浙江省杭州市临平区吴昌硕实验学校2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷
展开1.(3分)小乐在“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”的实践活动中,测得土壤样品呈酸性,其测得结果可能是( )
A.pH=6B.pH=7C.pH=8D.pH=9
2.(3分)柠檬酸(C6H8O7)是一种较强的有机酸,在水溶液中可以电离出H+,从而呈酸性,主要用于制造香料或作为饮料的酸化剂。下列物质不能与柠檬酸反应的是( )
A.ZnB.CuOC.CO2D.CaCO3
3.(3分)天平的左端和右端分别放着盛有浓盐酸和浓硫酸的敞口烧杯,过段时间后,天平( )
A.左端下沉B.右端下沉C.仍平衡D.无法判断
4.(3分)稀释浓硫酸并进行硫酸性质实验的操作中,正确的是( )
A.稀释浓硫酸B.测稀硫酸的pH
C.取用稀硫酸D.闻稀硫酸的气味
5.(3分)小乐发现自家农田中的水稻叶子发黄且茎杆细弱,小乐建议父亲施用含钾的复合肥料。下列肥料符合要求的是( )
A.(NH4)2SO4B.KNO3
C.(NH4)2HPO4D.K2CO3
6.(3分)向AgNO3溶液中加入过量铜粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Cu(NO3)2
B.滤液呈无色
C.滤渣只含有Ag
D.向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生
7.(3分)关于天然气的主要成分甲烷(CH4),下列说法正确的是( )
A.从分类上看:属于无机物
B.从变化上看:燃烧只生成一种物质
C.从性质上看:具有助燃性
D.从使用上看:点燃前要检验气体的纯度
8.(3分)用如图所示的密闭实验装置,能够使气球先膨胀,过一段时间又恢复到原状的一组固体和液体是( )
A.固体:硝酸铵;液体:水
B.固体:碳酸钠;液体:稀盐酸
C.固体:生石灰;液体:水
D.固体:氯化钠;液体:水
9.(3分)化肥中的氮肥很多是铵盐.已知氨气通入水中后,其溶液呈碱性.将硫酸铵和氢氧化钙混合后放入试管加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,这是检验铵盐的方法.上述实验现象说明( )
A.铵盐和碱的反应是属于复分解反应类型
B.氨气比空气轻
C.能使红色石蕊试纸变蓝色就是氨气
D.铵盐能和碱反应放出氨气
10.(3分)下列物质间的转化,不能通过一步反应实现的是( )
A.Cu→Cu(NO3)2B.H2SO4→CuSO4
C.BaCl2→BaSO4D.CaCO3→Ca(OH)2
11.(3分)锌与稀硫酸发生反应时,容器中溶液质量随时间的变化曲线如图所示,不考虑水分的损失。下列说法正确的是( )
A.该实验是将锌逐渐加入稀硫酸中
B.a点和c点对应溶液中硫酸根离子个数相同
C.b点和c点对应溶液中锌离子个数不相同
D.溶液的溶质质量随时间的变化也符合该曲线的变化趋势
12.(3分)法国国家频率管理局9月12日发布公告称,检测结果显示苹果iPhne12手机的电磁波辐射值超出欧盟标准,已要求苹果公司自当日起从法国市场暂时下架这款手机。“手机的电磁波辐射”具有( )
A.机械能B.电磁能C.电能D.内能
13.(3分)如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能一直在减少,动能一直在增加
B.小球减少的重力势能全部转化为动能
C.弹簧的弹性势能不断增大
D.小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
14.(3分)如图是小明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,小明对实心球有做功的是( )
A.ab段B.bc段C.cd段D.de段
15.(3分)小金将九年级科学书(上册)从地上捡起,放到学习桌上( )
A.0.3JB.3JC.30JD.300J
16.(3分)如图所示是抛石机的简单结构示意图,长杆AB可绕O点转动,在B处放重石,抛石机在使用过程中( )
A.可以省力B.可以省距离
C.既省力又省距离D.既省距离又省功
17.(3分)要把重轮推上台阶,分别在a、b、c、O四点施加作用力,力的方向如图所示( )
A.a点B.b点C.c点D.O点
18.(3分)如图所示,两滑轮采取不同的绕绳方法,在粗糙程度相同的木板上,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A.有用功都是Gs
B.F1做的功是F1s
C.F1<F2
D.F2移动距离大于F1移动距离
19.(3分)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
20.(3分)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法不正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,机械能转化为内能
B.由乙图可知该汽油机的效率是28%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.冬天,有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖,这是利用热传递的方法改变内能
二、填空题(本大题共28分)
21.(4分)我国古代劳动人民在认识、改造和应用物质方面有着很多实践。
(1)战国《吕氏春秋》中记载:“金柔锡柔,合两柔则刚”(“金”指铜单质,“锡”指锡单质,“刚”指坚硬)。这句话说明铜锡合金具有的特性是 。
(2)战国《周礼》中记载:“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡砺壳,主要成分是碳酸钙)。古代劳动人民将此“灰”溶于水制得碱液,写出该反应的化学方程式 。
22.(4分)如图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验,如图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。回答问题:
(1)如图甲所示实验,若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈 。
(2)如图乙所示实验,若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,溶液呈黄色+和Cl﹣外,还有 (不考虑H2O)。
23.(4分)向盛有稀硫酸的烧杯中的滴入氯化钡溶液至恰好完全反应,反应前后烧杯中溶液的离子种类如图所示。
(1)写出上述反应的化学方程式 。
(2)其中的“”表示 (填写离子符号)。
24.(6分)如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中 (选填“a”或“b”)是动能﹣高度关系图线,小石块达到的最大高度为 m,小石块在3m高时的机械能为 J。
