B.合外力对物体所做的功为57J
C.物体在减速阶段所受合外力的冲量为12N?S D.物体匀速运动时的速度为3m/s
19.通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,已知试探电荷q在场源电荷Q的电场中具所有电势能表达式为
Er?kqQ (式中k为静电力常量,r为试探电荷与场源电荷间的r距离)。真空中有两个点电荷Q1、Q2分别固定在x坐标轴的x=0
A、B是图线与x的交点,和x=6cm的位置上。x轴上各点的电势?随x的变化关系如图所示。A点的x坐标是4.8cm,图线上C点的切线水平。下列说法正确的是( )
A.电荷Q1、Q2的电性相同 B.电荷Q1、Q2的电量之比为1:4 C.B点的x坐标是8cm D.C点的x坐标是12cm
20.如图,弹性轻绳一端固定于O点,另一端连有一质量为m的小球a,小球a通过不可伸长的细绳连接质量相同的小球b,两小球均处于静止状态。现给小球b施加一个力F,使弹性轻绳与竖直方向成30°角,两球依然保持静止。下列说法正确的是( )
A.弹性绳的长度一定增加 B.a、b间细绳上的张力可能减小 C.力F的值可能大于mg D.力F的值可能小于
1mg 221.如图所示,在光滑的水平面上,有一质量为M,边长为l,电阻为R的正方形均匀金属线框,BC边与虚线PQ平行,PQ右侧有竖直向上的匀强磁场,磁场宽度大于l,磁感应强度大小为B。线框通过一水平细线绕过光滑定滑轮悬挂一质量为m的物体,现由静止释放物体,当线框有一半进入磁场时已匀速运动,当地的重力加速度为g,线框从开始运动到AD边刚进B A 入磁场过程中( )
A.刚释放线框的瞬间,线框的加速度为B.细绳拉力的最小值为
mg M?mD Q C P Mmg
M?m
Mm2g2R2C.线框恰全部进入磁场时,产生的热量等于mgl?
2B4l4D.线框有一半进入磁场时与线框AD边刚进入磁场时BC两端的电压大小之比为3:4 三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题(共129分)
22.(6分)某同学做“探究合力做功与动能改变的关系”的实验,他将光电门固定在水平轨道上的B点,如图所示,并用重物通过细线拉小车。然后保持小车和重物的质量不变,通过改变小车释放点到光电门的距离进行多次实验。
(1)如果遮光条的宽度为d,遮光条通过光电门的时间为t,小车到光电门的距离为s,该同学通过描点作出线性图像来反映合力做的功与动能改变的关系,则他作的图像关系是下列哪一个时才能符合实验要求( )
A.s? B.s?1t12s?t C.s-t D. 2t(2)为了减小实验误差,下列哪些实验操作是必须的( )
A.调整轨道的倾角,在未挂重物时使小车能在轨道上匀速运动 B.所挂重物的质量远小于小车的质量 C.遮光条的宽度要尽可能的大些
D.每次实验时保证小车从静止状态开始释放
23.(9分)某兴趣小组的同学制作了一个“水果电池”:将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内,就构成了一个简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V,内阻约为几百欧,现要求你用量程合适的电压表(内阻较大)、电流表(内阻较小)来测定水果电池的电动势E和内电阻r。
①本实验的电路应该选择_______图(填“甲”或“乙”).
