②实验中,不容易直接测定小球碰撞前后的
速度,但是可以通过仅测量(填选项前的符号),间接地解决这个问题.
A.小球开始释放高度hB.小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的水平位移
③图中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影,实验时,先让入射小球多次从斜轨上S位置由静止释放,找到其平均落地点的位置.然后把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,再将入射小球从斜轨上S位置由静止释放,多次重复,并找到碰撞后两球落点的平均位置.用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度.入射小球的质量为m1,被碰小球的质量为m2,若满足关系式则两球碰撞前后系统动量守恒.
(2)某同学要用伏安法测量一个定值电阻
Rx的阻值,除Rx外可用的器材有:
多用电表(仅可使用欧姆档)
电流表(量程0—10mA,内阻约为50Ω)
电压表(量程0—3V,内阻约为5KΩ)
电池组(电动势3V,内阻约为1Ω)
滑动变阻器(阻值0—15Ω,允许最大电流1A)
开关一个,导线若干
①为了设计电路,需用多用电表的欧姆档粗测Rx阻值,将选择开关置于欧姆档的“×10”档,先再进行测量,多用表的示数如图所示,测量结果为Ω.
②在设计实验电路时,该同学在甲、乙两图中确定只能用乙图所示电路进行实验,原因是.
图甲图乙
③在下面的实物图中,已正确连接了部分电路,
请按照该同学的选择,完成余下实物图的连接.
④该同学连接电路,闭合开关S,发现电流表指
针超过最大刻度线,其原因可能是.
A.滑片P置于最左端,其它部分电路无问题
B.滑片P置于最右端,其它部分电路无问题
C.导线②未接好,其它部分电路无问题
D.导线④未接好,其它部分电路无问题
⑤该同学利用所测多组数据做出U-I图像如下图
所示,下列说法正确的是.
A.若已知电压表的内阻,可计算出待测电阻的真实值
B.若已知电流表的内阻,可计算出待测电阻的真实值
C.电压表与电流表的内阻均已知才可计算出待测电阻的真实值
22.(16分)木星的卫星之一叫艾奥,它上面的珞珈火山喷出的岩块初速度为18m/s时,上升高度可达90m.已知艾奥的半径为R=1800km,引力常量G=6.67×10—11N·m2/kg2,忽略艾奥的自转及岩块运动过程中受到稀薄气体的阻力,求:
(1)艾奥表面的重力加速度大小;
(2)艾奥的质量;
(3)艾奥的第一宇宙速度.
23.(18分)磁感应强度是描述磁场性质的重要物理量.不同物质周围存在的磁场强弱不同,测量磁感应强度的大小对于磁场的实际应用有着重要的物理意义.
(1)如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度.它的右臂挂着匝数为n匝的矩形线圈,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁场的方向与线圈平面垂直.当线圈中通过电流I时,调节砝码使两臂达到平衡,然后保持电流大小不变,使电流反向,这时需要在左盘中增加质量为m的砝码,才能使两臂再达到新的平衡.重力加速度为g,请利用题目所给的物理量,求出线圈所在位置处磁感应强度B的大小.
(2)磁场具有能量,磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度,其值为B2/2μ,式中B是磁感应强度,μ是磁导率,在空气中μ为一已知常量.请利用下面的操作推导条形磁铁磁极端面附近的磁感应强度B:
用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P,再用力将铁片与磁铁缓慢拉开一段微小距离Δl,并测出拉力F,如图所示.因为距离很小,F可视为恒力.
(3)利用霍尔效应原理制造的磁强计可以用来测量磁场的磁感应强度.磁强计的原理如图所示:
将一体积为a×b×c的长方体导电材料,放在沿x轴正方向的匀强磁场中,已知材料中单位体积内参与导电的带电粒子数为n,带电粒子的电量为q,导电过程中,带电粒子所做的定向移动可认为是匀速运动.当材料中通有沿y轴正方向的电流I时,稳定后材料上下两表面间出现恒定的电势差U.
①请根据上述原理导出磁感应强度B的表达式.
②不同材料中单位体积内参与导电的带电粒子数n不同,请利用题目中所给的信息和所学知识分析制作磁强计应采用何种材料.
