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浙江省宁波市余姚市三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题提升题
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浙江省宁波市余姚市三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题提升题
一．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
1．（2021秋•宁波期末）有一包白色粉末，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为了确定其组成，小明称取了9.3克粉末，向其中加入100克7.3%的稀盐酸，充分反应后，生成的气体完全逸出（忽略其它物质逸出），所得溶液的质量为107.1克，用pH试纸检测溶液呈中性。请回答下列问题：
（1）产生气体的质量为 。
（2）产生上述气体消耗掉稀盐酸的质量为 。
（3）这包白色粉末的成分是 。
（4）求所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）
2．（2021秋•宁波期末）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液的质量关系如图所示。已知实验过程中产生的气体全部逸出，请分析回答下列问题：
（1）oa段所发生反应的基本类型是 。
（2）bc段可观察的现象是 。
（3）d点溶液中的溶质是 。
（4）图中m的值是 。
（5）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的质量比为 。
3．（2020秋•余姚市期末）为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分，同学们做了以下实验：取50克滤液于烧杯中，先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克，接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
（1）滤液X的pH 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）滤液X中含有的溶质是 。
（3）图中m1的值为 。
（4）滴加入30克稀硫酸时，烧杯中沉淀的质量m2的值为多少？（写出计算过程）
4．（2022秋•余姚市期末）实验室中取50.8gH2O2溶液和2gMnO2粉末混合制取氧气。当制得所需的氧气后，停止收集，此时测得装置内剩余物质的总质量为52g，剩余H2O2溶液中溶质质量分数降为1.68%。请计算：
（1）H2O2和MnO2属于 （填物质类别）。
（2）反应中制得氧气的质量是 g。
（3）计算反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数。
5．（2022秋•余姚市期末）同学们用石灰石和稀盐酸制取CO2后，用废液缸收集了残留的废液。小科想探究废液中溶质的组成，进行了如下实验。
①向少量废液中滴加石蕊试液，试液变红色。
②向10mL废液中滴加Na2CO3溶液，测得沉淀总质量与加入的Na2CO3溶液总质量的关系如表所示，第四次测量：
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
加入Na2CO3溶液的总质量/g
10
20
30
40
生成沉淀总质量/g
a
0.5
1.5
2
请分析计算：
（1）实验室制取CO2后，废液中的溶质是 。（填化学式）
（2）表格中a＝ 。
（3）另取10mL废液置于通风橱充分加热蒸发，可得固体质量多少？
（4）第三次测量后，加入质量为m（m＜10g）的Na2CO3溶液，则生成沉淀的总质量可能为 （要求答出可能的区间范围）。
二．功率的计算（共1小题）
6．（2022秋•余姚市期末）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升4m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，工人做功的功率恒定为0.25kW，动滑轮自重为60N，求：
（1）工人所做的功是多少？
（2）这个过程所做的额外功是多少？
（3）拉力F是多少？
三．滑轮及滑轮组的机械效率（共1小题）
7．（2020秋•余姚市期末）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为600N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重及摩擦。则问：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）滑轮组提升重物所做的功是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
（4）改变提升的物重，当绳子自由端的拉力F为 时，该滑轮组的机械效率达到90%。
四．电功与电能（共1小题）
8．（2020秋•余姚市期末）LED灯因其节能稳定、寿命长等优势被广泛应用于各个领域。LED灯对于过载电流的耐受性较差，所以一般采用不高于其额定电流的恒流电源。某科学兴趣小组制作了一款亮度可调节的LED灯，已知该装置内部电路由一滑动变阻器和一LED灯连接而成
（1）小科欲探究其内部结构，给装置通以1A的恒定电流，当向右移动滑片时灯泡变亮。以下是小科绘制的四幅装置内部电路图，其中正确的是 。（填字母代号）
（2）在老师的指导下，小科将电压表并联在滑动变阻器两端，继续在1A的恒流电源下探究滑片移动距离与电压表示数的关系，绘制出图2（定左端为0cm刻度，测得可移动长度12cm，即为滑动变阻器总长度）。
①根据图2中数据，计算滑动变阻器最大阻值R1及LED灯阻值R2。（LED灯阻值不随温度改变）
②给上述装置通以1A的恒定电流，让LED灯在最大功率下工作10分钟，求LED灯消耗的电能W。（假设电路连接正常）
五．电功率的计算（共1小题）
9．（2022秋•余姚市期末）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （填“加，热水“保温洗涤“或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
六．焦耳定律的计算（共1小题）
10．（2021秋•宁波期末）如图甲为陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火挡快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500W，文火慢熬功率为100W，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，同时开关S2 （填“闭合”或“断开”）时，电煎药壶处于文火挡。
（2）电加热丝R2的阻值是 欧。
（3）求电煎药壶处于保温挡时的功率。
（4）分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 （填“大于”、“小于”或“等于”）后半段时间的加热效率。
浙江省宁波市余姚市三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题提升题
参考答案与试题解析
一．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
1．（2021秋•宁波期末）有一包白色粉末，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为了确定其组成，小明称取了9.3克粉末，向其中加入100克7.3%的稀盐酸，充分反应后，生成的气体完全逸出（忽略其它物质逸出），所得溶液的质量为107.1克，用pH试纸检测溶液呈中性。请回答下列问题：
（1）产生气体的质量为 2.2g 。
（2）产生上述气体消耗掉稀盐酸的质量为 50g 。
（3）这包白色粉末的成分是 碳酸钠、氢氧化钠 。
（4）求所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）
【答案】（1）2.2g；
（2）50g；
（3）碳酸钠、氢氧化钠；
（4）10.9%。
【解答】解：（1）反应生成二氧化碳质量：9.3g+100g﹣107.1g＝2.2g，
（2）设碳酸钠质量为x，消耗氯化氢质量为y，生成氯化钠质量为z，
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，
106 73 117 44
x y z 2.2g
，，，
x＝5.3g，y＝3.65g，z＝5.85g，
产生上述气体消耗掉稀盐酸的质量为：3.65g÷7.3%＝50g；
（3）设氢氧化钠质量为m，反应生成氯化钠质量为n，
用pH试纸检测溶液呈中性，说明过量的盐酸和氢氧化钠反应，即样品中含有氢氧化钠，
与氢氧化钠反应的氯化氢质量：100g×7.3%﹣3.65g＝3.65g，
NaOH+HCl═NaCl+H2O，
40 36.5 58.5
m 3.65g n
，，
m＝4g，n＝5.85g，
样品中氯化钠质量：9.3g﹣5.3g﹣4g＝0，说明样品中不含有氯化钠，即样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
故填：碳酸钠、氢氧化钠。
（4）所得溶液中溶质的质量分数是：×100%≈10.9%，
答：所得溶液中溶质的质量分数是10.9%。
故答案为：（1）2.2g；
（2）50g；
（3）碳酸钠、氢氧化钠；
（4）10.9%。
2．（2021秋•宁波期末）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液的质量关系如图所示。已知实验过程中产生的气体全部逸出，请分析回答下列问题：
（1）oa段所发生反应的基本类型是 复分解反应 。
（2）bc段可观察的现象是 沉淀逐渐减少 。
（3）d点溶液中的溶质是 氯化钠、氯化钡、氯化氢 。
（4）图中m的值是 2.33 。
（5）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的质量比为 106：71 。
【答案】（1）复分解反应。
（2）沉淀逐渐减少。
（3）氯化钠、氯化钡、氯化氢。
（4）2.33。
（5）106：71.
