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福鼎一中理科综合试题(六)
第Ⅰ卷(选择题,共126分)
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 O—16 Na—23 P—31
本卷共21题,每小题6分.
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.下列关于生物遗传、变异和进化的叙述正确的是 ( )
A.幽门螺杆菌可遗传变异的来源有基因突变、基因重组和染色体变异
B.若某果蝇种群中, XB、Xb的基因频率分别为90%、10%,雌雄果蝇数量相等,理论上的基因型XbXb、XbY频率依次为0.5%、5%
C.无籽西瓜与无籽番茄都属于无籽果实,但二者培育的原理不同,无籽西瓜的无籽性状不能遗传下去,而无籽番茄的无籽性状则能遗传下去。
D.如果具有两对相对性状的遗传杂交实验中F2的性状分离比分别为9 : 7,9 : 6 : 1和15 : 1,那么F1与隐性个体测交得到的性状分离比将分别是1 : 3,1 : 2 : 1和1 : 1
进食后时间
血糖含量
b
乙
时间
相对量
细菌数量对数
产物含量
甲
叶片年龄
吸收Mg的速度
c
丙
生长素浓度
芽生长速率
d
丁
2.某同学通过对四条不同曲线的分析,得到以下几种说法,你认为其中正确的是 ( )
①通过甲曲线分析可知所得到这种细菌的产物是次级代谢产物
②乙曲线中处于b点时,血糖浓度最高,此时血液中胰岛素的含量最低
③丙曲线中处于c点时,叶绿素的分解速度大于合成速度,叶片开始变黄
④丁曲线中处于d点时,植物生长素仍能够促进芽的生长
A.②④ B.①④ C.①③ D.③④
3.下列关于生物工程的叙述正确的是 ( )
A.人工合成法获取的人胰岛素基因与体内原有基因结构上存在差异
B.在植物组织培养过程中愈伤组织的形成不需要植物激素的调节
C.体外培养单个效应B细胞可以获得大量的单克隆抗体
D.连续培养的优点是有利于微生物尽快将代谢产物释放到培养基中
4.某男性与一正常女性婚配,生育一个白化病兼色盲的儿子。下图为此男性的一个精原细胞示意图(白化病基因a、色盲基因b)。下列叙述错误的是 ( )
A.此男性的初级精母细胞中含有2个染色体组
B.在形成此精原细胞的过程中不可能出现四分体
C.该夫妇所生儿子的色盲基因一定来自于母亲
D.该夫妇再生一个表现型正常男孩的概率是3/8
5.为测定某池塘不同深度的日均氧气浓度变化,采用如下方法;从池塘不同深度取水样,每份水样分为三组,A组立即测定水澡氧气浓度;B、C组分别放入不透光瓶和透光瓶中,将瓶密封后放回与原取样深度相同的位置,24小时后取出,测定瓶中氧气浓度,与A组比较计算氧气浓度变化量。绘制如右图曲线,纵向表示池水深度,横向表示氧气浓度变化量(mg/L)。下列叙述错误的是( )
A.不透光瓶数值反映了生物体细胞呼吸消耗的
氧气量
B.水深1—4m范围内随池水深度的增加光合作
用强度下降
C.该池塘2m深处水层生产者一昼夜制造氧气
总量为1.5mg/L
D.该池塘4m深处水层无自养生物
6.2008年北京奥运会“祥云”奥运火炬所用环保型燃料为丙烷(C3H8),悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷(C4H10)和35%丙烷,已知:
CO:2CO(g)+O2(g)=2CO2(g),△H=-566.0 kJ/mol。
丙烷:C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l),△H=-2221.5 kJ/mol。
正丁烷:C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l),△H=-2878.0kJ/mol。
