2010年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(四川卷)
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2010年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力
测试(四川卷)
第Ⅰ卷
本卷共21小题,每小题6分,共126分。
可能用到的相对原子质量:C 12 H 1 Cu 64 N 14 O 16
Fe 56 S 32
一、选择题(本题包括13小题。
每小题只有一个选项符合题意)
1.与酵母菌相比,硝化细菌具有的特点是()
A.无线粒体,只能通过无氧呼吸获得能量
B.无固氮酶,只能以含氮有机物作为氮源
C.无细胞核,只能通过出芽生殖方式繁殖后代
D.无染色体,只能在DNA水平产生可遗传变异
答案:1.D硝化细菌是原核生物,虽无线粒体,但仍可进行有氧呼吸;硝化细菌无固氮酶,但可以将氨气氧化为亚硝酸根离子和硝酸根离子,并从该过程中获得能量,这里的氨气是硝化细菌的无机氮源;硝化细菌无细胞核,其增殖方式是二分裂;硝化细菌无染色体,不可能产生染色体变异,只能在DNA水平产生可遗传变异。
2.下列对实验的相关叙述,正确的是()
A.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
B.纸层析法分离叶绿体色素的实验结果表明,叶绿素b在层析液中溶解度最低
C.调查人群中某种遗传病的发病率时,应选择有遗传病史的家系进行调查统计
D.鉴定蛋白质时,应将双缩脲试剂A液和B液混合以后再加入待检组织样液中
答案:2.B本实验欲证明淀粉酶能专一水解淀粉,但对蔗糖来说,加碘液后,若其不水解,溶液为棕黄色,若水解,其仍为棕黄色,不能证明淀粉酶对蔗糖无分解作用;分离叶绿体中色素时,叶绿素b色素带最靠下,说明在层析液中溶解度最低;调查遗传病的发病率时应在人群中随机进行;鉴定蛋白质时应先加双缩脲试剂A液,再加双缩脲试剂B液。
3.有人对不同光照强度下两种果树的光合特性进行研究,结果如下表(净光合速率以
B.光强小于0.5 mmol光子/m2·s,限制净光合速率的主要因素是叶绿素含量
C.光强大于0.7 mmol光子/m2·s,限制净光合速率的主要生态因素是CO2浓度
D.龙眼的最大光能利用率大于芒果,但龙眼的最大总光合速率反而小于芒果
答案:3.B表格数据显示(表中第二行和第四行),光强大于0.1 mmol/m2·s时,光照增强两种果树的光能利用率逐渐减少;对龙眼来说,光强从0.1 mmol/m2·s到0.7 mmol/m2·s 净光合速率一直在增加,因此光强为0.5 mmol/m2·s时,限制净光合速率的因素是光强,而不是叶绿素含量,同理可以判断芒果也是如此;光强大于0.7 mmol/m2·s时,龙眼、芒果的净光合速率都不再增加,限制因素是二氧化碳浓度;龙眼的最大光能利用率(2.30)大于芒果
(1.20),但龙眼的最大总光合速率(8.50+0.6=9.1)反而小于芒果(7.6+2.1=9.7)。
4.某同学感冒发热39 ℃,伴有轻度腹泻。
与病前相比,此时该同学的()
A.呼吸、心跳加快,心肌细胞中ATP大量积累
B.汗液分泌增多,尿量减少,血浆Na+浓度降低
C.甲状腺激素分泌增多,代谢增强,产热量增加
D.糖元合成增强,脂肪分解加快,尿素合成增多
答案:4.C心肌细胞不可能大量积累A TP;汗液分泌增多时尿量尽管减少,但血浆钠离子浓度仍然增高,原因是①排出汗液的数量比少排的尿量要多,②患者还轻度腹泻;感冒发烧时体温升高是一种防御机制,此时人体产热量增加以升高体温;由于甲状腺活动加强,而甲状腺激素能加速体内物质的氧化分解,所以糖元分解加快,脂肪分解加快,甚至利用蛋白质而使尿素含量增加。
5.某实验室做了下图所示的实验研究,下列相关叙述,正确的是()
A.与纤维母细胞相比,过程①形成的诱导干细胞的全能性较低
B.过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
