第Ⅱ卷（非选择题 共180分）
21（10分）．如右图所示的装置可用于“探究功与速度变化的关系”。
实验过程如下：
第一步：用螺旋测微器测挡光片的宽度d。把挡光片放入AF之
间后，他应先转动 ，到F靠近挡光片，再转动 ， 到F夹住挡光片，直至听到棘轮发出声音为止，拨动 ，使F固定后读数(填图中所给仪器部件字母)。此时，螺旋测微器的示数如图乙所示，则挡光片的宽度是 mm。
第二步：把挡光片固定在小车上，测得小车和挡光片的总质量为M，把小车放到轨道上，用细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上砝码盘。
第二步：保持轨道水平，通过调整砝码盘里砝码的质量让小车做匀速运动，此时砝码和砝码盘的总质量m0。
第三步：增加砝码和砝码盘的总质量到m，释放后，小车经过光电门1和2，记录光电门1和2的挡光时间分别为t1、t2(小车通过光电门2后，砝码盘才落地) 。测出光电门1和2的中心距离s。
第四步：保持其它条件不变，仅移动光电门2，改变两光电门的距离s(小车通过光电门2后，砝码盘才落地)，多次实验后作出如图丙所示的图线，其中数据均取国际单位，且图线斜率为1.01。若图线
光电门1
光电门2
?d?1?中横坐标为(M?m)?，则纵坐标为 （用题目中所给的符号表示，已知当地重??2?t2?力加速度为g）。
22（10分）．一节普通干电池，电动势大约为1.5 V，内电阻约为0.5 Ω。某实验小组的同学们为了比较准
确地测出该电池的电动势和内电阻，他们在老师的支持下拿到了以下器材： A．电压表V(15 V，内阻RV约为5 kΩ) B．电流表G(量程3.0 mA，内阻Rg＝10 Ω) C．电流表A(量程0.6 A，内阻RA＝0.50 Ω) D．滑动变阻器R1(0～10 Ω，10 A)
d E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)
2
F．定值电阻器R3＝590 Ω G．定值电阻器R4＝990 Ω H．开关S和导线若干
(1)为了尽可能准确地进行测量，某同学设计了如图所示的电路。图中a、b、c、d处应选用的器材分别是____ ____、____ ____、_____ ___、___ _____。(填写器材序号)
(2)闭合开关后，该同学先后测得b和c两表的读数各两组，记为（b1，c1）和（b2，c2），请用所给数据和题中器材符号，写出计算电池内阻的表达式为 。 23(16分) ．如图所示为“割绳子”游戏中的一幅截图，游戏中割断左
侧竖直绳子时若糖果能砸到正下方的星星，就能得分。糖果一定能碰到星星吗？现将其中的物理问题抽象出来进行研究：三根不可伸长的轻绳共同系住一颗质量为m的糖果（可视为质点），设从左到右三根轻绳的长度分别为L1、 L2 和L3 ，其中最左侧的绳子处于竖直且张紧的状态，另两根绳均处于松弛状态，三根绳的上端分别固定在同一水平线上，且相邻两悬点间距离均为d，糖果正下方的一颗星星与糖果距离为h。已知绳子由松弛到张紧时沿绳方向的速度分量即刻减为零，现将最左侧的绳子割断。（已知m = 25g，d = 3cm，L1 =3cm，h = 1cm）求：
（1）只要绳长满足什么条件糖果就能经过正下方第一颗星星处？
（2）若在割断绳子到糖果运动到最低点的过程， L3始终处于松弛状态，L2的长度刚好满足（1）中的临界状态，求糖果到达最低点动能为多少？
24（20分）．如图所示，Ⅰ区存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B1
＝0.4T。电场的方向竖直向下，电场强度E1= 2.0×105 V/m，两平板间距d1?20cm；Ⅱ、Ⅲ区为对称的1/4圆弧为界面的匀强磁场区域，磁场垂直纸面方向，对应磁感应强度分别为B2、B3；Ⅳ区为有界匀强电场区域，电场方向水平向右，电场强度E2?5?105V/m，右边界处放一足够大的接收屏MN，屏MN与电场左边界的距离d2?10cm。一束带电量q = 8.0×10-19 C，质量m = 8.0×10-26 kg的正离子从Ⅰ区左侧以相同大小的速度v0(未知)沿平行板的方向射入Ⅰ区，恰好能做直线运动，穿出平行板后进入Ⅱ或Ⅲ区的磁场区域，且所有粒子都能从同点Ｏ射出，进入Ⅳ区后打在接收屏MN上。（不计重力），求： （1）正离子进入Ⅰ区时的速度大小v0
（2）Ⅱ、Ⅲ区的磁感应强度B2、B3的大小与方向 （3）正离子打在接收屏上的径迹的长度
Ⅳ
M ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ Ⅱ E1 B2 屏
O B3 E2 O′
Ⅰ B1 d1 Ⅲ － － － － － － － － d2 N
25（22分）. 风力发电机是将风能（气流的动能）转化为电能的装置，在能
源危机日趋严重的今天日渐被更多的国家重视和开发。世界上最大海上风电场——伦敦阵列于2013年7月正式投入运营。此风电场位于伦敦泰晤士河口外，长达20公里，面积约100平方公里，安装有175台着床式风车。风力发电机主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如图1所示，风车风轮机叶片长度r=60m，风轮机叶片旋转所扫过的面积为发电机可接
