内容正文:
浙江省杭州市临平区2024-2025学年八年级下学期
期中学情评估科学试题卷
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2)、双氧水(H2O2)等物质都是生产、生活中常用的消毒剂,这三种物质都含有( )
A. 氧分子 B. 氧离子 C. 氧气 D. 氧元素
2. 趋磁细菌体内可以合成纳米级链状排列的磁小体,可用于生产磁性定向药物、制造生物传感器等。为合成磁小体,趋磁细菌需要从海洋中汲取的金属元素是( )
A. Na B. Al C. Fe D. Cu
3. 下列各图●和○表示不同元素的原子,其中表示化合物的是( )
A. B.
C. D.
4. 科学家们制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”,而一个氧气分子是由2个氧原子构成的。针对以上事实,下列说法中错误的是( )
A. 一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成
B. 氧气分子与新型“氧分子”的化学性质不同
C. 新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的
D. 每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同
5. 下列用磁感线描述磁体外部磁场中不正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 目前,很多地下车库都安装了新能源汽车充电桩(如图所示)。下列做法符合安全用电的是( )
A. 安装充电桩时,不连接地线也可以
B. 有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关
C. 每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
D. 充电桩起火,应迅速浇水扑灭
7. 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,氧的化合价为-2价,则高铁酸钠中铁元素的化合价为 ( )
A. +2 B. +4 C. +6 D. +8
8. 锆被誉为原子时代的“第一号金属”,广泛应用于航空航天、精密铸造等领域。如图是锆元素在元素周期表中的信息,从中不能直接获得该元素的信息是( )
A. 原子半径 B. 元素符号
C. 元素名称 D. 相对原子质量
9. 小明用三根完全相同的橡皮筋,挂了相同规格的小条形磁铁,当小磁铁靠近大磁铁时,橡皮筋最短的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 都一样
10. 下列化学式书写正确的是( )
A. 氩气 B. 氧化铜CuO
C. 氨气 D. 硫酸铝
11. 如图,某品牌擦窗器由内外两部分构成,内部均装有磁铁,可吸附在玻璃两侧,B磁铁固定,A磁铁沿图中箭头方向左右移动来调节吸力大小。下列有关说法正确的是( )
A. 若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为N极
B. 若磁铁A向右移动,擦窗器吸力将增大
C. 将磁铁B换成铁块,擦窗器将无法工作
D. 遇到厚玻璃,应将磁铁A向左移动
12. 科学探究是一个不断发现问题,解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是( )
A. 科学知识是固定不变的
B. 科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C. 电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质
D. 问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
13. 建立宏观和微观之间的联系是科学独特的思维方式。分析图中信息判断以下说法合理的是( )
A. 该反应是物理变化,因为反应过程中原子没有变化
B. 变化过程中的最小粒子是氢分子和氧分子
C. 分子可以由同种原子构成,也可以由不同种原子构成
D. 分子和原子的区别在于分子可以再分,原子不可以再分
14. 走路也能发电。如图所示的发电地砖,当人踩踏地板时,地板下方的磁铁往复运动,线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是( )
A. B.
C. D.
15. 下图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A. 图中控制灯泡的开关连接错误 B. 断路器安装在Q处而不是P处
C. 测电笔检测地线孔时氖管发光 D. 三孔插座短路时电灯不能发光
二、填空题(本大题7小题20空,每空2分,共40分)
16. 化学用语是最简明,信息丰富,国际通用的语言。
(1)用化学符号和有关数字表示:3个铵根离子_______。
(2)在同一原子中数目一定相等的微粒是_________。
(3)指出化学符号中数字“2”的意义:2Fe____________,__________。
17. 元素周期表将已知元素按一定规律科学有序地排列起来,便于我们研究他们的性质和用途。下表是元素周期表的一部分,请回答下列问题。
(1)元素在周期表中的分布是有规律的,表中①②③所代表的三种元素中,属于金属的是_____________。
(2)氮元素的化合价有多种,当氮为+5价时,它的氧化物的化学式为_____________。
(3)随着新元素不断发现,元素周期表还将不断完善。最近科学家用钙离子轰击人造元素锎,并合成了118号元素——,元素原子核中一定含有118个_____________。
18. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。甲、乙、丙、丁表示四种物质,它们的部分化学式和微观示意图分别列于下表:
物质
甲
乙
丙
丁
化学式
?
C
H2O
H2
微观示意图
?
