1.(2分)下列自然災(zāi)害中,不屬于氣象災(zāi)害的是( )
A.寒潮B.臺風(fēng)C.洪水D.地震
2.(2分)如圖所示是一個一次性降溫杯的示意圖。當水袋破裂時,水與固體碎塊混合,杯內(nèi)食物溫度明顯下降。制造此降溫杯可選用的固體碎塊是( )
A.硝酸銨B.氫氧化鈉C.蔗糖D.食鹽
3.(2分)構(gòu)建概念圖有助于學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)習(xí)效果。如圖所示表示概念a包含了概念b和概念c。下列各項中的概念,能分別代表圖中的a、b、c的是( )
A.濃溶液、飽和溶液、不飽和溶液
B.溶液、懸濁液、乳濁液
C.降水、降雨、降雪
D.對流層、平流層、大氣層
4.(2分)如圖為電解水的實驗改進裝置,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.該實驗?zāi)茏C明水由氫氣和氧氣組成
B.左側(cè)注射器收集到的氣體能燃燒
C.左右兩側(cè)注射器收集到氣體體積比為1:2
D.右側(cè)注射器收集到的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃
5.(2分)下表列出了甲、乙兩物質(zhì)的部分性質(zhì)。由此可知,要將由它們組成的混合物相互分離的最佳操作方法是( )
A.過濾法B.結(jié)晶法C.蒸餾法D.沉淀法
6.(2分)如圖幾種大氣運動形式中,氣流運動方向表示正確的是( )
A.
B.
C.
D.
7.(2分)以下與壓強知識相關(guān)的實驗中,分析正確的是( )
A.甲圖用喝水杯做“紙片托水”實驗,可以測量大氣壓的值
B.乙圖為自制氣壓計,玻璃管內(nèi)水柱升高說明外界大氣壓強增大
C.圓形水管左粗右細,水管中的氣泡隨水水平向右快速運動過程中體積會變大
D.丁圖實驗,向外拉活塞,試管內(nèi)氣壓減小,原來停止沸騰的水一定會再次沸騰
8.(2分)下列關(guān)于天氣與氣候的說法錯誤的是( )
A.今天最高氣溫:18℃,最低氣溫:9℃,它描述的是天氣
B.“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”形象反映了地形對氣候的影響
C.氣象觀測中,降雨量一般用毫升來計量,溫度計要放到百葉箱中,觀測風(fēng)速的儀器是風(fēng)向標
D.海南冬天比黑龍江溫暖,是由于緯度因素引起的
9.(2分)在20℃時,某固體物質(zhì)(不含結(jié)晶水)的水溶液( )
下列說法你認為正確的( )
A.溶液甲是飽和溶液
B.20℃時,該固體物質(zhì)的溶解度是40g
C.溶液丙若蒸發(fā)10g水,析出的晶體一定大于4g
D.溶液乙溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于溶液丙溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
10.(2分)如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩球分別懸浮、漂浮在水中。如果再向水中加入少量的食鹽,待兩球靜止后( )
A.甲球浸在水中的體積不變
B.乙球浸在水中的體積減小
C.甲球受到的浮力小于重力
D.乙球受到的浮力大于重力
11.(2分)現(xiàn)有100克質(zhì)量分數(shù)為15%的硝酸鉀溶液,若要使溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大1倍,可采用的方法是( )
A.增加15克硝酸鉀
B.蒸發(fā)50克水
C.倒出50克硝酸鉀溶液
D.使硝酸鉀的溶解度達到30克
12.(2分)為清理學(xué)校池塘水面上的落葉、浮萍等垃圾,學(xué)校項目化小組設(shè)計了如圖所示的“水上垃圾收集器”:將塑料瓶去掉底部,外壁裝上若干泡沫柱,裝在瓶口的水泵將水從塑料瓶中往外抽出,同時瓶外的水會帶動水面垃圾不斷地從收集口流入瓶內(nèi)。
穩(wěn)定性設(shè)計。下列泡沫柱安裝位置的設(shè)計中(俯視圖),不能保證裝置豎直穩(wěn)定地漂浮在水面上的是( )
A.B.
C.D.
13.(2分)為清理學(xué)校池塘水面上的落葉、浮萍等垃圾,學(xué)校項目化小組設(shè)計了如圖1所示的“水上垃圾收集器”:將塑料瓶去掉底部,外壁裝上若干泡沫柱,裝在瓶口的水泵將水從塑料瓶中往外泵出,同時瓶外的水會帶動水面垃圾不斷地從收集口流入瓶內(nèi)。請回答下面小題。
清理效果調(diào)試。如圖2為某水上垃圾收集器在水中漂浮時的狀態(tài)。小組同學(xué)通過上下移動泡沫柱來改變收集口離水面的距離H,以滿足不同厚度垃圾的收集需求。在調(diào)試過程中,該收集器所受浮力F浮與距離H的關(guān)系圖像正確的是( )
A.B.
C.D.
14.(2分)為了加快電解水的速率,通常在水中加入一定濃度的稀硫酸增強導(dǎo)電性,小龍發(fā)現(xiàn)加入的硫酸體積不同,若觀察第三次實驗中產(chǎn)生氣泡的速率,你預(yù)計氣體產(chǎn)生的速率隨時間的變化規(guī)律最接近( )
A.B.
C.D.
15.(2分)小靈用一根輕質(zhì)的塑料吸管(重力可忽略),將其下端用石蠟密封后,再塞入適量的小鉛粒(如圖),他將此密度計放入不同已知密度的液體中,獲得如表所示的數(shù)據(jù)。下列說法錯誤的是( )
A.由表格數(shù)據(jù)進行處理分析可知:標在密度計上的刻度值越往下越大
B.由表格數(shù)據(jù)進行處理分析可知:標在密度計上的刻度線越往下越密
C.換用粗一點的吸管重復(fù)實驗,則每次實驗密度計浸入深度變小
D.換用粗一點的吸管重復(fù)實驗,則每相鄰兩次實驗密度計浸入深度的差值變大
二、簡答題(本題共6小題,16題、17題每空1分,其余每空2分,共30分)
16.(6分)(1)如圖,A地海拔300米,B、C兩地海拔3300米
①已知每上升1000米,氣溫下降6℃。理論推算A和B兩地溫度差為 ℃。
②B和C地相比,降水較少的是 地,判斷理由是 。
(2)在下列5種物質(zhì)中:a作為飲料的汽水,b.蒸餾水,c.無色透明的自來水,e.黃河水。屬于溶液的是(用編號回答,下同) ,懸濁液的是 ,乳濁液的是 。
17.(2分)溫州地處東南沿海,每年夏秋季易受臺風(fēng)侵襲。臺風(fēng)常帶來狂風(fēng)暴雨,造成巨大的經(jīng)濟損失。
(1)臺風(fēng)是形成于洋面的熱帶氣旋,其中心氣壓明顯低于周邊。圖甲中A、B兩個天氣系統(tǒng)中可能形成臺風(fēng)的是 。
(2)臺風(fēng)帶來的狂風(fēng)暴雨,易造成城市內(nèi)澇。圖乙為水循環(huán)示意圖,城市內(nèi)澇的形成與地表徑流有關(guān) 。(填圖乙中序號)
18.(6分)某實驗小組對不同條件下的硝酸鉀的溶解情況進行了以下實驗。在甲、乙、丙三個燒杯中放入20g硝酸鉀晶體,再分別加入50.0g冷水、熱水與酒精,充分攪拌后(保持各自的溫度不變)
(1)判斷甲燒杯中溶液是飽和溶液的依據(jù)是 。
(2)利用甲、丙兩個燒杯及里面的溶液,我們可以研究物質(zhì)溶解度大小與 有關(guān)。
(3)將乙燒杯中的溶液降溫到t1℃時,剛好達到飽和狀態(tài),再往乙燒杯中加入10g水2℃時,溶液又恰好達到飽和狀態(tài),則t1 t2(填“>”、“<”或“=”)。
19.(6分)放在普通環(huán)境里的雞蛋容易變質(zhì)。鮮雞蛋密度約為1.08g/cm3,變質(zhì)蛋密度可降至1.03g/cm3以下。生活中,我們可以把雞蛋放入密度為1.03g/cm3的鹽水中來判斷雞蛋是否變質(zhì)。
(1)如圖所示甲、乙、丙三個雞蛋靜止在鹽水中,其中最有可能已變質(zhì)的是 (填“甲”、“乙”或“丙”)雞蛋。
(2)在配制一定質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液實驗中,用已調(diào)平的天平稱取食鹽固體時,發(fā)現(xiàn)指針偏右 食鹽。(填“增加”或“減少”)
(3)配制好溶液后,發(fā)現(xiàn)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏小,其原因可能是 (填序號)。
①食鹽晶體不純
②配制溶液的燒杯用少量蒸餾水潤洗
③用量筒量取水時俯視讀數(shù)
④將配好的溶液轉(zhuǎn)移到細口瓶時,有部分灑出
20.(4分)身邊的廢舊物品也是學(xué)習(xí)科學(xué)的好材料。小瑞學(xué)習(xí)《天氣與氣候》內(nèi)容后,將使用過的飲料瓶改造成實驗工具。
(1)將同一品牌一大一小的兩個圓柱形飲料瓶制作成A、B兩個簡易雨量筒,制作方式相同,如圖甲所示。某雨天,則所測降雨量的關(guān)系為A B。(選填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)將一大飲料瓶去掉瓶底,并在瓶身一側(cè)開一小口,在小口處插入另一個小飲料瓶的瓶口部分,小瓶瓶口附近放一支點燒的線香。利用該裝置可以模擬風(fēng)的形成。圖中C點箭頭表示線香煙霧的飄動方向,其中正確的是 。(選填1、2或3)
21.(6分)小安取一個邊長為10厘米,重為8牛的正方體空心物體A如圖(1)和組合容器B、C(足夠高)(2),將物體A放入容器中如圖(3),慢慢向C中加水至離容器C底部深度為14厘米。
(1)當慢慢往容器B中加水時,下列選項中能說明此時物體A受到浮力作用的是 (可多選)。
A.
