2022届河南省洛阳市第一高级中学高三数学终极猜题卷 理科综合试卷及答案
展开2022届高考理科综合终极猜题卷
试卷
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Cd 112 Se 79 Te 128
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共计78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.青霉菌产生的青霉素能够抑制细菌细胞壁的形成,对肺炎双球菌引起的肺炎有很好的疗效。下列叙述错误的是 ( )
A.青霉菌和肺炎双球菌细胞内共有的细胞器是核糖体
B.青霉素对新冠病毒引起的肺炎也有很好的治疗效果
C.青霉菌和肺炎双球菌的细胞膜和细胞内都存在运输氨基酸的物质
D.青霉菌和肺炎双球菌细胞中都含有五种含氮碱基
2.马铃薯在我国首载于《植物名实图考》,记载有“绿茎青叶,叶大小、疏密、长圆形状不一,根多白须,下结圆实,压其茎则根实繁如番薯,茎长则柔弱如蔓”。下列说法正确的是
( )
A.“绿茎青叶”中细胞呼吸产生的[H]可用于暗反应中C3的还原
B.“圆实”进行无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失
C.根部“白须”产生ATP的场所只有线粒体和细胞质基质
D.轻度水淹时,“圆实”细胞呼吸的O2消耗量小于CO2产生量
3.对慢性粒细胞白血病患者进行染色体和基因检测,发现患者22号染色体比正常人的短,深入研究发现所缺失的片段转移到了9号染色体上,染色体的变化如下图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.如果患者体内所有细胞都发生了如图所示的变化,说明变异发生在胚胎发育之前
B.慢性粒细胞白血病的发病原因是9号染色体和22号染色体之间发生了基因重组
C.如果患者是A、B基因双杂合子,突变前后,A基因和B基因的遗传遵循相同的遗传规律
D.如果从9号染色体的形态看,细胞应该刚进入有丝分裂中期
4.某一年生自花传粉的植物,种子圆粒/皱粒、叶片有绒毛/无绒毛两对性状分别受两对独立遗传的等位基因控制。现让某基因型的圆粒有绒毛植株甲自交,F1有4种表现型,去除其中皱粒后,在自然状态下获得F2。下列叙述错误的是 ( )
A.圆粒对皱粒为显性,有绒毛对无绒毛为显性
B.F1中有绒毛植株所占比例为3/4
C.F2中会出现皱粒种子,且圆粒∶皱粒=5∶1
D.若植株甲逐代自交并去除皱粒种子,至少需要2年才能使纯合圆粒种子达到75%
5.节食是指只吃限定的食物或按医生给出的食谱进食。有些人减肥时过度节食,导致机体出现一系列症状,如营养不良、记忆力减退、免疫力下降、内分泌失调等。下列相关叙述错误的是 ( )
A.当过度节食导致细胞外液中的Na+浓度降低到一定程度时,神经细胞兴奋时动作电位的峰值变小
B.部分节食人员出现浮肿现象,可能是因为过度节食导致营养不良,从而引起全身组织水肿
C.过度节食可导致内环境稳态失衡,使细胞在内环境中进行的代谢活动发生紊乱
D.过度节食可能使磷脂和蛋白质摄入不足,对膜面积较大的神经细胞的增殖和更新影响较大
6.2021年上半年,一群野生亚洲象从原来的栖息地——西双版纳开始了远距离北迁,不仅引发了社会的广泛关注,更让我们重新反思人类与自然的相处之道。原来近20年间,大象栖息地附近被开发为橡胶园和茶园等经济产业园,导致栖息地破碎化且面积大幅缩小、甚至消失,使现存亚洲象的种群数量十分稀少。下列与上述资料相关的叙述,错误的是 ( )
A.调查保护区内亚洲象种群密度时可采用逐个计数法