(1)请写出甲物质的化学式________,画出丁物质的微观示意图________。
(2)能保持丙物质化学性质的微粒是________(填“分子”、“原子”或“离子”)。
19. 如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平。S 闭合,滑动变阻器滑片P 逐渐向左移动时,条形磁铁一直保持静止。则:
(1)电磁铁右端是_________极;
(2)在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将_________(填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”) , 方向_________。
20. 在安装直流电动机模型的实验中,小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
(1)小希闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是______(填字母);
A.线圈处于平衡位置 B.电源正负极接反了 C.磁铁没有磁性
(2)若要电动机转速加快,小希应将滑动变阻器的滑片向______移动;
(3)完成以上实验后,小希取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图乙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于______机。
21. 若使和中含有相同质量的氧元素,则和的质量比是______。
若使和中含有相同质量的氢元素,则和的分子个数比为______。
22. 图为某家庭电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,家庭电路中往往要接入断路器。
(1)图中灯泡与插座的连接方式是_______;
(2)小明将该断路器接入图中处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,若用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是( )
A. 接地插孔 B. 零线插孔 C. 火线插孔
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分)
23. 阅读以下材料并回答问题:
【材料一】日本核废水的排放引起了民众囤盐恐慌,被污染的海水中含有的I-131 是碘的一种放射性元素;
【材料二】核废水中含有三种水,分别是水 (H2O)、重水(2H2O)和超重水(3H2O);
【材料三】一个氘 (2H)原子中有1个质子和1个中子;一个氚原子 (3H)中有1个质子和2个中子;
【材料四】放射性元素的原子核放出射线的过程叫做衰变,超重水(3H2O)中的氚(3H)元素会发生β-衰变,在这个过程中,氚原子核内一个中子会变成一个质子。
(1) 加碘食盐中的碘元素是I-127, 则I-127和I-131互为碘的_________。
(2) 水 (H2O) 、重水 (2H2O) 和超重水(3H2O)中共有_________种元素。
(3) 超重水 (3H2O) 的相对分子质量是_________。
(4)当核废水中的氚(3H)元素发生β-衰变时,会变成_________(填元素符号)。
24. 如图甲所示为发光二极管(LED)及其符号,它具有单向导电性,当电流从“+”极流入时会发光,当电流从“-”极流入时不会发光。小乐利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示:
实验步骤
实验现象
①
条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,S极向右快速插入玻璃管
A发光,B不发光
②
将插入玻璃管中的条形磁铁,快速向左拉出
A不发光,B发光
③
条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,待填_______极向右快速插入玻璃管
A不发光,B发光
(1)实验中,将两个相同的发光二极管反向并联的目的是_________;
(2)根据①②可得出:感应电流的方向与_________有关;
(3)若根据①③可得出:感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验步骤。_________;
(4)分析实验结果,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生_________(选填“推动”或“阻碍”)作用。
25. 19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生发现了带负电的电子,并提出类似“葡萄干面包”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,“很小的结构”指的是___________。
(2)能说明原子内部绝大部分是空的,证据是___________。
(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象,不能获得的结论是___________。
A.原子核的体积很小 B.原子核的质量较大
C.原子核带正电 D.核外电子带负电
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有微粒从氮原子中被击出,而α粒子留在了氮原子中,将氮原子变成了氧原子。从现代观点看,被击出的微粒一定含有___________。(提示:α粒子由2个质子和2个中子构成)
26. 小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小是否与放入它们 之间物体的种类有关,设计了如图甲所示的装置。他保持磁体和纸片间的 距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板 等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响___________ 。
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是___________ 。
(3)他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究___________。
(4)其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”,如图乙所示,一个放在磁场中的铁质球壳(截 面有一定厚度),外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,只有极少部分会进入球内空间。 从此现象想到,为使精密仪器不受外面的影响,可以将仪器放在什么地方?答:___________ 。
27. 为了研究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”,小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个五抽头电磁铁,每25匝抽出一个接线端)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
(1)图甲实验中小明是根据___________来判断磁性的强弱。
(2)如图乙,电磁铁通电时,电磁铁的右端是_______(填“S极”或“N极”)。
(3)与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是__________。
(4)小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从25匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是____________。
四、综合题(本大题有5小题,共35分)
28. 为提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示)。刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
(1)线圈中产生电流的现象称为___________;
(2)图中导线ab产生箭头方向的电流,受到阻力方向向后,此时导线cd所受的阻力方向是___________;
(3)利用能量回收系统刹车时,能量转化的情况是___________;
(4) 新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈,利用太阳能电池板给路面线圈供电,当汽车在路面上行驶时,就能实现对新能源汽车进行无线充电,路面线圈在汽车无线充电中起的作用是___________。
29. 钙是维持人体正常功能所必需的元素,有时需要服用补钙剂来满足人体需求,如图分别为两种补钙剂说明书的一部分。
葡萄糖酸钙片
【主要成分】每片含葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)0.5g
【用法】口服
【用量】每日3次,一次________片
金钙尔奇
【主要原料】碳酸钙(CaCO3)、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、维生素等
【含量】每片含钙280mg、镁99.7mg、锌3.08mg、铜0.51mg等
【用量】每日2次,一次1片
请根据图示中的信息回答下列问题:
(1)葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)的相对分子质量是多少?
(2)碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数是多少?
(3)按照金钙尔奇说明书每日的补钙量,若改服用葡萄糖酸钙片,一日3次,一次应服多少片?
30. 人们对相对原子质量的认识经历了不断修正和完善的过程。
材料一:19世纪初,有科学家认为:氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的相对原子质量的整数倍。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其不同原子的相对原子质量的平均值。
材料三:1961年,国际上采用碳-12原子质量的1/12,作为相对原子质量的标准,确定各种同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)下列元素的相对原子质量不支持材料一的是__________
A.O-16 B.Cl-35.5 C.Ag-108
(2)在克鲁克斯的假设中,同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。这是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是__________。
(3)氯元素的相对原子质量是35.5,自然界氯元素仅有35C1和37C1两种同位素原子。根据材料三可以推出,氯元素中,35Cl和37Cl这两种同位素原子的个数之比为_________。
31. 家庭电路设计的一个重要指标是保障用电安全,请从安全角度回答以下问题。
(1)家庭电路中电流过大时可能会引发火灾,因此电路中必须安装防止电流过大的保护装置——断路器,断路器应安装在电路的_______线上。
(2)甲站在干燥凳子上检修家庭电路中的火线,站在地面上的乙去拉甲,如图。若同一个人手与脚之间的电阻都为1200Ω,手与手之间的电阻都为1000Ω(不计各接触处的电阻)。通过计算并结合表中信息判断此时两人的人体反应。_______
表:电流值与相应的人体反应
电流(毫安)
人体的反应
0.1~0.2
对人体无害,医院电疗时能治病
1
麻的感觉
10
触电感觉,但可挣脱
30
感到剧痛,神经麻木,呼吸困难,有生命危险
100
短时间内心跳停止
(3)下图为电路漏电情景之一(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),当漏电保护器检测到零线和火线的电流差异达到一定值时迅速自动切断电路,弥补了断路器的不足,对安全起到保障作用。以下情景漏电保护器可能切断电路的是_______。
32. 某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。
【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时,警铃响起,喷淋系统开始工作,扑灭火苗,并制定如下验收表:
工作电压/V
工作要求
10
①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮;
②当控制电路电流大于或等于250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作
【方案设计】
(1)经讨论设计如图甲电路图,但工作电路并未完成,请你补充完整。
(2)当控制电路中的电流达到250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,若不计电磁铁中线圈的阻值,则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧?
