【精品解析】浙江省温州实验中学2023-2024学年八年级下学期期中考试科学试题

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浙江省温州实验中学2023-2024学年八年级下学期期中考试科学试题
(2024八下·温州期中)实验室常用过氧化氢溶液来制取氧气,并收集气对其性质进行探究。请完成下列小题。
1.过氧化氢()中氢元素的化合价是价,则氧元素的化合价是(  )
A. B. C. D.
2.下列是过氧化氢溶液中各物质的微观模型,其中能表示化合物模型的是(  )
A. B.
C. D.
3.木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质均能在氧气中燃烧。下列关于上述反应的描述错误的是(  )
A.都需要点燃 B.都能放热
C.都是化合反应 D.都有气体生成
4.(2024八下·温州期中)随着家庭电气化普及,用电安全需要格外关注。下列家庭电路接线图中,符合安全用电原则的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2024八下·温州期中)公交车自动爆玻器是一种紧急破窗仪器。险情发生时,司机按下开关给爆玻器通电,爆玻器中的线转动,带动钨钢头击打车窗玻璃,使其破碎。下列装置中与自动爆玻器工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
(2024八下·温州期中)铂是一种纯度高、稳定性好的金属,常用于生物医学、宇航飞行等特殊领域。请完成下面小题。
6.铂在元素周期表中的相关值息如图所示,推测铂在元素周期表中的位置是(  )
A.① B.② C.③ D.④
7.下列有关元素周期表中每一格所包含的信息,正确的是(  )
A. B.
C. D.
(2024八下·温州期中)小实自制了“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。请完成下面小题。
8.“盐水电池”中锌片失去电子作负极,下列表示该过程的示意图正确的是(  )
A. B. C. D.
9.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
10.发现该指南针没有偏转,若想增强磁性使其偏转,则下列操作可行的是(  )
A.增大线圈的电阻 B.改变线圈的绕向
C.增加线圈的匝数 D.取出线圈中铁钉
11.(2024八下·温州期中)实现“双碳”目标是我国高质量发展的必然要求。将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为甲醇和水,是减碳的一个研究方向。其微观示意如图甲所示。
(1)代表的物质化学式是   。
(2)上述反应中,某物质元素质量分布如图乙所示,该物质是   。
(3)一个甲醇分子中C、H、O原子个数比   。
12.(2024八下·温州期中)所谓“黑盒”,是指内部结构或运行逻辑未知,有待研究或控制的对象与系统。我们可有目的地往“黑盒”中输入信号,观察其对应的输出信息,然后经由推理与分析,得出“黑盒”的内部结构或运行逻辑。
序号 “黑盒实验” 输入信号 输出信号
(1) 判断通电直导线周围的   分布 通电导线周围撒铁屑 铁屑呈“同心圆”状疏密分布
(2) 判断产生感应电流条件 导体沿   向运动(填序号) 电流表指针偏转
(3) 辨别家庭电路进户线 正确使用测电笔 测电笔氖管发光,为   线
13.(2024八下·温州期中)人们对原子结构的探索经历了漫长的过程。
材料一:1911年,卢瑟福用粒子轰击金属箔,发现绝大多数粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,绝少数粒子发生了较大角度的偏转,极少数被反弹。
材料二:1920年,卢瑟福测量了氦原子核、质子、核外电子的质量,推测原子核内可能存在中子。
材料三:1930年,查德威克用粒子(内含2个质子)轰击铍原子核(原子序数为4),粒子留在铍原子中,变成了碳原子,同时释放新粒子,微观示意图如下:
(1)根据材料一中“绝少数粒子发生较大角度偏转”、“极少数粒子被反弹”的现象,可推测原子核结构的特点是   ;
(2)材料二中卢瑟福建立“原子核中存在中子”的推测所基于的事实是   ;
(3)材料三中“○”所代表的新粒子是   。
14.(2024八下·温州期中)科学家研究了一种新型灭火材料——干水(气态二氧化硅包裹液态水),广泛应用于消防领域。在灭火时,部分气态二氧化硅会贴附在燃烧物表面,剩余二氧化硅包裹的液态水到达火焰内部。
(1)判断化合物二氧化硅属于氧化物的依据是   。
(2)二氧化硅气体不支持燃烧,导致其与氧气化学性质不同的原因是   。
(3)从燃烧的条件来看,液态水到达火焰内部能灭火的原理是   。
15.(2024八下·温州期中)为了探究催化剂的种类对氯酸钾分解的影响,小实用如图所示装置开展实验,实验步骤如下:
①检查装置气密性,在300毫升集气瓶中装满水;
②在试管中加入5克氯酸钾和1克二氧化锰,并混合均匀;
③将试管加热,记录生成100毫升氧气所需时间以及试管中的反应现象,如下表所示;
④换用氧化铁和二氧化硅重复上述步骤。
【查阅资料】固体氯酸钾分解过程中易出现高温熔化现象,反应结束后可能会引起试管破裂。
催化剂种类 反应时间/秒 现象
二氧化锰 46 熔化
氧化铁 56 不熔化
二氧化硅 180 不熔化
(1)实验中除量筒外还需要的测量工具有   。
(2)本实验采用排水法而不是排空气法的原因是   。
(3)依据查询信息和实验结果,为氯酸钾分解实验选择合适的催化剂,并说明理由   。
16.(2024八下·温州期中)电磁感应现象产生的电压大小与线圈匝数、切割磁感线速度和磁场强度有关。小实为探究感应电压大小与线圈匝数的关系,将100匝线圈紧密缠绕在玻璃管外侧中部,接入开关和电压表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管顶端静止释放。换用不同匝数的线圈,将磁体从相同高度静止释放,实验结果如图乙。(磁体与玻璃管间的阻力忽略不计)
(1)每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是   ;
(2)分析实验结果,得出的初步结论是   ;
(3)断开开关后释放磁体,其下落速度比开关闭合时更快。分析造成这一现象的原因是   。
17.(2024八下·温州期中)小实用红磷测定空气中氧气体积分数后,对瓶内氧气是否耗尽产生了怀疑,他用白磷进行验证(白磷着火点为40℃,在氧气浓度较低时也能氧化)。实验装置如图,步骤如下:
①组装仪器,检查气密性。
②关闭分液漏斗活塞及止水夹,在燃烧匙中放入过量红磷并点燃。
③待冷却至室温后,打开止水夹a,量筒中水进入瓶中。
④________,白磷氧化冒烟。
⑤根据实验现象,得出结论。
(1)步骤①中装置气密性的检查方法是   。
(2)将步骤④补充完整   。
(3)为定量测量红磷燃烧所消耗的氧气体积分数,应获取的数据有   。
