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- 2021-05-14 发布
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2011年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
理科综合
祝各位考生考生顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
2.本卷共8题,每题6分,共48分。
一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)
1.下列能揭示原子具有核式结构的实验是
A.光电效应实验 B.伦琴射线的发现
C.粒子散射实验 D.氢原子光谱的发现
2.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力
A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小
C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小
3.质点做直线运动的位移与时间的关系为(各物理量均采用国际单位),则该质点
A.第1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/s
C.任意相邻的1s 内位移差都是1m D.任意1s内的速度增量都是2m/s
4.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线
垂直的转轴匀速转动,如图1所示。产生的
交变电动势的图像如图2所示,则
A.=0.005s时线框的磁通量变化率为零
B.=0.01s时线框平面与中性面重合
C.线框产生的交变电动势有效值为311V
D.线框产生的交变电动势频率为100HZ
5.板间距为的平等板电容器所带电荷量为时,两极板间电势差为,板间场强为现将电容器所带电荷量变为,板间距变为,其他条件不变,这时两极板间电势差,板间场强为,下列说法正确的是
A. B.
C. D.
6.甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样,设相邻两个亮条纹的中心距离为,若x甲> x乙,则下列说法正确的是
A.甲光能发生偏振现象,乙光则不能发生
B.真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C.甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D.在同一均匀介质甲光的传播速度大于乙光
7.位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动。A刚好完成一次全振动时,在介质中形成简谐横波的波形如图所示。B是沿波传播方向上介质的一个质点,则
A.波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向。
B.此后的周期内回复力对波源A一直做负功。
C.经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长
D.在一个周期时间内A所收回复力的冲量为零
8.质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行,其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为M,月球半径为R,月球表面重力加速度为g,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则航天器的
A.线速度 B.角速度
C.运行周期 D.向心加速度
9.(18)
(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的
电梯运动状态,他在地面上用测力计测量
砝码的重力,示数是G,他在电梯中用测
力计仍测量同一砝码的重力,则测力计的
实数小于G,由此判断此时电梯的运动状
态能是 。
(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是 mm。
(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃
砖的折射率,开始玻璃砖位置如图中实线所示,使
大头针、 圆心在同一直线上,该直线垂直
于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转
动,同时在玻璃砖的直径边一侧观察、 的像,
且 的像挡住的像,如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失,此时只需测量出 ,即可计算出玻璃砖的折射率,请用你的方法表示出折射率
(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻RX ,现备有下列器材:
A.电流表(量程100μA, 内阻约2kΩ);
B.电流表(量程500μA, 内阻约300Ω);
C.电流表(量程15V, 内阻约100kΩ);
D.电流表(量程50, 内阻约500kΩ);
E.直流电源(20V, 允许最大电流1A);
F.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定功率1W);
G.电键和导线若干。
电流表应选_________.电压表应_________.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:
①_________________________________________.
②_________________________________________.
10.(16分)如图所示,圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上,轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道,到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起飞出轨道,落地点距N为2R。重力加速度为g,忽略圆管内径,空气阻力及各处摩擦均不计,求
(1)粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t;
(2)小球A冲进轨道时速度v的大小。
11.(18分)如图所示,两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为l=0.5m,其电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒质量均为m=0.02kg,电阻均为R=0.1,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2,问
(1)通过棒cd的电流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?
12.(20分)回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用,有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”,它在医疗诊断中,常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得,同时还产生另一粒子,试写出核反应方程。若碳11的半衰期t为20min,经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几?(结果取2位有效数字)
(2)回旋加速器的原理如图,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,它们接在电压一定、频率为f的交流电源上,位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可忽略,重力不计),它们在两盒之间被电场加速,D1、D2置于盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P,求输出时质子束的等效电流I与P、 B、R、f的关系式(忽略质子在电场中的运动时间,其最大速度远小于光速)。
(3)试推理说明:质子在回旋加速器中运动时,随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r是装置大、减小还是不变?
