2022-2023学年九年级科学期末模拟卷四 解析版

2022-2023学年九年级科学期末模拟卷四参考答案与试题解析一．选择题（共15小题）1．如图所示的做法符合安全用电原则的是（）A．试电笔的握法 B．电灯和开关的连接 C．发生触电时要立即断开电源D．多个大功率用电器同时使用一个插座【分析】（1）使用测电笔辨别火线时，一定要用手触及笔尾的金属部分，碰到火线时，氖管才会发光。（2）接灯时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套。如果开关接在零线和灯泡之间，火线直接接在灯泡时，虽然断开开关，但是火线和灯泡相连，触及灯泡会发生触电事故。所以开关要接在灯泡和火线之间，断开开关，切断火线，触及灯泡时更安全。（3）当人体直接或间接接触火线并形成电流通路的时候，就会有电流流过人体，从而造成触电。发现有人触电，首先要使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治。（4）干路上的电流过大的原因有两个：一是用电器的总功率过大，另一个是发生短路。【解答】解：A、图中人手没有接触测电笔笔尾的金属体，这种使用方法是错误的；B、接灯时，火线首先接入开关，然后进入灯泡顶端的金属点；零线直接进入灯泡的螺旋套。开关要接在灯泡和火线之间，断开开关，切断火线，触及灯泡时更安全，该选项连接错误；C、发现有人触电，首先要使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治，如果用手将触电者拉开，这样就会使救人者间接接触带电体而触电，十分危险，此选项做法正确；D、当家庭电路中接入多个大功率的用电器时，会使得干路中的电流变大，超过电路的负荷而发生危险，该选项做法是错误的。故选：C。【点评】本题考查了测电笔的使用、灯泡的连接、遇到触电事故时的急救及家庭电路电流过大的原因，属于用电安全方面的考查，密切联系生活实际，要引起重视。2．1962年，英国化学家将PtF6和稀有气体单质氙（Xe）适量混合后，首次制得稀有气体化合物六氟合铂酸氙，发生反应的化学方程式可表示为：Xe+PtF6═XePtF6．该反应属于（）A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应【分析】根据四大基本反应类型的特点考虑本题。【解答】解：由方程式可知：Xe+PtF6═XePtF6，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应。故选：A。【点评】解答本题关键是熟悉基本反应类型的特点。3．将甲烷在高温等条件下转化为其它有机物是重要的研究课题，某研究发现使用特殊催化剂（CeO2、Cu2O、Cu的混合物），在反应混合物中加入乙能够更有效地将甲烷转化为丙，该反应原理如图所示，下列说法错误的是（）A．甲烷是重要的化石能源 B．丙的化学式是CH3OH C．乙是氧化物 D．参加反应的甲和乙的质量比是1：1【分析】A、天然气主要成分是甲烷；B、根据图中提供信息可以判断丙的化学式；C、由氧元素和另外一种元素组成的化合物是氧化物；D、根据物质的化学式及其相对分子质量可以计算物质的质量比。【解答】解：A、甲烷是天然气的主要成分，是一种重要的化石能源，该选项说法正确；B、根据物质的微观示意图，可知丙的化学式为CH3OH，该选项说法正确；C、根据物质的微观示意图，可知乙的化学式为H2O，属于氧化物，该选项说法正确；D、甲烷和水在催化剂作用下生成甲醇和氧气，反应的化学方程式及其质量关系：CH4+H2OCH3OH+H2，1618参加反应的甲（甲烷）和乙（水）的质量比是：16：18＝8：9，该选项说法不正确。故选：D。【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。4．物质的性质决定用途，下列物质的性质与其用途对应正确的是（）A．浓硫酸具有脱水性用于做干燥剂 B．浓盐酸具有挥发性用于除铁锈 C．熟石灰具有碱性用于改良酸性土壤 D．氢氧化钠具有吸水性用于吸收酸性气体【分析】物质的性质决定物质的用途，根据常见物质的性质与用途，进行分析解答。【解答】解：A、浓硫酸具有吸水性，可用于做干燥剂，说法错误；B、浓盐酸具有挥发性与除铁锈无关，稀盐酸能与金属氧化物反应，因此稀盐酸可用于除铁锈，说法错误；C、熟石灰具有碱性，能与酸性物质反应，因此可用于改良酸性土壤，说法正确；D、氢氧化钠具有吸水性，可用于干燥某些气体，但不能用于吸收酸性气体，因此氢氧化钠能与酸性气体反应，说法错误。故选：C。【点评】本题难度不大，物质的性质决定物质的用途，了解常见化学物质的性质和用途是正确解答此类题的关键。5．如图以稀硫酸为例的反应关系体现了酸的化学性质。下列说法正确的是（）A．图中涉及到置换、复分解两种基本反应类型 B．图中能生成盐的反应包括③④⑤ C．X所表示的物质类别是氧化物 D．若X溶液既能跟稀硫酸反应，又能跟Ca（OH）2反应，则X可能是BaCl2【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、镁与稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气，属于置换反应；氢氧化钙、氧化铁等与稀硫酸反应，属于复分解反应；图中涉及到置换、复分解两种基本反应类型，故选项说法正确。B、活泼金属与酸反应生成盐和氢气，金属氧化物、碱与酸反应生成盐和水，酸能与盐反应生成新酸和新盐，图中能生成盐的反应包括②③④⑤，故选项说法错误。C、X所表示的物质类别是盐，故选项说法错误。D、若X溶液既能跟稀硫酸反应，又能跟Ca（OH）2反应，则X不可能是BaCl2，因为氯化钡溶液不能与氢氧化钙溶液反应，故选项说法错误。故选：A。【点评】本题难度不大，掌握酸的化学性质（能与酸碱指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、盐等反应）并能灵活运用是正确解答本题的关键。6．如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，a点处弹性绳自然伸直，c点是运动员到达的最低点，最后静止时运动员停在b点，运动过程中忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）A．从a至c运动员一直在克服重力做功 B．在下落过程中，运动员经过b点时受到的是平衡力 C．从O至a运动员机械能不守恒，从a至c运动员机械能守恒 D．从O至a运动员速度增大，从a至c运动员速度减小【分析】（1）克服重力做功时，运动的方向与重力相反。（2）根据b点运动员的状态分析。（3）当物体只受重力时机械能守恒。（4）当运动方向和合力方向一致时，运动员加速，当运动方向和合力方向相反时，运动员减速，据此分析。【解答】解：（1）运动员从a至c，运动的方向和重力方向一致，因此不是克服重力做功，正确的描述是重力做了功，故A错误。