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等于
A.
B.
C.
D.2
5.如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R:
bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ab相切于b点。
一质量为m的小球。
始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点处从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。
小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为
A.2mgR
B.4mgR
C.5mgR
D.6mgR
6.如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针处于静止状态。
下列说法正确的是
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动
7.2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波。
根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100s时,它们相距约400km,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体,由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星
A.质量之积
B.质量之和
C.速率之和
D.各自的自转角速度
8.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V。
一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。
A.平面c上的电势为零
B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时,其电势能为4eV
D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
二、非选择题:
共62分,第9~12题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第13、14题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共47分。
9.(5分)如图(a),一弹簧上端固定在支架顶端,下端悬挂一托盘:
一标尺由游标和主尺构成,主尺竖直固定在弹簧左边;
托盘上方固定有一能与游标刻度线准确对齐的装置,简化为图中的指针。
现要测量图(a)中弹簧的劲度系数,当托盘内没有砝码时,移动游标,使其零刻度线对准指针,此时标尺读数为1.950cm;
当托盘内放有质量为0.100kg的砝码时,移动游标,再次使其零刻度线对准指针,标尺示数如图(b)所示,其读数为_______cm。
当地的重力加速度大小为9.80m/s2,此弹簧的劲度系数为________N/m(保留3位有效数字)。
10.(10分)某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:
置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω:
电源E(6V,内阻可忽略):
电压表
(量程150mV):
定值电阻R0(阻值20.0Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω):
电阻箱R2(阻值范围0-999.9Ω):
单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:
保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:
断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°
C,实验得到的R2-t数据见下表。
t/℃
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到(填“a”或“b”)端;
(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线:
(3)由图(b)可得到R1,在25℃-80°
C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得R1=Ω;
(4)将Rt握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为Ω,则手心温度为℃。
11.(12分)一质量为m的烟花弹获得动能E后,从地面竖直升空,当烟花弹上升的速度为零时,弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分,两部分获得的动能之和也为E,且均沿竖直方向运动。
爆炸时间极短,重力加速度大小为g,不计空气阻力和火药的质量,求
(1)烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间;
(2)爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度
12.(20分)如图,在y>
0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场,场强大小为E,在y<
0的区域存在方向垂直于xOy平面向外的匀强磁场。
一个氕核11H和一个氘核21H先后从y轴上y=h点以相同的动能射出,速度方向沿x轴正方向。
已知11H进入磁场时,速度方向与x轴正方向的夹角为60°
,并从坐标原点O处第一次射出磁场。
11H的质量为m,电荷量为q不计重力。
求
(1)11H第一次进入磁场的位置到原点O的距离
(2)磁场的磁感应强度大小
(3)12H第一次离开磁场的位置到原点O的距离
(二)选考题:
共15分。
请考生从2道题中任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
