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2023-2024學(xué)年度九年級(jí) (上) 期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)
物理
(滿分80分 物理化學(xué)考試時(shí)間共150分鐘)
考生注意：所有試題必須在答題卡指定區(qū)域內(nèi)作答，在本試卷上作答無(wú)效
一、選擇題(本題共9小題，每小題2分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~6 題只有一項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)的得2分；第7~9題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得2分，選對(duì)但不全的得1分，有選錯(cuò)的得0分)
1、“估測(cè)”是學(xué)習(xí)物理必備的能力，小明同學(xué)對(duì)以下相關(guān)物理量的估測(cè)合理的是( )
A.家用臺(tái)燈的工作電流約為0.1A
B. 家用電飯鍋的額定功率為100W
C. 家用空調(diào)工作10h消耗電能約100kW·h
D.一節(jié)鉛蓄電池電壓約為36V
2、春節(jié)期間，學(xué)校開(kāi)展了“尋根同源，記住年味”的活動(dòng)，如圖所示是同學(xué)們曬的“年味”照片，下列描述正確的是 ( )
A.圖甲中，玉潤(rùn)飽滿的粘豆包溫度升高時(shí)，內(nèi)能不變
B.圖乙中，剛出鍋的回頭入嘴時(shí)很燙，是因?yàn)榛仡^含有的熱量很高
C.圖丙中，制作“糖畫”時(shí)糖粘在玻璃板上，說(shuō)明分子之間只有引力
D.圖丁中，剛煮好的豆?jié){我們?cè)趶N房以外的房間可以聞到香味，這是擴(kuò)散現(xiàn)象
3、冬季的沈陽(yáng)氣候干燥，化纖外套與毛質(zhì)內(nèi)衣由于摩擦而緊貼在一起。對(duì)這種現(xiàn)象解釋正確的是 ( )
A.外套與內(nèi)衣由于摩擦帶有等量同種電荷
B.外套與內(nèi)衣由于摩擦使電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移
C.兩者緊貼的原因與驗(yàn)電器工作原理相同
D.外套與內(nèi)衣由于摩擦，創(chuàng)造了新的電荷
4、中國(guó)一位“95后”年輕科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：當(dāng)兩層石墨烯以一個(gè)“魔角”扭曲在一起時(shí)，就能在零電阻下導(dǎo)電。這一發(fā)現(xiàn)為超導(dǎo)研究打開(kāi)了一扇新的大門，可能成為常溫超導(dǎo)體研究的里程碑。你認(rèn)為常溫下的超導(dǎo)體最適合用來(lái)做 ( )
A.傳輸電能的導(dǎo)線 B.電烤箱的電熱絲
C.滑動(dòng)變阻器的電阻線 D.保險(xiǎn)絲
5、將燈 接在電壓為 的電路中，功率為6W。若保持電壓U不變，再在電路中連入燈L ，其燈泡上銘牌如圖所示，使電路的總功率為9W。在如圖所示的四個(gè)電路中，連接正確的是 ( )
6、如圖所示電路，電源電壓恒定，R為滑動(dòng)變阻器，忽略燈泡阻值受溫度的影響，當(dāng)向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片時(shí) ( )
A.V的示數(shù)變大
B. A 的示數(shù)不變
C. V與A 示數(shù)的比值減小
D.電路消耗的總功率減小
(以下為多選題)
7、學(xué)習(xí)了熱機(jī)的知識(shí)后，小明同學(xué)通過(guò)比較，分析了汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn)，其中正確的是 ( )
A.在構(gòu)造上，汽油機(jī)汽缸頂部是噴油嘴，柴油機(jī)汽缸頂部是火花塞
B.在吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入的是空氣，柴油機(jī)吸入的是柴油和空氣的混合物
C.汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式，柴油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式
D.汽油機(jī)和柴油機(jī)的做功沖程都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
8、對(duì)于“探究電流跟電壓的關(guān)系”和“伏安法測(cè)量定值電阻”的這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.它們都是采用控制變量的研究方法