B.
C.
D.
(2)慢慢往容器B中加水直至物體A剛開始上浮,請在圖中畫出該過程中物體A受到的浮力與容器B中水深度的圖像關(guān)系 (橡膠膜形變不影響水深的大小,提示:A受到的浮力可根據(jù)A上下表面受到液體的壓力差來算,液體壓強公式p=ρgh)。
三、實驗探究題(本題共3小題,每空2分,共18分)
22.(6分)在學(xué)習(xí)了浮力的相關(guān)知識后,某學(xué)習(xí)小組想進一步研究物體在空氣中所受的浮力與氣體密度之間的關(guān)系。他們利用如圖甲所示裝置進行實驗,拉力傳感器能顯示拉力的大小,記錄拉力傳感器的示數(shù)F的變化,并將實驗結(jié)果繪制成如圖乙所示圖像。
(1)實驗中,小明改變鐘罩內(nèi)的氣體密度的操作是 。
(2)根據(jù)圖乙,可得出結(jié)論: 。
(3)同組的小紅取一氣球裝入少量水,吹鼓后扎緊,替代塑料小球重復(fù)上述實驗。已知相同條件下,氣壓越大。請預(yù)測,當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,并說明理由。
23.(6分)如圖甲是小平網(wǎng)購收到的活魚,魚在密封袋中存活時間長短與水中溶解氧的含量相關(guān)。為了探究氧氣在水中溶解能力的影響因素,小平做了以下實驗:
步驟1:將相同的7個密封容器標為1號、2號、3號,在容器內(nèi)分別裝入等量的水后排盡容器內(nèi)的空氣,再充入足夠的氧氣。
步驟2:將7個密封容器的水溫控制在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃,然后通過調(diào)整密封圈把容器內(nèi)氣壓調(diào)整為0.9×105帕。通過氧氣含量傳感器顯示水中溶解氧氣的質(zhì)量(如圖乙)。
步驟3:將氣壓調(diào)整到1×105帕、1.05×105帕,重復(fù)步驟2,記錄數(shù)據(jù)并繪制如圖丙所示曲線。
(1)步驟1中“排盡容器內(nèi)的空氣,再充入足夠的氧氣”的目的是: 。
(2)某同學(xué)認為氧氣在水中的溶解能力為微溶,即使在步驟1中加入的氧氣沒有完全等量也不會影響實驗結(jié)果,你認為該觀點是否合理 。
(3)在容器內(nèi)氣壓為1.0×105帕?xí)r,把水溫從20℃調(diào)整到該類魚生存最適合溫度30℃,通過調(diào)整密封圈來改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣壓,氣壓該怎么調(diào)整,請說明理由: 。
24.(6分)某興趣小組用如圖甲所示的三種注射器(5mL、10mL、20mL)、彈簧測力計一只(量程為5N)、刻度尺、橡皮帽,主要步驟如下:
第1步驟: ,然后用一個橡皮帽封住注射器的小孔;
第2步驟:如圖乙所示,用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測力計的掛鉤相連,當注射器中的活塞剛開始移動時,記下彈簧測力計的示數(shù)F;
第3步驟:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度,為15厘米;
第4步驟:記錄相關(guān)數(shù)據(jù),計算大氣壓的大小。
(1)將實驗第1步驟補充完整: 。
(2)實驗中,小明發(fā)現(xiàn)換用20mL的注射器無法完成實驗,分析可能的原因是 。
(3)小紅同學(xué)認為該實驗中注射器活塞和筒壁間存在摩擦,還要增加測量摩擦力的大小的實驗步驟,請寫出該操作步驟 。
四、解答題(本題共4小題,25題4分,26題5分,27題6分,28題7分,共22分)
25.(4分)家用手動式抽水器,輕松解決桶裝水取水難題。如圖所示,把安裝好抽水器的水桶平穩(wěn)放置,閥門1打開時、閥門2自動關(guān)閉;放手后壓氣囊會自動復(fù)原,水就能從出水口處流出。按下停水閥門,連通桶內(nèi)外氣體,閥門自動關(guān)閉。實際使用時發(fā)現(xiàn),桶內(nèi)水越多越容易壓出水(裝置看成密封)。請結(jié)合圖示,解釋說明抽水器工作所蘊含的科學(xué)道理。
26.(5分)如圖所示為西漢時期的熊足青銅鼎,該鼎被譽為“古代高壓鍋”。當鼎內(nèi)裝部分水、蓋上鼎蓋、閉合鎖扣,鼎下堆放干柴燃燒,鼎內(nèi)的水可在120℃沸騰。已知鼎蓋面積S=200cm2。如表是水的沸點(T)與氣壓(p)的關(guān)系
(1)在標準大氣壓下,鼎內(nèi)水在120℃沸騰時,請列式計算此時該鼎內(nèi)外氣體對鼎蓋形成的壓力差?
