问题 解答题
已知在直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为
x=2tcosθ
y=2sinθ
(t为非零常数,θ为参数),在极坐标系(与直角坐标系xOy取相同的长度单位,且以原点O为极点,以x轴正半轴为极轴)中,直线l的方程为ρsin(θ-
π
4
)=2
2

(Ⅰ)求曲线C的普通方程并说明曲线的形状;
(Ⅱ)是否存在实数t,使得直线l与曲线C有两个不同的公共点A、B,且
OA
OB
=10
(其中O为坐标原点)?若存在,请求出;否则,请说明理由.
答案

(Ⅰ)∵t≠0,∴可将曲线C的方程化为普通方程:

x2
t2
+y2=4.…(2分)

①t=±1时,曲线C为圆心在原点,半径为2的圆;              …(4分)

②当t≠±1时,曲线C为中心在原点的椭圆.…(6分)

(Ⅱ)直线l的普通方程为:x-y+4=0.…(8分)

联立直线与曲线的方程,消y得

x2
t2
+(x+4)2=4,化简得(1+t2)x2+8t2x+12t2=0.

若直线l与曲线C有两个不同的公共点,则△=64t4-4(1+t2)•12t2>0,解得t2>3

又x1+x2=-

8t2
1+t2
,x1x2=
12t2
1+t2
,…(                   …(10分)

OA
OB
=x1x2+y1y2=x1x2+(x1+4)(x2+4)=2x1x2+4(x1+x2)+16=10.

解得t2=3与t2>3相矛盾. 故不存在满足题意的实数t.…(12分)

实验题

水滑石化学式为:[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O(相对分子质量为602),是环保型阻燃剂。它受热时生成4种不同的氧化物,请写出该物质分解的化学方程式:         

在医药上,水滑石还能作为抗酸药,作用于胃和十二指肠溃疡等,某研究型学习小组要测定一种市售的水滑石药片中水滑石的质量分数。

【查阅资料】水滑石与稀硫酸反应的化学方程式为:

[Mg6Al2(OH)16CO3]·4H2O+9H2SO4==6MgSO4+Al2(SO4)3+CO2↑+21H2O。药片中除了水滑石外含有一定量的辅料——淀粉等物质。

【提出猜想】小华想将该药片放在空气中充分灼烧完成测定;小明想通过水滑石与硫酸反应原理来完成测定,请你参与探究。

【设计方案】他们设计了不同的实验方案。

小华的方案,称取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末置于通风橱中,充分灼烧至质量不再减少,再称量剩余固体的质量为6.1g,减少的质量即为二氧化碳和水的总质量,则可求的水滑石药片中水滑石的质量分数为           %。

小明的方案:

(1)小明设计了下图所示的实验装置。取10.0g市售的水滑石药片研磨成粉末,进行实验。

【说明】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠固体的混合物。B装置中发生的化学方程式为         

(2)操作步骤

①连接好装置,检查装置的气密性②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间的空气③称量F的质量④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀盐酸至过量,直至D中无气泡冒出⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气⑥再次称量F的质量,得前后两次质量差为0.44g。

(3)问题探究

B、E装置的作用分别是                。若没有G装置,则测定的水滑石的质量分数会      (填“偏大”、“偏小”、“不变”)。实验选用稀硫酸而不选用稀盐酸的理由是      

(4)数据计算

根据实验数据,可求得水滑石药片中水滑石的质量分数为        %。(写出计算过程)

【方案评价】在上述实验方案中,你认为合理的实验方案是       (填小华或小明),另一个方案不合理的原因是       

单项选择题