浙江省杭州市杭州中学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杭州中学2023-2024学年九年级上学期期中科学试卷，共45页。试卷主要包含了选择题，简答题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1．（3分）能的形式是多种多样的。那么，与分子的运动密切相关的能是（ ）
A．内能B．电能C．核能D．机械能
2．（3分）“酸”对我们来说一定不陌生。下列说法正确的是（ ）
A．稀盐酸不能用于除铁锈
B．浓硫酸具有腐蚀性
C．浓盐酸没有挥发性
D．稀盐酸能使无色酚酞溶液变红
3．（3分）向一定量硫酸铜溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．从0点到A点，红褐色沉淀逐渐增加
B．A点时溶液中有两种溶质
C．B点时溶液pH＝7
D．从A点到B点，硫酸钠的质量不变
4．（3分）某些电子集成电路常用黄金镀膜．废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后，加入某种金属，即可回收．对黄金在电子产品上的应用和回收过程（ ）
A．集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化
B．回收时往溶液中加入的金属可以选用铜
C．回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸
D．回收时加入的金属与溶液发生了化合反应
5．（3分）很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏，如图所示，在瓶里装有少量的水，使劲拧瓶的下部，使其严重变形（对着没人的方向），瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（ ）
A．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高
B．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低
C．瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化
D．瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化
6．（3分）网上流传一种生酮减肥食谱：“早饭：鸡蛋+水果；中饭：蔬菜+禽肉；晚餐：鱼或肉+水果”。这种饮食方式由于营养不均衡（ ）
A．糖类B．膳食纤维C．蛋白质D．维生素
7．（3分）如图为“探究馒头在口腔中的变化”的实验设计，图中试管均置于 37℃温水中10分钟，以下说法正确的是（ ）
A．①与②对照，可探究唾液对馒头的消化作用
B．滴加碘液后，①号试管变蓝色、②③不变蓝色
C．本探究实验的变量不唯一，无法得出任何结论
D．②与③对照，可探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头消化的作用
8．（3分）如图是小肠内壁和植物根尖的结构示意图，它们的共同点有（ ）
A．都增大了吸收面积
B．都属于器官
C．构成的细胞都有细胞壁
D．都能吸收大分子有机物
9．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．静止在地面上的冰块没有内能
B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C．动能大的物体内能一定大
D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
10．（3分）下列物质的转化都能一步实现：
①Fe2O3→FeCl3
②Fe（OH）3→FeCl3
③Fe2（SO4）3→FeCl3
下列相关说法不正确的是（ ）
A．三个反应中铁元素的化合价均不变
B．三个反应均可用于制备氯化铁溶液
C．三个反应中均有明显现象产生
D．三个反应都可通过加入盐酸来实现
11．（3分）水是一种比热容较大的物质，下列生产和生活中与水的这种特性没有关系的是（ ）
A．对秧田晚上灌水，白天放水
B．炎热的夏天，在地面上洒水降温
C．暖气管内装的是流动的热水
D．用水作为汽车发动机的冷却剂
12．（3分）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．该滑轮组的机械效率为90%
B．滑轮组中动滑轮重10N
C．拉力的功率为50W
D．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
13．（3分）如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（ ）
A．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气
C．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
14．（3分）杭州某学校小潘同学在进行校外拓展训练时非常热爱攀岩运动。该同学大概用20秒时间登上5m高的岩顶，则他攀岩的平均功率约为（ ）
A．10WB．100WC．1kWD．10kW
15．（3分）如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中（ ）
A．逐渐增大B．保持不变C．逐渐减小D．无法确定
二、简答题（本大题共28分）
16．（4分）图甲表示淀粉在消化道内逐步分解的示意图，图乙曲线（X、Y、Z）分别表示三大营养物质在消化道中各部位（依次用A、B、C、D、E表示）
（1）图甲中，淀粉经过①和②过程，最终分解为葡萄糖被人体吸收 。
（2）图乙中表示蛋白质消化过程的曲线是 （选填“X”“Y”或“Z”）。
17．（4分）有一种做成胶囊形状的内窥镜，它外观与普通胶囊药丸区别不大，但它携带高清摄像头，胶囊内窥镜随消化道肌肉运动前行并拍摄图像，再把图像传出来供医生观察诊断。请据此回答：
（1）胶囊内窥镜用于胃部检查时，需要在胃中停留15～30min，由此可推测胶囊外壳的成分不可能是 （填字母，下同）。
A．淀粉
B．蛋白质
（2）胶囊内窥镜除了用于胃部检查，还可用于 部位的检查。
A．食道
B．小肠
C．肝脏
18．（4分）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是 J；若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气 m3。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4.2×107J/m3）
19．（4分）在盐酸中加入过量的某种金属粉末，反应的微观模型如图所示，图中圆圈表示该反应前后溶液中存在的主要离子。
（1）该金属粉末可能是 。
A.Cu
B.Mg
C.Al
D.Na
（2）图中“”所代表的离子是 （填离子符号）。
20．（4分）实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计如下实验方案：
请你回答下列问题：
（1）X溶液与Ba（OH）2溶液反应属于 （基本反应类型）。
（2）Y溶液中溶质的化学式是 。
21．（4分）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返 点（选填字母）的弹性势能最大；第一次返回斜面，罐子整体在C点时的机械能 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