B.占领新栖息地的象群,其种群增长率会先降后升
C.人类对亚洲象栖息地的开发可能会导致生物多样性下降
D.应倡导互利型方式利用自然资源发展经济和改善生活
7.航天材料及工艺研究所“量体裁衣”地设计研制了三种材料,即超轻蜂窝增强烧蚀防护材料、连续纤维增强中密度防热材料、超轻质烧蚀防热涂层材料。下列说法错误的是 ( )
A.超轻蜂窝增强烧蚀防护材料一般以酚醛树脂为基体、碳纤维和二氧化硅纤维为增强材料,属于复合材料
B.连续纤维增强中密度防热材料是在酚醛树脂基体中添加了酚醛微球、陶瓷粉体等轻质功能填料,填料的成分均是新型无机非金属材料
C.超轻质烧蚀防热涂层材料中常采用纳米多孔气凝胶,纳米多孔气凝胶的分散质粒子直径在1~100 nm之间
D.气凝胶可用来制备防热材料
8.已知是硅酸盐水泥的重要成分之一,能发生反应:
,为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 ( )
A.每产生44.8 L,同时生成水分子的个数为
B.1 mol NH4Cl含有电子数为26
C.18 g含共价键的数目为4
D.111 g CaCl2晶体含CaCl2分子数为
9.梓醇(结构简式如图所示)具有抗癌、降血糖及抗肝炎病毒等功效,其主要存在于地黄中,《本草纲目》记载“今人惟以怀庆地黄为上”。下列关于梓醇的说法中错误的是 ( )
A.分子式为C15H20O10 B.所有碳原子不可能同时共面
C.能发生酯化反应和加聚反应 D.存在多种属于芳香族化合物的同分异构体
10.下列操作规范且能达到实验目的的是 ( )
A.图甲收集CH2=CH2 B.图乙冶炼金属钙
C.图丙证明KOH固体溶于水放热 D.图丁分离氢氧化铁胶体和氯化钠溶液
11.一种钠盐的结晶水合物的阴离子由短周期元素X、Y、Z组成,其结构如图。已知:Z为第二周期元素,三种元素原子序数之和小于20。下列说法正确的是 ( )
A.X、Y、Z三种元素中原子半径最大的是X
B.是一种强还原剂,其固体溶于水可产生
C.Z原子的L层上有5个电子
D.该钠盐可能具有较强还原性
12.酸性水系锌锰电池放电时,电极上的MnO2易剥落,会降低电池效率。若向体系中加入少量KI固体则可以提高电池的工作效率,原理如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.含有MnO2的碳电极的电势低于Zn电极
B.加入KI后可降低“损失”的能量,方程式为=
C.放电时,正极区溶液的pH减小
D.放电时,消耗0.5 mol Zn时,有0.5 mol离子通过质子交换膜
13.分析化学中“滴定分数”的定义:所加滴定剂与被滴定组分的物质的量之比。常温下以的HCl溶液滴定同浓度某一元碱MOH溶液并绘制滴定曲线如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A.在滴定过程中溶液的导电能力先减小后增大
B. x点溶液中水电离出的一定大于
C.根据y点坐标可以算得
D.对z点溶液加热时,一定增大
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题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。
14.某校的一名同学,根据自己的身高推算出,当铅球投出时速度大小一定,方向与水平面的夹角为θ时,可以在此投掷情况下获得最好成绩。某次训练中该同学在O点两次投掷铅球,铅球的运动轨迹如图所示,已知两次铅球投出时的速度方向与水平面均成θ角。图中直线与直线垂直,不计空气阻力。下列说法正确的是 ( )