(2)若鼎內(nèi)的水沸騰時的溫度低于120℃,你認為可能的原因? 。
27.(6分)項目學(xué)習(xí)小組在食鹽溶液的學(xué)習(xí)中,通過實驗測定“析出食鹽晶體后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)”(飽和溶液的濃度),并制定評價量規(guī)如表一
(已知燒杯質(zhì)量為50克,蒸發(fā)皿質(zhì)量為20克,甲燒杯中含有50克蒸餾水與30克食鹽。實驗時室溫為20℃,查閱資料發(fā)現(xiàn)此溫度下飽和食鹽水的濃度為26.5%)
方案Ⅰ:取甲燒杯中部分溶液加入蒸發(fā)皿,墊上石棉網(wǎng),用酒精燈內(nèi)焰加熱蒸發(fā)結(jié)晶,當即停止加熱。相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在如下流程中。實驗共用時18分鐘。
方案Ⅱ:用膠頭滴管直接往燒杯中逐次加入蒸餾水并充分攪拌,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。共用時7分鐘。
(1)如圖甲燒杯中所得溶液一定是飽和溶液,其依據(jù)是: 。
(2)根據(jù)方案Ⅱ的數(shù)據(jù),計算飽和溶液的濃度。若計算結(jié)果與真實值有差異,請寫出可能原因之一。
(3)結(jié)合評價量規(guī)和過程記錄,將方案Ⅰ相關(guān)指標的評價得分填在答題卷上的表格中 。
28.(7分)某校開展自制潛水器比賽。圖甲為某項目化小組設(shè)計的潛水器模型,其材質(zhì)為硬質(zhì)塑料瓶,塑料瓶厚度不計。內(nèi)部由工作艙和水艙構(gòu)成,注射器與水艙通過塑料軟管相連,移動注射器活塞改變水艙中的空氣體積從而改變水量
設(shè)計要求:
1.潛水器可以在水中實現(xiàn)上浮、懸浮、下沉三個模式相互切換。
2.為保證潛水艇正常工作,應(yīng)盡可能提高工作艙的體積。
(1)如圖甲位置,要使?jié)撍飨聺?,?yīng)如何操作。 。
(2)已知該小組同學(xué)采用的材料總質(zhì)量0.5kg,體積800cm3。他們設(shè)計了四種方案的工作艙和水艙的體積比,如表格所示。請根據(jù)設(shè)計要求通過計算選擇最合適的方案。
(3)圖乙為潛水器的橫截面示意圖。某次潛水器沉浮測試過程中,潛水器經(jīng)過的幾個位置如圖丙。O點開始向水艙內(nèi)注水,潛水器開始下沉;B點潛水艇頂端恰好到達水面;C點潛水器弧形部分恰好露出水面
2022-2023學(xué)年浙江省溫州市八年級(上)期中科學(xué)試卷
參考答案與試題解析
一、選擇題(本題有15小題,每題2分,共30分。每小題只有一個正確選項,不選、多選、錯選均不給分)
1.(2分)下列自然災(zāi)害中,不屬于氣象災(zāi)害的是( )
A.寒潮B.臺風(fēng)C.洪水D.地震
【答案】D
【分析】氣候復(fù)雜多樣,是我國氣候的主要特征之一.我國地域遼闊,地跨眾多的溫度帶和干濕地區(qū),加上我國地形復(fù)雜,地勢高低懸殊,更增加了我國氣候的復(fù)雜多樣性。
【解答】解:中國是氣象災(zāi)害嚴重的國家,主要氣象災(zāi)害有洪澇、寒潮、臺風(fēng)。地震是地質(zhì)災(zāi)害。
故選:D。
2.(2分)如圖所示是一個一次性降溫杯的示意圖。當水袋破裂時,水與固體碎塊混合,杯內(nèi)食物溫度明顯下降。制造此降溫杯可選用的固體碎塊是( )
A.硝酸銨B.氫氧化鈉C.蔗糖D.食鹽
【答案】A
【分析】當水袋破裂時,水與固體碎塊混合,杯內(nèi)食物溫度明顯下降,根據(jù)常見物質(zhì)的溶解吸放熱情況進行分析。
【解答】解:當水袋破裂時,水與固體碎塊混合。
A、硝酸銨與水混合時,故正確;
B、氫氧化鈉溶解時放出熱量;
C、蔗糖溶于水沒有明顯的熱效應(yīng);
D、食鹽溶于水沒有明顯的熱效應(yīng);
故選:A。
3.(2分)構(gòu)建概念圖有助于學(xué)生優(yōu)化知識結(jié)構(gòu),提高學(xué)習(xí)效果。如圖所示表示概念a包含了概念b和概念c。下列各項中的概念,能分別代表圖中的a、b、c的是( )
A.濃溶液、飽和溶液、不飽和溶液
B.溶液、懸濁液、乳濁液
C.降水、降雨、降雪
D.對流層、平流層、大氣層
【答案】C
【分析】A.結(jié)合溶液的濃度和飽和性進行分析;
B.結(jié)合溶液、懸濁液、乳濁液的關(guān)系進行分析;
C.結(jié)合降水的類型進行分析;
D.結(jié)合對流層的種類進行分析。
【解答】解:A.飽和溶液不一定是濃溶液,濃溶液也不一定是不飽和溶液;
B.溶液不包括懸濁液和乳濁液,故B錯誤;
C.降水包括降雨和降雪,故C正確;
D.對流層不包括平流層和大氣層,故D錯誤;
故選:C。
4.(2分)如圖為電解水的實驗改進裝置,下列有關(guān)說法正確的是( )
A.該實驗?zāi)茏C明水由氫氣和氧氣組成
B.左側(cè)注射器收集到的氣體能燃燒
C.左右兩側(cè)注射器收集到氣體體積比為1:2
D.右側(cè)注射器收集到的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃
【答案】C
【分析】電解水時,與電源正極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積少,與電源負極相連的玻璃管內(nèi)的氣體體積多,且兩者的體積之比大約是1:2,據(jù)此結(jié)合題意進行分析解答。
【解答】解:A、電解水生成氫氣和氧氣,說明水是由氫元素和氧元素組成的。
B、左側(cè)是正極,能支持燃燒,故選項說法錯誤。
C、左右兩側(cè)注射器收集的氣體分別是O2和H2,體積比為8:2,故選項說法正確。
D、右側(cè)是負極,具有可燃燒,故選項說法錯誤。
故選:C。
5.(2分)下表列出了甲、乙兩物質(zhì)的部分性質(zhì)。由此可知,要將由它們組成的混合物相互分離的最佳操作方法是( )
A.過濾法B.結(jié)晶法C.蒸餾法D.沉淀法
【答案】C
【分析】根據(jù)題意,甲、乙兩物質(zhì)的密度相近、均可溶于水,沸點相差較大,進行分析判斷。
【解答】解:甲、乙兩物質(zhì)的密度相近,沸點相差較大。
故選:C。
6.(2分)如圖幾種大氣運動形式中,氣流運動方向表示正確的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】近地面空氣的受熱不均,引起氣流的上升或下沉運動,同一水平面上氣壓的差異和大氣的水平運動都會影響熱力環(huán)流的變化。
【解答】解:暖氣團位于鋒面上面,冷氣團位于鋒面下面,冷氣團被迫往后退。
受熱地區(qū)盛行上升氣流,相對冷卻地區(qū)盛行下沉氣流。
城市的溫度比郊區(qū)高,城市盛行上升氣流。
白天,海水溫度比陸地低,陸地上空盛行下沉氣流。
故選:A。
7.(2分)以下與壓強知識相關(guān)的實驗中,分析正確的是( )
A.甲圖用喝水杯做“紙片托水”實驗,可以測量大氣壓的值
B.乙圖為自制氣壓計,玻璃管內(nèi)水柱升高說明外界大氣壓強增大
C.圓形水管左粗右細,水管中的氣泡隨水水平向右快速運動過程中體積會變大
D.丁圖實驗,向外拉活塞,試管內(nèi)氣壓減小,原來停止沸騰的水一定會再次沸騰
【答案】C
【分析】(1)覆杯實驗?zāi)茏C明大氣壓強的存在。
(2)氣壓計玻璃管內(nèi)水柱升高說明外界氣壓發(fā)生變化。
(3)流速大的地方壓強小。
(4)液體沸點和氣壓有關(guān),氣壓越低,沸點越低。
【解答】解:A、紙片托水”實驗?zāi)茏C明大氣壓強的存在,故A錯誤。
B、乙圖為自制氣壓計,所以外界氣壓變低。
C、圓形水管左粗右細,流速變大,故水管中的氣泡隨水水平向右快速運動過程中體積會變大。
D、向外拉活塞,沸點降低,故水不一定會再次沸騰。
故選:C。
8.(2分)下列關(guān)于天氣與氣候的說法錯誤的是( )
A.今天最高氣溫:18℃,最低氣溫:9℃,它描述的是天氣
B.“人間四月芳菲盡,山寺桃花始盛開”形象反映了地形對氣候的影響
C.氣象觀測中,降雨量一般用毫升來計量,溫度計要放到百葉箱中,觀測風(fēng)速的儀器是風(fēng)向標
D.海南冬天比黑龍江溫暖,是由于緯度因素引起的
【答案】C
【分析】天氣具有短期性和多變性的特點,氣候具有長期性和穩(wěn)定性的特點。
【解答】解:A、今天最高氣溫是18℃,說明時間短,它描述的是天氣,不符合題意。
B、“人間四月芳菲盡,是地形對氣候的影響,不符合題意。
C、氣象觀測中,溫度計要放到百葉箱中,而不是風(fēng)向標,但符合題意。
D、海南冬天比黑龍江溫暖,黑龍江緯度高,觀點正確。
故選:C。
9.(2分)在20℃時,某固體物質(zhì)(不含結(jié)晶水)的水溶液( )
