内容正文:
浙江省台州市玉环市2024-2025学年八年级下学期
4月期中科学试题
一、选择题(共15小题,每小题3分,满分45分。)
1. 借助模型有利于学科概念的学习与理解,下列不属于模型的是( )
A. 甲烷分子 B. 磁感线
C. 节水标志 D. 电路图
2. 四位同学对某化学式的意义进行了讨论,甲说:“表示一种物质。”乙说:“表示一个分子。”丙说:“表示该物质由同种元素组成。”丁说:“表示一个分子由两个原子构成。”下列符号中,满足上述说法的是( )
A. B. Fe C. D. H
3. 硅元素的化学符号是 Si,旧称矽.1823年.硅首次作为一种元素被永斯·雅各布·贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯.硅在宇宙中的储量排在第八位,在地壳中,该元素的含量位居( )
A. 第十四位 B. 第四位 C. 第三位 D. 第二位
4. 元素周期表是学习和研究化学的重要工具,可以从表中获得许多信息。下表是元素周期表的一部分,有关推断正确的是 ( )
族
周期
IA
ⅡA
ⅢA
IVA
VA
ⅥA
ⅦA
0
第二
周期
3 Li
锂
6.94
4 Be
铍
9.01
……
5 B
硼
10.81
①
7N
氮
14.01
8 O
氧
16.00
9 F
氟
19.00
10 Ne
氖
20.18
第三周期
11 Na
钠
22.99
②
…
13 Al
铝
26.98
14 Si
硅
28.09
③
16 S
硫
32.06
④
18 Ar
氩
39.95
A. ①代表的是磷元素
B. ②元素的原子容易失去两个电子
C. ①元素与氮元素的化学性质相似
D. 元素②和④组成物质的化学式为 MgCl
5. 如图所示是电动车在楼道中充电时易引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
B. 发生电火灾时应该立即切断电源
C. 充电时空气开关跳闸,立即合上空气开关
D. 电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
6. 爱因斯坦不仅对物理学的发展做出了巨大贡献,还给我们留下了许多宝贵的科学精神和思想财富。爱因斯坦曾经说过:“磁场在物理学京家看来正如他坐的椅子一样实在”。这句话形象地说明了( )
A. 磁场是为了研究物理问题而假想的 B. 椅子一定是磁场
C. 磁场是真实存在的一种物质 D. 磁场和椅子一样是看得见、摸得着的
7. 推理是一种重要的科学思维方法。以下推理结果正确的是( )
A. 分子是构成物质微粒,因此物质一定都是由分子构成的
B. 单质只含一种元素,因此含一种元素的物质一定是单质
C. 质子数决定元素种类,因此同种元素质子数一定相同
D. 化合物是由不同种元素组成的纯净物,因此不同种元素组成的物质一定是化合物
8. 正确使用和理解化学用语是重要的学科素养,下列说法中正确的是( )
A. H2S、H2O2、H2三种物质中都含有氢分子
B. O2中氧元素的化合价为-2价
C. H2O、F-、核外电子数均为10
D. O2和O3的化学性质相似
9. 2022年9月,温州朔门古港遗址的发现重现了温州“千年商港”的盛况,经碳-14测定该遗址建于东晋时期。碳-14是碳-12的一种同位素,下列关于同位素的说法正确的是( )
A. 碳-14 和碳-12 的在元素周期表中位于相同的格子
B. 碳-14和碳-12的主要区别是电子数不同
C. 碳-14的中子数是6
D. 碳-14和碳-12的化学性质不同,所以碳-14能测遗址年代而碳-12不能
10. 历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是( )
A 这一假说能够说明磁可以生电
B. 这一假说能够说明磁现象产生的本质
C. 未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D. 磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
11. 小玲自制了“漂浮式指南针”(如图)。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”,其中铜片作电源正极,锌片作负极。下列关于通电螺线管A端的磁极及所指的地理方位判断正确的是( )
A. N极、北方 B. N极、南方
C. S极、北方 D. S极、南方
12. 据报道,我国科学家发现治疗新冠的新药——千金藤素,获得国家发明专利授权。千金藤素来自千金藤,其化学式为C37H38N2O6,白色固体,难溶于水,易氧化,需密封避光低温保存。以下说法正确的是( )
A. 千金藤的相对分子质量为606克
B. 千金藤中各元素所占质量分数如图所示,其中①表示碳元素
C. 千金藤由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成
D. 千金藤中碳元素和氢元素的质量比为37:38
13. 如图四幅图中,工作原理与其他三个不同的是( )
A. 帽子上的电动风扇
B. 扬声器
C. 动圈式麦克风
D. 自制小电动机
14. 都听说“隔夜菜不能吃”之类说法,为什么?据中国农业大学食品学院营养与食品安全系范志红博士说其中的麻烦就是担心亚硝酸盐(含有亚硝酸根离子的盐)含量升高,那么亚硝酸根离子()中N元素的化合价是( )
A. +3价 B. +4价 C. +5价 D. - 3价
15. 已知个银原子质量为。质子数为6、中子数为6的个碳原子的质量为,则银原子的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
二、填空题(共8小题,第16题1分一空,其余各空2分满分42分)
16. 用化学符号表示:
(1)3个氢氧根离子 _______;
(2)硫酸亚铁_______;
(3)6个二氧化碳分子_______;
(4)氧化镁中镁元素的化合价为正2价 _______。
17. 分类是研究物质及其变化的一种常用方法,分类有一定的标准。下列盛有不同物质的容器中,所盛物质属于混合物的是_________(填字母)。经科学测定C瓶中CO2与CO的氧元素的质量相等,则瓶中CO2与CO的质量比为_________;保持D瓶中物质化学性质的最小粒子是_________。(写名称)
18. 如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了,实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识。原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有________(选填“铜”“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内的材料是否有磁性,现提供下列器材:①小磁针;②大头针;③碎纸屑,其中可用来完成探究任务的有______(填序号)。
19. 下列表格是小嘉同学收集的一些微观粒子的资料,请根据表格信息回答下列问题。
粒子
质子数
中子数
电子数
带电性
A
17
18
18
带1个单位负电商
B
8
8
10
带2个单位负电荷
C
8
8
8
不带电
D
8
10
8
不带电
(1)表格中A粒子的符号为_______。
(2)1803年道尔顿创立了原子论,他认为:物质均由原子构成:原子不可分割:一种元素对应一种原子,原子质量是区分不同元素的标准。按照道尔顿区分不同元素的标准,表格中的原子对应_______种元素。按照现代化学的元素概念,则表格中B、C、D三种原子属于同种元素,理由是什么_________。
20. 为探究通电直导线周围磁场分布情况,实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给直导线通电(如图)。
