20.如图所示,质量为m1、带有正电荷q的金属小球和质量为m2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连,置于竖直向上、场强为E、范围足够大的匀强电场中,两球恰能以速度v匀速竖直上升。
当小木球运动到A点时细线突然断开,小木球运动到B点时速度为零,重力加速度为g,则
A.小木球的速度为零时,金属小球的速度大小为
B.小木球从点A到点B的过程中,A、B组成的系统,机械能增加
C.A、B两点之间的电势差为
D.小木球从点A到点B的过程中,小木球动能的减少量等于两球重力势能的增量
21.如图所示,MN为同一竖直线上相距为h的两点,空间存在竖直平面内方向未知的匀强电场,一带点小球(m,+q)从M点以速度
水平抛出,刚好能够通过N点,过N点时速度大小
,重力加速度为g,则
A.电场强度E=
B.电场强度E=
C.小球从M到N点用时t=
D.小球从M到N点用时t=
三、非选择题:
共174分。
第22题~第32题为必考题,每个考题考生都必须作答,第33~38为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
22.(6分)某课外活动小组通过如图甲所示的实验装置测量滑动摩擦因数.将一木板用垫块垫高形成斜面,在木板底端B处固定一个光电门以测量物体通过该处时的速度,实验时滑块由距地面h高的A处静止释放,测出滑块滑到B点的速度v.改变垫块的数量,从而改变木板的倾斜程度,但始终保持释放点A到B点的水平距离(即B、C间的距离)L=0.8m不变。
重复实验,最后做出如图乙所示的h—v2图像,
(1)木板倾斜程度更大时,为了保证L不变,滑块下滑到底端B点的位移将(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)滑块与木板间的动摩擦因数μ=
(3)若所用木板更粗糙些,重复上述实验步骤,得到的图像的斜率将(填“变大”“变小”或“不变”)
23.(9分)某同学通过实验研究LED灯的伏安特性曲线,可用的器材如下:
电源、滑动变阻器、电流表、电压表、不同规格的LED灯两组、电键、导线。
(1)该同学将灯L1连接成如图甲所示的实验电路.开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于滑动变阻器的端(填“左”或“右”)。
经检查各元件正常,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,而电流表始终无示数,且灯L1不亮,则一定断路的导线是。
(2)更换故障导线后,移动滑动变阻器滑片,得到灯L1的I—U图像如图乙中的图线L1,则可知灯L1的电阻随电压增大而(填“变大”“变小”或“不变”)
(3)换灯L2重做实验,得到其I—U图像如图乙中的图线L2.将滑动变阻器的滑片移到合适位置固定,同时撤去导线2,接灯L2时电流表的读数为0.16A,接灯L1时电流表的读数为0.14A,灯被短路时,电流表的读数应为(结果保留两位有效数字)
24.(12分)竖直平面内有两竖直放置的不计电阻的光滑导轨,间距l=1m,导轨上端接电阻R,导轨间分布着如图所示的磁场,
、
之间无磁场,高度差h1=0.2m,
、
之间有磁场,磁感应强度B1=1T,高度差也为h1=0.2m,
、
之间无磁场,高度差h2=3m,
下方有磁场B2。
一质量m=0.1kg的不计电阻的导体棒从
位置静止释放,进入磁场B1区域刚好匀速运动,整个过程导体棒始终保持水平且和导轨接触良好,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)导体棒刚进入磁场B1时的速度v1;
(2)定值电阻R的阻值;
(3)要使导体棒刚进入B2区域也匀速,磁感应强度B2为多大。
25.(20分)竖直平面内有固定的半径R=0.15m的光滑半圆轨道COD,圆心O下方有水平向右的匀强电场,上方无电场,传送带AB以很大的速度逆时针转动,左端B与圆形轨道上端C在同一竖直线上。
带电滑块(m,+q)与传送带间的摩擦因数μ=0.1,将滑块无初速度从A端释放,滑块滑过传送带后恰好可以沿着圆形轨道内侧运动,然后滑上静止于粗糙地面上的木板M,已知m=1kg,M=2kg,M的长度l2=1.8m,重力加速度g=10m/s2,电场强度
,M、m之间的摩擦因数μ1=0.7,M与地面之间的摩擦因数为μ2=
,木板右端与固定挡板之间的初始距离PQ为l3,滑块和木板撞到固定挡板速度都会立即变为零。
求:
(1)传送带的长度l1;
(2)滑块刚滑上木板时的速度;
(3)滑块滑到D点后M、m之间的摩擦生热。
26.(14分)硫是一种自然界分布较广的元素,在很多化合物中都含有该元素,回答下列问题:
(1)装置A中反应的化学方程式为。
(2)使分液漏斗中液体顺利流下的操作是。
(3)选用上面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
①甲同学认为按照A→C→F的顺序连接装置即可证明,乙同学认为该方案不合理,其理由是。
②丙同学设计的合理实验方案为:
