高中化学必修第二册第6章检测卷

第六章检测卷(化学反应与能量)考生注意：1．本试卷共8页。2．满分为100分，考试用时为60分钟。3．答卷前，考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的班级、姓名、学号填写在相应位置上。4．保持试卷清洁完整。可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23S32Cl35.5K39一、选择题：本大题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题意。1．下列对图示的能量转化方式的说明错误的是()选项ABCD图示太阳能路灯燃气燃烧干电池工作叶绿素光合作用能源转化方式太阳能转化为电能化学能转化为热能、光能电能转化为化学能太阳能转化为化学能【答案】C2．下列说法正确的是()A．化学反应速率是对可逆反应而言的，非可逆反应不谈化学反应速率B．在可逆反应中，正反应的化学反应速率是正值，逆反应的化学反应速率是负值C．同一化学反应中，化学反应速率可用反应物浓度的改变量表示，也可用生成物浓度的改变量表示，其值可能相同，也可能不同D．化学反应速率的单位通常是g·L-1·s-1，也可以是kg·L-1·s-1【答案】C【解析】由化学反应速率的概念“单位时间内反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量”，可以看出它适合于所有的化学反应，并非专指可逆反应，A错误；单位时间是正值，反应物浓度的减少量或生成物浓度的增加量也是正值，故其比值也必为正值，B错误；由化学反应速率的计算公式v＝eq\f(Δc,Δt)可以看出，其单位中不可能出现g、kg等质量单位，D错误。3．下列有关说法中是为了减慢化学反应速率的是()A．用冰箱保存食物 B．过氧化氢分解用二氧化锰作催化剂C．合成氨气时采用高温条件 D．将块状固体药品研细混匀后进行反应【答案】A4．某学生将电流表用导线与两个电极连接在一起，再将两个电极同时插入某种物质溶液中，能观察到有电流产生的是()A．用铜片、铅笔芯作电极插入稀硫酸中 B．用两个铜片作电极插入硝酸银溶液中C．用锌片、铜片作电极插入番茄中 D．用铜片、铁片作电极插入酒精中【答案】C【解析】要构成原电池，除要形成闭合回路外，还需要有两个活动性不同的电极，其中一个电极要能与电解质溶液发生自发的氧化还原反应。A项，铜片、石墨与稀硫酸均不反应；B项，电极材料相同；D项，酒精是非电解质。5．下列说法不正确的是()①任何化学反应都伴有能量变化②根据能量守恒定律，反应物的总能量等于生成物的总能量③化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体④煤转化为煤气后燃烧，可以提高燃烧效率⑤等质量的氢气燃烧生成水蒸气所放出的热量低于生成液态水所放出的热量⑥等质量的硫蒸气和硫粉分别与氧气反应生成SO2气体，硫粉放出的热量多A．①③⑤ B．①②③④⑤⑥C．②⑥ D．②③④⑥【答案】C【解析】根据能量守恒原理，对于放热反应，反应物的总能量等于生成物总能量加上放出的热量；对于吸热反应，反应物总能量加上吸收的热量，等于生成物的总能量，②错误；生成水蒸气可理解为是先生成液态水再由液态水汽化成水蒸气，因为水汽化时是要吸收热量的，所以生成水蒸气时放出的热量就比生成液态水时放出的热量要少，⑤正确；硫蒸气可理解为硫粉吸收热量得到的，所以硫蒸气本身能量就比硫粉的能量要高，⑥错误。6.2020年5月5日，长征五号B运载火箭成功将新一代载人飞船试验船送入预定轨道，拉开我国载人航天工程“第三步”任务序幕。该运载火箭采用了新型液氧煤油发动机和液氧液氢发动机。下列有关说法不正确的是()A．液氧可作燃料 B．液氢可作还原剂C．液氢燃烧产物为水 D．煤油燃烧时放出大量热【答案】A7．在一定温度下，某反应A＋B⥬C体系中，n(B)随反应时间(t)的变化如下表：t/min012345n(B)/mol0.0800.0360.0280.0200.0200.020该反应处于平衡状态的时间区域为()A．1～2min B．1～3min C．2～3min D．3～5min【答案】D8．在一定条件下，反应N2＋3H2⥬2NH3在10L恒容密闭容器中进行，测得2min内，N2的物质的量由32mol减少到8mol，则2min内N2的化学反应速率为()A．1.2mol·L-1·min-1 B．1.0mol·L-1·min-1C．0.6mol·L-1·min-1 D．0.4mol·L-1·min-1【答案】A9．下列说法不正确的是()A．原电池负极被氧化B．任何化学反应都能设计成原电池C．化学反应的速率和限度均可通过改变化学反应条件而改变D．