浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷

这是一份浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷，共33页。试卷主要包含了选择题，填空题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析，可以发现和验证化学原理。下面是小兰同学在完成酸、碱的性质实验时记录的部分实验现象，其中正确的是（ ）
A．打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖，瓶口有白烟产生
B．向氧化铁中加入足量稀硫酸，红棕色固体溶解，溶液由无色变成浅绿色
C．向氯化铜溶液中加入几滴氢氧化钠溶液，产生氢氧化铜沉淀
D．加热铁粉与硫粉的混合物，反应放出大量的热，产生的黑色固体不能被磁铁吸引
2．（3分）石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻（ ）
A．石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极
B．石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO
C．石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层
D．石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域
3．（3分）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉柱展示台，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
4．（3分）科学家发明了一种车用制氢装置，其制氢气的原理是：硼（B）和水在高温下反应生成氢氧化硼和氢气。反应的化学方程式为：2B+6H2O2B（OH）2+3H2，该反应属于（ ）
A．复分解反应B．置换反应
C．化合反应D．分解反应
5．（3分）下列用电器的功率最接近500W的是（ ）
A．家用空调B．21寸彩色电视机
C．吸尘器D．电子手表
6．（3分）下列有关物质的分类，正确的是（ ）
A．澄清石灰水、烧碱都属于碱
B．塑料、合金属于合成材料
C．淀粉、合成纤维属于有机物
D．过氧化氢、熟石灰属于氧化物
7．（3分）分离、提纯、除杂、鉴别是基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的组别是（ ）
A．AB．BC．CD．D
8．（3分）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同
B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同
D．重力势能相同，动能不同
9．（3分）把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A．X＞Z＞M＞YB．Y＞M＞Z＞XC．X＞Z＞Y＞MD．Z＞X＞M＞Y
10．（3分）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀（ ）
A．气罐内壁温度降低
B．罐内气体的内能增加
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
11．（3分）小明家上月末查看电能表示数为，本月末查看电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．他家本月消耗的电能为903kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．该电能表的额定电流为20A
D．若以每度电0.5元计算，则本月应缴电费45.15元
12．（3分）下列各组物质在溶液中能大量共存且能使酚酞试液变红的是（ ）
A．HCl、ZnSO4、K2CO3、NaCl
B．KNO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH
C．NaOH、K2CO3、NaCl、Na2SO4
D．HCl、NaNO3、H2SO4、KCl
13．（3分）某未知溶液可能含Cl﹣、CO32﹣、Na+、SO42﹣、H+．取少量试液，向其中加入紫色石蕊试液，溶液显红色．另取少量试液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液（ ）
A．一定有H+、SO42﹣、Cl﹣
B．一定没有CO32﹣和Cl﹣
C．可能有CO32﹣和SO32﹣
D．一定有H+、SO42﹣，可能有Cl﹣
14．（3分）向烧杯中逐滴加入x溶液至过量（图甲），生成沉淀或气体的质量与加入x溶液的质量关系符合图乙的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
15．（3分）如图，物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，其中sAB＝sCD＝10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（ ）
