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期末分题型复习：实验题二
、实验探究题
发光二极管简称LED，是一种高效节能的光源，用符号表示，具有单向通电性，在电路中电流只能从正极流入，从负极流出，反之则不发光。桐桐设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关“，于是将两个相同A平的LED灯反向并联后连接到电路中，与一段长Q直导线PQ构成闭合电路，PQ置于磁场中，并进行如下实验：
①使PQ快速向外切割磁感线，发现A灯发光，B灯不发光；
②再使PQ快速向里切割磁感线，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，选用LED灯的作用：　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论：　 　。
（3） 请做出合理猜想：感应电流的方向还与　 　有关，则在做了上述实验后，还应该补做的实验是　 　。
如图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢？小明认为在磁铁的两端。为了验证自己的猜想，他做了如下的实验：
步骤1：将两个磁铁按图甲放置，手拿住上面的磁铁，将下面磁铁的两端分别接触上面磁铁的下端，下面磁铁均掉落。
步骤2：将两个磁铁按图乙放置，手拿住上面的磁铁，下面的磁铁不会掉落。
（1）根据小明的实验，可判断出小明的猜想是　 　 (填“正确”或“错误”)的。
（2）要确定该磁铁磁性最强的部位，你还能想到的实验方案是　 　。
（1）通电线圈在磁场中的转动情况如图甲．乙、丙所示，其中线圈处于平衡位置的是图乙；图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反，其原因是　 　。
（2）用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用刀片将漆全部刮掉，作为转动轴，做成如图丁所示的发电机模型，使小风车转动，观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是　 　，该过程中能量的转化是　 　；若将电流计换成电源，则线圈　 　(填“能”或“不能”)连续转动。
小敏了解到发光二极管（LED）具有单向导电性，如图甲，当电流从“+”极流入时，LED灯会发光，当电流从“﹣”极流入时，LED灯则不发光。小敏设想用LED灯来研究“感应电流的方向与哪些因素有关”，于是将两个相同的LED灯反向并联后接到线路中，与线圈构成闭合电路，并进行了如下实验操作：
①条形强磁铁（钕铁硼强磁铁）的N极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中（如图乙），发现A灯发光，B灯不发光；
②再将插入线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，发现B灯发光，A灯不发光。
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是　 　。
（2）通过上述实验可以获得的结论是　 　。
（3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是　 　。
（4）结合上述已获得的结论，小明按图丙实验：将S极朝下放置于线圈中的条形强磁铁快速向上拔出，可以观察到灯A．B的发光情况是_________。
A．A灯发光，B灯不发光 B．B灯发光，A灯不发光
C．A和B灯均不发光 D．A和B灯均发光
人类对原子结构的认识永无止境。请根据所学知识回答：
（1）道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均　 　（填“正确”或“错误”）
（2）卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是个__________。
A．建立模型的过程 B．得出结论的过程
C．提出问题的过程 D．验证证据的过程
（3）卢瑟福在α散射实验中（α粒子带正电荷），断定原子中的绝大部分空间是空的，他的依据是：　 　
探究原子结构的奥秘。
[情境提供]19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到1897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]1911年英国科学家卢瑟福进行了著名的a粒子轰击金属箔的实验。如图所示：
①放射源——放射性物质放出 a粒子(带正电荷)，质量是电子质量的7 000倍；
