12.科学家发现对冶金硅进行电解精炼提纯可降低高纯硅制备成本。
相关电解槽装置如图所示,用Cu-Si合金作硅源,在950℃利用三层液熔盐进行电解精炼,有关说法不正确的是
A.在该液相熔体中Cu优先于Si被氧化,Si4+
优先于Cu2+被还原
B.电子由液态Cu-Si合金流出,从液态铝流入
C.三层液熔盐的作用是增大电解反应面积,提高
硅沉积效率
D.电流强度不同,会影响硅提纯速率
13.电解质溶液电导率越大导电能力越强。
常温下用0.100mol·L-1盐酸分别滴定10.00mL浓度均为0.100mol·L-1的NaOH溶液和氨水溶液。
利用传感器测得滴定过程中溶液的电导率如图所示。
下列说法正确的是
A.曲线①代表滴定氢氧化钠溶液的曲线
B.滴定氨水的过程应该选择酚酞作为指示剂
C.b点溶液中:
c(H+)>c(OH-)+c(NH4+)+
c(NH3·H2O)
D.a、b、c、d四点的溶液中,水的电离程度最大的
是c点
二、选择题:
本题共8个小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项是符合题目要求,第19~21题有多个选项符合题目要求。
全部选对得6分,选对但不全得3分,有错误的0分。
14.如图所示,为研究光电效应的装置和图像。
下列关于甲、乙、丙各图的描述,正确的是
A.甲图中,弧光灯照射锌板,验电器的锡箔张开,说明锌板带负电
B.乙图中,可以研究单位时间发射的光电子数与照射光的强度有关
C.丙图中,强黄光和弱黄光曲线交于U轴同一点,说明光电子最大初动能与光的强度无关
D.丙图中,黄光和紫光曲线交于U轴不同点,说明不同金属发生光电效应的极限频率不同
15.A、B两物块之间用轻弹簧相连接,静止于水平地面上,如图所示。
已知物块A、B的质量分别为
和
,弹簧的劲度系数k,若在物块A上作用一个竖直向上的力,使A由静止开始以加速度a做匀加速运动,直到B物块离开地面。
此过程中,物块A做匀加速直线运动的时间为
A.
B.
C.
D.
16.北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星定位和导轨系统,预计2020年形成全球覆盖能力。
如图所示是北斗导航系统中部分卫星的轨道示意图,已知a、b、c三颗卫星均做匀速圆周运动,轨道半径
,其中a是地球同步卫星,不考虑空气阻力。
则
A.a的向心力小于c的向心力
B.a、b卫星的加速度一定相等
C.c在运动过程中不可能经过北京上空
D.b的周期等于地球自转周期
17.用等长的两根轻质绝缘细线,把两个带异种电荷的小球a、b悬挂起来,已知
,
,如果该区间加一水平向右的匀强电场,且绳始终拉紧。
最后达到的平衡状态可以表示为图中的()
18.一理想变压器原、副线圈匝数比为3:
1,原线圈与小灯泡D串联后,接入一正弦交流电源,电源电压的有效值恒定;副线圈电路中连接可变电阻R和电流表,电流表内阻不计,如图所示。
若增大R的阻值,使电流表的示数变为原来的两倍。
则
A.小灯泡D的亮度变暗
B.副线圈的电压变小
C.R的阻值大于原来的一半
D.变压器的输入功率变为原来的两倍
19.若规定无限远处的电势为零,真空中点电荷周围某点的电势φ可表示为
,其中k为静电力常量,Q为点电荷的电荷量,r为该点到点电荷的距
离。
如图所示,M、N是真空中两个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N间的距离为1.2d,OC是MN连线中垂线,
。
已知静电力常量为k,规定无限远处的电势为零。
C点电场强度E和电势φ的大小分别为
A.E=
B.E=
C.φ=
D.φ=
20.如图所示,甲球从O点以水平速度v1飞出,落在水平地面上的A点。
乙球从O点以水平速度v2飞出,落在水平地面上的B点反弹后恰好也落在A点。
两球质量均为m。
若乙球落在B点时的速度大小为
,与地面的夹角为60º,且与地面发生弹性碰撞,不计碰撞时间和空气阻力,下列说法正确的是
A.由O点到A点,甲、乙两球运动时间之比是
B.OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是
C.设地面处势能为0,甲、乙两球在运动过程中的机械能之比为
D.乙球在B点受到地面的冲量大小为
21.如图所示,在第一象限内,存在磁感应强度大小为B的匀强磁场,方向垂直于xOy平面向外。
在y轴上的A点放置一放射源,可以不断地沿xOy平面内的不同方向以大小不等的速度放射出质量为m、电荷量+q的同种粒子,这些粒子打到x轴上的P点。
