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2024-2025学年第二学期八下科学期中学习评价(三)
解析及参考答案
(范围:第1-2章 时间:120分钟,满分160分)
一、选择题:(本大题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、错选、多选均不得分。)
1.某品牌的纯牛奶的包装盒上标有:每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克,这里的钠、钙是指( )
A. 元素 B. 单质 C. 原子 D. 离子
【答案】 A
【解析】从宏观上讲,物质都由元素构成;从微观上讲,物质由分子构成,而分子由原子构成。
2.图示分析法是学习科学的一种重要方法。下列图示分析正确的是( )
A. 地壳中元素含量 B. 原子结构 C. 物质分类 D. 空气中各成分含量
【答案】 D
【解析】(1)地壳中元素含量的排列顺序为:氧、硅、铝、铁、钙、钠和镁;
(2)原子由原子核和核外电子构成,而原子核由质子和中子构成;
(3)物质分为混合物和纯净物,而纯净物分为化合物和单质;
(4)在空气中,氧气体积约占21%,氮气约占78%,其它成分越占1%。
3.在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.树叶尖端指向地磁南极
B.指南针的“N”应标注在树叶尖端
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引
【答案】D。
【解析】
A、树叶尖端指向地理南极,故A错误;
B、指南针的“S”应标注在树叶尖端,故B错误;
C、树叶周围存在磁场,不存在磁感线,故C错误;
D、若用磁体的N极靠近树叶尖端(S极),是异名磁极,会相互吸引,故D正确。
4.模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】磁感线在磁体外部是从极出发回到极的闭合曲线,B、C、D错误,A正确。
5.思维导图有助于建构知识,如图是小金建立的有关物质宏观组成和微观构成的思维导图,其中“▲”应
填入的是( )
A. 原子 B. 中子 C. 电子 D. 质子
【答案】 A
6.我们在生产、生活中不可避免地要用到消毒剂。臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2)、双氧水(H2O2)等都是常用的消毒剂,三种物质中都含有( )
A. 氧分子 B. 氧原子 C. 氧气 D. 氧元素
【答案】 D
【解析】臭氧(O3) 由氧元素构成, 二氧化氯(ClO2) 由氯元素和氧元素构成,而 双氧水(H2O2) 由氢元素和氧元素构成,因此三种物质中都含有氧元素。
7.图甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁,底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C.向左移动滑片P可增加地球仪“漂浮”的高度
D.增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“漂浮”的高度
【答案】A
【解析】
A.根据上面的分析可知,电磁铁的上端应该为S极。右手握住螺线管,大拇指指向下端,此时弯曲的四指指尖向左,即线圈上电流方向向左,那么电源的左端为正极,故A正确;
B.地球仪在空中悬浮,它受到重力和电磁铁施加的磁力。根据二力平衡的条件可知,磁力和重力的方向相反,即磁力竖直向上,因此该地球仪的工作原理为同名磁极相互排斥,故B错误;
C.向左移动滑片P,则变阻器的阻值变大,通过电磁铁的电流减小,电磁铁的磁场变弱,则地球仪的高度会减小,故C错误;
D.增加电磁铁的线圈匝数会增大电磁铁的磁场强度,从而增大地球仪的悬浮高度,故D错误。
8.哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1 000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题中“内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收”可得:该能量回收过程机械能转化为电能,属于“电磁感应现象”,故A、C、D错误,B正确。
9.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁水平放置且左端固定,当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动,条形磁铁仍静止,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁左端是S极
B.条形磁铁受到的摩擦力方向向右,逐渐减小
C.条形磁铁受到的摩擦力方向向左,逐渐增大
D.条形磁铁受到一对平衡力的作用
【答案】C
【解析】
A、由图可知,螺线管中的电流方向是从右端流入左端流出,结合螺线管的绕向,由安培定则可知,螺线管左端为N极,右端为S极;故A错误;
BC、根据磁极间作用规律可知,条形磁铁左端要受到电磁铁对它一个向右的摩擦力;
条形磁铁在向右排斥力的作用下仍处于平衡状态,说明其在水平方向上受到平衡力的作用,由此可知,桌面对条形磁铁有一个向左的摩擦力来平衡排斥力;当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,所以电磁铁的磁性增强,电磁铁对条形磁铁的排斥力增大;由于条形磁铁仍然静止,摩擦力始终等于电磁铁的排斥力,所以摩擦力也随之增大,故B错误,C正确;
D、条形磁铁在水平方向上受到一对摩擦力的作用,这两个力是一对平衡力;在竖直方向上受到重力和支持力的作用,这两个力是一对平衡力,故受到2对平衡力的作用,故D错误。
10.2019年5月,英国科学家利用稀有化学元素镅成功点亮了一只小灯泡,该实验的成功为接下来在太空电池中使用镅奠定了基础。镅的相对原子质量为241,核外电子数为95,则镅原子的核电荷数为( )
A. 95 B.146 C.241 D.336
【答案】 A
【解析】镅的核电荷数等于它的核外电子数,也就是95,故A正确,而B、C、D错误。