B、根据题意，最后静止时运动员停在b点，说明在b点时运动员受到的弹力和重力是一对平衡力，故运动员经过b点时受到的是平衡力，故B正确。C、从O至a的过程中，运动员只受重力作用，因此机械能守恒，从a至c的过程中，运动员的部分动能转化成了弹性绳的弹性势能，此过程运动员的机械能不守恒，故C错误。D、从O至a，运动员只受重力作用，运动员速度增大；从a至b的过程中，重力大于弹力，运动员继续加速，从b到c的过程中，弹力大于重力，运动员速度减小，所以从a至c运动员先加速后减速，故D错误。故选：B。【点评】本题的关键知道当合力方向与速度方向相同时，速度增大，当合力方向与速度方向相反时，速度减小。7．甲和乙分别是氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验，下列有关说法正确的是（）A．甲实验试管口略向下倾斜可防止反应生成的水倒流 B．乙实验只能通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生 C．甲、乙两实验中，都应先使试管、玻璃管均匀受热，再通入气体 D．甲、乙两实验中，发生的化学反应都属于置换反应【分析】A、根据氢气与氧化铜反应生成铜和水，进行分析判断。B、根据一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，进行分析判断。C、根据可燃性气体与空气混合加热时可能会发生爆炸，进行分析判断。D、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。【解答】解：A、氢气与氧化铜反应生成铜和水，甲实验试管口略向下倾斜可防止反应生成的水倒流，故选项说法正确。B、乙实验除了通过澄清石灰水是否变浑浊判断反应是否发生外，还可以通过玻璃管中的黑色粉末变成红色来判断，故选项说法错误。C、甲、乙两实验中，都应先通入气体，再使试管、玻璃管均匀受热，以防止发生爆炸，故选项说法错误。D、甲、乙两实验中，甲是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；乙反应的反应物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。故选：A。【点评】本题难度不大，掌握氢气和一氧化碳还原氧化铜的实验步骤、注意事项等是正确解答本题的关键。8．如图所示为公交车自动爆玻器，危急时刻，司机只需按下开关，自动爆玻器即可自动完成破窗。自动爆玻器就相当于一个电控安全锤，它是利用电磁线圈在通电的时候产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的。图中的实验与自动爆玻器工作原理相同的是（）A．B．C．D．【分析】司机按下开关，自动爆玻器的通电线圈在磁场中受到力的作用而运动，产生一个冲击力，带动一个钨钢头击打车窗玻璃边角部位，实现击碎玻璃的目的，是电能转化为机械能。【解答】解：由题意可知，自动爆玻器的工作原理是通电线圈（导体）在磁场中受到力的作用而运动；A、该实验说明闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时，会产生感应电流，是机械能转化为电能，故A不符合题意；B、该实验中，当导体中通过电流时，通电导体在磁场中受力的作用而运动，与自动爆玻器工作原理相同，故B符合题意；C、该实验说明磁极间的相互作用：异名磁极相互吸引，故C不符合题意；D、该实验是奥斯特实验，说明了通电导体周围存在磁场，是电流的磁效应，故D不符合题意；故选：B。【点评】此题考查电磁中几个常见的实验不同，理解自动爆玻器的工作原理是关键，为易错题。9．关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度为0℃的物体没有内能 B．同一物体温度升高，它的内能一定增大 C．热传递是改变物体内能的唯一途径 D．0℃的冰熔化变成0℃的水内能不变【分析】（1）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，任何物体在任何情况下都具有内能；（2）温度越高，分子运动越剧烈，物体具有的内能越多；（3）改变物体的内能有做功和热传递两种方式；（4）晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加。【解答】解：A．内能是指物体内部所有做无规则运动的分子具有的分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能，故A错误；B、物体温度升高时，分子运动加剧，内能一定增加，故B正确；C．改变物体内能有两种：做功和热传递，故C错误；D．0℃的冰熔化变成0℃的水要吸收热量，此时温度不变，但内能增加，故D错误。故选：B。【点评】知道内能的概念、改变物体内能的方式，知道影响内能大小的因素是解题的关键，本题难度不大。10．光发动机是一种把光能转化为机械能的装置，主要结构如图所示．在太阳光照射下，化学反应室内密封着的气态物质N2O4发生反应：N2O4＝O2+2NO，导致室内气压增大；在无光条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气压减小．当窗口有光射入时，活塞移动，该过程相当于汽油机四个冲程中的（）A．B．C．D．【分析】（1）根据气门的关闭和活塞的运动方向判断汽油机冲程的名称；也可根据火花塞是否打火，气流进出的方向判断冲程名称；（2）分析光发动机的能量转化，然后与汽油机的能量转化进行比较即可。【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为内能，再通过做功转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。A．图中两气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，故A符合题意；B．图中进气门打开，是吸气冲程，故B不合题意；C．图中排气门打开，是排气冲程，故C不合题意；D．图中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不合题意。故选：A。【点评】本题考查了汽油机四冲程的特点，确定其中的能量转化情况是关键。11．如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1阻值为5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω，当开关S闭合，滑片P由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（）A．电压表的示数减小，电流表的示数减小 B．