图中两条图线分别表示小球在上升过程中动能和重力势能与其上升高度之间的关系(以地面为零势能面),h0表示上升的最大高度。
则由图可知,下列结论正确的是
A.E1是最大势能,且
B.上升的最大高度
C.落地时的动能
C.在h1处,物体的动能和势能相等,且
第II卷
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:
(共129分)
22.(7分)某实验小组用图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。
图甲中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为ml,小盘及砝码的总质量为m2。
(1)下列说法正确的是()
A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源
B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
C.本实验中应满足m2远小于ml的条件
D.在用图象探究小车加速度a与小车质量ml的关系时,应作出a—ml图象
(2)实验得到如图乙所示的一条纸带,A、B、C、D、E为计数点,相邻两个计数点的时间间隔为T,B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4己量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为a=______。
(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过改变砝码个数,得到多组数据,但该同学误将砝码的重力当作绳子对小车的拉力,作出了小车加速度a与砝码重力F的图象如图丙所示。
据此图象分析可得,小车的质量为___kg,小盘的质量为____kg。
(g=10m/s2,保留两位有效数字)
23.(8分)某同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻Rl和R2的阻值。
实验器材有:
待测电源E(不计内阻),待测电阻Rl,待测电阻R2,电压表V(量程为3V,内阻很大),电阻箱R(0—99.99
),单刀单掷开关Sl,单刀双掷开关S2,导线若干。
(1)先测电阻R1的阻值。
请将该同学的操作补充完整:
A.闭合Sl,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1。
B.保持电阻箱示数不变,_________,读出电压表的示数U2。
C.则电阳R1的表达式为R1=___________。
(2)该同学已经测得电阻Rl=3.2
,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值,其做法是:
闭合Sl,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图乙所示的
图线,则电源电动势E=____V,电阻R2=______
。
24.(12分)如图甲所示,用固定的电动机水平拉着质量m=4kg的小物块和质量M=2kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动,物块位于平板左侧,可视为质点。
在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡,平板撞上后会立刻停止运动。
电动机功率保持P=6W不变。
从某时刻t=0起,测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示,t=6s后可视为匀速运动,t=10s时物块离开木板。
重力加速度g=10m/s2,求
(1)平板与地面间的动摩擦因数
;
(2)平板长度L。
25.(20分)如图甲,间距L=1.0m的平行长直导轨MN、PQ水平放置,两导轨左端MP之间接有一阻值为R=0.1
的定值电阻,导轨电阻忽略不计。
一导体棒ab垂直于导轨放在距离导轨左端d=1.0m,其质量m=0.1kg,接入电路的电阻为r=0.1
,导体棒与导轨间的动摩擦因数
,整个装置处在范围足够大的竖直方向的匀强磁场中。
选竖直向下为正方向,从t=0时刻开始,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,导体棒ab一直处于静止状态。
不计感应电流磁场的影响,当t=3s时,突然使ab棒获得向右的速度v0=10m/s,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F,保持ab棒具有大小恒为a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2。
(1)求前3s内电路中感应电流的大小和方向。
(2)求ab棒向右运动且位移x1=6.4m时的外力F。
(3)从t=0时刻开始,当通过电阻R的电量q=5.7C时,ab棒正在向右运动,此时撤去外力F,且磁场的磁感应强度大小也开始变化(图乙中未画出),ab棒又运动了x2=3m后停止。
