浙江省杭州市萧山区萧山城区8校联考2023-2024学年八年级下学期4月期中科学试题

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1、本试卷分试题卷和答题卷，满分为160分，考试时间120分钟；
2、答题前，在答题卡上写上姓名、班级、考号、试场号、座位号。
3、必须在答题卡的对应答题位置上答题，写在其他地方无效。答题方式详见答题纸上的说明。
4、本卷可能用到的相对原子质量：H—1 F—9 C—12 O—16 N—14 Fe—56 K—39 Al—27 S—32
一、选择题（共45分）
1. 下列科学家的科学研究中，没有用到模型的是（ ）
A. 宇宙体系（哥白尼）B. 磁感线描述磁场（法拉第）
C. DNA双螺旋结构（沃森和克里克）D. 节约用水
【答案】D
【解析】
【详解】A．哥白尼的宇宙体系采用的是模型法，故A不符合题意；
B．研究磁场时，通过引入了磁感线来描述磁场，采用的是模型法，故B不符合题意；
C．沃森和克里克发现DNA双螺旋结构运用的是模型建构法，故C不符合题意；
D．节约用水没有用到模型，故D符合题意。
故选D。
2. 阿兹夫定片是我国自主研发的口服小分子新冠病毒感染治疗药物，能治疗普通型新冠病毒感染患者，主要成分是阿兹夫定（C9H11FN6O4），下列说法错误的是（ ）
A. 阿兹夫定属于化合物
B. 阿兹夫定由碳原子、氢原子、氟原子、氮原子、氧原子构成
C. 阿兹夫定中氢元素的质量分数最小
D. 阿兹夫定分子中C、N原子个数比为3：2
【答案】B
【解析】
【详解】A、阿兹夫定是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，故选项说法正确；
B、阿兹夫定是由阿兹夫定分子构成的，阿兹夫定分子由碳原子、氢原子、氟原子、氮原子、氧原子构成，故选项说法错误；
C、阿兹夫定中碳、氢、氟、氮、氧五种元素的质量比为（12×9）：（1×11）：19：（14×6）：（16×4）=108：11：19：84：64，则阿兹夫定中氢元素的质量分数最小，故选项说法正确；
D、1个阿兹夫定分子中含有9个碳原子、6个氮原子，则阿兹夫定分子中C、N原子个数比为9：6=3：2，故选项说法正确。
故选B。
3. 氢元素有三种不同的原子，依次为氕、氘、氚，分别用符号H、D、T表示，其原子核内质子数均为1，中子数依次为0、1、2.下列有关说法不正确的是（ ）
A. 氕、氘、氚三种原子核外均只有一个电子
B. 一个氘原子的质量约为一个氕原子质量2倍
C. 氕、氘、氚三种原子的化学性质几乎完全相同
D. 化学式为HD的物质属于化合物
【答案】D
【解析】
【详解】A、在原子中质子数=电子数，氕、氘、氚三种原子的电子数都是1，故说法正确；
B、相对原子质量≈质子数+中子数，一个氘原子的相对原子质量约为2，一个氕原子的相对原子质量约为1，所以一个氘原子的质量约为一个氕原子质量的2倍，故说法正确；
C、原子化学性质取决于最外层电子数，氕、氘、氚三种原子的电子数都是1，氕、氘、氚三种原子的化学性质几乎完全相同，故说法正确；
D、H、D都属于氢元素，化学式为HD的物质只含有一种元素，属于单质，故说法错误。
故选D。
4. 通电螺线管和磁体A磁极附近磁感线分布如图所示，小磁针处于静止。则（ ）
A. 小磁针的b端为N极B. 通电螺线管左端为N极
C. 电源“＋”极为c端D. 电源“＋”极为d端
【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据磁感线的方向可以判断，磁体A的右端和通电螺线管的左端都是S极，根据磁极间的相互作用，所以小磁针的b端为S极，a端为N极，故AB不符合题意；
CD．根据安培定则，用右手握住螺线管，让大拇指指向螺线管的N极，则弯曲的四指指向电流的方向，螺线管上电流的方向向下，电流从螺线管的左端流进，右端流出，所以电源的c端为正极，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
5. 下列物质中指定元素按化合价由高至低顺序排列的是（ ）
A. 锰元素：MnO2 K2MnO4 KMnO4B. 氧元素：O2 H2O H2O2
C. 碳元素：CO2 CO CH4 D. 氯元素：KClO3 KCl Cl2
【答案】C
【解析】
【分析】单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价代数和为零。
【详解】A、钾显+1价，氧显-2价，MnO2、K2MnO4、KMnO4中锰元素的化合价为+4、+6、+7，故选项错误；
B、氢显+1价，O2、H2O、H2O2中氧元素的化合价为0、-2、-1，故选项错误；
C、氧显-2价，CO2、CO、CH4中碳元素的化合价为+4、+2、-4，故选项正确；
D、钾显+1价，氧显-2价，KClO3、KCl、Cl2中氯元素的化合价为+5、-1、0，故选项错误。
故选C。