18.(2024八下·温州期中)小实用如图所示电路进行电流大小对电磁铁磁性强弱影响的实验,数据记录如表。实验过程中发现随着电流增加,电磁铁温度升高。
实验次数 1 2 3 4
电流大小/A 0.2 0.4 0.6 0.8
最多吸引铁钉数/枚 5 6 7 7
(1)小实根据实验数据推测“温度越高,电磁铁磁性越弱”,理由是   ;
(2)温度升高,电磁铁线圈阻值增加。请你利用下列实验器材设计方案,验证“温度越高,电磁铁磁性越弱” 提供的实验器材:电源、电磁铁、开关、电流表、导线、滑动变阻器、铁钉若干、可调节温度的恒温箱。   。
19.(2024八下·温州期中)1821年、法拉第用如图所示装置进行了实验。其中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁,黑色部分表示水银。电路接通后,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动。
(1)该实验中能量的转换形式是   ;
(2)结合通电直导线周围的磁场分布,推测俯视角度下,可动磁铁N极的运动方向是   ;(选填“顺时针”或“逆时针”)
(3)导致可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同的原因是   。
20.(2024八下·温州期中)民航飞机在发生紧急情况时,座位上方会自动脱落氧气面罩,按压开关后可供氧。其供氧装置的主要结构如图所示。乘客按压开关时,火帽被撞击产生热量来触发启动装置,启动装置内有铝粉。产氧药块的主要内容物为氯酸钠(),在高温条件下会分解产生氧气,且氯酸钠中的氧全部转化为氧气。氧气通过细网后从出氧口流出。
(1)若反应物全部分解,从产氧量角度分析产氧药块使用氯酸钠,而不用氯酸钾()的原因   。
(2)根据装置结构图,结合上述信息,说明该装置能提供纯净且浓度适宜氧气的过程   。
(3)某民航飞机供氧装置内的氯酸钠质量约为106.5克,出氧口的出氧速度为2升/分钟,请计算产氧药块的供氧时间(氧气密度约为1.4克/升)   。
21.(2024八下·温州期中)液位计是一种能测量并显示罐体内液面高度的仪器,在石油、污水处理等领域广泛应用。其形式多样,如磁翻板式、磁浮球式。
【磁翻板式】
当液位上升时翻板由白色转变为红色,反之翻板由红色转变为白色,翻板的红白交界处即为液位的实际高度(如图甲)。
【磁浮球式】
罐内液面上有一浮球,球内有磁体。当水位上升至处时,干簧管内簧片被磁化,吸合另一簧片;水位上升至处时,干簧管断开,闭合。小实利用该原理建立如表所示评价标准,并设计了如图乙所示电路。其中,,,当通过电磁铁电流达到时衔铁被吸引,接触下触点,否则衔铁弹开接触上触点。当流经电动机的电流方向为①到②时,电动机转动,罐体进水;反之罐体出水。
评价指标 3分 2分 1分
显示水位高低 大电流表示高水位, 小电流表示低水位 大电流表示低水位,小电 流表示高水位 不能用电流表区分高低水位
控制进出水 低水位进水且高水位出水 低水位进水或高水位出水 完全无法控制进出水
(1)根据磁浮子周围的磁翻板旋转情况,判断该磁浮子内磁体右端的磁极是   ;
(2)干簧管内的簧片应具备的性质是   ;
(3)根据液位计功能评价标准,对小实所设计的方案进行赋分并说明理由   ;
(4)为实现罐体内水位在范围内浮动,且最低水位在处,最高水位在处,和大小应满足怎样的关系,并说明理由   。
答案解析部分
【答案】1.D
2.C
3.D
【知识点】模型与符号;元素化合价的规则与计算;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】(1)化合物中所有元素化合价之和为0。
(2)化合物属于纯净物,只含有一种物质,过氧化氢分子中含有两种元素。
(3)燃烧都是放热反应。
1.过氧化氢中,氢元素的化合价为+1,设氧元素的化合价为x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,则(+1)×2+2x=0,解得x=-1。
故答案为:D。
2.A、图A属于纯净物中的单质,故A错误;
B、图B属于一种单质和一种化合物组成的混合物,故B错误;
C、图C属于纯净物中的化合物,故C正确;
D、图D属于两种化合物组成的混合物,故D错误;
故答案为:C。
3.A、木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质在氧气中燃烧,都需要点燃,故A不符合题意;
B、木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质在氧气中燃烧,都放热,故B不符合题意;
C、木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质在氧气中燃烧,分别生成二氧化碳、四氧化三铁、五氧化二磷、二氧化硫,均符合“多变一”的形式,均属于化合反应,故C不符合题意;
D、铁丝、红磷在氧气中燃烧,分别生成四氧化三铁、五氧化二磷固体,故D符合题意。
故答案为:D。
4.【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电和连接的知识分析判断。
【解答】根据家庭电路安全用电的要求可知,保险丝应串联在火线上;开关与用电器串联,且串联在火线与用电器之间,灯泡的尾部接火线,螺旋套接零线,故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
5.【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电动机原理图和发电机原理图很像,包含电源的是电动机原理图,不包含电源的是发电机原理图。【解答】司机按下开关给爆玻器通电,爆玻器中的线转动,带动钨钢头击打车窗玻璃,表明通电导体在磁场中受到了力的作用,其原理与电动机原理相同。
A、导体通电后,导体会在磁场中受力而运动,属于电动机工作原理,故A符合题意;
B、当闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流表指针会偏转,表明电路中存在电流,属于电磁感应现象,故B不符合题意;
C、导线通电时,小磁针发生偏转,表明通电导体周围存在磁场,属于电流的磁效应,故C不符合题意;
D、根据磁极间作用力的规律,异名磁极相互吸引,故D不符合题意。
故答案为:A。
【答案】6.B
7.A
【知识点】元素周期表
【解析】(1)铂属于金属元素,在元素周期表的左侧,据此判断其在元素周期表中的位置。
(2)元素周期表中正中间的中文表示的是元素名称,右上角的字母表示的是元素符号,不要混淆。
6.在元素周期表中,金属元素分布在左方和下方,非金属元素分布在上方和右方,稀有气体元素分布在右侧,铂元素的名称带有金字旁,属于金属元素,分布在元素周期表的左方和下方,所以推测铂在元素周期表中的位置是②。
故答案为:B。
7.元素信息图中,左上角的数字是元素的原子序数。右上角的符号是元素符号,中间的汉字是元素名称,最下方的数字是元素的相对原子质量,如图A所示。
故答案为:A。
【答案】8.A
9.D
10.C
