浙江省杭州市滨江区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-分析计算题

这是一份浙江省杭州市滨江区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-分析计算题，共25页。试卷主要包含了的方法生产钙等内容，欢迎下载使用。
浙江省杭州市滨江区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-分析计算题
一．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
1．（2022秋•滨江区期末）科学实践活动中，某学习小组对中和反应做了如图所示的探究：

取图甲反应后的溶液，滴加质量分数26.5%的Na2CO3的溶液，如图乙，溶液pH的变化趋势如图丙所示。
（1）根据上述实验过程及图丙图象分析，图甲中实验操作结束时，溶液的颜色呈 　 　。
（2）图丙中 ab 段发生化学反应的方程为 　 　。
（3）在图丁中画出沉淀质量与所加碳酸钠溶液质量的关系图（先写出计算过程，再作图）。
2．（2022秋•滨江区期末）钙在冶炼工业中具有重要的作用，可采用电解熔融氯化钙（生成钙和氯气）的方法生产钙。
（1）请写出该反应的化学方程式 　 　。
（2）若要制得20千克钙，请计算：参加反应的CaCl2的质量（写出计算过程及结果）。
3．（2022秋•滨江区期末）工业生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠，国家标准规定根据碳酸钠的含量划定工业品，纯碱指标等级如表：
国家际准规定工业品纯碱指标等级
指标项目
指标
Ⅰ类
Ⅱ类
优等品
优等品
一等品
合格品
总碱量（Na2CO3计）%≥
99.4
99.2
98.8
98.0
科学实践小组的同学通过实验来测定某产品的纯碱达到哪个指标等级，设计实验如图。

（1）实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 　 　。
（2）通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级。（写出计算过程，结果四舍五入精确到0.1%）
4．（2020秋•滨江区期末）为了抗击疫情，我区某校收到的疫情防御物资：口罩、额温枪、硫磺皂、84消毒液等。其中“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠（NaClO），可用电解氯化钠稀溶液制备，同时生成的产物还有氢气。
（1）请写出制备方程式：　 　；
（2）现有1000千克的11.7%的食盐溶液，可以制得次氯酸钠的质量是多少千克？
5．（2020秋•滨江区期末）为探究铜及其化合物的性质，进行如下实验：称取已部分被H2还原的氧化铜粉末（含Cu和CuO）7.2g置于烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，充分反应后，再向烧杯中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，烧杯内固体物质的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。请分析计算：
（1）7.2克固体混合物中含有CuO 　 　克；
（2）加完50克稀硫酸后溶液中的溶质为 　 　（写出化学式）；
（3）计算a的值。

二．电功率的计算（共3小题）
6．（2022秋•滨江区期末）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能。
（3）滑动变阻器的最大阻值。

7．（2022秋•滨江区期末）如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：
（1）这款电饭煲加热时的电功率；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。

8．（2020秋•滨江区期末）一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里以便提供热水，如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电阻丝，温水挡的电功率是1210W[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]。试回答或求解下列问题：
（1）当S旋到位置3时，水龙头流出 　 　水。（填“冷”、“温”或“热”）
（2）当S旋到位置2时，小厨宝正常工作40s将0.5kg的水从20℃加热到40℃，水吸收了多少热量？
（3）电热丝R1的阻值是多少？

三．滑轮及滑轮组的机械效率（共2小题）
9．（2022秋•滨江区期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为10s，已知井深12m，物体重G物＝9×103N，汽车重G车＝5×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝4×103N。（不计绳重和摩擦）求：
（1）汽车匀速前进的距离。
（2）动滑轮重力。
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
（4）滑轮组的机械效率为多少？

