1、 - 1 - 20182019学年度第二学期南开区高三年级模拟考试(二) 理科综合 化学部分 化学试卷分为第卷(选择题)和第卷两部分,第卷1至 2 页,第卷3至 6页,共100分。 第卷 注意事项: 1答第I卷前,考生务必将自己的姓名、准考号、科目涂写在答题卡上。 2每题选出答案后,用 2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。I卷答案答在试卷上无效。 3本卷共6题,每题 6分,共 36分。在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。 以下数据可供解题时参考: 相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 Cu-64 1化
2、学与生活密切相关,下列说法不正确的是 A用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的 B人工合成的多氟碳化物可能作为未来的血液的替代品 C煤经气化和液化两个物理变化过程,可变为清洁能源 D禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂,可减少汽车尾气污染 2下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 选项 实验 现象 结论 A 将铜粉加入1.0 mol L1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝,有黑色固体出现 金属铁比铜活泼 B 将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO2的集气瓶 集气瓶中产生大量白烟,瓶内有黑色颗粒产生 CO2 具有氧化性 C 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分
3、反应后滴加KSCN溶液 有气体生成,溶液呈红色 稀硝酸将 Fe氧化为Fe3+ D 用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热 熔化后的液态铝滴落下来 金属铝的熔点较低 - 2 - 3下列分子或离子在指定的分散系中能大量共存的一组是 A空气:C2H2、CO2、SO2、NO B氢氧化铁胶体:H+、K+、S2、Br C银氨溶液:Na+、K+、NO3、NH3 H2O D重铬酸钾溶液:H+、Na+、SO42、葡萄糖分子 4草酸是二元中强酸,草酸氢钠溶液显酸性。常温下,向10 mL 0.01 mol L1 NaHC2O4溶液中滴加0.01 mol L1 NaOH溶液,随着NaOH溶液体积的增加
4、,溶液中离子浓度关系正确的是 AV NaOH(aq) = 0时,c(H+) = 1102 mol L1 BV NaOH(aq) 10 mL时,c(Na+) c(C2O42) c(HC2O4) 5一定温度下,10 mL 0.40 mol L1 H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的 体积(已折算为标准状况)如下表。 t/min 0 2 3 6 8 10 V(O2)/mL 0.0 9.9 17.2 22.4 26.5 29.9 下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计) A反应至6 min时,H2O2分解了50% B反应至6 min时,c(H2O2) = 0.20 mol L1 C0 6
5、 min的平均反应速率:v(H2O2)3.3102 mol/(L min) D6 10 min的平均反应速率:v(H2O2) 3.3102 mol/(L min) 6设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2 NA B密闭容器中1 mol PCl3与1 mol Cl2反应制备PCl5(g),增加2 NA个PCl键 C92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0 NA D高温下,0.1 mol Fe与足量水蒸气反应,生成的H2分子数为0.3 NA- 3 - 第卷 注意事项: 1用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2本
6、卷共4题,共64分。 7( 14分)下图是部分短周期元素(用字母x等表示)化合价与原子序数的关系图。 根据判断出的元素回答问题: (1)h在周期表中的位置是_。 (2)比较z、f、g、r常见离子的半径大小(用化学式表示,下同 ) :_;比较r、m的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱:_;比较d、m的氢化物的沸点:_。 (3)x与氢元素能形成多种化合物,其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子式) _,实验室制取该物质的化学方程式为:_。 (4)由y、m和氢元素组成一种离子化合物,写出其电子式:_。 (5)用铅蓄电池作电源,惰性电极电解饱和 em 溶液,则电解反应的生成物为(