6. 如图所示，在探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关实验中，下列说法中正确的是（ ）
A. 把滑片P向左滑动时，磁性减弱，悬挂磁铁的弹簧将伸长
B. 把滑片P向右滑动时，磁性增强，悬挂磁铁的弹簧将伸长
C. 若增加线圈匝数，磁性将减弱
D. 若改变电流的方向，磁性将增强
【答案】B
【解析】
【详解】A．把滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路电流变小，电磁铁的磁性减弱，根据安培定则可知，电磁铁上端为S极，两磁体的吸引能力减弱，因此悬挂磁铁的弹簧将缩短，故A错误；
B．把滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路电流变大，电磁铁的磁性增强，两磁体的吸引能力增强，悬挂磁铁的弹簧将伸长，故B正确；
C．若增加线圈匝数，根据螺线管磁性强弱的影响因素可知，磁性将增强，故C错误；
D．电磁铁磁性的强弱与电流和线圈的匝数有关，若改变电流的方向，电磁铁磁性的强弱不变，故D错误。
故选B。
7. 用如图所示的材料做成一个简单的电动机。螺丝钉的尾端吸着磁铁，尖端吸在电池的正极上，然后将导线的一端接到电池负极，另一端搭在磁铁边缘，螺丝钉就开始旋转。下列叙述错误的是（ ）
A. 若将电池替换成电压更大的电池，螺丝钉转动速度加快
B. 若仅改变电源正负极方向，螺丝钉会反向转动
C. 若仅将纽扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），螺丝钉会反向转动
D. 工作时将机械能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】电动机原理是通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向与电流方向及磁场方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时，导线的受力方向也发生改变。
A．若将电池替换成电压更大的电池，电流变大，通电导线在磁场中要受到力的作用变大，螺丝钉转动速度加快，故A正确，A不符合题意；
B．若仅改变电源正负极方向，电流方向改变，螺丝钉会反向转动，故B正确，B不符合题意；
C．若仅将纽扣磁铁上下翻转（改变磁极方向），磁场方向改变，螺丝钉会反向转动，故C正确，C不符合题意；
D．工作时将电能转化为机械能，故D错误，D符合题意。
故选D。
8. 如图天平右盘中“▲”为一个C﹣12原子质量，据图推断A原子的相对原子质量是（ ）
A. B. 108C. 9D. 12
【答案】C
【解析】
【详解】该原子的相对原子质量等于原子的真实质量跟一个碳-12原子质量的1/12的比值，图中天平平衡，故该原子的质量=9×C-12原子质量的1/12，故该原子的相对原子质量是9.
故选C。
9. 下列说法中正确的是（ ）
A. 磁场周围的磁感线可以通过磁场周围的铁屑分布来显示
B. 磁体周围磁感线从磁体的 S极出来，回到磁体的N极，构成闭合曲线
C. 磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
D. 磁感线分布越密的地方，其磁场越弱
【答案】C
【解析】
【详解】A．磁体周围始终存在磁场，借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点，而磁感线不是真实存在的，而是一些假想的线，故A错误；
B．磁体周围的磁感线从磁体的N极出来，回到磁体的S极，构成闭合曲线，故B错误；
C．磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致，与南极所指的方向相反，故C正确；
D．磁感线分布越密的地方，其磁场越强，故D错误。
故选C。
10. 现有FeSO4和FeS的混合物，经测定混合物中S元素的质量分数为32%，则混合物中O元素的质量分数为（ ）
A. 32%B. 12%C. 16%D. 2.14%
【答案】B
【解析】
【详解】根据FeSO4和FeS的化学式，可知两种物质中Fe和S的质量比均为56：32，由于混合物中S元素的质量分数为32%，则其中Fe的质量分数为56%，则其中氧元素的质量分数为1-32%-56%=12%。故选B。
11. 下列数轴中描述的信息正确的是（ ）
A. 氮的化合价B. 相对分子质量
C. 地壳中元素含量由低到高D. 铁的质量分数
【答案】A
【解析】
【详解】A、NH3中氢元素的化合价为+1价，则氮元素化合价为-3价；N2为单质，则氮元素的化合价为0；NO2中氧元素的化合价为-2价，则氮元素的化合价为+4价；硝酸中氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氮元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数为0，则有（+1）+ x+（-2）×3=0，得x=+5价，氨气、氮气、二氧化氮、硝酸中氮元素的化合价分别为-3、0、+4、+5，即氮元素的化合价由低到高排列，故选项排序正确；
