.物体A受到水平面的摩擦力是10N
B.滑轮移动的速度是0.15m/s
C.在2s内绳子对物体A做的功为6 J
D.水平拉力F的功率是6 W
【答案】C
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;动滑轮及其工作特点
【解析】【分析】(1)要判断出A所受的摩擦力,首先根据拉力F和动滑轮的特点,计算出绳子对A的拉力,对A进行受力分析,根据平衡力的特点计算出A受地面的摩擦力;
(2)根据动滑轮的特点及A的移动速度判断滑轮的移动速度;
(3)根据公式 P=Fv 计算水平拉力F的功率;
(4)绳子对物体A做的功即克服物体B和地面的摩擦力做的功。
【解答】A、因为F=40N,由动滑轮特点可知滑轮细绳对A的拉力为:×40N=20N
因为物体B静止,因此受力平衡摩擦力等于拉力等于弹簧测力计的示数恒为10N,因为力的作用是相互的则物体B对A的摩擦力为10N,方向向右,因为物体A做匀速直线运动所以拉力与地面对A的摩擦力和B对A的摩擦力三力平衡,所以地面对A的摩擦力为:
20N-10N=10N;故A正确;
B、A移动的速度即绳端移动的速度为0.3m/s,由动滑轮的特点可知,滑轮的移动速度为:
×0.3m/s=0.15m/s;故B正确;
C、在2s内绳子对物体A做的功为:
;故C错误,符合题意。
D、水平拉力F的功率是:
。故D正确。
16.(2024九上·杭州期中)随着工业迅速发展,大气污染成为了我们面临的一个巨大危机。其中,酸雨和工业生产中排放的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体密切相关。
(1)酸雨是指的酸性降水,它会使土壤酸化,施用适量   可改良土壤酸性。
(2)这些造成酸雨的气体可以用碱溶液来吸收,如氢氧化钠溶液能够吸收气体,请写出该反应方程式:   。
【答案】熟石灰;
【知识点】碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据中和反应的应用,进行分析解答。
(2)根据SO2气体能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,进行分析解答。
【解答】(1)酸雨是指pH<5.6的酸性降水,它会使土壤酸化,施用适量熟石灰可改良土壤酸性;
(2)SO2气体能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
17.(2024九上·杭州期中)某混合气体可能是由H2、CO、CO2中的一种或两种组成。为了确定其组成,小科设计了如下装置进行实验:
(1)装置A的作用是   。
(2)证明混合气体中含有CO的现象是   。
(3)此装置能否证明混合气体中含有H2,如果可以,请说出理由。如果不可以,请写出改进方法   。
【答案】(1)检验混合气体中是否含有二氧化碳
(2)E中黑色粉末变成红色且装置F中的澄清石灰水变浑浊
(3)不能,在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 (1)根据可用澄清石灰水检验二氧化碳气体分析作答;
(2)根据在加热条件下,H2、CO均能与氧化铜反应,使D装置中产生黑色粉末变红这一现象分析作答;
(3)根据水蒸气能使白色硫酸铜粉末变成蓝色分析作答。
【解答】(1)若澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳;若澄清石灰水没变浑浊,则不含二氧化碳,则装置A中的作用是检验混合气体中是否含有二氧化碳,
(2)一氧化碳会与氧化铜发生反应生成红色的铜单质和二氧化碳,生成的二氧化碳会使装置F中的澄清石灰水变浑浊,则证明混合气体中含有一氧化碳的现象是:E中黑色粉末变成红色且装置F中的澄清石灰水变浑浊;
(3)氢气和一氧化碳都能还原氧化铜粉末,如果能够证明二氧化碳存在,那么就不能证明氢气的存在;反之,如果能够证明二氧化碳不存在,就能证明氢气的存在。
若装置F中的澄清石灰水不变浑浊,则说明原气体中仅含有氢气,若装置F中的澄清石灰水变浑浊,则说明原气体中一定含有一氧化碳,但无法确定是否含有氢气,因此在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管,此时若装置F中的澄清石灰水变浑浊,且干燥管内不变蓝,则说明没有水生成,那么原气体仅含有一氧化碳,若变蓝,则说明原气体由氢气和一氧化碳组成。因此,此装置不能证明混合气体中含有氢气,改进方法是在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管。
(1)装置A中装有澄清石灰水,可以检验混合气体中是否含有二氧化碳,若澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳,若澄清石灰水没变浑浊,则不含二氧化碳;
(2)混合气体中含有一氧化碳或氢气或两者均有时,黑色粉末均会变为红色,但含有一氧化碳时,一氧化碳会与氧化铜发生反应生成铜和二氧化碳,生成的二氧化碳会使装置F中的澄清石灰水变浑浊,而氢气与氧化铜反应生成铜和水,水蒸气并不会使装置F中的澄清石灰水变浑浊,因此证明混合气体中含有一氧化碳的现象是E中黑色粉末变成红色且装置F中的澄清石灰水变浑浊;
