28.(15分)某工业铁红中混有一种黑色的铁的氧化物杂质,为了解杂质的成分及测定铁红的纯度,化学兴趣小组的同学进行了实验探究。请你参与过程分析与交流。
[查阅资料]
①铁的常见氧化物氧化亚铁(FeO)黑色固体,ω(Fe)=77.8%; 氧化铁(Fe2O3)红色固体,俗称铁红,ω(Fe)=70.0%;四氧化三铁(Fe3O4)黑色固体,俗称磁性氧化铁,ω(Fe)=72.4%。
②草酸(乙二酸H2CO4)在浓H2SO4存在下受热分解的化学方程式为:
[实验准备]
①实验的装置图如下
②药品及试剂
a、草酸 b、工业铁红 c、NaOH溶液 d、澄清石灰水 e、浓H2SO4 f、盐酸
[实验及数据]
取不同质量的样品进行实验,所得实验数据如下:
[讨论与分析]
(1)兴趣小组的同学拟以纯净的CO还原铁的氧化物,所设计的实验装置中D、E、F应分别盛放的试剂为 、 、 、(填写序号,下同),其作用依次是 。
上述装置还有不完善之处,你建议改进措施是
(2)由实验数据不难得出,有-组实验数据不可靠,该组数据是 (填序号),该工业粗铁红所含杂质的化学式为 。
(3)该工业铁红中ω(Fe2O3)= 。
27.(11分)如下图装置中,b电极用金属M制成,a、c、d为石墨电极,接通电源,金属M沉积于b极,同时a、d电极上产生气泡。试回答:
(1)a为 极,c极的电极反应式为 。
(2)电解开始时,在B烧杯的中央,滴几滴淀粉溶液,你能观察到的现象是: ,电解进行一段时间后,罩在c极上的试管中也收集到了气体,此时c极上的电极反应为 .
(3)当d极上收集到44.8mL气体(标准状况)时停止电解,a极上放出了 moL气体,若b电极上沉积金属M的质量为0.432g,,则此金属的摩尔质量为 。
26.(20分) 如图所示,矩形区域Ⅰ和Ⅱ内分别存在方向垂直于纸面向外和向里的匀强磁场(AA′、BB′、CC′、DD′为磁场边界,四者相互平行),磁感应强度大小均为B,矩形区域的长度足够长,两磁场宽度及BB′与CC′之间的距离均相同。某种带正电的粒子从AA′上的O1处以大小不同的速度沿与O1A成α=30°角进入磁场(如图所示,不计粒子所受重力),当粒子的速度小于某一值时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间均为t0;当速度为v0时,粒子在区域Ⅰ内的运动时间为
。求:
⑴粒子的比荷;
⑵磁场区域Ⅰ和Ⅱ的宽度d;
⑶速度为v0的粒子从O1到DD′所用的时间。
25. (18分)如图所示,EF为水平地面,O点左侧是粗糙的、右侧是光滑的。一轻质弹簧右端与墙壁固定,左端与静止在O点质量为m的小物块A连结,弹簧处于原长状态。质量为m的物块B在大小为F的水平恒力作用下由C处从静止开始向右运动,已知物块B与地面EO段间的滑动摩擦力大小为,物块B运动到O点与物块A相碰并一起向右运动(设碰撞时间极短),A、B虽接触而不粘连,当运动到D点时撤去外力F。已知CO 长度为4S,OD 长度为S,整个过程中弹簧都在其弹性限度内。求撤去外力后:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)物块B最终离O点的距离。
24.(16分)如图所示,两根相距为
=1m的足够长的平行光滑金属导轨,位于水平的xOy平面内,一端接有阻值为
的电阻.在
的一侧存在垂直纸面向里的磁场,磁感应强度B只随x的增大而增大,且它们间的关系为B=
x,其中
。一质量为m=0.5kg的金属杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动.当t=0时金属杆位于x=0处,速度为
=
,方向沿x轴的正方向。在运动过程中,有一大小可调节的外力F作用于金属杆,使金属杆以恒定加速度a=
沿x轴正方向匀加速直线运动。除电阻R以外其余电阻都可以忽略不计.求:当t=4s时施加于金属杆上的外力为多大。
23.(8分)听说水果也能做电池,某兴趣小组的同学将一个土豆做成“水果电池”。 同学们通过查阅资料知道这种水果的电动势大约1伏左右,又用量程为0-3V、内阻约50kΩ的伏特表测其两极时读数为0.96V。可是当他们将四个这样的水果电池串起来给标为“3V,0.5A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光。检查灯泡、线路均没有故障,而用伏特表直接测量其电压确实能达到3V多。
(1)据你分析,出现这种现象的原因应当是:
(不要求写分析、推导过程)。
(2)为了能尽可能准确测定“水果电池”的电动势和内阻,若实验室除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:
A.电流表A1(量程为0-0.6A ,内阻为1Ω)
B. 灵敏电流表A2(量程为0-0.6mA ,内阻为800Ω)
C.灵敏电流表A3(量程为0-300μA ,内阻未知)
D.滑动变阻器R1 (最大阻值约10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大阻值约2kΩ)
F.变阻箱(0-9999Ω)
①实验中应选择的器材是________ (填器材前的字母代号)。
②在方框中画出应采用的电路。
22.(10分)有人说矿区的重力加速度偏大,某兴趣小组用单摆测定重力加速度的实验探究该问题。
(1)用刻度尺测得摆长为,测量周期时用到了秒表,长针转一周的时间为30s,表盘上部的小圆共15大格,每一大格为1min,该单摆摆动n=50次时,长短针的位置如图所示,所用时间为t=________s。
(2)用以上直接测量的物理量的英文符号表示重力加速度的计算式为g=__________(不必代入具体数据)。
(3)若有一位同学在实验时测出多组单摆的摆长l和运动周期T,作出T2-
图象,就可以求出矿区的重力加速度.理论上T2-
图象是一条过坐标原点的直线,该同学根据实验数据作出的图象如图所示.
①造成图象不过坐标原点的原因最有可能是___________。
②由图象求出的重力加速度g=_______m/s2(取π2=9.87)。
21.质量为m的物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到水平力的作用。力的大小F与时间t的关系如图所示,力的方向保持不变,则下列说法正确的是
A.
时刻的瞬时速度为
B.在到
这段时间内物体发生的位移
C.时刻的瞬时功率为
D.在到
这段时间内,水平力的平均功率为
第Ⅱ卷(非选择题174分)
20.人眼对绿光最为敏感,如果每秒有6个绿光的光子射入瞳孔,眼睛就能察觉。现有一个光源以0.1W的功率均匀地向各个方向发射波长为m的绿光,已知瞳孔的直径为4mm,普朗克常量为h=6.63×10-34J·s,不计空气对光的吸收,则眼睛能够看到这个光源的最远距离约为
A. B.
C.
D.
19.如图所示,a、b、c、d是某匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点,电场线与矩形所在平面平行。 已知a点电势为16V,b点电势为20V,d点电势为8V。下列判断正确的是
A.c点电势高于a点电势
B.场强的方向由b指向d
C.c点的电势为12V
D.若一电子从b运动到c,电场力做功为-4eV
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