浙江省杭州市西湖区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题

这是一份浙江省杭州市西湖区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题，共25页。试卷主要包含了，小金进行如下操作等内容，欢迎下载使用。

浙江省杭州市西湖区三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题
一．纯净物和混合物的判别（共1小题）
1．（2020秋•西湖区期末）2017年5月，我国首次实现可燃冰试采成功。可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4•8H2O．是埋于海底地层深处的大量有机质经过细菌的分解作用，在低温和高压环境下，最终形成的类冰状结晶物质，请根据上述材料回答：
（1）天然气水化合物（化学式为CH4•8H2O），是属于 　 　。（选填“混合物”或“纯净物”）
（2）海底底层深处，细菌分解有机质主要进行的呼吸方式是 　 　。
（3）可燃冰燃烧时把化学能转化为内能，内能散失在空气中，无法再转化为化学能，说明能量转化具有 　 　。
（4）开采出的可燃冰可以直接在管口点燃，请解释这一现象产生的原因 　 　。
（5）可燃冰被认为是21世纪的洁净能源，从环境保护的角度你是否支持大规模开采可燃冰，并阐述理由。 　 　。
二．常见化肥的种类和作用（共1小题）
2．（2022秋•西湖区期末）科技人员采用“测土配方”技术对一片果园进行了土壤检测，结果显示该果园需要补充一定量的氮元素和钾元素。
（1）科技人员可选用的复合肥料是 　 　。
A.KCl
B.NH4HCO3
C.KNO3
（2）科技人员取少量某种钾肥样品，如图所示，样品完全溶于水中，滴加过量10%的氯化钙溶液，完全反应后生成沉淀的质量为1克（杂质不与氯化锈反应），计算参与反应的氯化钙溶液的质量。（碳酸钾和氯化钙反应的方程式为CaCl2+K2CO3＝CaCO↓+2KCl）
钾肥
主要成分：K2CO3、KCl
净重：50Kg
三．书写化学方程式、文字表达式、电离方程式（共1小题）
3．（2021秋•西湖区期末）2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富展示了中国空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象，并与地面课堂进行实时交流。
（1）根据航天员讲解得知：空间站是利用电解水来产生人体呼吸所需要的氧气，在电解水过程中的能量转化是将电能转化为 　 　。后续还会配备二氧化碳还原系统，在催化剂作用下，将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷（化学式为CH4），请写出上述二氧化碳还原系统中反应的主要化学方程式：　 　。
（2）以下科学实验能在太空站完成的是：　 　（填序号）
①测定小灯泡额定功率； ②验证植物的根具有向地性；
③测定溶液的酸碱性； ④探究杠杆平衡的条件；
（3）三位航天员为了对抗失重对身体造成的影响，需要加强体育锻炼，常见的器械有弹力带和太空自行车，他们运动过后也会感觉到肌肉酸胀，是因为肌肉细胞内发生了 　 　（选填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”），该过程属于 　 　（选填“同化作用”或“异化作用”）。

四．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
4．（2020秋•西湖区期末）为了减轻酸雨的危害，我国研发了“海水法烟气脱硫工艺”。其工艺流程大致是：
I从高处喷淋下的海水（pH＝8.1﹣8.3）洗脱从下而上燃煤烟气中的SO2，（SO2+H2O＝H2SO3，H2SO3是弱酸），海水变为弱酸性；Ⅱ将洗过烟气后的海水与氧气充分接触：Ⅲ.再通过与氧气充分接触的海水跟大量天然海水混合等措施，使各项指标接近天然海水再排放。
（1）工艺流程中天然海水接触烟气后变为弱酸性，这说明在此过程中海水中的 　 　离子和H2SO3电离出的氢离子发生了反应。
（2）若要测定海水中Na2SO4含量，实验操作步骤是：取少量被测海水样品10克，加入足量的Ba（NO3）2溶液、再加入稀硝酸、过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量为0.0466克。请计算海水样品中Na2SO4含量。
5．（2021秋•西湖区期末）为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量（只含Na2CO3杂质），小金进行如下操作：
①取20克样品于烧杯中，加足量水配成溶液；
②再往溶液中加入足量的稀盐酸溶液；
③待反应完全后，称量。有关数据记录如表：
反应前
反应后
烧杯和样品溶液总质量/g
加入的稀盐酸溶液质量/g
烧杯和溶液总质量/g
105
200
300.6
（1）反应共生成气体 　 　克。
（2）该瓶样品中所含NaOH的质量为多少？（写出计算过程）
五．功率的计算（共1小题）
6．（2022秋•西湖区期末）如图所示，某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处，货物与传送带之间无相对滑动。已知，传送带高为2m，长为4m，从底端到顶端所用的时间为4s。在将货物从底端运到顶端的过程中：
（1）克服货物重力做了多少功？功率是多少？
（2）货物在传送带上受到的摩擦力为多少牛？

