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【素養精練·備戰期末】浙教版八年級科學下冊期末復習最后一練
能力提升三 新考向備訓
1．某科學小組欲為蔬菜大棚設計“二氧化碳補充裝置”，進行了項目化學習。
（1）設計氣體發生裝置。為更靈活地控制反應，小組成員利用大小不同的礦泉水瓶、多孔塑料板設計了如圖甲裝置，其中可通過蓋緊瓶蓋使反應停止的是 　D　 。
（2）設計自動報警器。為防止大棚內CO2濃度過高，他們設計了報警電路。當CO2濃度超過設定值時，紅燈亮，反之不亮。其中氣敏電阻Rx的阻值隨CO2濃度的增大而減小。則紅燈應該接在圖乙abcd中的 　a　 位置。
【答案】（1）D；（2）a。
【分析】（1）根據固體藥品放在多孔塑料板上，反應開始后，蓋緊瓶蓋時，試管中的氣體增多，壓強增大進行分析。
（2）a點在靜觸點附近，當CO2濃度超過設定值時，氣敏電阻Rx的阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，使動觸點與靜觸點接通，a處燈泡亮，反之不亮，燈在a處符合題意。
【解答】解：（1）應該選擇D選項去底小礦泉水瓶，在裝置中，固體藥品放在多孔塑料板上，反應開始后，蓋緊瓶蓋時，試管中的氣體增多，壓強增大，把液體壓入大礦泉水瓶瓶底，固體和液體分離，反應停止，故該裝置可以控制反應的停止。
（2）a點在靜觸點附近，當CO2濃度超過設定值時，氣敏電阻Rx的阻值減小，通過電磁鐵的電流增大，電磁鐵的磁性增強，吸引銜鐵，使動觸點與靜觸點接通，a處燈泡亮，反之不亮，燈在a處符合題意；
b點在電磁鐵所在電路上，只要開關閉合，無論電流大小，都有電流通過b點，b處的燈泡即會發光，不符合題意；cd在干路上，只要有電流，cd處的燈泡即會發光，不符合題意；
故紅燈應該接在圖乙abcd中的a位置。
故答案為：（1）D；（2）a。
【點評】本題考查了電磁繼電器在實際生活中的應用和化學實驗中反應裝置的選擇，屬于理化綜合題，難度中等。
2．1911年，英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，為原子模型的建立做出了重大貢獻。小科同學在項目化學習中，使用若干輻射環磁體（如圖乙所示，兩個磁極分別位于內外兩環）、金屬板、橡皮筋等器材制作了一個演示模型，用以模擬α粒子散射的動態過程，演示模型的制作過程如下。
①如圖甲所示，將長條金屬板彎折成環形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。
②在環形金屬板中央放置一塊直徑5cm、重40g的輻射環磁體。
③在環形金屬板的缺口處連接一段橡皮筋（圖中未畫出），用以向環內“發射α粒子”。
根據演示模型并結合所學知識回答。
（1）固定在環形金屬板中央的磁體，用來模擬的是原子中的哪一結構 　原子核　 ？
（2）下列四個輻射環磁體中最適合用作模擬被發射的“α粒子”的是 　C　 （填字母編號）。
A．直徑2cm、重5g、內環N極、外環S極
B．直徑5cm、重40g、內環S極、外環N極
C．直徑2cm、重5g、內環S極、外環N極
D．直徑5cm、重40g、內環N極、外環S極
（3）該實驗很好地模擬了盧瑟福α粒子散射實驗的現象，即α粒子穿過金屬箔后的運動情況為：　大多數α粒子幾乎不發生偏轉，只有少數發生了小角度的偏轉，極少數發生了大角度的偏轉　 。
（4）小科同學通過環形金屬板的缺口處向內依次發射12顆“α粒子”，這些“α粒子”最終會吸附在環形金屬板上。在模擬實驗完成后，將環形金屬板展平，圖中最符合實際情況的是 　D　 （填字母編號，金屬板上的點代表被吸附的“α粒子”）。
A.
B.
C.
D.
【答案】（1）原子核；（2）C；（3）大多數α粒子幾乎不發生偏轉，只有少數發生了小角度的偏轉，極少數發生了大角度的偏轉；（4）D。
【分析】本題主要考查了盧瑟福的α粒子散射實驗及其解釋，這是理解原子核式結構模型的重要基礎。盧瑟福提出了原子的核式結構模型：在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部 的質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間繞核運動，就像行星繞太陽運動那樣。
【解答】解：（1）在盧瑟福的α粒子散射實驗中，由于原子核帶正電，而α粒子也帶正電，因此它們之間會相互排斥。為了模擬這種排斥作用，實驗中使用了固定在環形金屬板中央的磁體。這個磁體產生的磁場可以模擬原子核對α粒子的排斥力，使得α粒子在接近原子核時受到偏轉。因此，這個磁體在這里用來模擬的是原子中的原子核。
（2）考慮到α粒子帶正電，并且質量相對大（盡管在原子尺度上仍然很?。?，我們需要選擇一個同樣帶正電且質量相對更大的物體。C選項5g質量小，符合α粒子在原子尺度上質量相對較大的特點（盡管與輻射環磁體相比仍然很?。Ｍ瑫r，內環S極、外環N極的配置使得它在磁場中會受到與α粒子相似的力（如果假設輻射環磁體產生的磁場類似于原子核周圍的電場）。故答案為C。
（3）關于α粒子散射的結果，盧瑟福發現大多數α粒子幾乎不發生偏轉，只有少數α粒子發生了較大的偏轉，極少數α粒子甚至發生了大角度的偏轉（偏轉角度超過90度，有的甚至幾乎達到180度，被反彈回來）。這個現象表明原子核內部大部分是空的。
（4）由于大多數α粒子幾乎不發生偏轉，只有少數發生了小角度的偏轉，極少數發生了大角度的偏轉，因此我們需要選擇一個能夠反映這種分布情況的環形金屬板空間構型。選項D中的構型符合這種情況：大多數α粒子沿著直線穿過環形金屬板（對應實驗結果中的“大多數α粒子幾乎不發生偏轉”），少數α粒子在穿過環形金屬板時發生了小角度的偏轉（對應實驗結果中的“少數α粒子發生了較大的偏轉”），極少數α粒子甚至被反彈回來（對應實驗結果中的“極少數α粒子發生了大角度的偏轉”）。故答案為D。
故答案為：（1）原子核；（2）C；（3）大多數α粒子幾乎不發生偏轉，只有少數發生了小角度的偏轉，極少數發生了大角度的偏轉；（4）D。
【點評】盧瑟福提出了原子的核式結構模型：在原子的中心有一個很小的原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部 的質量都集中在原子核里，帶負電的電子在核外空間繞核運動，就像行星繞太陽運動那樣。解答此題目需要深入掌握原子核式結構模型。
3．在項目化學習中，小科用條形磁體、大號縫衣針、硬卡紙、橡皮、大頭針制作簡易指南針，指南針制作過程如下：
步驟Ⅰ：取2枚大號鋼質縫衣針，分別將條形磁體沿同一方向摩擦縫衣針10余次（如圖甲），使縫衣針磁化。
步驟Ⅱ：將1張硬殼卡紙折成直角，將2枚被磁化的縫衣針對稱地穿在卡紙兩側，如圖乙所示，用1塊橡皮和1枚大頭針做成支座，將插有縫衣針的卡紙水平支起。
步驟Ⅲ：用當地的地圖確定簡易指南針所指的方向。
步驟Ⅳ：在老師的指導下，針對制作指南針的科學性設計了評價表。
“自制指南針”評價量表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 指針磁性強，且能自 由轉動 指針磁性強，不能自 由轉動 指針磁性弱，不能自 由轉動
指標二 能準確指示南北方 向，能保持平衡 能指示南北方向，不 能保持平衡 不能指示南北方向， 不能保持平衡
（1）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則縫衣針針尖位置應標為 　S　 極。
（2）在不添加器材情況下，若要確定簡易指南針是否能夠指示南北，應如何操作 　可以將自制的指南針放在水平支架上，靜止時指示的方向與地圖確定的方向進行比較　 。
（3）根據評價量表進行測試評價，小科制作的指南針“指標一”被評為“優秀”，“指標二”被評為“合格”。為使該指南針的“指標二”達到優秀水平，請你對該指南針提出合理的改進建議：　調整指南針的重心位置　 。
【答案】（1）S；（2）可以將自制的指南針放在水平支架上，靜止時指示的方向與地圖確定的方向進行比較；（3）調整指南針的重心位置。
【分析】（1）同名磁極互相排斥，異名磁極相互吸引。
（2）指南針指示南北是因為受到地磁場的作用。
（3）指南針的重心剛好在支架上時可以保持平衡。
【解答】解：（1）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則縫衣針針尖位置應標為S極。
