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浙江省杭州市江干区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题
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浙江省杭州市江干区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题
一．有关溶质质量分数的简单计算（共1小题）
1．（2021秋•江干区期末）有一份久置于空气中的氢氧化钠固体，通过以下操作，分析并计算。
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红，由此 （选填“能”或“不能”）得出氢氧化钠溶液变质，判断的理由是 。
（2）取16g样品完全溶于100g水中，逐滴加入10%氯化钙溶液，产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。请列式计算A时溶液中氯化钠的溶质质量分数。
二．复分解反应及其应用（共1小题）
2．（2021秋•江干区期末）侯氏制碱法的反应过程可用两个化学方程式表示：
①NH3+H2O+CO2+NaCl＝ +NaHCO3↓
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）化学方程式①中横线上所缺物质的化学式为 。
（2）假设物质的利用率为100%，每制得5.3g纯碱，需消耗多少克氨气。
三．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
3．（2019秋•江干区期末）工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如图：
（1）焙烧炉中CaCO3在1000℃可分解得到高纯度的CaO，理论上5吨的含CaCO385%的过滤产物经焙烧炉中制得CaO的质量是多少？（列式计算）
（2）反应釜中发生的化学反应方程式是 ；从焙烧炉取出CaO稍冷后，立即放入干燥器的原因是 （用化学方程式表示）。
4．（2020秋•江干区期末）小金为测定某样品中氧化铜的质量分数，称量固体样品20.0克，用如图所示的装置进行实验（杂质不参与反应且生成水完全被吸收），实验中共消耗0.6克氢气，测得B装置反应前后的质量增加了3.6克。
（1）C装置的作用是 ；
（2）计算固体样品中氧化铜的质量分数（根据化学方程式列式计算） 。
四．功的计算（共1小题）
5．（2021秋•江干区期末）小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO＝3：2，忽略手对木棍的作用力。
（1）将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功 J；
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？
五．功率的计算（共1小题）
6．（2020秋•江干区期末）在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝200kg，边长1m，质量分布均匀的立方体，利用两种方式分别进行移动。第一种方式如图甲所示，用水平向右的力F拉着立方体，使其匀速直线运动5m，运动时间为10s，F做功的功率是50W；第二种方式如图乙所示，利用翻滚的方法法使立方体沿图乙直线移动5m距离。（本题中g＝10N/kg，已知＝1.4）求：
（1）第一种方式中拉力做功；
（2）第一种方式中拉力F的大小；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小；
六．杠杆的平衡条件（共1小题）
7．（2019秋•江干区期末）在日常锻炼中，男同学喜欢做俯卧撑，如右下图示意，某同学体重为G，重心上升的高度为h，假如肩膀到重心A点的距离与重心到脚底的距离之比为2/3，则：
（1）用题中已知量，分析推导出完成一次俯卧撑克服重力所做功多少的表达式； 。
（2）用题中已知量，分析推导出图乙状态（手臂与地面垂直）双手受到地面的支持力的表达式。
七．斜面的机械效率（共1小题）
8．（2020秋•江干区期末）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。
（1）若该过程中斜面的效率为60%，求此时物体受到的摩擦力；
（2）若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F的变化情况
八．电功率的计算（共3小题）
9．（2019秋•江干区期末）如图示意的电热水壶有两个开关S1、S2，水达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，停止加热。[ρ水＝1×103kg/m3；c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热水壶的电阻R两端的电压为220V，加热功率1100W，求通过R的电流是多少？ 。
（2）不计热量损失，通过计算说明此电热水壶能否在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃？
（3）为实现上述功能，应采用下图中的哪幅电路图 。
A.B.C.D.
（4）达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气冲开壶盖，使S1自动断开，解释壶内水蒸气冲开壶盖现象的能量是如何转化的 。
10．（2020秋•江干区期末）饮水机其加热水槽部分工作原理电路如图所示，其中单刀双掷开关S表示﹣一个自动温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W，请回答【C水＝4.2×103J/（kg•℃）】：
（1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）若加热水槽储水1000mL，将其从初温20℃加热到70℃需要5分钟，则饮水机的加热效率是多少？
11．（2021秋•江干区期末）不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝R1标有“220V 4000W”字样。
（1）R1的电阻大小是 ；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，计算需加热的最少时间，请列式计算。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
九．燃料的热值（共1小题）
12．（2019秋•江干区期末）氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图示意：
（1）氢燃料电池在放电时将 能转化为 能；
（2）已知某氢燃料电池车的电动机的输出功率为40kW，以72km/h的速度在水平道路上匀速行驶。求此时汽车与地面之间的摩擦力； 。
（3）在上一问的基础上，若汽车匀速行驶了180km，该燃料电池车能量转化的效率为60%，求需要消耗的氢气的质量（氢气的热值为1.5×108J/kg）。 。
一十．能量的相互转化和转移（共1小题）
13．（2021秋•江干区期末）2022年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
（1）亚运场馆将实现光伏全覆盖，当阳光照射到光电半导体上，光能将转化成 ，使电器工作。预计亚运期间光伏发电量将达到4000万千瓦时，相当于减少焦炭燃烧 吨（已知焦炭的热值q＝3.0×107J/kg）。
（2）亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，自然界某些微生物通过呼吸作用，可将该材料分解成二氧化碳和水。以下生产中微生物呼吸作用的类型与上述不相同的是 （填序号，可多选）。
①鲜奶中添加乳酸菌后制作酸奶
②葡萄中添加酵母菌后酿葡萄酒
（3）亚运游泳馆的水，pH在7﹣8为最佳。小金想测量池水的pH值，用干净的玻璃棒蘸取池水后，滴在pH试纸上，显色后与 进行对照并读取结果。
（4）比赛期间，场馆内产生的垃圾需分类投放，以下垃圾可以和废弃矿泉水瓶投放在一起的是 （选填“纸盒”、“铝合金衣架”、“鱼骨头”，可多选）。
一十一．植物细胞的基本结构（共1小题）
14．（2019秋•江干区期末）甜樱桃风味优良，富含营养元素，经济价值较高。但是，由于甜樱桃树对涝害非常敏感，许多树被涝死，种植者经常因此受到较大的经济损失。通过探究发现，当出现涝害时，对甜樱桃树施加KNO3后，其根部受到涝害的损伤有所减少。
