内容正文:
浙江省杭州市保椒塔申花实验学校2024-2025学年第二学期
期中质量调研八年级科学试卷
一、选择题 (本大题共45分,每小题3分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列不属于模型的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、原子结构模型属于模型,不符合题意;
B、节水标志只是一个图案标志,不属于模型,符合题意;
C、甲烷分子结构模型属于模型,不符合题意;
D、足球烯结构模型属于模型,不符合题意。
故选B。
2. 杭州市清水湾遗址入选“2024年度浙江考古重要发现”,经碳-14测定为新石器时代至商周时期的遗址。碳-14 是碳的一种同位素,其原子的原子核内质子数为6,相对原子质量为14。则该原子的核外电子数为( )
A. 6 B. 8 C. 14 D. 20
【答案】A
【解析】
【详解】原子中的核内质子数等于核外电子数,碳-14原子的原子核内质子数为6,则该原子的核外电子数为6。故选A。
3. 日常生活中,加碘盐、高钙奶中的“碘”和“钙”是指( )
A. 单质 B. 分子 C. 元素 D. 原子
【答案】C
【解析】
【详解】日常生活中加碘食盐、高钙牛奶中的“碘”和“钙”不是以单质、分子、原子等形式存在,而是指元素,这里所指的“碘”和“钙”是强调存在的元素,与具体形态无关。故选C。
4. 5月12日为“国家防灾减灾日”。下列关于火灾、灭火与逃生的说法,正确的是( )
A. 发生火灾时,只能用CO2灭火
B. 发生火灾时,要立即打开所有窗户
C. 高楼发生火灾,应乘坐电梯逃生
D. 发生火灾逃生时,用湿毛巾捂住口鼻
【答案】D
【解析】
【详解】A、发生火灾时,灭火的方法要根据具体情况选择,并非只能用CO2灭火。例如,对于木材等一般火灾,还可以用水灭火;对于油类火灾,可能需要用泡沫灭火器等,错误;
B、发生火灾时,立即打开所有窗户,会使空气流通,为燃烧提供更多的氧气,从而使火势蔓延得更快,所以不能立即打开所有窗户,错误;
C、高楼发生火灾时,电梯在火灾中可能会断电,导致被困在电梯内,且电梯井可能成为烟囱,使有毒烟雾进入,更加危险,所以不能乘坐电梯逃生,错误;
D、发生火灾逃生时,用湿毛巾捂住口鼻,可以过滤部分有毒烟雾,防止吸入过多有害气体,起到一定的保护作用,正确。
故选D。
5. 下列物质在氧气中燃烧,其中可观察到明亮蓝紫色火焰现象的是( )
A. 蜡烛 B. 木炭
C. 硫粉 D. 铁丝
【答案】C
【解析】
【详解】A、蜡烛在氧气中燃烧发出白光,放出热量,瓶壁上有水雾出现,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,没有明亮蓝紫色火焰,不符合题意;
B、木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,放出大量的热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,无蓝紫色火焰,不符合题意;
C、硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体,符合题意;
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,没有蓝紫色火焰,不符合题意。
故选C。
6. 用“” 、“” 、 “ ”分别代表不同种原子,下列模型表示的物质属于单质的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、该分子中只有一种原子,该物质是由同种元素组成的纯净物,属于单质,符合题意;
B、该分子是由不同种原子构成的,该物质是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,不符合题意;
C、该分子是由不同种原子构成的,该物质是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,不符合题意;
D、该分子是由不同种原子构成的,该物质是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,不符合题意。
故选A。
7. 金属钠和氯气反应微观过程如图所示,则构成氯化钠的微粒是( )
A. 分子 B. 原子 C. 离子 D. 电子
【答案】C
【解析】
【详解】钠离子和氯离子构成的是氯化钠,氯化钠是由离子构成的。故选C。
8. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种“绿色环保高效”的水处理剂。高铁酸钠中钠元素的化合价为+1价,则高铁酸钠中铁元素的化合价为( )
A. +2 B. +3 C. +4 D. +6
【答案】D
【解析】
【分析】化合物中各元素的正负化合价代数和为零。
【详解】高铁酸钠(Na2FeO4)中氧元素的化合价为-2价,钠元素的化合价为+1价,设高铁酸钠中铁元素的化合价为x,,,则高铁酸钠中铁元素的化合价为+6价,故选D。
9. 空气是一种宝贵的自然资源,人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是( )
A. 用作医疗急救的氧气 B. 用作清洁燃料的氢气
C. 用作食品防腐剂的氮气 D. 用作焊接保护气的稀有气体
【答案】B
【解析】
【详解】A、空气的主要成分之一是氧气,通过分离液态空气法,利用氧气和氮气等气体沸点的不同,可以从空气中分离出氧气,氧气能供给呼吸,可用于医疗急救,不符合题意;
B、空气中主要成分是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等,几乎不含氢气,所以不能直接从空气中分离获得氢气,符合题意;
C、氮气在空气中含量最多,约占空气体积的78%,可通过分离液态空气获得氮气,氮气化学性质不活泼,可用作食品防腐剂,不符合题意;
D、稀有气体是空气的成分之一,占空气体积的0.94%,可以通过分离液态空气获得稀有气体,稀有气体化学性质很不活泼,可用作焊接保护气,不符合题意。
故选B。
10. 下图是用测电笔辨别火线和零线的示意图,其中操作正确且氖管发光的是火线( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】家庭电路的组成与连接,根据插座的接线方法判断。
【详解】在家庭电路中,两孔插座的接线方法为“左零右火”,因此测电笔接触右孔时会发光;使用测电笔时,手要接触笔尾金属体,故选B。
11. 西湖龙井茶享誉海外,龙井茶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效,其化学式为 C76H52O46,下列说法正确的是( )
A. 单宁酸由碳、氢两种元素组成
B. 一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成
C. 单宁酸分子中碳、氢、氧原子个数比为38:26:46
D. 一个单宁酸分子中含26个氢分子
【答案】B
【解析】
