20．如图，两条水平光滑金属导轨固定在电磁铁两磁极之间，导轨两端a、b断开，金属杆L垂直
导轨放置。闭合开关S，下列判断正确的是
A．电磁铁两磁极之间的磁场方向向下
B．若给金属杆向左的初速度，则a点电势高于b点 C．若a、b间接导线，向下移动滑片p，则金属杆向左运动 D．若a、b间接直流电源，a接正极、b接负极，则金属杆向左运动
21．水平放置的平行板电容器与电源相连，下极板接地。带负电的液滴静止在两极板间P点，以
E表示两极板间的场强，U表示两极板间的电压，φ表示P点的电势。若电容器与电源断开，保持下极板不动，将上极板稍微向上移到某一位置，则
A．U变大，E不变，φ不变 B．U不变，E变小，φ降低 C．液滴将向下运动 D．液滴仍保持静止
Sp三、非选择题：共174分。第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33
题～第38题为选考题，考生根据要求作答。
22．（6分）测金属丝的电阻率实验。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径如图(a)，其示数为_______mm；
40350图(a)
_+_稳压电源+30A定值电阻定值电阻PALaa金属丝线夹b金属丝米尺p图(c)
b图（b）
(2)实验电路如图(b)，请用笔画线代替导线，完成图(c)的实物连线；
(3)开启电源，合上开关，记录ap的长度L和电流表○A的示数I；移动线夹改变ap的长度L，测得多组L和I值，做出
1—L的图线，求得图线斜率为k； I(4)若稳压电源输出电压为U，金属丝的横截面积为S，则该金属丝的电阻率ρ=___________（用k、U、S表示）。
5
23．（9分）
某兴趣小组用如图甲所示实验装置完成探究弹簧弹力和弹簧伸长的关系后做拓展研究。 x/cm
4.00
2.00
Ox0/cm1.002.00
图甲 图乙
请根据如下实验过程，完成相关实验内容：
(1)将轻质弹簧悬挂于铁架台，测得弹簧原长L0；
(2)在弹簧下端拴挂质量为m的钩码，待系统静止时，测得弹簧长度L；
(3)当地重力加速度为g，弹簧的劲度系数k=___________（用m、g、L0、L表示）； (4)托起钩码使弹簧恢复原长，并由静止释放，测得弹簧拉伸的最大长度L’。发现L’＞L，于是进一步探究弹簧两次伸长量x0 = L -L0和 x = L’-L0之间的关系；
(5)改变钩码个数，重复实验，得到多组x0、x数据，作出x—x0图象如图乙所示； (6)由图乙可知
xx
= ______，该小组换用不同弹簧进行同样实验，发现的值相同。 x0 x0
(7)通过分析，该小组得出了弹簧弹性势能的表达式：
①步骤(2)中，系统静止时，钩码受力平衡有mg =_____（用k、x0表示）；
②步骤(4)中，根据机械能守恒定律，弹簧被拉伸到最长时的弹性势能?Ep?______（用m、g、x表示）；
③结合步骤(6)，劲度系数为k的弹簧伸长x时，对应的弹性势能Ep=______（用k、x表示）。
24．（12分）
高速列车的运营缩短了城际间的往来时间，给人们的出行带来了极大的便捷。质量为5.0×105
kg的高速列车从车站出发，由静止开始做匀加速直线运动，匀加速阶段的第3min内通过的位移为1800m。该列车受到阻力为5.0×104N，求
（1）列车出站的加速度大小；
（2）第3min末列车的牵引力功率。 25．（20分）
如图，光滑水平桌面上有一个矩形区域abcd，bc长度为2L，cd长度为1.5L，e、f分别为ad、bc的中点。efcd区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B；质量为m、电荷量为+q的绝缘
2小球A静止在磁场中f点。abfe区域存在沿bf方向的匀强电场，电场强度为qBL；质量为km的
6m不带电绝缘小球P，以大小为qBL的初速度沿bf方向运动。P与A发生弹性碰撞，A的电量保持