A．轨道CD段比轨道AB段表面光滑
B．拉力F在CD段做功的功率为10W
C．拉力F在AB段所做的功为20J
D．忽略空气阻力时，该物块通过AB段和CD段过程中转化为的热能之比为2：5
二、填空题：（本大题有8小题，共39分）
16．（2分）如图所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通。下表是这款清洁器的部分参数。
（1）该桌面清洁器正常工作时的电流是 安。
（2）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动停止工作，该清洁器充满电后，能正常工作 小时。
17．（5分）农作物的生长需要大量的N、P、K元素，某学习小组开展了配制“土壤营养液”的项目化学习。
（1）甲、乙两组配制的土壤营养液主要成分如下，请根据下列量表给两组打分，得分较高的是 组。
甲：KC1、K2CO3、CaCl2；乙：KNO3、Ca（NO3）2，KCl
（2）现有一种无色营养液，可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成，为探究其中是否含有碳酸钾 进行检验。
（3）若要对土壤的酸碱度进行测定，以下三种取样位置设定合理的是 。
（4）学习小组同学想要用pH试纸测量土壤浸出液的pH，请写出操作方法 。
（5）经检测，土壤的pH约为7.8，查阅资料，则这块空地上适合种植的作物有 。
18．（6分）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 。（写出一点）
19．（6分）汽车尾气是影响空气质量的因素之一，向反应罐内喷入车用尿素溶液，可减少尾气污染。其原理是：在一定条件下2）2]先转化为NH3，NH3再与发动机排出的NO气体在催化剂作用下反应生成氮气和水。请回答下列问题：
（1）尿素属于有机物是因为其中含有 元素。
（2）尿素、碳酸氢铵、氯化铵中， 不可与碱性物质一起施用。
（3）请写出尿素与水反应生成二氧化碳和氨气的化学方程式 。
20．（8分）金属在日常生活中有着广泛的用途。请回答下面问题：
（1）常见金属的活动性顺序如图1，其中X表示的是 。（用符号表示）
（2）请写出金属镁在氧气中燃烧的现象： 。
（3）东汉《神农本草经》记载，胆矾能“化铁为铜”。
①胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，胆矾属于 （选填“纯净物”或“混合物”）。
②若向CuSO4溶液中加入过量的Fe片，充分反应，如图2表示该反应前后溶液中存在的主要离子 。
21．（6分）请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题：
（1）同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管，能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 。
（2）为了验证氢氧化钠能与盐反应，可选择的物质是 （可多选）。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
（3）为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，用如图乙所示的A，B，C三种方案（每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液） 。
22．（6分）如图所示，A物体在大小为6N的拉力F作用下，以0.3米/秒的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的摩擦及绳子的重力），当撤去拉力F时，B物体恰好以原来的速度大小匀速下降 N；拉力F的功率为 W：A物体被水平向右匀速拉动的2秒内，B物体克服重力做功为 J。
三、实验探究题：（本大题有8小题，共50分）
23．（6分）投石器是古代的攻城利器，科学小组同学想进一步了解投石器，开展了以下项目化学习研究：
【项目制作】经讨论后，利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材，制成投石器
【项目研究】
①松开系绳，配重下降，装有石块的一端快速上升，石块被投出，记录石块投射的距离。
②调整系绳的长度，改变投射角度θ，记录投射距离，数据如表。
（1）小组同学探究的问题是 。
（2）根据表中数据，可得出的结论是 。
【项目迭代】为使投石器能将石块投得更远，请你写出一种方法 。
24．（6分）如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，根据传感器数据采集电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 ；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处： ；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水，请判断并说明理由： 。