(3)烟感开关由光敏电阻制成,其阻值会随着光照强度(单位:勒克斯,符号Ix)的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b,其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示,你认为选择哪种光敏电阻更合适?说明你的理由。
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浙江省杭州市临平区2024-2025学年八年级下学期
期中学情评估科学试题卷
一、选择题(本大题有15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1. 臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2)、双氧水(H2O2)等物质都是生产、生活中常用的消毒剂,这三种物质都含有( )
A. 氧分子 B. 氧离子 C. 氧气 D. 氧元素
【答案】D
【解析】
【详解】由化学式可知这三种物质都是由分子构成的,而分子是由原子构成的,故三种物质的分子都含有氧原子或说这三种物质都含有氧元素。故选D。
2. 趋磁细菌体内可以合成纳米级链状排列的磁小体,可用于生产磁性定向药物、制造生物传感器等。为合成磁小体,趋磁细菌需要从海洋中汲取的金属元素是( )
A. Na B. Al C. Fe D. Cu
【答案】C
【解析】
【详解】趋磁细菌体内可以合成纳米级链状排列的磁小体,磁小体具有磁性,可以吸引铁、钴、镍等物质,因此趋磁细菌需要从海洋中汲取金属元素铁,元素符号是Fe。
故选C。
3. 下列各图●和○表示不同元素的原子,其中表示化合物的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A、如图所示,该物质是由一种分子构成的,属于纯净物,该分子是由两种原子构成的,该物质是由两种元素组成的纯净物,属于化合物,符合题意;
B、如图所示,该物质是由一种分子构成的,属于纯净物,该分子是由一种原子构成,因此该物质是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意;
C、如图所示,该物质是由两种分子构成的,属于混合物,不符合题意;
D、如图所示,该物质是由一种元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意;
故选A。
4. 科学家们制造出了含4个氧原子的新型“氧分子”,而一个氧气分子是由2个氧原子构成的。针对以上事实,下列说法中错误的是( )
A. 一个新型“氧分子”由2个氧气分子构成
B. 氧气分子与新型“氧分子”的化学性质不同
C. 新型“氧分子”与氧气分子都是由氧原子构成的
D. 每个新型“氧分子”与每个氧气分子含有氧原子个数不同
【答案】A
【解析】
【详解】A、一个新型“氧分子”是由4个氧原子构成,不是由2个氧气分子构成,故说法错误;
B、同种分子性质相同,不同分子性质不同,故说法正确;
C、氧分子是由氧原子构成的,新型“氧分子”是由氧原子构成的,故说法正确;
D、4个氧原子构成了一个新型“氧分子”,而一个氧分子是由2个氧原子构成的,故说法正确。
故选A。
5. 下列用磁感线描述磁体外部磁场中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】地理北极附近是地磁南极,地理南极附近是地磁北极;磁体周围的磁场分布情况用磁感线描述,在磁体外部,磁感线总是从磁体的N极出发,回到S极,故ABC正确,不符合题意;D错误,符合题意。
故选D。
6. 目前,很多地下车库都安装了新能源汽车充电桩(如图所示)。下列做法符合安全用电的是( )
A. 安装充电桩时,不连接地线也可以
B. 有经验的电工在安装充电桩时不必断开电源开关
C. 每个充电桩在安装时都要装漏电保护器
D. 充电桩起火,应迅速浇水扑灭
【答案】C
【解析】
【详解】A.安装充电桩时,为了安全,防止汽车和充电桩外壳带电,要接地线,故A不符合题意;
B.安全用电要求,连接电路时应断开开关,所以安装充电桩时必须断开电源,故B不符合题意;
C.为了安全,电路中必须要有保险丝或空气开关,每个充电桩在安装时,都要装漏电保护器,故C符合题意;
D.充电桩起火,应先断开电源再施救,通常情况下水是导体,不能用水浇灭电火,故D不符合题意。
故选C。
7. 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,氧的化合价为-2价,则高铁酸钠中铁元素的化合价为 ( )
A. +2 B. +4 C. +6 D. +8
【答案】C
【解析】
【详解】高铁酸钠中钠元素的化合价为+1价,氧的化合价为-2价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零可得:(+1)×2+x+(-2)×4=0,解得x=+6,则高铁酸钠中铁元素的化合价为+6价。
故选C。
8. 锆被誉为原子时代的“第一号金属”,广泛应用于航空航天、精密铸造等领域。如图是锆元素在元素周期表中的信息,从中不能直接获得该元素的信息是( )
A. 原子半径 B. 元素符号
C. 元素名称 D. 相对原子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A、根据元素周期表中的一格可知,不能直接体现原子半径,故选项正确;
B、根据元素周期表中的一格可知,字母表示该元素的元素符号,能直接体现,故选项错误;
C、根据元素周期表中的一格可知,中间的汉字表示该元素的元素名称,能直接体现,故选项错误;
D、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,能直接体现,故选项错误。
故选A。
9. 小明用三根完全相同的橡皮筋,挂了相同规格的小条形磁铁,当小磁铁靠近大磁铁时,橡皮筋最短的是( )
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 都一样
【答案】A
【解析】
【详解】由条形磁铁磁性中间最弱、两端最强;同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,甲与大磁铁左侧相互排斥,所以橡皮筋最短,右侧丙与大磁铁相互吸引,所以橡皮筋最长,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 下列化学式书写正确的是( )
A. 氩气 B. 氧化铜CuO
C. 氨气 D. 硫酸铝
【答案】B
【解析】
【详解】A、氩气是稀有气体,元素符号表示其单质,应为,错误;
B、氧化铜属于氧化物,氧写右边,氧元素的化合价-2价,铜元素的化合价为+2价,根据化合物中各元素化合价代数和为零,氧化铜的化学式为CuO,正确;
C、氨气的化学式为,错误;
