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20.小塘受奥斯特实验的启发，产生了探究通电直导线周围磁场的兴趣，探究过程如下：
(1)按如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节(填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线平行。
(2)闭合开关，使电路处于短路状态，这样做的目的是增大，从而增强电流的磁场。
(3)闭合开关后，图中的小磁针N极将(填“指向纸面内”或“指向纸面外”)，在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将(填“不改变”或“改变”)。
(第20题)
(1)按如图所示连接好电路，放上能自由转动的小磁针，调节(填“直导线”或“小磁针”)的位置，使小磁针静止时与直导线平行。
(2)闭合开关，使电路处于短路状态，这样做的目的是增大，从而增强电流的磁场。
(3)闭合开关后，图中的小磁针N极将(填“指向纸面内”或“指向纸面外”)，在其他实验条件不变的情况下，把小磁针从直导线下方移到了直导线上方，闭合开关后，小磁针的转动方向将(填“不改变”或“改变”)。
(第20题)
答案
直导线
电流
指向纸面外
改变
电流
指向纸面外
改变
解析
【分析】
本题围绕奥斯特实验展开，需结合实验操作要求、电流对磁场的影响、安培定则判断磁场方向等知识点解题：
1. 第(1)问：要让小磁针初始状态与直导线平行，便于观察通电后的偏转，需调整直导线位置；
2. 第(2)问：短路时电路电阻小，根据欧姆定律可增大电流，从而增强电流的磁场，让实验效果更明显；
3. 第(3)问：先确定直导线中电流方向，再用安培定则判断磁场方向，进而确定小磁针N极指向，以及小磁针在导线上、下方时磁场方向的变化，判断转动方向是否改变。
【解析】
(1) 实验中需调节直导线的位置，使小磁针静止时与直导线平行，这样通电后小磁针的偏转能清晰反映磁场变化，故填“直导线”；
(2) 闭合开关使电路短路，此时电路电阻很小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压不变，电阻越小电流越大，目的是增大电流，从而增强电流的磁场，故填“电流”；
(3) 由电路图可知，电流从电源正极流出，经开关后流入直导线右端，从直导线左端回到电源负极，因此直导线中电流方向为从右向左。根据安培定则：右手握住直导线，大拇指指向电流方向（向左），四指环绕方向为磁场方向，直导线下方的磁场方向垂直纸面外，所以小磁针N极指向纸面外；当小磁针移到直导线上方时，磁场方向变为垂直纸面内，与下方磁场方向相反，因此小磁针的转动方向改变。
【答案】
直导线；电流；指向纸面外；改变
【知识点】
电流的磁效应；安培定则；通电直导线磁场
【点评】
本题考查奥斯特实验的操作要点、电流对磁场的影响，以及利用安培定则判断通电直导线周围的磁场方向，是电磁学基础实验题，需掌握实验原理和安培定则的应用。
【难度系数】
0.5
本题围绕奥斯特实验展开，需结合实验操作要求、电流对磁场的影响、安培定则判断磁场方向等知识点解题：
1. 第(1)问：要让小磁针初始状态与直导线平行，便于观察通电后的偏转，需调整直导线位置；
2. 第(2)问：短路时电路电阻小，根据欧姆定律可增大电流，从而增强电流的磁场，让实验效果更明显；
3. 第(3)问：先确定直导线中电流方向，再用安培定则判断磁场方向，进而确定小磁针N极指向，以及小磁针在导线上、下方时磁场方向的变化，判断转动方向是否改变。
【解析】
(1) 实验中需调节直导线的位置，使小磁针静止时与直导线平行，这样通电后小磁针的偏转能清晰反映磁场变化，故填“直导线”；
(2) 闭合开关使电路短路，此时电路电阻很小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压不变，电阻越小电流越大，目的是增大电流，从而增强电流的磁场，故填“电流”；
(3) 由电路图可知，电流从电源正极流出，经开关后流入直导线右端，从直导线左端回到电源负极，因此直导线中电流方向为从右向左。根据安培定则：右手握住直导线，大拇指指向电流方向（向左），四指环绕方向为磁场方向，直导线下方的磁场方向垂直纸面外，所以小磁针N极指向纸面外；当小磁针移到直导线上方时，磁场方向变为垂直纸面内，与下方磁场方向相反，因此小磁针的转动方向改变。
