21. 如图所示,abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨,导轨间距为L左右两端接有定值电阻R1和
R2,R1=R2=R,整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场中。质量为m的导体棒MN放在导轨上,棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨与棒的电阻。两根相同的轻质弹簧
甲和乙一端固定,另一端同时与棒的中 点连接。初始时刻,两根弹簧恰好处于 原长状态,棒获得水平向左的初速度v0, 第一次运动至最右端的过程中Rl产生 的电热为Q,下列说法中正确的是
B2L2?0A.初始时刻棒所受安培力的大小为
RB2L2?02B.棒第一次回到初始位置的时刻,R2的电功率小于
RC.棒第一次到达最右端的时刻,两根弹簧具有弹性势能的总量为
12m?0?Q 22Q3
D.从初始时刻至棒第一次到达最左端的过程中,整个回路产生的电热大于
三、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考
题,考生根据要求作答。 (一)必考题(共129分) 22.(6分)
如图甲所示,在“探究功与速度变化的关系”的实验中,主要过程如下:
A.设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……; B.分析纸带,求出橡皮筋做功使小车获得的速度v1、v2、v3、……; C.作出W-v图象;
D.分析W- v图象。如果W-v图象是一条直线,表明W∝v;如果不是直线,可考虑是否存在W∝v2、W∝v3、W∝v等关系。
(1)实验中得到的一条如图乙所示的纸带,求小车获得的速度应选______________(选填“AB”或
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“CD”)段来计算。
(2)关于该实验,下列说法正确的有_______________
A.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加 B.通过改变小车质量可以改变橡皮筋对小车做的功 C.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度必需保持一致 D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
(3)在该实验中,打点计时器正常工作,纸带足够长,点迹清晰的纸带上并没有出现一段等间距的点,造成这种情况的原因可能是___________。(写出一条即可) 23. (9分)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,需测量一个标有“3V,1.5W”灯泡两端的电压和通过灯泡的电流。现有如下器材:
直流电源(电动势3.0V,内阻不计) 电流表A1(量程3A,内阻约0.1Ω) 电流表A2(量程600mA,内阻约5Ω) 电压表V1(量程3V,内阻约3kΩ) 电压表V2(量程15V,内阻约200kΩ) 滑动变阻器R1(阻值0~10Ω,额定电流1A) 滑动变阻器R2(阻值0~1kΩ,额定电流300mA)
(1)在该实验中,电流表应选择______(填“A1”或“A2”),电压表应选择______(填“V1”或“V2”),滑动变阻器应选择 ________(填“R1”或“R2”).
(2)某同学用导线a、b、c、d、e、f、g和h连接成如图甲所示的电路,请在乙图方框中完成实验的电路图.
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(3)该同学连接电路后检查所有元器件都完好,电流表和电压表已调零,经检查各部分接触良好.但闭合开关后,反复调节滑动变阻器,小灯泡的亮度发生变化,但电压表和电流表示数不能调为零,则断路的导线为___________.