13.[物理—选修3-3](15分)
(1)(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e,对此气体,下列说法正确的是(选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分:
每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
A.过程①中气体的压强逐渐减小
B.过程②中气体对外界做正功
C.过程④中气体从外界吸收了热量
D.状态c、d的内能相等
E.状态d的压强比状态b的压强小
(2)(10分)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。
开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0,现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为
时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了
,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。
求流入汽缸内液体的质量。
14.[物理一选修3-4](15分)
(1)(5分)如图,△ABC为一玻璃三棱镜的横截面,∠A=30°
,一束红光垂直AB边射入,从AC边上的D点射出,其折射角为60°
,则玻璃对红光的折射率为_____。
若改用蓝光沿同一路径入射,则光线在D点射出时的折射射角______(“小于”“等于”或“大于”)60°
。
(2)(10分)一列简谐横波在t=
时的波形图如图(a)所示,P、Q是介质中的两个质点,图(b)是质点Q的振动图像。
(i)波速及波的传播方向;
(ii)质点Q的平衡位置的x坐标。
化学
一、选择题(共7小题,每小题6分,满分42分)
1.(6分)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法冶金工艺回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流程如下:
下列叙述错误的是( )
A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【分析】正极片经碱溶可得到NaAlO2,可说明含有Al元素,含有磷酸亚铁锂的滤渣加入硫酸、硝酸,可除去炭黑,得到含有P、Fe、Li的滤液,加入碱液,生成的沉淀为Fe(OH)3,滤液加入碳酸钠,可生成碳酸锂沉淀,以此解答该题。
【解答】解:
A.合理处理废旧电池,可减少污染性废水的排放,且回收含有Al、Fe等金属,可再利用,故A正确;
B.由以上分析可知从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li等,故B正确;
C.硝酸具有强氧化性,可氧化亚铁离子生成铁离子,则“沉淀”反应的金属离子为Fe3+,故C正确;
D.加入硫酸钠,不能生成含Li沉淀,故D错误。
故选:
D。
【点评】本题为2018年高考全国卷,以元素化合物知识为载体考查物质的分离、提纯,有利于培养学生的分析能力和实验能力,树立积极的环境保护意识和资源的合理运用,题目难度不大。
2.(6分)下列说法错误的是( )
A.蔗糖、果糖和麦芽糖均为双糖
B.酶是一类具有高选择催化性能的蛋白质
C.植物油含不饱和脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色
D.淀粉和纤维素水解的最终产物均为葡萄糖
【分析】A.果糖为单糖;
B.绝大多数酶是蛋白质;
C.植物油为高级脂肪酸甘油酯,烃基含不饱和碳碳双键;
D.多糖最终水解产物为单糖。
A.蔗糖和麦芽糖均为双糖,果糖为单糖,故A错误;
B.绝大多数酶是蛋白质,少数具有生物催化功能的分子不是蛋白质,如复合酶,故B错误;
C.植物油为液态油脂,分子的烃基中含不饱和碳碳双键,这种脂肪酸酯,能使Br2/CCl4褪色,发生加成反应,故C正确;
D.淀粉和纤维素为多糖,一定条件下水解的最终产物均为葡萄糖,故D正确;
AB。
【点评】本题考查了物质分类、物质性质、物质结构等知识点,注意知识的积累,题目难度不大。
3.(6分)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )
B.
C.
D.
【分析】乙酸乙酯的制备是乙醇浓硫酸和乙酸混合溶液加热生成,生成的乙酸乙酯混有乙酸、乙醇,通过饱和碳酸钠溶液吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度,利用分液的方法得的乙酸乙酯,蒸发皿是加热蒸发溶液得到晶体的仪器,据此分析判断。
A.乙酸乙酯的制备是乙醇浓硫酸和乙酸混合溶液加热生成的,选择试管中加热,故A不选;
B.生成的乙酸乙酯混有乙酸、乙醇,通过饱和碳酸钠溶液吸收乙醇、中和乙酸、降低乙酸乙酯溶解度,防止倒吸导气管不能深入溶液,故B不选;
C.饱和碳酸钠溶液吸收静置后,利用分液的方法分离,故C不选;
D.图中是利用蒸发皿加热蒸发溶液得到溶质晶体的方法,在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,操作未涉及,故D选;
【点评】本题考查了乙酸乙酯的制备原理、化合物分离方法、实验基本操作等,掌握基础是解题关键,题目难度不大。
4.(6分)NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.16.25gFeCl3,水解形成的Fe(OH)3为胶体粒子数为0.1NA
B.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0NA
D.10molCH4与Cl2在光照下生成CH3Cl的分子数为1.0NA
【分析】A.一个胶体粒子是一个聚合体;
B.22.4L标准状况的氩气的物质的量为1mol,氩气是单原子气体;
C.1mol丙三醇含有的羟基数为3mol;
D.CH4与Cl2的在光照下发生的取代反应产物是混合物,不是完全生成CH3Cl。
A.胶体粒子是一个聚合体,16.25gFeCl3的物质的量为