B、N2的相对分子质量为2×14=28；O2的相对分子质量为16×2=32；空气的平均相对分子质量为29，相对分子质量的顺序为：N2＜空气＜O2，故选项排序不正确；
C、地壳中元素含量前五位由多到少依次为氧、硅、铝、铁、钙，故选项排序不正确；
D、在Fe3O4、Fe2O3、FeO 三种含铁化合物中，将化学式变形得Fe6O8、Fe6O9、Fe6O6，可见含铁的质量分数由小到大的排列顺序为Fe2O3、Fe3O4、FeO，故选项排序不正确。
故选A。
12. 汤姆生在研究阴极射线时发现了电子。如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动形成的电子流。则通过这束电子流的运动方向推断电流及周围的磁场方向是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】正电荷定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反；知道电流的方向，根据用右手螺旋定则判断磁场的方向。
【详解】AD．根据右手螺旋定则可知，磁场的方向是逆时针方向的，故A正确、D错误；
BC．根据电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷移动方向相反可知电流的方向是向下的，故BC错误。
故选A。
13. 如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线；乙站在地上一只手接触到零线；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线。此时，丁站在地面上用手去拉丙。则（ ）
A. 甲、乙都会触B. 甲、丙都会触电
C. 乙、丁都会触电D. 丙、丁都会触电
【答案】D
【解析】
【详解】甲站在干燥的木桌上一只手接触到火线，无法形成电流的通路，故不会发生触电；乙站在地上一只手接触到零线，零线与大地之间没有电压，因此没有电流通过人体，不会发生触电；丙站在干燥的木桌上一只手接触到火线，此时，丁站在地面上用手去拉丙，这样电流可以从火线经丙、丁导向大地，会造成丙、丁两人同时触电。综上所述，甲、乙都不会触电，丙、丁都会触电，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
14. 如图是家庭电路的一部分电路，下列说法正确的是（ ）
A. M为零线，N为火线
B. 开关S断开时，测电笔笔尖接触插座右孔氖管不能发光
C. 当CD两点间断路时，S闭合，测电笔笔尖接触D时氖管发光
D. 开关S闭合时，测电笔笔尖接触A、B两点氖管均不能发光
【答案】C
【解析】
【详解】A．在家庭电路中，开关要接在火线和用电器之间，因此M为火线，而N为零线，故A错误；
B．根据图片可知，开关只能控制灯泡，不能控制插座。由于插座的右孔与火线相连，因此测电笔接触会发光，故B错误；
C．当CD之间断路，S闭合时，D点与零线断开，它通过灯泡与火线相连，因此测电笔接触会发光，故C正确；
D．开关闭合时，A点与火线相连，测电笔接触会发光；B点与零线相连，测电笔接触不发光，故D错误。
故选C。
15. 在科学学习过程中，我们学习过许多科学方法，下列所使用的科学方法相同的是（ ）
①探究电流时把和水流相比；
②鼓面上撒碎纸屑，以便观察发声的物体在振动；
③串联电路，总电阻等于各分电阻之和；
④用磁感线来反映磁体周围的磁场情况；
⑤研究滑动摩擦力与压力大小关系时，保持粗糙程度不变；
⑥用吸引小铁钉数目来判断磁场的强弱；
⑦“探究平面镜成像规律”中，使用完全相同两根蜡烛；
⑧用不同小球组合在一起表示甲烷的分子结构
A. ④⑧B. ②④⑥C. ⑤⑦D. ①③⑧
【答案】A
【解析】
【详解】常用科学方法有模型法，转换法，类比法，控制变量法等。
A．④⑧ 都属于模型的方法，故A符合题意；
B．②为转换法，④为模型法，⑥为转换法，故B不符合题意；
C．⑤为控制变量法，⑦便于用蜡烛确定像的位置，不是控制变量法，故C不符合题意；
D．① 类比法，⑧ 模型法，故D不符合题意。
故选A。
二、填空、简答题：（共35分）
16. 我国家庭电路的电压是___________伏，交流电的周期是0.02秒，频率为___________赫兹，人体安全电压一般是___________伏。
【答案】 ①. 220 ②. 50 ③. 小于等于36
【解析】
【详解】[1][3]常见电压中，我国的家庭电压为220V，对人体的安全电压是不高于36V。
[2]已知交流电的周期是0.02秒，则频率为