异丁烷:C4H10(g)+6.5O2(g)=4CO2(g)+5H2O(l),△H=-2869.6kJ/mol。
下列有关说法正确的是
A.常温下,正丁烷的燃烧热为-2878.0kJ/mol。
B.相同质量的丙烷和正丁烷分别完全燃烧,前者需要的氧气多产生的热量也多
C.丙烷的沸点比正丁烷高。
D.人类利用的能源都是通过化学反应获得的
7. 阿斯巴甜(Aspartame)具有清爽的甜味,结构如图,甜度约为蔗糖的200倍。有关说法不正确的是
A、阿斯巴甜属于蛋白质
B、水解产物中有两种氨基酸
C、阿斯巴甜一定条件下既能与酸反应,又能与碱反应
D、分子式为:
8.以NA表示阿佛加德罗常数的数值,则下列说法正确的是( )
A.将1molN2和3molH2混合充分反应后,形成的N—H键数目为6NA
B.1mol/L的Na2CO3溶液中Na+的数目为2 NA
C.1molSiO2中含有的共价键数为4 NA
D.1molFe投入一定量的HNO3中Fe完全溶解,则反应中转移的电子数目为3 NA
9.下列说法正确的是
①等质量的HT与D2中所含中子数目相同
②保持温度不变,在Na2CO3的不饱和溶液中加Na2CO3粉末使c(Na+)/c()比值减小
③在NaOH溶液中水解,1 mol该物质只消耗1 mol NaOH
④塑料袋全球“失宠”,有偿使用成为风尚,是因为塑料袋填埋占用土地,且难以降解
⑤由反应SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑,可知硅酸的酸性大于碳酸
A.①④⑤ B.①② C. ①②④ D.②④
10.在加入铝粉能快速产生大量氢气的溶液中,一定不能大量共存的是( )
①Na+、Cl-、AlO2-、Ba2+ ②Fe2+、Cl-、Na+、NO3- ③ K+、I-、、SO42-、HCO3-
④NH4+、Ba2+、Cl-、SO32- ⑤Mg2+、SO42-、Na+、Br-
A.①②③ B. ②③④ C. ①②⑤ D. ②③⑤
11.pH=3的盐酸a L分别与下列3种溶液充分混合后溶液呈中性:①pH=11的氨水b L;
②物质的量浓度为的氨水;③的溶液。
试判断a、b、c、d的大小关系为
A. B. C. D.
12.将1mol SO2和1mol O2通入一容积固定的密闭容器中,在一定条件下反应达到平衡时,n(SO3)=0.3 mol,若保持温度不变,移走0.5mol SO2和0.5mol O2,则重新达到平衡时,SO3的物质的量
A.等于0.3mol B.等于0.15mol C.大于0.15mol D.小于0.15mol
13.a g Mg、Al合金完全溶解在C1 mol·L-1、V1L HCL溶液中,产生b mol H2。再向反应后的溶液中加入C2 mol·L-1、V2 L NaOH溶液,恰好使沉淀达到最大值,且沉淀质量为d g。下列关系不正确的是
A. B.
C.铝的质量为 D.与金属反应后剩余盐酸为
二、不定项选择题(每小题有一个或多个选项符合题意,每小题6分)
14、地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a1第一宇宙速度为v1,地球同步卫星的轨道半径为r,环绕速度为v2,加速度为a2,地球半径为R,则下列关系式正确的是:
① ② ③ ④
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
15、现有一波源,振动图像如图甲所示,在介质中传播时,波长为8d。现其振动T便停止,则在t=T时在介质中形成的波形图是下列的哪一个:
16、 对温度的描述正确的说法是:
A、物体的温度不变,其内能不变
B、分子平均速率大的物体温度比分子平均速率小的物体温度高
C、物体的内能越大,则温度越高
D、分子的平均动能越大,物体的温度越高