知OA=OP=L。
则
A.粒子速度的最小值为
B.粒子速度的最小值为
C.粒子在磁场中运动的最长时间为
D.粒子在磁场中运动的最长时间为
三、非选择题:
本卷包括必考题和选考题两部分,第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33-40题为选考题,考生根据要求作答。
22.(6分)在“探究碰撞中的不变量”实验中常会用到气垫导轨,导轨与滑块之间形成空气垫,使滑块在导轨上运动时几乎没有摩擦。
现在有滑块A、B和带竖直挡板C、D的气垫导轨,用它们探究碰撞中的不变量,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计)。
采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量
、
;
b.调整气垫导轨使之水平;
c.在A、B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出A的左端至挡板C的距离
;
e.按下电钮放开卡销,同时开始计时,当A、B滑块分别碰撞挡板C、D时结束计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间
和
。
(1)实验中还应测量的物理量及其符号是____________。
(2)若取A滑块的运动方向为正方向,则放开卡销前,A、B两滑块质量与速度乘积之和为________;A、B两滑块与弹簧分离后,质量与速度乘积之和为________。
若这两个和相等,则表示探究到了“碰撞中的不变量”。
(3)实际实验中,弹簧作用前后A、B两滑块质量与速度乘积之和并不完全相等,可能产生误差的原因有_______.
A.气垫导轨不完全水平
B.滑块A、B的质量不完全相等
C.滑块与导轨间的摩擦力不真正为零
D.质量、距离、时间等数据的测量有误差
23.(9分)多用电表中使用的电池除了一节1.5伏的干电池外,还有一块方形的电池(层叠电池),如甲图所示,标称电动势为9V。
某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室向其提供了以下器材:
A.待测方形的电池
B.电压表(量程为3V,内阻约为4KΩ)
C.电流表(量程为0.6A,内阻为1.5Ω)
D.电流表(量程为3A,内阻为1.0Ω)
E.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)
F.电阻箱(阻值范围0~99999.9Ω)
G.滑动变阻器(阻值为0~20Ω,额定电流为3A)
H.滑动变阻器(阻值为0~20KΩ,额定电流为0.6A)
I.开关、导线若干
甲乙丙
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如乙图所示的电路图。
根据此电路图,为完成该实验,电流表应选______,电阻箱应选______,滑动变阻器应选_______(用器材前字母表示)。
(2)实验需要把电压表量程扩大为9V。
该同学按图乙连接好实验器材,检查电路无误后,将
滑片移到最左端,将电阻R2调为0,断开
,闭合是
,将
接a,适当移动
,电压表示数为2.70V;保持
位置不变,改变
阻值,当电压表示数为______V时,完成扩大量程;断开
。
(3)保持电阻箱
阻值不变,开关
接b,闭合是
、
,从左到右调节
,测出多组U、I,并作出U-I图线如图丙所示,由图得该电池的电动势为______V,内电阻为______Ω。
24.(12分)将质量m=1.0kg物体从离地面高h=1m的某点竖直向上抛出,已知物体初动能
J,物体落到地面时的末动能
J,假定物体所受空气阻力f大小恒定,
,求
(1)物体空中运动全过程中空气阻力所做的功;
(2)空气阻力f大小。
25.(20分)如图所示,顶角弯折成120°角的两根足够长光滑金属导轨平行放置,形成左右两导轨平面,左、右两导轨平面与水平面都成
角,两导轨相距L=0.5m,电阻不计。
有理想上边界的匀强磁场分别垂直于各导轨平面向上,磁场边界垂直于导轨如图中所示虚线,磁感应强度为B=2.0T。
完全相同的两根金属杆a和b分别放在左右两侧轨道上且始终与导轨垂直接触良好形成闭合回路,电阻均为R=0.5Ω。
将金属杆a固定在左侧磁场的上边缘(仍在此磁场内),金属杆b从右侧磁场外距离磁场上边界
处由静止释放,进入磁场后恰作匀速运动。
(
)求:
(1)金属杆的质量m为多大?
