2013西城一模北京市西城区2013届高三第一次模拟考试 - 理综Word版含答案

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。

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