六．斜面及其工作特点（共1小题）
7．（2020秋•西湖区期末）如图1，物体在拉力F作用下，沿长L、高H的粗糙程度不变的斜面向上运动（不考虑空气的阻力），物体上升高度H与时间t关系图象如图2所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2．不计速度变化时的时间。请回答

（1）若斜面的长度L为5米，将物体匀速拉至顶端的拉力为18N，则拉力对物体做的功为 　 　。
（2）物体在斜面上运动时，受到的拉力 　 　摩擦力（选填：“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）比较拉力为F1时斜面效率η1和F2时斜面效率η2的大小关系，并用学过的知识推导。
七．杠杆的平衡条件（共2小题）
8．（2022秋•西湖区期末）如图甲为轻质梯子，小金将梯子靠在墙上，爬至梯子中点B，手捧所需物体，此时墙壁对梯子的支撑力F如图所示。已知CD长度为3m，AD长度为1m，不计墙壁对梯子的摩擦力。
（1）以A为支点，作出力F的力臂。
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，求墙壁对梯子的支撑力F为多少牛？
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小如何变化，请列式分析。

9．（2021秋•西湖区期末）面馆大锅捞面条通常用长筷子（为避免被蒸汽烫伤），并辅以漏勺（图甲），家里捞面条通常只用筷子即可，为什么面馆需要漏勺呢？带着这样的问题，小金实地勘察并查阅资料后，建立了筷子横拿时的模型，如图乙所示，AC长度为40厘米，BC长度为35厘米，C、C1为面条所在位置。请回答下列问题：
（1）筷子在使用时属于 　 　杠杆。
（2）若要一次性夹起0.3kg面条，需要在B点施加的力为多少牛？　 　；
（3）已知AB长度与A1B1长度相等，AC长度大于A1C1长度，请列式分析长筷子捞面条需要配漏勺，而短筷子不需要的原因。 　 　。

八．杠杆中力和力臂的画法（共1小题）
10．（2020秋•西湖区期末）如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，细线AB能承受的最大拉力为60N，在C点放一重为40N的物体M，OC长10cm，此时木板在水平位置处于静止状态，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，恰好使物体M在木板上匀速移动。
（1）请画出绳子拉力的力臂。
（2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？（保留一位小数）
（3）当物体离O点的距离为 　 　范围内时，此杠杆为费力杠杆。

九．电功率的计算（共3小题）
11．（2020秋•西湖区期末）图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。
（1）当开关S指向1位置时，电吹风吹　 　风；
（2）该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R0的电阻将　 　，电热丝的发热功率将　 　；（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
（3）该电热丝的最大发热功率是多少？
12．（2021秋•西湖区期末）电梯的出现极大方便了人们的生活，杭州电梯情况如图所示，已知某台电梯的额定电压是220V，额定功率为11kW，满载质量为1100kg，电梯速度为0.5m/s。请回答下列问题：
（1）电梯正常工作时通过的电流是多少？
（2）电梯满载时的机械效率是多少？
（3）若该电梯平均每天正常工作10小时，电费为0.5元/度，每天需要支付电费多少元？

13．（2022秋•西湖区期末）如图甲所示为家用棉花糖机，使用时插上电源，按动开关发热丝发热，糖盘转动。往糖盘槽口加入蔗糖，待温度升高蔗糖熔化，随着糖盘的转动熔化的蔗糖被甩出，遇到空气固成固态的细丝，再用竹棒在承接盘内慢慢转动，就可以得到可口的棉花糖了。如表为棉花糖机部分参数，图乙为电路图。棉花糖机正常工作时：
（1）电热丝的电阻是多少？
（2）通过电动机的电流为多少安？
（3）棉花糖机工作1分钟，消耗电能为多少焦耳？
产品名称
棉花糖机
额定电压
220V
发热丝功率
440W
电动机功率
44W
一十．热量的计算（共1小题）
14．（2021秋•西湖区期末）室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/（kg•℃），着火点为160℃）
（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。
（2）小金对活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？