C.每个Y细胞只产生一种抗体,故过程③不需要选择性培养基进行筛选
D.过程④产生的单抗,不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外
答案:5.D诱导干细胞的全能性高于纤维母细胞;过程②是细胞的分化过程,即基因的选择性表达过程,但遗传物质一般不会变化;病毒蛋白质外壳上有多个抗原决定簇,经刺激分化产生的效应B细胞所产生的抗体不一定是需要的抗体,因此仍需筛选;抗体的分泌是外排作用,而不是跨膜运输,不需要细胞膜上的载体蛋白协助。
6.节能减排对发展经济、保护环境有重要意义。
下列措施不能减少二氧化碳排放的是( )
A.利用太阳能制氢
B.关停小火电企业
C.举行“地球一小时”熄灯活动
D.推广使用煤液化技术
6.D 煤液化后,燃烧最后还是生成CO2,不能减少CO2的排放,D错误。
7.N A表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L二氯甲烷的分子数约为N A个
B.盛有SO2的密闭容器中含有N A个氧原子,则SO2的物质的量为0.5 mol
C.17.6 g丙烷中所含的极性共价键为4N A个
D.电解精炼铜时,若阴极得到电子数为2N A个,则阳极质量减少64 g
7.B 标准状况下,二氯甲烷为液体,A错误;1 mol丙烷中含有8 mol C—H极性共价键,2 mol C—C非极性共价键,17.6 g丙烷为0.4 mol,所以所含极性键为0.4 mol×8=3.2 mol=3.2N A,C错误;因为阳极不是纯铜,含有Zn、Ag、Au等金属所以D错误。
8.下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表ⅡA族
B.主族元素X、Y能形成XY2型化合物,则X与Y的原子序数之差可能为2或5
C.氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D.同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
8.B He最外层电子数为2,位于0族,A错误;由MgCl2、CO2可知B正确;HF分子间可以形成氢键,其沸点比氯化氢的高,C错误;CO2是分子晶体、SiO2是原子晶体,D错误。
9.下列离子方程式书写正确的是( )
A.向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液:
Al3++2SO2
4-+2Ba2++4OH-===2BaSO
4↓+AlO2
-+2H
2O
B .向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸:Fe(OH)2+2H +===Fe 2++2H 2O
C .向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液:NH 4++OH -===NH 3·H 2O
D .向CH 2BrCOOH 中加入足量的氢氧化钠溶液并加热:
CH 2BrCOOH +OH -CH 2BrCOO -+H 2O
9.A 明矾KAl(SO 4)2·12H 2O 溶于水电离生成Al 3+与SO 24-的物质的量之比为1∶2,因
为Ba(OH)2过量,所以Al 3+与SO 24-均完全反应,即参加反应的Al 3+与SO 24-的物质的量之比为1∶2,1 mol Al 3+与4 mol OH -反应生成AlO 2-,2 mol SO 24-与2 mol Ba 2+生成2 mol BaSO 4,A 正确;硝酸具有强氧化性,与氢氧化亚铁反应生成Fe 3+,B 错误;H 2PO 4-也与过量的OH -反应,C 错误;CH 2BrCOOH 与过量的氢氧化钠溶液共热,不仅发生酸碱中和,还会发生水解反应生成HO —CH 2COONa ,D 错误。
10.有关①100 mL 0.1 mol·L -1 NaHCO 3、②100 mL 0.1 mol·L -1 Na 2CO 3两种溶液的叙
述不正确...