化学部分
理科综合共300分,考试用时150分钟。
化学试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共100分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上无效,考试结束后,将本试卷哈答疑卡一并交回。
祝各位考生考生顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选图其他答案标号。
2.本卷共6题,每题6分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:
相对原子质量:H 1 C 12 O 16
1.化学在人类生活中扮演着重要角色,以下应用正确的是
A.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅土吸收水果释放的乙烯,可达到水果保鲜的目的
B.为改善食物的色、香、味并防止变质,可在其中加入大量食品添加剂
C.使用无磷洗衣粉,可彻底解决水体富营养化问题
D.天然药物无任何毒副作用,可长期服用
2.以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是
A.第IA族元素铯的的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第VIIA族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
3.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是
操作
现象
结论
B
滴加氯水和CC14,振荡、静置
下层溶液液湿紫色
原溶液中有I
C
用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应
火焰呈黄色
原溶液中有Na+无K+
A
滴加BaC12溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO42—
D
滴加稀NaOH溶液,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
试纸不变蓝
原溶液中无NH4+
4.25℃时,向10mL 0.01mol/L KOH溶液中滴加0.01mol/L苯酚溶液,混合溶液中粒子浓度关系正确的是
A.pH>7时,c(C6H5O—)>c(K+)>c(H+)>c(OH—)
B.pH<7时,c(K+)>c(C6H5O—)>c(H+)>c(OH—)
C.V[C6H5OH(aq)]=10mL时,c(K+)=c(C6H5O—)>c(OH—)=c(H+)
D.V[C6H5OH(aq)]=20mL时,c(C6H5O—)+(C6H5OH)=2c(K+)
5.下列说法正确的是
A.25℃时NH4C1溶液的KW大于100℃时NaC1溶液的KW
B.SO2通入碘水中,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O SO32—+2I+4H+
C.加入铝粉能产生H2的溶液中,可能存在大量的Na+、Ba2+、A1O2—、NO3—
D.100℃时,将pH=2的盐酸与pH=12的NaOH溶液等体积混合,溶液显中性
6.向绝热恒容密闭器中通入SO2和NO2,一定条件下使反应SO2(g)+NO2(g) SO3(g)+NO(g)达到平衡,正反应速率随时间变化的示意图如下所示。由图可得出的正确结论是
A.反应在c点达到平衡状态
B.反应物浓度:a点小于b点
C.反应物的总能量低于生成物的总能量
D.时,SO2的转化率:a—b段小于b—c段
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共4题,共64分
7.(14分)图中X、Y、Z为单质,其他为化学物,它们之间存在如下转化关系(部分产物已略去)。其中,A俗称磁性氧化铁:E是不溶于水的酸性氧化物,能与氢氟酸反应。
回答下列问题:
(1)组成单质Y的元素在周期表中的位置是 ;M中存在的化学键类型为 ;R的化学式是 。
(2)一定条件下,Z与反应生成,的电子式为 。
(3)已知A与1反应转化为X时(所有物质均为固体)。放出热量。写出该反应的热化学方程式: 。
(4)写出A和D的稀溶液反应生成G的离子方程式:
(5)问含4mol D 的稀溶液中,逐渐加入X3粉末至过量。假设生成的气体只有一种,请在坐标系中画出n(X2-)随n(X)变化的示意图,并标出n(X2-)的最大值。
8.(18分)已知:
Ⅰ.冠心平F是降血脂、降胆固醇的药物,它的一条合成路线如下:
(1)A为一元羧酸,8.8g A与足量NaHCO3溶液反应生成2.24L CO2(标准状况),A的分子式为_____________________________________________。
(2)写出符合A分子式的所有甲酸酯的结构简式:
_________________________________________________________。
(3)B是氯代羧酸,其核磁共振氢谱有两个峰,写出BC的反应方程式:
__________________________________________________________。
(4)C+EF的反应类型为________________________。
(5)写出A和F的结构简式:
A______________________; F__________________________。
(6)D的苯环上有两种氢,它所含官能团的名称为___________________;写出a、b所代表的试剂:a ______________; b___________。
Ⅱ.按如下路线,由C可合成高聚物H:
(7)CG的反应类型为_____________________.
