两次实验中,绳对小车的拉力分别为T1和T2,小车、砂和砂桶系统的机械能变化量分别为ΔE1和ΔE2,若空气阻力和摩擦阻力的大小保持不变,不计绳、滑轮的质量,则下列分析正确的是
A.(m1g-T1)<(m2g-T2),ΔE1=ΔE2
B.(m1g-T1)=(m2g-T2),ΔE1=ΔE2
C.(m1g-T1)<(m2g-T2),ΔE1<ΔE2
D.(m1g-T1)=(m2g-T2),ΔE1<ΔE2
20.如图所示,在圆柱形区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度的大小B随时间t的变化关系为B=B0+kt,其中B0、k为正的常数。
在此区域的水平面内固定一个半径为r的圆环形内壁光滑的细玻璃管,将一电荷量为q的带正电小球在管内由静止释放,不考虑带电小球在运动过程中产生的磁场,则下列说法正确的是
A.从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr
B.从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为2qkπr
C.从上往下看,小球将在管内沿顺时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2
D.从上往下看,小球将在管内沿逆时针方向运动,转动一周的过程中动能增量为qkπr2
填空题(本大题共11小题,每小题____分,共____分。
)
(18分)
(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验时,将6mL的油酸溶于酒精中制成104mL的油酸酒精溶液。
用注射器取适量溶液滴入量筒,测得每滴入75滴,量筒内的溶液增加1mL。
用注射器把1滴这样的溶液滴入表面撒有痱子粉的浅水盘中,把玻璃板盖在浅盘上并描出油酸膜边缘轮廓,如图所示。
已知玻璃板上正方形小方格的边长为1cm,则油酸膜的面积约为________m²(保留两位有效数字)。
由以上数据,可估算出油酸分子的直径约为________m(保留两位有效数字)。
(2)几位同学通过实验研究水果电池的电动势和内电阻。
他们了解到水果电池的内电阻可能比较大,因此设计了一个如图1所示的电路进行测量。
图中电压表和电流表的量程分别为1V和0.6mA。
①他们制作了一个苹果电池组进行研究。
请将图2中的实物按图1所示电路图连接成实验所用的电路。
②利用图1所示电路,调节滑动变阻器的位置,测量出相应的电流I和电压U,并将电流I和相应的电压U用“﹢”标注在如图4所示的坐标纸上。
其中一组电流和电压读数如图3所示,电压表的读数为________V,电流表的读数为________mA。
③请将图3所示的电流表、电压表的读数也用“﹢”标注在图4的坐标纸上,并画出这个苹果电池组的U﹣I图线。
④根据图4的U﹣I图线可求得该电池组的电动势E=________V(保留三位有效数字),内电阻r=________Ω(保留三位有效数字)。
⑤关于该实验的误差,下列说法正确的是________。
(16分)
如图所示,一个匝数n=100、边长L=0.1m的正方形导线框abcd,以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,在运动过程中线框平面始终与磁场垂直,已知线框的总电阻R=25Ω。
求在进入磁场的整个过程中
(1)导线中感应电流的大小;
(2)ab边所受安培力的大小;
(3)线框中产生的热量。
(18分)
我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。
“嫦娥三号”的任务是“落”。
12月2日,“嫦娥三号”发射,经过中途轨道修正和近月制动之后,“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。
12月12日卫星成功变轨,进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。
如图所示。
12月14日,“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动,由大功率发动机减速,以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障,之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处,为避免激起更多月尘,关闭发动机,做自由落体运动,落到月球表面。
已知引力常量为G,月球的质量为M,月球的半径为R,“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m,P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。
(1)求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小;
(2)已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时,引力势能为
(取无穷远处引力势能为零),其中m为此时“嫦娥三号”的质量。
若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,动能和引力势能相互转化,它们的总量保持不变。
已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v,请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小;
(3)“嫦娥三号”在P点由轨道I变为轨道II的过程中,发动机沿轨道的切线方向瞬间一次性喷出一部分气体,已知喷出的气体相对喷气后“嫦娥三号”的速度大小为u,求喷出的气体的质量。
(20分)
光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的一面。
前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。
由狭义相对论可知,一定的质量m与一定的能量E相对应:
,其中c为真空中光速。
(1)已知某单色光的频率为ν,波长为λ,该单色光光子的能量
,其中h为普朗克常量。
试借用质子、电子等粒子动量的定义:
动量=质量×速度,推导该单色光光子的动量
。
(2)光照射到物体表面时,如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞一样,将产生持续均匀的压力,这种压力会对物体表面产生压强,这就是“光压”,用I表示。
一台发光功率为P0的激光器发出一束某频率的激光,光束的横截面积为S。
当该激光束垂直照射到某物体表面时,假设光全部被吸收,试写出其在物体表面引起的光压的表达式。
(3)设想利用太阳光的“光压”为探测器提供动力,将太阳系中的探测器送到太阳系以外,这就需要为探测器制作一个很大的光帆,以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力,不考虑行星对探测器的引力。
一个质量为m的探测器,正在朝远离太阳的方向运动。
已知引力常量为G,太阳的质量为M,太阳单位时间辐射的总能量为P。
设帆面始终与太阳光垂直,且光帆能将太阳光一半反射,一半吸收。
试估算该探测
器光帆的面积应满足的条件。
(17分)
铃兰醛具有甜润的百合香味,常用作肥皂、洗涤剂和化妆品的香料。
合成铃兰醛的路线如下图所示(部分试剂和条件未注明):
已知:
i.
ii.