电压表示数与电流表的示数之比不变 C．当滑片移到中点时，电压表示数为1V D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.24A【分析】由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流。（1）根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化，根据欧姆定律求出电路中电流的变化和电压表的示数变化；（2）当滑片移到中点时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电压表的示数；（3）当滑片移到a端时，接入电路中的电阻为零，根据欧姆定律求出电路中的电流。【解答】解：由电路图可知，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流。（1）当开关S闭合，滑片P由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器的阻值减小，电路中的总电阻减小，由I＝可知，电路中的电流增大，即电流表示数增大，由U＝IR可知，R1两端电压增大，即电压表示数增大，故A错误；由R＝可知，电压表示数与电流表的示数之比等于R1的阻值，则电压表示数与电流表的示数之比不变，故B正确；（2）当滑片移到中点时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：I＝＝＝0.4A，电压表的示数：U1＝IR1＝0.4A×5Ω＝2V；（3）当滑片移到a端时，接入电路中的电阻为零，则电路中电流表的示数：I′＝＝＝1.2A，故D错误。故选：B。【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算，关键是滑动变阻器处于不同位置时对电路影响的分析。12．如图所示，足够长的长方体木板甲在大小为10N的水平拉力F作用下，以0.4m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧测力计的示数为2N，2秒钟后，拉力F逐渐增大到12N。若不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重、滑轮和绳间的摩擦，下列说法中不合理的是（）A．F＝10N时，滑轮移动的速度为0.2m/s B．F＝10N时，绳子拉物体甲的功率为2W，拉力F的功率为2W C．F＝12N时，弹簧测力计对乙拉力超过2N，乙发生移动 D．F＝12N时，地面对甲的摩擦力为3N，甲做加速运动【分析】（1）由图可知，滑轮为动滑轮，滑轮移动的速度等于物体移动速度的二分之一；（2）由图可知，不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重、滑轮和绳间的摩擦时，绳子对物体甲的拉力F拉＝F，利用P＝＝＝Fv求绳子拉物体甲的功率和拉力F的功率；（3）滑动摩擦力的影响因素：压力和接触面的粗糙程度；对乙受力分析，据此判定弹簧测力计示数的变化；（4）物体甲在水平地面匀速运动时乙处于静止状态，物体乙受到向左的拉力与甲对乙向右的摩擦力是一对平衡力；甲匀速运动时绳子对它的拉力和地面、乙对它产生摩擦力平衡，据此求地面对甲的摩擦力；根据滑动摩擦力的影响因素分析地面对甲的摩擦力，根据不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重、滑轮和绳间的摩擦时，绳子对物体甲的拉力F拉＝F求出此时绳子对物体甲的拉力，再结合力与运动的关系分析甲的运动状态。【解答】解：A、由图可知，滑轮为动滑轮，所以v轮＝v甲＝×0.4m/s＝0.2m/s，故A正确；B、由图可知，不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重、滑轮和绳间的摩擦时，绳子对物体甲的拉力：F拉＝F＝×10N＝5N，则绳子拉物体甲的功率：P甲＝＝＝F拉v甲＝5N×0.4m/s＝2W，拉力F的功率：PF＝Fv轮＝10N×0.2m/s＝2W，故B正确；C、当F＝12N时，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以乙受到摩擦力不变，此时乙受到拉力和摩擦力仍然是一对平衡力，因此弹簧测力计的示数仍为2N，乙相对于地面仍然处于静止状态，故C错误；D、甲水平匀速运动时，乙受到的弹簧测力计的拉力与甲对它的摩擦力是一对平衡力，甲对乙的摩擦力f＝F测力计＝2N，根据力的作用是相互的可知，乙对甲的摩擦力f′＝f＝2N，甲受到绳子的拉力与乙对甲的摩擦力、地面对甲的摩擦力平衡，则地面对甲的摩擦力：f地面＝F拉﹣f′＝5N﹣2N＝3N，当F＝12N时，由于压力和接触面的粗糙程度不变，所以地面对甲的摩擦力不变，仍为3N，因为不计弹簧测力计重、绳重、滑轮重、滑轮和绳间的摩擦，所以当F＝12N时，绳子对物体甲的拉力：F拉'＝F＝×12N＝6N，此时物体甲在水平方向上受到乙对甲向左的摩擦力、地面对甲的摩擦力和绳子对甲向右的拉力，甲受到向左的合力为f′+f地面＝2N+3N＝5N，即绳子对物体甲的拉力大于甲受到向左的合力，因此甲做加速运动，故D正确。故选：C。【点评】本题考查了二力平衡的应用、使用滑轮时速度、功率的计算和摩擦力影响因素的理解，知识点多、受力复杂，要求灵活运用所学知识。正确的对甲、乙进行受力分析是关键。13．如图所示，一弹簧的左端固定，右端连接一个小球，小球放在粗糙的水平木板上。a点是压缩弹簧后小球静止释放的位置，b点是弹簧原长时小球的位置，c点是小球到达最右端的位置。则小球从a点运动到c点的过程中，下列说法正确的是（）A．小球在a点和c点处弹簧的弹性势能相等B．小球从b点到c点的过程，小球的动能越来越小C．整个过程机械能守恒 D．以上说法都不对【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；弹性势能与物体的弹性形变程度有关；只有在忽略空气阻力和摩擦时，机械能才守恒。【解答】解：A、小球从a到b，弹簧的弹性势能转化为小球的动能，从b到c，小球的动能再转化为弹簧的弹性势能，由于摩擦的存在，最终弹簧的弹性势能会变小，故A错误；B、小球从b点向c点运动过程中，弹簧被拉长，小球动能一部分转为弹簧的弹性势能，一部分克服摩擦转化为内能，即小球动能越来越小，故B正确；C、由于存在空气阻力和摩擦，整个过程机械能不守恒，故C错误；D、由于B说法正确，故D错误。故选：B。【点评】掌握动能、弹性势能的影响因素，会分析弹簧的弹性势能与小球动能之间的转化，是解答的关键。14．