28.[物理--選修3-3](本題共有兩小題，每小題6分，共12分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意。)

(1)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與材料科學(xué)、能源的開(kāi)發(fā)密切相關(guān)，下列關(guān)于材料、能源的說(shuō)法正確的是　　　　　　　 。(填選項(xiàng)前的編號(hào))

①化石能源為清潔能源　　　　　 ②納米材料的粒度在1-100μm之間

③半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能介于金屬導(dǎo)體和絕緣體之間

④液晶既有液體的流動(dòng)性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向同性

(2)一定質(zhì)量的理想氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功7.0×10⁴J,氣體內(nèi)能減少1.3×10⁵J，則此過(guò)程　　　　　　　　　　 　。(填選項(xiàng)前的編號(hào))

①氣體從外界吸收熱量2.0×10⁵J ②氣體向外界放出熱量2.0×10⁵J

③氣體從外界吸收熱量2.0×10⁴J　　　　 ④氣體向外界放出熱量6.0×10⁴J

答案(1)③(2)②

[解析](1)化石能源燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳，造成溫室氣體效應(yīng)；煤碳和石油中含有硫，燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化硫等物質(zhì)使雨水的酸度增高等等，說(shuō)明化石能源不是清潔能源；①錯(cuò)；

納米材料的粒度在1-100nm，而不是1-100μm，②錯(cuò)；

液晶既有液體的流動(dòng)性，又有光學(xué)性質(zhì)的各向異性(不是同性)，④錯(cuò)。

正確選項(xiàng)為③

(2)W=7.0×10⁴J，ΔU=-1.3×10⁵J，由熱力學(xué)第一定律

W+Q=ΔU　　　

Q=-2.0×10⁵J

表明氣體向外界放熱2.0×10⁵J， 正確選項(xiàng)為②

27．(15分)

　　　 某種牧草體內(nèi)形成氰的途徑為：前體物質(zhì)→產(chǎn)氰糖苷→氰 �；�因A控制前體物質(zhì)生成產(chǎn)氰糖苷，基因B控制產(chǎn)氰糖苷生成氰。表現(xiàn)型與基因型之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：

　　　 (1)在有氰牧草(AABB)后代中出現(xiàn)的突變那個(gè)體(AAbb)因缺乏相應(yīng)的酶而表現(xiàn)無(wú)氰性狀，如果基因b與B的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物之間只有一個(gè)密碼子的堿基序列不同，則翻譯至mRNA的該點(diǎn)時(shí)發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸　　　　　 ，或者是　　　　　　　　　 。

(2)與氰形成有關(guān)的二對(duì)基因自由組合。若兩個(gè)無(wú)氰的親本雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為氰，則F₁與基因型為aabb的個(gè)體雜交，子代的表現(xiàn)型及比例為　　　　　　　　 。

(3)高莖與矮莖分別由基因E、e控制。親本甲(AABBEE)和親本乙(aabbee)雜交，F(xiàn)₁均表現(xiàn)為氰、高莖。假設(shè)三對(duì)等位基因自由組合，則F₂中能穩(wěn)定遺傳的無(wú)氰、高莖個(gè)體占　　　　　 。

(4)以有氰、高莖與無(wú)氰、矮莖兩個(gè)能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本，通過(guò)雜交育種，可能無(wú)法獲得既無(wú)氰也無(wú)產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。請(qǐng)以遺傳圖解簡(jiǎn)要說(shuō)明。

答案(1)(種類(lèi))不同　 合成終止(或翻譯終止)