17. （1） 用元素符号或化学式表示下列物质或微粒：亚铁离子___________；m个硫酸根离子___________； 5个甲烷分子___________；3个氦原子___________；氧化镁中镁元素的化合价为+2价___________；
（2）写出下列数字的含义：SO3中“3”的意义___________； 中“2”的意义___________。
【答案】 ①. Fe2+ ②. ③. 5CH4 ④. 3He ⑤. ⑥. 一个三氧化硫分子中含有3个氧原子 ⑦. 一个碳酸根离子带2个单位负电荷
【解析】
【详解】（1）离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，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；若表示多个该离子，就在其元素符号前加上相应的数字，亚铁离子表示为Fe2+；m个硫酸根离子表示为；
分子的表示方法：正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其化学式前加上相应的数字，5个甲烷分子表示为5CH4；
原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，3个氦原子表示为3He；
元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，氧化镁中镁元素的化合价为+2价表示为；
（2）SO3中“3”的意义 一个三氧化硫含有3个氧原子；中“2”的意义 一个碳酸根离子带有2个单位的负电荷。
18. 下列物质中，属于单质的是___________，化合物的是___________，属于混合物的是___________（填写序号）。
①液氧和氧气、②冰水混合物、③水银、④高锰酸钾溶液、⑤空气、⑥足球烯（C60）
【答案】 ① ①③⑥ ②. ② ③. ④⑤
【解析】
【详解】由同种元素组成的纯净物叫单质，液氧和氧气中只有氧分子，属于单质；水银、足球烯（C60）都属于单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物，冰水混合物中只有水分子，水属于化合物；混合物是由两种或两种以上的物质组成，高锰酸钾溶液、空气都属于混合物；故答案为：①③⑥；②；④⑤。
19. 小柯一家利用手机导航自驾前往森林公园。
（1）途中小柯的手机没有电了，用车上的无线充电装置进行充电，当将手机等电子设备靠近或放在充电板上时，手机内的线圈就会产生电流。以下各图中与无线充电装置原理相同的是___________
A B.
C. D.
（2）途中小柯利用指南针辨别方向，即地球存在地磁场，如图是部分地磁场的示意图，以下分析正确的是 ___________。
A.磁感线是实际存在的 B.A点的磁场强度比B点强
C.A、B两处磁场方向是不同的 D.小磁针南极方向为磁场方向
（3）森林公园富含负氧离子O2-，下列说法正确的是___________。
A.O2-的核电荷数为17 B.O2-的核外电子数为17
C.O2-的化合价为-1 D.O2-与氧气分子的化学性质相同
（4）小柯发现铜铃山上的岩石多为流纹岩，内含多种化合物，其中一种化合物由A、B两种元素组成，其相对原子质量分别为28和16，化合价分别为＋4和-2，则该化合物的相对分子质量为___________ 。
【答案】 ①. B ②. BC ③. BC ④. 60
【解析】
【详解】（1）将手机等电子设备靠近或放在充电板上时，手机内的线圈就会产生电流，属于电磁感应现象，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（2）A．磁感线是模型，不是实际存在的，故A错误；
B．磁感线的疏密程度表示磁场的大小，A点的磁感线比B点的磁感线密集，A点的磁场强度比B点强，故B正确；
C．磁感线的切线方向为磁场方向，由图可知A、B两处磁场方向是不同的，故C正确；
D．磁场方向与静止在该处的小磁针北极所指的方向相同，故D错误。
故选BC。
（3）A．原子变成离子的过程中原子核不变，核电荷数不变，负氧离子的核电荷数为16，故A错误；
B．一个氧原子的核外电子数为8，则负氧离子的核外电子数为17，故B正确；
C． 负氧离子带一个单位负电荷，则负氧离子的化合价为－1 ，故C正确；
D．负氧离子与氧气分子是带电不同的微粒，对应微粒的原子核外电子排布不同，化学性质不相同，故D错误。
故选BC。
（4）化合物中各元素的化合价代数和为零，一种化合物由A、B两种元素组成，化合价分别为＋4和－2，则该化合物的化学式AB2，A、B两种元素的相对原子质量分别为28和16，则该化合物的相对分子质量为
28+16×2=60
20. 如图是研究“磁场对通电导体作用”的部分实验装置，如果要实验正常进行，还需在a、b之间接入______。根据该原理可制成______。将图中蹄形磁体的南北极互换位置，闭合开关后金属棒的运动方向将______。