A→C→→→D→F,其中装置C的作用是,证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的实验现象是。
(4)K2S2O8具有强氧化性,可通过电解H2SO4和K2SO4的混合溶液制得,其阳极反应式为,称取0.2500g产品于碘量瓶中,加100mL水溶解,再加入8.000gKI固体(稍过量),振荡使其充分反应;加入适量醋酸溶液酸化,以淀粉为指示剂,用cmol/L的Na2S2O3标准液滴定至终点,消耗Na2S2O3标准液VmL,则样品中K2S2O8的纯度为%(用含c、V的代数式表示,已知:
S2O82—+2I—=2SO42—+I2;2S2O32—+I2=2S4O62—+2I—)。
27.(14分)钇的常见化合价为+3价,我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。
已知:
①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3+
2.1
3.1
Y3+
6.0
8.2
②在元素周期表中,铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。
(1)写出Na2SiO3的一种用途。
(2)欲从Na2SiO3和Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。
①最好选用盐酸和两种试剂,再通过必要的操作即可实现。
A.NaOH溶液B.氨水C.CO2D.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式。
(3)常温下,反应Fe3++3H2O(g)
Fe(OH)3↓+3H+的平衡常数K=。
为使Fe3+沉淀完全,用氨水调节pH=a时,a应控制在范围内;继续加氨水调节pH=b发生反应的离子方程式为。
(4)煅烧草酸钇时发生分解反应,其固体产物为氧化钇,气体产物能使澄清石灰水变浑浊。
写出草酸钇[Y2(C2O4)3.nH2O]煅烧的化学方程式。
28.(15分)乙炔(C2H2)在气焊、气割及有机合成中用途非常广泛,可由电石(CaC2)直接水化法或甲烷在1500℃左右气相裂解法生产。
(1)电石水化法制乙炔是将生石灰与焦炭在3000℃下反应生成CaC2,CaC2再与水反应即得到乙炔。
CaC2与水反应的化学方程式为___________________________。
(2)已知:
CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-890.3kJ/mol
C2H2(g)+2.5O2(g)===2CO2(g)+H2O(l) ΔH2=-1299.6kJ/mol
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH3=-571.6kJ/mol
则甲烷气相裂解反应:
2CH4(g)===C2H2(g)+3H2(g)的ΔH=________kJ/mol。
(3)哈斯特研究得出当甲烷分解时,几种气体平衡时分压(Pa)与温度(℃)的关系如图所示。
①T1℃时,向1L恒容密闭容器中充入0.3molCH4只发生反应2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g),达到平衡时,测得c(C2H4)=c(CH4)。
该反应的ΔH_____0(填“>”或“<”),CH4的平衡转化率为________。
上述平衡状态某一时刻,若改变温度至T2℃,CH4以0.01mol/(L·s)的平均速率增多,经ts后再次达到平衡,平衡时,c(CH4)=2c(C2H4),则T1_____(填“>”或“<”)T2,t=________s;
②列式计算反应2CH4(g)
C2H2(g)+3H2(g)在图中A点温度时的平衡常数K=__________________________(用平衡分压代替平衡浓度计算,lg0.05=-1.3);
③由图可知,甲烷裂解制乙炔有副产物乙烯生成,为提高甲烷制乙炔的转化率,除改变温度外,还可采取的措施有__________________。
29.(10分)为探究环境因素对光合作用强度的影响,设计进行下列实验。
实验材料和用具:
100mL量筒,50W、100W、200W和400W的台灯,冷开水,NaHCO3溶液,黑藻等。
实验步骤:
①准备4套如下图所示的装置,编号为1~4。
在瓶中各加入约500mL质量浓度为0.01g/mL的NaHCO3溶液后用冷开水充满。
②取4等份长势相同的黑藻分别放入1~4号装置。
③将4套装置放入暗室中,然后分别用50W、100W、200W和400W的台灯等距离地照射1~4号装置,观察气泡的产生情况。
④30min后停止光照,测量光合作用释放的O2体积(mL)。
以上实验重复三次,实验结果见下表。
分析并回答有关问题:
(1)该实验中应控制的无关变量有:
________________________(答出两项)。
(2)根据装置图,上表的实验数据是如何读出的?