17.如图所示为用于火灾报警的离子式烟雾传感器原理图,在网 罩l内有电极板2和3,a、b端接电源,4是一小块放射性同位素镅241,它能放射出一种很容易使气体电离的粒子。平时镅放射出来的粒子使两个电极间的空气电离,形成较强的电流;发生火灾时,烟雾进入网罩内,烟的颗粒吸收空气中的离子和镅放射出来的粒子,导致电流变化,报警器检测出这种变化,发出报警。有关这种报警器的下列说法正确的是
A.镅放射出来的是α粒子
B.镅放射出来的是β粒子
C.有烟雾时电流减弱
D.有烟雾时电流增强
18.理论联系实际是物理学科特点之一。以下给出的几组表述中,实际应用与相应的物理理论相符合的是 ( )
①干涉法检查平面的平整度应用了光双缝干涉原理
②伦琴射线管应用了光电效应原理
③光纤通信应用了光的折射原理
④光谱分析应用了原子光谱理论
⑤立体电影应用了光的偏振理论
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
19、如图所示,已知电源的电阻为r,固定电阻R0=r,可变电阻R的总电阻为2r,若滑动变阻器的滑片P由A向B滑动,则下列说法正确的是:
A、电源输出功率由小变大 B、固定电阻R0消耗的功率由小变大
C、电源内部的电压即内电压由小变大 D、可变电阻消耗的功率变小
20.一根金属导线abcd绕在如较7所示的闭合线框,ab长等于
cd长,且两边相互平行,ad边与bc边在交点O处相互绝缘
且大小c忽略。理想边界MN右侧为水平的匀强磁场,磁场
区域足够大。当t =0时刻,线框开始以v匀速进入磁场,运
动中ab边始终与MN平行,则线框中产生的感应电流随时
间变化的图角在图8中哪一个可能正确:(规定感应电流方
向如图中箭头所示为正) ( )
21.如图10所示,固定在地面上的半圆形轨道直径MN水平,小球
从M点正上方与M点相距为H=3m处自由下落,经过轨道后从
N点冲出竖直上抛,上升的最大高度与N点相距2m,空气阻力
不计,当小球下落于经过轨道由M点冲出时,能上升的最大高
度与M点的距离可能为 ( )
A.0.8m B.1m C.1.2m D.1.4m
第 Ⅱ 卷
三、非选择题(共174分)
22、(17分)⑴有一游标卡尺,游标尺上共有50个等分刻度,总长49mm,则其可精确至 mm。当用其测量长度为2.736cm的物体时,游标尺的第 条刻度线与主尺 cm刻度线对齐。
(2)按图13中所示,读出用螺旋测微器测得的直径
d= mm
(3)在测电流表内阻的实验中备有如下器材:A.待测电流表(满偏电流Ig=1mA,内阻大约100Ω),B.电阻箱R1(阻值范围0~999Ω),C.滑线变阻器R2(最大阻值10kΩ),
D.滑线变阻器R3(最大阻值20kΩ),E.电源E1(电动势10V,内阻很小),F.电源E2(电动势15V,内阻很小),开关、导线若干。
①为了较精确测量电流表内阻,请你选择以上器材,并画出实验原理图。(将所选用器材符号表示在原理图中。)
②在这种测量电路中,测出的电流表阻值 (填“大于”、“等于”、“小于”)电流表的真实阻值;若将此电流表改装为电压表,则读数与标准表相比 (填“偏大”、“相等”、“偏小”)。
23.(16分)计划发射一颗距离地面高度为地球半径R0的圆形轨道地球卫星,卫星轨道平面与赤道片面重合,已知地球表面重力加速度为g.
(1)求出卫星绕地心运动周期T.
(2)设地球自转周期T0,该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同,则在赤道上一点的人能连续看到该卫星的时间是多少?
24、(19分)在如图所示的空间里,存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B=.在竖直方向存在交替变化的匀强电场如图(竖直向上为正),电场大小为E0=。一倾角为θ长度足够的光滑绝缘斜面放置在此空间。斜面上有一质量为m,带电量为-q的小球,从t=0时刻由静止开始沿斜面下滑,设第5秒内小球不会离开斜面,重力加速度为g。
求:⑴第6秒内小球离开斜面的最大距离。
⑵第19秒内小球未离开斜面,θ角应满足什么条件?