B.滑動(dòng)變阻器在兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路的作用是相同的
C.前者多次測(cè)量的目的是分析多組數(shù)據(jù)，得出電流跟電壓的關(guān)系
D.后者多次測(cè)量的目的是取電阻的平均值，減小誤差
9、如圖甲所示電路，電源電壓恒定。閉合開(kāi)關(guān)S，滑片P從圖甲中位置由右向左滑動(dòng)的過(guò)程中，分別記錄了燈泡兩端電壓、滑動(dòng)變阻器兩端電壓和電流表的示數(shù)。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出燈泡和滑動(dòng)變阻器的I—U圖像，如圖乙所示。請(qǐng)結(jié)合圖像信息，判斷下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.圖線b描述的是通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流隨其兩端電壓的變化
B.電源兩端輸出的電壓大小是3V
C.通過(guò)燈泡L的電流與其兩端電壓的比值逐漸變小
D. 滑動(dòng)變阻器的銘牌可能是“20Ω, 1A”
二、填空題(本題共6小題，每空1分，共12分)
10、某物理課外興趣小組繪制了如圖所示的海陸風(fēng)成因及流動(dòng)情況示意圖，其中正確的是 ，海陸風(fēng)形成的根本原因是水的比熱容比砂石 。
11、如圖所示， “曲水流觴”是古代文人墨客詩(shī)酒唱酬的一種雅事。將酒盞漂浮在清冽的溪水上隨溪流動(dòng)，會(huì)降低酒的溫度，這是通過(guò) 的方式在改變酒的內(nèi)能；酒盞里質(zhì)量為100g的酒在漂流過(guò)程中，溫度從3 降低至25°C,,會(huì)放出 J的熱量。
12、在燒杯中加入鹽水，將銅片和鋅片放在鹽水中，這就是一個(gè)電池，用電壓表測(cè)量該自制電池的電壓，其現(xiàn)象如圖所示，正極是 片，導(dǎo)線的ab段中電子的運(yùn)動(dòng)方向是 。
13、如圖所示家里某燈泡發(fā)生短路，保險(xiǎn)絲立即熔斷，用下列方法進(jìn)行檢測(cè)，斷開(kāi)所有用電器的開(kāi)關(guān)，用一個(gè)“220V40W”的白熾燈L作為“校驗(yàn)燈”，與熔斷的保險(xiǎn)絲并聯(lián)，然后只閉合S、 若L正常發(fā)光，說(shuō)明 只閉合S、 ，若L發(fā)出暗紅色的光(發(fā)光不正常)，說(shuō)明
14、白光LED(發(fā)光二極管)是一種新型的最被看好的LED產(chǎn)品，用它做成的手電筒正走進(jìn)人們的生活之中，與白熾燈泡相比，LED具有體積小、發(fā)熱量低、耗電量小、壽命長(zhǎng)
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等優(yōu)點(diǎn)，因此成為替代傳統(tǒng)照明器具的一大潛力商品。如圖所示是一種產(chǎn)品的LED手電筒，它由5個(gè)LED并聯(lián)組成，用兩節(jié)干電池串聯(lián)做電源，正常每只LED通過(guò)的電流為15mA，則手電筒正常工作時(shí)的總電流為 A，電路的總功率為 W。
15、已知甲、乙兩燈的額定電壓分別是12V和6V，兩燈的U-I關(guān)系如圖所示。在確保電路安全的前提下，兩燈串聯(lián)，電路兩端的最大電壓是 V；兩燈分別串聯(lián)與并聯(lián)時(shí)，裝電路消耗的最大電功率之比為 。
三、作圖題(本題共2小題，每小題2分，共4分)
16、在如圖所示電路的“ ”內(nèi)填上適當(dāng)?shù)碾姳矸?hào)。要求：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，R 、R 都有電流通過(guò)，電路連接正確。
17、如圖所示的電路中，有兩根導(dǎo)線尚未連接，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上。補(bǔ)上后要求:
(1)電壓表測(cè)小燈泡兩端電壓。
(2)閉合開(kāi)關(guān)，向左端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，小燈泡變亮。
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四、實(shí)驗(yàn)題(本題共4小題，共24分)
18、 (6分)將初溫相同的液體裝入如圖所示的五組實(shí)驗(yàn)裝置中，燒杯(相同)、溫度計(jì)、鐵架臺(tái)和燃燒燈外，另提供天平和秒表。完成下列實(shí)驗(yàn)：
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)一：比較水和油的比熱容大小。
器材選擇：選擇 兩組裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò) 比較水和油吸收熱量的多少