25.(4分)学龄前儿童常因为好奇而将下边抽屉拉出当作台阶去攀爬柜子,容易使柜子翻倒造成伤害事件,其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型,当它翻倒时,是以 点为支点的,为防止图示中柜子翻倒,可在图中 点与墙壁接触处加装固定装置,使该装置起防翻倒作用时受力最小。
26.(6分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,下压过程中活塞对筒内 (选填“空气”或“棉花”)做功,使其内能增大。该能量转化过程与汽油机的 冲程相同。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每分钟做功 次。
三、实验探究题(本大题共40分)
27.(6分)白铜是铜、镍(Ni)合金,为了从废弃的白铜中回收铜、镍两种金属
查阅资料:铜、镍和锌三种金属的活动性顺序为:锌>镍>铜;
镍与稀硫酸反应的化学方程式为:Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。
实验1:验证铜、镍和锌三种金属的活动性顺序。
(1)用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是 。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
实验2:从废弃的白铜中回收铜、镍两种金属
(2)回收铜、镍两种金属的实验流程如图,其中固体A是 ,在溶液B中加适量锌粉,发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
28.(6分)为了证明二氧化碳与氢氧化钠能发生化学反应,小乐进行了如下实验。
(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是 。
(2)步骤②的目的是证明步骤①后瓶内的CO2已经被完全吸收,则其操作是 。
(3)步骤③中发生的化学反应方程式是 。
29.(6分)利用工业碳酸钙(含少量铁、铝、钠等元素的金属矿物杂质)生产医用二水合氯化钙(CaCl2•2H2O),工艺流程如图所示。回答问题:
(1)为了提高“盐酸酸浸”的效果可采取的措施有:适当升高温度、 。
(2)试剂A的化学式为 。
(3)已知部分氢氧化物形成沉淀和沉淀溶解时溶液的pH如表所示,则加入试剂A调节溶液的pH,其合理范围为 ,以便能除去溶液中的 Al3+、Fe3+。
30.(8分)为探究“物体的动能大小与哪些因素有关”,小乐设计了如图所示实验,其中摆线的长l相同A<mB,摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2。小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞
(1)实验中,可通过比较 反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)甲、乙实验中,将小球A、B由图示位置静止释放,其目的是 ,对比乙、丙实验的现象,发现丙实验中木块C滑行得更远,由此可得出的结论是 。
(3)在探究小球动能与质量的关系时小乐认为“可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出不同质量的小球去撞击相同的木块”。该说法 (选填“正确”或“错误”)。
31.(6分)小金猜想斜面的机械效率与被拉物体的重力有关,为了验证猜想他进行了如图所示的实验:
①用弹簧测力计测出木块的重力G,用刻度尺测出斜面的长度s和高度h。②用弹簧测力计沿着该斜面把木块从底端匀速拉到顶端,读出弹簧测力计示数F。③换用重力不同的木块,共测出三组数据,记入下表中。
(1)在第一次实验中,斜面的机械效率为 ;
(2)在第二次实验中,木块所受斜面的摩擦力为 N;
(3)通过实验及数据分析可知,小金的猜想是 的(选填“正确”或“错误”)。
32.(8分)小乐用如图所示装置(夹持装置已略去)和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤:
①检查装置气密性并加入药品。
②缓缓通入CO2,使装置中充满CO2后点燃A处酒精喷灯。
③在A处酒精喷灯加热一段时间后,点燃B处酒精喷灯。
④待反应结束后,停止通入CO2,熄灭A、B两处的酒精喷灯。
(1)步骤③,A处酒精喷灯加热过程中,能观察到的现象是:木炭粉逐渐减少 ;点燃B处酒精喷灯后,可观察到氧化铁逐渐变为黑色,发生此反应的化学方程式为 ;实验说明 (填写物质名称)具有还原性。
(2)该装置是否需要添加尾气处理装置,判断并说明理由。 。
四、解答题(本大题共32分)
33.(7分)随着人民生活水平的提高,汽车已进入千家万户。
(1)汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高。为了确保安全,可用液体循环进行冷却。若发动机的水箱中贮有比热容为4.0×103J/(kg•℃)的某种冷却液10kg,当其温度升高20℃时
(2)工厂为了测试汽车发动机的效率,让汽车在水平公路上以90km/h的速度匀速行驶2km,消耗汽油0.3kg。已知轿车发动机的输出功率为46kW7J/kg,求:
①小汽车在行驶过程中受到的阻力。
②汽车发动机的效率。
34.(6分)2021年12月18日,湖北省鄂州市发生了高架桥侧翻事故。如图,高架桥由下方的独柱墩与上方的箱梁组成,且行驶在桥面道路外侧(车辆垂直纸面向里行驶),造成箱梁侧翻
(1)箱梁可视为杠杆,在答卷图中画出倾覆瞬间它的支点,用O表示。
(2)已知货车对桥面压力作用点到桥面中心的距离为8米,独柱墩的宽度为4米,箱梁的质量为21吨,会导致箱梁倾覆。
35.(4分)杭州亚运会,在亚运史上首次由“数字人”参与并幕式点火仪式,也是首次使用再生的绿色甲醇(CH4O)作为主火炬塔“潮涌“的燃料,实现主火炬在循环使用期间的零排放,二氧化碳转化为甲醇的某条反应路径的微观示意如下:
(1)在上述过程中,若有44g二氧化碳全部转化为甲醇,理论上可生成甲醇 g。
(2)甲醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为 。
36.(7分)建筑工地上,工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物。
(1)请在图中画出滑轮组的绕线。
(2)利用此滑轮组,重500N的工人用220N的力将600N的重物在1min内匀速提升2m,求:
①工人的功率。
②滑轮组的机械效率。
③人用此滑轮组可以提起的最大物重。(不计摩擦和绳重)
37.(8分)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同的金属的大致年代如图所示:
(1)2021年3月,三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器,通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状 性。
(2)我国青铜文化历史悠久,西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜,有关的化学反应方程式为 。
