B.水平拉力对物体做功的数值为1.2J C.撤去拉力后物体还能滑行7.5m D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.1
21.为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为h1和h2的圆轨道上运动时,周期分别为T1和T2。火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,万有引力常量为G。仅利用以上数据,可以计算出( ) A.火星的密度和火星表面的重力加速度 B.火星的质量和火星对“萤火一号”的引力 C.火星的半径和“萤火一号”的质量
D.火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力
非选择题 共19题(含选考题),共174分
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分,第22题~第32题为必考题,每个试题考生都
必须做答,第33题~第40题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题(11题,共129分)
22.(6分)某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理;
(1)将气垫导轨调至水平,安装好实验器材,从图中读出两光电门中心之间的距离s= cm;
(2)测量挡光条的宽度d,记录挡光条通过光电门1和2所用的时间△t1和△t2,并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F,为了完成实验,还需要直接测量的一个物理量是 ; (3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质
量? ;(填“是”或“否”) 23.(9分)为了测定电阻的阻值,实验室提供下列器材:待测电阻R (阻值约100Ω)、滑动变阻器R1(0~100Ω)、滑动变阻器R2(0~10Ω)、电阻箱R0(0~9999.9Ω)、理想电流表A(量程50mA)、直流电源E(3V,内阻忽略)、导线、电键若干. (1)甲同学设计(a)所示的电路进行实验.
①请在图(b)中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接. ②滑动变阻器应选 (填入字母).
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③实验操作时,先将滑动变阻器的滑动头移到 (选填“左”或“右”)端,再接通开关S;保持S2断开,闭合S1,调滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置,并记下电流I1. ④断开S1,保持滑动变阻器阻值不变,调整电阻箱R0阻值在100Ω左右,再闭合S2,调节R0阻值使得电流表读数为 时,R0的读数即为电阻的阻值.
(2)乙同学利用电路(c)进行实验,改变电阻箱R0值,读出电流表相应的电流I,由测得的数据作出1/I﹣R0图象如图(d)所示,图线纵轴截距为m,斜率为k,则电阻的阻值为 . (3)若电源内阻是不可忽略的,则上述电路(a)和(c),哪种方案测电阻更好?为什么? . 24.(12分)如图所示,在倾角为θ=30°的斜面上,固定一宽L=0.25m的平行金属导轨,在导轨上端接入电源和变阻器.电源电动势E=12V,内阻r=1.0Ω一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好.整个装置处于磁感强度B=0.80T、垂直于斜面向上的匀强磁场中
2
(导轨与金属棒的电阻不计).金属导轨是光滑的,取g=10m/s,要保持金属棒在导轨上静止,求:
(1)金属棒所受到的安培力; (2)通过金属棒的电流;
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值.
25..(20分)如图所示,木板B静止在光滑水平面上,某时刻大小可忽略的物体A以v0=4m/s的初速度滑上木板B的上表面.已知A的质量m1=1kg,B的质量为m2=0.5kg,A与B之间的
2
动摩擦因数μ=0.2.g 取10m/s.
(1)若木板B长L=1m,为使A不致于从B的右端滑落,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力F,试求拉力F的最小值为多少?
(2)木板B的长度存在某个值L0,若板长小于此值时无论F为多少,A最终都会滑离B,试求L0为多少?
26.(15分)硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可做有机溶剂。制备硝基苯的过程如下:
①配制混酸:组装如下图反应装置。取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混和酸,加入漏斗中,把18 mL苯加入三颈烧瓶中。
②向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。
7
③在50~60 ℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和100ml 0.1mol/L的Na2CO3溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
50~60 ℃
+HNO3(浓)98%――→ 浓H2SO4
已知(1) +H2O
95 ℃
+HNO3(浓)98%――→浓H2SO4 (2)可能用到的有关数据列表如下 物质 苯 硝基苯 1,3-二硝基苯 浓硝酸 浓硫酸 请回答下列问题: 熔点/℃ 5.5 5.7 89 — — ++
沸点/℃ 80 210.9 301 83 338 密度(20 ℃)/g·cm 0.88 1.205 1.57 1.4 1.84 -3溶解性 微溶于水 难溶于水 微溶于水 易溶于水 易溶于水 (1)配制混酸应在烧杯中先加入________。