②金属箔——作为靶子，厚度 1 μm，重叠了3 000层左右的原子；
③荧光屏——α粒子打在上面发出闪光；
④显微镜——通过显微镜观察闪光，且通过360度转动可观察不同角度α粒子的到达情况。
[收集证据]绝大多数α粒子穿过金属箔后仍沿原来的方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达180°，像是被金属箔弹了回来。
[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。
[解释与结论]
（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　 　(填“会”或“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　 　 。
（2）科学家对原子结构的探究经历了三个过程，通过α粒子散射实验，你认为原子结构为 (填字母)。
A． 道尔顿模型特点：不可再分的实心球体
B． 汤姆生模型特点：正负电荷均匀分布
C． 卢瑟福模型特点：核位于原子中心，质量集中在核上
下面是学习“制取氧气”后进行“氧气的性质”的探究实验，请回答：
（1）连接仪器组装成如左上图所示实验的装置。某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？　 　。
（2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，则用上图装置收集产生的氧气，气体应从　 　（填“c”或“d”）端进入。
（3）细铁丝在氧气中燃烧会火星四射。某兴趣小组对其产生原因进行探究。下表是他们将不同含碳量的铁丝（铁丝的直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：
物质 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象 剧烈燃烧、极少火星 剧烈燃烧、少量火星 （未填）
通过对表中结果分析，火星四射的现象可能与铁丝中的含碳量有关，表中未填的现象可能为　 　。
如图为春季某晴天一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。请根据图回答问题。
（1）曲线中C点和E点(外界环境中CO2浓度变化为零)处，植株处于何种生理活动状态： 　 　。
（2）根据该图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 　 　段，光合作用强度最强(高)的是 　 　点，植株积累有机物最多的　 　点。
实验室常用高锰酸钾制氧气，可能用到的装置如图所示。
（1）本实验可选用的发生和收集装置为　 　(填字母)。
（2）①写出高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式：　 　。
②上述反应的理论产氧率为　 　[产氧率=×100%，结果精确到0.1%]。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因有
　 　(测定过程中产生的误差可忽略)。
（3）某同学进行该实验并用排水法收集氧气，下列操作中正确的是　 　(填字母)。
a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体
b.当导管口有连续、均匀的气泡冒出时，开始收集氧气
c.集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面
d.气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面
小李学习了有关二氧化碳的知识后，进行了二氧化碳气体在水中的溶解性的探究，其实验步骤及装置如下：
①用大号针筒抽取200毫升二氧化碳气体。
②向试剂瓶中加入200毫升水(恰好加满)，塞紧双孔橡皮塞。
③连接大号针筒和试剂瓶，缓慢推动活塞，将二氧化碳注入水中。
（1）试剂瓶中加入的水应是 。
A．蒸馏水 B．自来水
（2）推动活塞时应尽量缓慢，其目的是　 　 。
（3）当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动。实验表明在该条件下，1体积水中能溶解　 　体积的二氧化碳。
在《植物的养护》拓展课上，某同学发现，给种植在不同土壤上的植物浇水，渗出的水量是不同的。同学们通过分析后，决定开展不同种类土壤保水能力强弱的探究活动，设计了如图所示的实验装置，并进行了如下研究：
【原理】土壤的保水性能越好，相同情况下，流失的水分就越　 　。
【器材】锥形瓶、漏斗、纱布、壤土、砂土、量筒等。
