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潘天寿中学2013年中学生科学探究活动九年级决赛试卷

发布时间:2014-01-07 11:46:51  

潘天寿中学2013年中学生“科学探究活动”竞赛

九年级决赛试卷

一、(10分)为了了解酵母菌种群的生长情况,用试管培养酵母菌,接种后每隔24小时取

样一次计数。方法是:先充分振荡试管,吸取培养液0. 1 mL,滴在载玻片上,盖上盖玻片后,用显微镜(600 x)计算5个视野下的酵母菌数,求其平均数。开始时为10,第一天(接种后24小时)得31.5。

(1)第二天时,发现视野内酵母菌数目太多,挤成一堆,无法进行计数。怎样进行理 后,才能进行精确地计数?

(2)第2天(48小时后)、第5天、第9天和第10天所

求得的平均数,分别为78.6,

76.8、71.5和0.2。根据上述的各项资料,推测从0~10

天全过程酵母菌种群数

量变化情况,用完整的曲线图表示。

(3)请简要阐明这一曲线所表示的意义。

二、(6分)在一个透明的容器中加人适量NaHC03稀溶液,将杨树叶

片迅速封人其中,装置如图所示,摇动容器,使容器内空气中的CO:

和溶液的CO:达到动态平衡,在保持温度不变的条件下,进行如下实

验,试根据实验回答下列问题:

(1)光照几分钟后,容器内溶液的Ph (填“增大”

或“减小,’),导致这一变化的诱因是;

(2)如果将装置置于暗室中,一段时间后,溶液的pH_(填“增大”

或“减小”),异致这一变化的诱因是—一--;

(3)该装置可以用来研究植物的 和 。

三、(9分)下图为某地区等高线地形图,请据图分析回答。

(1)该地区地形可明显地分为_和_两类,基本上以_ 为界。

(2)图中铁路基本上为_走向,修建该铁路遇到的主要困难

是 。

(3)图中东西两类地区的降水量较大的地区是 (4)图中居民区分布特点是:多位于_地形区,且沿_分布。已知

该图的比例尺为1/100000,图中B处陡崖与A城中心点的直线距离约

为lcm,则两点间的实际距离约为

千米。

四、(7分)质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律,具体表述

为:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的

质量总和。

(1)某科学兴趣小组的同学设计了如下三个实验装置(天平略)来验证质量守恒律。

1

其中,只有A装置能用来验证质量守恒定律,B、C装置则不能。

否定B,C装置的理由是: 。

(2)小明将C装置进行改进,如图D所示。

①此实验的现象是 ②待完全反应后,将装置D置于天平上称量,所得数据较反应前的

小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验误差的原因是

(3)在一密闭容器中,小华放人X,Y,Z三种物质,经电火花引燃充分反应后,各物质质 量的变化如下表所示。

①计算反应后该容器内Z的质量,m=g。

②该反应的基本反应类型是

五、(5分)为了证明某无色钠盐溶液中含有NaCI, Na2 C03和Na2SO4,三种物质,某同学通过下表所示实验进行了验证。请将表中的空白填写完整。

六、(5分)已知在0℃、lO1kPa条件下,氢气的密度为0. 0899g/L。在此条件下,收集一定质量的镁与足量稀盐酸反应产生的氢气,并测量其体积,即可计算出镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器(盛放镁条的隔板有小孔)组装成一套测定镁的相对原子 质量的实验装置(每种仪器只允许使用一次),并回答问题。

(1)假设气流方向由左向右,则各仪器连接的先后顺序为_(填字母)。

2

(2)仪器A中分液漏斗内盛放的液体是水,作用是 (3)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步:①待仪器B中的物质恢复至室温时,测量量筒C中水的体积。②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量后,立即将其投入试管B中。③检查装置的气密性。④旋开仪器A上分液漏斗的活塞,当镁条完全溶解时再关闭活塞。上述几步操作中的先后顺序是 。

(4)若试管B尚未冷却至室温就测量量筒C中水的体积(其他操作均正确),将会使所测镁的相对原子质量数据(填“偏高”、“偏低”和“无影响”) 。

(5)若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验(其他操作均正确),这将会使所测镁的相对原子质量数据(填“偏高”、“偏低”和“无影响”)_。

七、(6分)某科学活动小组做“在加热条件下铜与空气中氧气反应”的实验,其操作如下: 将一除去表面氧化膜的铜片放在酒精灯火焰上灼烧,一段时间后,铜片表面变黑。由 此,有的同学猜测:铜在加热条件下能与空气中的氧气反应,铜片表面的黑色物质是氧化铜;有的同学猜测:铜在加热条件下不能与空气中的氧气反应,铜片表面的黑色物质是酒精不完全燃烧生成的炭黑。