25. (20分)质量mA=3.0kg、长度L=0.70m、电量q=+4.0×10-5C的导体板A在足够大的绝缘水平面上,质量mB=1.0kg可视为质点的绝缘物块B在导体板A的左端,开始时A、B保持相对静止一起向右滑动,当它们的速度减小到=3.0m/s时,立即施加一个方向水平向左、场强大小E=1.0×105N/C的匀强电场,此时A的右端到竖直绝缘挡板的距离为S =2m,此后A、B始终处在匀强电场中,如图所示.假定A与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,A与B之间(动摩擦因数=0.25)及A与地面之间(动摩擦因数=0.10)的最大静摩擦力均可认为等于其滑动摩擦力,g取10m/s2(不计空气的阻力)求:
(1)刚施加匀强电场时,物块B的加速度的大小?
(2)导体板A刚离开挡板时,A的速度大小?
(3)B能否离开A,若能,求B刚离开A时,B的速度
大小;若不能,求B与A的左端的最大距离?
26.(15分)A、B、C、D、E为元素周期表中原子序数依次增大的五种短周期元素,甲、乙、丙、丁、戊分别是五种元素形成的常见单质。已知:①甲是密度最小的气体;②A和D两元素原子的核外电子数之和是B元素核电荷数的2倍;③周期表中与E相邻的一种元素原子的核外电子总数也是B的核电荷数的2倍;④单质丁通常保存在煤油中;⑤用惰性电极电解Na2SO4溶液阳极得到单质丙。根据以上信息回答以下问题:
(1)写出A: E: (填元素符号),丙的结构式:
(2)写出一种由上述两种元素组成的既含离子键又含非极性共价键的常见的离子化合物的电子式 。
(3)写出三个只含上述元素的置换反应的化学方程式(反应物种的单质不能相同):
① ② ③
(4)写出工业上冶炼戊的化学方程式:
(5) 写出单质乙与浓硫酸在一定条件下反应的化学方程式:
。
27.(15分)已知D是单质,其它均是中学化学常见的化合物,它们之间的转化关系如下图所示,且已知A、B两种物质的摩尔质量关系为:M(A)<M(B)。
I.若D单质在高压放电的条件下能够转化生成该元素的另外一种单质。
(1)这样由同一种元素形成的不同单质叫做这种元素的_________________。
(2)推断A、B、C、D、E、F的化学式。
A:_______________,B:________________,C:_________________,D:_____________,E:________________,F:_______________。
(3)EF转化的反应化学方程式为:_____________________________ _________。
II.若A、B、D为同一主族元素的单质,且三种单质在通常状况下的状态各不相同。
(1)写出以下反应的离子方程式:①A+CD+F ;
②EF 。
(2)若F的焰色反应为黄色,请写出工业上由F制取A和另外一种重要化合物的离子方程式: 。
28.(15分)实验室制NO及验证NO的性质,可以用如所示的装置。请根据提示完成以下问题。
已知反应:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O 2NaOH+NO+NO2=2NaNO2+H2O
I.NO的制备
(1)在加药品之前首先应进行的操作是 (填操作名称),
(2)打开阀门K,取下活塞J向其中加入一小片铜片,装上活塞并推至底部。
(3)用注射器吸取适量的蒸馏水,然后倒立针筒,推动活塞J至底部以排尽装置内的空气(装置内极少量的水不影响实验)。
(4)吸取稀HNO3 将注射器插入稀HNO3中,吸取适量的稀HNO3,然后迅速关闭阀门K,请回答此时可能观察到的实验现象: ________________________________,反应的离子方程式为: ,当注射器活塞上升到某一位置时,迅速打开阀门K,将反应液推入NaOH溶液中后关闭K。
Ⅱ.NO性质实验
(1)观察注射器内气体呈 色,然后打开K,吸取适量空气后关闭K,此时注射器内气体呈 色,反应的化学方程式为: 。