【知识点】磁极间的相互作用;地磁场;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素;金属的化学性质
【解析】(1)原子通过得失电子变为离子,得到电子转变为阴离子,失去电子转变为阳离子。
(2)电流从正极流向负极,结合右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极,结合地磁场判断所指的地理方位。
(3)通电螺线管的磁性随线圈匝数变多,电流变大及插入铁芯而增强。
8.原子不带电,电子带负电,锌片失去电子后会带上正电,成为阳离子,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
9.由于铜片为正极,电流从线圈B端流入,根据安培定则,线圈B端为N极,A端为S极,由于地磁场的N极位于地理的南极附近,故A端所指的地理方位为南方。故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
10.线圈磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。
A、增大线圈的电阻,在电压一定时,电路中电流减小,线圈磁性减弱,故A不符合题意;
B、改变线圈的绕向可以改变磁场方向,不影响磁性强弱,故B不符合题意;
C、在电流一定时,增加线圈的匝数可以增强磁性,故C符合题意;
D、电流大小和线圈的匝数一定时,取出线圈中铁钉,线圈磁性减弱,故D不符合题意。
故答案为:C。
11.【答案】CO2;水;1:4:1
【知识点】模型与符号;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)二氧化碳是化合物,氢气是单质,由甲可知,表示的是二氧化碳。
(2)该物质含有两种元素,甲中含有两种元素的物质分别为二氧化碳和水,质量比等于相对原子质量之比,通过计算进行判断。
(3)结合图甲即可判断,其中白球表示的是氢原子,最大的球表示的是碳原子。【解答】(1)由分子结构模型可知,一个分子是由1个碳原子与2个氧原子构成的,则其代表的物质化学式是CO2。
(2)由图乙可知,该物质是由两种元素组成的,两种元素的质量比为11:89,水中,氢元素与氧元素的质量比为(1×2):16=1:8≈11:89,则该物质是水。
(3)由甲醇的分子结构模型可知,一个甲醇分子中C、H、O原子个数比为1:4:1。
12.【答案】磁场;①③;火
【知识点】通电直导线周围的磁场;产生电磁感应现象的条件和规律;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)铁屑的形状即为通电导体周围磁场的情况,采用了转换法。
(2)产生感应电流的条件:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)火线带电,能使测电笔的氖管发光。【解答】(1)通电后导线周围撒铁屑呈“同心圆”状疏密分布,表明通电导体周围存在磁场,且越靠近通电导线磁场越强,故实验的目的是判断通电直导线周围的磁场分布特点。
(2)根据电磁感应现象,闭合导体的部分电路在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中会产生感应电流,电流表有偏转,表明存在感应电流,磁场方向为竖直方向,故运动方向为水平方向,即导体沿①③向运动。
(3)火线与大地之间存在电压,当测电笔笔尖接触火线,手接触测电笔尾部的金属时,在火线、测电笔、人体及大地之间形成一个回路,氖管发光,表明测电笔接触的为火线。
13.【答案】见详解;见详解;中子
【知识点】模型与符号;构成物质的粒子模型;原子结构的探索过程
【解析】【分析】(1)粒子高度运动却有极少数被反弹,说明原子核体积小,但质量很大。
(2)由材料二得出结论。
(3)根据铍原子原子序数是4可知,其一个原子中含有4个质子,可知黑球是质子,则白球是中子。【解答】(1)根据材料一中“绝少数粒子发生较大角度偏转”、“极少数粒子被反弹”的现象,表明大多数不是和原子核正面撞击的,只有少数是正好正面撞击,可以推测原子核结构的特点是原子核是构成原子的核心部分,具有较小的体积和较大的密度。
(2)材料二中卢瑟福建立“原子核中存在中子”的推测所基于的事实是在原子核内,除了质子外,还可能有质量与质子相等的中性粒子(即中子),他的主要依据是核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些。
(3)根据示意图可知,粒子内含2个质子和2个中子,铍原子核内含4个质子和5个中子,变成碳后为6个质子和6个中子,故多出一个新粒子是中子。
14.【答案】组成元素是两种,其中含有氧元素,且是化合物(合理即可);分子构成不同;降温至可燃物的着火点以下
【知识点】构成物质的粒子模型;燃烧与灭火;氧化物
【解析】【分析】(1)氧化物:只含有两种元素且有一种元素是氧元素的化合物。
(2)由分子构成的物质中,保持其化学性质的最小微粒是分子,分子不同,化学性质不同。
(3)燃烧的三个条件:有可燃物、足够的助燃剂和温度达到着火点,任意一个条件不满足,则燃烧不能继续。【解答】(1)氧化物是由两种元素组成,且其中有一种元素是氧元素的化合物,二氧化硅属于氧化物的依据是组成元素是两种,其中含有氧元素,且是化合物。
(2)分子是保持物质化学性质的最小粒子,二氧化硅是由二氧化硅分子构成的,氧气是由氧分子构成的,导致二氧化硅与氧气化学性质不同的原因是分子构成不同。
(3)从燃烧的条件来看,液态水到达火焰内部能灭火的原理是降温至可燃物的着火点以下。
15.【答案】托盘天平;通过测量排出水的体积得知氧气的体积;二氧化锰,因为收集100毫升氧气二氧化锰做催化剂用的时间最短
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】(1)实验时需要测量药品的质量,可知需要的仪器是天平。
(2)实验中通过读取量筒内水的体积来获取氧气的体积。
(3)根据表中数据进行分析,收集相同体积的氧气,所需时间最短的即为更合适的催化剂。【解答】(1)用托盘天平称量5克氯酸钾和1克二氧化锰放入试管加热,换成等质量氧化铁和二氧化硅时也用托盘天平称量质量。
(2)采用排水法收集氧气,可以通过测量排出水的体积得知氧气的体积。
(3)通过对比生成100毫升氧气所需时间,可知二氧化锰所用时间最短,因此氯酸钾分解实验选择二氧化锰做催化剂最合适。
16.【答案】控制切割磁感线速度相同;见详解;见详解
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)由控制变量法可知,除了探究的影响因素外,其它条件都应相同。
(2)根据图乙进行分析,回答探究目的即为对应结论。
(3)由能量守恒定律可知,整个过程中总能量不会发生改变,做切割磁感线运动时,部分机械能转化为电能,机械能减小,所以速度减小。【解答】(1)根据变量法,探究感应电压大小与线圈匝数的关系,应保持切割磁感线速度和磁场强度相同,改变线圈的匝数,故每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是控制切割磁感线速度相同。