25．（6分）项目化小组设计如图1所示的数字化实验探究钢铁的锈蚀。将铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，根据图2中各组药品配比进行实验，并用传感器测定瓶内气体的相关数据如图3（图中虚线表示温度随时间的变化，实线表示湿度随时间的变化）。
（1）在A试剂瓶中加入第一组药品，在B试剂瓶中第二组药品，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。则说明铁在空气中锈蚀是铁和氧气、 发生了化学反应。
（2）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 （填序号）。
（3）A、B瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内的温度与湿度都随时间的增加而不断增大，请你解释温度与湿度发生变化的原因： 。
26．（8分）获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后，学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品，进行成分探究。兴趣小组经资料查询2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种，小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论：
（已知：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O）
（1）同学甲认为，氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰，小组成员一致同意。
（2）同学乙认为，若装置C中CuO变红，则除了甲烷与CuO可能发生反应外 （用化学方程式表示）。
（3）同学丙认为，欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在 （填序号）间再增加一个D装置（编号为F），才能证明含有CH4。
（4）同学丁认为，B装置可有可无。你是否同意他的观点？理由是： 。
（5）综合上述讨论，兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究
27．（6分）在老师的指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，盖上玻璃片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体是碳，于是进行了如下探究（已知氧化钠和水反应生成氢氧化钠）：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【建立假设】
假设一：白色固体的成分是氧化钠；
假设二：白色固体的成分是碳酸钠；
假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
（1）思考：小科建立上述假设的依据是 定律。
【进行实验】
步骤1：取灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解过滤，得到滤液。
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。
【得出结论】
白色固体的成分是氧化钠。
（2）有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是 。
【继续实验】
（3）步骤3：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中， （写出具体操作及现象），则假设二成立。
28．（6分）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止1、W2、W3，它们的关系是 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 的关系。
29．（6分）探究“小灯泡的电功率与电流、电压关系”实验（如图），选择规格不同的小灯泡L1和L2，其他器材如图所示。
（1）该实验中，是通过 判断小灯泡电功率的大小。
（2）请你设计一张表格用以记录实验甲的数据 。
（3）小红认为，利用图乙方案也可以来“探究小灯泡的电功率与电流的关系”，通过移动滑动变阻器的滑片1（或L2）前后亮度的变化，即可得出结论。请你判断小红同学的方案是否合理并说明理由： 。
30．（6分）我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗，所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液（“灰水”）俗称浸泡糯米做成的粽子，小乐对制作“灰水粽”的草木灰展开了如下探究：
【查阅资料】①糯米中加入食用碱可起到中和微生物生成的酸、软化食物纤维等作用。
②草木灰中富含钾盐，主要成分是K2CO3，还含有少量K2SO4和KCl。
【实验探究】检验草木灰的成分，并测定草木灰中K2CO3的质量分数。
（1）取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液，滴加几滴酚酞试液，观察到酚酞试液变成红色 可起到食用碱的作用。