(2)向下快速推动活塞J,注射器内气体颜色变化情况为: ,原因是:________________________________ (结合化学方程式并配以必要的文字说明)。
III.尾气处理
若原注射器内NO的体积为20 mL,则至少应抽入 mL相同状况下的空气,才能保证NO完全被NaOH溶液吸收(假设空气中氧气的体积分数为20%)
29.(15分)(1)有机反应分为:a取代反应 b加成反应 c消去反应
d氧化反应 e还原反应 f聚合反应 g酯化反应
反应①
反应②
则以上两个反应分别属于① ② (选填字母)
—COOH
CH3
乙:
—CH2OH
CHO
丙:
—C—CH3
O
OH
甲:
(2)今有化合物
①请写出丙中含氧官能团的名称: 、 ;
②请判别上述哪些化合物互为同分异构体: ;
③请按酸性由强至弱排列甲、乙、丙的顺序: ;
F
CH3—CH=CH2
聚合
Br2
A
C
D
NaOH/H2O
△
B
O2/Ag
氧化
H2/Ni
聚合
E
H
—O—CH—C—nOH
CH3
O
(G)
(3)由丙烯经下列反应可制得F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。
①丙烯分子中,最多有 个原子在同一个平面上;
②聚合物F的结构简式: ;
③写出方程式:A与氢氧化钠及乙醇混合加热 ;
B转化为C的化学方程式: ;
④在一定条件下,两分子E能脱去两分子水形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式: 。
30.I (10分)下图是植物细胞亚显微结构模式图。请据图回答(括号内填标号,横线上写名称)。
(1)将该细胞置于15%的KNO3溶液中,细胞将会发生__ ___,再发生_____ __现象。
(2)已知某真核细胞能分泌少量的分泌蛋白质,是由核基因控制合成的。若把从该细胞中提取的该基因直接导入大肠杆菌内指导合成的蛋白质不具备正常的功能,可能的原因有:
①
②
(3)用3H标记的胸腺嘧啶处理根尖,一段时间内检测放射性,发现放射性依次出现在分生区、伸长区、成熟区,这是因为:
II. (6分)下图表示棉花品种①和②两个品系培育出新品种的可能方法,I~Ⅵ表示培育过程,请回答:
(1)由品种④经过过程Ⅲ培育品种⑤常用的方法是____ _。
(2)由品种①直接形成品种③的过程Ⅱ被称为_________ _______________。
(3)若外源基因D为苏云金芽孢杆菌质粒的抗虫基因,在品种⑦中有了同样的杀虫蛋白,该品种的种植在环境保护上的重要作用是________ _。
III. (4分)下图为某夫妇含有AaBb两对等位基因的一个体细胞示意图,图(二)为某细胞分裂过程中DNA含量变化曲线图。
(1)图一中不能自由组合的基因是( )
A.A和a B.A和B C.a和b D.a和B
(2)图一中符合基因的分离规律的基因对是( )
A.A和b B.B和b C.a和b D.A和B
(3)基因A与a、B与b分离;A与B(或b)B随机组合发生在图(二)中 时期。
(4)基因A与A、a与a、B与B、b与b的分离发生在图(二)中 时期。
31.
I.(12分)右图是神经和胰腺细胞联系结构示意图,请据图回答:
(1)当血糖浓度降低时,刺激下丘脑某区域产生兴奋,兴奋传导到突触小体,使 [ ]___ 向突触间隙释放 _ __,促使胰岛细胞合成和分泌___ __。(3分)
(2)与胰高血糖素的合成、分泌直接相关的属于生物膜系统的结构是 [ ] __ ___和 [ ]_ __ __。(2分)
(3)该细胞合成胰高血糖素的原料(氨基酸)可能来自血液,还可能来自于细胞内__ _和______ __。胰高血糖素从产生部位到起作用的部位所经过的内环境依次是_____→____→靶细胞周围的组织液。(用图中的序号填写)
(4)关于下丘脑功能的叙述,正确的是 。
①可参与血糖平衡的调节 ②能产生调节水平衡的激素
③可合成和分泌促甲状腺激素 ④有体温调节中枢
A.①③ B.②③④ C.①②④ D.①④
(5)上图所示的神经细胞.胰腺细胞和毛细血管壁细胞都含有相同的基因组成,却具有不同的形态和功能.
