C.
mB2mB D.
2EqE2q
第二部分(非选择题 共180分)
本部分共4小题,共72分
21. (18分)(1)某研究性学习小组做探究“橡皮筋做的功和物体速度变化的关系”的实验,实验开始前,他们提出了以下几种猜想:①W∝v,②W∝v,③W∝v.实验装置如图甲所示,图中是小车在一条橡皮筋
作用下弹出,沿木板滑行的情形,这时橡皮筋对小车做的功记为W.当我们用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时,每次橡皮筋都拉伸到同一位置释放.小车在实验中获得的速度由打点计时器所打的纸带测出.
2
①实验时为了使小车只在橡皮筋作用下运动,应采取的措施是____________________;
②每次实验得到的纸带上的点并不都是均匀的,为了计算出小车获得的速度,应选用纸带的________部分进行测量;
③同学们设计了以下表格来记录数据.其中W1、W2、W3、W4…表示橡皮筋对小车做的功,v1、v2、v3、v4…表示小车每次获得的速度. 实验次数 1 2 3 4 … W2 W3 W4 … v2 v3 v4 … 2他们根据实验数据绘制了如图乙所示W-v图象,由图象形状得出结论W∝v.他们的做法是否合适?请说
明理由:_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________. (2)某同学用图甲所示的电路测绘额定电压为3.0 V的小灯泡的伏安特性图线,并研究小灯泡的实际功率及灯丝温度等问题.
①根据电路图甲,将图乙中的实验仪器连成完整的实验电路.
W v W1 v1
②该同学根据实验数据画出的小灯泡I-U图线如图丙.造成图中小灯泡的伏安特性图线是曲线的原因为____________________________________________.
③根据I-U图线,可确定小灯泡在电压为2.0 V时的实际功率为________.(保留两位有效数字). ④已知小灯泡灯丝在27 ℃时电阻是1.5 Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R=k(273+t),k为比例常数.根据I-U图线,估算该小灯泡正常工作时灯丝的温度约为____________℃.
22.(16分)如图所示,一半径R=1m的圆盘水平放置,在其边缘 E点固定一小桶(可视为质点)。在圆盘直径 DE 的正上方平行放置一水平滑道 BC ,滑道右端 C点 与圆盘圆心O在同一竖直线上,且竖直高度 h = 1.25 m。AB为一竖直面内的光滑四分之一圆弧轨道,半径r=0.45m,且与水平滑道相切与B点。一质量m=0.2kg的滑块(可视为质点)从A点由静止释放,当滑块经过B点时,圆盘从图示位置以一定的角速度ω绕通过圆心的竖直轴匀速转动,最终物块由C 点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内.已知滑块与滑道 BC间的摩擦因数?=0.2。(取g=10m/s2)求
(1)滑块到达B点时对轨道的压力; (2)水平滑道 BC的长度;
(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件。
23. (18分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,其中ABC为光滑半圆形轨道,半径为R,CD为水平粗糙轨道。一质量为m的小滑块(可视为质点)从圆轨道中点B由静止释放,滑至M点恰好静止,CM间距为4R。已知重力加速度为g。
(1)求小滑块与水平面间的动摩擦因数;
(2)求小滑块到达C点时,小滑块对圆轨道压力的大小;
(3)现使小滑块在M点获得一初动能,使它向左运动冲上圆轨道,恰能通过最高点A,求小滑块在M点获得的初动能。
24. (20分)如图所示,光滑、足够长、不计电阻、轨道间距为l的平行金属导轨MN、PQ,水平放在竖直向下的磁感应强度不同的两个相邻的匀强磁场中,左半部分为Ι匀强磁场区,磁感应强度为B1;右半部分
为Ⅱ匀强磁场区,磁感应强度为B2,且B1=2B2。在Ι匀强磁场区的左边界垂直于导轨放置一质量为m、电阻为R1的金属棒a,在Ι匀强磁场区的某一位置,垂直于导轨放置另一质量也为m、电阻为R2的金属棒b。开始时b静止,给a一个向右冲量I后a、b开始运动。设运动过程中,两金属棒总是与导轨垂直。
a b P Q B1 B2 ⅡI Ι M N