D、硫酸铝中铝元素显+3价,硫酸根显-2价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,硫酸铝的化学式为,错误。
故选B。
11. 如图,某品牌擦窗器由内外两部分构成,内部均装有磁铁,可吸附在玻璃两侧,B磁铁固定,A磁铁沿图中箭头方向左右移动来调节吸力大小。下列有关说法正确的是( )
A. 若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为N极
B. 若磁铁A向右移动,擦窗器吸力将增大
C. 将磁铁B换成铁块,擦窗器将无法工作
D. 遇到厚玻璃,应将磁铁A向左移动
【答案】B
【解析】
【详解】A.两块清洁器内部均装有磁铁,它们能合在一起的原理是异名磁极相互吸引,所以若磁铁A右侧为N极,则磁铁B左侧为S极,故A错误;
B.若磁铁A向右移动,两块磁铁距离变小,所以擦窗器吸力将增大,故B正确;
C.由于磁铁可以吸引铁块,所以将磁铁B换成铁块,擦窗器可以工作,故C错误;
D.遇到厚玻璃,需要增大吸引力,减小两磁铁的距离,所以应将磁铁A向右移动,故D错误。
故选B。
12. 科学探究是一个不断发现问题,解决问题的过程。下列对电与磁的相关科学史料的解读错误的是( )
A. 科学知识是固定不变的
B. 科学发展的背后隐含着人类认识的发展
C. 电与磁统一性的证实,揭示了电磁现象的本质
D. 问题是在具体的情境中根据人们研究的需要提出的
【答案】A
【解析】
【详解】A.科学知识在不断发展和修正,不是固定不变的,故A错误,符合题意;
B.在电与磁的研究中,人们从最初的零散观察,到提出“电真的会产生磁吗”“‘电生磁’的逆效应是否存在”等问题,再到通过实验不断证实和完善相关理论,这体现了人类对电与磁的认识不断深化,故B正确,不符合题意;
C.奥斯特发现电流的磁效应和法拉第发现电磁感应现象,揭示了电和磁之间的内在联系,即电磁现象的本质,故C正确,不符合题意;
D.在观察到闪电后铁质刀叉有磁性的情境下,人们提出了“电真的会产生磁吗”的问题;在奥斯特发现电流的磁效应后,人们又提出了“‘电生磁’的逆效应是否存在”的问题,这些问题都是根据当时的研究情境和需求提出的,故D正确,不符合题意。
故选A。
13. 建立宏观和微观之间的联系是科学独特的思维方式。分析图中信息判断以下说法合理的是( )
A. 该反应是物理变化,因为反应过程中原子没有变化
B. 变化过程中的最小粒子是氢分子和氧分子
C. 分子可以由同种原子构成,也可以由不同种原子构成
D. 分子和原子的区别在于分子可以再分,原子不可以再分
【答案】C
【解析】
【详解】A、该反应是水电解产生氢气和氧气,产生了新物质,属于化学变化,之所以是化学变化是因为分子种类发生了改变,故错误;
B、原子是化学变化中的最小微粒,该变化过程中的最小粒子是氢原子和氧原子,故错误;
C、有的分子由同种原子构成,例如氢分子由氢原子构成,有的分子由不同种原子构成,例如水分子由氢原子和氧原子构成,故正确;
D、只有在化学变化中才可以说分子可以再分,原子不可以再分,抛开化学变化的前提,原子也可以再分,故错误。
故选C。
14. 走路也能发电。如图所示的发电地砖,当人踩踏地板时,地板下方的磁铁往复运动,线圈中输出电流使灯泡发光。下列选项中能说明这种发电地砖工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】行人或车辆通过时,挤压地板使永磁体和线圈发生相对运动,这是利用电磁感应现象来发电的;
A.该图是电磁感应原理,产生电流的现象,故A符合题意;
B.该图是电动机的原理图,故B不符合题意;
C.该图是探究电磁铁磁性强弱与匝数的关系,故C不符合题意;
D.该图是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,故D不符合题意。
故选A。
15. 下图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A. 图中控制灯泡的开关连接错误 B. 断路器安装在Q处而不是P处
C. 测电笔检测地线孔时氖管发光 D. 三孔插座短路时电灯不能发光
【答案】D
【解析】
【详解】A.控制灯泡的开关应接在火线和灯泡之间,图中控制灯泡的开关连接正确,故A不符合题意;
B.断路器在电路中电流过大时自动切断电路,应接在家庭电路的干路上,应安装在P处,而不是Q处,故B不符合题意;
C.测电笔检测火线时氖管发光,测零线和地线氖管不发光,故C不符合题意;
D.三孔插座短路时,保险丝熔断,整个电路断开,电灯不能发光,故D符合题意。
故选D。
二、填空题(本大题7小题20空,每空2分,共40分)
16. 化学用语是最简明,信息丰富,国际通用的语言。
(1)用化学符号和有关数字表示:3个铵根离子_______。
(2)在同一原子中数目一定相等的微粒是_________。
(3)指出化学符号中数字“2”的意义:2Fe____________,__________。
【答案】(1)
(2)质子数和电子数 (3) ①. 两个铁原子 ②. 一个硫离子带两个单位负电荷
【解析】
【小问1详解】
离子的表示方法是在表示该离子的元素符号(或原子团)右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,表示多个该离子,在其离子符号前加上相应的数字,3个铵根离子表示为:;
【小问2详解】
原子中,质子数=电子数,在同一原子中数目一定相等的微粒是质子数和电子数;
【小问3详解】
元素符号前面的数字表示的是原子的个数,2Fe表示两个铁原子;
离子符号右上角的数字,表示一个该离子所带的电荷数,表示一个硫离子带两个单位负电荷。
17. 元素周期表将已知元素按一定规律科学有序地排列起来,便于我们研究他们的性质和用途。下表是元素周期表的一部分,请回答下列问题。
(1)元素在周期表中的分布是有规律的,表中①②③所代表的三种元素中,属于金属的是_____________。
(2)氮元素的化合价有多种,当氮为+5价时,它的氧化物的化学式为_____________。
(3)随着新元素不断发现,元素周期表还将不断完善。最近科学家用钙离子轰击人造元素锎,并合成了118号元素——,元素原子核中一定含有118个_____________。
【答案】 ①. ① ②. N2O5 ③. 质子
【解析】
【详解】(1)由元素周期表的信息可知,①表示锂元素,②表示氟元素,③表示磷元素,其中属于金属的是锂元素,故填①;
(2)化合价为+5价的氮的氧化物中,氧元素化合价是-2,根据化合物中元素化合价代数和为零可知,氧化物的化学式是N2O5;
(3)118号元素的原子核中一定含有118个质子。
18. 在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。甲、乙、丙、丁表示四种物质,它们的部分化学式和微观示意图分别列于下表:
物质
甲
乙
丙
丁
化学式
?