请回答:
(1)由A生成B的反应类型是____。
(2)D的结构简式是____。
(3)生成E的化学方程式是____。
(4)F能发生银镜反应,F的结构简式是____。
(5)下列有关G的叙述中,不正确的是____。
a.G分子中有4种不同化学环境的氢原子
b.G能发生加聚反应、氧化反应和还原反应
c.1molG最多能与4molH2发生加成反应
(6)由H生成铃兰醛的化学方程式是____。
(7)F向G转化的过程中,常伴有分子式为C17H22O的副产物K产生。
K的结构简式是____。
(8)以有机物A、苯酚、甲醛及必要的无机物为原料合成某高分子树脂,
其结构为 ,合成路线是____。
(13分)
海水是巨大的化学资源宝库。
Ⅰ.从海水中可以提取氯、溴、碘等卤族元素。
(1)Cl2的电子式是____。
(2)已知:
X2(g)+H2(g)
2HX(g)(X2表示Cl2、Br2和I2)。
右图表示平衡常数K与温度t的关系。
①ΔH表示X2与H2反应的焓变,ΔH____0。
(填“>”、“<”或“=”)
②曲线a表示的是____(填“Cl2”、“Br2”或“I2”)与H2反应时K与t的关系。
Ⅱ.海水淡化具有广泛的应用前景,淡化前需对海水进行预处理。
(1)通常用明矾[K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O]作混凝剂,降低浊度。
明矾水解的离子方程式是____。
(2)用下图所示NaClO的发生装置对海水进行消毒和灭藻处理。
①装置中由NaCl转化为NaClO的化学方程式是____。
②海水中含有Ca2+、Mg2+、HCO3-等杂质离子,处理过程中装置的阴极易产生水垢,其主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。
生成CaCO3的离子方程式是____。
③若每隔5-10min倒换一次电极电性,可有效地解决阴极的结垢问题。
试用电极反应式并结合必要的文字进行解释____。
(13分)
利用某含铬废液[含较低浓度的Na2Cr2O7、Fe2(SO4)3]制备K2Cr2O7。
流程如下:
Ⅰ.用NaOH溶液调pH至3.6,产生红褐色沉淀,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入Na2SO3,一定操作后分离出Na2SO4;
Ⅲ.将分离出Na2SO4后的溶液调pH约为5,得到Cr(OH)3沉淀;
Ⅳ.在KOH存在条件下,向Cr(OH)3中加入足量H2O2溶液,得到黄色溶液;
Ⅴ.向黄色溶液中加入物质A后,溶液变为橙红色,一定操作后得到K2Cr2O7固体;
Ⅵ.测定K2Cr2O7固体的纯度。
已知:
Cr2O72-(橙红色)+H2O
2CrO42-(黄色)+2H+
(1)步骤Ⅰ中红褐色沉淀的化学式是____。
(2)步骤Ⅱ中加入Na2SO3的目的是____。
(3)步骤Ⅳ中反应的离子方程式是____。
(4)步骤Ⅴ中加入的物质A可以是____。
(填序号)
a.KOH b.K2CO3 c.H2SO4 d.SO2
(5)步骤Ⅵ的操作是:
取0.45gK2Cr2O7产品配成溶液,
酸化后滴入18.00mL
(15分)
某学习小组依据SO2具有还原性,推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。
查阅资料:
SO2Cl2常温下为无色液体,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾。
Ⅰ.化合物SO2Cl2中S元素的化合价是____。
Ⅱ.用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是____。
Ⅲ.在收集氯气前,应依次通过盛有饱和食盐水和____的洗气瓶。
Ⅳ.用如图所示装置收集满Cl2,再通入SO2,集气瓶中立即产生无色液体,
充分反应后,将液体和剩余气体分离,进行如下研究。
(1)研究反应的产物。
向所得液体中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液。
经检验该溶液中的阴离子(除OH-外)只有SO42-、Cl-,证明无色液体是SO2Cl2。
①写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式____。
②检验该溶液中Cl-的方法是____。
(2)继续研究反应进行的程度。
用NaOH溶液吸收分离出的气体,用稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
①该白色沉淀的成分是____。
②写出SO2与Cl2反应的化学方程式,并阐述理由______。
(18分)
玉米为一年生植物。
某农场种植的H品种玉米自交后代中,发现了叶片颜色为黄绿色的变异植株。
此变异植株因光合作用不足,在开花前死亡。
请分析回答:
(1)有研究者提出:
玉米叶片为黄绿色的原因是叶绿素含量减少。
取等质量的黄绿色叶片和正常的绿色叶片,分别加入____作为提取液,研磨、过滤得到滤液;再用纸层析法分离滤液中的色素。
若黄绿色叶片色素分离的实验结果如下图中的____(甲,乙)所示,则说明上述假设成立。
(2)研究者对上述变异有两种假设:
假设1:
与叶绿素合成相关的酶的基因(M基因)发生了基因突变;
假设2:
叶片黄绿色是由于“含M基因”的染色体片段丢失所致。
研究者让H品种玉米进行单株自交,其中某株玉米所结种子再种植,子一代中叶片黄绿色有125株,叶片绿色有335株。
①上述性状分离结果可用假设____解释。
假设2所述的变异属于____变异。
②若假设1成立,则叶片黄绿色变异为____(显性,隐性)突变。
检测该变异是否由单基因突变引起____(能,不能)用测交实验,理由是____。
③提取____的DNA,利用PCR技术进行特异性扩增,若____,则证明假设2不成立。
(3)若绿色玉米种植在缺乏镁元素的土壤中,也会出现黄绿色玉米植株,此现象
____(属于,不属于)变异
答案
单选题
1. C2. A3. D4. C5. B6. B7. C8. B9. D10. A11. D12. C13. B14. A15. B16. D17. C18. D19. A20. C
填空题
21.
