C.所加匀强磁场方向垂直纸面向里,B?m2dg 2qdD.加入匀强磁场后,带电小球在板间运动时间为?420. 某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电 场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后。在x轴上的P 点沿y轴正方向连续射入相同的带电粒子(粒子重力不计),由 于粒子的入射速率v不同,有的粒子将在电场中直接通过y 轴,有的将穿出电场后再通过y轴。设粒子通过y轴时,离坐 标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t,则
A.由题设条件不能判断出粒子的带电性质
B.对h≤d的粒子,h不同,粒子在电场中的运动时间t相同
C.对h?d的粒子,h不同,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等 D.不同h对应的粒子,进入电场时的速率v可能相同
21. 如图甲所示,水平面内粗糙导轨MN、PQ相距为L,置于竖直向下的磁感应强度为B的匀 强磁场中,导轨电阻不计。两根电阻均为R相同的金属棒ab、cd置于导轨上且与导轨接触 良好,电流表内阻不计。若ab棒在水平外力F作用下由静止开始向右运动,电流表示数随 时间变化图线如图乙所示,在t0时刻cd棒刚要开始运动,下列各种说法中正确的是
2dg
A.ab棒在t0时间内做匀加速直线运动
2BI0L? B.若在t0时刻突然撤去外力F, 此时ab棒的加速度大小为 am C.在t0时间内,通过cd棒的电量为
I0t02
D.在t0时间内,力F做的功为ab棒的焦耳热、摩擦生热和其增加的动能三者之和
三、非选择题:共174分。第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题:共129分。
22.(5分)某同学利用如图甲所示装置探究平抛运动中物体机械能是否守恒。在斜槽轨道的 末端安装一个光电门B,调节激光束与球心等高,斜槽末端水平。地面上依次铺有白纸、复写纸,让小球从斜槽上固定位置A点无初速释放,通过光电门后落在地面的复写纸上,在白纸上留下打击印。重复实验多次,测得小球通过光电门的平均时间为3.30 ms(当地重力加速度g=9.8 2
m/s)。
(1)用游标卡尺测得小球直径如图乙所示,则小球直径为d= mm,由此可知小球
通过光电门的速度vB.
甲 乙
(2)实验测得轨道离地面的高度h=0.784 m,小球的平均落点P到轨道末端正下方O点的
距离x=0.600 m,则由平抛运动规律解得小球平抛的初速度v0= m/s。(结果保留3 位有效数字)
(3)在误差允许范围内,实验结果中小球通过光电门的速度vB与由平抛运动规律求解的
平抛初速度v0相等,就可以认为平抛运动过程中机械能是守恒的。
23.(10分)在一次实验技能比赛中,要求精确测量电阻Rx的阻值,有下列器材供选用: A.待测电阻Rx(约300 Ω)
B.电压表V(3 V,内阻约3 kΩ) C.电流表A1(20 mA,内阻约5 Ω) D.电流表A2(10 mA,内阻约10 Ω)
E.滑动变阻器R1(0~20 Ω,额定电流2 A) F.滑动变阻器R2(0~2000 Ω,额定电流0.5 A) G.直流电源E(3 V,内阻约1 Ω) H.开关、导线若干
(1)甲同学根据以上器材设计成用伏安法测量电阻的电路,并能满足Rx两端电压能从0开始变
化进行多次测量,则电流表应选择 (填“A1”或“A2”);滑动变阻器应选择 (填“R1”或“R2”);并请在虚线框中帮甲同学完成实验原理电路图。 (2)乙同学经过反复思考,利用所给器材设计出了如图所示的测量电 路,具体操作如下:
① 如图所示,连接好实验电路,闭合开关S1前调节滑动变阻器R1、
R2的滑片至适当位置;
② 闭合开关S1,断开开关S2,调节滑动变阻器R1、R2的滑片,使 电流表A1的示数恰好为电流表A2的示数的一半;
③ 闭合开关S2并保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,读出电压表V和电流表A1的示
数,分别记为U、I;
④ 待测电阻的阻值Rx= (用题中所给字母表示)
(3)比较两同学测量电阻Rx的方法,你认为哪个同学方法更有利于减小系统误差?