(3)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失 。
(4)近代人们广泛利用铝,铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好 。
2023-2024学年浙江省杭州市临平区吴昌硕实验学校九年级(上)期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(每小题3分,共60分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(3分)小乐在“探究土壤酸碱性对植物生长的影响”的实践活动中,测得土壤样品呈酸性,其测得结果可能是( )
A.pH=6B.pH=7C.pH=8D.pH=9
【答案】A
【分析】根据当溶液的pH等于7时,呈中性;当溶液的pH小于7时,呈酸性;当溶液的pH大于7时,呈碱性,进行分析判断。
【解答】解:当溶液的pH小于7时,呈酸性,其测得结果可能是6。
故选:A。
2.(3分)柠檬酸(C6H8O7)是一种较强的有机酸,在水溶液中可以电离出H+,从而呈酸性,主要用于制造香料或作为饮料的酸化剂。下列物质不能与柠檬酸反应的是( )
A.ZnB.CuOC.CO2D.CaCO3
【答案】C
【分析】根据酸的化学性质(能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应),进行分析判断。
【解答】解:A、锌属于活泼金属,不符合题意。
B、CuO属于金属氧化物,不符合题意。
C、CO2属于非金属氧化物,不能与柠檬酸反应,故选项正确。
D、CaCO3属于碳酸盐,能与柠檬酸发生反应生成盐,不符合题意。
故选:C。
3.(3分)天平的左端和右端分别放着盛有浓盐酸和浓硫酸的敞口烧杯,过段时间后,天平( )
A.左端下沉B.右端下沉C.仍平衡D.无法判断
【答案】B
【分析】本题考查的是浓盐酸和浓硫酸的物理性质,浓盐酸具有挥发性,敞开瓶口会出现白雾;浓硫酸具有吸水性、脱水性、腐蚀性和强的氧化性,本题考查了浓硫酸的吸水性。
【解答】解:浓盐酸具有挥发性,过一段时间后会变轻,过一段时间质量会增加,天平右端下沉。
故选:B。
4.(3分)稀释浓硫酸并进行硫酸性质实验的操作中,正确的是( )
A.稀释浓硫酸B.测稀硫酸的pH
C.取用稀硫酸D.闻稀硫酸的气味
【答案】A
【分析】A、根据浓硫酸的稀释方法(酸入水,沿器壁,慢慢倒,不断搅)进行分析判断。
B、根据用pH试纸测定溶液的pH的方法进行分析判断。
C、根据胶头滴管滴的使用方法进行分析判断。
D、根据闻气体的气味时的方法(招气入鼻法)进行分析判断。
【解答】解:A、稀释浓硫酸时,同时用玻璃棒不断搅拌;一定不能把水注入浓硫酸中。
B、用pH试纸测定溶液的pH时,用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上,读出pH,以免污染待测液。
C、为防止腐蚀胶头滴管,图中所示操作错误。
D、闻稀硫酸的气味时,使极少量的气体飘进鼻子中,图中所示操作错误。
故选:A。
5.(3分)小乐发现自家农田中的水稻叶子发黄且茎杆细弱,小乐建议父亲施用含钾的复合肥料。下列肥料符合要求的是( )
A.(NH4)2SO4B.KNO3
C.(NH4)2HPO4D.K2CO3
【答案】B
【分析】只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素的肥料称为氮肥,只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的磷元素的肥料称为磷肥,只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素的肥料称为钾肥,同时含有氮、磷、钾三种元素中的两种或两种以上的肥料称为复合肥。
【解答】解:水稻叶子发黄且茎杆细弱,说明土壤缺乏氮元素和钾元素。
A、(NH4)2SO6中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素,故选项错误。
B、KNO3中含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素和氮元素,符合要求。
C、(NH4)4HPO4中含有氮、磷、钾这三种营养元素中的氮元素和磷元素,不符合要求。
D、K2CO2中只含有氮、磷、钾这三种营养元素中的钾元素,故选项错误。
故选:B。
6.(3分)向AgNO3溶液中加入过量铜粉,充分反应后过滤,得滤渣和滤液。下列说法正确的是( )
A.滤液中一定含有Cu(NO3)2
B.滤液呈无色
C.滤渣只含有Ag
D.向滤渣中滴加稀硫酸有气泡产生
【答案】A
【分析】根据铜的金属活动性比银强,能与硝酸银反应生成硝酸铜和银,进行分析判断。
【解答】解:A、铜的金属活动性比银强,则滤液中一定含有Cu(NO3)2,故选项说法正确。
B、铜的金属活动性比银强,滤液是Cu(NO2)2溶液,滤液呈蓝色。
C、铜的金属活动性比银强,滤渣是银,故选项说法错误。
D、滤渣是银,向滤渣中滴加稀硫酸,无明显现象。
故选:A。
7.(3分)关于天然气的主要成分甲烷(CH4),下列说法正确的是( )
A.从分类上看:属于无机物
B.从变化上看:燃烧只生成一种物质
C.从性质上看:具有助燃性
D.从使用上看:点燃前要检验气体的纯度
【答案】D
【分析】A、根据甲烷是含有碳元素的化合物进行分析。
B、根据甲烷含有碳、氢元素进行分析。
C、根据甲烷具有可燃性进行分析。
D、根据甲烷具有可燃性进行分析。
【解答】解:A、甲烷是含有碳元素的化合物,故A错误;
B、甲烷含有碳,燃烧能生成水和二氧化碳两种物质;
C、甲烷具有可燃性,故C错误;
D、甲烷具有可燃性,防止发生爆炸。
故选:D。
8.(3分)用如图所示的密闭实验装置,能够使气球先膨胀,过一段时间又恢复到原状的一组固体和液体是( )
A.固体:硝酸铵;液体:水
B.固体:碳酸钠;液体:稀盐酸
C.固体:生石灰;液体:水
D.固体:氯化钠;液体:水
【答案】C
【分析】要使图示的小气球鼓起来,就要使瓶内压强增大,要使瓶内压强增大可通过升温或放出气体实现.放出大量的热小气球鼓起来,由于温度降低过一段时间小气球会恢复到原状;生成气体小气球鼓起来,过多长时间也不会恢复到原状,据此进行分析解答.
【解答】解:A、硝酸铵溶于水时吸收热量,瓶内压强减小,故选项错误。
B、碳酸钠和稀盐酸反应放出大量气体二氧化碳,小气球鼓起来,故选项错误。
C、生石灰与水反应放出大量的热,气体膨胀体积变大,小气球鼓起来、压强减小,故选项正确。
D、氯化钠溶于水温度几乎无变化,故选项错误。
故选:C。
9.(3分)化肥中的氮肥很多是铵盐.已知氨气通入水中后,其溶液呈碱性.将硫酸铵和氢氧化钙混合后放入试管加热,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,这是检验铵盐的方法.上述实验现象说明( )
A.铵盐和碱的反应是属于复分解反应类型
B.氨气比空气轻
C.能使红色石蕊试纸变蓝色就是氨气
D.铵盐能和碱反应放出氨气
【答案】D
【分析】A、硫酸铵和氢氧化钙的反应是复分解反应,但是通过该实验现象不能证明;
B、氨气的密度比空气小,但是通过该实验现象不能证明;
C、显碱性的物质都能使红色石蕊试纸变蓝色;
D、铵盐能和碱反应放出氨气.