C
H2O
H2
微观示意图
?
(1)请写出甲物质的化学式________,画出丁物质的微观示意图________。
(2)能保持丙物质化学性质的微粒是________(填“分子”、“原子”或“离子”)。
【答案】 ①. CO ②. ③. 分子
【解析】
【详解】(1)根据不同颜色的球代表的原子可知,甲物质的1个分子中有1个碳原子和1个氧原子,则化学式为CO;丁物质为氢气,1个分子中有2个H原子,则微粒的微观示意图为;
(2)1个丙分子是由两氢原子和1个氧原子构成,丙物质为水,分子是保持物质化学性质的最小微粒,能保持丙物质(水)化学性质的微粒是分子。
19. 如图所示,条形磁铁置于水平面上,电磁铁与其在同一水平面上,右端固定并保持水平。S 闭合,滑动变阻器滑片P 逐渐向左移动时,条形磁铁一直保持静止。则:
(1)电磁铁右端是_________极;
(2)在此过程中条形磁铁受到的摩擦力的大小将_________(填“不变”、“逐渐变大”或“逐渐变小”) , 方向_________。
【答案】 ①. N ②. 逐渐变大 ③. 水平向左
【解析】
【详解】(1)[1]由图知道,电流从螺线管的右端流入,利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极。
(2)[2]条形磁铁处于静止状态,受到平衡力的作用,桌面对它施加了一个摩擦力。滑片P向左滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,对条形磁铁的斥力增大,由于条形磁铁始终处于平衡状态,所以摩擦力始终等于斥力,故摩擦力会随着斥力的增大而增大。
[3]因为名磁极相互排斥,条形磁铁所受磁场力向右,有向右的运动趋势,所受摩擦力水平向左。
20. 在安装直流电动机模型的实验中,小希将组装好的电动机模型、滑动变阻器、电源、开关串联起来如图甲所示。
(1)小希闭合开关,发现线圈不转,他用手轻轻转了一下线圈,电动机模型开始正常转动。线圈原来不转的原因可能是______(填字母);
A.线圈处于平衡位置 B.电源正负极接反了 C.磁铁没有磁性
(2)若要电动机转速加快,小希应将滑动变阻器的滑片向______移动;
(3)完成以上实验后,小希取下图甲中的电源换上小灯泡,在模型的转轴上绕上细线,如图乙所示,然后快速拉动细线,使线圈转动起来,结果小灯泡发光,此时这模型就相当于______机。
【答案】 ①. A ②. 左 ③. 发电
【解析】
【详解】(1)[1]当电动机的线圈处于平衡位置时,受平衡力的作用,故可能电动机不转,拨动一下后,打破平衡,电动机便转动起来,并且靠惯性能转过平衡位置,连续转动,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(2)[2]若要电动机转速加快,可以增大电路中的电流,所以应将滑动变阻器的滑片向左移动,减小滑动变阻器的电阻,从而增大电路中的电流。
(3)[3]取下电源换接上小灯泡,快速拉动细线,使线圈转动起来,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,小灯泡会发光,这是电磁感应现象,此时模型就相当于发电机。
21. 若使和中含有相同质量的氧元素,则和的质量比是______。
若使和中含有相同质量的氢元素,则和的分子个数比为______。
【答案】 ①. 18:17 ②. 1:1
【解析】
【详解】由于氧元素质量相等,则氧原子个数也相等;一个H2O与H2O2的分子中氧原子个数比为1:2,要氧原子个数相等,所需H2O与H2O2的分子个数比为2:1,用2:1分别乘以H2O与H2O2的相对分子质量比18:34,则有36:34=18:17;
由于氢元素质量相等,则氢原子个数也相等;一个H2O与H2O2的分子中氢原子个数比为1:1,要氢原子个数相等,所需H2O与H2O2的分子个数比为1:1。
22. 图为某家庭电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,家庭电路中往往要接入断路器。
(1)图中灯泡与插座的连接方式是_______;
(2)小明将该断路器接入图中处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,若用测电笔测试插座三个孔的带电情况,其中能使氖管发光的是( )
A. 接地插孔 B. 零线插孔 C. 火线插孔
【答案】(1)并联 (2)BC
【解析】
【小问1详解】
家庭电路中各用电器之间相互独立,互不影响,它们是并联的,所以图中灯泡与插座是并联的。
【小问2详解】
三孔插座的火线孔与火线相连,氖管会发光,零线孔经过灯泡与火线相连,所以测电笔的氖管也会发光。
故选BC。
三、实验与探究题(本大题有5小题,共40分)
23. 阅读以下材料并回答问题:
【材料一】日本核废水的排放引起了民众囤盐恐慌,被污染的海水中含有的I-131 是碘的一种放射性元素;
【材料二】核废水中含有三种水,分别是水 (H2O)、重水(2H2O)和超重水(3H2O);
【材料三】一个氘 (2H)原子中有1个质子和1个中子;一个氚原子 (3H)中有1个质子和2个中子;
【材料四】放射性元素的原子核放出射线的过程叫做衰变,超重水(3H2O)中的氚(3H)元素会发生β-衰变,在这个过程中,氚原子核内一个中子会变成一个质子。
(1) 加碘食盐中的碘元素是I-127, 则I-127和I-131互为碘的_________。
(2) 水 (H2O) 、重水 (2H2O) 和超重水(3H2O)中共有_________种元素。
(3) 超重水 (3H2O) 的相对分子质量是_________。
(4)当核废水中的氚(3H)元素发生β-衰变时,会变成_________(填元素符号)。
【答案】 ①. 同位素 ②. 两 ③. 22 ④. He
【解析】
【详解】(1)I-127与I-131是碘元素形成的两种不同的单质,互为碘的同位素;