【解答】解：（1）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，先是 Na2CO3、Na2SO4和BaCl2反应生成碳酸钡和硫酸钡，对应的化学方程式为：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl或者Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl，反应的基本类型是复分解反应。
（2）加入HCl溶液时，由于碳酸钡和盐酸能反应，硫酸钡不能和盐酸反应，bc段可观察的现象是沉淀逐渐减少。
（3）d点盐酸过量，故溶液中的溶质是生成的氯化钠、过剩的氯化钡和氯化氢。
（4）继续加入HCl溶液时，由于碳酸钡和盐酸能反应，硫酸钡不能和盐酸反应，所以可知固体的减少量为消耗掉的碳酸钡的质量，而根据生成的0.88g二氧化碳全部来自碳酸钡可求反应掉的碳酸钡的质量。
设参加反应的碳酸钡的质量为x
BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑
197 44
x 0.88g
x＝3.94g
则硫酸钡的质量为6.27g﹣3.94g＝2.33g
即m的数值为2.33g。
（5）设原混合液中Na2CO3的质量为y，Na2SO4的质量z，
Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl
106 197
y 3.94g
y＝2.12g
Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl
142 233
z 2.33g
z＝1.42g
混合液中Na2CO3和Na2SO4的质量比为：2.12g：1.42g＝106：71；
故答案为：（1）复分解反应。
（2）沉淀逐渐减少。
（3）氯化钠、氯化钡、氯化氢。
（4）2.33。
（5）106：71.
3．（2020秋•余姚市期末）为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分，同学们做了以下实验：取50克滤液于烧杯中，先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克，接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
（1）滤液X的pH 大于 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）滤液X中含有的溶质是 Ba（OH）2、NaOH 。
（3）图中m1的值为 2.91 。
（4）滴加入30克稀硫酸时，烧杯中沉淀的质量m2的值为多少？（写出计算过程）
【答案】（1）大于；
（2）Ba（OH）2、NaOH；
（3）2.91；
（4）m2＝5.24g。
【解答】解：（1）氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠，溶液中含碱，故pH大于7；故答案为：大于；
（2）往滤液X滴加硫酸镁溶液和稀硫酸，根据的溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系图分析，可知滤液中还有很多钡离子；故滤液X中含有的溶质是Ba（OH）2、NaOH。故答案为：Ba（OH）2、NaOH；
（3）图中m1的值为硫酸镁与滤液反应生成的硫酸钡和氢氧化镁沉淀，硫酸镁的质量＝20g×6%＝1.2g，
设加入硫酸镁溶液后生成Mg（OH）2为xg，生成的BaSO4为yg，
MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓
120 233 58
1.2g y x
x＝×58＝0.58g，
y＝×233＝2.33g；故m1＝x+y＝0.58g+2.33＝2.91g
（4）后期加入稀硫酸沉淀质量减少一部分，减少的部分是由于氢氧化镁沉淀与稀硫酸发生反应，减少的质量就是生成Mg（OH）2的质量，4.66是硫酸钡的质量。而滴加入30克稀硫酸时，烧杯中沉淀是Mg（OH）2和BaSO4。故m2＝0.58g+4.66g＝5.24g；
4．（2022秋•余姚市期末）实验室中取50.8gH2O2溶液和2gMnO2粉末混合制取氧气。当制得所需的氧气后，停止收集，此时测得装置内剩余物质的总质量为52g，剩余H2O2溶液中溶质质量分数降为1.68%。请计算：
（1）H2O2和MnO2属于 氧化物 （填物质类别）。
（2）反应中制得氧气的质量是 0.8 g。
（3）计算反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数。
【答案】（1）氧化物；
（2）0.8；
（3）5%。
【解答】解：（1）氧化物是由两种元素组成，并且其中一种元素是氧元素的化合物，则H2O2和MnO2属于氧化物。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应中制得氧气的质量是：50.8g+2g﹣52g＝0.8g。
（3）设反应的H2O2质量为x，
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
＝
x＝1.7g
剩余H2O2的质量为：（52g﹣2g）×1.68%＝0.84g，则反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数为：×100%＝5%。
答：反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数为5%。
故答案为：
（1）氧化物；
（2）0.8；
（3）5%。
5．（2022秋•余姚市期末）同学们用石灰石和稀盐酸制取CO2后，用废液缸收集了残留的废液。小科想探究废液中溶质的组成，进行了如下实验。
①向少量废液中滴加石蕊试液，试液变红色。
②向10mL废液中滴加Na2CO3溶液，测得沉淀总质量与加入的Na2CO3溶液总质量的关系如表所示，第四次测量：
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
加入Na2CO3溶液的总质量/g
10
20
30
40
生成沉淀总质量/g
a
0.5
1.5
2
请分析计算：
（1）实验室制取CO2后，废液中的溶质是 HCl、CaCl2 。（填化学式）
（2）表格中a＝ 0 。
（3）另取10mL废液置于通风橱充分加热蒸发，可得固体质量多少？
（4）第三次测量后，加入质量为m（m＜10g）的Na2CO3溶液，则生成沉淀的总质量可能为 大于1.5g且小于等于2g。 （要求答出可能的区间范围）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由题意可知，向废液中加入石蕊试剂，试剂变成红色，说明溶液呈酸性，证明废液中有HCl剩余，且盐酸与石灰石反应会生成氯化钙，所以废液中的溶质为：HCl，CaCl2；