求撤去外力F后电阻R上产生的热量Q。
26.(14分)I.已知C1O2是易溶于水难溶于有机溶剂的气体,常用于自来水消毒。
实验室制备C1O2是用亚氯酸钠固体与氯气反应:
2NaClO2+C12==2C1O2+2NaCl,装置如下图所示:
(1)烧瓶内可发生的反应的化学方程式:
________________________。
(2)B、C、E装置中的试剂依次为____________________
a、NaOH溶液b、浓硫酸c、饱和食盐水d、CCl4e、饱和石灰水
(3)以下装置既能吸收尾气又能防止倒吸的是_____________
II.用C1O2处理后的自来水中,C1O2的浓度应在0.10~0.80mg·L-1之间。
用碘量法检测水中C1O2浓度的实验步骤如下:
取100mL的水样加稀硫酸调节pH至1~3,加入一定量的碘化钾溶液,振荡,再加入少量指示剂后,用1.0×10-4mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定(己知:
2S2O32-+I2==S4O62-+2I-)。
(4)加入的指示剂是___________,达到滴定终点时的现象是____________________________________________________________________________
(5)碘化钾反应的离子方程式是________________________________。
(6)已知滴定终点时,消耗Na2S2O3溶液16.30mL,则水样中C1O2的浓度是____mg·L-1。
27.(15分)草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。
用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)制取COC2O4·2H2O工艺流程如下:
已知:
①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)浸出过程中加入Na2SO3的目的是_______________。
(2)NaClO3在反应中氯元素被还原为最低价,该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________
(3)加Na2CO3能使浸出液中某些金属离子转化成氢氧化物沉淀。
试用离子方程式和必要的文字简述其原理:
_______________________________________________________
(4)滤液I“除钙、镁”是将其转化为MgF2、CaF2沉淀。
已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,当加入过量NaF后,所得滤液
______。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如右图所示,在滤液II中适宜萃取的pH为___左右。
a.1b.2c.3d.4
则该流程中所用(NH4)2C2O4溶液的pH_____7(填“>”或“<”或“=”)
(7)CoC2O4·2H2O热分解质量变化过程如右图所示(其中600℃以前是隔绝空气加热,600℃以后是在空气中加热);A、B、C均为纯净物;C点所示产物的化学式是________________________________
28.(14分)I.“低碳经济”时代,科学家利用“组合转化”等技术对CO2进行综合利用。
(1)CO2和H2在一定条件下可以生成乙烯:
6H2(g)+2CO2(g)
CH2==CH2(g)+4H2O(g)△H=akJ·mol-1
已知:
H2(g)的燃烧热为285.8kJ·mol-1,CH2=CH2(g)的燃烧热为1411.0kJ·mol-1,H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ·mol-1,则a=______kJ·mol-1。
(2)上述生成乙烯的反应中,温度对CO2的平衡转化率及催化剂的催化效率影响如图,
下列有关说法不正确的是_______(填序号)
①温度越高,催化剂的催化效率越高
②温发低于250℃时,随着温度升高,乙烯的产率增大
③M点平衡常数比N点平衡常数大
④N点正反应速率一定大于M点正反应速率
⑤增大压强可提高乙烯的体积分数
(3)2012年科学家根据光合作用原理研制出“人造树叶”。
右图是“人造树叶”的电化学模拟实验装置图,该装置能将H2O和CO2转化为O2和有机物C3H8O。
阴极的电极反应式为:
_________________________
II.为减轻大气污染,可在汽车尾气排放处加装催化转化装置,反应方程式为:
2NO(g)+2CO(g)
2CO2(g)+N2(g)。
(4)上述反应使用等质量的某种催化剂时,温度和催化剂的比表面积对化学反应速率的影响对比实验如下表,c(NO)浓度随时间(t)变化曲线如下图:
①表中a=___________。
②实验说明,该反应是__________反应(填“放热”或“吸热”)。
