④用米尺测量_______________。

（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。

（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。

答案：（2）重新处于平衡状态；电流表的示数I；此时细沙的质量m₂；D的底边长度l；

     （3）

     （4）m₂＞m₁

24.（14分）

拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。

（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。

（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ₀，若θ≤θ₀，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ₀。

解：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 Fcosθ+mg=N ①   Fsinθ=f ②

式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN③

联立①②③式得 ④

（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN⑤

这时①式仍满足。联立①⑤式得 ⑥

现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有    ⑦

    使上式成立的θ角满足θ≤θ₀，这里θ₀是题中所定义的临界角，即当θ≤θ₀时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为 ⑧

25.（18分）

如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为 。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。

解：粒子在磁场中做圆周运动。设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得 ①

式中v为粒子在a点的速度。

过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。由几何关系知，线段 和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此 ②

设 有几何关系得 ③   ④

联立②③④式得

再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma ⑥

粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，有运动学公式得

  ⑦   r=vt  ⑧

式中t是粒子在电场中运动的时间。联立①⑤⑥⑦⑧式得 ⑨

三、非选择题

（一）必考题：

26．（14分）

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。

（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式。可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预防处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^-用0.40mol·L^-1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中_X值

答案：n(Cl)=0.0250L×0.40mol·L^-1=0.010mol

0.54g-0.010mol×35.5g·mol ^-1=0.19g

n(Fe)=0.19g/56g·mol^-1=0.0034mol

n(Fe): n(Cl)=0.0034:0.010≈1:3，x=3

（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合样品，采用上述方法测得n(Fe): n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为____。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和____反应制备，FeCl₃可用铁粉和_______反应制备

答案：0.10  盐酸  氯气

（3）FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为___

答案：2Fe³⁺+2I^-=2Fe²⁺+I₂     (或2Fe³⁺+3I^-=2Fe²⁺+I₃^-)

（4）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄,其反应的离子方程式为______

答案：2Fe(OH)₃+3ClO^-+4OH^-=2FeO₄^2-+5H₂O+3Cl^-

与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为________，该电池总反应的离子方程式为_____。

答案：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O= Fe(OH)₃+5OH^-；

2FeO₄^2-+8H₂O+3Zn= 2Fe(OH)₃+ 3Zn(OH)₃+4OH^-

27．（15分）

光气（COCl₂）在塑料、制革、制药等工业中有许多用途，工业上采用高温下CO与Cl₂在活性碳催化下合成。

（1）实验室中常用来制备氯气的化学方程式为_________；

答案：MnO₂+4HCl(浓)=== MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

（2）工业上利用天然气（主要成分为CH₄）与CO₂进行高温重整制备CO，已知CH₄、H₂、和CO的燃烧热（△H）分别为-890.3kJ·mol^-1、-285.8 kJ·mol^-1和-283.0 kJ·mol^-1，则生成1 m³（标准状况）CO所需热量为___________；

答案：5.52×10³kJ

（3）实验室中可用氯仿（CHCl₃）与双氧水直接反应制备光气，其反应的化学方程式为___________；

答案：CHCl₃+H₂O₂=HCl+H₂O+COCl₂

（4）COCl₂的分解反应为COCl₂(g)= Cl₂(g)+ CO(g)  △H=+108 kJ·mol^-1。反应体系平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示（第10min到14min的COCl₂浓度变化曲线未示出）：

1计算反应在地8min时的平衡常数K=________；

答案：0.234mol·L^-1

2比较第2min反应温度T(2)与第8min反应温度T(8)的高低：T(2)___ T(8)（填“＜”、“＞”或“=” ）；

答案：＜

3若12min时反应与温度T(8)下重新达到平衡，则此时c(COCl₂)=__mol·