(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)二：比較酒精和煤油的熱值大小。
器材選擇：選擇 兩組裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在兩個(gè)裝置的燃燒燈中注入質(zhì)量相同的酒精和煤油(保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程兩燒杯中的液體均未沸騰)，請(qǐng)簡(jiǎn)述他分析實(shí)驗(yàn)信息、進(jìn)行科學(xué)論證得出哪種燃料熱值大的過(guò)程 。 (2分)
(3)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)三：測(cè)量酒精的熱值。
選擇①裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，酒精燈加熱12min使水溫由10℃升高30℃，剛好消耗掉2g酒精, 若不計(jì)熱量損失, 酒精的熱值為: J/kg。[c水 = 4.2×10 J/(kg·℃)]
19、 (6分)小麗同學(xué)手里有一個(gè)標(biāo)有“3.8V”字樣小燈泡，她想知道小燈泡正常工作時(shí)的電阻，于是在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)一些器材想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電源電壓6V恒定不變。
(1)按照電路圖正確連接實(shí)物后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，她發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，其故障原因是 。
(2)故障排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示，示數(shù)為 A，小燈泡正常工作時(shí)的電阻是 Ω。
(3)實(shí)驗(yàn)中有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器分別為“10Ω0.5A”滑動(dòng)變阻器A和“5Ω1A”的滑動(dòng)變阻器B，為了完成本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇 滑動(dòng)變阻器。
(4)小麗完成實(shí)驗(yàn)后小明想繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)電壓表0-15V量程已壞，如果想用現(xiàn)有的器材測(cè)出小燈泡正常發(fā)光的電流值，他應(yīng)該進(jìn)行的具體操作步驟是 。(2分)
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20、 (6分)探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小高連接的電路如圖甲所示。已知電源電壓恒為6V，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“30Ω1A”，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。
(1)小高連接如圖甲所示的實(shí)物電路，在檢查電路時(shí)小高發(fā)現(xiàn)多連了一條導(dǎo)線。請(qǐng)你找出多余的導(dǎo)線并用“×”在圖中標(biāo)記。
(2)閉合開(kāi)關(guān)前，小高發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙偏轉(zhuǎn)，其原因可能是 ；
(3)排除故障后，小高通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，測(cè)出通過(guò)定值電阻R的電流和對(duì)應(yīng)的電壓值，繪制出I——U圖象(如圖丙a)；實(shí)驗(yàn)完成后，將電阻換成小燈泡，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程，繪制出I——U圖象(如圖丙b)，則圖像中A、B、C三點(diǎn)電阻 大小關(guān)系由大到小排列為 ；
(4)實(shí)驗(yàn)完成后，小高又用該裝置探究“電流與電阻的關(guān)系”。他控制電壓表的示數(shù)為2.5V并保持不變，可供選擇的定值電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①小高將5Ω定值電阻連入電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最大阻值處，再閉合開(kāi)關(guān)，適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出電流表的示數(shù)為 記錄數(shù)據(jù)；
②斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處，拆下5Ω電阻，將10Ω電阻接入電路。正確操作后，讀出電流表示數(shù)并記錄數(shù)據(jù)。此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻是 Ω;
③分別將15Ω和20Ω電阻接入電路，正確完成實(shí)驗(yàn)；
④根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由此可得出結(jié)論：電壓一定時(shí), ;
⑤實(shí)驗(yàn)中，分別將四個(gè)電阻單獨(dú)換入電路完成實(shí)驗(yàn)，為保證電路安全，定值電阻兩端的最大電壓值為 V。
21、 (6分)用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究“電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”，兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣，其中1 (實(shí)驗(yàn)前“U”形管內(nèi)液面是相平的)。
(1)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察 來(lái)比較電流產(chǎn)生熱量的多少。下面實(shí)驗(yàn)也用這種實(shí)驗(yàn)方法的是 。
A.認(rèn)識(shí)電壓時(shí)，我們用水壓來(lái)類比
B.探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素時(shí)，我們利用燈的亮度反應(yīng)連入阻值的變化
C.探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，保持定值電阻兩端電壓不變
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(2)只閉合S 可以探究電流產(chǎn)生熱量與 的關(guān)系。
(3)閉合 和 此時(shí)通過(guò) 的電流與通過(guò) 的電流的比 左側(cè)U形管內(nèi)液柱的高度差比右側(cè)更大，這說(shuō)明 對(duì)產(chǎn)生的熱量影響更大。
(4)某小組在利用該裝置實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合 發(fā)現(xiàn)右側(cè)U形管兩側(cè)液面高度差更大(左側(cè)U型管液面有高度差)，經(jīng)檢查氣密性良好，請(qǐng)你分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因： 。
五、綜合應(yīng)用題(本題共3小題，共22分)
22、 (7分)如圖所示的電路，電源電壓保持不變， 當(dāng)閉合開(kāi)關(guān) 、S, 斷開(kāi) 時(shí)，電流表的示數(shù)為0.4A。
(1)求電源電壓；
(2)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān) 斷開(kāi) 時(shí)，求電流表的示數(shù)；
(3)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān) S時(shí)，通電100s，求整個(gè)電路消耗的電能。
23、 (9分)小明了解到家用電熱飲水機(jī)(圖甲)有加熱和保溫兩種工作狀態(tài)， 和 均為用來(lái)加熱的電熱絲，阻值相等且不隨溫度改變。小明斷開(kāi)家中其它用電器，使飲水機(jī)處于加熱狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)如圖丙所示的電能表5min閃爍了320次。求：
(1)在圖乙中的虛線框內(nèi)畫出導(dǎo)線和電阻 兩個(gè)元件的符號(hào)，將飲水機(jī)的電路圖連接完整;
(2)求此飲水機(jī)加熱時(shí)的實(shí)際功率；
(3)電阻 的阻值。(結(jié)果保留一位小數(shù))
(4)解釋為什么電熱絲熱得發(fā)燙，而導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱的原因 kW·h
24、 (6分)電動(dòng)自行車因?yàn)榫哂休p便、快捷和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)備受大家喜愛(ài)，然而電動(dòng)車帶來(lái)的安全問(wèn)題也很嚴(yán)重。2023年4月15日起， 《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》開(kāi)始實(shí)施。小明和學(xué)習(xí)小組同學(xué)展開(kāi)了“安全的電動(dòng)車”的項(xiàng)目化學(xué)習(xí)活動(dòng)。下面是該小組同學(xué)交流的實(shí)踐過(guò)程，請(qǐng)幫助完成下列內(nèi)容：