11.地质学家在浙江的西北部发现了稀土矿,其中含有一种元素钪,钪呈银白色,质软,在空气中会迅速
氧化而失去光泽。主要存在于极稀少的钪钇石中。下列有关钪的说法中错误的是( )
A. 钪是一种金属元素,产量少 B. 稀土矿是一种混合物
C. 钪原子的相对原子质量为44.96 D. 钪的化学性质不活泼
【答案】 D
【解析】
A.根据“主要存在于极稀少的钪钇石中”可知,金属钪的产量很少,故A正确不合题意;
B.稀土矿中含有多种物质,因此它是混合物,故B正确不合题意;
C.钪原子的相对原子质量为44.96,故C正确不合题意;
D.根据“在空气中会迅速氧化而失去光泽”可知,金属钪的化学性质非常活泼,故D错误符合题意。
12.安全用电,幸福万家!下列情况(请勿模仿)不会发生触电事故的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】
A、人站在地面接触火线,电流从火线经人体流向大地,形成单线触电,故A会触电;
B、人站在木凳上,单手接触火线,此时人体带电,但不能形成通路,故B不会触电;
C、人站在木凳上,双手分别接触火线和零线,电流从火线经人体流向零线,故C会触电;
D、人站在地面上,双手分别接触火线和零线,电流从火线经人体流向零线和地面,故D会触电。
13.硼是作物生长必需的微量营养元素,硼元素的相关信息如图所示。下列有关硼的说法正确的是( )
A.相对原子质量是10.81g B.属于金属元素 C.原子的核电荷数为5 D.原子核外有6个电子
【答案】 C
【解析】
A.相对原子质量的单位是“1”,故A错误;
B.硼是非金属元素,故B错误;
C.原子序数是5,那么硼原子的核电荷数也是5,故C正确;
D.因为核电荷数=核外电子数=5,所以原子核外有5个电子,故D错误。
14.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。下列说法正确的是( )
A.若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,则电磁铁左侧为S极
B.若电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,则电磁铁右侧为S极
C.要使血液流出该“血泵”,电流需从a端流进线圈,从b端流出线圈
D.要使血液流入该“血泵”,电流需从a端流进线圈,从b端流出线圈
【答案】C
【解析】由图知:当“人工心脏泵”工作时,血液从阀门S2抽进,从阀门S1送出;
A.若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,由安培定则可知,电磁铁左侧为N极,故A错误;
B.若电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,由安培定则可知,电磁铁右侧为N极,故B错误;
C.要使血液流出该“血泵”,活塞要向右移动,故电磁铁和左侧磁体相互排斥,电磁铁左侧应该为N极,由安培定则可知,电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,故C正确;
D.要使血液流入该“血泵”活塞要向左移动,故电磁铁和左侧磁体相互吸引,电磁铁左侧应该为S极,由安培定则可知,电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,故D错误。
15.以科学原理和事实为依据进行推理是学习科学的一种重要方法,下列推理合理的是( )
A.自然界存在一百多种元素,因此元素周期表中的任意几种元素都可组合成新物质
B.金刚石和石墨是不同的物质。所以把石墨转化成金刚石一定属于化学变化
C.原子和分子都可以构成物质,因此物质不是由分子构成,就一定是由原子构成
D.Fe2O3和FeO的元素组成相同,所以它们的化学性质也完全相同
【答案】 B
【解析】
A.不同的元素具有不同的性质,不同的元素不能任意组合成新物质,A不符合题意。
B.化学变化的本质是有新物质产生,金刚石和石墨属于不同的物质,因此石墨转成金刚石属于化学变化,
B符合题意。
C.构成物质的微粒有分子、原子和离子,C不符合题意。
D. Fe2O3和FeO 的元素组成相同,但是分子构成不同,所以性质不同,D不符合题意。
二、填空题:(本大题有 小题20空,每空2分,共40分)
16.写出下列符号中数字“2”的含义。
(1)H2:________。 (2)2H:________。 (3)2HCl:________。 (4)H2O:________。
【答案】(1)1个氢分子由2个氢原子构成(2)2个氢原子(3)2个氯化氢分子
(4)1个水分子中含有2个氢原子
17.如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图,指针会绕着转动轴O转动。
(1)根据右手螺旋定则,通电螺线管的右端为 极。如图演示仪是通过 来反映电磁铁磁性的强弱。
(2)若磁铁左端为S极,将开关S从a换到b点,并调节变阻器的滑片使电流表的示数不变,则刻度盘示数 。
【答案】(1)N;(2)指针指示的数值;(3)增大。
【解析】从图可知,电流从螺线管的左端流入,右端流出,根据安培定则可知,螺线管右端是N极,左端是S极;演示仪通过指针指示的数值来反映电磁铁磁性的强弱;将开关S由a换到b时,调节变阻器的滑片P,保持电流表的示数不变,即电流不变,将开关S由a换到b时,线圈匝数增多,则电磁铁的磁性增强,螺线管的右端为N极对磁铁左端S极的吸引力增大,则刻度盘示数增大。
18.元素周期表是学习科学的重要工具。下表是元素周期表的一部分,请回答下列问题。
(1)不同种元素之间最本质的区别是________不同。
A. 相对原子质量B. 质子数C. 中子数
(2)第3号元素属于________(选填“金属”或“非金属”)元素。
(3)第12号元素和第17号元素组成化合物的化学式是________。
【答案】 (1)B (2)金属 (3)MgCl2
【解析】(1) 不同种元素之间最本质的区别是质子数不同;
(2) 第3号元素为锂元素,属于金属元素;
(3) 第12号元素和第17号元素组成化合物是氯化镁,化学式为 MgCl2 ;
19.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 。
