浙教版八年级科学2022-2023学年下学期“期中冲刺”分类题型训练(九):分析计算(4)【word,含答案】

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名称 浙教版八年级科学2022-2023学年下学期“期中冲刺”分类题型训练(九):分析计算(4)【word,含答案】
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-04-01 15:16:10

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(检测范围:1.1-3.2)
1.小明利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”,如图甲所示.将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方,当环境温度正常时,继电器的上触点接触,下触点分离,指示灯亮;当环境温度超过某一值时,继电器的下触点接触,上触点分离,警铃响.图甲中继电器的供电电压U1=3V,继电器线圈用漆包线绕成,其电阻R0为30Ω.当线圈中的电流大于等于50mA时,继电器的衔铁将被吸合,警铃响.图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象。
(1)由图乙可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻阻值为________Ω,当环境温度升高时,热敏电阻阻值将________,继电器的磁性将________(均选填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)图甲中警铃的接线柱C应与接线柱________相连,指示灯的接线柱D应与接线柱________相连(均选填“A”或“B”);
(3)图甲中线圈下端P的磁极是________极(选填“N”或“S”)。
2.物理学中,用磁感应强度(用字母 B 表示)来描述磁场的强弱,它的国际单位是特斯拉(符号是 T),磁感应强度 B 越大表明磁场越强;B=0 表明没有磁场。有一种电阻,其阻值大小随周围磁场强度的变化而变化,这种电阻叫做磁敏电阻。为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关,小超设计了甲、乙两图所示的电路,图甲中电源电压恒为6V,R 为磁敏电阻,图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲的磁敏电阻 R;磁敏电阻 R 的阻值随磁感应强度变化的关系图像如图丙所示。
(1)当图甲 S1 闭合,图乙 S2 断开时,磁敏电阻 R 的阻值是________Ω,则此时电流表的示数 为________mA 。
(2)闭合 S1 和 S2 , 图乙中滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,小超发现图甲中电流表的示数逐渐减小,说明磁敏电阻 R 的阻值变________,电磁铁的磁感应强度变________。
(3)闭合 S1 和 S2 , 图乙中滑动变阻器的滑片 P 保持不变,将磁敏电阻 R 水平向左逐渐远离电磁铁时,小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 L、对应的电流表示数 I 及算出的磁感应强度 B 同时记录在下表中。请计算当 L=5cm 时,磁敏电阻 R 所在位置的磁感应强 度 B=________T 。
L/cm 1 2 3 4 5 6
I/mA 10 12 15 20 30 45
B/T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20
(4)综合以上实验可以得出:电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而________;离电磁铁越远,磁感应强度越________。
3.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖。小明同学设计了如图所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系。请分析回答:
(1)断开S1 , 闭合S2 , 移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示。由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为 欧;
实验序号 1 2 3 4
U/伏 1.00 1.25 2.00 2.50
I/安 2×10-3 2.5×10-3 4×10-3 5×10-3
(2)再闭合S1和S2 , 保持风滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小;
实验序号 1 2 3 4
U/伏 0.45 0.91 1.50 1.79
I/安 0.3×10-3 0.6×10-3 1×10-3 1.2×10-3
通过上述实验,得出的结论是 ;
(3)利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是 。
4.2020年,全球各地相继爆发了新冠肺炎疫情,极大的影响了人们的生活和身体健康。而大多数新冠肺炎患者会出现发热、咳嗽等症状,于是进入各种公共场所必须测量体温,如图甲是个旧某中学为初三学生开学准备的红外线测温仪,红外线测温仪是通过对物体自身辐射的红外能量的测量,准确地测定物体表面温度的仪器。当同学们从它前面经过时就可以快速测量出体温。测温仪的电路原理图如图乙所示。左右两个电源电压均为9V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值会随着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时,红灯亮发出报警。R1随人体温度辐射的红外线变化关系如下表所示。
(1)电路中R0的作用是 , 从测温仪前面通过的同学体温越高,电流表的示数 。
(2)小张同学经过测温仪时,电流表示数显示0.36A,通过计算说明测温仪是否会发出报警。
温度t/℃ 35 36.5 37 37.5 38 39 40
电阻R1/Ω 20 17 16 15 14 12 10
5.小明设计了一种“自动限重器”,如图(摆放物品。已知控制电路甲)所示。该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机、压敏电阻R1和滑动变阻器R2等。压敏电阻R1的阻值随压力F变化的关系如图(乙)所示。当货架承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。已知控制电路的的电源电压U=6V,电磁继电器线圈的阻值R=10Ω。
请你解答下列问题:
(1)连接电路:货物装载机应接在接线柱_______(选填“AB”、“BC”或“AC”)之间。
(2)电磁继电器中的电磁铁上端为________极。
(3)当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。若货架能承受的最大压力为800N,则所选滑动变阻器R2的最大阻值至少为多少?