22．（4分）如图1为脱模油厂的油桶，空桶质量为100kg，油桶高为0.8m，据此回答。某次装卸中，小明需要将直立的空油桶（如图1），推翻空油桶所需的最小力F1。
（1）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功 J。
（2）若将翻倒的空油桶（如图2）重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1 F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
三、实验探究题（本大题共42分）
23．（6分）小文想探究pH对唾液淀粉酶的影响，他用胶囊板进行实验，步骤如下。
①准备淘米水50mL
②用滴管分别在胶囊板的5个凹穴中滴2滴不同pH的溶液，如图甲所示
③分别在5个凹穴中滴2滴淘米水及1滴碘液
④漱口后取唾液，分别滴1滴到5个凹穴中，并用牙签搅拌
⑤将胶囊板放在手掌上
⑥记录蓝色褪去时间
（1）步骤⑤“将胶囊板放在手掌上”的目的是 。
（2）小文根据记录的实验结果绘制成图乙，从图乙中能得出的结论是 。
（3）小成认为小文的实验还不能得出唾液淀粉酶的最适pH，请你说出理由并帮小文改进实验 。
24．（6分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置，推算塑料组成元素的含量。请根据实验装置，回答下列问题：
（1）由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置C中盛放的试剂应该是 。
（2）本实验的装置在连接设计过程中有错误，应如何改进？
（3）在装置连接正确时，G装置的作用是 。
25．（6分）为了证明Ca（OH）2溶液与稀盐酸、NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小乐设计了如图所示实验装置（装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态）和如下实验步骤：
步骤1：打开活塞 ①，逐滴滴加稀盐酸直至过量后关闭活塞①；同时打开K1，鼓入N2（起搅拌作用，使反应充分进行）。
步骤2：关闭K1，打开活塞②，将足量NaOH溶液注入锥形瓶后立即关闭活塞②。
步骤3：一段时间后，打开K2。
（1）在步骤1中，能证明Ca（OH）2溶液与稀盐酸发生化学反应的实验现象是： 。
（2）在步骤3中，观察到的现象为：A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀，能否证明NaOH溶液与CO2发生化学反应。判断并说明理由 ；写出生成白色沉淀的化学方程式 。
26．（8分）小明用如图装置来测定斜面的机械效率。每次实验时，被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动。如表是小明记录实验数据的表格。
（1）本实验中是通过改变 从而改变斜面的倾斜程度。
（2）经计算，“较陡”时，斜面的机械效率为 。
（3）综合分析以上数据，可以得出的实验结论为： 。
（4）“最陡”时，小车对长木板的摩擦力为 。
27．（8分）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对 做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 和 ；
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m （表达式中的物理量均用符号表示）；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏 。
28．（8分）牙是人体口腔内的消化器官。而龋齿（俗称蛀牙）是青少年中发生率很高的牙病。
（1）下列龋齿形成的过程中，哪一环节会导致患者感觉到剧烈牙疼 。
（2）使用含氟牙膏是预防龋齿的一种有效途径，但过量摄入氟化物，也会引起氟斑牙等疾病。因此在含氟牙膏上往往标明：六岁及以下儿童使用豌豆大小牙膏 。
B 0.3cm3
（3）含氟牙膏中摩擦剂的种类对氟化物能否有效预防龋齿有较大影响。假如某含氟牙膏中使用的摩擦剂成分可能为碳酸钙、水合硅石（不溶于水且不与盐酸反应）中的一种或两种，而牙膏的其他成分均能溶于水且不与盐酸反应。请设计实验探究此牙膏中摩擦剂的成分。 （写出实验思路即可）
四、解答题（本大题共45分）
29．（7分）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，物体重G物＝6×103N，汽车重G重＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.5×103N。求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
30．（6分）在核酸检测时，“伸缩式隔离栏”在维护待检人群秩序和定向疏导上发挥了重要作用。如图甲所示的“伸缩式隔离栏”由圆形底座、立杆和顶端的伸缩装置组成；顶端的伸缩装置里有固定布带的弹性装置、布带和伸缩头，布带伸长；松手后，其中圆形底座质量为6千克（质量分布均匀），直径为30cm（立杆直径、布带宽度、底座厚度均不计，除底座外其余部件的质量也不计）。（g取10N/kg）
（1）如图甲所示，布带向右拉出时，可将“伸缩式隔离栏”整体看作为一根杠杆1。
（2）在“伸缩式隔离栏”不发生倾斜的要求下，可施加在布带上的最大拉力为多少？
31．（7分）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg。机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v关系如图乙所示。求：
（1）该机器人受到的重力为多大？
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m，水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
32．（6分）如图甲是在一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，反复快速用力F1压下活塞，观察棉花能否燃烧起来的实验。该实验器材不仅携带乙醚非常不方便，而且要达到理想实验效果也比较费力。通过改进后如图乙，反复快速应较小的力F2作用于A点压下活塞，比较容易观察到理想的实验效果。
（1）请在图乙中作出在A点施加的最小的力F2。
（2）请你通过比较实验改进前后，对图乙装置中棉花燃烧起来的现象加以解释。 。
33．（6分）（NH4）2SO4、NH4NO3、（NH4）3PO4是常见的化肥，对提高农作物产量有重要作用。
（1）上述物质中属于复合肥的是 。
（2）NH4NO3中N、H、O三种元素的质量比为 。
（3）为测定（NH4）2SO4化肥样品中氮元素的质量分数，小青称取20g样品（样品中杂质不含氮元素、可溶，且不参与反应）溶于水2溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得白色固体23.30g4）2SO4化肥样品中氮元素的质量分数。
34．（4分）其科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图甲所示的装置继续实验，测定的部分数据如图乙所示。试计算该固体样品中各成分的质量。
35．（9分）氢能是一种清洁高效的能源，促进制氢技术发展和氢能利用，是我国实现“双碳”目标和能源结构转型的必然途径。阅读材料
材料1：如图1所示为我国科学家研发的循环制氢和贮存氢气的新工艺。
材料2：为了促进氢能利用，科学家设计了如图2所示的人工光合作用系统，模拟植物利用太阳能合成糖类的过程。