【答案】(1)电磁感应现象;(2)向前;(3)机械能转化为电能。
【解答】
(1)刹车时,车轮带动线圈转动,线圈做切割磁感线运动,线圈中产生电流,这是电磁感应现象;
(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产生的电流方向从c到d,则所受的阻力方向是向前;
(3)利用能量回收系统刹车时,发生的是电磁感应现象,能量转化的情况是机械能转化为电能。
20.对于家庭中所使用的电器,无论是其电路还是电器本身,都有着安全使用的要求。
(1)图甲为某大功率用电器的插头,在出厂时,只有检测到用电器的金属外壳与 (填“①”“②”或“③”)相连时,该用电器才为合格产品。请再提出一点使用该用电器时需遵守的安全注意事项 。
(2)图乙中,闭合开关S,灯泡发光;将一电饭煲插头插入三孔插座后,闭合电饭煲开关,发现灯泡突然熄灭,同时电饭煲也不工作。则下列叙述不正确的是 。
A.上述故障可能是电路过载致使保险丝熔断造成的
B.若用测电笔检测B、C、D各点,氖管可能都不发光
C.若将电饭煲开关断开,灯泡将重新发光
D.换一个新灯泡,可能仍然不会发光
【答案】(1)①;三脚插头不能掰断接地的插头后接到两孔插座内;(2)C。
【解析】
(1)有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的A脚与该用电器的外壳相连,再通过三孔插座与地线相连,可防止因外壳漏电而触电;所以若检测到插头中间的金属脚①与用电器的金属外壳相连,则该用电器为合格产品;使用该用电器时三脚插头不能掰断接地的金属片后接到两孔插座内。
(2)电灯和电饭煲突然停止工作,这说明电路是断开的;
A、闭合电饭煲的开关,由于电饭煲的电功率较大,会引起干路中电流过大,保险丝可能会熔断,则电灯和电饭煲都会停止工作,故A不符合题意;
B.若用测电笔检测B、C、D各点,管都不发光,这说明进户火线断路了,会出现题中故障,故B不符合题意;
C.若将电饭煲开关断开,由于干路出现了断路故障,则灯泡不会重新发光,故C符合题意;
D.换一个新灯泡,可能仍然不会发光,因为进户线断路了,故D不符合题意。
21. (1)某三价金属与氧元素形成的化合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 ;若其中B为-n价,则此化合物中A元素的化合价为 价。
(3)元素R可与氧形成多种化合物,其中RO中含氧53.33%,那么相对分子质量为76,含氧量为63.16%的R与氧元素形成的化合物的化学式是 。
【解析】
(1)设该化合物为R2O3,则×100%=30%,解得a=56,即该金属的相对原子质量为56。
(2)设A、B元素的相对原子质量分别为a、b,化学式为AxBy,a∶b=2∶1,ax∶by=2∶3,
得x∶y=1∶3,因此化学式为AB3。若B元素化合价为-n价,根据化合物中所有元素化合价代数和为零,可求得A元素化合价为+3n价。
(3)因RO中含氧53.33%,则×100%=53.33%,a=14,查得R为N元素。设所求化学式为N2Ox,则28+16x=76,x=3,即化学式为N2O3。
三、探究题:(本大题有4小题,每空3分,共42分)
22. 探究原子结构的奥秘:1803年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说,他认为一切物质是由原子构成的,这些原子是微小的不可分割的实心球。1911年,英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子(α粒子是带两个单位正电荷的氦原子核)轰击金箔(金原子的核电荷数为79,相对原子质量为197)时,发现大多数α粒子能穿透金箔,而且不改变原来的运动方向,但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来(如图)。
图3-4
(1) 若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就会发生大角度散射。卢瑟福所说的“极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来”中的“质点”指的是 。
(2) 绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填字母)。
A.原子内部绝大部分空间是空的 B.原子的质量是均匀分布的
(3)金原子的核外电子数为中子数为 。
(4)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.玻尔的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
【答案】(1) 原子核 (2)A (3)118 (4)A、B、D
23.断路器因方便、安全,被广泛使用。
(1)如图1所示为断路器的工作原理图,当电流过大时,它的工作顺序是 (填字母)。
①簧锁装置脱开; ②接触点断开;
③电流过大,双金属片发热就多; ④双金属片弯曲,触动簧锁装置。
A.③④②① B.③④①② C.③①④② D.③②④①
(2)一般固体受热时,在各个方向上的长度都会膨大,在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请根据实验记录回答:
实验序号 材料 升高的温度(℃) 原长(m) 伸长量(mm)
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
①从3、4两组实验记录可以看出物体的伸长量与 有关。
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,根据上面的实验记录确定双金属片上下层的材料分别是 (填“黄铜和康铜”或“康铜和黄铜”)。
【答案】(1)B;(2)①升高的温度; ②康铜和黄铜。
【解析】
(1)图示为断路器的工作原理图,当电流过大时,工作过程③电流过大,双金属片发热就多,④双金属片弯曲,触动簧锁装置;①簧锁装置脱开,导致②接触点断开,故这群的顺序是③④①②,故选:B;
(2)①从3、4两组实验记录可以看出:材料、原长相同,升高的温度不相同,伸长量不相同,故物体的伸长量还与升高的温度有关;