6.如图甲所示为台州某拓展性学习小组设计的空调自动控制装置。R1是热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示。已知甲图左侧虚线框中电路电源电压恒定为9伏,继电器的线圈电阻忽略不计。闭合开关S,当电磁继电器线圈中的电流大于或等于45毫安,继电器的衔铁被吸合,空调开始工作;当电磁继电器线圈中的电流小于或等于30毫安,继电器的衔铁被释放,空调停止工作。
(1)图甲中的左侧虚线框中的电路部分为________(选填“控制电路”或“工作电路”)
(2)计算说明在多少温度范围内该空调是工作的?
(3)要想缩小空调工作的温度范围,可将R1热敏电阻更换成________(选填R2或R3)
7.图甲为热敏电阻的R—t图象,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的恒温箱的简单温控电路。继电器线圈的电阻为150欧。当线圈中电流大于或等于28毫安时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电压为6伏,图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)从图甲中可得50℃时热敏电阻的阻值为________ 欧。
(2)恒温箱的加热器应接在A、B端还是C、D端?
(3)若恒温箱内的温度达到100℃时,通过计算分析恒温箱加热器是否处于工作状态?
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,所控制的恒温箱内的最高温度将________ (选填“变大”“不变”或“变小”)。
8.人体意外触电时的危害程度与通过人体的电流大小有关。查阅资料得知:由于人体的电阻会随着环境的改变而改变,人体的安全电压有5个等级(42 伏,36伏,24伏,12伏,6伏)。如在皮肤干燥等情况下42伏以下的电压是安全的;在极端潮湿等环境中6伏以下的电压才是安全的。
请回答下列问题:
(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触________;
(2)某人用正确的方式使用测电笔接触零线,此时流过人体的电流为________;
(3)如图乙,在使用测电笔接触火线时,人体和测电笔串联。为确保人体在任何环境中都安全,测电笔内部电阻设计至少为21400欧,则允许通过人体的最大电流为多少?
9.现代家庭电器化程度越来越高,用电安全是一个十分突出的问题。下表提供了一组人体电阻数据。如图所示,用标有“220V,5A”的电器R接在电压为220V的电源上正常工作,电路中还有额定电流为10A的熔丝。则:
测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时
手与手之间的电阻手 200kΩ 5kΩ
与脚之间的电阻 300kΩ 8.8kΩ
手与塑料鞋底之间的电阻 8000kΩ 10kΩ
(1)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 A(上表电阻数据适用此人)。
(2)熔丝不会“救”人命的原因是 。
10.阅读短文,回答问题:
漏电保护断路器
电给我们带来便利的同时也带来安全隐患,根据安全用电要求,现在,许多用户特别是新建楼房的电路中除了要安装防止电流过大的空气断路器(俗称“空气开关”)外,还必须安装如图甲所示的漏电保护断路器(俗称“漏电保护器”),它们通常安装在供电箱中。