(2)分析实验结果,在切割磁感线速度和磁场强度相同,线圈匝数越多,电压表示数越大,故可得出的初步结论是在切割磁感线速度和磁场强度相同,线圈匝数越多,电磁感应现象产生的电压越大。
(3)闭合开关时,磁体向下运动,相当于做切割磁感线的运动,将部分机械能转化为电能,机械能减小,断开开关后释放磁体,阻力忽略不计,机械能保持不变,故其下落速度比开关闭合时更快。
17.【答案】连接装置,双手紧捂锥形瓶,如果量筒、烧杯中出现气泡,说明装置不漏气;打开止水夹b;锥形瓶中空气体积、打开止水夹a前后量筒中水的体积
【知识点】空气的成分及探究;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)装置不漏气,即能形成稳定的压强差。
(2)白磷燃烧,说明补充了助燃剂,题中提示白磷在氧气浓度低时也能氧化,可知操作为打开止水夹b,其中剩余的氧气被压出,与白磷接触,白磷燃烧。
(3)集气瓶中红磷燃烧,消耗氧气,集气瓶内压强减小,打开止水夹a,量筒内压进集气瓶内的水的体积即为消耗氧气的体积,可知需测量量筒内水的体积变化值,再除以集气瓶内空气的体积,即可测得消耗氧气的体积分数。【解答】(1)步骤①中装置气密性的检查方法是连接装置,双手紧捂锥形瓶,如果量筒、烧杯中出现气泡,冷却后,导管中形成一段稳定的水柱,说明装置不漏气。
(2)分析题中步骤和实验目的可知,步骤④补充:打开止水夹b。
(3)为定量测量红磷燃烧所消耗的氧气体积分数,应获取的数据有锥形瓶中空气体积、打开止水夹a前后量筒中水的体积,打开止水夹a前后量筒中水的体积差即为锥形瓶中的氧气体积,根据氧气体积和锥形瓶中的空气体积可以计算氧气的含量。
18.【答案】见详解;见详解
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,但实验4和实验3吸引的大头针数量相同,说明有不利因素在影响磁性强弱,由实验过程中发现随着电流增加,电磁铁温度升高可知,不利因素为温度。
(2)由控制变量法可知,应控制除温度外的条件即线圈匝数和电流大小相同,可将装置放入不同温度的恒温箱中进行实验。【解答】(1)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,根据表格数据可知,当电流增加,磁性增强,第3次电流大于第4次,如果不考虑温度影响,第4次吸引的铁钉应比第3次更多,由于电磁铁温度升高,结果磁性两次相同,可初步推测“温度越高,电磁铁磁性越弱”。
(2)为探究磁性与温度的关系,根据控制变量法,可在线圈匝数和电流大小相同时,将线圈置于可调节温度的恒温箱内,升高箱内温度,并控制电流强度不变,观察在不同温度下,吸引铁钉数量的多少。如果温度越高,吸引数量越少,表明温度越高,电磁铁磁性越弱。
19.【答案】电能转化为机械能;逆时针;见详解
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)由图中“电路接通后,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动”可知,将电能转化为机械能。
(2)磁体静止时,N极所指方向即为该点的磁场方向。
(3)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向及电流方向有关,据此分析。【解答】(1)该实验中,电路接通后,导体周围产生的磁场与磁铁相互作用,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动,消耗电能,能量的转换形式是电能转化为机械能。
(2)根据题意可知,A是可动磁铁,B是固定导线,导线中电流方向向上,根据安培定则判断可知,从上向下看磁场方向为逆时针,N极受到的磁场力沿逆时针,则A沿逆时针方向转动。
(3) C中电流方向向下,根据左手定则判断可知,C受到的磁场力沿顺时针方向,则C沿顺时针方向转动。故导致可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同的原因是电流方向不同,磁场方向不同,导致受力方向不同。
20.【答案】相同质量的氯酸钠和氯酸钾,氯酸钠的产氧量更高;火帽被撞击产生热量来触发启动装置,启动装置内有铝粉,铝粉燃烧放出大量的热,产生高温,使产氧药块受热分解产生氧气,氧气经细网过滤后进入储氧袋储存,待使用时打开呼气阀即可使用;出氧口的出氧速度为2升/分钟,氧气密度约为1.4克/升,故每分钟出氧的质量为2升/分钟×1.4克/升=2.8克/分钟,设106.5克的氯酸钠产生的氧气质量为x,
x=48g
产氧药块的供氧时间为:≈17.1分钟
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)分别书写两个反应方程式,通过方程式进行计算,比较产生相同质量的氧气消耗的氯酸钠和氯酸钾的质量,根据所需质量进行分析。
(2)由方程式结合文中装置的工作原理可知,反应没有其它气体产生,可以提供纯净的氧气。
(3)先计算出每分钟输出氧气的质量,再结合方程式计算出能产生氧气的总质量,用总质量除以每分钟输出氧气的质量即可。【解答】(1)氯酸钠(NaClO3)在高温条件下会分解产生氯化钠和氧气,由化学方程式为可知,每213份质量的氯酸钠反应产生96份质量的氧气,而用氯酸钾(KClO3)制取氧气时,发生的化学方程式为,可知每245份质量的氯酸钠反应产生96份质量的氧气,故相同质量的氯酸钠和氯酸钾,氯酸钠的产氧量更高。
(2)由图和题文可知:火帽被撞击产生热量来触发启动装置,启动装置内有铝粉,铝粉燃烧放出大量的热,产生高温,使产氧药块受热分解产生氧气,氧气经细网过滤后进入储氧袋储存,待使用时打开呼气阀即可,从而提供纯净且浓度适宜氧气。
21.【答案】N;能够被磁化;见解析;
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(2)由文中信息可知,干簧管A内簧片能被磁化,说明含有铁或钴或镍。
(3)根据图乙,结合电磁铁的工作原理判断水流流向,进而判断得分。
(4)由题意可知,一种情况为进水,另一种情况为出水,电动机转动方向相反,即电流方向相反,电流大小应相同,可知电源电压也相同。【解答】(1)由图甲可知,磁浮子右侧与磁体的S极相对,则该磁浮子内磁体右端的磁极是N极。
(2)因为干簧管内的簧片可被磁化,因此干簧管内的簧片应具备的性质是能够被磁体吸引。
(3)当通过电磁铁电流达到0.3A时衔铁被吸引,说明控制电路中的电流大,电阻小,此时干簧管A断开,水位上升到b处,为高水位,此时电流的流向是由②到①为出水,因此评分为3分。
(4)U2和U3是控制电路的电源,使电动机正转或反转,进水或出水的,因此控制两个电源相等即可。
1 / 1浙江省温州实验中学2023-2024学年八年级下学期期中考试科学试题
(2024八下·温州期中)实验室常用过氧化氢溶液来制取氧气,并收集气对其性质进行探究。请完成下列小题。
1.过氧化氢()中氢元素的化合价是价,则氧元素的化合价是(  )
A. B. C. D.
2.下列是过氧化氢溶液中各物质的微观模型,其中能表示化合物模型的是(  )