一十一．人体需要的主要营养物质（共1小题）
15．（2022秋•西湖区期末）图甲是目前流行的某品牌“自热火锅”，图乙是自热火锅结构示意图。某兴趣小组对这种只要加水就能食用的火锅产生了兴趣。于是他们查阅了相关资料如下：
自热火锅使用方法
（1）下层底盒中倒入适量冷水，打开加热包塑料膜，将加热包放入凉水中。
（2）上层放置食材盒，倒入一定食用冷水，盖上盖子，15分钟后，即可开盖食用。
①材料：外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯材料制成，餐盒为航空铝箔材料，无污染可再生。带有小孔的盒盖内扣设计，具有良好的密闭功能。
②栅格设计：内外盒之间采用栅格设计，有利于空气流动。
③发热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与碳粉在热水中能发生氧化并缓慢放热。
（1）食材中有牛肉、土豆等配料，营养丰富，其中牛肉含有的主要营养素是 　 　。
（2）生石灰与水反应会放出热量，查阅资料发现发热包中的其他物质发生反应也会放出热量，其中某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3═　 　+Al2O3，该反应属于置换反应。
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯（（C3H6）n）材料制成，聚丙烯属于 　 　。（选填“无机物”或“有机物”）
（4）发热包遇水反应时释放的气体里含有氢气，从安全的角度考虑，请你提出一条使用时的注意事项：　 　。
（5）在食材盒中加入一定量的水，加热至可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为 　 　。（用字母表示）

浙江省杭州市西湖区三年（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．纯净物和混合物的判别（共1小题）
1．（2020秋•西湖区期末）2017年5月，我国首次实现可燃冰试采成功。可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4•8H2O．是埋于海底地层深处的大量有机质经过细菌的分解作用，在低温和高压环境下，最终形成的类冰状结晶物质，请根据上述材料回答：
（1）天然气水化合物（化学式为CH4•8H2O），是属于 　纯净物　。（选填“混合物”或“纯净物”）
（2）海底底层深处，细菌分解有机质主要进行的呼吸方式是 　无氧呼吸　。
（3）可燃冰燃烧时把化学能转化为内能，内能散失在空气中，无法再转化为化学能，说明能量转化具有 　方向性　。
（4）开采出的可燃冰可以直接在管口点燃，请解释这一现象产生的原因 　压强变小、温度升高，可燃冰由固态转化为气态　。
（5）可燃冰被认为是21世纪的洁净能源，从环境保护的角度你是否支持大规模开采可燃冰，并阐述理由。 　支持，因为可燃冰充分燃烧生成二氧化碳和水，不会造成空气污染（或反对，因为可燃冰在开采过程中发生泄漏会加剧温室效应）　。
【答案】（1）纯净物；
（2）无氧呼吸；
（3）方向性；
（4）压强变小、温度升高，可燃冰由固态转化为气态；
（5）支持，因为可燃冰充分燃烧生成二氧化碳和水，不会造成空气污染（或反对，因为可燃冰在开采过程中发生泄漏会加剧温室效应）。
【解答】解：（1）天然气水化合物（化学式为CH4•8H2O），该物质是由一种物质组成的，属于纯净物；故答案为：纯净物；
（2）海底底层深处，细菌分解有机质主要进行的呼吸不需要氧气参与，呼吸方式是无氧呼吸；故答案为：无氧呼吸；
（3）可燃冰燃烧时把化学能转化为内能，内能散失在空气中，无法再转化为化学能，说明能量转化具有方向性；故答案为：方向性；
（4）压强变小、温度升高，可燃冰由固态转化为气态了，所以开采出的可燃冰可以直接在管口点燃；故答案为：压强变小、温度升高，可燃冰由固态转化为气态；
（5）可燃冰充分燃烧生成二氧化碳和水，不会造成空气污染，所以支持大规模开采可燃冰（或可燃冰在开采过程中发生泄漏会加剧温室效应，所以反对大规模开采可燃冰）；故答案为：支持，因为可燃冰充分燃烧生成二氧化碳和水，不会造成空气污染（或反对，因为可燃冰在开采过程中发生泄漏会加剧温室效应）。
二．常见化肥的种类和作用（共1小题）
2．（2022秋•西湖区期末）科技人员采用“测土配方”技术对一片果园进行了土壤检测，结果显示该果园需要补充一定量的氮元素和钾元素。
（1）科技人员可选用的复合肥料是 　C　。
A.KCl
B.NH4HCO3
C.KNO3
（2）科技人员取少量某种钾肥样品，如图所示，样品完全溶于水中，滴加过量10%的氯化钙溶液，完全反应后生成沉淀的质量为1克（杂质不与氯化锈反应），计算参与反应的氯化钙溶液的质量。（碳酸钾和氯化钙反应的方程式为CaCl2+K2CO3＝CaCO↓+2KCl）
钾肥
主要成分：K2CO3、KCl
净重：50Kg
【答案】（1）C；
（2）11.1g。
【解答】解：（2）A、KCl中含有钾元素，属于钾肥，错误；
B、NH4NO3中含有氮元素，属于氮肥，错误；
C、KNO3中含有氮元素和钾元素，属于复合肥，正确。
（2）设参与反应的氯化钙的质量为x。
CaCl2+K2CO3＝CaCO↓+2KCl
111 100
x 1g
解得：锌＝1.11g
参与反应的氯化钙溶液的质量是：＝11.1g
答：参与反应的氯化钙溶液的质量是11.1g
故答案为：（1）C；
（2）11.1g。
三．书写化学方程式、文字表达式、电离方程式（共1小题）
3．（2021秋•西湖区期末）2021年12月9日，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富展示了中国空间站工作生活场景，演示了微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象，并与地面课堂进行实时交流。
（1）根据航天员讲解得知：空间站是利用电解水来产生人体呼吸所需要的氧气，在电解水过程中的能量转化是将电能转化为 　化学能　。后续还会配备二氧化碳还原系统，在催化剂作用下，将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷（化学式为CH4），请写出上述二氧化碳还原系统中反应的主要化学方程式：　CO2+4H22H2O+CH4　。
（2）以下科学实验能在太空站完成的是：　①③　（填序号）
①测定小灯泡额定功率； ②验证植物的根具有向地性；
③测定溶液的酸碱性； ④探究杠杆平衡的条件；
（3）三位航天员为了对抗失重对身体造成的影响，需要加强体育锻炼，常见的器械有弹力带和太空自行车，他们运动过后也会感觉到肌肉酸胀，是因为肌肉细胞内发生了 　无氧呼吸　（选填“有氧呼吸”或“无氧呼吸”），该过程属于 　异化作用　（选填“同化作用”或“异化作用”）。