的是( ) A .溶液中水电离出的H +个数:②>①
B .溶液中阴离子的物质的量浓度之和:②>①
C .①溶液中:c (CO 23-)>c (H 2CO 3)
D .②溶液中:c (HCO 3-)>c (H 2CO 3)
10.C 等浓度的Na 2CO 3与NaHCO 3溶液,Na 2CO 3的水解程度大,所以水电离出的H +多,A
正确;在Na 2CO 3溶液中CO 23-+H 2O HCO 3-+OH -,NaHCO 3溶液中HCO 3-+H 2O H 2CO 3
+OH -,由此可看出NaHCO 3溶液中阴离子较少,B 正确;NaHCO 3溶液显碱性,水解程度(HCO 3-+H 2O H 2CO 3 +OH -)大于电离程度(HCO 3
-CO 23-+H +),所以生成的H 2CO 3 的物质的量大于生成CO 23-的物质的量,C 错误;CO 23-的第一步水解远远大于第二步,D 正确。
11.中药狼把草的成分之一M 具有消炎杀菌作用,M 的结构如图所示:
下列叙述正确的是( )
A .M 的相对分子质量是180
B .1 mol M 最多能与2 mol Br 2发生反应
C .M 与足量的NaOH 溶液发生反应时,所得有机产物的化学式为C 9H 4O 5Na 4
D .1 mol M 与足量NaHCO 3反应能生成2 mol CO 2
11.C M 的分子式为C 9H 6O 4,相对分子质量为178,A 错误;苯环上酚羟基邻对位共有两个H ,另外一个环上还有一个C===C 双键,最多消耗3 mol Br 2,B 错误;M 中含有酯基,发生水解后,苯环上含有3个酚羟基,还生成一个羧基,所以1 mol M 共与4 mol NaOH 反应,所得有机物的化学式为C 9H 4O 5Na 4,C 正确;酚羟基不与碳酸氢钠反应,D 错误。
12.标准状况下V L 氨气溶解在1 L 水中(水的密度近似为1 g·mL -1),所得溶液的密
度为ρ g·mL -1,质量分数为w 。
物质的量浓度为c mol·L -1,则下列关系中不正确...
的是( )
A .ρ=(17V +22 400)/(22.4+22.4V )
B .w =17c /(1 000ρ)
C .w =17V /(17V +22 400)
D .c =1 000Vρ/(17V +22 400)
12.A n (NH 3)=22.4V 、m (NH 3)=1722.4V 、m (H 2O)=1 000,溶液质量=1722.4
V +1 000。
ρ=溶液质量溶液体积
,A 选项中溶液体积、溶液质量均错误;B 选项,假设溶液体积为1 L ,所
以溶质的物质的量为c,质量=17c,溶液的质量为1 000ρ,依w=溶液质量
溶液质量
可知B选项
正确;C选项w=溶液质量
溶液质量
=3
()
m NH
溶液质量
=
17
22.4
17
1000
22.4
V
V
+
,正确;c=3
n(NH)
溶液体积
=
22.4
V
ρ溶液质量/1000=
22.4
17
(1000)/1000
22.4
V
V
ρ
+
,D正确。
13.反应a M(g)+b N(g) c P(g)+d Q(g)达到平衡时,M的体积分数y (M)与反应条件的关系如图所示。
其中z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比。
下列说法正确的是( )
平衡时M的体积分数与反应条件的关系图
A.同温同压同z时,加入催化剂,平衡时Q的体积分数增加
B.同压同z时,升高温度,平衡时Q的体积分数增加
C.同温同z时,增加压强,平衡时Q的体积分数增加
D.同温同压时,增加z,平衡时Q的体积分数增加
13.B 催化剂对平衡无影响,A错误;升高温度,平衡右移,M的体积分数降低,Q的体积分数增大,B正确;650 ℃时,观察图(1)和图(2),图(2)压强较大,平衡时M的体积分数增大, Q的体积分数减小,C错误;z表示反应开始时N的物质的量与M的物质的量之比,所以增加z相当于增大N的量,平衡右移a M(g)+b N(g) c P(g)+d Q(g),但Q的体积分数不一定增大(如无限制地加入N,最后M的量很小),D错误。
14.下列现象中不能说明分子间存在分子力的是( )
A.两铅块能被压合在一起
B.钢绳不易被拉断
C.水不容易被压缩
D.空气容易被压缩
答案:14.D 两铅块能被压合在一起,说明分子间存在引力;钢绳不易被拉断说明分子间存在引力;水不易被压缩,说明分子间存在斥力;空气容易被压缩,是因为分子间距离很大,作用力近似为零.综上所述,应选D项.