(1)为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下去的操作是______,该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力作用下动起来。
(2)本实验中通过观察铁屑等物体来判断通电直导线周围磁场的分布情况,这种科学研究方法称为_______。
21. 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,此过程中应用的原理是___________。
22. 图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,小明欲将某款双金属片断路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
(1)图甲中灯泡与插座的联接方式是_______。
(2)将图乙的断路器接入图甲中M处时,应选择a、b、c中的 _______两个接线柱。
(3)小明将该断路器接入图甲中N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( )(可多选)。
A. 接地插孔 B. 零线插孔 C. 火线插孔
(4)一般的断路器由双层金属片组合而成,图乙中断路器的双层金属材料分别为铜和铁,已知铜片在受热时的膨胀程度比铁大,则图中上层的金属材料为_______(填“铜”或者“铁”)
23. 按要求完成下列实验题;
(1)某三价金属氧化物中氧元素质量分数为30%,则该金属的相对原子质量为_______。
(2)A、B两元素相对原子质量之比为2:1,仅由这两种元素组成的化合物里,A、B两元素质量比为2:3,则该化合物的化学式为_______。
三、实验探究题(共4小题,每空3分,满分42分)
24. 为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”,小科利用电源、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六抽头电磁铁,每20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)图甲实验中小科是根据___________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)小科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10匝换成100匝后,接下来应该进行的操作是:___________。
25. 小科对手机无线充电的原理感到好奇,查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲所示。学过电磁感应原理的小科提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流?对此,他设计了如图乙所示实验进行验证,并将实验结果记录在下表中。
操作序号
开关及滑动变阻器状态
灵敏电流计指针偏转方向
1
开关由断开变为闭合
向左
2
开关由闭合变为断开
向右
3
开关闭合时,滑片向左移动
向左
4
开关闭合时,滑片向右移动
向右
5
开关闭合后,滑片不移动
不偏转
6
改变电源正负极,闭合开关后,滑片向左移动
向左
7
改变电源正负极,闭合开关后,滑片向右移动
向右
(1)通过实验小科发现,当图乙的Q线圈中有变化的___________时,P线圈中就会产生感应电流;
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因:___________
(3)小科发现图乙实验中不同情况下灵敏电流表指针偏转方向不同,他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关,请判断小科的说法是否正确,并合理选择上表中的两次实验说明理由:___________。
26. 探究原子结构的奥秘,19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验,如图甲。
【收集证据】如图乙,绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到
【猜想假设】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的改变,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。
【解释结论】
(1)要解释本实验现象产生的原因,下列知识:①同种电荷相互排斥;②电荷的定向移动形成电流;③力是改变物体运动状态的原因:④一个粒子的质量比一个电子的质量大得多。需要用到的是知识点是: _______。(填序号即可)
(2)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”中的“很小的结构”指的是原子的 _______。
(3)根据粒子散射实验,统计不同偏转角度的粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是( )
A. B.
C. D.
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能粒子(即氦原子的原子核,内部含2颗质子和2颗中子)轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是_______。
27. 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究:
【重温教材】
(1)如图甲所示,小灵将小磁针南北方向放置,在小磁针正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间,电路短路通过直导线电流较大,小磁针的N 极 _______________偏转(选填:“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)。
(2)【改进实验】
直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此,小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进,并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况,记录数据如表所示。
表:不同直流电流下,小磁针的偏转情况
直流电流
小磁针偏转情况
0.1A
小磁针不偏转
0.2A
小磁针不偏转
0.4A
小磁针最大偏转角度约为10°
0.8A
小磁针最大偏转角度约为25°
1.6A
小磁针最大偏转角度约为50°
2.0A
小磁针最大偏转角度约为70°
请你利用所学知识说说:为什么小磁针是电流达到一定值时,才发生偏转。 __________ 。
(3)请结合表中数据分析,你能得出的结论是:_________。
四、解答题(四小题共31分, 第28、30、31题8分;29题7分)
28. 科学家对相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一:19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。
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。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用碳-12原子的作为相对原子质量的标准,确定各个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. B. C.