答: (填“甲”或“乙”)同学。
24.(12分)如图所示,无限长的光滑绝缘斜面倾角为θ,在斜面底端固定一个质量为m,带 正电电量为q的小滑块P 。整个装置处在正交的匀强电场和匀强磁场(图中未画出电场
和磁场)中,电场方向水平向右,磁场方向垂直纸面向里。若在t=0时刻突然解除对P的 固定,经过一段时间t撤去电场,又经过2t的时间小滑块滑回到斜面底端,求: (1)匀强电场的场强大小;
(2)匀强磁场磁感应强度的最大值不能超过多少?
25.(20分)如图所示,光滑轨道槽ABCD与粗糙轨道槽GH(点G与点D在同一高度但不相交,FH与圆相切)通过光滑圆轨道EF平滑连接,组成一套完整的轨道,整个装置位于竖直平面内。现将一质量m?1kg的小球甲从AB段距地面高h0?2m处静止释放,与静止在水平轨道上、质量为1kg的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E点。已知CD、GH与水平面的夹角为θ=37°,GH段的动摩擦因数为μ=0.25,圆轨道的半径R=0.4m,E点离水平面的竖直高度为3R(E点为轨道的最高点),(g?10m/s2,sin37o?0.6,cos37o?0.8)求两球碰撞后:
(1)小球乙第一次通过E点时对轨道的压力大小; (2)小球乙沿GH段向上滑行后距离地面的最大高度;
(3)若将小球乙拿走,只将小球甲从AB段离地面h处自由释放后,小球甲又能沿原路径 返回,试求h的取值范围。
26.(13分)ClO2气体是安全、无毒的绿色消毒剂和保鲜剂,使用中不产生致癌物及二次
污染物。某化学兴趣小组通过下图对其吸收、释放进行研究,请回答以下问题:
图1 图2
(1)用KClO3与Na2SO3在H2SO4酸化时制取ClO2,该反应的离子方程式为 。 (2)图1 A中盛放有Na2CO3-H2O2混合溶液,常用于ClO2的吸收稳定剂。已知ClO2被稳
定剂吸收生成NaClO2,若C中淀粉KI-H2SO4溶液变蓝, (填“能”或“不能”) 说明在仪器A中ClO2被完全吸收。
(3)已知ClO2的消毒能力是等物质的量Cl2的2.5倍,则ClO2在将含氰废液中的CN-氧化成 CO2和N2的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(4)由B向A中滴加稀盐酸即可释放出ClO2,此时C的作用是 。已知ClO2能被多种
稳定剂所吸收,若将ClO2用于果蔬保鲜,图2中吸收效果较好的稳定剂是 (填 “Ⅰ” 或“Ⅱ”),原因是 。 (5)ClO2的“有效氯”可通过标定反应后溶液中的残氯[c(Cl-)]来测定。在分析化学中以K2CrO4
-
为指示剂,用AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl,当出现砖红色沉淀时,即指示达滴定终点。
--5 -1-
若保证溶液中c(Cl)降为1.0×10mol·L,则此时溶液中c(CrO2L-14)应不超过 mol·--
[Ksp(AgCl)=2.0×1010,Ksp(Ag2CrO4)=2.0×1012]。
27.(14分)赤泥是铝土矿提取氧化铝过程中产生的固体废弃物,其主要成分为Fe2O3、Al2O3、
CaO、TiO2、SiO2等,属于强碱性废渣。从赤泥中回收钛的工艺流程如下:
请回答以下问题:
(1)赤泥颗粒孔隙大,具有较大的比表面积,可作为废气SO2的吸收剂,研究表明该过程中主
要利用了化学中和反应,其次是 。 (2)赤泥加一定量水打散的目的是 。
(3)已知高温烧结时,TiO2发生的反应是Na2CO3+TiO2 Na2TiO3+CO2↑,且Na2TiO3不溶于
水。则Al2O3在烧结中发生的反应是 ,水浸液里的主要溶质有 。 (4)酸浸时,若使钛的浸出率(η%)达到90%,则根据右