下列实验设计不能达到实验目的的是（）选项实验目的实验设计A除去KCl固体中少量的MnO2加适量水溶解、过滤、蒸发结晶B除去MgCl2溶液中的少量MgSO4加适量的BaCl2溶液，过滤C检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠加过量的稀盐酸后，再滴加硝酸银溶液D鉴别纯棉线和羊毛线将棉线和羊毛线进行燃烧【分析】A、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。B、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。C、根据碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠，进行分析判断。D、鉴别物质时，首先对需要鉴别的物质的性质进行对比分析找出特性，再根据性质的不同，选择适当的试剂，出现不同的现象的才能鉴别。【解答】解：A、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂，故选项实验设计能达到实验目的。B、MgSO4能与适量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项实验设计能达到实验目的。C、加过量的稀盐酸后，碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠，稀盐酸、氯化钠均能与硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀，不能检验碳酸钠溶液中是否含有氯化钠，故选项实验设计不能达到实验目的。D、将棉线和羊毛线进行燃烧，产生烧纸气味的是纯棉线，产生烧焦羽毛气味的是羊毛线，可以鉴别，故选项实验设计能达到实验目的。故选：C。【点评】本题难度不是很大，化学实验方案的设计是考查学生能力的主要类型，同时也是实验教与学难点，在具体解题时要对其原理透彻理解，可根据物质的物理性质和化学性质结合实验目的进行分析判断。15．将等质量的镁、铁、锌，分别放入三份质量分数相同的稀盐酸中，反应生成的氢气质量与反应时间的关系如图所示。根据图中信息，下列判断正确的是（）A．图线Y表示镁的反应情况 B．镁一定过量 C．锌一定过量 D．镁消耗稀盐酸的质量最大【分析】根据三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小进行分析。【解答】解：金属活动性顺序：K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、（H）、Cu、Hg、Ag、Pt、Au，三种金属反应的速率x＞y＞z，判断出三种金属的活动性顺序为x＞y＞z，从而得知x为镁，y为锌，z为铁。三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小；相同质量的三种金属完全参加反应，应该是镁消耗的酸最多，铁次之，锌最少，但图中铁产生氢气最多，即消耗稀盐酸最多；镁、锌产生氢气一样多，即消耗稀盐酸一样多，故镁过量，但锌无法确定。故选：B。【点评】本题主要考查金属的化学性质等，注意理解三种金属的化合价、金属的质量都相等，完全反应放出氢气的质量与金属的相对原子质量成反比，即产生氢气多的相对原子质量小。二．填空题（共8小题）16．某款家用吸尘器额定电压为220V，额定电流为3A，则该吸尘器的额定功率为660W。使用该吸尘器正常工作30min，标有“800imp/（kW•h）”（表示指示灯每闪烁800次消耗电能1kW•h）的电能表指示灯共闪烁264次。若吸尘器正常工作时，电动机的发热功率为36W，则电动机线圈的电阻为4Ω。【分析】（1）利用P＝UI求吸尘器的额定功率；（2）利用W＝Pt求正常工作15min消耗的电能，根据“800imp/（kW•h）”求电能表指示灯共闪烁次数；（3）知道额定电流，利用P＝I2R求电动机线圈的电阻。【解答】解：吸尘器的额定功率为：P＝UI＝220V×3A＝660W；正常工作15min，吸尘器消耗的电能为：W＝Pt＝660W×30×60s＝1.188×106＝0.33kW•h，使电能表指示灯闪烁的次数为：n＝800imp/（kW•h）×0.33kW•h＝264imp；电动机线圈的电阻为：R＝＝＝4Ω。故答案为：660；264；4。【点评】本题考查了电功率公式的应用，明确电能表相关参数的意义是关键。17．2017年12月，西城高铁正式开通，成为第一条穿越秦岭的高速铁路，其制造原料使用了大量的金属材料，请你根据实际回答下列问题。（1）锰钢使用广泛的合金，它属于金属材料（填“金属材料”或“合成材料”）。（2）高铁使用的铝、铁、铜是生活中的常见金属，下列哪些药品可以比较这三种金属的活动性强弱ADA．铝铜硫酸亚铁溶液B．铁铜硫酸铝溶液C．铜硫酸铝溶液硫酸亚铁溶液D．铁硫酸铝溶液硫酸铜溶液（3）在铜锌合金中加入稀硫酸发现有气泡产生，请你写出相关的化学方程式Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑【分析】（1）根据金属材料的种类分析；（2）根据金属与盐溶液的反应来比较金属的活动性顺序；（3）根据锌能与稀硫酸反应写出反应的化学方程式。【解答】解：（1）锰钢使用广泛的合金，它属于金属材料。（2）A．铝能与硫酸亚铁溶液反应，铜不能与硫酸亚铁溶液，可以比较这三种金属的活动性强弱；B．铁、铜都不能与硫酸铝溶液反应，说明了铝的金属活动性大于铁和铜，但不能比较铁、铜的金属活动性；C．铜与硫酸铝溶液、硫酸亚铁溶液都不反应，说明了铝和铁的金属活动性大于铜，但不能比较铁、铝的金属活动性；D．铁不能与硫酸铝溶液反应，能与硫酸铜溶液反应，可以比较这三种金属的活动性强弱；（3）在铜锌合金中加入稀硫酸发现有气泡产生，是锌与稀硫酸反应生成了硫酸锌和氢气，相关的化学方程式是：Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。故答案为：（1）金属材料；（2）AD；（3）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑。【点评】本题是一道金属活动性顺序的探究题，解题的关键是对金属活动性顺序表的应用与掌握，能够考查学生的知识迁移运用能力。18．如图是小宁设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小。（1）根据小宁的设计，电铃应该接在BD之间。（填“AC之间”或“BD之间”）（2）用久后，电源电压U会减小，报警时CO最小浓度比设定值高。（填“高”或“低”）（3）为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2的滑片向上移。