(2)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,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___________。
(3)根据材料三,现发现氖的同位素在自然界中分布如图,根据上述资料,列出氖元素的相对原子质量的计算式子:___________。
(4)结合以上材料及所学知识,判断下列说法正确的是___________。
A.19世纪初,以氢为母体的相对原子质量标准是错误的,它对科学的发展没有价值;
B.只要方法正确、仪器精确,实验结果就不会存在误差;
C.若干年后,科学家有可能更改现在国际上采用的相对原子质量的标准;
D.元素周期表中很多元素的相对原子质量都不是整数,可推测很多元素有多种同位素原子。
29. 蔗糖是重要的食品和调味品,易溶于水形成蔗糖溶液,其化学式为C12H22O11。
(1)从物质的分类看,蔗糖溶液属于 _______ (填“单质”“化合物”“纯净物”或“混合物”)。
(2)蔗糖中,碳、氢、氧元素的质量比为 _________。
(3)若使蔗糖中氢元素的质量与18克水中氢元素的质量相等,则蔗糖的质量是多少________? (请写出计算过程,结果精确到小数点后一位)
30. 电梯为居民出入带来了很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S,电梯没有超载时,电动机正常工作,电铃不响:当控制电路中的电流达到0.1安时,电铃报警,电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏,电磁铁线圈电阻不计,R1电阻值为80欧。
(1)图甲中的D点应与触点 ___________(选填“A”、“B”或“K”)相连。
(2)该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛? ( )
(3)若想降低该电梯最大载重,下列方法可行的是___________ (选填字母)。
A.适当降低R1阻值
B.适当减小控制电路的电源
C.适当增加电磁铁的线圈匝数
31. 小吴同学学习了家庭电路和安全用电的知识后,仔细观察了三脚插座,如图1是一种带漏电保护的插线板,若检测到火线和零线之间电流差达到或超过30mA时,即刻切断电路,起到保护作用。
(1)图2是该插线板的插头,小吴发现脚E比其他两脚稍长一些,请同学们解释一下这样设计的原因:________。
(2)如图3是插线板内部电路图,请将开关和三孔插座连入电路,要求开关同时控制指示灯和插座,指示灯和插座互不影响________(指示灯能承受的电压较小,需串联一个电阻分压,图3中已将其串联,圆点“○”处是接线点)
(3)图中虚线框内为漏电保护器,家庭电路电压为220V,假设人电阻约2kΩ,人不小心碰触到插线板内的火线触电,计算说明该型号的漏电保护器能否起保护作用________?
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浙江省台州市玉环市2024-2025学年八年级下学期
4月期中科学试题
一、选择题(共15小题,每小题3分,满分45分。)
1. 借助模型有利于学科概念的学习与理解,下列不属于模型的是( )
A. 甲烷分子 B. 磁感线
C. 节水标志 D. 电路图
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中是甲烷分子结构的模型,属于模型,故选项错误;
B、图中为磁感线模型,属于模型,故选项错误;
C、图中为节约用水的标志,不属于模型,故选项正确;
D、图中为电路图模型,属于模型,故选项错误。
故选C。
2. 四位同学对某化学式的意义进行了讨论,甲说:“表示一种物质。”乙说:“表示一个分子。”丙说:“表示该物质由同种元素组成。”丁说:“表示一个分子由两个原子构成。”下列符号中,满足上述说法的是( )
A. B. Fe C. D. H
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意,该物质由同种元素组成,一个分子由两个原子构成。
【详解】A、H2O是由两种元素组成的,但1个分子由3个原子构成,故选项不符合题意;
B、Fe是由同种元素组成的,铁属于金属,是由铁原子直接构成的,故选项不符合题意;
C、O2是由同种元素组成的,一个分子由两个原子构成,故选项符合题意;
D、H表示氢元素,一个氢原子,故选项不符合题意。
故选C。
3. 硅元素的化学符号是 Si,旧称矽.1823年.硅首次作为一种元素被永斯·雅各布·贝采利乌斯发现,并于一年后提炼出了无定形硅,他随后还用反复清洗的方法将单质硅提纯.硅在宇宙中的储量排在第八位,在地壳中,该元素的含量位居( )
A. 第十四位 B. 第四位 C. 第三位 D. 第二位
【答案】D
【解析】
【详解】地壳中元素含量由高到低依次为氧、硅、铝、铁、钙等,所以硅元素在地壳中的含量位居第二位。
故选D。
4. 元素周期表是学习和研究化学的重要工具,可以从表中获得许多信息。下表是元素周期表的一部分,有关推断正确的是 ( )
族
周期
IA
ⅡA
ⅢA
IVA
VA
ⅥA
ⅦA
0
第二
周期
3 Li
锂
6.94
4 Be
铍
9.01
……
5 B
硼
10.81
①
7N
氮
14.01
8 O
氧
16.00
9 F
氟
19.00
10 Ne
氖
20.18
第三周期
11 Na
钠
22.99
②
…
13 Al
铝
26.98
14 Si
硅
28.09
③
16 S
硫
32.06
④
18 Ar
氩
39.95
A. ①代表的是磷元素
B. ②元素的原子容易失去两个电子
C. ①元素与氮元素的化学性质相似
D. 元素②和④组成物质的化学式为 MgCl
【答案】B
【解析】
【详解】A、在元素周期表中,①位于第二周期第IVA族,该位置对应的元素是碳(C),不是磷元素,磷(P)在第三周期第VA族,错误;
B、②位于第三周期第ⅡA族,是镁(Mg)元素。镁原子的最外层电子数为2,在化学反应中容易失去2个电子,形成稳定结构,正确;
C、①是碳元素,氮元素位于第VA族。元素的化学性质主要由最外层电子数决定,碳元素原子最外层电子数为4,氮元素原子最外层电子数为5,最外层电子数不同,化学性质不相似,错误;
D、②是镁元素,④位于第三周期第ⅦA族,是氯(Cl)元素。镁元素在化合物中通常显+2价,氯元素在化合物中通常显−1价,根据化合物中正负化合价代数和为零,二者组成物质的化学式应为MgCl2,而不是MgCl,错误。
故选B。
5. 如图所示是电动车在楼道中充电时易引发火灾的宣传警示图,以此警示大家要注意安全用电。下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 电线着火时应迅速泼水浇灭火焰
B. 发生电火灾时应该立即切断电源
C. 充电时空气开关跳闸,立即合上空气开关
D. 电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
【答案】B
【解析】
【详解】A.生活用水是导体,因此电器设备着火时,不能用水浇灭火焰。故A不符合题意;
B.发生电火灾时应立即切断电源,防止灭火时触电;故B符合题意;
C.空气开关跳闸,是因为电路有短路或总功率过大的情况,所以应先检修,因此不可以立刻合上空气开关;故C不符合题意;
D.充电线绝缘皮破损后裸露的线芯极易造成短路引起火灾,因此不可继续使用。故D不符合题意。
故选B。