（2）由表格可知，第二次测量开始出现沉淀，说明从第二次测量开始，HCl已经完全反应，如果HCl剩余不会有沉淀生成，从第三次到第四次多加入了10g碳酸钠溶液，沉淀增加了0.5g，而且第二次到第三次增加10g碳酸钠溶液生成了1g沉淀，说明第四次测量碳酸钠溶液过量。所以由以上数据可以得出，从第二次测量到第三次测量10g碳酸钠溶液可以生成1g沉淀，也就是生成0.5g沉淀需要5g碳酸钠溶液，而第二次测量只是生成了0.5g，说明加入15g碳酸钠溶液开始，出现沉淀。所以加入10g碳酸钠溶液时，没有沉淀生成，故a＝0；
（3）由表格和第二问的分析可知，当加入的碳酸钠溶液的质量为35g时，碳酸钠溶液与废液恰好完全反应，又因为氯化氢加热会挥发，所以废液蒸发得到的固体的质量就是氯化钙的质量，所以可以得出：
CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl 设氯化钙的质量为x 根据化学方程式计算可知：
x 2g
111 100 ＝ 解得：x＝2.22g
答：可得固体质量为2.22g。
（4）由表格和第二问及第三问的分析可知，当碳酸钠溶液为35g时，碳酸钠溶液与废液中的溶质恰好完全反应。而沉淀是废液中的氯化钙与碳酸钠反应生成的碳酸钙导致，由于氯化钙的质量有限，最多可以生成2g的碳酸钙沉淀，当碳酸钠溶液为35g时，会恰好完全应。第三次测量时，已经加入了30g碳酸钠溶液，后入小于10g的碳酸钠溶液，也就是说碳酸钠的取值空间为大于30小于40，由于氯化钙的质量有限，所以生成沉淀的总质量为大于1.5g小于等于2g。
答：生成沉淀的总质量为大于1.5g小于等于2g。
二．功率的计算（共1小题）
6．（2022秋•余姚市期末）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升4m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，工人做功的功率恒定为0.25kW，动滑轮自重为60N，求：
（1）工人所做的功是多少？
（2）这个过程所做的额外功是多少？
（3）拉力F是多少？
【答案】（1）工人所做的功是1.5×103J；
（2）额外功是300J；
（3）拉力F是125N。
【解答】解：（1）由 可知，工人所做的总功：
W总＝Pt＝0.25×103W×6s＝1.5×103J；
（2）拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×4m＝1.2×103J，
W额外＝W总﹣W有＝1.5×103J﹣1.2×103J＝300J；
（3）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×4m＝12m，
由W总＝Fs可知，拉力：F＝＝＝125N。
答：（1）工人所做的功是1.5×103J；
（2）额外功是300J；
（3）拉力F是125N。
三．滑轮及滑轮组的机械效率（共1小题）
7．（2020秋•余姚市期末）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为600N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重及摩擦。则问：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）滑轮组提升重物所做的功是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
（4）改变提升的物重，当绳子自由端的拉力F为 1000N 时，该滑轮组的机械效率达到90%。
【答案】（1）拉力F做功的功率是400W；
（2）滑轮组提升重物所做的功是6000J；
（3）动滑轮的重力是200N；
（4）1000N。
【解答】解：（1）由图乙可知，拉力F在20s内所做的功W总＝8000J，
则拉力F做功的功率：
P＝＝＝400W；
（2）滑轮组提升重物所做有用功：
W有＝Gh＝600N×10m＝6000J；
（3）由图可知n＝2，绳子自由端移动的速度：
v＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s；
由P＝＝＝Fv可知，绳子自由端的拉力：
F＝＝＝400N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G＝2×400N﹣600N＝200N；
（4）因为不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝，
所以滑轮组的机械效率达到90%时，被提升物体的重力：
G'＝动＝×200N＝1800N，
因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：
F'＝（G'+G动）＝×（1800N+200N）＝1000N。
答：（1）拉力F做功的功率是400W；
（2）滑轮组提升重物所做的功是6000J；
（3）动滑轮的重力是200N；
（4）1000N。
四．电功与电能（共1小题）
8．（2020秋•余姚市期末）LED灯因其节能稳定、寿命长等优势被广泛应用于各个领域。LED灯对于过载电流的耐受性较差，所以一般采用不高于其额定电流的恒流电源。某科学兴趣小组制作了一款亮度可调节的LED灯，已知该装置内部电路由一滑动变阻器和一LED灯连接而成
（1）小科欲探究其内部结构，给装置通以1A的恒定电流，当向右移动滑片时灯泡变亮。以下是小科绘制的四幅装置内部电路图，其中正确的是 A 。（填字母代号）
（2）在老师的指导下，小科将电压表并联在滑动变阻器两端，继续在1A的恒流电源下探究滑片移动距离与电压表示数的关系，绘制出图2（定左端为0cm刻度，测得可移动长度12cm，即为滑动变阻器总长度）。
①根据图2中数据，计算滑动变阻器最大阻值R1及LED灯阻值R2。（LED灯阻值不随温度改变）
②给上述装置通以1A的恒定电流，让LED灯在最大功率下工作10分钟，求LED灯消耗的电能W。（假设电路连接正常）
【答案】（1）A；（2）见解答。
【解答】解：（1）当向右移动滑片时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大；若灯泡与滑动变阻器串联，给装置通以1A的恒定电流，则通过灯泡的电流不变，则灯泡亮度不变，故CD不符合题意；若灯泡与滑动变阻器并联，给装置通以1A的恒定电流，即干路电流不变，要使通过灯泡的电流变大，根据并联电路中电流的规律，则通过滑动变阻器的电流应变小，滑动变阻器接入电路的电阻应变大，而电路图A中，当向右移动滑片时，电阻变大，所以A符合题意，故选A；
（2）①当滑片移动距离为12cm时，滑动变阻器的阻值最大，由图2知，此时，滑动变阻器两端的电压U＝6V，根据欧姆定律以及并联电路的电流规律得：+＝1A，即+＝1A.....①；当滑片移动距离为6cm时，滑动变阻器的接入电路的阻值为R1，由图2知，此时，滑动变阻器两端的电压U′＝4V，根据欧姆定律以及并联电路的电流规律得：+＝1A，即+＝1A.....②；由①②两式联立，解得R1＝12Ω；R2＝12Ω；
②给上述装置通以1A的恒定电流，当LED灯两端电压最大为6V时，灯的功率最大，最大功率PL＝＝＝3W。
故答案为：（1）A；（2）见解答。
五．电功率的计算（共1小题）