(1)新的猜测:

(2)请设计一个实验验证上述各种猜测,并写出能够验证相应猜测的实验现象。 实验操作:

能证明黑色物质是氧化铜的实验现象是: 能证明黑色物质是炭黑的实验现象是: 能证明你的新猜测的实验现象是: (3)为排除炭黑对实验的干扰,可对该小组“在加热条件下铜与空气中氧气反应”的实 验做如下改进:八、(9分)将密度为1.14g/cm3扩的H2S04溶液75 mL倒人烧杯,置于已调平的天平上,称得其质量为m。然后向烧杯中加锌片若干,反应停止后取出剩余的锌片,称得其质量 为1.65 g;将烧杯置于天平上,称得其质量为m+11.Og。

(可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Zn一65)

计算:(1)最初放人烧杯中锌片的质量是多少克?

(2)原硫酸溶液的溶质质量分数是多少?

九、(12分)某小区的自来水是通过一只压力罐提供

的,如图为压力罐及其配套设备的示意图。当电

动机带动水泵向罐内送水时,封闭在罐内的空气

压强增大,罐内气压增大到某一值时,电接点压力

表(压力传感器)将电路自动断开,水泵停止向罐

内送水。用户用水使罐内水位下降,罐内气压降

低到一定值时,电接点压力表将电动机电路接通,

水泵向罐内再次送水,罐内气压上升到规定值时

自动断电停止向罐内送水。

请回答以下问题(g取ION/kg):

(1)压力罐内的气体压强与体积的关系是 (2)为了能给装在大楼顶部的太阳能热水器供水(热水器储水桶距地面的高度为

20m),装在地面上的压力罐内的空气压强至少为液=P液动,外界大气压为10,Pa)。

(3)如果每天需把200衬的水平均送上10. 8m的高度,需对水做功_J.如果带动水泵的电

动机的功率为2kW,电动机和水泵总的效率为75%,则电动机每天必须通电工作_h,

3

工作时通过线圈的电流约_A。

(4)用笔画线代替导线,按照题意将图中所给的元器件连接起来,组成电动机的工作 电路及控制电路。

十、(12分)小明家新买了一条100w的电热毯,他想用电流表和

电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图所示的实验电

路。其中电源两端的电压为6V,Rx为电热毯的电阻值,滑动

变阻器的最大阻值为20∩.

(1)实验过程中,小明发现,不论怎样调整滑动变阻器触头p的位置,电压表的示数几 乎不发生变化,且查得电路各处均连接无误。请你分析一下产生这一现象的原因 是什么?

(2)小明发现,在上图中只需加人一根导线,就能使触头P在滑动过程中,有效地改变电热毯两端的电压值。请你试着加人这根导线,并简要说明理由。

(3)小明觉得可以用他“改进”的电路达到调温的目的,你觉得是否可行?为什么?十一、(10分)如图所示,密度均匀的木块漂在水面上,现沿虚线将下部分截去,试判断剩

下部分的移动情况。请用两种方法证明你的判断是正确的。

+二、(9分)处在赤道上某地的人在日落4h后,还能看到一颗绕赤道平面轨道运行的人造卫星在其正上方,试求这颗卫星距地面高度约是多少?(忽略大气对光的折射,地球半径R取6.4 x 106m)

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潘天寿中学2013年中学生“科学探究活动”竞赛九年级决赛试题

参考答案及评分细则

一、(10分)

(1)用稀释法处理(2分):另取一试管,加人9m1的

水;充分振荡培养液后,量取1 ml培养液,加人9m1

水的试管中,完全混合后,使其稀释10倍。稀释后,

取0. 1 ml进行计数。(2分)

(2)见右图。(4分)

(3)此曲线表示酵母菌繁殖很快,且很快达到种

群增长的极限,到第9天后快速死亡。

二、(6分,每空1分)

(1)增大 光合作用消耗了二氧化碳(引起溶液中的碳酸氢根离子减少,使OH一的浓度降低,溶液pH增大) (2)减小 呼吸作用产生二氧化碳〔容器中COZ浓度增加、使溶液中的碳酸增加,pH减小) (3)光合作用 呼吸作用

三、(9分,每空1分)

(1)山地 平原 铁路或河流干流 (2)南北跨越众多河流,需架桥,提高工程造价 (3)西部山地(4)平原区河 1

四、(7分,每空1分)

(1)B装置内发生的反应属于物理变化 C装置内产生的气体会逸出到空气中。 (2)①锥形瓶内有大量气泡产生 气球变大 ②气球变大后,受到空气的浮力,方向竖直向上,导致天平称量反应后物质质量的读数偏小。(3)①9 ②分解反应

五、(5分,每空1分)