(2)若金属杆b从磁场外距离磁场边界
处由静止释放,进入磁场经过一段时间后开始匀速运动。
则此过程中流过回路的电量q为0.6C,在此过程中导体棒a中产生的电热是多少?
(3)金属杆b仍然从离开磁场边界
处由静止释放,在金属杆b进入磁场的同时由静止释放金属杆a,两金属杆运动了一段时间后均达到稳定状态,试求两根金属杆各自的最大速度。
26.(14分)亚硝酰氯(ClNO)常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体,某学习小组在实验室用Cl2与NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验(夹持装置略去)。
查阅资料:
亚硝酰氯(ClNO)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。
请回答下列问题:
Ⅰ.Cl2的制备:
舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
(1)该方法可以选择上图中的______(填字母标号)为Cl2发生装置,该反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为______。
(2)欲收集一瓶纯净干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:
a→______→i→h(按气流方向填小写字母标号)。
Ⅱ.亚硝酰氯(ClNO)的制备、实验室可用下图装置制备亚硝酰氯(ClNO):
(3)实验室也可用B装置制备NO,与之相比X装置的优点为______。
(4)组装好实验装置后应先______,然后装入药品。
一段时间后,两种气体在Z中反应的现象为______。
III.亚硝酰氯(ClNO)纯度的测定:
将所得亚硝酰氯(ClNO)产品13.10g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL,以K2CrO4溶液为指示剂,用0.8mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为22.50mL。
(已知:
Ag2CrO4为砖红色固体)
(5)亚硝酰氯(ClNO)与水反应的离子方程式为______。
(6)亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为______。
(保留两位有效数字)
27.(14分)铋及其化合物在工业生产中用途广泛,某研究小组用浮选过的辉铋矿(主要成分是Bi2S3,还含少量SiO2等杂质)制备NaBiO3,其流程如下:
已知:
水解能力:
Bi3+>Fe3+。
回答下列问题:
(1)“浸取”时,为了提高浸取速率,可采取的措施有______(任写一条);过滤1的滤渣的主要成分有______(填化学式)。
(2)浸取时加入过量浓盐酸的目的是______;“母液”中通入气体X后可循环利用,气体X为______(填名称)。
(3)写出焙烧时生成铋酸钠的化学方程式______;当消耗标准状况下4.48LO2时,转移电子的数目是______。
(4)25℃时,向浓度均为0.04mol·L-1的Cu2+、Pb2+、Bi3+的混合溶液中滴加(NH4)2S溶液(设溶液体积增加1倍),当c(Pb2+)=10-5mol·L-1时恰好完全沉淀,所得溶液中c(Cu2+)∶c(Bi3+)=______。
[已知:
Ksp(CuS)=6.0×10-36、Ksp(PbS)=3.0×10-28、Ksp(Bi2S3)=1.6×10-20]
(5)用双硫腙(H2Dz,二元弱酸)~CC14络合萃取法可从工业废水中提取金属离子:
H2Dz先将金属离子络合成电中性的物质[如Cu(HDz)2等],再用CCl4萃取此络合物。
下图是用上述方法处理含有Hg2+、Bi3+、Zn2+的废水时的酸度曲线(E%表示金属离子以络合物形式被萃取分离的百分率)。
①当调节pH=2.5时,铋(Bi)的存在形式有______。
②向萃取后的CCl4中加入NaOH溶液可将铋元素以氢氧化物的形式沉淀下来,相应的离子方程式为______。
28.(15分)硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的作用。
(1)在废水处理领域中,H2S或Na2S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。
25℃,在0.10mol·L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下表(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
pH
3
5
7
9
11
c(S2-)/(mol·L-1)
1.4×10-15