(8)写出GH的反应方程式:_______________________。
9.(18分)某研究性学习小组为合成1-丁醇,查阅资料得知一条合成路线:
Ni,△
CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2OH;
△
CO的制备原理:HCOOHCO↑+H2O,并设计出原料气的制备装置(如图)。
请填写下列空白:
(1)实验室现有锌粒、稀硝酸、稀盐酸、浓硫酸、2-丙醇,从中选择合适的试剂制备氢气,丙烯。写出化学方程式: , 。
(2)若用以上装置制备干燥纯净的CO,装置中a和b的作用分别是 , ;
C和d中盛装的试剂分别是 , 。若用以上装置制备H2, 气体发生装置中必需的玻璃仪器名称是 ;在虚线框内画出收集H2干燥的装置图。
(3)制丙烯时,还产生少量,及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号)
①饱和溶液 ②酸性溶液 ③石灰水
④无水 ⑤品红溶液
(4)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是______________。
a.低温、高压、催化剂 b.适当的温度、高压、催化剂
c.常温、常压、催化剂 d.适当的温度、常压、催化剂
(5)正丁醛经催化剂加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:① (饱和)→;②沸点:乙醚34°C,1-丁醇118°C,并设计出如下提纯路线:
纯品
1-丁醇
乙醚
有机层
滤液
粗品
试剂1 乙醚 干燥剂
操作1 操作2 分液 过滤 操作3
试剂1为_________,操作1为________,操作2为_______,操作3为_______。
10.(14分)工业废水中常含有一定量的和,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法1:还原沉淀法
该法的工艺流程为
其中第①步存在平衡:
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显 色.
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是 。
a.CrO和CrO的浓度相同
b.2v (CrO) =v (CrO)
c.溶液的颜色不变
(3)第②步中,还原1mol CrO离子,需要 mol的FeSO·7HO。
(4)第③步生成的Cr(OH)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
常温下,Cr(OH)的溶度积,要使降至10mol/L,溶液的pH应调至 。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)沉淀。
(5)用Fe做电极的原因为 。
(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释) 。
溶液中同时生成的沉淀还有 。
生物部分
理科综合共300分,考试用时150分钟。
化学试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共80分。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上无效,考试结束后,将本试卷哈答疑卡一并交回。
祝各位考生考生顺利!
第Ⅰ卷
注意事项:
1.每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选图其他答案标号。
2.本卷共6题,每题6分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。
1.下列有关酶的叙述正确的是
A.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C.在动物细胞培养中,胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D.DNA连接酶可连接DNA双链的氢键,使双键延伸
2.将紫色洋葱鳞片叶表皮浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中,1分钟后进行显微观察,结果见右图。下列叙述错误的是
A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质
B.将视野中的细胞浸润在清水中,原生质体会逐渐复原
C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性中存在显著差异
D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
3.下列叙述正确的是
A.胚胎发育过程中不存在细胞衰老或凋亡的现象
B.用小鼠不同器官和组织构建的cDNA文库相同
C.垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
D.刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射
4.玉米花药培养的单倍体幼苗,经秋水仙素处理后形成 倍体植株,下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是:
A.a-b过程中细胞内不会发生基因重组
B.c-d过程中细胞内发生了染色体数加倍
C.c点后细胞内各染色体组的基因组成相同
D.f-g过程中同源染色体分离,染色体数减半
5.土壤农杆菌能将自身Ti的质粒的T-DNA整合到植物染色体DNA上,诱发植物形成肿瘤。T-DNA中含有植物生长素合成酶基因(S)和细胞分裂素合成酶基因(R),它们的表达与否能影响相应植物激素的含量,进而调节肿瘤组织的生长与分化。
据图分析,下列叙述错误的是
A.当细胞分裂素与生长素的比值升高时,诱发肿瘤生芽
B.清除肿瘤中的土壤农杆菌后,肿瘤不再生长与分化
C.图中肿瘤组织可在不含细胞分裂素与生长素的培养基中生长
D.基因通过控制酶的合成控制代谢,进而控制肿瘤组织生长与分化
6.某致病基因h位于X染色体上,该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后,可产生大小不同的片段(如图1,bp表示碱基对),据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系谱。
下列叙述错误的是
A.h基因特定序列中Bcl 1酶切位点的消失是碱基序列改变的结果
B.II-1的基因诊断中只出现142bp片段,其致病基因来自母亲
C.II-2的基因诊断中出现142bp,99bp和43bp三个片段,其基因型为XHXh
D.II-3的丈夫表现型正常,其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2.