（2）在不添加器材情況下，若要確定簡易指南針是否能夠指示南北，可以將自制的指南針放在水平支架上，靜止時指示的方向與地圖確定的方向進行比較。
（3）根據評價量表進行測試評價，小科制作的指南針“指標一”被評為“優秀”，“指標二”被評為“合格”。為使該指南針的“指標二”達到優秀水平，可以調整指南針的重心位置。
故答案為：（1）S；（2）可以將自制的指南針放在水平支架上，靜止時指示的方向與地圖確定的方向進行比較；（3）調整指南針的重心位置。
【點評】會自制指南針；知道地磁場的特點。
4．某興趣小組開展“制作呼吸模型”項目化學習，如表為模型的評價量表。
人體呼吸模型評價量表
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 既能模擬橫膈膜運動又能模擬肋骨運動 只能模擬橫膈膜運動或只能 模擬肋骨運動 不能模擬橫膈膜運動和肋骨運動
指標二 材料能體現結構的特征 部分材料能體現結構的特征 材料無法體現結構的特征
該小組利用吸管、玻璃罩、氣球和橡皮膜等材料制作模型，內部形成一個密閉環境，如圖所示。
（1）如圖模型中氣球模擬的人體器官是 　肺　 。
（2）如圖是模擬的人呼氣過程。請通過此模型闡述人體呼氣的原理：　膈肌頂部上升，胸廓上下徑變小，容積縮小，肺隨之縮小，造成肺內氣壓增大，大于外界大氣壓，肺內氣體氣體呼出肺，完成呼氣　 。
（3）根據評價量表，請對該模型的指標一進行評價并說明理由：　合格；理由是呼吸模型只能模擬橫膈膜運動，不能模擬肋骨運動　 。
【答案】（1）肺；
（2）膈肌頂部上升，胸廓上下徑變小，容積縮小，肺隨之縮小，造成肺內氣壓增大，大于外界大氣壓，肺內氣體氣體呼出肺，完成呼氣；
（3）合格；理由是呼吸模型只能模擬橫膈膜運動，不能模擬肋骨運動。
【分析】當膈肌與肋間肌收縮，引起胸腔前后、左右及上下徑均增大，膈肌頂部下降，胸廓的容積擴大，肺隨之擴張，造成肺內氣壓減小，小于外界大氣壓，外界氣體進入肺內，完成吸氣。呼氣時，膈肌與肋間肌舒張，引起胸腔前后、左右及上下徑均縮小，膈肌頂部上升，胸廓的容積縮小，肺隨之縮小，造成肺內氣壓增大，大于外界大氣壓，肺內氣體呼出肺，完成呼氣。
【解答】解：（1）如圖模型中氣球能擴大和縮小，因此，模擬的人體器官是肺。
（2）如圖是模擬的人呼氣過程。請通過此模型闡述人體呼氣的原理：膈肌頂部上升，胸廓上下徑變小，容積縮小，肺隨之縮小，造成肺內氣壓增大，大于外界大氣壓，肺內氣體呼出肺，完成呼氣。
（3）根據評價量表，請對該模型的指標一進行評價并說明理由：合格；理由是呼吸模型只能模擬橫膈膜運動，不能模擬肋骨運動。
故答案為：（1）肺；
（2）膈肌頂部上升，胸廓上下徑變小，容積縮小，肺隨之縮小，造成肺內氣壓增大，大于外界大氣壓，肺內氣體氣體呼出肺，完成呼氣；
（3）合格；理由是呼吸模型只能模擬橫膈膜運動，不能模擬肋骨運動。
【點評】掌握呼氣的原理是解題的關鍵。
5．某校研習小組對某地區霧霾成分及防治產生了濃厚的興趣，并開啟了項目化學習之旅。
【查閱資料】霾是可吸入顆粒物濃度較高造成的能見度較低的現象。霾的主要成分有不溶性有機物（含碳元素的化合物）、黑碳、金屬元素和一些無機鹽（受熱不分解）等。
【項目任務】探究某地區霾中是否含有黑碳。
【項目設計】設計一體化實驗裝置如圖所示。將預先收集的霾殘渣干燥后置于裝置中間凹槽內。
（1）裝置中二氧化錳的作用是 　催化作用　 。
【項目實施】小組同學完成了如下三步實驗操作：
①向右邊的凹槽內逐滴滴入澄清石灰水。
②接通電源，用紅熱電阻絲加熱殘渣。
③滴入過氧化氫溶液產生O2，排出裝置內空氣后，再將導管口接上氣球。
（2）小東發現以上步驟次序亂了，正確的順序是 ?、邰佗凇?（填數字）。
【現象與結論】殘渣劇烈燃燒，澄清石灰水變渾濁，氣球變大。推測：霾中含有黑炭。
【交流反思】
（3）小東分析霾的主要成分后對“霾中有黑炭”的結論產生質疑，理由是 　霾中含有不溶性有機物，含有碳元素，燃燒時也會產生二氧化碳　 。
【社會調查】
（4）請你聯系實際填寫關于霧霾的問卷調查表
項目 霧霾頻發的原因 控制霧霾頻發的做法 政府采取的應急措施
① 能源結構不合理 推廣新能源發電 人工降雨
② 汽車尾氣排放 　推廣新能源汽車　 私家車限號出行
③ …… …… ……
【答案】（1）催化作用；
（2）③①②；
（3）霾中含有不溶性有機物，含有碳元素，燃燒時也會產生二氧化碳；
（4）推廣新能源汽車。
【分析】（1）根據二氧化錳是該反應的催化劑，起催化作用來分析解答；
（2）根據探究某地區霾中是否含有黑碳的操作步驟來分析解答；
（3）根據霾中含有不溶性有機物，含有碳元素，燃燒時也會產生二氧化碳來分析解答；
（4）根據汽車尾氣也是霧霾頻發的原因，可推廣新能源汽車來分析解答。
【解答】解：（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，則裝置中二氧化錳的作用是催化作用；
（2）探究某地區霾中是否含有黑碳的操作步驟是滴入過氧化氫溶液產生O2，排出裝置內空氣后，再將導管口接上氣球，向右邊的凹槽內逐滴滴入澄清石灰水，接通電源，用紅熱電阻絲加熱殘渣，故正確的順序是③①②；
（3）由于霾中含有不溶性有機物，含有碳元素，燃燒時也會產生二氧化碳，所以“霾中有黑炭”的結論不正確；
（4）汽車尾氣也是霧霾頻發的原因，因此可推廣新能源汽車。
故答案為：（1）催化作用；
（2）③①②；
（3）霾中含有不溶性有機物，含有碳元素，燃燒時也會產生二氧化碳；
（4）推廣新能源汽車。
【點評】在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中的知識進行分析解答。
6．滅火器是常見的消防設備，有多種類型，某項目化小組計劃制作一款簡易泡沫滅火器模型。
【項目學習】在一個密閉的容器中裝有兩種物質，并添加發泡劑（混入氣體時能產生大量泡沫）。滅火器不使用時，兩種物質彼此分離；使用時，將兩種物質混合能快速產生大量氣體，將液體、泡沫從管口噴出。
【產品設計】器材：吸濾瓶，小試管，橡皮塞，乳膠管，細線等。
試劑：濃鹽酸，碳酸鈉粉末，飽和碳酸鈉溶液，發泡劑。
裝置：如圖所示。
【評價量表】
指標 優秀 合格 待改進
指標一：噴射物的速度 液體、泡沫噴射距離大 液體、泡沫噴射距離較大 液體、泡沫噴射距離小
指標二：泡沫的量 泡沫多、均勻 泡沫多、不均勻 泡沫少、不均勻
指標三：噴出液體的安全性 酸性物質和堿性物質恰好完全反應 反應后酸性物質或堿性物質有少量剩余 噴出的液體酸性或堿性較強
【產品制作】（1）從指標一考慮，小組需要選擇與鹽酸反應的碳酸鈉。經討論，大家一致認定選用飽和碳酸鈉溶液比碳酸鈉粉末效果好，其原因是 　反應物濃度高、接觸面積大，反應速率快，快速增大容器內部壓強，使液體和泡沫快速被壓出　 。
（2）泡沫滅火器產生的泡沫中含有水分，泡沫里的一個個“泡泡”也會幫助二氧化碳更好地“粘附”在燃燒物表面。請你解釋發泡劑能提升滅火效果的原理。 　發泡劑會產生大量二氧化碳和泡沫，覆蓋在可燃物表面，隔絕氧氣或空氣滅火。　 。
（3）將含有5.3克溶質的飽和碳酸鈉溶液裝入吸濾瓶，小試管中裝入20克質量分數為36.5%濃鹽酸，按照指標三等級，通過計算說明該項目是否符合優秀標準。
（反應化學方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑）
【答案】（1）反應物濃度高、接觸面積大，反應速率快，快速增大容器內部壓強，使液體和泡沫快速被壓出；
（2）發泡劑會產生大量二氧化碳和泡沫，覆蓋在可燃物表面，隔絕氧氣或空氣滅火。
（3）該項目不符合優秀標準。
【分析】（1）根據影響反應速率的因素分析；
（2）依據滅火原理解答；
（3）根據常見反應的碳酸鈉的質量，由反應的化學方程式列式計算出參加反應的濃鹽酸的質量即可。
【解答】解：（1）制作簡易泡沫滅火器，需要液體、泡沫噴出速度快，噴射距離遠，選擇飽和碳酸鈉溶液時，反應物濃度高、接觸面積大，反應速率快，快速增大容器內部壓強，使液體和泡沫快速被壓出；
（2）二氧化碳不支持燃燒，且密度大于空氣的密度，所以發泡劑會產生大量二氧化碳和泡沫，覆蓋在可燃物表面，隔絕氧氣或空氣滅火。
（3）設理論上需要質量分數為36.5%的濃鹽酸的質量為x。
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73
5.3g 36.5%x
x＝10g