24.(20分)如图所示,上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为R的光滑半圆轨道相切,整体固定在水平地面上.平台上放置两个滑块A、B,其质量mA=m,mB=2m,两滑块间夹有被压缩的轻质弹簧,弹簧与滑块不拴接.平台右侧有一小车,静止在光滑的水平地面上,小车质量M=3m,车长L=2R,小车的上表面与平台的台面等高,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2.解除弹簧约束,滑块A、B在平台上与弹簧分离,在同一水平直线上运动.滑块A经C点恰好能够通过半圆轨道的最高点D,滑块B冲上小车.两个滑块均可视为质点,重力加速度为g.求:
(1)滑块A在半圆轨道最低点C处时的速度大小;
(2)滑块B冲上小车后与小车发生相对运动过程中小车的位移大小;
(3)若右侧地面上有一高度略低于小车上表面的立桩(图中未画出),立桩与小车右端的距离为S,当小车右端运动到立桩处立即被牢固粘连.请讨论滑块B在小车上运动的过程中,克服摩擦力做的功Wf与S的关系.
25.(17分)有机化合物N是合成药物洛索洛芬钠(治疗关节炎)的重要中间体,其合成路线如下:
已知:
(R、R'、R''、R1、R2、R3、R4均为烃基)
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
(1)B的化学名称是。
(2)D能使溴水褪色,其核磁共振氢谱有两组峰,D的结构简式为。
(3)已知烃A的一元取代产物只有一种,A的结构简式为。
(4)C→E的反应试剂和条件是。
(5)G的结构简式为。
(6)下列说法正确的是。
a.常温下,在水中的溶解度:
乙二酸>G>M
b.B→D→F均为取代反应
c.H能发生加聚、缩聚反应
(7)M→N的化学方程式为。
(8)写出满足下列条件的H的一种同分异构体的结构简式。
①只含有一种官能团
②酸性条件下水解产物只有一种
26.(10分)用菱锰矿(主要含MnCO3、FeCO3、Al2O3、SiO2)制备MnSO4·H2O的工艺流程如下:
Ⅰ.向菱锰矿中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量MnO2,过滤;
Ⅲ.调节滤液pH=a,过滤;
Ⅳ.浓缩、结晶、分离、干燥得到产品;
Ⅴ.检验产品纯度。
(1)步骤Ⅰ中,滤渣的主要成分是。
(2)将MnO2氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
MnO2+Fe2++=Mn2++Fe3++
(3)与选用Cl2作为氧化剂相比,MnO2的优势主要在于:
原料来源广、成本低、可避免环境污染、。
(4)已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
7.6
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
10.2
注:
金属离子的起始浓度为0.1mol/L
步骤Ⅲ中a的取值范围是。
(5)步骤Ⅴ,通过测定产品中锰元素的质量分数来判断产品纯度。
已知一定条件下,MnO4-与Mn2+反应生成MnO2。
取xg产品配成溶液,用0.1mol/LKMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液ymL,产品中锰元素的质量分数为。
27.(16分)低浓度SO2废气的处理是工业难题,目前常用的两种方法如下:
方法Ⅰ:
(1)反应器中发生反应:
3H2(g)+SO2(g)
H2S(g)+2H2O(g)
①H2S的稳定性比H2O(填“强”或“弱”),
原因是,元素的非金属性减弱。
②SO2的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如右图所示,
随温度升高,化学平衡常数K的变化趋势是。
比较P1和P2的大小关系,请简述理由。
(2)工业上先用二乙醇胺吸收H2S,然后在再生塔中加热分解重新获得H2S,主要目的是。
(3)燃烧室内,1molH2S气体完全燃烧生成固态硫磺及气态水,释放akJ能量,其热化学方程式为。
方法Ⅱ:
(4)Na2SO3溶液吸收SO2的化学方程式是。
(5)通过电解法可分离NaHSO3与Na2SO3混合物,实现Na2SO3的循环利用,示意图如下:
简述分离NaHSO3与Na2SO3混合物的原理。
28.(15分)某小组同学在实验室研究Al与CuCl2溶液的反应。
实验操作
实验现象
ⅰ.红色物质附着于铝片表面
ⅱ.大量无色气体从红色物质表面逸出,放出大量的热
ⅲ.烧杯底部出现白色沉淀
(1)现象ⅰ中的红色物质是。
(2)经检验现象ⅱ中的无色气体为氢气。
①甲认为Al与H+反应产生了氢气,用离子方程式表示溶液中存在大量H+的原因。
②氢气从红色物质表面逸出的原因是。
(3)探究白色沉淀的化学成分。