15.下列说法正确的是( )
A.α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部
B.氢原子跃迁发出的光从空气射入水时可能发生全反射
C.裂变反应有质量亏损,质量数不守恒
D.γ射线是一种波长很短的电磁波
答案:15.D α粒子大角度散射表明原子核带正电,且质量很大,A项错误;发生全反射应由光密介质射入光疏介质,光从空气射入水不可能发生全反射,B项错误;裂变反应有质量亏损,但质量数守恒,C项错误;γ射线是一种电磁波,且波长很短,D项正确.16.一列简谐横波沿直线由A向B传播,A、B相距0.45 m,下图是A处质点的振动图象.当A处质点运动到波峰位置时,B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动,这列
波的波速可能是( )
A .4.5 m/s
B .3.0 m/s
C .1.5m/s
D .0.7 m/s
答案:16.A 由波的图象及周期性可以判断AB =(n +14)λ=0.45 m ,所以λ= 1.841
n + m ,由振动图象可知周期T =0.4 s ,所以波速v =T λ= 4.541
n +m/s.当n =0时,v =4.5 m/s ;当n =1时,v =0.9 m/s ;当n =2时,v =0.5 m/s ,所以只有A 项正确.
17.a 是地球赤道上一幢建筑,b 是在赤道平面内做匀速圆周运动、距地面9.6×106 m
的卫星,c 是地球同步卫星,某一时刻b 、c 刚好位于a 的正上方(如图甲所示),经48 h ,a 、
b 、
c 的大致位置是图乙中的(取地球半径R =6.4×106 m ,地球表面重力加速度g =10 m/s 2,
)
甲
乙
答案:17.B 由G
()2Mm R h +=m 224T π (R +h )可得T ==
,代入数据可求得b 的周期为20 000 s .从图甲位置经48 h 后,同步卫星c 应位于a 的正上方,而卫星b 绕地球做完整圆周运动的次数为8.64次,可以判断只有B 项符合要求.
18.用波长为2.0×10-7 m 的紫外线照射钨的表面,释放出来的光电子中最大的动能是
4.7×10-19 J .由此可知,钨的极限频率是(普朗克常量h =6.63×10-34 J·s,光速c =3.0×108 m/s ,结果取两位有效数字)( )
A .5.5×1014 Hz
B .7.9×1014 Hz
C .9.8×1014 Hz
D .1.2×1015 Hz
答案:18.B 由爱因斯坦光电效应方程得h c λ
=hν0+E km ,代入数据解得ν0=7.9×1014 Hz ,B 项正确.
19.图甲所示电路中,A 1、A 2、A 3为相同的电流表,C 为电容器,电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同,线圈L 的电阻不计.在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在t 1~t 2时间内( )
A.电流表A1的示数比A2的小
B.电流表A2的示数比A3的小
C.电流表A1和A2的示数相同
D.电流表的示数都不为零
答案:19.C 由题图乙可知,变压器副线圈中产生恒定的感应电动势和感应电流,电感L对直流电没有阻碍作用,电容C中没有电流通过,所以只有C项正确.
20.如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动。
若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )
A.变为0 B.先减小后不变
C.等于F D.先增大再减小
答案:20.AB a导轨在恒力F作用下加速运动,闭合回路中产生感应电流,导轨b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大.由力的平衡条件可知,b导轨受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小到零,然后沿斜面向下逐渐增大,所以A、B两项正确,C、D两项错误.