（1）在“循环制氢”中需要不断补充加入的物质是 。“贮存氢气”中通入氩气作为保护气，体现氩气的化学性质 （选填“稳定”或“活泼”），“贮容氢气”中发生反应的化学方程式为 。以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为8.4×102N，则行驶100km的路程消耗的氢气大约是 kg。
（2）人工光合作用系统模拟了植物细胞中的光合作用，气泵模拟叶片上的 ，作为气体进出的门户。
2023-2024学年浙江省杭州中学九年级（上）期中科学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题3分，共45分，每小题只有一个选项符合题意）
1．（3分）能的形式是多种多样的。那么，与分子的运动密切相关的能是（ ）
A．内能B．电能C．核能D．机械能
【答案】A
【分析】分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能；在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
【解答】解：分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，而分子热运动的动能与分子势能的总和，所以与分子的运动密切相关的能是内能，A正确。
故选：A。
2．（3分）“酸”对我们来说一定不陌生。下列说法正确的是（ ）
A．稀盐酸不能用于除铁锈
B．浓硫酸具有腐蚀性
C．浓盐酸没有挥发性
D．稀盐酸能使无色酚酞溶液变红
【答案】B
【分析】A、根据稀盐酸的用途，进行分析判断。
B、根据浓硫酸具有强烈的腐蚀性，进行分析判断。
C、根据浓盐酸的物理性质，进行分析判断。
D、根据酸的化学性质，进行分析判断。
【解答】解：A、铁锈的主要成分是氧化铁，稀盐酸能用于除铁锈。
B、浓硫酸具有强烈的腐蚀性。
C、浓盐酸具有挥发性。
D、稀盐酸显酸性，故选项说法错误。
故选：B。
3．（3分）向一定量硫酸铜溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．从0点到A点，红褐色沉淀逐渐增加
B．A点时溶液中有两种溶质
C．B点时溶液pH＝7
D．从A点到B点，硫酸钠的质量不变
【答案】D
【分析】据氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，进行分析判断。
【解答】解：A、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，蓝色沉淀逐渐增加；
B、A点时，A点时溶液中溶质是硫酸钠；
C、B点是氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液恰好完全反应后继续加入氢氧化钠溶液，pH＞7；
D、从A点到B点，硫酸钠的质量不变。
故选：D。
4．（3分）某些电子集成电路常用黄金镀膜．废旧电子产品上的黄金通过某种溶液的溶解后，加入某种金属，即可回收．对黄金在电子产品上的应用和回收过程（ ）
A．集成电路用黄金镀膜可防止线路氧化
B．回收时往溶液中加入的金属可以选用铜
C．回收时溶解黄金的溶液不会是硫酸
D．回收时加入的金属与溶液发生了化合反应
【答案】D
【分析】金在金属活动性顺序表中排在最后面，活动性很差，在空气中不能被氧化，铜和氢都是排在金的前面，因此铜能置换金出来，但金不能置换氢出来，即金不会溶于稀硫酸，回收时发生的是置换反应．
【解答】解：A、金在金属活动性顺序表中排在最后面，在空气中不能被氧化；
B、在金属活动性顺序表中铜排在金前面，铜可以把金从它的盐溶液中置换出来；
C、金在金属活动性顺序表中排在氢后面，故C正确。
D、制取金的单质，故D错误。
综上所述，符合题意的是D。
故选：D。
5．（3分）很多同学在课间玩扭转矿泉水瓶的游戏，如图所示，在瓶里装有少量的水，使劲拧瓶的下部，使其严重变形（对着没人的方向），瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（ ）
A．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高
B．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低
C．瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化
D．瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化
【答案】C
【分析】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
【解答】解：
（1）用力拧瓶的下部时，瓶子的体积变小，机械能转化为内能，温度升高；
（2）当瓶盖弹出时瓶内及瓶口有白雾，这是因为瓶内气体对外做功，水蒸气遇冷，故C正确。
故选：C。
6．（3分）网上流传一种生酮减肥食谱：“早饭：鸡蛋+水果；中饭：蔬菜+禽肉；晚餐：鱼或肉+水果”。这种饮食方式由于营养不均衡（ ）
A．糖类B．膳食纤维C．蛋白质D．维生素
【答案】A
【分析】食物中含有六大类营养物质：蛋白质、糖类、脂肪、维生素、水和无机盐，每一类营养物质都是人体所必需的。
【解答】解：生酮减肥者一天的饮食中，鸡蛋、鱼或肉富含蛋白质和部分脂肪、蔬菜中富含维生素，此食谱中缺乏淀粉等糖类。
故选：A。
7．（3分）如图为“探究馒头在口腔中的变化”的实验设计，图中试管均置于 37℃温水中10分钟，以下说法正确的是（ ）
A．①与②对照，可探究唾液对馒头的消化作用
B．滴加碘液后，①号试管变蓝色、②③不变蓝色
C．本探究实验的变量不唯一，无法得出任何结论
D．②与③对照，可探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头消化的作用
【答案】A
【分析】（1）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理的就是对照组。
（2）唾液中的唾液淀粉酶将馒头中的淀粉分解成麦芽糖；淀粉遇碘变蓝色是淀粉的特性，因此常用碘液来验证淀粉的存在。
（3）实验中馒头碎屑是模拟了口腔中牙齿的咀嚼、搅拌是模拟了口腔中舌的搅拌。
【解答】解：A、①与②对照，因此可探究唾液对馒头的消化作用；
B、①试管中唾液淀粉酶将馒头中的淀粉全部分解成麦芽糖；②试管中清水对淀粉没有分解作用；③号试管中唾液淀粉酶未与馒头中的淀粉充分混合，因此滴加碘液变蓝，①号试管不变蓝色，B错误；
C、①与②对照；①与③对照，C错误；
D、②与③有两个变量唾液，因此②③不能形成对照。
故选：A。
8．（3分）如图是小肠内壁和植物根尖的结构示意图，它们的共同点有（ ）
A．都增大了吸收面积
B．都属于器官
C．构成的细胞都有细胞壁
D．都能吸收大分子有机物
【答案】A
【分析】小肠在消化道内最长，长约5﹣6米；小肠壁的内表面有许多环形皱襞，皱襞上有许多绒毛状的突起，这种突起叫做小肠绒毛。由于环形皱襞和小肠绒毛的存在，使小肠的吸收面积大大增加，可达200平方米以上；小肠绒毛的壁很薄，只有一层上皮细胞构成，而且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管，这种结构特点有利于小肠吸收营养物质。所以小肠是吸收的主要器官。
【解答】解：A、由于环形皱襞和小肠绒毛的存在，可达200平方米以上，A正确。
B、小肠绒毛的壁很薄，属于组织，属于细胞的一部分。
C、小肠绒毛细胞没有细胞壁，C错误。
D、小肠是消化和吸收的主要场所、无机盐、葡萄糖、甘油和脂肪酸，都属于小分子物质。
故选：A。
9．（3分）下列说法中正确的是（ ）
A．静止在地面上的冰块没有内能
B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C．动能大的物体内能一定大
