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第二部分(非选择题 共180分)
21.(18分)
(一)现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件,要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置,用以测量红光的波长。
(1)将白光光源C放在光具座最左端,依次放置其他光学元件,由左至右,表示各光学元件的字母排列顺序应为C A;
(2)本实验的步骤有:①取下遮光筒左侧的元件,调节光源高度,使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮;②按合理顺序在光具座上放置各光学元件,并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上;③用米尺测量双缝到屏的距离;④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹之间的距离。在操作步骤②时,还应该注意 和 ;
(3)将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐,将该亮纹定为第1条亮纹,此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头,使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐,记下此时图乙中手轮上的示数 mm,求得相邻亮纹的间距△x为 mm;
(4)已知双缝间距d为0.2mm,测得双缝到光屏的距离l为70.00cm,根据计算式λ= ,求得所测红光波长为 nm。
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(二)某同学用图(甲)所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 A”的小灯泡的电阻R随电压U变化的关系
图线。
①除了导线和开关外,还有以下器材可供选择:
电流表:A1(量程100 mA,内阻约2 Ω);A2(量程0.6 A,内阻约0.3 Ω) 电压表:V1(量程5 V,内阻约5 kΩ);V2(量程15 V,内阻约15 kΩ) 滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω);R2(阻值范围0~2kΩ)
电源:E1(电动势为1.5V,内阻约为0.2Ω);E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω)
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 ,电源 (填器材的符号)
②根据实验数据,描绘出R-U的关系图线如图(乙)所示,由图可知,此灯泡在不工作时,灯丝电阻为 Ω;当所加电压为3.0 V,灯丝电阻为 Ω,灯泡实际消耗的电功率为 W。
图(甲) 0 1 3 2
图(乙)
③根据R-U关系图线,可确定小灯泡电功率P与外加电压 U的关系,符合该关系的示意图是下列图中的 。 A B C D
22.(16分)高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像,现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究。如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s,已知该汽车的质量为2000 kg,额定功率为90 kW,假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N。
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(1)试利用上图,求该汽车的加速度; (2)求汽车所能达到的最大速度是多大?
(3)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间? 23.(18分)如图甲所示,A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板,长为L,两板加电压后板间可视为匀强电场,图乙表示一个周期性变化的交变电压。t=0时,将图乙中交变电压加在A、B两板上,此时恰好有一个质量为m、电荷量为q的粒子在两板中央沿平行两板中线以速度v0射入电场(忽略粒子的重力)。若此粒子离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出,求: (1)A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件; (2)该交变电压U0的取值范围。 24.(20分)如图所示,顶角θ=45o的光滑金属导轨 MON固定在水平面内,导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动,导体棒的质量为m,导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r,导体棒与导轨接触点为a和b,导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触且没有脱离导轨。当t=0时,导体棒位于坐标原点o处,求:
(1)在t时刻,流过导体棒的电流强度I和电流方向; (2)导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式;
(3)导体棒在0~t时间内产生的焦年热Q;
(4)若在t0时刻将外力F撤去,导体棒最终在导轨上静止时的坐标x.
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25.(17分)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16),叫α-非兰烃,与A相关反应如下:
R1C=CHR2KMnO4/H+R1RC=O+R2COOH已知:R
(1) H的分子式为____________。 (2) B所含官能团的名称为____________。
(3) 含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有________种(不考虑手性异构),其中核磁 共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体的结构简式为______________。 (4) B→D,D→E的反应类型分别为______________、____________。 (5) G为含六元环的化合物,写出其结构简式:______________。
(6) F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂,该树脂名称为___________。
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(7) 写出E→F的化学反应方程式:_________________________。
(8) A的结构简式为____________,A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有_____种 (不考虑立体异构)。
26.(12分)锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与
20Ca
和56Ba同属于第ⅡA族。
(1)碱性:Sr(OH)2 Ba(OH)2(填“>”或“<”);锶的化学性质与钙和钡类似, 用原子结构的观点解释其原因是 。
(2)碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3,工艺流程如下(部分操作和条件略): Ⅰ.将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合,过滤; Ⅱ.将滤渣溶于盐酸,过滤;
Ⅲ.向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸,过滤;
Ⅳ.向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸,充分反应后再用氨水调pH约为7,过滤; Ⅴ.向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3,充分反应后,过滤,将沉淀洗净,烘干,
得到SrCO3。
已知:ⅰ.相同温度时的溶解度: BaSO4<SrCO3<SrSO4<CaSO4 ⅱ.生成氢氧化物沉淀的pH
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 7.0 9.0 3.4 4.7 开始沉淀pH 1.9 完全沉淀pH 3.2
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