【答案】 ①. 电源 ②. 电动机 ③. 改变
【解析】
【详解】[1]探究磁场对通电导体作用，电路中需要有电源，所以在a、b之间接入电源。
[2]导体通过电流时，会发生运动，说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是根据该原理制成的。
[3]将图中蹄形磁体的南北极互换位置，改变磁场方向，闭合开关后金属棒的运动方向将改变。
21. 当一颗大质量恒星耗尽其自身内部燃料时，将迎来一次巨大的爆炸后形成黑洞或中子星。大恒星归结为中子星时，在巨大的压力下，电子会被压缩到原子核内与___________（选填“质子”或“中子”）中和，使原子变得仅由中子组成。那么发生的这个变化是否属于化学变化 ___________。
【答案】 ①. 质子 ②. 不属于
【解析】
【详解】[1]电子带负电，质子带正电，中子不带电，大恒星归结为中子星时，在巨大的压力下，电子会被压缩到原子核内与质子中和，使原子变得仅由中子组成。
[2]化学变化是有新的物质生成，大恒星归结为中子星时，没有新的物质生成，不属于化学变化。
22. 上海的磁悬浮列车示意图如图甲所示，轨道线圈上端是S极，要使列车悬浮起来，车身线圈上端是_______极，列车是靠电磁铁_______（填“同名”或“异名”）磁极相互_______而悬浮起来。图乙是一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上（紧靠铁轨上方）的电阻非常小的螺线管。B中电流方向如图乙所示，螺线管B与电磁铁A之间相互_______（填“排斥”或“吸引”），从而使列车悬浮在铁轨上方。
【答案】 ①. S ②. 异名 ③. 吸引 ④. 排斥
【解析】
【详解】如图的结构，车身要利用磁场的作用悬浮起来，车身线圈与轨道线圈产生的磁场应相互吸引。而乙图的结构，列车线圈在上方，两磁铁应排斥才可以使列车悬浮。
轨道线圈上端是S极，要使列车悬浮起来，车身线圈上端也应是S极，这样相邻的磁极是异名磁极，相互吸引，列车才能悬浮；
乙图中，车身线圈在轨道线圈上方，所以要克服重力的作用使列车悬浮，两个磁铁应相互排斥。
答案： (1). S (2). 异名 (3). 吸引 (4). 排斥
三、实验探究题：（共51分）
23. 氟里昂是一种常见的致冷剂。氟里昂在紫外线的照射下能分解出氯原子破坏臭氧层， 其破坏臭氧的循环示意图如图：
（1）请写出臭氧的化学式___________； 臭氧与氧气化学性质不同的原因是___________；
（2）上图中由分子构成的物质有几个___________；
A.1 B.2 C.3 D.4
（3）经过①②③的反应后，反应物氯原子的个数___________（“减少”、“增加”、“不变”），其原因是：在化学变化中，原子的___________和___________不变。；
（4）有科学家说：“少量的氟里昂就能对臭氧层产生巨大的影响”，请根据循环示意图说明理由___________。
【答案】 ①. O3 ②. 分子构成不同 ③. D ④. 不变 ⑤. 种类 ⑥. 数目 ⑦. 反应过程中氯原子没有损耗，而是在循环消耗臭氧，导致少量的氯原子就能对臭氧层产生巨大影响
【解析】
【详解】（1）由分子结构模型可知，每个臭氧分子是由3个氧原子构成的，则臭氧的化学式为O3；氧气是由氧分子构成的，臭氧是由臭氧分子构成的，不同种分子化学性质不同；
（2）由微观图示可知，过氧化氢、臭氧、一氧化氯、氧气四种物质都是由分子构成的；故答案为：D；
（3）经过①②③的反应后，反应物氯原子的个数不变，其原因是：在化学变化中，原子的种类和数目不变；
（4）有科学家说：“少量的氟里昂就能对臭氧层产生巨大的影响”根据循环示意图可知其理由是反应过程中氯原子没有损耗，而是在循环消耗臭氧，导致少量的氯原子就能对臭氧层产生巨大影响。
24. 19世纪以前，人们一直以为原子是不可分的，直到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，它们是均匀还是集中分布呢？
【实验】卢瑟福进行α粒子轰击金箔实验。
（1）放射源-放射性物质放出α粒子（带正电荷），质量是电子质量的7000倍；
（2）金箔-作为靶子，厚度1um，重叠了3000层左右的原子；
（3）荧光屏-α粒子打在上面发出闪光；
（4）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。
【证据】绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，有少数α粒子却发生了较大的偏转，极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来。
【猜想与假设】α粒子遇到电子后，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）1um金箔包含了3000层金原子，绝大多数α粒子穿过后方向不变，说明___________；