D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
【答案】D
【分析】要解答本题需掌握：一切物体都具有内能，以及内能的大小和什么因素有关。
【解答】解：A、静止在地面上的冰块有内能。故A不正确。
B、空中飞行的飞机和地面上静止的火车的内能无法比较、质量。故B不正确。
C、动能大的物体内能不一定大，两者的大小没什么关系。
D、自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能。故D正确。
故选：D。
10．（3分）下列物质的转化都能一步实现：
①Fe2O3→FeCl3
②Fe（OH）3→FeCl3
③Fe2（SO4）3→FeCl3
下列相关说法不正确的是（ ）
A．三个反应中铁元素的化合价均不变
B．三个反应均可用于制备氯化铁溶液
C．三个反应中均有明显现象产生
D．三个反应都可通过加入盐酸来实现
【答案】D
【分析】A、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁；
B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁；
C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，氢氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁；
D、硫酸铁与盐酸不能反应。
【解答】解：A、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁，都属于复分解反应，故A正确；
B、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁，故B正确；
C、氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，溶液由无色变成黄色，红褐色固体消失；硫酸铁和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁，三个反应中均有明显现象；
D、氯化铁不能通过硫酸铁与盐酸反应制得，故D不正确；
故选：D。
11．（3分）水是一种比热容较大的物质，下列生产和生活中与水的这种特性没有关系的是（ ）
A．对秧田晚上灌水，白天放水
B．炎热的夏天，在地面上洒水降温
C．暖气管内装的是流动的热水
D．用水作为汽车发动机的冷却剂
【答案】B
【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。
【解答】解：A、早春的晚上在秧田里灌水，降低相同的温度时水放出的热量多，不会产生冻害，由于泥土的比热容小，使秧田的温度升高较多，故A不符合题意；
B、炎热的夏天，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，故B符合题意；
C、因为水的比热容大，降低相同的温度，所以让流动的热水流过散热器来供暖；
D、因为水的比热容大，升高相同的温度，所以汽车发动机用循环水冷却。
故选：B。
12．（3分）如图甲所示，虚线框内是由两个相同的滑轮安装成的滑轮组。利用该滑轮组提升质量为27kg的物体所用的拉力为100N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示，不计绳重和摩擦，则（ ）
A．该滑轮组的机械效率为90%
B．滑轮组中动滑轮重10N
C．拉力的功率为50W
D．绳子自由端移动的速度为0.5m/s
【答案】A
【分析】先根据物体和绳子自由端的运动情况确定滑轮组承担物重的绳子股数n，则拉力端移动距离s＝nh；
（1）利用速度公式求绳子自由端移动速度；
（2）利用G＝mg求提升物体的重力，滑轮组的机械效率η＝＝＝＝求滑轮组的机械效率；
（3）知道拉力大小，利用P＝＝＝Fv求拉力的做功功率；
（4）不计绳重和摩擦，拉力F＝（G+G动），据此求动滑轮的重力。
【解答】解：由图乙可知，在t＝4s内，绳子自由端移动距离s＝6m，
滑轮组承担物重的绳子股数：n＝＝＝3。
（1）绳子自由端移动的速度：
v＝＝＝1.2m/s；
（2）物体重力：G＝mg＝27kg×10N/kg＝270N，
轮组的机械效率：
η＝＝＝＝＝×100%＝90%；
（3）拉力的做功功率：
P＝＝＝Fv＝100N×1.5m/s＝150W；
（4）不计绳重和摩擦，拉力F＝动），则动滑轮的重力：
G动＝3F﹣G＝6×100N﹣270N＝30N，故B错误；
故选：A。
13．（3分）如图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（ ）
A．待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
B．在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气
C．装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入氢气
D．该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
【答案】B
【分析】根据氢气具有还原性，结合氢气还原氧化铜的实验注意事项，进行分析判断。
【解答】解：A、待药品完全反应后，冷却至室温，以防止生成的铜再次被氧化。
B、在给试管内药品加热前，以防止加热时发生爆炸。
C、装置中试管口需略向下倾斜，使试管炸裂。
D、一氧化碳有毒，该实验装置不能直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验。
故选：B。
14．（3分）杭州某学校小潘同学在进行校外拓展训练时非常热爱攀岩运动。该同学大概用20秒时间登上5m高的岩顶，则他攀岩的平均功率约为（ ）
A．10WB．100WC．1kWD．10kW
【答案】B
【分析】该同学的质量约为50kg，人做功用来克服重力做功，故人做功的数据可尽似为重力的功，再由功率公式可求得平均功率。
【解答】解：该同学的质量约为50kg，他攀岩时克服重力做功为：
W＝mgh＝50kg×10N/kg×5m＝2500J；
则他攀岩时的平均功率为：
P＝＝＝125W≈100W。
故选：B。
15．（3分）如图所示，一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动（不计摩擦），使木棒的下端由A处缓慢地抬升到B处。这一过程中（ ）
A．逐渐增大B．保持不变C．逐渐减小D．无法确定
【答案】B
【分析】根据杠杆的平衡条件分析拉力的大小变化。
【解答】解：一根木棒在一个始终竖直向上的拉力F作用下绕转轴O自由转动，在转动的过程中，根据三角形知识可知，根据杠杆的平衡条件F1l1＝F2l2可知，动力的大小不变。
故选：B。
二、简答题（本大题共28分）
16．（4分）图甲表示淀粉在消化道内逐步分解的示意图，图乙曲线（X、Y、Z）分别表示三大营养物质在消化道中各部位（依次用A、B、C、D、E表示）
（1）图甲中，淀粉经过①和②过程，最终分解为葡萄糖被人体吸收 唾液、肠液和胰液 。
（2）图乙中表示蛋白质消化过程的曲线是 Y （选填“X”“Y”或“Z”）。
【答案】（1）唾液、肠液和胰液.
（2）Y。
【分析】图乙中：A口腔、B咽和食道、C胃、D小肠、E大肠；X表示淀粉的消化过程、Y表示蛋白质的消化过程、Z表示脂肪的消化过程，解答即可。
【解答】解：（1）淀粉的消化从口腔开始，口腔中的唾液淀粉酶能够将部分淀粉分解为麦芽糖，由于小肠中的胰液和肠液中含有消化糖类，淀粉等糖类物质在小肠内被彻底消化为葡萄糖、肠液和胰液。
（2）淀粉的消化从口腔开始，蛋白质的消化是从胃开始的，所以图乙中X表示淀粉的消化过程，Z表示脂肪的消化过程。
故答案为：
（1）唾液、肠液和胰液.
（2）Y。