【項(xiàng)目分解】
(1)了解電動(dòng)車上的安全措施。
(2)設(shè)計(jì)安裝車庫(kù)充電插座。
【項(xiàng)目實(shí)施】
(1)了解“剎車系統(tǒng)”。電動(dòng)自行車剎車時(shí)，電動(dòng)機(jī)必須斷電。因此，人們?cè)陔妱?dòng)自行車左右兩剎車手柄中各安裝了一只開(kāi)關(guān)S 和S ，S是用鑰匙控制的電源開(kāi)關(guān)。在行駛中用任意一只手柄剎車時(shí)，開(kāi)關(guān)S 或S 斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)立即斷電。下列電路中符合這一要求的是 ( )
(2)了解“蓄電池”。電池說(shuō)明書(shū)上的部分內(nèi)容(注：額定電壓：36V、“電池容量10A. h”可理解為“若以10安的電流放電可使用1小時(shí)”，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率η =75%)。請(qǐng)回答：其最多能輸出的機(jī)械能為 J。若這么多的機(jī)械能由效率為30%的汽油機(jī)提供，則需要燃燒汽油 kg。(已知本地汽油的熱值為
(3)深入了解。電動(dòng)自行車電池不能長(zhǎng)時(shí)間充電，為了電動(dòng)自行車的充電安全，小組設(shè)計(jì)了如圖所示的定時(shí)充電器。用定時(shí)器控制充電時(shí)間，當(dāng)定時(shí)器中有電流通過(guò)時(shí)，充電就會(huì)被斷開(kāi)。針對(duì)該充電器的設(shè)計(jì)方案，下面說(shuō)法正確的是 ( )
A.定時(shí)器與充電器串聯(lián)
B.充電時(shí)定時(shí)器在電路中相當(dāng)于一根導(dǎo)線
C.停止充電時(shí)充電器在電路中處于被短路狀態(tài)
D.如果在b處安裝一個(gè)開(kāi)關(guān)S，斷開(kāi)此開(kāi)關(guān)則停止充電
【項(xiàng)目拓展】
(4)經(jīng)查閱資料，小組發(fā)現(xiàn)近年電動(dòng)車在樓道內(nèi)充電造成火災(zāi)事故頻發(fā)。很多小區(qū)已經(jīng)禁止電動(dòng)車進(jìn)入樓內(nèi)。小華想在自家的小車庫(kù)內(nèi)充電，發(fā)現(xiàn)車庫(kù)內(nèi)只安裝了電燈，沒(méi)有插座，于是小華想在如圖所示的原有線路上安裝一個(gè)雙孔插座，應(yīng)在a、b、c三處中哪兩處之間安裝可以使燈和插座獨(dú)立工作且開(kāi)關(guān)只控制燈，畫出電路圖。 (2分)
2023-2024學(xué)年度九年級(jí) (上) 期末質(zhì)量監(jiān)測(cè)
化學(xué)
(滿分 50 分 化學(xué)和物理考試時(shí)間共150分鐘)
考生注意：所有試題必須在答題卡指定區(qū)域內(nèi)作答，在本試卷上作答無(wú)效可能用到的近似相對(duì)原子質(zhì)量：H-1 C-12 O-16
第一部分 選擇題 (共10分)
(本題共包括10道小題，每小題1分。每小題只有一個(gè)最符合要求的選項(xiàng)。)
1.下列做法與綠色化學(xué)理念不相符的是
A.合理使用農(nóng)藥和化肥 B.盡量多乘坐公共交通工具出行
C.把落葉垃圾就地焚燒 D.將工業(yè)廢氣處理達(dá)標(biāo)后再排放
2.自然界中碳氧循環(huán)如右圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.動(dòng)植物的呼吸作用放出氧氣
B.碳氧循環(huán)過(guò)程均發(fā)生了化學(xué)變化
C.綠色植物的光合作用屬于氧化反應(yīng)
D.氧氣只能通過(guò)含碳物質(zhì)燃燒才能進(jìn)入碳氧循環(huán)
3.渾河——潤(rùn)澤萬(wàn)物，守護(hù)沈城。下列有關(guān)水的說(shuō)法正確的是
A.生活污水可直接排入渾河 B.電解水實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水是由氫氣和氧氣組成
C.自來(lái)水廠用明礬殺菌消毒 D.實(shí)驗(yàn)室所用蒸餾水是凈化程度較高的水
4.2023年12月5日，我國(guó)自主研發(fā)的新一代超級(jí) SIM 芯片正式發(fā)布。芯片的主要成分是硅，制取硅的化學(xué)方程式為 X的化學(xué)式為
A. Cl B. H O C. HCl D. SO
5.下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是
化學(xué) ~1~(共8頁(yè))