（1）甜樱桃的风味为酸甜，富含营养元素，这是由于蛋白质、糖类以及无机盐等储存在甜樱桃果肉细胞的 结构中；
（2）为分析研究涝害时KNO3如何影响盆栽甜樱桃的呼吸根，一兴趣小组将受涝害的一组设置为对照组，将被不同KNO3浓度处理的三组设置为实验组，将水的液面维持在花盆土的最表面以上，按时检测甜樱桃根的呼吸速度，最终结果显示在图中。在涝害时，由于樱桃的根系缺少氧气，细胞的 减弱，而KNO3抑制了这一现象的发生，在这之中， mmol•L﹣1的KNO3溶液能起到最好的作用。
（3）在实验实施时， （能/不能）将CO2当做检测有氧呼吸的相关数据，其主要是因为 。
一十二．注意合理营养（共1小题）
15．（2020秋•江干区期末）中国营养学会推出了中国居民“平衡膳食宝塔”，以指导人们科学饮食。
物质
完全氧化1克所产生的热量
糖类
16.8千焦
蛋白质
16.8千焦
脂肪
38.9千焦
打乒乓球每千克体重每小时消耗的能量为18.4千焦
电压
5.0V
电池容量
100mAh
仪表材料
钛合金
质量
54g
最长待机时间
15天
（1）儿童青少年应注意平衡膳食，主食以 为主，荤素搭配，增加膳食纤维摄入。青少年正处在生长发育的关键时期，每天需要补充丰富的 以促进细胞生长及组织修复，为此建议适当增加“平衡膳食宝塔”第 层食物的摄入（填序号）。
（2）现在是新冠疫情特殊时期，做好个人防护的同时，增加优质蛋白的摄入，提高免疫力。蛋白质与糖类、脂肪不同的是含有 元素；蛋白质在化学领域的物质分类中属于 化合物。
（3）佩戴运动手环可实时监测运动数据，图中为某品牌运动手环的铭牌。该手环充满电时具有的电能是 W。
浙江省杭州市江干区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题
参考答案与试题解析
一．有关溶质质量分数的简单计算（共1小题）
1．（2021秋•江干区期末）有一份久置于空气中的氢氧化钠固体，通过以下操作，分析并计算。
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红，由此 不能 （选填“能”或“不能”）得出氢氧化钠溶液变质，判断的理由是 因为氢氧化钠溶液无论有没有变质，它的溶液都是显碱性的，都能使无色酚酞变红色 。
（2）取16g样品完全溶于100g水中，逐滴加入10%氯化钙溶液，产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。请列式计算A时溶液中氯化钠的溶质质量分数。
【答案】（1）不能；因为氢氧化钠溶液无论有没有变质，它的溶液都是显碱性的，都能使无色酚酞变红色；
（2）5.4%。
【解答】解：（1）氢氧化钠变质是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，碳酸钠俗称纯碱，取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红色，这不能得出氢氧化钠溶液变质．因为，变质后生成的碳酸钠溶液也是显碱性，也能使无色酚酞试液变红。
（2）设A时溶液中氯化钠的溶质质量为x，生成碳酸钙的质量为y。
参加反应的氯化钙的质量为：111g×10%＝11.1g，则
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
111 100 117
11.1g y x
x＝11.7g
y＝10g
A时溶液中氯化钠的溶质质量分数为×100%≈5.4%。
答：A时溶液中氯化钠的溶质质量分数为5.4%。
故答案为：（1）不能；因为氢氧化钠溶液无论有没有变质，它的溶液都是显碱性的，都能使无色酚酞变红色；
（2）5.4%。
二．复分解反应及其应用（共1小题）
2．（2021秋•江干区期末）侯氏制碱法的反应过程可用两个化学方程式表示：
①NH3+H2O+CO2+NaCl＝ NH4Cl +NaHCO3↓
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）化学方程式①中横线上所缺物质的化学式为 NH4Cl 。
（2）假设物质的利用率为100%，每制得5.3g纯碱，需消耗多少克氨气。
【答案】（1）NH4Cl；
（2）1.7g。
【解答】（1）根据质量守恒定律，反应前后遵循原子守恒，所以该反应发生后，除了生成NaHCO3外，还缺少1个N，4和H，1个Cl，即为NH4Cl；所以方程式中横线上所缺物质的化学式为：NH4Cl；
（2）根据反应①②可推出关系式：2NH3～2NaHCO3～Na2CO3，假设物质的利用率为100%，每制得5.3g纯碱，需消耗x克氨气，列式为：＝，解得x＝1.7g。
故答案是：
（1）NH4Cl；
（2）1.7g。
三．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
3．（2019秋•江干区期末）工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如图：
（1）焙烧炉中CaCO3在1000℃可分解得到高纯度的CaO，理论上5吨的含CaCO385%的过滤产物经焙烧炉中制得CaO的质量是多少？（列式计算）
（2）反应釜中发生的化学反应方程式是 Ca（NO3）2+（NH4）2CO3＝CaCO3↓+2NH4NO3 ；从焙烧炉取出CaO稍冷后，立即放入干燥器的原因是 CaO+H2O═Ca（OH）2 （用化学方程式表示）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）设生成氧化钙质量为x，
CaCO3CaO+CO2↑，
100 56
5t×85% x
＝，
x＝2.38t，
答：理论上5t的含CaCO385%的过滤产物经焙烧炉中制得CaO的质量是2.38t。
（2）反应釜中硝酸钙和碳酸铵反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵，发生的化学反应方程式是：Ca（NO3）2+（NH4）2CO3＝CaCO3↓+2NH4NO3；
从焙烧炉取出CaO稍冷后，立即放入干燥器的原因是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式：CaO+H2O═Ca（OH）2。
故填：Ca（NO3）2+（NH4）2CO3＝CaCO3↓+2NH4NO3；CaO+H2O═Ca（OH）2。
4．（2020秋•江干区期末）小金为测定某样品中氧化铜的质量分数，称量固体样品20.0克，用如图所示的装置进行实验（杂质不参与反应且生成水完全被吸收），实验中共消耗0.6克氢气，测得B装置反应前后的质量增加了3.6克。
（1）C装置的作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置 ；
（2）计算固体样品中氧化铜的质量分数（根据化学方程式列式计算） 80% 。
【答案】（1）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置；
（2）80%。
【解答】解：（1）在测定固体样品中氧化铜的质量分数时，要根据生成水的质量来计算，由于碱石灰能吸收二氧化碳和水，所以C装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置；
（2）设固体样品中氧化铜的质量为x
H2+CuOCu+H2O
80 18
x 3.6g
解得：x＝16g
固体样品中氧化铜的质量分数是：＝80%。
故答案为：（1）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置；
（2）80%。
四．功的计算（共1小题）
5．（2021秋•江干区期末）小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO＝3：2，忽略手对木棍的作用力。
（1）将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功 150 J；
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？
【答案】（1）150；（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为180N。
【解答】解：（1）总质量30kg的水桶的重力：
G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，
需克服水桶（包括水）的重力做功：
W＝Gh＝300N×0.5m＝150J；
（2）以小和尚甲肩部A为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点，则AO：BO＝3：2，