A. B.
C. D.
3.木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质均能在氧气中燃烧。下列关于上述反应的描述错误的是(  )
A.都需要点燃 B.都能放热
C.都是化合反应 D.都有气体生成
【答案】1.D
2.C
3.D
【知识点】模型与符号;元素化合价的规则与计算;氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】(1)化合物中所有元素化合价之和为0。
(2)化合物属于纯净物,只含有一种物质,过氧化氢分子中含有两种元素。
(3)燃烧都是放热反应。
1.过氧化氢中,氢元素的化合价为+1,设氧元素的化合价为x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,则(+1)×2+2x=0,解得x=-1。
故答案为:D。
2.A、图A属于纯净物中的单质,故A错误;
B、图B属于一种单质和一种化合物组成的混合物,故B错误;
C、图C属于纯净物中的化合物,故C正确;
D、图D属于两种化合物组成的混合物,故D错误;
故答案为:C。
3.A、木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质在氧气中燃烧,都需要点燃,故A不符合题意;
B、木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质在氧气中燃烧,都放热,故B不符合题意;
C、木炭、铁丝、红磷、硫粉四种物质在氧气中燃烧,分别生成二氧化碳、四氧化三铁、五氧化二磷、二氧化硫,均符合“多变一”的形式,均属于化合反应,故C不符合题意;
D、铁丝、红磷在氧气中燃烧,分别生成四氧化三铁、五氧化二磷固体,故D符合题意。
故答案为:D。
4.(2024八下·温州期中)随着家庭电气化普及,用电安全需要格外关注。下列家庭电路接线图中,符合安全用电原则的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】根据家庭电路安全用电和连接的知识分析判断。
【解答】根据家庭电路安全用电的要求可知,保险丝应串联在火线上;开关与用电器串联,且串联在火线与用电器之间,灯泡的尾部接火线,螺旋套接零线,故ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
5.(2024八下·温州期中)公交车自动爆玻器是一种紧急破窗仪器。险情发生时,司机按下开关给爆玻器通电,爆玻器中的线转动,带动钨钢头击打车窗玻璃,使其破碎。下列装置中与自动爆玻器工作原理相同的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用;通电直导线周围的磁场;电磁感应;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】电动机原理图和发电机原理图很像,包含电源的是电动机原理图,不包含电源的是发电机原理图。【解答】司机按下开关给爆玻器通电,爆玻器中的线转动,带动钨钢头击打车窗玻璃,表明通电导体在磁场中受到了力的作用,其原理与电动机原理相同。
A、导体通电后,导体会在磁场中受力而运动,属于电动机工作原理,故A符合题意;
B、当闭合电路部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,灵敏电流表指针会偏转,表明电路中存在电流,属于电磁感应现象,故B不符合题意;
C、导线通电时,小磁针发生偏转,表明通电导体周围存在磁场,属于电流的磁效应,故C不符合题意;
D、根据磁极间作用力的规律,异名磁极相互吸引,故D不符合题意。
故答案为:A。
(2024八下·温州期中)铂是一种纯度高、稳定性好的金属,常用于生物医学、宇航飞行等特殊领域。请完成下面小题。
6.铂在元素周期表中的相关值息如图所示,推测铂在元素周期表中的位置是(  )
A.① B.② C.③ D.④
7.下列有关元素周期表中每一格所包含的信息,正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】6.B
7.A
【知识点】元素周期表
【解析】(1)铂属于金属元素,在元素周期表的左侧,据此判断其在元素周期表中的位置。
(2)元素周期表中正中间的中文表示的是元素名称,右上角的字母表示的是元素符号,不要混淆。
6.在元素周期表中,金属元素分布在左方和下方,非金属元素分布在上方和右方,稀有气体元素分布在右侧,铂元素的名称带有金字旁,属于金属元素,分布在元素周期表的左方和下方,所以推测铂在元素周期表中的位置是②。
故答案为:B。
7.元素信息图中,左上角的数字是元素的原子序数。右上角的符号是元素符号,中间的汉字是元素名称,最下方的数字是元素的相对原子质量,如图A所示。
故答案为:A。
(2024八下·温州期中)小实自制了“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。请完成下面小题。
8.“盐水电池”中锌片失去电子作负极,下列表示该过程的示意图正确的是(  )
A. B. C. D.
9.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
10.发现该指南针没有偏转,若想增强磁性使其偏转,则下列操作可行的是(  )
A.增大线圈的电阻 B.改变线圈的绕向
C.增加线圈的匝数 D.取出线圈中铁钉
【答案】8.A
9.D
10.C
【知识点】磁极间的相互作用;地磁场;右手螺旋定则;影响电磁铁磁性强弱的因素;金属的化学性质
【解析】(1)原子通过得失电子变为离子,得到电子转变为阴离子,失去电子转变为阳离子。
(2)电流从正极流向负极,结合右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极,结合地磁场判断所指的地理方位。
(3)通电螺线管的磁性随线圈匝数变多,电流变大及插入铁芯而增强。
8.原子不带电,电子带负电,锌片失去电子后会带上正电,成为阳离子,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
9.由于铜片为正极,电流从线圈B端流入,根据安培定则,线圈B端为N极,A端为S极,由于地磁场的N极位于地理的南极附近,故A端所指的地理方位为南方。故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
10.线圈磁性的强弱与电流大小、线圈的匝数和有无铁芯有关。
A、增大线圈的电阻,在电压一定时,电路中电流减小,线圈磁性减弱,故A不符合题意;
B、改变线圈的绕向可以改变磁场方向,不影响磁性强弱,故B不符合题意;