=0.1mol,水解形成Fe(OH)3胶体时,多个Fe(OH)3聚合为一个胶体粒子,所以形成的胶体粒子数小于0.1mol,即0.1NA,故A错误;
B.22.4L标准状况的氩气的物质的量为1mol,氩气是单原子气体,所以含有18molAr,即含有18mol质子,即18NA个质子,故B正确;
C.92.0g甘油(丙三醇)的物质的量为
=1mol,1mol丙三醇含有3mol羟基,即含有羟基数为3NA,故C错误;
D.CH4与Cl2的在光照下发生的取代反应产物是混合物,不是完全生成CH3Cl,所以生成CH3Cl的分子数不是1.0NA,故D错误,
B。
【点评】本题考查阿伏伽德罗常数的简单计算,注意胶粒是聚合体,气体摩尔体积22.4L/mol的使用条件,甲烷与氯气的光照取代反应实质是解题的关键,考查的知识点较多,题目较为综合,总体难度不大,是基础题。
5.(6分)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺(2,2)戊烷(
)是最单的一种,下列关于该化合物的说法错误的是( )
A.与环戊烯互为同分异构体
B.二氯化物超过两种
C.所有碳原子均处同一平面
D.生成1molC5H12,至少需要2molH2
【分析】A.螺(2,2)戊烷、环戊烯的分子式都为C5H8,分子式相同结构不同的有机物互为同分异构体;
B.螺(2,2)戊烷
的二氯化物中两个氯原子可能位于1号碳原子上、可能位于1号和2号碳原子上、可能位于1号和3号碳原子上、可能位于2号和4号碳原子上;
C.该分子中中间的碳原子上具有甲烷结构特点;
D.每个C5H12比螺(2,2)戊烷多4个氢原子,相当于2个H2。
A.螺(2,2)戊烷、环戊烯的分子式都为C5H8,环戊烯结构简式为
,螺(2,2)戊烷、环戊烯分子式相同结构不同,所以二者互为同分异构体,故A正确;
的二氯化物中两个氯原子可能位于1号碳原子上、可能位于1号和2号碳原子上、可能位于1号和3号碳原子上、可能位于2号和4号碳原子上,所以其二氯化物超过2种,故B正确;
C.该分子中中间的碳原子上具有甲烷结构特点,甲烷为正四面体结构,所以该分子中所有C原子不可能共平面,故C错误;
D.每个C5H12比螺(2,2)戊烷多4个氢原子,相当于2个H2,所以生成1molC5H12,至少需要2molH2,故D正确;
C。
【点评】本题考查有机物结构和性质,涉及基本概念、分子空间结构等知识点,侧重考查学生对基本概念、基本知识的理解和掌握,熟练掌握基本概念及甲烷、乙烯、苯的空间结构,题目难度不大。
6.(6分)主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20.W、X、Z最外层电子数之和为10;
W与Y同族;
W与Z形成的化台物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃。
下列说法正确的是( )
A.常温常压下X的单质为气态
B.Z的氢化物为离子化合物
C.Y和Z形成的化合物的水溶液呈碱性
D.W与Y具有相同的最高化合价
【分析】主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20,W与Z形成的化台物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃,能腐蚀玻璃的是HF,则WZ形成的化合物应该是CaF2,则W是F元素、Z是Ca元素;
W与Y同族,则Y是Cl元素,W、X、Z最外层电子数之和为10,X最外层电子数是1且原子序数大于W而小于Y,则X为Na元素;
A.常温下X单质为钠单质;
B.Z的氢化物是CaH2;
C.Y、Z形成的化合物是CaCl2,为强酸强碱盐;
D.W、Y的最高价分别是0、+7价。
主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且均不大于20,W与Z形成的化台物可与浓硫酸反应,其生成物可腐蚀玻璃,能腐蚀玻璃的是HF,则WZ形成的化合物应该是CaF2,则W是F元素、Z是Ca元素;
A.常温下X单质为钠单质,为固态,故A错误;
B.Z的氢化物是CaH2,氢化钙中只含离子键,为离子化合物,故B正确;
C.Y、Z形成的化合物是CaCl2,为强酸强碱盐,其水溶液呈中性,故C错误;
D.W、Y的最高价分别是0、+7价,F元素非金属性最强,没有正化合价,故D错误;
【点评】本题考查原子结构和元素周期律,侧重考查学生分析判断能力,正确判断W、Z元素是解本题关键,明确元素周期表结构、物质结构、元素周期律即可解答,注意规律中的特殊现象,如F元素没有正化合价等。
7.(6分)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置,实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如右所示,其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯电极区发生反应为:
①EDTA﹣Fe2+﹣e﹣=EDTA﹣Fe3+
②2EDTA﹣Fe3++H2S=2H++S+2EDTA﹣Fe2+该装置工作时,下列叙述错误的是( )
A.阴极的电极反应:
CO2+2H++2e﹣═CO+H2O
B.协同转化总反应:
CO2+H2S═CO+H2O+S
C.石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D.若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA﹣Fe3+/EDTA﹣Fe2+,溶液需为酸性
【分析】A.根据图知,ZnO@石墨烯电极上反应物是CO2、H+,生成物是CO、H2O,该电极上得电子发生还原反应;
B.根据图中进入物质、出来物质知,协同转化过程中反应物是H2S、CO2,生成物是S、CO、H2O;
C.工作时石墨烯电极失电子作阳极,ZnO@石墨烯电极为阴极,外电路中电流从高电势流向低电势;
D.Fe3+、Fe2+在中性或碱性条件下产生沉淀。
A.根据图知,ZnO@石墨烯电极上反应物是CO2、H+,生成物是CO、H2O,该电极上得电子发生还原反应,电极反应式为CO2+2H++2e﹣═CO+H2O,故A正确;
B.根据图中进入物质、出来物质知,协同转化过程中反应物是H2S、CO2,生成物是S、CO、H2O,电池反应式为CO2+H2S═CO+H2O+S,故B正确;