10．（2020秋•滨江区期末）如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越 　 　。
（2）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，滑轮组的机械效率为90%，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？
（3）若该起升电动机的效率为80%，将重为1.2×104N的货物提升到20m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？
四．微粒观点及模型图的应用（共1小题）
11．（2020秋•滨江区期末）机动车“双限”政策出台、全民参与“五水共治”一项项举措正在使杭州的天更蓝、水更清、路更畅。请回答：
（1）汽车尾气中往往含有PM2.5，它被吸入人体后，一部分会携带有害物质进入血液，从而易诱发心血管疾病。若给血型为AB型的病人大量输血，如果只考虑ABO血型系统，应给他输入的血型为 　 　型。
（2）汽车尾气处催化转换器可将有害气体转化为无害气体排放，反应过程的微观变化如图。则丁是 　 　（写化学式）。下列说法正确的是 　 　。

A.该反应中含氧元素的物质有3种
B.该反应为复分解反应
C.生成丙和丁的分子个数比为1：1
（3）如图所示为一种有机污水处理的装置，经过一段时间的处理后，活性污泥中的好氧性细菌增加，有机物被逐渐降解，有机污水被有效净化。装置中翼轮搅拌的主要作用是增加氧气的含量，有利于细菌的 　 　；翼轮由一台电动机带动，整个过程中的能量转化是 　 　。

五．元素质量分数和质量比的计算（共1小题）
12．（2022秋•滨江区期末）铁矿石（含Fe2O3）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：3CO+Fe2O32Fe+3CO3，将其中的Fe2O3转化为Fe。
（1）Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为　 　。
（2）假设冶炼过程中铁没有损耗，用400吨含Fe2O3的质量分数为80%的铁矿石，可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
六．杠杆的平衡条件（共1小题）
13．（2022秋•滨江区期末）如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为450N，重力作用线正好经过AB中点。
（1）在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。
（2）计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小（支架重力不计）。

七．电功与电热的综合计算（共1小题）
14．（2022秋•滨江区期末）能源问题是当今世界的主题之一，空气能热水器已广泛进入我们的生活，其工作原理如图甲所示，氟介质从室外空气吸热汽化进入压缩机，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入水箱冷凝器中液化放热，实现给水箱中的水加热。随后回到室外开始下一个循环。氟介质在水箱中释放的热量来自于两部分：一是氟介质在空气中吸收的热量，二是压缩机压缩气体时电能转化得到的内能，所以它比普通的电热水器更高效节能。通常我们用“能效比”（即制热量与消耗的电能的比值）来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器，它的部分技术参数如表。
每秒制热量Q/J
3000
电源规格U/V
220
每秒消耗电能W/J
750
水箱容积V/L
200

（1）空气能热水器比普通的电热水器节能的原因是 　 　。
（2）这款空气能热水器正常工作时的能效比为 　 　，若不考虑热量损失，将一箱15℃的冷水加热到55℃，吸收的热量为 　 　J，消耗的电能为 　 　J。
（3）图乙是压缩机气缸结构示意图，压缩机活塞上下移动一次扫过的体积为800cm3，工作时，活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105Pa，活塞压缩一次氟介质做的功为 　 　J。
八．人体需要的主要营养物质（共1小题）
15．（2022秋•滨江区期末）第19届亚运会将在中国浙江杭州举行。最近，许多中小学校纷纷开展了“迎新春•迎亚运”冬季长跑比赛。赛后，小金感到双腿酸胀。请回答下列问题：
（1）在长跑比赛前，老师给小滨同学一块面包，因为面包中富含 　 　（填“糖类”“蛋白质”或“脂肪”）这一类营养素，能给人体提供能量。请写出人体细胞进行有氧呼吸的文字表达式 　 　。
（2）赛后小滨感到双腿酸胀的原因是 　 　。
（3）小滨在跑步过程中，能量的转化过程为 　 　。

浙江省杭州市滨江区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-分析计算题
参考答案与试题解析
一．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
1．（2022秋•滨江区期末）科学实践活动中，某学习小组对中和反应做了如图所示的探究：

