25.(15分)某研究性学习小组设计了如图所示的定量测定装置,完成有关实验。装置中B是底面积为100 cm2,高20 cm的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以厘米为单位的刻度。其他夹持装置已略去。
[实验一] 甲同学用这套装置测定出了空气中氧气的体积分数。他的操作过程是:
① 检查装置的气密性;
② 加入液体X(H2O),调整A的高度,使B中液面位于刻度15.0 cm处;
③ 将过量的铁粉平铺在电热板上(加热板上的铁粉可与B容器中的气体充分接触),盖紧容器;
④ 通电加热铁粉,待充分反应后,冷却到原来的状况,调整A的高度使容器A、B中的液面保持水平,记录液面的刻度。
请回答下列问题:
(1)在操作①中检查装置气密性的方法是 。
(2)在该同学的实验中,下列物质可代替铁粉的有 (填序号)。
A.红磷 B.木炭 C.铜粉 D.镁粉
(3)在操作④结束后,装置B中的液面最接近的刻度是 cm(填整数)。
[实验二] 乙同学用此装置测定铁在氯气中燃烧产物的化学式。他的操作与甲不同之处是:将操作③中铁粉的质量改为1.0 g,并向容器B中充入氯气后(反应开始时B中液面仍位于15.0 cm处),再盖紧容器B。
请回答下列问题:
(4)在实验室里,用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,装配此气体发生器时,所需的主要玻璃仪器除圆底烧瓶外,还有 。
(5)在乙同学的实验中,B中的液体X为 。
(6)实验结束后,液面在刻度a cm处。若将实验条件近似看做标准状况,则生成物FeClx中x 的计算式为 。
(7)若乙同学在实验后读数时,A中液面高于B中液面,测定结果x将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
24.(15分)红矾钠(重铬酸钠:、具有强氧化性)是重要的基本化工原料,在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂,在化学工业和制药工业中也用作氧化剂,应用领域十分广泛。
实验室中红矾钠可用铬铁矿(主要成分:,含有氧化铝、二氧化硅等杂质)利用以下过程来制取。
(1)步骤①中反应的化学方程式为:
___________O2_____________
配平上述化学方程式,该反应的化学平衡常数的表达式为 ,在常温下该反应速度极慢,下列措施中能使反应速率增大的是 (填序号)。
A.升高温度 B.通入过量的空气 C.将原料粉碎 D.增加纯碱的用量
(2)如右图表示该反应在时达到平衡、在时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图判断,反应进行至min时,曲线发生变化的原因是
(用文字表达)。
(3)步骤②中所得的浸取液显碱性,其中除含有 外还含有铝、硅元素的化合物,它们的化学式可能是 、 。
(4)步骤③中需将浸取液的pH调至7~8并煮沸,其目的是 。
(5)步骤④中发生反应的离子方程式为: 。
23.(15分)已知X+、Y3+、Z-、W2-是短周期元素X、Y、Z、W形成的离子,下图中的甲、乙、丙均是由上述四种离子中的两种组成的化合物。
回答下列问题:
(1)Z的原子结构示意图为 。
(2)① 乙的化学式可能是 (写一种即可)。用离子方程式表示溶液A的pH<7的原因:_____________________________________。
② 若W2-和Z-具有相同电子层结构,则W与同族元素形成的相对分子质量为64的化合物与Z的单质的水溶液反应的化学方程式为 。
(3)Y单质可用来制造Y-空气燃料电池,该电池通常以溶液C或氢氧化钾溶液为电解质溶液,通入空气的电极为正极。
① 若以溶液C为电解质溶液时,正极的反应式为 。
② 若以氢氧化钾溶液为电解质溶液时,电池的总反应式为 。
22.(20分)如图所示,x轴上方有一匀强磁场,磁感应强度的方向垂直于纸面向里,大小为B,x轴下方有一匀强电场,电场强度的大小为E ,方向与y轴的夹角θ为450且斜向上方. 现有一质量为m电量为q的正离子,以速度v由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场,该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C点进入电场区域,该离子经C点时的速度方向与x轴正方向夹角为450. 不计离子的重力,设磁场区域和电场区域足够大。求:
(1)C点的坐标;
(2)离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间;
(3)离子第四次穿越x轴时速度的大小。
21.(19分) 如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP,其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,MN为其竖直直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量为m=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后在桌面上运动的位移与时间的关系为s=6t-2t2,物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s2,求
(1)BP间的水平距离。
(2)判断物块能否沿圆轨道到达M点。
20.(15分)一物体以一定的初速度,沿倾角可在0-90°之间任意调整的木板向上滑动,设它沿木板向上能达到的最大位移为。若木板倾角不同时对应的最大位移与木板倾角的关系如图所示。g取.求:
(l)物体初速度的大小
(2)物体与木板间的动摩擦因数
19.(18分)
(1)(6分)某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能 守恒定律,如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当绷直的悬线连接小球于A点由静止释放,悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动。在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上流下痕迹。用重垂线确定出A、B的投影点N、M,用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离s,即可验证机械能守恒定律。已知重力加速度为g,小球的质量为m。
① 用题中所给字母表示出小球平抛的初速度v0 。
② 用测出的物理量表示出小球从A到B过程中,重力势能的减少量= ,动能的增加量= 。
(2)(12分)在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池(电动势约为1.5 V,内电阻小于1.0Ω)
B.电流表G(满偏电流3 mA,内阻Rg=10Ω)
C.电流表A(0-0.6 A,内阻0.1Ω)
D.滑动变阻器R1(0-20Ω,10 A)
E.滑动变阻器R2(0-200Ω,l A)
F.定值电阻R0 (990Ω)
G.开关和导线若干
①某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲中所示的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是 图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前的字母代号).
②图乙为该同学根据①中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线
(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可得,被测电池的电动势
E= V,内阻r= Ω。
18. 如图所示,光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内,并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中。有一质量为m的导体棒以初速度v0从某位置开始在导轨上水平向右运动,最终恰好静止在A点。在运动过程中,导体棒与导轨始终构成等边三角形回路,且通过A点的总电荷量为Q。已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R,其余电阻不计。则
A. 该过程中导体棒做匀减速运动
B. 该过程中接触电阻产生的热量为
C. 开始运动时,导体棒与导轨所构成回路的面积为
D. 当导体棒的速度为时,回路中感应电流大小为初始时的一半
第Ⅱ卷(非选择题 共192分)
必考部分
第Ⅱ卷必考部分共9题,共157分。
17.一列简谐横波以1m/s的速度沿绳子由A向B传播。质点A、B间的水平距离x=3m,如图所示。若t=0时质点A刚从平衡位置开始向上振动,其振动方程为 cm。则B点的振动图象为下图中的
16.如图,绝缘光滑的圆环竖直放置在水平向右的匀强电场中,环上 a、c是竖直直径的两端,b、d是水平直径的两端,质量为m的带电小球套在圆环上,从a点由静止释放,沿abc运动到d点时的速度恰好为零。在沿a→b→c→d的过程中,小球
A.在b点的机械能最大 B.在b点的向心加速度最大
C.在d点的电势能最小 D.在d点的加速度为零
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