将A球向左拉起,使轻绳与竖直方向的夹角为α1,并将A球由静止释放,两球在最低点发生弹性正碰。
请回答下列问题:
(1)在本实验中还需要测量或已知的物理量有
A.需要已知当地的重力加速度
B.需要用直尺测量轻绳的长度L
C.需要测量碰后A球反弹到最大高度时轻绳与竖直方向的夹角α2
D.需要测量碰后B球的轻绳与竖直方向的最大夹角α3
(2)根据选择的物理量和已知的物理量,得出验证动量守恒的表达式为
A.
B.
C.
D.
23.(9分)某课外探究小组做“描绘小灯光的伏安特性曲线”的实验,小灯泡的额定电压4V,额定功率为1.9W左右。
实验室准备了以下实验器材:
A.蓄电池(电动势为6V,内阻约为1Ω);
B.电压表(量程为0~4.5V,内阻约为8kΩ);
C.电压表(量程为0~3V,内阻约为5kΩ);
D.电流表(量程为0~1.2A,内阻约为0.8Ω);
E.电流表(量程为0~500mA,内阻约为0.3Ω);
F.滑动变阻器(0~5Ω,1.5A);
G.滑动变阻器(0~50Ω,1.2A);
H.开关、导线若干。
(1)实验中所用电压表应选用,电流表应选用,滑动变阻器应选用;(填写器材前的字母)
(2)实验时要求尽量减小实验误差,要求伏安特性曲线从零开始取值,请在虚线框中画出合理的电路图。
(3)该小组根据正确的操作得到数据,画出了该小灯泡的伏安特性曲线,如图所示,则该小灯泡的额定功率为W。
将该小灯泡与电动势为3.0V、内阻为2Ω的电源直接串联,则该小灯泡的实际功率是。
(以上结果均保留两位有效数字)。
24.(14分)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,皮带轮的半径均为R=0.1m,两轮轴距为L=2m,在电机的驱动下顺时针保持匀速转动,现将一个旅行包(可视为质点)无初速度放在水平传送带左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数为µ=0.4,g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)要使旅行包到达右端不会直接飞出,传送带的速度应小于多少?
(2)若传送带实际速度为0.2m/s,春运期间每天传送的旅行包平均总质量为15吨,则电机每天相对于空载多消耗的电能E是多少?
(所有旅行包均无初速度,且与传送带间的动摩擦因数相同)
25.(18分)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨固定在竖直平面内,导轨间距为L、电阻忽略不计,条形匀强磁场的宽度为
,磁感应强度大小为B、方向垂直导轨平面(纸面)向里。
长度为L的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝导线框连接在一起组成装置,总质量为m,置于导轨上。
导体棒与金属导轨总是处于良好接触状态,并在导体棒中通以大小恒为
的电流(由外接恒流源产生,图中未画出)。
线框的边长为
,电阻为R,导体棒处于磁场内且恰好位于下边界处。
将装置由静止释放,导线框恰好能穿过磁场。
导体棒在运动过程中始终与导轨垂直,重力加速度为g。
求:
(1)导体棒在磁场中受安培力上升时的加速度a为多大
(2)装置从释放到上升到最高点的过程中,线框中产生的焦耳热Q
(3)导体棒从开始运动到第一次速度减为零所用的时间T
26.(15分)硫酸亚铁铵是分析化学中常见的还原剂,常以水合物[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O](M=392g/mol)形式存在。
可用如图装置制取少量的硫酸亚铁铵。
回答下列问题:
(1)仪器D的名称,检验乙装置的气密性操作:
;
(2)FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O制备:
实验开始时应先打开,关闭,从分液漏斗滴入3mol/L的H2SO4到锥形瓶内,待铁屑快反应完产生大量的硫酸亚铁时,关闭,打开。
静置。
(3)将制得FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O过滤,洗涤。
描述洗涤FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O晶体操作:
。
(4)产品纯度的检测:
取mgFeSO4·(NH4)2SO4·6H2O样品配制成500mL溶液,取20.00mL溶液置于锥形瓶内,用cmol/LKMnO4溶液滴定至终点,记录消耗的体积,重复实验2次,平均消耗体积为VmL。