m不变，P、A均可视为质点。
6
aeBd（1）若A从ed边离开磁场，求k的最大值；
（2）若A从ed边中点离开磁场，求k的可能值和A在磁场中运动的最长时间。
P
b
1.5LALfLc26．（14分）无水氯化锌常用作有机合成的催化剂。。实验室采用HCl气体除水、ZnCl2升华相结合的方法提纯市售氯化锌样品（部分潮解并含高纯高温不分解杂质）。实验装置如图所示：
回答下列问题：
（1）无水氯化锌在空气中易潮解生成Zn(OH)Cl的化学方程式为 _。
（2）除水阶段：打开K1，K2。将管式炉I、II升温至150 ℃，反应一段时间后将管式炉I、II的温度升至350 ℃，保证将水除尽。除水阶段发生反应的化学方程式为 _。
（3）升华阶段：撤去管式炉II，将管式炉I迅速升温至750℃，升温的目的是 _。一段时间后关闭管式炉I并关闭 _（填K1或K2），待冷却后关闭 _（填K1或K2）。最后将 _（填A或B）区的氯化锌转移、保存。
（4）除水阶段HCl与 N2流速要快，有利于提高除水效率。升华阶段HCl与N2流速要慢，其原因是 _。
（5）测定市售ZnCl2样品中的锌的质量分数。步骤如下：
① 溶液配制：称取m g样品，加水和盐酸至样品溶解，转移至250 mL的 _中，加蒸馏水至刻度线，摇匀。
② 滴定：取25.00mL待测液于锥形瓶中，用c mol·L－1耗V mL。滴定反应为：
标准溶液滴定至终点，消
该样品中锌的质量分
数为 _。
27．（14分）硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)]、磁铁矿（Fe3O4）、黄铁矿（FexS）、晶质铀矿（UO2）等，以该矿为原料制备MgSO4·H2O和硼酸（H3BO3）的工艺流程如下： 已知：
在pH为4～5的溶液中生成
沉淀
7
回答下列问题：
NaClO3可将UO2转化为（1）“酸浸”时，写出MgBO2(OH)与硫酸反应的化学方程式 _，，
反应的离子反应方程式为 _。
（2）“除铁净化”需要加入 _（填一种试剂的化学式）调节溶液pH至4～5，滤渣的主要成分是 _。
（3）“蒸发浓缩”时，加入固体MgCl2的作用是 _。
2+
（4）“酸浸”时少量铁精矿（）因形成“腐蚀电池”而溶解，反应生成Fe和硫单质，写出负极反应式 _。
（5）某工厂用m1kg硼铁混合精矿（含B为11%）制备H3BO3，最终得到产品m2kg，产率为 _。
28．（15分）煤的气化产物（CO、H2）可用于制备合成天然气（SNG），涉及的主要反应如下： CO甲烷化： 水煤气变换： 回答下列问题： （1）反应
。某温度下，分别在起始体
积相同的恒容容器A、恒压容器B中加入1molCO2和4molH2的混合气体，两容器反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是_____（填“A” 或“B”）。
400°（2）在恒压管道反应器中按n(H2) : n(CO)=3:1通入原料气，在催化剂作用下制备合成天然气，
C、p总为100kPa时反应体系平衡组成如下表所示。
① 该条件下CO的总转化率α＝______。若将管道反应器升温至500°C，反应迅达到平衡 后CH4的体积分数φ______45.0%(填“>”、“<”或“＝”)。
② Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数，Kp只受温度影响。400°C时， CO 甲烷化反应的平衡常数Kp＝_____kPa-2（计算结果保留1位小数）；Kx=______（以K 和p总表示）。其他条件不变，增大p总至150kPa，Kx____(填“增大”、减小”或“不变”)。 （3）制备合成天然气采用在原料气中通入水蒸气来缓解催化剂积碳。积碳反应为： 反应Ⅰ 反应Ⅱ
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