21.如图所示,圆弧虚线表示正点电荷电场的等势面,相邻两等势面间的电势差相等.光滑绝缘直杆沿电场方向水平放置并固定不动,杆上套有一带正电的小滑块(可视为质点),滑块通过绝缘轻弹簧与固定点O相连,并以某一初速度从M点运动到N点,OM<ON.若滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.滑块从M到N的过程中,速度可能一直增大
B.滑块从位置1到2的过程中,电场力做的功比从位置3到4的小
C.在M、N之间的范围内,可能存在滑块速度相同的两个位置
D.在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的三个位置
答案:21.AC 由于滑块在M、N时弹簧的弹力大小相等,所以滑块在M点时弹簧被压缩,滑块在N点时弹簧被拉伸.在导轨MN之间靠近左半部分,滑块一直加速,在靠近N点附近若电场力大于弹力沿MN方向的分力时,加速度向右,滑块继续加速,所以A项正确.由于位置1、2间电场强度大于3、4间电场强度,所以位置1、2间电势差大于3、4间电势差,所以滑块从位置1到2的过程中电场力做的功大于从位置3到4做的功,B项错误.滑块从M运动到N的过程中,只有弹力和电场力做功,当合力做功为零时,滑块的动能变化为零,即可能存在滑块速度相同的两个位置,C项正确.在整个过程中,只有一个弹簧处于原长的位置,此时合外力等于电场力;当滑块处于O点正下方时,弹簧弹力沿MN方向分力为零,所以合外力也等于电场力;所以,在M、N之间可能存在只由电场力确定滑块加速度大小的位置有两个,D项错误.
第Ⅱ卷
本卷共10题,共174分。
22.(1)①用多用电表探测图甲所示黑箱发现:用直流电压挡测量,E、G两点间和F、G
两点间均有电压,E、F两点间无电压;用欧姆挡测量,黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点,红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点,阻值很小,但反接阻值很大.那么,该黑箱内元件的接法可能是图乙中的______.
甲
乙
②在物理兴趣小组活动中,一同学利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的关系”的实验.
电压表量程3 V 内阻约为900 Ω
电压表量程10 V 内阻约为3 kΩ
电流表量程60 mA 内阻约为5 Ω
电源E1电动势1.5 V 内阻约为0.2 Ω
电源E2电动势4.5 V 内阻约为0.4 Ω
滑动变阻器(最大阻值为10 Ω)、粗细均匀的同种电阻丝、开关、导线和刻度尺
其主要实验步骤如下:
A.选取图中器材,按示意图连接电路
B.用伏安法测定电阻丝的阻值R
C.用刻度尺测出电阻丝的长度L
D.依次减小电阻丝的长度,保持电路其他部分不变,重复步骤B、C
E
(Ⅰ)_______________________________________________________________________ _
(Ⅱ)_______________________________________________________________________ _
(2)有4条用打点计时器(所用交流电频率均为50 Hz)打出的纸带A、B、C、D,其中一条是做“验证机械能守恒定律”实验时打出的.为找出该纸带,某同学在每条纸带上选取了点迹清晰的、连续的4个点,用刻度尺测出相邻两个点间的距离依次为s1、s2、s3.请你根据下列s1、s2、s3的测量结果确定该纸带为______.(已知当地的重力加速度为9.791 m/s2) A.61.0 mm 65.8 mm 70.7 mm
B.41.2 mm 45.1 mm 53.0 mm
C.49.6 mm 53.5 mm 57.3 mm
D.60.5 mm 61.0 mm 60.6 mm
答案:22.答案:(1)①B②(Ⅰ)电源改选E2
(Ⅱ)判断电流表的内外接法,作出相应调整
(2)C
解析:(1)①由于黑表笔接E 点,红表笔接F 点时,阻值很小,但反接阻值很大,说明E 点接二极管正极,F 点接二极管负极,只有B 项符合要求.