【答案】
直导线；电流；指向纸面外；改变
【知识点】
电流的磁效应；安培定则；通电直导线磁场
【点评】
本题考查奥斯特实验的操作要点、电流对磁场的影响，以及利用安培定则判断通电直导线周围的磁场方向，是电磁学基础实验题，需掌握实验原理和安培定则的应用。
【难度系数】
0.5
21.二氧化碳的制取和性质是初中科学的重要学习内容。
(1)实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示)：。
(2)小塘用图甲所示的装置制取二氧化碳，请指出该装置的错误：。
(3)如图乙所示，往充满$\ce{CO_{2}}$的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是(填字母)。
A. 密度比空气大
B. 能溶于水
C. 能与水反应
(1)实验室制取二氧化碳气体的原理(用化学方程式表示)：。
(2)小塘用图甲所示的装置制取二氧化碳，请指出该装置的错误：。
(3)如图乙所示，往充满$\ce{CO_{2}}$的瓶内加入水振荡后，瓶子会变扁。由此现象可知，二氧化碳具有的物理性质是(填字母)。
A. 密度比空气大
B. 能溶于水
C. 能与水反应
答案
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
长颈漏斗的下端在液面以上
B
长颈漏斗的下端在液面以上
B
解析
【分析】
本题围绕二氧化碳的制取和性质设置问题，分三小问逐步分析：
1. 第(1)问需明确实验室制取二氧化碳的反应原理，确定反应物、生成物，写出正确化学方程式；
2. 第(2)问要掌握制取气体时长颈漏斗的使用要求（需液封防止气体逸出），据此判断装置错误；
3. 第(3)问根据乙图的实验现象，结合二氧化碳的性质，区分物理性质与化学性质，选出对应选项。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳用大理石（或石灰石，主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；
(2) 图甲装置中，长颈漏斗的下端未浸入液面以下，未形成液封，会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出，这是装置的错误；
(3) 往充满$\ce{CO_{2}}$的瓶内加水振荡后瓶子变扁，是因为$\ce{CO_{2}}$溶于水，使瓶内气体减少、压强减小，外界大气压将瓶子压瘪。该现象体现的是$\ce{CO_{2}}$能溶于水的物理性质；“能与水反应”是化学性质，“密度比空气大”与该现象无关，故选B。
【答案】
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；长颈漏斗的下端在液面以上；B
【知识点】
二氧化碳制取原理；实验装置错误分析；二氧化碳的物理性质
【点评】
本题考查二氧化碳制取的基础知识点（反应原理、装置注意事项）和性质，属于初中化学常规基础题型，侧重对核心基础知识的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕二氧化碳的制取和性质设置问题，分三小问逐步分析：
1. 第(1)问需明确实验室制取二氧化碳的反应原理，确定反应物、生成物，写出正确化学方程式；
2. 第(2)问要掌握制取气体时长颈漏斗的使用要求（需液封防止气体逸出），据此判断装置错误；
3. 第(3)问根据乙图的实验现象，结合二氧化碳的性质，区分物理性质与化学性质，选出对应选项。
【解析】
(1) 实验室制取二氧化碳用大理石（或石灰石，主要成分为$\ce{CaCO_{3}}$）和稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；
(2) 图甲装置中，长颈漏斗的下端未浸入液面以下，未形成液封，会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出，这是装置的错误；