（填“上移”或“下移”）【分析】（1）图中气敏电阻R1阻值随CO浓度的增大而减小，由欧姆定律得出控制电路的电流变化，根据影响电磁铁磁性强弱的因素可知磁性的变化，结合电路分析电铃接入的位置；（2）用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，由此可知报警时CO浓度的变化情况；（3）CO浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联特点可知R2接入电路的阻值变化。【解答】解：（1）当CO浓度升高，气敏电阻R1阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变，则控制电流电流增大，电磁铁磁性增强；当CO浓度高于某一设定值时，衔铁被吸下，电铃发声报警，故电铃应接在BD之间；（2）用久后，电源电压U1会减小，由欧姆定律可知，只有当R1阻值变小时，控制电路才能达到衔铁被吸下的最小电流，即报警时CO最小浓度比设定值高；D、CO浓度越低，气敏电阻R1阻值越大，因控制电路衔铁被吸下的最小电流不变，由欧姆定律和电阻的串联特点可知，应减小变阻器接入电路的阻值，故将R2的滑片向上移。故选：（1）BD之间；（2）高；（3）上移。【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用和影响电磁铁磁性强弱的因素，难度不大。19．如图所示，重100N的物体A在拉力F的作用下以1m/s的速度在水平面上匀速直线运动了2s。（1）拉力F移动的距离为1m。（2）若整个装置不计绳子和滑轮重、绳与轮之间的摩擦力以及轮与轴间的摩擦力，则物体A与水平面间的摩擦为25N。（3）若该装置的机械效率为80%，则测力计对物块A所做的功是40J。【分析】（1）已知速度和时间，根据公式s＝vt即可求出物体A移动的距离，根据拉力端移动的距离物体移动距离的一半可求出拉力移动的距离；（2）不计滑轮与绳间的摩擦及滑轮重，对物体的拉力FA＝F，可以求出作用在物体A上的拉力FA，由于物体做匀速直线运动，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，即f＝F拉；（3）利用W＝Fs求出拉力做的总功，最后根据η＝求出有用功即测力计对物块A所做的功。【解答】解：（1）由公式v＝可知物体A移动的距离为：sA＝vt＝1m/s×2s＝2m，所以拉力F移动的距离为：s＝sA＝×2m＝1m；（2）弹簧测力计对物体的拉力为：FA＝F＝×50N＝25N，由于物体做匀速直线运动，受到的摩擦力与拉力是一对平衡力，即f＝F拉＝25N；（3）拉力做的总功为：W＝Fs＝50N×1m＝50J；根据η＝求出有用功即测力计对物块A所做的功为：W有＝W总×η＝50J×80%＝40J。故答案为：（1）1；（2）25；（3）40。【点评】此题中需明确什么力做有用功，什么力做总功，物体移动距离、速度与绳子自由端移动距离、速度间的关系，这是解题的关键也是难点。20．（1）现有镁和某金属的混合物2.4克和足量酸反应，生成氢气0.24克，则该金属可能为铝（从铝、铜、铁中选答案）（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤渣中一定有Ag、Cu、Zn（填化学式）。【分析】金属活动性顺序中，排在氢前面的金属，能和稀盐酸或稀硫酸反应生成盐和氢气，排在前面的金属，能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来，并且金属越活泼，越容易先和盐溶液反应。【解答】解：（1）2.4克镁和酸完全反应生成0.2克氢气，现有镁和某金属的混合物2.4克和足量酸反应，生成氢气0.24克，说明与镁2.4g混合的金属2.4g完全反应生成氢气质量大于0.2g，铜不能和酸反应，2.4克铁和酸完全反应生成氢气质量小于0.2克，2.4克铝和酸完全反应生成氢气质量大于0.2克，则该金属可能为铝。故答案为：铝。（2）在AgNO3、Cu（NO3）2的混合溶液中加入一定量锌粉，锌先和硝酸银反应生成硝酸锌和银，后和硝酸铜反应生成硝酸锌和铜，充分反应后过滤，得滤渣和滤液。若向滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，是因为锌和稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，说明锌过量，则滤渣中一定有反应生成的银、铜和过量的的锌。故答案为：Ag、Cu、Zn。【点评】会利用金属活动顺序表分析实验，氢前边的金属会与稀硫酸、盐酸反应，但氢后边的金属不会与稀硫酸、盐酸反应，前边的金属会把后边的金属从其盐溶液中置换出来。21．具有防雾、除露、化霜功能的汽车智能后视镜能保障行车安全，车主可通过旋钮开关实现功能切换。如图是模拟加热原理图，其中测试电源的电压为10V，四段电热丝电阻均为10Ω，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大。则开关旋至“1”挡时，开启防雾功能；开启除露功能2分钟，所消耗的电能为1200J。【分析】（1）根据题意可知防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，分析开关旋至不同位置时电路的连接方式，根据电阻的串联特点和电阻并联特点比较总电阻关系，由P＝可知，电路的总电阻越大时，总功率越小，开启防雾功能，同理判断出除露和化霜时电路的连接方式；（2）开关旋至“2”挡，电路为一段电阻丝的简单电路，根据W＝t得出开启除露功能2分钟，所消耗的电能。【解答】解：（1）由题知，防雾、除露、化霜所需加热功率依次增大，即P防雾＜P除露＜P化霜，且四段电热丝电阻均为R＝10Ω由原理图知，开关旋至“1”挡时两段电阻丝串联，开关旋至“2”挡时电路为一段电阻丝的简单电路，开关旋至“3”挡时两段电阻丝并联，因串联电路中总电阻大于任何一个分电阻、并联电路中总电阻小于任何一个分电阻，所以，开关旋至“1”挡时电路的总电阻最大，开关旋至“3”挡时电路的总电阻最小，由P＝可知，电源的电压一定时，开关旋至“1”挡时电路的总功率最小，开启防雾功能，同理可知，开关旋至“3”挡时开启化霜功能，开关旋至“2”挡时开启除露功能；（2）开关旋至“2”挡，电路为一段电阻丝的简单电路，开启除露功能2分钟，所消耗的电能W＝t＝×2×60s＝1200J。故答案为：防雾；1200。【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用，分清三个挡位对应电路的连接方式是关键。22．有一包白色固体，可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4，中的一种或几种组成。为确定其成分，实验小组进行试验。实验过程中所加试剂均足量，实验过程及现象如图所示。（1）①和②的实验操作名称过滤。（2）无色气体产生的化学方程式是BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑。（3）这包白色固体中不含有的物质是NaOH、Na2SO4。