由数学知识可得，AB：AO＝5：3；
则由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得：F乙×AB＝G×AO；
即F乙＝＝＝180N。
故答案为：（1）150；（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为180N。
五．功率的计算（共1小题）
6．（2020秋•江干区期末）在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝200kg，边长1m，质量分布均匀的立方体，利用两种方式分别进行移动。第一种方式如图甲所示，用水平向右的力F拉着立方体，使其匀速直线运动5m，运动时间为10s，F做功的功率是50W；第二种方式如图乙所示，利用翻滚的方法法使立方体沿图乙直线移动5m距离。（本题中g＝10N/kg，已知＝1.4）求：
（1）第一种方式中拉力做功；
（2）第一种方式中拉力F的大小；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小；
【答案】（1）第一种方式中拉力做功为500J；
（2）第一种方式中拉力F的大小为100N；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小为714.3N。
【解答】解：（1）由P＝可得，拉力F做的功：W＝Pt＝50W×10s＝500J；
（2）由W＝Fs可得，拉力F的大小：F＝＝＝100N；
（3）立方体的重力：G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，
要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面，由图知，支点为O，动力臂应该达到最大，OA为最大动力臂，
所施加的力应该与力臂OA垂直且向上；
OA＝＝m，
根据杠杆平衡条件可知：
Fmin×OA＝G×l，
最小力：Fmin＝＝≈714.3N。
答：（1）第一种方式中拉力做功为500J；
（2）第一种方式中拉力F的大小为100N；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小为714.3N。
六．杠杆的平衡条件（共1小题）
7．（2019秋•江干区期末）在日常锻炼中，男同学喜欢做俯卧撑，如右下图示意，某同学体重为G，重心上升的高度为h，假如肩膀到重心A点的距离与重心到脚底的距离之比为2/3，则：
（1）用题中已知量，分析推导出完成一次俯卧撑克服重力所做功多少的表达式； W＝Gh 。
（2）用题中已知量，分析推导出图乙状态（手臂与地面垂直）双手受到地面的支持力的表达式。
【答案】（1）Gh；（2）F＝。
【解答】解：（1）同学体重为G，重心上升的高度为h，
W＝Gh；
（2）做俯卧撑时脚尖为支点，设肩膀到脚底的距离为H，
肩膀到重心A点的距离与重心到脚底的距离之比为，
则重心到脚底的距离为H，
根据杠杆平衡条件有
F×
F＝。
故答案为：（1）Gh；（2）F＝。
七．斜面的机械效率（共1小题）
8．（2020秋•江干区期末）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。
（1）若该过程中斜面的效率为60%，求此时物体受到的摩擦力；
（2）若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F的变化情况
【答案】（1）物体受到的摩擦力为200N；
（2）若斜面光滑没有摩擦，分析推理可知随着斜面倾斜角度的增大，推力F逐渐变大。
【解答】解：
（1）此过程所做有用功为：W有＝Gh＝600N×1.5m＝900J；
由η＝变形得，总功为：W总＝＝＝1500J；
此过程所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝1500J﹣900J＝600J；
由W额＝fL得，摩擦力为：f＝＝＝200N。
（2）若斜面光滑没有摩擦，则有W总＝W有，
即FL＝Gh，则有F＝G•，当斜面倾斜角度的增大，则的值变大，G不变，所以F变大。
答：（1）物体受到的摩擦力为200N；
（2）若斜面光滑没有摩擦，分析推理可知随着斜面倾斜角度的增大，推力F逐渐变大。
八．电功率的计算（共3小题）
9．（2019秋•江干区期末）如图示意的电热水壶有两个开关S1、S2，水达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，停止加热。[ρ水＝1×103kg/m3；c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热水壶的电阻R两端的电压为220V，加热功率1100W，求通过R的电流是多少？ 5A 。
（2）不计热量损失，通过计算说明此电热水壶能否在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃？
（3）为实现上述功能，应采用下图中的哪幅电路图 A 。
A.B.C.D.
（4）达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气冲开壶盖，使S1自动断开，解释壶内水蒸气冲开壶盖现象的能量是如何转化的 水蒸气的内能转化为壶盖的机械能 。
【答案】（1）5A；（2）此电热水壶不能在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃；（3）A；（4）水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
【解答】解：（1）电热水壶的电阻R两端的电压为220V，加热功率1100W，根据P＝UI可得，
通过R的电流I＝＝＝5A；
（2）此电热水壶3min消耗的电能W＝Pt＝1100W×3×60s＝1.98×105J，
将1kg的水从30℃加热到80℃吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣30℃）＝2.1×105J，
由于W＜Q吸，故不计热量损失，此电热水壶不能在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃；
（3）电热水壶有两个开关S1、S2，当S1自动断开时，停止加热，说明S1、S2不会是并联，而是串联；
由图示电路图可知，CD两图都会导致电源短路，是不允许的，则图A所示电路符合要求，故选A；
（4）壶内水蒸气冲开壶盖时，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
故答案为：（1）5A；（2）此电热水壶不能在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃；（3）A；（4）水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
10．（2020秋•江干区期末）饮水机其加热水槽部分工作原理电路如图所示，其中单刀双掷开关S表示﹣一个自动温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W，请回答【C水＝4.2×103J/（kg•℃）】：
（1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）若加热水槽储水1000mL，将其从初温20℃加热到70℃需要5分钟，则饮水机的加热效率是多少？
【答案】（1）饮水机正常工作时电路中的电流为5A；
（2）电阻R2的阻值为506Ω；
（3）饮水机的加热效率是64%。
【解答】解：（1）已知饮水机加热时的功率为1100W，根据P＝UI可得，时电路中的电流：
I＝＝＝5A；
（2）当开关S与左侧接触时，电路为R1的简单电路，当开关S与右侧接触时，电路中R1与R2串联，根据串联电阻大于其中任一电阻，由P＝，饮水机处于保温状态，当开关S与左侧接触时，饮水机处于加热状态，
已知加热时电加热管的功率为P加热＝1100W；
由P＝可得，R1的阻值：
电阻R1＝＝＝44Ω；
同理，保温时，R1+R2＝＝＝550Ω，
解得R2＝550Ω﹣44Ω＝506Ω。
（3）水的体积V＝1000mL＝1000cm3＝1×10﹣3m3；
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水一标准大气压下的沸点为100℃，水吸收热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×105J；