【详解】A、由单宁酸的化学式可知,单宁酸是由碳、氢、氧三种元素组成,而不是碳、氢两种元素,错误;
B、化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含该原子的个数,一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成,正确;
C、单宁酸分子中碳、氢、氧原子个数比为76:52:46=38:26:23,而不是38:26:46, 错误;
D、分子是由原子构成的,一个单宁酸分子中含52个氢原子,而不是26个氢分子,错误。
故选B。
12. 如图为某品牌具有自动充电功能的共享单车,骑车者通过踩动该共享单车让线圈在磁场中转动,不断为蓄电池充电。该共享单车的工作原理与下列选项中相同的是( )
A. 司南指示方向
B. 通电线圈在磁场中转动
C. 手摇发电机产生电流
D. 电饭煲通电煮饭
【答案】C
【解析】
【详解】骑车者通过踩动单车让线圈在磁场中转动,不断为蓄电池充电,即是小型发电机,通过踩动单车获得电能,其原理是电磁感应;
A.司南指示方向利用的是地磁场及磁极间的相互作用规律,故A不符合题意;
B.通电线圈在磁场中转动,利用了通电线圈在磁场中受到力的作用而运动,故B不符合题意;
C.手摇发电机,电路中的线圈会做切割磁感线运动,线圈中产生电流,属于电磁感应现象,故C符合题意;
D.电饭煲通电煮饭利用的是电流的热效应,故D不符合题意。
故选C。
13. 为模拟校园路灯自动化管理,小明利用电磁铁、光敏电阻R(阻值随光照强度增大而增大)等器材设计了下列电路图,以实现白天光照强时灯L灭,傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,则符合设计要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为断路,即灯泡不发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光,故A不符合要求;
B.由电路图可知,电磁铁与灯泡并联后与光敏电阻串联,当吸下衔铁时,灯泡电路为通路,但灯泡被电磁铁短路,因此灯泡不发光;当动触点与静触点分开时,灯泡为断路,灯泡也不发光;故B不符合要求;
C.由电路图可知,电磁铁与灯泡并联后与光敏电阻串联,当吸下衔铁时,灯泡为断路,因此灯泡不发光;当灯泡电路为通路时,灯泡被短路,灯泡也不发光,因此无论光照强度弱还是强,灯泡都不发光,故C不符合要求;
D.由电路图可知,电磁铁与光敏电阻串联后与灯泡并联;光照强度较弱时,光敏电阻阻值较小,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较大,电磁铁的磁性较强,吸下衔铁,灯泡所在的支路为通路,即灯泡发光;当光照强度较大时,光敏电阻的阻值较大,闭合开关,由欧姆定律可知,通过电磁铁的电流较小,电磁铁的磁性较弱,衔铁无法被吸下,灯泡为所在的支路为断路,即灯泡不发光,故D符合要求。
故选D。
14. 如图是某同学家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用测电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A. 电热水壶所在电路的b、c间断路 B. 插座的接地线断路
C. 电路的c、d间导线断路 D. 电路的a、b间导线断路
【答案】C
【解析】
【详解】电灯仍正常工作,说明不是保险丝烧坏了,没有发生短路,而把测电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,说明火线有电,而零线开路了,且是在c、d之间开路,故C符合题意,BCD不符合题意。
故选C。
15. 实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、高锰酸钾分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰,二氧化锰是生成物,反应过程中其质量从0开始增大,至反应结束后不再改变,图像错误,符合题意;
B、高锰酸钾受热分解,固体质量逐渐减少,根据质量守恒定律可知,钾元素质量保持不变,钾元素的质量分数逐渐增大,然后不变,图像正确,不符合题意;
C、高锰酸钾要加热到一定温度时才会分解释放出氧气,随着反应的进行,氧气质量不断增大,完全反应后,质量保持不变,图像正确,不符合题意;
D、高锰酸钾分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰,根据质量守恒定律可知,锰元素质量不变,钾元素质量也不变,那么Mn与K的质量比始终保持不变,图像正确,不符合题意。
故选A。
二、填空题(除第16题每空为1分、第21题为3分外,其余每空2分,共37分)
16. 说说下列数字“2”的含义。
(1)2O____________;
(2)O2____________;
(3)O2-___________;
(4)____________。
【答案】(1)2个氧原子
(2)一个氧分子中含有2个氧原子
(3)一个氧离子带2个单位的负电荷
(4)氧化镁中氧元素的化合价为-2价
【解析】
【小问1详解】
元素符号前面的数字表示原子的个数,2O中 “2” 表示2个氧原子;
【小问2详解】
化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含该原子的个数,在O2里,“2” 表明一个氧分子由2个氧原子构成;
【小问3详解】
离子符号右上角的数字和符号表示离子所带的电荷数及电荷的正负,“2” 说明一个氧离子带2个单位负电荷;
【小问4详解】
元素符号正上方的数字表示该元素的化合价, “2” 表示氧化镁中氧元素的化合价为-2价。
17. 如图为磁悬浮玩具,其上面的玩偶部分用磁铁做成,调节可变电阻的阻值可使玩偶部分悬浮在软铁上方而不掉下。
(1)两磁极间相互作用使玩偶悬浮,其作用规律是___________。
(2)该磁悬浮玩具中电源的正极为_______(选填“a”或“b”)端。
【答案】(1)同名磁极相互排斥
(2)a
【解析】
【小问1详解】
如图,玩偶的磁极和电磁铁的磁极相互排斥使玩偶悬浮,其作用规律是同名磁极相互排斥。
【小问2详解】
如图,电磁铁的上端和玩偶的N极相互排斥,电磁铁的上端为N极,由安培定则可知,线圈中的电流从下端流入,从上端流出,该磁悬浮玩具中电源的正极为a端。
18. 元素周期表是学习和研究科学的重要工具,在元素周期表中,同一族(纵行)的元素具有相似的化学性质,如化合价相同。请根据下表(元素周期表的部分内容)回答有关问题。
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
3 Li
锂
6.941
4 Be
铍
9.012
5B
硼
10.81
6C
碳
12.01
7 N
氮
14.01
8 O
氧
16.00
9 F
氟
19.00
10 Ne
氖
20.81
3
11 Na
钠
22.99
12 Mg
镁
24.31
13 Al
铝
26.98
14 Si
硅
28.09
15 P
磷
30.97