下列說法你認為正確的( )
A.溶液甲是飽和溶液
B.20℃時,該固體物質(zhì)的溶解度是40g
C.溶液丙若蒸發(fā)10g水,析出的晶體一定大于4g
D.溶液乙溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)小于溶液丙溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)
【答案】B
【分析】第一次蒸發(fā)10g水,析出2g晶體析出,甲溶液可能是不飽和溶液也可能是恰好飽和,所得乙溶液一定是飽和溶液;第二次溫蒸發(fā)掉10克水,結(jié)果析出4g晶體,則溶液為飽和溶液,說明該溫度下蒸發(fā)10g水,其飽和溶液能析出4g晶體,進行分析判斷。
【解答】解:A、第一次蒸發(fā)10g水,甲溶液可能是不飽和溶液也可能是恰好飽和。
B、20℃時,其飽和溶液能析出4g晶體,則20℃時,故選項說法正確。
C、溶液丙若蒸發(fā)10g水,故選項說法錯誤。
D、溶液乙和丙均為該溫度下的飽和溶液,故選項說法錯誤。
故選:B。
10.(2分)如圖所示,質(zhì)量相等的甲、乙兩球分別懸浮、漂浮在水中。如果再向水中加入少量的食鹽,待兩球靜止后( )
A.甲球浸在水中的體積不變
B.乙球浸在水中的體積減小
C.甲球受到的浮力小于重力
D.乙球受到的浮力大于重力
【答案】B
【分析】(1)根據(jù)浮沉條件判斷出甲、乙物體密度與液體密度的關(guān)系和浮力與重力的關(guān)系,如果再向水中加入少量的食鹽,根據(jù)液體密度的變化判斷出甲、乙物體與液體密度的關(guān)系,進而判斷出甲乙的浮沉情況和浮力與重力的關(guān)系;
(2)根據(jù)浮力的變化和F浮=G排=ρ水gV排判斷出甲、乙排開液體體積的變化。
【解答】解:(1)甲、乙兩球分別懸浮,根據(jù)漂浮和懸浮條件可知:ρ甲=ρ水,ρ乙<ρ水,F(xiàn)浮甲=G甲,F(xiàn)浮乙=G乙,如果再向水中加入少量的食鹽,水的密度變大鹽水>ρ甲,ρ鹽水>ρ乙,所以甲會上浮,最終漂浮在鹽水面上;乙仍然漂浮,故CD錯誤;
(2)由于兩球受到的浮力不變,由于液體的密度變大浮=G排=ρ水gV排可知甲、乙排開液體的體積都減小,B正確。
故選:B。
11.(2分)現(xiàn)有100克質(zhì)量分數(shù)為15%的硝酸鉀溶液,若要使溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)增大1倍,可采用的方法是( )
A.增加15克硝酸鉀
B.蒸發(fā)50克水
C.倒出50克硝酸鉀溶液
D.使硝酸鉀的溶解度達到30克
【答案】B
【分析】要使溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變大,常通過兩種方式:①加入溶質(zhì),②蒸發(fā)溶劑,據(jù)此結(jié)合溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算進行分析判斷.
【解答】解:100g溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為15%的硝酸鉀溶質(zhì)的質(zhì)量是:100g×15%=15g,100g溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為15%的硝酸鉀溶劑的質(zhì)量是:100g﹣15g=85g。
A.加入15g硝酸鉀后≈26.1%;
B.蒸發(fā)50g水后=30%;
C.溶液均有均一性,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)不變;
D.即使硝酸鉀的溶解度達到30g≈23.1%。
故選:B。
12.(2分)為清理學(xué)校池塘水面上的落葉、浮萍等垃圾,學(xué)校項目化小組設(shè)計了如圖所示的“水上垃圾收集器”:將塑料瓶去掉底部,外壁裝上若干泡沫柱,裝在瓶口的水泵將水從塑料瓶中往外抽出,同時瓶外的水會帶動水面垃圾不斷地從收集口流入瓶內(nèi)。
穩(wěn)定性設(shè)計。下列泡沫柱安裝位置的設(shè)計中(俯視圖),不能保證裝置豎直穩(wěn)定地漂浮在水面上的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)“水上垃圾收集器”的結(jié)構(gòu)分析其穩(wěn)定性的大小。
【解答】解:根據(jù)四個選項可知,A、D中的泡沫柱安裝位置是對稱的;B中三個泡沫柱安裝位置有利于垃圾收集器的穩(wěn)定,不能保證裝置豎直穩(wěn)定地漂浮在水面上。
故選:C。
13.(2分)為清理學(xué)校池塘水面上的落葉、浮萍等垃圾,學(xué)校項目化小組設(shè)計了如圖1所示的“水上垃圾收集器”:將塑料瓶去掉底部,外壁裝上若干泡沫柱,裝在瓶口的水泵將水從塑料瓶中往外泵出,同時瓶外的水會帶動水面垃圾不斷地從收集口流入瓶內(nèi)。請回答下面小題。
清理效果調(diào)試。如圖2為某水上垃圾收集器在水中漂浮時的狀態(tài)。小組同學(xué)通過上下移動泡沫柱來改變收集口離水面的距離H,以滿足不同厚度垃圾的收集需求。在調(diào)試過程中,該收集器所受浮力F浮與距離H的關(guān)系圖像正確的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】根據(jù)物體漂浮的條件分析浮力大小與收集口離水面的距離H的關(guān)系。
【解答】解:如圖為某水上垃圾收集器在水中漂浮時的狀態(tài),根據(jù)物體漂浮的條件,因而浮力與收集口離水面的距離H無關(guān),浮力始終不變,ABD錯誤。
故選:C。
14.(2分)為了加快電解水的速率,通常在水中加入一定濃度的稀硫酸增強導(dǎo)電性,小龍發(fā)現(xiàn)加入的硫酸體積不同,若觀察第三次實驗中產(chǎn)生氣泡的速率,你預(yù)計氣體產(chǎn)生的速率隨時間的變化規(guī)律最接近( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】電解水生成氫氣和氧氣,產(chǎn)生氣體的速率與溶液中所含離子的濃度有關(guān),離子濃度越大,溶液的導(dǎo)電性越強,水分解的速率越快。
【解答】解:隨著電解水的不斷進行,水在不斷消耗,進而使水電解的速度加快。
故選:A。
15.(2分)小靈用一根輕質(zhì)的塑料吸管(重力可忽略),將其下端用石蠟密封后,再塞入適量的小鉛粒(如圖),他將此密度計放入不同已知密度的液體中,獲得如表所示的數(shù)據(jù)。下列說法錯誤的是( )
A.由表格數(shù)據(jù)進行處理分析可知:標在密度計上的刻度值越往下越大
B.由表格數(shù)據(jù)進行處理分析可知:標在密度計上的刻度線越往下越密
C.換用粗一點的吸管重復(fù)實驗,則每次實驗密度計浸入深度變小
D.換用粗一點的吸管重復(fù)實驗,則每相鄰兩次實驗密度計浸入深度的差值變大
【答案】D
【分析】(1)分析數(shù)據(jù)中液體的密度越大時密度計浸入的深度變化即可判斷;
(2)根據(jù)液體的密度增大相同時密度計浸入的深度變化量即可判斷;
(3)密度計根據(jù)物體漂浮時浮力與重力相等的原理制成的;換用粗一點的吸管重復(fù)實驗測量同一種液體密度時,密度計的浮力相同,則密度計排開液體的體積相同,根據(jù)V=Sh即可判斷密度計浸入的深度變化;
(4)每相鄰兩次實驗密度計的液體密度變化相同,根據(jù)V=Sh即可判斷浸入深度的差值變化量。
【解答】解:A、由表格數(shù)據(jù)中可知:液體的密度越大時密度計浸入的深度越小,故A正確;
B、由表格數(shù)據(jù)中可知:當液體密度的由0.8g/cm5增加到0.9g/cm4和1.1g/cm2增加到1.2g/cm8,增加量相同,為Δρ=0.1g/cm5,
由表格數(shù)據(jù)中可知:密度計浸入深度的變化量分別為,為Δh1=6.6cm﹣5.6cm=8.7cm,Δh2=3.5cm﹣4.8cm=0.3cm,
則:Δh4>Δh2,所以,標在密度計上的刻度線越往下越密;
C、換用粗一點的吸管重復(fù)實驗,由于密度計受到的浮力相同,由于粗一點的吸管橫截面積大一些;則每次實驗密度計浸入深度變??;
D、由于每相鄰兩次實驗密度計排開液體的體積變化量相同,根據(jù)V=Sh可知密度計浸入的深度變化量小一些,故D錯誤。
故選:D。
二、簡答題(本題共6小題,16題、17題每空1分,其余每空2分,共30分)
16.(6分)(1)如圖,A地海拔300米,B、C兩地海拔3300米
①已知每上升1000米,氣溫下降6℃。理論推算A和B兩地溫度差為 18 ℃。