i、判断达到滴定终点的依据是:
。
ii、滴定终点滴定管尖嘴挂有一滴溶液,对测定结果的影响是(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
iii、FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O纯度为(用C、V、m表示)
27.(14分)氯化亚铜(CuCl)是一种重要的化工原料,广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料工业。
下图为以某种低品位铜矿(主要成份是CuS、CuO、Fe2O3、FeO及不溶性杂质)为原料制备氯化亚铜。
(1)写出FeO与MnO2、H2SO4发生反应的化学方程式:
;
(2)滤液2中加入NH4HCO3的目的是为了沉淀Mn2+,写出离子方程式:
;
(3)NaCuCl2中Cu的化合价是:
。
由CuO制取NaCuCl2,每生成1molNaCuCl2转移电子的物质的量为:
;
(4)蒸氨分离出的母液经蒸发结晶可得(NH4)2SO4,(NH4)2SO4溶液中各离子浓度大小顺序为:
;
(5)已知25℃Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,离子浓度为1.0×10-5mol/L时即沉淀完全,向滤液1中加入氨水调节pH使Fe3+恰好完全沉淀时所需c(OH-)=(已知
=1.59);
(6)获得CuCl晶体需经过滤、洗涤、干燥。
洗涤时,常有无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂的优点是(写一点即可)。
28.(14分)甲醇是一种化工原料,在工业生产中有重要的应用。
已知:
①2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g)△H1=-23.5kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)△H2=-41.2kJ·mol-1
③3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g)△H3=-246.1kJ·mol-1
(1)则反应④CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)的△H=,该反应需在(填“高温”或“低温”)才能自发进行;
(2)200℃时反应②的化学平衡常数K=4,此温度下,向密闭容器中充入CO、H2O、CO2、H2各0.10mol,此时反应V正V逆(填“>”或“<”或“=”);
(3)温度为T时,在体积为2L的恒容密闭容器中充入2molCO2和6molH2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(l)+H2O(l)。
下列叙述不能说明此反应达到平衡状态的是
A.混合气体的密度保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量保持不变
C.有1molCH3OH生成的同时有3molH-H形成
D.CO2体积分数保持不变
(4)在不同温度下,按照相同物质的量投料,发生反应④。
测得CO的平衡转化率与压强的关系如图所示,下列说法不正确的是
A.混合气体密度:
ρ(x)>ρ(w)B.反应容器的体积关系:
v(w)>2v(y)
C.反应温度:
T1>T2D.混合气体的平均摩尔质量:
M(y)(5)甲醇水蒸气重整制氢的生产过程中同时也产生CO,相关反应如下:
反应①:
CH3OH(g)+H2O(g)
CO2(g)+3H2(g)
反应②:
CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)
300℃时,向2L的密闭容器中充入2.00molCH3OH和2.64molH2O,在一定压强和催化剂条件下充分反应,平衡时测得H2为5.40mol,CO为0.06mol,则反应①CH3OH的转化率是,反应②的平衡常数是(结果保留两位有效数字)
29.(9分)为研究供氮水平对某植物幼苗光合作用的影响,某研究小组采用水培方法,每天定时浇灌含不同氮素浓度的培养液,适宜条件下培养一段时间后,分别测定各组植物幼苗叶片的相关指标,结果如图所示。
请回答下列问题:
注:
羧化酶能催化CO2的固定;气孔导度指的是气孔张开的程度。
(1)该植物幼苗叶片叶绿体中色素的分离方法是,叶片通常呈现绿色的原因是。