(2)有氰︰無(wú)氰=1︰3(或有氰︰有產(chǎn)氰糖苷、無(wú)氰︰無(wú)產(chǎn)氰糖苷、無(wú)氰=1︰1︰2)。

(3)3/64

(4)AABBEE×AAbbee

　　　　　　　　　　　　 AABbEe

　　　　　 后代中沒(méi)有符合要求的aaB_E_或aabbE_的個(gè)體

[解析]本題考查基因?qū)π誀畹目刂频挠嘘P(guān)知識(shí)。⑴如果基因b與B的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物之間只有一個(gè)密碼子的堿基序列不同，則翻譯至mRNA的該位點(diǎn)時(shí)發(fā)生的變化可能是：編碼的氨基酸(種類(lèi))不同(錯(cuò)義突變)，或者是合成終止(或翻譯終止)(無(wú)義突變)，(該突變不可能是同義突變)。

⑵依題意，雙親為AAbb和aaBB，F(xiàn)₁為AaBb，AaBb與aabb雜交得1AaBb，1aaBb，1Aabb，1aabb，子代的表現(xiàn)型及比例為有氰︰無(wú)氰=1︰3(或有氰︰有產(chǎn)氰糖苷、無(wú)氰︰無(wú)產(chǎn)氰糖苷、無(wú)氰=1︰1︰2)。

⑶親本甲(AABBEE)和親本乙(aabbee)雜交，F(xiàn)₁ 為AaBbEe，則F₂中能穩(wěn)定遺傳的無(wú)氰、高莖個(gè)體為AAbbEE 、aaBBEE、aabbEE，占1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4+1/4×1/4×1/4=3/64。

⑷ 以有氰、高莖(AABBEE)與無(wú)氰、矮莖(AAbbee)兩個(gè)能穩(wěn)定遺傳的牧草為親本雜交，遺傳圖解如下：　　　　　　

AABBEE×AAbbee

　　　　　　　　　　　　 AABbEe

　　　　　 后代中沒(méi)有符合要求的aaB_E_或aabbE_的個(gè)體，因此無(wú)法獲得既無(wú)氰也無(wú)產(chǎn)氰糖苷的高莖牧草。

選考部分

第II卷選考部分共5題，共35分。其中第28、29題為物理題，第30、31題為化學(xué)題，考生從兩道物理題、兩道化學(xué)題中各任選一題作答，若第28題、29題都作答，則按第28題計(jì)分，若第30、31題都作答，則按第30題計(jì)分，第32題為生物題，是必答題。請(qǐng)將答案都填寫(xiě)在答題卡選答區(qū)域的指定位置上。

26．(25分)

回答下列Ⅰ、Ⅱ題

Ⅰ.右圖表示的是測(cè)定保濕桶內(nèi)溫度變化實(shí)驗(yàn)裝置。某研究小組以該裝置探究酵母菌在不同條件下呼吸作用的情況。材料用具：保溫桶(500mL)、溫度計(jì)活性干酵母、質(zhì)量濃度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蠟油。

實(shí)驗(yàn)假設(shè)：酵母菌在有氧條件下呼吸作用比無(wú)氧條件下呼吸作用放出熱量更多。

(1)取A、B兩裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下，請(qǐng)補(bǔ)充下表中內(nèi)容：

(2)B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是　　　　　 ，這是控制實(shí)驗(yàn)的　　　　 變量。

(3)要測(cè)定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個(gè)裝置C。請(qǐng)寫(xiě)出裝置C的實(shí)驗(yàn)步驟：

(4)實(shí)驗(yàn)預(yù)期：在適宜條件下實(shí)驗(yàn)，30分鐘后記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是：　　　

　　　　　　　 (用“<、=、>”表示)，則假設(shè)成立。

Ⅱ.人體體溫能夠保持相對(duì)恒定，是由于產(chǎn)熱量和散熱量保持動(dòng)態(tài)平衡的結(jié)果。請(qǐng)回答：

(1)當(dāng)身體的冷覺(jué)感受器受到寒冷刺激時(shí)，產(chǎn)生的興奮由　　　　　 傳至下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，可引起　

　　　　　　　 分泌增多，該激素作用于全身細(xì)胞，提高細(xì)胞代謝的速度，增加產(chǎn)熱量；在38℃的高溫環(huán)境中，人體主要通過(guò)　　　　　　　 方式散熱。

