非选择题 （共10题 共180分）
21. （18分）在实验室测量两个直流电源的电动势和内电阻。电源甲的电动势大约为4.5V，
内阻大约为1.5Ω；电源乙的电动势大约为1.5V，内阻大约为1Ω。由于实验室条件有限，除了导线、开关外，实验室还能提供如下器材：
A. 量程为3V的电压表V
滑动变阻器 B. 量程为0.6A的电流表A1 A C. 量程为3A的电流表A2
V D. 阻值为4.0Ω的定值电阻R1 E. 阻值为100Ω的定值电阻R2
定值电阻 F. 最大阻值为10Ω的滑动变阻器R3 图1 G. 最大阻值为100Ω的滑动变阻器R4
（1）选择电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器等器材，采用图1所示电路测量电源
甲的电动势和内电阻。
①定值电阻应该选择 （填D或者E）；电流表应该选择 （填B或者C）； 滑动变阻器应该选择 （填F或者G）。
②分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，计算机拟合得到 如图2所示U—I图象，U和I的单位分别为V和A，拟合公式为U=﹣5.6I+4.4。 则电源甲的电动势E = V；内阻r = Ω（保留两位有效数字）。
000.10.20.30.40.50.612U = -5.6I + 4.41.53U 2.50.5I 0.7图2 ③在测量电源甲的电动势和内电阻的实验中，产生系统误差的主要原因是 A. 电压表的分流作用 B. 电压表的分压作用 C. 电流表的分压作用 D. 电流表的分流作用 E. 定值电阻的分压作用
定值电阻 K2 （2）为了简便快捷地测量电源乙的电动势和内电阻，选择电压表、
定值电阻等器材，采用图3所示电路。 V K1 ①定值电阻应该选择 （填D或者E）。
②实验中，首先将K1闭合，K2断开，电压表示数为1.48V。
图3
然后将K1、K2均闭合，电压表示数为1.23V。则电源乙电
动势E = V；内阻r = Ω（小数点后保留两位小数）。
22. （16分）如图所示，跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，经时间t0从跳台O
点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，运动员的质量为m。重力加速度为g。不计一切摩擦和空气阻力。求： （1）运动员经过跳台O时的速度大小v；
（2）从A点到O点的运动过程中，运动员所受重力做功的平均功率PG； （3）从运动员离开O点到落在斜坡上所用的时间t。
23. （18分）如图1所示，两根间距为l1的平行导轨PQ和MN处于同一水平面内，左端
连接一阻值为R的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中。一质量为m、横截面为正方形的导体棒CD垂直于导轨放置，棒到导轨左端PM的距离为l2，导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻。
（1）若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率
θ A h O ?B随时间t的变化关系式为 ?t?B?ksin?t，求回路中感应电流的有效值I； ?t（2）若CD棒不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为fm，磁感应强度B随时间t变
化的关系式为B=kt。求从t=0到CD棒刚要运动，电阻R上产生的焦耳热Q； （3）若CD棒不固定，不计CD棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度
为B。现对CD棒施加水平向右的外力F，使CD棒由静止开始向右以加速度a做匀加速直线运动。请在图2中定性画出外力F随时间t变化的图象，并求经过时间t0 ，外力F的冲量大小I。
M D 图1
N P B Q C F
R O
图2
t 24. （20分）如图1所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0，S1、S2为板上正对的小孔。金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔S1、S2所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为l；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴。M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间。电子的质量为m，电荷量为e，初速度可以忽略。不计电子重力和电子之间的相互作用。 （1）求电子到达小孔S2时的速度大小v；
（2）若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，
打在荧光屏上。求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x； （3）若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2
所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N。电子打在荧光屏上形成一条亮 线。忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两 板间的电压恒定。
a. 试分析在一个周期（即2t0时间）内单位长度亮线上的电子个数是否相同。 b. 若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n；若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律。
图1 S1 S2 M N Q P O x u 3U0 t0 O ﹣3U0 图2
2t0 t 荧光屏 25．（14分）硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等。 （1）工业制硫酸铜的方法很多。
① 方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是_______，此法的最大缺点是_______。
② 方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示： 稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是_______；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是_______；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是_______。
（2）氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫，同时制得硫酸铵。主要的工艺流程
如下图所示：
① 吸收塔中发生反应的化学方程式是_______。
② 有数据表明，吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间，生产效率较高。当控制一定流
量的尾气时，调节溶液的pH的方法是_______。
26．（14分）工业上用硫碘开路循环联产氢气和硫酸的工艺流程如下图所示：
请回答下列问题：
（1）在反应器中发生反应的化学方程式是_______。 （2）在膜反应器中发生反应：2HI(g)
H2(g)＋I2(g) ?H>0。若在一定条件密闭容器中
加入1 mol HI(g)，n(H2)随时间(t)的变化关系如下图所示： ① 该温度下，反应平衡常数K＝_______，若升高温度，K值将_______（填“增大”、“减小”或“不变”）。
② 用化学平衡原理解释使用膜反应器及时分离出H2的目的是_______。
（3）电渗析装置如下图所示：
① 结合电极反应式解释阴极区HIx转化为HI的原理是_______。 ② 该装置中发生的总反应的化学方程式是_______。 （4）上述工艺流程中循环利用的物质是_______。
27．（14分）甲、乙两同学用下图所示装置进行实验，探究硝酸与铁反应的产物。
文献记载：I．在浓硝酸和活泼金属反应过程中，随着硝酸浓度的降低，其生成的产物
有+4、+2、﹣3价等氮的化合物。