(2)恒压滴液漏斗的优点是_______________________________。 (3)实验装置中长玻璃管可用________代替(填仪器名称)。
(4)反应温度控制在50~60 ℃的原因是_______________________________。 (5)反应结束后产品在液体的________层(填“上”或者“下”),分离混酸和产品的操作方法为__________________。
(6)实验前要配制100ml 0.1mol/L的Na2CO3溶液,需要用到的玻璃仪器有___________________ 用Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净?_______________。
(7)为了得到更纯净的硝基苯,还须先向液体中加入________除去水,然后蒸馏。 27.(14分)研究和开发CO2和CO的创新利用是环境保护和资源利用双赢的课题。
CO可用于合成甲醇。在压强为0.1 MPa条件下,在体积为b L的密闭容器中充入a mol CO和2a mol H2,在催化剂作用下合成甲醇:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
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平衡时CO的转化率与温度、压强的关系如下图:
(1)该反应属于________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)100 ℃时,该反应的平衡常数:K=________(用含a、b的代数式表示)。若一个可逆反应的平衡常数K值很大,对此反应的说法正确的是________(填序号)。 a.该反应使用催化剂意义不大 b.该反应发生将在很短时间内完成
c.该反应达到平衡时至少有一种反应物百分含量很小 d.该反应一定是放热反应 (3)在容积固定的容器中进行反应CO(g)+2H2(g)达到平衡______
a.容器的总压强不变 b.v正(CO)=v正(CH3OH)
c.混合气体的密度保持不变 d.混合气体的平均相对分子质量不再变化
(4)在温度和容积不变的情况下,再向平衡体系中充入a mol CO、2a mol H2,达到平衡时CO转化率________(填“增大”、“不变”或“减小 ”,下同),平衡常数________。 (5)在某温度下,向一容积不变的密闭容器中充入2.5 mol CO、7.5 mol H2,反应生成CH3OH(g),达到平衡时,CO转化率为90%,此时容器内压强为开始时压强的________倍。 (6)为提高该反应CO的转化率,可以采取哪些措施(至少写两点)____________________ 28.(14分)已知K、Ka、KW、Ksp分别表示化学平衡常数、弱酸的电离平衡常数、水的离子积常数、难溶电解质的溶度积常数。 (1)有关上述常数的说法正确的是________。 a.它们都能反映一定条件下对应变化进行的程度 b.它们的大小都随温度的升高而增大
c.常温下,CH3COOH在水中的Ka大于在饱和CH3COONa溶液中的Ka (2)25℃时将a mol·L
-1
CH3OH(g),下列哪些情况能够说明反应
的氨水与0.01 mol·L
-1
的盐酸等体积混合所得溶液中c(NH4)=
+
c(Cl-),则溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性;用含a的代数式表示NH3·H2O
的电离平衡常数Kb=________
(3)已知25℃时CH3COOH和NH3.H2O电离常数相等,则该温度下CH3COONH4溶液中水电离的H浓度为_______,溶液中离子浓度大小关系为_______ (4)25℃时,H2SO3
HSO3+H的电离常数Ka=1×10mol·L,则该温度下pH=3、
-
+
-2
-1
+
-1
c(HSO-的NaHSO3溶液中c(H2SO3)=________。 3)=0.1 mol·L
(5)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.0×10
3+
-38
、1.0×10
-11
,向浓度均为0.1
mol/L的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe完全沉淀而Mg不沉淀,应该调节
9
2+
溶液pH的范围是________。(已知lg 2=0.3)
29.(8分)下列有关植物生命活动调节的问题,请据题回答:
(1) 萘乙酸(NAA)主要作用是刺激生长、插条生根、疏花疏果、防止落花落果、诱导开花、
抑制抽芽、促进早热和增产等。为了验证萘乙酸的生理作用与生长素作用相似,某人取生长状况一致的某植物嫩枝若干条,随机平分为A、B、C三组,进行了如表所示实验: 组别 A组 B组 C组 ①实验中有________(1、2或3)组对照实验。
②用黑纸包住烧杯遮光的原因可能是__________________________________________。 (2)研究者取生长良好、4~5周龄拟南芥完全展开的叶,照光使气孔张开。撕取其下表皮,做成临时装片。从盖玻片一侧滴入不同浓度乙烯利溶液(能放出乙烯),另一侧用吸水纸吸引,重复几次后,在光下处理30 min,测量并记录气孔直径。之后滴加蒸馏水,用同样方法清除乙烯利,再在光下处理30 min,测量并记录气孔直径,结果如图1所示。
处理 去掉嫩叶,浸于10 ppm的NAA溶液中 培养 24 h后取出枝条,用清水洗净,插入盛不去掉嫩叶,浸于10 ppm的NAA溶液中 有清水的烧杯中,杯外包上黑纸避光,不去掉嫩叶,浸于清水中 观察枝条生根情况
①图1中用乙烯利处理叶片后,气孔的变化说明乙烯可诱导________。
②用________浓度的乙烯利处理拟南芥叶,既不会伤害保卫细胞,又能获得较好的诱导效果。
(3)为研究乙烯调控气孔运动的机制,研究者用乙烯利、cPTIO(NO清除剂)等处理拟南芥叶,并测定气孔直径和细胞内NO含量,结果如图2所示。由图2所示结果可以推测
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