②(Ⅰ)由于电压表的量程为3 V ,为使测量误差减小,电源应改选E 2.
(Ⅱ)电阻丝长度减小时,电阻较小,若采用电流表的内接法,误差较大,所以应根据实际情况作出相应调整.
(2)在“验证机械能守恒定律”实验中,物体做自由落体运动,相邻两段位移差为Δh
=s 2-s 1=s 3-s 2=g Δt 2=9.791×0.022 m =3.92 mm ,只有C 项中数据符合要求.
23.质量为M 的拖拉机拉着耙来耙地,由静止开始做匀加速直线运动,在时间t 内前进的距离为s .耙地时,拖拉机受到的牵引力恒为F ,受到地面的阻力为自重的k 倍,耙所受阻力恒定,连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变.求:
(1)拖拉机的加速度大小.
(2)拖拉机对连接杆的拉力大小.
(3)时间t 内拖拉机对耙做的功.
答案:23.答案:(1) 22s t (2)1cos θ [F -M (kg +22s t )] (3)[F -M (kg +22s
t )]s
解析:(1)由匀变速运动的公式:s =
12at 2 ① 得:a =22s
t . ②
(2)设连接杆对拖拉机的拉力为f ,由牛顿第二定律得:
F -kMg -f cos θ=Ma ③
根据牛顿第三定律,联立②③式,解得拖拉机对连接杆的拉力大小为: f ′=f =1cos θ
[F -M (kg +22s t )]. ④ (3)拖拉机对耙做的功:W =f ′s cos θ ⑤ 联立④⑤式,解得:W =[F -M (kg +22s
t )]s .
24.如图所示,电源电动势E 0=15 V ,内阻r 0=1 Ω,电阻R 1=30 Ω,R 2=60 Ω.间距d =0.2 m 的两平行金属板水平放置,板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度B =1 T 的匀强磁场.闭合开关S ,板间电场视为匀强电场,将一带正电的小球以初速度v =0.1 m/s 沿两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻值为R x ,忽略空气对小球的作用,
取g =10 m/s 2.
(1)当R x =29 Ω时,电阻R 2消耗的电功率是多大?
(2)若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰,碰时速度与初速度的夹角为60°,则R x 是多少?
答案:24.答案:(1)0.6 W (2)54 Ω
解析:(1)设R 1和R 2的并联电阻为R ,有
R =
1212
R R R R + ① R 1两端的电压为:U =00x E R r R R ++ ② R 2消耗的电功率为:P =2
2
U R ③ 当R x =29 Ω时,联立①②③式,代入数据,得
P =0.6 W . ④
(2)设小球质量为m ,电荷量为q ,小球做匀速圆周运动时,有:qE =mg ⑤
E =U d
⑥ 设小球做圆周运动的半径为r ,有
qvB =2
mv r
⑦ 由几何关系有
r =d ⑧ 联立①②⑤⑥⑦⑧式,代入数据,解得
R x =54 Ω.
25.如图所示,空间有场强E =0.5 N/C 的竖直向下的匀强电场,长l =
的不可伸长的轻绳一端固定于O 点,另一端系一质量m =0.01 kg 的不带电小球A ,拉起小球至绳水平后,无初速释放.另一电荷量q =+0.1 C 、质量与A 相同的小球P ,以速度v 0=
m/s 水平抛出,经时间t =0.2 s 与小球A 在D 点迎面正碰并粘在一起成为小球C ,碰后瞬间断开轻绳,同时对小球C 施加一恒力,此后小球C 与D 点下方一足够大的平板相遇.不计空
气阻力,小球均可视为质点,取g =10 m/s 2
.
(1)求碰撞前瞬间小球P 的速度.
(2)若小球C 经过路程s =0.09 m 到达平板,此时速度恰好为0,求所加的恒力.
(3)若施加恒力后,保持平板垂直于纸面且与水平面的夹角不变,在D 点下方任意改变平板位置,小球C 均能与平板正碰,求出所有满足条件的恒力.