6. 爱因斯坦不仅对物理学的发展做出了巨大贡献,还给我们留下了许多宝贵的科学精神和思想财富。爱因斯坦曾经说过:“磁场在物理学京家看来正如他坐的椅子一样实在”。这句话形象地说明了( )
A. 磁场是为了研究物理问题而假想的 B. 椅子一定是磁场
C. 磁场是真实存在的一种物质 D. 磁场和椅子一样是看得见、摸得着的
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁场看不见摸不着,但磁场是一种真实存在的物质,磁感线是为研究磁场而假想的,是建立理想模型法,磁感线是假的不存在,故A不符合题意;
B.爱因斯坦是拿磁场与椅子类比,并不是说椅子是磁场,故B不符合题意;
C.这句话说明磁场是物质,是真实存在,故C符合题意;
D.有的物质可以看得见摸得着,有的物质看不见摸不着,故D不符合题意。
故选C。
7. 推理是一种重要的科学思维方法。以下推理结果正确的是( )
A. 分子是构成物质的微粒,因此物质一定都是由分子构成的
B. 单质只含一种元素,因此含一种元素的物质一定是单质
C. 质子数决定元素种类,因此同种元素质子数一定相同
D. 化合物是由不同种元素组成的纯净物,因此不同种元素组成的物质一定是化合物
【答案】C
【解析】
【详解】A、构成物质的微粒除分子外,还有原子、离子也能构成物质,故推理错误;
B、单质只含一种元素,含一种元素的物质不一定是单质,如氧气和臭氧的混合物中只含有一种元素,属于混合物,故推理错误;
C、元素的概念是具有相同核电荷数(即核内质子数)的一类原子的总称,同种元素质子数一定相同,故推理正确;
D、化合物是由不同种元素组成的纯净物,但由不同种元素组成的物质不一定是化合物,也可能是混合物,如过氧化氢与水的混合物,故推理错误。
故选C。
8. 正确使用和理解化学用语是重要的学科素养,下列说法中正确的是( )
A. H2S、H2O2、H2三种物质中都含有氢分子
B. O2中氧元素的化合价为-2价
C. H2O、F-、核外电子数均为10
D. O2和O3的化学性质相似
【答案】C
【解析】
【详解】A、H2S由H2S分子构成,H2O2由H2O2分子构成,H2由H2分子构成,H2S和H2O2中不存在氢分子,只有H2中含有氢分子,错误;
B、单质中元素的化合价为0价,O2是单质,所以O2中氧元素的化合价为0价,错误;
C、H2O中氢原子有1个电子,氧原子有8个电子,H2O核外电子数为1×2+8=10;F原子的质子数为9,核外电子数为9,F−是F原子得到1个电子形成的,所以F−核外电子数为9+1=10;N原子的质子数为7,核外电子数为7,H原子的质子数为1,核外电子数为1,是NH4失去1个电子形成的,NH4核外电子数为7+1×4=11,所以核外电子数为11−1=10;H2O、F−、核外电子数均为10,正确;
D、O2和O3的分子构成不同,O2由氧分子构成,O3由臭氧分子构成,分子是保持物质化学性质的最小粒子,所以它们的化学性质不同,错误。
故选C。
9. 2022年9月,温州朔门古港遗址的发现重现了温州“千年商港”的盛况,经碳-14测定该遗址建于东晋时期。碳-14是碳-12的一种同位素,下列关于同位素的说法正确的是( )
A. 碳-14 和碳-12 的在元素周期表中位于相同的格子
B. 碳-14和碳-12的主要区别是电子数不同
C. 碳-14的中子数是6
D. 碳-14和碳-12的化学性质不同,所以碳-14能测遗址年代而碳-12不能
【答案】A
【解析】
【详解】A、碳-14 和碳-12 的质子数相同,都属于碳元素,在元素周期表中位于相同的格子,选项正确;
B、碳-14和碳-12的质子数都为6,主要区别是中子数不同,选项错误;
C、碳-14的质子数为6,则其中子数=14−6=8,选项错误;
D、碳-14和碳-12的中子数不同,所以碳-14能测遗址年代而碳-12不能,选项错误;
故选A。
10. 历史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示)。根据安培的这一假说,以下说法正确的是( )
A. 这一假说能够说明磁可以生电
B. 这一假说能够说明磁现象产生的本质
C. 未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流
D. 磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的
【答案】B
【解析】
【详解】A.安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流--分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体。未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性。所以,这一假说能够说明电可以生磁,故A错误;
B.安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故B正确;
CD.未被磁化的物体,内部仍然存在着分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体,但是分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性,故C、D错误。
11. 小玲自制了“漂浮式指南针”(如图)。铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”,其中铜片作电源正极,锌片作负极。下列关于通电螺线管A端的磁极及所指的地理方位判断正确的是( )
A. N极、北方 B. N极、南方
C. S极、北方 D. S极、南方
【答案】D
【解析】
【详解】铜片、锌片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”,其中铜片作电源正极,电流从右侧后方流入,根据安培定则可知,通电螺线管的B端为N极,A端为S极,S极指向地理的南方,故D正确,ABC错误。
故选D。
12. 据报道,我国科学家发现治疗新冠新药——千金藤素,获得国家发明专利授权。千金藤素来自千金藤,其化学式为C37H38N2O6,白色固体,难溶于水,易氧化,需密封避光低温保存。以下说法正确的是( )
A. 千金藤的相对分子质量为606克
B. 千金藤中各元素所占质量分数如图所示,其中①表示碳元素
C. 千金藤由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成
D. 千金藤中碳元素和氢元素的质量比为37:38
【答案】B
【解析】
【详解】A、相对原子质量单位是“1”,不是“g”,常省略不写,错误
B、千金藤素中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为(12×37):(1×38):(14×2):(16×6)=222:19:14:48,则千金藤素中碳元素的质量分数最大,①表示碳元素,正确;
C、千金藤素分子是由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成,说法错误;
D、千金藤中碳元素和氢元素的质量比(12×37):(1×38)≠37:38,说法错误。
故选B。
13. 如图四幅图中,工作原理与其他三个不同的是( )
A. 帽子上的电动风扇
B. 扬声器
C. 动圈式麦克风
D. 自制小电动机
【答案】C
【解析】
【详解】A.帽子上的风扇的核心元件是电动机,是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的;