C、在电流一定时,增加线圈的匝数可以增强磁性,故C符合题意;
D、电流大小和线圈的匝数一定时,取出线圈中铁钉,线圈磁性减弱,故D不符合题意。
故答案为:C。
11.(2024八下·温州期中)实现“双碳”目标是我国高质量发展的必然要求。将二氧化碳和氢气在一定条件下转化为甲醇和水,是减碳的一个研究方向。其微观示意如图甲所示。
(1)代表的物质化学式是   。
(2)上述反应中,某物质元素质量分布如图乙所示,该物质是   。
(3)一个甲醇分子中C、H、O原子个数比   。
【答案】CO2;水;1:4:1
【知识点】模型与符号;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(1)二氧化碳是化合物,氢气是单质,由甲可知,表示的是二氧化碳。
(2)该物质含有两种元素,甲中含有两种元素的物质分别为二氧化碳和水,质量比等于相对原子质量之比,通过计算进行判断。
(3)结合图甲即可判断,其中白球表示的是氢原子,最大的球表示的是碳原子。【解答】(1)由分子结构模型可知,一个分子是由1个碳原子与2个氧原子构成的,则其代表的物质化学式是CO2。
(2)由图乙可知,该物质是由两种元素组成的,两种元素的质量比为11:89,水中,氢元素与氧元素的质量比为(1×2):16=1:8≈11:89,则该物质是水。
(3)由甲醇的分子结构模型可知,一个甲醇分子中C、H、O原子个数比为1:4:1。
12.(2024八下·温州期中)所谓“黑盒”,是指内部结构或运行逻辑未知,有待研究或控制的对象与系统。我们可有目的地往“黑盒”中输入信号,观察其对应的输出信息,然后经由推理与分析,得出“黑盒”的内部结构或运行逻辑。
序号 “黑盒实验” 输入信号 输出信号
(1) 判断通电直导线周围的   分布 通电导线周围撒铁屑 铁屑呈“同心圆”状疏密分布
(2) 判断产生感应电流条件 导体沿   向运动(填序号) 电流表指针偏转
(3) 辨别家庭电路进户线 正确使用测电笔 测电笔氖管发光,为   线
【答案】磁场;①③;火
【知识点】通电直导线周围的磁场;产生电磁感应现象的条件和规律;测电笔的使用
【解析】【分析】(1)铁屑的形状即为通电导体周围磁场的情况,采用了转换法。
(2)产生感应电流的条件:闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)火线带电,能使测电笔的氖管发光。【解答】(1)通电后导线周围撒铁屑呈“同心圆”状疏密分布,表明通电导体周围存在磁场,且越靠近通电导线磁场越强,故实验的目的是判断通电直导线周围的磁场分布特点。
(2)根据电磁感应现象,闭合导体的部分电路在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中会产生感应电流,电流表有偏转,表明存在感应电流,磁场方向为竖直方向,故运动方向为水平方向,即导体沿①③向运动。
(3)火线与大地之间存在电压,当测电笔笔尖接触火线,手接触测电笔尾部的金属时,在火线、测电笔、人体及大地之间形成一个回路,氖管发光,表明测电笔接触的为火线。
13.(2024八下·温州期中)人们对原子结构的探索经历了漫长的过程。
材料一:1911年,卢瑟福用粒子轰击金属箔,发现绝大多数粒子穿过金属箔后仍保持原来的运动方向,绝少数粒子发生了较大角度的偏转,极少数被反弹。
材料二:1920年,卢瑟福测量了氦原子核、质子、核外电子的质量,推测原子核内可能存在中子。
材料三:1930年,查德威克用粒子(内含2个质子)轰击铍原子核(原子序数为4),粒子留在铍原子中,变成了碳原子,同时释放新粒子,微观示意图如下:
(1)根据材料一中“绝少数粒子发生较大角度偏转”、“极少数粒子被反弹”的现象,可推测原子核结构的特点是   ;
(2)材料二中卢瑟福建立“原子核中存在中子”的推测所基于的事实是   ;
(3)材料三中“○”所代表的新粒子是   。
【答案】见详解;见详解;中子
【知识点】模型与符号;构成物质的粒子模型;原子结构的探索过程
【解析】【分析】(1)粒子高度运动却有极少数被反弹,说明原子核体积小,但质量很大。
(2)由材料二得出结论。
(3)根据铍原子原子序数是4可知,其一个原子中含有4个质子,可知黑球是质子,则白球是中子。【解答】(1)根据材料一中“绝少数粒子发生较大角度偏转”、“极少数粒子被反弹”的现象,表明大多数不是和原子核正面撞击的,只有少数是正好正面撞击,可以推测原子核结构的特点是原子核是构成原子的核心部分,具有较小的体积和较大的密度。
(2)材料二中卢瑟福建立“原子核中存在中子”的推测所基于的事实是在原子核内,除了质子外,还可能有质量与质子相等的中性粒子(即中子),他的主要依据是核电荷数在数值上只有质量数的一半或还少些。
(3)根据示意图可知,粒子内含2个质子和2个中子,铍原子核内含4个质子和5个中子,变成碳后为6个质子和6个中子,故多出一个新粒子是中子。
14.(2024八下·温州期中)科学家研究了一种新型灭火材料——干水(气态二氧化硅包裹液态水),广泛应用于消防领域。在灭火时,部分气态二氧化硅会贴附在燃烧物表面,剩余二氧化硅包裹的液态水到达火焰内部。
(1)判断化合物二氧化硅属于氧化物的依据是   。
(2)二氧化硅气体不支持燃烧,导致其与氧气化学性质不同的原因是   。
(3)从燃烧的条件来看,液态水到达火焰内部能灭火的原理是   。
【答案】组成元素是两种,其中含有氧元素,且是化合物(合理即可);分子构成不同;降温至可燃物的着火点以下
【知识点】构成物质的粒子模型;燃烧与灭火;氧化物
【解析】【分析】(1)氧化物:只含有两种元素且有一种元素是氧元素的化合物。
(2)由分子构成的物质中,保持其化学性质的最小微粒是分子,分子不同,化学性质不同。
(3)燃烧的三个条件:有可燃物、足够的助燃剂和温度达到着火点,任意一个条件不满足,则燃烧不能继续。【解答】(1)氧化物是由两种元素组成,且其中有一种元素是氧元素的化合物,二氧化硅属于氧化物的依据是组成元素是两种,其中含有氧元素,且是化合物。
(2)分子是保持物质化学性质的最小粒子,二氧化硅是由二氧化硅分子构成的,氧气是由氧分子构成的,导致二氧化硅与氧气化学性质不同的原因是分子构成不同。
(3)从燃烧的条件来看,液态水到达火焰内部能灭火的原理是降温至可燃物的着火点以下。
15.(2024八下·温州期中)为了探究催化剂的种类对氯酸钾分解的影响,小实用如图所示装置开展实验,实验步骤如下:
①检查装置气密性,在300毫升集气瓶中装满水;
②在试管中加入5克氯酸钾和1克二氧化锰,并混合均匀;
③将试管加热,记录生成100毫升氧气所需时间以及试管中的反应现象,如下表所示;
④换用氧化铁和二氧化硅重复上述步骤。
【查阅资料】固体氯酸钾分解过程中易出现高温熔化现象,反应结束后可能会引起试管破裂。