(3) 往充满$\ce{CO_{2}}$的瓶内加水振荡后瓶子变扁，是因为$\ce{CO_{2}}$溶于水，使瓶内气体减少、压强减小，外界大气压将瓶子压瘪。该现象体现的是$\ce{CO_{2}}$能溶于水的物理性质；“能与水反应”是化学性质，“密度比空气大”与该现象无关，故选B。
【答案】
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$；长颈漏斗的下端在液面以上；B
【知识点】
二氧化碳制取原理；实验装置错误分析；二氧化碳的物理性质
【点评】
本题考查二氧化碳制取的基础知识点（反应原理、装置注意事项）和性质，属于初中化学常规基础题型，侧重对核心基础知识的掌握，难度适中。
【难度系数】
0.6
22.如图所示为一种限流器原理图,当电流I超过限制电流时,衔铁N被电磁铁M吸引过去,匀质的金属杆OA在弹簧拉力作用下绕O点转动,电路断开。
(1)当电流I一定时,若增加线圈匝数,滑片P的位置不变,则电磁铁的磁性将。
(2)某同学把该限流器串联接入某电路中,调试时发现:当实际电流已超过限制电流时,限流器仍未切断电路。为达到设计要求,可将滑动变阻器的滑片P向移动。
(3)当电路中的电流超过设计的限制电流时,限流器电路会自动断电,此后(填字母)。
A.需人工合闸才能通电
B.会自动合闸通电
(1)当电流I一定时,若增加线圈匝数,滑片P的位置不变,则电磁铁的磁性将。
(2)某同学把该限流器串联接入某电路中,调试时发现:当实际电流已超过限制电流时,限流器仍未切断电路。为达到设计要求,可将滑动变阻器的滑片P向移动。
(3)当电路中的电流超过设计的限制电流时,限流器电路会自动断电,此后(填字母)。
A.需人工合闸才能通电
B.会自动合闸通电
答案
增强
左
A
左
A
解析
【分析】
本题围绕限流器原理图，考查电磁铁磁性、滑动变阻器调节及限流器工作原理。第(1)题需明确电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小和线圈匝数，电流一定时，线圈匝数越多磁性越强；第(2)题中，未切断电路是因为电磁铁磁性不足，需增大控制电路电流，滑动变阻器滑片左移时接入电阻减小，电流增大；第(3)题需理解限流器断电后的复位要求。
【解析】
(1) 电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定，当电流I一定时，增加线圈匝数，电磁铁的磁性将增强。
(2) 当实际电流超过限制电流时，限流器未切断电路，说明电磁铁磁性不足，需增强电磁铁磁性。要增强磁性，需增大控制电路的电流，根据欧姆定律，电源电压一定时，减小滑动变阻器接入电路的电阻可增大电流，因此将滑片P向左移动（滑片左移时，滑动变阻器接入电阻变小），电流变大，电磁铁磁性增强，能吸引衔铁使电路断开。
(3) 当限流器自动断电后，金属杆OA在弹簧拉力作用下保持断开状态，无法自动复位，因此需人工合闸才能通电，故选A。
【答案】
增强；左；A
【知识点】
电磁铁磁性、滑动变阻器、电磁继电器
【点评】
本题结合实际限流器原理图，将电磁铁、滑动变阻器等知识点结合，考查学生对电磁原理的应用能力，难度适中，需理解各元件的作用及工作逻辑。
【难度系数】
0.5
本题围绕限流器原理图，考查电磁铁磁性、滑动变阻器调节及限流器工作原理。第(1)题需明确电磁铁磁性强弱的影响因素：电流大小和线圈匝数，电流一定时，线圈匝数越多磁性越强；第(2)题中，未切断电路是因为电磁铁磁性不足，需增大控制电路电流，滑动变阻器滑片左移时接入电阻减小，电流增大；第(3)题需理解限流器断电后的复位要求。
【解析】
(1) 电磁铁的磁性强弱由电流大小和线圈匝数决定，当电流I一定时，增加线圈匝数，电磁铁的磁性将增强。
(2) 当实际电流超过限制电流时，限流器未切断电路，说明电磁铁磁性不足，需增强电磁铁磁性。要增强磁性，需增大控制电路的电流，根据欧姆定律，电源电压一定时，减小滑动变阻器接入电路的电阻可增大电流，因此将滑片P向左移动（滑片左移时，滑动变阻器接入电阻变小），电流变大，电磁铁磁性增强，能吸引衔铁使电路断开。
(3) 当限流器自动断电后，金属杆OA在弹簧拉力作用下保持断开状态，无法自动复位，因此需人工合闸才能通电，故选A。
【答案】
增强；左；A
【知识点】
电磁铁磁性、滑动变阻器、电磁继电器
【点评】
本题结合实际限流器原理图，将电磁铁、滑动变阻器等知识点结合，考查学生对电磁原理的应用能力，难度适中，需理解各元件的作用及工作逻辑。
【难度系数】
0.5