家用漏电保护断路器是在用电器发生漏电故障或人因操作失误而触电时实施保护的设备,正常情况下,住户家中没有电流流向地面,即图乙中I3为零,进户线中流入的电流;I1和流出的电流I2相等。如果电路中某处发生漏电(漏电是指电流从墙体、人体、接地线或其他路径流向地面),即图中的I3不为零,就会造成I1和I2不相等,当I1和I2的差异达到一定值,漏电保护断路器便会迅速自动切断电路。排除漏电故障后,重新合闸即可恢复供电。为确保使用安全,漏电保护断路器上设置了试验按钮,需要每月试按一次,如果试验按钮按下漏电保护器无动作,说明漏电保护器需要更换。
(1)漏电保护断路器实质上就是一个________(电源、用电器或/开关)。
(2)家庭电路电流过大的原因有________(只需答一个原因),当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器________(能或不能)自动切断电路。
(3)如果电路中发生漏电,漏电电流为I3 , 则I1、I2、I3大小关系的表达式为________。
( 4)站在地面上的人体不小心接触了火线,如图丙所示,该人体的电阻为3000Ω,人与地面、电线等的接触电阻为2500Ω,电路中安装了规格为如图丁所示的漏电保护断路器,通过计算说明该漏电保护断路器能不能及时断开电路。
11.钙是维持人体正常功能所必需的元素,每天摄入的食物中含有钙元素,当摄入的钙不足时,需要服用补钙剂满足人体需求。如图分别为两种补钙剂说明书的一部分。
请回答下列问题:
(1)按金钙尔奇说明书用量服用,每日补充的钙元素质量是   毫克;
(2)葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)的相对分子质量是   ;
(3)按照金钙尔奇说明书每日的补钙量,若改为服用葡萄糖酸钙片,一日3次,通过计算说明一次应服用几片?
12.人体中钙元素主要以羟基磷酸钙晶体[Ca10(PO4)6(OH)2]形式存在于骨骼和牙齿中,牛奶是含钙丰富又易吸收的理想食品,根据下图某乳业公司纯牛奶包装标签:
请回答:
(1)羟基磷酸钙晶体中各组成元素质量比为 Ca:P:O:H 是   
(2)已知羟基磷酸钙的相对分子质量为 1004,则羟基磷酸钙中钙元素的质量分数为多少?(列式计算,结果精确到 0.1%)
(3)上述牛奶中,每盒至少含钙元素   克,若人体每天至少需要 0.6 克钙,且这些钙有 90%来自牛奶,则在一个人每天至少要喝这样的牛奶   盒。
13.尿素是氮元素氮量较高的化肥之一,正确使用可以提高农作物的产量,尿素的化学式:CO(NH2)2回答下列问题:
(1)尿素由    种元素组成;
(2)尿素的相对分子质量是    ;
(3)尿素中碳、氢、氮、氧元素的质量比为    ;
(4)尿素的含氮量是多少?(精确到0.1%并写出计算过程)
14.现代生活中,人们越来越注意微量元素的摄入。血红蛋白中的铁是人体内氧的输送者,缺铁易患贫血。
(1)一种添加了营养剂的“铁强化”酱油已经面市。根据卫生部铁强化剂添加标准,每100mL酱油中铁营养剂添加量是200mg,该营养元素质量分数为12.5%.根据实验测得,酱油中铁只有10%能被人体吸收,以某人一天食用16mL该酱油计算,他一天从酱油中吸收的铁元素是多少毫克?
(2)某贫血患者除正常饮食吸收铁元素外,还需服用含铁元素的某种药物。若治疗一个疗程需补充1.12g铁元素,则服用药物中的铁元素相当于需要硫酸亚铁晶体(FeSO4 7H2O)多少克?
