速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力 作用)，设粒子经过a，b两点时的速度分别为va、vb，其速 度随坐标x变化的图象如图乙所示，则以下判断正确的是( ) A．Q2带负电且电荷量小于Q1 B．b点的场强一定为零 C．a点的电势比b点的电势高
D．粒子在a点的电势能比b点的电势能大
21.如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于水平方向的
匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd重合的竖直固定转轴以角速度ω从中性面开
π
始匀速转动，线框转过时的感应电流为I，下列说法不正确的是( )
6A.线框中感应电流的有效值为2I
2IRB.转动过程中穿过线框的磁通量的最大值为 ω
π2IC.从中性面开始转过的过程中，通过导线某横截面的电荷量为
2ω
2πRI2
D.线框转一周的过程中，产生的热量为
ω
第Ⅱ卷（必考题129分，选考题45分，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
作答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（11题，共129分）
22．(I)（6分）如图甲所示，一位同学利用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验．有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放，下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门，测得A、B间的距离为H（H＞＞d），光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t，当地的重力加速度为g．则：
(1)如图乙所示，用游标卡尺测得小球的直径d= mm． (2)多次改变高度H，重复上述实验，作出
随H的变化图象如图丙所示，当图中已知量t0、H0和
重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式： 时，可判断小球下落过程中机械能守恒．
(3)实验中发现动能增加量△EK总是稍小于重力势能减少量△EP，增加下落高度后，则△Ep﹣△Ek将 （选填“增加”、“减小”或“不变”）．
23.（10分）中国机器人农民发明家吴玉禄（被誉为中国的特斯拉）只有小学文化，为了给他的机器人吴老二找一个可充电电池，他在废品站找到了一个象电池一样有两个电极的装置，上面标有“TNT”等字样，他高兴地拿回去充电，结果差点丢了性命。如果你是他的儿女，为了安全起见，你能给他提出一些建议或帮助吗？
(1) 经核实该电雷管全电阻值为6Ω，其中电热丝阻值为5Ω，引脚线长2m，阻值为1Ω，当通以0.45A电流时约6s钟爆炸，若吴玉禄用5.4V的电压给它充电时理论上约 s钟爆炸(危险)。 (2)某兴趣小组发扬吴玉禄精神，用伏安法设计了一较准确测量上述单只电雷管电阻的电路．准备了以下实验器材:
待测电雷管R x ，炸药桶（保护作用，防爆破） 电流表A 1 ：量程0.5A 、内阻约0.5Ω 电流表A 2 ：量程30mA、内阻约30Ω 电压表V 1 ：量程30V、内阻约10 kΩ 电压表V 2 ：量程2V、内阻约3kΩ 滑动变阻器R：0~10Ω
电阻箱R 0 ：0~999.9Ω，0.1A
干电池E：电动势E=1.5V，内阻r约0.1Ω 电键S及导线若干，
①请设计一个较合理的电路原理图，画在规定方框内，要求通过电雷管的电流不超过27mA，电压能从零调节，尽可能减小误差。
②并写出Rx 的计算公式Rx = ；（可能用到的字母：○A1示数为I1、A2示数为I2、V1示数○为U1、○V2示数为U2、电阻箱电阻为R0）
24.（15分）如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道, 半
○
径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆形轨道,D为BDO轨道的中央.一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的14/3倍,取g=10m/s ⑴求H的大小.
⑵试讨论此球能否到达BDO轨道上的O点,并说明理由. ⑶小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少?
25．（18分）如图所示，左右两边分别有两根平行金属导轨相距为L，左边的导轨与水平面的夹角为30°，右边的导轨与水平面的夹角为60°，左右导轨上端用导线连接．导轨空间内存在匀强磁场，左边的导轨处在方向沿左导轨平面向下，磁感应强度大小为B的磁场中．右边的导轨处在垂直于右导轨斜向上，磁感应强度大小也为B的磁场中．质量均为m的导体杆ab和cd垂直导轨分别放于左右两侧导轨上，已知两导体杆与两侧导轨间的动摩擦因数均为μ＝
3
，回路电阻恒为R，2
2
若同时无初速度释放两导体杆，发现cd沿右导轨下滑距离s时，ab杆才开始运动．(认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)试求导体杆ab刚要开始运动时导体杆中的电流？ (2)以上过程中，回路中共产生多少焦耳热？ (3)导体杆cd的最终速度为多少？
26.（13分）MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节．某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：
通入NaOH溶液中蒸发粗MnO2 样品 加稀H2SO4CO加稀滤液 ClNaClO3含NaClO3 过滤过滤MnO2 滤液 MnO2
（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转化为可溶性物质． （2）完成第②步反应的离子方程式并配平：
□ +□ClO3+□ =□MnO2↓+□Cl2↑+□ ．
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、玻璃棒、 、 ． 已知蒸发得到的固体中含有NaClO3和NaOH，则一定还含有 （写化学式）．
（4）用浓硫酸来配制本实验需要的稀硫酸，进行如下操作，其中会使所配溶液浓度偏低的是 A 用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移到小烧杯中 B 定容时俯视
C用量筒量取浓硫酸时，读数时俯视 D容量瓶中有水，未进行干燥
（5）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224L CO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3．
27.（共16分）一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。
-
（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的化学反应方程式为 。 （2）过程II中加入稀H2SO4酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出钴。则浸出钴的离子反应方程式为(产物中只有一种酸根) 。请从反应原理分析不用盐酸酸化的主要原因 。
（3）碳酸钠溶液在过程III和IV中所起作用有所不同，请分别用离子方程式表示在过程III、IV中起的作用： ； 。 （4）某天然碱的化学式可表示为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,取少量该物质溶于水得稀溶液P。下列有关溶液P中微粒的物质的量浓度关系正确的是 (填序号)。 A．c(CO3) > c(HCO3)> c(OH)> c(H) B．c(OH)＝c(H)+ c(HCO3)+2c(H2CO3)
-+
-2---+
C．3c(Na)>5c(CO3)+5c(HCO3)+5c(H2CO3)
D．将P溶液与少量NaOH溶液混合：c(Na)+ c(H)= c(HCO3)+ 2c(CO3)+ c(OH)
（5）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl2溶液。CoCl2含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl2吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl2·6H2O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，B物质的化学式是 。 m/mg CoCl2?6H2O A 83 B 74 无水CoCl2 65 +
+
-2--
+2--
45 305 325 363 393 T/K
28.（14分）甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2O（g）为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇．请回答下列问题：
（1）将1.0mol CH4和2.0mol H2O（g）通入反应室（容积为100L）中，在一定条件下发生反应： CH4（g）+H2O（g）
CO（g）+3H2（g）（Ⅰ）
CH4的转化率与温度、压强的关系如下图1所示．
①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 ． ②图中的p1 p2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时的平衡常数为 ． ③该反应的△H 0，△S 0（填“＜”、“＞”或“=”）．
（2）在压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇： CO（g）+2H2（g）
CH3OH△H＜0 （Ⅱ）
①若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是 （填序号）． A．降低温度
B．将CH3OH（g）从体系中分离出来 C．恒容下充入He，使体系的总压强增大 D．再充入a mol CO和3a mol H2