化学反应达到平衡状态时，只要条件不改变，各物质的浓度就不再改变【答案】B【解析】原电池反应的本质是氧化还原反应，因此非氧化还原反应是不能设计成原电池的。10．自煮火锅发热原理来自包装盒内部的发热包。这个发热包用途广泛，其由主要成分碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐、生石灰组成一袋，注入冷水，就可以加热到150℃以上，而蒸汽的温度即可达到200℃，用来蒸煮食物。下列说法正确的是()A．发热包不需要密封保存B．“焙烧硅藻土”作用只是吸收水分C．发热包产生的热量只来自生石灰与水反应放热D．铁粉、焦炭粉、盐及水等构成原电池，加快铁被氧化的速率【答案】D【解析】发热包是基于原电池反应原理快速产生热量的，如暴露在空气中，铁粉、铝粉会与空气中的氧气反应而使发热包失效，应密封保存，A错误；“焙烧硅藻士”具有蓬松结构有利于水以及其他反应物的吸附，使反应物充分接触，利于反应充分进行，B错误；发热包中的铁粉和铝粉与炭粉在溶液中可形成原电池，金属与氧气反应也会放出大量的热，C错误；铁粉、焦炭粉、盐及水等构成原电池，原电池原理可加快反应速率，D正确。11．火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电，已知放电时总反应为4Na＋3CO2=2Na2CO3＋C。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时()A．负极上发生还原反应 B．CO2在正极上得电子C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能【答案】B【解析】放电时负极上Na发生氧化反应失去电子生成Na＋，故A错误；放电时正极为CO2得到电子生成C，故B正确；放电时阳离子移向还原电极，即阳离子由负极移向正极，故C错误；放电时装置为原电池，能量转化关系为化学能转化为电能和化学能等，故D错误。12．根据如下图所示的N2(g)和O2(g)反应生成NO(g)过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是()A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量B．2mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946kJ能量C．1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要放出632kJ能量D．上述过程描述的是2molN2与2molO2反应的能量变化过程【答案】B【解析】1molN2和1molO2反应产生2molNO，反应过程的能量变化是Q＝946＋498－2×632＝＋180(kJ)，说明反应物的总能量低于生成物的总能量，该反应是吸热反应，A错误；断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，2mol氮原子结合生成N2(g)时需要放出946kJ能量，B正确；1molNO(g)分子中的化学键断裂时需要吸收632kJ能量，C错误；上述过程描述的是1molN2与1molO2反应的能量变化过程，D错误。13．煤的气化可获得清洁燃料，是实现煤的综合利用的一种重要途径，主要反应是碳与水蒸气反应生成水煤气等，一定条件下，在容积不变的密闭容器中进行如下反应：C(s)＋H2O(g)⥬CO(g)＋H2(g)。下列关于该反应达到化学平衡状态的叙述正确的是()A．H2O完全转化为CO和H2 B．H2密度保持不变C．正、逆反应速率相等且均为零 D．H2O、CO的物质的量之比为1∶1【答案】B14．NO和CO都是汽车尾气中的有害物质，它们能缓慢地发生反应生成N2和CO2。对此反应，下列叙述正确的是()A．使用催化剂能加快化学反应速率 B．减小压强能加快化学反应速率C．升高温度只能加快放热反应的速率 D．改变压强对化学反应速率无影响【答案】A【解析】根据外界条件对反应速率的影响分析：使用催化剂一般能加快反应速率；对于有气体参加的反应来说，压强的改变，对反应速率有影响，增大压强会加快化学反应速率，减小压强会减慢化学反应速率；升高温度会加快化学反应速率，与反应的放热和吸热无关。15．燃油汽车发动机排出的气体中含有CO和NO等，安装催化转化器可减少这些有害气体的排放。CO和NO在经过催化转化器时相互反应，示意图如图所示。下列说法正确的是()A．该反应属于置换反应B．CO和NO按系数比1∶2进行该反应C．该反应中催化剂能加快反应速率D．