浙江省绍兴市诸暨市浣东初级中学2023-2024学年八年级上学期9月段考科学试卷
展开2023-2024学年浙江省绍兴市诸暨市浣东中学八年级(上)段考科学试卷(9月份)
一、选择题(每小题只有一个答案,多选、错选、不选均不得分,每空2分;共40分)
1.(2分)2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船发射升空,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富等三名航天员送入太空。航天员从太空传来的照片显示,地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是( )
A.冰川水 B.海洋水 C.河流水 D.大气水
2.(2分)2022年12月12日,南水北调东、中线一期工程迎来全面通水8周年。你认为这一引水工程主要是通过改变水循环的哪一环节来实现的?( )
A.蒸发 B.水汽输送 C.降水 D.地表径流
3.(2分)将少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,不能得到溶液的是( )
A.蔗糖 B.食盐 C.酒精 D.胡椒粉
4.(2分)下列有关实验操作,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2分)小朋友牵着气球在公园内游玩,气球所受浮力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
6.(2分)不同水分条件下的生命体为适应当地水分供给特点,往往会形成特定的行为特点和生理结构特点。下列哪项是由于长期生活在水分过多的环境而引起的( )
A.仙人掌的叶刺
B.热带植物树茎上长出“气根”
C.骆驼的驼峰
D.猴面包树茎干粗大
7.(2分)推理是学习科学常用的思维方法。根据溶液具有均一性的特点来推理,蔗糖溶液应该是( )
A.无色透明
B.上层溶液与下层溶液一样甜
C.混合物
D.水分、温度不变时,蔗糖与水不分离
8.(2分)在炎热的夏天,小华从4℃冰箱冷藏室里拿出一杯蔗糖溶液A,发现杯底有少量蔗糖未溶解,在室温下放置一段时间后晶体消失,得到B溶液,则( )
A.4℃时,A溶液一定是饱和溶液
B.室温下,B溶液一定是饱和溶液
C.A溶液和B溶液质量相等
D.A溶液和B溶液溶质质量相等
9.(2分)将四个物体分别放入四只相同且盛满水的溢水杯中,四只小烧杯也完全相同,静止后如图所示。其中物体受到浮力最大的是( )
A. B.
C. D.
10.(2分)如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A.水电解属于物理变化
B.水分子是由氢分子和氧分子构成的
C.水是由原子直接构成的
D.水分子是由氢元素和氧元素组成的
11.(2分)关于泡脚盆内起按摩作用的凸起甲、乙(如图所示),下列说法正确的是( )
A.甲、乙均受到浮力的作用
B.甲、乙均不受浮力的作用
C.甲受到浮力的作用,乙不受浮力的作用
D.甲不受浮力的作用,乙受到浮力的作用
12.(2分)下列生活现象中,与物质的溶解性无关的是( )
A.打开啤酒瓶盖,有大量气泡逸出
B.冬天玻璃窗户上结“冰花”
C.烧开水时,沸腾前有大量气泡逸出
D.把浓糖水放在冰箱里冷藏,杯底出现了晶体
13.(2分)如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A.压强变小,浮力变小 B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
14.(2分)在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,并不断搅拌。在此过程溶液中溶质质量与加入食盐质量的变化关系如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
15.(2分)科学概念之间存在着包含、并列和交叉的关系,如图所示。则下列概念间关系正确的是( )
A.饱和溶液包含浓溶液
B.饱和溶液和稀溶液属于并列关系
C.饱和溶液与不饱和溶液属于交叉关系
D.不饱和溶液与稀溶液属于交叉关系
16.(2分)如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度的大小关系相比较,正确的是( )
A.h甲=h乙=h丙 B.h甲=h乙>h丙
C.h甲>h乙=h丙 D.h甲>h乙>h丙
17.(2分)如图所示,20℃时,将盛有饱和KNO3溶液的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入某物质后,试管中有晶体析出.加入的物质可能是下列中的( )
A.氢氧化钠固体 B.硝酸铵固体
C.氯化钠固体 D.生石灰固体
18.(2分)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
19.(2分)如表所示为不同温度时硝酸钾的溶解度,下列有关说法正确的是( )
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
246
A.20℃时,100g水中溶解的硝酸钾越多溶解度就越大
B.40℃时,100g水中最多能溶解硝酸钾63.9g
C.60℃时,100g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾110g
D.100℃时水中溶解的硝酸钾一定比80℃时水中溶解的硝酸钾多
20.(2分)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )
A.甲放上时大 B.乙放上时大
C.甲和乙放上一样大 D.无法判断
二、填空题(每空1分;共28分)
21.(5分)如图是水循环示意图,看图回答。
(1)写出水循环中个环节名称:
① ;② ;③ ;④ 。
(2)①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是 循环。
(3)不同的水循环中都包括的环节是 。
A.地表径流
B.蒸发和降水
C.地下径流
D.下渗和蒸腾
22.(2分)将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止不上浮(如图)。
(1)乒乓球静止不上浮的原因是 。
A.乒乓球不受浮力作用
B.乒乓球受到的浮力和重力是一对平衡力
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是 。
23.(3分)在盛有相同质量水的3支试管甲、乙、丙中,分别加入3种不同的物质,充分振荡后观察到:甲试管的液体中有分散的小液滴,乙试管的液体中有分散的固体小颗粒,只有丙试管中看不到所加入的物质,但丙试管中的液体呈蓝色透明。试判断:甲试管中是 ,乙试管中是 ,丙试管中是 。(选填“乳浊液”“悬浊液”或“溶液”)
24.(2分)如图所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中,已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。(不考虑水的密度的变化)
25.(2分)现有60℃的饱和氯化钠溶液,与该溶液有关的量有①水的质量;②溶液中溶质氯化钠的质量;③60℃时氯化钠的溶解度;④溶液的质量。用序号填空:
(1)在该饱和溶液中加水,不变的量有 。
(2)将该饱和溶液降温至20℃,一定变化的量有 。
26.(2分)某兴趣小组用硝酸钾进行了图甲所示的实验,硝酸钾溶解度与温度的关系如图乙。
(1)①中未溶解的硝酸钾质量为 克。
(2)②中硝酸钾溶液为 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
27.(5分)如图是水电解实验装置示意图。在电解器的a、b两玻璃管里加满水,接通直流电源,一段时间后,a、b两管内的液面如图所示。请回答:
(1)若玻璃管a内产生约10mL气体,理论上玻璃管b内产生约 mL气体。
(2)用点燃的火柴接近a玻璃管上方的尖嘴,慢慢打开活塞,可观察到 。检验b玻璃管内产生的气体可用 检验。
(3)在电解水过程中常向水中加入少量硫酸,其目的是为了增加水的 ,加快反应速度,而硫酸本身并不发生反应。
(4)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2:1的原因可能是 。
28.(3分)如图是A、B、C(均不含结晶水)三种物质的溶解度曲线,请据图回答下列问题。
(1)C物质的溶解度随温度的升高而 (填“增大”或“减小”)。
(2)在40℃时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的关系是 (物质间用“>”连接)。
(3)现有一定质量的B溶液,将该溶液在50℃下恒温蒸发40克水后析出了2克B晶体,再恒温蒸发5克水后,又析出了2克B晶体,则B物质在50℃时的溶解度是: 。
29.(4分)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 N,受到浮力方向 。船上的无人机起飞后船身受到的浮力 (填“变大”“变小”或“不变”)。若“珠海云”号从大海驶入长江,排开水的重力 (填“变大”“变小”或“不变”)。
三、实验探究题(每空2分;共20分)
30.(6分)在实验探究过程中,如果有多种因素同时影响某一实验结果,当我们要探究其中的一种因素时,就要保持其他因素不变,以探究此种因素对实验结果的影响。完成实验探究:哪些因素影响固体物质在水中的溶解度?