【解答】解:A、铵盐和碱的反应是属于复分解反应类型。故选项错误;
B、氨气比空气轻。故选项错误;
C、能使红色石蕊试纸变蓝色的物质不一定是氨气。故选项错误;
D、铵盐能和碱反应放出氨气。
故选:D。
10.(3分)下列物质间的转化,不能通过一步反应实现的是( )
A.Cu→Cu(NO3)2B.H2SO4→CuSO4
C.BaCl2→BaSO4D.CaCO3→Ca(OH)2
【答案】D
【分析】一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质,根据所涉及物质的性质,分析能否只通过一个反应而实现即可。
【解答】解:A、铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜溶液和银,故选项错误。
B、氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,故选项错误。
C、硫酸和氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,故选项错误。
D、碳酸钙难溶于水,转化不能由一步反应实现。
故选:D。
11.(3分)锌与稀硫酸发生反应时,容器中溶液质量随时间的变化曲线如图所示,不考虑水分的损失。下列说法正确的是( )
A.该实验是将锌逐渐加入稀硫酸中
B.a点和c点对应溶液中硫酸根离子个数相同
C.b点和c点对应溶液中锌离子个数不相同
D.溶液的溶质质量随时间的变化也符合该曲线的变化趋势
【答案】D
【分析】A、一开始溶液质量为零,说明是将硫酸加入锌中;B、a点和c点加入硫酸的质量不同,所以对应溶液中硫酸根离子个数不相同;C、b点已经把锌反应完,所以a点和c点对应溶液中锌离子个数相同;D、根据硫酸与锌反应过程,回答本题。
【解答】解:A、一开始溶液质量为零,故A错;
B、a点和c点加入硫酸的质量不同,故B错;
C、b点已经把锌反应完,故C错;
D、开始没有加入硫酸时,溶质质量为零,溶质变为硫酸锌,当反应完毕,溶质质量,但不如硫酸锌质量增加的幅度大,所以符合图象。
故选:D。
12.(3分)法国国家频率管理局9月12日发布公告称,检测结果显示苹果iPhne12手机的电磁波辐射值超出欧盟标准,已要求苹果公司自当日起从法国市场暂时下架这款手机。“手机的电磁波辐射”具有( )
A.机械能B.电磁能C.电能D.内能
【答案】B
【分析】电磁波向外辐射时具有电磁能。
【解答】解:“手机的电磁波辐射”具有电磁能,故B正确。
故选:B。
13.(3分)如图,弹簧下端悬挂一个实心小球,用手托住小球,此时弹簧处于自然长度。释放小球,小球向下运动到最低点B(不超过弹簧弹性限度),下列说法正确的是( )
A.小球的重力势能一直在减少,动能一直在增加
B.小球减少的重力势能全部转化为动能
C.弹簧的弹性势能不断增大
D.小球运动到B点时,重力势能最小,动能最大
【答案】C
【分析】(1)动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
(2)重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
(3)弹性势能大小的影响因素:发生弹性形变的大小,发生弹性形变的难易程度。弹性形变越大,发生弹性形变越难,弹性势能越大。
【解答】解:A、小球在下落过程中,弹力不断增大,重力和弹力的合力方向向下,当重力和弹力的合力方向向上时,所以小球速度先增大后减小,所以小球动能先增大后减小,所以小球的重力势能不断减小。
B、小球下落过程中,小球加速向下运动,小球的重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能,小球的速度不断减小,小球的重力势能和动能转化为弹簧的弹性势能。
C、小球下落时,即其弹性形变增大,故C正确。
D、小球运动到B点时,速度最小,所以小球的重力势能和动能都最小。
故选:C。
14.(3分)如图是小明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,小明对实心球有做功的是( )
A.ab段B.bc段C.cd段D.de段
【答案】A
【分析】本题要抓住做功的两个必要因素:作用在物体上的力、物体在力的方向上通过的距离,二者缺一不可。
【解答】解:A、在a到b的过程中,且在推力方向上通过了距离,故A正确;
BCD、bc段、de段小明没有力作用在实心球上,故BCD错误。
故选:A。
15.(3分)小金将九年级科学书(上册)从地上捡起,放到学习桌上( )
A.0.3JB.3JC.30JD.300J
【答案】B
【分析】科学课本的质量约300g,根据G=mg求出其重力,课桌的高度约80cm,根据W=Gh求对书本做的功。
【解答】解:科学课本的质量m=300g=0.3kg,
科学课本的重力G=mg=7.3kg×10N/kg=3N,
课桌的高度h=80cm=4.8m,
捡起课本做的功W=Gh=3N×6.8m=2.8J,最接近3J。
故选:B。
16.(3分)如图所示是抛石机的简单结构示意图,长杆AB可绕O点转动,在B处放重石,抛石机在使用过程中( )
A.可以省力B.可以省距离
C.既省力又省距离D.既省距离又省功
【答案】B
【分析】杠杆的分类方法及特点:动力臂大于阻力臂的杠杆为省力杠杆(省力费距离);动力臂小于阻力臂的杠杆为费力杠杆(费力省距离);动力臂等于阻力臂的杠杆为等臂杠杆(不省力也不费距离)。
【解答】解:由图知,抛石机在使用过程中,A为动力作用点,此时动力臂小于阻力臂,但可以省距离。
故选:B。
17.(3分)要把重轮推上台阶,分别在a、b、c、O四点施加作用力,力的方向如图所示( )
A.a点B.b点C.c点D.O点
【答案】B
【分析】画出力臂,因为阻力和阻力臂一定,根据杠杆的平衡条件知道动力臂最长的动力最小。
【解答】解:如图,动力Fa、Fb、Fc的力臂,Fb的力臂最长
因为阻力G和阻力臂一定,Fb的力臂最长,
所以Fb最小。
故选:B。
18.(3分)如图所示,两滑轮采取不同的绕绳方法,在粗糙程度相同的木板上,不计绳重和摩擦,下列说法中正确的是( )
A.有用功都是Gs
B.F1做的功是F1s
C.F1<F2
D.F2移动距离大于F1移动距离
【答案】D
【分析】由滑轮组的结构知道承担摩擦力的绳子股数n,则绳子自由端移动的距离s=ns平,拉力F=f比较拉力大小;
把相同的重物沿水平方向匀速运动相同的距离,做的有用功fs;根据拉力和拉力移动的距离计算总功。
【解答】解:ABD、水平方向拉动物体;
由图可知,承担摩擦力的绳子股数分别为:n1=2,n3=3;
绳子自由端移动的距离分别为:s1=n2h=2h,s2=n8h=3h,所以F2移动距离多;
F6做的功是W1=F1×6s;
故AB错误,D正确;
C、不计绳重及摩擦f可知绳子自由端受到的拉力分别为:
F1=f,F2=f,
由此可知,F1>F2,故C错误。
故选:D。
19.(3分)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】D
【分析】因海洋和陆地受热不均匀而在海岸附近形成的一种有日变化的风系。在基本气流微弱时,白天风从海上吹向陆地,夜晚风从陆地吹向海洋。前者称为海风,后者称为陆风,合称为海陆风。