A. B.
C.两次投掷时铅球在最高点时的速度相同 D.第2次投掷时铅球在空中运动的时间较长
15.氢原子能级图如图所示。光子能量在1.63 eV~3.10 eV的光为可见光。已知大量处于基态(能级)的氢原子吸收某种频率的光子后能向外辐射6种频率的光子,则下列说法正确的是 ( )
A.氢原子吸收的光子能量为12.09 eV
B.向外辐射的光子中,有4种属于可见光
C.向外辐射的光子中,有5种能使处于能级的氢原子发生电离
D.氢原子由能级向能级跃迁时可能向外辐射γ射线
16.在高压电场烘干机的示意图中,金属板上铺有潮湿的药材,针状电极O与之间接高压直流电源,其间的等差等势面分布如虚线所示。水分子是极性分子,可等效为棒状带电体,一端带正电,另一端带等量负电。水分子在强电场力的作用下会从潮湿的药材中加速分离出去,在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥。图中实线是某一水分子从A点由静止开始运动的轨迹,下列说法正确的是 ( )
A.B点的电场强度大于D点的电场强度
B.B点的电势高于D点的电势
C.水分子经过B点时的加速度方向与电场力方向相同
D.水分子由A点运动到D点的过程中,电势能逐渐减少
17.在地球表面将甲小球从某一高度处由静止释放,在某行星表面将乙小球也从该高度处由静止释放,小球下落过程中动能随时间平方的变化关系如图所示。已知乙球质量为甲球的2倍,该行星可视为半径为R的均匀球体,地球表面重力加速度为g,引力常量为G,则 ( )
A.乙球质量为 B.该行星表面的重力加速度为
C.该行星的质量为 D.该行星的第一宇宙速度为
18.在生活中人们为了更方便地向高处运送货物,经常使用如图所示的方法提升重物。图中甲、乙两名工人分别位于两栋楼的三楼和二楼窗口,两人各用一根轻绳与质量为m的重物相连。初始时重物在甲的正下方地面上,此时工人甲的绳长为L、甲、乙两人间的距离也为L、楼间距为d,现甲拉住绳端不动的同时乙缓慢收短手中的轻绳,最终将重物拉至乙处。重力加速度取g,则在将重物由地面拉至乙的过程中下列说法正确的是 ( )
A.甲绳的拉力先增大后减小
B.乙绳的拉力先增大后减小
C.当重物接近乙处时甲绳的拉力接近
D.当重物接近乙处时乙绳的拉力接近
19.第24届冬季奥林匹克运动会于2022年02月04日至2022年02月20日在中华人民共和国北京市和张家口市联合举行,其中跳台滑雪项目是勇敢者的运动。运动员踏着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆。图甲所示是运动员在空中飞行的姿态,图乙是滑道的简略示意图,运动员可视为质点和忽略各种阻力,平台飞出点选为坐标原点,速度为,各功能区的高度和坡度都是定值,重力加速度为g,以下说法正确的是 ( )
A.由于运动员质量不同,因此在助滑区飞出点的速度不同
B.在着陆区落地时的动能与运动员的质量成正比
C.飞行距离为
D.飞行距离为
20.2021年下半年,全国多地为避免能源供应不足而影响民生,开始出台限产限电措施。为了研究远距离输电时输电导线的总电阻对电路的影响,某学校兴趣小组设计了如图所示的电路。间接入正弦交流发电机,发电机输出电压保持不变。用滑动变阻器接入的电阻模拟输电导线的总电阻,变压器可视为理想变压器,为两个规格相同的灯泡且其电阻可视为不变,开始时开关S处于闭合状态。下列说法正确的是 ( )
A.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,两灯泡均变亮
B.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,间输出的总功率变小
C.当开关S断开时,灯泡变亮
D.当开关S断开时,变压器的输出功率变小
21.如图所示,在两个边长均为的正三角形区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场,左右两侧有平行于的匀强电场(电场强度大小未知)。质量为m、带电荷量为的带正电粒子(不计重力),由电场中点由静止释放,恰好从边的中点进入磁场区域。已知经过下方磁场区域后,粒子能从的中点进入左侧电场,最终能从上某点沿垂直边界方向射出磁场区域,则下列说法正确的是 ( )
A.电场强度大小为