【答案】（1）化学能；CO2+4H22H2O+CH4；
（2）①③；
（3）无氧呼吸；异化作用。
【解答】（1）电解水的过程中，生成氢气和氧气，能量转化是将电能转化为化学能；在催化剂作用下，将电解水产生的氢气和人体产生的二氧化碳进行反应，产生水和甲烷。方程式为：CO2+4H22H2O+CH4；
（2）①根据电功率的公式P＝UI可知，只需测出小灯泡的电压和电流值即可，能完成，故①可选；
②根的向地性是由于生长素在重力作用下的不均匀分配造成，而太空无重力，因此在太空验证植物的根具有向地性不能完成，故②不可选；
③溶液的酸碱性与溶液中氢离子浓度与氢氧根离子浓度大小有关，与重力无关，在太空可以测定溶液的酸碱性，故③可选；
④探究杠杆平衡的条件，需要利用钩码的重力产生对杠杆的拉力，在失重状态下钩码不会产生拉力，所以在太空站不可以探究杠杆平衡的条件，故④不可选；
故选：①③；
（3）无氧呼吸产生氢，只能将无氧呼吸产物丙酮酸转化为乳酸，过量的乳酸刺激肌肉增加渗透压，同时使肌肉组织吸收更多的水，从而产生局部肿胀，从而使肌肉产生酸痛；异化作用是指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物如糖类、脂类、蛋白质等的分子通过一步步反应降解成较小、简单的终产物如二氧化碳、乳酸等过程；因此运动过后感觉到肌肉酸胀，是因为肌肉细胞内发生了无氧呼吸，属于异化作用。
故答案是：
（1）化学能；CO2+4H22H2O+CH4；
（2）①③；
（3）无氧呼吸；异化作用。
四．根据化学反应方程式的计算（共2小题）
4．（2020秋•西湖区期末）为了减轻酸雨的危害，我国研发了“海水法烟气脱硫工艺”。其工艺流程大致是：
I从高处喷淋下的海水（pH＝8.1﹣8.3）洗脱从下而上燃煤烟气中的SO2，（SO2+H2O＝H2SO3，H2SO3是弱酸），海水变为弱酸性；Ⅱ将洗过烟气后的海水与氧气充分接触：Ⅲ.再通过与氧气充分接触的海水跟大量天然海水混合等措施，使各项指标接近天然海水再排放。
（1）工艺流程中天然海水接触烟气后变为弱酸性，这说明在此过程中海水中的 　氢氧根离子　离子和H2SO3电离出的氢离子发生了反应。
（2）若要测定海水中Na2SO4含量，实验操作步骤是：取少量被测海水样品10克，加入足量的Ba（NO3）2溶液、再加入稀硝酸、过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量为0.0466克。请计算海水样品中Na2SO4含量。
【答案】（1）氢氧根离子；
（2）0.0284g。
【解答】解：（1）海水（pH＝8.1﹣8.3）说明显碱性，即含有氢氧根离子，工艺流程中天然海水接触烟气后变为弱酸性，这说明在此过程中海水中的氢氧根离子和H2SO3电离出的氢离子发生了反应。
（2）设海水样品中Na2SO4质量为x
Ba（NO3）2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaNO3
142 233
x 0.0466g
解得：x＝0.0284g
答：海水样品中Na2SO4质量为0.0284g。
故答案为：（1）氢氧根离子；
（2）0.0284g。
5．（2021秋•西湖区期末）为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量（只含Na2CO3杂质），小金进行如下操作：
①取20克样品于烧杯中，加足量水配成溶液；
②再往溶液中加入足量的稀盐酸溶液；
③待反应完全后，称量。有关数据记录如表：
反应前
反应后
烧杯和样品溶液总质量/g
加入的稀盐酸溶液质量/g
烧杯和溶液总质量/g
105
200
300.6
（1）反应共生成气体 　4.4　克。
（2）该瓶样品中所含NaOH的质量为多少？（写出计算过程）
【答案】（1）4.4；
（2）9.4g。
【解答】解：（1）反应共生成二氧化碳的质量为：
105g+200g﹣300.6g＝4.4g；
（2）设生成4.4g二氧化碳需要 碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g