②若给出的滑动变阻器有两种规格:A(0~20Ω)、B(0~3kΩ).本实验中应该选用的滑动变阻器为________,通电前应该把变阻器的滑片调至电阻值________,(填最大或最小). ③实验中测出六组(U,I)的值,在U-I坐标系中描出图丙所示的六个点,分析图中的点迹可得出水果电池的电动势为E=________V,内电阻为r=________Ω.(均保留3位有效数字) ④根据你在①中所选择的电路来测量得出的电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比:电动势E________,内电阻r________.(均选填:“偏大”、“相等”或“偏小”) 24.(14分)如图所示,水平面OB足够长,斜面OA的倾角为θ=37°,底端O点与斜面上A点相距s=25 m,质量为2 kg的滑块乙位于斜面底端O,质量为1 kg的滑块甲从斜面上的A点由静止开始下滑,t0=1.5 s后乙滑块以
初速度v0=8 m/s向左运动,甲乙碰撞时间极短,且无机械能损失。甲、乙两滑块大小不计,甲滑块经斜面底端时能量损失不计,甲、乙与斜面间、水平面间的动摩擦因数都是0.5,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)滑块甲的运动时间;
(2)滑块乙最终停在与斜面底端O相距多远的水平面上?最终甲乙滑块的距离是多少? 25.(18分)如图所示,平行金属板竖直放置,底端封闭,中心线上开一小孔C,两板相距为d,电压为U。平行板间存在大小为B0的匀强磁场,方向垂直于纸面向里,AC是两板间的中心线。金属板下方存在有界匀强磁场区域MPNQ,其中MPQ是直角三角形,PQ边长为a;PM边长为
3a,A、C、P、Q四点共线,M、P、N三点共线,曲线QN是以2a为半径、以4AQ上某点(图中未标出)为圆心的一段圆弧,该区域内磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里。若大量带电离子沿AC方向射入两金属板之间,有部分离子经P点进入下方磁场区域。不计离子重力,忽略离子间的相互作用。
(1)求由P点进入下方磁场的离子速度;
(2)若由P点进入下方磁场的正负离子都从MN边界上穿出,求这些正负离子的比荷的最小值之比;
(3)若由P点进入下方磁场的另一些正负离子的比荷都处于(2)
问中两个最小值之间(比荷的最大值是(2)问中较大的最小值,比荷的最小值是(2)问中较小的最小值)。求磁场边界上有正负离子到达的区域范围。
26.( 14分)三氯化磷(PCl3)是一种重要的有机合成催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如图所示。
浓盐酸
CO2 K
MnO2
红磷
碱石灰
A B C D E
PCl3熔点为-112℃, 已知:沸点为75.5℃。易被氧化,遇水易水解。与Cl2反应生成PCl5。
(1) A中反应的化学方程式为 。
(2) B中所装试剂名称是___________________,E中碱石灰的作用是___________________。 (3) 实验时,检查装置气密性后,向C装置的曲颈甑中加入红磷,打开止水夹K通入干燥的CO2,一段时间后,关闭K,加热曲颈甑至上部有黄色升华物出现时通入氯气,反应立即进行。通干燥CO2的作用是____________________。CO2______(选填“能”或“不能”)用Cl2代替,理由是________________。
(4) D中烧杯中盛装__________,其作用是_______________。
(5) PCl3水解得到亚磷酸(分子式:H3PO3。二元弱酸),写出亚磷酸钠被浓硝酸氧化的离子方程式_______________。
27.(15分)近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中,再把CO2从溶液中提取出来,并使之与H2反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示:
N2、O2
盛有饱和K2CO3 溶液的吸收池
分解池
H2
合成塔
(2×105Pa、300℃
铬锌触媒)
空气 (含CO2)
甲醇
溶液
(1) 分解池中主要物质是_______________。(填化学式)
(2) 在合成塔中,若有4400g CO2与足量H2反应,生成气态的H2O和甲醇,可放出5370kJ的热量,该反应的热化学方程式为_______________________________________。
(3) 该工艺体现了“绿色自由”构想的“绿色”理念的方面有_______________________(任答一条)。
(4) 一定条件下,往2 L恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,在不同催化剂作用下发生反应I、反应II与反应III,相同时间内CO2的转化率随温度变化如下图所示:
CO2转化率% 80 60
反应Ⅰ 反应Ⅱ 反应Ⅲ
a b
c
T1 T2 T3 T4
T5
温度(K)
(图中c点的转化率为66.67%,即转化了2/3)
①催化剂效果最佳的反应是 (填“反应I”、“反应II”、“反应III”)。同一种催化剂,温度越高,催化效果 (填“不变”、“增强”、“减弱”),分析其原因可能是_________(填字母)。
A.温度升高,平衡逆向移动 C.温度升高,催化剂脱附率增加
②b点v(正) v(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
③若此反应在a点时已达平衡状态,a点的转化率比c点高的原因是 。 ④c点时该反应的平衡常数K= 。
B.温度升高,催化剂失活 D.温度升高,平衡常数减小