(2)當(dāng)體內(nèi)有炎癥時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，這有利于吞噬細(xì)胞和抗菌物質(zhì)等轉(zhuǎn)移炎癥區(qū)，抵御病原體的攻擊，此過(guò)程屬于　　　　　 免疫。人體注射乙型流感疫苗后，通過(guò)體液免疫和細(xì)胞免疫，產(chǎn)生的相應(yīng)　　　　　

　　　　　　 不能識(shí)別并作用于侵入機(jī)體的甲型H1N1流感病毒。

答案Ⅰ.(1)①不加入石蠟油　　 ②加入10g活性干酵母

(2)去除氧氣　　 自

(3)③加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液

④不加入活性干酵母

(4)A>B>C

Ⅱ(1)傳入神經(jīng)　 甲狀腺激素(或腎上腺素)　 汗液蒸發(fā)

(2)非特異性　 抗體個(gè)效應(yīng)T細(xì)胞

[解析]Ⅰ.本題考查通過(guò)探究酵母菌在有氧條件下和無(wú)氧條件下呼吸作用放出熱量的情況。分析表中相關(guān)內(nèi)容，考慮到實(shí)驗(yàn)要遵循對(duì)照性原則、科學(xué)性原則和單一變量原則這幾個(gè)原則，因此①處應(yīng)填：不加入石蠟油，②處應(yīng)填：加入10g活性干酵母。B裝置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧氣，這樣來(lái)控制實(shí)驗(yàn)的自變量。要測(cè)定B裝置因呼吸作用引起的溫度變化量，還需要增加一個(gè)裝置C，因此應(yīng)設(shè)計(jì)成空白對(duì)照，即：③加入240mL煮沸后冷卻的葡萄糖溶液，④不加入活性干酵母。因?yàn)橛醒鯒l件下比無(wú)氧條件下呼吸作用放出熱量多，因此，裝置A、B、C溫度大小關(guān)系是A>B>C。

Ⅱ.本題考查人體體溫調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。一個(gè)完整的反射弧應(yīng)由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器五個(gè)部分構(gòu)成。當(dāng)身體的冷覺(jué)感受器受到寒冷刺激時(shí)，產(chǎn)生的興奮應(yīng)通過(guò)傳入神經(jīng)傳至下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞，可引起甲狀腺激素(或腎上激素)分泌增多，因?yàn)檫@兩激素都能夠提高細(xì)胞代謝的速度，促進(jìn)物質(zhì)的氧化分解，增加產(chǎn)熱量；人體散熱的主要器官是皮膚，在38℃的高溫環(huán)境中，人體主要通過(guò)汗液蒸發(fā)方式散熱。當(dāng)體內(nèi)有炎癥時(shí)會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，吞噬細(xì)胞和抗菌物質(zhì)等轉(zhuǎn)移炎癥區(qū)，抵御病原體的攻擊，該過(guò)程不具有特異性，所以是非特異性免疫。人體注射乙型流感疫苗后，通過(guò)體液免疫(產(chǎn)生的相應(yīng)抗體)和細(xì)胞免疫(產(chǎn)生效應(yīng)T細(xì)胞)不能識(shí)別并作用于侵入機(jī)體的甲型H1N1流感病毒，只能識(shí)別并作用于侵入機(jī)體的乙型流感病毒。

25.(17分)

某研究性小組借助A-D的儀器裝置完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)

[實(shí)驗(yàn)一]收集NO氣體。

(1)　　　 用裝置A收集NO氣體，正確的操作上　　　　 (填序號(hào))。

a.從①口進(jìn)氣，用排水法集氣　　　　　　　　　 b.從①口進(jìn)氣，用排氣法集氣

c.從②口進(jìn)氣，用排水法集氣　　　　　　　　　 d..從②口進(jìn)氣，用排氣法集氣

[實(shí)驗(yàn)二]為了探究鍍鋅薄鐵板上的鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鍍層厚度，查詢得知鋅易溶于堿：Zn+2NaOH=Na₂ZnO₃+H₂↑據(jù)此，截取面積為S的雙面鍍鋅薄鐵板試樣，剪碎、稱得質(zhì)量為m₁ g。用固體燒堿和水作試劑，擬出下列實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