②当温度升高,金属片变长,要想双金属片向上弯曲,就必须让下面的金属片线膨胀比上面的金属片线膨胀大,才能达到目的。从表中1、3两组实验数据可知,康铜的线膨胀较小,故双金属片与簧锁装置靠近的一边是康铜,另一侧是黄铜。
24.相对原子质量(即原子量)是原子实际质量与基准相比后得出的比值。基准的确定历经几代科学家的研究,下列是其历程的部分资料:
(1)若氢原子质量为a,氧原子质量为b,以道尔顿的原子量基准,氧原子的相对原子质量为 。
(2)结合资料三,请推测斯达的原子量基准后来被取代的原因是 。
(3)现代科学将一个原子的真实质量与一个C﹣12原子质量的做比较,即可得到该原子的相对原子质量。下列利用的科学方法相似的是 。(可多选)
A.衡量物体质量的大小是以国际千克原器的质量为基准
B.水和酒精混合之后总体积减小,说明分子间存在空隙
C.研究木星体积时,若地球体积被定为1,则木星体积为1321
D.研究影响动能大小因素时,通过木块移动距离来反映小球的动能
E.研究电流与电压关系时,控制电阻大小不变
【答案】(1);
(2)氧有三种同位素,斯达所制定的基准没有指定是氧的哪一种同位素;
(3)AC。
【解析】
(1)道尔顿提出以氢原子的质量为基准,其他原子的质量均与氢原子作比较得到原子量,则若氢原子质量为a,氧原子质量为b,以道尔顿的原子量基准,氧原子的相对原子质量为;
(2)氧有三种同位素,斯达所制定的基准没有指定是氧的哪一种同位素,所以斯达的原子量基准后来被取代;
(3)现代科学将一个原子的真实质量与一个C﹣12原子质量的做比较,即可得到该原子的相对原子质量,下列利用的科学方法相似的是衡量物体质量的大小是以国际千克原器的质量为基准,研究木星体积时,若地球体积被定为1,则木星体积为1321,故选:AC。
25.小明设计了一种“自动限重器”,如图(甲)所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请回答:
(1)由图(乙)中的图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1的阻值将 。
(2)用笔画线代替导线将图(甲)的电路连接完整。
(3)随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将 ,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为600N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为 Ω。
【答案】(1)减小;(2)如图(甲)所示:;
(3)增强;80。
【解答】解:(1)由图(乙)中的图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1的阻值将减小。
(2)将货物装载机和上触点串联组成工作电路,将R1、滑动变阻器R2、电磁铁串联接入控制电路,电路如图(甲)所示。
(3)随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将增强;
当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,此时控制电路中的总电阻为:;
根据题图(乙)可知,此时压敏电阻的阻值R1=120Ω,所以此时滑动变阻器接入电路的最大阻值至少为:R2=R﹣R1=200Ω﹣120Ω=80Ω。
四、综合题:(本大题有5小题,26小题5分,27、28小题各6分,29小题9分,30小题7分,共33分)
26.用符号或化学式表示:
(1)n个硫原子________; (2)3个铝离子________ ; (3)4个硝酸根离子________;
(4)氦气________; (5)氯化钙中钙元素的化合价为+2 价________。
【答案】 (1)nS(2)3Al3+(3)(4)He(5)
27.苹果中富含苹果酸,具有增强消化,降低有害胆固醇等作用,苹果酸的分子式为C4H6O5,请计算:
(1)苹果酸的相对分子质量是 。
(2)苹果酸中碳、氢、氧三种元素的质量比是 (最简整数比)。
(3)13.4g苹果酸中含C元素质量多少克?(写出计算过程)。
【答案】
(1)苹果酸的相对分子质量为12×4+1×6+16×5=134。
(2)苹果酸中碳、氢、氧三种元素的质量比是(12×4)∶(1×6)∶(16×5)=24∶3∶40。
(3) 13.4g苹果酸中含C元素质量为13.4g××100%=4.8g。
28.阳阳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。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(额定电压为1.8V)
(1)该项目学习经历时间较长,包含的重要环节有:①学习节能夜跑灯的工作原理——电磁感应现象;②小组合作设计夜跑灯结构图;③小组合作制作夜跑灯;④公布节能夜跑灯评价标准;⑤节能夜跑灯展示评比:⑥探究感应电压大小的影响因素。你认为上述环节最合理的排序是________。
(2)阳阳小组用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示,根据表中数据分析,在其他条件不变的情况下,阳阳小组至少要绕制____匝线圈,才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
(3)甲图为阳阳小组制作好的节能夜跑灯的结构图,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,磁体在乙图手臂的哪个部位,并简述理由________。
【答案】①⑥④②③⑤ 500 见解析
【解析】
(1)首先要有知识准备,学习节能夜跑灯的工作原理和探究感应电压大小的影响因素;然后公布节能夜跑灯评价标准;接着设计夜跑灯结构图;合作制作夜跑灯;最后节能夜跑灯展示评比,合理的顺序是①⑥④②③⑤。
(2)使额定电压为1.8V的LED灯正常发光,在其他条件不变的情况下,需要绕制线圈的匝数
(3)磁体在乙图手臂的B处,夜跑时,前后甩臂过程中,磁体由于惯性在水管中前后往返运动,线圈才能不断切割磁感线,闭合电路中会产生感应电流,如果磁体在手臂的A处,由于重力的作用将停留在水管的下端,与线圈不发生相对运动,不会产生感应电流。