16 S
硫
32.06
17 Cl
氯
35.45
18 Ar
氩
39.95
(1)下列信息中,不能从该元素周期表中获取的是( )(单选)。
A. 元素名称 B. 元素的相对原子质量
C. 原子序数 D. 元素在自然界的分布
(2)则下列各组的元素具有相似化学性质的是( )(可多选)。
A. C和Ne B. Be和Mg
C. Al和Si D. F和Cl
(3)金属元素铍在ⅡA族(纵)、第2周期(横),其离子符号是_______。
(4)表中磷元素的化合价有多种,请写出化合价为+5的磷的氧化物化学式_______。
【答案】(1)D (2)BD
(3)Be2+ (4)P2O5
【解析】
【小问1详解】
元素周期表中的一格中,左上角的数字表示原子序数;字母表示该元素的元素符号;中间的汉字表示元素名称;汉字下面的数字表示相对原子质量。但是元素周期表中不包含元素在自然界的分布信息。
故选D。
【小问2详解】
元素周期表中,同一族(纵行)的元素具有相似的化学性质。
A、C在第IVA族,Ne在0族,二者不属于同一族,化学性质不相似,不符合题意;
B、Be和Mg都在IIA族,化学性质相似,符合题意;
C、Al在IIIA族,Si在IVA族,不属于同一族,化学性质不相似,不符合题意;
D、F和Cl都在VIIA族,化学性质相似,符合题意。
故选BD。
【小问3详解】
铍在IIA族,最外层有2个电子,在化学反应中易失去2个电子形成带2个单位正电荷的阳离子,其离子符号为Be2+;
【小问4详解】
在化合物中,氧元素通常显−2价,设磷的氧化物化学式为PxOy。 根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得(+5)×x+(−2)×y=0,则x:y=2:5,所以化学式为P2O5。
19. 某化学兴趣小组的同学围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。阅读资料回答问题。
资料 白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃;五氧化二磷能溶于水,且有毒性
(1)图甲实验中水对铜片上白磷的作用是__________。
(2)图乙装置与图甲装置相比,其优点是________。
(3)将装有某气体的大试管管口朝下垂直插入水中,使管口罩住白磷(如图丙所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管中所装的气体可能是__________。
【答案】(1)使白磷温度达到着火点
(2)能防止白磷燃烧产生的白烟污染空气
(3)空气##氧气##O2
【解析】
【小问1详解】
图甲实验中水对铜片上白磷的作用是为白磷提供热量,使白磷达到着火点;
【小问2详解】
图甲中白磷燃烧产生的五氧化二磷会逸散到空气中,污染空气。而图乙装置是密闭的,白磷燃烧产生的五氧化二磷不会扩散到空气中,所以其优点是更环保,能防止五氧化二磷污染空气;
【小问3详解】
试管内气体能使白磷在温度达到着火点后燃烧,则该气体具有助燃性,因此该气体可能是氧气(O2)或空气。
20. 氮气是一种无色、无味、不溶于水、密度与空气差不多的气体。实验室里常用饱和亚硝酸钠与氯化铵溶液反应制取氮气,反应时发生装置外壁比较热。
(1)该反应是_______(选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)为提高制取氮气的纯度,从如图中选取该反应的实验室发生装置和收集装置分别是_______。
【答案】(1)放热 (2)BE
【解析】
【小问1详解】
饱和亚硝酸钠与氯化铵溶液反应制取氮气,反应时发生装置外壁比较热,该反应是放热反应;
【小问2详解】
饱和亚硝酸钠与氯化铵溶液反应制取氮气,不需要加热,发生装置应选B;氮气的密度和空气十分接近,不能用排空气法收集,不溶于水,可以用排水法收集,即用E装置收集。
21. 图甲所示是小明常用的一个插线板,他在使用中发现,插线板的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压。如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象,请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式,并把接线板与电源线接通。
【答案】
【解析】
【详解】插线板上的指示灯在开关闭合时会发光,插孔正常通电,说明开关同时控制灯泡和插座,灯泡和插座之间可能是串联,也可能是并联,如果两者并联,开关应该在干路上;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能正常通电,说明灯泡和插座之间是并联的,开关接在灯泡、插座和火线之间控制火线使用更安全,插座应左边接零线,右边接火线即开关处,如图所示
22. 将缝衣针磁化后,与其它器材组成如图甲的小指南针,当它静止下来后,针尖指北,则针尖是_______极。请在如图乙中标出地磁场磁极以及磁感线方向_______。
【答案】 ①. 北##N ②.
【解析】
【详解】[1][2]缝衣针磁化后可以看作为小磁针,小磁针静止时,N极应指向地磁南极(即地理北极),所以针尖是小磁针的N极;磁感线从地磁北极出发,指向地磁南极,且小磁针静止时N极的指向与经过该点的磁感线方向一致,如图
23. 建立宏观现象和微观符号之间的联系有助于对科学本质的理解。如图是某变化的微观示意图。
(1)丙图中所示物质都是由_______(选填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。
(2)水(H2O)可饮用,是生命之源;双氧水不可饮用,是一种强氧化剂,适用于医用伤口消毒和食品消毒。H2O和H2O2两种物质的组成元素相同但化学性质存在明显差异,从微观角度对此作简要的解释。___________。
【答案】(1)分子 (2)分子的构成不同
【解析】
【小问1详解】
丙图中所示物质是水分子和氧气分子,都是由分子构成的;
【小问2详解】
H2O和H2O2是有相同元素组成但性质不同的两种物质,它们性质不同的原因分子的构成不同。
三、实验探究题(本大题每空2分,共38分)
24. 小科同学将两块相同磁体放在桌子上进行实验(如图甲),发现N、N或N、S靠近都没有出现相互排斥或吸引的现象,是什么原因呢?小科进行以下猜想并开始探究:
猜想一:可能是磁性消失了;
猜想二:可能是地面的摩擦力阻碍了磁体的运动;
(1)小科将两个磁体分别吸引铁钉,结果如图乙所示,于是排除了猜想_______;
(2)为验证猜想二,下列方案可行的是( )
A. 将两个磁体用绳子挂起来
B. 将两个磁体放在小车上
C. 将小铁屑放在磁极周围
(3)小科要研究磁体周围的磁场分布,将两个具有磁性的小磁针按如图丙所示放置,然后再将条形磁体放入其中,结果发现磁体左右两个磁针并没有晃动,于是小科得出了该磁体两边没有磁性的结论,请你分析小科这样得出结论是否合理并说明理由__________。
【答案】(1)一 (2)AB
(3)小科实验只做一次,没有排除实验的偶然性,可能是小磁针所指的南北方向刚好是与该磁体的磁场方向一致,因此得出的结论不合理。