(3)如果装置A中澄清石灰水变浑浊,则说明混合气体中含有二氧化碳,由于混合气体是由三种气体中的一种或两种组成,那么若装置E中不变色,则说明原气体仅有二氧化碳,若装置E中变色,则说明原气体中还含有一氧化碳或氢气中的一种,若装置F中澄清石灰水变浑浊,则说明原气体中含有一氧化碳,原气体由二氧化碳和一氧化碳组成,若装置F中澄清石灰水不变浑浊,则说明原气体中含有氢气,原气体由二氧化碳和氢气组成;如果装置A中澄清石灰水没变浑浊,则说明混合气体中不含有二氧化碳,那么装置E中一定变色,若装置F中的澄清石灰水不变浑浊,则说明原气体中仅含有氢气,若装置F中的澄清石灰水变浑浊,则说明原气体中一定含有一氧化碳,但无法确定是否含有氢气,因此在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管,此时若装置F中的澄清石灰水变浑浊,且干燥管内不变蓝,则说明没有水生成,那么原气体仅含有一氧化碳,若变蓝,则说明原气体由氢气和一氧化碳组成。因此,此装置不能证明混合气体中含有氢气,改进方法是在装置E和F之间连接一个装有无水硫酸铜的干燥管。
18.(2024九上·杭州期中)酸和碱反应是一类重要的化学反应。小科同学利用图1实验研究稀盐酸与氢氧化钠溶液反应的过程,并测量反应过程中溶液的pH和温度的变化情况,得到图2和图3,请回答下列问题:
(1)胶头滴管中A溶液的溶质是:   (填化学式)。
(2)结合上图小科同学推断出图3中V的值为   。
(3)下列说法正确的是   。(可多选)
A.图2中b点所示溶液中的溶质是NaCl和HCl
B.取图2中d点所示溶液加热蒸干所得固体为纯净物
C.图2中c→d所示溶液中NaCl的质量不断增加
D.图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应
【答案】NaOH;12;AD
【知识点】酸与碱的反应及用途
【解析】【分析】稀盐酸显酸性,pH小于7,氢氧化钠溶液显碱性,pH大于7。
稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,放热。
溶液稀释前后溶质质量不变。
【解答】(1)实验过程中溶液pH由小于7逐渐升高,是把氢氧化钠溶液加入稀盐酸中,胶头滴管中A溶液的溶质是NaOH;
(2)由图2可知,恰好完全反应时消耗氢氧化钠溶液体积是12mL,说明此时放热最多,温度最高,故该兴趣小组同学推断出图3中V的值为12;
(3)A、图2中b点所示溶液中的溶质是反应生成的NaCl和过量的HCl,正确;
B、取图2中d点所示溶液中含有氯化钠和氢氧化钠,加热蒸干所得固体是氯化钠和氢氧化钠,是混合物,错误;
C、图2中c→d所示溶液中盐酸完全反应,氢氧化钠过量,NaCl的质量不再变化,错误;
D、图3中e→f变化趋势可说明该反应是放热反应,正确。
故答案为:AD。
19.(2024九上·杭州期中)科学兴趣小组欲分离NaCl和BaCl2混合溶液。他们设计了如图所示的实验流程。
(1)加入过量Na2CO3溶液,溶液中发生的化学变化的方程式是   。
(2)滤液A含有的阴离子是   。
(3)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤,为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤②的最后一次洗涤液中加入的试剂是   。(写一种即可)
【答案】Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;Cl-、;硝酸银溶液和稀硝酸(合理即可)
【知识点】物质除杂或净化;书写化学方程式、文字表达式;盐的性质及用途
【解析】【分析】 NaCl和BaCl2混合溶液中加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀(B),滤液A为氯化钠、碳酸钠的混合液;碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡和二氧化碳、水,据此进行分析。
【解答】(1)根据题意可知,过量Na2CO3溶液于氯化钡溶液反应,生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则反应的化学方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
(2)加入过量的碳酸钠溶液后,其中的氯化钡和它反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀,则滤液A溶质为反应产物氯化钠和剩余碳酸钠的混合液,则含有的阴离子是Cl-、;
(3)为了检验沉淀B是否洗涤干净,需要检验的沉淀B表面上是否还附着氯离子或碳酸根离子;检验氯离子可以用稀硝酸和硝酸银溶液,检验碳酸根离子可以用氯化钡溶液;因此可向步骤②的最后一次洗涤液中加入的试剂是硝酸银溶液和稀硝酸或氯化钡溶液。
20.(2024九上·杭州期中)(物理)如图所示,完全相同的甲、乙两个小球,甲球由橡皮筋系住,乙球由细绳系住,都从水平位置由静止开始释放。当两球到达悬点正下方A点时,橡皮条长度恰好与细绳长度相等,不考虑橡皮筋重、绳重及空气阻力大小,则该过程中乙小球下落时将   能转化为了动能,两小球在下落过程中重力所做功W甲   W乙,在A点时两球的速度v甲   v乙。(以上两空均选填“>”、“<”或“=”)
【答案】重力势;=;<
【知识点】功的计算公式的应用;动能和势能的转化与守恒