取图甲反应后的溶液，滴加质量分数26.5%的Na2CO3的溶液，如图乙，溶液pH的变化趋势如图丙所示。
（1）根据上述实验过程及图丙图象分析，图甲中实验操作结束时，溶液的颜色呈 　无色　。
（2）图丙中 ab 段发生化学反应的方程为 　2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑　。
（3）在图丁中画出沉淀质量与所加碳酸钠溶液质量的关系图（先写出计算过程，再作图）。
【答案】（1）无色；
（2）2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑；
（3）。
【解答】解：（1）由图象可知，甲实验中稀盐酸有剩余，即反应后的溶液中含有氯化钙和氯化氢，溶液呈酸性，酚酞遇酸性不变色，图甲中实验操作结束时，溶液的颜色呈无色；故答案为：无色；
（2）由图象可知，甲实验中稀盐酸有剩余，即反应后的溶液中含有氯化钙和氯化氢，再向其中滴加碳酸钠溶液时，碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为：2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑；随着反应的进行溶液的pH由小于7到等于7，当盐酸反应结束后，碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，此反应过程中生成的氯化钠溶液呈中性，所以pH不变，当氯化钙完全反应后，继续滴加碳酸钠，溶液显碱性，pH＞7；故答案为：2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑；
（3）由图象可知，与氯化钙反应的碳酸钠溶液的质量为：70.0g﹣30.0g＝40.0g，其中含有碳酸钠的质量为：40.0g×26.5%＝10.6g
设生成沉淀的质量为x。
CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl
      106     100
      10.6g     x
＝
x＝10.0g
即当滴加到碳酸钠溶液30.0g时开始生成沉淀，当滴加到70.0g时不再生成沉淀，图象为：
故答案为：。
2．（2022秋•滨江区期末）钙在冶炼工业中具有重要的作用，可采用电解熔融氯化钙（生成钙和氯气）的方法生产钙。
（1）请写出该反应的化学方程式 　CaCl2Ca+Cl2↑　。
（2）若要制得20千克钙，请计算：参加反应的CaCl2的质量（写出计算过程及结果）。
【答案】（1）CaCl2Ca+Cl2↑；
（2）55.5kg。
【解答】解：（1）氯化钙通电生成钙和氯气，反应的化学方程式为：CaCl2Ca+Cl2↑；
（2）设参加反应的CaCl2的质量为x。
CaCl2Ca+Cl2↑
111        40
x        20kg
     x＝55.5kg
答：参加反应的CaCl2的质量55.5kg。
故答案为：
（1）CaCl2Ca+Cl2↑；
（2）55.5kg。
3．（2022秋•滨江区期末）工业生产的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠，国家标准规定根据碳酸钠的含量划定工业品，纯碱指标等级如表：
国家际准规定工业品纯碱指标等级
指标项目
指标
Ⅰ类
Ⅱ类
优等品
优等品
一等品
合格品
总碱量（Na2CO3计）%≥
99.4
99.2
98.8
98.0
科学实践小组的同学通过实验来测定某产品的纯碱达到哪个指标等级，设计实验如图。

（1）实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是 　检验碳酸钠是否完全反应　。
（2）通过计算判断该品牌工业品纯碱属于哪一指标等级。（写出计算过程，结果四舍五入精确到0.1%）
【答案】（1）检验碳酸钠是否完全反应；
（2属于Ⅱ类一等品。
【解答】解：（1）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，碳酸钠溶液呈碱性，能使酚酞变红，氯化钠呈中性，酚酞不变色，当酚酞由红色变为无色，说明恰好完全反应，实验过程中滴加几滴酚酞试液的目的是检验碳酸钠是否完全反应；
（2）解：生成二氧化碳的质量为：
10.73g+50g﹣56.33g＝4.4g
设该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106                      44
x                        4.4g