(1)因素1:溶质的种类
操作步骤:在常温下,用量筒各量取5mL蒸馏水,分别加入①、②、③三支试管中,再分别加入氯化钠、硝酸钾、氢氧化钙各2g,振荡,观察各物质的溶解情况。
实验现象:试管①中有少量氯化钠未溶,试管②中硝酸钾全部溶解,试管③中有多量氢氧化钙未溶。
实验结论:
(2)因素2: (以硝酸钾为例)
操作步骤:用量筒各量取5mL蒸馏水,分别加入①、②、③三支试管中,再分别加入5g硝酸钾晶体,将试管①保持在常温下,将试管②加热并保持在40℃,将试管③加热并保持在60℃,振荡,观察各试管中硝酸钾的溶解情况。
实验现象:试管①中有多量硝酸钾未溶,试管②中有少量硝酸钾未溶,试管③中硝酸钾全部溶解。
实验结论:在不同温度下,固体物质(硝酸钾)在水里的溶解度 (填“相等”或“不相等”)。
31.(8分)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,小张先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤 ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关:分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 N,金属块密度为 kg/m3。
32.(6分)小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(c)所示,是小华在使用 测量石块的 。
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 ,该原理将得到验证。
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 。
A.图(a)中溢水杯内未盛满水。
B.图(b)中小桶内有少量水。
C.图(d)中石块未浸没水中。
四、解答题(共2题,第33题4分,第34题8分,共12分)
33.(4分)小明同学在网络微课上看到了一个有趣的实验——“舞动的葡萄干”:刚倒入玻璃杯的雪碧会产生许多气泡。此时,将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底,当气泡附着在葡萄干表面后,会向上浮起,上浮到液面后又会重新沉入杯底,请你解释葡萄干会上下“跳舞”的原因。
34.(8分)“曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校科技小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示,已知玻璃杯的质量为300g,底面积为30cm2,高度为15cm。求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力。
(2)此时杯子浸入水中的深度为多少?
(3)此浮力秤最大能够称多大质量的物体?
(4)请你给出一种提升该浮力秤最大称量值的方法。
2023-2024学年浙江省绍兴市诸暨市浣东中学八年级(上)段考科学试卷(9月份)
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题只有一个答案,多选、错选、不选均不得分,每空2分;共40分)
1.(2分)2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船发射升空,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富等三名航天员送入太空。航天员从太空传来的照片显示,地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是( )
A.冰川水 B.海洋水 C.河流水 D.大气水
【答案】B
【分析】根据人们的计算,地球表面71%是海洋,而陆地面积仅占29%。陆地集中于北半球、东半球,海洋集中于南半球、西半球,北极地区为海洋,南极地区为陆地。
【解答】解:地球上七分是海洋,三分是陆地。地球大部分面积被水体覆盖,其中最庞大的水体是海洋水。
故选:B。
2.(2分)2022年12月12日,南水北调东、中线一期工程迎来全面通水8周年。你认为这一引水工程主要是通过改变水循环的哪一环节来实现的?( )
A.蒸发 B.水汽输送 C.降水 D.地表径流
【答案】D
【分析】水循环的环节有蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流和地下径流等。
【解答】解:根据实际可知,南水北调工程东线是利用原有的京杭大运河逐级提水,经过黄河后自流输水;中学工程是从丹江口水库修渠引水到到北方地区,所以这一引水工程主要是通过改变水循环的地表径流环节实现的,和其余选项关系不大,故D正确,ABC错误。
故选:D。
3.(2分)将少量下列物质分别放入水中,充分搅拌,不能得到溶液的是( )
A.蔗糖 B.食盐 C.酒精 D.胡椒粉
【答案】D
【分析】本题考查溶液的概念,在一定条件下溶质分散到溶剂中形成的是均一稳定的混合物.