安装了催化转化器的汽车，尾气中一定不含CO和NO【答案】C【解析】由CO和NO在催化剂的作用下发生反应的示意图可知，该反应的方程式是2CO＋2NOeq\o(=,\s\up7(催化剂))N2＋2CO2。该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，A错误；由方程式的意义可知，CO和NO按系数比2∶2＝1∶1进行该反应，B错误；安装了催化转化器的汽车，催化转化器的转化率很难达到100%，尾气中一定含少量CO和NO，D错误。16．下列有关化学反应速率和限度的说法中，不正确的是()A．实验室用H2O2分解制O2，加入MnO2后，反应速率明显加快B．在金属钠与足量的水的反应中，增加水的量能增大反应速率C．2SO2＋O2⥬2SO3反应中，SO2不能全部转化为SO3D．实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2，用碳酸钙粉末比用块状碳酸钙反应要快【答案】B【解析】水的量的多少不影响钠与水的反应速率，B错误。17．根据反应：2Ag＋＋Cu=Cu2+＋2Ag，设计如下图所示原电池。下列说法错误的是()A．X可以是银或石墨B．Y是硫酸铜溶液C．电子从铜电极经外电路流向X电极D．X极上的电极反应式为Ag＋＋e－=Ag【答案】B【解析】由电池反应2Ag＋＋Cu=2Ag＋Cu2+可知，铜作负极，电极反应为Cu－2e－=Cu2+，X为正极，可以是比铜不活泼的银或石墨等，电极反应为Ag＋＋e－=Ag；电解质溶液中需含有Ag＋，如AgNO3溶液，B错误。18．在密闭容器中进行反应：X2(g)＋3Y2(g)⥬2Z(g)，其中X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1、0.3mol·L-1、0.2mol·L-1，在一定条件下，当反应达到平衡时，各物质的浓度有可能是()A．c(Z)＝0.5mol·L-1 B．c(Y2)＝0.5mol·L-1C．c(X2)＝0.2mol·L-1 D．c(Y2)＝0.6mol·L-1【答案】B【解析】若反应向正反应方向进行，0.1mol·L-1X2与0.3mol·L-1Y2完全转化可生成0.2mol·L-1Z，这表明平衡时Z的浓度应小于0.4mol·L-1；若反应向逆反应方向进行，0.2mol·L-1Z全部分解转化生成0.1mol·L-1X2和0.3mol·L-1Y2，这表明平衡时X2的浓度应小于0.2mol·L-1，Y2的浓度应小于0.6mol·L-1。19．科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下：下列说法正确的是()A．CO与O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和OC．CO和O生成了具有极性共价键的CO2D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程【答案】C【解析】分析图像知状态Ⅰ的能量比状态Ⅲ的高，因此是放热反应，A错误；从反应历程看反应过程中化学键没有断裂，B错误；CO2的结构是O=C=O，含极性共价键，C正确；状态Ⅰ→状态Ⅲ是CO与O的反应，D错误。20．如下图，下列有关零排放车载燃料电池的叙述正确的是()A．正极通入H2，发生还原反应 B．负极通入O2，发生氧化反应C．导电离子为质子且在电池内部由正极定向移向负极 D．总反应式为2H2＋O2=2H2O【答案】D【解析】该燃料电池为氢氧燃料电池，其总反应式为2H2＋O2=2H2O，该燃料电池是通过质子(H＋)来传递电荷的，H＋也分别参与了正、负电极的反应，但H＋在电池的内部应由负极(产生H＋)定向移动至正极(消耗H＋)，负极通入H2，发生氧化反应，正极通入O2，发生还原反应。二、非选择题：本大题包含4个小题，共40分。21．(10分)反应Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑的能量变化趋势如图所示：(1)该反应为________(填“吸热”或“放热”)反应。(2)若要使该反应的反应速率增大，下列措施可行的是________(填字母)。A．改铁片为铁粉 B．改稀硫酸为98%的浓硫酸C．升高温度 D．减小压强(3)若将上述反应设计成原电池，铜为原电池某一极材料，则铜为________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为________________________，该极上发生的电极反应为________________________，外电路中电子由________(填“正”或“负”，下同)极向________极移动。