【分析】根据碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钠钡沉淀，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，酚酞遇碱变红色等知识进行分析。【解答】解：碳酸钠和氯化钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀，硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钠钡沉淀，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，酚酞遇碱变红色，所以白色固体加水得到白色沉淀A，白色沉淀A溶于盐酸，所以固体样品中一定含有氯化钡和碳酸钠，一定不含硫酸钠，无色滤液B和氯化钙反应生成白色沉淀，溶于D不能使酚酞变红色，所以样品中一定不含氢氧化钠，所以（1）①和②的实验操作名称是过滤；（2）无色气体产生的反应是碳酸钡和盐酸反应生成氯化钡、水和二氧化碳，化学方程式是：BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑；（3）这包白色固体中不含有的物质是：NaOH、Na2SO4。故答案为：（1）过滤；（2）BaCO3+2HCl＝BaCl2+H2O+CO2↑；（3）NaOH、Na2SO4。【点评】在解此类题时，首先分析题中所给物质的性质和两两之间的反应，然后依据题中的现象判断各物质的存在性，最后进行验证即可。23．有一种亮度可以调节的小台灯，其电路图如图甲所示。电源电压为15V，通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示，灯泡L的额定电压为12V．则灯泡L的额定功率为9.6W；调节滑动变阻器R，使灯泡L的功率为3.6W，此时滑动变阻器R连入电路的阻值15Ω．【分析】（1）由图乙知根据P＝UI求灯的额定电功率；（2）当灯泡L的功率为3.6W，由图乙知，确定此时灯的实际电压和灯的实际电流，根据串联电路电压的规律和欧姆定律求变阻器R连入电路的阻值的阻值。【解答】解：（1）由图乙知，当灯的电压等于额定电压12V时，通过灯泡的电流为0.8A，则灯泡的额定功率：P额＝ULIL＝12V×0.8A＝9.6W；（2）当灯泡L的功率为3.6W，由图乙知，此时灯的实际电压为6V，灯的实际电流为0.6A，根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得，此时滑动变阻器R连入电路的阻值：R滑＝＝＝15Ω。故答案为：9.6；15。【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用，关键是从图中获取有效的信息。三．实验探究题（共4小题）24．某实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”。将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。（1）如图甲所示，用细线将钢球悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放。摆锤向下摆动的过程中，重力势能和动能如何变化重力势能变小，动能变大？（2）本实验让同一小钢球从不同高度分别由静止释放，判断同一小钢从不同高度释放到达竖直位置D，获得动能大小是通过观察比较木块移动距离的大小来判断的。（3）让质量不同的钢球从相同高度摆下，由表格中实验数据和现象可得出结论：速度一定时，质量越大，物体的动能越大。实验次数钢球质量（g）钢球下摆高度（cm）木块滑行距离（cm）115223032522494352268【分析】（1）重力势能大小的影响因素：质量和高度，质量不变时，高度越小，重力势能越小；动能大小的影响因素：质量和速度，质量不变时，速度越大，动能越大；（2）根据转换法，动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的；（3）影响动能大小的因素是质量和速度，研究动能大小与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变，分析表中数据得出结论。【解答】解：（1）如图甲所示，用细线把钢球悬挂起来，将摆锤拉到某一高度后释放，钢球向下摆动的过程中，质量不变，高度变小，重力势能变小，速度变大，动能变大；（2）本实验让同一小钢球从不同高度分别由静止释放，判断同一小钢球从不同高度释放到达竖直位置D，获得动能大小是通过观察比较木块移动距离的大小来判断的；（3）让质量不同的钢球从相同高度摆下，钢球摆到竖直位置时速度相同，根据表中数据知，钢球质量越大，木块滑行距离越远，表示钢球的动能越大，故得出：速度一定时，质量越大，物体的动能越大。故答案为：（1）重力势能变小，动能变大；（2）木块移动距离的大小；（3）速度一定时，质量越大，物体的动能越大。【点评】本题探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”，考查影响重力势能和动能大小的因素、转换法和控制变量法的运用及数据分析的能力。25．在验证焦耳定律（Q＝I2Rt）中电热与电阻的定性关系时，实验小组出现了如图三种电路连接情况（已知R甲＜R乙）。闭合开关，三种电路的电流表指针均发生了偏转，经过一段时间后观察并记录2根玻璃管内液面上升的高度△h，小组实验报告汇总如下表，请把表格空白处填写完整。实验电路玻璃管内液面高度小组结论你的合理解释与评价A液面都不上升导体产生的热量跟电阻无关（1）两实验电阻没有接入电路，无现象，无法验证焦耳定律中Q与R的定性关系B液面都上升，且△h甲＜△h乙电流通过导体时，电阻越大，产生的热量就（2）越多电流和时间都相同，验证了焦耳定律中Q与R的定性关系C液面都上升，且△h甲（3）＞△h乙电流通过导体时，电阻越小，产生的热量就越多（4）两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R的定性关系【分析】（1）电流通过导体产生的热量的多少是通过被加热液体体积或温度的变化反映出来的，所以电热丝必须对烧瓶中的液体加热；（2）电阻串联，通过的电流相同，在通电时间相同时，电流产生的热量与电阻有关；（3）并联电路电流与电阻成反比。【解答】解：（1）A图中，电流通过电热丝产生热量的多少是通过烧瓶中液体体积的变化反映的，电热丝没有接入电路，无法产生热量，所以两根玻璃管中的液柱都没有变化，更无法验证电热与电阻的关系；（2）B图中，两根电热丝串联接入电路，通过的电流和通电时间相同，已知R甲＜R乙，液面都上升，且△h甲＜△h乙，说明电阻越大，产生的热量越多。