北京市清华大学附属中学2015届高三3月综合能力测试（三）理科综(2)

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第二部分（非选择题 共180分）

21．（18分）

（一）现有毛玻璃屏A、双缝B、白光光源C、单缝D和透红光的滤光片E等光学元件，要把它们放在如图所示的光具座上组装成双缝干涉装置，用以测量红光的波长。

（1）将白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光学元件，由左至右，表示各光学元件的字母排列顺序应为C A；

（2）本实验的步骤有：①取下遮光筒左侧的元件，调节光源高度，使光束能直接沿遮光筒轴线把屏照亮；②按合理顺序在光具座上放置各光学元件，并使各元件的中心位于遮光筒的轴线上；③用米尺测量双缝到屏的距离；④用测量头(其读数方法同螺旋测微器)测量数条亮条纹之间的距离。在操作步骤②时，还应该注意 和 ；

（3）将测量头的分划板中心刻线与某条亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数如图甲所示。然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，记下此时图乙中手轮上的示数 mm，求得相邻亮纹的间距△x为 mm；

（4）已知双缝间距d为0.2mm，测得双缝到光屏的距离l为70.00cm，根据计算式λ= ，求得所测红光波长为 nm。

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（二）某同学用图（甲）所示电路，测绘标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的电阻R随电压U变化的关系

图线。

①除了导线和开关外，还有以下器材可供选择：

电流表：A1(量程100 mA，内阻约2 Ω)；A2(量程0.6 A，内阻约0.3 Ω) 电压表：V1(量程5 V，内阻约5 kΩ)；V2(量程15 V，内阻约15 kΩ) 滑动变阻器：R1(阻值范围0～10Ω)；R2(阻值范围0～2kΩ)

电源：E1(电动势为1.5V，内阻约为0.2Ω)；E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)

为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表 ，电压表 ，滑动变阻器 ，电源 (填器材的符号)

②根据实验数据，描绘出R-U的关系图线如图（乙）所示，由图可知，此灯泡在不工作时，灯丝电阻为 Ω；当所加电压为3.0 V，灯丝电阻为 Ω，灯泡实际消耗的电功率为 W。

图（甲） 0 1 3 2

图（乙）

③根据R-U关系图线，可确定小灯泡电功率P与外加电压 U的关系，符合该关系的示意图是下列图中的 。 A B C D

22．（16分）高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像，现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究。如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s，已知该汽车的质量为2000 kg，额定功率为90 kW，假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N。

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（1）试利用上图，求该汽车的加速度； （2）求汽车所能达到的最大速度是多大?

（3）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间? 23．（18分）如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，长为L，两板加电压后板间可视为匀强电场，图乙表示一个周期性变化的交变电压。t＝0时，将图乙中交变电压加在A、B两板上，此时恰好有一个质量为m、电荷量为q的粒子在两板中央沿平行两板中线以速度v0射入电场（忽略粒子的重力）。若此粒子离开电场时恰能以平行A、B两板的速度飞出，求： （1）A、B两板上所加交变电压的频率应满足的条件； （2）该交变电压U0的取值范围。 24．（20分）如图所示，顶角θ=45o的光滑金属导轨 MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度v0沿导轨MON向右滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r，导体棒与导轨接触点为a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触且没有脱离导轨。当t=0时，导体棒位于坐标原点o处，求：

（1）在t时刻，流过导体棒的电流强度I和电流方向； （2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式；

（3）导体棒在0～t时间内产生的焦年热Q；

（4）若在t0时刻将外力F撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x．

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25．（17分）从薄荷油中得到一种烃A(C10H16)，叫α-非兰烃，与A相关反应如下：

R1C=CHR2KMnO4/H+R1RC=O+R2COOH已知：R

(1) H的分子式为____________。 (2) B所含官能团的名称为____________。

(3) 含两个—COOCH3基团的C的同分异构体共有________种(不考虑手性异构)，其中核磁 共振氢谱呈现2个吸收峰的异构体的结构简式为______________。 (4) B→D，D→E的反应类型分别为______________、____________。 (5) G为含六元环的化合物，写出其结构简式：______________。

(6) F在一定条件下发生聚合反应可得到一种高吸水性树脂，该树脂名称为___________。

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(7) 写出E→F的化学反应方程式：_________________________。

(8) A的结构简式为____________，A与等物质的量的Br2进行加成反应的产物共有_____种 (不考虑立体异构)。

26．（12分）锶（38Sr）元素广泛存在于矿泉水中，是一种人体必需的微量元素，在元素周期表中与

20Ca

和56Ba同属于第ⅡA族。

（1）碱性：Sr(OH)2 Ba(OH)2（填“＞”或“＜”）；锶的化学性质与钙和钡类似， 用原子结构的观点解释其原因是 。

（2）碳酸锶是最重要的锶化合物。用含SrSO4和少量BaSO4、BaCO3、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2的天青石制备SrCO3，工艺流程如下（部分操作和条件略）： Ⅰ．将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合，过滤； Ⅱ．将滤渣溶于盐酸，过滤；

Ⅲ．向Ⅱ所得滤液中加入浓硫酸，过滤；

Ⅳ．向Ⅲ所得滤液中先加入次氯酸，充分反应后再用氨水调pH约为7，过滤； Ⅴ．向Ⅳ所得滤液中加入稍过量NH4HCO3，充分反应后，过滤，将沉淀洗净，烘干，

得到SrCO3。

已知：ⅰ．相同温度时的溶解度： BaSO4＜SrCO3＜SrSO4＜CaSO4 ⅱ．生成氢氧化物沉淀的pH

物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 7.0 9.0 3.4 4.7 开始沉淀pH 1.9 完全沉淀pH 3.2

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