因為20g＞10g，所以該項目不符合優秀標準。
答：該項目不符合優秀標準。
故答案為：
（1）反應物濃度高、接觸面積大，反應速率快，快速增大容器內部壓強，使液體和泡沫快速被壓出；
（2）發泡劑會產生大量二氧化碳和泡沫，覆蓋在可燃物表面，隔絕氧氣或空氣滅火。
（3）該項目不符合優秀標準。
【點評】本題有一定難度，掌握利用化學方程式與溶質質量分數的綜合計算即可正確解答本題，根據碳酸鈉的質量進行計算是正確解答本題的前提和關鍵。
7．草系魚缸中的植物利用水中的二氧化碳進行光合作用為魚缸中的魚類提供氧氣。但水中二氧化碳相對匱乏，某項目小組為魚缸設計了二氧化碳補給器，下表為該產品的評價量表。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 反應安全，且可控 反應安全，但不可控 反應有較大安全隱患
指標二 氣體能直接排出且速度可以觀測。 氣體能直接排出，但速度無法觀察。 氣體無法排出
（1）該項目學習經歷時間較長，包含的重要環節有：①學習補給器的工作原理；②小組合作設計補給器結構圖；③小組合作制作補給器；④公布補給器評價標準；⑤補給器展示評比。你認為上述環節最合理的排序是 　①④②③⑤　 。
（2）查閱資料后知道草系魚缸先要通入二氧化碳，使水草長勢茂盛后再放入寵物魚，小組成員采用碳酸鈣和稀鹽酸反應制取二氧化碳。圖甲和圖乙是項目組成員設計的兩種二氧化碳補給器。最后小組選用了圖乙的裝置，根據評價量表，你認為他們的理由是：　可以通過壓擠A瓶，控制進入B瓶中稀鹽酸的量，進而控制生成二氧化碳的量　 。
（3）小科查閱到如下信息：20℃時，標準大氣壓下二氧化碳在水中的溶解度約為1.45克/升。若要使裝有80升水的魚缸中溶解的二氧化碳達到飽和，至少需要含碳酸鈣80%的石灰石多少克？（忽略水中已有的二氧化碳，寫出計算過程，計算結果保留一位小數。）
【答案】（1）①④②③⑤。
（2）可以通過壓擠A瓶，控制進入B瓶中稀鹽酸的量，進而控制生成二氧化碳的量；
（3）329.5g。
【分析】（1）根據項目學習的環節來分析；
（2）根據裝置特點以及評價標準來分析；
（3）根據二氧化碳的體積與質量，利用化學方程式計算所需石灰石的質量。
【解答】解：（1）該項目學習經歷時間較長，包含的重要環節有：①學習補給器的工作原理；④公布補給器評價標準；②小組合作設計補給器結構圖；③小組合作制作補給器；⑤補給器展示評比；故答案為：①④②③⑤。
（2）選用圖乙的裝置的原因是可以通過壓擠A瓶，控制進入B瓶中稀鹽酸的量，進而控制生成二氧化碳的量；故答案為：可以通過壓擠A瓶，控制進入B瓶中稀鹽酸的量，進而控制生成二氧化碳的量；
（3）80升水中最多所能溶解的二氧化碳的質量為80升×1.45克/升＝116克。設需要含碳酸鈣80%的石灰石的質量為x，則：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
80%x 116g
x≈329.5g
答：至少需要含碳酸鈣80%的石灰石329.5g。
【點評】本題難度不大，掌握氣體制備裝置的評價方法、根據化學方程式的計算方法是解題的關鍵。
8．某學校以“植物中的水”為主題開展相關的大單元學習。某小組同學利用頭腦風暴繪制了如圖所示的“植物中的水”思維導圖，然后分成若干子主題開展學習活動。
（1）小杭同學針對思維導圖內容畫出葉片上的物質流動圖甲，其中代表水分流動路徑的是 　③①　 （填序號）
（2）如圖乙樹枝莖被環剝后形成的節瘤，是因為葉制造的有機物通過樹皮中 　篩管　 向下運輸受阻而形成的。
（3）如圖丙，葉片的營養組織是②，它們的細胞內部含有 　葉綠體　 ，是光合作用的場所。
（4）圖丁是某項目小組利用橡皮泥制作的氣孔生理活動模型。請結合表中的評價指標給出作品的等級 　待改進　 ，并提出改進辦法。 　可使用氣球等注水后能膨脹的物品來模擬保衛細胞　
等級 優秀 良好 待改進
指標 形態相似，且能模擬氣孔連續地進行關閉與張開 形態相似，只能分別模擬氣孔的關閉與張開 形態相似，僅表示了氣孔的關閉或張開
【答案】（1）③①
（2）篩管
（3）葉綠體
（4）待改進；可使用氣球等注水后能膨脹的物品來模擬保衛細胞。
【分析】圖丙中：①表皮、②葉肉、③葉脈、④氣孔。
【解答】解：（1）水分在植物體內是通過導管向上運輸，并經過葉片上的氣孔蒸發到大氣中。故甲圖中代表水分流動路徑的是③水分通過導管運輸、①水蒸汽通過氣孔蒸發。
（2）植物莖中的篩管主要位于韌皮部，故圖乙樹枝莖被環剝后篩管被切斷，葉制造的有機物通過樹皮中篩管向下運輸受阻而形成節瘤。
（3）由圖丙可知，②是葉肉，主要由營養組織構成，它們的細胞內部含有葉綠體，是光合作用的場所。
（4）氣孔是由一對保衛細胞圍成的空腔，保衛細胞吸水膨脹，氣孔就張開，因此利用橡皮泥制作的氣孔生理活動模型只能形態相似，不能模擬氣孔的關閉與張開，故作品的等級待改進，改進辦法是：可使用氣球等注水后能膨脹的物品來模擬保衛細胞。
故答案為：（1）③①
（2）篩管
（3）葉綠體
（4）待改進；可使用氣球等注水后能膨脹的物品來模擬保衛細胞。
【點評】掌握葉片的結構和主要功能、導管和篩管的功能、氣孔的結構及開閉原理是解答本題的關鍵。
9．如圖1所示，小王同學制作了一個家庭制氧裝置1.0版本。該制氧裝置由2個塑料瓶、2根軟管和藥劑構成。藥劑主要是過碳酸鈉（Na2CO4）。制氧時，先往兩個飲料瓶中加入適量的水，再往甲瓶中加入藥劑，產生的氣體通過B管從乙瓶導出，即可供人吸氧。
（1）針對圖1洗氣裝置中B軟管伸入液面下，同組其他同學認為小王同學存在錯誤，請你分析其中錯誤的原因：　氣體無法導出　 。
（2）改正錯誤后，同組同學針對小王同學的制氧裝置提出的迭代思想，該小組同學在原版本的基礎上經歷了如圖2所示不同版本的迭代，推測該小組改進的理由 　節省材料　 （寫出一點即可）。
適用情況 吸氧濃度
日常保健 30%﹣40%
一般缺氧性疾病 40%﹣60%
急救 ≥60%
（3）迭代改進后的制氧機出氧流量（每分鐘產生氧氣體積）平穩，其中吸氧濃度＝[21%+4%×出氧流量（升/分鐘）]，適用情況如表所示。某次在推廣使用中，小組同學在反應裝置中放入610克過碳酸鈉，待藥品完全反應后，可供一位病人吸氧25分鐘，計算吸氧濃度為多少？根據計算判斷本次使用屬于哪種適用情況？（過碳酸鈉反應的化學方程式：2Na2CO42Na2CO3+O2↑，ρ氧＝1.28克/升）
【答案】（1）氣體無法導出；
（2）節省材料；
（3）31%；日常保健。
【分析】（1）根據洗氣裝置的作用分析；
（2）根據更新能節省材料分析；
（3）根據氧氣的體積和密度求出氧氣質量，再根據化學方程式計算。
【解答】解：（1）針對圖1洗氣裝置中A軟管伸入液面下，B軟管剛好露出瓶塞即可，如果B軟管伸入液面下，則氣體無法導出；
（2）制氧機的反應和洗氣裝置在原版本的基礎上經歷了如圖乙所示的迭代，這樣的更新不僅能節省材料，還能使氧氣更順暢的進入吸氣裝置；
（3）設生成氧氣的質量為x。
2Na2CO42Na2CO3+O2↑
244 32
610g x
x＝80g
氧氣的體積為62.5L；
則吸氧濃度＝21%+4%31%，根據表中數據本次使用屬于日常保健。
答：吸氧濃度＝21%+4%31%；本次使用屬于日常保健。
故答案為：（1）氣體無法導出；
（2）節省材料；
（3）31%；日常保健。
【點評】本題主要考查了根據化學方程式的計算，根據化學方程式計算時，第一要正確書寫化學方程式，第二要使用正確的數據，第三計算過程要完整。
10．學習了電學知識后，某科學興趣小組開展制作煙霧報警器的項目化學習。
【項目名稱】制作煙霧報警器。
【相關資料】煙霧報警器內部由發射電路和接收電路組成（如圖甲所示）。發射電路發射的紅外光源會被外界煙塵粒子散射，煙的濃度越大，接收電路接收到的光強度越弱。接收電路能夠將光信號轉化為電信號，最后轉化成報警信號。
【項目任務】小組同學討論后，確定煙霧報警器的要求如下：
供電電源：6V
報警電流：≥250mA
功能：當環境中的煙霧濃度升高至一定值時，立刻報警鳴叫。
【方案設計】小組同學討論后，利用光敏電阻對煙霧報警器的接收電路部分進行設計，如圖乙所示。其中，光敏電阻的阻值大小會隨著接收到的紅外光束的強弱發生變化。
【器材選擇】根據上述要求，該興趣小組的同學從實驗室選擇所需器材，其中，電源電壓U恒為6V，滑動變阻器規格為“2A 50Ω”，要想實現煙霧報警器的功能，他們選擇的光敏電阻Rx的阻值大小隨光照強度變化的圖象應為 　D　 。
A.