B.动圈式扬声器是因为线圈中通过变化的电流,从而使它受磁场的力忽大忽小,所以引起膜片的振动,而产生声音,它是利用通电导体在磁场中受力的原理工作的;
C.利用麦克风说话时,呼出的气流推动线圈在磁场中运动切割磁感线,产生感应电流,是电磁感应现象;
D.自制小电动机的核心元件是电动机,是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的;
综合以上分析,ABD的原理相同,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14. 都听说“隔夜菜不能吃”之类说法,为什么?据中国农业大学食品学院营养与食品安全系范志红博士说其中的麻烦就是担心亚硝酸盐(含有亚硝酸根离子的盐)含量升高,那么亚硝酸根离子()中N元素的化合价是( )
A. +3价 B. +4价 C. +5价 D. - 3价
【答案】A
【解析】
【详解】化合价的数值等于离子所带电荷的数值,且符号一致;亚硝酸根离子()带1个单位的负电荷,则亚硝酸根原子团的化合价为-1价;氧元素显-2价,设氮元素的化合价是x,由原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价,可得:x+(-2)×2=-1,则x=+3价。故选A。
15. 已知个银原子的质量为。质子数为6、中子数为6的个碳原子的质量为,则银原子的相对原子质量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】相对原子种类的定义是一个某原子的质量与一个碳原子质量的1/12的比值。该题中一个银原子的质量为,一个碳原子质量的1/12为,因此两者相比则为银原子的相对原子质量,即 ,故选A。
二、填空题(共8小题,第16题1分一空,其余各空2分满分42分)
16. 用化学符号表示:
(1)3个氢氧根离子 _______;
(2)硫酸亚铁_______;
(3)6个二氧化碳分子_______;
(4)氧化镁中镁元素的化合价为正2价 _______。
【答案】(1)3OH−
(2)FeSO4 (3)6CO2
(4)
【解析】
【小问1详解】
氢氧根离子的符号为OH−,表示多个离子时,在离子符号前面加上相应的数字,所以 3 个氢氧根离子表示为3OH−;
【小问2详解】
硫酸亚铁中,亚铁离子显+2价,硫酸根显−2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,其化学式为FeSO4;
【小问3详解】
二氧化碳的化学式为CO2,表示多个分子时,在化学式前面加上相应的数字,所以 6 个二氧化碳分子表示为6CO2;
【小问4详解】
化合价的表示方法是在该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后。氧化镁中镁元素显+2价,可表示为。
17. 分类是研究物质及其变化的一种常用方法,分类有一定的标准。下列盛有不同物质的容器中,所盛物质属于混合物的是_________(填字母)。经科学测定C瓶中CO2与CO的氧元素的质量相等,则瓶中CO2与CO的质量比为_________;保持D瓶中物质化学性质的最小粒子是_________。(写名称)
【答案】 ①. BCE ②. 11:14 ③. 水分子
【解析】
【详解】A、氧气与液氧是氧气的不同状态,是由一种物质组成,属于纯净物;
B、氧气与臭氧是两种不同的物质,属于混合物;
C、二氧化碳与一氧化碳是两种不同的物质,属于混合物;
D、冰与水是同种物质的不同状态,是由一种物质组成,属于纯净物;
E、过氧化氢与和水是两种不同的物质,属于混合物;
若C瓶中CO2和CO所含的氧元素的质量相等,则CO2和CO两种分子中氧原子的个数相等,所以它们的分子个数比为1:2,CO2和CO的质量比=44:(2×28)=11:14;
冰、水是同种物质是水分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,则D瓶中保持冰化学性质的最小粒子是水分子。
18. 如图所示,一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了,实际上这张新钞票依然完好无损,这里应用了磁现象的有关知识。原来,这支笔的笔杆(纸币的下方)与笔头(纸币的上方)可以互相分离,笔杆与笔头相连的一端内部装有小磁铁,则笔头内的材料可能含有________(选填“铜”“铁”或“塑料”)。若想探究笔头内的材料是否有磁性,现提供下列器材:①小磁针;②大头针;③碎纸屑,其中可用来完成探究任务的有______(填序号)。
【答案】 ①. 铁 ②. ①②
【解析】
【详解】[1]磁性是具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,笔杆内部的小磁铁能吸引笔头,说明笔头内部材料含有铁物质。
[2]若想探究笔头内材料是否有磁性,可将笔头分别靠近小磁针,若能排斥小磁针的一端,说明笔头内的材料有磁性;或者将笔头靠近大头针,若大头针能被吸引,说明笔头内的材料有磁性;因磁铁不能吸引碎纸屑,所以不能利用碎纸屑来完成探究任务。故可用来完成探究任务的有①和②。
19. 下列表格是小嘉同学收集一些微观粒子的资料,请根据表格信息回答下列问题。
粒子
质子数
中子数
电子数
带电性
A
17
18
18
带1个单位负电商
B
8
8
10
带2个单位负电荷
C
8
8
8
不带电
D
8
10
8
不带电
(1)表格中A粒子的符号为_______。
(2)1803年道尔顿创立了原子论,他认为:物质均由原子构成:原子不可分割:一种元素对应一种原子,原子质量是区分不同元素的标准。按照道尔顿区分不同元素的标准,表格中的原子对应_______种元素。按照现代化学的元素概念,则表格中B、C、D三种原子属于同种元素,理由是什么_________。
【答案】(1)Cl- (2) ①. 三##3 ②. 核电荷数相同##质子数相同
【解析】
【小问1详解】
A 粒子质子数为17,质子数决定元素种类,质子数为17的元素是氯元素,其电子数为18,比质子数多1个电子,说明该粒子得到1个电子,带1个单位负电荷,所以 A 粒子的符号为Cl−;
【小问2详解】
相对原子质量≈质子数+中子数,相对原子质量相等,原子的质量相等;道尔顿认为原子质量是区分不同元素的标准,表二中B、C的相对原子质量相同,A、D相对原子质量不相同,所以对应3(三)种元素;现代化学认为,元素是具有相同质子数(核电荷数)的一类原子的总称,B、C、D三种原子质子数都是8,所以属于同种元素。
20. 为探究通电直导线周围磁场分布情况,实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,然后给直导线通电(如图)。
(1)为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况,接下去的操作是______,该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力作用下动起来。
(2)本实验中通过观察铁屑等物体来判断通电直导线周围磁场的分布情况,这种科学研究方法称为_______。
【答案】(1)轻敲有机玻璃板
(2)转化法
【解析】
【小问1详解】
由于铁屑与玻璃板之间的摩擦,铁屑很难移动,因此为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦,使铁屑在磁场力作用下动起来,需轻敲有机玻璃板,使铁屑在磁场力作用下动起来,呈现有规律的排列,客观描述出磁场分布情况。