x＝10.6g
该瓶样品中所含NaOH的质量为：
20g﹣10.6g＝9.4g
答：该瓶样品中所含NaOH的质量为9.4g。
故答案为：
（1）4.4；
（2）9.4g。
五．功率的计算（共1小题）
6．（2022秋•西湖区期末）如图所示，某工厂正通过传送带将重为500N的货物匀速运往高处，货物与传送带之间无相对滑动。已知，传送带高为2m，长为4m，从底端到顶端所用的时间为4s。在将货物从底端运到顶端的过程中：
（1）克服货物重力做了多少功？功率是多少？
（2）货物在传送带上受到的摩擦力为多少牛？

【答案】（1）克服货物重力做的功为1000J；功率为250W；
（2）货物在传送带上受到的摩擦力为250N。
【解答】解：（1）克服货物重力做的功：W＝Gh＝500N×2m＝1000J；
克服货物重力做功的功率：P＝＝＝250W；
（2）货物在摩擦力的作用下运往高处，即摩擦力做的功等于克服货物重力做的功，
由W＝fL可知，摩擦力：f＝＝＝250N。
答：（1）克服货物重力做的功为1000J；功率为250W；
（2）货物在传送带上受到的摩擦力为250N。
六．斜面及其工作特点（共1小题）
7．（2020秋•西湖区期末）如图1，物体在拉力F作用下，沿长L、高H的粗糙程度不变的斜面向上运动（不考虑空气的阻力），物体上升高度H与时间t关系图象如图2所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2．不计速度变化时的时间。请回答

（1）若斜面的长度L为5米，将物体匀速拉至顶端的拉力为18N，则拉力对物体做的功为 　90J　。
（2）物体在斜面上运动时，受到的拉力 　大于　摩擦力（选填：“大于”、“小于”或“等于”）。
（3）比较拉力为F1时斜面效率η1和F2时斜面效率η2的大小关系，并用学过的知识推导。
【答案】（1）90J；（2）大于；（3）见解答过程。
【解答】解：
（1）拉力对物体做的功：
W＝Fs＝18N×5m＝90J；
（2）物体在斜面上运动时，克服物体重力做功为有用功，克服摩擦力所做的功是额外功，拉力F做功为总功，则WF＞Wf，
由W＝Fs，物体在拉力和克服摩擦力移动距离相等，所以拉力大于摩擦力；
（3）斜面倾角一定，所以物体沿斜面运动的距离L与上升高度H的比值是一定的，即为定值；
拉力做的总功：W总＝W有+W额，
即：FL＝GH+fL，
可得拉力：F＝+f，
斜面的粗糙程度不变，物体对斜面的压力不变，则物体在运动过程中摩擦力不变，所以拉力的大小相等，即：F1＝F2；
斜面的机械效率：η＝＝，由于拉力和重力均不变，为定值，故斜面的机械效率η1＝η2。
故答案为：（1）90J；（2）大于；（3）见解答过程。
七．杠杆的平衡条件（共2小题）
8．（2022秋•西湖区期末）如图甲为轻质梯子，小金将梯子靠在墙上，爬至梯子中点B，手捧所需物体，此时墙壁对梯子的支撑力F如图所示。已知CD长度为3m，AD长度为1m，不计墙壁对梯子的摩擦力。
（1）以A为支点，作出力F的力臂。
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，求墙壁对梯子的支撑力F为多少牛？
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小如何变化，请列式分析。