（2）为了检验草木灰的浸出液中存在Cl﹣，小乐先往浸出液中加入足量的Ba（NO3）2溶液后过滤，这样操作的目的是 。
（3）小海用图示装置（图中夹持仪器已略去）测定草木灰中K2CO3，的质量分数，实验中通过测定装置质量的增加量来计算K2CO3的质量（草木灰中其他成分不与稀盐酸产生气体），实验过程中需持续缓缓通入空气，如果不往装置中持续缓慢通入空气，其原因是 。
四、解答题：（本大题有6小题，共26分）
31．（6分）小科同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题：
（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？
（2）电动机对绳子的拉力多大？
（3）该滑轮组的机械效率多大？
32．（6分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后3J/（kg•℃）。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）。
33．（4分）如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，O为支点，OA：AB＝1：4，电流表的量B程为0～0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，电流表的示数为0.2A。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计，求：
（1）电源电压 V。
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力是多少？
34．（4分）某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
（1）图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 克。
（2）计算50g废液中CuSO4的质量分数。
35．（6分）现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物，现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，测得剩余固体质量数据记录如图，通过计算求：
（1）该混合物粉末中铜的质量分数 。
（2）计算确定混合物中另一种金属成分（写出计算过程）。
（3）加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质是 。
2023-2024学年浙江省杭州市拱墅区文晖实验中学九年级（上）期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题：（本大题有15小题，共45分）
1．（3分）通过实验以及对实验现象的观察、记录和分析，可以发现和验证化学原理。下面是小兰同学在完成酸、碱的性质实验时记录的部分实验现象，其中正确的是（ ）
A．打开盛有浓盐酸的试剂瓶瓶盖，瓶口有白烟产生
B．向氧化铁中加入足量稀硫酸，红棕色固体溶解，溶液由无色变成浅绿色
C．向氯化铜溶液中加入几滴氢氧化钠溶液，产生氢氧化铜沉淀
D．加热铁粉与硫粉的混合物，反应放出大量的热，产生的黑色固体不能被磁铁吸引
【答案】D
2．（3分）石墨烯是单层碳原子面材料，由其制成的石墨烯薄膜，具有超薄超轻（ ）
A．石墨烯是一种碳单质，可用于新型电池电极
B．石墨烯由碳元素组成，完全燃烧只生成CO
C．石墨烯薄膜材料可用于智能手机、平板电脑等设备的散热层
D．石墨烯薄膜材料可用于穿戴设备和无线传感等领域
【答案】B
3．（3分）如图是教室壁挂式实物展台示意图，MN为展示台，PQ为连杆拉柱展示台，其中正确的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】A
4．（3分）科学家发明了一种车用制氢装置，其制氢气的原理是：硼（B）和水在高温下反应生成氢氧化硼和氢气。反应的化学方程式为：2B+6H2O2B（OH）2+3H2，该反应属于（ ）
A．复分解反应B．置换反应
C．化合反应D．分解反应
【答案】B
5．（3分）下列用电器的功率最接近500W的是（ ）
A．家用空调B．21寸彩色电视机
C．吸尘器D．电子手表
【答案】C
6．（3分）下列有关物质的分类，正确的是（ ）
A．澄清石灰水、烧碱都属于碱
B．塑料、合金属于合成材料
C．淀粉、合成纤维属于有机物
D．过氧化氢、熟石灰属于氧化物
【答案】C
7．（3分）分离、提纯、除杂、鉴别是基本的实验技能。下列实验设计能达到实验目的的组别是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
8．（3分）如图是滚摆完成一次下降和上升的示意图。该过程中，滚摆处于甲、乙位置时（ ）
A．重力势能不同，动能相同
B．重力势能不同，动能不同
C．重力势能相同，动能相同
D．重力势能相同，动能不同
【答案】D
9．（3分）把等质量的X、Y、Z、M四种金属分别加入到等质量、等质量分数的足量稀盐酸中（反应关系如图甲），把金属M加入到足量的Y（NO3）2溶液中（反应关系如图乙）。据此判断四种金属的活动性顺序为（ ）