所用时间t＝5min＝300s，
由P＝可得，消耗电能W＝P加热t＝1100W×300s＝3.3×105J；
饮水机的加热效率η＝×100%＝×100%≈64%。
答：（1）饮水机正常工作时电路中的电流为5A；
（2）电阻R2的阻值为506Ω；
（3）饮水机的加热效率是64%。
11．（2021秋•江干区期末）不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝R1标有“220V 4000W”字样。
（1）R1的电阻大小是 12.1Ω ；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，计算需加热的最少时间，请列式计算。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）12.1Ω；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，需加热252s。
【解答】解：（1）根据P＝知R1的电阻大小为：
R1＝＝＝12.1Ω；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（50℃﹣10℃）＝1.008×106J；
因为W＝Q吸＝1.008×106J，
由P＝可得加热的时间为：
t＝＝＝252s。
答：（1）12.1Ω；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，需加热252s。
九．燃料的热值（共1小题）
12．（2019秋•江干区期末）氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图示意：
（1）氢燃料电池在放电时将 化学 能转化为 电 能；
（2）已知某氢燃料电池车的电动机的输出功率为40kW，以72km/h的速度在水平道路上匀速行驶。求此时汽车与地面之间的摩擦力； 2000N 。
（3）在上一问的基础上，若汽车匀速行驶了180km，该燃料电池车能量转化的效率为60%，求需要消耗的氢气的质量（氢气的热值为1.5×108J/kg）。 4kg 。
【答案】（1）氢燃料电池在放电时将化学能转化为电能；
（2）汽车与地面之间的摩擦力是2000N；
（3）需要消耗的氢气的质量4kg。
【解答】解：（1）电池是将化学能转化为电能的装置，故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能；
（2）根据P＝Fv可得，F＝＝＝2000N；
因为汽车在水平道路上匀速行驶，汽车与地面之间的摩擦力f＝F＝2000N；
（3）W＝Fs＝2000N×180×103m＝3.6×108J；
Q＝＝＝6×108J；
m＝＝＝4kg。
答：（1）氢燃料电池在放电时将化学能转化为电能；
（2）汽车与地面之间的摩擦力是2000N；
（3）需要消耗的氢气的质量4kg。
一十．能量的相互转化和转移（共1小题）
13．（2021秋•江干区期末）2022年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
（1）亚运场馆将实现光伏全覆盖，当阳光照射到光电半导体上，光能将转化成 电能 ，使电器工作。预计亚运期间光伏发电量将达到4000万千瓦时，相当于减少焦炭燃烧 4.8×103 吨（已知焦炭的热值q＝3.0×107J/kg）。
（2）亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，自然界某些微生物通过呼吸作用，可将该材料分解成二氧化碳和水。以下生产中微生物呼吸作用的类型与上述不相同的是 ①② （填序号，可多选）。
①鲜奶中添加乳酸菌后制作酸奶
②葡萄中添加酵母菌后酿葡萄酒
（3）亚运游泳馆的水，pH在7﹣8为最佳。小金想测量池水的pH值，用干净的玻璃棒蘸取池水后，滴在pH试纸上，显色后与 标准比色卡 进行对照并读取结果。
（4）比赛期间，场馆内产生的垃圾需分类投放，以下垃圾可以和废弃矿泉水瓶投放在一起的是 纸盒、铝合金衣架 （选填“纸盒”、“铝合金衣架”、“鱼骨头”，可多选）。
【答案】（1）4.8×103；
（2）①②；
（3）标准比色卡；
（4）①②。
【解答】（1）阳光照射到光电半导体上，将光能转化为电能，故填：电能；
Q＝W＝4×kw•h＝4×107kWh＝4×107×3.6×106J＝1.44×1014J，根据公式Q＝mq可知，焦炭的质量m＝＝4.8×106kg＝4.8×103t；故填：4.8×103；
（2）①鲜奶中添加乳酸菌让它在40﹣42摄氏度下大量繁殖，再利用乳酸菌不彻底分解牛奶中的葡萄糖作为乳酸，再释放少量能量进行发酵，不同于上述类型；
②葡萄中添加酵母菌，利用酵母菌的无氧呼吸，先将葡萄糖分解成丙酮酸，然后在无氧的条件下还原为酒精和二氧化碳，不同于上述类型，故选：①②；
（3）用干净的玻璃棒蘸取池水后，滴在pH试纸上，根据试纸的颜色变化与标准比色卡对比，可知溶液的酸碱性，故填：标准比色卡；
（4）废弃矿泉水瓶属于可回收垃圾，纸盒、铝合金衣架也属于可回收垃圾，故选：①②。
一十一．植物细胞的基本结构（共1小题）
14．（2019秋•江干区期末）甜樱桃风味优良，富含营养元素，经济价值较高。但是，由于甜樱桃树对涝害非常敏感，许多树被涝死，种植者经常因此受到较大的经济损失。通过探究发现，当出现涝害时，对甜樱桃树施加KNO3后，其根部受到涝害的损伤有所减少。
（1）甜樱桃的风味为酸甜，富含营养元素，这是由于蛋白质、糖类以及无机盐等储存在甜樱桃果肉细胞的 液泡 结构中；
（2）为分析研究涝害时KNO3如何影响盆栽甜樱桃的呼吸根，一兴趣小组将受涝害的一组设置为对照组，将被不同KNO3浓度处理的三组设置为实验组，将水的液面维持在花盆土的最表面以上，按时检测甜樱桃根的呼吸速度，最终结果显示在图中。在涝害时，由于樱桃的根系缺少氧气，细胞的 有氧呼吸 减弱，而KNO3抑制了这一现象的发生，在这之中， 30 mmol•L﹣1的KNO3溶液能起到最好的作用。
（3）在实验实施时， 不能 （能/不能）将CO2当做检测有氧呼吸的相关数据，其主要是因为 无氧呼吸可能会产生二氧化碳 。
【答案】（1）液泡。
（2）有氧呼吸；30。
（3）不能；无氧呼吸可能会产生二氧化碳。
【解答】解：（1）樱桃内的蛋白质、糖类等物质主要储存在果肉细胞中的液泡中。
（2）当植物缺少氧气时，细胞的有氧呼吸会减弱；由图像可知，加入30mmol•L﹣1的KNO3溶液，有氧呼吸速率降低的最少，即这个浓度的硝酸钾溶液效果最好。
（3）实验过程中不能将二氧化碳作为有氧呼吸的数据使用，因为植物能够进行无氧呼吸，也可能会产生二氧化碳。
故答案为：
（1）液泡。
（2）有氧呼吸；30。
（3）不能；无氧呼吸可能会产生二氧化碳。
一十二．注意合理营养（共1小题）
15．（2020秋•江干区期末）中国营养学会推出了中国居民“平衡膳食宝塔”，以指导人们科学饮食。
物质
完全氧化1克所产生的热量
糖类
16.8千焦
蛋白质
16.8千焦
脂肪
38.9千焦
打乒乓球每千克体重每小时消耗的能量为18.4千焦
电压
5.0V
电池容量
100mAh
仪表材料
钛合金
质量
54g
最长待机时间
15天
（1）儿童青少年应注意平衡膳食，主食以 谷类 为主，荤素搭配，增加膳食纤维摄入。青少年正处在生长发育的关键时期，每天需要补充丰富的 蛋白质 以促进细胞生长及组织修复，为此建议适当增加“平衡膳食宝塔”第 ②或③或②③ 层食物的摄入（填序号）。
（2）现在是新冠疫情特殊时期，做好个人防护的同时，增加优质蛋白的摄入，提高免疫力。蛋白质与糖类、脂肪不同的是含有 氮 元素；蛋白质在化学领域的物质分类中属于 高分子有机 化合物。
（3）佩戴运动手环可实时监测运动数据，图中为某品牌运动手环的铭牌。该手环充满电时具有的电能是 1800 W。
【答案】（1）谷类 蛋白质 ②或③或②③；
（2）氮 高分子有机；
（3）1800。
【解答】（1）糖类在生命活动过程中起着重要的作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。植物中最重要的糖是淀粉和纤维素，动物细胞中最重要的多糖是糖原；脂肪是人和动植物体中的油性物质，是油、脂肪、类脂的总称，由C、H、O三种元素组成；蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与，最重要的还是其与生命现象有关。蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，没有蛋白质就没有生命，因此儿童青少年应注意平衡膳食，主食以谷类为主，荤素搭配，增加膳食纤维摄入。青少年正处在生长发育的关键时期，每天需要补充丰富的蛋白质以促进细胞生长及组织修复，为此建议适当增加“平衡膳食宝塔”第②或③或②③层食物的摄入。