17．（4分）有一种做成胶囊形状的内窥镜，它外观与普通胶囊药丸区别不大，但它携带高清摄像头，胶囊内窥镜随消化道肌肉运动前行并拍摄图像，再把图像传出来供医生观察诊断。请据此回答：
（1）胶囊内窥镜用于胃部检查时，需要在胃中停留15～30min，由此可推测胶囊外壳的成分不可能是 B （填字母，下同）。
A．淀粉
B．蛋白质
（2）胶囊内窥镜除了用于胃部检查，还可用于 A、B 部位的检查。
A．食道
B．小肠
C．肝脏
【答案】（1）B。
（2）A、B。
【分析】1、消化系统由消化道和消化腺两大部分组成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠、大肠、肛门等。消化腺包括唾液腺、胃腺、肝脏、肠腺和胰腺。
2、口腔的唾液淀粉酶将淀粉转化成麦芽糖，胃中的胃液初步消化蛋白质，小肠中有肠液、胰液、胆汁，消化糖类、蛋白质和脂肪，在小肠中，蛋白质分解成氨基酸，淀粉分解成葡萄糖，脂肪分解成甘油和脂肪酸。
【解答】解：（1）胶囊内窥镜用于胃部检查时，需要在胃中停留15─30分钟，因为胃液中有胃蛋白酶。
（2）消化道包括口腔、咽、食管、胃、大肠，是胶囊经过的场所，胶囊内镜不能检查肝脏。
故答案为：
（1）B。
（2）A、B。
18．（4分）使用清洁能源天然气有助于国家提出的2060年前实现碳中和的目标。小明同学用他家的天然气灶将质量为2kg，初温为15℃的水加热到95℃，水吸收的热量是 6.72×105 J；若此过程的热效率为40%，则此过程消耗天然气 0.04 m3。（水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），天然气热值为4.2×107J/m3）
【答案】6.72×105；0.04。
【分析】（1）知道水的比热容、质量、初温度和末温度，利用Q吸＝cmΔt求出水吸收的热量；
（2）根据η＝变形公式求天然气完全燃烧放出的热量；根据Q放＝Vq变形公式求出烧这些水需要天然气的体积。
【解答】解：（1）水吸收的热量为：Q吸＝cmΔt＝4.2×104J/（kg•℃）×2kg×（95℃﹣15℃）＝6.72×108J；
（2）由η＝可得，
天然气完全燃烧放出的热量为：Q放＝＝＝1.68×107J；
由Q放＝Vq，可得，
需要燃烧的天然气的体积为：V＝＝＝0.04m8。
故答案为：6.72×105；4.04。
19．（4分）在盐酸中加入过量的某种金属粉末，反应的微观模型如图所示，图中圆圈表示该反应前后溶液中存在的主要离子。
（1）该金属粉末可能是 B 。
A.Cu
B.Mg
C.Al
D.Na
（2）图中“”所代表的离子是 H+ （填离子符号）。
【答案】（1）B；
（2）H+。
【分析】在盐酸中加入过量的某种金属粉末，由反应的微观模型图，反应后溶液中存在的离子中金属离子和氯离子的个数比为1：2，进行分析解答。
【解答】解：（1）在盐酸中加入过量的某种金属粉末，由反应的微观模型图，该金属粉末可能是镁，氯化镁中镁离子和氯离子的个数比为1：2，铜不与稀盐酸反应；钠与稀盐酸生成的氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为4：1。
（2）镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的实质是镁原子和氢离子反应生成镁离子和氢分子”所代表的离子是氢离子，其离子符号为H+。
故答案为：
（1）B；
（2）H+。
20．（4分）实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计如下实验方案：
请你回答下列问题：
（1）X溶液与Ba（OH）2溶液反应属于 复分解反应 （基本反应类型）。
（2）Y溶液中溶质的化学式是 K2CO3 。
【答案】见试题解答内容
【分析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂质至少要满足两个条件：①一般加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
【解答】解：（1）镁离子用氢氧根离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，能除去硫酸镁，除钙离子加入过量的碳酸钾溶液转化为沉淀2溶液反应，即硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀，属于复分解反应。
（2）滤液Ⅰ中含有氯化钾、氯化钙，Y溶液是碳酸钾溶液，能与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾2CO6。
故答案为：
（1）复分解反应；
（2）K2CO3。
21．（4分）如图甲所示，在一个罐子的盖和底各开两个小洞，将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中，如图乙为其截面图。做好后如图丙所示，将该罐子从斜面A点由静止释放，然后返回，自行滚上斜面的B点停止后又滚下斜面……如此往返 D 点（选填字母）的弹性势能最大；第一次返回斜面，罐子整体在C点时的机械能 大于 （选填“大于”、“小于”或“等于”）在B点时的机械能。
【答案】D；大于。
【分析】（1）重力势能的大小与质量、高度有关；弹性势能的大小与弹性形变的程度有关；动能的大小与质量、速度有关；
（2）罐子最后停在水平面上，罐子的机械能变小了，这说明罐子在运动的过程中，机械能转化为了其他形式的能。
【解答】解：（1）罐子在整个运动过程中的质量不变，在A点时的高度最高；罐子从A点运动到D点，在D点时的形变程度最大；
（2）第一次返回斜面，向上滚动的过程中，所以罐子整体在C点时的机械能大于在B点时的机械能。
故答案为：D；大于。
22．（4分）如图1为脱模油厂的油桶，空桶质量为100kg，油桶高为0.8m，据此回答。某次装卸中，小明需要将直立的空油桶（如图1），推翻空油桶所需的最小力F1。
（1）在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功 100 J。
（2）若将翻倒的空油桶（如图2）重新竖起所用的最小力为F2，那么，F1 小于 F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
【答案】（1）100；（2）小于。
【分析】（1）当AD在竖直方向时油桶刚好被推翻，至少需要对油桶做功等于克服油桶重力做的功，据此计算；
（2）根据杠杆平衡条件分析答题。
【解答】解：（1）由几何知识可得：AD＝＝＝2m，
在推翻油桶过程中，小明至少需要对油桶做功：
W＝mg（﹣）＝100kg×10N/kg×（﹣；
（2）由图1和图4所示可知，两种情况下，均等于对角线的长度，图1的阻力臂小于图2的阻力臂，图2中的推力小于图2中的推力1小于F8。
故答案为：（1）100；（2）小于。
三、实验探究题（本大题共42分）
23．（6分）小文想探究pH对唾液淀粉酶的影响，他用胶囊板进行实验，步骤如下。
①准备淘米水50mL
②用滴管分别在胶囊板的5个凹穴中滴2滴不同pH的溶液，如图甲所示
③分别在5个凹穴中滴2滴淘米水及1滴碘液
④漱口后取唾液，分别滴1滴到5个凹穴中，并用牙签搅拌
⑤将胶囊板放在手掌上
⑥记录蓝色褪去时间
（1）步骤⑤“将胶囊板放在手掌上”的目的是 唾液淀粉酶的消化过程提供适宜的温度 。
（2）小文根据记录的实验结果绘制成图乙，从图乙中能得出的结论是 在其他条件相同时，pH在6.4～7.2之间，随着pH的增大，唾液淀粉酶的催化活性逐渐降低 。
（3）小成认为小文的实验还不能得出唾液淀粉酶的最适pH，请你说出理由并帮小文改进实验 题图曲线没有出现曲线的转折点（最低点），不能得出唾液淀粉酶的最适pH；应该继续设置5.8、6.0、6.2等一系列不同pH的实验组，并记录蓝色褪去时间，当曲线呈现出先下降后上升的趋势后，最低点对应的pH值是最适宜pH 。