【解析】【分析】 (1)比较动能和重力势能大小变化即可;
(2)根据W=Gh可比较两球重力所做功的大小;
(3)两小球初始状态时,处于同一高度,质量相等,重力势能相等;下摆过程中,不计空气阻力,机械能相等,甲球的重力势能转化为动能和橡皮绳的弹性势能,而乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,从而就能比较两球速度大小。
【解答】(1)根据题意可知,小球下落时,质量不变,而高度减小,则重力势能减小;质量不变,速度增大,则动能增大,那么将重力势能转化为了动能。
(2)甲乙两球的质量相同,则两球重力相等,且两球下落的高度相同。根据W=Gh可知,该过程中小球重力所做功W甲=W乙。
(3)根据题意可知,甲乙两球处于同一高度,则两球的重力势能相等。下摆过程中,当小球到达A点时,甲球的重力势能转化为小球的动能和橡皮条的弹性势能,乙球的重力势能全部转化为动能,这样,在最低点时,乙球的动能大,其速度较大,即v甲21.(2024九上·杭州期中)卡车的车厢高1.5m,工人师傅将一块5m长的木板搭在地面与车厢之间构成斜面(如图所示),在车上用400N的拉力将重为1000N的木箱匀速拉上车厢,则这个斜面的机械效率是   ,物体受到的摩擦力是   N,若增大该斜面的倾角,斜面的机械效率将   。(选填“变大”、“变小”、“不变”)
【答案】75%;100;变大
【知识点】功的计算公式的应用;机械效率的计算
【解析】【分析】 (1)根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的总功,再根据W=Gh求出有用功,然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的机械效率η。
(2)根据总功与有用功的差得出额外功,再根据W额=fs变形后可求物体受到的摩擦力f。
(3)当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,在接触面粗糙程度不变时,压力变小,受到的滑动摩擦力变小,额外功变小,据此分析。
【解答】(1)根据题意可知,拉力为400N,木板长为5m,
则工人所做的总功为W总=Fs=400N×5m=2000J,
车厢高度为1.5m,木箱重力为1000N,
则工人所做的有用功为W有=Gh=1000N×1.2m=1500J,
斜面的机械效率为。
(2)根据题意可知,克服木板表面的摩擦力做额外观,
即工人所做额外功为W额=W总﹣W有=2000J﹣1500J=500J,
那么物体受到的摩擦力为
(3)根据题意客舟,当斜面的倾角变大时,物体对斜面的压力逐渐变小,而接触面粗糙程度不变,则物体受到的滑动摩擦力变小。根据W额=fs可知,拉力做的额外功变小。此时有用功不变,总功变小,由知道,斜面的机械效率变大。
22.(2024九上·杭州期中)用燃气灶烧水时,把2kg初温为20℃的水加热到100℃,共燃烧了40g天然气(假设天然气完全燃烧).已知天然气的热值为4.4×107J/kg,水的比热容为4.2×103J/(kg ℃)。
(1)水的内能增加了   J。
(2)燃气灶烧水的效率为   。(结果保留1位小数)
【答案】(1)6.72×105
(2)38.2%
【知识点】比热容;热量的计算
【解析】【分析】(1)根据Q吸=cm(t-t0)计算水吸收的热量,也就是水增大的内能;
(2)根据Q放=mq计算天然气放出的热量,然后根据计算燃气灶的效率。
【解答】(1)根据题意可知,水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J。
答:水的内能增加了6.72×105J。
(2)根据题意可知,天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=40×10-3kg×4.4×107J/kg=1.76×106J,燃气灶的效率。
答: 燃气灶烧水的效率为38.12% 。
(1)水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg ℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
即水的内能增加了6.72×105J。
(2)天然气完全燃烧放出的热量Q放=mq=40×10-3kg×4.4×107J/kg=1.76×106J
燃气灶的效率
23.(2024九上·杭州期中)反应物的质量比不同可能会影响生成物的种类,为探究碳和氧化铜反应生成的气体种类,小科设计了如下实验装置和方案(B、C装置中药品足量,且所有反应均充分进行):
【提出问题】碳和氧化铜反应生成的气体是什么?
【作出猜想】猜想①:CO;猜想②:CO2;猜想③:CO和CO2。
【收集证据】
(1)如果猜想①成立,其化学方程式为   。
(2)从定性观察角度判断若观察到   (填写现象),则说明生成气体中没有CO2。
(3)从定量计算角度判断:用电子天平测定表格中的四个数据:
反应前的质量 反应后的质量
A(试管+固体) m1 m2
B+C(广口瓶+溶液) m3 m4
若猜想③成立,则存在的质量关系是   。
【交流反思】
(4)若反应生成物有一氧化碳和二氧化碳,他又设计了如图乙所示的装置分离CO和CO2(铁架台、铁夹等固定用装置已略去,a、b为活塞)。若想实现分离,活塞a和b应该如何操作?   