【解析】
【小问1详解】
乙图中,两个磁体分别吸引铁钉,说明两个磁体仍具有磁性,因此排除了猜想一。
【小问2详解】
为验证猜想二,应减小实验中磁体受到的摩擦力;
A.将两个磁体用绳子挂起来,可以减小摩擦力,故A符合题意;
B.将两个磁体放在小车上,可以减小摩擦力,故B符合题意;
C.将小铁屑放在磁极周围,不能减小摩擦力,故C不符合题意。
故选AB。
【小问3详解】
略
25. 如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验。通电后,在硬纸板上均匀地撒满铁屑,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况;再在螺线管的两端各放一个小磁针,观察指向;改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向刚好相反。
(1)实验中轻敲纸板的目的是____________,使铁屑受到磁场力的作用力而有规律地排列。
(2)由以上实验可知:通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的_______方向有关。
(3)为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向,可用_______代替铁屑进行实验。
【答案】(1)减小铁屑与纸板的摩擦
(2)电流 (3)小磁针
【解析】
【小问1详解】
由于周围铁屑会被磁化,但由于其与纸板的摩擦力太大,它不能自己转动,因此实验中轻敲纸板的目的是减小铁屑与纸板的摩擦,使铁屑受到磁场的作用力而有规律地排列。
【小问2详解】
改变螺线管中的电流方向,发现小磁针转动,南北所指方向发生了改变,小磁针指向刚好相反,可知通电螺线管外部磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
【小问3详解】
放在磁场的小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,因此为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向,可用小磁针代替铁屑进行实验。
26. 在“探究产生电磁感应现象的条件和规律”的实验中,小明发现每次电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)小明连接好如图所示实验装置后,为观察到电流表指针偏转,需进行的操作:__________;
(2)实验过程中,小明发现电流表指针偏转不明显。为使电流表偏转更加明显,下列措施可行的是( )
A. 增加线圈匝数
B. 减弱磁场强度
C. 换灵敏度更高的电流表
(3)小明猜想感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度和线圈匝数有关。请帮小明完善下表________。
速度
慢速
中速
快速
5匝
10匝
20匝
【答案】(1)线圈向左移动 (2)AC
(3)
速度
指针偏转角度
匝数
慢速
中速
快速
5匝
10匝
20匝
【解析】
【小问1详解】
为观察到电流表指针偏转,电路中必须有感应电流产生,可以让线圈向左运动,线圈的一部分切割磁感线。
【小问2详解】
电流表指针偏转不明显,电路中的电流太小。
A.感应电流的大小与线圈的匝数有关,增加线圈匝数,可以让电路中的电流变大,故A符合题意;
B.减弱磁场强度,电路中的电流更小,故B不符合题意;
C.换灵敏度更高的电流表,电流表指针偏转会更明显,故C符合题意。
故选AC。
【小问3详解】
探究感应电流的大小与导体切割磁感线的速度的关系,保持匝数不变,改变导体切割磁感线的速度,观察电流表指针偏转的角度;探究感应电流的大小与线圈匝数的关系,保持导体切割磁感线的速度不变,改变线圈的匝数,观察电流表指针偏转的角度;如下表
速度
指针偏转角度
匝数
慢速
中速
快速
5匝
10匝
20匝
27. 为验证空气中氧气的体积分数,小明按图甲所示的装置进行了多次实验,发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。他认为误差主要由实验装置造成,于是改用图乙装置进行实验,步骤如下:
①连接装置并检查气密性。
②在量筒内加入 100毫升的水。
③在广口瓶中加入少量水,使瓶内空气体积为250毫升。
④在燃烧匙内放入过量的红磷,塞紧瓶塞。关闭止水夹,接通电源使电烙铁发热,点燃红磷后,断开电源。
⑤燃烧结束并充分冷却后,打开止水夹,待量筒内水面不再下降时,记录量筒内水的体积为65毫升。
(1)小明按图甲装置进行实验时,该如何检查装置的气密性?______________。
(2)与装置甲相比,装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差,其原因:无需打开瓶塞点燃红磷,避免_____________。
(3)根据本实验数据,计算出空气中氧气的体积分数为_______。小明发现测量结果与真实值仍有较大差距,查阅资料发现,引起本实验的误差除装置外,还与可燃物的性质有关。
【答案】(1)用手捂住广口瓶外壁,若导管口有气泡冒出,且松手一段时间后能形成一段稳定的水柱,则气密性良好
(2)瓶内空气外逸而造成实验误差
(3)14%
【解析】
【小问1详解】
小明按图甲装置进行实验时,检查装置气密性的方法:用手捂住广口瓶外壁,若导管口有气泡冒出,且松手一段时间后能形成一段稳定的水柱,则气密性良好。
【小问2详解】
与装置甲相比,装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差,其原因:无需打开瓶塞点燃红磷,避免瓶内空气外逸而造成实验误差。
【小问3详解】
红磷燃烧消耗多少体积的氧气,燃烧停止、温度冷却至室温后就进入多少体积的水,即量筒内减少的水的体积等于红磷燃烧消耗的氧气的体积。根据本实验数据,空气中氧气的体积分数为:
=14%。
28. 小明查阅资料发现通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比。为验证该发现,小明利用如图甲实验装置(已知当闭合开关时,图甲装置导体棒受到竖直向下的力)进行实验如下:
①用弹簧测力计测出导体棒重力为G,再测导体棒左右每根导线重力均为0.05牛;
②用弹簧测力计提起导体棒(导体棒左右两根导线一起被提起),闭合开关,通过调节使电流表示数为10毫安时,记录弹簧测力计示数为F1,则(F1-G)为导体棒受到的磁力大小;
③再将电流表示数分别调节为20毫安、30毫安……,记录对应弹簧测力计示数分别为F2、F3…… Fn, 则为导体棒受到的磁力大小;
④整理数据,得到如图乙所示。
(1)该实验中调节电流大小的仪器是_____________;
(2)该实验中都不能改变图甲装置中磁场强弱,原因是_________;
(3)小明认为该实验可以证明“通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比”,结合图片和所学知识,写出依据________。