(18分)
(1)1.1×10-2~1.2×10-2〖2分〗,7.3×10-10~6.7×10-10〖2分〗
(2)①如答图1所示〖2分〗
②0.78〖1分〗,0.26〖1分〗
③如答图2所示〖2分〗
④1.14~1.18〖3分〗,1.42×103~1.53×103〖3分〗
⑤C〖2分〗
22.
(16分)解:
(1)ab边切割磁感线产生的感应电动势
〖3分〗
导线中的感应电流
〖3分〗
(2)ab边所受安培力
〖4分〗
(3)线框进入磁场的过程中,所用时间
〖2分〗
产生的热量
〖4分〗
23.
(18分)解:
(1)“嫦娥三号”在轨道I上运动的过程中
〖3分〗
解得
〖3分〗
(2)“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中,由机械能守恒定律
〖3分〗
解得
〖3分〗
(3)设喷出的气体质量为Δm,由动量守恒定律
〖3分〗
解得
〖3分〗
24.
(20分)解:
(1)光子的能量
〖2分〗
光子的动量
〖2分〗
可得
〖2分〗
(2)一小段时间Δt内激光器发射的光子数
〖1分〗
光照射物体表面,由动量定理
〖2分〗
产生的光压
〖1分〗
解得
〖2分〗
(3)由
(2)同理可知,当光一半被反射一半被吸收时,产生的光压
〖2分〗
距太阳为r处光帆受到的光压
〖2分〗
太阳光对光帆的压力需超过太阳对探测器的引力
〖2分〗
解得
〖2分〗
25.
26.
(13分)
Ⅰ.
(1) (1分);
(2)①<(2分);
②Cl2(2分)。
Ⅱ.
(1)Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ (2分);
(2)① 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2+H2↑ (1分);
2NaOH+Cl2=NaClO+NaCl+H2O (1分);
② Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O (2分);
③阴极结垢后倒换电极电性,阴极变为阳极,其电极反应为:
2Cl--2e-=Cl2↑,产生的氯气与水发生反应:
Cl2+H2O=HCl+HClO,使该电极附近溶液呈酸性,从而将Mg(OH)2和CaCO3溶解而达到除垢的目的。
(2分)
27.
(13分)
(1)Fe(OH)3 (1分)
(2)将+6价的Cr还原为+3价 (2分)
(3)2Cr(OH)3+3H2O2+4OH-=2CrO42-+8H2O (2分)
(4)c (2分);
(5)98% (2分)
(6)BaCrO4 (2分);
K2Cr2O7溶液中存在平衡:
Cr2O72-(橙红色)+H2O
2CrO42-(黄色)+2H+,加入Ba(NO3)2溶液后,产生BaCrO4沉淀,c(CrO42-)降低,平衡正向移动,c(H+)增大。
(2分)
28.
(15分)
I.+6价(2分);
II.MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O(2分);
Ⅲ.浓硫酸(2分);
Ⅳ.
(1)①SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl (2分)。
②取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中滴加
HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl-(2分);
(2)①BaSO4(2分);
②SO2+Cl2 SO2Cl2
由于白色沉淀是BaSO4,所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体。
因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应。
(3分)
29.
(16分,除特殊标记外,每空2分)
(1)叶绿体基质 NADPH 化学能
(2)CO2浓度倍增 叶绿素 无显著差异 降低(抵消)
(3)生长素(1分) C组生长素含量高于A组(1分)
30.
31.
(18分,除特殊标记外,每空2分)
(1)乙醇(丙酮)(1分) 乙(1分)
(2)①1和2 染色体结构
②隐性 不能 黄绿色植株开花前死亡(无隐性纯合的成熟个体)
③黄绿色植株 能扩增出M基因片段
(3)属于
解析
单选题
略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略 略