【小问2详解】
磁场是一种看不见、摸不着的物质,通过观察铁屑等物体来判断通电直导线周围磁场的分布情况,这种科学研究方法称为转化法。
21. 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,此过程中应用的原理是___________。
【答案】(1)A (2)左
(3)电磁感应现象
【解析】
【小问1详解】
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。
【小问2详解】
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。
【小问3详解】
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。
22. 图甲为某家用电路示意图,为防止电路短路而引发火灾,小明欲将某款双金属片断路器接入该家庭电路中,图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图。
(1)图甲中灯泡与插座的联接方式是_______。
(2)将图乙的断路器接入图甲中M处时,应选择a、b、c中的 _______两个接线柱。
(3)小明将该断路器接入图甲中N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( )(可多选)。
A. 接地插孔 B. 零线插孔 C. 火线插孔
(4)一般的断路器由双层金属片组合而成,图乙中断路器的双层金属材料分别为铜和铁,已知铜片在受热时的膨胀程度比铁大,则图中上层的金属材料为_______(填“铜”或者“铁”)
【答案】(1)并联 (2)a、c
(3)BC (4)铁
【解析】
【小问1详解】
由图可知,灯泡与插座工作时互不影响,是并联的。
【小问2详解】
由图乙为断路器分别在“电路正常”和“某处短路”两种状态的示意图可知,将断路器接入图甲中M处时,断路器正常工作,应选择a、c两个接线柱。
【小问3详解】
将该断路器接入图甲中N处,在使用中因电灯L发生短路导致断路器断开,三孔插座的右孔接的是火线,左孔通过灯泡接到火线上,所以火线插孔、零线插孔都能时测电笔的氖管发光,故BC符合题意,A不符合题意。
故选BC。
【小问4详解】
当电路中电流过大时,双金属片会发热。已知铜片在受热时的膨胀程度比铁大,在相同的加热条件下,膨胀程度大的金属会向膨胀程度小的金属那一侧弯曲。从图乙中可以看到,当电路短路电流过大时,双金属片向上弯曲,这就意味着上层金属膨胀程度小,所以上层的金属材料为铁。
23. 按要求完成下列实验题;
(1)某三价金属氧化物中氧元素质量分数为30%,则该金属的相对原子质量为_______。
(2)A、B两元素相对原子质量之比为2:1,仅由这两种元素组成的化合物里,A、B两元素质量比为2:3,则该化合物的化学式为_______。
【答案】(1)56 (2)AB3
【解析】
【小问1详解】
设该金属元素为R,因为该金属元素在其氧化物中显示+3价,则其氧化物的化学式为:R2O3;设R的相对原子质量为x,则:
×100%=30%,解得x=56;
【小问2详解】
设由A、B两元素组成的化合物化学式为AmBn,A、B两元素相对原子质量之比为2:1,设A的原子量为2a,B的原子量为a,则根据元素质量比等于原子量之比知则:,则,即由A、B两元素组成的化合物化学式为AB3。
三、实验探究题(共4小题,每空3分,满分42分)
24. 为了研究“电磁铁磁性的强弱哪些因素有关”,小科利用电源、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六抽头电磁铁,每20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)图甲实验中小科是根据___________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)小科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10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. 当电流较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化 ④. 将滑动变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈为10匝时的电流相同
【解析】
【详解】(1)[1]实验中利用转换法,通过电磁铁吸引的小铁钉数量来认识其磁性强弱。
(2)[2]电磁铁通电时,利用安培定则知道,电磁铁的左端是N极,右端是S极。
(3)[3]与甲图实验方案相比,乙图实验方案的优点是当电流变化较小时也能反映电磁铁磁性强弱的变化。
(4)[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20匝换成100匝后,应保持电流大小不变,所以接下来应该进行的操作是:将变阻器的滑片向左移动直至电流表示数与线圈匝数为20匝时的电流相同。
25. 小科对手机无线充电的原理感到好奇,查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲所示。学过电磁感应原理的小科提出质疑:手机和充电器在充电过程中都不动,并没有做切割磁感线运动,为何会产生感应电流?对此,他设计了如图乙所示实验进行验证,并将实验结果记录在下表中。
操作序号
开关及滑动变阻器状态
灵敏电流计指针偏转方向
1
开关由断开变为闭合
向左
2
开关由闭合变为断开
向右
3
开关闭合时,滑片向左移动
向左
4
开关闭合时,滑片向右移动
向右
5
开关闭合后,滑片不移动
不偏转
6
改变电源正负极,闭合开关后,滑片向左移动
向左
7
改变电源正负极,闭合开关后,滑片向右移动
向右
(1)通过实验小科发现,当图乙的Q线圈中有变化的___________时,P线圈中就会产生感应电流;
(2)小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,解释图丙实验中导体ab上下运动时,不产生感应电流的原因:___________
(3)小科发现图乙实验中不同情况下灵敏电流表指针偏转方向不同,他猜测与Q线圈中的电流方向改变有关,请判断小科的说法是否正确,并合理选择上表中的两次实验说明理由:___________。
【答案】 ①. 电流 ②. 闭合电路中磁感线数量没有发生变化 ③. 小科说法不正确,根据3和6次实验,说明电流方向改变,不会导致偏转方向改变
【解析】
【详解】(1)[1]通过分析表中信息知道,小科发现当Q线圈有变化的电流时,P线圈中就会产生感应电流。
(2)[2]小科向老师请教,得知当闭合电路围成的平面内,磁感线数量发生改变时,电路中就能产生感应电流。请根据上述事实,课本实验中导体ab上下运动时不产生感应电流的原因(图丙)是该闭合电路内磁感线数量未发生改变。
(3)[3]小科的说法不正确,理由是:比较3、6或4、7可知,Q线圈中的电流方向改变,其他条件不变,灵敏电流计指针偏转方向不改变,说明感应电流方向与Q线圈中的电流方向无关。
26. 探究原子结构的奥秘,19世纪以前,人们一直以为原子是不可分的,直到1887年,汤姆生发现了带负电的电子后,才引起人们对原子结构模型的探索。
【提出问题】电子带负电,原子不带电,说明原子内存在着带正电荷的部分,它们是均匀分布还是集中分布的呢?