方案甲：通過(guò)測(cè)量試樣與堿反應(yīng)生成的氫氣體積來(lái)實(shí)現(xiàn)探究木目標(biāo)。

(2)選用B和　　　　　 (填儀器標(biāo)號(hào))兩個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(3)測(cè)得充分反應(yīng)后生成氫氣的體積為VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，=　　　　 。

(4)計(jì)算鍍層厚度，還需要檢索的一個(gè)物理量是　　　　　　　 。

(5)若裝置B中的恒壓分液漏斗改為普通分液漏斗，測(cè)量結(jié)果將(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。

方案乙：通過(guò)稱量試樣與堿反應(yīng)前后的質(zhì)量實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)。選用儀器C做實(shí)驗(yàn)，試樣經(jīng)充分反應(yīng)，濾出不溶物、洗滌、烘干，稱得其質(zhì)量為m₂g 。

(6)　　　　　　 。

方案丙：通過(guò)稱量試樣與堿反應(yīng)前后儀器、試樣和試劑的總質(zhì)量(其差值即為H₂的質(zhì)量)實(shí)現(xiàn)探究目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)同樣使用儀器C。

(7)從實(shí)驗(yàn)誤差角度分析，方案丙　　　　 方案乙(填“優(yōu)于”、“劣于”或“等同于”)。

答案(1)C　 (2)D　 (3) (或等其他合理答案)

(4)金屬鋅的密度(或其他合理答案)

(5)偏大

(6)(或其他合理答案)

(7)劣于

[解析]本題考查實(shí)驗(yàn)的探究，涉及NO氣體的收集，混合物中金屬含量的計(jì)算等。(1)NO遇空氣立即被氧化，故不能用排空氣法收集，只能用排水法收集。排水時(shí)應(yīng)用短進(jìn)長(zhǎng)出。(2)方案甲：Zn和Fe中只有Zn可以與NaOH產(chǎn)生氣體，通過(guò)排水收集氣體，依據(jù)反應(yīng)方程式即可算出Zn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。所以需要的裝置有測(cè)H₂的體積的D裝置。(3)Zn與H₂之間量為1：1，則n(Zn)=V/22.4 mol,w (Zn)=m(Zn)/m₁ = 。(4)有了Zn的質(zhì)量，如果有密度，則可以求出Zn的體積，再由Zn的截面積，即可求出Zn的高度(厚度)。(5)恒壓式分液漏斗產(chǎn)生的氣體有部分殘留在分液漏斗上方，故排氣時(shí)收集少了，所以用普通漏斗時(shí)收集的H₂多一些，則計(jì)算出的Zn的量偏大。(6)減少的質(zhì)量即為Zn的質(zhì)量。(7)丙方案根據(jù)H₂的質(zhì)量差值，顯然誤差大，因?yàn)楫a(chǎn)生的H₂質(zhì)量很小，計(jì)算偏差大。

24.(13分)

從鋁土礦(主要成分是，含、、MgO等雜質(zhì))中提取兩種工藝品的流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)流程甲加入鹽酸后生成Al³⁺的方程式為_(kāi)________.

(2)流程乙加入燒堿后生成Si的離子方程式為_(kāi)_______.

(3)驗(yàn)證濾液B含，可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。

(4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成份是________(填化學(xué)式)，寫(xiě)出該溶液的一種用途________

(5)已知298K時(shí)，的容度積常數(shù)=5.6×,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶液平衡，測(cè)得PH=13.00，則此溫度下殘留在溶液中的=_______.