查阅资料:
Cu+可与浓氨水反应生成Cu(NH3)2+(无色),该无色物质在空气中易
被氧化变为蓝色。
乙认为白色沉淀可能是CuCl,并通过实验证明其猜测正确,实验步骤如下:
a.取白色沉淀,充分洗涤;
b.向其中加入浓氨水,沉淀溶解得到无色溶液,将无色溶液分为两份;
c.取其中一份无色溶液……
d.将另一份无色溶液放置于空气中,一段时间后,溶液变为蓝色。
①步骤c的实验方案是。
②用化学平衡移动原理解释CuCl溶于浓氨水的原因。
(4)探究CuCl产生的原因。
①丙猜测可能是Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,因为Cu具有性。
②取Cu粉与1mol/LCuCl2溶液混合,无白色沉淀产生,丙再次分析Al与CuCl2溶液反应的实验现象,改进实验方案,证明了Cu与CuCl2溶液反应生成了CuCl,改进之处是。
29.(18分)当萌发水稻种子的根长至6mm时,用下图所示装置进行实验。
含IAA的琼脂片
用含有不同浓度生长素(IAA)的琼脂片贴在根尖表面的一侧,进行光照或黑暗处理,24小时后,记录处理后根尖的弯曲度,结果如下表。
处理方式
弯曲度/°
备注
单侧光照
39.6
负向光性生长
对贴有琼脂片的一侧照光
43.7
负向光性生长加剧
黑暗
0
垂直生长
黑暗(贴有5mg/LIAA的琼脂片)
41.3
向含有IAA的琼脂片方向生长
黑暗(贴有1mg/LIAA的琼脂片)
37.5
向含有IAA的琼脂片方向生长
请回答问题:
(1)生长素是一种植物激素,它主要是由植物体的________部位产生,再被运输到植物体全身,相对集中分布在________部位,对生长发育起________作用的_______有机物。
(2)上图所示的装置中,萌发的种子与下部的水面之间有一定距离,这样设计的目的是便于________、________。
(3)黑暗条件下,根尖的弯曲度随琼脂片中IAA浓度的________而增大;据此推测单侧光照条件下,根尖负向光性生长的原因是________。
(4)上述实验说明,根尖的生长方向受到________、________的调控。
(5)为了进一步验证根尖向背光侧弯曲生长确实是由于生长素的分布不均引起的,还需用锋利的刀片将根尖剖开,测定________的生长素含量,预期结果为________。
30.(18分)某养殖场饲养的栗色鹌鹑种群中,偶然发现一只白羽个体,长大后发现是雌性(ZW)。
为了解该性状的遗传方式,研究者用栗羽雄性个体与之交配,F1均为栗色,雌雄比例1:
1。
F1雌雄个体交配得到的F2中出现白羽个体,且均为雌性。
(1)白羽为________性性状,判断依据是________。
(2)若要获得能够稳定遗传的白羽群体,必须得到________个体,获得的方法是________。
(3)控制白羽的基因位于________染色体上,判断依据是________。
(4)设计实验证明上述(3)的推测成立,写出遗传图解(相关基因用A、a表示),并用文字说明对实验结果的预期。
(5)科研人员进一步研究了与鹌鹑生长代谢有关的某受体基因,测定其序列发现有三种不同类型(如下图)。
统计群体中6种基因型的个体数量如下表:
样本总量
样本数量
250
AA
BB
CC
AB
BC
AC
50
21
49
30
30
70
①要测定基因序列需要先提取细胞中的DNA,设计合适的_____,用PCR的方法进行扩增。
②该受体基因的不同类型是通过_____形成的。
③群体中A的基因频率为_____。
31.(14分)癌胚抗原(CEA)是一种位于肿瘤细胞膜表面的蛋白,白细胞介素-2(IL-2)是一种淋巴因子。
研究人员利用质粒plRES、CEA基因、IL-2基因,分别构建了重组质粒plRES-CEA、plRES-IL-2和plRES-CEA-IL-2。
将实验小鼠分成6组,每隔5天进行一次肌肉注射,共3次。
最后一次注射完成7天后,检测小鼠体内CEA含量、NK细胞活性等指标,结果如下表。
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
第6组
注射物
plRES-CEA-IL-2
plRES-CEA
plRES-IL-2
plRES-IL-2与plRES-CEA混合
空载体plRES
空白
CEA含量
0.889
0.689
0.455
0.863
0.413
0.088
NK细
胞活性
0.395
0.389
0.397
0.397
0.387
0.091
淋巴细
胞数量
3.04
1.77
1.15
2.18
1.07
0.97
请回答问题:
(1)构建重组质粒需要用到的工具酶有_____。
要保证重组质粒能够在_____中大量扩增,重组质粒必须具有_____。
(2)注射plRES-CEA-IL-2后,小鼠体内产生的大量CEA是重组质粒中的目的基因经过_____和_____形成的。
(3)NK细胞的活性不依赖于抗原刺