【答案】(1)
(2)澄清石灰水无明显变化
(3)(m1+m3)>(m2+m4)
(4)打开a,关闭b,气体进入气球,得到一氧化碳;关闭a,打开b,更换另一个气球收集气体为二氧化碳(合理即可)
【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;碱的化学性质;二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】(1)根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
(2) 二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊;
(3)二氧化碳能够被吸收,而生成的一氧化碳不能被吸收,据此分析;
(4)根据二氧化碳和一氧化碳的性质不同分析。
【解答】(1)根据题意可知,当猜想①成立时,碳和氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳,则化学方程式为:;
(2)根据题意可知,若观察到B中澄清石灰水没有变浑浊,则说明气体中不存在二氧化碳;
(3)如果猜想③成立,那么气体为一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳能被吸收,一氧化碳不能被吸收而被燃烧,则反应后质量减少,所以反应前质量比反应后质量大,则存在的质量关系是(m1+m3)>(m2+m4);
(4) 若想实现分离,活塞a和b的操作如下:打开a气体进入后,氢氧化钠吸收二氧化碳,一氧化碳进入气球,然后再打开b,稀硫酸进入,与碳酸钠反应生成二氧化碳,再进入气球收集二氧化碳。
(1)如果猜想①成立,碳和氧化铜在高温下反应生成铜和一氧化碳,反应的化学方程式为:;
(2)二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,能使澄清石灰水变浑浊,若观察到B中澄清石灰水没有变浑浊,则说明气体中不存在二氧化碳;
(3)猜想③成立,说明气体为一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳能被吸收,一氧化碳不能被吸收,则反应后质量减少,所以反应前质量比反应后质量大,则存在的质量关系是(m1+m3)>(m2+m4);
(4)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收,一氧化碳不被氢氧化钠溶液吸收,所以打开a气体进入后,氢氧化钠吸收二氧化碳,一氧化碳进入气球,然后再打开b,稀硫酸进入,与碳酸钠反应生成二氧化碳,再进入气球收集二氧化碳。
24.(2024九上·杭州期中)如图,学习小组对A、B试管反应后的物质成分进行了探究,并作出评价改进。
(1)【初步分析】反应后,试管B中一定有的溶质是   。
【深度探究】
小金将A、B试管中反应后的物质全部倒入废液杯C中,按照图中流程继续进行实验,记录实验现象并根据现象进行了以下判断。
步骤 现象 判断A、B试管中反应物过量情况
① 沉淀增多,没有气泡生成 A中一定有氯化钡,B中一定无稀硫酸
② 一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失 A中一定有碳酸钠
③ 溶液变红 B中一定有氢氧化钠
(2)步骤①中的增加的沉淀是   。(填化学式)
【评价改进】
评价指标 优秀 合格 待改进
实验环节与分析的合理性 分析结论科学合理,且实验环节无重复论证 分析结论存在1处错误,或实验环节存在1处重复论证 分析结论存在错误,且实验环节存在重复论证
(3)结合评价量表,小组同学们对小金的探究实验进行打分,给出了待改进的评价。其理由为;Ⅰ.根据步骤①推导出A试管中一定有氯化钡,就可以判断A试管中一定没有   ,故存在分析结论错误;Ⅱ.根据   现象,说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
【反思总结】
在老师和同学们的帮助下,小金最后得出了正确的结论。
【答案】(1)硫酸钠
(2)BaSO4
(3)碳酸钠;步骤②中一段时间后出现气泡
【知识点】盐的性质及用途;碱的化学性质
【解析】【分析】(1)根据试管B中氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水分析。
(2)根据氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠分析。
(3)Ⅰ.根据氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠分析。
Ⅱ.根据步骤②中加入稀硝酸,一段时间后才出现气泡,说明稀硝酸先和过量的氢氧化钠反应生成硝酸钠和水,再和碳酸钡反应生成硝酸钡、水和二氧化碳分析。
【解答】(1)试管B中是氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,所以一定有的溶质是硫酸钠;
(2)A中一定有氯化钡,B中一定有硫酸钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以步骤①中的增加的沉淀是硫酸钡,化学式为:BaSO4;
(3)A试管中是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而A试管中有氯化钡,所以A中一定没有碳酸钠;步骤②中加入稀硝酸后,一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失,是因为稀硝酸先与氢氧化钠反应,再与碳酸钡反应生成二氧化碳气体,而硫酸钡不与硝酸反应,所以根据“一段时间后出现气泡”说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