(2) H、2H、3H的原子中都有1个质子,属于氢元素,所以水 (H2O) 、重水 (2H2O) 和超重水(3H2O)中共有2种元素;
(3)一个氚原子 (3H)中有1个质子和2个中子,3H的相对原子质量=1+2=3,故超重水 (3H2O) 的相对分子质量=2×3+16=22;
(4)一个氚原子 (3H)中有1个质子和2个中子,超重水(3H2O)中的氚(3H)元素会发生β-衰变,在这个过程中,氚原子核内一个中子会变成一个质子,所以会变成含有2个质子的氦原子,符号为He。
24. 如图甲所示为发光二极管(LED)及其符号,它具有单向导电性,当电流从“+”极流入时会发光,当电流从“-”极流入时不会发光。小乐利用两个相同的发光二极管设计了如图乙所示装置来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”其实验步骤及现象如表所示:
实验步骤
实验现象
①
条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,S极向右快速插入玻璃管
A发光,B不发光
②
将插入玻璃管中的条形磁铁,快速向左拉出
A不发光,B发光
③
条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,待填_______极向右快速插入玻璃管
A不发光,B发光
(1)实验中,将两个相同的发光二极管反向并联的目的是_________;
(2)根据①②可得出:感应电流的方向与_________有关;
(3)若根据①③可得出:感应电流的方向与磁场方向有关。补全③的实验步骤。_________;
(4)分析实验结果,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动会产生_________(选填“推动”或“阻碍”)作用。
【答案】 ①. 判断感应电流的方向 ②. 导体切割磁感线的方向 ③. 条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,N极向右快速插入玻璃管,观察两灯的发光情况 ④. 阻碍
【解析】
【详解】(1)[1]LED灯具有单向导电性,实验中选用LED灯是为了判断感应电流的方向。
(2)[2]由①②可知,条形磁铁先是S极向右快速插入玻璃管,然后快速向左拉出,导体切割磁感线的方向不同,产生的感应电流方向不同,可以得出:感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关。
(3)[3]若想要证明“感应电流的方向与磁场方向有关”,在做了上述操作①后,还应该补做的实验操作是条形磁铁水平放置在玻璃管左侧,N极向右快速插入玻璃管,观察两灯的发光情况。
(4)[4]通电螺线管产生的磁场方向和外界磁场的变化是相反,通电螺线管产生的磁场对条形磁体的运动产生阻碍作用。
25. 19世纪以前,人们一直认为原子是不可分的。1897年汤姆生发现了带负电的电子,并提出类似“葡萄干面包”的原子模型。为进一步探究原子的结构,1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒子轰击金箔实验。
【收集证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生了较大的偏转,并且有极少数α粒子的偏转超过90°,有的几乎达到180°,像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样,运动方向不会发生明显改变,而结果却出乎意料,除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上,否则大角度的散射是不可能的。
【解释与结论】
(1)卢瑟福所说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”,“很小的结构”指的是___________。
(2)能说明原子内部绝大部分是空的,证据是___________。
(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象,不能获得的结论是___________。
A.原子核的体积很小 B.原子核的质量较大
C.原子核带正电 D.核外电子带负电
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有微粒从氮原子中被击出,而α粒子留在了氮原子中,将氮原子变成了氧原子。从现代观点看,被击出的微粒一定含有___________。(提示:α粒子由2个质子和2个中子构成)
【答案】 ①. 原子核 ②. 绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进 ③. D ④. 质子
【解析】
【详解】(1)卢瑟福说的“除非原子的大部分质量集中到了一个很小的结构上”中的“很小的结构”指的是原子核;
(2)能说明原子内部绝大部分是空的证据是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进;
(3)根据卢瑟福的实验所产生的现象,电子很小,对α粒子的运动几乎没有影响,所以不能够获得的结论是核外电子带负电,故D错误,ABC正确;故选D;
(4)α粒子由2个质子和2个中子构成,卢瑟福从氮原子中打出了微粒,α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,说明原子核内的质子数变成了8个,所以打出了一个质子。
26. 小金同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小是否与放入它们 之间物体的种类有关,设计了如图甲所示的装置。他保持磁体和纸片间的 距离一定,在纸片上放入形状、面积和厚度相同,材料不同的铁板、铝板 等,观察能吸引的回形针个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体