7、写化学式)_。铅蓄电池放电时正极反应式为_。+8 原子序数 化合价 +6 +4 +2 0 2 4 6 x y z d e f g h w r m - 4 - 8( 18分)从薄荷油中得到一种烃A(C10H16),叫- 非兰烃,与A相关反应如下: 已知: (1)H的分子式为_。 (2)B所含官能团的名称为_。 (3)含两个COOCH3基团的C的同分异构体共有_种(不考虑手性异构),其中核磁共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体结构简式为_。 (4)B D,D E的反应类型分别为_、_。 (5)G为含六元环的化合物,写出其结构简式:_。 (6)F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂,该树脂名称为
8、_。 (7)写出E F的化学反应方程式:_。 (8)A的结构简式为_,A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有_种(不考虑立体异构)。AB DGE F(H) (C)KMnO4/H+H2(足量)/Pt(C3H4O3)H2/PtHBr浓H2SO4/(C6H8O4)足量NaOHC2H5OH/HOOHOORRCO+R COOHKMnO4/H+RRCCHR- 5 - 9( 18 分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70% Cu、25% Al、4% Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路
9、线: 请回答下列问题: (1)第步 Cu 与酸反应的离子方程式为_;得到滤渣1的主要成分为_。 (2)第步中加 H2O2的作用是_,使用 H2O2的优点是_;调溶液pH的目的是使_生成沉淀。 (3)第步所得CuSO4 5H2O制备无水CuSO4的方法是_。 (4)由滤渣2制取Al2(SO4)3 18H2O,探究小组设计了三种方案: 上述三种方案中,_方案不可行,原因是_;从原子利用率角度考虑,_方案更合理。 (5)探究小组用滴定法测定CuSO4 5H2O(Mr = 250)含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol L1 EDTA(H2Y2)标
10、准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA 溶液b mL。滴定反应为:Cu2+ + H2Y2= CuY2 + 2H+ 写出计算CuSO4 5H2O质量分数的表达式= _;下列操作会导致含量的测定结果偏高的是_。 a.未干燥锥形瓶 b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡 c.未除净可与EDTA 反应的干扰离子 滤渣2甲: 酸浸液 Al2(SO4)3 18H2OH2SO4 蒸发、冷却、结晶、过滤滤渣2乙: 酸浸液 Al2(SO4)3 18H2OH2SO4 蒸发、冷却、结晶、过滤滤液适量Al粉过滤滤渣2丙: 滤液 Al2(SO4)3 18H2ONaOH溶液 蒸发、冷却、结晶、过滤溶液过滤 H2SO4Cu、AlF
11、e、AuPt滤液1滤渣1滤液2滤渣2稀H2SO4浓HNO3加热,过滤H2O2,NaOH调溶液pH加热,过滤蒸发、冷却、结晶、过滤 CuSO4 5H2OAl2(SO4)3 18H2O- 6 - 10( 14分)CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题: (1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为_(写离子符号);若所得溶液pH=10,溶液中c(HCO3) : c(CO32) = _。(室温下,H2CO3的K1=4107;K2=51011) (2)CO2与CH4经催化重整不仅可以制得合成气,还对温室气体的减排具有重要意义。催化重整反应为:CH4
12、(g) + CO2(g) 2CO(g) + 2H2(g)。 已知:C(s) + 2H2(g) = CH4(g) H = 75 kJ mol1 C(s) + O2(g) = CO2(g) H = 394 kJ mol1 C(s) + O2(g) = CO(g) H = 111 kJ mol1 该催化重整反应的H=_。有利于提高CH4平衡转化率的条件是_(填标号)。 A低温低压 B低温高压 C高温低压 D高温高压 某温度下,在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应,达到平衡时CO2的转化率是50%,其平衡常数为_ mol2 L2。 反应中催化剂活性会因