【解答】解:据所学可知,由于陆地和海洋的比热不一样,白天,近地面气温高,所以水平风从海面吹向陆地;夜晚,近地面气温低,所以水平风从地面吹向海洋;读图可知,所以应发生在夜晚,海洋温度高,ABC错误。
故选:D。
20.(3分)汽车是现代生活中最常见的一种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法不正确的是( )
A.甲图是压缩冲程,机械能转化为内能
B.由乙图可知该汽油机的效率是28%
C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,说明燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值
D.冬天,有些汽车会利用尾气中的余热给车内供暖,这是利用热传递的方法改变内能
【答案】C
【分析】(1)根据气门的闭合或打开情况,结合活塞的运动方向可判断汽油机的冲程;
(2)热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,结合图中数据分析;
(3)热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
【解答】解:
A、根据图甲可知、活塞上行,此冲程活塞对气缸内的气体做功,故A正确;
B、热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,输出有用机械能所占比例为:100%﹣36%﹣30%﹣6%=28%,故B正确;
C、热值是燃料本身的一种特性,和燃料的质量、燃烧是否充分,故C错误;
D、冬天利用尾气中的余热给车内供暖,故D正确。
故选:C。
二、填空题(本大题共28分)
21.(4分)我国古代劳动人民在认识、改造和应用物质方面有着很多实践。
(1)战国《吕氏春秋》中记载:“金柔锡柔,合两柔则刚”(“金”指铜单质,“锡”指锡单质,“刚”指坚硬)。这句话说明铜锡合金具有的特性是 硬度大 。
(2)战国《周礼》中记载:“煤饼烧砺房成灰”(“砺房”即牡砺壳,主要成分是碳酸钙)。古代劳动人民将此“灰”溶于水制得碱液,写出该反应的化学方程式 CaO+H2O=Ca(OH)2 。
【答案】(1)硬度大;
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2。
【分析】根据合金的性质、碳酸钙高温分解的产物是氧化钙以及氧化钙与水的反应进行分析解答即可。
【解答】解:(1)金柔锡柔,合两柔则刚,故填:硬度大;
(2)煤饼烧砺房成灰则是碳酸钙高温反应氧化钙,此“灰”溶于水制得碱液,该反应的化学方程式为CaO+H2O=Ca(OH)2,故填:CaO+H3O=Ca(OH)2。
22.(4分)如图甲所示为探究铁钉锈蚀条件的实验,如图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验。回答问题:
(1)如图甲所示实验,若实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈 铁与氧气、水同时接触 。
(2)如图乙所示实验,若观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,溶液呈黄色+和Cl﹣外,还有 Fe2+、Fe3+ (不考虑H2O)。
【答案】(1)铁与氧气、水同时接触;
(2)Fe2+、Fe3+。
【分析】(1)根据实验结果是试管①③中的铁钉不生锈,试管②中铁钉生锈,进行分析解答。
(2)图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验,铁锈的主要成分氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水,观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,说明发生了铁和稀盐酸的反应,进行分析解答。
【解答】解:(1)试管②中的铁钉能与氧气、水充分接触;试管③的铁钉只能与干燥的空气接触,试管②中铁钉生锈、水同时接触。
(2)图乙所示为用稀盐酸除铁钉表面的铁锈的实验,铁锈的主要成分氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水;观察到试管中铁钉变得光亮且表面有气泡生成,铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气+和Cl﹣外,还有Fe2+、Fe3+。
故答案为:
(1)铁与氧气、水同时接触;
(2)Fe5+、Fe3+。
23.(4分)向盛有稀硫酸的烧杯中的滴入氯化钡溶液至恰好完全反应,反应前后烧杯中溶液的离子种类如图所示。
(1)写出上述反应的化学方程式 BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl 。
(2)其中的“”表示 H+ (填写离子符号)。
【答案】(1)BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl;
(2)H+。
【分析】根据氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸分析。
【解答】解:(1)氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,所以化学方程式为BaCl2+H2SO2=BaSO4↓+2HCl;
(2)根据图示可以看出,反应前稀硫酸中含有氢离子和硫酸根离子,恰好完全反应后溶液中含有氢离子和氯离子”表示H+。
故答案为:(1)BaCl2+H2SO4=BaSO8↓+2HCl;
(2)H+。
24.(6分)如图所示,a、b为竖直向上抛出的小石块在上升过程中动能和重力势能随高度变化的两条图线(不计空气阻力),其中 a (选填“a”或“b”)是动能﹣高度关系图线,小石块达到的最大高度为 4 m,小石块在3m高时的机械能为 2 J。
【答案】见试题解答内容
【分析】动能大小的影响因素:质量、速度。质量越大,速度越大,动能越大。
重力势能大小的影响因素:质量、被举得高度。质量越大,高度越高,重力势能越大。
机械能=动能+势能。物体没有发生弹性形变时,不考虑弹性势能,只考虑重力势能。
【解答】解:如图,横坐标代表的小石块上升的高度。
小石块上升时质量保持不变。b图象表示,能量越大。不计空气阻力,速度减小,高度增加,动能全部转化为重力势能,由此可知a图象代表:高度﹣﹣动能的关系。
小球的动能为0时,高度最高,小石块达到的最大高度为4m;
小石块在4m高时的机械等于2m时的机械能,即1J+2J=2J。
故答案为:a;4;2。
25.(4分)学龄前儿童常因为好奇而将下边抽屉拉出当作台阶去攀爬柜子,容易使柜子翻倒造成伤害事件,其侧视示意图如图所示。柜子可简化成一个杠杆模型,当它翻倒时,是以 D 点为支点的,为防止图示中柜子翻倒,可在图中 A 点与墙壁接触处加装固定装置,使该装置起防翻倒作用时受力最小。