【答案】（1）唾液淀粉酶的消化过程提供适宜的温度
（2）在其他条件相同时，pH在6.4～7.2之间，随着pH的增大，唾液淀粉酶的催化活性逐渐降低
（3）题图曲线没有出现曲线的转折点（最低点），不能得出唾液淀粉酶的最适pH；应该继续设置5.8、6.0、6.2等一系列不同pH的实验组，并记录蓝色褪去时间，当曲线呈现出先下降后上升的趋势后，最低点对应的pH值是最适宜pH
【分析】（1）唾液腺的开口在口腔，唾液腺能分泌唾液，唾液中含有唾液淀粉酶，能够将淀粉初步消化为麦芽糖。
（2）淀粉遇到碘液会变蓝，麦芽糖遇到碘液不会变蓝。
（3）酶的活性受温度的影响，高温可能会使酶失去活性，低温会使酶的活性受到抑制，在37℃左右唾液淀粉酶的催化作用最强。
【解答】解：（1）酶的活性受温度的影响，高温可能会使酶失去活性，在37℃左右唾液淀粉酶的催化作用最强，所以。
（2）观察图乙可知，在pH是6.4～3.2之间，根据曲线的变化，pH在6.6～7.2之间，唾液淀粉酶的催化活性逐渐降低。
（3）小成认为小文的实验还不能得出唾液淀粉酶的最适pH。理由是：褪色时间短说明唾液淀粉酶的活性高。因此、7.0，并记录蓝色褪去时间，最低点对应的pH值是最适宜pH。
故答案为：
（1）唾液淀粉酶的消化过程提供适宜的温度
（2）在其他条件相同时，pH在6.6～7.2之间，唾液淀粉酶的催化活性逐渐降低
（3）题图曲线没有出现曲线的转折点（最低点），不能得出唾液淀粉酶的最适pH、2.0，并记录蓝色褪去时间，最低点对应的pH值是最适宜pH
24．（6分）由于大量使用一次性塑料方便袋造成的“白色污染”，已成为一个严重的社会问题。某科学研究小组的同学欲对某种塑料的组成进行分析探究（资料显示该塑料只含C、H两种元素），他们设计了如图所示的实验装置，推算塑料组成元素的含量。请根据实验装置，回答下列问题：
（1）由于发生装置A制取的氧气中混有CO2和水蒸气，为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，装置C中盛放的试剂应该是 浓硫酸 。
（2）本实验的装置在连接设计过程中有错误，应如何改进？ 对调装置E、F的位置
（3）在装置连接正确时，G装置的作用是 防止空气中的二氧化碳进入吸收装置中 。
【答案】（1）浓硫酸；
（2）对调装置E、F的位置；
（3）防止空气中的二氧化碳进入吸收装置中。
【分析】（1）根据浓硫酸能够吸收水蒸气来分析解答；
（2）根据有水首先要吸收水，若先经过氢氧化钠溶液会带出水蒸气来分析解答；
（3）根据碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，能够吸收水蒸气和二氧化碳来分析解答。
【解答】解：（1）为使D装置中塑料试样在纯氧中燃烧，首先要将气体通过氢氧化钠溶液除去二氧化碳，装置C中盛放的试剂应该是浓硫酸；
（2）塑料燃烧生成二氧化碳和水，要测定碳，需要测定生成的二氧化碳和水的质量，若先经过氢氧化钠溶液会带出水蒸气、F的位置；
（3）碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，则装置连接正确时。
故答案为：（1）浓硫酸；
（2）对调装置E、F的位置；
（3）防止空气中的二氧化碳进入吸收装置中。
25．（6分）为了证明Ca（OH）2溶液与稀盐酸、NaOH溶液与CO2能发生化学反应。小乐设计了如图所示实验装置（装置气密性良好，实验前弹簧夹K1、K2处于关闭状态）和如下实验步骤：
步骤1：打开活塞 ①，逐滴滴加稀盐酸直至过量后关闭活塞①；同时打开K1，鼓入N2（起搅拌作用，使反应充分进行）。
步骤2：关闭K1，打开活塞②，将足量NaOH溶液注入锥形瓶后立即关闭活塞②。
步骤3：一段时间后，打开K2。
（1）在步骤1中，能证明Ca（OH）2溶液与稀盐酸发生化学反应的实验现象是： A中酚酞试液由红色变成无色。 。
（2）在步骤3中，观察到的现象为：A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀，能否证明NaOH溶液与CO2发生化学反应。判断并说明理由 不能，也有可能是CO2溶解于NaOH溶液的水中，导致气压减小，A中溶液倒吸进入B ；写出生成白色沉淀的化学方程式 CaCl2+Na2CO3═2NaCl+CaCO3↓ 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）根据酚酞在碱性条件下变红，在中性条件下不变色分析；
（2）根据打开活塞②，氢氧化钠和二氧化碳反应，使瓶内压强减小，在大气压的作用下，打开K2时，盐酸与氢氧化钙反应生成的氯化钙溶液进入B中分析解答；
【解答】解：（1）开始时，氢氧化钙溶液显碱性，氢氧化钙与盐酸反应生成氯化钙和水，氢氧化钙溶液与稀盐酸恰好完全反应时，锥形瓶中溶液红色逐渐褪去变为无色2溶液与稀盐酸发生化学反应的实验现象是A中酚酞试液由红色变成无色。
（2）观察到的现象为：A中溶液倒吸进入B，B中产生白色沉淀。仅凭“A中溶液倒吸进入B”这一现象2发生化学反应，因为有可能是CO4溶解于NaOH溶液的水中，导致气压减小；氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠2+Na2CO7═2NaCl+CaCO3↓。
故答案为：（1）A中酚酞试液由红色变成无色。
（2）不能，也有可能是CO3溶解于NaOH溶液的水中，导致气压减小；CaCl2+Na2CO2═2NaCl+CaCO3↓。
26．（8分）小明用如图装置来测定斜面的机械效率。每次实验时，被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动。如表是小明记录实验数据的表格。
（1）本实验中是通过改变 木块高度h 从而改变斜面的倾斜程度。
（2）经计算，“较陡”时，斜面的机械效率为 50% 。
（3）综合分析以上数据，可以得出的实验结论为： 其它条件相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越大 。
（4）“最陡”时，小车对长木板的摩擦力为 2N 。
【答案】（1）木块高度h；（2）50%；（3）其它条件相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越大；（4）2N。
【分析】（1）本实验中可以手动改变木块高度h从而改变斜面的倾斜程度；
（2）根据W有＝Gh计算出有用功，根据W总＝Fs计算出总功，根据η＝×100%计算出斜面的机械效率；
（3）根据表格的数据可分析斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系；
（4）木板对小车的摩擦力做的功为额外功，根据W额＝W总﹣W有＝fs可计算出木板对小车的摩擦力，小车在斜面上是匀速直线运动的，根据力的作用是相互的知，小车对长木板的摩擦力等于木板对小车的摩擦力。
【解答】解：（1）本实验中可以手动改变木块高度h从而改变斜面的倾斜程度；
（2）由表格的第2组实验数据知，克服小车重力做的有用功为：
W有＝Gh＝10N×0.6m＝2J，
弹簧测力计拉力对小车做的总功为：
W总＝Fs＝4N×8m＝4J，
则此时斜面的机械效率为：
η＝×100%＝；
（3）根据表格的数据知，其它条件相同时，斜面的机械效率越大；
（4）根据表格的第3组实验数据知，此时克服小车重力做的有用功为：
W有′＝Gh′＝10N×0.8m＝4J，
弹簧测力计拉力对小车做的总功为：
W总′＝F′s＝6N×7m＝6J，
则小车克服斜面摩擦力做的额外功为：W额＝W总′﹣W有′＝6J﹣2J＝2J，
根据W额＝fs得，木板对小车的摩擦力为：f＝＝，
由于小车在斜面上是匀速直线运动，根据力的作用是相互的知。
故答案为：（1）木块高度h；（2）50%，斜面越陡；（4）2N。