答案(1)Al₂O₃ + 6H⁺ 2Al³⁺ +3H₂O

(2)SiO₂ + 2OH^－ SiO₃^{2 －} + H₂O

(3)硫氰化鉀(或硫氰酸鉀、苯酚溶液等合理答案)

(4)NaHCO₃；制純堿或做發(fā)酵粉等合理答案

(5)5.6×10^-10mol/L

[解析]本題考查鋁土礦中氧化鋁提取的工藝流程。(1)與HCl反應(yīng)生成Al³⁺，應(yīng)為鋁土礦中Al₂O₃。(2)SiO₂可以溶于NaOH中生成Na₂SiO₃。(3)檢驗(yàn)Fe³⁺的特征反應(yīng)很多，如與KSCN顯血紅色，與苯酚顯紫色，與OH^－顯紅褐色沉淀等。(4)生成E、K時(shí)，CO₂均是過(guò)量的，故應(yīng)生成NaHCO₃。(5)，=5.6×10^-12/(0.1)²=5.6×10^-10。

23.(15分)

短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如右圖所示，期中T所處的周期序數(shù)與主族序數(shù)相等，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)T的原子結(jié)構(gòu)示意圖為_(kāi)______.

(2)元素的非金屬性為(原子的得電子能力)：Q______W(填“強(qiáng)于”或“弱于”)。

(3)　 W的單質(zhì)與其最高價(jià)氧化物的水化物濃溶液共熱能發(fā)生反應(yīng)，生成兩種物質(zhì)，其中一種是氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____.

(4)原子序數(shù)比R多1的元素是一種氫化物能分解為它的另一種氫化物，此分解反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________.

(5)R有多種氧化物，其中甲的相對(duì)分子質(zhì)量最小。在一定條件下，2L的甲氣體與0.5L的氯氣相混合，若該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒(méi)有氣體殘留，所生成的R的含氧酸鹽的化學(xué)式是__________.

(6)在298K下，Q、T的單質(zhì)各1mol完全燃燒，分別放出熱量aKJ和bKJ。又知一定條件下，T的單質(zhì)能將Q從它的最高價(jià)氧化物中置換出來(lái)，若此置換反應(yīng)生成3molQ的單質(zhì)，則該反應(yīng)在298K下的=________(注：題中所設(shè)單質(zhì)均為最穩(wěn)定單質(zhì))

答案(1)　 (2)弱于

(3)S + 2H₂SO₄(濃) 3SO₂↑+ 2H₂O

(4)2H₂O₂ MnO₂2H₂O + O₂↑(或其他合理答案)

(5)NaNO₂

(6)(3a – 4b)KJ/mol

[解析]本題考查無(wú)機(jī)物的性質(zhì)，涉及化學(xué)用語(yǔ)、方程式書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)以及熱化學(xué)的知識(shí)。從給出的表，結(jié)合T在周期表的位置與族數(shù)相等這一條件 ，不難得出T為Al，Q為C，R為N，W為S。(1)T為Al，13號(hào)元素。(2)S、C最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的酸為硫酸強(qiáng)于碳酸，則可得非金屬性S強(qiáng)于C。(3)S與H₂SO₄發(fā)生歸中反應(yīng)，從元素守恒看，肯定有水生成，另外為一氣體，從化合價(jià)看，只能是SO₂。(4)比R質(zhì)子數(shù)多1的元素為O，存在H₂O₂轉(zhuǎn)化為H₂O的反應(yīng)。(5)N中相對(duì)分子質(zhì)量最小的氧化物為NO，2NO + O₂ = 2NO₂，顯然NO過(guò)量1L，同時(shí)生成1L的NO₂，再用NaOH吸收，從氧化還原角度看，+2價(jià)N的NO與+4價(jià)N的NO₂，應(yīng)歸中生成+3N的化合物NaNO₂。(6)C + O₂ CO₂　 H= －a Kj/mol①，4Al +3 O₂ =2Al₂O₃ H= －4bKj/mol②。Al與CO₂的置換反應(yīng)，寫(xiě)出反應(yīng)方程式為：4Al + 3CO₂3C + 2Al₂O₃，此反應(yīng)的H為可由②－①×3得，H=－4b－(-3a)=(3a-4b)Kj/mol.