②B和C地相比,降水較少的是 C 地,判斷理由是 B處為迎風(fēng)坡,C地為背風(fēng)坡 。
(2)在下列5種物質(zhì)中:a作為飲料的汽水,b.蒸餾水,c.無色透明的自來水,e.黃河水。屬于溶液的是(用編號回答,下同) ac ,懸濁液的是 e ,乳濁液的是 d 。
【答案】(1)①18;②C;B處為迎風(fēng)坡,C地為背風(fēng)坡;
(2)ac;e;d。
【分析】(1)在同緯度地區(qū),海拔每上升100米,氣溫約降低0.6℃,迎風(fēng)坡降水多,背風(fēng)坡降水少。據(jù)圖中信息解答;
(2)根據(jù)溶液、懸濁液、乳濁液的組成及特點進行分析。
【解答】解:(1)①A地海拔300米,B、C兩地海拔3300米;已知每上升1000米;A和B兩地溫度差為[(3300米﹣300米)÷100]×0.6℃=18℃;
②讀圖可知,B地位于迎風(fēng)坡,氣溫降低,形成降水,盛行下沉氣流,水汽不易凝結(jié);
(2)混合物是含有兩種或兩種以上物質(zhì)的物質(zhì),自然界的水多數(shù)屬于混合物,故汽水、優(yōu)酸乳飲料和黃河水都屬于混合物;溶液是均一穩(wěn)定的混合物、自來水均屬于溶液,故優(yōu)酸乳飲料為乳濁液;故屬于溶液的是ac,乳濁液的是d。
故答案為:
(1)①18;②C,C地為背風(fēng)坡;
(2)ac;e;d。
17.(2分)溫州地處東南沿海,每年夏秋季易受臺風(fēng)侵襲。臺風(fēng)常帶來狂風(fēng)暴雨,造成巨大的經(jīng)濟損失。
(1)臺風(fēng)是形成于洋面的熱帶氣旋,其中心氣壓明顯低于周邊。圖甲中A、B兩個天氣系統(tǒng)中可能形成臺風(fēng)的是 A 。
(2)臺風(fēng)帶來的狂風(fēng)暴雨,易造成城市內(nèi)澇。圖乙為水循環(huán)示意圖,城市內(nèi)澇的形成與地表徑流有關(guān) ① 。(填圖乙中序號)
【答案】(1)A
(2)①
【分析】(1)氣旋是低氣壓,氣流運動方向是北半球呈逆時針輻合上升,由于其中心氣流是上升的,出現(xiàn)陰雨天氣。
(2)水循環(huán)環(huán)節(jié)有:蒸發(fā)、水汽輸送、降水、地表徑流、下滲、地下徑流。
【解答】解:(1)臺風(fēng)是形成于洋面的熱帶氣旋,其中心氣壓明顯低于周邊,水平方向上氣流由四周向中心輻合,形成陰雨天氣,圖A為氣旋。
(2)讀圖可知,乙圖中①為地表徑流,③為下滲。
故答案為:
(1)A
(2)①
18.(6分)某實驗小組對不同條件下的硝酸鉀的溶解情況進行了以下實驗。在甲、乙、丙三個燒杯中放入20g硝酸鉀晶體,再分別加入50.0g冷水、熱水與酒精,充分攪拌后(保持各自的溫度不變)
(1)判斷甲燒杯中溶液是飽和溶液的依據(jù)是 溶液底部有不溶解的硝酸鉀 。
(2)利用甲、丙兩個燒杯及里面的溶液,我們可以研究物質(zhì)溶解度大小與 溶劑的種類 有關(guān)。
(3)將乙燒杯中的溶液降溫到t1℃時,剛好達到飽和狀態(tài),再往乙燒杯中加入10g水2℃時,溶液又恰好達到飽和狀態(tài),則t1 > t2(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)溶液底部有不溶解的硝酸鉀;
(2)溶劑的種類;
(3)>。
【分析】(1)根據(jù)飽和溶液是指在一定溫度下,一定量的溶劑中不能繼續(xù)溶解某種溶質(zhì)的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液進行分析;
(2)根據(jù)對照實驗的設(shè)計方法進行分析;
(3)根據(jù)硝酸鉀的溶解度隨著溫度升高而增大進行分析。
【解答】解:(1)判斷甲燒杯中溶液是飽和溶液的依據(jù)是:溶液底部有不溶解的硝酸鉀,說明了該溶液已經(jīng)不能再溶解硝酸鉀了;
(2)甲、丙兩個燒杯中溫度相同,所以研究物質(zhì)溶解度大小與溶劑的種類有關(guān);
(3)甲中硝酸鉀沒有全部溶解,乙中硝酸鉀全部溶解,乙燒杯中的溶液降溫到t1℃時,剛好達到飽和狀態(tài),此時溶液是不飽和2℃時,溶液又恰好達到飽和狀態(tài),所以t4>t2。
故答案為:(1)溶液底部有不溶解的硝酸鉀;
(2)溶劑的種類;
(3)>。
19.(6分)放在普通環(huán)境里的雞蛋容易變質(zhì)。鮮雞蛋密度約為1.08g/cm3,變質(zhì)蛋密度可降至1.03g/cm3以下。生活中,我們可以把雞蛋放入密度為1.03g/cm3的鹽水中來判斷雞蛋是否變質(zhì)。
(1)如圖所示甲、乙、丙三個雞蛋靜止在鹽水中,其中最有可能已變質(zhì)的是 丙 (填“甲”、“乙”或“丙”)雞蛋。
(2)在配制一定質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液實驗中,用已調(diào)平的天平稱取食鹽固體時,發(fā)現(xiàn)指針偏右 增加 食鹽。(填“增加”或“減少”)
(3)配制好溶液后,發(fā)現(xiàn)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)偏小,其原因可能是 ①② (填序號)。
①食鹽晶體不純
②配制溶液的燒杯用少量蒸餾水潤洗
③用量筒量取水時俯視讀數(shù)
④將配好的溶液轉(zhuǎn)移到細口瓶時,有部分灑出
【答案】(1)丙;
(2)增加;
(3)①②。
【分析】(1)根據(jù)雞蛋密度的變化和在水中的懸浮情況判斷雞蛋是否變質(zhì);
(2)根據(jù)托盤天平的使用注意事項進行分析;
(3)根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=×100%進行分析。
【解答】解:(1)由題意可知,雞蛋變質(zhì)后密度可降至1.03克/厘米3以下,由圖示可知7的鹽水中,說明雞蛋的密度小于1.03克/厘米3;雞蛋已變質(zhì);
(2)天平指針偏向右邊,說明右盤的砝碼質(zhì)量大于左盤氯化鈉質(zhì)量;
(3)①食鹽晶體不純,致使溶質(zhì)質(zhì)量變小,故①正確;
②配制溶液的燒杯用少量蒸餾水潤洗,使溶劑的質(zhì)量偏大,故②正確;
③用量筒量取水時俯視讀數(shù),讀數(shù)偏大,可使配制溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)變大;
④溶液是均一的,將配好的溶液轉(zhuǎn)移到細口瓶時,故④錯誤。
故選:①②。
故答案為:(1)丙;
(2)增加;
(3)①②。
20.(4分)身邊的廢舊物品也是學(xué)習(xí)科學(xué)的好材料。小瑞學(xué)習(xí)《天氣與氣候》內(nèi)容后,將使用過的飲料瓶改造成實驗工具。
(1)將同一品牌一大一小的兩個圓柱形飲料瓶制作成A、B兩個簡易雨量筒,制作方式相同,如圖甲所示。某雨天,則所測降雨量的關(guān)系為A 等于 B。(選填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)將一大飲料瓶去掉瓶底,并在瓶身一側(cè)開一小口,在小口處插入另一個小飲料瓶的瓶口部分,小瓶瓶口附近放一支點燒的線香。利用該裝置可以模擬風(fēng)的形成。圖中C點箭頭表示線香煙霧的飄動方向,其中正確的是 1 。(選填1、2或3)
【答案】(1)等于
(2)1
【分析】(1)降水量是指一定時間內(nèi),從天空降落到地面上的液態(tài)或固態(tài)水,未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失,而在水平面上積聚的深度,以mm為單位。
(2)近地面由于受熱不均勻,導(dǎo)致大氣垂直方向的運動,受熱較多的地區(qū)垂直方向大氣膨脹上升,近地面形成低氣壓,高空形成高氣壓,相對冷卻的地區(qū)垂直方向大氣收縮下沉,近地面形成高壓,高空形成低壓,由此導(dǎo)致同一水平方向存在高低氣壓,水平方向大氣由高壓往低壓運動,故形成大氣運動的閉合環(huán)流,該閉合環(huán)流即為熱力環(huán)流。大氣總是從高氣壓流向低氣壓。
【解答】解:(1)同一地點和同一時間,降水量應(yīng)該是相同的、B兩個簡易雨量筒,則某雨天,則所測降雨量的關(guān)系為A等于B。
(2)將一大飲料瓶去掉瓶底,并在瓶身一側(cè)開一小口,如乙圖,小瓶瓶口附近放一支點燒的線香,近地面形成低氣壓,所以圖中C點箭頭指向瓶內(nèi)。
故答案為:
(1)等于
(2)1
21.(6分)小安取一個邊長為10厘米,重為8牛的正方體空心物體A如圖(1)和組合容器B、C(足夠高)(2),將物體A放入容器中如圖(3),慢慢向C中加水至離容器C底部深度為14厘米。
(1)當慢慢往容器B中加水時,下列選項中能說明此時物體A受到浮力作用的是 CD (可多選)。
A.