9．（2022秋•余姚市期末）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 保温洗涤 （填“加，热水“保温洗涤“或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 机械 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
【答案】（1）保温洗涤；（2）机械（动）；
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为2200W。
【解答】解：（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，电阻最小，根据可知，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为机械能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态，R1与R2并联，
根据并联电路的电压特点知，U1＝U2＝U＝220V，
正常工作时，电阻R1电功率；
正常工作时，电阻R1电功率；
电路的总功率P＝P1+P2＝2000W+200W＝2200W。
答：（1）保温洗涤；（2）机械（动）；
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为2200W。
六．焦耳定律的计算（共1小题）
10．（2021秋•宁波期末）如图甲为陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火挡快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500W，文火慢熬功率为100W，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，同时开关S2 断开 （填“闭合”或“断开”）时，电煎药壶处于文火挡。
（2）电加热丝R2的阻值是 484 欧。
（3）求电煎药壶处于保温挡时的功率。
（4）分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 小于 （填“大于”、“小于”或“等于”）后半段时间的加热效率。
【答案】（1）断开；
（2）484；
（3）电煎药壶处于保温挡时的功率为80W；
（4）小于。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电阻R1、R2串联；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1、R2并联；
由串并联电路电阻特点可知，两电阻串联时电路的总电阻最大，两电阻并联时电路的总电阻最小，根据P＝可知，当电源电压一定时，电路总电阻越小，电路总功率越大，因此当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于保温挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于文火挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电煎药壶处于武火挡；
（2）由P＝可知，电加热丝R2的阻值：R2＝＝＝484Ω；
（3）当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1的电功率：P1＝P武火﹣P文火＝500W﹣100W＝400W，
电加热丝R1的阻值：R1＝＝＝121Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电成药壶处于保温挡时的功率：P保温＝＝＝＝80W；
（4）由图丙可知，电煎药壶武火加热前半段时间药液温度变化量Δt1＝48℃﹣18℃＝30℃，后半段时间药液温度变化量Δt2＝98℃﹣48℃＝50℃，
由Q吸＝cmΔt可知，电煎药壶武火加热时药液后半段时间吸收的热量多，
由P＝的变形式W＝Pt可知，电煎药壶武火加热时前后半段时间内消耗的电能相等，
由η＝×100%可知，电煎药壶武火加热前半段时间的加热效率小于后半段时间的加热效率。
答：（1）断开；
（2）484；
（3）电煎药壶处于保温挡时的功率为80W；
（4）小于。
浙江省宁波市余姚市三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题提升题
一．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
1．（2021秋•宁波期末）有一包白色粉末，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为了确定其组成，小明称取了9.3克粉末，向其中加入100克7.3%的稀盐酸，充分反应后，生成的气体完全逸出（忽略其它物质逸出），所得溶液的质量为107.1克，用pH试纸检测溶液呈中性。请回答下列问题：
（1）产生气体的质量为 。
（2）产生上述气体消耗掉稀盐酸的质量为 。
（3）这包白色粉末的成分是 。
（4）求所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）
2．（2021秋•宁波期末）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液的质量关系如图所示。已知实验过程中产生的气体全部逸出，请分析回答下列问题：
（1）oa段所发生反应的基本类型是 。
（2）bc段可观察的现象是 。
（3）d点溶液中的溶质是 。
（4）图中m的值是 。
（5）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的质量比为 。
3．（2020秋•余姚市期末）为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分，同学们做了以下实验：取50克滤液于烧杯中，先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克，接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
（1）滤液X的pH 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）滤液X中含有的溶质是 。
（3）图中m1的值为 。
（4）滴加入30克稀硫酸时，烧杯中沉淀的质量m2的值为多少？（写出计算过程）
4．（2022秋•余姚市期末）实验室中取50.8gH2O2溶液和2gMnO2粉末混合制取氧气。当制得所需的氧气后，停止收集，此时测得装置内剩余物质的总质量为52g，剩余H2O2溶液中溶质质量分数降为1.68%。请计算：
（1）H2O2和MnO2属于 （填物质类别）。
（2）反应中制得氧气的质量是 g。
（3）计算反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数。