【答案】(1)放热(2)AC(2分)(3)正产生无色气泡(2分)2H＋＋2e－=H2↑(2分)负正【解析】(2)增大固体的表面积或升高温度，反应速率增大；适当增大反应物浓度，反应速率也增大，但98%的浓硫酸能使铁钝化。(3)该反应中铁是还原剂，作负极，比铁活动性差的铜应作正极。铜片上氢离子得到电子，电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，外电路中电子由负极流向正极。22．(10分)某实验小组同学进行如图所示实验，以检验化学反应中的能量变化。请回答下列问题：(1)实验发现，反应后①中的温度升高，②中的温度降低。由此判断镁条与稀盐酸的反应是____热反应，Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应是________热反应。(2)反应①的离子方程式是______________________________；反应________(填“①”或“②”)的能量变化可用图(b)表示。(3)现有如下两个反应，能设计成原电池的是____________(填字母)。A．NaOH＋HCl=NaCl＋H2O B．2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2【答案】(1)放吸(2)Mg＋2H＋=Mg2+＋H2↑②(3)B【解析】(2)反应②为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，所以反应②的能量变化可用图(b)表示。(3)自发进行的氧化还原反应能设计成原电池，A反应中没有电子转移，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池。23．(8分)将一定质量的H2和N2混合物通入2L密闭容器中发生反应：N2＋3H2eq\o(⥬,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温高压))2NH3，5min后N2减少1mol。回答下列问题：(1)N2的物质的量浓度变化是________mol/L。(2)H2的物质的量变化是________mol。(3)从反应开始到5min时NH3的平均反应速率是______mol/(L·min)。(4)下列措施能加快该化学反应速率的是______(填字母)A．升高温度 B．降低温度 C．通入N2 D．增大容器体积【答案】(1)0.5(2)3(3)0.2(4)AC24．(12分)恒温下，将amolN2与bmolH2的混合气体通入一个固定容积的密闭容器中，发生如下反应：N2(g)＋3H2(g)eq\o(⥬,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3(g)。(1)若反应进行到某时刻t时，n(N2)＝13mol，n(NH3)＝6mol，a＝________。(2)反应达到平衡时，混合气体的体积为716.8L(标准状况下)，其中NH3的含量(体积分数)为25%。n(NH3)＝________。(3)原混合气体与平衡混合气体的总物质的量之比(写出最简整数比，下同)n(始)∶n(平)＝________。(4)原混合气体中a∶b＝________。【答案】(1)16(2)8mol(3)5∶4(4)2∶3【解析】(1)生成6molNH3时消耗N23mol，所以a＝16。(2)达到平衡时混合气体的物质的量为eq\f(716.8L,22.4L·mol-1)＝32mol，n(NH3)＝32mol×25%＝8mol。(3)由“三段法”计算如下：N2(g)＋3H2(g)eq\o(⥬,\s\up7(催化剂),\s\do5(高温、高压))2NH3(g)初始量/mol 16 b 0变化量/mol 4 12 8平衡量/mol 12 b－12 8由n(平)＝12＋b－12＋8＝32，得b＝24，则n(始)＝a＋b＝16＋24＝40，所以n(始)∶n(平)＝5∶4。(4)a∶b＝16∶24＝2∶3。课后测评一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(山东安丘一中检测)如图所示,a、b是地球表面上不同纬度上的两个点,如果把地球看作是一个球体,a、b两点随地球自转做匀速圆周运动,这两个点具有大小相同的()A.线速度 B.加速度C.角速度 D.轨道半径答案C解析a、b相对静止且绕同一转轴转动,所以它们的角速度相同,C正确。2.(广东佛山模拟)图示为公路自行车赛中运动员在水平路面上转弯的情景,运动员在通过弯道时如果控制不当会发生侧滑而摔离正常比赛路线,将运动员与自行车看成整体,下列说法正确的是()A.运动员转弯所需向心力由重力与地面对车轮的支持力的合力提供B.