(1)试管B中是氢氧化钠和稀硫酸反应生成硫酸钠和水,所以一定有的溶质是硫酸钠;
(2)A中一定有氯化钡,B中一定有硫酸钠,硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,所以步骤①中的增加的沉淀是硫酸钡,化学式为:BaSO4;
(3)A试管中是碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,而A试管中有氯化钡,所以A中一定没有碳酸钠;步骤②中加入稀硝酸后,一段时间后出现气泡;沉淀减少但未消失,是因为稀硝酸先与氢氧化钠反应,再与碳酸钡反应生成二氧化碳气体,而硫酸钡不与硝酸反应,所以根据“一段时间后出现气泡”说明B试管一定有氢氧化钠,故步骤③没有必要重复论证。
25.(2024九上·杭州期中)小科做“测量小灯泡电功率”的实验,器材有:电压恒为6V的电源、额定电压为4.5伏小灯泡、电流表(0~0.6安)、电压表(0~3伏)、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。电路设计如下:
(1)闭合开关前,滑片P应该放置于滑动变阻器的最   端;(选填“左”或“右”)
(2)小科正确连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表示数为0,经检查电表完好,则故障可能是   ;
(3)排除故障后,小科进行实验,记录实验数据并在I—U图像中描点,得到滑动变阻器电流与电压关系的曲线,如图乙所示。则小灯泡的额定功率为   W。
【答案】右;滑动变阻器断路;2.25
【知识点】测定小灯泡的功率
【解析】【分析】(1)为了保护电路,应将滑动变阻器移至阻值最大处;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(3)根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压,由图乙确定灯泡额定电流,利用P=UI求出小灯泡的额定功率。
【解答】(1)实验前为了保护电路,应将滑动变阻器移至阻值最大处,即做右端。
(2)串联电路中无电流,说明电路发生断路,电压表有示数,说明与电压表并联的滑动变阻器出现断路,此时电压表串联接入电路,测电源电压,因此故障为滑动变阻器断路。
(3)已知电路串联,电源电压为6V,灯泡正常发光的电压为4.5V,则当滑动变阻器的电压为1.5V时,可测出灯泡的额定功率,由乙图可知,此时电路中的电流为0.5A,则小灯泡的额定功率为
26.(2024九上·杭州期中)如图,在“研究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三个小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mA=mBhB),推动纸盒运动一段距离后静止。
(1)通过观察比较小球推动纸盒运动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法与以下选项中的__________相同;
A.用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱
B.用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙
C.探究压力作用效果与受力面积的关系时控制压力大小相同
D.判断电路中是否有电流可通过电路中灯泡是否发光来确定
(2)要研究动能与质量的关系,我们应选择   两图来进行比较;
(3)通过对比a、b两次实验可得出结论是:   ;
(4)为了让质量不同的B、C两球获得相同的初速度,有同学设计了如图d装置,只要每次让两球压缩弹簧到同样的形变程度后自然释放即可,不考虑各种能量损耗,该方法是否合理并说明原因:   。
【答案】(1)D
(2)a、c
(3)当质量相同时,速度越大,物体的动能越大
(4)见详解
【知识点】实验探究的其他思想方法;动能的影响因素
【解析】【分析】 (1)在物理学中,我们经常把一些不易观察的物理量转化为便于观察的物理量,这就是我们所说的转换法,即在该实验中,动能的大小不易观察,于是我们将小球的动能的大小转换为小球推动纸盒移动的距离来观察,即小球推动纸盒距离越远,小球所具有的动能就越大;在物理学中经常用的转换法。
(2)(3)动能的决定因素有两个:质量和速度。根据控制变量法的思路,去分析解决。要研究动能与质量的关系,必须保证速度相同,而质量不同。
(4)根据机械能守恒及动能和势能的转化来分析此题。
【解答】(1)根据题意可知,通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种方法叫转换法;
A. 用磁感线的疏密表示磁体周围磁场的强弱 ,属于建立模型法,故A不符合题意;
B. 用黄豆和芝麻混合前后的体积变化来研究分子之间有间隙 ,使用类比法,故B不符合题意;
C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同,属于控制变量法,故C不符合题意;
D.通过电路中的灯泡是否发光去确定电路中是否有电流,属于转换法,故D符合题意。
故选D。
(2)由控制变量法可知,要研究动能与质量的关系,必须控制小球的速度相同,只改变质量,故选择a、c两图。
(3)根据图片可知,a、b实验中,小球的质量相同,小球在斜面上的高度不变,即小球的初速度不同,那么得出结论:当质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)根据题意可知,弹簧被压缩到相同的形变程度,则弹性势能相同,则小球获得的动能相同。因为小球的质量不同,所以小球的初速度不相等,故该方法不合理。