【进行实验】1910年英国科学家卢瑟福进行了著名的粒子轰击金箔实验,如图甲。
【收集证据】如图乙,绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进,但是有少数粒子却发生了较大的偏转,并且有极少数粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到
【猜想假设】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的改变,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。
【解释结论】
(1)要解释本实验现象产生原因,下列知识:①同种电荷相互排斥;②电荷的定向移动形成电流;③力是改变物体运动状态的原因:④一个粒子的质量比一个电子的质量大得多。需要用到的是知识点是: _______。(填序号即可)
(2)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”中的“很小的结构”指的是原子的 _______。
(3)根据粒子散射实验,统计不同偏转角度的粒子数量,绘制图像如图所示,其中符合实验现象的图像是( )
A. B.
C. D.
(4)1919年,卢瑟福用加速了的高能粒子(即氦原子的原子核,内部含2颗质子和2颗中子)轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子被打出,而粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是_______。
【答案】(1)①③④ (2)原子核
(3)D (4)质子
【解析】
【小问1详解】
一个粒子的质量比一个电子的质量大得多,所以粒子遇到电子后,就像飞行的子弹碰到灰尘一样运动方向不会发生明显的改变;绝大多数粒子(带正电)穿过金箔后仍沿原来的方向前进,说明原子内部有较大的空间,原子核的体积很小;有少数粒子发生了较大的偏转,说明原子内部有一个带正电的微粒且体积很小,它们之间由于同种电荷相互排斥而使粒子发生偏转;极少数粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到180°,说明原子内部带正电的微粒不仅体积小而且质量相对很大;由以上说明可知需要用到的知识是①③④。
【小问2详解】
若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则粒子受到的周围正电荷的斥力可以相互抵消,粒子不会发生大角度散射;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”中的“很小的结构”指的是原子的原子核。
【小问3详解】
根据实验现象知:大多数粒子方向不变,有极少数粒子的偏转超过90°,有的甚至几乎达到 ,由此可知图像D正确,故选D。
【小问4详解】
氦原子的原子核,内部含2颗质子和2颗中子,氮原子中有7个质子,7个中子;卢瑟福从氮原子中打出了1个微粒,粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,氧原子有8个质子,说明原子核内的质子数变成了8个,所以打出了一个质子。
27. 1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭开了电与磁之间的相互联系。校科学兴趣小组小灵同学对“奥斯特实验”进行了如下探究:
【重温教材】
(1)如图甲所示,小灵将小磁针南北方向放置,在小磁针的正上方拉一根与小磁针平行的直导线。闭合开关一瞬间,电路短路通过直导线电流较大,小磁针的N 极 _______________偏转(选填:“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”)。
(2)【改进实验】
直接短路干电池与我们所学的电学知识相矛盾。为此,小灵在甲实验的基础上进行如图乙所示改进,并进一步探究不同直流电流下小磁针的偏转情况,记录数据如表所示。
表:不同直流电流下,小磁针的偏转情况
直流电流
小磁针偏转情况
0.1A
小磁针不偏转
0.2A
小磁针不偏转
0.4A
小磁针最大偏转角度约为10°
0.8A
小磁针最大偏转角度约为25°
1.6A
小磁针最大偏转角度约为50°
2.0A
小磁针最大偏转角度约为70°
请你利用所学知识说说:为什么小磁针是电流达到一定值时,才发生偏转。 __________ 。
(3)请结合表中数据分析,你能得出的结论是:_________。
【答案】(1)垂直纸面向外
(2)见解析 (3)在一定范围内,直流电流越大,小磁针的最大偏转角度越大
【解析】
【小问1详解】
由图可知,小磁针上方导线中的电流方向从右向左,根据安培定则可知,下方的磁场方向向外,因此小磁针的N极垂直纸面向外偏转。
【小问2详解】
通电导线周围存在磁场,但由于小磁针受到摩擦和地磁场的影响,所以不是一通电就发生偏转,而是电流达到一定值时,小磁针才发生偏转。
【小问3详解】
分析表中数据可知,在一定范围内,直流电流越大,小磁针的最大偏转角度越大。
四、解答题(四小题共31分, 第28、30、31题8分;29题7分)
28. 科学家对相对原子质量的认识经历了漫长的时间。
材料一:19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。
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。化学家测定出的元素相对原子质量是其不同原子相对原子质量的平均值。
材料三:1961年8月,国际上采用碳-12原子的作为相对原子质量的标准,确定各个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. B. C.