x＝10.6g
该品牌工业品纯碱中碳酸钠的质量分数为：
≈98.8%
依据题意可知，该品牌工业品纯碱总碱量为98.8%，属于Ⅱ类一等品。
答：该品牌工业品纯碱属于Ⅱ类一等品。
故答案为：
（1）检验碳酸钠是否完全反应；
（2属于Ⅱ类一等品。
4．（2020秋•滨江区期末）为了抗击疫情，我区某校收到的疫情防御物资：口罩、额温枪、硫磺皂、84消毒液等。其中“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠（NaClO），可用电解氯化钠稀溶液制备，同时生成的产物还有氢气。
（1）请写出制备方程式：　NaCl+H2ONaClO+H2↑　；
（2）现有1000千克的11.7%的食盐溶液，可以制得次氯酸钠的质量是多少千克？
【答案】（1）NaCl+H2ONaClO+H2↑；
（2）149千克。
【解答】解：（1）电解氯化钠稀溶液，生成的次氯酸钠（NaClO）和氢气。则化学反应方程式为NaCl+H2ONaClO+H2↑，故填：NaCl+H2ONaClO+H2↑；
（2）设可以制得次氯酸钠的质量为x
NaCl+H2ONaClO+H2↑
58.5 74.5
1000kg×11.7% x
＝
x＝149kg
答：可以制得次氯酸钠的质量是149千克。
5．（2020秋•滨江区期末）为探究铜及其化合物的性质，进行如下实验：称取已部分被H2还原的氧化铜粉末（含Cu和CuO）7.2g置于烧杯中，向其中加入50g稀硫酸，充分反应后，再向烧杯中加入溶质质量分数为20%的NaOH溶液，烧杯内固体物质的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。请分析计算：
（1）7.2克固体混合物中含有CuO 　4　克；
（2）加完50克稀硫酸后溶液中的溶质为 　H2SO4、CuSO4　（写出化学式）；
（3）计算a的值。

【答案】（1）4；
（2）H2SO4、CuSO4；
（3）8.1g。
【解答】解：（1）由图像可知，加入氢氧化钠溶液，固体质量先不变，然后增加，说明加入硫酸过量，氢氧化钠先与硫酸反应，由此可知3.2克固体全部是不与硫酸反应的铜，则氧化铜质量为4克，故答案为：4；
（2）酸碱盐混合时，优先发生中和反应，由图像可知，向烧杯中加入氢氧化钠溶液，固体的质量开始不增加，说明加入的硫酸有剩余，所以加完50g稀硫酸后溶液中溶质有剩余的硫酸和氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，故答案为：H2SO4、CuSO4；
（3）a为氢氧化钠与硫酸铜反应生成的氢氧化铜与铜的质量和，与硫酸铜反应的氢氧化钠质量为（30g﹣10g）×20%＝4g，设生成氢氧化铜质量为x
CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4
80 98
4g x

x＝4.9g
则a＝4.9g+3.2g＝8.1g
答：混合物中含有氧化铜质量为4g，a的值为8.1g。
二．电功率的计算（共3小题）
6．（2022秋•滨江区期末）如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为12V。闭合开关S后，当滑片P从最右端滑到最左端的过程中，小灯泡的I﹣U关系图象如图乙所示。求：
（1）小灯泡的额定功率。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能。
（3）滑动变阻器的最大阻值。

【答案】（1）小灯泡的额定功率为24W。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能为7200J。
（3）滑动变阻器的最大阻值为9Ω。
【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为12V，从图中可知小灯泡的额定电流为2A，小灯泡的额定功率PL＝ULIL＝12V×2A＝24W；
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能W＝PLt＝24W×5×60s＝7200J；
（3）灯泡和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量灯泡两端的电压。当滑片滑到最左端时，变阻器接入电路的阻值为零，电路为灯泡的简单电路，电源的电压等于此时灯两端的电压，
即电源的电压U＝UL＝12V；
当滑片滑到最右端时，变阻器接入电路的阻值最大，电路总电阻最大，电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中电流最小，
由图象可知，此时灯泡两端的最小电压为：UL′＝3V，通过电路的最小电流Imin＝IL′＝1.0A，
滑动变阻器两端的电压：UR＝U﹣UL′＝12V﹣3V＝9V，
由欧姆定律可得，滑动变阻器的最大阻值：R＝＝＝9Ω。
答：（1）小灯泡的额定功率为24W。
（2）灯泡正常工作5分钟消耗的电能为7200J。
（3）滑动变阻器的最大阻值为9Ω。
7．（2022秋•滨江区期末）如图所示，是一款电饭煲的工作原理图，R1＝48.4Ω，R2＝605Ω，当开关S1、S2都闭合时，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，电饭煲进入保温模式。：
（1）这款电饭煲加热时的电功率；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能。