（2）糖类的元素组成是C、H、O三种，脂肪元素组成也只有C、H、O三种，而蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N等，蛋白质与糖类、脂肪不同的是含有氮元素，淀粉、蛋白质的相对分子质量非常大，蛋白质在化学领域的物质分类中属于高分子有机化合物；
（3）根据1KW•h＝1000W×3600s＝3.6×106J，该手环充满电时具有的电能是：5×0.1÷1000×3.6×106＝1800J。
故答案为：
（1）谷类 蛋白质 ②或③或②③；
（2）氮 高分子有机；
（3）1800。
浙江省杭州市江干区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题
一．有关溶质质量分数的简单计算（共1小题）
1．（2021秋•江干区期末）有一份久置于空气中的氢氧化钠固体，通过以下操作，分析并计算。
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红，由此 （选填“能”或“不能”）得出氢氧化钠溶液变质，判断的理由是 。
（2）取16g样品完全溶于100g水中，逐滴加入10%氯化钙溶液，产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。请列式计算A时溶液中氯化钠的溶质质量分数。
二．复分解反应及其应用（共1小题）
2．（2021秋•江干区期末）侯氏制碱法的反应过程可用两个化学方程式表示：
①NH3+H2O+CO2+NaCl＝ +NaHCO3↓
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）化学方程式①中横线上所缺物质的化学式为 。
（2）假设物质的利用率为100%，每制得5.3g纯碱，需消耗多少克氨气。
三．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
3．（2019秋•江干区期末）工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如图：
（1）焙烧炉中CaCO3在1000℃可分解得到高纯度的CaO，理论上5吨的含CaCO385%的过滤产物经焙烧炉中制得CaO的质量是多少？（列式计算）
（2）反应釜中发生的化学反应方程式是 ；从焙烧炉取出CaO稍冷后，立即放入干燥器的原因是 （用化学方程式表示）。
4．（2020秋•江干区期末）小金为测定某样品中氧化铜的质量分数，称量固体样品20.0克，用如图所示的装置进行实验（杂质不参与反应且生成水完全被吸收），实验中共消耗0.6克氢气，测得B装置反应前后的质量增加了3.6克。
（1）C装置的作用是 ；
（2）计算固体样品中氧化铜的质量分数（根据化学方程式列式计算） 。
四．功的计算（共1小题）
5．（2021秋•江干区期末）小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO＝3：2，忽略手对木棍的作用力。
（1）将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功 J；
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？
五．功率的计算（共1小题）
6．（2020秋•江干区期末）在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝200kg，边长1m，质量分布均匀的立方体，利用两种方式分别进行移动。第一种方式如图甲所示，用水平向右的力F拉着立方体，使其匀速直线运动5m，运动时间为10s，F做功的功率是50W；第二种方式如图乙所示，利用翻滚的方法法使立方体沿图乙直线移动5m距离。（本题中g＝10N/kg，已知＝1.4）求：
（1）第一种方式中拉力做功；
（2）第一种方式中拉力F的大小；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小；
六．杠杆的平衡条件（共1小题）
7．（2019秋•江干区期末）在日常锻炼中，男同学喜欢做俯卧撑，如右下图示意，某同学体重为G，重心上升的高度为h，假如肩膀到重心A点的距离与重心到脚底的距离之比为2/3，则：
（1）用题中已知量，分析推导出完成一次俯卧撑克服重力所做功多少的表达式； 。
（2）用题中已知量，分析推导出图乙状态（手臂与地面垂直）双手受到地面的支持力的表达式。
七．斜面的机械效率（共1小题）
8．（2020秋•江干区期末）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。
（1）若该过程中斜面的效率为60%，求此时物体受到的摩擦力；
（2）若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F的变化情况
八．电功率的计算（共3小题）
9．（2019秋•江干区期末）如图示意的电热水壶有两个开关S1、S2，水达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，停止加热。[ρ水＝1×103kg/m3；c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热水壶的电阻R两端的电压为220V，加热功率1100W，求通过R的电流是多少？ 。
（2）不计热量损失，通过计算说明此电热水壶能否在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃？
（3）为实现上述功能，应采用下图中的哪幅电路图 。
A.B.C.D.
（4）达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气冲开壶盖，使S1自动断开，解释壶内水蒸气冲开壶盖现象的能量是如何转化的 。
10．（2020秋•江干区期末）饮水机其加热水槽部分工作原理电路如图所示，其中单刀双掷开关S表示﹣一个自动温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W，请回答【C水＝4.2×103J/（kg•℃）】：
（1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）若加热水槽储水1000mL，将其从初温20℃加热到70℃需要5分钟，则饮水机的加热效率是多少？
11．（2021秋•江干区期末）不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝R1标有“220V 4000W”字样。
（1）R1的电阻大小是 ；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，计算需加热的最少时间，请列式计算。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
九．燃料的热值（共1小题）
12．（2019秋•江干区期末）氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图示意：
（1）氢燃料电池在放电时将 能转化为 能；
（2）已知某氢燃料电池车的电动机的输出功率为40kW，以72km/h的速度在水平道路上匀速行驶。求此时汽车与地面之间的摩擦力； 。
（3）在上一问的基础上，若汽车匀速行驶了180km，该燃料电池车能量转化的效率为60%，求需要消耗的氢气的质量（氢气的热值为1.5×108J/kg）。 。
一十．能量的相互转化和转移（共1小题）
13．（2021秋•江干区期末）2022年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
（1）亚运场馆将实现光伏全覆盖，当阳光照射到光电半导体上，光能将转化成 ，使电器工作。预计亚运期间光伏发电量将达到4000万千瓦时，相当于减少焦炭燃烧 吨（已知焦炭的热值q＝3.0×107J/kg）。
（2）亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，自然界某些微生物通过呼吸作用，可将该材料分解成二氧化碳和水。以下生产中微生物呼吸作用的类型与上述不相同的是 （填序号，可多选）。
①鲜奶中添加乳酸菌后制作酸奶
②葡萄中添加酵母菌后酿葡萄酒
（3）亚运游泳馆的水，pH在7﹣8为最佳。小金想测量池水的pH值，用干净的玻璃棒蘸取池水后，滴在pH试纸上，显色后与 进行对照并读取结果。
（4）比赛期间，场馆内产生的垃圾需分类投放，以下垃圾可以和废弃矿泉水瓶投放在一起的是 （选填“纸盒”、“铝合金衣架”、“鱼骨头”，可多选）。