6.實(shí)驗(yàn)室盛裝具有腐蝕性的藥品的專柜應(yīng)貼的標(biāo)志是
7.我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)使用了星載氫原子鐘。氫在元素周期表中的信息如下圖所示。下列有關(guān)氫元素的說(shuō)法不正確的是
A.元素符號(hào)為H
B.原子序數(shù)為1
C. 相對(duì)原子質(zhì)量為1.008g
D.原子的核外電子數(shù)為1
8.運(yùn)載火箭使用的燃料主要是偏二甲肼(C H N )，其組成中各種元素的本質(zhì)區(qū)別是
A.化合價(jià)不同
B.質(zhì)子數(shù)不同
C.中子數(shù)不同
D.相對(duì)原子質(zhì)量不同
9.航母的外殼和甲板都是由特殊鋼加工而成。下列關(guān)于鋼的說(shuō)法正確的是
A.鋼的硬度比純鐵小
B.鋼不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱
C.鋼是鐵的一種合金
D.鋼的含碳量比生鐵高
10.石墨烯被譽(yù)為“21世紀(jì)神奇材料”，是從石墨中分離出來(lái)的一層或幾層碳原子構(gòu)成的石墨片，用石墨烯和鋁合金可制出一種具備特殊性能的烯合金，下列對(duì)石墨烯和烯合金的說(shuō)法不正確的是
A.石墨烯是由碳元素組成的
B.烯合金是一種新型的化合物
C.石墨烯在一定條件下能與氧氣反應(yīng)
D.升溫，烯合金中的微粒運(yùn)動(dòng)速率加快
(共8頁(yè))
第二部分 非選擇題(共40分)
(本部分共包括4道小題)
11.(7分)閱讀下面科普短文，回答下列問(wèn)題：
到2025年，太陽(yáng)能熱利用、地?zé)崮芄┡⑸镔|(zhì)供熱、生物質(zhì)燃料等非電利用規(guī)模將達(dá)到6000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上。
什么是生物質(zhì) 它是通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體，包括所有的動(dòng)植物和微生物，與化石能源不同，他們是來(lái)自于新近生存過(guò)的生物。
什么是生物質(zhì)氣體燃料呢 生物質(zhì)氣體燃料是以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的可燃?xì)怏w，主要包括甲烷、氫氣、一氧化碳等。
(一)生物天然氣。它是生物質(zhì)氣體燃料分類中的一種，以畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、城鎮(zhèn)有機(jī)生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢棄物等為原料，通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，經(jīng)凈化提純后與常規(guī)天然氣成分完全一致的綠色低碳清潔可再生燃?xì)狻?br/>(二)生物質(zhì)熱解氣。通過(guò)熱化學(xué)反應(yīng)，將秸稈、果木剪枝和有機(jī)垃圾等生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成可燃?xì)怏w。凈化后熱解氣有效成分主要為甲烷、氫氣、一氧化碳，可用于炊事、供暖、發(fā)電或生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)品。
(三)生物質(zhì)氫氣。生物質(zhì)制氫具體可分為生物質(zhì)熱解氣化重整制氫、生物質(zhì)高溫直接氣化制氫，以及生物質(zhì)在超臨界水中氣化制氫等。
(1)生物天然氣的物質(zhì)類別是 (填“純凈物”或“混合物”)。
(2)甲烷(CH )和二氧化碳重整制氫是一種重要工藝。在加熱條件下，二者反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)生物質(zhì)熱解氣生產(chǎn)的甲醇(CH O)中碳元素、氫元素的質(zhì)量比為 ，甲醇完全燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)： 若甲醇燃料的質(zhì)量為32t，則完全燃燒消耗氧氣的質(zhì)量為 t。
(4)超臨界水，它是指當(dāng)溫度和壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，水的液態(tài)和氣態(tài)完全交融在一起的狀態(tài)，用“ ”表示氧原子， “●”表示氫原子，請(qǐng)畫出“超臨界水”的分子模型 ，超臨界水和液態(tài)水都能制取氫氣的本質(zhì)原因是 。
(5)根據(jù)短文內(nèi)容，請(qǐng)寫出一條生物質(zhì)氣體燃料的優(yōu)點(diǎn) ·—————— ·
化學(xué) ~3~(共8頁(yè))