A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的
（3）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，你认为原子结构是下图的___________。
【答案】 ①. 不会 ②. 原子核 ③. B ④. C
【解析】
【分析】原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积小，质量大，原子的质量主要集中在原子核上，原子核外有一个非常大的空间，核外电子围绕原子核作高速运动。
【详解】（1）若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则极少数α粒子就不会发生偏转，而大多数发生了偏转，说明原子的质量主要集中在原子核上，且正电荷不是均匀分布的；
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）原子核外有一个非常大的空间，使绝大多数α粒子穿过后方向不变；故选B；
（3）通过α粒子散射实验，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，说明原子核外有很大的空间，但是有少数α粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°，像是被金箔弹了回来，这是因为原子核带正电荷且质量很大，阿尔法粒子也带正电荷，由于同种电荷相互排斥和阿尔法粒子被质量较大的原子核弹回，故原子结构为C。
25. 为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学做出以下猜想：
猜想A：通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强；
猜想B：外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作设计了以下实验方案：
用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁，根据小丽的猜想和实验，完成下列问题。

（1）通过观察 ___________的不同，来判断磁性强弱。
（2）通过比较图 ___________两种情况，可以验证猜想A是正确的。
（3）通过比较图C甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充 ___________。
（4）通过比较图C中甲、乙两电磁铁，得到的结论是 ___________。
（5）检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲、乙两个铁钉都不能吸引大头针，她下一步的操作是 ___________（填字母）。
A.重新绕制电磁铁
B.更换电源
C.拆除滑动变阻器
D.移动滑动变阻器滑片
【答案】 ①. 电磁铁吸引大头针数目多少 ②. A、B ③. 电流相同 ④. 在电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强 ⑤. D
【解析】
【详解】（1）[1]实验中电磁铁的磁性大小无法直接观察，通过观察电磁铁吸引大头针数目多少来判断磁性强弱，电磁铁吸引的铁钉越多，磁性越强。
（2）[2]验证猜想A，即探究电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系，只需改变通过线圈的电流大小，即改变滑动变阻器接入电路的电阻，因此通过比较图A、B两种情况即可。
（3）[3]探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系，应选择外形相同、匝数不同的线圈，让通过线圈的电流相同，比较电磁铁吸引铁定的数目即可知电磁铁磁性的强弱，故通过比较图C甲、乙两电磁铁，应补充电流相同。
（4）[4]通过比较图C中甲、乙两电磁铁可得，外形相同、匝数不同的线圈，通过线圈的电流相同时，线圈的匝数越多，电磁铁的磁性越强。
（5）[5]检查电路连接完好，小丽闭合开关后发现甲，应该是电磁铁的磁场太弱，在两个线圈不变的情况下，使通过电磁铁的电流变大，就可能吸引起一定数量的大头针，故选D。
26. 小宇进行“研究磁体的磁性强弱是否与温度有关”实验：将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下。
（1）从小宇的实验可得出的初步结论是___________；
（2）根据这一结论，小宇大胆设计了一个温度报警器，如图乙所示的工作原理：当温度逐渐升高时，磁铁无法___________（填：“排斥”或“吸引”）弹簧开关，从而使电铃报警；
