27.(12分)工业上以锂辉石(Li2O·A12O3·4SiO2,含少量Ca、Mg元素)为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下:
已知:① Li2O·Al2O3·4SiO2 + H2SO4(浓)Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓
T/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
S(Li2CO3)/g |
1.33 |
1.17 |
1.01 |
0.85 |
S(Li2SO4)/g |
34.2 |
32.8 |
31.9 |
30.7 |
(1)从滤渣1中分离出Al2O3的部分流程如下图所示,括号表示加入的试剂,方框表示所得到的物质。则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 ______。
(2)已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO3写出生成滤渣2反应的离子方程式:
。
(3)向滤液2中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是 。
(4)工业上,将Li2CO3粗品制备成高纯Li2CO3的部分工艺如下。
①将粗产品Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液,LiOH溶液作阴极液,两者用离子选择半透膜隔开,用惰性电极电解。阳极的电极反应式是 。
②电解后向产品LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液生成Li2CO3反应的化学方程式是 。
26.(20分)如图所示,两根固定的光滑的金属导轨水平部分与倾斜部分平滑连接,两导轨间距为L=0.5m,导轨的倾斜部分与水平面成θ=53°角.导轨的倾斜部分有一个匀强磁场区域abcd,磁场方向垂直于斜面向上,导轨的水平部分有n个相同的匀强磁场区域,磁场方向竖直向上,所有磁场的磁感应强度大小均为B=1T,磁场沿导轨的长度均为L=0.5m,磁场左、右两侧边界均与导轨垂直,导轨的水平部分中相邻磁场区域的间距也为L.现有一质量为m=0.5kg,电阻为r=0.2Ω,边长也为L的正方形金属线框PQMN,从倾斜导轨上由静止释放,释放时MN边离水平导轨的高度h=2.4m,金属线框在MN边刚滑进磁场abcd时恰好做匀速直线运动,此后,金属线框从导轨的倾斜部分滑上水平部分并最终停止.取重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)金属线框刚释放时MN边与ab的距离s;
(2)金属线框能穿越导轨水平部分中几个完整的磁场区域;
(3)整个过程中金属线框内产生的焦耳热.
25.(19分)如图为某生产流水线工作原理示意图.足够长的工作平台上有一小孔A,一定长度的操作板(厚度可忽略不计)静止于小孔的左侧,某时刻开始,零件(可视为质点)无初速地放上操作板的中点,同时操作板在电动机带动下向右做匀加速直线运动,直至运动到A孔的右侧(忽略小孔对操作板运动的影响),最终零件运动到A孔时速度恰好为零,并由A孔下落进入下一道工序.已知零件与操作板间的动摩擦因数μ1=0.05,零件与与工作台间的动摩擦因数μ2=0.025,不计操作板与工作台间的摩擦.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)操作板做匀加速直线运动的加速度大小;
(2)若操作板长L=2m,质量M=3kg,零件的质量m=0.5kg,则操作板从A孔左侧完全运动到右侧的过程中,电动机至少做多少功?
24.(15分)如图所示,竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点为光滑轨道的最高点且在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰好能通过B点,最后落到水平面C点处.求:
(1)释放点距A点的竖直高度;
(2)落点C到A点的水平距离.
23.(10分)某实验小组同学研究一白炽灯两端电压与电流的关系,得到了如下表格中的数
据:
U(V) |
0 |
0.9 |
2.4 |
3.6 |
5.4 |
7.2 |
10.2 |
14.4 |
I(mA) |
0 |
45 |
120 |
170 |
210 |
230 |
250 |
265 |
(1)请在图甲的坐标纸上用描点法画出电流与电压的关系图线.
(2)实验用到了下列器材:直流电源、滑动变阻器、电压表,电流表,开关及导线若干.请在图乙中以笔划线代替导线按实验要求将实物图补充完整.
(3)由图线可看出:该白炽灯的电阻随电压的增大而_________(选填“增大”或“减小”);根据实验数据及图线可推测:如果灯两端电压增大到20V(灯未被烧坏),那么通过灯的电流 ( )
A.一定大于390mA B.一定大于350mA
C.一定大于310mA D.一定小于310mA
21.在地面上以速率v1竖直向上抛出一个物体,物体落地时的速率为v2,若物体所受空气阻力的大小与其速率成正比,则物体在空中运动的时间 ( )
A. B. C. D.
第II卷 非选择题 共174分
22.(8分)用时间传感器代替秒表做“用单摆测定重力加速度”的实验装置如图甲所示.长为l0的摆线一端固定在铁架台上,另一端连接一质量为m,直径为d的小球,在摆球运动最低点的左、右两侧分别正对放置一激光光源和一光敏电阻,细激光束与球心等高.光敏电阻与自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化的图线如图乙所示.由此可知:
(1)该单摆的振动周期为______,用此装置测得的重力加速度表达式为g=_________.
(2)若保持摆线长不变,换用直径为原来的2倍且材料相同的摆球再进行实验,则图乙中的Δt将__________(填“变大”、“不变”或“变小”);该单摆的周期将________(填“变大”、“不变”或“变小”).
20.如图所示,在竖直虚线MN和PQ之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子(不计重力)以初速度v0由a点垂直MN进入这个区域,带电粒子沿直线运动,并从c点离开场区.如果撤去磁场,该粒子将从b点离开场区;如果撤去电场,该粒子将从d点离开场区.则下列判断正确的是 ( )
A.该粒子由b、c、d三点离开场区时的动能相同
B.该粒子由a点运动到b、c、d三点的时间均相同
C.匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D.若该粒子带负电,则电场方向竖直向下,磁场方向垂直于纸面向外
19.水平放置的汽缸被活塞分为体积相同的A、B两部分,活塞可以无摩擦自由移动且不漏气,气缸和活塞均用绝热材料制成.A、B中分别装有等质量的同种理想气体,初始时A、B的温度相同.现接通电源,对A缓慢加热一段时间后,断开电源,活塞移动到新的位置后处于平衡状态.加热后分别用pa、Va、Ta,pb、Vb、Tb表示A、B两部分气体的状态参量,Na、Nb分别表示A、B两部分气体分子单位时间与活塞碰撞的次数,则 ( )
A.pa>pb B.Ta>Tb C.Va<Vb D.Na>Nb
18.两列横波沿着同一条绳(绳沿x方向放置)相向传播,振幅都是20cm.实线波的频率为3.25Hz,沿x轴正方向传播;虚线波沿x轴负方向传播.某时刻两列波相遇,如图所示.则下列说法中正确的是 ( )
A.两列波在相遇区域发生干涉现象
B.图示时刻平衡位置x=3m的质点位于y=-20cm处
C.从图示时刻起再过0.25s,平衡位置x=4.25m的质点将位于y=-40cm处
D.从图示时刻起再过0.25s,平衡位置x=4.25m的质点将位于y=40cm处
17.如图所示,两细束平行单色光a、b射向置于空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面,设玻璃砖足够长,若发现玻璃砖的上表面只有一束光线射出,则下列说法中正确的是 ( )
A.其中有一束单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射
B.在玻璃中单色光a的传播速率大于单色光b的传播速率
C.若光束a恰好能使某金属发生光电效应,则b也能
D.减小光束与玻璃砖下表面间的夹角θ,上表面会有两束平行单色光射出
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