(2)该实验的因变量有,当培养液中氮素浓度在4mmol/L条件下,该植物幼苗的叶肉细胞中,叶绿体在光反应阶段产生的O2去路有。
(3)根据实验结果推测,当培养液中氮素浓度大于8mmol/L以后,该植物幼苗叶肉细胞间CO2浓度会变大,原因是。
30.(10分)阅读下面一首宋词,回答下列问题:
西江月·夜行黄沙道中
辛弃疾
明月别枝惊鹊,清风半夜鸣蝉。
稻花香里说丰年,听取蛙声一片。
七八个星天外,两三点雨山前。
旧时茅店社林边,路转溪桥忽见。
(1)辛弃疾在词中描绘了一个宁静闲适的农田生态系统,一个生态系统的结构由组成。
(2)为发展有机农业,有关政府部门通过合理放养青蛙,实现了经济和生态效益双丰收。
在该过程中,对农业害虫的防治方法主要是,从能量流动的角度分析,农民除草、治虫的目的是。
(3)在青蛙的繁殖季节,雄蛙通过叫声这种信息求偶;雌蛙通常在近岸水深10~30cm的草丛间产卵,可采用了解该蛙卵的密度。
(4)词中的这种美景体现了生物多样性的价值。
31.(10分)双子叶植物女娄菜(2N=24)为雌雄异株,性别决定为XY型,其叶型有宽叶和窄叶两种类型,宽叶由显性基因B控制,窄叶由隐性基因b控制,B和b均位于X染色体上,含有基因b的花粉粒致死,请回答下列问题:
(1)如果对女娄菜的基因组进行测序,需要测条染色体。
(2)若将窄叶雄株的花粉粒进行花药离体培养,再将幼苗用秋水仙素处理,所得植株的染色体组成为。
(3)宽叶和窄叶的基因型共有种,分别是。
(4)现以杂合宽叶雌株和宽叶雄株为亲本进行杂交得F1,F1自由授粉得到的F2表现型及比例是,若对上述F1雌株进行测交,则子代表现型及比例是。
32.(10分)科学家发现,单独培养的大鼠神经元能形成自突触,(见图甲),用电极刺激这些自突触的神经元的胞体可引起兴奋,其电位变化结果如图乙所示,请回答下列问题:
(1)是神经元产生和维持-68mV膜电位的主要原因,此时膜内的Na+浓度比膜外的(填“高”或“低”)
(2)胞体受到刺激后,电位变化出现第一个峰值的原因是:
使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,此时产生的兴奋以的形式沿着神经纤维传导至轴突侧支的突触小体,然后引起突触小体内的突触小泡将神经递质释放至突触间隙,神经递质与突触后膜上的受体特异性结合,引发,产生第二个峰值。
(3)谷氨酸也是一种神经递质,与突触后膜受体结合后,能使带正电的离子进入神经元,导致其兴奋。
利用谷氨酸受体抑制剂(结合上述实验),证明大鼠自突触神经元的神经递质是谷氨酸。
写出实验思路并预测实验结果。
实验思路:
预测结果:
(二)选考题:
共45分。
请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答,如果多做,则按每科所做的第一题计分。
33.【物理--选修3-3】(15分)
(1)(5分)用金属丝制成一个U形架,一段细长棉线两端紧在U形架两臂上A、B两点,细线中点O处有一扣。
将U形架浸入肥皂液中再取出,U形架上形成的肥皂液膜如图所示,细线被绷紧是因为液体表面层存在表面张力,表面张力的作用是使得液面有(填扩张到最大或收缩到最小)的趋势;用力拉动细线中点的扣至图中虚线位置(肥皂液膜未发生破损),肥皂液膜的内能将(忽略肥皂液膜的蒸发影响)。
(填增大、减小或不变)
(2)(10分)将消毒碗柜里刚经过高温消毒的一个圆柱形茶杯和杯盖小心取出后,立刻用杯盖盖住茶杯,并放置在水平桌面上,如图所示。
开始时茶杯内部封闭气体的温度t1=87℃,压强等于外界大气压强p0。
放置一段时间后,茶杯内部封闭气体的温度等于室内温度t2=27℃。
已知杯盖的质量为m,茶杯圆形横截面的面积为S,杯盖盖住茶杯后密封良好,没有发生漏气。
茶杯内部封闭气体可视为理想气体,重力加速度大小为g。
①求最后茶杯内部封闭气体的压强和杯盖对茶杯的压力大小;
②在茶杯连同茶杯内部封闭气体的温度达到稳定后,用力作用在杯盖上缓慢上提,结果发现茶杯能随杯盖一起向上离开桌面,求茶杯的质量M满足的条件。
34.【物理--选修3-4】(15分)
(1)(5分)下列说法正确的是。
(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.偏振光是横波
B.用不同频率的光在同一双缝干涉实验装置中,频率大的光产生的相邻干涉亮条纹间距更窄
C.直棒斜插入水中时呈现弯折现象是由于光的全反射造成的
D.X射线在磁场中能偏转,穿透力强,可用来进行人体透视
E.多普勒效应是在波源和观察者之间有相对运动时产生的
(2)(10分)如图甲所示,在某介质的xOy平面内有两个相干波源S1和