C.外电路中电流从高电势流向低电势,工作石墨烯电极失电子作阳极,ZnO@石墨烯电极为阴极,则石墨烯电势高于ZnO@石墨烯,故C错误;
D.Fe3+、Fe2+在中性或碱性条件下产生沉淀,所以溶液应该为酸性,故D正确;
【点评】本题考查电解原理,涉及电极反应式的书写、元素化合物性质等知识点,侧重考查学生分析、判断及知识综合运用能力,C选项联合物理知识考查电化学原理,是该题一个亮点,题目难度中等。
二、解答题(共3小题,满分43分)
8.(14分)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr•2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。
一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价络;
二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。
实验装置如图所示。
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是 仪器a的名称是 。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。
打开K1、K2,关闭K3。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为
②同时c中有气体产生,该气体的作用是
(3)打开K3,关闭K1和K2.c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;
d中析出砖红色沉淀。
为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是 、
、洗涤,干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点
【分析】醋酸亚铬在气体分析中用作氧气吸收剂,说明亚铬离子具有强还原性,易与氧气反应,则制备实验中应避免接触氧气,实验时,将过量锌粒和氯化络固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3,盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免亚铬离子被氧化,且发生Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+,可观察到c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,可将亮蓝色溶液流入d,可生成醋酸亚铬砖红色沉淀,以此解答该题。
(1)为避免亚铬离子被氧化,应除去水中的溶解氧,则实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,由装置图可知a为分液漏斗或滴液漏斗,
故答案为:
去除水中的溶解氧;
分液(滴液)漏斗;
(2)①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,说明生成亚铬离子,反应的离子方程式为Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+,
Zn+2Cr3+=Zn2++2Cr2+;
②盐酸与锌反应可生成氢气,可将装置内的空气排出,避免亚铬离子被氧化,故答案为:
排除c中空气;
(3)打开K3,关闭K1和K2,c中压强增大,可将亮蓝色溶液流入d,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是冷却、过滤、洗涤,干燥等,
c中产生的氢气使压强大于大气压;
冷却;
过滤;
(4)d为敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触而被氧化,应在密闭容器中制备,
敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触。
【点评】本题考查物质的制备,为高考常见题型和高频考点,侧重考查学生的分析能力、自学能力和实验能力,注意把握物质的性质以及题给信息,把握实验的操作方法,难度不大。
9.(14分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。
写出该过程的化学方程式
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5,的工艺为:
①pH=4.1时,Ⅰ中为 溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是 。
(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3.阳极的电极反应式为 。
电解后, 室的NaHSO3浓度增加。
将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5
(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。
在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00mL葡萄萄酒样品,用0.01000mol•L﹣1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00mL.滴定反应的离子方程式为 该样品中Na2S2O5的残留量为 g•L﹣1(以SO2计)
【分析】
(1)由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5,据此写出反应方程式;
(2)①向I中通入SO2使溶液pH变为4.1,说明溶液显酸性,据此分析;
②工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2,考虑到后续操作步骤是结晶脱水制取Na2S2O5,发生这一步需要过饱和的NaHSO3溶液;
(3)电解池阳极为稀硫酸溶液,电解质溶液显酸性,电解池阳极发生氧化反应,溶液中分隔各个室的膜为阳离子交换膜,阳离子向阴极移动,据此分析;
(4)Na2S2O5可用作食品的
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