能够验证电热与电阻的定性关系；（3）C图中，两根电热丝并联接入电路，电阻不同，同时电流也不同，所以不能正确研究电流产生热量与电阻的关系。故答案为：（1）两实验电阻没有接入电路，无现象，无法验证焦耳定律中Q与R的定性关系；（2）越多；（3）＞；（4）两实验电阻并联，电流不同，实验现象无法验证焦耳定律中Q与R的定性关系。【点评】此题考查了验证焦耳定律的实验方案的比较，通过分析题目我们要知道，正确运用控制变量法和转换法是保证实验成功的关键。26．小明为了测量小灯泡的电阻，进行了以下实验。（1）电路连接完整后，闭合开关，发现小灯泡不发光，但电流表有示数，电压表指针有偏转。接下来的操作应该是C（填字母）。A．更换小灯泡B．检查电路是否有故障C．向左移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光（2）当电压表示数为3伏时，电流表的示数如图乙所示为0.3安，则小灯泡的电阻是10欧。小明完成上述探究活动后，想测量另一只小灯泡的电阻，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个阻值为10欧的定值电阻R0，设计了如图丙所示的电路，也测出了小灯泡的电阻。具体操作如下：①测量时，先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数为0.5安。②断开所有开关后，保持滑片P的位置不动，再将开关S、S2闭合，此时读出电流表的示数为0.9安。③算出小灯泡的电阻＝12.5Ω。【分析】（1）电路连接完整后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，根据电压表指针有偏转且小灯泡不发光，可知电路的电流过小，据此分析；（2）根据电流表选用量程确定分度值读数；根据R＝算出小灯泡的电阻；要测灯的电阻，在没有电压表的情况下，电流表与定值电阻R0应起到电压表的测量作用，故将R0与电流表串联后再与灯并联，通过移动变阻器的滑片使电流表示数为0.5安，由并联电路电压的规律和欧姆定律求出灯泡两端的电压；保持滑片位置不变，通过开关的转换，使电流表测灯与R0并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡两端的电压不变，根据并联电路电流的规律求出灯的电流，根据欧姆定律求出小灯泡的电阻。【解答】解：（1）电路连接完整后，闭合开关，电流表有示数，则电路为通路，电压表指针有偏转且发现小灯泡不发光，说明电路的电流过小，接下来的操作应该是向左移动滑动变阻器滑片，观察灯的发光情况，故选C；（2）当电压表示数为3伏时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，小灯泡的电阻为：R1＝＝＝10Ω；实验步骤：①测量时，先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器，读出电流表的示数为0.5安；②断开所有开关后，保持滑片P的位置不动，再将开关S、S2闭合，此时读出电流表的示数为0.9安；③在步骤①中，灯和R0并联，电流表测R0的电流，电流表的示数为0.5A时，由欧姆定律和并联电路电压的规律，灯两端的电压为：UL＝I2R0＝0.5A×10Ω＝5V；在步骤②中，灯和R0并联，电流表测灯与R0的总电流；由于电路连接没有变化，各电阻的大小和通过的电流不变，灯泡两端的电压不变，由并联电路电流的规律，通过灯的电流为：IL＝I3﹣I2＝0.9A﹣0.5A＝0.4A，由欧姆定律得：RL＝＝＝12.5Ω。故答案为：（1）C；（2）0.3；10；②S、S2；③12.5Ω。【点评】本题测量小灯泡的电阻，考查故障分析、电流表读数、电阻的计算及设计方案测电阻的能力。27．足球比赛中让意外昏迷的球员快速恢复意识会用到“嗅盐”。同学们对“嗅盐”产生了好奇，并对其成分进行了如下探究。【查阅资料】①嗅盐是一种盐类物质和香料（不参与下列探究中的任何反应）组成，能释放出氨味气体，对人体神经会产生强烈的刺激作用，但过量吸入会危害健康。②氯化钙稀溶液与碳酸氢铵溶液不发生反应。【提出问题】嗅盐中盐类物质是什么？【实验探究】填写表中空格。实验小军的实验小英的实验方案嗅盐与氢氧化钠（填一种物质）混合研磨现象闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝澄清石灰水变浑浊产生白色沉淀结论嗅盐中含有铵根离子嗅盐中含有CO32﹣确认了小军的实验结论证明嗅盐中盐类物质是碳酸铵证明嗅盐中盐类物质是碳酸盐【质疑】小英认为小军的实验不严谨，小英通过补做一个实验（方案见上表），进而确认了小军的结论。小英的实验目的是排除嗅盐中含有HCO3﹣离子的可能性。【继续探究】反应原理：（NH4）2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O，其中X的化学式为Na2CO3。【分析】铵根离子能和氢氧根离子结合生成水和氨水，氨气和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水；钙离子能和碳酸根离子结合生成白色沉淀碳酸钙；碳酸氢根离子能和氢离子结合生成水和二氧化碳；化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。【解答】解：【实验探究】小军的实验：嗅盐与氢氧化钠混合研磨，闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝，是因为氢氧根离子和铵根离子反应生成了水和氨气，氨气和水反应生成氨水，氨水显碱性，能使石蕊试液变蓝色，即能够说明嗅盐中含有铵根离子；澄清石灰水变浑浊，是因为嗅盐和稀盐酸反应生成了二氧化碳；小英的实验：产生白色沉淀，是因为钙离子和碳酸根离子结合生成了白色沉淀碳酸钙，进一步证明嗅盐中盐类物质是碳酸盐。故填：闻到较浓烈刺激性气味且试纸变蓝；铵根离子；澄清石灰水变浑浊；产生白色沉淀；证明嗅盐中盐类物质是碳酸盐。【质疑】小英的实验目的是排除嗅盐中含有HCO3﹣的可能性。故填：HCO3﹣。【继续探究】由（NH4）2CO3+2NaOHX+2NH3↑+2H2O可知，反应前后氮原子都是2个，氢原子都是10个，反应前碳原子是1个，反应后应该是1个，包含在X中，反应前氧原子是5个，反应后应该是5个，其中3个包含在X中，反应前钠原子是2个，反应后应该是2个，包含在X中，其中X的化学式为Na2CO3。故填：Na2CO3。【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。四．解答题（共7小题）28．中医药方[金花清感颗粒]在今年新冠肺炎疫情的控制和治疗中发挥了很好的作用，它由金银花、薄荷、甘草等12味药组成。（1）金花清感颗粒中含有的薄荷醇（C20H20O6），甘草素（C15H12O4）等有效成分属于有机物（填“有机物”或“无机物”）。