第Ⅱ卷
注意事项:
1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2.本卷共3题,共44分。
7.(16分)乳腺上皮细胞合成乳汁所需的营养物质由血液供给。下图为牛乳腺上皮细胞合成与分泌乳汁的示意图,下表为牛乳汁和血浆的部分成分比较。
据图表回答:
(1)乳腺上皮细胞所处的内环境是 ,其中K+可通过 方式转运到乳上皮细胞。
(2)与血浆相比,乳汁中特有的成分是 。
(3)乳脂的主要成分是甘油三酯,合成甘油三酯的细胞器是 。
(4)合成乳糖的葡萄糖主要来自血浆,还可利用表中血浆的 转化而来。
(5)图表中,不能在乳腺上皮细胞中合成的生物大分子是 ,在牛乳房出现炎症时,该物质在血浆和乳汁中的含量会 ,该物质的作用是 。
8.(14分)絮凝性细菌分泌的具有絮凝活性的高分子化合物,能与石油污水中的悬浮颗粒和有机物等形成絮状沉淀,起到
净化污水的作用。为进一步提高对石油污水的净化效果,将絮凝性细菌和石油降解菌融合,构建目的菌株。其流程图如下。
据图回答:
(1)溶菌酶的作用是_________________________。
(2)PEG的作用是_________________________。
(3)经处理后,在再生培养基上,未融合的A、B难以生长。图中AB融合菌能生长和繁殖的原因是 __________________________________________________________。
(4)目的菌株的筛选:筛选既能分泌具有絮凝活性的化合物,又能在含有_________________的培养基上生长的AB融合菌,选择效果最好的作为目的菌株。
(5)为探究目的菌株不同发酵时间发酵液的絮凝效果,将目的菌株进行发酵培养,定时取发酵液,加入石油污水中:同时设置_____________________________为对照组。经搅拌、静置各3分钟后,分别测定上层水样的石油浓度COD值(COD值越高表示有机物污染程度越高),计算石油去除率和COD去除率,结果如下图。
(6)目的菌的种群增长曲线呈__________________型。在40~44小时,发酵液对石油污水的净化效果最好,其原因是______________________________________。
9、 (14分)放牧强度可影响人工草地的物质循环和能量流动。图1是亚热带某人工草地在不同放牧强度下牧草净光合产量(净光合产量=光合作用合成量—呼吸作用消耗量)的变化图,G0为不放牧,G1~G3为放牧强度逐渐增强。
据图回答:
(1)5~10月份的最适放牧强度是______(从GO~G3中选填),________月份可被初级消费者利用的总能量最多。
(2)与放牧草地相比,8月份不放牧草地净光合产量明显偏低的原因有___________(多选)。
A.过多枝叶对下层植物有遮光作用 B.植株衰老组织较多
C.缺少动物粪尿的施肥作用 D.草地生态系统的物质循环加快
(3)据图Ⅰ分析,为使牧草净光合产量维持在最高水平,4~10月份需要采取的放牧措施是_______________________________________________________.
(4)牧草的光合作用强度可用单位时间和面积的_______________________来表示。
(5)在牧草上喷32P标记的磷肥,检测32P在初级和次级消费者中的放射强度,结果见图2.其中A消费者处于第__________营养级。
(6)在生态系统的生物成分中,生产者体内的32P除被消费者利用外,还有部分进入_________.