15.丽水市已经有旧小区加装了电梯,解决老年人的出行困难。出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图甲所示。当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小(如图乙所示),控制电路中的电流增大,电磁铁的磁性增强,当电磁铁线圈电流增大至20毫安时,衔铁被电磁铁吸住,电铃发出警报声,电梯超载。
(1)从乙图可知,当压敏电阻R2为800欧时,受到的压力F为  5000 牛;
(2)根据要求将图甲的工作电路连接完整;
(3)已知控制电路的电源电压U为8伏,保护电压R1为200欧。若该电梯厢内乘客总质量为800千克时,通过计算说明电梯是否超载。(电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计)
参考答案
1.(1)70Ω;减小;增大(2)B;A(3)S
【解析】(1)根据图乙可知,当环境温度为40°时,热敏电阻的阻值为70Ω;当环境温度升高时,热敏电阻阻值变小,总电阻变小而总电流变大,继电器的磁性增大;
(2)当线圈中电流大于等于50mA时,电磁铁磁性增大,将衔铁吸下来与B接通,这时警铃报警,因此C接线柱必须与B相连,而指示灯的接线柱D与接线柱A相连;
(3)线圈上电流方向向右,右手握住螺线管,四指指尖向右,大拇指指向上面,所以电磁铁的上面是N极,下面P端是S极。
2.(1)100;60(2)大;强(或大)(3)0.4(4)增大(或变强);小(或弱)
【解析】(1)由图象知,图乙 S2 断开时,R没有磁性,即B=0T,由图丙可知此时R=100Ω,根据欧姆定律可得
(2)图甲中电流表的示数逐渐减小而电压保持不变,所以根据欧姆定律判断可知磁敏电阻 R 的阻值变大;由图丙可知,当磁敏电阻 R 的阻值变大时,磁感应强度变强;
(3)由表可知当L=5cm 时,电流表示数 为30mA,此时电压是6V,根据欧姆定律可得 , 由图丙可知此时B=0.4T;
(4)综合以上实验可以得出:电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而增大;离电磁铁越远,磁感应强度越小。
3.(1)500(2)有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大
(3)研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关系)
【解析】(1)在没有磁场时GMR的电阻根据欧姆定律得,R==500
(2)有磁场时GMR的电阻根据欧姆定律得,R==1500 , 与无磁场时相比,GMR的电阻明显变大。
(3)由于保持原有器材不变,所以可以通过移动R1的滑片改变其阻值,从而改变通电线圈中的电流,因此可以改变螺线管的磁性强弱。
同时可以通过改变线圈中电流的方向来改变螺线管的磁场方向。
4.(1)保护电路;越大
(2)解:当I=0.36A时,R总= =25Ω,
R1=R总-R0=25Ω-10Ω=15Ω,
由表可得,t=37.5℃>37.3℃。
所以小张同学经过测温仪,电流表示数为0.36A,测温仪会发出报警。
【解析】(1)电路中R0的作用是保护电路,从测温仪前面通过的同学体温越高,热敏电阻的阻值越小,而电流表的示数越大。
5.(1)AB
(2)N(或北)
(3)控制电路线圈、R1、R2串联,当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下,此时R总=U/I=6V/0.03A=200Ω货架能承受的最大压力为800N,由图乙可知,此时R1=80ΩR2的最大阻值至少为R2=R总-R1-R线圈=200Ω-80Ω-10Ω=110Ω
【解析】(1)根据乙图可知,当压力增大时,压敏电阻R2的阻值减小,则通过电磁继电器的电流增多,磁场变强,将衔铁吸下来,此时动触点与C接触,装载机停止工作,因此货物装载机应该接在接线柱AB之间。 (2)根据图甲可知,电磁铁线圈上电流方向向左;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向左,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。
6.(1)控制电路
(2)解:R总= =200Ω
R停= =300Ω
查图乙得,启动温度为30°C停止温度为20°C (或空调工作时的温度为20°C~30℃)
(3)R3
【解析】(1)图甲中的左侧虚线框中的电路部分为控制电路。
(3)如下图所示,在阻值为200Ω~300Ω时,热敏电阻R3的温度范围最小,故选R3 , 如下图所示:
7.(1)90
(2)A、B端