27．（8分）风车是利用风力做功的装置。小明制作了一架小风车，他想粗略测定风车在一定风速下做功的功率，实验装置如图所示。
（1）观察实验装置，小明是通过测量细线对 回形针 做功的功率来测定风车做功的功率；
（2）除了图中的实验器材，还必需的测量工具有：天平、 刻度尺 和 秒表 ；
（3）实验时，逐渐增加挂在细线下的回形针数量，直到细线恰好缓慢匀速提升回形针为止。若测得回形针匀速上升的高度h、所用的时间t、回形针的总质量m （表达式中的物理量均用符号表示）；
（4）如果选用较粗重的线做实验，则与选用较细的线相比，测得风车的功率值偏 小 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由图可知，回形针随风车的转动会上升，测量细线对回形针做功的功率即可测出风车做功的功率；
（2）细线对回形针做的功W＝Gh＝mgh，功率P＝，据此确定实验需要的器材；
（3）根据做功工作和功率公式得出细线对回形针做功的功率即为风车做功功率的表达式；
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，据此分析测量值和真实值之间的关系。
【解答】解：（1）由实验装置可知，通过测量细线对回形针做功的功率即可粗略测定风车在一定风速下做功的功率；
（2）由W＝Gh＝mgh可知，要测细线对回形针做的功需要天平测出回形针的总质量m和刻度尺测出回形针上升的高度h，
由P＝可得；
（3）风车做功的功率P＝＝＝；
（4）线本身有质量，对回形针做功的同时要对线做功，提升相同的高度时所用的时间t增大，测得风车的功率值偏小。
故答案为：（1）回形针；
（2）刻度尺；秒表；
（3）；
（4）小。
28．（8分）牙是人体口腔内的消化器官。而龋齿（俗称蛀牙）是青少年中发生率很高的牙病。
（1）下列龋齿形成的过程中，哪一环节会导致患者感觉到剧烈牙疼 D 。
（2）使用含氟牙膏是预防龋齿的一种有效途径，但过量摄入氟化物，也会引起氟斑牙等疾病。因此在含氟牙膏上往往标明：六岁及以下儿童使用豌豆大小牙膏 B 。
B 0.3cm3
（3）含氟牙膏中摩擦剂的种类对氟化物能否有效预防龋齿有较大影响。假如某含氟牙膏中使用的摩擦剂成分可能为碳酸钙、水合硅石（不溶于水且不与盐酸反应）中的一种或两种，而牙膏的其他成分均能溶于水且不与盐酸反应。请设计实验探究此牙膏中摩擦剂的成分。 取适量牙膏于试管中，加入足量水溶解，再加入足量稀盐酸，不溶物部分溶解，产生气泡，此牙膏中摩擦剂的成分是碳酸钙、水合硅石 （写出实验思路即可）
【答案】（1）D。
（2）B。
（3）取适量牙膏于试管中，加入足量水溶解，再加入足量稀盐酸，不溶物部分溶解，产生气泡，此牙膏中摩擦剂的成分是碳酸钙、水合硅石。
【分析】（1）牙釉质顺坏会伤及神经，导致患者感觉到剧烈牙疼。
（2）根据豌豆的半径科研估算其体积。
（3）水合硅石不溶于稀盐酸，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。
【解答】解：（1）牙釉质顺坏会伤及神经，导致患者感觉到剧烈牙疼。
故答案为：D。
（2）豌豆的半径约为2.5mm﹣4.5mm，豌豆大小牙膏的体积约为0.2cm3。
故答案为：B。
（3）取适量牙膏于试管中，加入足量水溶解，不溶物部分溶解（碳酸钙溶于稀盐酸，产生气泡（碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，此牙膏中摩擦剂的成分是碳酸钙。
故答案为：取适量牙膏于试管中，加入足量水溶解，不溶物部分溶解，此牙膏中摩擦剂的成分是碳酸钙。
四、解答题（本大题共45分）
29．（7分）如图所示，一辆汽车通过滑轮组将深井中的物体从井底匀速拉至井口，所用时间为15s，物体重G物＝6×103N，汽车重G重＝3×104N，汽车匀速拉绳子时的拉力F＝2.5×103N。求：
（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了多少功？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为多少？
【答案】（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了9×104J的功；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为6×103W。
【分析】（1）由图知，承担重物绳子的段数n＝3，由s＝nh计算绳端移动距离，根据W＝Fs计算汽车拉绳子的拉力做的功；
（2）根据W有＝Gh计算有用功；根据η＝计算滑轮组的机械效率；
（3）由速度公式计算绳端速度，由P＝＝＝Fv计算汽车拉绳子时拉力F的功率。
【解答】解：（1）由图知，承担重物绳子的段数n＝3，
绳端移动距离：s＝nh＝3×12m＝36m，
汽车拉绳子的拉力做的总功：
W总＝Fs＝4.5×103N×36m＝4×104J；
（2）克服重物重力所做的有用功：
W有＝G物h＝6×105N×12m＝7.2×105J，
滑轮组的机械效率：
η＝＝＝80%；
（3）绳端速度：v＝＝＝2.4m/s，
汽车拉绳子时拉力F的功率：
P＝＝＝Fv＝5.5×103N×5.4m/s＝6×105W。
答：（1）将物体从井底拉至井口的过程中，汽车拉绳子的拉力做了9×104J的功；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）汽车拉绳子时拉力F的功率为3×103W。
30．（6分）在核酸检测时，“伸缩式隔离栏”在维护待检人群秩序和定向疏导上发挥了重要作用。如图甲所示的“伸缩式隔离栏”由圆形底座、立杆和顶端的伸缩装置组成；顶端的伸缩装置里有固定布带的弹性装置、布带和伸缩头，布带伸长；松手后，其中圆形底座质量为6千克（质量分布均匀），直径为30cm（立杆直径、布带宽度、底座厚度均不计，除底座外其余部件的质量也不计）。（g取10N/kg）
（1）如图甲所示，布带向右拉出时，可将“伸缩式隔离栏”整体看作为一根杠杆1。
（2）在“伸缩式隔离栏”不发生倾斜的要求下，可施加在布带上的最大拉力为多少？
【答案】（1）如图所示；
（2）布带可承受的最大拉力为10N。
【分析】（1）隔离柱整体看成是一根杠杆，则底座的右端是支点，过支点作拉力作用线的垂线段，即拉力的力臂。
（2）在使用“标配底座”时，根据G＝mg求出隔离柱整体的重力，分析得出阻力臂的大小；根据杠杆的平衡条件求得可承受的最大拉力。
【解答】解：
（1）隔离柱整体看成是一根杠杆，则底座的右端是支点，即拉力的力臂L
（2）在使用“标配底座”时，隔离柱整体的重力：G＝mg＝6kg×10N/kg＝60N；
圆盘的半径为×30cm＝15cm，
由图知，以底盘右侧点为支点，自身重力力臂L′＝15cm；
根据杠杆平衡条件可得：FL＝GL′，
所以，F＝＝。
答：（1）如图所示；
（2）布带可承受的最大拉力为10N。
31．（7分）如图甲所示的地面清洁机器人，质量为3kg。机器人在水平地面运动时，所受推力F与速度v关系如图乙所示。求：
（1）该机器人受到的重力为多大？
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m，水平推力做了多少功？
（3）该机器人在水平地面上以0.5m/s速度匀速直线运动时，水平推力的功率是多大？
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）利用G＝mg求该机器人受到的重力；
（2）知道该机器人所提供的水平推力和距离，利用W＝Fs求水平推力做的功；
（3）该机器人在水平地面上的速度，由图乙得出此时的推力，利用P＝Fv求水平推力的功率。
【解答】解：
（1）该机器人受到的重力：
G＝mg＝3kg×9.7N/kg＝29.4N；
（2）该机器人所提供的水平推力为300N时，匀速直线运动3m
W＝Fs＝300N×5m＝900J；
（3）该机器人在水平地面上以0.5 m/s速度匀速直线运动时 N，则水平推力的功率：
