8. 答案解析:(易)考查对物质的量、阿伏加德罗常数相关知识的理解,答案:C。物质的摩尔质量单位是“g·mol-1”,物质的质量单位是“g”,A不正确;B中转移电子数应为2NA;500mL 0.5mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,SO42-的物质的量为3×0.5mol·L-1×0.5L=0.75mol,含SO42-数目为0.75NA,C正确。0.5NA个氧气分子为0.5mol ,在标准状况下所占的体积为0.5mol×22.4 L·mol-1 =11.2L,但常温常压下要比11.2L 略大,D不正确。
8.设NA为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.Cl2的摩尔质量与NA个Cl2分子的质量在数值和单位上都相等。
B.活泼金属从盐酸中置换出1molH2,转移电子数为NA
C.500mL0.5mol·L-1Al2(SO4)3溶液中,含SO42-数目为0.75NA
D.常温常压下,0.5 NA个一氧化碳分子所占体积是11.2L
7. 答案解析:(中难)考查元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用,答案:C。L层电子数为奇数的有锂、硼、氮、氟4种元素,锂是金属,硼、氮、氟是非金属。第三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、18、32。由左至右第8、9、10三列为Ⅷ族,是过渡元素,都是金属。最外层电子数为2的除第ⅡA族外,还有零族的He以及某些过渡元素。
7.根据中学化学教材所附元素周期表判断,下列叙述正确的是( )
A.L电子层为奇数的所有元素都是非金属
B.第三、四、五、六周期元素的数目分别是8、18、32、32
C.由左至右第8、9、10三列元素中没有非金属元素
D.只有第ⅡA族元素的原子最外层有2个电子
6. 答案解析:(易)考查物质的分类知识,答案:D。明矾[KAl(SO4) 2·12H2O]、胆矾(CuSO4·5H2O)、石膏(CaSO4·2H2O)等结晶水水合物有一定的组成,是纯净物。玻璃是多种硅酸盐的混合物;冰是水的固态,是纯净物;蔗糖有固定的组成(C12H22O11),是纯净物;天然橡胶是高分子化合物,一般来说,高分子化合物都不是纯净物,天然物质通常含有多种物质。王水是硝酸和盐酸的混合物。弱酸H2SiO3、H2CO3是弱电解质;NaHCO3是强电解质;SO2、CO2、CH3CH2OH、NH3非电解质;Cl2是单质,既不是电解质也不是非电解质。
6.下列表中对于相关物质的分类全部正确的一组是
编号 |
纯净物 |
混合物 |
弱电解质 |
非电解质 |
A |
明矾 |
蔗糖 |
NaHCO3 |
CO2 |
B |
天然橡胶 |
石膏 |
SO2 |
CH3CH2OH |
C |
冰 |
王水 |
H2SiO3 |
Cl2 |
D |
胆矾 |
玻璃 |
H2CO3 |
NH3 |
3.(复合场中受力+运动+恒定电流) 两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一边在同一水平面内,另一边垂直于水平面.质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R,整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中.当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时,cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动,设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好,重力加速度为g,求:
(1)ab杆匀速运动的速度v1;
(2)ab杆所受拉力F;
(3)ab杆以v1匀速运动时,cd杆以v2(v2已知)匀速运动,则在cd杆向下运动h过程中,整个回路中产生的焦耳热.
解:(1)ab杆向右运动时,ab杆中产生的感应电动势方向为a→b,
大小为
(1分)
cd杆中的感应电流方向为d→c,cd杆受到的安培力方向水平向右
安培力大小为 ① (2分)
cd杆向下匀速运动,有
②
(2分)
解①、②两式,ab杆匀速运动的速度为=
③
(1分)
(2)ab杆所受拉力F+μmg
④ (3分)
(3)设cd杆以速度向下运动
过程中,ab杆匀速运动了
距离,
, ∴
(2分)
整个回路中产生的焦耳热等于克服安培力所做的功
=
=
(2分)
2.(受力+运动+动能定理)如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L。有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L。将它们由静止释放,释放时下端距A为2L。当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大。
(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;
(2)求物块停止时的位置;
(3)要使所有物块都能通过B点,由静止释放时物块下端距A点至少要多远?