答案:25.答案:(1)6 m/s 与水平方向夹角为30°
(2)
4
N ,与竖直方向夹角为30° (3)F 1
N(0≤θ<120°) 解析:(1)设P 的加速度为a 0、到D 点时竖直速度为v y 、合速度大小为v 1、与水平方向的夹角为β,有:
mg +qE =ma 0
v y =a 0t
v 21=v 20+v 2y
tan β=0y
v v
联立上述方程,代入数据,解得:v 1=6 m/s
β=30°.
(2)设A 碰前速度为v 2,此时轻绳与竖直线的夹角为β,由动能定理得:
mgl cos β=12
mv 22
设A 、P 碰撞后小球C 的速度为v ,由动量守恒定律,得:
mv 1-mv 2=2mv
小球C 到达平板时速度为零,应做匀减速直线运动,设加速度大小为a ,有v 2=2as
设恒力大小为F ,与竖直方向夹角为α,如图,由牛顿第二定律,得:
F cos(90°-α-β)-2mg sin β-qE sin β=2ma
F sin(90°-α-β)-2mg cos β-qE cos β=0
代入相关数据,解得:F =4
N α=30°.
(3)由于平板相距D 点无限远,小球C 必做匀速或匀加速直线运动,恒力F 1的方向可从竖直向上顺时针转向无限接近速度方向,设恒力与竖直向上方向的角度为θ,有:
0≤θ<(90°+30°)=120°
在垂直于速度方向上,有
F 1cos(β-θ)=(2mg +qE )cos β
则F 1大小满足的条件为
F 1N(式中0≤θ<120°). 26.短周期元素形成的常见非金属固体单质A 与常见金属单质B ,在加热条件下反应生成化合物C ,C 与水反应生成白色沉淀D 和气体E ,D 既能溶于强酸,也能溶于强碱。
E 在足量空气中燃烧产生刺激性气体
G ,G 在大气中能导致酸雨的形成。
E 被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F 。
溶液F 在空气中长期放置发生反应,生成物之一为
H 。
H 与过氧化钠的结构和化学性质相似,其溶液显黄色。
请回答下列问题:
(1)组成单质A的元素位于周期表中第__________周期,第__________族。
(2)B与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:
________________________________________________________________________。
(3)G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。
该反应的氧化产物为________,当生成2 mol二氧化氯时,转移电子______ mol。
(4)溶液F在空气中长期放置生成H的化学反应方程式为:
________________________________________________________________________。
(5)H的溶液与稀硫酸反应产生的现象为________________________________________
________________________________________________________________________。
26.答案:(1)三ⅥA
(2)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
(3)硫酸钠(Na2SO4) 2
(4)4Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2Na2S2
(或2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S Na2S+S===Na2S2)
(5)溶液由黄色变为无色,产生浅黄色沉淀和(臭鸡蛋气味的)气体
解析:由D既能溶于强酸,也能溶于强碱可知D为Al(OH)3、B为Al,E在空气中燃烧生成形成酸雨的刺激性气体G,可知E为H2S、G为SO2、A为S、C为Al2S3、F为Na2S、H为Na2S2;NaClO3中Cl的化合价为+5, ClO2中Cl的化合价为+4,所以生成1 mol的ClO2转移1 mol电子。
Na2S2与稀硫酸发生歧化反应,生成浅黄色沉淀S,放出刺激性气味的气体H2S,同时生成Na2SO4溶液。
27.碘被称为“智力元素”,科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。
碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂,它的晶体为白色,可溶于水。
碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。
以碘为原料,通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。
请回答下列问题:
1.惰性电极
2.直流电源
3.离子交换膜 4.冷却水
(1)碘是______(填颜色)固体物质,实验室常用____________________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前,先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液,溶解时发生反应:
3I2+6KOH===5KI+KIO3+3H2O,将该溶液加入阳极区。
另将氢氧化钾溶液加入阴极区,电解槽用水冷却。
电解时,阳极上发生反应的电极反应式为__________________________;阴极上观察到的实验现象是_____________________________________________________。
(3)电解过程中,为确定电解是否完成,需检验电解液中是否有I-。