5．（2022秋•余姚市期末）同学们用石灰石和稀盐酸制取CO2后，用废液缸收集了残留的废液。小科想探究废液中溶质的组成，进行了如下实验。
①向少量废液中滴加石蕊试液，试液变红色。
②向10mL废液中滴加Na2CO3溶液，测得沉淀总质量与加入的Na2CO3溶液总质量的关系如表所示，第四次测量：
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
加入Na2CO3溶液的总质量/g
10
20
30
40
生成沉淀总质量/g
a
0.5
1.5
2
请分析计算：
（1）实验室制取CO2后，废液中的溶质是 。（填化学式）
（2）表格中a＝ 。
（3）另取10mL废液置于通风橱充分加热蒸发，可得固体质量多少？
（4）第三次测量后，加入质量为m（m＜10g）的Na2CO3溶液，则生成沉淀的总质量可能为 （要求答出可能的区间范围）。
二．功率的计算（共1小题）
6．（2022秋•余姚市期末）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升4m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，工人做功的功率恒定为0.25kW，动滑轮自重为60N，求：
（1）工人所做的功是多少？
（2）这个过程所做的额外功是多少？
（3）拉力F是多少？
三．滑轮及滑轮组的机械效率（共1小题）
7．（2020秋•余姚市期末）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为600N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重及摩擦。则问：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）滑轮组提升重物所做的功是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
（4）改变提升的物重，当绳子自由端的拉力F为 时，该滑轮组的机械效率达到90%。
四．电功与电能（共1小题）
8．（2020秋•余姚市期末）LED灯因其节能稳定、寿命长等优势被广泛应用于各个领域。LED灯对于过载电流的耐受性较差，所以一般采用不高于其额定电流的恒流电源。某科学兴趣小组制作了一款亮度可调节的LED灯，已知该装置内部电路由一滑动变阻器和一LED灯连接而成
（1）小科欲探究其内部结构，给装置通以1A的恒定电流，当向右移动滑片时灯泡变亮。以下是小科绘制的四幅装置内部电路图，其中正确的是 。（填字母代号）
（2）在老师的指导下，小科将电压表并联在滑动变阻器两端，继续在1A的恒流电源下探究滑片移动距离与电压表示数的关系，绘制出图2（定左端为0cm刻度，测得可移动长度12cm，即为滑动变阻器总长度）。
①根据图2中数据，计算滑动变阻器最大阻值R1及LED灯阻值R2。（LED灯阻值不随温度改变）
②给上述装置通以1A的恒定电流，让LED灯在最大功率下工作10分钟，求LED灯消耗的电能W。（假设电路连接正常）
五．电功率的计算（共1小题）
9．（2022秋•余姚市期末）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 （填“加，热水“保温洗涤“或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
六．焦耳定律的计算（共1小题）
10．（2021秋•宁波期末）如图甲为陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火挡快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500W，文火慢熬功率为100W，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，同时开关S2 （填“闭合”或“断开”）时，电煎药壶处于文火挡。
（2）电加热丝R2的阻值是 欧。
（3）求电煎药壶处于保温挡时的功率。
（4）分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 （填“大于”、“小于”或“等于”）后半段时间的加热效率。
浙江省宁波市余姚市三年（2020-2022）九年级上学期期末科学试题汇编-解答题提升题
参考答案与试题解析
一．根据化学反应方程式的计算（共5小题）
1．（2021秋•宁波期末）有一包白色粉末，可能含有氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种，为了确定其组成，小明称取了9.3克粉末，向其中加入100克7.3%的稀盐酸，充分反应后，生成的气体完全逸出（忽略其它物质逸出），所得溶液的质量为107.1克，用pH试纸检测溶液呈中性。请回答下列问题：
（1）产生气体的质量为 2.2g 。
（2）产生上述气体消耗掉稀盐酸的质量为 50g 。
（3）这包白色粉末的成分是 碳酸钠、氢氧化钠 。
（4）求所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）
【答案】（1）2.2g；
（2）50g；
（3）碳酸钠、氢氧化钠；
（4）10.9%。
【解答】解：（1）反应生成二氧化碳质量：9.3g+100g﹣107.1g＝2.2g，
（2）设碳酸钠质量为x，消耗氯化氢质量为y，生成氯化钠质量为z，
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，
106 73 117 44
x y z 2.2g
，，，
x＝5.3g，y＝3.65g，z＝5.85g，
产生上述气体消耗掉稀盐酸的质量为：3.65g÷7.3%＝50g；
（3）设氢氧化钠质量为m，反应生成氯化钠质量为n，
用pH试纸检测溶液呈中性，说明过量的盐酸和氢氧化钠反应，即样品中含有氢氧化钠，
与氢氧化钠反应的氯化氢质量：100g×7.3%﹣3.65g＝3.65g，
NaOH+HCl═NaCl+H2O，
40 36.5 58.5
m 3.65g n
，，
m＝4g，n＝5.85g，
样品中氯化钠质量：9.3g﹣5.3g﹣4g＝0，说明样品中不含有氯化钠，即样品中含有碳酸钠和氢氧化钠。
故填：碳酸钠、氢氧化钠。
（4）所得溶液中溶质的质量分数是：×100%≈10.9%，
答：所得溶液中溶质的质量分数是10.9%。
故答案为：（1）2.2g；
（2）50g；
（3）碳酸钠、氢氧化钠；
（4）10.9%。
2．（2021秋•宁波期末）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液的质量关系如图所示。已知实验过程中产生的气体全部逸出，请分析回答下列问题：
（1）oa段所发生反应的基本类型是 复分解反应 。
（2）bc段可观察的现象是 沉淀逐渐减少 。
（3）d点溶液中的溶质是 氯化钠、氯化钡、氯化氢 。
（4）图中m的值是 2.33 。
（5）原混合液中Na2CO3和Na2SO4的质量比为 106：71 。
【答案】（1）复分解反应。
（2）沉淀逐渐减少。
（3）氯化钠、氯化钡、氯化氢。
（4）2.33。
（5）106：71.