【方案】⑴实验中，在两个漏斗中应放入不同种类的土壤，除了浇水量相同外，还要控制相同的量是　 　。
⑵若通过实验得出壤土的保水性能好的结论，那么观察到的实验现象是　 　。
⑶实验时，有同学认为通过比较不同小组锥形瓶中水体积的多少，也能判断不同小组间所选用土壤的保水能力，你认为这种方法是否一定可行？　 　（选填“是”或“否”）。
用如图甲、乙两个装置来研究光照对蒸腾作用的影响。装置中玻璃板与钟罩之间都用凡士林密封。实验时将2个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下。实验不考虑红墨水中水的蒸发，2小时后，比较红墨水的下降程度。
（1）在实验材料上，选择了阔叶的法国梧桐的枝叶而不是松树的枝叶，其原因是　 　；
（2）甲装置中的红墨水下降程度明显说明　 　；
（3）利用以上装置还可以研究温度是否影响植物的蒸腾作用，请写出简单的设计思路　 　；
（4）树荫周围的温度往往会比周围低，因为蒸腾作用使植物体内的水不断发生　 　(填写物态变化名称)，吸收周围大气的热量的缘故。
期末分题型复习：实验题二答案解析
、实验探究题
（1）方便判断电路中电流的方向
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
（3）磁场方向；将磁体N、S极对换之后，PQ快速向外（或里）做切割磁感线运动，记录A．B灯的发光情况，与实验①（或②）结果进行比较
【答案】（1）错误
（2）利用铁屑，比较磁铁不同部位所吸引铁屑的多少
【解析】磁体各部分的磁性不同，条形磁体两端的磁性最强。磁体上磁性最强的部分叫磁极。
【解答】（1）根据步骤1和步骤2可知，这种椭球体磁铁磁性最强的部分在侧面，由磁铁的磁性最强部分位于磁极可知，侧面是磁极，所以小明的猜想是错误的；
（2）可以根据磁铁的不同部分的磁性强弱不同，磁极磁性最强。可以让磁铁去吸引铁质小物体，通过观察吸引的多少来判断磁极位置。所以实验方案是：利用铁屑，比较磁铁不同部位所吸引铁屑的多少。
故答案为：（1）错误；（2）利用铁屑，比较磁铁不同部位所吸引铁屑的多少
【答案】（1）ab和cd边中的电流方向相反
（2）电磁感应；机械能转化为电能；不能
【解析】（1）通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关。比较甲和丙可知，二者的磁场方向相同，只是电流方向相反。
（2）根据发电机的工作原理和能量转化解答。由于转动轴上的油漆全部刮掉，因此当线圈转过180°以后，通过线圈的电流方向与原来相反，受到作用力的方向与原来相反，于是线圈会在平衡位置附近振动，从而不能继续转动下去。
【解答】（1）通电线圈在磁场中的转动情况如图甲．乙、丙所示，其中线圈处于平衡位置的是图乙；图丙中ab和cd边所受磁场力的方向相反，其原因是：ab和cd边中的电流方向相反。
（2）用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直，用刀片将漆全部刮掉，作为转动轴，做成如图丁所示的发电机模型，使小风车转动，观察到电流计指针左右偏转。它的工作原理是电磁感应，该过程中能量的转化是机械能转化为电能；若将电流计换成电源，则线圈不能连续转动。
（1）便于判断电流的方向
（2）感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关
（3）条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况
（4）A
【解析】（1）发光二极管具有单项导电性，根据它是否发光，可以判断感应电流的方向。
（2）分析实验①②中哪个因素发生改变即可；
（3）探究感应电流的方向与磁场方向有关时，需要控制导体切断磁感线运动的方向相同，而改变磁场的磁极方向，据此确定补充的实验步骤；
（4）将实验②和（4）中操作进行对照分析即可。
（1）实验中，将两个相同的LED灯反向并联的目的是便于判断电流的方向。
（2）通过上述实验可以获得的结论是：感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。
（3）在图乙中，若要想证明“感应电流的方向与磁场方向有关”，在做了上述步骤①后，还应该补做的实验是：条形强磁铁的S极朝下放置，将条形强磁铁快速向下插入线圈中，观察两灯泡的发光情况。
（4）在实验②和（4）中操作中，条形磁铁运动的方向一致，只是磁极方向相反，则（4）中感应电流的方向应该与②中相反，则灯泡的发光情况也相反，即A灯发光，B灯不发光，故选A．
（1）错误
（2）A
（3）α-粒子中的绝大多数通过金箔并按原来的方向运动
【解析】（1）现代科学表面，原子并不是实心的，它的中间是原子核，体积很小，周围是绕原子核高速运动的电子，据此分析判断。