【答案】(1)滑动变阻器
(2)磁场会影响磁力大小,要控制不变
(3)由①可知,导线的重力
由图乙可知,减去导线重力0.1N,则通电导体在磁场中受力大小与电流大小的关系是过原点的一条直线,由此说明通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比。
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电路中有滑动变阻器,移动滑片,则接入电路的电阻变化,由欧姆定律知道,电路的电流大小随之而改变,故该实验中调节电流大小的仪器是滑动变阻器。
【小问2详解】
实验中探究导体在磁场中受力大小与电流大小的关系,由于磁场会影响磁力大小,由控制变量法可知,需要控制磁场大小不变。
【小问3详解】
略
29. 为了探究氯酸钾制取氧气时,生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系?小明用图甲装置开展实验。步骤如下:
①检查装置气密性,在500毫升集气瓶中装满水;
②向10支试管中各加入2克氯酸钾,分别记为①~⑩组,往10支试管中分别装入0.1克 0.2克、0.3 克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰,并混合均匀;
③将10支试管分别加热,记录生成300毫升氧气所需时间,计算生成氧气的速度如图乙。
(1)实验中除了量筒外,还需用到的测量仪器有_____________。
(2)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是__________。
(3)分析实验数据,得出的初步结论是_______。
(4)4克氯酸钾和13克二氧化锰混合均匀加热,据图推测,收集300毫升氧气所需要的时间约为_______秒。
【答案】(1)托盘天平、秒表
(2)便于直接观察到生成氧气的体积
(3)生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小,当质量为0.65克时,速度达到最大(合理即可)
(4)60
【解析】
【小问1详解】
需要用托盘天平称取氯酸钾和二氧化锰的质量;需要用秒表测定生成300毫升氧气所需时间;
【小问2详解】
和实验室排水法收集氧气相比,本实验装置中用排水法收集氧气的优点是便于直接观察到生成氧气的体积;
【小问3详解】
根据图乙可知,生成氧气的速度随着二氧化锰的质量先增大后减小,当质量为0.65克时,速度达到最大;
【小问4详解】
4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热时,氯酸钾与二氧化锰的质量比为4g:1.3g=2:0.65,此时生成氧气的速度为2.5mL/s,则收集300mL氧气所需要的时间为300mL÷(2.5mL/s×2)=60秒。
四、解答题(共30分)
30. 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图甲)内的压强、温度和氧气浓度的值,绘制的三条变化趋势曲线如图乙所示。请结合图乙中氧气浓度和温度曲线变化的情况,用所学知识解释实验过程中AB、DE 气压变化的原因。
【答案】AB段:温度升高对气压的影响大于氧气减少对气压的影响;DE段:当温度冷却至室温时,打开活塞,烧杯内的水进入集气瓶内(合理即可)
【解析】
【详解】AB段:红磷燃烧放热温度升高,压强增大,同时消耗氧气,使气压减小,BC段是红磷燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小;
实验结束后,当温度冷却至室温时,打开活塞,烧杯内的水进入集气瓶内,使瓶内气压升高至外界大气压,所以气压曲线中DE段上升。
31. 近期,某研究团队在常温常压条件下利用半导体基电催化剂将二氧化碳和氮气 (N2)等物质合成尿素[CO(NH2)2],减少物质和能量的消耗,得到国家支持。
(1)尿素中碳元素、氧元素的质量比为_______。
(2)合成尿素实验结束后,小明回收半导体基电催化剂。为证明半导体基电催化剂是一种催化剂,需验证该半导体基电催化剂的________保持不变。
(3)在某次合成尿素的实验中,消耗14克氮气。假设14 克氮气中的氮元素全部转化为尿素中的氮元素,则该实验中合成尿素_______克。
【答案】(1)3:4 (2)质量和化学性质
(3)30
【解析】
【小问1详解】
尿素[CO(NH2)2] 中碳元素、氧元素的质量比为:12:16=3:4;
【小问2详解】
要证明物质是某个反应的催化剂,除了要通过多次实验证明改变物质的反应速率外,还应该证明“两不变”即质量和化学性质在化学反应前后没有改变;
【小问3详解】
假设14 克氮气中的氮元素全部转化为尿素中的氮元素,则该实验中合成尿素的质量为:。
32. 电与磁的发展推动了人类对微观粒子的认识.
材料一:19世纪,物理学家发现空气在高电压作用下会产生粒子流,通过磁场时该粒子流会发生偏转(如图甲),且偏转方向与带正电的α粒子(内含2个质子)在磁场作用下的运动方向相反。这些粒子即为电子。
材料二:1911年,卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,但有少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子发生反弹(如图乙)。在分析实验结果的基础上,提出了原子核式结构模型。
材料三:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核.氮原子核在被轰击后有微粒被打出,同时α粒子留在核内,导致氮原子核转变为氧原子核。
(1)材料二中少数α粒子发生了较大角度的偏转,α粒子发生偏转的原因是_________。
(2)材料三中“氮原子核转变为氧原子核”说明氮原子核内_________数目增加,使氮原子转变成氧原子。
(3)电荷的定向运动形成电流。请结合材料一分析电子和α粒子在磁场中运动时偏转方向相反的原因:_________。
【答案】 ①. α粒子与原子核都带正电,二者距离较近时由于同种电荷相互排斥的作用,改变了α粒子的运动状态(方向) ②. 质子 ③. 电子和α粒子带不同种电荷,二者以相同方向运动时形成的电流方向相反,磁场方向不变,受力方向相反
【解析】
【详解】(1)[1]α粒子发生偏转的原因是α粒子与原子核都带正电,二者距离较近时由于同种电荷相互排斥的作用,改变了α粒子的运动状态。
(2)[2]质子数决定元素种类,材料三中“氮原子核转变为氧原子核”说明氮原子核内质子数目增加,使氮原子转变成氧原子。
(3)[3]电荷的定向运动形成电流。电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,电子和α粒子在磁场中运动时偏转方向相反的原因:电子和α粒子带不同种电荷,二者以相同方向运动时形成的电流方向相反,磁场方向不变,受力方向相反。