【解答】解：（1）向一定质量的Na2CO3、Na2SO4混合溶液中先后滴加BaCl2、HCl溶液，先是 Na2CO3、Na2SO4和BaCl2反应生成碳酸钡和硫酸钡，对应的化学方程式为：Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl或者Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl，反应的基本类型是复分解反应。
（2）加入HCl溶液时，由于碳酸钡和盐酸能反应，硫酸钡不能和盐酸反应，bc段可观察的现象是沉淀逐渐减少。
（3）d点盐酸过量，故溶液中的溶质是生成的氯化钠、过剩的氯化钡和氯化氢。
（4）继续加入HCl溶液时，由于碳酸钡和盐酸能反应，硫酸钡不能和盐酸反应，所以可知固体的减少量为消耗掉的碳酸钡的质量，而根据生成的0.88g二氧化碳全部来自碳酸钡可求反应掉的碳酸钡的质量。
设参加反应的碳酸钡的质量为x
BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑
197 44
x 0.88g
x＝3.94g
则硫酸钡的质量为6.27g﹣3.94g＝2.33g
即m的数值为2.33g。
（5）设原混合液中Na2CO3的质量为y，Na2SO4的质量z，
Na2CO3+BaCl2＝BaCO3↓+2NaCl
106 197
y 3.94g
y＝2.12g
Na2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2NaCl
142 233
z 2.33g
z＝1.42g
混合液中Na2CO3和Na2SO4的质量比为：2.12g：1.42g＝106：71；
故答案为：（1）复分解反应。
（2）沉淀逐渐减少。
（3）氯化钠、氯化钡、氯化氢。
（4）2.33。
（5）106：71.
3．（2020秋•余姚市期末）为了探究氢氧化钡溶液和硫酸钠溶液反应后所得滤液X的成分，同学们做了以下实验：取50克滤液于烧杯中，先向烧杯中滴加溶质质量分数为6%的硫酸镁溶液20克，接着向烧杯中滴加稀硫酸。加入溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系如图所示。
（1）滤液X的pH 大于 7（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（2）滤液X中含有的溶质是 Ba（OH）2、NaOH 。
（3）图中m1的值为 2.91 。
（4）滴加入30克稀硫酸时，烧杯中沉淀的质量m2的值为多少？（写出计算过程）
【答案】（1）大于；
（2）Ba（OH）2、NaOH；
（3）2.91；
（4）m2＝5.24g。
【解答】解：（1）氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氢氧化钠，溶液中含碱，故pH大于7；故答案为：大于；
（2）往滤液X滴加硫酸镁溶液和稀硫酸，根据的溶液的质量与烧杯内沉淀的质量关系图分析，可知滤液中还有很多钡离子；故滤液X中含有的溶质是Ba（OH）2、NaOH。故答案为：Ba（OH）2、NaOH；
（3）图中m1的值为硫酸镁与滤液反应生成的硫酸钡和氢氧化镁沉淀，硫酸镁的质量＝20g×6%＝1.2g，
设加入硫酸镁溶液后生成Mg（OH）2为xg，生成的BaSO4为yg，
MgSO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+Mg（OH）2↓
120 233 58
1.2g y x
x＝×58＝0.58g，
y＝×233＝2.33g；故m1＝x+y＝0.58g+2.33＝2.91g
（4）后期加入稀硫酸沉淀质量减少一部分，减少的部分是由于氢氧化镁沉淀与稀硫酸发生反应，减少的质量就是生成Mg（OH）2的质量，4.66是硫酸钡的质量。而滴加入30克稀硫酸时，烧杯中沉淀是Mg（OH）2和BaSO4。故m2＝0.58g+4.66g＝5.24g；
4．（2022秋•余姚市期末）实验室中取50.8gH2O2溶液和2gMnO2粉末混合制取氧气。当制得所需的氧气后，停止收集，此时测得装置内剩余物质的总质量为52g，剩余H2O2溶液中溶质质量分数降为1.68%。请计算：
（1）H2O2和MnO2属于 氧化物 （填物质类别）。
（2）反应中制得氧气的质量是 0.8 g。
（3）计算反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数。
【答案】（1）氧化物；
（2）0.8；
（3）5%。
【解答】解：（1）氧化物是由两种元素组成，并且其中一种元素是氧元素的化合物，则H2O2和MnO2属于氧化物。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应中制得氧气的质量是：50.8g+2g﹣52g＝0.8g。
（3）设反应的H2O2质量为x，
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
＝
x＝1.7g
剩余H2O2的质量为：（52g﹣2g）×1.68%＝0.84g，则反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数为：×100%＝5%。
答：反应前所用H2O2溶液的溶质质量分数为5%。
故答案为：
（1）氧化物；
（2）0.8；
（3）5%。
5．（2022秋•余姚市期末）同学们用石灰石和稀盐酸制取CO2后，用废液缸收集了残留的废液。小科想探究废液中溶质的组成，进行了如下实验。
①向少量废液中滴加石蕊试液，试液变红色。
②向10mL废液中滴加Na2CO3溶液，测得沉淀总质量与加入的Na2CO3溶液总质量的关系如表所示，第四次测量：
第一次测量
第二次测量
第三次测量
第四次测量
加入Na2CO3溶液的总质量/g
10
20
30
40
生成沉淀总质量/g
a
0.5
1.5
2
请分析计算：
（1）实验室制取CO2后，废液中的溶质是 HCl、CaCl2 。（填化学式）