22.(20分)

圖為可測(cè)定比荷的某裝置的簡(jiǎn)化示意圖，在第一象限區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=2.0×10^-3T,在X軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的P處為離子的入射口，在Y上安放接收器，現(xiàn)將一帶正電荷的粒子以v=3.5×10⁴m/s的速率從P處射入磁場(chǎng)，若粒子在y軸上距坐標(biāo)原點(diǎn)L=0.50m的M處被觀測(cè)到，且運(yùn)動(dòng)軌跡半徑恰好最小，設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,不記其重力。

(1)求上述粒子的比荷；

(2)如果在上述粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻，在第一象限內(nèi)再加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，就可以使其沿y軸正方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向，并求出從粒子射入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間加這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)；

(3)為了在M處觀測(cè)到按題設(shè)條件運(yùn)動(dòng)的上述粒子，在第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)可以局限在一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)，求此矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積，并在圖中畫(huà)出該矩形。

答案(1)=4.9×C/kg(或5.0×C/kg)；(2) ； (3)

[解析]本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。第(2)問(wèn)涉及到復(fù)合場(chǎng)(速度選擇器模型)第(3)問(wèn)是帶電粒子在有界磁場(chǎng)(矩形區(qū)域)中的運(yùn)動(dòng)。

(1)設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑為r。如圖甲，依題意M、P連線即為該粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的直徑，由幾何關(guān)系得

　　 　　　�、�

由洛倫茲力提供粒子在磁場(chǎng)中作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，可得

　　 　　　�、�

聯(lián)立①②并代入數(shù)據(jù)得

=4.9×C/kg(或5.0×C/kg)　 ③

(2)設(shè)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E。如圖乙，當(dāng)粒子子經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)，速度沿y軸正方向，依題意，在此時(shí)加入沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)力與此時(shí)洛倫茲力平衡，則有

　　 　　　�、�

代入數(shù)據(jù)得

　　 　�、�

所加電場(chǎng)的長(zhǎng)槍方向沿x軸正方向。由幾何關(guān)系可知，圓弧PQ所對(duì)應(yīng)的圓心角為45°，設(shè)帶點(diǎn)粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，所求時(shí)間為t，則有

　　 　　⑥

　　 　　　�、�

聯(lián)立①⑥⑦并代入數(shù)據(jù)得

　　 　⑧

(3)如圖丙，所求的最小矩形是，該區(qū)域面積

　　 　　　　　�、�

聯(lián)立①⑨并代入數(shù)據(jù)得

矩形如圖丙中(虛線)

21.(19分)

如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m、帶電量為q(q>0)的滑塊從距離彈簧上端為s₀處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t₁

(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為v_m，求滑塊從靜止釋放到速度大小為v_m過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W；

(3)從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t_1、t₂及t₃分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的v₁為滑塊在t₁時(shí)刻的速度大小，v_m是題中所指的物理量。(本小題不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

答案(1); (2);

(3)

[解析]本題考查的是電場(chǎng)中斜面上的彈簧類(lèi)問(wèn)題。涉及到勻變速直線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)用動(dòng)能定理處理變力功問(wèn)題、最大速度問(wèn)題和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析。

(1)滑塊從靜止釋放到與彈簧剛接觸的過(guò)程中作初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，則有

　　 qE+mgsin=ma　　　　　　　　　　 ①

　　 　　　　　　　　　　　�、�

聯(lián)立①②可得

　　 　　　　　　　�、�

(2)滑塊速度最大時(shí)受力平衡，設(shè)此時(shí)彈簧壓縮量為，則有

　　 　　　　　　　　　④

　　 從靜止釋放到速度達(dá)到最大的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得

　　 　　　　⑤

聯(lián)立④⑤可得

　　 s

(3)如圖

20.(15分)