不放物体
铁板
镍板
铝板
塑料板
吸引回形针数量/个
4
1
1
3
3
(1)分析数据可知,吸引回形针数量越少,说明该材料对吸引力的影响___________ 。
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是___________ 。
(3)他们在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究___________。
(4)其实小金同学所研究的现象叫“磁屏蔽”,如图乙所示,一个放在磁场中的铁质球壳(截 面有一定厚度),外面磁场的绝大部分沿铁质球壳壁“通过”,只有极少部分会进入球内空间。 从此现象想到,为使精密仪器不受外面的影响,可以将仪器放在什么地方?答:___________ 。
【答案】 ①. 较大 ②. 铝不是磁性物质,不能被磁化 ③. 回形针的吸引力的大小与铁板面积的关系 ④. 放在铁盒子中
【解析】
【详解】(1)分析数据可以得出,在其它条件相同时,放入铁板或镍板,吸引回形针的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响较大,即对磁性屏蔽效果明显;
(2)铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是铝不是磁性物质,不能被磁化;
(3)根据控制变量法的思路知,在纸片上分别放入形状和厚度相同、面积不同的铁板。目的是要探究磁体对回形针的吸引力的大小与铁板面积的关系;
(4)为使精密仪器不受外面磁场的影响,可以将仪器放在没有磁场“通过”的地方;因空气的“磁阻”大,所以可以放在铁盒子中。
27. 为了研究“电磁铁磁性的强弱与哪些因素有关”,小明利用电源、电流表、开关、滑动变阻器、导线、细铁钉、指针(带刻度)、电磁铁(用漆包线制作的一个五抽头电磁铁,每25匝抽出一个接线端)等器材设计了如图甲、乙所示的装置进行探究。
(1)图甲实验中小明是根据___________来判断磁性的强弱。
(2)如图乙,电磁铁通电时,电磁铁的右端是_______(填“S极”或“N极”)。
(3)与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是__________。
(4)小明利用图乙实验装置研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数关系的实验。当线圈匝数从25匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是____________。
【答案】(1)电磁铁吸引小铁钉的数量
(2)S极 (3)电流变化很小时,也能判断磁性强弱,更加的精确
(4)向左移动滑片,至电流表示数与25匝时相同
【解析】
【27题详解】
实验中不能直接判断磁性的强弱,所以采用了转换法,用电磁铁吸引小铁钉的数量来判断磁性的强弱。
【28题详解】
由图乙可知,电磁铁线圈中电流方向向上,根据安培定则可知,左端为N极,右端为S极。
【29题详解】
图乙中磁性强弱由指针偏转角度来反映,磁性变化较小时,也能反映出磁场强度的变化,实验现象更明显。
【30题详解】
探究磁性强弱与线圈匝数的关系时,应控制电流大小相同。线圈匝数变多,电阻变大,为保持电流不变,应向左移动滑片,直至电流表示数与25匝时相同。
四、综合题(本大题有5小题,共35分)
28. 为提高能量利用率,纯电动汽车在行驶过程中采用能量回收刹车系统为汽车充电(其简化原理如图所示)。刹车时,充电开关接通,车轮带动线圈转动,产生电流,给电池充电。同时通电的线圈受到磁场产生的阻力,从而减缓车轮转动。该过程能量回收效率可达40%以上。
(1)线圈中产生电流的现象称为___________;
(2)图中导线ab产生箭头方向的电流,受到阻力方向向后,此时导线cd所受的阻力方向是___________;
(3)利用能量回收系统刹车时,能量转化的情况是___________;
(4) 新能源汽车还可以采用无线充电。如图高速路面下铺设了一层太阳能电池板和金属线圈,利用太阳能电池板给路面线圈供电,当汽车在路面上行驶时,就能实现对新能源汽车进行无线充电,路面线圈在汽车无线充电中起的作用是___________。
【答案】 ①. 电磁感应现象 ②. 向前 ③. 机械能转化为电能 ④. 提供磁场
【解析】
【详解】(1)[1]闭合回路中的一部分导体做切割磁感线运动,会产生感应电流,该现象称为电磁感应现象。
(2)[2]导线cd中的电流与ab导线中的电流方向相反,所以受到的阻力方向相反,方向向前。
(3)[3]由图可知为发电机原理,所以是将机械能转化为电能。
(4)[4]利用太阳能电池板给路面线圈供电,路面线圈会产生磁场,当汽车在路面上行驶时,电动车内的线圈随汽车一起运动,线圈切割磁感线,会产生电流,故路面线圈在汽车无线充电中起的作用是提供磁场。
29. 钙是维持人体正常功能所必需的元素,有时需要服用补钙剂来满足人体需求,如图分别为两种补钙剂说明书的一部分。
葡萄糖酸钙片
【主要成分】每片含葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)0.5g
【用法】口服
【用量】每日3次,一次________片
金钙尔奇
【主要原料】碳酸钙(CaCO3)、氧化镁、硫酸锌、硫酸铜、维生素等
【含量】每片含钙280mg、镁99.7mg、锌3.08mg、铜0.51mg等
【用量】每日2次,一次1片
请根据图示中的信息回答下列问题:
(1)葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)的相对分子质量是多少?
(2)碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数是多少?
(3)按照金钙尔奇说明书每日的补钙量,若改服用葡萄糖酸钙片,一日3次,一次应服多少片?