催化剂种类 反应时间/秒 现象
二氧化锰 46 熔化
氧化铁 56 不熔化
二氧化硅 180 不熔化
(1)实验中除量筒外还需要的测量工具有   。
(2)本实验采用排水法而不是排空气法的原因是   。
(3)依据查询信息和实验结果,为氯酸钾分解实验选择合适的催化剂,并说明理由   。
【答案】托盘天平;通过测量排出水的体积得知氧气的体积;二氧化锰,因为收集100毫升氧气二氧化锰做催化剂用的时间最短
【知识点】催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】(1)实验时需要测量药品的质量,可知需要的仪器是天平。
(2)实验中通过读取量筒内水的体积来获取氧气的体积。
(3)根据表中数据进行分析,收集相同体积的氧气,所需时间最短的即为更合适的催化剂。【解答】(1)用托盘天平称量5克氯酸钾和1克二氧化锰放入试管加热,换成等质量氧化铁和二氧化硅时也用托盘天平称量质量。
(2)采用排水法收集氧气,可以通过测量排出水的体积得知氧气的体积。
(3)通过对比生成100毫升氧气所需时间,可知二氧化锰所用时间最短,因此氯酸钾分解实验选择二氧化锰做催化剂最合适。
16.(2024八下·温州期中)电磁感应现象产生的电压大小与线圈匝数、切割磁感线速度和磁场强度有关。小实为探究感应电压大小与线圈匝数的关系,将100匝线圈紧密缠绕在玻璃管外侧中部,接入开关和电压表,如图甲。闭合开关,将磁体从玻璃管顶端静止释放。换用不同匝数的线圈,将磁体从相同高度静止释放,实验结果如图乙。(磁体与玻璃管间的阻力忽略不计)
(1)每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是   ;
(2)分析实验结果,得出的初步结论是   ;
(3)断开开关后释放磁体,其下落速度比开关闭合时更快。分析造成这一现象的原因是   。
【答案】控制切割磁感线速度相同;见详解;见详解
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)由控制变量法可知,除了探究的影响因素外,其它条件都应相同。
(2)根据图乙进行分析,回答探究目的即为对应结论。
(3)由能量守恒定律可知,整个过程中总能量不会发生改变,做切割磁感线运动时,部分机械能转化为电能,机械能减小,所以速度减小。【解答】(1)根据变量法,探究感应电压大小与线圈匝数的关系,应保持切割磁感线速度和磁场强度相同,改变线圈的匝数,故每次实验均控制磁体从相同高度静止释放的目的是控制切割磁感线速度相同。
(2)分析实验结果,在切割磁感线速度和磁场强度相同,线圈匝数越多,电压表示数越大,故可得出的初步结论是在切割磁感线速度和磁场强度相同,线圈匝数越多,电磁感应现象产生的电压越大。
(3)闭合开关时,磁体向下运动,相当于做切割磁感线的运动,将部分机械能转化为电能,机械能减小,断开开关后释放磁体,阻力忽略不计,机械能保持不变,故其下落速度比开关闭合时更快。
17.(2024八下·温州期中)小实用红磷测定空气中氧气体积分数后,对瓶内氧气是否耗尽产生了怀疑,他用白磷进行验证(白磷着火点为40℃,在氧气浓度较低时也能氧化)。实验装置如图,步骤如下:
①组装仪器,检查气密性。
②关闭分液漏斗活塞及止水夹,在燃烧匙中放入过量红磷并点燃。
③待冷却至室温后,打开止水夹a,量筒中水进入瓶中。
④________,白磷氧化冒烟。
⑤根据实验现象,得出结论。
(1)步骤①中装置气密性的检查方法是   。
(2)将步骤④补充完整   。
(3)为定量测量红磷燃烧所消耗的氧气体积分数,应获取的数据有   。
【答案】连接装置,双手紧捂锥形瓶,如果量筒、烧杯中出现气泡,说明装置不漏气;打开止水夹b;锥形瓶中空气体积、打开止水夹a前后量筒中水的体积
【知识点】空气的成分及探究;燃烧与灭火
【解析】【分析】(1)装置不漏气,即能形成稳定的压强差。
(2)白磷燃烧,说明补充了助燃剂,题中提示白磷在氧气浓度低时也能氧化,可知操作为打开止水夹b,其中剩余的氧气被压出,与白磷接触,白磷燃烧。
(3)集气瓶中红磷燃烧,消耗氧气,集气瓶内压强减小,打开止水夹a,量筒内压进集气瓶内的水的体积即为消耗氧气的体积,可知需测量量筒内水的体积变化值,再除以集气瓶内空气的体积,即可测得消耗氧气的体积分数。【解答】(1)步骤①中装置气密性的检查方法是连接装置,双手紧捂锥形瓶,如果量筒、烧杯中出现气泡,冷却后,导管中形成一段稳定的水柱,说明装置不漏气。
(2)分析题中步骤和实验目的可知,步骤④补充:打开止水夹b。
(3)为定量测量红磷燃烧所消耗的氧气体积分数,应获取的数据有锥形瓶中空气体积、打开止水夹a前后量筒中水的体积,打开止水夹a前后量筒中水的体积差即为锥形瓶中的氧气体积,根据氧气体积和锥形瓶中的空气体积可以计算氧气的含量。
18.(2024八下·温州期中)小实用如图所示电路进行电流大小对电磁铁磁性强弱影响的实验,数据记录如表。实验过程中发现随着电流增加,电磁铁温度升高。
实验次数 1 2 3 4
电流大小/A 0.2 0.4 0.6 0.8
最多吸引铁钉数/枚 5 6 7 7
(1)小实根据实验数据推测“温度越高,电磁铁磁性越弱”,理由是   ;
(2)温度升高,电磁铁线圈阻值增加。请你利用下列实验器材设计方案,验证“温度越高,电磁铁磁性越弱” 提供的实验器材:电源、电磁铁、开关、电流表、导线、滑动变阻器、铁钉若干、可调节温度的恒温箱。   。
【答案】见详解;见详解
【知识点】探究影响通电螺线管磁性强弱的因素的实验;影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强,但实验4和实验3吸引的大头针数量相同,说明有不利因素在影响磁性强弱,由实验过程中发现随着电流增加,电磁铁温度升高可知,不利因素为温度。
(2)由控制变量法可知,应控制除温度外的条件即线圈匝数和电流大小相同,可将装置放入不同温度的恒温箱中进行实验。【解答】(1)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关,根据表格数据可知,当电流增加,磁性增强,第3次电流大于第4次,如果不考虑温度影响,第4次吸引的铁钉应比第3次更多,由于电磁铁温度升高,结果磁性两次相同,可初步推测“温度越高,电磁铁磁性越弱”。
(2)为探究磁性与温度的关系,根据控制变量法,可在线圈匝数和电流大小相同时,将线圈置于可调节温度的恒温箱内,升高箱内温度,并控制电流强度不变,观察在不同温度下,吸引铁钉数量的多少。如果温度越高,吸引数量越少,表明温度越高,电磁铁磁性越弱。
19.(2024八下·温州期中)1821年、法拉第用如图所示装置进行了实验。其中A是可动磁铁,B是固定导线,C是可动导线,D是固定磁铁,黑色部分表示水银。电路接通后,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动。