【解答】解:A、蔗糖易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故A错;
B、食盐易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故B错;
C、酒精易溶于水,形成均一、稳定的混合物,属于溶液,故C错;
D、胡椒粉不溶于水,与水混合形成不均一、不稳定的混合物,属于悬浊液,故D正确。
故选:D。
4.(2分)下列有关实验操作,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】A、根据使用胶头滴管滴加少量液体的方法进行分析判断。
B、根据向试管中装粉末状固体药品的方法(“一斜、二送、三直立”)进行分析判断。
C、根据向试管中倾倒液体药品的方法进行分析判断。
D、根据向试管中装块状或颗粒状固体药品的方法(“一横、二放、三慢竖”)进行分析判断。
【解答】解:A、使用胶头滴管滴加少量液体的操作,注意胶头滴管不能伸入到试管内或接触试管内壁,应垂直悬空在试管口上方滴加液体,防止污染胶头滴管,图中所示操作错误。
B、取用粉末状药品,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,然后使试管直立起来,图中所示操作正确;
C、向试管中倾倒液体药品时,瓶塞要倒放,标签要对准手心,瓶口紧挨,图中所示操作错误。
D、向试管中装固体药品时,先将试管横放,用镊子把固体药品放在试管口,再慢慢将试管竖立起来,图中所示操作错误。
故选:B。
5.(2分)小朋友牵着气球在公园内游玩,气球所受浮力的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据浮力的方向(竖直向上)分析解答。
【解答】解:无论气球处于什么状态,气球所受空气浮力的方向总是竖直向上的,故A正确。
故选:A。
6.(2分)不同水分条件下的生命体为适应当地水分供给特点,往往会形成特定的行为特点和生理结构特点。下列哪项是由于长期生活在水分过多的环境而引起的( )
A.仙人掌的叶刺
B.热带植物树茎上长出“气根”
C.骆驼的驼峰
D.猴面包树茎干粗大
【答案】B
【分析】生物体的形态结构都是与其生活环境相适应的,生物必须适应环境才能生存,它的形态结构和生活方式都与其生存环境相适应。
【解答】解:A、仙人掌叶退化成刺,可以降低蒸腾作用,减少水分的散失,适应干旱缺水的沙漠环境,A不符合题意。
B、热带地区降水较多,土壤内空气稀少,热带植物树茎上长出“气根”,有利于呼吸,是对水分过多环境的适应,B符合题意。
C、骆驼的驼峰能储存大量的食物和水分,是对干旱缺水环境的适应,C不符合题意。
D、猴面包树茎干粗大,能储存很多的水分,帮助大树渡过漫长的旱季,D不符合题意。
故选:B。
7.(2分)推理是学习科学常用的思维方法。根据溶液具有均一性的特点来推理,蔗糖溶液应该是( )
A.无色透明
B.上层溶液与下层溶液一样甜
C.混合物
D.水分、温度不变时,蔗糖与水不分离
【答案】B
【分析】根据溶液是均一稳定的混合物进行分析。
【解答】解:A.无色透明是通过观察得到的,故错误;
B.溶液具有均一性,所以上层溶液与下层溶液一样甜,故正确;
C.溶液是由溶剂和溶质组成的,属于混合物,不能由溶液具有均一性的特点来推理,故错误;
D.溶液具有均一稳定的性质、所以水分、温度不变时,蔗糖与水不分离,不能由溶液具有均一性的特点来推理,故错误;
故选:B。
8.(2分)在炎热的夏天,小华从4℃冰箱冷藏室里拿出一杯蔗糖溶液A,发现杯底有少量蔗糖未溶解,在室温下放置一段时间后晶体消失,得到B溶液,则( )
A.4℃时,A溶液一定是饱和溶液
B.室温下,B溶液一定是饱和溶液
C.A溶液和B溶液质量相等
D.A溶液和B溶液溶质质量相等
【答案】A
【分析】根据A溶液中有不能继续溶解的溶质存在,故可以确定是饱和溶液;进而可以确定温度与溶解度的关系以及A溶液、B溶液中溶质的质量分数进行解答。
【解答】解:A.由题意知,4℃时,A溶液中有少量蔗糖晶体存在,故A溶液一定是饱和溶液,故A正确;
B.在室温下放置一段时间后,发现晶体消失了,B溶液可能恰好饱和,也可能是不饱和溶液,故B错误;
C、从4℃到室温,温度升高,晶体消失说明晶体已经溶解了,B溶液中溶质质量变多,所以溶液B的质量增大,故C错误;
D.从4℃到室温,温度升高,晶体消失说明晶体已经溶解了,B溶液中溶质质量变多,故D错误。
故选:A。
9.(2分)将四个物体分别放入四只相同且盛满水的溢水杯中,四只小烧杯也完全相同,静止后如图所示。其中物体受到浮力最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据阿基米德原理:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,求出甲杯中小球受到的浮力;根据漂浮时浮力等于物体排开的液体的重力大小,由物体排开的水的大小即可判断。
【解答】解:由图可知:V甲排<V乙排<V丙排<V丁排,
由ρ=和G=mg得:
G排=ρ水V排g:
G甲排<G乙排<G丙排<G丁排;
由阿基米德原理可知:物体所受浮力的大小与排开液体的重力相等,
则受到的浮力关系为:F甲浮<F乙浮<F丙浮<G丁浮。
故选:D。
10.(2分)如图是水电解过程示意图,下列说法正确的是( )
A.水电解属于物理变化
B.水分子是由氢分子和氧分子构成的
C.水是由原子直接构成的
D.水分子是由氢元素和氧元素组成的
【答案】D
【分析】观察水电解过程示意图,根据变化的特征分析物质变化的类型,根据微粒的构成分析物质、分子的构成等。
【解答】解:A、水的电解产生了新的物质,是化学变化,不是物理变化,故A错误;
B、分子是由原子构成的,水分子中不含有氢分子和氧分子,故B错误;
C、水不是直接由原子构成的,是由分子构成的,故C错误;
D、水分子是由氢原子和氧原子构成的,故D正确。
故选:D。
11.(2分)关于泡脚盆内起按摩作用的凸起甲、乙(如图所示),下列说法正确的是( )
A.甲、乙均受到浮力的作用
B.甲、乙均不受浮力的作用
C.甲受到浮力的作用,乙不受浮力的作用
D.甲不受浮力的作用,乙受到浮力的作用
【答案】C
