23.(11分)

物体的带电量是一个不易测得的物理量，某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量。如图(a)所示，他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上，打点计时器固定在长木板末端，物块靠近打点计时器，一纸带穿过打点计时器与物块相连，操作步骤如下，请结合操作步骤完成以下问题：

(1)为消除摩擦力的影响，他将长木板一端垫起一定倾角，接通打点计时器，轻轻推一下小物块，使其沿着长木板向下运动。多次调整倾角θ，直至打出的纸带上点迹__________，测出此时木板与水平面间的倾角，记为θ0。

(2)如图(b)所示，在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连，绳与滑轮摩擦不计。给物块A带上一定量的正电荷，保持倾角θ0不变，接通打点计时器，由静止释放小物块A，该过程可近似认为物块A带电量不变，下列关于纸带上点迹的分析正确的是

A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零

B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值

C.纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差不变

D.纸带上的点迹间距逐渐增加，且相邻两点间的距离之差逐渐减少，直至间距不变

(3)为了测定物体所带电量q，除θ0、磁感应强度B外，本实验还必须测量的物理量有

A.物块A的质量M B.物块B的质量m

C.物块A与木板间的动摩擦因数μ D.两物块最终的速度v

(2)用重力加速度g，磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为________________________________________。

24.(13分)

某星球半径为R = 6 × 106 m，假设该星球表面上有一倾角为θ = 30°的固定斜面，一质量为m = 1 kg的小物块在力，作用下从静止开始沿斜面向上运动，力F始终与斜面平行，如图甲所示。已知小物块和斜面间的动摩擦因数 ，力F随位移x变化的规律如图乙所示(取沿斜面向上的方向为正向)，如果小物块运动12 m时速度恰好为零，已知万有引力常量G = 6.67 × 10-11 N•m2/kg2。试求：(计算结果保留一位有效数字)

(1)该星球表面上的重力加速度g的大小;

(2)该星球的平均密度。

25.(19分)

在科学研究中，可以通 过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动轨迹的控制。如图所示，空间存在直角三角形MNQ，∠M为直角， 。有一束质量为m、电量为+q的带电粒子以相同的速度v由三角形的M点沿MQ方向射出。在MN所在直线的右侧适当区域施加垂直MNQ平面的有界匀强磁场，使带电粒子偏转后能沿着QN方向到达N点，所加磁场的磁感应强度为B。带电粒子所受重力忽略不计。

(1)若所加磁场的横截面为圆形，其最小面积为多少(q、m、v、B均为已知)，磁场方向向里还是向外?

(2)若MN的长度L = 1.5 m，带电柱子的质量为m = 4.0 × 10-8 kg、电量为q = +4.0 × 10-3 C、速度为v = 5.0 × 104 m/s，所加磁场的磁感应强度为B = 1.0 T，所加有界磁场的横截面仍为圆形，带电粒子能沿QN方向到达N点，则带电粒子由M点到N点的时间为多少?(计算结果保留两位有效数字)

26.(14分)

锌是一种常用金属，冶炼方法有火法和湿法。

I.镓(Ga)是火法冶炼锌过程中的副产品，镓与铝同主族且相邻，化学性质与铝相似。氮化镓(GaN)是制造LED的重要材料，被誉为第三代半导体材料。

(1)Ga的原子结构示意图为____________________。

(2)GaN可由Ga和NH3在高温条件下合成，该反应的化学方程式为______________

______________________________________________________________________________。

(3)下列有关镓和镓的化合物的说法正确的是____________________(填字母序号)。

A.一定条件下，Ga可溶于盐酸和氢氧化钠

B.常温下，Ga可与水剧烈反应放出氢气

C.Ga2O3可由Ga(OH)3受热分解得到

D.一定条件下，Ga2O3可与NaOH反应生成盐

II.工业上利用锌焙砂(主要含Zn0、ZnFe2O4，还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)湿法制取金属锌的流程如图所示，回答下列问题：

已知：Fe的活泼性强于Ni

(4)ZnFe2O4可以写成ZnO•Fe2O3，写出ZnFe2O4与H2SO4反应的化学方程式_______

______________________________________________________________________________。

(5)净化I操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH，只使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。净化I生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质，溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是_____________________________________________________。

(6)净化II中加入Zn的目的是______________________________________________。

(7)常温下，净化I中，如果要使c(Fe3+) < 10-5 mol/L，则应控制溶液pH的范围为______________________________。

已知：Ksp[Fe(OH)3] = 8.0 × 10-38;lg5 = 0.7

27.(15分)

氢化锂(LiH)在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧。某活动小组准备使用下列装置制备LiH固体。

甲同学的实验方案如下：

(1)仪器的组装连接：上述仪器装置接口的连接顺序为____________________，加入药品前首先要进行的实验操作是____________________(不必写出具体的操作方法);其中装置B的作用是____________________________________________________________。

(2)添加药品：用镊子从试剂瓶中取出一定量金属锂(固体石蜡密封)，然后在甲苯中浸洗数次，该操作的目的是________________________________________，然后快速把锂放入到石英管中。

(3)通入一段时间氢气后加热石英管，在加热D处的石英管之前，必须进行的实验操作是______________________________________________________________________。

(4)加热一段时间后停止加热，继续通氢气冷却，然后取出LiH，装入氮封的瓶里，保存于暗处。采取上述操作的目的是为了避免LiH与空气中的水蒸气接触而发生危险。(反应方程式：LiH + H2O = LiOH + H2↑)，分析该反应原理，完成LiH与无水乙醇反应的化学方程式______________________________________________________________________。

(5)准确称量制得的产品0.174g，在一定条件下与足量水反应后，共收集到气体470.4 mL(已换算成标准状况)，则产品中LiH与Li的物质的量之比为____________________。

(6)乙同学对甲的实验方案提出质疑，他认为未反应的H2不能直接排放，所以在最后连接了装置E用来收集H2，请将E装置补充完整。