运动员转弯所需向心力由地面对车轮的摩擦力提供C.发生侧滑是因为运动员受到的合力方向背离圆心D.发生侧滑是因为运动员受到的合外力大于所需的向心力答案B解析转弯时的向心力为沿半径方向的合力,C错误;运动员转弯时,地面对车轮的摩擦力提供所需的向心力,故A错误,B正确;当Ff<mv2r,即静摩擦力不足以提供所需向心力时,就会发生侧滑,3.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()答案B解析小球做匀速圆周运动,对其受力分析如图所示,则有mgtanθ=mω2Lsinθ,整理得Lcosθ=gω2,则两球处于同一高度,故4.如图是自行车传动装置的示意图,其中Ⅰ是半径为R1的大链轮,Ⅱ是半径为R2的小飞轮,Ⅲ是半径为R3的后轮,假设脚踏板的转速为n(单位:r/s),则自行车后轮边缘的线速度为()A.πnR1RC.2πnR2答案D解析转速为单位时间内转过的圈数,所以ω=2πn,因为要测量自行车后轮Ⅲ边缘上的线速度的大小,根据题意知,轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等,据v=rω可知,R1ω1=R2ω2,已知ω1=2πn,则轮Ⅱ的角速度ω2=R1R2ω1=2πnR1R2。因为轮Ⅱ和轮Ⅲ共轴,所以转动的ω相等即ω3=ω2,根据v=rω可知,v3=R5.(北京交大附中检测)一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙两物体质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的μ倍,两物体用一根长为L(L<R)的轻绳连在一起,如图所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间的轻绳刚好沿半径方向被拉直,要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过(两物体均可看作质点,重力加速度为g)()A.μ(Mg-mgC.μ(Mg+mg答案D解析对乙,由牛顿第二定律得FT+μmg=mω2L,对甲,由平衡条件得FT=Ff,当FT=μMg时,FT最大,此时ω最大,此时ω=μ(Mg+mg6.(江苏苏州月考)家用台式计算机上的硬磁盘的磁道和扇区如图所示。这块硬磁盘共有9216个磁道(即9216个不同半径的同心圆),每个磁道分成8192个扇区(每扇区为18192A.每个字节在磁道上所占用的磁道长度都相同B.不计磁头转移磁道的时间,计算机读完该硬盘所需时间约为77sC.读取每个字节所用时间都相同,约为2.0×10-11sD.该硬盘的容量约为4×1012个字节答案B解析每个磁道扇区数相同,每个扇区可记录字节数相同,即每个磁道上可记录字节数相同,但各磁道半径不同,所以不同磁道上每个字节所占用的磁道长度不同,A错误;电动机使磁盘以7200r/min的转速匀速转动,则每读取一个磁道所用时间为t=607200s=1120s,该硬磁盘共有9216个磁道,所以读完该硬盘共需要时间t总=9216t=77s,B正确;每个磁道分成8192个扇区,每个扇区可以记录512个字节,所以每个磁道共可以记录的字节数为n=8192×512=4194304,所以读取每个字节所用时间为t'=tn=2.0×10-9s,C错误;该硬盘所容纳字节个数为9216n=47.(山西汾阳中学高一下期中)如图所示,汽车在水平公路上做匀速圆周运动。已知图中双向四车道的总宽度为15m,内车道内边缘半径为105m。假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75,g取10m/s2,则汽车()A.所受的合力可能为零B.所需的向心力由重力和支持力的合力提供C.速度不能超过30m/sD.速度不能超过41m/s答案C解析汽车在水平公路上做匀速圆周运动,所受合外力提供向心力,不可能为零;汽车在竖直方向受重力和支持力的作用,这两个力的合力为零,水平方向受摩擦力作用,提供汽车所需向心力,选项A、B错误。汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.75,即Ffm=0.75mg,汽车受最大静摩擦力时,根据牛顿第二定律有Ffm=mv2r,当r最大时,汽车有最大安全行驶速度vm,由题意rm=15m+105m=120m,则vm=Ffmrmm=0.75×10×120二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(浙江杭州模拟)如图所示,甲、乙、丙、丁是游乐场中比较常见的过山车场景,甲、乙两图的过山车在轨道的外侧做圆周运动,丙、丁两图的过山车在轨道的内侧做圆周运动,两种过山车都有安全锁(由上、下、侧三个轮子组成),把过山车套在了轨道上,四个图中轨道的半径都为R,下列说法正确的是()A.