一、单选题
1、如图,用两根轻线将质量为m的重物悬挂起来,一根线保持水平,所受张力大小为T;另一根线与水平方向夹角为θ。重力加速度大小为g。则( )
A、T=mgsinθ
B、T=mgcosθ
C、T=mgtanθ
D、T=mgcotθ
解析:
根据受力分析,重物受到重力mg、水平线的拉力T和与水平方向夹角为θ的拉力。由于重物保持静止,所以三个力平衡。将mg和T合成,其合力与另一根线的拉力平衡,方向与水平方向的夹角为θ,根据三角函数的性质,可以得到T=mgcotθ。因此,答案为D。
2、图甲所示为一单摆,e为平衡位置,位置g、f偏离平衡位置最远。以单摆偏离平衡位置向右的位移为正,其振动曲线如图乙所示。则图乙中a、b、c、d各点对应于图甲所示的单摆运动过程中的位置分别是( )
A、e、g、e、f
B、f、e,g、e
C、g、e、f、e
D、e、f、e、g
解析:
根据题目描述和图甲所示的单摆运动情况,我们知道单摆偏离平衡位置向右的位移为正方向。因此,当振动曲线图乙中的位移为负值时,表示单摆向左偏离平衡位置。根据这一信息,我们可以判断图乙中a点对应的单摆位置是向左偏离最远的f点。同理,我们可以推断出b、c、d点分别对应于图甲中的e、g、e点。因此,正确答案为B。
3、一折射率为n的三棱镜,其截面为等边三角形,如图所示。一束单色光以入射角i从三棱镜左侧射入,经三棱镜后以折射角i从右侧射出,则( )
A、
B、
C、
D、
解析:
根据题目描述,一束单色光以入射角i从三棱镜左侧射入,经三棱镜后以折射角i从右侧射出。由于光传播的可逆性,三棱镜中的光线与三棱镜底边平行,即折射角为30°。根据折射定律,折射率n等于入射角的正弦与折射角的正弦之比,即$n=\frac{\sin i}{\sin 30°}$。因此,答案为B。
4、如图,一器壁可导热的汽缸放在恒温环境中,汽缸活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,气体温度与外界环境温度相同,活塞上方有一杯水。经过一段时间,由于蒸发作用水减少了一半,活塞向上移动了一段距离,则( )
A、气体向外界放出了热量,气体压强减小
B、气体从外界吸收了热量,气体压强增大
C、气体与外界无热量交换,气体压强增大
D、气体从外界吸收了热量,气体压强减小
解析:
根据图示,汽缸放在恒温环境中,气体温度与外界环境温度相同。由于水减少了一半,活塞所受水杯的压力F减小,而面积S不变,根据压强定义,气体的压强减小了。由于气体温度不变,其内能ΔU不变。气体向上对外做功,W为负值。根据热力学第一定律ΔU=Q+W,由于ΔU不变且W为负值,所以Q为正值,即气体从外界吸收了热量。因此,选项D正确。
5、质量不同、初动能相同的两个物体在同一水平面上滑行,它们与水平面之间的动摩擦因数相同。
在两个物体滑行至静止的过程中,下列说法正确的是( )
A、质量大的物体滑行距离大
B、质量小的物体滑行时间长
C、质量大的物体损失的机械能多
D、质量小的物体损失的机械能多
解析:
由于两物体初动能相同,最终都静止,根据功能关系,二者的动能都转化为摩擦生热,损失的机械能相同。根据动能的表达式$E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}$知,质量大的速度小,质量小的速度大,且二者都做匀减速直线运动,加速度大小相同,根据运动学公式$v=at$知,速度大的滑行时间更长,故B项正确。
6、如图,纸面内有一等腰直角三角形闭合线圈abc,以水平向右的速度匀速通过一垂直于纸面向里的匀强磁场,线圈ab边与磁场边界平行。线圈中电流I与沿运动方向的位移x之间关系的图像可能正确的是
A、
B、
C、
D、
解析:
本题考查了电磁感应和楞次定律的应用。三角形线圈进入磁场前,磁通量为零,无感应电流;进入磁场过程中,线圈的有效长度L逐渐减小,根据E=BLv,感应电动势逐渐减小,感应电流也逐渐减小;完全进入磁场后,磁通量不变,不会产生感应电流;出磁场过程中,感应电流方向与进磁场时相反。根据以上分析,A项描述的电流与位移关系图像是正确的。
7、如图,带有相同电荷量的两个正点电荷,固定在一水平面上M、N两点,在MN的中垂线上P点处有一带负电的粒子从静止开始运动。若该粒子只受电场力的作用,则下列说法正确的是
( )
A、粒子将向上运动,速率先增大后减小
B、粒子将向下运动,速率一直增大
C、粒子经过M、N连线时速率最大
D、粒子在运动过程中,加速度一直增大
解析:
根据电场线分布特点知,带电粒子受到的电场力可能先减小后增大,故加速度可能先减小后增大。根据异种电荷相吸原理,带负电粒子在M、N上方会受到向下的库仑力,在M、N下方会受到向上的库仑力,在M、N连线中点受到的合力为零。因此,粒子从静止开始,先向下加速运动,当到达M、N连线中点时速度最大,之后开始减速。所以选项C正确。
8、下列物质与H2O反应时,H2O表现出氧化性的是( )
A、Na
B、Cl2
C、SO2
D、Na2O
解析:
选项中涉及的物质与H2O反应时,只有Na与H2O反应时,水中的氢元素化合价降低,表现出氧化性,因此答案为A。
9、某物质在试管中用酒精灯加热分解能放出气体,完全分解后试管底仍有固体。该物质是( )
A、NaHCO3
B、NH4Cl
C、Na2CO3
D、I2
解析:
根据题目描述,某物质在试管中用酒精灯加热分解能放出气体,完全分解后试管底仍有固体。NaHCO3加热分解放出CO2气体,同时试管中还有生成的Na2CO3固体,符合题意。因此,该物质是NaHCO3,答案为A。
10、下列说法正确的是( )
A、天然气的主要成分是正丁烷
B、84消毒液的有效成分是氯化钠
C、花生油的主要成分是软脂酸
D、石灰石的主要成分是碳酸钙
解析:
本题考查常见物质的成分。天然气的主要成分是甲烷,故A错误;84消毒液的有效成分是次氯酸钠,故B错误;花生油的主要成分是不饱和脂肪酸,故C错误;石灰石的主要成分是碳酸钙,故D正确。
11、用一种试剂能把NaCl、NH4Cl、Na2SO4三种溶液区别开,这种试剂是( )
A、AgNO3溶液
B、Ba(OH)2溶液
C、BaCl2溶液
D、NaOH溶液
解析:
鉴别物质时需要有明显的不同现象。加入Ba(OH)₂溶液时,NaCl无明显现象,NH₄Cl有气体放出(产生氨气),Na₂SO₄有沉淀生成(产生硫酸钡沉淀)。因此,通过加入Ba(OH)₂溶液可以将NaCl、NH₄Cl、Na₂SO₄三种溶液区别开。故选B。
12、某金属M与铜组成原电池时,M为负极,发生氧化反应。锌可从该金属盐溶液中置换出金属M。则金属M是( )
A、Mg
B、Fe
C、Al
D、Ag
解析:
金属M与铜组成原电池时,M为负极,发生氧化反应,说明金属M的活泼性比铜强;锌可从该金属盐溶液中置换出金属M,说明该金属的活泼性比锌弱。综合二者,可以判断金属M的活泼性介于铜和锌之间。在给出的选项中,只有铁符合条件。因此,金属M是铁,答案为B。
13、在0.1mol/L的NH4Cl溶液中,离子浓度关系错误的是( )
A、c(OH-)<c(H+)
B、c(Cl-)>c(NH)
C、c(Cl-)>c(OH-)
D、c(Cl-)=c(NH)
解析:
NH4Cl是强酸弱碱盐,在溶液中,NH4+会发生水解反应,使得溶液显酸性。因此,离子浓度的大小关系为c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)。选项D表示c(Cl-) = c(NH4+),这与实际的水解反应情况不符,因此D项是错误的。
14、将木条浸入某液体中,木条放置一会儿炭化呈黑色,该液体是( )
A、稀硝酸
B、浓盐酸
C、浓硫酸
D、稀醋酸
解析:
将木条浸入某液体中,木条放置一会儿炭化呈黑色,说明该液体具有脱水性。浓硫酸具有脱水性,能将物质中的氢、氧元素以水的形式脱出,使物质碳化。稀硝酸、浓盐酸、稀醋酸等不具有脱水性。因此,该液体是浓硫酸,答案为C。
15、下列各组中,两物质具有相同最简式(实验式)的是( )
A、甲醛和甲醇
B、乙醇和乙酸
C、乙炔和苯
D、乙醛和乙醇
解析:
有机物的最简式(实验式)相同,说明有机物的组成元素相同,且各组成元素的原子个数比相同。
A. 甲醛的化学式为$CH_{2}O$,甲醇的化学式为$CH_{3}OH$或$CH_{4}O$,两者的最简式不同;
B. 乙醇的化学式为$C_{2}H_{5}OH$或$C_{2}H_{6}O$,乙酸的化学式为$CH_{3}COOH$或$C_{2}H_{4}O_{2}$,两者的最简式也不同;
C. 乙炔的化学式为$HC \equiv CH$或$CH$,苯的化学式为$C_{6}H_{6}$,两者的最简式均为$CH$;
D. 乙醛的化学式为$CH_{3}CHO$或$C_{2}H_{4}O$,乙醇的化学式为$C_{2}H_{5}OH$或$C_{2}H_{6}O$,两者的最简式不同。
因此,具有相同最简式的是乙炔和苯,答案为C。
二、简答题
16、完成下列核反应方程:________。
解析:
根据核反应方程中的质量数守恒和电荷数守恒,生成物的电荷数为92(铀)+0(中子)-56(钡)-36(氪)=0,质量数为235(铀)+1(中子)-144(钡)-89(氪)=3,因此生成物为三个中子:3n。
17、一物体从某一高度以水平速度5m/s抛出,经2S落到水平地面。则抛出点距地面的高度为________m,物体水平位移的大小为________m。(重力加速度g取10m/s2)
解析:
物体从某一高度以水平速度抛出,在竖直方向上做自由落体运动,其高度由公式 h = (1/2)gt² 计算得出,其中 g 为重力加速度,t 为时间。代入 g=10m/s² 和 t=2s,得到 h = 20m。
在水平方向上,物体做匀速直线运动,其水平位移由公式 x = v₀t 计算得出,其中 v₀ 为初速度,t 为时间。代入 v₀=5m/s 和 t=2s,得到 x = 10m。
18、在用伏安法测量电源的电动势和内阻的实验中,某同学用圆点将测得的数据描在坐标纸上,如图所示,则被测电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω(结果均保留2位小数)。
解析:
根据坐标纸上的数据点,描绘出通过电源的直线,该直线与纵轴的截距代表电源电动势,直线的斜率代表电源内阻。根据图像可知,纵截距为1.46V,斜率为k=△U/△I≈0.7Ω/(即每增加一伏电压,电流增加约一安培),因此内阻r≈0.7Ω(保留两位小数)。所以,被测电源的电动势E为1.46V,内阻r为约0.7Ω。
19、如图,金属棒ab长度ι=0.5m,质量m=0.1kg,由两根绝缘细线系于两端,并悬挂于匀强磁场中;棒处于水平位置,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度B=0.2T。欲使悬线中张力为零,可向ab中通以电流,则ab中电流方向应为________(填“a→b”或“b→a”),大小应为A;若保持电流大小不变,仅改变电流方向,则每根悬线中张力的大小将变为________N。(重力加速度g取10m/s2)
解析:
欲使悬线上的张力为零,则导体棒所受到的安培力应向上,根据左手定则知,导体棒中应通入由a→b的电流。此时安培力等于重力,即$F_{安} = BIl = mg$,代入数据得I=10A。仅改变电流方向,则安培力大小不变,方向向下,设每根悬线的张力为T,此时$2T = mg + BIl$,代入数据得T=1N。
20、将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中,溶液褪色,该反应的类型为________,生成物的结构简式为________。
解析:
乙烯含有碳碳双键,能够与溴发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色,生成物为1,2-二溴乙烷,结构简式为CH₂BrCH₂Br。
21、室温下将NO2(g)(红棕色)和N2O4(g)(无色)混合气体充入恒容密闭玻璃容器中,2NO2(g)
N2O4(g)反应达到平衡后,把该容器放入冰水中,一段时间后混合气体颜色变浅,则正反应是________热反应。
解析:
根据题目描述,室温下将NO2和N2O4混合气体充入恒容密闭玻璃容器中,达到平衡后,把该容器放入冰水中,一段时间后混合气体颜色变浅,说明平衡向生成N2O4的方向移动,即逆向移动。由于逆向移动是放热反应,因此正反应为放热反应。
22、某溶液中可能含有NH、K+、Fe3+、Cl-、CO
和NO
中的几种离子。为鉴定溶液的组成,进行如下实验:(1)取少量溶液,滴人AgN0。溶液有沉淀生成,加稀硝酸,该沉淀不溶解;(2)另取少量溶液,滴人NaOH溶液并加热,无沉淀生成,但有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成。该溶液中一定存在的阴离子是________,一定存在的阳离子是________。
解析:
根据实验(1)可知,溶液中加入硝酸银溶液生成不溶于稀硝酸的沉淀,符合氯离子的检验现象,说明溶液中一定有Cl^-;根据实验(2)可知,溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,符合铵根离子的检验现象,说明溶液中一定有NH。
23、在pH=4的CH3COOH、HBr和H2SO4三种溶液中,溶质的物质的量浓度最大的是________
解析:
在pH相等的条件下,由于醋酸是弱酸,部分电离,所以在溶液中需要更大的浓度才能达到与强酸相同的pH值。因此,在pH=4的CH3COOH、HBr和H2SO4三种溶液中,溶质的物质的量浓度最大的是CH3COOH。
24、下图是一套实验室制取CO2的装置。装置A中仪器a的名称是,装置B中浓硫酸的作用是________。
解析:
从图中可以看出,装置A中的仪器a是滴液漏斗(或分液漏斗),它在制备二氧化碳时,可以控制反应的发生和停止;装置B中的浓硫酸的作用是干燥二氧化碳。
25、氨气和氧气在催化剂存在的条件下反应生成一氧化氮和水时,若有10mol电子发生转移,则生成的一氧化氮为________mol。
解析:
氨气和氧气在催化剂存在的条件下反应生成一氧化氮和水是一个氧化还原反应。在这个反应中,氮元素的化合价从-3升高到+2,每生产1molNO,转移5mol电子。因此,当有10mol电子发生转移时,根据得失电子总数相等的原则,生成的NO为2mol。
26、元素X、Y、Z都位于短周期,它们的原子序数按X、Y、Z的顺序依次减小。X原子的最外层与最内层电子数之比为1:1,Z原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,Y原子的核外电子数比Z原子的多2个。化合物XY的化学键为________键,化合物ZY。的电子式为________。
解析:
元素$X、Y、Z$都位于短周期,它们的原子序数按$X、Y、Z$的顺序依次减小。$X$原子的最外层与最内层电子数之比为$1:1$,则$X$为第$IIA$族元素;$Z$原子的最外层电子数是内层电子数的$2$倍,则$Z$为C元素;Y原子的核外电子数比Z原子的多$2$个,则Y为氧元素;故X为Mg元素。化合物XY为MgO,含有离子键;化合物ZY为CO\textsubscript{2},是共价化合物,其电子式为<img src=“https://cos.mwst.cc/img/bank233/141/876/image-167569215917981.jpg”。}
27、(11分)图示电路中电源的输出电压为U,当开关S与1端闭合时,电阻R消耗的功率为P;当开关S与2端闭合时,R消耗的功率为已知U=220V,R=100Ω,求功率P和电阻Rx。
解析:
要解决这个问题,我们需要更多的信息,比如电路中的电流、电阻Rx的阻值、电源的内阻等。根据题目给出的信息,我们只能知道当开关S与1端闭合时,电阻R消耗的功率与电流的平方成正比。但是,我们没有足够的信息来计算具体的功率P和电阻Rx的值。因此,需要更多的信息才能解决这个问题。
28、(12分)如图,光滑水平桌面上有一质量m1=2kg的小车,小车上放置一质量m2=1kg的物块。物块和小车之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g取10m/s2。物块受到F=4N的水平恒力由静止开始运动,当物块在小车上运动t=2S时,求
(1)此时物块的速度大小u。
(2)在这段时间内摩擦力对小车所做的功W。
解析:
(1)设物块所受摩擦力大小为f,根据滑动摩擦力公式,有:$f = \mu m_{2}g = 0.2 \times 1 \times 10N = 2N$;根据牛顿第二定律,有:$F - f = m_{2}a$,解得物块的加速度为:$a = 2m/s^{2}$;根据速度公式,有:$v = at = 2 \times 2m/s = 4m/s$;
(2)设t=2s时小车的速度大小为v_{1},由动量定理,以向右为正方向,有:$Ft - ft = m_{1}v_{1}$,解得小车的速度大小为:$v_{1} = \frac{Ft - ft}{m_{1}} = \frac{4 \times 2 - 2 \times 2}{2}m/s = 2m/s$;摩擦力对小车所做的功为:$W = - f \cdot v_{1}t = - 2 \times 2 \times 2J = - 8J$。
29、(10分)用锌粉与6mol/L的硫酸制备皓矾(ZnSO4·7H2O),若要制得574g的皓矾,需要多少克锌粉和多少毫升6mol/L的硫酸(结果保留整数)。
解析:
本题考查化学方程式计算的应用。首先根据已知条件设立未知数,然后利用化学反应方程式列出关系式进行计算。本题中涉及到了锌粉的质量和硫酸的体积的计算,需要根据化学方程式中的比例关系进行计算。最后根据计算结果得出答案。
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