P＝＝＝F′v＝150 m/s＝75 W。
答：（1）该机器人受到的重力为29.4N；
（2）水平推力做的功为900J；
（3）水平推力的功率为75W。
32．（6分）如图甲是在一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，反复快速用力F1压下活塞，观察棉花能否燃烧起来的实验。该实验器材不仅携带乙醚非常不方便，而且要达到理想实验效果也比较费力。通过改进后如图乙，反复快速应较小的力F2作用于A点压下活塞，比较容易观察到理想的实验效果。
（1）请在图乙中作出在A点施加的最小的力F2。
（2）请你通过比较实验改进前后，对图乙装置中棉花燃烧起来的现象加以解释。 下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来 。
【答案】（1）见上图；（2）下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使其气体的内能增加，温度升高，当温度升高达到棉花的着火点时，筒内棉花燃烧起来。
【分析】在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小。
做功可以使内能与机械能之间进行转化：对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少。
【解答】解：（1）由杠杆平衡条件F1l1＝F6l2可知，在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力越小，因此OA作为动力臂最长，过A点垂直于OA向下做出最小力的示意图
（2）下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，使其气体的内能增加，当温度升高达到棉花的着火点时。
故答案为：（1）见上图；（2）下压活塞时，机械能转化为空气的内能，温度升高，筒内棉花燃烧起来。
33．（6分）（NH4）2SO4、NH4NO3、（NH4）3PO4是常见的化肥，对提高农作物产量有重要作用。
（1）上述物质中属于复合肥的是 （NH4）3PO4 。
（2）NH4NO3中N、H、O三种元素的质量比为 7：1：12 。
（3）为测定（NH4）2SO4化肥样品中氮元素的质量分数，小青称取20g样品（样品中杂质不含氮元素、可溶，且不参与反应）溶于水2溶液，充分反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得白色固体23.30g4）2SO4化肥样品中氮元素的质量分数。
【答案】（1）（NH4）3PO4；
（2）7：1：12；
（3）14%。
【分析】（1）根据已有的知识进行分析，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；
（2）根据物质中各元素的质量比就是相对原子质量乘以原子个数之比进行分析；
（3）根据氯化钡和硫酸铵反应生成硫酸钡沉淀和氯化铵，然后结合白色沉淀的质量计算氮元素的质量进行解答。
【解答】解：（1）（NH4）3PO2中含有氮元素和磷元素，属于复合肥。
（2）NH4NO3中N、H、O三种元素的质量比为：（14×6）：（4×1）：（16×8）＝7：1：12。
（3）设硫酸铵中含有氮元素质量为x。
由（NH7）2SO4+BaCl6＝BaSO4↓+2NH7Cl可知：
2N﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣（NH4）SO7﹣﹣﹣﹣﹣BaSO4
28 233
x 23.30g
解得：x＝2.6g
所以该（NH4）2SO7化肥样品中氮元素的质量分数为：×100%＝14%。
答：该（NH4）2SO4化肥样品中氮元素的质量分数是14%。
故答案为：（1）（NH5）3PO4；
（2）4：1：12；
（3）14%。
34．（4分）其科学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图甲所示的装置继续实验，测定的部分数据如图乙所示。试计算该固体样品中各成分的质量。
【答案】该固体样品中氧化铁的质量为8g，铁粉的质量为5.6g。
【分析】根据反应后固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，结合化学方程式的计算来分析。
【解答】解：氧化铁和一氧化碳在高温的条件下生成铁和二氧化碳，反应后固体减少的质量是氧化铁中氧元素的质量，氧化铁氧元素的质量为：13.6g﹣11.2g＝4.4g，
设该固体样品中氧化铁的质量为x。
Fe2O2+3CO2Fe+5CO2△m
160 112
x 2.8g
y＝5g
则该固体样品中氧化铁的质量为8g，铁粉的质量为：13.6g﹣3g＝5.6g。
答：该固体样品中氧化铁的质量为2g，铁粉的质量为5.6g。
35．（9分）氢能是一种清洁高效的能源，促进制氢技术发展和氢能利用，是我国实现“双碳”目标和能源结构转型的必然途径。阅读材料
材料1：如图1所示为我国科学家研发的循环制氢和贮存氢气的新工艺。
材料2：为了促进氢能利用，科学家设计了如图2所示的人工光合作用系统，模拟植物利用太阳能合成糖类的过程。
（1）在“循环制氢”中需要不断补充加入的物质是 水 。“贮存氢气”中通入氩气作为保护气，体现氩气的化学性质 稳定 （选填“稳定”或“活泼”），“贮容氢气”中发生反应的化学方程式为 2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2 。以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时，获得的平均牵引力为8.4×102N，则行驶100km的路程消耗的氢气大约是 1 kg。
（2）人工光合作用系统模拟了植物细胞中的光合作用，气泵模拟叶片上的 气孔 ，作为气体进出的门户。
【答案】（1）水；稳定；2Mg2Cu+3H23MgH2+MgCu2；1；
（2）气孔。
【分析】（1）根据在“循环制氢”中，水不断分解成氢气和氧气，氩气的化学性质稳定，以及“贮存氢气”中发生的反应是Mg2Cu和H2在高温、氩气的条件下反应生成MgH2和MgCu2来分析；根据已知牵引力的大小和路程，根据公式W＝FS可求牵引力做的功，还知道氢的转换效率，可求消耗氢的质量来分析；
（2）根据光合作用过程来分析。
【解答】解：（1）由图可知，在“循环制氢”中，则需要不断补充加入的物质是水，体现氩气的化学性质稳定2Cu和H2在高温、氩气的条件下反应生成MgH2和MgCu2，反应的化学方程式为：2Mg2Cu+3H28MgH2+MgCu2。以氢气作为燃料的某氢能源汽车的发动机效率为60%，若该车在道路上行驶时6N，则行驶100km的路程牵引力做的功W＝FS＝8.4×108N×100000m＝8.4×106J，m氢＝＝＝1kg。
（2）人工光合作用系统模拟了植物细胞中的光合作用，气泵模拟叶片上的气孔。
故答案为：
（1）水；稳定2Cu+7H23MgH4+MgCu2；1；
（2）气孔。实验次数
斜面的倾斜程度
小车重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长S/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33%
2
较陡
10
0.2
4
1
3
最陡
10
0.4
6
1
4
6
66.7%
实验次数
斜面的倾斜程度
小车重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长S/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33%
2
较陡
10
0.2
4
1
3
最陡
10
0.4
6
1
4
6
66.7%