1.4×10-11
6.8×10-8
1.3×10-5
1.3×10-3
某溶液含0.020mol·L-1Mn2+、0.10mol·L-1H2S,当溶液的pH=5时,Mn2+开始沉淀,MnS的溶度积为______。
(2)工业上采用高温分解H2S制取氢气,其反应为2H2S(g)
2H2(g)+S2(g) ΔH1,在膜反应器中分离出H2。
①已知:
H2S(g)
H2(g)+S(g) ΔH2;2S(g)
S2(g) ΔH3,则ΔH1=______(用含ΔH2、ΔH3的式子表示)。
②在密闭容器中,充入0.10molH2S(g),发生反应2H2S(g)
2H2(g)+S2(g),控制不同的温度和压强进行实验,结果如图所示。
图中压强p1、p2、p3由大到小的顺序为______,理由是______。
若容器的容积为
2.0L,则压强为p3,温度为950℃时,反应经3h达到平衡,化学反应速率v(S2)=______;若压强p2=7.2MPa、温度为975℃时,该反应的平衡常数Kp=______(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位有效数字)。
若保持压强不变,升温至1000℃时,则该反应的平衡常数_____(填“增大”“不变”或“减小”)。
(3)工业上用惰性电极电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如图所示:
①低温电解KHSO4饱和溶液时阳极的电极反应式为______。
②K2S2O8水解时生成H2O2和KHSO4,该反应的化学方程式______。
29.(11分)某生物兴趣小组为探究“环境条件对花生种子萌发的影响”,设计了表中所示实验,请据表回答:
培养瓶编号
种子的数量(粒)
种子所处的环境(其他外界条件均相同且适宜)
①
50
培养瓶底部垫有浸湿的布
20℃
②
50
培养瓶底部无水
20℃
③
50
培养瓶底部垫有浸湿的布
0℃
(1)若选取①和③进行对照实验,则实验的自变量是___________________。
若探究“水对花生种子萌发的影响”,需选取①和②进行对照实验,请改正实验设计中的一处不足:
___________________。
(2)为进一步探究花生幼苗的生理活动,兴趣小组设计了下图所示的实验装置。
①将该装置置于黑暗中进行呼吸速率测定时,为了使测得的有色液滴移动数值更准确,必须进行校正,校正装置的容器和烧杯中应该放入___________________。
②若想验证水是光合作用原料,(如图所示,将叶片主脉切断分成A、B两部分),首先需要对装置进行如下调整:
__________(多选)。
A.打开阀门
B.关闭阀门
C.移除NaOH溶液
D.不移除NaOH溶液
并在此基础上,请写出实验设计思路。
30.(10分)果蝇灰身(A)对黑身(a)为显性,刚毛(B)对截毛(b)为显性。
现有纯合灰身刚毛和纯合黑身截毛果蝇若干,两种纯合果蝇均有雄有雌。
(1)一只刚毛雌蝇与截毛雄蝇交配,得到的子一代雌雄个体全部为刚毛。
子一代雌雄交配,子二代表现型及其比例为雌性刚毛:
雄性刚毛:
雄性截毛为2:
1:
1。
则___________________(能/不能)判断B/b基因只位于X染色体上,还是在X和Y染色体同源区段上?
如果能,请说明理由;如果不能,请从题干所给果蝇中选取材料设计实验,写出亲本组合方式,并预期实验结果和结论。
(2)若上一小题的亲代为纯合灰身刚毛雌蝇和纯合黑身截毛雄蝇且B/b位于X和Y染色体同源区段上,则子一代的基因型为___________________;其子二代的基因型有___________________种,雌蝇中纯合灰身刚毛所占的比例为___________________。
31.(8分)为探究冷水刺激对空腹大鼠生理功能的影响,请回答下列问题。
(1)冷觉调节中枢位于___________,冷水刺激引起实验大鼠皮肤血管收缩,甲状腺激素分泌增加,甲状腺激素在此调节过程中的作用是_____________________________。
(2)冷水刺激产生的兴奋还可以通过神经调节作用于胰岛,引起胰高血糖素分泌__________,从而促进___________分解,血糖水平升高,以对抗冷水刺激。
(3)冷水刺激会引起胃黏膜内的HCO3-减少,使胃黏膜组织液的pH________,从而引起胃黏膜损伤。
胃黏膜在大鼠免疫调节中属于_____免疫,该免疫的特点是______________。
32.(10分)科学家在某一生态系统中开展了轻度、中度、重度入侵区的群落植物多样性调查,结果如图甲;图乙表示该生态系中能量流经第二营养级示意图。
请据图分析回答。
(1)图甲中物种数随入侵物种的入侵程度的增加而_________。
重度入侵区植物物种数变化较小的原因是_____________________。
(2)图乙A表示___________________,B表示_____