13、积碳反应而降低,同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表: 积碳反应 CH4(g)= C(s) + 2H2(g) 消碳反应 CO2(g) + C(s)= 2CO(g) H/(kJ mol1) 75 172 催化剂X 33 91 活化能/ (kJ mol1) 催化剂Y 43 72 由上表判断,催化剂X_Y(填“优于”或“劣于”),理由是: _。 (3)在固态金属氧化物电解池中,高温共电解H2OCO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式,基本原理如图所示: X是电源的_极(填“正”或“负”)。 阴极的电极反应式是: H2O + 2e=H2 + O2 CO2 + 2e=CO + O2
14、 则总反应可表示为_。 1 2 催化剂 H2O CO2 H2 CO 多孔电极 金属氧化物电解质 多孔电极 电源 X Y O2 - 1 - 20182019学年度第二学期南开区高三年级模拟考试(二) 理科综合 化学部分答案 1C 2B 3C 4D 5D 6A 7( 14分) (1)第三周期第A族 (2分) (2)r(S2) r(O2) r(Mg2+) r(Al3+) (1分) HClO4 H2SO4 (1分) HF HCl (1分) (3)C2H2 (1分) CaC2 + 2H2O Ca(OH)2 + C2H2 (2分) (4) (2分) (5)H2、Cl2、NaOH (2分) PbO2(s)
15、+ 4H+(aq) + SO42(aq) + 2e = PbSO4(s) + 2H2O(l) (2分) 8( 18分) (1)C10H20 (1分)(2)羰基、羧基 (2分) (3)4 (每空2分,共 4 分) (4)加成反应(或还原反应) 取代反应 (每空1分,共 2 分) (5) (2分) (6)聚丙烯酸钠 (2分) (7) (2分) (8) (2分) 3 (1分)ClH N HHH+CH3OOC C COOCH3CH3CH3H3COOOO CH3CH3CHCOOHBr+2NaOH + NaBr + 2H2OC2H5OH CH2 CHCOONa- 2 - 9( 18分) (1)Cu + 4
16、H+ + 2NO3= Cu2+ + 2NO2+ 2H2O (2分) 或3Cu + 8H+ + 2NO3= 3Cu2+ + 2NO+ 4H2O Au、Pt (2分) (2)将 Fe2+氧化为Fe3+ 不引入杂质,对环境无污染 (每空2分,共 4 分) Fe3+、Al3+ (2分) (3)加热脱水 (1分) (4)甲 所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质 乙 (每空1分,共3分) (5) (3分) c (1分) 10( 14分) (1)CO32 (1分) 2 : 1 (2分) (2) +247 kJ mol1 (2分) C (1分) (2分) 劣于 (1分) 相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的
17、活化能大,积碳反应的速率小,而消碳反应活化能相对小,消碳反应速率大 (2分) (3)负 (1分) H2O + CO2 = H2 + CO + O2 (2分) (以上答案仅供参考,合理答案均给分) c mol L1b103L250 gmol15 a g 100% 1 3 通电 第 页 共 8 页 1 2018-2019 学年度第二学期 南开区高三年级模拟考试( 二 ) 理科综合 物理部分 本试卷分为第 卷(选择题)和第 卷两部分,共 120 分。 注意事项: 答卷前,考生务必用黑水笔和 2B 铅笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置;答题时,务必将 卷 答案用 2B 铅笔涂写在
18、答题卡上,将 卷答案用黑水笔填写在答题卡上相应位置,答在试卷上无效。考后请将答题卡交回。 第 卷 一、单项选择题(每小题 6 分,共 30 分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。) 1下列有关光现象的说法 正确的是 A在太阳光 照射下,水面上油膜出现彩色花纹是光的 全反射 现象 B 光导纤维丝的内芯材料的折射率比外套材料的折射率大 C 在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由绿光改为黄光,则条纹间距变 窄 D光的偏振现象说明光是一种纵波 2 已知氦离子( He+)的能级图如图所示,根据能级跃迁理论可知 A氦离子( He+)从 n 4 能级跃迁到 n 3 能级比从 n 3 能级跃迁到 n
