26. (8分)小科在探究“感应电流的大小与哪些因素有关”的实验中,连接了图甲所示的实验装置,闭合开关后,导体、灵敏电流表、开关、导线组成闭合回路。


【猜想与假设】①感应电流的大小可能与磁体的磁性强弱有关。②感应电流的大小可能与导体切割磁感线的速度有关。③感应电流的大小可能与切割磁感线的导体长度有关。
(1)要验证猜想①,最好用
(2)验证猜想②的实验设计思路如下:每次实验保持磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变,改变导体切割磁感线的速度,进行多次实验,观察并记录每次实验中灵敏电流表指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。分析表中数据可以得出的结论是
(3)实验结束后小科产生新的疑问:电流表指针为什么会发生偏转呢?于是他拆开电流表,发现其结构如图乙所示,由此可知电流表指针偏转的原理是
【猜想与假设】①感应电流的大小可能与磁体的磁性强弱有关。②感应电流的大小可能与导体切割磁感线的速度有关。③感应电流的大小可能与切割磁感线的导体长度有关。
(1)要验证猜想①,最好用
电磁铁
代替永磁体,其优点是易于改变磁体的磁性强弱,但在实验操作时存在困难,主要是难以控制每次移动导体的速度
相等。(2)验证猜想②的实验设计思路如下:每次实验保持磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变,改变导体切割磁感线的速度,进行多次实验,观察并记录每次实验中灵敏电流表指针偏转的格数,实验数据记录如表所示。分析表中数据可以得出的结论是
在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大
。(3)实验结束后小科产生新的疑问:电流表指针为什么会发生偏转呢?于是他拆开电流表,发现其结构如图乙所示,由此可知电流表指针偏转的原理是
通电导体在磁场中受力运动
。答案
电磁铁
速度
在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大
通电导体在磁场中受力运动
速度
在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大
通电导体在磁场中受力运动
解析
【分析】
本题围绕“感应电流大小的影响因素”实验展开,需结合控制变量法、电磁铁特点、电流表原理分析:
(1) 验证感应电流与磁性强弱的关系,需磁性可调节的磁体,电磁铁符合要求;实验中除磁性外,需控制导体切割磁感线的速度等变量,操作时难以保证每次移动速度相等。
(2) 验证感应电流与切割速度的关系,采用控制变量法,保持磁性和导体长度不变,改变速度,分析数据得出速度与感应电流的关系。
(3) 电流表含磁体和通电线圈,通电后线圈受力运动带动指针,对应原理为通电导体在磁场中受力运动。
【解析】
(1) 要验证感应电流与磁体磁性强弱的关系,需磁性可灵活调节的磁体,电磁铁的磁性强弱可通过电流大小改变,故用电磁铁代替永磁体;实验中需控制导体切割磁感线的速度不变,操作时难以保证每次移动导体的速度相等。
(2) 验证猜想②时,控制磁体磁性强弱和导体长度不变,仅改变切割速度,由实验数据可得结论:在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大。
(3) 电流表内部有磁体和通电线圈,通电后线圈在磁场中受力运动,带动指针偏转,原理为通电导体在磁场中受力运动。
【答案】
电磁铁;速度;在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大;通电导体在磁场中受力运动
【知识点】
电磁感应、电磁铁、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题为电磁学实验探究题,考查控制变量法的应用、电磁铁特性、电流表原理,需学生掌握实验探究的核心方法和相关概念,属于基础实验类题目。
【难度系数】
0.5
本题围绕“感应电流大小的影响因素”实验展开,需结合控制变量法、电磁铁特点、电流表原理分析:
(1) 验证感应电流与磁性强弱的关系,需磁性可调节的磁体,电磁铁符合要求;实验中除磁性外,需控制导体切割磁感线的速度等变量,操作时难以保证每次移动速度相等。
(2) 验证感应电流与切割速度的关系,采用控制变量法,保持磁性和导体长度不变,改变速度,分析数据得出速度与感应电流的关系。
(3) 电流表含磁体和通电线圈,通电后线圈受力运动带动指针,对应原理为通电导体在磁场中受力运动。
【解析】
(1) 要验证感应电流与磁体磁性强弱的关系,需磁性可灵活调节的磁体,电磁铁的磁性强弱可通过电流大小改变,故用电磁铁代替永磁体;实验中需控制导体切割磁感线的速度不变,操作时难以保证每次移动导体的速度相等。
(2) 验证猜想②时,控制磁体磁性强弱和导体长度不变,仅改变切割速度,由实验数据可得结论:在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大。
(3) 电流表内部有磁体和通电线圈,通电后线圈在磁场中受力运动,带动指针偏转,原理为通电导体在磁场中受力运动。
【答案】
电磁铁;速度;在磁体的磁性强弱和切割磁感线的导体长度不变时,切割磁感线的速度越大,产生的感应电流越大;通电导体在磁场中受力运动
【知识点】
电磁感应、电磁铁、通电导体在磁场中受力
【点评】
本题为电磁学实验探究题,考查控制变量法的应用、电磁铁特性、电流表原理,需学生掌握实验探究的核心方法和相关概念,属于基础实验类题目。
【难度系数】