(1)通过观察比较纸盒移动的距离来比较小球动能的大小,这种科学研究的方法叫转换法;
A.磁感线实际不存在,是人们为形象地描述磁场分布而假想出来的,属于建立模型法。故A不符合题意;
B.在研究分子间存在间隙的实验中,比较黄豆和芝麻混合前后的体积,根据体积减小得出分子之间有空隙,是通过实际实验得出的,故B不符合题意;
C.研究压力的作用效果与受力面积的关系时控制压力的大小相同,属于控制变量法,故C不符合题意;
D.电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流,可以通过电路中的灯泡是否发光去确定,属于转换法,故D符合题意。
故选D。
(2)要研究动能与质量的关系,由控制变量法可知,必须控制小球的速度相同,质量不同,由题意可知,应选择a、c两图来进行比较。
(3)观察a、b两次实验发现,小球的质量相同,小球的初速度不同,a图中,小球下滑的高度高,小球到达水平面时的初速度大,纸盒被撞的距离大,所以通过对比a、b两次实验可得出结论是当质量相同时,速度越大,物体的动能越大。
(4)由于弹簧被压缩到相同的形变程度,弹性势能相同,推开小球后,弹簧的弹性势能转化为小球的动能,则小球获得的动能相同,由于两个小球的质量不同,所以小球获得的初速度不相等,故该方法不合理。
27.(2024九上·杭州期中)在探究“杠杆平衡条件”实验中:
(1)杠杆平衡后,小英同学在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上   个钩码,使杠杆在水平位置平衡;
(2)小英取下B位置的钩码,改用弹簧测力计拉杠杆的C点,使杠杆在水平位置保持平衡.当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,杠杆在水平位置始终保持平衡(如图乙),测力计示数将   ;
(3)小明用图丙装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符,其可能的原因是   ;
(4)实验中小科曾提出“力的作用点到支点的距离影响杠杆的平衡”。为判断这一观点是否正确,小英制作了一个密度均匀的圆盘(相当于杠杆)进行探究,圆盘可以绕着圆心O转动(转轴阻力忽略不计),如图丙所示。他先在圆盘的C点挂上4个钩码,又在G点挂上一定数量的钩码后,圆盘在图示位置平衡,此时CD水平;接着他将挂在G点的钩码先后挂在D、N两个点又进行了两次实验。若观察到   现象,则说明小科的观点是错误的。
【答案】(1)3
(2)先变小后变大
(3)杠杆自重对杠杆平衡有影响
(4)圆盘仍在图示位置平衡
【知识点】探究杠杆的平衡条件实验
【解析】【分析】 (1)根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可求出钩码的个数;
(2)弹簧测力计竖直向下拉杠杆时,力臂在杠杆上,当弹簧测力计倾斜拉杠杆时,力臂变短,阻力、阻力臂不变,动力臂变短,动力变大;
(3)杠杆的自重对平衡有影响;
(4)根据杠杆的平衡条件分析解答。
【解答】(1)根据甲图,利用杠杆平衡条件得到:;
解得:F2=3G,
那么应该在B处挂3个钩码。
(2)根据乙图可知,杠杆在水平位置平衡,当拉力竖直向下时,此时OC为最长力臂。当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,由杠杆平衡条件知道,测力计示数将先变小后变大。
(3)根据丙图可知,杠杆的支点在两个力的一侧,而没有在中心,此时杠杆的自重会对平衡产生影响,因此当杠杆水平平衡时,与杠杆平衡条件不相符 。
(4)根据图片可知,左边砝码产生的拉力大小不变,且左边力臂不变,根据杠杆的平衡条件知道,要使圆盘平衡,右边力臂也应保持不变,所以他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N(或D、P或N、P)两个点又进行实验,这样右边的力臂始终为OD;由以上实验现象可知,圆盘仍在图示位置平衡,故小科的观点是错误的。
(1)设杠杆上的一个小格长为L,每个钩码重为G,根据杠杆平衡条件知道
解得
F2=3G
即在B处挂3个钩码。
(2)由图知道,OC为最长力臂,当弹簧测力计由位置1转至位置2的过程中,动力臂先变长后变短,而杠杆在水平位置始终保持平衡,由杠杆平衡条件知道,测力计示数将先变小后变大。
(3)由图丙所示的装置知道,杠杆的支点不在杠杆的中心位置,没有挂钩码时,无法将杠杆调到水平位置平衡,因而杠杆的自重对平衡有影响。
(4)由题意知道,左右两边对圆盘的拉力不变,左边力臂不变,根据杠杆的平衡条件知道,要使圆盘平衡,右边力臂也应保持不变,所以他可以将挂在G点的钩码先后挂在D、N(或D、P或N、P)两个点又进行实验,这样右边的力臂始终为OD;由以上实验现象可知,圆盘仍在图示位置平衡,故小科的观点是错误的。
28.(2024九上·杭州期中)回答以下问题:
(1)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。已知下列各组物质间均能发生置换反应;
A.Fe和CuSO4溶液
B.Mg和MnSO4溶液
C.Mn和FeSO4溶液
①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式   。
②在相同条件下,四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是   。
(2)氯化铁能腐蚀铜,工业上常用此原理生产印刷线路板.印刷线路板的生产及废液的处理过程如图:
①步骤Ⅱ中发生了两个反应:Fe+2FeCl3=3FeCl2和Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,滤渣的成分是   ,滤液中的溶质是   。
②步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为   。