A．X＞Z＞M＞YB．Y＞M＞Z＞XC．X＞Z＞Y＞MD．Z＞X＞M＞Y
【答案】A
10．（3分）礼花喷射器结构如图，气罐内有高压气体，气罐通过气阀与纸筒相连。使用时转动纸筒打开气阀（ ）
A．气罐内壁温度降低
B．罐内气体的内能增加
C．罐内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
【答案】A
11．（3分）小明家上月末查看电能表示数为，本月末查看电能表示数如图所示。则下列说法正确的是（ ）
A．他家本月消耗的电能为903kW•h
B．电能表是测量电功率的仪表
C．该电能表的额定电流为20A
D．若以每度电0.5元计算，则本月应缴电费45.15元
【答案】D
12．（3分）下列各组物质在溶液中能大量共存且能使酚酞试液变红的是（ ）
A．HCl、ZnSO4、K2CO3、NaCl
B．KNO3、BaCl2、Na2SO4、NaOH
C．NaOH、K2CO3、NaCl、Na2SO4
D．HCl、NaNO3、H2SO4、KCl
【答案】C
13．（3分）某未知溶液可能含Cl﹣、CO32﹣、Na+、SO42﹣、H+．取少量试液，向其中加入紫色石蕊试液，溶液显红色．另取少量试液，有白色沉淀生成；在上层清液中滴加硝酸银溶液（ ）
A．一定有H+、SO42﹣、Cl﹣
B．一定没有CO32﹣和Cl﹣
C．可能有CO32﹣和SO32﹣
D．一定有H+、SO42﹣，可能有Cl﹣
【答案】D
14．（3分）向烧杯中逐滴加入x溶液至过量（图甲），生成沉淀或气体的质量与加入x溶液的质量关系符合图乙的是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】A
15．（3分）如图，物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，其中sAB＝sCD＝10m。已知物块在AB段和CD段分别以2m/s和5m/s的速度匀速运动，且在AB段、CD段所受摩擦阻力分别为1N和2N，则以下判断正确的是（ ）
A．轨道CD段比轨道AB段表面光滑
B．拉力F在CD段做功的功率为10W
C．拉力F在AB段所做的功为20J
D．忽略空气阻力时，该物块通过AB段和CD段过程中转化为的热能之比为2：5
【答案】B
二、填空题：（本大题有8小题，共39分）
16．（2分）如图所示是一款小型桌面清洁器，因其外形卡通。下表是这款清洁器的部分参数。
（1）该桌面清洁器正常工作时的电流是 2 安。
（2）该桌面清洁器在电量低于20%时会自动停止工作，该清洁器充满电后，能正常工作 0.3 小时。
【答案】（1）2；（2）0.3。
17．（5分）农作物的生长需要大量的N、P、K元素，某学习小组开展了配制“土壤营养液”的项目化学习。
（1）甲、乙两组配制的土壤营养液主要成分如下，请根据下列量表给两组打分，得分较高的是 乙 组。
甲：KC1、K2CO3、CaCl2；乙：KNO3、Ca（NO3）2，KCl
（2）现有一种无色营养液，可能由碳酸钾、硫酸钾、氯化钾中的一种或几种物质组成，为探究其中是否含有碳酸钾 稀盐酸 进行检验。
（3）若要对土壤的酸碱度进行测定，以下三种取样位置设定合理的是 B 。
（4）学习小组同学想要用pH试纸测量土壤浸出液的pH，请写出操作方法 用玻璃棒蘸取土壤浸出液，滴在pH试纸上，将其呈现的颜色与标准比色卡比色，读出pH即可 。
（5）经检测，土壤的pH约为7.8，查阅资料，则这块空地上适合种植的作物有 海水稻 。
【答案】（1）乙；
（2）稀盐酸；
（3）用玻璃棒蘸取土壤浸出液，滴在pH试纸上，将其呈现的颜色与标准比色卡比色，读出pH即可；
（4）海水稻。
18．（6分）某同学发明一自动升降排水井盖（如图甲），暴雨时通过收集雨水实现井盖自动抬升（如图乙），加快路面雨水的排放。
（1）井盖抬升过程中，定滑轮的作用是 改变力的方向 。
（2）某次排水过程中，重150牛的井盖被抬升0.1米。此过程中，克服井盖重力做功 15 焦。
（3）要使降水量稍小时就能抬升井盖，可采取的措施有： 减小井盖的重力 。（写出一点）
【答案】（1）改变力的方向；（2）15；（3）减小井盖的重力。
19．（6分）汽车尾气是影响空气质量的因素之一，向反应罐内喷入车用尿素溶液，可减少尾气污染。其原理是：在一定条件下2）2]先转化为NH3，NH3再与发动机排出的NO气体在催化剂作用下反应生成氮气和水。请回答下列问题：
（1）尿素属于有机物是因为其中含有 碳 元素。
（2）尿素、碳酸氢铵、氯化铵中， 碳酸氢铵、氯化铵 不可与碱性物质一起施用。
（3）请写出尿素与水反应生成二氧化碳和氨气的化学方程式 CO（NH2）2+H2O═CO2↑+2NH3↑ 。
【答案】（1）碳；
（2）碳酸氢铵、氯化铵；
（3）CO（NH2）2+H2OCO2↑+2NH3↑。
20．（8分）金属在日常生活中有着广泛的用途。请回答下面问题：
（1）常见金属的活动性顺序如图1，其中X表示的是 Hg 。（用符号表示）
（2）请写出金属镁在氧气中燃烧的现象： 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 。
（3）东汉《神农本草经》记载，胆矾能“化铁为铜”。
①胆矾的化学式为CuSO4•5H2O，胆矾属于 纯净物 （选填“纯净物”或“混合物”）。
②若向CuSO4溶液中加入过量的Fe片，充分反应，如图2表示该反应前后溶液中存在的主要离子 Fe2+ 。