B.
C.
D.
【項目調試】該組同學組裝好電路后開始測試，閉合開關S，發現當通過線圈的電流為200mA時，報警器就開始工作，此時滑動變阻器的阻值RP＝15Ω（線圈電阻不計）。在光照強度不變的情況下，為了符合制作要求（即報警電流＞250mA），應調節滑動變阻器連入電路的阻值為多少？
【項目評價與反思】為了提高該煙霧報警器的靈敏度（即在煙霧更少條件下就能報警），該組同學提出以下幾種方法，其中可行的是 　ABD　 。
A.更換阻值較小的保護電阻
B.增大電源電壓
C.增大線圈和銜鐵之間的距離
D.增加線圈匝數
E.增大滑動變阻器的阻值
【答案】（1）D；（2）應調節滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω；（3）ABD
【分析】（1）根據圖乙，結合題目的描述，分析光敏電阻Rx的阻值隨光照強度的變化規律。
（2）當線圈電流為200毫安時，首先根據公式計算出總電阻，再根據串聯電路特點計算出Rx的阻值。當通過線圈的電流為250mA時，再根據計算出總電阻，最后根據串聯電路特點計算出變阻器此時接入阻值。
（3）當煙霧較小時，光敏電阻的阻值增大，而電磁鐵吸合需要的磁場力不變，根據影響電磁鐵磁場強弱的因素分析判斷。
【解答】解：
（1）根據圖乙可知，當煙霧增大時，接受電路接收到的光強度越弱，銜鐵被吸下來，接通報警器所在的電路而報警。此時電磁鐵的磁場增強，電流增大，而總電阻減小，也就是光敏電阻的阻值減小，反之，當接受電路接收到的光強度越強時，電磁鐵的磁場減弱，電流變小，而總電阻增大，也就是光敏電阻的阻值會增大，故選：D。
（2）由圖乙可知，控制電路中光敏電阻Rx與滑動變阻器串聯；
由題知，閉合開關S，發現當通過線圈的電流為200毫安時，報警器就開始工作，此時滑動變阻器的阻值Rp＝16Ω，
由歐姆定律可知，此時電路的總電阻為：R30Ω，
根據串聯電路的電阻特點可知報警時光敏電阻的阻值：Rx＝R﹣Rp＝30Ω﹣16Ω＝14Ω；
當通過線圈的電流為250mA時，電路的總電阻為：R′24Ω，
報警時光敏電阻的阻值不變，則此時滑動變阻器連入電路的阻值應為：RP′＝R′﹣Rx＝24Ω﹣15Ω＝9Ω。
（3）A、更換阻值較小的保護電阻，在吸合電流不變的情況下，此時的氣敏電阻的阻值變大，使得電路在煙霧濃度更小的情況下閉合電路，故A符合題意；
B、為了保持磁場強度不變，需要保持電流不變，根據R總＝R1+R2可知，此時總電阻增大，根據U＝IR可知，此時需要增大電源電壓，故B符合題意；
C、增大線圈和銜鐵之間的距離時，根據杠桿的平衡原理可知，此時磁力的力臂減小，為了吸合需要更大的磁場，故C不符合題意；
D、總電阻增大時，通過電磁鐵的電流減小。為了保持電磁鐵的磁場強度不變，可以換用線圈匝數更多的電磁鐵，故D符合題意；
E、為了保持磁場強度不變，需要保持電流不變。當電源電壓不變時，需要控制總電阻不變。根據R總＝R1+R2可知，增大滑動變阻器的阻值，會使通過電磁鐵的電流減小，不能達到目的，故E不符合題意；
故選：ABD。
故答案為：（1）D；（2）應調節滑動變阻器連入電路的阻值為9Ω；（3）ABD。
【點評】本題考查了電磁鐵的應用、歐姆定律的應用，難度不大。
11．【項目背景】
2023年2月11日，永嘉歷史上投資規模最大的水資源綜合利用項目——水嘉抽水蓄能電站主體工程開工，抽水蓄能電站在下半夜用電低谷時，利用過剩的電力驅動水泵，將水從下水庫抽到上水庫儲存起來，次日白天和前半夜用電高峰時，再將水放出發電，并流入下水庫，其工作原理如圖，某項目化學習小組設計一個“可逆水輪電動發電機”的功能轉化電路，并制定如下評價量表。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 電路能隨時控制實現抽水和發電功能 電路只能實現抽水或發電功能 電路不能實現抽水和發電功能
指標二 能實現遠距離、低電壓控制，安全方便 能實現遠距離、低電壓控制，操作復雜，存在安全隱患 不能實現遠距離、低電壓控制
（1）【方案設計】完善如圖的電路連接，要求：
當控制電路開關S斷開時，“可逆水輪電動發電機”在電源U2供電下實現抽水功能：當控制電路開關S閉合時，“可逆水輪電動發電機”實現發電為燈泡L提供照明電源。
（2）【裝置測試】小組同學根據設計的電路進行測試，其中R0為定值電阻，線圈電阻為10Ω，當電流達到0.04A時開始吸合銜鐵。已知電源電壓U1＝4V，U2＝220V。則需取阻值最大為多少才符合設計要求。（寫出計算分析過程）
（3）【迭代升級】項目小組同學發現該設計指標一智能化水平不夠，如白天和夜晚不能自動控制需要人為操作，請你提出一種解決方法。 　將控制電路中的開關換成光控開關　 。
【答案】（1）見解答圖；
（2）定值電阻R0的最大阻值不超過90Ω；
（3）將控制電路中的開關換成光控開關。
【分析】（1）根據要求連接電路圖；
（2）控制電路R0和線圈串聯，當電流達到0.04A時開始吸合銜鐵，已知電源電壓U1＝4V，根據R計算電路中的總電阻，根據串聯電路電阻的規律得出電阻R0的最大值；
（3）要實現自動控制需使用傳感器制成的開關。
【解答】解：（1）當控制電路開關S斷開時，“可逆水輪電動發電機”在電源U2供電下實現抽水功能：當控制電路開關S閉合時，“可逆水輪電動發電機”實現發電為燈泡L提供照明電源，連接的電路圖如下：
；
（2）控制電路R0和線圈串聯，當電流達到0.04A時開始吸合銜鐵，即最小電流為0.04A，已知電源電壓U1＝4V，電路中的總電阻R總100Ω，串聯電路總電阻等于各電阻之和故定值電阻R0＝R總﹣R線圈＝100Ω﹣10Ω＝90Ω，故定值電阻R0的最大阻值不超過90Ω；
（3）要實現白天黑夜的自動切換，需使用傳感器制成的開關，可以將控制電路中的開關換成光控開關。
答：（1）答案見上圖；
（2）定值電阻R0的最大阻值不超過90Ω；
（3）將控制電路中的開關換成光控開關。
【點評】本題主要考查電磁繼電器的工作原理和歐姆定律的計算，有一定的綜合性。
12．測量空氣中氧氣體積分數實驗的思維模型如下：封閉空間——消耗氧氣——氣壓減小——觀察現象。項目化學習小組按圖甲完成氧氣含量測定的實驗時，發現進入集氣瓶的水量低于“1”刻度線。為提高氧氣含量測定的精準度，展開了如下研究。
[誤差分析]幾位同學對測量值偏小原因的分析如下：
甲：紅磷的量不足，未能把瓶內氧氣耗盡；
乙：將燃燒匙伸入集氣瓶瞬間，部分空氣逸出；
丙：實驗前導管中有空氣，實驗后一部分本應進入容器的水滯留在導管中；