【分析】根据浮力产生的原因——液体对物体上下表面的压力差来分析F浮=F向上﹣F向下,需要注意压力差的方向竖直向上。
【解答】解:盆内起按摩作用的凸起乙的上表面受到水对它们向下的压力,但下表面没有受到液体向上的力,故液体压力差方向竖直向下,与浮力方向相反,故不受浮力;盆内起按摩作用的凸起甲的上下表面均受到水对它们的压力,压力差方向竖直向上,故受浮力。故选项ABD错误、C正确。
故选:C。
12.(2分)下列生活现象中,与物质的溶解性无关的是( )
A.打开啤酒瓶盖,有大量气泡逸出
B.冬天玻璃窗户上结“冰花”
C.烧开水时,沸腾前有大量气泡逸出
D.把浓糖水放在冰箱里冷藏,杯底出现了晶体
【答案】B
【分析】根据气体的溶解度随温度的升高而减小,随着压强的增大而增大,结合结晶的原理、二氧化碳的化学性质,进行分析判断。
【解答】解:A、打开啤酒瓶盖,有大量气泡逸出,是因为压强变小,二氧化碳的溶解度减小,故有大量气泡从瓶口逸出,说明了气体的溶解度随压强的减小而减小,与物质溶解性有关,故选项错误。
B、冬天玻璃窗户上结“冰花”,是由于室内的温度高于室外的温度,空气中的水蒸气遇冷凝结成了“冰花”,属于凝华现象,与物质的溶解性无关,故选项正确。
C、烧开水时,沸腾前有大量气泡逸出,是因为温度升高,气体的溶解度减小,说明了气体的溶解度随温度的升高而减小,与物质溶解性有关,故选项错误。
D、把浓糖水放在冰箱里冷藏,杯底出现了晶体,是因为温度降低,蔗糖的溶解度减小,与物质的溶解性有关,故选项错误。
故选:B。
13.(2分)如图,鱼缸中小金鱼吐出的气泡,在水中上升的过程体积逐渐变大,则气泡所受压强和浮力的变化情况是( )
A.压强变小,浮力变小 B.压强变小,浮力变大
C.压强变大,浮力不变 D.压强不变,浮力不变
【答案】B
【分析】气泡在上升过程中,体积会逐渐变大即排开液体的体积变大,所处的深度变小;根据公式p=ρgh可知气泡所受压强的变化,根据公式F浮=ρgV排可知气泡所受浮力的大小变化。
【解答】解:气泡在上升过程中,体积会逐渐变大,所处的深度变小,
∵p=ρgh,
∴气泡受到的压强在不断减小;
∵F浮=ρgV排,气泡排开液体的体积变大,
∴气泡受到的浮力在不断变大。
故选:B。
14.(2分)在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,并不断搅拌。在此过程溶液中溶质质量与加入食盐质量的变化关系如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,食盐不会再继续溶解进行解答。
【解答】解:A、在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,食盐不会再继续溶解,所以溶质质量不变,故A正确;
B、在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,食盐不会再继续溶解,所以溶质质量不变,而不是溶质质量逐渐增大,故B错误;
C、在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,食盐不会再继续溶解,所以溶质质量不变,而不是溶质质量先变大后不变,故C错误;
D、在一定温度下,往一杯饱和食盐溶液中逐渐加入食盐,食盐不会再继续溶解,所以溶质质量不变,而不是溶质质量减小,故D错误。
故选:A。
15.(2分)科学概念之间存在着包含、并列和交叉的关系,如图所示。则下列概念间关系正确的是( )
A.饱和溶液包含浓溶液
B.饱和溶液和稀溶液属于并列关系
C.饱和溶液与不饱和溶液属于交叉关系
D.不饱和溶液与稀溶液属于交叉关系
【答案】D
【分析】根据化学概念间有包含、并列、交叉等关系,据此结合涉及的概念,进行分析判断。
【解答】解:A、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液和浓溶液属于交叉关系,故选项说法错误。
B、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,饱和溶液和稀溶液属于交叉关系,故选项说法错误。
C、饱和溶液与不饱和溶液属于并列关系,故选项说法错误。
D、溶液是否饱和与溶液的浓稀没有必然联系,不饱和溶液与稀溶液属于交叉关系,故选项说法正确。
故选:D。
16.(2分)如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,水面高度的大小关系相比较,正确的是( )
A.h甲=h乙=h丙 B.h甲=h乙>h丙
C.h甲>h乙=h丙 D.h甲>h乙>h丙
【答案】B
【分析】木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,所以受到的浮力都等于它们的总重力,图丙中木块A处于漂浮状态,金属块B下沉,知道金属块B受到的浮力小于金属块的重力,据此根据浮沉条件分别求出A、B两物体所受的总的浮力,然后比较;
由于三个相同的容器中装有质量相同的水,知道它们的浮力关系,根据阿基米德原理可知A、B两物体排开水的体积的大小,即可得出三个容器中水面升高的高度的大小关系,进而可得待A、B静止时,水面高度的大小关系。
【解答】解:由图可知木块A和金属块B在甲、乙两图中都是处于漂浮状态,图丙中木块A处于漂浮状态,
所以A、B两物体受到的浮力F甲AB=GA+GB,F乙AB=GA+GB,F丙AB=GA+FB浮,
因为金属块B在水中会下沉,所以,GB>FB浮,
所以F甲AB=F乙AB>F丙AB;
根据阿基米德原理可知V排=,则V甲AB=V乙AB>V丙AB,
则水面上升的高度关系为:h甲升=h乙升>h丙升
在三个相同的容器中装有质量相同的水,原来水面高度相同,
故待A、B静止时,水面高度的大小关系为:h甲=h乙>h丙。
故选:B。
17.(2分)如图所示,20℃时,将盛有饱和KNO3溶液的小试管放入盛水的烧杯中,向水中加入某物质后,试管中有晶体析出.加入的物质可能是下列中的( )
A.氢氧化钠固体 B.硝酸铵固体
C.氯化钠固体 D.生石灰固体
【答案】B
【分析】由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而明显增大,硝酸钾的饱和溶液中有晶体析出,说明温度降低了,因此加入的物质应是溶于水吸热的物质.