（2）建模就是建立模型，就是为了理解事物而对事物做出的一种抽象，是对事物的一种无歧义的书面描述。
（3）α粒子带正电荷，原子核也带正电荷，根据电荷之间的相互作用规律可知，α粒子会受到排斥力而改变运动轨迹。在实验中，大多数α粒子都按原来的运动方向继续运动，说明它们并没有受到排斥力，即原子内绝大部分空间都是空的，而原子核只占了很小的部分空间。
【解答】（1）道尔顿最早提出原子的概念并认为原子是“不可再分的实心球体”，汤姆生认为原子是“嵌着葡萄干的面包”，如今这些观点均错误的。
（2）卢瑟福进行α粒子散射实验后，认为原子是“行星模型”，即原子是由原子核和核外电子构成。如图甲是卢瑟福用α粒子轰击原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了图乙所示的原子核式结构，卢瑟福的这一研究过程是个建立模型的过程，故选A．
（3）卢瑟福在α散射实验中（α粒子带正电荷），断定原子中的绝大部分空间是空的，他的依据是：α-粒子中的绝大多数通过金箔并按原来的方向运动。
（1）不会；原子核
（2）C
【解析】（1）原子核带正电荷，α粒子也带正电荷，二者之间会表现出排斥力。如果正电荷分布均匀，则α粒子受到的排斥力大小几乎相等，那么偏转角度几乎相同，肯定不会出现大角度散射的情形。在原子内部，原子核的体积很小，但几乎占有原子的全部质量。
（2）根据描述的现象，分析原子的内部结构即可。
【解答】（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”指的是原子核。
（2）通过α粒子的散射实验可知，原子内部大部分都是空的，中间为体积很小的原子核，但质量却很大，故选C。
（1）否
（2）C
（3）剧烈燃烧、火星四射
【解析】（1）封闭气体的压强与体积有关，在质量和温度相同时，气压与体积成反比。某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，即气体的体积不变，则里面的气压不变，即装置的气密性良好。
（2）根据图中装置收集氧气的原理分析；
（3）根据表格数据和现象，推测铁丝的燃烧程度与含碳量之间的关系即可。
【解答】（1）连接仪器组装成如左上图所示实验的装置。某学生用抽拉法检查该装置的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，我认为该装置不漏气。
（2）根据图片可知，该装置利用生成氧气的压强将水排出瓶外，而水的密度大，集中在集气瓶底部，只能通过长导管d排出，因此气体应该从短导管c端通入。
（3）比较第一组和第二组数据可在，铁丝的含碳量越大，产生的火星越多，那么当含碳0.6%的铁丝燃烧时现象为：剧烈燃烧、火星四射。
（1）光合作用强度等于呼吸作用强度
（2）B~F；D；E
【解析】光合作用和呼吸作用是绿色植物的两项重要的生理活动；光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程；呼吸作用是指细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来供生命活动需要的过程，呼吸作用是生物的共同特征。
（1）光合作用只能在光下进行，呼吸作用有光无光都能进行；
甲图中C、E两点表示外界环境中CO2浓度变化为零，即此时光合作用吸收的二氧化碳的量与呼吸作用释放的二氧化碳的量相等，因此，此时光合作用和呼吸作用处于平衡状态。
(2)根据该图推测该植物接受光照的时间是曲线中的 B~F段。
光合作用的原料之一是二氧化碳，在D点，二氧化碳的吸收量最多，说明在此处光合作用的强度最大；
植物进行了一白天的光合作用，至E点时，光照减弱，光合作用与呼吸作用处于平衡状态，之后，呼吸作用作用占优势，植物体不再积累有机物，因此在E处，植物积累的有机物最多；E点以后，光合作用制造的有机物逐渐小于呼吸作用消耗的有机物，植物体内的积累的有机物逐渐减少。
（1）AE
（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；10.1%；K2MnO4或MnO2在加热条件下分解产生氧气(合理即可
（3）bc
【解析】（1）根据反应物的状态和反应条件，选择合适的发生装置；根据气体的性质选择合适的收集方法。
（2）①根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
②根据产氧率的定义解答；
③在生成物锰酸钾和二氧化锰中，也同时存在氧元素。如果它们分解生成氧气，那么会造成氧气的只偏大，导致产氧率增大。
（3）根据高锰酸钾制取氧气的实验过程和注意事项判断。
（1）高锰酸钾为固态，且需要加热，因此发生装置选择“固态加热型”，故选A．氧气不易溶于水，可以使用排水法收集，故选E。