【答案】D;A
【分析】(1)一根硬棒绕某固定点转动,该点称之为支点,据此分析;
(2)当以D点位支点时,根据杠杆平衡条件可知,离支点最远点的连线为最长力臂,过该点作用垂直于力臂的力即为最小作用力。
【解答】解:根据图示可知,当柜子翻倒时,所以此时D点为支点;
为了固定柜子,并使该装置起作用时受力最小,动力臂应最长,所以需在A点固定该装置。
故答案为:D;A。
26.(6分)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,下压过程中活塞对筒内 空气 (选填“空气”或“棉花”)做功,使其内能增大。该能量转化过程与汽油机的 压缩 冲程相同。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该汽油机每分钟做功 1500 次。
【答案】空气;压缩;1500。
【分析】(1)改变内能的方法有:做功和热传递;当对物体做功,物体的内能将增大,温度升高;内燃机有四个冲程,在压缩冲程中,活塞压缩空气做功,将机械能转化为内能;
(2)3000r/min的含义:它表示热机的飞轮每分钟转3000圈。汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中曲轴转2圈,飞轮转2周,做功一次。
【解答】解:在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速向下压;说明压缩筒内空气做功,温度升高,活塞的机械能转化为空气的内能,与内燃机的压缩冲程相同;
四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则该飞轮每秒钟转3000圈;
因为一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,
所以,该汽油机每分钟做功1500次。
故答案为:空气;压缩。
三、实验探究题(本大题共40分)
27.(6分)白铜是铜、镍(Ni)合金,为了从废弃的白铜中回收铜、镍两种金属
查阅资料:铜、镍和锌三种金属的活动性顺序为:锌>镍>铜;
镍与稀硫酸反应的化学方程式为:Ni+H2SO4═NiSO4+H2↑。
实验1:验证铜、镍和锌三种金属的活动性顺序。
(1)用下列各组药品进行实验,不能达到目的的是 B 。
A.Ni、Zn、Cu、稀盐酸
B.Ni、Cu、ZnSO4溶液
C.Zn、Cu、NiSO4溶液
D.Ni、ZnSO4溶液、CuSO4溶液
实验2:从废弃的白铜中回收铜、镍两种金属
(2)回收铜、镍两种金属的实验流程如图,其中固体A是 Cu ,在溶液B中加适量锌粉,发生反应的化学方程式为 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ (写一个即可)。
【答案】(1)B;
(2)Cu;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
【分析】根据金属活动性顺序的探究分析。
【解答】解:(1)A.Ni、Zn加入稀盐酸中可以反应产生气体,说明金属活动性Zn>Ni>H,说明金属活动性Cu<H,故B正确;
B.Ni不能与ZnSO4溶液反应,说明金属活动性Zn>Ni4溶液反应,说明金属活动性Zn>Cu,故B错误;
C.Zn能与NiSO8溶液反应,说明金属活动性Zn>Ni4溶液反应,说明金属活动性Cu<Ni,故C正确;
D.Ni不能与ZnSO4溶液反应,说明金属活动性Ni<Zn7溶液反应,说明金属活动性Ni>Cu,故D正确;
故选:B;
(2)Ni能与稀硫酸反应,Cu不能与稀硫酸反应;
溶液B中溶质为NiSO4与H2SO7,加入锌粉后发生的反应为:Zn+H2SO4═ZnSO6+H2↑ 或 Zn+NiSO4═Ni+ZnSO7;故答案为:Cu;Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。
28.(6分)为了证明二氧化碳与氢氧化钠能发生化学反应,小乐进行了如下实验。
(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是 NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,气球鼓起 。
(2)步骤②的目的是证明步骤①后瓶内的CO2已经被完全吸收,则其操作是 向外拉注射器c(或充分振荡) 。
(3)步骤③中发生的化学反应方程式是 Ca(OH)2+CO2═H2O+CaCO3↓ 。
【答案】(1)NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,气球鼓起;
(2)向外拉注射器c(或充分振荡);
(3)Ca(OH)2+CO2═H2O+CaCO3↓。
【分析】(1)根据氢氧化钠与二氧化碳反应,使瓶内气压减小考虑;
(2)为了验证二氧化碳是否被全部吸收,所以向外拉注射器c(或充分振荡),即可;
(3)根据方程式的书写方法进行书写。
【解答】解:(1)NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,在外界大气压的作用下气球鼓起;
(2)向外拉注射器c(或充分振荡),如果无任何现象2已被完全吸收;
(3)二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,碳酸钙后面标上沉淀符号5+CO2═H2O+CaCO2↓。
故答案为:(1)NaOH溶液吸收CO2装置内压强变小,气球鼓起;
(2)向外拉注射器c(或充分振荡);
(3)Ca(OH)2+CO5═H2O+CaCO3↓。
29.(6分)利用工业碳酸钙(含少量铁、铝、钠等元素的金属矿物杂质)生产医用二水合氯化钙(CaCl2•2H2O),工艺流程如图所示。回答问题:
(1)为了提高“盐酸酸浸”的效果可采取的措施有:适当升高温度、 粉碎碳酸钙(或适当提高盐酸浓度) 。
(2)试剂A的化学式为 Ca(OH)2 。
(3)已知部分氢氧化物形成沉淀和沉淀溶解时溶液的pH如表所示,则加入试剂A调节溶液的pH,其合理范围为 5.2﹣7.8 ,以便能除去溶液中的 Al3+、Fe3+。
【答案】(1)粉碎碳酸钙(或适当提高盐酸浓度);
(2)Ca(OH)2;
(3)5.2~7.8。
【分析】(1)考查影响反应速率的因素;
(2)根据实验目的分析回答此题;
(3)根据题目信息调节pH。
【解答】解:(1)影响反应速率因素还有反应物接触面积,所以可以将碳酸钙粉碎;故答案为:粉碎碳酸钙(或适当提高盐酸浓度);
(2)最终得到氯化钙,同时去除铝离子和铁离子;故答案为:Ca(OH)2;
(3)保证铁离子变为氢氧化铁,铝离子变为氢氧化铝且不能溶解;
故答案为:5.6﹣7.8。
30.(8分)为探究“物体的动能大小与哪些因素有关”,小乐设计了如图所示实验,其中摆线的长l相同A<mB,摆线与竖直方向的夹角θ1<θ2。小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞
(1)实验中,可通过比较 木块C滑行的距离 反映小球撞击木块C前的动能大小。