【解答】解:由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而明显增大,硝酸钾的饱和溶液中有晶体析出,说明温度降低了,因此加入的物质应是溶于水吸热的物质,氢氧化钠固体、氯化钠固体、生石灰固体溶于水放热,温度升高,均使硝酸钾的溶解度增大,故都不对。
故选:B。
18.(2分)放有适量水的烧杯置于水平桌面上。将一木块浸没到水中一定深度后撤去外力,木块开始上浮,如图所示,最后漂浮,且有五分之二体积露出水面。下列叙述中,错误的是( )
A.在露出水面之前,木块所受浮力不变
B.在露出水面之前,木块所受浮力大于木块的重力
C.木块在浸没和漂浮两种情况下,水对烧杯底的压强相等
D.木块的密度为0.6克/厘米3
【答案】C
【分析】(1)根据公式F浮=ρ水gV排可分析木块上浮过程中,露出水面前受到的浮力变化;
(2)根据p=ρ水gh,通过分析排开水的体积的变化得出水的深度的变化,进而得出压强的大小变化;
(3)木块漂浮,浮力等于重力,利用密度公式和阿基米德原理列出等式即可木块的密度。
【解答】解:
A、木块上浮过程中,露出水面前,水的密度一定,排开水的体积不变,根据公式F浮=ρ水gV排可知,木块所受浮力不变;故A正确;
B、在露出水面之前,木块处于上浮过程中,根据浮沉条件可知:木块所受浮力大于木块的重力;故B正确;
C、因木块浸没时排开水的体积大于木块漂浮时排开水的体积,所以,木块浸没时水的深度大于木块漂浮时水的深度,则根据p=ρ水gh可知,木块浸没时水对烧杯底的压强较大;故C错误;
D、木块最后漂浮,且有五分之二体积露出水面,
则根据漂浮条件可得:F浮=G木;
结合阿基米德原理和重力公式可得:ρ水gV排=ρ木gV木,
所以,ρ木=ρ水=×1.0g/cm3=0.6g/cm3;故D正确。
故选:C。
19.(2分)如表所示为不同温度时硝酸钾的溶解度,下列有关说法正确的是( )
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
13.3
31.6
63.9
110
169
246
A.20℃时,100g水中溶解的硝酸钾越多溶解度就越大
B.40℃时,100g水中最多能溶解硝酸钾63.9g
C.60℃时,100g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾110g
D.100℃时水中溶解的硝酸钾一定比80℃时水中溶解的硝酸钾多
【答案】B
【分析】A、根据20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,进行分析判断。
B、根据40℃时,硝酸钾的溶解度为63.9g,进行分析判断。
C、根据60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,进行分析判断。
D、根据选项说法没有说明水的质量,进行分析判断。
【解答】解:A、20℃时,硝酸钾的溶解度是一定的,是100克水中最多溶解的质量,不是溶解的硝酸钾越多溶解度就越大,故选项说法错误。
B、40℃时,硝酸钾的溶解度为63.9g,则40℃时,100g水中最多能溶解硝酸钾63.9g,故选项说法正确。
C、60℃时,硝酸钾的溶解度是110g,100 g水中最多能溶解硝酸钾为110g,210g硝酸钾饱和溶液中含有硝酸钾110g,故选项说法错误。
D、选项说法没有说明水的质量,则100℃的水能溶解的硝酸钾不一定比80℃的水能溶解的硝酸钾多,故选项说法错误。
故选:B。
20.(2分)如图所示,水平桌面上有两个完全相同的鱼缸甲和乙,盛有适量的水,把一个橡皮泥做的小船放入乙后,小船处于漂浮状态,此时两鱼缸内的水面刚好相平。然后把它们分别放在台秤上,则台秤的示数( )
A.甲放上时大 B.乙放上时大
C.甲和乙放上一样大 D.无法判断
【答案】C
【分析】乙鱼缸放入小船后,排开一定的水,根据漂浮条件和阿基米德原理知道,小船受到的浮力等于船重等于排开的水重,而两鱼缸内的水面刚好相平,船重等于排开的水重,由此可以知道,放入小船后,乙鱼缸、水和船的总重等于甲鱼缸和水的总重,由G=mg可知两鱼缸的总质量相同。
【解答】解:∵小船漂浮,
∴F浮=G排=G船,
即:放入小船后排开水的重力等于小船的重力
∴两鱼缸的总重相同,
∵G=mg,
∴两鱼缸的总质量相同,
把它们分别放在台秤上,则台秤的示数相同。
故选:C。
二、填空题(每空1分;共28分)
21.(5分)如图是水循环示意图,看图回答。
(1)写出水循环中个环节名称:
① 降水 ;② 蒸发 ;③ 水汽输送 ;④ 蒸腾 。
(2)①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是 海陆间 循环。
(3)不同的水循环中都包括的环节是 B 。
A.地表径流
B.蒸发和降水
C.地下径流
D.下渗和蒸腾
【答案】(1)降水;蒸发;水汽输送;蒸腾
(2)海陆间
(3)B
【分析】(1)水循环的主要环节主要有:蒸发、降水、水汽输送、地表径流、下渗、地下径流、植物蒸腾等。
(2)水循环根据发生的位置可以分为海上内循环、陆地内循环和海陆间大循环。
(3)陆上内循环的环节有:蒸发及植物蒸腾、降水、下渗、地表径流和地下径流;海陆间循环环节有:蒸发和植物蒸腾、水汽输送、降水、下渗、地表径流;海上内循环有蒸发和降水。
【解答】解:(1)结合所学可知,水循环中个环节名称:①降水;②蒸发;③水汽输送;④蒸腾。
(2)①②③⑤⑥⑦环节构成的水循环是海陆间循环。
(3)不同的水循环中都包括的环节是蒸发和降水,故选B。
故答案为:
(1)降水;蒸发;水汽输送;蒸腾
(2)海陆间
(3)B
22.(2分)将一只去盖、去底的饮料瓶的瓶口朝下,把乒乓球(直径略大于瓶口直径)放入瓶内并注水,看到有少量水从瓶口流出,此时乒乓球静止不上浮(如图)。
(1)乒乓球静止不上浮的原因是 A 。
A.乒乓球不受浮力作用
B.乒乓球受到的浮力和重力是一对平衡力
(2)想让乒乓球浮起来,可进行的操作是 用手堵住瓶口 。
【答案】(1)A;(2)用手堵住瓶口
【分析】浸入液体中物体浮力产生的原因为液体对物体上下表面的压力差。
【解答】解:(1)图中乒乓球静止时,虽然有少量水从瓶口侧面流出,但乒乓球下表面没有受到水的压力,由浮力产生的原因可知此时乒乓球不受浮力作用,故A正确;
(2)想让乒乓球浮起来,需要水对乒乓球的底部产生向上的压力,所以可进行的操作是:用手堵住瓶口。
故答案为:(1)A;(2)用手堵住瓶口。
23.(3分)在盛有相同质量水的3支试管甲、乙、丙中,分别加入3种不同的物质,充分振荡后观察到:甲试管的液体中有分散的小液滴,乙试管的液体中有分散的固体小颗粒,只有丙试管中看不到所加入的物质,但丙试管中的液体呈蓝色透明。试判断:甲试管中是 乳浊液 ,乙试管中是 悬浊液 ,丙试管中是 溶液 。(选填“乳浊液”“悬浊液”或“溶液”)
【答案】乳浊液;悬浊液;溶液。
