笫Ⅱ卷(非选择题共180分)
本卷共11道题。
填空题不需写出演算步骤,解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。
有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
21.(18分)实验题
(1)(4分)在“单摆测重力加速度”的实验中,为了提高测量精度,某同学需多次改变摆长L并测得相应的周期T。
现将测得的六组数据标示在以L为横坐标、T2为纵坐标的坐标纸上,即图1中用“×”表示的点。
试根据图中给出的数据点作出T2与L的关系图,并求得重力加速度g值是m/s2(计算结果取三位有效数字)
(2)(4分)学生用“验证机械能守恒定律”的实验装置测定重锤下落的加速度.实验装置如图所示,打点计时器连接电压为4~6V、频率为50Hz的交流电源。
在用正确的实验方法释放重锤与纸带后,该同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时计数点对应刻度尺上的读数如图所示。
图2中1点是打点计时器打出的第一个点,2、3、4分别是每打三个点取出的计数点。
则计数点3的读数为____mm,重锤下落的加速度a=____In/S2(计算结果取三位有效数字)
(3)(10分)随人们生活水平的提高,纯净水已进入千家万户,纯净水质量是否合格的一项重要指标是电导率λ是否超标(电导率λ是屯阻率ρ的倒数)。
①不合格的纯净水,其电导率λ一定(填“偏大”或“偏小”)
②采用如下方法可以测定纯净水样品的电导率:
a.选用一根绝缘性能良好的圆柱形塑料管;
b.分别用刻度尺和游标卡尺测出塑料管的
长度L和内径d;
c.将采集的纯净水样品装入管内,直管两
端用薄金属圆片电极密封,用伏安法测出
样品的电阻值,进而求得样品的电导率。
某同学在一次测定纯净水样品电导率的实
验中,用游标为50分度的游标卡尺测定塑
料管的内径,卡尺上的示数如图所示,可
读出管的内径为d=____mm。
该同学用下列器材测定样品的电阻:
a.电压表V(量程3V,内阻约2kΩ);
b.电流表A(量程lOmA,内阻约lΩ);
c.滑动变阻器R(0—20Ω,2A);
d.学生电源E(电动势4V,内阻很小);
e.开关S及导线若干;
③,已知水样品的电导率远小于金属电导
率,管内水样品的电阻值约为500Ω,要
求用尽量精确的方法测出其电阻值,请
将图中器材连接成实验电路图。
22.(14分)质量为m=2.0kg的木块放置在
粗糙的水平地面上,从t=0开始木块受
水平推力作用,水平推力F随木块位移x变化的关系如F-x图像所示,木块运动的总路程为28m,取g=l0m/s2。
求:
(1)地面与木块间的动摩擦因数;
(2)t=7.0s时刻木块的速度大小。
23.(16分)
如图所示,在与竖直方向成
的匀强电场中安装一个绝缘水平平台,将质量为m=0.10kg的带电小物块放置在平台上距右端点一定距离的A点处。
小物块由静止释故,经历t=0.25s时间从平台右端点以v=0.80m/s的速度水平射出,已知小物块与平台之间的动摩擦因数
=0.25,取g=l0m/s2,sin53°=0.80。
求:
(1)若平台与水平地面之间的高度h=0.80m,不计物块下落过程中所受的空气阻力,求质点下落至地面时的水平位移。
(2)若平台与水平地面的高度足够高,且当物块下落的速率较大时所受空气阻力的大小f与速率v成正比,比例系数k=0.04kg/s,求小物块下落的最终速度。
24.(20分)
如图所示,两根光滑平行的金属导轨水平放置,电阻不计。
两导轨的中部用阻值为R1的定值电阻相连,导轨的左半部分存在竖直向上的匀强磁场。
将一根阻值为R2的金属棒PQ置于导轨上,金属棒与导轨垂直且接触良好,棒的中央连接一轻绳,轻绳跨过滑轮后悬挂质量为M的重锤,不计滑轮质量及摩擦。
导轨
右端通过导线与彼此平行的足够大的金属板相连,两金属板间距为d,当金属棒做切割磁感线运动时,金属板间产生沿竖直方向的匀强电场(两金属板外无电场)。
两金属板中央固定一个半径为r的非金属弹性圆筒,圆筒右侧正中央有一小孔O,圆筒对金属板间的电场分布无任何影响,圆筒内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。
金属板右侧有一光滑绝缘的管道NN′,管道两管口N、N′高度差为h,管口N切线水平且与小孔O正对。