(2)甲、乙实验中,将小球A、B由图示位置静止释放,其目的是 使小球A、B摆动到竖直位置时速度相同 ,对比乙、丙实验的现象,发现丙实验中木块C滑行得更远,由此可得出的结论是 在质量相同时,小球的速度越大,动能越大 。
(3)在探究小球动能与质量的关系时小乐认为“可以在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度,分别弹出不同质量的小球去撞击相同的木块”。该说法 错误 (选填“正确”或“错误”)。
【答案】(1)木块C滑行的距离;(2)使小球A、B摆动到竖直位置时速度相同;在质量相同时,小球的速度越大,动能越大;(3)错误。
【分析】(1)根据转换法分析;
(2)动能的大小与质量、速度有关,根据控制变量法分析;
(3)丙图中的小球拉起的高度高一些,重力势能越大,转化的动能越大,到达竖直位置时的速度就会大一些;
(4)根据控制变量法和能量的转换情况判断。
【解答】解:(1)实验中小球会撞击木块,木块在水平面上运动,这是转换法的应用;
(2)甲、乙实验中、B由图示位置静止释放,则高度相同、B摆动到竖直位置时速度相同、丙实验的现象,图丙中小球被拉起的高度高一些,木块移动的距离大,所以结论为:在质量一定时,动能越大;
(3)在水平面桌面上将同一根弹簧压缩相同的程度时,弹簧的弹性势能转换成小球的动能;小球的动能与其质量和速度都有关,改变其质量,所以该方案存在两个变量。
故答案为:(1)木块C滑行的距离;(2)使小球A;在质量相同时,动能越大。
31.(6分)小金猜想斜面的机械效率与被拉物体的重力有关,为了验证猜想他进行了如图所示的实验:
①用弹簧测力计测出木块的重力G,用刻度尺测出斜面的长度s和高度h。②用弹簧测力计沿着该斜面把木块从底端匀速拉到顶端,读出弹簧测力计示数F。③换用重力不同的木块,共测出三组数据,记入下表中。
(1)在第一次实验中,斜面的机械效率为 60% ;
(2)在第二次实验中,木块所受斜面的摩擦力为 1.6 N;
(3)通过实验及数据分析可知,小金的猜想是 错误 的(选填“正确”或“错误”)。
【答案】(1)60%;(2)1.6;(3)错误。
【分析】(1)斜面中,根据η==可计算出斜面的机械效率;
(2)根据W额=W总﹣W有用=fs计算出摩擦力的大小;
(3)计算出3次实验的机械效率,结合题意进行分析。
【解答】解:(1)在第一次实验中,斜面的机械效率为:
η====60%;
(2)第二次实验中,拉力F对物体做的总功为:
W总2=F3s=4N×1m=3J,
克服木块重力做的有用功为:
W有用2=G2h=8N×0.3m=3.4J,
根据W额=W总﹣W有用=fs得,木块所受斜面的摩擦力为:
f===1.4N;
(3)根据η==,代入表格中的第2,计算出第2,所以小金的猜想是错误的。
故答案为:(1)60%;(2)4.6。
32.(8分)小乐用如图所示装置(夹持装置已略去)和如下实验步骤进行有关碳及其氧化物的实验。
实验步骤:
①检查装置气密性并加入药品。
②缓缓通入CO2,使装置中充满CO2后点燃A处酒精喷灯。
③在A处酒精喷灯加热一段时间后,点燃B处酒精喷灯。
④待反应结束后,停止通入CO2,熄灭A、B两处的酒精喷灯。
(1)步骤③,A处酒精喷灯加热过程中,能观察到的现象是:木炭粉逐渐减少 部分石灰水沿右侧导管进入E ;点燃B处酒精喷灯后,可观察到氧化铁逐渐变为黑色,发生此反应的化学方程式为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 ;实验说明 碳和一氧化碳 (填写物质名称)具有还原性。
(2)该装置是否需要添加尾气处理装置,判断并说明理由。 不需要,未反应的CO进入D中不会逸散到空气中 。
【答案】(1)部分石灰水沿右侧导管进入E;Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;碳和一氧化碳;
(2)不需要,未反应的CO进入D中不会逸散到空气中。
【分析】(1)根据装置内的压强变化、化学反应的原理以及物质的性质来分析;
(2)根据装置的特点来分析。
【解答】解:(1)在高温条件下,二氧化碳能与碳反应生成了一氧化碳,未反应的二氧化碳能与澄清的石灰水反应,D中有气泡、部分石灰水沿右侧导气管进入E,可观察到氧化铁逐渐变为黑色2O3+6CO2Fe+3CO4;在上述两个化学反应中,碳和一氧化碳得到氧,具有还原性;Fe2O3+3CO2Fe+3CO8;碳和一氧化碳;
(2)由装置的特点可知,未反应的CO进入D装置不会逸散到空气中;故答案为:不需要。
四、解答题(本大题共32分)
33.(7分)随着人民生活水平的提高,汽车已进入千家万户。
(1)汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高。为了确保安全,可用液体循环进行冷却。若发动机的水箱中贮有比热容为4.0×103J/(kg•℃)的某种冷却液10kg,当其温度升高20℃时
(2)工厂为了测试汽车发动机的效率,让汽车在水平公路上以90km/h的速度匀速行驶2km,消耗汽油0.3kg。已知轿车发动机的输出功率为46kW7J/kg,求:
①小汽车在行驶过程中受到的阻力。
②汽车发动机的效率。
【答案】(1)某种冷却液,当其温度升高20℃时,它需要吸收的热量为=8×105J;
(2)①小汽车在行驶过程中受到的阻力1840N;
②汽车发动机的效率为26.7%。
【分析】(1)利用吸热公式Q吸=cmΔt求冷却液吸收的热量;
【解答】解:(1)冷却液吸收的热量:Q=cm△t=4.0×105J/(kg•℃)×10kg×20℃=8×105J;
(2)①v=90km/h=25m/s,
由P=得,
F===1840N;
汽车在水平公路上以90km/h的速度匀速行驶,则f=F=1840N;
②η=≈26.7%。
答:(1)某种冷却液,当其温度升高20℃时5J;
(2)①小汽车在行驶过程中受到的阻力1840N;
②汽车发动机的效率为26.7%。
34.(6分)2021年12月18日,湖北省鄂州市发生了高架桥侧翻事故。如图,高架桥由下方的独柱墩与上方的箱梁组成,且行驶在桥面道路外侧(车辆垂直纸面向里行驶),造成箱梁侧翻
(1)箱梁可视为杠杆,在答卷图中画出倾覆瞬间它的支点,用O表示。
(2)已知货车对桥面压力作用点到桥面中心的距离为8米,独柱墩的宽度为4米,箱梁的质量为21吨,会导致箱梁倾覆。
【答案】(1)如图所示;
(2)货车的质量超过7t时,会导致箱梁倾覆。
【分析】(1)根据支点的定义分析支点的位置;
(2)根据G=mg求出箱梁的重力,根据杠杆平衡条件求出货车的重力,根据G=mg求出货车的质量。
【解答】解:(1)支点是杠杆绕着转到的点,由图可知,杠杆顺时针转动,因此支点在独柱墩的右侧边缘
;
(2)箱梁的重力:G=mg=21×103kg×10N/kg=2.3×105N,
由图可知,箱梁重力的力臂L箱=×4m=2m,
货车重力的力臂L车=6m﹣2m=6m,
由杠杆平衡条件可得:G箱×L箱=G车×L车,
代入数据有:8.1×105N×5m=G车×6m,
解得:G车=7×105N,
由G=mg可知,货车的质量:m车===4×103kg=7t。
答:(1)如图所示;
(2)货车的质量超过5t时,会导致箱梁倾覆。