【答案】（1）Hg；
（2）剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；
①纯净物；②Fe2+。
21．（6分）请同学们根据常见的可溶性碱的性质回答下列问题：
（1）同时挤压图甲中A、B装置的胶头滴管，能证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的现象是 A中气球大于B中气球 。
（2）为了验证氢氧化钠能与盐反应，可选择的物质是 BD （可多选）。
A.碳酸钙 B.氯化铁 C.硝酸钡 D.硫酸铜
（3）为鉴别氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液，用如图乙所示的A，B，C三种方案（每种方案的两支试管中事先分别加入等量的上述两种溶液） A 。
【答案】见试题解答内容
22．（6分）如图所示，A物体在大小为6N的拉力F作用下，以0.3米/秒的速度向右匀速运动（不计滑轮与细绳的摩擦及绳子的重力），当撤去拉力F时，B物体恰好以原来的速度大小匀速下降 3 N；拉力F的功率为 1.8 W：A物体被水平向右匀速拉动的2秒内，B物体克服重力做功为 1.6 J。
【答案】3；1.8；1.6。
三、实验探究题：（本大题有8小题，共50分）
23．（6分）投石器是古代的攻城利器，科学小组同学想进一步了解投石器，开展了以下项目化学习研究：
【项目制作】经讨论后，利用配重、小石块、木杆、细绳、网兜等器材，制成投石器
【项目研究】
①松开系绳，配重下降，装有石块的一端快速上升，石块被投出，记录石块投射的距离。
②调整系绳的长度，改变投射角度θ，记录投射距离，数据如表。
（1）小组同学探究的问题是 石块投射的距离与投射角度的关系 。
（2）根据表中数据，可得出的结论是 石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小 。
【项目迭代】为使投石器能将石块投得更远，请你写出一种方法 增大配重的质量 。
【答案】【项目研究】
（1）石块投射的距离与投射角度的关系；
（2）石块质量不变时，在一定范围内石块的投射距离随投射角度的增大，先变大后变小；
【项目迭代】增大配重的质量。
24．（6分）如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，根据传感器数据采集电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）描述打气筒打气5秒后出现的实验现象 橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降 ；
（2）有同学认为，图乙中BC段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请说出相似处： 均为气体对外做功，内能转变为机械能 ；
（3）在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精和水，请判断并说明理由： 能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况 。
【答案】（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降；（2）均为气体对外做功，内能转变为机械能；（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况，
25．（6分）项目化小组设计如图1所示的数字化实验探究钢铁的锈蚀。将铁粉和碳粉的均匀混合物模拟铁钉成分，根据图2中各组药品配比进行实验，并用传感器测定瓶内气体的相关数据如图3（图中虚线表示温度随时间的变化，实线表示湿度随时间的变化）。
（1）在A试剂瓶中加入第一组药品，在B试剂瓶中第二组药品，600s内A瓶中O2含量几乎不变，B瓶中不断减少。则说明铁在空气中锈蚀是铁和氧气、 水 发生了化学反应。
（2）为探究食盐对钢铁锈蚀速率的影响，应选择的药品组别是 二、三 （填序号）。
（3）A、B瓶中均加入第二组药品，分别改用温度和湿度传感器测得结果如图所示。瓶内的温度与湿度都随时间的增加而不断增大，请你解释温度与湿度发生变化的原因： 铁的锈蚀反应有热量放出，使瓶内温度上升 。
【答案】（1）水；
（2）二和三；
（3）铁的锈蚀反应有热量放出，使瓶内温度上升。
26．（8分）获悉某处矿井中瓦斯报警器发出警报后，学校兴趣小组请求该矿井安全监测人员提供了少量气体样品，进行成分探究。兴趣小组经资料查询2、CH4等气体。为确定该气体是否含有这三种气体中的一种或几种，小组组长初步设计了如下实验方案供大家讨论：
（已知：CH4+4CuO4Cu+CO2+2H2O）
（1）同学甲认为，氧化钙的作用是防止空气中的CO2和H2O对实验造成干扰，小组成员一致同意。
（2）同学乙认为，若装置C中CuO变红，则除了甲烷与CuO可能发生反应外 CO+CuOCu+CO2 （用化学方程式表示）。
（3）同学丙认为，欲通过D装置中浓硫酸因吸收水分而增重，说明混合气体中含有CH4的思路不严密，认为需要在 BC （填序号）间再增加一个D装置（编号为F），才能证明含有CH4。
（4）同学丁认为，B装置可有可无。你是否同意他的观点？理由是： 装置B必须有，Ca（OH）2微溶，装置A不能保证CO2吸收完全 。