丁：由于廣口瓶的形狀造成很難均分五等份，影響測量結果；
（1）以上原因分析中，其中一位同學的觀點被大家一致否定，你認為是 　乙　 （選填”甲”“乙”“丙”或“丁”）的觀點。
（2）[方案改進]根據以上討論，為減少實驗誤差，提高實驗結果的精準度，學習小組同學設計了圖乙改進裝置（已知：紅磷的著火點是240℃，無毒；白磷的著火點是40℃，有劇毒）。比較圖甲、圖乙的實驗方案，下列關于圖乙實驗方案敘述正確的是 　ABC　 。
A.利用著火點更低的白磷并采用加熱后的玻璃棒“內引燃”，建立封閉空間使實驗結果更精準
B.可以解決圖甲方案中一部分水滯留在導管中帶來的誤差問題
C.改用量筒內水的體積變化來確定消耗氧氣的體積，使測量結果更精準
D.徹底地解決了實驗的安全性問題，符合綠色化學理念
（3）[問題反思]小組同學多次實驗，測量值總是小于五分之一。經過老師指導，小組同學討論后認為，可以從模型中“消耗氧氣”的方法入手給實驗做進一步改進。
[資料]暖寶寶是利用鐵粉在空氣中氧化的原理制成。
[方案選代]討論后，項目組設計了如圖丙所示的裝置，用暖寶寶粉代替紅磷，利用鐵粉在空氣中氧化的原理進行實驗。操作步驟如下：①將濾紙用水浸潤后黏附在針筒內壁；②把暖寶寶粉倒入針筒，輕輕轉動，使涂抹均勻；③涂上凡士林，將活塞插入針筒，蓋上橡皮帽，觀察并記錄活塞移動情況。實驗過程中利用傳感器測得甲、丙兩個實驗中氧氣的體積分數隨時間變化如圖丁所示。結合圖丁從消耗氧氣的方法角度分析，圖丙方案比圖甲方案測定結果更精準的原因是 　鐵生銹消耗氧氣比紅磷更徹底　 。
[心得交流]科學探究需要不斷根據結果反思探究過程，優化方案，實現方案的迭代更新。
【答案】（1）乙；
（2）ABC；
（3）鐵生銹消耗氧氣比紅磷更徹底。
【分析】紅磷燃燒能夠消耗空氣中的氧氣，氧氣消耗后，容器中的氣壓減小，在外界大氣壓作用下，水進入容器，進入容器中的水的體積即為容器中空氣中的氧氣體積，進一步可以計算出空氣中氧氣的含量。
鐵生銹能夠消耗空氣中的氧氣，氧氣消耗后，容器中的氣壓減小，在外界大氣壓作用下，容器內體積減小，減少的體積即為容器中空氣中的氧氣體積，進一步可以計算出空氣中氧氣的含量。
【解答】解：（1）以上原因分析中，乙同學的觀點被大家一致否定，是因為將燃燒匙伸入集氣瓶瞬間，部分空氣逸出，導致實驗結果偏大。
故答案為：乙。
（2）A、利用著火點更低的白磷并采用加熱后的玻璃棒“內引燃”，建立封閉空間使實驗結果更精準，該選項正確。
B、可以解決圖甲方案中一部分水滯留在導管中帶來的誤差問題，該選項正確。
C、改用量筒內水的體積變化來確定消耗氧氣的體積，使測量結果更精準，該選項正確。
D、沒有徹底地解決實驗的安全性問題，例如仍然存在瓶塞飛出的可能性，該選項不正確。
故選：ABC。
（3）從消耗氧氣的方法角度分析，圖丙方案比圖甲方案測定結果更精準的原因是鐵生銹消耗氧氣比紅磷更徹底。
故答案為：鐵生銹消耗氧氣比紅磷更徹底。
【點評】可以用來測定空氣中氧氣含量的物質應該具備的條件是：能和空氣中的氧氣反應，生成物是固體，不能和空氣中的其它物質發生化學反應。
13．以下是小江項目化學習小組設計的自動折疊傘控制系統。
【項目名稱】設計自動折疊傘控制系統。
【項目背景】同學們很喜歡到戶外的學習園地中（如圖甲）討論問題。遇到下雨時，巨大的折疊傘打開操作困難。
【項目要求】當空氣相對濕度達到一定程度時，工作電路中的電動機M轉動，折疊傘展開。
【項目設計】根據要求設計如圖乙的電路圖。
【器材選擇】電磁繼電器（線面電阻不計，當通過電磁繼電器的電流達時0.03安時，銜鐵被吸下），控制電壓U1為6伏、滑動變阻器R1規格為“1安 200歐”、靈敏電流表、電動機M、濕軸電阻Rg、開關、導線等。
（1）要滿足上述項目要求，他們應該選得的濕敏電阻是表中 　A　 （選填字母）。
空氣相對溫度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濕敏電阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 28 13
濕敏電阻B/Ω 10 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【項目調試】（2）利用上述選擇的器材，組裝好電路后開始測試，將滑動變阻器的滑片移變阻值量大處時，閉合開關S1折疊傘不展開、若要使折疊傘在空氣相對濕度認到80%時打開，則需要將滑動變阻器滑片P移至到阻值多大處？（請通過計算說明）
【項目評價及反思】
評價指標 合格 待改進
指標一 傘可以自動展開 傘不能自動展開
指標二 開傘時的濕度可多擋調節 開傘時的溫度不可調節
（3）根據指標二，該裝置被評為合格，請你結合上述信息和所學知識解釋原因。 　在空氣相對濕度在80%左右時，電流滿足吸合的條件，自動閉合電動機的開關，自動打開傘，調節滑動變阻器的大小可以改變自動閉合時的濕敏電阻的阻值，因而開傘時的濕度可多擋調節　 。
【答案】（1）A；（2）需要將滑動變阻器滑片P移至到阻值是170Ω；
（3）在空氣相對濕度在80%左右時，電流滿足吸合的條件，自動閉合電動機的開關，自動打開傘，調節滑動變阻器的大小可以改變自動閉合時的濕敏電阻的阻值，因而開傘時的濕度可多擋調節。
【分析】【器材選擇】根據濕度增大到一定程度時，電磁繼電器中電流增大到啟動電流，電動機開始工作，據此判斷電阻的變化；
【項目調試】根據歐姆定律計算啟動時的總電阻，減去滑動變阻器的電阻，得出濕敏電阻的阻值，對照表格查出相對濕度；
【項目改進】在空氣相對濕度在80%左右時，對應的濕敏電阻約為30Ω，電動機工作時，控制電路的電阻為120Ω不變，據此分析。
【解答】解：【器材選擇】
當空氣相對濕度達到一定程度時，使工作電路中的電動機M轉動，折疊傘展開，濕度增大使得電流變大，磁性增強，將銜鐵吸引，使得S2閉合，說明濕敏電阻隨著濕度增大，電阻變小，電流變大，故A符合要求；
【項目調試】控制電路電壓U1＝6V，工作電流I＝0.03A，由歐姆定律，此時電路的總電阻：
R200Ω，
此時濕度為80%，R2＝30Ω；
根據串聯電路的特點知，R1＝R﹣R2＝200Ω﹣30Ω＝170Ω，
【項目評價及反思】在空氣相對濕度在80%左右時，電流滿足吸合的條件，自動閉合電動機的開關，自動打開傘，調節滑動變阻器的大小可以改變自動閉合時的濕敏電阻的阻值，因而開傘時的濕度可多擋調節。
故答案為：（1）A；（2）需要將滑動變阻器滑片P移至到阻值是170Ω；