(3)由图甲可知100℃时,R=50Ω,控制电路电流I= = =0.03A=30mA,∴恒温箱加热器处于不工作状态。
(4)变大
【解析】(1)根据甲图可知,50℃时热敏电阻的阻值为90Ω;
(2)当线圈中电流小于28mA时,衔铁没有被吸下来,而是接通AB所在的电路,此时加热器正在工作,因此恒温箱的加热器应该接在AB端。
(3)由图甲可知100℃时,热敏电阻R=50Ω,
控制电路的总电阻;
控制电路电流 ,
则恒温箱加热器处于不工作状态。
(4)若在原控制电路中,串联接入一个可变电阻,当该电阻增大时,热敏电阻的阻值减小,所控制的恒温箱内的最高温度将变大。
8.(1)金属笔卡(或笔尾金属体)
(2)0
(3)解:当人体两端的电压为6V时,通过的电流为允许通过人体的最大电流
I= =0.01A
答:允许通过人体的最大电流为0.01A
【解析】(1)图甲为测电笔结构简图,用此测电笔辨别零线、火线时,除笔尖金属体接触电线外,手还要接触金属笔卡(或笔尾金属体);
(2)在家庭电路中,火线带电,而零线不带电,则用测电笔接触零线,此时流过人体的电流为0。
9.(1)0.025(2)保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断
【解析】(1)由表中数据得出潮湿时,手与脚之间的电阻R= 8.8kΩ=8800Ω,
U=220V
(2) 保险丝不能救人的命,I总=5A+0.025A=5.025A,人触电时干路的电流未达到保险丝的额定电流,因此,保险丝不熔断。
10.(1)开关(2)电路短路或过载;不能
(3)I1=I2+I3(4) 40mA>30mA能及时断开
【解析】(1) 漏电保护断路器实质上就是一个开关;
(2)家庭电路电流过大的原因有电路短路或过载,当家庭电路电流过大时,漏电保护断路器不能自动切断电路。
(3) 如果电路中发生漏电, 那么整个电路变成并联,火线I1在干路上,而I2和I3在支路上,那么: I1=I2+I3 ;
(4)漏电电流为: ;
因为40mA>30mA,所以漏电保护器能及时断开
11.(1)560(2)430
(3)每片葡萄糖酸钙片含钙元素:;
每次需要服用葡萄糖酸钙片:。
【解析】(1)按金钙尔奇说明书用量服用,每片含钙280mg,每日服用2片,则每日补钙的元素质量:280mg×2=560mg。
(2)根据右图可知,葡萄糖酸钙(C12H22O14Ca)的相对分子质量是430;
(3)每片葡萄糖酸钙片含钙元素:;
每次需要服用葡萄糖酸钙片:。
12.(1)200:93:208:1
(2)羟基磷酸钙中钙元素的质量分数:;(3)0.3;2
【解析】(1)羟基磷酸钙晶体中各组成元素质量比为:
Ca:P:O:H=(40×10):(31×6):(16×26):(1×2)=200:93:208:1.
(2)羟基磷酸钙中钙元素的质量分数:;
(3)每盒至少含钙元素:0.12g/100mL×250mL=0.3g;
来自牛奶的钙的质量:0.6g×90%=0.54g;
一个人每天喝牛奶的盒数:。
13.解:(1)由化学式可知,尿素是由碳、氢、碳、氧四种元素组成的;故答案为:4;
(2)尿素的相对分子质量是12+16+14×2+1×4=60;故答案为:60;
(3)尿素中碳元素、氢元素、氮元素、氧元素的质量比12:(1×2×2):(14×2):16=3:1:7:4;故答案为:3:1:7:4;
(4)尿素的含氮量为46.7%
答:尿素的含氮量是46.7%。
14.解:(1)此人一天从酱油中吸收铁元素的质量为
200mg÷100mL×12.5%×10%×16mL=0.4mg
(2)需要的硫酸亚铁晶体的质量为
1.12g÷(100%)=5.56g
答:(1)此人一天从酱油中吸收的铁元素是0.4mg;
(2)服用药物中的铁元素相当于需要硫酸亚铁晶体5.56g。
15.解:(1)从乙图可知,当压敏电阻R2为800欧时,其受到的压力F为5000N;
(2)由题知,电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,电梯电机断路停止工作,电铃接通电源发出警报声,电路连接图如下:
(3)控制电路中的设定电流为20mA,由欧姆定律得,控制电路超载时的总电阻为:R总400Ω,控制电路中两电阻串联,由串联电路中的电阻规律知:R总=R1+R2,则R2=R总﹣R1=400Ω﹣200Ω=200Ω,由图乙知,R2=200Ω时,电梯的载重为9000N,当该电梯厢内乘客总质量为800千克时,电梯厢内乘客总重力为:G=mg=800kg×10N/kg=8000N<9000N,说明电梯没有超载。
故答案为:(1)5000;(2)见解析;(3)电梯没有超载。
浙教版八年级科学2022-2023下学期“期中冲刺”分类题型训练(九)
分析计算(4)
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