29.文成县黄坦镇仙果园艺场在柑橘园放养土鸡,某项目化研究小组为其设计一款土鸡孵化器,加快土鸡孵化,其结构如图甲所示。ABC为轻质杠杆,始终处于水平位置,B为支点,AB:BC=1:4,控制电路电源电压U=12V恒定不变,电磁铁线圈电阻不计,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,压敏电阻RF的阻值与压力关系如图乙所示。气室内气体对活塞压力与温度变化关系如图丙所示,鸡蛋孵化时间与温度关系如图表一所示。
表
鸡蛋孵化阶段 孵化温度
第一阶段:第1﹣6天 38.5℃
第二阶段:第7﹣14天 38℃
第三阶段:第15天 37.9℃
第四阶段:第16﹣21天 37.3﹣37.5℃
工作原理:当开关S1、S2均闭合,电热丝开始加热,控制电路中电流I≥0.25安时,衔铁被吸下,当温度低于设定温度时,衔铁上弹,电热丝重新加热。
(1)开关S1闭合后电磁铁上端的极性为 极。
(2)为达到第一阶段孵化所需温度,通过计算滑动变阻器阻值应调节为多大?
(3)完成第一阶段孵化后,要使孵化器内的温度降低,除调节滑动变阻器外,还可以如何调节,并说明理由。
【答案】(1)S;
(2)滑动变阻器阻值应调节为23Ω;
(3)可以适当提高控制电路的电源电压,保持电路中电流大小不变;还可以将支点B向左移到适当位置,增大压敏电阻RF受到的压力,减小压敏电阻RF的阻值,保持电路中电流大小不变;还可以适当增加电磁铁的线圈匝数,使电磁铁磁性增强。
【解析】
(1)根据安培定则,电磁铁上端是S极,下端为N极;
(2)第一阶段孵化所需温度38.5℃,由图丙可知,气体对活塞的压力为FC=4N;
已知ABC为轻质杠杆,始终处于水平位置,B为支点,AB:BC=1:4,根据杠杆平衡条件可得,
压敏电阻RF受到的压力为:FA=4FC=4×4N=16N,
由图乙可知,此时压敏电阻RF的阻值为RF=25Ω;
当控制电路中电流I=0.25A时,衔铁被吸下,此时电路中的总电阻为:R总48Ω,
根据电阻的串联规律可得,R滑=R总﹣RF=48Ω﹣25Ω=23Ω;
(3)电磁继电器吸引衔铁断开时,所需的电流大小为定值;根据图丙可知,当降低孵化温度时,气室内气体对活塞的压力减小,根据杠杆平衡条件可知,压敏电阻RF受到的压力减小,根据图乙可知,压敏电阻RF的阻值增大,根据欧姆定律可知,电路中电流变小;要保持电流大小不变,可以减小动变阻器接入电路的阻值,也可以适当提高控制电路的电源电压,保持电路中电流大小不变;还可以将支点B向左移到适当位置,增大压敏电阻RF受到的压力,减小压敏电阻RF的阻值,保持电路中电流大小不变;还可以适当增加电磁铁的线圈匝数,使电磁铁磁性增强。
30.随着庭电气化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题,下表提供了一组人体电阻的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。
测量项目 手和手之间电阻 手与脚之间电阻 手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时 200千欧 300千欧 8000千欧
出汗或潮湿时 1千欧 1千欧 10千欧
(1)小明同学也想试一试自己安装电路,在安装电路之前,必须要使用测电笔来判断电路的火线和零线,如图甲、乙所示是小明同学使用测电笔的两种方法,正确的是 。
(2)一个全身潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故。通过计算分析此时保险丝是否熔断?(写出计算过程)
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电阻约为20兆欧,则防电墙的电阻大约是
兆欧。
【答案】(1)甲;(2)通过计算可知此时保险丝不会熔断;(3)420。
【解析】
(1)使用测电笔时,手要与测电笔尾部的金属体接触,才能辨别火线和零线,故正确的是甲;
(2)由表中数据知,此时人体电阻大约为R=1000Ω,
则通过人体的电流:I0.22A;
用电器两端的电压为220V,电阻为44Ω,根据欧姆定律可得,只有用电器R接入电路时通过保险丝的电流:I5A;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过保险丝的电流:
I总=I+I人=5A+0.22A=5.22A,因为人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流(8A),
所以保险丝不熔断;
(3)在异常漏电的情况下,人体与防电墙串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时防电墙的电压:U墙=U﹣U人=220V﹣10V=210V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I,
则防电墙的电阻大约是:R墙R人20MΩ=420MΩ。
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2024-2025学年第二学期八下科学期中学习评价(三)
(范围:第1-2章 时间:120分钟,满分160分)
一、选择题:(本大题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个符合题目要求的,不选、错选、多选均不得分。)
1.某品牌的纯牛奶的包装盒上标有:每100毫升中含钠58毫克、钙120毫克,这里的钠、钙是指( )
A. 元素 B. 单质 C. 原子 D. 离子
2.图示分析法是学习科学的一种重要方法。下列图示分析正确的是( )
A. 地壳中元素含量 B. 原子结构 C. 物质分类 D. 空气中各成分含量
3.在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是( )
A.树叶尖端指向地磁南极
B.指南针的“N”应标注在树叶尖端
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引
4.模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的事物。下列磁感线模型正确的是( )