19、 2 能级辐射出光子的频率低 B大量处在 n=3 能级的氦离子( He+)向低能级跃迁,只能发出2 种不同频率的光子 C氦离子( He+)处于 n 1 能级时,能吸收 45 eV 的能量 跃迁到n 2 能级 D氦离子( He+)从 n=4 能级跃迁到 n=3 能级,需要吸收能量 3 如图所示,质量均为 m 的 a、 b 两物体,放在两固定的水平挡板之间,物体间用一竖直放置的轻弹簧连接,在 b 物体上施加水平拉力 F 后,两物体始终保持静止状态,已知重力加速度为 g,下列说法正确的是 A a 物体对水平挡板的压力大小可能为 2mg B a 物体所受摩擦力的大小为 F C b 物体所受摩擦力的大小
20、为 F D 弹簧对 b 物体的弹力大小 可能为 mg 第 页 共 8 页 2 4 2016年 10月 17日, “ 神舟十一号 ” 载人飞船发射升空,运送两名宇航员前往在 轨运行 的 “ 天宫二号 ” 空 间实验室进行科学实验 , “ 神舟十一号 ” 与 “ 天宫二号 ” 的 对接变轨过程如图所示, AC 是椭圆轨道 的长轴。 “ 神舟十一号 ” 从圆轨道 先变轨到椭圆轨道 ,再变轨到圆轨道 ,与在圆轨道 运行的 “ 天宫二号 ” 实 施对接。下列 说法 正确的是 A “ 神舟十一号 ” 在 变轨过程中机械能不变 B 可 让 “ 神舟十一号 ” 先进入圆轨 道 , 然后加速追赶 “ 天宫二号
21、” 实现 对接 C “ 神舟十一号 ” 从 A 到 C 的平均 速率比 “ 天宫二号 ” 从 B 到 C 的 平均速率大 D “ 神舟十一号 ” 在轨道 上 经过 C 点的速 率 比 在轨 道 上 经过 C 点的速 率 大 5 如图所示,两块 水平 正对 放置的平行 金属板 a、 b 与电池相连,在距离两板等距的 M点有一个带电液滴处于静止状态。若将 a板向下平移一小段距离,但仍在 M点上方,稳定后,下列说法中正确的是 A液滴将向下加速运动 B M 点电势升高,液滴在 M 点的电势能将 增大 C M 点的电场强度变小 D在 a 板移动前后两种情况下,若将液滴从 a 板移到 b 板,电场力做功相
22、同 二、不定项选择题(每小题 6分,共 18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得 6分,选对但不全的得 3分,选错或不答的得 0分。) 6 2008 年 冬天 的冻 雨 使 我国部分 地区高压输电线因结冰而损毁严重。为消除高压输电线上的凌冰,有人设计了 利用电流的热效应除冰 的融冰思路:若在正常供电时,高压线上 输 电电压为 U, 输电 电流为 I,热耗功率为 P;除冰时,输电线上的热耗功率需变为 9P,则除冰时(认为输电功率和输电线电阻不变) A 输电电流为 3I B 输电电流为 9I C 输电电压为 3U D 输电电压为 13U 7 如图所示, A、 B和 O位于
23、同一条直线上,波源 O产生的横波沿该直线向左、右两侧传播,波速均为 v。当波源起振后经过时间 t1, A点起振,再经过时间 t2, B点起振,此后 A、 B两点的振动方向始终相反,则下列说法中正确的是 A A、 B 两点的起振方向相同 B 波源 周期的最大值为 t2 C 该列横波的波长为2221tnv( n 0, 1, 2, ) D A、 B 两点 到 O 点的距离 之 差 一定为半波长的奇数倍 第 页 共 8 页 3 8 飞机飞行时除受到发动机的推力 和空气阻力 外,还受到重力和机翼的升力,机翼的升力垂直于机翼所在平面向上,当飞机在空中盘旋时机翼倾斜 ( 如图所示 ) ,以保证 重力和机翼升
24、力的 合力提供向心力。设飞机以速率 v 在水平面内做半径为 R的匀速圆周运动时机翼与水平面成 角,飞行周期为 T。 则下列说法正 确的是 A 若飞行速率 v 不变, 增大,则半径 R 增大 B 若飞行速率 v 不变, 增大,则周期 T 增大 C 若 不变,飞行速率 v 增大,则半径 R 增大 D 若飞行速率 v 增大, 增大,则周期 T 可能不变 第 卷 9 ( 18 分) ( 1) 高空作业须系安全带 。 如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带 刚 对人产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落体运动) , 重力加速度为g, 设竖直向上为正方向,则此过程人的动量变化量为
25、 。 此后经历时间 t安全带达到最大伸长 量 ,若在此过程中 安全带 作用力始终竖直向上 , 则该段时间安全带对 人的平均作用力大小为 。 ( 2) 在做 “ 用单摆测定重力加速度 ” 的实验时, 为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是 A 须选用密度和直径都较小的摆球 B 须选用轻且不易伸长的细线 C 实验时须使摆球在同一竖直面内摆动 D 计时起 、 终点都应在摆球的最高点且不少于 30 次全振动的时间 某同学在野外做 “ 用单摆测定重力加速度 ” 的实验时,由于没有合适的摆球,他找到了一块外形不规则的石块代替摆球 , 如 上 图所示。 操作时,他用刻度尺测量摆线OM 的长度 L 作为摆长,