现释放重锤,当重锤以速度v匀速下降时,从管道顶端N′由静止释一带电小球,小球从N端水平射出后进入两金属板间并恰好由圆筒小孔O进入圆筒中,调节圆筒中磁场磁感应强度的大小,可使小球与圆筒发生四次弹性磁撞后又从小孔O射出,并由管口N进入管道沿管道回到N′端。
(1)请判定小球所带电荷的电性,并写出小球质量m与所带电量q之间的关系式;
(2)求圆筒中磁场磁感应强度的大小B(涉及三角函数可以不化简)。
25.(14分)A、B、C、D、E为元素周期表前四周期元素且原子序数依次增大。
A、D元素原子的最外层电子数均为其电子层数的2倍。
C的基态原子未成对电子数是成对电子数的1/3,E的原子序数为A与C之和。
(1)基态E原子的特征电子构型____,由特征电子构型可知该元素位于周期表区。
(2)B、C、D三种元素中电负性最强的是____(填元素符号),用化学方程式说明C、D两元素电负性大小关系。
(3)A与D形成AD2化合物结构式.其键角为。
(4)已知Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s);△H=—akJ/mol,Ti(s)+2Cl2(g)=TiCl4(s);
△H=—bkJ/mol,则TiCl4(s)+2Mg(s)==Ti(s)+2MgCl2(s)△H=。
(用含a、b的代数式表示)
26.(14分)
某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如干!
主要有效成份为次氯酸钠,有效氯含量8000—10000mg/L。
可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。
切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面,勿用于铝、铜、碳钢制品。
本品须密封,置阴凉暗处保存。
请完成以下实验探究过程:
1.阅读材料,获取信息
(1)推测该消毒液的酸碱性:
,原因是(用离子方程式表示)。
(2)该消毒液还具有的化学性质是性和性。
(3)从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的外界因素主要是。
2.确定要研究的问题:
该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用?
3.设计方案,实施探究
用烧杯取少量样品,将一颗光亮的铁钉放人烧坏,浸泡一段时间。
对可能产生的现象有如下假设:
假设①:
有明显现象;假设②:
无明显现象。
(4)基于假设①,结论是铁钉被腐蚀,预期的实现现象是。
(5)基于假设②,结论是,请设计实验进一步验证该结论,叙述实验操作:
。
27.(16分)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。
液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。
某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO2-4、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①的名称:
____;操作②名称是:
__;操作③的名称是:
____;
操作④需要的玻璃仪器有:
____。
(2)参照右图溶解度曲线,欲得到较纯的氯化钾晶
体需用少量的____(选填:
“热水”,“冷水”)
洗涤____(选填“固体A”或“固体B”)。
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后无
色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
【有关资料】
化学式
BaCO3
BaSO4
Ca(OH)2
MgCO3
Mg(OH)2
Ksp
8.1×10-9
1.08×10-10
1.0×10-4
3.5×10-5
1.6×10-11
(i)若在操作⑤结束后发现溶液A略有浑浊,应采取的措施是,
(ii)混合液A的主要成分是。
(填化学式)
【检验除杂效果】
(iii)为检验Mg2+、SO2-4是否除尽,通常分别取悬浊液A上层清液于两试管中。
进行如下实验:
步骤一:
检验Mg2+、SO2-4是否除尽。
向其中一支试管中加入____溶液(填化学式),如果没有沉淀生成,则Mg2+已除尽。
步骤二:
检验SO2-4是否除尽。
向另一支试管中加入某溶液,如果无有沉淀生成,则SO2-4已除尽,效果最好的是(填字母)。
A.Na2CO3B.BaCl2C.CaCl3
【获取纯净氯化钾】
(iv)对溶液B加热并不断滴加lmol·L-1的盐酸溶液。
同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C。
该操作的目的是。
(v)将溶液C倒入____(填仪器名称)加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到时,
(填现象),停止加热。
【问题讨论】
(vi)进行操作⑤前,需先加热,其目的是,该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶解B中Mg2+物质的量浓度为。
28.(15分)芳香化合物A、B互为同分异构体,B的结构简式如下:
A经①、②两步反应得C、D和E。
B经①、②两步反应得E、F和H。
上述反应过程、产物性质及相互关系如图所示。
(1)写出E的结构简式:
;
(2)A有2种可能的结构,写出相应的结构简式____;
(3)F和小粒金属钠反应的化学方程式是,实验现象:
;
(4)写出F在浓H2SO4作用下在170℃发生反应的化学方程式:
,
实验现象:
____,反应类型:
;
(5)写出F与H在加热和浓H2SO4催化作用下发生反应的化学方程式:
,
实验现象:
____,反应类型:
;
(6)在B、C、D、F、G、I化合物中,互为同系物的是。
29.(14分)探究光照强弱对光合作用强度的影响
(一)提出问题:
光照强弱会影响光合作用强度
(二)作出假设:
光照强度强光合作用强度大,光照强度弱光合作用强度小。
(三)设计实验:
A.材料用具:
打孔器、40W台灯数台、200ml烧杯数只、绿叶(如菠菜叶片)、2%NaHCO3、水溶液、注射器、秒表等。
B、实验方案讨论:
(4分)
(1)根据上述材料用具,在“探究光照强弱(如强、中、弱三种光照)影响光合作用强度”实验中,怎样控制光照强弱?
____
(2)怎样鉴定光合作用强度大小?
C、完成方法步骤:
(3分)
(1)敢生长旺盛的绿叶,用直径为lcm的打孔器打出小圆形叶片30片(注意避开大的叶脉)。
(2)将小圆形叶片置于注射器内,并让注射器吸人清水,待排出注射器内残留的空气后,用手堵住注射器前端的小孔并缓缓拉动活塞,使圆形叶片内的气体逸出。
这一步骤重复几次。
(3)将内部气体逸出的小圆形叶片,放入________处盛有清水的烧杯中待用。
这样的叶片因为细胞间隙充满了水,所以全部都沉到水底
(4)取3只小烧杯,分别倒入20ml。
(5)分别向3只小烧杯中放入10片小圆形叶片,然后分别对这3个实验装置进行强、中、弱三种光照。
(6)观察并记录相关的实验数据。
(四)设计一张表格用于记录实验数据(4分)
(五)请写出实验原理(3分)
30.(18分)研究发现沙漠中的某种蝗虫有两种类型:
一种是孤独生活的,一种是结群的。
前者反应迟钝、夜色飞行,不会给人类带来灾难;后者在大白天结成蝗群,数量可达几十亿只,在其迁移途中,可以吃掉数以吨计的地面植被。
(1)大部分时间里,沙漠中植被稀少,蝗虫最好的生活方式是分散生活。
当有大量雨水,植物骤然生长,蝗虫会随之大量繁殖。
当干旱来临,蝗虫们不得不聚成一大群,围绕正在缩减的食物来源,以此维持生命,这说明引发蝗灾的主要非生物因素是。
(2)研究中发现,10株紧密生长在一起的植物中能会触发蝗虫的合群性,但10株分散的植物却不能。
这表明蝗虫从孤立性到合群性的突变除了因为蝗虫种群数量暴增外,还与作为蝗虫食源的植物的(种群特征)有关
(3)长期以来,直接采用杀虫剂灭蝗是人类首选的方法,但现在人们对此治蝗方法表示怀疑,请你给出相关理由:
。
(4)科学家蝗虫的孤立性与合群性行为从视觉,嗅觉等方面进行深入研究。
请你对下面有关的实验设计方案进符补充并作出简要分析。
实验步骤:
第一步:
选择两只生长发育状况相同孤立性雌蝗虫,编号1、2;另选两只生长发育状况相同的孤立性雌性蝗虫,编号3、4,备用。
第二步:
分别用视觉、嗅觉两种刺激进行实验。
将编号l的蝗虫置于密闭透明玻璃容器中,容器外放置编号3蝗虫,记作A组;将,记作B组。
第三步:
观察并记录A.B组蝗虫的反应。
预期实验结果及结论;
①A与B均表现出较明显的合群化行为,证明视觉,嗅觉两种刺激都具有效的合群化触发机制;
②;③;④。
问题探讨:
上述