B.
C.
D.
(2)慢慢往容器B中加水直至物體A剛開始上浮,請在圖中畫出該過程中物體A受到的浮力與容器B中水深度的圖像關(guān)系 見解答 (橡膠膜形變不影響水深的大小,提示:A受到的浮力可根據(jù)A上下表面受到液體的壓力差來算,液體壓強公式p=ρgh)。
【答案】(1)CD;(2)見解答。
【分析】(1)浮力是由于上下表面受到的壓強不等產(chǎn)生的壓力差,據(jù)此分析;
(2)慢慢往容器B中加水,當A壓在出水口,向上的壓力小于A重力時,水不會流入C中,壓力達到F=G推開A,A開始浸入液體受到浮力,當浮力等于重力時,停止加水,據(jù)此分析畫圖。
【解答】解:(1)浮力產(chǎn)生的原因是上下表面的壓強差,因而使得橡皮膜的形變不同,左右對稱形變相同,故選:CD;
(2)慢慢往容器B中加水,當A壓在出水口,水不會流入C中,
F=pS=ρgha2=8N;
推開時水的深度h===3.08m=8cm;
A開始浸入液體受到浮力,當浮力等于重力時,當物體漂浮是,F(xiàn)浮=G=8N,
F?。溅裧h'a3=8N;
此時A浸入的深度為h'===0.08m=5cm;
水面高度為8cm+8cm=16cm,從5cm開始有浮力。浮力8N
故答案為:(1)CD;(2)見解答。
三、實驗探究題(本題共3小題,每空2分,共18分)
22.(6分)在學(xué)習(xí)了浮力的相關(guān)知識后,某學(xué)習(xí)小組想進一步研究物體在空氣中所受的浮力與氣體密度之間的關(guān)系。他們利用如圖甲所示裝置進行實驗,拉力傳感器能顯示拉力的大小,記錄拉力傳感器的示數(shù)F的變化,并將實驗結(jié)果繪制成如圖乙所示圖像。
(1)實驗中,小明改變鐘罩內(nèi)的氣體密度的操作是 打開止水夾,推拉注射器活塞 。
(2)根據(jù)圖乙,可得出結(jié)論: 當物體排開空氣的體積一定時,空氣密度越大,物體在空氣中所受的浮力越大 。
(3)同組的小紅取一氣球裝入少量水,吹鼓后扎緊,替代塑料小球重復(fù)上述實驗。已知相同條件下,氣壓越大。請預(yù)測,當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,并說明理由。 拉力傳感器示數(shù)變大。因為當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,鐘罩內(nèi)氣壓增大,氣球體積減小,排開空氣的體積變小,氣體密度增大對浮力的影響大于排開氣體體積減小的影響。
【答案】(1)打開止水夾,推拉注射器活塞;
(2)當物體排開空氣的體積一定時,空氣密度越大,物體在空氣中所受的浮力越大;
(3)拉力傳感器示數(shù)變小。因為當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,鐘罩內(nèi)氣壓增大,氣球體積減小,排開空氣的體積變小,氣體密度增大對浮力的影響大于排開氣體體積減小的影響。
【分析】(1)實驗中,打開止水夾,向內(nèi)推注射器活塞,可增大鐘罩內(nèi)的氣體密度;向外拉注射器活塞,可減小鐘罩內(nèi)的氣體密度。
(2)圖中塑料小球處于靜止狀態(tài),受力情況為:G=F拉+F浮,由圖乙可知,空氣密度越大,拉力傳感器的示數(shù)越小,而小球的重力G一定,因此所受浮力越大,據(jù)此得出結(jié)論。
(3)當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,鐘罩內(nèi)氣壓增大,氣球體積減小,排開空氣的體積變小,氣體密度增大對浮力的影響大于排開氣體體積減小的影響,據(jù)此判斷。
【解答】解:(1)實驗中,小明改變鐘罩內(nèi)的氣體密度的操作是打開止水夾。
(2)圖中塑料小球處于靜止狀態(tài),受力情況為:G=F拉+F浮,由圖乙可知,空氣密度越大,而小球的重力G一定,據(jù)此可得出結(jié)論:當物體排開空氣的體積一定時,物體在空氣中所受的浮力越大。
(3)同組的小紅取一氣球裝入少量水,吹鼓后扎緊。當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,氣球體積減小,氣體密度增大對浮力的影響大于排開氣體體積減小的影響。
故答案為:(1)打開止水夾,推拉注射器活塞;
(2)當物體排開空氣的體積一定時,空氣密度越大;
(3)拉力傳感器示數(shù)變小。因為當鐘罩內(nèi)氣體密度變大時,氣球體積減小,氣體密度增大對浮力的影響大于排開氣體體積減小的影響。
23.(6分)如圖甲是小平網(wǎng)購收到的活魚,魚在密封袋中存活時間長短與水中溶解氧的含量相關(guān)。為了探究氧氣在水中溶解能力的影響因素,小平做了以下實驗:
步驟1:將相同的7個密封容器標為1號、2號、3號,在容器內(nèi)分別裝入等量的水后排盡容器內(nèi)的空氣,再充入足夠的氧氣。
步驟2:將7個密封容器的水溫控制在0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃,然后通過調(diào)整密封圈把容器內(nèi)氣壓調(diào)整為0.9×105帕。通過氧氣含量傳感器顯示水中溶解氧氣的質(zhì)量(如圖乙)。
步驟3:將氣壓調(diào)整到1×105帕、1.05×105帕,重復(fù)步驟2,記錄數(shù)據(jù)并繪制如圖丙所示曲線。
(1)步驟1中“排盡容器內(nèi)的空氣,再充入足夠的氧氣”的目的是: 提高容器中氧氣含量,使氧氣在水中的溶解達到飽和狀態(tài) 。
(2)某同學(xué)認為氧氣在水中的溶解能力為微溶,即使在步驟1中加入的氧氣沒有完全等量也不會影響實驗結(jié)果,你認為該觀點是否合理 只要都達到飽和,且袋內(nèi)氣壓相等,氣體質(zhì)量略有差異,不會對實驗結(jié)果造成影響 。
(3)在容器內(nèi)氣壓為1.0×105帕?xí)r,把水溫從20℃調(diào)整到該類魚生存最適合溫度30℃,通過調(diào)整密封圈來改變?nèi)萜鲀?nèi)的氣壓,氣壓該怎么調(diào)整,請說明理由: 由圖丙可知溶解氧含量隨氣壓升高而增大,隨溫度升高而減小,所以在升高溫度的情況下,要保證溶解氧含量不變,需增大壓強 。
【答案】(1)提高容器中氧氣含量,使氧氣在水中的溶解達到飽和狀態(tài);
(2)只要都達到飽和,且袋內(nèi)氣壓相等,氣體質(zhì)量略有差異,不會對實驗結(jié)果造成影響;
(3)由圖丙可知溶解氧含量隨氣壓升高而增大,隨溫度升高而減小,所以在升高溫度的情況下,要保證溶解氧含量不變,需增大壓強。
【分析】1、對照實驗就是為了防止其他因素的影響,再設(shè)置一組對照實驗,使它除了原實驗本身改變的條件外,其他條件保持相同,最后與原實驗所得結(jié)果進行對照,觀察異同,對照實驗用來證明某種因素對實驗結(jié)果的確切影響。