【答案】（1）见解答图；
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，墙壁对梯子的支撑力F为80N；
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小逐渐变小。
【解答】解：（1）从支点A向F的作用线作垂线，并标出力臂L，如图所示：
；
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，
小金的总重力为：
G＝mg＝（45kg+3kg）×10N/kg＝480N，
根据杠杆的平衡条件：FL1＝GL2，
解得墙壁对梯子的支撑力F为：
F＝＝＝＝80N；
（3）根据杠杆的平衡条件：FL1＝GL2知小金取到物体后，匀速往下走的过程中，L2逐渐变小，而总重力和电动力臂都不变，所以支持力F逐渐变小。
答：（1）见解答图；
（2）小金质量为45kg，物体质量为3kg，墙壁对梯子的支撑力F为80N；
（3）小金取到物体后，匀速往下走的过程中，墙壁对梯子的支撑力F大小逐渐变小。
9．（2021秋•西湖区期末）面馆大锅捞面条通常用长筷子（为避免被蒸汽烫伤），并辅以漏勺（图甲），家里捞面条通常只用筷子即可，为什么面馆需要漏勺呢？带着这样的问题，小金实地勘察并查阅资料后，建立了筷子横拿时的模型，如图乙所示，AC长度为40厘米，BC长度为35厘米，C、C1为面条所在位置。请回答下列问题：
（1）筷子在使用时属于 　费力　杠杆。
（2）若要一次性夹起0.3kg面条，需要在B点施加的力为多少牛？　24N　；
（3）已知AB长度与A1B1长度相等，AC长度大于A1C1长度，请列式分析长筷子捞面条需要配漏勺，而短筷子不需要的原因。 　AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺　。

【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）筷子在使用时动力臂小于阻力臂，属于费力杠杆；
（2）0.3kg面条的重力：G＝mg＝0.3kg×10N/kg＝3N，
根据杠杆平衡条件可得：F＝＝＝24N；
（3）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
故答案为：（1）费力；（2）24N；（3）AB长度与A1B1长度相等，即动力臂相等；AC长度大于A1C1长度，即阻力臂不相等，长筷子捞面时的阻力臂大；长筷子捞面与短筷子捞面相比，阻力相等，由杠杆平衡条件可知，长筷子捞面需要的力远大于短筷子，所以长筷子捞面条需要配漏勺。
八．杠杆中力和力臂的画法（共1小题）
10．（2020秋•西湖区期末）如图所示，轻质木板OB可绕O点转动，OB长1.2m，细线AB能承受的最大拉力为60N，在C点放一重为40N的物体M，OC长10cm，此时木板在水平位置处于静止状态，现在物体M上再加一水平向右的拉力F，恰好使物体M在木板上匀速移动。
（1）请画出绳子拉力的力臂。
（2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是多少？（保留一位小数）
（3）当物体离O点的距离为 　0.6m＜d≤0.9m　范围内时，此杠杆为费力杠杆。