（3）在空氣相對濕度在80%左右時，電流滿足吸合的條件，自動閉合電動機的開關，自動打開傘，調節滑動變阻器的大小可以改變自動閉合時的濕敏電阻的阻值，因而開傘時的濕度可多擋調節。
【點評】本題考查電磁繼電器、歐姆定律和串聯電阻的規律的運用。
14．無人機廣泛應用于城市管理、農業、地質、氣象、電力、搶險救災、視頻拍攝等，為我們帶來了極大的便利，但無人機經常會發生墜機事故。為防止墜機，校項目化學習小組將降落傘及安全氣囊結合應用在無人機上，設計成防墜毀裝置，以減少意外墜落時造成的損失。該裝置工作流程如圖甲所示，電路如圖乙所示。S1、S2均為自動開關，當發生墜落時，會自動閉合。R1和R2是兩個不同型號的力敏電阻，L1、L2是兩個完全相同的電磁鐵。當L1磁性≥L2磁性時，彈性銜鐵下方的動觸點與1、2接觸；當L1磁性＜L2磁性時，銜鐵下方的動觸點則與3、4接觸。（在較短距離內電磁鐵對銜鐵的吸引力不會隨距離的改變而改變，忽略銜鐵的彈力和重力）
（1）已知兩只力敏電阻阻值均隨海拔高度的增大而減小。
①若飛行過程中，無人機的高度升高，則電磁鐵磁性變化為 　增強　 。
②請結合R1的曲線在丙圖畫出R2阻值隨海拔高度變化的大致曲線。
（2）為了實現無人機在低于50m的位置，出現故障時，降落傘也能打開，可以采取怎樣的措施并說明理由：　在R1所在的支路中再串聯一個阻值適當的定值電阻，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中電流變小，電磁鐵La的磁力減弱，降落傘打開位置的高度與原來相比降低　 。
【答案】（1）增強；見解答；（2）在R1所在的支路中再串聯一個阻值適當的定值電阻，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中電流變小，電磁鐵La的磁力減弱，降落傘打開位置的高度與原來相比降低。
【分析】（1）由圖丙可知，力敏電阻阻值均隨高度的增大而減小，再根據歐姆定律分析電路中電流的變化，由影響電磁鐵磁性強弱的因素可知電磁鐵磁性強弱的變化；
由電路圖及題意可知，50m以下時僅安全氣囊打開，工作電路中應僅有安全氣囊處于通路，此時電磁鐵La吸引銜鐵向左運動，即控制電路中電磁鐵La的磁性需強于Lb，根據電磁鐵磁性強弱與電流的關系以及歐姆定律分析Ra與Rb的阻值關系；
50m以上時降落傘、安全氣囊能同時打開，工作電路中應讓安全氣囊和降落傘彈射裝置同時處于通路，此時電磁鐵Lb吸引銜鐵向右運動，即控制電路中電磁鐵Lb的磁性需強于La，根據電磁鐵磁性強弱與電流的關系以及歐姆定律分析Ra與Rb的阻值關系；據此請結合Ra的曲線畫出Rb阻值隨海拔高度變化的大致曲線。
（2）電磁鐵的磁性強弱與電流的大小有關，其他情況相同時，電流越小，電磁鐵磁性越弱。
【解答】解：（1）①由圖丙可知，力敏電阻阻值均隨高度的增大而減小，在電源電壓不變時，電路電流就會增大，電磁鐵磁性就會增強；
②根據電路圖及題意可知，50m以下時僅安全氣囊打開，工作電路中應僅有安全氣囊處于通路，此時電磁鐵La吸引銜鐵向左運動，即控制電路中電磁鐵La的磁性需強于Lb，說明通過電磁鐵La的電流更大，由歐姆定律可知Ra的阻值應小于Rb；
50m以上時降落傘、安全氣囊能同時打開，工作電路中應讓安全氣囊和降落傘彈射裝置同時處于通路，此時電磁鐵Lb吸引銜鐵向右運動，即控制電路中電磁鐵Lb的磁性需強于La，說明通過電磁鐵Lb的電流更大，由歐姆定律可知Rb的阻值應小于Ra；則Rb阻值隨海拔高度變化的大致曲線如圖所示：
（2）如果在R1所在的支路中再串聯一個阻值適當的定值電阻，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中電流變小，電磁鐵La的磁力減弱，降落傘打開位置的高度與原來相比降低。
故答案為：（1）①增強；②見解答；（2）在R1所在的支路中再串聯一個阻值適當的定值電阻，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中電流變小，電磁鐵La的磁力減弱，降落傘打開位置的高度與原來相比降低。
【點評】此題綜合考查了影響電磁鐵磁性強弱的因素、歐姆定律的應用、電路分析等多個知識，有一定難度。
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【素養精練·備戰期末】浙教版八年級科學下冊期末復習最后一練
能力提升三 新考向備訓
1．某科學小組欲為蔬菜大棚設計“二氧化碳補充裝置”，進行了項目化學習。
（1）設計氣體發生裝置。為更靈活地控制反應，小組成員利用大小不同的礦泉水瓶、多孔塑料板設計了如圖甲裝置，其中可通過蓋緊瓶蓋使反應停止的是 　 　 。
（2）設計自動報警器。為防止大棚內CO2濃度過高，他們設計了報警電路。當CO2濃度超過設定值時，紅燈亮，反之不亮。其中氣敏電阻Rx的阻值隨CO2濃度的增大而減小。則紅燈應該接在圖乙abcd中的 　 　 位置。
2．1911年，英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，為原子模型的建立做出了重大貢獻。小科同學在項目化學習中，使用若干輻射環磁體（如圖乙所示，兩個磁極分別位于內外兩環）、金屬板、橡皮筋等器材制作了一個演示模型，用以模擬α粒子散射的動態過程，演示模型的制作過程如下。
①如圖甲所示，將長條金屬板彎折成環形（保留10cm的缺口），并固定在桌面上。
②在環形金屬板中央放置一塊直徑5cm、重40g的輻射環磁體。
③在環形金屬板的缺口處連接一段橡皮筋（圖中未畫出），用以向環內“發射α粒子”。
根據演示模型并結合所學知識回答。
（1）固定在環形金屬板中央的磁體，用來模擬的是原子中的哪一結構 　 　 ？
（2）下列四個輻射環磁體中最適合用作模擬被發射的“α粒子”的是 　 　 （填字母編號）。
A．直徑2cm、重5g、內環N極、外環S極 B．直徑5cm、重40g、內環S極、外環N極
C．直徑2cm、重5g、內環S極、外環N極 D．直徑5cm、重40g、內環N極、外環S極
（3）該實驗很好地模擬了盧瑟福α粒子散射實驗的現象，即α粒子穿過金屬箔后的運動情況為：　 　 。
（4）小科同學通過環形金屬板的缺口處向內依次發射12顆“α粒子”，這些“α粒子”最終會吸附在環形金屬板上。在模擬實驗完成后，將環形金屬板展平，圖中最符合實際情況的是 ?。ㄌ钭帜妇幪?，金屬板上的點代表被吸附的“α粒子”）。
