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实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s;
②调整轻滑轮,使细线水平:
③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均 a ;
⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。
回答下列为题:
(1) 测量d时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图(b)所示。其读数为 cm
(2)物块的加速度a可用d、s、AtA,和△tB,表示为a
(3)动摩擦因数μ可用M、m、 a ;和重力加速度g表示为μ=
(4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或”系统误差” )
23.(8分)
某学生实验小组利用图(a)所示电路,测皿多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:
多用电表;
电压表:里程5V,内阻十儿千欧;
滑动变阻器:最大阻值5kΩ
导线若干。
回答下列问题:
(1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点
(2)将图((a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 15.0 kΩ和 3.60 V 。
(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为12.0 kΩ。
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为 9.00 V,电阻“xlk”挡内部电路的总电阻为 15.0 kΩ。
24. (13分)
水平桌面上有两个玩具车A和B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动:B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的,求B运动速度的大小。
25.(19分)
如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求:
(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
26.(13分)
醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环乙烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在a中加入20g环乙醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环乙烯10g。
回答下列问题:
(1)装置b的名称是________________。
(2)加入碎瓷片的作用是____________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_______;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_____________(填“上口倒出”或“下口倒出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_____________。
(6)在环乙烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有__________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环乙烯产率是______________(填正确答案标号)。
A.41% B.50% C.61% D.70%
27.锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充点时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件为给出)。
回答下列问题:
(1) LiCoO2中,Co元素的化合价为_________。
(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________。
(3) “酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式______________________________;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,但缺点是___________________________。
(4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。
(5)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式__________________________________。
(6)上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是_____________________________________。在整个回收工艺中,可回收到的金属化合物有__________________________(填化学式)。
28.(15分)
二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新能源。有合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:
甲醇合成反应:
(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) △H1=-90.1kJ·mol-1
(ii)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0k·mol-1
水煤气变换反应:
(iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1kJ·mol-1
二甲醚合成反应:
(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) △H4=-24.5kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)AI2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3主要流程是_________________________(以化学方程式表示)
(2)分析二甲醚合成反应((iv)对于Co转化率的影响____________________________。
(3)由H2和Co直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为_________________________________________。根据化学反应原理,分析增加压强对直接制备二甲醚反应的影响____________________________________________________。
(4)有研究者在催化剂厂含(Cu一Zn一Al一O和A12O3)、压强为5.OMPa的条件下,由H2和CO直接制备二甲醚,结果如右图所示。其中CO转化率随温度升高而降低的原因是_________________________________________。
(1)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW ·h·kg-1)。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为__________________________________,一个二甲醚分子经过电化学氧化,可以产生___________个电子的电量:该电池的理论输出电压为1.20 V,能址密度E=_____________________________
(列式计算。能盘密度=电池输出电能/燃料质盒,1kW·h=3.6x106J)。
29.(11分)
某油料植物的种子中脂肪含盘为种子千重的70%。为探究该植物种子萌发过程中于重及脂肪含最的变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含公和干重。结果表明:脂肪含量逐渐减少,到第lid时减少了90%,干重变化如图所示。
回答下列问题:
(1) 为了观察胚乳中的脂肪,常用____________染液对种子胚乳切片染色,然后在显微镜下观察,可见_____________脂肪颗粒.
(2) 实验过程中,导致萌发种子干重增加的主要元素是______________ (填"C "、“N”或“O”)。
(3) (3)实验第11d后,如果要使萌发种子(含幼苗)的千重增加,必须提供的条件是___________________和__________________________。
30.(10分)
胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。
回答下列问题:
(1)胰岛素从肤岛B细胞释放到细胞外的运输方式是_________。葡萄糖进入骨骼肌细胞的运输方式是_______________。
(2)当血糖浓度上升时,胰岛素分泌 ,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是