【分析】溶液是指一种物质或几种物质分散到另一种物质中,形成均一稳定的混合物,具有三个特点:均一、稳定、混合物;悬浊液是固体颗粒悬浮于液体中形成不均一、不稳定的混合物;乳浊液是液体小液滴分散到另一种物质中形成不均一、不稳定的混合物。
【解答】解:甲试管的液体中有分散的小液滴,所以为乳浊液;乙试管的液体中有分散的固体小颗粒,所以为悬浊液;丙试管中看不到所加入的物质,但丙试管中的液体呈蓝色透明,说明为溶液。
故答案为:乳浊液;悬浊液;溶液。
24.(2分)如图所示,气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中,已知石块与气球的总重力为G总,则气球受到的浮力F浮 < G总(选填“>”“<”或“=”);若水温升高,石块将 上浮 (选填“上浮”“下沉”或“保持悬浮”)。(不考虑水的密度的变化)
【答案】<;上浮。
【分析】(1)知道石块与气球悬浮,根据物体的浮沉条件求它们受到的浮力;
(2)水温升高时水的膨胀可以忽略不计,气球封住空气的体积膨胀较大,排开水的体积变大,利用阿基米德原理和物体的浮沉条件分析判断。
【解答】解:(1)气球下面用细线悬挂一石块,它们恰好悬浮在水中。
则F浮气球+F浮石块=G总,
所以气球受到的浮力F浮气球<G总;
(2)水温升高时,气球内空气的体积变大,排开水的体积变大,
由F浮=ρ水V排g,
气球受到的浮力将变大;
石块受到的重力不变,
此时气球和石块受到的浮力大于自重,石块将上浮。
故答案为:<;上浮。
25.(2分)现有60℃的饱和氯化钠溶液,与该溶液有关的量有①水的质量;②溶液中溶质氯化钠的质量;③60℃时氯化钠的溶解度;④溶液的质量。用序号填空:
(1)在该饱和溶液中加水,不变的量有 ②③ 。
(2)将该饱和溶液降温至20℃,一定变化的量有 ②④ 。
【答案】(1)②③;
(2)②④。
【分析】(1)根据溶液稀释前后溶质的质量不变,进行分析解答。
(2)根据60℃的氯化钠饱和溶液,将该饱和溶液降温至20℃,温度降低,氯化钠的溶解度减小,有氯化钠析出,进行分析解答。
【解答】解:(1)溶液稀释前后溶质的质量不变,在该饱和溶液中加水,不变的量有溶液中溶质氯化钠的质量,水的质量增加、溶液的质量增加;温度不变,氯化钠的溶解度不变。
(2)60℃的氯化钠饱和溶液,将该饱和溶液降温至20℃,温度降低,氯化钠的溶解度减小,有氯化钠析出,则水的质量不变,溶液中溶质氯化钠的质量、溶液的质量减少。
故答案为:
(1)②③;
(2)②④。
26.(2分)某兴趣小组用硝酸钾进行了图甲所示的实验,硝酸钾溶解度与温度的关系如图乙。
(1)①中未溶解的硝酸钾质量为 8.4 克。
(2)②中硝酸钾溶液为 不饱和 (选填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】(1)8.4;
(2)不饱和。
【分析】(1)根据20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,进行分析解答;
(2)根据60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,进行分析解答。
【解答】解:(1)20℃时,硝酸钾的溶解度为31.6g,含义是20℃时,100g水中最多溶解31.6g硝酸钾,溶液达到饱和状态,则①中未溶解的硝酸钾质量为40g﹣31.6g=8.4g。
(2)60℃时,硝酸钾的溶解度为110g,含义是60℃时,100g水中最多溶解110g硝酸钾,溶液达到饱和状态;升温至60℃,蒸发60g水,则最多能溶解的质量为×110g=44g,则②中溶解的硝酸钾的质量为40g,硝酸钾溶液为不饱和溶液。
故答案为:
(1)8.4;
(2)不饱和。
27.(5分)如图是水电解实验装置示意图。在电解器的a、b两玻璃管里加满水,接通直流电源,一段时间后,a、b两管内的液面如图所示。请回答:
(1)若玻璃管a内产生约10mL气体,理论上玻璃管b内产生约 5 mL气体。
(2)用点燃的火柴接近a玻璃管上方的尖嘴,慢慢打开活塞,可观察到 气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热 。检验b玻璃管内产生的气体可用 带火星木条 检验。
(3)在电解水过程中常向水中加入少量硫酸,其目的是为了增加水的 导电性 ,加快反应速度,而硫酸本身并不发生反应。
(4)实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2:1的原因可能是 相同条件下,氧气的溶解度比氢气大或部分氧气与电极反应 。
【答案】(1)5;
(2)气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热;带火星木条;
(3)导电性;
(4)相同条件下,氧气的溶解度比氢气大或部分氧气与电极反应。
【分析】(1)根据电解水实验的现象氧气和氢气的体积比约为1:2进行分析;
(2)根据氧气、氢气的检验方法分析;
(3)根据电解水实验注意问题分析;
(4)根据氧气、氢气的性质分析。
【解答】解:(1)玻璃管a内产生的气体体积多,为氢气,b为氧气,氢气与氧气的体积比为2:1,氢气约10mL,理论上玻璃管b内产生约5mL气体;
(2)a内气体为氢气,具有可燃性,用点燃的火柴接近a玻璃管上方的尖嘴,慢慢打开活塞,可观察到气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热;b内气体为氧气,氧气有助燃性,可用带火星木条检验;
(3)纯水导电生弱,在电解水过程中向水中加入少量硫酸,目的是增加水的导电性,加快反应速度;
(4)在相同条件下,氢气难溶于水,氧气微溶于水,氧气的化学性质比较活泼,能与金属发生氧化反应,电解过程中部分氧气与电极反应,故实验中得到的氢气和氧气的体积比略大于2:1。
故答案为:
(1)5;
(2)气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热;带火星木条;
(3)导电性;
(4)相同条件下,氧气的溶解度比氢气大或部分氧气与电极反应。
28.(3分)如图是A、B、C(均不含结晶水)三种物质的溶解度曲线,请据图回答下列问题。
(1)C物质的溶解度随温度的升高而 减小 (填“增大”或“减小”)。
(2)在40℃时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的关系是 A>B>C (物质间用“>”连接)。
(3)现有一定质量的B溶液,将该溶液在50℃下恒温蒸发40克水后析出了2克B晶体,再恒温蒸发5克水后,又析出了2克B晶体,则B物质在50℃时的溶解度是: 40g 。
【答案】(1)减小;
(2)A>B>C;
(3)40g。