（5）综合上述讨论，兴趣小组将经过安全处理后的混合气体，通过改进后的装置进行了实验探究
【答案】（2）CO+CuOCu+CO2；
（3）BC；
（4）装置B必须有，Ca（OH）2微溶，装置A不能保证CO2吸收完全；
（5）CO2、CH4。
27．（6分）在老师的指导下，小科做了如下实验：点燃燃烧匙上的钠，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中，盖上玻璃片，钠继续燃烧。反应结束后发现：集气瓶内附着灰白色固体。小科获知灰白色固体中的黑色固体是碳，于是进行了如下探究（已知氧化钠和水反应生成氢氧化钠）：
【提出问题】白色固体的成分是什么？
【建立假设】
假设一：白色固体的成分是氧化钠；
假设二：白色固体的成分是碳酸钠；
假设三：白色固体的成分是氧化钠和碳酸钠的混合物。
（1）思考：小科建立上述假设的依据是 质量守恒 定律。
【进行实验】
步骤1：取灰白色固体于烧杯中，加入适量的水充分溶解过滤，得到滤液。
步骤2：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加2滴酚酞试液，溶液变成红色。
【得出结论】
白色固体的成分是氧化钠。
（2）有同学认为通过上述实验得出的结论不正确，其理由是 碳酸钠溶液也显碱性，也能使酚酞试液变红 。
【继续实验】
（3）步骤3：取少量步骤1中的滤液于试管中，滴加足量稀盐酸，溶液中有气泡冒出
（4）步骤4：另取少量步骤1中的滤液于试管中， 加过量氯化钙溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向滤液中加入酚酞，无明显现象 （写出具体操作及现象），则假设二成立。
【答案】（1）质量守恒；
（2）碳酸钠溶液也显碱性，也能使酚酞试液变红；
（3）加过量氯化钙溶液，出现白色沉淀，然后过滤，向滤液中加入酚酞，无明显现象。
28．（6分）斜面在生活生产中常见，在物理实验中也常有，以下物理实验都用到了斜面。
（1）如图甲所示利用斜面测平均速度，为了提高实验测量的准确度，可以 减小 （填“增大”或“减小”）斜面坡度，让小车从斜面顶端由静止开始滑下。
（2）如图乙所示利用斜面研究阻力对物体运动的影响，小车从同一斜面的同一高度由静止滑下，在毛巾、木板、平板玻璃等表面上运动不同的距离后停止1、W2、W3，它们的关系是 W1＝W2＝W3 。
（3）如图丙所示利用斜面探究动能的大小与哪些因素有关，让小车A从斜面的不同高度由静止开始滑下，是为了探究动能与 速度 的关系。
【答案】见试题解答内容
29．（6分）探究“小灯泡的电功率与电流、电压关系”实验（如图），选择规格不同的小灯泡L1和L2，其他器材如图所示。
（1）该实验中，是通过 小灯泡亮度 判断小灯泡电功率的大小。
（2）请你设计一张表格用以记录实验甲的数据 见解析 。
（3）小红认为，利用图乙方案也可以来“探究小灯泡的电功率与电流的关系”，通过移动滑动变阻器的滑片1（或L2）前后亮度的变化，即可得出结论。请你判断小红同学的方案是否合理并说明理由： 不可行，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化时，电压与电流同时在改变，未控制电压一定 。
【答案】（1）小灯泡亮度；（2）见解析；（3）不可行，改变电流观察灯L1或L2亮度的变化时，电压与电流同时在改变，未控制电压一定。
30．（6分）我国不少地方有端午吃“灰水粽”的习俗，所谓“灰水粽”是指用草木灰的浸出液（“灰水”）俗称浸泡糯米做成的粽子，小乐对制作“灰水粽”的草木灰展开了如下探究：
【查阅资料】①糯米中加入食用碱可起到中和微生物生成的酸、软化食物纤维等作用。
②草木灰中富含钾盐，主要成分是K2CO3，还含有少量K2SO4和KCl。
【实验探究】检验草木灰的成分，并测定草木灰中K2CO3的质量分数。
（1）取适量草木灰于烧杯中，加足量水浸泡，过滤得到草木灰的浸出液，滴加几滴酚酞试液，观察到酚酞试液变成红色 碱性 可起到食用碱的作用。
（2）为了检验草木灰的浸出液中存在Cl﹣，小乐先往浸出液中加入足量的Ba（NO3）2溶液后过滤，这样操作的目的是 除去和 。
（3）小海用图示装置（图中夹持仪器已略去）测定草木灰中K2CO3，的质量分数，实验中通过测定装置质量的增加量来计算K2CO3的质量（草木灰中其他成分不与稀盐酸产生气体），实验过程中需持续缓缓通入空气，如果不往装置中持续缓慢通入空气，其原因是 装置内残留的CO2不能被NaOH吸收 。
【答案】（1）碱性；
（2）除去和；
（3）装置内残留的CO2不能被NaOH吸收。
四、解答题：（本大题有6小题，共26分）
31．（6分）小科同学家装修新房，看到工人师傅使用如图所示的一种自制的简易起重装置向楼上吊装笨重的装修材料，该装置简单易制、方便快捷，将质量为100kg的水泥匀速提升到10m高的位置用时15s。假设电动机的输出功率恒定不变。请帮小科完成下列问题：
（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是多大？
（2）电动机对绳子的拉力多大？
（3）该滑轮组的机械效率多大？
【答案】（1）此次吊装过程中绳子自由端移动的速度是2m/s；
（2）电动机对绳子的拉力为400N；
（3）该滑轮组的机械效率为83.3%。