（2）表格中a＝ 0 。
（3）另取10mL废液置于通风橱充分加热蒸发，可得固体质量多少？
（4）第三次测量后，加入质量为m（m＜10g）的Na2CO3溶液，则生成沉淀的总质量可能为 大于1.5g且小于等于2g。 （要求答出可能的区间范围）。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）由题意可知，向废液中加入石蕊试剂，试剂变成红色，说明溶液呈酸性，证明废液中有HCl剩余，且盐酸与石灰石反应会生成氯化钙，所以废液中的溶质为：HCl，CaCl2；
（2）由表格可知，第二次测量开始出现沉淀，说明从第二次测量开始，HCl已经完全反应，如果HCl剩余不会有沉淀生成，从第三次到第四次多加入了10g碳酸钠溶液，沉淀增加了0.5g，而且第二次到第三次增加10g碳酸钠溶液生成了1g沉淀，说明第四次测量碳酸钠溶液过量。所以由以上数据可以得出，从第二次测量到第三次测量10g碳酸钠溶液可以生成1g沉淀，也就是生成0.5g沉淀需要5g碳酸钠溶液，而第二次测量只是生成了0.5g，说明加入15g碳酸钠溶液开始，出现沉淀。所以加入10g碳酸钠溶液时，没有沉淀生成，故a＝0；
（3）由表格和第二问的分析可知，当加入的碳酸钠溶液的质量为35g时，碳酸钠溶液与废液恰好完全反应，又因为氯化氢加热会挥发，所以废液蒸发得到的固体的质量就是氯化钙的质量，所以可以得出：
CaCl2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaCl 设氯化钙的质量为x 根据化学方程式计算可知：
x 2g
111 100 ＝ 解得：x＝2.22g
答：可得固体质量为2.22g。
（4）由表格和第二问及第三问的分析可知，当碳酸钠溶液为35g时，碳酸钠溶液与废液中的溶质恰好完全反应。而沉淀是废液中的氯化钙与碳酸钠反应生成的碳酸钙导致，由于氯化钙的质量有限，最多可以生成2g的碳酸钙沉淀，当碳酸钠溶液为35g时，会恰好完全应。第三次测量时，已经加入了30g碳酸钠溶液，后入小于10g的碳酸钠溶液，也就是说碳酸钠的取值空间为大于30小于40，由于氯化钙的质量有限，所以生成沉淀的总质量为大于1.5g小于等于2g。
答：生成沉淀的总质量为大于1.5g小于等于2g。
二．功率的计算（共1小题）
6．（2022秋•余姚市期末）如图所示，某工人利用滑轮组将一个重为300N的货箱在6s内匀速提升4m。此过程中，绳子自由端所受的拉力为F，工人做功的功率恒定为0.25kW，动滑轮自重为60N，求：
（1）工人所做的功是多少？
（2）这个过程所做的额外功是多少？
（3）拉力F是多少？
【答案】（1）工人所做的功是1.5×103J；
（2）额外功是300J；
（3）拉力F是125N。
【解答】解：（1）由 可知，工人所做的总功：
W总＝Pt＝0.25×103W×6s＝1.5×103J；
（2）拉力做的有用功：W有＝Gh＝300N×4m＝1.2×103J，
W额外＝W总﹣W有＝1.5×103J﹣1.2×103J＝300J；
（3）由图可知n＝3，绳子自由端移动的距离：s＝nh＝3×4m＝12m，
由W总＝Fs可知，拉力：F＝＝＝125N。
答：（1）工人所做的功是1.5×103J；
（2）额外功是300J；
（3）拉力F是125N。
三．滑轮及滑轮组的机械效率（共1小题）
7．（2020秋•余姚市期末）用如图甲所示的滑轮组提升物体M，已知被提升的物体M重为600N，卷扬机加在绳子自由端的拉力F将物体M以0.5m/s的速度匀速提升了10m的高度，拉力做的功W随时间t的变化图象如图乙所示，不计绳重及摩擦。则问：
（1）拉力F做功的功率是多少？
（2）滑轮组提升重物所做的功是多少？
（3）动滑轮的重力是多少？
（4）改变提升的物重，当绳子自由端的拉力F为 1000N 时，该滑轮组的机械效率达到90%。
【答案】（1）拉力F做功的功率是400W；
（2）滑轮组提升重物所做的功是6000J；
（3）动滑轮的重力是200N；
（4）1000N。
【解答】解：（1）由图乙可知，拉力F在20s内所做的功W总＝8000J，
则拉力F做功的功率：
P＝＝＝400W；
（2）滑轮组提升重物所做有用功：
W有＝Gh＝600N×10m＝6000J；
（3）由图可知n＝2，绳子自由端移动的速度：
v＝nv物＝2×0.5m/s＝1m/s；
由P＝＝＝Fv可知，绳子自由端的拉力：
F＝＝＝400N，
因为不计绳重和摩擦时F＝（G+G动），所以动滑轮的重力：
G动＝nF﹣G＝2×400N﹣600N＝200N；
（4）因为不计绳重和摩擦时η＝＝＝＝，
所以滑轮组的机械效率达到90%时，被提升物体的重力：
G'＝动＝×200N＝1800N，
因为不计绳重和摩擦，所以绳子自由端的拉力：
F'＝（G'+G动）＝×（1800N+200N）＝1000N。
答：（1）拉力F做功的功率是400W；
（2）滑轮组提升重物所做的功是6000J；
（3）动滑轮的重力是200N；
（4）1000N。
四．电功与电能（共1小题）
8．（2020秋•余姚市期末）LED灯因其节能稳定、寿命长等优势被广泛应用于各个领域。LED灯对于过载电流的耐受性较差，所以一般采用不高于其额定电流的恒流电源。某科学兴趣小组制作了一款亮度可调节的LED灯，已知该装置内部电路由一滑动变阻器和一LED灯连接而成
（1）小科欲探究其内部结构，给装置通以1A的恒定电流，当向右移动滑片时灯泡变亮。以下是小科绘制的四幅装置内部电路图，其中正确的是 A 。（填字母代号）
（2）在老师的指导下，小科将电压表并联在滑动变阻器两端，继续在1A的恒流电源下探究滑片移动距离与电压表示数的关系，绘制出图2（定左端为0cm刻度，测得可移动长度12cm，即为滑动变阻器总长度）。
①根据图2中数据，计算滑动变阻器最大阻值R1及LED灯阻值R2。（LED灯阻值不随温度改变）
②给上述装置通以1A的恒定电流，让LED灯在最大功率下工作10分钟，求LED灯消耗的电能W。（假设电路连接正常）
【答案】（1）A；（2）见解答。