如圖所示，射擊槍水平放置，射擊槍與目標(biāo)靶中心位于離地面足夠高的同一水平線上，槍口與目標(biāo)靶之間的距離s=100 m，子彈射出的水平速度v=200m/s，子彈從槍口射出的瞬間目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g為10 m/s²，求：

(1)從子彈由槍口射出開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間子彈擊中目標(biāo)靶？

(2)目標(biāo)靶由靜止開(kāi)始釋放到被子彈擊中，下落的距離h為多少？

答案(1)0.5s(2)1.25m

[解析]本題考查的平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。

(1)子彈做平拋運(yùn)動(dòng)，它在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)子彈經(jīng)t時(shí)間集中目標(biāo)靶，則

　　 t=

　　 代入數(shù)據(jù)得

　　 t=0.5s

　　 (2)目標(biāo)靶做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=

代入數(shù)據(jù)得 h=1.25m

19.(18分)

(1)(6分)在通用技術(shù)課上，某小組在組裝潛艇模型時(shí)，需要一枚截面為外方內(nèi)圓的小螺母，如圖所示�，F(xiàn)需要精確測(cè)量小螺母的內(nèi)徑，可選用的儀器有：

A.50等分的游標(biāo)卡尺　　　　　 B. 螺旋測(cè)微器

①在所提供的儀器中應(yīng)選用　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②在測(cè)量過(guò)程中，某同學(xué)在小螺母中空部分360°范圍內(nèi)選取不同的位置進(jìn)行多次測(cè)量取平均值的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)(12分)某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件。圖為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對(duì)其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材：

器材(代號(hào))	規(guī)格
電流表(A1) 電流表(A2) 電壓表(V1) 電壓表(V2) 滑動(dòng)變阻器(R1) 滑動(dòng)變阻器(R2) 直流電源(E) 開(kāi)關(guān)(S) 導(dǎo)線若干	量程0~50mA，內(nèi)阻約為50 量程0~200mA，內(nèi)阻約為10 量程0~3V，內(nèi)阻約為10k 量程0~15V，內(nèi)阻約為25k 阻值范圍0~15，允許最大電流1A 阻值范圍0~1k，允許最大電流100mA 輸出電壓6V，內(nèi)阻不計(jì)

①為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用　　　　 ；電壓表應(yīng)選用　　　　　 ；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用　　　　　　　 。(以上均填器材代號(hào))

②為達(dá)到上述目的，請(qǐng)?jiān)谔摼�框內(nèi)畫(huà)出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號(hào)。

③若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請(qǐng)說(shuō)明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)？

相同點(diǎn)：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ，

不同點(diǎn)：　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　。

答案．(1)①A　　 ②較小實(shí)驗(yàn)的偶然誤差　

(2)①A₂ V₁　　 R₁

　　 ②如圖

　　 ③相同點(diǎn)：通過(guò)該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和通過(guò)小電珠的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系，該元件的電阻隨電壓的增大而減小，而笑電珠的電阻值隨電壓的升高而增大。

[解析](1)①游標(biāo)卡尺方便地測(cè)量?jī)?nèi)徑、外徑和深度，而螺旋測(cè)微器只能測(cè)外徑。故選A

②多次測(cè)量取平均值的目的就是減小偶然誤差。

(2)①圖像中電流0-0.14A，電流表選A₂；電源電壓6V，但圖像只要求電壓在0-3V之間調(diào)整，為了測(cè)量準(zhǔn)確電壓表選V₁；由于繪制圖像的需要，要求電壓從0-3V之間調(diào)整，所以滑動(dòng)變阻器只能采用分壓式接法，為了能很好調(diào)節(jié)電壓，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用阻值較小的R₁。

②該元件約幾十Ω，，電壓表的分流作用可以忽略，所以采用電流表外接法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集要求從零開(kāi)始，所以滑動(dòng)變阻器采用分壓式接法。

③從圖像的形狀和斜率變化趨勢(shì)上去找相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，突出都是“非線性”，圖像上某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率是電阻的倒數(shù)。