(4)右图是学习小组在实验中根据测出的数据, 在方格纸上作出该小灯泡的伏安特性曲线。若将该 灯泡与一个6.0Ω的定值电阻串联,直接接在题 中提供的电源两端,请估算该小灯泡的实际功率 P= ______W(保留两位有效数字)。(若需作图, 可直接画在图中) 24.(12分)
质量为M的滑块由水平轨道和竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道组成,放在光滑的水平面上.质量为m的物块从圆弧轨道的最高点由静止开始滑下,以速度v从滑块的水平轨道的左端滑出,如图所示.已知M:m=3:1,物块与水平轨道之间的动摩擦因数为μ,圆弧轨道的半径为R.(重力加速度为 g)
(1)求物块从轨道左端滑出时,滑块M的速度的大小和方向; (2)求水平轨道的长度;
(3)若滑块静止在水平面上,物块从左端 冲上滑块,要使物块m不会从右端越过滑块, 求物块冲上滑块的初速度应满足的条件. 25.(20分)
如图所示的平行板之间,存在着相互垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度B1=0.20T,方向垂直纸面向里,电场强度E1=1.0×105 V/m,PQ为板间中线.紧靠平行板右侧边缘xOy坐标系的第一象限内,有一边界线AO,与y轴的夹角∠AOy=45°,边界线的上方有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B2=0.25T,边界线的下方有水平向右的匀强电场,电场强度E2=5.0×105 V/m,在x轴上固定一水平的荧光屏.一束带电荷量q=8.0× 10
﹣19
C、质量m=8.0×10
﹣26
kg的正离子从P点射入平行板间,沿中线PQ做直线运动,穿出平行板
后从y轴上坐标为(0,0.4m)的Q点垂直y轴射入磁场区,最后打到水平的荧光屏上的位置C.求: (1)离子在平行板间运动的速度大小. (2)离子打到荧光屏上的位置C的坐标. (3)现只改变AOy区域内磁场的磁感应
强度的大小,使离子都不能打到x轴上,磁感应强度大小B2′应满足什么条件? 26.(14分)
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金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。钼(Mo)的常见化合价为+6、+5、+4。由钼精矿(主要成分是MoS2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O),部分流程如图1所示:
已知:钼酸微溶于水,可溶于液碱和氨水。 回答下列问题:
(1)焙烧钼精矿时发生的化学方程式为_____________________________。
(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是___________________,请提出一种实验室除去该尾气的方法____________________________________。
(3)操作2的名称为________。由钼酸得到MoO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是________。 (4)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉,图2为各炉层固体 物料的物质的量的百分数(φ)。
①x=________。
②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的 反应,若该反应转移6mol电子,则消耗的氧化剂的化学式及物质 的量分别为________、________。
(5)操作1中,加入碳酸钠溶液充分反应后,碱浸液中c(MoO2L?1,c(SO24)=0.80mol·4)=0.04
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-
2mol·L?1,在结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的SO24。当BaMoO4开始沉淀时,SO4的去
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-
除率是________。[Ksp(BaSO4)=1.1×10?10、Ksp(BaMoO4)=4.0×10?8,溶液体积变化可忽略不计] 27.(14分)
二氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。 (1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图所示。
①若“重整系统”发生的反应中n(FeO)/n(CO2)=6,则FexOy的化学式为_____。 ②“热分解系统”中每分解1mol FexOy,转移电子的物质的量为________。 (2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。
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已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-53.7kJ/mol,
CH3OCH3(g)+H2O(g)=2CH3OH(g) △H2=+23.4kJ/mol, 则2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H3=______kJ/mol。
①一定条件下,上述合成甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是_____(填代号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的n(CO2)/n(H2)值变小 ②在某压强下,合成甲醚的反应在不同温度、不同 投料比时,CO2的转化率如图所示。T1温度下,将6mol CO2和12mol H2充入2L的密闭容器中,5min后反应达 到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3) =________;KA、KB、KC三者之间的大小关系为_________。
投料比[n(H2)/ n(CO2)]
CO2
转化率/%
T1 T2
?
(3)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中:c(NH+4)_____c(HCO3)?(填“>”、“<”或“=”);反应NH+H2O+H2CO3的平衡常数K=_________。(已知常4+HCO3+H2ONH3·
温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4×10?7mol·L?1,K2=4×10?11mol·L?1) 28.(15分)
二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的化工原料,常用作橡胶硫化剂,改变生橡胶受热发粘、遇冷变硬的性质。查阅资料可知S2Cl2具有下列性质:
物理性质 毒性 剧毒 色态 金黄色液体 挥发性 易挥发 熔点 -76℃ 沸点 138℃ △2SCl ①300℃以上完全分解;②S2Cl2+Cl2====2化学性质 ③遇高热或与明火接触,有引起燃烧的危险 ④受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气 (1)制取少量S2Cl2
实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品,氯气过量则会生成SCl2。
①仪器m的名称为_____________,装置F中试剂的作用是______________。 ②装置连接顺序:A→________→________→________→E→D。
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