[探究二]

实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量

问题讨论：

（1）称取一定质量的铝镁合金粉末样品，加入过量的NaOH溶液，充分反应。实验中发生反应的化学方程式是___________________________。

    （2）过滤、洗涤、干燥、称量剩余固体。若未洗涤固体，测得镁的质量分数将____    __（填“偏高”或“偏低”)。

23．（15分）铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的三位同学，为测定某铝镁合金（设不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列三种不同实验方案进行探究。填写下列空白。

[探究一]

（1）导出带电粒子在磁场区域中作圆周运动的轨道半径r与上述各量的关系式（用已知量字母代号q、m、B、v表示）；

（2）若上述带电粒子从A点沿半径方向射入磁场区域恰好不穿出外边界，请在图中画出粒子的运动轨迹示意图；

（3）若大量上述粒子从A点沿各个方向射入磁场区域，求所有粒子均不穿出磁场区域外边界时粒子的最大速度v₀。

22．（20分）核聚变反应需要几百万度以上的高温，为了把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内，通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。现用下述简化的模型来研究这一问题，如图所示，两个同心圆为匀强磁场的内外边界，，，磁场方向垂直纸面向里，已知带正电粒子的比荷，匀强磁场的磁感应强度，带正电的粒子以某一速度v从内边界上的A点射入磁场区域。不考虑带电粒子因高速运动产生的相对论效应。

21．（19分）如图所示，由于街道上的圆形污水井盖破损，临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖。为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性，有人做了一个实验：将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处，给塑料盖一个沿径向的水平向右的初速度，实验的结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离。设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为，塑料盖的质量为2m、半径为R，假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略，且不计塑料盖的厚度。

（1）求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小为多少？

（2）通过计算说明实验中的硬橡胶块是落入井内还是落在地面上。

20．（15分）滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行。如图所示，abcde为同一竖直平面内依次平滑连接的滑行轨道，其中bcd是一段半径R=2.5m的圆弧轨道，O点为圆心，c点为圆弧的最低点。运动员脚踩滑板从高处由静止出发，沿轨道自由滑下。运动员连同滑板可视为质点，其总质量m = 60kg。忽略摩擦阻力和空气阻力，取g = 10m/s²，求运动员滑经c点时轨道对滑板的支持力的大小。

（2）某型号电池的电动势约为3.7V，内阻约2Ω，允许通过的最大电流为300mA。现欲测定其电动势E和内阻r，给定的器材有：待测电池E；电阻箱R（阻值0～999.9Ω）；定值电阻R₀（阻值为3Ω）；直流电压表（量程3V，内阻约为6kΩ）；直流电流表（量程0.3A，内阻约2Ω）；开关S一个；导线若干。

① 如果在上述两个电表中只选用一个电表与其它器材组成测量电路，为使测量结果有尽可能高的精确度，应选用的电表是           ，请在虚线框中画出测量电路图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）

② 某同学用设计的电路读取两组数据（R₁、U₁，R₂、U₂或R₁、Ⅰ₁，R₂、Ⅰ₂），利用这两组数据列方程组，求得待测电池电动势和内阻分别为E、r。现为了使测量结果更精确，在不改变实验器材、实验电路的前提下，请你提出一条建议：                                              

                                                                      。

19．（18分）

（1）在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学用游标卡尺测量摆球的直径，游标卡尺的主尺最小分度为1mm，游标上有20个小的等分刻度。卡尺上的示数如图所示，该读数为         mm。

本卷共9题，共157分。