“相同”是因为_ _ ,“不同”是因为_
II.(10分)科学家发现C4植物合成淀粉的部位是维管束鞘细胞,叶肉细胞中不能合成淀粉
的原因是缺少暗反应所需要的三羧酸酶系。请根据下面C4植物不完整的实验图解分析回答下列问题:
⑴(4分)图中标号①处理的方法是加入 酶和 酶。取A溶液2mL注入试管甲,取B溶液2mL注入试管乙,然后向两试管各滴入1-2滴碘液,甲、乙两试管中出现的现象依次是 、 。
⑵(6分)为证明C4植物叶肉细胞中因缺少暗反应所需的三羧酸酶系而不能合成淀粉,某人利用所提供的下列实验用品设计了一个实验。请你将实验完善并回答有关问题。
实验用品:A液、B液、三羧酸酶系、清水、碘液、试管、吸管、水浴锅等。
实验步骤:
① ;(2分)
② ;(2分)
③分别向三支试管中加入等量的ATP、NADPH后通入适宜浓度的二氧化碳,并在250C水浴中保温。
④ (1分)
结果 ___ _(1分)
参考答案
生物部分1---5 BBADC
答案30.I(10分)
(1)质壁分离, 质壁分离复原(2)①_该基因结构中有内含子,不应该直接导入原核细胞(或其他合理答案);②大肠杆菌无内质网,高尔基体,不能对分泌蛋白进行加工。(3)分生区的细胞 分裂间期利用胸腺嘧啶复制DNA,一部分分生区细胞分化依次形成伸长区成熟区.
II.(6分)(1)花药离体培养 (2)人工诱变(诱变育种) (3)减少环境污染 (减少农药使用)
III. (4分)(1)A (2)B (3) D(4)G
31. I [ 2]突触小泡,神经递质,胰高血糖素。(2)[ 5]内质网和 [ 4]_高尔基体。(3)组织蛋白的分解和氨基转换作用。7→8→(4)C。 (5)“相同”是因为这些细胞都是由同一个细胞受精卵经有丝分裂发育而来的、 “不同”是因为这些细胞在分化过程中进行了不同的基因选择性表达
II.⑴纤维素 酶和 果胶 酶。 不变蓝 、 变蓝 。
⑵
实验步骤:
① 取3支洁净的试管,编号为123 ,(1分)向12两试管中加入两毫升上述实验所得的A液,向3号试管中加入两毫升上述实验取得的B液;(1分)
② 向13两试管中加入一毫升清水(1分),向2号试管中加入一毫升三羧酸酶系稀释液 (1分);
③分别向三支试管中加入等量的ATP、NADPH后通入适宜浓度的二氧化碳,并在250C水浴中保温。
④ 一段时间后取出3支试管,各滴加两滴碘液,观察现象 (1分)
结果 、试管1不变蓝,试管2和3变蓝(1分)
化学部分:6-13BACCBDDC
26.答案:(1)A: H E: Al C: O=O (2)
(3)①2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑ ②C+H2OCO+H2
③2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
(4)2Al2O34Al+3O2↑
(5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
27.答案:I(1)同素异形体
(2)A:H2O B:CO2 C:Na2O2 D:O2 E:Na2CO3 F:NaOH
(3)Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH(其他合理答案也可以)
II.(1)①Cl2+2I-=2Cl-+I2 ②Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(2)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
28.答案:I(1)检查装置的气密性
(4)Cu片与稀HNO3反应并逐渐溶解,Cu片表面产生气泡,溶液的颜色变为蓝色,溶液上方为无色气体,注射器活塞不断上移 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
II(1)无 红棕 2NO+O2=2NO2
(2)颜色先变深后变浅 开始时体积迅速缩小,NO2浓度增大,颜色变深,后由于可逆反应2NO2N2O4,加压后使平衡向正反应方向移动,故颜色又变浅,但仍比原来深