一十一．植物细胞的基本结构（共1小题）
14．（2019秋•江干区期末）甜樱桃风味优良，富含营养元素，经济价值较高。但是，由于甜樱桃树对涝害非常敏感，许多树被涝死，种植者经常因此受到较大的经济损失。通过探究发现，当出现涝害时，对甜樱桃树施加KNO3后，其根部受到涝害的损伤有所减少。
（1）甜樱桃的风味为酸甜，富含营养元素，这是由于蛋白质、糖类以及无机盐等储存在甜樱桃果肉细胞的 结构中；
（2）为分析研究涝害时KNO3如何影响盆栽甜樱桃的呼吸根，一兴趣小组将受涝害的一组设置为对照组，将被不同KNO3浓度处理的三组设置为实验组，将水的液面维持在花盆土的最表面以上，按时检测甜樱桃根的呼吸速度，最终结果显示在图中。在涝害时，由于樱桃的根系缺少氧气，细胞的 减弱，而KNO3抑制了这一现象的发生，在这之中， mmol•L﹣1的KNO3溶液能起到最好的作用。
（3）在实验实施时， （能/不能）将CO2当做检测有氧呼吸的相关数据，其主要是因为 。
一十二．注意合理营养（共1小题）
15．（2020秋•江干区期末）中国营养学会推出了中国居民“平衡膳食宝塔”，以指导人们科学饮食。
物质
完全氧化1克所产生的热量
糖类
16.8千焦
蛋白质
16.8千焦
脂肪
38.9千焦
打乒乓球每千克体重每小时消耗的能量为18.4千焦
电压
5.0V
电池容量
100mAh
仪表材料
钛合金
质量
54g
最长待机时间
15天
（1）儿童青少年应注意平衡膳食，主食以 为主，荤素搭配，增加膳食纤维摄入。青少年正处在生长发育的关键时期，每天需要补充丰富的 以促进细胞生长及组织修复，为此建议适当增加“平衡膳食宝塔”第 层食物的摄入（填序号）。
（2）现在是新冠疫情特殊时期，做好个人防护的同时，增加优质蛋白的摄入，提高免疫力。蛋白质与糖类、脂肪不同的是含有 元素；蛋白质在化学领域的物质分类中属于 化合物。
（3）佩戴运动手环可实时监测运动数据，图中为某品牌运动手环的铭牌。该手环充满电时具有的电能是 W。
浙江省杭州市江干区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题
参考答案与试题解析
一．有关溶质质量分数的简单计算（共1小题）
1．（2021秋•江干区期末）有一份久置于空气中的氢氧化钠固体，通过以下操作，分析并计算。
（1）取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红，由此 不能 （选填“能”或“不能”）得出氢氧化钠溶液变质，判断的理由是 因为氢氧化钠溶液无论有没有变质，它的溶液都是显碱性的，都能使无色酚酞变红色 。
（2）取16g样品完全溶于100g水中，逐滴加入10%氯化钙溶液，产生沉淀的质量随氯化钙溶液的质量关系如图。请列式计算A时溶液中氯化钠的溶质质量分数。
【答案】（1）不能；因为氢氧化钠溶液无论有没有变质，它的溶液都是显碱性的，都能使无色酚酞变红色；
（2）5.4%。
【解答】解：（1）氢氧化钠变质是因为氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，碳酸钠俗称纯碱，取少量该溶液于试管中，向溶液中滴加无色酚酞试液，试液变红色，这不能得出氢氧化钠溶液变质．因为，变质后生成的碳酸钠溶液也是显碱性，也能使无色酚酞试液变红。
（2）设A时溶液中氯化钠的溶质质量为x，生成碳酸钙的质量为y。
参加反应的氯化钙的质量为：111g×10%＝11.1g，则
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
111 100 117
11.1g y x
x＝11.7g
y＝10g
A时溶液中氯化钠的溶质质量分数为×100%≈5.4%。
答：A时溶液中氯化钠的溶质质量分数为5.4%。
故答案为：（1）不能；因为氢氧化钠溶液无论有没有变质，它的溶液都是显碱性的，都能使无色酚酞变红色；
（2）5.4%。
二．复分解反应及其应用（共1小题）
2．（2021秋•江干区期末）侯氏制碱法的反应过程可用两个化学方程式表示：
①NH3+H2O+CO2+NaCl＝ NH4Cl +NaHCO3↓
②2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
（1）化学方程式①中横线上所缺物质的化学式为 NH4Cl 。
（2）假设物质的利用率为100%，每制得5.3g纯碱，需消耗多少克氨气。
【答案】（1）NH4Cl；
（2）1.7g。
【解答】（1）根据质量守恒定律，反应前后遵循原子守恒，所以该反应发生后，除了生成NaHCO3外，还缺少1个N，4和H，1个Cl，即为NH4Cl；所以方程式中横线上所缺物质的化学式为：NH4Cl；
（2）根据反应①②可推出关系式：2NH3～2NaHCO3～Na2CO3，假设物质的利用率为100%，每制得5.3g纯碱，需消耗x克氨气，列式为：＝，解得x＝1.7g。
故答案是：
（1）NH4Cl；
（2）1.7g。
三．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
3．（2019秋•江干区期末）工业上制造高纯度CaO的主要流程示意图如图：
（1）焙烧炉中CaCO3在1000℃可分解得到高纯度的CaO，理论上5吨的含CaCO385%的过滤产物经焙烧炉中制得CaO的质量是多少？（列式计算）
（2）反应釜中发生的化学反应方程式是 Ca（NO3）2+（NH4）2CO3＝CaCO3↓+2NH4NO3 ；从焙烧炉取出CaO稍冷后，立即放入干燥器的原因是 CaO+H2O═Ca（OH）2 （用化学方程式表示）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）设生成氧化钙质量为x，
CaCO3CaO+CO2↑，
100 56
5t×85% x
＝，
x＝2.38t，
答：理论上5t的含CaCO385%的过滤产物经焙烧炉中制得CaO的质量是2.38t。
（2）反应釜中硝酸钙和碳酸铵反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵，发生的化学反应方程式是：Ca（NO3）2+（NH4）2CO3＝CaCO3↓+2NH4NO3；
从焙烧炉取出CaO稍冷后，立即放入干燥器的原因是氧化钙能和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式：CaO+H2O═Ca（OH）2。
故填：Ca（NO3）2+（NH4）2CO3＝CaCO3↓+2NH4NO3；CaO+H2O═Ca（OH）2。
4．（2020秋•江干区期末）小金为测定某样品中氧化铜的质量分数，称量固体样品20.0克，用如图所示的装置进行实验（杂质不参与反应且生成水完全被吸收），实验中共消耗0.6克氢气，测得B装置反应前后的质量增加了3.6克。
（1）C装置的作用是 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置 ；
（2）计算固体样品中氧化铜的质量分数（根据化学方程式列式计算） 80% 。
【答案】（1）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置；
（2）80%。
【解答】解：（1）在测定固体样品中氧化铜的质量分数时，要根据生成水的质量来计算，由于碱石灰能吸收二氧化碳和水，所以C装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置；
（2）设固体样品中氧化铜的质量为x
H2+CuOCu+H2O
80 18
x 3.6g
解得：x＝16g
固体样品中氧化铜的质量分数是：＝80%。
故答案为：（1）防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B装置；
（2）80%。
四．功的计算（共1小题）
5．（2021秋•江干区期末）小和尚甲、乙将总质量30kg的水桶（含水）用轻绳悬于轻质木棍的O点，分别在A、B点以竖直向上的力共同抬起木棍，如图，已知AO：BO＝3：2，忽略手对木棍的作用力。
（1）将水桶从地面缓缓抬起50cm，至少需克服水桶（包括水）的重力做功 150 J；
（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为多大？
【答案】（1）150；（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为180N。
【解答】解：（1）总质量30kg的水桶的重力：
G＝mg＝30kg×10N/kg＝300N，
需克服水桶（包括水）的重力做功：
W＝Gh＝300N×0.5m＝150J；
（2）以小和尚甲肩部A为支点，可以将质量分布均匀的木料所受的重力等效于其重心O点，则AO：BO＝3：2，