32．（6分）如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后3J/（kg•℃）。试求：
（1）这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？
（2）如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少？
（3）若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤？（煤的热值约为3.5×107J/kg）。
【答案】见试题解答内容
33．（4分）如图甲所示，是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置，OAB为水平杠杆，O为支点，OA：AB＝1：4，电流表的量B程为0～0.6A，定值电阻R0的阻值为10Ω，压力传感器R固定放置，R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时，电流表的示数为0.2A。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计，求：
（1）电源电压 12 V。
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力是多少？
【答案】（1）12；
（2）当电流表示数为0.4A时，物体的重力是150N。
34．（4分）某环保小组监测到一工厂向河水中排放的酸性废液中含有CuSO4。为了测定废液中CuSO4的质量分数，该小组取了50g废液，逐滴加入NaOH溶液至过量。测得生成Cu（OH）2沉淀（无其它沉淀）的质量与所加NaOH溶液的质量关系如图所示：
（1）图中的OA段表示氢氧化钠溶液与废液中的酸性物质发生反应，没有沉淀产生。AB段表示氢氧化钠溶液与CuSO4发生反应，反应结束后生成沉淀质量是 1.96 克。
（2）计算50g废液中CuSO4的质量分数。
【答案】（1）1.96；
（2）6.4%。
35．（6分）现有铜与金属镁、锌中的一种组成的混合物，现欲测定其组成。取该混合物粉末8.0g放入烧杯中，将140.0g溶质的质量分数为14.0%的稀硫酸平均分四次加入该烧杯中，测得剩余固体质量数据记录如图，通过计算求：
（1）该混合物粉末中铜的质量分数 52.5% 。
（2）计算确定混合物中另一种金属成分（写出计算过程）。
（3）加入稀硫酸充分反应后，所得溶液中溶质是 硫酸镁和硫酸 。
【答案】（1）52.5%；
（2）镁；
（3）硫酸镁和硫酸。组别
实验目的
实验设计
A
除去FeCl3溶液中混有的少量CuCl2
加入过量的铁粉，过滤
B
分离铜粉和铁粉的混合物
加入足量的稀HCl，过滤、洗涤、干燥
C
提纯混有少量Ca（OH）2的NaOH溶液
加入过量的Na2CO3溶液，振荡、静置、过滤
D
鉴别Na2CO3、BaCl2、NaCl溶液
取样后，分别滴加稀H2SO4溶液，观察现象
烧杯中的物质
x溶液
A
稀盐酸和硫酸铜溶液
烧碱溶液
B
稀硫酸和稀盐酸
氯化钡溶液
C
镁铝合金
稀盐酸
D
氯化钠和碳酸氢钠溶液
稀盐酸
小型桌面清洁器部分参数
额定电压
3V
额定功率
6W
电池容量
750mA•h
序号
评价标准
分值
1
营养液中含N、P、K元素，每一种可加1分（同种只加1分）
3分
2
组内物质均能共存，不发生化学反应，发生一个扣1分
2分
作物
马铃薯
胡萝卜
西瓜
海水稻
沙枣
最适pH范围
4.8～5.5
5.3～6.0
6.0～8.5
7.5～8.5
8.0～8.7
投石器测试（m石块＝50克）
投射角度θ
15°
30°
45°
60°
75°
投射距离（米）
4.2
5.3
6.4
5.5
4.8
装置
实验现象/数据
实验结论
A
石灰水变浑浊
通过实验现象和数据，小组成员一致认为该气体样品中含有 。
B
无明显现象
C
黑色粉末变成红色
D
装置D增重3.6g
E
装置E增重4.4g
组别
实验目的
实验设计
A
除去FeCl3溶液中混有的少量CuCl2
加入过量的铁粉，过滤
B
分离铜粉和铁粉的混合物
加入足量的稀HCl，过滤、洗涤、干燥
C
提纯混有少量Ca（OH）2的NaOH溶液
加入过量的Na2CO3溶液，振荡、静置、过滤
D
鉴别Na2CO3、BaCl2、NaCl溶液
取样后，分别滴加稀H2SO4溶液，观察现象
烧杯中的物质
x溶液
A
稀盐酸和硫酸铜溶液
烧碱溶液
B
稀硫酸和稀盐酸
氯化钡溶液
C
镁铝合金
稀盐酸
D
氯化钠和碳酸氢钠溶液
稀盐酸
小型桌面清洁器部分参数
额定电压
3V
额定功率
6W
电池容量
750mA•h
序号
评价标准
分值
1
营养液中含N、P、K元素，每一种可加1分（同种只加1分）
3分
2
组内物质均能共存，不发生化学反应，发生一个扣1分
2分
作物
马铃薯
胡萝卜
西瓜
海水稻
沙枣
最适pH范围
4.8～5.5
5.3～6.0
6.0～8.5
7.5～8.5
8.0～8.7
投石器测试（m石块＝50克）
投射角度θ
15°
30°
45°
60°
75°
投射距离（米）
4.2
5.3
6.4
5.5
4.8
装置
实验现象/数据
实验结论
A
石灰水变浑浊
通过实验现象和数据，小组成员一致认为该气体样品中含有 CO2、CH4 。
B
无明显现象
C
黑色粉末变成红色
D
装置D增重3.6g
E
装置E增重4.4g