图工业上应采取的适宜条件是:酸浓度和液固比的取值分别约为 、 。同时浸出温度过高可能造成的环境污染是 。
(5)TiO2在一定条件下可转化为TiCl4而获得精制提纯,
控制TiCl4水解的条件还可以制得TiO2·xH2O纳米材料,该水解过程的化学方程式是 。 (6)赤泥中含钛(以TiO2的质量分数表示)一般为4%
~12%,假设在上述工艺中钛的总回收率为75%,则1t赤泥获得TiO2的最大质量为 kg。
28.(16分)研究煤的合理利用及CO2的综合应用有着重要的意义。请回答以下问题: Ⅰ.煤的气化
已知煤的气化过程涉及的基本化学反应有: ① C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131 kJ·mol-1 ② CO(g)+3H2 (g)CH4(g)+H2O(g) ΔH=a kJ·mol-1
查阅资料反应②中相关化学键键能数据如下表: C≡O 化学键 H-H H-C H-O -11072 436 414 465 E/(kJ·mol) (1)则反应②中a= 。 (2)煤直接甲烷化反应C(s)+2H2 (g)CH4(g)的ΔH为 kJ·mol-1,该反应在
(填“高温”或“低温”)下自发进行。 Ⅱ.合成低碳烯烃
在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和2.5 mol H2,发生反应: 2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) ΔH=
-1
-128 kJ·mol,测得温度对催化剂催化效率和CO2平衡转化率的影响如右图所示:
(3)图中低温时,随着温度升高催化剂的催化效率提高,但
CO2的平衡转化率却反而降低,其原因是 。 (4)250℃时,该反应的平衡常数K值为 。 Ⅲ.合成甲醇
在恒温2 L容积不变的密闭容器中,充入1 molCO2和3 molH2,发生反应: CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) ,测得不同时刻反应前后容器内压强变化(p后/p前)如下表:
1 2 3 4 5 6 时间/h 0.90 0.85 0.82 0.81 0.80 0.80 p后/p前 (5)反应前1小时内的平均反应速率v(H2)为 mol·L-1·h-1,该温度下CO2的平衡转化率
为 。 Ⅳ.电解逆转化制乙醇
(6)科研人员通过反复实验发现:CO2可以在酸性水溶液中电解生成乙醇,则生成乙醇的 反应发生在 极(填“阴”或“阳”),该电极的反应式为 。
29.(10分)植物种子在萌发时对光的需求存在差异。有些植物种子萌发是需要光的,这些种子
称为需光种子;有些植物种子萌发是不需要光的,称为需暗种子。在需光种子中,研究最多的是莴苣。 (1)下表是交替地暴露在红光和远红光下莴苣种子的萌发率(26℃下,连续1min的红光和4min
的远红光照射,R—红光,FR—远红光)。 光处理方式 萌发率(%) R 70 R—FR 6 R—FR—R 74 R—FR—R—FR 6 R—FR—R—FR—R 76 R—FR—R—FR—R—FR 7 ①该实验的目的是 。 ②从实验结果可知,相同方式的光照处理时间越长,莴苣种子的萌发率 。 (2)莴苣种子萌发形成植株后,进一步进行有关光合作用和呼吸作用的实验。
①在做“莴苣叶中光合色素的提取和分离”实验时,应依据 的原理提取莴苣叶中光合色素,采用 法分离光合色素。
②若将某株莴苣密闭在无O2、但其他条件适宜的小室中,照光培养一段时间后,发现莴 苣
的有氧呼吸增加,原因是 。
30.(8分)由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体,叫做生态系统。其中草原生