生物答案
I卷共6题,每题6分,共36分
1—6 CACDBD
Ⅱ卷共3题,共44分。
7.(16分)
(1)组织液 主动运输
(2)乳糖、酪蛋白
(3)内质网
(4)氨基酸、甘油三酯
(5)免疫球蛋白 增加 与相应抗原特异性结合,发挥体液免疫功能
8.(14分)
(1)分解细胞壁
(2)诱导原生质体融合
(3)两亲本失活部位不同,融合后活性部位互补
(4)石油
(5)不加发酵液的石油污水
(6)S
此期间,目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高
9.(14分)
(1)G2 6
(2)A、B、C
(3)4月份不放牧,5—10月份放牧强度保持在G2水平
(4)有机物生成量(CO2的消耗量或O2生成量)
(5)二
(6)分解者
物理答案
I卷共8题,每题6分,共48分
1.C 2.A 3.D 4.B 5.C 6.BD 7.ABD 8.AC
Ⅱ卷共4题,共72分。
9.(18分)
(1)减速上升或加速下降
(2)1.706(1.704—1.708均可)
(3)玻璃砖直径边绕O点转过的角度
(4)B C
①电流表应采用内接的方法
②滑动变阻器应采用分压器方式的接法
10.(16分)
(1)粘合后的两球飞出轨后做平抛运动,竖直方向分运动为自由落体运动,有
①
解得 ②
(2)设球A的质量为m,碰撞前速度大小为v1把球A冲进轨道最低点时的重力势能为0,由机械能守恒定律知
③
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2,由动量守恒定律知
④
飞出轨道后做平抛运动,水平方向分运动为匀速直线运动,有
⑤
综合②③④⑤式得
⑥
11.(8分)
(1)棒cd受到的安培力
①
棒cd在共点力作用下平衡,则
②
由①②式,代入数据得
I=1A ③
根据楞次定律可知,棒cd中的电流方向由d至c ④
(2)棒ab与棒cd受到的安培力大小相等
Fab=Fcd
对棒ab,由共点力平衡知
⑤
代入数据解得
F=0.2N
(3)设在时间t内棒cd产生Q=0.1J热量,由焦耳定律知 ⑥
Q=I2Rt ⑦
设棒ab匀速运动的速度大小为v,其产生的感应电动势
E=Blv ⑧
由闭合电路欧姆定律知
I ⑨
由运动学公式知在时间t内,棒ab沿导轨的位移
x=vt ⑩
力F做的功
W=Fx
综合上述各式,代入数据解得
W=0.4J
12.(20分)
(1)核反应方程为
①
设碳11原有质量为m0,经过t1=2.0h剩余的质量为mr,根据半衰其定义有
②
(2)设质子质量为m,电荷量为q,质子离子加速器时速度大小为v,由牛顿第二定律知
③
质子运动的回旋周期为
④
由回旋加速器工作原理可知,交流电源的频率与质子回旋频率相同,由周期T与频率f的关系得
⑤
设在t时间内离开加速器的质子数为N,则质子束从回旋加速器输出时的平均功率
⑥
输出时质子的等效电流
⑦
由上述各式得
⑧
若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样得分。
(3)方法一
设为同一盒中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为、,在相应轨道上质子对应的速度大小分别为、D1、D2之间的电压为U,由动能定理知
⑨
由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力,
知,则
整理得 ⑩
因U、q、m、B均为定值,令由上式得
相邻轨道半径、之差
同理
因为,比较、得
<
说明随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r减小。
方法二:
设为同一盒中质子运动轨道半径的序数,相邻的轨道半径分别为rk、
,,在相应轨道上质子对应的速度大小分别为、,D1、D2之间的电压为U。
由洛化兹力充当质子做圆周运动的向心力,知,故
由动能定理知,质子每加速一次,其动能增量
以质子在D2盒中运动为例,第k次进入D2时,被电场加速次,速度大小为
同理,质子第次进入D2时,速度大小为
综合上述各式得
整理得
同理,对于相邻轨道半径、,,整理后有
由于,比较、得
<
说明随轨道半径r的增大,同一盒中相邻轨道的半径之差△r减小。用同样的方法也可得到质子在D1盒中运动时具有相同的结论。
化学答案
I卷共6题,每题6分,共36分
1—6 ABBDCD
Ⅱ卷共4题,共64分。
7.(共14分)
(1)第二周期第VIA族
离子键、共价键
H2SiO3(H4SiO4)
(2)
(3)8A1(s)+3Fe3O4(s) 9Fe(s)+4A12O3(s) △H=—8akJ/mol
(4)3Fe3O4+28H++NO3— 9Fe3++NO↑+14H2O
(5)
8.(共18分)
(4)取代反应
(5)
(6)羟基、氯原子
C12 NaOH溶液
(7)消去反应
(8)
9.(共18分)
(1)
(2)恒压 防倒吸 NaOH溶液 浓H2SO4
分液漏斗、蒸馏烧瓶
(3)④⑤①②③ (或④⑤①③②)
(4)b
(5)饱和NaHSO3溶液 过滤 萃取 蒸馏
10.(共14分)
(1)橙
(2)c
(3)6
(4)5
(5)阳原反应为Fe—2e— Fe2+,提供还原剂Fe2+
(6)2H++2e— H2↑ Fe(OH)3