【答案】（1）这款电饭煲加热时的电功率是1080W；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能为2.88×105J。
【解答】解：由图可知，当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电饭煲进入加热模式；当S1断开、S2闭合时，只有R2接入电路，电饭煲进入保温模式；
（1）当开关S1、S2都闭合时，电阻R1、R2并联接入电路，电饭煲进入加热模式，
由并联电路的电压规律可得，R1、R2两端电压等于电源电压：U1＝U2＝U＝220V，
根据I＝，P＝UI可得：
R1的电功率：P1＝＝＝1000W，
R2的电功率：P2＝＝＝80W，
根据并联电路电功率的规律可知，电饭煲加热时的电功率：
P加热＝P1+P2＝1000W+80W＝1080W；
（2）当S1断开、S2闭合时，只有R2接入电路，电饭煲进入保温模式，R2两端的电压U2＝U＝220V，
R2的电功率：P2＝80W，
电饭煲保温时间：t＝1h＝3600s，
由P＝可得，电饭煲保温1小时消耗的电能：W保温＝Pt＝80W×3600s＝2.88×105J。
答：（1）这款电饭煲加热时的电功率是1080W；
（2）这款电饭煲保温1小时消耗的电能为2.88×105J。
8．（2020秋•滨江区期末）一种电热水龙头俗称“小厨宝”，通常安装在厨房里以便提供热水，如图是它的实物图和内部电路图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点，从而控制水龙头流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电阻丝，温水挡的电功率是1210W[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）]。试回答或求解下列问题：
（1）当S旋到位置3时，水龙头流出 　热　水。（填“冷”、“温”或“热”）
（2）当S旋到位置2时，小厨宝正常工作40s将0.5kg的水从20℃加热到40℃，水吸收了多少热量？
（3）电热丝R1的阻值是多少？

【答案】（1）热；
（2）水吸收了4.2×104J的热量；
（3）电热丝R1的阻值是40Ω。
【解答】解：（1）当开关处于位置1时，处于断路，放出的是冷水；
当开关处于位置2时，只有电阻R1接入电路，电路电阻最大，由P＝可知，此时功率最小，可见此时放出的是温水；
当开关处于位置3时，电阻R1和R2并联接入电路，电路电阻最小，由P＝可知，此时功率最大，所以此时放出的是热水；
（2）水吸收的热量为：
Q吸＝c水m水（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（40℃﹣20℃）＝4.2×104J；
（3）当S旋到位置2时，电路为R1的简单电路，总电阻较大，根据P＝可知总功率较小，小厨宝处于温水挡，功率为1210W，根据P＝可知电热丝R1的阻值为：
R1＝＝＝40Ω。
答：（1）热；
（2）水吸收了4.2×104J的热量；
（3）电热丝R1的阻值是40Ω。
三．滑轮及滑轮组的机械效率（共2小题）
9．（2022秋•滨江区期末）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为10s，已知井深12m，物体重G物＝9×103N，汽车重G车＝5×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝4×103N。（不计绳重和摩擦）求：
（1）汽车匀速前进的距离。
（2）动滑轮重力。
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
（4）滑轮组的机械效率为多少？