（3）同组的同学却认为小宇设计的温度报警器没有如图丙所示的这种设计好。请你比较两种温度报警器，指出小宇设计中的不足之处___________。
【答案】 ①. 温度升高，磁体磁性减弱 ②. 吸引 ③. 难以设定报警的具体温度
【解析】
【详解】（1）[1]将一条形磁铁的一端固定在铁架台上，另一端吸着一些小铁钉，用酒精灯给磁铁加热，如图甲所示，经过一段时间后，当磁铁被烧红时，发现铁钉纷纷落下，可知磁铁磁性变小，得出的初步结论是：温度升高，磁体磁性减弱。
（2）[2]当温度逐渐升高时，磁铁磁性变弱，磁铁无法吸引弹簧开关，从而使电铃报警。
（3）[3]丙图中，温度升高时，温度计的水银柱上升，当上升到设定温度位置时，水银柱与温度计方的导体接通，线圈通电，电磁铁产生磁性，吸引右侧的开关，右侧电路被接通，电铃响；温度下降到设定温度以下位置时，水银柱与温度计上方的导体断开，线圈中没有电流通过，电磁铁磁性消失，不能再吸引右侧的开关，右侧电路断路，电铃不响，通过对比乙、丙实验设计可知，乙图设计难以设定具体的报警温度。
27. 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。
28. 如图甲所示是探究“磁场对电流的作用”的实验电路。
（1）开关闭合后，线圈___________（选填“能”或“不能”）转动，但___________（选填“能”或“不能”）持续转动。为解决这一问题，小轩利用漆包线绕制的多匝线圈设计了如图乙所示的实验装置，他在刮去线圈两端的绝缘漆时注意到，轴的一端漆皮要___________，另一端漆皮只刮去___________；
（2）小轩发现该线圈不转动，原因可能是___________ （写出一条即可）；
（3）排除故障后电动机正常转动，小轩想改变线圈的转向，可采取的措施有___________（写出一条即可）。
【答案】 ①. 能 ②. 不能 ③. 全部刮去 ④. 半周##一半 ⑤. 线圈处于水平位置或线圈被卡住了 ⑥. 改变电流方向##改变磁场方向
【解析】
【详解】（1）[1][2][3][4]开关闭合后，线圈平面与磁感线平行，受到 的力正好可以使线圈转动，但转动到线圈平面与磁 感线垂直时，线圈受到的力为平衡力，当转过这个 位置时，线圈受到的力正好使线圈沿相反的方向转 动，因此线圈不能持续转动。为了解决这一问题， 可以使线圈转过平衡位置后，线圈中没有电流通 过，线圈不受力的作用，可利用惯性继续转动下 去，因此应该将轴的一端漆皮全部刮去，另一端漆 皮只刮去一半。
（2）[5]若线圈与金属支架间的摩擦力较大，则线圈会被卡住，因此不会转动，或线圈刚好处于平衡位置，则线圈也不会转动。
（3）[6]若想线圈持续转动，则要改变线圈受力的方向，线圈受力与电流的方向或磁场的方向有关，因此可以改变电流方向或改变磁场方向。
四、作图、简答题（共29分）
29. 如图，请在图中铁棒上画出符合题意的导线绕法，并标出通电螺线管的N极。
【答案】
【解析】
【详解】根据磁极间的相互作用规律可知，螺线管右边与小车排斥，则螺线管的左端是N极，右端是S极，根据电源的正负极，结合安培定则可以得出线圈的绕法，如下图所示：
30. 请将带开关的螺丝扣灯泡和三孔插座正确接入图所示的电路中。
【答案】
【解析】
【详解】家庭电路中开关控制灯泡和灯泡串联，且开关接火线；三孔插座依据“左孔接零线，右孔接地线，上孔接火线”原则接入电路中，作图如下所示：
31. 2024年3月22日是第三十二届“世界水日”，明矾[KAl（SO4）2•12H2O]是一种常用于净化水的物质，请回答下列问题。
（1）明矾的相对分子质量是 ___________。
（2）明矾中各元素的质量比是 ___________。
（3）明矾中钾元素的质量分数是 ___________。（计算结果精确到0.1%）
（4）237g明矾与多少克水所含氧元素的质量相等。___________（列出计算过程，计算结果精确到整数）
【答案】 ①. 474 ②. 39：27：64：320：24 ③. 8.2% ④. 设与质量为x的水所含的氧元素质量相等，则有237g××100%=x××100%，解得x=180g；
答：237g明矾与180g水所含氧元素的质量相等。
【解析】
【详解】（1）明矾的相对分子质量是39+27+（32+16×4）×2+12×（1×2+16）=474；
（2）明矾中钾元素、铝元素、硫元素、氧元素和氢元素的质量比=39：27：（32×2）：（16×20）：（1×12×2）=39：27：64：320：24；
（3）明矾中钾元素的质量分数为×100%≈8.2%；
（4）见答案。
32. 如图所示的奥斯特实验中，闭合开关原来静止的小磁针发生了偏转，造成小磁针偏转的原因是什么呢？
猜想一：可能是通电后导线产生的热量使空气对流引起。
猜想二：可能是通电后导线周围产生了磁场引起。
（1）小灵发现小磁针偏转，认为它一定受到力的作用。从力与运动的角度分析他判断的理由是______；