12.(10分)拉瓦錫被后世尊稱為“近代化學(xué)之父”。他在化學(xué)上的杰出成就很大程度上源于他將化學(xué)研究從定性轉(zhuǎn)向定量。
(一)實(shí)驗(yàn)小組模擬拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)，用紅磷測(cè)定空氣中氧氣含量。取容積為250mL 集氣瓶，實(shí)驗(yàn)前加入50mL 水，如圖1所示。(集氣瓶容積未劃分，實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差忽略不計(jì)。)
(1)紅磷燃燒的化學(xué)方程式是 。
(2)圖1中能說(shuō)明空氣中氧氣體積約占1/5 的現(xiàn)象是 。
(3)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用數(shù)字設(shè)備分別測(cè)定了溫度、壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的情況，繪制曲線如圖2所示。a點(diǎn)代表打開(kāi)止水夾的時(shí)刻。下列說(shuō)法不正確的是 (填序號(hào))。
A.a 點(diǎn)處的壓強(qiáng)等于大氣壓 B.反應(yīng)開(kāi)始時(shí)壓強(qiáng)增大是因?yàn)闇囟壬?br/>C.a 點(diǎn)的溫度已經(jīng)接近室溫 D.a 點(diǎn)后氣壓增大是由于水倒吸入集氣瓶
(二)拉瓦錫通過(guò)定量研究氧化汞的分解和合成實(shí)驗(yàn)，得出質(zhì)量守恒定律。氧化汞分解的微觀示意圖如圖3所示。請(qǐng)結(jié)合圖示回答下列問(wèn)題：
(4)氧化汞中汞元素的化合價(jià)為 價(jià)。
(5)質(zhì)量守恒定律的微觀解釋是 。
化學(xué) ~4~(共8頁(yè))
(三)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)繼續(xù)用紅磷來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。在底部鋪有細(xì)沙的錐形瓶中，放入一小堆干燥的紅磷。在錐形瓶口的橡膠塞上裝一根玻璃管，在其上端系牢一個(gè)氣球，下端能與紅磷接觸。放在電子天平上稱量質(zhì)量。然后取下錐形瓶，將玻璃管放在酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡膠塞將錐形瓶塞緊，引燃紅磷。如圖4所示。
(6)該實(shí)驗(yàn)中標(biāo)志著化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的現(xiàn)象是 。
(7)某同學(xué)待裝置冷卻后，將其重新放回電子天平上，發(fā)現(xiàn)示數(shù)較反應(yīng)前增大。請(qǐng)寫出一條可能的原因是 。
(8)該實(shí)驗(yàn)中氣球的作用除了使裝置密閉之外，還可以防止 ，若取用紅磷的量不足，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果 (填“有”或“沒(méi)有”)影響。
(9)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用數(shù)字設(shè)備測(cè)定了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氧氣體積分?jǐn)?shù)的變化，如下表所示。
時(shí)間/s 0 40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440
氧氣體積分?jǐn)?shù)/% 21 10 9 13 12 11 10 10 10 9 9 9
請(qǐng)結(jié)合數(shù)據(jù)分析，紅磷最終熄滅的原因是 。
13.(11分)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，氣體制備工藝越來(lái)越先進(jìn)。
【航空制氣】氫氧燃料電池技術(shù)在航空等方面發(fā)展迅速。
(1)利用光照和催化劑可實(shí)現(xiàn)水的高效分解。這一過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)氣態(tài)儲(chǔ)氫是將氫氣壓縮存儲(chǔ)于高壓罐中，請(qǐng)從微觀角度分析氫氣能被壓縮的主要原因是 。
(3)電解水產(chǎn)生的氫氣與氧氣在氫氧燃料電池中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn) 能到電能的轉(zhuǎn)化。
(4)電解水的簡(jiǎn)易裝置如右圖所示。a端連接的是電源的 (填“正”或“負(fù)”) 極。
化學(xué) ~5~(共8頁(yè))
【工業(yè)制氣】工業(yè)制取氧氣主要有下列步驟，一般將除塵凈化后的空氣進(jìn)行下列操作。