由数学知识可得，AB：AO＝5：3；
则由杠杆平衡条件F1l1＝F2l2得：F乙×AB＝G×AO；
即F乙＝＝＝180N。
故答案为：（1）150；（2）若抬起水桶后木棍保持水平，小和尚乙肩部所受压力为180N。
五．功率的计算（共1小题）
6．（2020秋•江干区期末）在“大力士”比赛中，需要把一质量m＝200kg，边长1m，质量分布均匀的立方体，利用两种方式分别进行移动。第一种方式如图甲所示，用水平向右的力F拉着立方体，使其匀速直线运动5m，运动时间为10s，F做功的功率是50W；第二种方式如图乙所示，利用翻滚的方法法使立方体沿图乙直线移动5m距离。（本题中g＝10N/kg，已知＝1.4）求：
（1）第一种方式中拉力做功；
（2）第一种方式中拉力F的大小；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小；
【答案】（1）第一种方式中拉力做功为500J；
（2）第一种方式中拉力F的大小为100N；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小为714.3N。
【解答】解：（1）由P＝可得，拉力F做的功：W＝Pt＝50W×10s＝500J；
（2）由W＝Fs可得，拉力F的大小：F＝＝＝100N；
（3）立方体的重力：G＝mg＝200kg×10N/kg＝2000N，
要想用最小的力使立方体一边刚好离开地面，由图知，支点为O，动力臂应该达到最大，OA为最大动力臂，
所施加的力应该与力臂OA垂直且向上；
OA＝＝m，
根据杠杆平衡条件可知：
Fmin×OA＝G×l，
最小力：Fmin＝＝≈714.3N。
答：（1）第一种方式中拉力做功为500J；
（2）第一种方式中拉力F的大小为100N；
（3）第二种方式使立方体一边刚刚离开地面，所用最小力Fmin的大小为714.3N。
六．杠杆的平衡条件（共1小题）
7．（2019秋•江干区期末）在日常锻炼中，男同学喜欢做俯卧撑，如右下图示意，某同学体重为G，重心上升的高度为h，假如肩膀到重心A点的距离与重心到脚底的距离之比为2/3，则：
（1）用题中已知量，分析推导出完成一次俯卧撑克服重力所做功多少的表达式； W＝Gh 。
（2）用题中已知量，分析推导出图乙状态（手臂与地面垂直）双手受到地面的支持力的表达式。
【答案】（1）Gh；（2）F＝。
【解答】解：（1）同学体重为G，重心上升的高度为h，
W＝Gh；
（2）做俯卧撑时脚尖为支点，设肩膀到脚底的距离为H，
肩膀到重心A点的距离与重心到脚底的距离之比为，
则重心到脚底的距离为H，
根据杠杆平衡条件有
F×
F＝。
故答案为：（1）Gh；（2）F＝。
七．斜面的机械效率（共1小题）
8．（2020秋•江干区期末）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F把一重为600N的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。已知斜面长L＝3m，高h＝1.5m。
（1）若该过程中斜面的效率为60%，求此时物体受到的摩擦力；
（2）若斜面光滑没有摩擦，请分析推理说明随着斜面倾斜角度的增大，推力F的变化情况
【答案】（1）物体受到的摩擦力为200N；
（2）若斜面光滑没有摩擦，分析推理可知随着斜面倾斜角度的增大，推力F逐渐变大。
【解答】解：
（1）此过程所做有用功为：W有＝Gh＝600N×1.5m＝900J；
由η＝变形得，总功为：W总＝＝＝1500J；
此过程所做额外功为：W额＝W总﹣W有＝1500J﹣900J＝600J；
由W额＝fL得，摩擦力为：f＝＝＝200N。
（2）若斜面光滑没有摩擦，则有W总＝W有，
即FL＝Gh，则有F＝G•，当斜面倾斜角度的增大，则的值变大，G不变，所以F变大。
答：（1）物体受到的摩擦力为200N；
（2）若斜面光滑没有摩擦，分析推理可知随着斜面倾斜角度的增大，推力F逐渐变大。
八．电功率的计算（共3小题）
9．（2019秋•江干区期末）如图示意的电热水壶有两个开关S1、S2，水达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气使S1自动断开，停止加热。[ρ水＝1×103kg/m3；c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
（1）电热水壶的电阻R两端的电压为220V，加热功率1100W，求通过R的电流是多少？ 5A 。
（2）不计热量损失，通过计算说明此电热水壶能否在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃？
（3）为实现上述功能，应采用下图中的哪幅电路图 A 。
A.B.C.D.
（4）达到100℃时沸腾了，一会之后壶内积聚了大量水蒸气冲开壶盖，使S1自动断开，解释壶内水蒸气冲开壶盖现象的能量是如何转化的 水蒸气的内能转化为壶盖的机械能 。
【答案】（1）5A；（2）此电热水壶不能在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃；（3）A；（4）水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
【解答】解：（1）电热水壶的电阻R两端的电压为220V，加热功率1100W，根据P＝UI可得，
通过R的电流I＝＝＝5A；
（2）此电热水壶3min消耗的电能W＝Pt＝1100W×3×60s＝1.98×105J，
将1kg的水从30℃加热到80℃吸收的热量：
Q吸＝c水mΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃﹣30℃）＝2.1×105J，
由于W＜Q吸，故不计热量损失，此电热水壶不能在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃；
（3）电热水壶有两个开关S1、S2，当S1自动断开时，停止加热，说明S1、S2不会是并联，而是串联；
由图示电路图可知，CD两图都会导致电源短路，是不允许的，则图A所示电路符合要求，故选A；
（4）壶内水蒸气冲开壶盖时，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
故答案为：（1）5A；（2）此电热水壶不能在3分钟内将1kg的水从30℃加热到80℃；（3）A；（4）水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
10．（2020秋•江干区期末）饮水机其加热水槽部分工作原理电路如图所示，其中单刀双掷开关S表示﹣一个自动温控开关，R1为电加热管。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，S自动切换到保温状态。若饮水机加热时总功率为1100W，而保温时总功率为88W，请回答【C水＝4.2×103J/（kg•℃）】：
（1）饮水机处于加热状态时，饮水机正常工作时电路中的电流；
（2）求电阻R2的阻值；
（3）若加热水槽储水1000mL，将其从初温20℃加热到70℃需要5分钟，则饮水机的加热效率是多少？
【答案】（1）饮水机正常工作时电路中的电流为5A；
（2）电阻R2的阻值为506Ω；
（3）饮水机的加热效率是64%。
【解答】解：（1）已知饮水机加热时的功率为1100W，根据P＝UI可得，时电路中的电流：
I＝＝＝5A；
（2）当开关S与左侧接触时，电路为R1的简单电路，当开关S与右侧接触时，电路中R1与R2串联，根据串联电阻大于其中任一电阻，由P＝，饮水机处于保温状态，当开关S与左侧接触时，饮水机处于加热状态，
已知加热时电加热管的功率为P加热＝1100W；
由P＝可得，R1的阻值：
电阻R1＝＝＝44Ω；
同理，保温时，R1+R2＝＝＝550Ω，
解得R2＝550Ω﹣44Ω＝506Ω。
（3）水的体积V＝1000mL＝1000cm3＝1×10﹣3m3；
由ρ＝可得，水的质量：
m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10﹣3m3＝1kg；
水一标准大气压下的沸点为100℃，水吸收热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×105J；
所用时间t＝5min＝300s，
由P＝可得，消耗电能W＝P加热t＝1100W×300s＝3.3×105J；
饮水机的加热效率η＝×100%＝×100%≈64%。
答：（1）饮水机正常工作时电路中的电流为5A；
（2）电阻R2的阻值为506Ω；
（3）饮水机的加热效率是64%。