B.从到中点的距离为
C.从释放到从边界出磁场,粒子运动的时间为
D.带电粒子在磁场中运动时的速度大小为
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(11题,共129分)
22.(6分)某同学利用如图1所示的装置完成了机械能守恒定律的验证,实验时将纸带拉直使重物由静止释放。某次实验时得到如图2所示的纸带,纸带上的各点均为计时点,已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g。
回答下列问题:
(1)由图2中的数据可求出打下计时点3时重物的速度_______;
(2)根据纸带测量数据,分别测出计时点2、3、4、5到点1的距离,用表示,假设重物下落过程机械能守恒,由对应依次算出纸带速度的理论值,描绘出如图3甲所示的图线,则该图线的斜率应为______(用题中给出的物理量表示);
(3)又由纸带上各计时点间的距离依次算出在点1、2、3、4、5时重物的实际速度,根据得出的实验数据描绘出如图3乙所示的图线,发现实际速度与理论速度间的差值越来越大,出现这种现象的原因可能是____________。
23.(9分)电子秤是人们生活中常用的一种称量工具。某同学根据所学知识制作了一台简易电子秤,原理图如图甲所示,图中电压表可视为理想电压表(量程为3 V),滑动变阻器的滑片为P,最大阻值为,该同学用刻度尺测得滑动变阻器滑片能滑动范围的长度为。
请回答下列问题。
(1)该同学先利用图乙所示电路测定电子秤里两节纽扣电池(如图丙)的电动势和内阻,根据多次测量得到的数据,作出的图象如图丁所示,可知这两节纽扣电池串联后的电动势为_____V,内阻为________Ω。
(2)该同学想得到电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系,设计了如下实验:
①调节图甲中滑片P的位置,使电压表的示数恰好为零;
②在托盘里缓慢加入细砂,直到滑片P恰好滑到滑动变阻器的b端,然后调节电阻箱,直到电压表达到满偏,实验过程中弹簧一直处于弹性限度内,则此时电阻箱的读数为________Ω;
③已知所用的弹簧的劲度系数为,重力加速度为,则该电子秤所能称量的最大质量为___________kg。
(3)结合上面实验内容,可得电压表的示数U与被测物体质量m之间的关系式为__________。(用题目中给出的物理量符号表示)
24.(12分)如图所示,一质量为的“L”形足够长钢板P放置在水平地面上,另一质量为的金属块Q靠近钢板左侧放置。某同学在P与Q间装上适量火药,爆炸瞬间火药的部分化学能转化为系统的机械能E,已知,钢板P与水平地面间的动摩擦因数,金属块Q与钢板P间的动摩擦因数,不计空气阻力。重力加速度。求:
(1)火药爆炸后瞬间金属块Q的速度大小;
(2)金属块Q相对钢板P滑动的距离。
25.(20分)如图所示,光滑、平行金属导轨由倾斜部分和水平部分组成,间距为L,两部分平滑连接,倾斜部分与水平面的夹角为θ,处在垂直倾斜导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,左端通过双刀单掷开关K与匝数为N、横截面积为S、电阻为r的线圈相连,线圈内有方向垂直于线圈横截面向下且磁感应强度随时间均匀变化的磁场;导轨水平部分被均分为四个区域,其中第I、Ⅲ区域内有方向垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场,第Ⅱ、Ⅳ区域内无磁场,水平导轨长为;间连接阻值为R的定值电阻。接通开关K后,垂直倾斜导轨放置的金属棒恰好静止在距离水平轨道高h处;断开开关K,金属棒将开始下滑,假设金属棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好,不计空气阻力和导轨电阻,已知金属棒质量为m、电阻为R、长度为L,重力加速度为g。
(1)判断是增加还是减小,并求出其磁感应强度随时间的变化率的大小。
(2)若金属棒下滑至时的速度为,求下滑过程中流过电阻R的电荷量q及电阻R上产生的热量Q。
(3)若金属棒最终恰好停在第Ⅲ区域的右边界处,试画出金属棒从第I区域左边界到第Ⅲ区域右边界的运动过程中电阻R两端的电压u与金属棒位移x的关系图象并写出相应的推导过程。(以边界的位置为坐标原点,并标出图线关键点相应的值)