(2)在克鲁克斯假设中,同种元素的原子,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___________。
(3)根据材料三,现发现氖的同位素在自然界中分布如图,根据上述资料,列出氖元素的相对原子质量的计算式子:___________。
(4)结合以上材料及所学知识,判断下列说法正确的是___________。
A.19世纪初,以氢为母体的相对原子质量标准是错误的,它对科学的发展没有价值;
B.只要方法正确、仪器精确,实验结果就不会存在误差;
C.若干年后,科学家有可能更改现在国际上采用的相对原子质量的标准;
D.元素周期表中很多元素相对原子质量都不是整数,可推测很多元素有多种同位素原子。
【答案】 ①. B ②. 中子数 ③. 21×a%+22×b%+20×c% ④. CD##DC
【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,氢的相对原子质量为1,35.5不是1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)原子的质量主要集中在原子核上,原子核是由质子和中子构成,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数;
(3)由题意可知,1961年8月,国际上采用碳-12原子的作为相对原子质量的标准,确定各个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,氖元素的相对原子质量的计算式子为21×a%+22×b%+20×c%;
(4)A、19世纪初,以氢为母体的相对原子质量标准是错误的,但它对科学的发展是有价值的,是科学发展必经的历程,错误。
B、即使方法正确、仪器精确,实验结果也会存在误差,错误;
C、随着科学的发展,若干年后,科学家有可能更改现在国际上采用的相对原子质量的标准,正确;
D、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,元素周期表中很多元素的相对原子质量都不是整数,可推测很多元素有多种同位素原子,正确。
故选CD。
29. 蔗糖是重要的食品和调味品,易溶于水形成蔗糖溶液,其化学式为C12H22O11。
(1)从物质的分类看,蔗糖溶液属于 _______ (填“单质”“化合物”“纯净物”或“混合物”)。
(2)蔗糖中,碳、氢、氧元素的质量比为 _________。
(3)若使蔗糖中氢元素的质量与18克水中氢元素的质量相等,则蔗糖的质量是多少________? (请写出计算过程,结果精确到小数点后一位)
【答案】(1)混合物 (2)72:11:88
(3)18克水中氢元素的质量为:,则蔗糖的质量为:。
【解析】
【小问1详解】
蔗糖溶液中含有蔗糖和水等多种物质,属于混合物;
【小问2详解】
蔗糖中,碳、氢、氧元素的质量比为(12×12):(1×22):(16×11)=72:11:88;
【小问3详解】
见答案。
30. 电梯为居民出入带来了很大的便利,出于安全考虑,电梯设置有超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示,R1为保护电阻,R2为压敏电阻,R2 阻值与它所受压力F的关系如图乙所示。闭合开关S,电梯没有超载时,电动机正常工作,电铃不响:当控制电路中的电流达到0.1安时,电铃报警,电动机不工作。已知控制电路电源电压为12伏,电磁铁线圈电阻不计,R1电阻值为80欧。
(1)图甲中的D点应与触点 ___________(选填“A”、“B”或“K”)相连。
(2)该电梯的最大载重(轿厢内人和货物的总重)为多少牛? ( )
(3)若想降低该电梯最大载重,下列方法可行的是___________ (选填字母)。
A.适当降低R1阻值
B.适当减小控制电路的电源
C.适当增加电磁铁的线圈匝数
【答案】 ①. A ②. 8×103N ③. AC
【解析】
【详解】(1)[1]根据电路图及题意,要求控制电路中电流达到0.1安时,衔铁吸下,电铃报警,故下方的B触点应该与C点相连,A触电应与D触电相连。
(2)[2]电梯最大载重量为电铃不报警,所以控制电路中电流不能大于等于0.1安,所以控制电路中点总电阻不能小于
压敏电阻R2阻值最小不能小于
根据乙图,压力最大为。
(3)[3]想降低该电梯最大载重,根据图乙,即让R2的电阻最小值变大,同时,吸下衔铁的吸力不变的情况下,那就可以通过降低R1阻值,增大控制电路电源电压,或者增加电磁铁线圈匝数的方法来实现,故AC符合题意,B不符合题意。
故选AC。
31. 小吴同学学习了家庭电路和安全用电的知识后,仔细观察了三脚插座,如图1是一种带漏电保护的插线板,若检测到火线和零线之间电流差达到或超过30mA时,即刻切断电路,起到保护作用。
(1)图2是该插线板的插头,小吴发现脚E比其他两脚稍长一些,请同学们解释一下这样设计的原因:________。
(2)如图3是插线板内部电路图,请将开关和三孔插座连入电路,要求开关同时控制指示灯和插座,指示灯和插座互不影响________(指示灯能承受的电压较小,需串联一个电阻分压,图3中已将其串联,圆点“○”处是接线点)
(3)图中虚线框内为漏电保护器,家庭电路电压为220V,假设人电阻约2kΩ,人不小心碰触到插线板内的火线触电,计算说明该型号的漏电保护器能否起保护作用________?
【答案】(1)见解析 (2) (3)见解析
【解析】
【小问1详解】
三脚插头的脚E是接地线的。当把插头插入插座时,脚E比其他两脚稍长一些,这样在插入插座的过程中,脚E会先与插座中的地线接通,使用电器的金属外壳先接地;在拔出插头时,脚E会最后离开插座,保证在使用电器的过程中,金属外壳始终接地,从而防止因用电器漏电而使人触电,起到安全保护的作用。
【小问2详解】
根据题意可知,指示灯和插座互不影响,指示灯和插座是并联的;开关同时控制指示灯和插座,则开关在干路中,且接在火线与指示灯和插座之间; 三孔插座接法为左零右火上接地;如图所示:
【小问3详解】
若有一人触电,电阻约2kΩ,通过人体的电流为
所以会断开电路,故该型号的漏电保护器能起保护作用。
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