【答案】（1）汽车匀速前进的距离为36m；
（2）动滑轮重力为3×103N；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为1.44×104W；
（4）滑轮组的机械效率为75%。
【解答】解：（1）由图知，n＝3，拉力端移动距离，即汽车匀速前进的距离：
s＝nh＝3×12m＝36m；
（2）不计绳重和摩擦，拉力F＝（G物+G动），则动滑轮重力：
G动＝nF﹣G物＝3×4×103N﹣9×103N＝3×103N；
（3）拉力端移动速度：v＝＝＝3.6m/s，
汽车拉绳子时拉力F的功率：
P＝＝＝Fv＝4×103N×3.6m/s＝1.44×104W；
（4）滑轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝75%。
答：（1）汽车匀速前进的距离为36m；
（2）动滑轮重力为3×103N；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为1.44×104W；
（4）滑轮组的机械效率为75%。
10．（2020秋•滨江区期末）如图甲为塔式起重机简易示意图，塔式起重机主要用于房屋建筑中材料的输送及建筑构件的安装。
（1）为保持平衡，起重臂的长度越长的塔式起重机，配备的平衡重的质量应越 　大　。
（2）若钢丝绳能承受的最大拉力为3×104N，滑轮组的机械效率为90%，则能吊起货物的质量不能超过多少千克？
（3）若该起升电动机的效率为80%，将重为1.2×104N的货物提升到20m的高度，用时50s，则该起升电动机的实际功率是多少瓦？
【答案】（1）大；
（2）能吊起货物的质量不能超过5400kg；
（3）该起升电动机的实际功率是6000W。
【解答】解：
（1）由杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2（动力×动力臂＝阻力×阻力臂）可得：F2＝，由此可知当阻力臂和动力不变时，阻力与动力臂成正比；即动力臂越大，阻力越大。为保持平衡，起重臂的长度（动力臂）越长的塔式起重机，配备的平衡重（阻力）的质量应越大；
（2）使用滑轮组时，提升的重物越重、拉力越大，由图知，滑轮组承担总重的绳子股数n＝2，当最大拉力F最大＝3×104N时，机械效率η＝90%，
因为η＝＝＝＝，所提能提起的最大物重：
G最大＝η×nF最大＝90%×2×3×104N＝5.4×104N，
由G＝mg可得吊起货物的最大质量：
m最大＝＝＝5400kg；
（3）有用功：W有用＝G′h′＝1.2×104N×20m＝2.4×105J，
由η＝可得总功：
W总＝＝＝3×105J，
起升电动机的实际功率：
P＝＝＝6000W。
故答案为：（1）大；
（2）能吊起货物的质量不能超过5400kg；
（3）该起升电动机的实际功率是6000W。
四．微粒观点及模型图的应用（共1小题）
11．（2020秋•滨江区期末）机动车“双限”政策出台、全民参与“五水共治”一项项举措正在使杭州的天更蓝、水更清、路更畅。请回答：
（1）汽车尾气中往往含有PM2.5，它被吸入人体后，一部分会携带有害物质进入血液，从而易诱发心血管疾病。若给血型为AB型的病人大量输血，如果只考虑ABO血型系统，应给他输入的血型为 　AB　型。
（2）汽车尾气处催化转换器可将有害气体转化为无害气体排放，反应过程的微观变化如图。则丁是 　N2　（写化学式）。下列说法正确的是 　A　。

A.该反应中含氧元素的物质有3种
B.该反应为复分解反应
C.生成丙和丁的分子个数比为1：1
（3）如图所示为一种有机污水处理的装置，经过一段时间的处理后，活性污泥中的好氧性细菌增加，有机物被逐渐降解，有机污水被有效净化。装置中翼轮搅拌的主要作用是增加氧气的含量，有利于细菌的 　呼吸作用　；翼轮由一台电动机带动，整个过程中的能量转化是 　电能﹣机械能和内能　。