A. B.
C. D.
3．在項目化學習中，小科用條形磁體、大號縫衣針、硬卡紙、橡皮、大頭針制作簡易指南針，指南針制作過程如下：
步驟Ⅰ：取2枚大號鋼質縫衣針，分別將條形磁體沿同一方向摩擦縫衣針10余次（如圖甲），使縫衣針磁化。
步驟Ⅱ：將1張硬殼卡紙折成直角，將2枚被磁化的縫衣針對稱地穿在卡紙兩側，如圖乙所示，用1塊橡皮和1枚大頭針做成支座，將插有縫衣針的卡紙水平支起。
步驟Ⅲ：用當地的地圖確定簡易指南針所指的方向。
步驟Ⅳ：在老師的指導下，針對制作指南針的科學性設計了評價表。
“自制指南針”評價量表（節選）
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 指針磁性強，且能自由轉動 指針磁性強，不能自由轉動 指針磁性弱，不能自由轉動
指標二 能準確指示南北方 向，能保持平衡 能指示南北方向，不能保持平衡 不能指示南北方向，不能保持平衡
（1）將條形磁鐵的S極靠近圖乙中縫衣針的針尖，縫衣針被排斥，則針尖位置應標為　 　 極。
（2）在不添加器材情況下，若要確定簡易指南針是否能夠指示南北，應如何操作　 。
（3）根據評價量表進行測試評價，小科制作的指南針“指標一”被評為“優秀”，“指標二”被評為“合格”。為使該指南針的“指標二”達到優秀水平，請你對該指南針提出合理的改進建議：　 　 。
4．某興趣小組開展“制作呼吸模型”項目化學習，如表為模型的評價量表。
人體呼吸模型評價量表
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 既能模擬橫膈膜運動 又能模擬肋骨運動 只能模擬橫膈膜運動 或只能模擬肋骨運動 不能模擬橫膈膜 運動和肋骨運動
指標二 材料能體現結構的特征 部分材料能體現 結構的特征 材料無法體現 結構的特征
該小組利用吸管、玻璃罩、氣球和橡皮膜等材料制作模型，內部形成一個密閉環境，如圖所示。
（1）如圖模型中氣球模擬的人體器官是 　 　 。
（2）如圖是模擬的人呼氣過程。請通過此模型闡述人體呼氣的原理：　 　 。
（3）根據評價量表，請對該模型的指標一進行評價并說明理由：　 　 。
5．某校研習小組對某地區霧霾成分及防治產生了濃厚的興趣，并開啟了項目化學習之旅。
【查閱資料】霾是可吸入顆粒物濃度較高造成的能見度較低的現象。霾的主要成分有不溶性有機物（含碳元素的化合物）、黑碳、金屬元素和一些無機鹽（受熱不分解）等。
【項目任務】探究某地區霾中是否含有黑碳。
【項目設計】設計一體化實驗裝置如圖所示。將預先收集的霾殘渣干燥后置于裝置中間凹槽內。
（1）裝置中二氧化錳的作用是 　 　 。
【項目實施】小組同學完成了如下三步實驗操作：
①向右邊的凹槽內逐滴滴入澄清石灰水。
②接通電源，用紅熱電阻絲加熱殘渣。
③滴入過氧化氫溶液產生O2，排出裝置內空氣后，再將導管口接上氣球。
（2）小東發現以上步驟次序亂了，正確的順序是　 　（填數字）。
【現象與結論】殘渣劇烈燃燒，澄清石灰水變渾濁，氣球變大。推測：霾中含有黑炭。
【交流反思】（3）小東分析霾的主要成分后對“霾中有黑炭”的結論產生質疑，理由是　 。
【社會調查】（4）請你聯系實際填寫關于霧霾的問卷調查表
項目 霧霾頻發的原因 控制霧霾頻發的做法 政府采取的應急措施
① 能源結構不合理 推廣新能源發電 人工降雨
② 汽車尾氣排放 ▲ 私家車限號出行
③ …… …… ……
6．滅火器是常見的消防設備，有多種類型，某項目化小組計劃制作一款簡易泡沫滅火器模型。
【項目學習】在一個密閉的容器中裝有兩種物質，并添加發泡劑（混入氣體時能產生大量泡沫）。滅火器不使用時，兩種物質彼此分離；使用時，將兩種物質混合能快速產生大量氣體，將液體、泡沫從管口噴出。
【產品設計】器材：吸濾瓶，小試管，橡皮塞，乳膠管，細線等。
試劑：濃鹽酸，碳酸鈉粉末，飽和碳酸鈉溶液，發泡劑。
裝置：如圖所示。
【評價量表】
指標 優秀 合格 待改進
指標一：噴射物的速度 液體、泡沫 噴射距離大 液體、泡沫 噴射距離較大 液體、泡沫 噴射距離小
指標二：泡沫的量 泡沫多、均勻 泡沫多、不均勻 泡沫少、不均勻
指標三：噴出液體的 安全性 酸性物質和堿性物質恰好完全反應 反應后酸性物質或堿性物質有少量剩余 噴出的液體酸性或堿性較強
【產品制作】（1）從指標一考慮，小組需要選擇與鹽酸反應的碳酸鈉。經討論，大家一致認定選用飽和碳酸鈉溶液比碳酸鈉粉末效果好，其原因是 　 　 。
（2）泡沫滅火器產生的泡沫中含有水分，泡沫里的一個個“泡泡”也會幫助二氧化碳更好地“粘附”在燃燒物表面。請你解釋發泡劑能提升滅火效果的原理。 　 　 。
（3）將含有5.3克溶質的飽和碳酸鈉溶液裝入吸濾瓶，小試管中裝入20克質量分數為36.5%濃鹽酸，按照指標三等級，通過計算說明該項目是否符合優秀標準。
（反應化學方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑）
7．草系魚缸中的植物利用水中的二氧化碳進行光合作用為魚缸中的魚類提供氧氣。但水中二氧化碳相對匱乏，某項目小組為魚缸設計了二氧化碳補給器，下表為該產品的評價量表。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 反應安全，且可控 反應安全，但不可控 反應有較大安全隱患
指標二 氣體能直接排出 且速度可以觀測。 氣體能直接排出，但速度無法觀察。 氣體無法排出
（1）該項目學習經歷時間較長，包含的重要環節有：①學習補給器的工作原理；②小組合作設計補給器結構圖；③小組合作制作補給器；④公布補給器評價標準；⑤補給器展示評比。你認為上述環節最合理的排序是 　 　 。
（2）查閱資料后知道草系魚缸先要通入二氧化碳，使水草長勢茂盛后再放入寵物魚，小組成員采用碳酸鈣和稀鹽酸反應制取二氧化碳。圖甲和圖乙是項目組成員設計的兩種二氧化碳補給器。最后小組選用了圖乙的裝置，根據評價量表，你認為他們的理由是：　 　 。
（3）小科查閱到如下信息：20℃時，標準大氣壓下二氧化碳在水中的溶解度約為1.45克/升。若要使裝有80升水的魚缸中溶解的二氧化碳達到飽和，至少需要含碳酸鈣80%的石灰石多少克？（忽略水中已有的二氧化碳，寫出計算過程，計算結果保留一位小數。）
8．某學校以“植物中的水”為主題開展相關的大單元學習。某小組同學利用頭腦風暴繪制了如圖所示的“植物中的水”思維導圖，然后分成若干子主題開展學習活動。
（1）小杭同學針對思維導圖內容畫出葉片上的物質流動圖甲，其中代表水分流動路徑的是
　 （填序號）
（2）如圖乙樹枝莖被環剝后形成的節瘤，是因為葉制造的有機物通過樹皮中 　 　 向下運輸受阻而形成的。
（3）如圖丙，葉片的營養組織是②，它們的細胞內部含有 　 　 ，是光合作用的場所。
（4）圖丁是某項目小組利用橡皮泥制作的氣孔生理活動模型。請結合表中的評價指標給出作品的等級 　 　 ，并提出改進辦法。 　 　
等級 優秀 良好 待改進
指標 形態相似，且能模擬氣孔 連續地進行關閉與張開 形態相似，只能分別模擬氣孔的關閉與張開 形態相似，僅表示了 氣孔的關閉或張開
9．如圖1所示，小王同學制作了一個家庭制氧裝置1.0版本。該制氧裝置由2個塑料瓶、2根軟管和藥劑構成。藥劑主要是過碳酸鈉（Na2CO4）。制氧時，先往兩個飲料瓶中加入適量的水，再往甲瓶中加入藥劑，產生的氣體通過B管從乙瓶導出，即可供人吸氧。
（1）針對圖1洗氣裝置中B軟管伸入液面下，同組其他同學認為小王同學存在錯誤，請你分析其中錯誤的原因：　 　 。
（2）改正錯誤后，同組同學針對小王同學的制氧裝置提出的迭代思想，該小組同學在原版本的基礎上經歷了如圖2所示不同版本的迭代，推測該小組改進的理由 　 　 （寫出一點即可）。
適用情況 吸氧濃度
日常保健 30%﹣40%
一般缺氧性疾病 40%﹣60%
急救 ≥60%
（3）迭代改進后的制氧機出氧流量（每分鐘產生氧氣體積）平穩，其中吸氧濃度＝[21%+4%×出氧流量（升/分鐘）]，適用情況如表所示。某次在推廣使用中，小組同學在反應裝置中放入610克過碳酸鈉，待藥品完全反應后，可供一位病人吸氧25分鐘，計算吸氧濃度為多少？根據計算判斷本次使用屬于哪種適用情況？（過碳酸鈉反應的化學方程式：2Na2CO42Na2CO3+O2↑，ρ氧＝1.28克/升）
10．學習了電學知識后，某科學興趣小組開展制作煙霧報警器的項目化學習。
【項目名稱】制作煙霧報警器。
【相關資料】煙霧報警器內部由發射電路和接收電路組成（如圖甲所示）。發射電路發射的紅外光源會被外界煙塵粒子散射，煙的濃度越大，接收電路接收到的光強度越弱。接收電路能夠將光信號轉化為電信號，最后轉化成報警信號。
【項目任務】小組同學討論后，確定煙霧報警器的要求如下：
供電電源：6V
報警電流：≥250mA
功能：當環境中的煙霧濃度升高至一定值時，立刻報警鳴叫。
【方案設計】小組同學討論后，利用光敏電阻對煙霧報警器的接收電路部分進行設計，如圖乙所示。其中，光敏電阻的阻值大小會隨著接收到的紅外光束的強弱發生變化。
【器材選擇】根據上述要求，該興趣小組的同學從實驗室選擇所需器材，其中，電源電壓U恒為6V，滑動變阻器規格為“2A 50Ω”，要想實現煙霧報警器的功能，他們選擇的光敏電阻Rx的阻值大小隨光照強度變化的圖象應為　 　。