【答案】（1）如图所示；
（2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是6.7N；
（3）0.6m＜d≤0.9m。
【解答】解：（1）过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F'作用线的垂线段L'，如图所示：
；
（2）由数学知识可知，绳子拉力的力臂：L'＝OB＝×1.2m＝0.6m＝60cm，
由杠杆平衡条件可得：F'×L'＝G×OC，
代入数据有：F'×60cm＝40N×10cm，
解得：F'≈6.7N；
（3）由杠杆平衡条件可知，动力臂小于阻力臂时，动力大于阻力，此时杠杆为费力杠杆，
因此阻力臂L2＞L'＝0.6m，
当细线AB承受的拉力最大为60N时，由杠杆平衡条件可得：Fmax×L'＝G×L2max，
代入数据有：60N×60cm＝40N×L2max，则L2max＝90cm＝0.9m，
所以物体离O点的距离范围为0.6m＜d≤0.9m时，此杠杆为费力杠杆。
答：（1）如图所示；
（2）当物体静止在C点时，绳子的拉力是6.7N；
（3）0.6m＜d≤0.9m。
九．电功率的计算（共3小题）
11．（2020秋•西湖区期末）图甲是某电吹风的工作原理图。电吹风工作时，可以分别吹出热风和凉风。为了防止温度过高，用一个PTC电阻R0与电阻为100Ω的电热丝R串联，R0的阻值随温度的变化如图乙所示。
（1）当开关S指向1位置时，电吹风吹　热　风；
（2）该电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时，R0的电阻将　增大　，电热丝的发热功率将　减小　；（两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
（3）该电热丝的最大发热功率是多少？
【答案】见试题解答内容
【解答】解：
（1）当开关S指向1位置时，电动机与电热丝同时接入电路（并联），电吹风吹出热风，
（2）电吹风吹热风时，其温度基本恒定在200℃左右，当它的温度继续升高时（在200℃～400℃），由图象可知，R0的电阻将增大；电热丝阻值不变，则R0与电热丝串联支路的总电阻将增大，由欧姆定律可知，该支路的电流减小，根据P热＝I2R可知，电热丝的发热功率将变小。
（3）由图象知温度在35℃时，R0的电阻最小为10Ω，
R0与电热丝串联支路的总电阻：R总＝R0+R＝10Ω+100Ω＝110Ω，
电热丝所在支路的电流：I＝＝＝2A，
该电热丝的最大发热功率：P热＝I2R＝（2A）2×100Ω＝400W。
故答案为：（1）热；（2）增大；减小；（3）该电热丝的最大发热功率是400W。
12．（2021秋•西湖区期末）电梯的出现极大方便了人们的生活，杭州电梯情况如图所示，已知某台电梯的额定电压是220V，额定功率为11kW，满载质量为1100kg，电梯速度为0.5m/s。请回答下列问题：
（1）电梯正常工作时通过的电流是多少？
（2）电梯满载时的机械效率是多少？
（3）若该电梯平均每天正常工作10小时，电费为0.5元/度，每天需要支付电费多少元？

【答案】（1）电梯正常工作时通过的电流是50A；
（2）电梯满载时的机械效率是50%；
（3）每天需要支付电费55元。
【解答】解：（1）根据P＝UI可知电梯正常工作时通过的电流I＝＝＝50A；
（2）根据P＝＝＝Fv可知电梯满载时的有用功率P有用＝Gv＝mgv＝1100kg×10N/kg×0.5m/s＝5500W，
电梯满载时的机械效率η＝＝＝＝×100%＝50%；
（3）该电梯平均每天正常工作10小时，消耗电能W＝Pt＝11×103W×10×3600s＝3.96×108J＝110度，
电费为0.5元/度，每天需要支付电费为：110度×0.5元/度＝55元。
答：（1）电梯正常工作时通过的电流是50A；
（2）电梯满载时的机械效率是50%；
（3）每天需要支付电费55元。
13．（2022秋•西湖区期末）如图甲所示为家用棉花糖机，使用时插上电源，按动开关发热丝发热，糖盘转动。往糖盘槽口加入蔗糖，待温度升高蔗糖熔化，随着糖盘的转动熔化的蔗糖被甩出，遇到空气固成固态的细丝，再用竹棒在承接盘内慢慢转动，就可以得到可口的棉花糖了。如表为棉花糖机部分参数，图乙为电路图。棉花糖机正常工作时：
（1）电热丝的电阻是多少？
（2）通过电动机的电流为多少安？
（3）棉花糖机工作1分钟，消耗电能为多少焦耳？
产品名称
棉花糖机
额定电压
220V
发热丝功率
440W
电动机功率
44W
【答案】（1）110Ω；
（2）0.2A；
（3）2.904×104J。
【解答】解：（1）由图可知，发热丝和电动机并联，所以U发＝U电＝U＝220V；由图乙可知，P发＝440W，由P＝UI变形可知发热丝正常工作电流：I发＝＝＝2A；所以电热丝电阻R＝＝＝110Ω；
（2）由图乙可知，P电＝44W，通过电动机电流，I电＝＝＝0.2A；
（3）棉花糖机工作时的总功率：P＝P发+P电＝440W+44W＝484W，t＝1min＝60s，消耗的电能W＝Pt＝484W×60s＝2.904×104J。
故答案为：
（1）110Ω；
（2）0.2A；
（3）2.904×104J。
一十．热量的计算（共1小题）
14．（2021秋•西湖区期末）室温为10℃时，小金利用如图所示装置验证“外界对物体做功，可以使物体的内能增加”。小金用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，发现底部浸有0.001千克乙醚的棉花并没有出现燃烧现象。（乙醚的比热容约为1.8×103J/（kg•℃），着火点为160℃）
（1）小金的实验没有成功，请帮助他分析原因。
（2）小金对活塞做功多少焦？
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收多少热量？