甲图中,当过山车以一定的速度通过轨道最高点时,座椅一定给人向上的力B.乙图中,当过山车以一定的速度通过轨道最低点时,安全带一定给人向上的力C.丙图中,当过山车以一定的速度通过轨道最低点时,座椅一定给人向上的力D.丁图中,过山车通过最高点的最小速度为gR答案BC解析当过山车以一定速度通过最高点时,mv2R=mg-FN,FN可以为0,故A错误;当FN≠0时最小速度应大于gR,故D错误;当过山车通过最低点时FN-mg=mv2R,FN=mg+mv2R>mg,F9.(山东安丘月考)公路转弯处外侧的郭先生家门口,连续发生了多起车辆侧翻事故。经交警调查,画出的现场示意图如图所示。为了避免车辆侧翻事故再次发生,很多人提出了建议,下列建议合理的是()A.提醒司机不要超速转弯 B.提醒司机以更小半径转弯C.增大车轮与路面间的粗糙程度 D.使弯道路面内侧低外侧高答案ACD解析汽车侧翻是提供的向心力小于它转弯时所需要的向心力,要避免侧翻减小F需,或增大F供,F需=mv2R,所以A合理,B不合理,F供可由摩擦力或弯道路面处重力的分力提供,所以C、10.飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外,还受到重力和机翼的升力,机翼的升力垂直于机翼所在平面向上。当飞机在空中盘旋时机翼的内侧倾斜(如图所示),以保证重力和机翼升力的合力提供向心力。设飞机以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角,飞行周期为T,则下列说法正确的是()A.若飞行速率v不变,θ增大,则半径R减小B.若飞行速率v不变,θ增大,则周期T减小C.若θ不变,飞行速率v增大,则半径R减小D.若飞行速率v增大,θ增大,则周期T一定不变答案AB解析由于重力和机翼升力的合力提供向心力,如图所示,得mgtanθ=mv2R=m4π2T2R,解得v=gRtanθ,T=2πRgtanθ。若飞行速率v不变,θ增大,由v=gRtanθ知R减小,故A正确;若飞行速率v不变,θ增大,R减小,由T=2πRgtanθ知T减小,故B正确;若θ不变,飞行速率v增大,由v=gRtanθ知R增大,故C错误三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)用如图所示的装置可以做“探究向心力的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验。(1)本实验采用的科学方法是。

(2)通过实验可以得到的结论是。

A.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比B.在质量和半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比C.在半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比D.在质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与半径成反比答案(1)控制变量法(2)C解析(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制某些量不变,研究另外两个物理量的关系,该方法为控制变量法。(2)结合题图,根据F向=mω2r=mv2r可知,选项12.(10分)(湖北武汉高一期中)某同学做验证向心力大小与线速度关系的实验,装置如图所示,一轻质细线上端固定在力传感器上,下端悬挂一小钢球,钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下:①用游标卡尺测出钢球直径d;②将钢球悬挂并保持静止,记下此时力传感器示数F1,用米尺量出细线长L;③将钢球拉到适当高度处由静止释放,光电门、计时器测出钢球的遮光时间为t,力传感器示数的最大值为F2。已知当地的重力加速度大小为g,请用上述测得的物理量表示。(1)钢球经过光电门时的线速度表达式v=,向心力表达式F向=mv2R=(2)钢球经过光电门时所受合力的表达式F合=。

(3)若在实验误差允许的范围内F向=F合,则验证了向心力大小与线速度的关系。该实验可能的误差有:。(写出一条即可)

答案(1)dtF1d2gt解析(1)钢球的直径为d,遮光时间为t,所以钢球通过光电门的速度v=dt;根据题意知,钢球做圆周运动的半径为R=L+d2,钢球质量m=F1g,则向心力表达式为F(2)钢球经过光电门时只