26、测出 n 次全振动的总时间 t,由 T tn得到周期 T,求出重力加速度 g (2T )2L,这样得到的重力加速度的测量值比真实值 _( 填 “ 大 ” 或 “ 小 ” ) 。为了克服摆长无法准确测量的困难,该同学将摆线长度缩短为 L ,重复上面的实验,得出周期 T ,由此他得到了较精确的重力加速度 值 g _。 第 页 共 8 页 4 ( 3) 在 “ 描绘小灯泡的伏安特性曲线 ” 的 实验中,需测量 一个 “ 2.5 V, 0.3 A” 的 小灯泡两端的电压和 通过它的电流。现有如下器材: 直流电源(电动势 3.0 V,内阻不计) 电流表 A1(量程 3 A,内阻约 0.1 ) 电流表 A
27、2(量程 600 mA,内阻约 5 ) 电压表 V1(量程 3 V,内阻约 3 k) 电压表 V2(量程 15 V,内阻约 15 k) 滑动变阻器 R1(阻值 0 10 ,额定电流 1 A) 滑动变阻器 R2(阻值 0 1 k,额定电流 300 mA) 在该实验中,电流表应选择 _,电压表应选择 _,滑动变阻器应选择 _。 为了减小实验误差,应选择以下哪个实验电路进行实验 下表是 某同学 在实验中测出的数据, 该 同学根据表格中的数据在方格纸上已画出除了第 6 组数据的对应点,请你在 I U 图象上画出第 6 组数据的对应点,并作出该小灯泡的伏安特性曲线。 1 2 3 4 5 6 7 8 9
28、10 11 12 13 I(A) 0 0.10 0.13 0.15 0.16 0.18 0.19 0.20 0.23 0.25 0.27 0.28 0.30 U(V) 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 0.80 1.00 1.40 1.80 2.00 2.20 2.50 实验中,如果把这个小灯泡和一个阻值为 9 的定值电阻串联在电动势为 3 V,内阻为 1 的直流电源上。则小灯泡消耗的实际功率约为 _W。 A B C D 第 页 共 8 页 5 10 ( 16 分) 质量 M 8 kg 的小车停放在光滑水平面上,在小车右端施加一水平恒力 F 8 N。当小车向右运动速度达到
29、v0 3 m/s 时,在小车的右端轻放一质量 m 2 kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数 0.2,假定小车足够长, g 10 m/s2。求 : ( 1) 小物块从放在车上开始 经过多长时间与小车 具有 相同 的 速度 及此时的速度 大小 ; ( 2) 从 小物块放在车 上开始经过 t0=3.0 s 摩擦力对 小物块 所做的功 。 第 页 共 8 页 6 11( 18 分 ) 喷墨打印机 的部分结构可简化为 如图所示 的装置。 两块水平放置、相距为 d的长金属板接在电压可调的电源上 , 两板之间的右侧 、 长度为 3d 的区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为 B。喷墨打印机的喷
30、口可在两极板左侧上下自由移动,并且从喷口连续不断喷出质量均为 m、速度水平且大小相等、带等量电荷的墨滴。调节电源电压至 U,使墨滴 在电场的左侧区域恰能沿水平方向向右做匀速直线运动。 重力加速度为 g。 ( 1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量; ( 2)要使墨滴不从两板间射出,求墨滴的入射速率应满足的条件。 第 页 共 8 页 7 12( 20 分)如图所示,虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图,其主要部件为缓冲滑块 K 和质量为 m 的缓冲车厢。在缓冲车厢的底板上,平行车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨 PQ、 MN。缓冲车的底部,还装有电磁铁(图中未画出),能产生垂直于导轨平面的匀强
31、磁场,磁场的磁感应强度为 B。导轨内的缓冲滑块 K 由高强度绝缘材料制成,滑块 K 上绕有闭合矩形线圈 abcd,线圈的 总电阻为 R,匝数为 n, ab 边长为 L。假设缓冲车以速度 v0与障碍物 C 碰撞后,滑块 K 立即停下,此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动,从而实现缓冲,一切摩擦阻力不计。 求 : ( 1) 缓冲车 缓冲 过程 最大加速度 am的大小 ; ( 2)若缓冲车厢向前移动距离 L 后速度为零,则此过程线圈 abcd 中通过的电量 q 和产生的焦耳热 Q; ( 3)若缓冲车以某一速度 v0(未知)与障碍物 C 碰撞后,滑块 K 立即停下,缓冲车厢所受的最大水平磁场力