_________________________________。
(3)上表测得的氧气量并非光合作用实际产生的氧气量,其原因是___________________。
(4)对表中数据进行分析,得出的结论是__________________________________________
____________________________________________。
(5)若想确定黑藻生长的最适光照强度,请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路:
__________________________________________________________________________。
30.(8分)如图是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图(反射弧结构未被破坏),其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。
神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。
现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉。
探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的________将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点________,若________________,则神经元A为传入神经,反之则为传出神经。
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用一次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点________,若微电流计的指针偏转________次,则神经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转________次,则神经元A为传入神经。
该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为________________。
31.(10分)日本明蟹壳色有三种情况:
灰白色、青色和花斑色。
其生化反应的原理如图所示。
基因A控制合成酶1,基因B控制合成酶2,基因b控制合成酶3。
基因a控制合成的蛋白质无酶活性,基因a纯合后,物质甲(尿酸盐类)在体内过多积累,导致成体会有50%死亡。
甲物质积累表现为灰白色壳,丙物质积累表现为青色壳,丁物质积累表现为花斑色壳,若控制明蟹的两对基因独立遗传。
请回答下列问题:
(1)青色壳明蟹的基因型可能是______________________________。
(2)两只青色壳明蟹交配后,后代成体只有灰白色明蟹和青色明蟹,且比例为1:
6。
亲本基因型组合为AaBb×______________,若让后代的青蟹随机交配,则子代幼体中出现灰白色明蟹的概率是________________,出现青色壳明蟹的概率_____________。
(3)AaBb×AaBb杂交,后代的成体表现型及比例为___________________________。
32.(11分)生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸(ABA)等植物激素“五兄弟”一直是生命科学研究的热点。
请回答下列问题:
(1)研究发现,生长素作用表现出两重性。
两重性是指___________________________
____________________________________________________________________________。
(2)若想在细胞水平上证明生长素对胚芽鞘生长的影响,可以取向光弯曲生长的胚芽鞘做__________(填“横切”或“纵切”)制成装片,用显微镜观察、测量两侧细胞的平均长度,做出比较。
除了生长素,__________也可以促进细胞的伸长生长。
当种子发育到接近成熟时已获得发芽能力,但ABA会控制种子的休眠和萌发,使种子不会在植株上或恶劣的环境下发芽,在种子萌发方面与ABA具有拮抗作用的激素是________。
(3)将棉花摘除顶芽后,其侧芽发育情况优于摘除前,这说明___________________
______________________;若在保留顶芽的情况下使用细胞分裂素进行处理,发现侧芽比处理前发育更好,但仍不如直接摘除顶芽的效果,这说明_________________________
____________________________________________。
(二)选考题:
共45分。
请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题。
如果多做,则每学科按所做的第一题