(1)求金属棒a受到冲量后的瞬间通过金属导轨的感应电流; (2)设金属棒b在运动到Ι匀强磁场区的右边界前已经达到最大速度,求金属棒b在Ι匀强磁场区中的最大速度值;
(3)金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后,金属棒b再次达到匀速运动状态,设这时金属棒a仍然在Ι匀强磁场区中。求金属棒b进入Ⅱ匀强磁场区后的运动过程中金属棒a、b中产生的总焦耳热。
25.(14分)今有A、B、C、D、E五种常见单质,且相邻的单质可生成对应的化合物M、N、O、P、Q(反应关系如图所示),常温下A呈气态,其余均为固态,N分子中各原子均满足八电子稳定结构;又知过量B与A作用产生白雾,B与过量A作用产生白烟;E在A中燃烧产生棕色的烟;Q遇水立刻水解产生白色絮状沉淀和气体,该沉淀能溶于氢氧化钠溶液但不溶于氨水;P为黑色固体且能溶于稀盐酸。试回答下列问题:
(1)A在周期表中的位置 。 (2)N的电子式: 。 (3)写出P的化学式: 。
(4)单质C与E的氧化物反应的化学方程式: 。 (5)由“O”的溶液转为“O”晶体的操作方法: 。 (6)检验P溶于稀盐酸后溶液中的金属阳离子的方法: 。 (7)已知ED2的燃烧热为853kJ·mol
-
1
,写出 ED2 在氧气中燃烧的热化学式方程
式: 。
26.(14分)某经济开发区将钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成了一个产业链(如图所示),大大地提高了资
源利用率,减少了环境污染。
食盐水 电 解 Cl2 烧碱 H2 CO 合 成 Ti 甲醇 钛铁矿(FeTiO3) 焦炭 氯 化 FeCl3 TiCl4 Mg,Ar 800℃
燃料电池 纯Cu 粗Cu
请填写下列空白:
⑴写出钛铁矿经氯化得到四氯化钛的化学方程式: 。 ⑵由CO和H2合成甲醇的方程式是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。
①已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27,该温度下将2 mol CO、3 mol H2和2 mol CH3OH充入容积为2 L的密闭容器中,此时反应将 (填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”)。
②若不考虑生产过程中物质的任何损失,该产业链中每合成19.2 t甲醇,至少需额外补充H2 t。
⑶用甲醇-空气碱性(KOH)燃料电池作电源电解精炼粗铜(右图),在接通电路一段时间后纯Cu质量增加3.2 g。
①请写出燃料电池中的负极反应式: 。
②燃料电池正极消耗空气的体积是 (标准状况,空气中O2体积分数以20%计算)。
27.(13分)可利用下图中的实验装置测定足量铜与适量一定浓度的浓硝酸反应生成的NO气体和NO2气体的物质的量之比(用m表示),其中装置C由广口瓶和量气管组成,量气管由甲、乙两根玻璃管组成,用橡皮管连通,并装入适量水,甲管有刻度(0mL~50mL),乙管可上下移动。
CuSO4溶液
A B C 回答下列问题:
(1)实验中气体(NO和NO2)发生装置应选择 (填装置序号)。
(2)实验中的气体(NO和NO2)通入C装置,请在下图的广口瓶中将导气管画出。
(3)要测定m值,需要将C中的溶液进行中和滴定,由于浓硝酸具有强氧化性,能把酸碱指示剂氧化褪色而影响实验。因此,中和滴定前必须进行的操作是 。 (4)连接好装置,检查气密性后,应进行两步必要的操作: 第一,打开b,向C装置的乙管中加适量水;
第二 。
(5)实验前甲、乙两管液面在同一水平面上,最后读数时乙管的液面高于甲管的液面。此时应进行的操作是 。
(6)实验后若量气管中气体的体积(换算成标准状况下)为V(L),C中硝酸的物质的量为 n mol,则用含n和V的式子表示m= (结果可不必化简)。
28( (17分)肉桂酸甲酯(H)是常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精。它的分子式为C10H10O2,且分子中只含有1个苯环,苯环上只有一个取代基。
又知J为肉桂酸甲酯的一种同分异构体,其分子结构模型如下图所示(图中球与球之间连线表示单键或双键)。已知:
试回答下列问题。
(1)①肉桂酸甲酯(H)的结构简式为 。
已知:—CH2OHCu/O2—CHOO—CHOHO—C—O—C—OHCu/O2—C—Ni/H2△Ni/H2△—C—OH难反应