③氯化铁能腐蚀铜的原因是(用化学方程式表示)   。
【答案】(1)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;Mg
(2)Fe和Cu;FeCl2;Fe+2HCl=FeCl2+H2↑;Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
【知识点】书写化学方程式、文字表达式;金属的化学性质;金属活动性顺序及其应用
【解析】【分析】(1)①根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
②在金属活动性顺序表中,排的位置越靠前,则活动性越强,那么反应越剧烈。
(2)①根据铁粉与FeCl3,铁和CuCl2的反应产物解答;
②根据反应物、反应条件和生成物,确定反应的化学方程式;
③根据“印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2”分析解答。
【解答】(1)①根据题意可知,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁溶液和铜,则反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;
②根据金属活动性顺序表可知,Mg的金属的活动性最强,反应越剧烈;
(2)①根据题意可知,加入过量铁粉后,铁粉与FeCl3反应生成FeCl2、与CuCl2反应生成Cu和FeCl2,因此可知过滤所得滤渣中含有Fe和Cu,滤液中含FeCl2;
②向含有Fe和Cu滤渣中加入稀盐酸,Cu于稀盐酸不反应,只有铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
③印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2,可推断氯化铁能腐蚀铜生成FeCl2与CuCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3═2FeCl2+CuCl2。
(1)①Fe和CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;
②已知各组物质间均能发生置换反应,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,由A可知,铁的活动性比铜强;由B可知,镁的活动性比锰强;由C可知,锰的活动性比铁强,Mn、Fe、Mg、Cu四种金属的活动性由强到弱的顺序为:Mg、Mn、Fe、Cu,金属的活动性越强,反应越剧烈,则涉及的四种金属中能与盐酸反应且最剧烈的是Mg;
(2)①向FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中加入过量铁粉,铁粉与FeCl3反应生成FeCl2、与CuCl2反应生成Cu和FeCl2,因此可知过滤所得滤渣中含有Fe和Cu,滤液中含FeCl2;
②向含有Fe和Cu滤渣中加入稀盐酸,铁与盐酸反应生成FeCl2和H2,反应的化学方程式为Fe+2HCl═FeCl2+H2↑;
③印刷线路板的生产中所得废液中含FeCl3、FeCl2、CuCl2,可推断氯化铁能腐蚀铜生成FeCl2与CuCl2,反应的化学方程式为Cu+2FeCl3═2FeCl2+CuCl2。
29.(2024九上·杭州期中)黄铜(由铜和锌形成的合金)有较强的耐磨性能,在生活中有广泛的用途。晓军同学为 了测定黄铜屑样品组成,分四组取样品与稀硫酸反应,其实验数据记录如下表:
样 品 第 1 份 第2份 第3份 第4份
取样品质量(g) 25.0 25.0 25.0 25.0
取稀硫酸质量(g) 40.0 80.0 120.0 160.0
产生气体质量(g) 0.2 0.4 0.5 m
试计算:
(1)上表中 m 的数值是________;
(2)通过分析上述数据可知,当黄铜样品和稀硫酸的质量比为________时,两者恰好完全 反应;
(3)求所用稀硫酸中硫酸的质量分数?________
【答案】(1)0.5;(2)1:4;(3)设与第1份反应掉的硫酸质量为x。
98∶2= x∶0.2g
x =9.8g
所用稀硫酸中硫酸的质量分数=。
【知识点】根据化学反应方程式的计算;金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据表格数据分析加入稀盐酸的质量与生成氢气的质量关系,据此判断m的数值;
(2)根据第3次实验生成0.5g氢气计算出此时加入稀盐酸的质量,再与样品质量作比即可;
(3)写出锌和稀硫酸反应的方程式,根据氢气的质量计算出参加反应的稀硫酸的溶质质量,最后计算稀硫酸的溶质质量分数即可。
【解答】(1)根据表格数据可知,与第1、2两份样品反应时,所加硫酸均完全反应,第3份样品中,样品中的锌完全反应,而所加硫酸过量,所以第4份样品锌完全反应,硫酸过量,生成氢气的质量和第3份样品一样多。答案为0.5。
(2)根据第1份样品可知,40g稀硫酸完全反应生成氢气0.2g,则在第3份样品中生成0.5g氢气需要稀盐酸的质量为:,此时样品完全反应,则黄铜样品和稀硫酸的质量比=25g:100g=1:4。
30.(2024九上·杭州期中)小明家有一台额定电压为220V的加湿器,说明书上的电路图为图甲。R1、R2为发热电阻,且R2=3R1,S为旋转型开关。1、2、3、4为触点,通过旋转开关S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的转换(低挡为小功率加热,高挡为大功率加热),其高挡功率为440W。
(1)求高挡工作时,电路中的电流;
(2)求加湿器处于低挡时的电功率;
(3)加湿器的P﹣t关系如图乙所示,加湿器工作30分钟消耗的电能为多少?