【解答】解：（1）当向右移动滑片时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大；若灯泡与滑动变阻器串联，给装置通以1A的恒定电流，则通过灯泡的电流不变，则灯泡亮度不变，故CD不符合题意；若灯泡与滑动变阻器并联，给装置通以1A的恒定电流，即干路电流不变，要使通过灯泡的电流变大，根据并联电路中电流的规律，则通过滑动变阻器的电流应变小，滑动变阻器接入电路的电阻应变大，而电路图A中，当向右移动滑片时，电阻变大，所以A符合题意，故选A；
（2）①当滑片移动距离为12cm时，滑动变阻器的阻值最大，由图2知，此时，滑动变阻器两端的电压U＝6V，根据欧姆定律以及并联电路的电流规律得：+＝1A，即+＝1A.....①；当滑片移动距离为6cm时，滑动变阻器的接入电路的阻值为R1，由图2知，此时，滑动变阻器两端的电压U′＝4V，根据欧姆定律以及并联电路的电流规律得：+＝1A，即+＝1A.....②；由①②两式联立，解得R1＝12Ω；R2＝12Ω；
②给上述装置通以1A的恒定电流，当LED灯两端电压最大为6V时，灯的功率最大，最大功率PL＝＝＝3W。
故答案为：（1）A；（2）见解答。
五．电功率的计算（共1小题）
9．（2022秋•余姚市期末）某滚桶洗衣机自带加热功能，其洗衣过程分加热水”、“保温洗涤”、“脱水”三种状态，图乙是其简化电路图，其中电热丝R1、R2的阻值分别为24.2Ω和242Ω。
（1）当开关置于2位置时，R2与电动机并联，此时洗衣机的工作状态是 保温洗涤 （填“加，热水“保温洗涤“或“脱水”）。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为 机械 能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为多少？
【答案】（1）保温洗涤；（2）机械（动）；
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为2200W。
【解答】解：（1）根据乙图可知，当开关位于1位置时，两个电阻并联，电阻最小，根据可知，此时加热功率最大，应该为加热水状态。
当开关S位于2位置时，电阻R2与电动机并联，此时既发热也洗涤，应该为保温洗涤状态；
当开关S位于3位置时，只有电动机工作，应该为脱水状态。
（2）该洗衣机脱水过中消耗的电能主要转化为机械能。
（3）洗衣机处于“加热水”状态，R1与R2并联，
根据并联电路的电压特点知，U1＝U2＝U＝220V，
正常工作时，电阻R1电功率；
正常工作时，电阻R1电功率；
电路的总功率P＝P1+P2＝2000W+200W＝2200W。
答：（1）保温洗涤；（2）机械（动）；
（3）洗衣机处于“加热水”状态（R1与R2并联）正常工作的功率为2200W。
六．焦耳定律的计算（共1小题）
10．（2021秋•宁波期末）如图甲为陶瓷电煎药壶，其简化的工作电路如图乙所示，电源电压为220V，S1为单刀双掷开关，R1和R2均为电加热丝。电煎药壶刚开始工作时先武火挡快速加热，当药液的温度达到98℃时自动跳到文火挡慢熬，药液熬制一段时间后自动跳到保温挡防止药液烧干。已知电煎药壶在220V电压下正常工作时，武火快速加热功率为500W，文火慢熬功率为100W，某次煎药时药液的温度与电煎药壶工作时间的关系图像如图丙所示。
（1）根据题意可知，当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，同时开关S2 断开 （填“闭合”或“断开”）时，电煎药壶处于文火挡。
（2）电加热丝R2的阻值是 484 欧。
（3）求电煎药壶处于保温挡时的功率。
（4）分析图像可知，电煎药壶武火加热前半段时间对药液的加热效率 小于 （填“大于”、“小于”或“等于”）后半段时间的加热效率。
【答案】（1）断开；
（2）484；
（3）电煎药壶处于保温挡时的功率为80W；
（4）小于。
【解答】解：
（1）由电路图可知，当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电阻R1、R2串联；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电路为电阻R2的简单电路；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1、R2并联；
由串并联电路电阻特点可知，两电阻串联时电路的总电阻最大，两电阻并联时电路的总电阻最小，根据P＝可知，当电源电压一定时，电路总电阻越小，电路总功率越大，因此当单刀双掷开关S1拨到“1”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于保温挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2断开时，电煎药壶处于文火挡；当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电煎药壶处于武火挡；
（2）由P＝可知，电加热丝R2的阻值：R2＝＝＝484Ω；
（3）当单刀双掷开关S1拨到“2”位置，开关S2闭合时，电阻R1的电功率：P1＝P武火﹣P文火＝500W﹣100W＝400W，
电加热丝R1的阻值：R1＝＝＝121Ω，
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以电成药壶处于保温挡时的功率：P保温＝＝＝＝80W；
（4）由图丙可知，电煎药壶武火加热前半段时间药液温度变化量Δt1＝48℃﹣18℃＝30℃，后半段时间药液温度变化量Δt2＝98℃﹣48℃＝50℃，
由Q吸＝cmΔt可知，电煎药壶武火加热时药液后半段时间吸收的热量多，
由P＝的变形式W＝Pt可知，电煎药壶武火加热时前后半段时间内消耗的电能相等，
由η＝×100%可知，电煎药壶武火加热前半段时间的加热效率小于后半段时间的加热效率。
答：（1）断开；
（2）484；
（3）电煎药壶处于保温挡时的功率为80W；
（4）小于。
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