(3)25
29.答案:(1)①d、②b (2)①醛基、羟基 ②甲 乙 丙 ③乙>甲>丙
—CH—CH2—n
CH3
(3)① 7 ②
乙醇
△
③ CH3CHClCH3Cl+2NaOH CH3C≡CH+2NaCl+2H2O
Ag
△
CH2OH
CH3CHOH
+ O2
+ 2H2O
CHO
CH3C=O
CH—CH3
CH3—CH
COO
OOC
④
物理部分: 14.B 15. C 16. D 17. AC
18.D19. AB 20. A 21. CD
22.答案:⑴0.02 18 4.5 ⑵①如右图:②小于 偏小
23.解:23.(6分)(1)由右手定则,通过电阻R的电流方向为b—R—a
(2)设导体棒的位移为s,q=I△t ………………………………②
……………………………………③
得: ………………………………………………④
(3) ……⑤ WF=Q …………………………⑥
得 ………………………………… ⑦
①式4分,②⑥式各1分,③⑤式各3分,④⑦式各2分。
24.解析:设第一秒内小球在斜面上运动的加速度为a,
由牛顿第二定律得:(mg+qE)sinθ=ma ①
第一秒末的速度为:v=at1 ② 在第二秒内:qE0=mg ③
所以小球将离开斜面在上方做匀速圆周运动,则:
由向心力公式得 qvB=m ④
圆周运动的周期为:T==1s ⑤
由题图可知,小球在奇数秒内沿斜面做匀加速运动,在偶数秒内离开斜面做完整的圆周运动。所以,第五秒末的速度为:v5=a(t1+t3+t5)=6g sinθ ⑥
小球离开斜面的最大距离为:
d=2R3 ⑦
由以上各式得:d=
⑵第19秒末的速度:v19=a(t1+t3+t5+t4+…+t19)=20g sinθ ⑧
小球未离开斜面的条件是:
qv19B≤(mg+qE0)cosθ ⑨ 所以:θ≤arctan
点评:此题考查动力学、圆周运动、静电场、磁场有关知识及临界问题,另考查学生在解题中寻找运动规律,综合性较强,考查内容较为深入。
25mg
qE1
θ
.(18分)解:(1)设MN左侧匀强电场场强为E1,方向与水平方向夹角为θ.
带电小球受力如右图.
沿水平方向有 qE1cosθ=ma (1分)
沿竖直方向有 qE1sinθ=mg (1分)
对水平方向的匀加速运动有 v2=2as (1分)
代入数据可解得 E1=0.5N/C (1分)
θ=53º (1分)
即E1大小为0.5N/C,方向与水平向右方向夹53º角斜向上.
(2) 带电微粒在MN右侧场区始终满足 qE2=mg (1分)
在0~1s时间内,带电微粒在E3电场中 m/s2 (1分)
带电微粒在1s时的速度大小为 v1=v+at=1+0.1×1=1.1m/s (1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中运动,
周期为 s (1分)
在1~1.5s时间内,带电微粒在磁场B中正好作半个圆周运动.所以带电微粒在MN右侧场区中运动了1.5s时的速度大小为1.1m/s, 方向水平向左. (1分)
(3)在0s~1s时间内带电微粒前进距离 s1= vt+at2=1×1+×0.1×12=1.05m (1分)
带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径 m (1分)
因为r+s1<2.28m,所以在1s~2s时间内带电微粒未碰及墙壁.
在2s~3s时间内带电微粒作匀加速运动,加速度仍为 a=0.1m/s2 , (1分)
在3s内带电微粒共前进距离
s3=m (1分)
在3s时带电微粒的速度大小为 m/s (1分)
在3s~4s时间内带电微粒在磁场B中作圆周运动的半径
m=0.19m (1分)
因为r3+s3>2.28m,所以在4s时间内带电微粒碰及墙壁.
r3
r3
d
θ
带电微粒在3s以后运动情况如右图,其中 d=2.28-2.2=0.08m (1分)
sinθ= , θ=30º (1分)
所以,带电微粒作圆周运动的时间为
s (1分)
带电微粒与墙壁碰撞的时间为 t总=3+=s (1分)
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