③若在500℃时,投料
NO的转化率为80%,则此温度时的平衡常数K=_____。
(5)使用电化学法也可处理NO的污染,装置如右图。
已知电解池阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:
_____________。
吸收池中除去NO的离子方程式为:
__________________________________。
29.(9分)科研人员在实验室中,研究光照强度变化对某植物叶肉细胞的O2释放速率和CO2吸收速率的影响(单位:
),实验结果如下图。
请据图分析回答:
(1)强光照开始时,氧气的释放速率________,原因是______。
此时叶肉细胞中产生ATP的细胞结构有__________________。
(2)图中A点光合作用速率_____(填“大于”、“小于”或“等于”)呼吸作用速率。
B点光反应速率______(填“大于”、“小于”或“等于”)暗反应速率,此时ADP在叶绿体中的移动方向是__________。
(3)在强光照开始后短时间内,叶肉细胞内C3/C5的变化是_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
强光照结束后,CO2的吸收速率下降缓慢的原因是________________。
30.(10分)请分析回答下列问题:
(1)神经细胞受到有效刺激后产生兴奋,兴奋在神经纤维上以_____的形式传导,在神经细胞间通过________(结构)传递。
(2)神经中枢内,由多巴胺能神经元参与形成的突触,以多巴胺为递质,对脊髓前角运动神经元起抑制作用;由胆碱能神经元参与形成的突触,以乙酰胆碱为递质,对脊髓前角运动神经元起兴奋作用。
研究认为,帕金森病患者运动神经中枢中的多巴胺能神经元损伤引起多巴胺含量______,而乙酰胆碱对脊髓前角运动神经元持续性起____作用,导致患者肌张力增高。
根据以上叙述和你学过的相关知识,理论上帕金森病的治疗思路是______________。
(3)研究人员认为帕金森病的发生与机体免疫有关,患者体液免疫产生的自身抗体可能导致帕金森病加重。
为此研究人员进行了如下动物实验,结果见下表:
注:
1、MPTP是一种神经毒素,能够破坏多巴胺能神经细胞导致实验小鼠出现类似帕金森病的症状。
2、“+”表示出现抗原抗体反应,“-”表示无抗原抗体反应。
①正常小鼠注射MPTP后,免疫系统的____分泌产生了抗MPTP的抗体。
实验显示,该抗体能够与小鼠的_______________发生抗原抗体反应。
②实验结果表明,注射MPTP的正常小鼠多巴胺能神经元表面蛋白_____(填“发生”或“不发生”)改变;帕金森病小鼠的抗体_______(填“会”或“不会”)导致帕金森病加重。
(4)综上分析,帕金森病与神经调节及___________异常有关。
31.(10分)下图甲表示某生物种群出生率和死亡率的关系(①表示出生率,②表示死亡率),图乙表示该生物一段时间内种群增长速率变化的曲线,请回答下列问题:
(1)种群密度受多种因素的影响,直接影响该生物种群密度的因素除甲图中的因素外,还有________________。
(2)根据甲图给出的信息,该生物的种群密度将会_____(填“增大”、“不变”或“减小”)。
该生物种群在甲图所示时问内,数量增长模型为_______,乙图中________时间段内种群数量的增长与此类似。
(3)若一段时间后,甲图中的①②发生重合,表明此时该生物种群数量达到_____值,对应在乙图上的时间点为__________。
(4)若该生物为某种经济鱼类,种群增长速率维持在乙图的_____点可提供最大的持续产量。
若甲图的①②分别代表同种生物的两个种群在相似生态系统中的增长率,这两个种群在各自生态系统的适应性高低可描述为_________。
32.(10分)某严格自花传粉的二倍体植物(2n),野生型为红花,突变型为白花。
研究人员围绕花色性状的显隐性关系和花色控制基因及在染色体上的定位,进行了以下相关实验。
请分析回答:
(1)在甲地的种群中,该植物出现一株白花突变。
让白花植株自交,若后代_____说明该突变型为纯合体。
将该白花植株与野生型杂交,若子一代为红花植株,子二代红花植株和白花植株比为3:
1,出现该结果的条件是:
①红花和白花受____等位基因控制,且基因完全显性;②配子具有相同成活率及受精能力并能随机结合;③受精卵的发育能力及各基因型植株存活率相同。
(2)在乙地的种群中,该植物也出现了一株白花突变且和甲地的白花突变同为隐性突变。
为确定甲、乙两地的白花突变是否由相同的等位基因控制,可将____杂交,当子一代表现型为_____时,可确定两地的白花突变由不同的等位基因控制;若子二代中表现型及比例为_______时,可确定白花突变由2对等位基因控制。
(3)缺体(2n-1)可用于基因的染色体定位。
人工构建该种植物的缺体系(红花)应有___种缺体。
若白花由一对隐性突变基因控制,将白花突变植株与该种植物缺体系中的全部缺体分别杂交,留种并单独种植,当子代出现表现型及比例为____时,可将白花突变基因定位于______。
(4)三体(2n+1