南京市、盐城市2025届高三第一次模拟考试(2025.1)历史答案

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15.(10分)如图所示,两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ间距L=0.5m,,导轨平面与水平面夹角=30^,N、Q两端和M、P两端分别接R=4Ω的相同定值电阻.一根金属棒ab垂直导轨放置,棒ab的两端与导轨始终接触良好,整个装置处于垂直导轨平面向上、磁感应强度大小为B=4T的匀强磁场中,金属棒ab在平行于导轨向上、大小为F=4N的拉力作用下,由静止沿导轨开始向上运动x=0.6m时达到最大速度.已知金属棒ab的质量m=0.4kg,电阻r=2Ω,重力加速度g取10m/s^2,其他电阻不计,求:(1)金属棒ab的最大速度;(2)此过程中,流过M、P间定值电阻的电荷量;(3)此过程中,金属棒ab产生的焦耳热

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【分析】镁条为引燃剂，氯酸钾是助燃剂，点燃镁条，高温使氯酸钾分解产生氧气，促进镁条的燃烧，镁条燃烧提供大量的热，使得铝粉和氧化铁发生反应：，实验现象为：当露在外面的镁条燃烧完毕时，纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧，发出耀眼的光芒，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体。
【详解】（1）铝粉和氧化铁高温下发生铝热反应生成铁和氧化铝：；
（2）由分析可知实验现象为：当露在外面的镁条燃烧完毕时，纸漏斗内的混合物立即剧烈燃烧，发出耀眼的光芒，产生大量的烟，纸漏斗被烧破，有红热状的液珠落入蒸发皿内的细沙上，液珠冷却后变为黑色固体；
（3）铝与氧化铁的反应为放热反应，反应物总能量比生成物高，故选B；
（4）A．铝热反应中Al作还原剂，Al的还原性比锰、钒等金属的强，因此可以将Mn、V等金属置换出来，A不符合题意；
B．铝热反应放出大量的热，冶炼熔点高的金属有利于使高熔点金属熔化并流出，得到较纯的产物，B不符合题意；
C．铝能形成多种合金，和工业上可用铝热反应冶炼锰、钒等难熔金属无关，和铝本身的性质有关， C符合题意；

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