【分析】根据固体的溶解度曲线,可以查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性;可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小;可以判断物质的溶解度随温度变化的变化情况。
【解答】解:(1)通过分析溶解度曲线可知,C物质的溶解度随温度的升高而减小;
(2)在40℃时,A、B、C三种物质的溶解度由大到小的关系是A>B>C;
(3)现有一定质量的B溶液,将该溶液在50℃下恒温蒸发40克水后析出了2克B晶体,再恒温蒸发5克水后,又析出了2克B晶体,100g的水中最多溶解40g,所以B物质在50℃时的溶解度是:40g。
故答案为:(1)减小;
(2)A>B>C;
(3)40g。
29.(4分)2022年5月,全球首艘智能型无人系统航母船“珠海云”号(如图所示)在广州下水。“珠海云”号排水量为2000吨,满载时受到的浮力为 2×107 N,受到浮力方向 竖直向上 。船上的无人机起飞后船身受到的浮力 变小 (填“变大”“变小”或“不变”)。若“珠海云”号从大海驶入长江,排开水的重力 不变 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】2×107;竖直向上;变小;不变。
【分析】根据F浮=G排=m排g得出其满载航行时受到的浮力;浮力的方向是竖直向上的;在同一海域,船上无人机起飞后,船身总重力变小,根据F浮=G可知受到的浮力的变化情况,利用阿基米德原理分析排开水的重力变化情况。
【解答】解:其满载航行时受到的浮力F浮=G排=m排g=2000×103kg×10N/kg=2×107N,浮力的方向是竖直向上的;
在同一海域,船上无人机起飞后,船身总重力变小,根据F浮=G可知受到的浮力变小;若“珠海云”号从大海驶入长江,由于“珠海云”号漂浮在水面上,根据物体的漂浮条件可知,“珠海云”号受到的浮力大小等于“珠海云”号的重力,由于“珠海云”号的重力不变,所以受到的浮力不变,根据阿基米德原理可知排开水的重力不变。
故答案为:2×107;竖直向上;变小;不变。
三、实验探究题(每空2分;共20分)
30.(6分)在实验探究过程中,如果有多种因素同时影响某一实验结果,当我们要探究其中的一种因素时,就要保持其他因素不变,以探究此种因素对实验结果的影响。完成实验探究:哪些因素影响固体物质在水中的溶解度?
(1)因素1:溶质的种类
操作步骤:在常温下,用量筒各量取5mL蒸馏水,分别加入①、②、③三支试管中,再分别加入氯化钠、硝酸钾、氢氧化钙各2g,振荡,观察各物质的溶解情况。
实验现象:试管①中有少量氯化钠未溶,试管②中硝酸钾全部溶解,试管③中有多量氢氧化钙未溶。
实验结论: 在温度相同、溶剂的量相同的情况下,不同的固体物质的溶解度不同
(2)因素2: 温度 (以硝酸钾为例)
操作步骤:用量筒各量取5mL蒸馏水,分别加入①、②、③三支试管中,再分别加入5g硝酸钾晶体,将试管①保持在常温下,将试管②加热并保持在40℃,将试管③加热并保持在60℃,振荡,观察各试管中硝酸钾的溶解情况。
实验现象:试管①中有多量硝酸钾未溶,试管②中有少量硝酸钾未溶,试管③中硝酸钾全部溶解。
实验结论:在不同温度下,固体物质(硝酸钾)在水里的溶解度 不相等 (填“相等”或“不相等”)。
【答案】(1)在温度相同、溶剂的量相同的情况下,不同的固体物质的溶解度不同;
(2)温度;不相等。
【分析】理解影响固体溶解度的因素,既有内因也有外因,理解科学探究的基本方法,控制好实验条件。
(1)因素1:要探究物质的种类对溶解度的影响,所以温度必须保持不变;根据三种物质的溶解现象判断溶解度;
(2)因素2:因要判断温度对溶解度的影响,所以要改变的因素是温度;通过实验的现象判别不同温度下硝酸钾的溶解度。
【解答】解:(1)在常温下,用量筒各量取5mL蒸馏水,分别加入①、②、③三支试管中,再分别加入氯化钠、硝酸钾、氢氧化钙各2g,振荡,试管①中有少量氯化钠未溶,试管②中硝酸钾全部溶解,试管③中有多量氢氧化钙未溶。则说明在温度相同、溶剂的量相同的情况下,不同的固体物质的溶解度不同;
(2)由实验内容可知,该实验是探究温度对溶解度的影响,实验中除了温度不同之外,其他的量必须相同。用量筒各量取用量筒各量取5mL蒸馏水,分别加入①、②、③三支试管中,再分别加入5g硝酸钾晶体,将试管①保持在常温下,将试管②加热并保持在40℃,将试管③加热并保持在60℃,振荡,试管①中有多量硝酸钾未溶,试管②中有少量硝酸钾未溶,试管③中硝酸钾全部溶解。说明在不同温度下,固体物质(硝酸钾)在水里的溶解度不相等。
故答案为:(1)在温度相同、溶剂的量相同的情况下,不同的固体物质的溶解度不同;
(2)温度;不相等。
31.(8分)在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中,小张先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)。
实验步骤
A
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
2.7
2.2
2.0
1.7
1.7
1.9
(1)分析比较实验步骤 A、D、E ,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关:分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体 排开液体的体积 有关。
(2)分析实验数据可知,F中液体密度 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度。
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是 1 N,金属块密度为 2.7×103 kg/m3。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制液体密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在水中的深度;根据控制变量法,找出不变的量和变化的量,确定浮力大小与变化量之间的关系;
(2)根据称重法求出金属块浸没在水和F液体中受到的浮力大小,根据阿基米德原理判断液体密度大小;
(3)根据金属块浸没在水中时受到的浮力,利用阿基米德原理求出金属块的体积,然后根据G=mg和密度公式求出金属块的密度。
【解答】解:(1)根据控制变量法可知,研究物体所受浮力的大小与物体浸没在液体中的深度是否有关,要控制液体密度和排开液体的体积相同,改变物体浸没在水中的深度,分析比较实验步骤A和D、E,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;
分析比较A、B、C、D可知,随着金属块排开液体的体积增大,弹簧测力计的示数减小,由称重法可知,金属块所受浮力也增大,因此可得出:浮力大小与物体排开液体的体积有关;