33. 某项目化学习小组制作了一个具有保持水温恒定和调节设定温度高低的孵蛋器。如图甲是其部分简化电路,控制电路中,La、Lb是两个完全相同的电磁铁(电阳忽略不计);Ra和Rb是两个规格不同的热敏电阻,其阻值都随温度升高而减小。若滑动变阻器 Rp接入电路的电阻为0欧,该孵蛋器的设定温度为37℃。即当温度未超过37℃时, 闭合开关S1、S2, 红灯亮,电热丝 R 开始加热;当温度超过37℃时,绿灯亮,电热丝 R停止加热。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)
(1)该项目化学习小组成员小明采用变压器将工作电路的电源电压由220伏变为24伏。从安全角度分析,这样设计的原因是__________;
(2)当温度超过37℃时, Rₐ_______(填“>”、“=”或“<”) Rb;
(3)若图乙中滑动变阻器滑片P上移,则设定温度会_______。(填“升高”、“不变”或“降低”)
【答案】(1)24伏在安全电压以下
(2)< (3)升高
【解析】
【小问1详解】
人的安全电压是不高于36V,因此将工作电路的电源电压由220伏变为24伏,此时电压处于安全电压以下。
【小问2详解】
根据题意,当温度超过37℃时,绿灯亮,说明控制电路中,左侧螺线管的磁性强,左侧电路中的电流大,因此Ra<Rb。
【小问3详解】
若图乙中滑动变阻器滑片P上移,变阻器接入电路中的阻值变大,当控制电路中的电流不变时,Ra的阻值变小,温度升高,则设定温度会升高。
34. 某学校开展项目化学习挑战赛--为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(正常工作的电压为1.8V)
【明确问题】设计节能夜跑灯实际上是设计一个电路。
(1)【项目原理】使用节能夜跑灯跑步时使LED灯发光,利用了电磁感应原理,其能量转化是 ____________;
(2)【方案设计】方案设计的关键是设计简易发电机。图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图,线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路,请结合图甲将表格补充完整______;
提供的材料
功能
塑料水管(长度自选)
提供磁体往返运动的场所
胶塞
磁体
—
漆包铜线
切割磁感线
LED 二极管
用电器
(3)【产品制作】已知用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,则感应电压大小和线圈匝数关系如表所示,则在其他条件不变的情况下,至少要绕制_______匝线圈,才能使额定电压为1.8V的LED 灯正常发光;
线圈匝数(匝)
200
400
600
800
1000
感应电压(伏)
0.72
1.44
2.16
2.88
3.6
(4)【检验产品】如图乙所示,将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时,发现佩戴夜跑灯存在“手臂甩动越快,夜跑灯越亮”的现象,请对该现象做出解释_____________。
【答案】(1)机械能转化为电能
(2)提供磁场 (3)500
(4)线圈切割磁感线的速度就越快,产生感应电流就越大
【解析】
【小问1详解】
节能夜跑灯跑步时使LED灯发光,利用了电磁感应原理,闭合电路中的部分导体做切割磁感线运动,产生感应电流,即将机械能转化为电能。
【小问2详解】
根据电磁感应原理可知,闭合回路中一部分导体做切割磁感线运动,因此实验中磁体是为了提供磁场。
【小问3详解】
根据表格数据分析可知,每组数据中线圈匝数与电压成正比,即
解得
【小问4详解】
将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时,线圈切割磁感线的速度就越快,产生感应电流就越大,因此夜跑灯越亮。
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浙江省杭州市保椒塔申花实验学校2024-2025学年第二学期
期中质量调研八年级科学试卷
一、选择题 (本大题共45分,每小题3分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 下列不属于模型的是( )
A. B.
C. D.
2. 杭州市清水湾遗址入选“2024年度浙江考古重要发现”,经碳-14测定为新石器时代至商周时期的遗址。碳-14 是碳的一种同位素,其原子的原子核内质子数为6,相对原子质量为14。则该原子的核外电子数为( )
A. 6 B. 8 C. 14 D. 20
3. 日常生活中,加碘盐、高钙奶中的“碘”和“钙”是指( )
A. 单质 B. 分子 C. 元素 D. 原子
4. 5月12日为“国家防灾减灾日”。下列关于火灾、灭火与逃生的说法,正确的是( )
A. 发生火灾时,只能用CO2灭火
B. 发生火灾时,要立即打开所有窗户
C. 高楼发生火灾,应乘坐电梯逃生
D. 发生火灾逃生时,用湿毛巾捂住口鼻
5. 下列物质在氧气中燃烧,其中可观察到明亮蓝紫色火焰现象的是( )
A. 蜡烛 B. 木炭
C. 硫粉 D. 铁丝
6. 用“” 、“” 、 “ ”分别代表不同种原子,下列模型表示的物质属于单质的是( )
A. B.
C. D.
7. 金属钠和氯气反应微观过程如图所示,则构成氯化钠的微粒是( )
A. 分子 B. 原子 C. 离子 D. 电子
8. 高铁酸钠(Na2FeO4)是一种“绿色环保高效”的水处理剂。高铁酸钠中钠元素的化合价为+1价,则高铁酸钠中铁元素的化合价为( )
A. +2 B. +3 C. +4 D. +6
9. 空气是一种宝贵的自然资源,人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是( )
A. 用作医疗急救的氧气 B. 用作清洁燃料的氢气
C. 用作食品防腐剂的氮气 D. 用作焊接保护气的稀有气体
10. 下图是用测电笔辨别火线和零线的示意图,其中操作正确且氖管发光的是火线( )
A. B.
C. D.
11. 西湖龙井茶享誉海外,龙井茶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效,其化学式为 C76H52O46,下列说法正确的是( )
A. 单宁酸由碳、氢两种元素组成
B. 一个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成
C. 单宁酸分子中碳、氢、氧原子个数比为38:26:46
D. 一个单宁酸分子中含26个氢分子
12. 如图为某品牌具有自动充电功能的共享单车,骑车者通过踩动该共享单车让线圈在磁场中转动,不断为蓄电池充电。该共享单车的工作原理与下列选项中相同的是( )
A. 司南指示方向
B. 通电线圈在磁场中转动
C. 手摇发电机产生电流
D. 电饭煲通电煮饭
13. 为模拟校园路灯自动化管理,小明利用电磁铁、光敏电阻R(阻值随光照强度增大而增大)等器材设计了下列电路图,以实现白天光照强时灯L灭,傍晚光照弱时灯L发光。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻,则符合设计要求的是( )
A.
B.
C.
D.