11．（2021秋•江干区期末）不少家庭在水台下安装了“小厨宝”，相当于一个小型热水器，如图甲。某“小厨宝”内部电路如图乙，电热丝R1标有“220V 4000W”字样。
（1）R1的电阻大小是 12.1Ω ；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，计算需加热的最少时间，请列式计算。[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]
【答案】（1）12.1Ω；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，需加热252s。
【解答】解：（1）根据P＝知R1的电阻大小为：
R1＝＝＝12.1Ω；
（2）水吸收的热量：
Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×6kg×（50℃﹣10℃）＝1.008×106J；
因为W＝Q吸＝1.008×106J，
由P＝可得加热的时间为：
t＝＝＝252s。
答：（1）12.1Ω；
（2）电热丝产生的热全部被6千克的水吸收，水温从10℃上升到50℃，需加热252s。
九．燃料的热值（共1小题）
12．（2019秋•江干区期末）氢燃料是一种绿色能源，氢燃料电池的工作原理如图示意：
（1）氢燃料电池在放电时将 化学 能转化为 电 能；
（2）已知某氢燃料电池车的电动机的输出功率为40kW，以72km/h的速度在水平道路上匀速行驶。求此时汽车与地面之间的摩擦力； 2000N 。
（3）在上一问的基础上，若汽车匀速行驶了180km，该燃料电池车能量转化的效率为60%，求需要消耗的氢气的质量（氢气的热值为1.5×108J/kg）。 4kg 。
【答案】（1）氢燃料电池在放电时将化学能转化为电能；
（2）汽车与地面之间的摩擦力是2000N；
（3）需要消耗的氢气的质量4kg。
【解答】解：（1）电池是将化学能转化为电能的装置，故氢燃料电池是将化学能直接转化为电能；
（2）根据P＝Fv可得，F＝＝＝2000N；
因为汽车在水平道路上匀速行驶，汽车与地面之间的摩擦力f＝F＝2000N；
（3）W＝Fs＝2000N×180×103m＝3.6×108J；
Q＝＝＝6×108J；
m＝＝＝4kg。
答：（1）氢燃料电池在放电时将化学能转化为电能；
（2）汽车与地面之间的摩擦力是2000N；
（3）需要消耗的氢气的质量4kg。
一十．能量的相互转化和转移（共1小题）
13．（2021秋•江干区期末）2022年杭州亚运会的场馆建设体现了“绿色、智能、节俭、文明”的理念。
（1）亚运场馆将实现光伏全覆盖，当阳光照射到光电半导体上，光能将转化成 电能 ，使电器工作。预计亚运期间光伏发电量将达到4000万千瓦时，相当于减少焦炭燃烧 4.8×103 吨（已知焦炭的热值q＝3.0×107J/kg）。
（2）亚运城餐厅的餐具采用微生物降解材料生产，自然界某些微生物通过呼吸作用，可将该材料分解成二氧化碳和水。以下生产中微生物呼吸作用的类型与上述不相同的是 ①② （填序号，可多选）。
①鲜奶中添加乳酸菌后制作酸奶
②葡萄中添加酵母菌后酿葡萄酒
（3）亚运游泳馆的水，pH在7﹣8为最佳。小金想测量池水的pH值，用干净的玻璃棒蘸取池水后，滴在pH试纸上，显色后与 标准比色卡 进行对照并读取结果。
（4）比赛期间，场馆内产生的垃圾需分类投放，以下垃圾可以和废弃矿泉水瓶投放在一起的是 纸盒、铝合金衣架 （选填“纸盒”、“铝合金衣架”、“鱼骨头”，可多选）。
【答案】（1）4.8×103；
（2）①②；
（3）标准比色卡；
（4）①②。
【解答】（1）阳光照射到光电半导体上，将光能转化为电能，故填：电能；
Q＝W＝4×kw•h＝4×107kWh＝4×107×3.6×106J＝1.44×1014J，根据公式Q＝mq可知，焦炭的质量m＝＝4.8×106kg＝4.8×103t；故填：4.8×103；
（2）①鲜奶中添加乳酸菌让它在40﹣42摄氏度下大量繁殖，再利用乳酸菌不彻底分解牛奶中的葡萄糖作为乳酸，再释放少量能量进行发酵，不同于上述类型；
②葡萄中添加酵母菌，利用酵母菌的无氧呼吸，先将葡萄糖分解成丙酮酸，然后在无氧的条件下还原为酒精和二氧化碳，不同于上述类型，故选：①②；
（3）用干净的玻璃棒蘸取池水后，滴在pH试纸上，根据试纸的颜色变化与标准比色卡对比，可知溶液的酸碱性，故填：标准比色卡；
（4）废弃矿泉水瓶属于可回收垃圾，纸盒、铝合金衣架也属于可回收垃圾，故选：①②。
一十一．植物细胞的基本结构（共1小题）
14．（2019秋•江干区期末）甜樱桃风味优良，富含营养元素，经济价值较高。但是，由于甜樱桃树对涝害非常敏感，许多树被涝死，种植者经常因此受到较大的经济损失。通过探究发现，当出现涝害时，对甜樱桃树施加KNO3后，其根部受到涝害的损伤有所减少。
（1）甜樱桃的风味为酸甜，富含营养元素，这是由于蛋白质、糖类以及无机盐等储存在甜樱桃果肉细胞的 液泡 结构中；
（2）为分析研究涝害时KNO3如何影响盆栽甜樱桃的呼吸根，一兴趣小组将受涝害的一组设置为对照组，将被不同KNO3浓度处理的三组设置为实验组，将水的液面维持在花盆土的最表面以上，按时检测甜樱桃根的呼吸速度，最终结果显示在图中。在涝害时，由于樱桃的根系缺少氧气，细胞的 有氧呼吸 减弱，而KNO3抑制了这一现象的发生，在这之中， 30 mmol•L﹣1的KNO3溶液能起到最好的作用。
（3）在实验实施时， 不能 （能/不能）将CO2当做检测有氧呼吸的相关数据，其主要是因为 无氧呼吸可能会产生二氧化碳 。
【答案】（1）液泡。
（2）有氧呼吸；30。
（3）不能；无氧呼吸可能会产生二氧化碳。
【解答】解：（1）樱桃内的蛋白质、糖类等物质主要储存在果肉细胞中的液泡中。
（2）当植物缺少氧气时，细胞的有氧呼吸会减弱；由图像可知，加入30mmol•L﹣1的KNO3溶液，有氧呼吸速率降低的最少，即这个浓度的硝酸钾溶液效果最好。
（3）实验过程中不能将二氧化碳作为有氧呼吸的数据使用，因为植物能够进行无氧呼吸，也可能会产生二氧化碳。
故答案为：
（1）液泡。
（2）有氧呼吸；30。
（3）不能；无氧呼吸可能会产生二氧化碳。
一十二．注意合理营养（共1小题）
15．（2020秋•江干区期末）中国营养学会推出了中国居民“平衡膳食宝塔”，以指导人们科学饮食。
物质
完全氧化1克所产生的热量
糖类
16.8千焦
蛋白质
16.8千焦
脂肪
38.9千焦
打乒乓球每千克体重每小时消耗的能量为18.4千焦
电压
5.0V
电池容量
100mAh
仪表材料
钛合金
质量
54g
最长待机时间
15天
（1）儿童青少年应注意平衡膳食，主食以 谷类 为主，荤素搭配，增加膳食纤维摄入。青少年正处在生长发育的关键时期，每天需要补充丰富的 蛋白质 以促进细胞生长及组织修复，为此建议适当增加“平衡膳食宝塔”第 ②或③或②③ 层食物的摄入（填序号）。
（2）现在是新冠疫情特殊时期，做好个人防护的同时，增加优质蛋白的摄入，提高免疫力。蛋白质与糖类、脂肪不同的是含有 氮 元素；蛋白质在化学领域的物质分类中属于 高分子有机 化合物。
（3）佩戴运动手环可实时监测运动数据，图中为某品牌运动手环的铭牌。该手环充满电时具有的电能是 1800 W。
【答案】（1）谷类 蛋白质 ②或③或②③；
（2）氮 高分子有机；
（3）1800。
【解答】（1）糖类在生命活动过程中起着重要的作用，是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。植物中最重要的糖是淀粉和纤维素，动物细胞中最重要的多糖是糖原；脂肪是人和动植物体中的油性物质，是油、脂肪、类脂的总称，由C、H、O三种元素组成；蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与，最重要的还是其与生命现象有关。蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，没有蛋白质就没有生命，因此儿童青少年应注意平衡膳食，主食以谷类为主，荤素搭配，增加膳食纤维摄入。青少年正处在生长发育的关键时期，每天需要补充丰富的蛋白质以促进细胞生长及组织修复，为此建议适当增加“平衡膳食宝塔”第②或③或②③层食物的摄入。
（2）糖类的元素组成是C、H、O三种，脂肪元素组成也只有C、H、O三种，而蛋白质的基本组成元素有C、H、O、N等，蛋白质与糖类、脂肪不同的是含有氮元素，淀粉、蛋白质的相对分子质量非常大，蛋白质在化学领域的物质分类中属于高分子有机化合物；
（3）根据1KW•h＝1000W×3600s＝3.6×106J，该手环充满电时具有的电能是：5×0.1÷1000×3.6×106＝1800J。
故答案为：
（1）谷类 蛋白质 ②或③或②③；
（2）氮 高分子有机；
（3）1800。
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