A. B. C. D.
【項目調試】該組同學組裝好電路后開始測試，閉合開關S，發現當通過線圈的電流為200mA時，報警器就開始工作，此時滑動變阻器的阻值RP＝15Ω（線圈電阻不計）。在光照強度不變的情況下，為了符合制作要求（即報警電流＞250mA），應調節滑動變阻器連入電路的阻值為多少？
【項目評價與反思】為了提高該煙霧報警器的靈敏度（即在煙霧更少條件下就能報警），該組同學提出以下幾種方法，其中可行的是 　 　 。
A.更換阻值較小的保護電阻 B.增大電源電壓 C.增大線圈和銜鐵之間的距離
D.增加線圈匝數 E.增大滑動變阻器的阻值
11．【項目背景】
2023年2月11日，永嘉歷史上投資規模最大的水資源綜合利用項目——水嘉抽水蓄能電站主體工程開工，抽水蓄能電站在下半夜用電低谷時，利用過剩的電力驅動水泵，將水從下水庫抽到上水庫儲存起來，次日白天和前半夜用電高峰時，再將水放出發電，并流入下水庫，其工作原理如圖，某項目化學習小組設計一個“可逆水輪電動發電機”的功能轉化電路，并制定如下評價量表。
評價指標 優秀 合格 待改進
指標一 電路能隨時控制實現抽水和發電功能 電路只能實現抽水或發電功能 電路不能實現抽水和發電功能
指標二 能實現遠距離、低電壓控制，安全方便 能實現遠距離、低電壓控制，操作復雜，存在安全隱患 不能實現遠距離、低電壓控制
（1）【方案設計】完善如圖的電路連接，要求：當控制電路開關S斷開時，“可逆水輪電動發電機”在電源U2供電下實現抽水功能：當控制電路開關S閉合時，“可逆水輪電動發電機”實現發電為燈泡L提供照明電源。
（2）【裝置測試】小組同學根據設計的電路進行測試，其中R0為定值電阻，線圈電阻為10Ω，當電流達到0.04A時開始吸合銜鐵。已知電源電壓U1＝4V，U2＝220V。則需取阻值最大為多少才符合設計要求。（寫出計算分析過程）
（3）【迭代升級】項目小組同學發現該設計指標一智能化水平不夠，如白天和夜晚不能自動控制需要人為操作，請你提出一種解決方法。 　 　 。
12．測量空氣中氧氣體積分數實驗的思維模型如下：封閉空間——消耗氧氣——氣壓減小——觀察現象。項目化學習小組按圖甲完成氧氣含量測定的實驗時，發現進入集氣瓶的水量低于“1”刻度線。為提高氧氣含量測定的精準度，展開了如下研究。
[誤差分析]幾位同學對測量值偏小原因的分析如下：
甲：紅磷的量不足，未能把瓶內氧氣耗盡；
乙：將燃燒匙伸入集氣瓶瞬間，部分空氣逸出；
丙：實驗前導管中有空氣，實驗后一部分本應進入容器的水滯留在導管中；
?。河捎趶V口瓶的形狀造成很難均分五等份，影響測量結果；
（1）以上原因分析中，其中一位同學的觀點被大家一致否定，你認為是 　 　 （選填”甲”“乙”“丙”或“丁”）的觀點。
（2）[方案改進]根據以上討論，為減少實驗誤差，提高實驗結果的精準度，學習小組同學設計了圖乙改進裝置（已知：紅磷的著火點是240℃，無毒；白磷的著火點是40℃，有劇毒）。比較圖甲、圖乙的實驗方案，下列關于圖乙實驗方案敘述正確的是 　 　 。
A.利用著火點更低的白磷并采用加熱后的玻璃棒“內引燃”，建立封閉空間使實驗結果更精準
B.可以解決圖甲方案中一部分水滯留在導管中帶來的誤差問題
C.改用量筒內水的體積變化來確定消耗氧氣的體積，使測量結果更精準
D.徹底地解決了實驗的安全性問題，符合綠色化學理念
（3）[問題反思]小組同學多次實驗，測量值總是小于五分之一。經過老師指導，小組同學討論后認為，可以從模型中“消耗氧氣”的方法入手給實驗做進一步改進。
[資料]暖寶寶是利用鐵粉在空氣中氧化的原理制成。
[方案選代]討論后，項目組設計了如圖丙所示的裝置，用暖寶寶粉代替紅磷，利用鐵粉在空氣中氧化的原理進行實驗。操作步驟如下：①將濾紙用水浸潤后黏附在針筒內壁；②把暖寶寶粉倒入針筒，輕輕轉動，使涂抹均勻；③涂上凡士林，將活塞插入針筒，蓋上橡皮帽，觀察并記錄活塞移動情況。實驗過程中利用傳感器測得甲、丙兩個實驗中氧氣的體積分數隨時間變化如圖丁所示。結合圖丁從消耗氧氣的方法角度分析，圖丙方案比圖甲方案測定結果更精準的原因是 　 　。
[心得交流]科學探究需要不斷根據結果反思探究過程，優化方案，實現方案的迭代更新。
13．以下是小江項目化學習小組設計的自動折疊傘控制系統。
【項目名稱】設計自動折疊傘控制系統。
【項目背景】同學們很喜歡到戶外的學習園地中（如圖甲）討論問題。遇到下雨時，巨大的折疊傘打開操作困難。
【項目要求】當空氣相對濕度達到一定程度時，工作電路中的電動機M轉動，折疊傘展開。
【項目設計】根據要求設計如圖乙的電路圖。
【器材選擇】電磁繼電器（線面電阻不計，當通過電磁繼電器的電流達時0.03安時，銜鐵被吸下），控制電壓U1為6伏、滑動變阻器R1規格為“1安 200歐”、靈敏電流表、電動機M、濕軸電阻Rg、開關、導線等。
（1）要滿足上述項目要求，他們應該選得的濕敏電阻是表中 　 　 （選填字母）。
空氣相對溫度/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
濕敏電阻A/Ω 92 90 86 80 72 56 42 30 28 13
濕敏電阻B/Ω 10 20 30 42 56 72 80 86 90 92
【項目調試】（2）利用上述選擇的器材，組裝好電路后開始測試，將滑動變阻器的滑片移變阻值量大處時，閉合開關S1折疊傘不展開、若要使折疊傘在空氣相對濕度認到80%時打開，則需要將滑動變阻器滑片P移至到阻值多大處？（請通過計算說明）
【項目評價及反思】
評價指標 合格 待改進
指標一 傘可以自動展開 傘不能自動展開
指標二 開傘時的濕度可多擋調節 開傘時的溫度不可調節
（3）根據指標二，該裝置被評為合格，請你結合上述信息和所學知識解釋原因　 。
14．無人機廣泛應用于城市管理、農業、地質、氣象、電力、搶險救災、視頻拍攝等，為我們帶來了極大的便利，但無人機經常會發生墜機事故。為防止墜機，校項目化學習小組將降落傘及安全氣囊結合應用在無人機上，設計成防墜毀裝置，以減少意外墜落時造成的損失。該裝置工作流程如圖甲所示，電路如圖乙所示。S1、S2均為自動開關，當發生墜落時，會自動閉合。R1和R2是兩個不同型號的力敏電阻，L1、L2是兩個完全相同的電磁鐵。當L1磁性≥L2磁性時，彈性銜鐵下方的動觸點與1、2接觸；當L1磁性＜L2磁性時，銜鐵下方的動觸點則與3、4接觸。（在較短距離內電磁鐵對銜鐵的吸引力不會隨距離的改變而改變，忽略銜鐵的彈力和重力）
（1）已知兩只力敏電阻阻值均隨海拔高度的增大而減小。
①若飛行過程中，無人機的高度升高，則電磁鐵磁性變化為 　 　 。
②請結合R1的曲線在丙圖畫出R2阻值隨海拔高度變化的大致曲線。
（2）為了實現無人機在低于50m的位置，出現故障時，降落傘也能打開，可以采取怎樣的措施并說明理由：　 　 。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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