【答案】（1）小金的实验没有成功原因是做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度；
（2）小金对活塞做功6J；
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量。
【解答】解：（1）实验中小金没有看到棉花燃烧的现象，是因为做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度；
（2）小金同学用平均为50牛的力将活塞压下12厘米，推力所做的功为：
W＝Fs＝50N×0.12m＝6J；
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收的热量：
Q＝cmΔt＝1.8×103J/（kg•℃）×0.001kg×（160℃﹣10℃）＝270J。
答：（1）小金的实验没有成功原因是做功太少，乙醚升温太小，远远达不到着火点温度；
（2）小金对活塞做功6J；
（3）0.001千克乙醚温度从10℃升高到着火点至少需要吸收270J的热量。
一十一．人体需要的主要营养物质（共1小题）
15．（2022秋•西湖区期末）图甲是目前流行的某品牌“自热火锅”，图乙是自热火锅结构示意图。某兴趣小组对这种只要加水就能食用的火锅产生了兴趣。于是他们查阅了相关资料如下：
自热火锅使用方法
（1）下层底盒中倒入适量冷水，打开加热包塑料膜，将加热包放入凉水中。
（2）上层放置食材盒，倒入一定食用冷水，盖上盖子，15分钟后，即可开盖食用。
①材料：外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯材料制成，餐盒为航空铝箔材料，无污染可再生。带有小孔的盒盖内扣设计，具有良好的密闭功能。
②栅格设计：内外盒之间采用栅格设计，有利于空气流动。
③发热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与碳粉在热水中能发生氧化并缓慢放热。
（1）食材中有牛肉、土豆等配料，营养丰富，其中牛肉含有的主要营养素是 　蛋白质　。
（2）生石灰与水反应会放出热量，查阅资料发现发热包中的其他物质发生反应也会放出热量，其中某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3═　2Fe　+Al2O3，该反应属于置换反应。
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯（（C3H6）n）材料制成，聚丙烯属于 　有机物　。（选填“无机物”或“有机物”）
（4）发热包遇水反应时释放的气体里含有氢气，从安全的角度考虑，请你提出一条使用时的注意事项：　注意通风环境下使用　。
（5）在食材盒中加入一定量的水，加热至可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，则需要燃料的质量为 　kg　。（用字母表示）
【答案】（1）蛋白质；
（2）2Fe；
（3）有机物；
（4）注意通风环境下使用；
（5）kg。
【解答】解：（1）动物肌肉、皮肤、毛发等的主要成分是蛋白质，因此牛肉含有的主要营养素是蛋白质；
（2）某一步反应方程式为：2Al+Fe2O3═？+Al2O3，该反应属于置换反应，根据质量守恒定律可知，反应前后的元素种类和原子数目保持不变，所以空格中缺少的物质为Fe，且系数为2，因此配平后的方程式为：2Al+Fe2O3═2Fe+Al2O3；
（3）外盒是采用具有良好耐热性、保温性能的聚丙烯（（C3H6）n）材料制成，聚丙烯是含有碳元素的化合物，属于有机物；
（4）发热包遇水反应时释放的气体里含有氢气，氢气属于可燃性气体，与空气相遇预热可能发生爆炸，因此从安全的角度考虑，请你提出一条使用时的注意事项：注意通风环境下使用；
（5）在食材盒中加入一定量的水，加热至可以食用，吸收的热量为Q，若改用热值为q的燃料加热，吸热效率为a%，根据Q＝m×q×a%可知，需要燃料的质量为kg；
故答案为：
（1）蛋白质；
（2）2Fe；
（3）有机物；
（4）注意通风环境下使用；
（5）kg。