A. B. C. D.
5.思维导图有助于建构知识,如图是小金建立的有关物质宏观组成和微观构成的思维导图,其中“▲”应
填入的是( )
A. 原子 B. 中子 C. 电子 D. 质子
6.我们在生产、生活中不可避免地要用到消毒剂。臭氧(O3)、二氧化氯(ClO2)、双氧水(H2O2)等都是常用的消毒剂,三种物质中都含有( )
A. 氧分子 B. 氧原子 C. 氧气 D. 氧元素
7.图甲是某科学兴趣小组制作的“磁浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁,底座中的电磁铁就能使它稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源的左端为正极
B.该磁浮地球仪的原理是同名磁极互相吸引
C.向左移动滑片P可增加地球仪“漂浮”的高度
D.增加电磁铁的线圈匝数可降低地球仪“漂浮”的高度
8.哈尔滨、杭州等地将打造低真空超高速磁浮飞行巴士,时速可达1 000公里以上。磁浮飞行巴士采用能量回收制动方式,巴士到站前停止动力供应,继续向前运行,内部线圈切割磁感线产生电流,部分机械能转化为电能进行回收。下列四幅图中能反映能量回收原理的是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,条形磁铁置于水平桌面上,电磁铁水平放置且左端固定,当电路中滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动,条形磁铁仍静止,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁左端是S极
B.条形磁铁受到的摩擦力方向向右,逐渐减小
C.条形磁铁受到的摩擦力方向向左,逐渐增大
D.条形磁铁受到一对平衡力的作用
10.2019年5月,英国科学家利用稀有化学元素镅成功点亮了一只小灯泡,该实验的成功为接下来在太空电池中使用镅奠定了基础。镅的相对原子质量为241,核外电子数为95,则镅原子的核电荷数为( )
A. 95 B.146 C.241 D.336
11.地质学家在浙江的西北部发现了稀土矿,其中含有一种元素钪,钪呈银白色,质软,在空气中会迅速
氧化而失去光泽。主要存在于极稀少的钪钇石中。下列有关钪的说法中错误的是( )
A. 钪是一种金属元素,产量少 B. 稀土矿是一种混合物
C. 钪原子的相对原子质量为44.96 D. 钪的化学性质不活泼
12.安全用电,幸福万家!下列情况(请勿模仿)不会发生触电事故的是( )
A.A B.B C.C D.D
13.硼是作物生长必需的微量营养元素,硼元素的相关信息如图所示。下列有关硼的说法正确的是( )
A.相对原子质量是10.81g B.属于金属元素 C.原子的核电荷数为5 D.原子核外有6个电子
14.医生给心脏疾病的患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏,以推动血液循环。如图是该装置的示意图,线圈ab固定在用软铁制成的活塞柄上(相当于一个电磁铁),通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通,阀门S1只能向外开启,S2只能向内开启。下列说法正确的是( )
A.若电流从a端流进线圈,从b端流出线圈,则电磁铁左侧为S极
B.若电流从b端流进线圈,从a端流出线圈,则电磁铁右侧为S极
C.要使血液流出该“血泵”,电流需从a端流进线圈,从b端流出线圈
D.要使血液流入该“血泵”,电流需从a端流进线圈,从b端流出线圈
15.以科学原理和事实为依据进行推理是学习科学的一种重要方法,下列推理合理的是( )
A.自然界存在一百多种元素,因此元素周期表中的任意几种元素都可组合成新物质
B.金刚石和石墨是不同的物质。所以把石墨转化成金刚石一定属于化学变化
C.原子和分子都可以构成物质,因此物质不是由分子构成,就一定是由原子构成
D.Fe2O3和FeO的元素组成相同,所以它们的化学性质也完全相同
二、填空题:(本大题有 小题20空,每空2分,共40分)
16.写出下列符号中数字“2”的含义。
(1)H2:________。 (2)2H:________。 (3)2HCl:________。 (4)H2O:________。
17.如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图,指针会绕着转动轴O转动。
(1)根据右手螺旋定则,通电螺线管的右端为 极。如图演示仪是通过 来反映电磁铁磁性的强弱。
(2)若磁铁左端为S极,将开关S从a换到b点,并调节变阻器的滑片使电流表的示数不变,则刻度盘示数 。
18.元素周期表是学习科学的重要工具。下表是元素周期表的一部分,请回答下列问题。
(1)不同种元素之间最本质的区别是________不同。
A. 相对原子质量B. 质子数C. 中子数
(2)第3号元素属于________(选填“金属”或“非金属”)元素。