（2）甘草素分子中碳、氢、氧的原子个数比是15：12：4。（3）该药方中提取某有机化合物X与8g氧气恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和1.8g水。则X中碳、氢的质量比为12：1。【分析】（1）含有碳元素的化合物是有机物，一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐除外；（2）根据化学式可以判断分子中的原子个数比；（3）化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。【解答】解：（1）金花清感颗粒中含有的薄荷醇（C20H20O6）、甘草素（C15H12O4）等有效成分都是含有碳元素的化合物，都是有机物；故答案为：有机物。（2）甘草素分子中碳、氢、氧的原子个数比是15：12：4；故答案为：15：12：4；（3）X中碳元素质量：8.8g××100%＝2.4g，氢元素质量：1.8××100%＝0.2g，则X中碳、氢的质量比为：2.4g：0.2g＝12：1；故答案为：12：1。【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。29．央视《是真的吗》书目中，主持人做了“电池+口香糖锡纸＝取火工具”的实验：取口香糖锡纸，剪成条状，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，很快发现纸条中间处开始冒烟起火，如图所示。请你用所学物理知识解释“起火”的原因。【分析】金属都具有导电性；导线直接将电源连接起来的电路叫短路，短路时，容易烧坏电路或形成火灾。【解答】解：因为锡属于金属，因此具有导电性，将锡纸条带锡的一端接在电池的正极，另一端接在电池的负极，形成了电源短路，此时电路中迅速产生大量热量使温度达到锡纸的着火点而使之燃烧。【点评】本题考查了金属的导电性以及电路的三种状态，属于基础题。30．为了配置一剂合格中药，医药公司设计了一种中药原料自动筛选器如图甲，可将质量小于一定标准的中药原料自动剔除。该机器的内部电路简图如图乙所示，其压敏电阻R的阻值随压力变化的关系如图丙所示。已知：电源电压为6V，R0为定值电阻，当电路中电压表示数小于5V时，机械装置启动，将质量不达标的物品推出传送带，实现自动筛选功能。请根据上述信息完成下列问题：（1）当检测区上空载时，电压表的示数为2V，R0的阻值为多少？（2）自动筛选器设置的中药原料的最小质量为多少千克？（3）根据原理图，当电路的电功率最大时，电压表示数为多少？【分析】（1）根据图像，得出不放物品时电阻R的阻值，计算出R两端的电压，根据欧姆定律计算出电路中的电流值，最后由R＝可得R0的阻值；（2）根据串联电路的电压特点求出电压表示数为5V时压敏电阻R两端的电压，根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出压敏电阻的阻值，根据图2可知压力的大小，根据水平面上物体的压力和自身的重力相等以及G＝mg求出该装置能够剔除物品的最小质量；（3）根据P＝UI知当电路的电功率最大时，电路中的电流最大，由图丙知压敏电阻的阻值最小值，由欧姆定律算出电路中的最大电流和此时电压表示数。【解答】解：（1）两电阻串联接入电路，当检测区没有物品时，由图可知，R＝100Ω；串联电路总电压等于各部分电压之和，电压表测R0两端电压，所以R两端的电压：UR＝U﹣U0＝6V﹣2V＝4V；电路中的电流为：I＝＝＝0.04A；则R0的阻值为：R0＝＝＝50Ω；（2）当电压表示数U0′＝5V时，由串联电路电压的规律，压敏电阻R两端的电压：UR′＝U﹣U0′＝6V﹣5V＝1V，由串联电路电流的规律和欧姆定律有：I′＝＝，即＝，解得：R′＝10Ω，由图丙可知，压敏电阻受到的压力F＝45N，因水平面上物体的压力和自身的重力相等，所以，由G＝mg可得，该装置能够剔除物品的最小质量：m＝＝＝＝4.5kg；（3）根据P＝UI知当电路的电功率最大时，电路中的电流最大，由图丙知压敏电阻的阻值最小为10Ω，电路中的最大电流为：I大＝＝＝0.1A，此时电压表示数为：U0″＝I大R0＝0.1A×50Ω＝5V。答：（1）当检测区上空载时，电压表的示数为2V，R0的阻值为50Ω；（2）自动筛选器设置的中药原料的最小质量为4.5kg；（3）根据原理图，当电路的电功率最大时，电压表示数为5V。【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用以及电功率公式的应用，关键是能够从图像中得出相关的信息。31．2020年12月23日，宁波轨道交通4号线正式通车，4号线起自江北区慈城镇慈城站，终于鄞州区东钱湖站，开通后大大方便了江北市民的出行。若4号线列车空载时总质量约198t，列车设计最高速度为80km/h，列车运行时受到的阻力约为车重的0.04倍。空载运行时，平均速度为36km/h，每公里耗电40kW•h。（1）若列车运行的平均速度保持不变，则满载时每公里耗电量大于40kW•h。（2）求4号线列车以最高速度空载匀速运行时牵引力的功率。【分析】（1）满载时，列车受到的阻力变大，所以耗电量也变大，据此分析。（2）4号线列车以最高速度空载匀速运行时，处于平衡状态，根据F＝f＝0.04G＝004mg得出所受的牵引力，根据P＝＝＝Fv可知4号线列车以最高速度空载匀速运行时牵引力的功率。【解答】解：（1）满载时，列车受到的阻力变大，所以耗电量也变大，故满载时每公里耗电量大于40kW•h。（2）4号线列车以最高速度空载匀速运行时，处于平衡状态，所受的牵引力F＝f＝0.04G＝004mg＝0.04×198×103kg×10N/kg＝7.92×104N，4号线列车以最高速度空载匀速运行时牵引力的功率为：P＝＝＝Fv＝7.92×104N×m/s＝7.92×105W。答：（1）大于；（2）4号线列车以最高速度空载匀速运行时牵引力的功率为7.92×105W。【点评】本题考查功率的计算，是一道基础题。32．Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可用作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：实验次数加入稀硫酸的质量（g）充分反应后剩余固体的质量（g）第1次40m第2次4014.8第3次4012.2第4次4011.2第5次4011.2试回答下列问题：（1）从以上数据可知，表格中，m＝17.4。（2）分析表中数据，判断第4次实验中的稀硫酸是否已完全反应并写出理由：没有完全反应。由表中数据可知，40g稀硫酸完全反应会反应掉2.6g锌，而第4次实验只反应掉了1.0g锌，所以第4次实验中稀硫酸没有完全反应。黄铜样品中锌的质量分数为44%。（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？【分