0.5
27.(8分)小科用如图所示的装置进行实验来验证质量守恒定律。在实验中,他用电子天平测得反应前试管和固体的总质量为$m_1$,加热反应后测得试管和剩余固体的总质量为$m_2$,量筒内收集到的气体体积为$V$(实验中操作正确,氧气的密度为$\rho$)。请回答下列问题:

(1)装置中试管口略向下倾斜的目的是
(2)根据质量守恒定律,$m_1$、$m_2$、$V$和$\rho$之间应存在的等量关系为
(3)小科根据实际测得的数据计算,发现与上述等量关系式并不相符。造成这一结果的原因可能是
A. 试管中的氯酸钾没有完全分解
B. 导管口冒气泡时就收集气体
C. 反应快结束时,温度没有冷却至室温,导致气体膨胀,影响实验结果
D. 停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数
(4)实验结束后,小科在拆卸装置时闻到刺激性气味,他想:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小金认为不可能,他的理由是
(1)装置中试管口略向下倾斜的目的是
防止冷凝水回流炸裂试管
。(2)根据质量守恒定律,$m_1$、$m_2$、$V$和$\rho$之间应存在的等量关系为
$m_1-m_2=\rho V$
。(3)小科根据实际测得的数据计算,发现与上述等量关系式并不相符。造成这一结果的原因可能是
BC
(填字母)。A. 试管中的氯酸钾没有完全分解
B. 导管口冒气泡时就收集气体
C. 反应快结束时,温度没有冷却至室温,导致气体膨胀,影响实验结果
D. 停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数
(4)实验结束后,小科在拆卸装置时闻到刺激性气味,他想:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小金认为不可能,他的理由是
反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫
。答案
防止冷凝水回流炸裂试管
$m_1-m_2=\rho V$
BC
反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫
$m_1-m_2=\rho V$
BC
反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫
解析
【分析】
本题围绕氯酸钾分解验证质量守恒定律的实验展开,需结合实验操作注意事项、质量守恒定律、元素守恒等知识分析各问题:
1. 试管口略向下倾斜是加热固体的常规操作,目的是避免冷凝水回流;
2. 反应前后固体总质量的差值为生成氧气的质量,结合氧气的密度和体积可计算氧气质量,从而建立等量关系;
3. 分析各选项对收集气体体积或质量的影响,判断是否导致等量关系不符;
4. 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,判断是否能生成二氧化硫。
【解析】
(1) 加热固体时,试管口略向下倾斜,可防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂,故目的为防止冷凝水回流炸裂试管。
(2) 根据质量守恒定律,反应前试管和固体总质量为$m_1$,反应后试管和剩余固体总质量为$m_2$,反应生成氧气的质量为$m_1 - m_2$;又已知氧气的体积为$V$,密度为$\rho$,根据公式“质量=密度×体积”,氧气质量为$\rho V$,因此等量关系为$m_1 - m_2 = \rho V$。
(3) 分析选项:
A. 氯酸钾未完全分解时,反应减少的质量仍为生成氧气的质量,不影响等量关系,不符合;
B. 导管口刚冒气泡就收集气体,会收集到装置内的空气,导致测得的氧气体积$V$偏大,使$\rho V$偏大,与$m_1 - m_2$不相等,符合;
C. 反应结束后未冷却至室温,气体受热膨胀,量筒内测得的体积$V$偏大,导致$\rho V$偏大,与$m_1 - m_2$不相等,符合;
D. 停止加热后调节量筒内外液面相平再读数,是正确操作,可避免体积测量误差,不会导致等量关系不符,不符合;
故选BC。
(4) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该实验的反应物为$\ce{KClO_{3}}$和$\ce{MnO_{2}}$,不含硫元素,因此不可能生成二氧化硫,故理由是反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
【答案】
防止冷凝水回流炸裂试管;$m_1 - m_2 = \rho V$;BC;反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫
【知识点】
化学实验基本操作、质量守恒定律、元素守恒
【点评】
本题结合实验装置考查质量守恒定律的应用及实验操作细节,难度适中,需学生掌握基础实验操作要点和质量守恒的核心内容,是化学实验部分的常考题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕氯酸钾分解验证质量守恒定律的实验展开,需结合实验操作注意事项、质量守恒定律、元素守恒等知识分析各问题:
1. 试管口略向下倾斜是加热固体的常规操作,目的是避免冷凝水回流;
2. 反应前后固体总质量的差值为生成氧气的质量,结合氧气的密度和体积可计算氧气质量,从而建立等量关系;
3. 分析各选项对收集气体体积或质量的影响,判断是否导致等量关系不符;