26.(14分)Fe3O4纳米粒子生物相容性好、可降解,尺寸易于调控,磁饱和强度较高,广泛用于生物医学领域。一种共沉淀法制备磁性四氧化三铁纳米粒子的方法步骤如下:
a.称量:称取一定量的FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O,量取一定量的氨水;
b.溶解:将FeCl3·6H2O、FeCl2·4H2O分别溶于适量蒸馏水中,充分溶解,然后按物质的量之比小于2:1比例混合;
c.沉淀:设置沉淀温度60 ℃,向装置中持续通入氮气,恒温下磁力搅拌,30 min后向其中滴加氨水,充分反应;
d.借助磁铁的情况下倾去上清液,反复洗涤多次,得到Fe3O4纳米粒子,测得粒径为5~10 nm。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称:______________,实验通入N2的目的是______________________。
(2)为什么反应中FeCl3·6H2O与FeCl2·4H2O按物质的量之比小于2:1比例混合:___
___________________________________________________________________________。
(3)请写出步骤c中反应到达终点的实验现象:______________________________,生成Fe3O4纳米粒子的离子方程式为_________________________________________________。
(4)如何判断Fe3O4纳米粒子已洗涤干净:________________________________________
_____________________________________________________________________________,提纯Fe3O4纳米粒子的方法为______________________。
(5)研究表明,将Fe3O4纳米粒子进行修饰之后,其性能得到有效提升,对水溶液中的重金属离子有很好的吸附作用。若pH=5.5时向50 mL含的废液中加入2 g Fe3O4纳米粒子,废液中初始浓度为0.01 mol/L,吸附平衡时剩余浓度为0.005 mol/L,则该纳米粒子的吸附容量为________。
吸附容量公式:
q——吸附容量,mg/g; V——溶液体积,L;
——Cu2+的初始浓度,mg/L; ——吸附平衡时Cu2+剩余质量浓度,mg/L;
m——Fe3O4纳米粒子样品质量,g。
27.(14分)红土镍矿渣主要成分包含铁、钴、镍、锰、铬、硅的氧化物,为节约和充分利用资源,利用如下流程进行分离回收。已知该温度下Co(OH)2、Fe(OH)3的溶度积分别是、。回答下列问题:
(1)酸溶时,需将红土镍矿渣研成粉末,目的是________________________________。
(2)实验室进行过滤步骤用到的玻璃仪器有________________________________。
(3)各种离子萃取率与pH关系如图。分步萃取前需通入适量氧气,目的是___________
______________________________________________,分步萃取浸出金属离子先后顺序为__________、__________、__________,当调pH = 4.60时,溶液中________。
(4)萃取液I电解制取镍的阴极电极反应式为_____________________________________。
(5)三元锂电池化学式为,其中,Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4,则___________________(用含z的代数式表示)。
(6)写出铁红的一种用途:________________________________。
28.(15分)国际顶级学术期刊《科学》刊登了一篇由我国科学家发表的研究成果:利用二氧化碳人工合成淀粉技术。该技术不仅对未来的农业生产,特别是粮食生产具有革命性的影响,而且对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义。