稀硝酸 Ba(N03)2:有白色沉淀产生 AgN03 有白色沉淀产生

六、(5分,每空1分)

(1)AEBDC (2)当打开分液漏斗活塞时,漏斗内的水流人集气瓶中,使集气瓶内气体压强增大,进而将E中的盐酸压至B中 (3)③②④①或②③④① (4)偏低(5)偏高

七、(6分,每空1分)

(1)可能是氧化铜与炭黑的混合物

(2)将表面变黑的铜片放人试管中,加人足量(或过量)的稀硫酸,微微加热 溶液变成蓝色,铜片表面无黑色物质残留(或铜片表面的黑色固体全部消失) 溶液不变色,铜片表面有黑色物质残留

溶液变成蓝色,铜片表面有黑色物质残留

(3)将铜片放在试管内加热(或将铜片放在石棉网上加热。其他合理答案均可)

八、(9分)

设参加反应的Zn和HZS04的质量分别为x,y

Zn+H2SO4=ZnS04+HZ↑ (2分)

65 98 2 (1分)

x y 65

x一65=11.0g x=11 .35g(1分)

65

5

y = 11.35g y=17.11g

(2分)

(1)放人烧杯中的Zn的质量=11.35g+1.65g=13g (1分)

(2)硫酸溶液的溶质质量分数=100%=20%(2分)

75mL x 1 .14g/cm3

九、(12分)

(1)气体体积越小,压强越大; (2)3 x 105(3)2.16 x107 4 9.1

(4)

十、(12分)

(1)在电路连接无误的情况下:当触头P滑至a端时,电热毯直接与电源相连,其两端的电压Ux即为电源两端的电压,即Ux=6V;当触头尸滑到b端时,电热毯与R串联后接在电源上,电热毯与R共同分担电源两端的电压。(2分)

此时若Rx>>R,则电热毯两端的电压Ux远大于滑动变阻器两端的电压UR,即 Ux︾U,因此会发生不论如何调整触头尸的位置,Rx两端电压Ux几乎不变的现 象。可见,小明实验中不能有效地改变电热毯两端的电压值,是由于电热毯的电 阻远大于变阻器总电阻的缘故。(2分)

(2)在原电路图所示的电路中,从滑动变阻器的b端向电源负极连

接一根导线bco (2分)这样,当p滑至a端时,Ux =6V;当尸滑至b

端时,Rx被导线bc短路Ux =OV,从而实现了Rx上的电压值由OV

至6V的大范围变化(2分)

(3)不可行。(1分)在改进的电路中,由于Rx>>Rpb,所以流过滑动变阻器的电流远大于电热毯电阻中的电流,这样即使不烧坏滑动变阻器,也会让电能绝大部分损耗在滑动变阻器上了。(3分)

十一、(10分)

剩下部分将下沉一些。(2分)

方法一:

设木块原体积为V,截去一部分后体积变为V',由阿基米德原理有

P水V排 g=p木Vg 即p水(V一V吸)g =P木Vg

.. 木 得 V露= P水

截去一部分后,以V’表示剩下木块的体积,以V'露 表示它漂浮于水面上露出部分的体积,则同上可以得到V'露= P水 –P木 V’

p 水

比较以上两式可见,由于V’<V,则有V'露<V

故剩下部分将下沉一些。

6

方法二:

假设将木块浸人水中的部分截去一段,剩下的木块依然静止在原来的位置,相当于 它排开水的体积减少一些,则其对应的浮力也就减少一些,同时其本身重力也减少 一些。由于均匀的木块漂浮在水面上,则必有木块的密度小于水的密度。故其减少

的重力小于其减少的浮力,而原来整个木块的重力与其所受浮力是平衡的,则现在 重力将大于浮力。故木块将下沉一些,即其露出水面部分的体积将减少。

方法三:

题述是将木块沿虚线将其下部分截去,而这一虚线的位置并没有严格的规定,可见若将该虚线的位置向上移一些或者向下移一些,并不会影响本题的结论。由此,不

妨假设该虚线刚好与容器中的水面相平,这样截去虚线以下部分后,木块剩下的部分若留在原位置将不受水的浮力,显然这一剩下部分是无法平衡的,而为使其达到新的平衡,则剩下部分必须下沉一些。

(说明:方法合理均可,说出一种方法给4分,最多给8分)

十二、(9分)

忽略大气对光的折射,光沿直线传播。能看到卫星,

则卫星上必须有太阳的反射光线进人观察者的眼中,作出示意

图如右图:图中A点处刚日落,地球自转4h,原 A点转至

A'点。(3分)

由圆的知识可得:

a=(4/24) ×360°=60° (2分)

又cosa=R/(R+h) (2分)

由(1)、(2)两式得:h=R(1/cosa-1)=6.4 x 106m (2分)

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