(3)第12号元素和第17号元素组成化合物的化学式是________。
19.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 。
20.对于家庭中所使用的电器,无论是其电路还是电器本身,都有着安全使用的要求。
(1)图甲为某大功率用电器的插头,在出厂时,只有检测到用电器的金属外壳与 (填“①”“②”或“③”)相连时,该用电器才为合格产品。请再提出一点使用该用电器时需遵守的安全注意事项 。
(2)图乙中,闭合开关S,灯泡发光;将一电饭煲插头插入三孔插座后,闭合电饭煲开关,发现灯泡突然熄灭,同时电饭煲也不工作。则下列叙述不正确的是 。
A.上述故障可能是电路过载致使保险丝熔断造成的
B.若用测电笔检测B、C、D各点,氖管可能都不发光
C.若将电饭煲开关断开,灯泡将重新发光
D.换一个新灯泡,可能仍然不会发光
21. (1)某三价金属与氧元素形成的化合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 ;若其中B为-n价,则此化合物中A元素的化合价为 价。
(3)元素R可与氧形成多种化合物,其中RO中含氧53.33%,那么相对分子质量为76,含氧量为63.16%的R与氧元素形成的化合物的化学式是 。
三、探究题:(本大题有4小题,每空3分,共42分)
22. 探究原子结构的奥秘:1803年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说,他认为一切物质是由原子构成的,这些原子是微小的不可分割的实心球。1911年,英国科学家卢瑟福用一束平行高速运动的α粒子(α粒子是带两个单位正电荷的氦原子核)轰击金箔(金原子的核电荷数为79,相对原子质量为197)时,发现大多数α粒子能穿透金箔,而且不改变原来的运动方向,但是也有一小部分α粒子改变了原来的运动路径,甚至有极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来(如图)。
图3-4
(1) 若原子质量、正电荷在原子内均匀分布,则极少数α粒子就会发生大角度散射。卢瑟福所说的“极少数的α粒子好像碰到了坚硬不可穿透的质点而被弹了回来”中的“质点”指的是 。
(2) 绝大多数α粒子穿过后方向不变,说明 (填字母)。
A.原子内部绝大部分空间是空的 B.原子的质量是均匀分布的
(3)金原子的核外电子数为中子数为 。
(4)从原子结构模型建立的过程中,我们发现 (填字母)。
A.科学模型的建立是一个不断完善、不断修正的过程
B.模型在科学研究中起着很重要的作用
C.玻尔的原子模型建立,使人们对原子结构的认识达到了完美的境界
D.人类借助模型的建立,对原子的认识逐渐接近本质
23.断路器因方便、安全,被广泛使用。
(1)如图1所示为断路器的工作原理图,当电流过大时,它的工作顺序是 (填字母)。
①簧锁装置脱开; ②接触点断开;
③电流过大,双金属片发热就多; ④双金属片弯曲,触动簧锁装置。
A.③④②① B.③④①② C.③①④② D.③②④①
(2)一般固体受热时,在各个方向上的长度都会膨大,在冷却时都会缩小。物体在某一方向上长度的膨胀称为线膨胀。下表是科技小组的同学探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请根据实验记录回答:
实验序号 材料 升高的温度(℃) 原长(m) 伸长量(mm)
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 0.15
4 康铜 30 1.00000 0.65
5 铝 10 2.00000 0.46
6 铝 30 1.00000 0.69
①从3、4两组实验记录可以看出物体的伸长量与 有关。
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片与康铜片双金属合在一起的温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,根据上面的实验记录确定双金属片上下层的材料分别是 (填“黄铜和康铜”或“康铜和黄铜”)。
24.相对原子质量(即原子量)是原子实际质量与基准相比后得出的比值。基准的确定历经几代科学家的研究,下列是其历程的部分资料:
(1)若氢原子质量为a,氧原子质量为b,以道尔顿的原子量基准,氧原子的相对原子质量为 。
(2)结合资料三,请推测斯达的原子量基准后来被取代的原因是 。
(3)现代科学将一个原子的真实质量与一个C﹣12原子质量的做比较,即可得到该原子的相对原子质量。下列利用的科学方法相似的是 。(可多选)
A.衡量物体质量的大小是以国际千克原器的质量为基准
B.水和酒精混合之后总体积减小,说明分子间存在空隙
C.研究木星体积时,若地球体积被定为1,则木星体积为1321
D.研究影响动能大小因素时,通过木块移动距离来反映小球的动能
E.研究电流与电压关系时,控制电阻大小不变