4. 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,判断是否能生成二氧化硫。
【解析】
(1) 加热固体时,试管口略向下倾斜,可防止加热时产生的冷凝水回流到热的试管底部,使试管炸裂,故目的为防止冷凝水回流炸裂试管。
(2) 根据质量守恒定律,反应前试管和固体总质量为$m_1$,反应后试管和剩余固体总质量为$m_2$,反应生成氧气的质量为$m_1 - m_2$;又已知氧气的体积为$V$,密度为$\rho$,根据公式“质量=密度×体积”,氧气质量为$\rho V$,因此等量关系为$m_1 - m_2 = \rho V$。
(3) 分析选项:
A. 氯酸钾未完全分解时,反应减少的质量仍为生成氧气的质量,不影响等量关系,不符合;
B. 导管口刚冒气泡就收集气体,会收集到装置内的空气,导致测得的氧气体积$V$偏大,使$\rho V$偏大,与$m_1 - m_2$不相等,符合;
C. 反应结束后未冷却至室温,气体受热膨胀,量筒内测得的体积$V$偏大,导致$\rho V$偏大,与$m_1 - m_2$不相等,符合;
D. 停止加热后调节量筒内外液面相平再读数,是正确操作,可避免体积测量误差,不会导致等量关系不符,不符合;
故选BC。
(4) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该实验的反应物为$\ce{KClO_{3}}$和$\ce{MnO_{2}}$,不含硫元素,因此不可能生成二氧化硫,故理由是反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
【答案】
防止冷凝水回流炸裂试管;$m_1 - m_2 = \rho V$;BC;反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫
【知识点】
化学实验基本操作、质量守恒定律、元素守恒
【点评】
本题结合实验装置考查质量守恒定律的应用及实验操作细节,难度适中,需学生掌握基础实验操作要点和质量守恒的核心内容,是化学实验部分的常考题型。
【难度系数】
0.6
28.(6分)如图甲所示为人体呼吸运动模拟图,如图乙所示为肺泡与血液之间气体交换示意图。请回答下列问题:
(1)图甲中,能模拟肺的是图Ⅰ中的(填序号)。
(2)图甲中的图Ⅱ模拟的是人体(填“吸气”或“呼气”)过程。
(3)生物体的结构与功能是相适应的。结合图乙,请写出肺泡适应气体交换的结构特点: (写出一点即可)。

(1)图甲中,能模拟肺的是图Ⅰ中的(填序号)。
(2)图甲中的图Ⅱ模拟的是人体(填“吸气”或“呼气”)过程。
(3)生物体的结构与功能是相适应的。结合图乙,请写出肺泡适应气体交换的结构特点: (写出一点即可)。
答案
②
吸气
肺泡数量多(或肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成;或肺泡外缠绕丰富的毛细血管,合理即可)
吸气
肺泡数量多(或肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成;或肺泡外缠绕丰富的毛细血管,合理即可)
解析
【分析】
本题考查人体呼吸运动的模拟实验及肺泡适于气体交换的结构特点。解题时,先明确图甲各结构的模拟对象,再根据膈肌运动判断呼吸过程,最后结合肺泡的结构特点解答问题。
【解析】
(1) 图甲中,②为气球,在呼吸运动模拟实验里,气球模拟人体的肺,因此能模拟肺的是②。
(2) 图Ⅱ中,手向下拉橡皮膜(模拟膈肌),膈肌收缩,胸廓上下径增大,胸廓容积扩大,肺随之扩张,肺内气压小于外界气压,外界气体进入肺,模拟的是吸气过程。
(3) 肺泡适应气体交换的结构特点有:肺泡数量多,增大了气体交换的面积;肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成,利于气体透过;肺泡外缠绕丰富的毛细血管,便于肺泡与血液间进行气体交换,任选一点作答即可。
【答案】
②;吸气;肺泡数量多(或肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成;或肺泡外缠绕丰富的毛细血管,合理即可)
【知识点】
呼吸运动、肺泡适于气体交换的结构特点
【点评】
本题结合模拟实验和示意图考查呼吸运动及肺泡的结构特点,属于基础知识点,侧重对基础知识的理解与应用,难度不大。
【难度系数】
0.8
本题考查人体呼吸运动的模拟实验及肺泡适于气体交换的结构特点。解题时,先明确图甲各结构的模拟对象,再根据膈肌运动判断呼吸过程,最后结合肺泡的结构特点解答问题。
【解析】
(1) 图甲中,②为气球,在呼吸运动模拟实验里,气球模拟人体的肺,因此能模拟肺的是②。
(2) 图Ⅱ中,手向下拉橡皮膜(模拟膈肌),膈肌收缩,胸廓上下径增大,胸廓容积扩大,肺随之扩张,肺内气压小于外界气压,外界气体进入肺,模拟的是吸气过程。
(3) 肺泡适应气体交换的结构特点有:肺泡数量多,增大了气体交换的面积;肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成,利于气体透过;肺泡外缠绕丰富的毛细血管,便于肺泡与血液间进行气体交换,任选一点作答即可。
【答案】
②;吸气;肺泡数量多(或肺泡壁很薄,仅由一层上皮细胞构成;或肺泡外缠绕丰富的毛细血管,合理即可)
【知识点】
呼吸运动、肺泡适于气体交换的结构特点
【点评】
本题结合模拟实验和示意图考查呼吸运动及肺泡的结构特点,属于基础知识点,侧重对基础知识的理解与应用,难度不大。
【难度系数】
0.8
登录