【答案】（1）AB；
（2）N2 A；
（3）呼吸作用 电能﹣﹣机械能和内能。
【解答】（1）因为AB型血的红细胞表面具有抗原A和抗原B，而血浆内无A、B型的抗体，如果给他输用其他血型血时，极易引起输血反应，因此应给他输入的血型为AB型血；
（2）由图可知，甲为一氧化碳，乙为一氧化氮，丙为二氧化碳，根据质量守恒定律可知生成的丁为氮气，其化学是N2；
A.由图可知，该反应中含有氧元素的物质有甲乙丙三种物质，正确；
B.该反应是一氧化碳与一氧化氮反应生成二氧化碳和氮气，生成物是一种化合物与一种单质，不符合分解反应的特点，错误；
C..该反应是一氧化碳与一氧化氮在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氮气，生成丙与丁的分子个数比是：2：1，错误；
故选：A。
（3）翼轮搅拌增大了有机污水与空气的接触面积，增加了污水中氧气的含量，有利于细菌的呼吸作用，能加快分解有机物的速率；整个过程中能量转化是电能转化为翼轮的机械能，最后机械能转化为物质中的内能。
故答案为：
（1）AB；
（2）N2 A；
（3）呼吸作用 电能﹣﹣机械能和内能。
五．元素质量分数和质量比的计算（共1小题）
12．（2022秋•滨江区期末）铁矿石（含Fe2O3）是常用的炼铁原料，工业上可通过如下反应：3CO+Fe2O32Fe+3CO3，将其中的Fe2O3转化为Fe。
（1）Fe2O3中铁元素和氧元素的质量比为　7：3　。
（2）假设冶炼过程中铁没有损耗，用400吨含Fe2O3的质量分数为80%的铁矿石，可提炼出含铁质量分数为96%的生铁多少吨？
【答案】（1）7：3；
（2）233.3t。
【解答】解：（1）氧化铁中铁元素与氧元素的质量比为（56×2）：（16×3）＝7：3；故答案为：7：3；
（2）设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160           112
400t×80%   96%x
＝
x≈233.3t
答：可提炼出含铁质量分数为96%的生铁233.3t。
六．杠杆的平衡条件（共1小题）
13．（2022秋•滨江区期末）如图所示，在住宅中通常用固定在墙上的三角支架ABC放置空调外机。如果A处固定的螺钉脱落，则支架会倾翻造成空调外机坠落事件。已知AB长40cm，AC长30cm，室外机的重力为450N，重力作用线正好经过AB中点。
（1）在图中画出三角支架A处所受的水平作用力F的示意图及其力臂。
（2）计算三角支架A处所受的水平作用力F的大小（支架重力不计）。

【答案】（1）如图见解答。
（2）三角支架A处所受的水平作用力F的大小为300N。
【解答】解：（1）由图知C为支点，空调机压力使得杠杆顺时针转动A点的拉力阻碍转动，因而必须水平向左；根据力臂是从支点到力的作用线距离，画图如图；

由杠杆的平衡条件知：
F•AC＝G•AB
即 F×30cm＝450N××40cm
解得：F＝300N。
答：（1）如图见解答。
（2）三角支架A处所受的水平作用力F的大小为300N。
七．电功与电热的综合计算（共1小题）
14．（2022秋•滨江区期末）能源问题是当今世界的主题之一，空气能热水器已广泛进入我们的生活，其工作原理如图甲所示，氟介质从室外空气吸热汽化进入压缩机，氟介质蒸汽由压缩机压缩升温后，进入水箱冷凝器中液化放热，实现给水箱中的水加热。随后回到室外开始下一个循环。氟介质在水箱中释放的热量来自于两部分：一是氟介质在空气中吸收的热量，二是压缩机压缩气体时电能转化得到的内能，所以它比普通的电热水器更高效节能。通常我们用“能效比”（即制热量与消耗的电能的比值）来反映空气能热水器的节能性能。某款空气能热水器，它的部分技术参数如表。
每秒制热量Q/J
3000
电源规格U/V
220
每秒消耗电能W/J
750
水箱容积V/L
200