根據(jù)流程圖回答下列問(wèn)題：
(5)從步驟②可以得出，相同條件下氮?dú)獗妊鯕獾姆悬c(diǎn) (填“高”或“低”)。
(6)工業(yè)制取氧氣的原料選擇空氣，而不選擇過(guò)氧化氫的原因是 (答出一點(diǎn)即可)。
【實(shí)驗(yàn)室制氣】實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置如下圖所示。
(7)儀器a的名稱是 。
(8)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是 (填序號(hào))，若用 E裝置收集二氧化碳，檢驗(yàn)已收集滿的方法是 。
【生物制氣】以( 和可再生生物資源(如纖維素等)為原料生產(chǎn)氫氣已成為能源研究的重點(diǎn)。某新型能源轉(zhuǎn)換與利用模式如下圖所示。
(9)該系統(tǒng)中循環(huán)使用的物質(zhì)是 。
(10)與該方法生產(chǎn)氫氣不同，實(shí)驗(yàn)室制取氫氣所用的藥品是 。
化學(xué) ~6~(共8頁(yè))
14.(12分) 銘記歷史，吾輩自強(qiáng)。2023年 11月23日，第十批在韓中國(guó)人民志愿軍烈士遺骸歸國(guó)安葬。風(fēng)雪中實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們手舉國(guó)旗迎接英烈回家，并收到了愛(ài)心人士送來(lái)的“暖寶寶”，同學(xué)們還利用“暖寶寶”開(kāi)展了一系列探究活動(dòng)。
【任務(wù)一】驗(yàn)證“暖寶寶”的成分
袋內(nèi)物質(zhì)：鐵粉、水、活性炭、吸水樹(shù)脂、食鹽、蛭石等
內(nèi)袋材料：微孔透氣無(wú)紡布
外袋材料：不透氣塑料
用法：打開(kāi)外袋取出內(nèi)袋，直接貼在衣服上。
實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論
【步驟一】取少量袋內(nèi)物質(zhì)于試管中,加入2mL 硫酸銅溶液, 充分振蕩。 —— ____ 暖寶寶中含有鐵粉
【步驟二】另取少量袋內(nèi)物質(zhì)于燃燒匙中放在酒精燈火焰上灼燒, 一段時(shí)間后, 在燃燒匙上方罩一內(nèi)壁涂有澄清石灰水的燒杯。 澄清石灰水變渾濁 暖寶寶中含有活性炭
(1)請(qǐng)寫出步驟一中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)某同學(xué)質(zhì)疑步驟二的方案不可行，你認(rèn)為他的理由是 。
(3)小組同學(xué)取少量袋內(nèi)粉末加水溶解后進(jìn)行 (填操作名稱)，為進(jìn)一步檢驗(yàn)氯化鈉做準(zhǔn)備。
【任務(wù)二】探究“暖寶寶”中各成分的作用。
(4)小組同學(xué)了解到暖寶寶發(fā)熱原理類似于鐵生銹反應(yīng)時(shí)放熱。由此推測(cè)外袋使用不透氣塑料的原因是 。
(5)小組同學(xué)將少量袋內(nèi)物質(zhì)放于表面皿中，并用磁鐵吸引，發(fā)現(xiàn)“暖寶寶”中的黑色粉末全部被吸起，大膽推測(cè)產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 (答出一點(diǎn)即可)。
化學(xué) ~7~(共8頁(yè))
(6)小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來(lái)探究食鹽(主要成分為氯化鈉)的作用。
編號(hào) 鐵粉 活性炭 蛭石 5mL 氯化鈉溶液 5分鐘后升高的溫度
1 25g 5g 1g 5% 10.7℃
2 25g 5g 1g 10% 20.6℃
3 25g 5g 1g 15% 22.5℃
4 25g 5g 1g 20% 28.4℃
5 25g 5g 1g 25% 33.6℃
結(jié)合上表推測(cè)食鹽的作用是 。
【任務(wù)三】從“暖寶寶”中提純鐵粉，裝置如下圖所示。
(7)反應(yīng)開(kāi)始前，小組同學(xué)先通一段時(shí)間CO 至澄清石灰水變渾濁，原因是 ，燒杯內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(8)硬質(zhì)玻璃管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(9)小組同學(xué)經(jīng)過(guò)反思后指出該裝置存在的不足之處是 。
【拓展】鋼鐵銹蝕給人類帶來(lái)了巨大的損失，生活中做好鐵制品防銹工作很有必要。請(qǐng)用“ ”將用品和防銹方法連接起來(lái)。
防銹方法
涂防銹油
燒涂搪瓷
噴涂油漆
鐵血今猶在，山河已無(wú)恙，愿以吾輩之青春，捍衛(wèi)盛世之中華。化學(xué)探究未完待續(xù)……
化學(xué) ~8~(共8頁(yè))

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