（2）①高锰酸钾在加热的条件下分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则反应的方程式为： 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
②根据反应的方程式可知：
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
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即产氧率为：。
③取一定量的高锰酸钾固体，充分加热，发现实际产氧率远高于上述数值，则可能的原因：K2MnO4或MnO2在加热条件下分解产生氧气。
（3）a.在加入高锰酸钾固体前应该检查装置的气密性，故a错误；
b.当导管口有连续、均匀的气泡冒出时，开始空气已经排清，可以收集氧气，故b正确；
c.集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶口，再将其移出水面，故c正确；
d.气体收集完毕后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面，由于没有气体生成，因此试管内气压减小，可能导致水被倒吸引起试管爆炸，故d错误。
故选bc。
（1）A
（2）使二氧化碳充分溶解
（3）0.6
【解析】该题主要考查实验的操作及通过转换法得出相应得结论；
(1)为了避免杂质影响实验，试剂瓶中加入的水应是蒸馏水；故答案为：蒸馏水；
(2)为了使二氧化碳充分溶解，推动活塞时应尽量缓慢；故答案为：使二氧化碳充分溶解；
(3)当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时，红色油柱开始向上移动，说明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳，实验表明在该条件下，1体积水中能溶解二氧化碳的体积是：120毫升/200毫升＝0.6；故答案为：0.6；
故答案为：（1）蒸馏水；（2）使二氧化碳充分溶解；（3）0.6。
少；土壤的质量、体积、干湿度等；甲瓶中渗出水量少于乙瓶；否
【解析】（1）黏性较差的土壤，土壤中的空隙较大，比较疏松，水易渗入或流出，通气性能较好，但保水和保肥性能较差。黏性较强的土壤，土壤的空隙较小，保水性能好，但通气性能较差。根据长期的实践经验，最有利于植物生长的土壤应当是黏性适度，通气，透水，保水、保肥能力强的土壤。
（2）当设计多个因素影响的研究方案时，每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，这种研究方法叫控制变量法。
（1） 土壤的保水性能越好，相同情况下，流失的水分就少。
（2）除了要研究的土壤的种类相同以外，其它会影响实验结果的因素，如土壤的质量、体积、干湿度等都要控制相同。
（3）土壤的保水性能好，流失的水分就少，锥形瓶中收集到的水就少，所以如果观察到甲瓶中渗出水量少于乙瓶，就可以得出壤土的保水性能好的结论。
（4） 不同小组之间在浇水量的多少、土壤的质量、体积、干湿度等因素不一定相同，所以这种方法不可行。
故答案为：（1）少；（2）土壤的质量、体积、干湿度等；（3）甲瓶中渗出水量少于乙瓶；（4） 否
（1）阔叶的蒸腾作用更强，实验现象更明显
（2）光照条件下的蒸腾作用强
（3）将乙装置的遮光布去掉，放在与甲不同的温度环境下，观察两个装置的红墨水下降程度
（4）汽化
【解析】 甲、乙两个装置来研究光照对蒸腾作用的影响 ，2个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下，控制变量为有无光照，通过红墨水减少的量证明光照对蒸腾作用的影响；甲中为无色的玻璃钟罩，乙中为黑色遮光布的玻璃钟罩，设置实验组和对照组。
（1）阔叶的梧桐叶片，气孔数量更多，蒸腾作用更强，水分散失的更多，实验现象会更加的明显；
（2）甲装置是有光照，乙装置中是无光的条件，甲中红墨水下降明显，水分散失更多，说明蒸腾作用加强，故结论为光照条件下的蒸腾作用强；
（3）设置实验研究温度是否影响植物的蒸腾作用，需要设置温度变量，实验过程与光照装置相同，只是改变温度，故可以将乙装置黑色的遮光布撤去，将甲乙装置放置在不同温度下，观察红墨水下降程度；
（4）蒸腾作用水分从植物体散失到大气中，液态的水变成了气态的水，为汽化，汽化过程是吸收热量的过程，导致周围温度就下降。
故答案为：（1） 阔叶的蒸腾作用更强，实验现象更明显 ；（2） 光照条件下的蒸腾作用强 ；
（3） 将乙装置的遮光布去掉，放在与甲不同的温度环境下，观察两个装置的红墨水下降程度 ；（4）汽化。
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