受风能的面积。已知风能的利用率为K=25%，ρ=1.3kg/m （1）依据现有技术，大约是v=3m/s的速度（微风的程度），便可以开始发电。此时风电场一台风车的发
电功率为多少？ （2）若考虑轮休和检修，发电时风电场有
3
2的风车处于关闭状态。又因发电机自身的损耗，发电机输出5效率为η，请写出当风速为v时，此风电场的总输出功率的表达式（用题中所给的符号）？ （3）发电机原理可以简化为以下两种模型：
模型一：如图2所示，两磁极固定，让N匝矩形线圈在磁感强度为B的匀强磁场中绕线圈的中轴线匀速转动，转动的角速度为ω，线圈的面积为S，求当线圈处于图示位置（线圈平面与磁场平行）时，线圈上产生的感应电动势E为多大？
模型二：仍如图2所示，线圈固定，让两磁极绕线圈中轴线逆时针转动，设转动过程中垂直于线圈平面的磁感强度分量B┴随时间变化可以简化为如图3所示，请定性画出感应电动势随时间的变化图。 B┴/T 中轴线 B0
t/s
图1
?B0 14.C
图2
图3
26．（10分）M为石油裂解最主要产物。高分子材料PET聚酯树脂和PMMA合成路线如下：
已知：Ⅰ. RCOOR’+ R’’18OH
Oi. HCN / OHii. H2O / H +-RCO18OR’’+R’OH（R、R’、R’’代表烃基） OHRCCOOH（R、R’代表烃基）
’R Ⅱ. RC’R（1）M的结构简式是
（2）PMMA单体的官能团名称是
COOCH3（3）
ANaOH溶液催化剂， 种。 有多种同分异构体，同时满足下列条件的同分异构体有PET树脂CHO12146PET单体④4②BCOOCH3催化剂，a：具有与该物质相同的官能团； b：苯环上的一氯取代物只有一种。 ③D聚合PMMA-CH2C浓 HSO，i. HCN / OH 单体24 （填字母序号） （4）下列说法正确的是⑧nIF⑦G+COOCH3ii. H2O / H ⑥（PMMA）CH3a． ②③④⑦为取代反应 b．E和D互为同系物 c．I能使酸性高锰酸钾液褪色，G不能 d. F的同分异构体一定能发生银镜反应 （5）写出由PET单体制备PET聚酯树脂并生成B的化学方程式
27. (18分)
（Ⅰ）.将有色气体单质A通入到淀粉碘化钾溶液中，观察到溶液颜色先呈现蓝色，最后蓝色又褪去呈现
无色。若在碘单质上直接通入气体A至生成物完全液化，得原子个数比为1：1的红棕色液体B,其化学性质与其组成元素的单质相似。则：
(1)写出组成气体A的元素在周期表中的位置_________________________
(2)写出B的电子式__________, 判断下列物质不能与B发生化学反应的有_____________
A、H2O B、CH2=CH2 C、Na2SO4溶液 D、SO2水溶液
(3)请用离子方程式表示上述实验中，溶液蓝色褪去的原因___________________________
(Ⅱ). 某研究小组为了探究一种无机盐X (仅含有五种元素，且含有结晶水）的组成和性质。设计并完成了如下实验：
另将生成的气体甲与过量灼热氧化铜粉末
反应，生成两种单质，再将产物通入浓硫酸洗气后测得标况下的气体乙为0.224L。请回答如下问题： （1）X的化学式是___________, 固体2中存在的化学键类型________________________ （2）溶液2中通入过量气体甲时发生的离子反应方程式______________， _____________
（3）在一定条件下，生成的气体甲与过量氧化铜还能发生另一氧化还原反应，生成的气体乙在标况下的
体积仍为0.224L, 写出该反应的化学方程式____________________
（4）请设计实验证明无机盐X中存在的金属阳离子___________________________________
28. (15分) 氢气是清洁的能源，也是重要的化工原料，有关氢气的制取研究是一个有趣的课题。根据提供两种制氢方法，完成下列各题：
（1）方法一：H2S热分解法，反应式为： 2H2S(g) 2H2(g)＋S2(g) △H
在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S的分解实
－
验。H2S的起始浓度均为c mol·L1。不同温度下反应相同时间t后，测得如图所示H2S转化率曲线图。其中a为平衡转化率与温度关系曲线，b为未达到平衡时转化率与温度的关系曲线。
①△H 0（“＞”、 “＜”或“＝”），
②若985℃时，反应经t min达到平衡，此时H2S的转
化率为40%，则t min内反应速率v(H2)＝ （用含c、t的代数式表示）。
③请说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因： 。
（2）方法二：以CaO为吸收体，将生物材质（以C计）与水蒸气反应制取H2。反应装置由气化炉和燃烧