2、科學(xué)探究的環(huán)節(jié):提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與搜集數(shù)權(quán)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。
【解答】解:(1)按體積計算,空氣中氧氣約占21%,需要充入足夠的氧氣,再充入足夠的氧氣的目的是提高容器中氧氣含量。
(2)只要其他條件相同,氧氣在水中的溶解達到飽和狀態(tài)就不會對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響,原因是只要都達到飽和,氣體質(zhì)量略有差異。
(3)由圖丙可知:氧氣的溶解度隨溫度的升高而減小,隨壓強的增大而增大,要保持氧氣的溶解度不變,所以在容器內(nèi)氣壓為1.0×103帕?xí)r,把水溫從20°C調(diào)整到該類魚生存最適合溫度30°C,需增大壓強。
故答案為:
(1)提高容器中氧氣含量,使氧氣在水中的溶解達到飽和狀態(tài);
(2)只要都達到飽和,且袋內(nèi)氣壓相等,不會對實驗結(jié)果造成影響;
(3)由圖丙可知溶解氧含量隨氣壓升高而增大,隨溫度升高而減小,要保證溶解氧含量不變。
24.(6分)某興趣小組用如圖甲所示的三種注射器(5mL、10mL、20mL)、彈簧測力計一只(量程為5N)、刻度尺、橡皮帽,主要步驟如下:
第1步驟: 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器內(nèi)的空氣 ,然后用一個橡皮帽封住注射器的小孔;
第2步驟:如圖乙所示,用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部,使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測力計的掛鉤相連,當注射器中的活塞剛開始移動時,記下彈簧測力計的示數(shù)F;
第3步驟:用刻度尺測出注射器全部刻度的長度,為15厘米;
第4步驟:記錄相關(guān)數(shù)據(jù),計算大氣壓的大小。
(1)將實驗第1步驟補充完整: 把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器內(nèi)的空氣 。
(2)實驗中,小明發(fā)現(xiàn)換用20mL的注射器無法完成實驗,分析可能的原因是 換用20mL的注射器,橫截面積大,需要的拉力大,會超過彈簧測力計的量程 。
(3)小紅同學(xué)認為該實驗中注射器活塞和筒壁間存在摩擦,還要增加測量摩擦力的大小的實驗步驟,請寫出該操作步驟 取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒,記下彈簧測力計的示數(shù) 。
【答案】(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器內(nèi)的空氣;
(2)換用20mL的注射器,橫截面積大,需要的拉力大,會超過彈簧測力計的量程;
(3)取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒,記下彈簧測力計的示數(shù)。
【分析】(1)實驗中要排出注射器內(nèi)的空氣,這樣在拉動活塞時,注射器內(nèi)部會接近于真空,這樣才能測出大氣的壓力;
(2)根據(jù)p=計算外界大氣對活塞的壓力,與彈簧測力計的量程比較分析;
(3)如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡時,拉力F大于大氣對活塞的壓力,從而影響測量結(jié)果。
【解答】解:(1)為減小注射器內(nèi)空氣的影響,使用前應(yīng)先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,然后用一個橡皮帽封住注射器的小孔;
(2)換用20mL的注射器進行實驗,由p=得=1.01×105Pa×≈13.3N>5N;
由此可知容積大的注射器,橫截面積大,會超過彈簧測力計的量程;
(3)如果活塞與注射器內(nèi)壁間存在摩擦力,注射器在拉力F作用下平衡時,從而使測量值偏大,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒,是為了減小摩擦力對實驗結(jié)果的影響。
故答案為:(1)把注射器的活塞推至注射器筒的底端,排出注射器內(nèi)的空氣;
(2)換用20mL的注射器,橫截面積大,會超過彈簧測力計的量程;
(3)取下封住注射器小孔的橡皮帽,再次水平向右慢慢勻速拉動注射器筒。
四、解答題(本題共4小題,25題4分,26題5分,27題6分,28題7分,共22分)
25.(4分)家用手動式抽水器,輕松解決桶裝水取水難題。如圖所示,把安裝好抽水器的水桶平穩(wěn)放置,閥門1打開時、閥門2自動關(guān)閉;放手后壓氣囊會自動復(fù)原,水就能從出水口處流出。按下停水閥門,連通桶內(nèi)外氣體,閥門自動關(guān)閉。實際使用時發(fā)現(xiàn),桶內(nèi)水越多越容易壓出水(裝置看成密封)。請結(jié)合圖示,解釋說明抽水器工作所蘊含的科學(xué)道理。
【答案】力按壓氣囊,氣囊內(nèi)氣體壓強變大,閥門1打開,空氣流入桶內(nèi),松手氣囊體積變大,壓強減小,閥門2打開,空氣進入氣囊,再次按壓,空氣進入水桶內(nèi),內(nèi)部氣壓大于外部,水被壓出,按停水閥,桶內(nèi)空氣排出,內(nèi)外壓強相等,停止出水,水少時,需要更多的空氣,增大壓強,需要多次按壓才能壓出水,水多時,空間小,少量空氣能增大內(nèi)部壓強。
【分析】根據(jù)下壓使得氣囊內(nèi)空氣流入桶內(nèi),使得內(nèi)部壓強增大,大于外界大氣使得水流出。
【解答】答:用力按壓氣囊,氣囊內(nèi)氣體壓強變大,空氣流入桶內(nèi),壓強減小,空氣進入氣囊,空氣進入水桶內(nèi),水被壓出,桶內(nèi)空氣排出,停止出水,需要更多的空氣,需要多次按壓才能壓出水,空間小。
26.(5分)如圖所示為西漢時期的熊足青銅鼎,該鼎被譽為“古代高壓鍋”。當鼎內(nèi)裝部分水、蓋上鼎蓋、閉合鎖扣,鼎下堆放干柴燃燒,鼎內(nèi)的水可在120℃沸騰。已知鼎蓋面積S=200cm2。如表是水的沸點(T)與氣壓(p)的關(guān)系
(1)在標準大氣壓下,鼎內(nèi)水在120℃沸騰時,請列式計算此時該鼎內(nèi)外氣體對鼎蓋形成的壓力差?