(2)由图A可得金属块的重力为2.7N,根据称重法可知:由A、E可知金属块浸没在水中受到的浮力为:F浮=2.7N﹣1.7N=1N;由A、F可知金属块浸没在F中液体受到的浮力为:F浮′=2.7N﹣1.9N=0.8N;
根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排知物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,受到的浮力越大,故F中液体密度小于水的密度;
(3)由(2)可知,金属块完全浸没在水中受到的浮力为F浮=1N
所以,根据F浮=ρgV排可得,金属块的体积:
V=V排===1×10﹣4m3,
由G=mg可知,石块的质量:
m===0.27kg
金属块的密度:
ρ===2.7×103kg/m3。
故答案为:(1)A、D、E;排开液体的体积;(2)小于;(3)1;2.7×103。
32.(6分)小华做“验证阿基米德原理”的实验中,用图(a)所示的溢水杯和小桶收集石块排开的水,他的实验过程分别如图(b)、(c)、(d)、(e)所示。
(1)图(c)所示,是小华在使用 弹簧测力计 测量石块的 重力 。
(2)若图中四个测量值F1、F2、F3、F4满足关系式 F2﹣F3=F4﹣F1 ,该原理将得到验证。
(3)以下关于实验过程中的操作,会影响验证结果的是 A 。
A.图(a)中溢水杯内未盛满水。
B.图(b)中小桶内有少量水。
C.图(d)中石块未浸没水中。
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)弹簧测力计能直接测出物体的重力;
(2)由图可知,根据cd两图可测出物体浸在液体中受到的浮力,根据be两图可测出物体排开液体的重力,再根据阿基米德原理的内容进行解答;
(3)根据石块受到的浮力和排开的水的重力分析。
【解答】解:
(1)由图c可知,弹簧测力计下竖直挂着石块,是用测力计测量石块的重力;
(2)由图可知,图c测出了石块的重力,图d测出了石块浸没在液体中时测力计的拉力,图b测出空桶的重力,图e测出桶和石块排开液体的重力;
则物体浸入液体时受到的浮力为F2﹣F3,物体排开液体的重力为F4﹣F1,
如果F2﹣F3=F4﹣F1时,即物体浸在液体中受到的浮力等于物体排开液体的重力,阿基米德原理就成立。
(3)A.图(a)中溢水杯内未盛满水,则测得排开水的重力会偏小,会影响验证结果。
B.图(b)中小桶内有少量水,石块排开水后,小桶重力的两次示数之差仍为排开水的重力,不影响实验结果。
C.图(d)中石块未浸没水中,此时浮力小,排开的水的体积也小,不影响实验结果。
故答案为:(1)弹簧测力计;重力;(2)F2﹣F3=F4﹣F1;(3)A。
四、解答题(共2题,第33题4分,第34题8分,共12分)
33.(4分)小明同学在网络微课上看到了一个有趣的实验——“舞动的葡萄干”:刚倒入玻璃杯的雪碧会产生许多气泡。此时,将一些葡萄干放入杯中,有些葡萄干沉入杯底,当气泡附着在葡萄干表面后,会向上浮起,上浮到液面后又会重新沉入杯底,请你解释葡萄干会上下“跳舞”的原因。
【答案】葡萄干沉入杯底后,由于吸附了足够多的小气泡,使得它们排开液体的体积增大,致使葡萄干所受到的浮力大于重力,从而上升;上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致它们受到的浮力变小,当浮力小于重力时又沉入杯底。
【分析】一切浸在液体或气体中的物体都受到竖直向上的浮力,物体所受浮力的大小既与物体排开液体的体积有关,又与排开液体的密度有关;物体的沉浮与物体的重力大小以及物体所受浮力的大小无关,它是由物体所受重力与浮力的合力决定。当合力向上则物体上浮;当合力向下,则物体下沉;当合力为0,则物体处于漂浮或悬浮状态。
【解答】答:葡萄干沉入杯底后,由于吸附了足够多的小气泡,使得它们排开液体的体积增大,致使葡萄干所受到的浮力大于重力,从而上升;上浮到液面后,由于小气泡破裂,导致它们受到的浮力变小,当浮力小于重力时又沉入杯底。
34.(8分)“曹冲称象”是家喻户晓的典故,某校科技小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”。将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如图所示,已知玻璃杯的质量为300g,底面积为30cm2,高度为15cm。求:
(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力。
(2)此时杯子浸入水中的深度为多少?
(3)此浮力秤最大能够称多大质量的物体?
(4)请你给出一种提升该浮力秤最大称量值的方法。
【答案】(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力为3N。
(2)此时杯子浸入水中的深度为0.1m。
(3)此浮力秤最大能够称150g的物体;
(4)将水换成盐水。
【分析】(1)由于该玻璃杯是一把“浮力秤”,它漂浮在水面上,所以它受到的浮力等于重力;
(2)可先根据阿基米德原理算出该玻璃杯在水中的V排,然后再用V排除以底面积,就可以算出杯子浸入水中的深度;
(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,所以我们需要先算出杯子的体积,即为最大V排,然后根据阿基米德原理算出杯子受到的最大浮力,最后用最大浮力减去第(2)问中的浮力即为该浮力秤的最大称量;
(4)增大该浮力秤的量程,可以增加小筒的体积;将水换成盐水等。
【解答】解:(1)杯子的重力:G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,
因为杯子漂浮在水面上,所以F浮=G=3N;
(2)由F浮=ρ水gV排得:
则此时杯子排开水的体积:
V排===3×10﹣4m3,
此时杯子浸入水中的深度:h===0.1m;
(3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大,
F浮′=ρ水gV排′=1.0×103kg/m3×10N/kg×30×10﹣4m2×0.15m=4.5N,
即:F=F浮′﹣F浮=4.5N﹣3N=1.5N,
则此浮力秤的最大称量为:mmax====0.15kg=150g。
(4)若想增大该浮力秤的量程,可以增加小筒的体积;将水换成盐水等。
答:(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(水未进入杯内),杯子受到的浮力为3N。
(2)此时杯子浸入水中的深度为0.1m。
(3)此浮力秤最大能够称150g的物体;
(4)将水换成盐水。
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