请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案,并按要求填写下表。
要求:所需药品只能从下列试剂中选择,实验仪器及相关用品自选。
试剂:淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
(4)
步骤②的操作名称是______________,步骤⑤的操作名称是______________。
步骤④洗涤晶体的目的是_____________________________________________________________。
27.答案:(1)紫黑色 升华
(2)2I --2e -===I 2(或I -+6OH --6e -===IO 3-+3H 2O)
有气泡产生
实验方法 实验现象及结论
取少量阳极区电解液于试管中,加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉试液,观察是否变蓝。
如果不变蓝,说明无I -。
(如果变蓝,说明有
I -。
)
解析:(1)实验室常用升华的方法来分离提纯含少量杂质的固体碘;
(2)阳极阴离子失电子,阳极区的阴离子有I -、IO 3-、OH -,根据信息I -失电子生成IO 3-,
阴极H +得电子生成H 2;
(3)检验溶液中的I -,用淀粉碘化钾试纸无法检验;由题目信息可知过氧化氢与IO 3-反
应生成I 2,因为溶液中含有IO 3-,所以不能使用过氧化氢溶液;只能用淀粉和稀硫酸,因为在酸性溶液中I -和IO 3-能生成I 2,从而检验出I -。
以乙炔为原料,通过下图所示步骤能合成有机中间体E(转化过程中的反应条件及部分产物已略去)。
其中,A、B、C、D分别代表一种有机物,B的化学式为C4H10O2,分子中无甲基。
请回答下列问题:
(1)A生成B的化学反应类型是______。
(2)写出生成A的化学反应方程式:__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B在浓硫酸催化下加热,可生成多种有机产物。
写出2种相对分子质量比A小的有机产物的结构简式:______________、______________。
(4)写出C生成D的化学反应方程式:
________________________________________________________________________。
(5)含有苯环,且与E互为同分异构体的酯有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式:____________________。
28.答案:(1)加成反应(还原反应)
(任写两种)
(4)C2HOCH2CH2COH一定条件,H—COOHC—HOHO
(5)6 O—C—CH3O、C—O—CH3O
CH2—O—C—HO、O—C—HOCH3
O—C—HOCH3、CH3O—C—HO(任写一种)
解析:由B的分子式C4H10O2可知,B为饱和二元醇,分子中无甲基,所以结构只能为HOCH2CH2CH2CH2OH,由信息可知A为HO—CH2—C C—CH2—OH,C为OHCCH2CH2CHO,由D到E
是失去水发生消去反应的过程,所以D为;(5)E中含有四个双键、一个环,不饱和度为5,所以符合要求的同分异构体除苯环外,只能有一个双键C===O双键,所以苯环上的取代基可能为一个取代基—CH2OOCH、—COOCH3或—OOCCH3,也可能为两个取代基—CH3和—OOCH,两个取代基时,有邻、间、对三种位置。
29.四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。
用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3,Ti的最高化合价为+4)作原料,生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下:
请回答下列问题:
(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉,发生反应的离子方程式为:__________________、________________。
(3)在实际生产过程中,向沸水中加入滤液Ⅲ,使混合液pH达0.5,钛盐开始水解。
水解过程中不断通入高温水蒸气,维持溶液沸腾一段时间,钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。
请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用:______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后,将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、__________、__________、__________(填化学式),减少废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3),其方法是:将556a kg A(摩尔质量为278 g/mol)溶于水中,加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应,鼓入足量空气搅拌,产生红褐色胶体;再向红褐色胶体中加入3 336b kg A和112c kg铁粉,鼓入足量空气搅拌,反应完成后,有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出;过滤后,沉淀经高温灼烧得红色颜料。
若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁,则理论上可生产红色颜料______ kg。