解:(1)当整体所受合外力零时,整块速度最大,设整体质量为m,则
(3分)
得
(2分)
(2)设物块停止时下端距A点的距离为x,根据动能定理
(3分)
解得
(1分)
即物块的下端停在B端
(3)设静止时物块的下端距A的距离为s,物块的上端运动到A点时速度为υ,根据动能定理
(2分)
物块全部滑上AB部分后,小方块间无弹力作用,取最上面一小块为研究对象,设其质量m0,运动到B点时速度正好减到0,根据动能定理
(2分)
得
(2分)
1.(复合场中受力+运动+能量守恒定律+恒定电流)如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨 MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角α=30°,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导轨电接触良好,金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路,灯泡的电阻RL=4R,定值电阻R1=2R,电阻箱电阻调到使R2=12R,重力加速度为g,现将金属棒由静止释放,试求:
(1)金属棒下滑的最大速度为多大?
(2)当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大,求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中,整个电路产生的电热;
(3)R2为何值时,其消耗的功率最大?消耗的最大功率为多少?
解:(1)当金属棒匀速下滑时速度最大,设最大速度为vm,达到最大时则有
mgsinθ=F安 (1分)
F安=ILB (1分)
(1分)
其中 R总=6R (1分)
所以 mgsinθ=
(1分)
解得最大速度
(1分)
(2)由能量守恒知,放出的电热 Q=2S0sinα-
(2分)
代入上面的vm值,可得
(2分)
(3)R2上消耗的功率
(1分)
其中
(1分)
又
(1分)
解以上方程组可得 (1分)
当时,R2消耗的功率最大
(1分)
最大功率
(1分)
7. 如图10-20所示,一块铜块左右两面接入电路中。有电流I自左向右流过铜块,当一磁感应强度为B的匀强磁场垂直前表面穿入铜块,从后表面垂直穿出时,在铜块上、下两面之间产生电势差,若铜块前、后两面间距为d,上、下两面间距为l。铜块单位体积内的自由电子数为n,电子电量为e,求铜板上、下两面之间的电势差U为多少?并说明哪个面的电势高。
[错解]电流自左向右,用左手定则判断磁感线穿过手心四指指向电流的方向,正电荷受力方向向上,所以正电荷聚集在上极板。随着正负电荷在上、下极板的聚集,在上、下极板之间形成一个电场,这个电场对正电荷产生作用力,作用力方向与正电荷刚进入磁场时所受的洛伦兹力方向相反。当电场强度增加到使电场力与洛伦兹力平衡时,正电荷不再向上表面移动。在铜块的上、下表面形成一个稳定的电势差U。研究电流中的某一个正电荷,其带电量为q,根据牛顿第二定律有
由电流的微观表达式I=nqSv
由几何关系可知 S=dl
[错解原因]上述解法错在对金属导电的物理过程理解上。金属导体中的载流子是自由电子。当电流形成时,导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动。在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子。
[分析解答]铜块的电流的方向向右,铜块内的自由电子的定向移动的方向向左。用左手定则判断:四指指向电子运动的反方向,磁感线穿过手心,大拇指所指的方向为自由电子的受力方向。图10-21为自由电子受力的示意图。
随着自由电子在上极板的聚集,在上、下极板之间形成一个“下正上负”的电场,这个电场对自由电子产生作用力,作用力方向与自由电子刚进入磁场时所受的洛伦兹力方向相反。当电场强度增加到使电场力与洛伦兹力平衡时,自由电子不再向上表面移动。在铜块的上、下表面形成一个稳定的电势差U。研究电流中的某一个自由电子,其带电量为e,根据牛顿第二定律有
由电流的微观表达式I=neSv=nedlv。
[评析]本题的特点是物理模型隐蔽。按照一部分同学的理解,这就是一道安培力的题目,以为伸手就可以判断安培力的方向。仔细分析电荷在上、下两个表面的聚集的原因,才发现是定向移动的电荷受到洛伦兹力的结果。因此,深入分析题目中所叙述的物理过程,挖出隐含条件,方能有正确的思路。
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