（2）为了验证猜想一，下列方案可行的是______；
①将整个装置放在玻璃箱中进行实验
②将小磁针罩在烧杯中，导线置于烧杯上方并平行于小磁针进行实验
③改变导线中的电流方向
（3）如果实验中小磁针偏转不明显，请提供一条改进的建议______。
【答案】 ①. 力是改变物体运动状态的原因 ②. ②③ ③. 增大导线中的电流
【解析】
【详解】（1）[1]因为力可以改变物体的运动状态，所以小磁针偏转，它一定受到力的作用。
（2）[2]①若将整个实验装置都放在玻璃罩内，小磁针和导线之间的空气仍然可以发生对流，所以不符合实验要求；
②将小磁针放在烧杯内，而将导线置于烧杯上方，这样小磁针和导线之间由于烧杯的阻隔，它们之间的空气无法进行对流，若导线通电后，小磁针能够发生偏转，则可以验证猜想一是错误的；
③方案中，虽然没有阻断小磁针和导线之间的空气流动，但通过改变导线中的电流方向后，发现小磁针的偏转方向也发生了变化，所以可以验证小磁针的偏转和空气对流是无关的，即猜想是错误的；
（3）[3]如果小磁针偏转不明显，可以通过增大导线中的电流来增强磁场。
33. 断路器因方便、安全，越来越被广泛使用。图示为一种断路器的工作原理图，当电流过大时，它的工作顺序是怎样的？
【答案】见解析
【解析】
【详解】当电流过大时，双金属片发热过多，双金属片弯曲，触动弹簧装置，弹簧装置脱开，接触点断开，电路断开，没有电流。
34. 小海设计了一种“智能道路照明灯”电路，如图甲所示，R1是光敏电阻，其阻值与光照射在光敏电阻上光强E（单位cd）关系如图乙所示，R2是滑动变阻器，开关K随衔铁上下移动，电磁铁线圈的电阻不计，当经过线圈的电流大于或等于0.3A时，衔铁被吸下，照明灯熄灭。
（1）导线 ___________（选填“A”或“B”）连接家庭电路的火线；
（2）装置用久了后，电源电压U0会变小，影响熄灯时间；细心的小海发现“五一”期间照明灯熄灭的时间比“清明节”提前，请结合所学知识分析原因 ___________；（忽略天气对光照强弱的影响）
（3）若控制电路的电压U0为6V，当设定光强增至2.0cd时灯熄灭，则滑动变阻器接入电路的阻值多大？___________
【答案】 ①. A ②. 见解析 ③. 11Ω
【解析】
【详解】（1）[1]根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应不带电，故A是火线、B是零线。
（2）[2]通过线圈的电流达到0.3A时，电磁铁才能将衔铁吸下来关闭照明灯，由欧姆定律可知电流不变，电压减小，电阻就要减小，R2不变R1减小，则光照强度增强，熄灯时间延后；“清明节”至“五一”昼长增加，同一时间光照强度增加，则照明灯关灯时间提前，光照强度的改变量对电流的影响大于电源电压减小的影响。
（3）[3]由图乙可知，光强为2.0cd时，由题意可知，此时电路中的电流，由可得，电路中的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和所以，滑动变阻器接入电路的阻值
35. 现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个突出问题。如表提供了一组人体电阻数据：
已知用电器R为44欧姆，接在电压为220伏的电源上，电路中还有额定电流为10安的熔断丝（俗称保险丝，保险丝电阻忽略不计）。则：
（1）保险丝是用熔点___________ （选填“高”或“低”）的金属材料制成的；
（2）只有用电器R接入电路时，通过熔断丝的电流为多少？___________
（3）一个潮湿的人，赤脚站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，则通过人体的电流是多少___________ ？当他拿着测电笔接触火线，没发生触电事故，试计算测电笔内的电阻多大___________ ？（人在潮湿环境下的安全电压不超过12伏）
【答案】 ①. 低 ②. 5A ③. 0.025A ④. 1.5×105Ω
【解析】
【详解】（1）[1]保险丝利用电流的热效应工作，当电路中电流过大时，会自动切断电路，保证用电安全，故保险丝利用电阻较大，熔点较低的材料制成。
（2）[2]保险丝串联在电路中，通过保险丝的电流，即通过用电器R的电流；由欧姆定律得，电流为
（3）[3]由表中数据得出潮湿时，手与脚之间的电阻
根据得，通过人体的电流是
[4]人在潮湿环境下的安全电压不超过12伏，通过人体的电流最大为
测电笔内的电阻至少为
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200千欧
5千欧
手与脚之间电阻
300千欧
8.8千欧
手与塑料鞋底之间电阻
8000千欧
10千欧
测量项目
完全干燥时
出汗或潮湿时
手与手之间电阻
200kΩ
5kΩ
手与脚之间电阻
300kΩ
8.8kΩ
手与塑料鞋底之间电阻
8000kΩ
10kΩ