35.(4分)杭州亚运会,在亚运史上首次由“数字人”参与并幕式点火仪式,也是首次使用再生的绿色甲醇(CH4O)作为主火炬塔“潮涌“的燃料,实现主火炬在循环使用期间的零排放,二氧化碳转化为甲醇的某条反应路径的微观示意如下:
(1)在上述过程中,若有44g二氧化碳全部转化为甲醇,理论上可生成甲醇 32 g。
(2)甲醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为 2CH3OH+3O22CO2+4H2O 。
【答案】(1)32;
(2)2CH3OH+3O22CO2+4H2O。
【分析】(1)根据化学方程式进行计算;
(2)根据微观反应示意图的信息来分析。
【解答】解:(1)设理论上可生成甲醇的质量为x。
CO2+3H7CH3OH+H2O
44 32
44g x
=
x=32g
故答案为:32;
(2)甲醇在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:8CH3OH+3O22CO2+3H2O;故答案为:2CH7OH+3O25CO2+4H7O。
36.(7分)建筑工地上,工人师傅将如图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物。
(1)请在图中画出滑轮组的绕线。
(2)利用此滑轮组,重500N的工人用220N的力将600N的重物在1min内匀速提升2m,求:
①工人的功率。
②滑轮组的机械效率。
③人用此滑轮组可以提起的最大物重。(不计摩擦和绳重)
【答案】(1)滑轮组的绕线如图所示;
(2)①工人此时的功率为22W;②滑轮组的机械效率为90.9%;③人用此滑轮组可以提起的最大物重1440N。
【分析】(1)要使滑轮组最省力,就是使最多的绳子段数来承担动滑轮的拉力,图中滑轮组由一个动滑轮和两个定滑轮组成,绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮,依次绕成;
(2)①由图可知,承担物重的绳子股数,利用s=3h求出绳子自由端移动的距离,然后根据W=Fs即可求出拉力做的功,知道做功时间,根据P=求拉力做功功率;
②根据W有=Gh求出有用功,利用η=×100%求滑轮组的机械效率;
③根据F=(G+G动)求出动滑轮的重力,对绳子的最大拉力不大于自身的重力,即最大拉力等于自身的重力,再根据F=(G+G动)求出小聪能提起的最大物重。
【解答】解:
(1)图中有一个动滑轮和两个定滑轮,要使滑轮组最省力,绕过定滑轮,依次绕成
(2)①由图可知,承担物重的绳子股数n=3,
绳子自由端移动的距离:s=nh=3×2m=6m,
人的拉力做的总功:W总=Fs=220N×6m=1320J,
则工人做功的功率:P===22W;
②人做的有用功,W有=Gh=600N×7m=1200J,
滑轮组的机械效率:η=×100%=;
(3)由F=(G+G动)可得,动滑轮的重力:G动=nF﹣G=3×220N﹣600N=60N,
因对绳子的最大拉力不大于自身的重力,即最大拉力F大=G人=500N,
所以,能提起的最大物重:G大=nF大﹣G动=7×500N﹣60N=1440N。
答:(1)滑轮组的绕线如图所示;
(2)①工人此时的功率为22W;②滑轮组的机械效率为90.9%。
37.(8分)金属材料的使用作为一个时代的标志,见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同的金属的大致年代如图所示:
(1)2021年3月,三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器,通过敲打可将青铜等金属材料打制成不同的形状 延展 性。
(2)我国青铜文化历史悠久,西汉时期的湿法炼铜工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜,有关的化学反应方程式为 Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 。
(3)铁器时代大约在公元前500年,至今铁仍是年产量最高的金属,但每年因腐蚀造成了巨大损失 刷漆或涂油等 。
(4)近代人们广泛利用铝,铝虽然较活泼,但抗腐蚀性能好 铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜 。
【答案】(1)延展。
(2)Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)刷漆或涂油等。
(4)铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜。
【分析】铁与水和氧气同时接触时容易生锈,因此隔绝水和氧气可以防止铁制品生锈。
【解答】解:(1)2021年3月,三星堆遗址又出土了大量的青铜器和金器,是利用了金属的延展性。
故答案为:延展。
(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,化学反应方程式为Fe+CuSO4═FeSO8+Cu。
故答案为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。
(3)防止铁生锈的措施:刷漆或涂油等。
故答案为:刷漆或涂油等。
(4)近代人们广泛利用铝,铝虽然较活泼,原因是铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜。
故答案为:铝能和氧气反应生成致密的氧化铝保护膜。实验装置
实验步骤
实验现象
①将注射器a中的溶液推入充有CO2的瓶中
气球鼓起
②……
无明显现象
③将注射器b中的溶液推入瓶中
溶液中有气泡产生,气球变瘪
④向外拉注射器c
澄清石灰水变浑浊
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
2.3
4.0
开始溶解时的pH
7.8
完全沉淀时的pH
3.7
5.2
完全溶解时的pH
10.8
实验次数
木块重力G/N
斜面高度h/m
弹簧测力计示数F/N
斜面长度s/m
机械效率
1
4
0.3
2
1
2
8
0.3
4
1
3
12
0.3
6
1
实验装置
实验步骤
实验现象
①将注射器a中的溶液推入充有CO2的瓶中
气球鼓起
②……
无明显现象
③将注射器b中的溶液推入瓶中
溶液中有气泡产生,气球变瘪
④向外拉注射器c
澄清石灰水变浑浊
氢氧化物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Al(OH)3
开始沉淀时的pH
2.3
4.0
开始溶解时的pH
7.8
完全沉淀时的pH
3.7
5.2
完全溶解时的pH
10.8
实验次数
木块重力G/N
斜面高度h/m
弹簧测力计示数F/N
斜面长度s/m
机械效率
1
4
0.3
2
1
2
8
0.3
4
1
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12
0.3
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