(1)该实验中能量的转换形式是   ;
(2)结合通电直导线周围的磁场分布,推测俯视角度下,可动磁铁N极的运动方向是   ;(选填“顺时针”或“逆时针”)
(3)导致可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同的原因是   。
【答案】电能转化为机械能;逆时针;见详解
【知识点】通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;能量的转化与守恒定律
【解析】【分析】(1)由图中“电路接通后,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动”可知,将电能转化为机械能。
(2)磁体静止时,N极所指方向即为该点的磁场方向。
(3)通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向及电流方向有关,据此分析。【解答】(1)该实验中,电路接通后,导体周围产生的磁场与磁铁相互作用,可动磁铁A和可动导线C均会发生运动,消耗电能,能量的转换形式是电能转化为机械能。
(2)根据题意可知,A是可动磁铁,B是固定导线,导线中电流方向向上,根据安培定则判断可知,从上向下看磁场方向为逆时针,N极受到的磁场力沿逆时针,则A沿逆时针方向转动。
(3) C中电流方向向下,根据左手定则判断可知,C受到的磁场力沿顺时针方向,则C沿顺时针方向转动。故导致可动导线C运动且运动方向与可动磁铁A运动方向不同的原因是电流方向不同,磁场方向不同,导致受力方向不同。
20.(2024八下·温州期中)民航飞机在发生紧急情况时,座位上方会自动脱落氧气面罩,按压开关后可供氧。其供氧装置的主要结构如图所示。乘客按压开关时,火帽被撞击产生热量来触发启动装置,启动装置内有铝粉。产氧药块的主要内容物为氯酸钠(),在高温条件下会分解产生氧气,且氯酸钠中的氧全部转化为氧气。氧气通过细网后从出氧口流出。
(1)若反应物全部分解,从产氧量角度分析产氧药块使用氯酸钠,而不用氯酸钾()的原因   。
(2)根据装置结构图,结合上述信息,说明该装置能提供纯净且浓度适宜氧气的过程   。
(3)某民航飞机供氧装置内的氯酸钠质量约为106.5克,出氧口的出氧速度为2升/分钟,请计算产氧药块的供氧时间(氧气密度约为1.4克/升)   。
【答案】相同质量的氯酸钠和氯酸钾,氯酸钠的产氧量更高;火帽被撞击产生热量来触发启动装置,启动装置内有铝粉,铝粉燃烧放出大量的热,产生高温,使产氧药块受热分解产生氧气,氧气经细网过滤后进入储氧袋储存,待使用时打开呼气阀即可使用;出氧口的出氧速度为2升/分钟,氧气密度约为1.4克/升,故每分钟出氧的质量为2升/分钟×1.4克/升=2.8克/分钟,设106.5克的氯酸钠产生的氧气质量为x,
x=48g
产氧药块的供氧时间为:≈17.1分钟
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)分别书写两个反应方程式,通过方程式进行计算,比较产生相同质量的氧气消耗的氯酸钠和氯酸钾的质量,根据所需质量进行分析。
(2)由方程式结合文中装置的工作原理可知,反应没有其它气体产生,可以提供纯净的氧气。
(3)先计算出每分钟输出氧气的质量,再结合方程式计算出能产生氧气的总质量,用总质量除以每分钟输出氧气的质量即可。【解答】(1)氯酸钠(NaClO3)在高温条件下会分解产生氯化钠和氧气,由化学方程式为可知,每213份质量的氯酸钠反应产生96份质量的氧气,而用氯酸钾(KClO3)制取氧气时,发生的化学方程式为,可知每245份质量的氯酸钠反应产生96份质量的氧气,故相同质量的氯酸钠和氯酸钾,氯酸钠的产氧量更高。
(2)由图和题文可知:火帽被撞击产生热量来触发启动装置,启动装置内有铝粉,铝粉燃烧放出大量的热,产生高温,使产氧药块受热分解产生氧气,氧气经细网过滤后进入储氧袋储存,待使用时打开呼气阀即可,从而提供纯净且浓度适宜氧气。
21.(2024八下·温州期中)液位计是一种能测量并显示罐体内液面高度的仪器,在石油、污水处理等领域广泛应用。其形式多样,如磁翻板式、磁浮球式。
【磁翻板式】
当液位上升时翻板由白色转变为红色,反之翻板由红色转变为白色,翻板的红白交界处即为液位的实际高度(如图甲)。
【磁浮球式】
罐内液面上有一浮球,球内有磁体。当水位上升至处时,干簧管内簧片被磁化,吸合另一簧片;水位上升至处时,干簧管断开,闭合。小实利用该原理建立如表所示评价标准,并设计了如图乙所示电路。其中,,,当通过电磁铁电流达到时衔铁被吸引,接触下触点,否则衔铁弹开接触上触点。当流经电动机的电流方向为①到②时,电动机转动,罐体进水;反之罐体出水。
评价指标 3分 2分 1分
显示水位高低 大电流表示高水位, 小电流表示低水位 大电流表示低水位,小电 流表示高水位 不能用电流表区分高低水位
控制进出水 低水位进水且高水位出水 低水位进水或高水位出水 完全无法控制进出水
(1)根据磁浮子周围的磁翻板旋转情况,判断该磁浮子内磁体右端的磁极是   ;
(2)干簧管内的簧片应具备的性质是   ;
(3)根据液位计功能评价标准,对小实所设计的方案进行赋分并说明理由   ;
(4)为实现罐体内水位在范围内浮动,且最低水位在处,最高水位在处,和大小应满足怎样的关系,并说明理由   。
【答案】N;能够被磁化;见解析;
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;磁场对通电导线的作用
【解析】【分析】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(2)由文中信息可知,干簧管A内簧片能被磁化,说明含有铁或钴或镍。
(3)根据图乙,结合电磁铁的工作原理判断水流流向,进而判断得分。
(4)由题意可知,一种情况为进水,另一种情况为出水,电动机转动方向相反,即电流方向相反,电流大小应相同,可知电源电压也相同。【解答】(1)由图甲可知,磁浮子右侧与磁体的S极相对,则该磁浮子内磁体右端的磁极是N极。
(2)因为干簧管内的簧片可被磁化,因此干簧管内的簧片应具备的性质是能够被磁体吸引。
(3)当通过电磁铁电流达到0.3A时衔铁被吸引,说明控制电路中的电流大,电阻小,此时干簧管A断开,水位上升到b处,为高水位,此时电流的流向是由②到①为出水,因此评分为3分。
(4)U2和U3是控制电路的电源,使电动机正转或反转,进水或出水的,因此控制两个电源相等即可。
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