（1）空气能热水器比普通的电热水器节能的原因是 　空气能热水器除了把电能转化为内能，还能利用氟介质从空气中吸收热量　。
（2）这款空气能热水器正常工作时的能效比为 　4　，若不考虑热量损失，将一箱15℃的冷水加热到55℃，吸收的热量为 　3.36×107　J，消耗的电能为 　8.4×106　J。
（3）图乙是压缩机气缸结构示意图，压缩机活塞上下移动一次扫过的体积为800cm3，工作时，活塞压缩氟介质的压强约为2.5×105Pa，活塞压缩一次氟介质做的功为 　200　J。
【答案】（1）空气能热水器除了把电能转化为内能，还能利用氟介质从空气中吸收热量；
（2）4；3.36×107；8.4×106；
（3）200。
【解答】解：（1）空气能热水器除了把电能转化为内能，还能利用氟介质从空气中吸收热量，所以空气能热水器比普通的电热水器节能；
（2）这款空气能热水器正常工作时的能效比：η＝＝＝4；
水箱中水的体积V＝200L＝200dm3＝0.2m3，
由ρ＝可知，水箱中水的体积：m＝ρV＝1.0×103kg/m3×0.2m3＝200kg，
水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×200kg×（55℃﹣15℃）＝3.36×107J；
由η＝可知，空气能热水器消耗的电能：W＝＝＝8.4×106J；
（3）假设活塞的面积为S，
由据p＝可知，活塞压缩氟介质的压力：F＝pS，
则活塞压缩一次氟介质做的功：W＝FL＝pSL＝pV＝2.5×105Pa×800×10﹣6m3＝200J。
故答案为：（1）空气能热水器除了把电能转化为内能，还能利用氟介质从空气中吸收热量；
（2）4；3.36×107；8.4×106；
（3）200。
八．人体需要的主要营养物质（共1小题）
15．（2022秋•滨江区期末）第19届亚运会将在中国浙江杭州举行。最近，许多中小学校纷纷开展了“迎新春•迎亚运”冬季长跑比赛。赛后，小金感到双腿酸胀。请回答下列问题：
（1）在长跑比赛前，老师给小滨同学一块面包，因为面包中富含 　糖类　（填“糖类”“蛋白质”或“脂肪”）这一类营养素，能给人体提供能量。请写出人体细胞进行有氧呼吸的文字表达式 　有机物（储存着能量）+氧气→二氧化碳+水+能量　。
（2）赛后小滨感到双腿酸胀的原因是 　肌细胞无氧呼吸产生乳酸　。
（3）小滨在跑步过程中，能量的转化过程为 　葡萄糖（有机物）→乳酸+能量　。
【答案】（1）糖类；有机物（储存着能量）+氧气→二氧化碳+水+能量。
（2）肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
（3）葡萄糖（有机物）→乳酸+能量。
【解答】解：（1）糖类是人体主要的供能物质，面包中富含糖类，能给人体提供能量。人体细胞进行有氧呼吸的文字表达式为：有机物（储存着能量）+氧气→二氧化碳+水+能量。
（2）小滨在长跑比赛过程中，骨骼肌细胞主要进行无氧呼吸，细胞进行无氧呼吸的产物是乳酸，积累在体内，所以会感觉酸痛。
（3）人体细胞在有氧的条件下，分解葡萄糖生成水和二氧化碳，并释放能量；在无氧的环境中，分解葡萄糖产生乳酸，并释放能量；故小滨在跑步过程中，肌细胞主要进行无氧呼吸，故能量的转化过程为：葡萄糖（有机物）→乳酸+能量。
故答案为：（1）糖类；有机物（储存着能量）+氧气→二氧化碳+水+能量。
（2）肌细胞无氧呼吸产生乳酸。
（3）葡萄糖（有机物）→乳酸+能量。