32、为 Fm。缓冲车在滑块 K 停下后,其速度 v 随位移 x 的变化规律满足: v v0 2 2 2nBLmR x。要使导轨右端不碰到障碍物,则缓冲车与障碍物 C碰撞前,导轨右端 QN 与滑块 K 的 cd 边 的 距离至少多大 。 第 页 共 8 页 8 第 页 1 2018-2019 学年度第二学期 南开区高三年级模拟考试( 二 ) 理科综合 物理部分 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 B A C C D AD ACD CD 9( 1) ghm 2- ( 2 分) , 2m gh mgt ( 2 分) ( 2) BC( 2 分) ; 小 ( 2 分) ,g222 )(4 TT LL (
33、2 分) ( 3) A2 ( 1 分) V1( 1 分) R1( 1 分) C ( 1 分) 如图 ( 2 分 描点 1 分拟合线 1 分 ) 0.200.02W( 2 分) 10 ( 16 分) 解析: 解法一: ( 1)对物块有 mg ma1( 2 分) , 对小车有 F mg Ma2( 2 分) , 当二者停止相对运动时速度相等,设此时速度为 v1, 所用时间为 t1, 有 v1 v0+ a2 t1 ( 1 分) , v1 a1 t1 ( 1 分), a1 t1 v0+ a2 t1 ( 1 分) 得 v1 4 m/s ( 1 分) t1 2 s ( 1 分) ( 2)由 F ( M+m)
34、 a ( 2 分) a 0.8 m/s2 a a1 2 m/s2, 所以二者共速后共同运动 ( 1 分) 。 或 F0 ma mg, 所以二者共速后共同运动 ( 1 分) 。 v2 v1+ a( t0 t1) ( 1 分) Wf mv22 23.04 J ( 2+1 分) 或 x1 a1t12/2 x2 v1( t0 t1) + a( t0 t1) 2/2 W1 mg x1 W2 F0x2 W W1+ W2 23.04 J ( 4 分) 解法二: ( 1) 当二者停止相对运动时速度相等,设此时速度为 v1, 所用时间为 t1, 对物块有 mg t1 mv1( 2 分) , 对小车有( F mg
35、) t1 M( v1 v0) ( 3 分) , 第 页 2 得 v1 4 m/s ( 1 分) t1 2 s ( 1 分) ( 2) 对物块有 mg ma1( 2 分) , a1 2 m/s2, 由 F ( M+m) a ( 2 分) a 0.8 m/s2 a a1 2 m/s2, 所以二者共速后共同运动 ( 1 分) 或 F0 ma mg, 所以二者共速后共同运动 ( 1 分) 。 v2 v1+ a( t0 t1) ( 1 分) Wf mv22 23.04 J ( 2+1 分) 11( 18 分 ) 解析:( 1) 墨滴在电场的左侧区域做匀速直线运动,有 mg qE( 2 分), E U/d
36、 ( 2 分) 得 q mgd/U ( 2 分) 由平衡条件知 墨滴带负电( 2 分) ( 2)墨滴进入电场、磁场共存区域后,重力与电场力平衡,洛伦兹力提供 做 匀速圆周运动的向心力,有2vqvB mR( 2 分) 从上极板边缘射进的墨滴最容易从两板间射出,只要这个墨滴没有射出,其他墨滴就都不会射出。若墨滴刚好由极板左侧射出,则1 12Rd( 2 分) 联立 解 得21 2Bgdv U( 1 分) 同理,墨滴刚好从极板右侧射出,有 2 2 222(3 ) ( )R d R d ( 2 分)得 25联立解得25Bgdv U( 1 分) 要使墨滴不会从两极间射出,速率应该满足2252Bgd Bgd
37、vUU( 2 分) 12( 20 分) 解析 : ( 1)缓冲车以速度 v0与障碍物 C 碰撞后,滑块 K 立即停下,滑块相对磁场的速度大小为 v0,线圈中产生的感 应电动势最大,感应电流最大,安培力最大,缓冲车此时受到 的 电磁阻力最大 ,加速度最大。 则有 Em nBLv0 ( 1 分 ) mm EI R( 1 分 ) 线圈 ab 边受到的安培力 F nBImL ( 1 分 ) 第 页 3 根据牛 三律,缓冲车此时受到电磁阻力为 F F RvLBn 0222( 1 分 ) 根据牛二 律, F mam ( 1 分 ) am mRv0222( 1 分 ) ( 2)由法拉第电磁感应定律 得 E
38、n t tnBL2( 2 分 ) 由欧姆定律得EqI Rt ( 1 分 ) tIq -=( 1 分 ) 此过程线圈 abcd 中通过的电量2nBLq R( 1 分 ) 线圈产生的焦耳热 Q202m( 2 分 ) ( 3) 解法 一 : 若缓冲车以某一速度 v0与障碍物 C 碰撞后,滑块 K 立即停下,滑块相对磁场的速度大小为 v0,线圈中产生的感应电动势 E nBLv0 ( 1 分 ) 感应电流 EI R( 1 分 ) 此时 线圈 ab 边受到的安培力 最大,有 Fm nBIL 2 2 2 0m n B L vF R( 2 分 ) 解得 0 2 2= mFRn BL( 1 分 ) 由题意知,xmRLBnvv 2220 当 v 0 时,解得 x24 4 4FRnBL( 2 分 ) 解法 二 : 2 2 2 0m n B L vF R( 4 分 )(同上) 由xm