回答下列问题:
(1)二氧化碳在无机催化剂的作用下被还原为甲醇属于人工合成淀粉的第一步。根据反应的热化学方程式,及下表所示的化学键的键能,C=O键的键能为_______。
化学键
C=O
H—H
C—H
C—O
O—H
键能/
436
414
326
464
(2)不同条件下,的体积比为1:3反应时,会有(g)生成。在恒压条件下,某时间段内选择性(选择性=)和产率随温度的变化如图1所示:
合成甲醇最适宜的温度为_________;a、b两点的转化率:a点_________b点(填“>”“<”或“=”)。
(3)若在温度不变,起始压强为的条件下,将物质的量之比为3:1的的混合气体充入固定容积的反应器中,只发生反应,测得平衡时CO2(g)的转化率为,则平衡时的压强为_______kPa(用含的代数式表示,下同);该温度下,该反应的平衡常数_________(以分压表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)人工合成淀粉的第二步是甲醇转换为三碳有机物,其片段反应如图2所示。下列说法正确的是_________(填选项字母)。
a.H2O2属于极性分子
b.若过程①转移电子数为NA,则生成32 g O2(NA为阿伏加德罗常数的值)
c.过程②反应的化学方程式为
d.过程③反应的化学方程式为+2H2
(5)若空气中CO2的体积分数为,各步转化率均为100%,则合成质量分数为的淀粉,理论上需要空气的体积(标准状况)为________L(用含x、y、w的代数式表示)。
29.(9分)新型隐球菌(真菌)是一种可以在吞噬细胞内寄生的低毒性病原体,其表面有多糖类的荚膜。该菌大多从呼吸道吸入,形成肺部病源,随血液运输扩散到全身多种组织器官尤其是中枢神经系统,引起脑膜炎。请回答下列问题:
(1)免疫功能正常的人不易感染新型隐球菌,其原因在于新型隐球菌进入人体后会被_____细胞吞噬,然后被清除或进入休眠状态(潜伏感染期),但是免疫缺陷的患者(如艾滋病患者)和胸腺缺失小鼠更易感染新型隐球菌,这说明_____细胞最可能在抗新型隐球菌感染中起重要作用。
(2)新型隐球菌的荚膜是主要的致病因子。为探究其致病机理,某研究人员将新型隐球菌荚膜缺陷株和新型隐球菌野生株分别与小鼠吞噬细胞共孵育适宜时间后,在显微镜下观察吞噬现象,并计算吞噬率和繁殖率。结果显示,与野生株相比,新型隐球菌荚膜缺陷株的吞噬率较高,繁殖率较低,这说明_____________________________________________________。(吞噬率=吞噬隐球菌的吞噬细胞数/观察到的吞噬细胞数,繁殖率=被吞噬的隐球菌繁殖数/观察到的被吞噬的隐球菌数)
(3)研究发现,太子参须多糖能使感染新型隐球菌小鼠的血浆中IL-10淋巴因子等含量升高,提升小鼠的免疫功能。请以若干只生长状况相似的成年小鼠(其中用等量且适量的无菌水滴鼻处理的小鼠若干只,用等量且适量的新型隐球菌滴鼻处理的小鼠若干只)为实验材料,设计实验验证太子参须多糖能增加感染新型隐球菌小鼠血浆中IL-10淋巴因子的含量,写出实验思路:__________________________________________________________________。
30.(11分)研究发现,向玉米提供14CO2时,大多数的14C首先出现在四碳化合物(草酰乙酸)中,随着光合作用的进行,14C又转移到三碳化合物(C3)中。向小麦提供14CO2时,14C首先出现在三碳化合物(C3)中,玉米叶肉细胞中固定CO2的酶(PEP羧化酶)与CO2的亲和力比小麦叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力强。玉米光合作用过程如图所示。回答下列问题:
(1)在提取和分离玉米光合色素的实验中,过滤研磨匀浆需要用单层________过滤,原因是__________________________________________________________________________。
(2)玉米叶肉细胞内C4形成后的用途有__________________________________,玉米细胞内淀粉合成的场所是_____。