【答案】(1)430 (2)40%
(3)4
【解析】
【小问1详解】
葡萄糖酸钙的相对分子质量为12×12+1×22+16×14+40=430;
【小问2详解】
碳酸钙(CaCO3)中钙元素的质量分数为×100%=40%;
【小问3详解】
每天可补充钙元素的质量为280mg×2=560mg。若改服用葡萄糖酸钙,一日3次,一次应服用片数为560mg÷[0.5g×1000××100%×3]≈4。
30. 人们对相对原子质量的认识经历了不断修正和完善的过程。
材料一:19世纪初,有科学家认为:氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的相对原子质量的整数倍。
材料二:1886年,英国科学家克鲁克斯大胆假设:同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其不同原子的相对原子质量的平均值。
材料三:1961年,国际上采用碳-12原子质量的1/12,作为相对原子质量的标准,确定各种同位素原子的相对原子质量。某元素的相对原子质量是其各种同位素原子的相对原子质量乘以各自在该元素中所占的百分比之和。
(1)下列元素的相对原子质量不支持材料一的是__________
A.O-16 B.Cl-35.5 C.Ag-108
(2)在克鲁克斯的假设中,同一元素的原子,可以有不同的相对原子质量。这是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是__________。
(3)氯元素的相对原子质量是35.5,自然界氯元素仅有35C1和37C1两种同位素原子。根据材料三可以推出,氯元素中,35Cl和37Cl这两种同位素原子的个数之比为_________。
【答案】 ①. B ②. 中子 ③. 3:1
【解析】
【详解】(1)19世纪初,有化学家认为:氢是母体,其他元素的相对原子质量理论上都是氢的整数倍,元素的相对原子质量不支持材料一的是Cl-35.5,故选B;
(2)同种元素的原子的核内质子数相同,相对原子质量却不同,是因为原子结构中的某种微粒数不同,该微粒的名称是中子;
(3)设35C1和37C1两种同位素的原子个数比a:b, 则35a+37b=35.5(a+b),故a:b=3:1,即35C1和37C1这两种同位素原子的个数之比为3:1。
31. 家庭电路设计的一个重要指标是保障用电安全,请从安全角度回答以下问题。
(1)家庭电路中电流过大时可能会引发火灾,因此电路中必须安装防止电流过大的保护装置——断路器,断路器应安装在电路的_______线上。
(2)甲站在干燥凳子上检修家庭电路中的火线,站在地面上的乙去拉甲,如图。若同一个人手与脚之间的电阻都为1200Ω,手与手之间的电阻都为1000Ω(不计各接触处的电阻)。通过计算并结合表中信息判断此时两人的人体反应。_______
表:电流值与相应的人体反应
电流(毫安)
人体的反应
0.1~0.2
对人体无害,医院电疗时能治病
1
麻的感觉
10
触电感觉,但可挣脱
30
感到剧痛,神经麻木,呼吸困难,有生命危险
100
短时间内心跳停止
(3)下图为电路漏电情景之一(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),当漏电保护器检测到零线和火线的电流差异达到一定值时迅速自动切断电路,弥补了断路器的不足,对安全起到保障作用。以下情景漏电保护器可能切断电路的是_______。
【答案】(1)火 (2)短时间内心跳停止 (3)乙丙
【解析】
【小问1详解】
家庭电路电流过大的原因是:电路短路或电路总功率过大;家庭电路电流过大时,熔断丝会熔断,断路器应安装在电路的火线上,火线断路后,家庭电路从电网断开。
【小问2详解】
由图可知,通过人体的电流为
此时两人的人体反应为:短时间内心跳停止。
【小问3详解】
甲图,闭合开关时,电流从火线经人体到零线,虚线框内火线电流仍然等于零线电流,漏电保护器不能切断电路,故不符合题意;
乙图,开关S时,部分电流从火线经人体到大地,通过虚线框内火线的电流大于零线的电流相等,漏电保护器可能切断电路,故符合题意;
丙图,开关时,火线的电流分两部分,一部分流经零线,部分流经地线,通过虚线框内火线的电流大于通过零线的电流,所以漏电保护器可能切断电路,故符合题意。
32. 某科技小组开展设计烟感报警器的项目化学习活动。
【明确要求】当监测到烟雾达到一定浓度时,警铃响起,喷淋系统开始工作,扑灭火苗,并制定如下验收表:
工作电压/V
工作要求
10
①当控制电路中的电流小于250mA时绿灯亮;
②当控制电路电流大于或等于250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作
【方案设计】
(1)经讨论设计如图甲电路图,但工作电路并未完成,请你补充完整。
(2)当控制电路中的电流达到250mA时,警铃响起,喷淋系统开始工作,若不计电磁铁中线圈的阻值,则此时烟感开关的电阻应不超过多少欧?
(3)烟感开关由光敏电阻制成,其阻值会随着光照强度(单位:勒克斯,符号Ix)的变化而变化。现有两种不同的光敏电阻a和b,其电阻变化与光照强度的关系如图乙所示,你认为选择哪种光敏电阻更合适?说明你的理由。
【答案】(1);(2)40欧;(3)a光敏电阻更合适,理由a图线表示阻值会随着光照强度变大而变大,b图线表示阻值会随着光照强度变大而变小,烟雾达到一定浓度时,光照强度变小,若要能报警,则需要此时电阻变小
【解析】
【详解】解:(1)由图知道,电流增大,电磁铁磁性增强,线圈吸引衔铁向下运动,使动触点和静触点接触,警铃与喷淋系统并联,则警铃响起,喷淋系统同时开始工作;电流减小,电磁铁磁性变弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起来,绿灯亮,故电路连接如下图
(2)由欧姆定律知道,当控制电路中的电流达到250mA时,电路烟感开关的电阻是
(3)由图像知道,a图线表示阻值会随着光照强度变大而变大,b图线表示阻值会随着光照强度变大而变小,烟雾达到一定浓度时,光照强度变小,若要能报警,则需要此时电阻变小,所以,a图像符合题意,应选择a光敏电阻更合适。
答:(1)工作电路见解析;
(2)烟感开关的电阻应不超过400欧;
(3)应选择a光敏电阻更合适,理由见解析。
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