14. 如图是某同学家的部分电路,他将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热水壶突然停止工作,但电灯仍正常发光。拔出电饭煲的插头,电热水壶仍不能工作,用测电笔分别测试插座的左、右孔,氖管均发光。若电路中只有一处故障,则( )
A. 电热水壶所在电路的b、c间断路 B. 插座的接地线断路
C. 电路的c、d间导线断路 D. 电路的a、b间导线断路
15. 实验室加热高锰酸钾制氧气。下列图像表示各个量随加热时间变化的图像,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题(除第16题每空为1分、第21题为3分外,其余每空2分,共37分)
16. 说说下列数字“2”的含义。
(1)2O____________;
(2)O2____________;
(3)O2-___________;
(4)____________。
17. 如图为磁悬浮玩具,其上面的玩偶部分用磁铁做成,调节可变电阻的阻值可使玩偶部分悬浮在软铁上方而不掉下。
(1)两磁极间相互作用使玩偶悬浮,其作用规律是___________。
(2)该磁悬浮玩具中电源的正极为_______(选填“a”或“b”)端。
18. 元素周期表是学习和研究科学的重要工具,在元素周期表中,同一族(纵行)的元素具有相似的化学性质,如化合价相同。请根据下表(元素周期表的部分内容)回答有关问题。
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
2
3 Li
锂
6.941
4 Be
铍
9.012
5B
硼
10.81
6C
碳
12.01
7 N
氮
14.01
8 O
氧
16.00
9 F
氟
19.00
10 Ne
氖
20.81
3
11 Na
钠
22.99
12 Mg
镁
24.31
13 Al
铝
26.98
14 Si
硅
28.09
15 P
磷
30.97
16 S
硫
32.06
17 Cl
氯
35.45
18 Ar
氩
39.95
(1)下列信息中,不能从该元素周期表中获取的是( )(单选)。
A. 元素名称 B. 元素的相对原子质量
C. 原子序数 D. 元素在自然界的分布
(2)则下列各组的元素具有相似化学性质的是( )(可多选)。
A. C和Ne B. Be和Mg
C. Al和Si D. F和Cl
(3)金属元素铍在ⅡA族(纵)、第2周期(横),其离子符号是_______。
(4)表中磷元素的化合价有多种,请写出化合价为+5的磷的氧化物化学式_______。
19. 某化学兴趣小组的同学围绕燃烧与灭火的主题开展了相关活动。阅读资料回答问题。
资料 白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃;五氧化二磷能溶于水,且有毒性
(1)图甲实验中水对铜片上白磷的作用是__________。
(2)图乙装置与图甲装置相比,其优点是________。
(3)将装有某气体的大试管管口朝下垂直插入水中,使管口罩住白磷(如图丙所示),结果观察到了“水火相容”的奇观,则大试管中所装的气体可能是__________。
20. 氮气是一种无色、无味、不溶于水、密度与空气差不多的气体。实验室里常用饱和亚硝酸钠与氯化铵溶液反应制取氮气,反应时发生装置外壁比较热。
(1)该反应是_______(选填“放热”或“吸热”)反应。
(2)为提高制取氮气的纯度,从如图中选取该反应的实验室发生装置和收集装置分别是_______。
21. 图甲所示是小明常用的一个插线板,他在使用中发现,插线板的指示灯在开关断开时不发光,插孔不能提供工作电压;而在开关闭合时指示灯发光,插孔可以提供工作电压。如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。根据上述现象,请在图乙中画出开关、指示灯和插孔的连接方式,并把接线板与电源线接通。
22. 将缝衣针磁化后,与其它器材组成如图甲的小指南针,当它静止下来后,针尖指北,则针尖是_______极。请在如图乙中标出地磁场磁极以及磁感线方向_______。
23. 建立宏观现象和微观符号之间的联系有助于对科学本质的理解。如图是某变化的微观示意图。
(1)丙图中所示物质都是由_______(选填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。
(2)水(H2O)可饮用,是生命之源;双氧水不可饮用,是一种强氧化剂,适用于医用伤口消毒和食品消毒。H2O和H2O2两种物质的组成元素相同但化学性质存在明显差异,从微观角度对此作简要的解释。___________。
三、实验探究题(本大题每空2分,共38分)
24. 小科同学将两块相同磁体放在桌子上进行实验(如图甲),发现N、N或N、S靠近都没有出现相互排斥或吸引的现象,是什么原因呢?小科进行以下猜想并开始探究:
猜想一:可能是磁性消失了;
猜想二:可能是地面的摩擦力阻碍了磁体的运动;
(1)小科将两个磁体分别吸引铁钉,结果如图乙所示,于是排除了猜想_______;
(2)为验证猜想二,下列方案可行的是( )
A. 将两个磁体用绳子挂起来
B. 将两个磁体放在小车上
C. 将小铁屑放在磁极周围
(3)小科要研究磁体周围的磁场分布,将两个具有磁性的小磁针按如图丙所示放置,然后再将条形磁体放入其中,结果发现磁体左右两个磁针并没有晃动,于是小科得出了该磁体两边没有磁性的结论,请你分析小科这样得出结论是否合理并说明理由__________。
25. 如图所示是“探究通电螺线管周围磁场分布”的实验。通电后,在硬纸板上均匀地撒满铁屑,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况;再在螺线管的两端各放一个小磁针,观察指向;改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向刚好相反。
(1)实验中轻敲纸板的目的是____________,使铁屑受到磁场力的作用力而有规律地排列。
(2)由以上实验可知:通电螺线管周围的磁场方向与通电螺线管中的_______方向有关。
(3)为了进一步探究通电螺线管周围磁场的方向,可用_______代替铁屑进行实验。
26. 在“探究产生电磁感应现象的条件和规律”的实验中,小明发现每次电流表指针摆动的角度不同,提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
(1)小明连接好如图所示实验装置后,为观察到电流表指针偏转,需进行的操作:__________;
(2)实验过程中,小明发现电流表指针偏转不明显。为使电流表偏转更加明显,下列措施可行的是( )
A. 增加线圈匝数
B. 减弱磁场强度
C. 换灵敏度更高的电流表
(3)小明猜想感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动速度和线圈匝数有关。请帮小明完善下表________。
速度
慢速
中速
快速
5匝
10匝
20匝
27. 为验证空气中氧气的体积分数,小明按图甲所示的装置进行了多次实验,发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。他认为误差主要由实验装置造成,于是改用图乙装置进行实验,步骤如下:
①连接装置并检查气密性。
②在量筒内加入 100毫升的水。
③在广口瓶中加入少量水,使瓶内空气体积为250毫升。