25.小明设计了一种“自动限重器”,如图(甲)所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值忽略不计。请回答:
(1)由图(乙)中的图象可知,随着压力F的增大,压敏电阻R1的阻值将 。
(2)用笔画线代替导线将图(甲)的电路连接完整。
(3)随着控制电路电流的增大,电磁铁的磁性将 ,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为600N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为 Ω。
四、综合题:(本大题有5小题,26小题5分,27、28小题各6分,29小题9分,30小题7分,共33分)
26.用符号或化学式表示:
(1)n个硫原子________; (2)3个铝离子________ ; (3)4个硝酸根离子________;
(4)氦气________; (5)氯化钙中钙元素的化合价为+2 价________。
27.苹果中富含苹果酸,具有增强消化,降低有害胆固醇等作用,苹果酸的分子式为C4H6O5,请计算:
(1)苹果酸的相对分子质量是 。
(2)苹果酸中碳、氢、氧三种元素的质量比是 (最简整数比)。
(3)13.4g苹果酸中含C元素质量多少克?(写出计算过程)。
28.阳阳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。
[项目要求]设计制作节能夜跑灯,将日常跑步产生的机械能转化为电能使LED灯发光。
[提供器材]塑料水管、胶塞、圆柱形强磁体、漆包线、LED灯(额定电压为1.8V)
(1)该项目学习经历时间较长,包含的重要环节有:①学习节能夜跑灯的工作原理——电磁感应现象;②小组合作设计夜跑灯结构图;③小组合作制作夜跑灯;④公布节能夜跑灯评价标准;⑤节能夜跑灯展示评比:⑥探究感应电压大小的影响因素。你认为上述环节最合理的排序是________。
(2)阳阳小组用磁性相同的磁体,以相同的速度切割磁感线,探究感应电压大小和线圈匝数关系,具体数据如表所示,根据表中数据分析,在其他条件不变的情况下,阳阳小组至少要绕制____匝线圈,才能使额定电压为1.8V的LED灯正常发光。
线圈匝数 50匝 100匝 150匝 200匝
感应电压 0.18V 0.36V 0.54V 0.72V
(3)甲图为阳阳小组制作好的节能夜跑灯的结构图,线圈缠绕在塑料水管外壳并与LED灯构成闭合电路,磁体在乙图手臂的哪个部位,并简述理由________。
29.文成县黄坦镇仙果园艺场在柑橘园放养土鸡,某项目化研究小组为其设计一款土鸡孵化器,加快土鸡孵化,其结构如图甲所示。ABC为轻质杠杆,始终处于水平位置,B为支点,AB:BC=1:4,控制电路电源电压U=12V恒定不变,电磁铁线圈电阻不计,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,压敏电阻RF的阻值与压力关系如图乙所示。气室内气体对活塞压力与温度变化关系如图丙所示,鸡蛋孵化时间与温度关系如图表一所示。
表
鸡蛋孵化阶段 孵化温度
第一阶段:第1﹣6天 38.5℃
第二阶段:第7﹣14天 38℃
第三阶段:第15天 37.9℃
第四阶段:第16﹣21天 37.3﹣37.5℃
工作原理:当开关S1、S2均闭合,电热丝开始加热,控制电路中电流I≥0.25安时,衔铁被吸下,当温度低于设定温度时,衔铁上弹,电热丝重新加热。
(1)开关S1闭合后电磁铁上端的极性为 极。
(2)为达到第一阶段孵化所需温度,通过计算滑动变阻器阻值应调节为多大?
(3)完成第一阶段孵化后,要使孵化器内的温度降低,除调节滑动变阻器外,还可以如何调节,并说明理由。
30.随着庭电气化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题,下表提供了一组人体电阻的数据。如图所示,用电器R(阻值为44欧),电路中还有熔断电流为8A的保险丝。
测量项目 手和手之间电阻 手与脚之间电阻 手与塑料鞋底之间电阻
完全干燥时 200千欧 300千欧 8000千欧
出汗或潮湿时 1千欧 1千欧 10千欧
(1)小明同学也想试一试自己安装电路,在安装电路之前,必须要使用测电笔来判断电路的火线和零线,如图甲、乙所示是小明同学使用测电笔的两种方法,正确的是 。
(2)一个全身潮湿的人,赤脚站在地上,由于不小心,手接触火线,发生触电事故。通过计算分析此时保险丝是否熔断?(写出计算过程)
(3)为用电安全,有的电热水器安装了防电墙。防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻,从而降低异常情况下经过人体的电流值。经过防电墙处理后,发生异常情况时,人体承受的电压约10V,如图所示,这就保证了人体安全。若人体的最大电阻约为20兆欧,则防电墙的电阻大约是
兆欧。
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