(2)若鼎內(nèi)的水沸騰時的溫度低于120℃,你認為可能的原因? 鼎蓋密封不嚴密,鼎內(nèi)壓強不夠大 。
【答案】(1)該鼎內(nèi)外氣體對鼎蓋形成的壓力差為1960N;(2)鼎蓋密封不嚴密,鼎內(nèi)壓強不夠大。
【分析】(1)壓強的計算公式是:。
(2)水的沸點與氣壓有關(guān),氣壓越高,沸點越高;低壓越低,沸點越低。
【解答】解:(1)在標準大氣壓下,鼎內(nèi)水在120℃沸騰時,鼎內(nèi)外的壓強差為:4Pa;
此時鼎內(nèi)外形成的壓力差為:ΔF=ΔpS=9.3×104Pa×200×10﹣4m7=1960N。
(2)若鼎內(nèi)的水沸騰時的溫度低于120℃,原因是:鼎蓋密封不嚴密。
答:(1)該鼎內(nèi)外氣體對鼎蓋形成的壓力差為1960N;(2)鼎蓋密封不嚴密。
27.(6分)項目學(xué)習(xí)小組在食鹽溶液的學(xué)習(xí)中,通過實驗測定“析出食鹽晶體后所得溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)”(飽和溶液的濃度),并制定評價量規(guī)如表一
(已知燒杯質(zhì)量為50克,蒸發(fā)皿質(zhì)量為20克,甲燒杯中含有50克蒸餾水與30克食鹽。實驗時室溫為20℃,查閱資料發(fā)現(xiàn)此溫度下飽和食鹽水的濃度為26.5%)
方案Ⅰ:取甲燒杯中部分溶液加入蒸發(fā)皿,墊上石棉網(wǎng),用酒精燈內(nèi)焰加熱蒸發(fā)結(jié)晶,當即停止加熱。相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在如下流程中。實驗共用時18分鐘。
方案Ⅱ:用膠頭滴管直接往燒杯中逐次加入蒸餾水并充分攪拌,記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。共用時7分鐘。
(1)如圖甲燒杯中所得溶液一定是飽和溶液,其依據(jù)是: 有固體剩余 。
(2)根據(jù)方案Ⅱ的數(shù)據(jù),計算飽和溶液的濃度。若計算結(jié)果與真實值有差異,請寫出可能原因之一。
(3)結(jié)合評價量規(guī)和過程記錄,將方案Ⅰ相關(guān)指標的評價得分填在答題卷上的表格中 3;0;0 。
【答案】(1)有固體剩余;
(2)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%=25%,小于26.5%,可能是因為加水過量(合理即可);
(3)3;0;0。
【分析】(1)根據(jù)飽和溶液的概念分析;
(2)根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)公式分析;
(3)根據(jù)題目數(shù)據(jù)計算,結(jié)合表格評價。
【解答】解:(1)飽和溶液是指在一定溫度下,一定量的溶劑里不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液叫做這種溶質(zhì)的飽和溶液,所得溶液一定是飽和溶液;
(2)由方案Ⅱ的數(shù)據(jù)可知,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=,小于26.5%;
(3)指標一、實驗共用時18分鐘,得2分;
指標二、蒸發(fā)皿加熱不需要墊上石棉網(wǎng),到較多固體出現(xiàn)時停止加熱,共三處錯誤;
指標三、溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為,誤差大于真實值10%比例。
故答案為:(1)有固體剩余;
(2)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=×100%=25%,可能是因為加水過量(合理即可);
(3)3;7;0。
28.(7分)某校開展自制潛水器比賽。圖甲為某項目化小組設(shè)計的潛水器模型,其材質(zhì)為硬質(zhì)塑料瓶,塑料瓶厚度不計。內(nèi)部由工作艙和水艙構(gòu)成,注射器與水艙通過塑料軟管相連,移動注射器活塞改變水艙中的空氣體積從而改變水量
設(shè)計要求:
1.潛水器可以在水中實現(xiàn)上浮、懸浮、下沉三個模式相互切換。
2.為保證潛水艇正常工作,應(yīng)盡可能提高工作艙的體積。
(1)如圖甲位置,要使?jié)撍飨聺?,?yīng)如何操作。 向外拉動注射器活塞,抽出水艙中的一部分空氣 。
(2)已知該小組同學(xué)采用的材料總質(zhì)量0.5kg,體積800cm3。他們設(shè)計了四種方案的工作艙和水艙的體積比,如表格所示。請根據(jù)設(shè)計要求通過計算選擇最合適的方案。
(3)圖乙為潛水器的橫截面示意圖。某次潛水器沉浮測試過程中,潛水器經(jīng)過的幾個位置如圖丙。O點開始向水艙內(nèi)注水,潛水器開始下沉;B點潛水艇頂端恰好到達水面;C點潛水器弧形部分恰好露出水面
【答案】(1)向外拉動注射器活塞,抽出水艙中的一部分空氣;
(2)最合適的方案是方案2;
(3)浮力的變化如圖所示:
【分析】(1)潛水艇是通過改變自身重力從而實現(xiàn)上浮、下潛或者懸浮的,所以要讓潛水艇下潛,就需要增加水艙的水量,可采取往外抽氣的方法實現(xiàn)水艙吸水。
(2)先通過阿基米德原理的公式計算出潛水艇整個浸沒在水中時的浮力大小,要實現(xiàn)潛水艇下潛,需要水艙的水重力加上潛水艇自身重力大于浸沒時的浮力才行,在滿足條件的情況下,工作艙的體積要盡可能的大。
(3)當潛水艇整個在水下時,浮力最大,而由于排開水的體積不變,所以只要未露出水面,浮力就不變;露出水面的過程浮力在變?。黄≡谒袝r浮力最小,浮力等于重力。
【解答】解:(1)當增加水艙的水量,讓水艙的水的重力加上潛水艇自身的重力大于潛水艇所受的浮力時,所以可以向外拉動注射器活塞,從而讓水艙吸水;
(2)實現(xiàn)潛水艇下潛,需要水艙的水重力加上潛水艇自身重力大于浸沒時的浮力才行。
潛水艇浸沒時所受的浮力為:;
潛水艇自身重力為:G=mg=0.5kg×10N/kg=6N;
所以水艙內(nèi)的水至少為:G水=F﹣G=8N﹣5N=2N;
所以水艙內(nèi)的水的體積至少為:
;
所以為了能夠?qū)崿F(xiàn)潛水艇下潛,水艙的水的體積需要超過300cm7,因此水艙的體積也需要超過300cm3,結(jié)合表格可知,最合適的方案是方案2。
(3)從A到B過程中,潛水艇還未露出水面,浮力不變,從B到C過程中排開水的體積變小,由于潛水艇頂部是圓弧形的,則排開水的體積減小的會越來越快;從C到D過程則是排開水的體積均勻減小,D點處于靜止,浮力等于潛水艇自身重力。
所以畫得如下圖所示:
故答案為:(1)向外拉動注射器活塞,抽出水艙中的一部分空氣;
(2)最合適的方案是方案7;
(3)浮力的變化如圖所示:
物質(zhì)
熔點/℃
沸點/℃
密度/(g/cm3)
水中的溶解性

﹣98
57.5
0.93
可溶

﹣84
87
0.90
可溶
實驗次數(shù)
1
2
3
加入硫酸體積
10毫升
5毫升
2毫升
收集20毫升氫氣體積
6分35秒
9分38秒
20分31秒
實驗次序
1
2
3
4
5
液體的密度/(g/cm3)
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入的深度/cm
6.3
5.6
5.0
4.5
4.2
T/℃
90
100
105
110
114
118
120
124
128
130
p/kPa
70
101
121
143
163
189
199
226
258
270
表一:評價指標
優(yōu)秀(各5分)
合格(各3分)
待改進(各0分)
指標一、用時合理
實驗時間10分鐘內(nèi)
實驗時間10﹣20分鐘內(nèi)
實驗時間20分鐘以上
指標二、操作規(guī)范
操作過程無科學(xué)錯誤
操作中出現(xiàn)1處不規(guī)范
操作中出現(xiàn)2處及以上不規(guī)范
指標三、結(jié)果精確
誤差小于真實值5%比例
誤差在5%~10%比例之間
誤差大于真實值10%比例
方案
工作艙體積/厘米3
水艙體積/厘米3
1
450
350
2
480
320
3
500
300
4
520
280
物質(zhì)
熔點/℃
沸點/℃
密度/(g/cm3)
水中的溶解性

﹣98
57.5
0.93
可溶

﹣84
87
0.90
可溶
實驗次數(shù)
1
2
3
加入硫酸體積
10毫升
5毫升
2毫升
收集20毫升氫氣體積
6分35秒
9分38秒
20分31秒
實驗次序
1
2
3
4
5
液體的密度/(g/cm3)
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
浸入的深度/cm
6.3
5.6
5.0
4.5
4.2
T/℃
90
100
105
110
114
118
120
124
128
130
p/kPa
70
101
121
143
163
189
199
226
258
270
表一:評價指標
優(yōu)秀(各5分)
合格(各3分)
待改進(各0分)
指標一、用時合理
實驗時間10分鐘內(nèi)
實驗時間10﹣20分鐘內(nèi)
實驗時間20分鐘以上
指標二、操作規(guī)范
操作過程無科學(xué)錯誤
操作中出現(xiàn)1處不規(guī)范
操作中出現(xiàn)2處及以上不規(guī)范
指標三、結(jié)果精確
誤差小于真實值5%比例
誤差在5%~10%比例之間
誤差大于真實值10%比例
方案
工作艙體積/厘米3
水艙體積/厘米3
1
450
350
2
480
320
3
500
300
4
520
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