【答案】解:(1)根据题意可知,高档工作时电功率为440W,则电路中的电流;
答:高档工作时,电路中的电流是2A。
(2)根据图片可知,当旋转开关接2、3触点时,R1与R2串联,
此时电路的总电阻最大,由可知,此时功率最小,加湿器处于低档,
此时的总电阻R总=R1+R2=R1+3R1=4R1;
则正常工作时的低档功率①
高温挡时的功率=400W ②
由①和②得到:P低=×440W=110W。
答:加湿器处于低档时的电功率是110W。
(3)根据乙图可知,加湿器工作30min内,
高档工作的时间为10min消耗的电能为:W高=P高t高=440W×10×60s=2.64×105J,
低档工作的时间为20min消耗的电能:W低=P低t低=110W×20×60s=1.32×105J,
加湿器工作30分钟消耗的电能W=W高+W低=2.64×105J+1.32×105J=3.96×105J。
答:加湿器工作30分钟消耗的电能为3.96×105J。
【知识点】电功计算公式的应用;电功率计算公式的应用;电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)已知加湿器的高挡功率,根据P=UI求出高挡工作时电路中的电流;
(2)由电路图可知,旋转开关接2、3触点时,R1与R2串联,此时电路的总电阻最大,根据可知,电源的电压一定时,电路的总功率最小,加湿器处于低挡;当旋转开关接3、4触点时,电路为R1的简单电路,此时电路的总电阻最小,根据可知,电源的电压一定时,电路的总功率最大,加湿器处于高挡;根据求出R1的阻值,进一步求出R2的阻值,再根据串联电路电阻规律和求出加湿器处于低挡时的电功率;(3)由图乙可知,加湿器工作30min内高挡工作的时间和低挡工作的时间,根据W=Pt
求出加湿器工作30分钟消耗的电能。
31.(2024九上·杭州期中)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。其工作原理和科学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,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质量分布均匀的整体,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用10秒钟的时间收起床体。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)质量为80kg,整个床体厚度为0.2m。求:
(1)收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力?   
(2)计算液压杆收起床体过程中,对床体做功的功率大小?   
(3)如果液压杆产生的最大拉力不足以将床体收起时,可以将安装点A适当向   (填“上”或“下”)移动以解决问题。
【答案】1600;72;上
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用;杠杆的平衡条件;杠杆的动态平衡分析
【解析】【分析】 (1)根据G=mg求出床体的重力,床的最大长度为L,设每个液压杆的拉力为F,根据数学知识计算动力臂和阻力臂;
根据杠杆平衡条件计算当收起床体时,每个液压杆至少要提供多大的力;
(2)根据W=Gh计算液压杆收起床体过程中对床体做功的多少,根据功率公式计算液压杆收起床体过程中对床体做功的功率大小;
(3)利用杠杆平衡条件F1L1=F2L2分析。
【解答】(1)根据题意可知,床体的重力为;
液压杆拉力的力臂,床体重力的力臂,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可知:;
800N×1m=F总×0.25m;
解得:,
则 每个液压杆提供的支持力。
(2)根据图片可知,在床体逆时针旋转90°的过程中,床体重心上升,
对床体做功的功为,
对床体做功的功率为。
(3)根据杠杆平衡的条件F1L1=F2L2可知,液压杆产生的最大拉力不足,可以适当增大动力臂,即以将床体安装点A适当向上移动。
32.(2024九上·杭州期中)为了提高快递配送效率,某公司使用如图所示的物流机器人完成最后三公里的快速智能配送。该物流机器人空载时质量为350kg,最大承载质量为150kg,匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍,牵引力做功的功率恒为2.1kW。计算(g=10N/kg):
(1)当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是多少牛。
(2)当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度大小。
(3)某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,计算货物的质量及机器人克服阻力所做的功。
【答案】解:(1)根据题意可知, 机器人空载时质量为350kg,
则机器人空载时的重力为;
此时匀速行驶受到的阻力为。
答:当物流机器人未装载货物匀速行驶时的牵引力是700N。
(2)机器人在水平路面上做匀速直线运动,则处于平衡状态,
那么机器人空载匀速行驶时牵引力与阻力相等,为;
此时机器人的速度为。
答:当物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度是3m/s。
(3) 机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,
则装载货物行驶的速度为;
牵引力为;
机器人匀速行驶,阻力与牵引力平衡,为;
机器人总重为;
机器人与货物总质量为;
货物质量为;
克服阻力做的功为。
答:某一次机器人装载货物在平直道路上匀速行驶最后3km,用时20min,计算货物的质量为70kg,机器人克服阻力所做的功为2520000J。
【知识点】功的计算公式的应用;功率计算公式的应用
【解析】 【分析】(1)因为匀速行驶,根据F=0.2G=0.2mg算出牵引力;
(2)根据P=Fv得物流机器人未装载货物匀速行驶时的速度;
(3)根据算出机器人的速度,由P=Fv和平衡力算出阻力,由匀速行驶时所受阻力是重力的0.2倍算出物流机器人的总重力,由G=mg算出物流机器人的总质量,进而算出货物的质量,由W=Pt算出机器人克服阻力所做的功。
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