④在燃烧匙内放入过量的红磷,塞紧瓶塞。关闭止水夹,接通电源使电烙铁发热,点燃红磷后,断开电源。
⑤燃烧结束并充分冷却后,打开止水夹,待量筒内水面不再下降时,记录量筒内水的体积为65毫升。
(1)小明按图甲装置进行实验时,该如何检查装置的气密性?______________。
(2)与装置甲相比,装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差,其原因:无需打开瓶塞点燃红磷,避免_____________。
(3)根据本实验数据,计算出空气中氧气的体积分数为_______。小明发现测量结果与真实值仍有较大差距,查阅资料发现,引起本实验的误差除装置外,还与可燃物的性质有关。
28. 小明查阅资料发现通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比。为验证该发现,小明利用如图甲实验装置(已知当闭合开关时,图甲装置导体棒受到竖直向下的力)进行实验如下:
①用弹簧测力计测出导体棒重力为G,再测导体棒左右每根导线重力均为0.05牛;
②用弹簧测力计提起导体棒(导体棒左右两根导线一起被提起),闭合开关,通过调节使电流表示数为10毫安时,记录弹簧测力计示数为F1,则(F1-G)为导体棒受到的磁力大小;
③再将电流表示数分别调节为20毫安、30毫安……,记录对应弹簧测力计示数分别为F2、F3…… Fn, 则为导体棒受到的磁力大小;
④整理数据,得到如图乙所示。
(1)该实验中调节电流大小的仪器是_____________;
(2)该实验中都不能改变图甲装置中磁场强弱,原因是_________;
(3)小明认为该实验可以证明“通电导体在磁场中受力大小与电流大小成正比”,结合图片和所学知识,写出依据________。
29. 为了探究氯酸钾制取氧气时,生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系?小明用图甲装置开展实验。步骤如下:
①检查装置气密性,在500毫升集气瓶中装满水;
②向10支试管中各加入2克氯酸钾,分别记为①~⑩组,往10支试管中分别装入0.1克 0.2克、0.3 克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰,并混合均匀;
③将10支试管分别加热,记录生成300毫升氧气所需时间,计算生成氧气的速度如图乙。
(1)实验中除了量筒外,还需用到的测量仪器有_____________。
(2)和向下排空气法相比,本实验中用排水法收集氧气的优点是__________。
(3)分析实验数据,得出的初步结论是_______。
(4)4克氯酸钾和13克二氧化锰混合均匀加热,据图推测,收集300毫升氧气所需要的时间约为_______秒。
四、解答题(共30分)
30. 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图甲)内的压强、温度和氧气浓度的值,绘制的三条变化趋势曲线如图乙所示。请结合图乙中氧气浓度和温度曲线变化的情况,用所学知识解释实验过程中AB、DE 气压变化的原因。
31. 近期,某研究团队在常温常压条件下利用半导体基电催化剂将二氧化碳和氮气 (N2)等物质合成尿素[CO(NH2)2],减少物质和能量的消耗,得到国家支持。
(1)尿素中碳元素、氧元素的质量比为_______。
(2)合成尿素实验结束后,小明回收半导体基电催化剂。为证明半导体基电催化剂是一种催化剂,需验证该半导体基电催化剂的________保持不变。
(3)在某次合成尿素的实验中,消耗14克氮气。假设14 克氮气中的氮元素全部转化为尿素中的氮元素,则该实验中合成尿素_______克。
32. 电与磁的发展推动了人类对微观粒子的认识.
材料一:19世纪,物理学家发现空气在高电压作用下会产生粒子流,通过磁场时该粒子流会发生偏转(如图甲),且偏转方向与带正电的α粒子(内含2个质子)在磁场作用下的运动方向相反。这些粒子即为电子。
材料二:1911年,卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现大多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,但有少数α粒子发生了较大角度的偏转,极少数α粒子发生反弹(如图乙)。在分析实验结果的基础上,提出了原子核式结构模型。
材料三:1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮原子核.氮原子核在被轰击后有微粒被打出,同时α粒子留在核内,导致氮原子核转变为氧原子核。
(1)材料二中少数α粒子发生了较大角度的偏转,α粒子发生偏转的原因是_________。
(2)材料三中“氮原子核转变为氧原子核”说明氮原子核内_________数目增加,使氮原子转变成氧原子。
(3)电荷的定向运动形成电流。请结合材料一分析电子和α粒子在磁场中运动时偏转方向相反的原因:_________。
33. 某项目化学习小组制作了一个具有保持水温恒定和调节设定温度高低的孵蛋器。如图甲是其部分简化电路,控制电路中,La、Lb是两个完全相同的电磁铁(电阳忽略不计);Ra和Rb是两个规格不同的热敏电阻,其阻值都随温度升高而减小。若滑动变阻器 Rp接入电路的电阻为0欧,该孵蛋器的设定温度为37℃。即当温度未超过37℃时, 闭合开关S1、S2, 红灯亮,电热丝 R 开始加热;当温度超过37℃时,绿灯亮,电热丝 R停止加热。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)
(1)该项目化学习小组成员小明采用变压器将工作电路的电源电压由220伏变为24伏。从安全角度分析,这样设计的原因是__________;
(2)当温度超过37℃时, Rₐ_______(填“>”、“=”或“<”) Rb;
(3)若图乙中滑动变阻器滑片P上移,则设定温度会_______。(填“升高”、“不变”或“降低”)
34. 某学校开展项目化学习挑战赛--为夜跑者设计制作节能夜跑灯。
【提供器材】塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(正常工作的电压为1.8V)
【明确问题】设计节能夜跑灯实际上是设计一个电路。
(1)【项目原理】使用节能夜跑灯跑步时使LED灯发光,利用了电磁感应原理,其能量转化是 ____________;
(2)【方案设计】方案设计的关键是设计简易发电机。图甲是某同学设计的节能夜跑灯结构图,线圈缠绕在塑料管外壳并与LED灯构成闭合电路,请结合图甲将表格补充完整______;
提供的材料
功能
塑料水管(长度自选)
提供磁体往返运动的场所
胶塞
磁体
—
漆包铜线
切割磁感线
LED 二极管
用电器
(3)【产品制作】已知用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,则感应电压大小和线圈匝数关系如表所示,则在其他条件不变的情况下,至少要绕制_______匝线圈,才能使额定电压为1.8V的LED 灯正常发光;
线圈匝数(匝)
200
400
600
800
1000
感应电压(伏)
0.72
1.44
2.16
2.88
3.6
(4)【检验产品】如图乙所示,将夜跑灯佩戴在手腕处跑步时,发现佩戴夜跑灯存在“手臂甩动越快,夜跑灯越亮”的现象,请对该现象做出解释_____________。
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