(3)夏季晴朗的中午,玉米和小麦的光合作用强度都有一定程度的减弱,原因是_______
____________________________。
(4)下图分别表示玉米和小麦在不同CO2浓度下的光合速率曲线图,其中表示玉米的曲线为______,原因是_____________________________________________________________。
31.(10分)已知人类的肤色与多对基因有关,以下是有关肤色遗传的简化模型。假设有3对基因在人类皮肤色素形成过程中造成由黑色到白色的连续变异,显性基因A、B、C都对皮肤的颜色有影响,显性基因的作用对肤色有增色效应,显性基因个数越多肤色越深,且每个显性基因的作用效果相同,其隐性等位基因a、b、c无增效作用,基因型为AABBCC的人皮肤为深黑色,而基因型为aabbcc的个体,其肤色为白色。以下是基于该假设的推理。回答相关问题:
(1)图中的推理过程是基于三对等位基因分布于_____对同源染色体上进行的。
(2)与子代中Aabbcc基因型个体表现型相同的基因型还有_____种,这种表现型在子代中所占比例为_____。
(3)亲本基因型个体与白色个体婚配,子代的理论表现型比例是_____。
(4)为验证上述假设,需要到_________________(填“人群中多个家系”或“某个家系中”)进行统计调查。调查发现,结果偏离理论分离比,请给出两个可能原因:__________________(不考虑假设不正确的情况)。
32.(9分)2030年前碳达峰(CO2排放量达到峰值)和2060年前碳中和(CO2排放量与减少量相等)的“双碳”愿景已成为我国绿色发展的国家战略。这不仅引领我们向着人与自然和谐共生之路不断迈进,也为世界贡献着“中国智慧”,体现了大国的责任与担当。据此回答下列问题:
(1)结合“双碳”目标,请预测2060年之前碳排放量的变化趋势并画在所给的坐标图中。
(2)水产养殖生产参与碳循环,其可直接或间接利用水体中的CO2,并通过收获把这些碳移出水体,从而提高海水生态系统吸收大气CO2的能力。为此,辽宁大连某海水养殖区域进行了如图所示的“分层次”贝藻海水养殖模式的探索,即上层养殖海带等藻类,中层养殖牡蛎(俗称海蛎子)等滤食性贝类,底层设置人工鱼礁养殖海参等底栖杂食动物。
①在海水的上层养殖海带等藻类,这样设计的原因是_______________________________;中层养殖的牡蛎占有第_____营养级,若中层养殖的牡蛎同化的能量都通过食物链获得,其获得能量的比例为浮游植物∶浮游动物=3∶2,则牡蛎每同化1kJ能量,至少需要浮游植物提供_____kJ的能量。
②为了增加对大气CO2的固定和提高经济产出,实现生态效益和经济效益的“双赢”,在该海水养殖区进行海水养殖时需要注意的事项有___________________________________。
(3)碳中和目标的实现和我们每个个体都息息相关。请从自身出发,提出一些合理化的建议,为降低大气CO2浓度做出自己的贡献。___________________________________。(至少写出2点)
(二)选考题:共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一道作答。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
33.[物理—选修3-3](15分)
(1)(5分)下列关于晶体的说法正确的是_______。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.晶体的所有物理性质都表现为各向异性
B.晶体内部的分子是静止的,而非晶体内部的分子在不停地运动
C.由同种元素构成的固体,可能会由于原子排列方式不同而成为不同的晶体
D.晶体和非晶体在一定条件下可以发生相互转化
E.晶体在熔化过程中吸收热量,分子势能一定增大
(2)(10分)利用如图所示的装置可测量不规则物体的体积。将不规则物体放入体积为的容器B中,将容器B通过细管(容积可忽略)与体积为的容器A相连接,开始时两容器内的气体压强均为大气压强。关闭阀门K,利用充气泵从容器A的充气口对容器A充气,直至容器A中的气体压强为,然后关闭充气口,打开阀门K,足够长时间后发现两容器内的气体压强均为,不考虑气体温度变化,气体可视为理想气体,求:
(i)通过充气口充入容器A中的气体在大气压强下的体积;
(ii)不规则物体的体积。
34.[物理—选修3-4](15分)
(1)(5分)北京时间2022年1月15日汤加发生了火山爆发,火山爆发引起了巨大的海啸。假设图甲是这次火山爆发在某地引起的海啸的一列水面波在时刻的波形图,该水面波正在海面上传播,其传播方向沿x轴的正方向,图乙是质点N的振动图象,则下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.该列波的传播速度为10 m/s
B.质点N经过0.8 s的时间将传播到距离原点10 m处
C.在时,质点N具有向下的最大加速度
D.若水面波前方有一尺寸为6 m的石头,该水面波遇到石头后还能继续向前传播
E.水面波传播过程中也能传递能量
(2)(10分)一同学测定一直角玻璃砖的折射率,已知为其横截面,。他将玻璃砖放置在水平桌面上,接着用一束细光线照射到边上距离B点为的Q点,然后调节入射光线的入射角,当入射光线的入射角为时,光线通过玻璃砖后恰好到达边的中点O,设光在真空中的传播速度为c,求:
(i)该玻璃砖的折射率;
(ii)光从由Q点进入到第一次折射出玻璃砖所用的时间。
35.[选修3—物质结构与性质](15分)
薄膜光伏太阳能电池可与建筑物结合或是变成建筑体的一部分,应用非常广泛。目前,在我国能够商用的薄膜光伏太阳能电池主要有非晶硅(a-Si)基膜电池、铜铟镓硒(CIGS)膜电池、砷化镓(GaAs)膜电池、碲化镉(CdTe)膜电池。回答下列问题:
(1)基态硅原子的电子排布式为___________________________,其占据最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)砷、镓与硒位于同一周期,三者电负性由小到大的顺序为___________(用化学式表示)。硒、碲位于同一主族,H2Se的沸点______(填“大于”“小于”或“等于”)H2Te的沸点。
(3)砷化镓可由以AsH3为原料制备,AsH3的空间结构为___________,As原子的杂化类型为________,AsH3的键角______(填型为“大于”“小于”或“等于”)H2Se的键角,其原因是_____________________________________________________________。
(4)在配合物中,中心离子与配体之间的作用,类似于离子晶体中正负离子间的静电作用,中心离子在周围配体非球形对称电场力的作用下,五个简并d轨道分裂成能级不同的几组轨道。分裂后最高能量d轨道和最低能量d轨道之间的能量差称为分裂能,通常用△符号表示。分裂能主要受配体场强和中心离子两个因素的影响:同一中心离子,配体的场强越强,分裂能△越大,中心离子电荷数越大,△越大。已知配体场强大小关系如下:。下列配离子中分裂能最大的是________。
A. B. C. D.
(5)已知碲化镉晶胞类型与硫化锌相似,结构如图所示,Te的配位数为_______;若距离最近的Cd与Te原子的核间距为a nm,阿伏加德罗常数为NA,则碲化镉晶体的密度为_________________(列出计算式)。
36.[选修5—有机化学基础](15分)
库潘尼西(I)是一种蛋白质抑制剂,主要用于治疗滤泡性B-细胞非何杰金氏淋巴瘤,它的一种合成路线如图所示(部分反应条件略去):
回答下列问题:
(1)A→B所需的试剂和反应条件分别为_______________________。
(2)C中含有的官能团为_________(填名称);的化学名称为_________。
(3)D→E和G→H的反应类型分别为_________、_________。
(4)H→I的化学方程式为___________________________________________________。
(5)A存在多种同分异构体,其中满足下列条件的结构有_________种(不考虑立体异构)。
①属于芳香族化合物且苯环上连有2个取代基。
②1 mol M与足量NaHCO3溶液反应能放出44.8 L(标准状况)CO2。
其中核磁共振氢谱峰数目最少的结构简式为_________。
(6)参照上述合成路线和信息,以和为起始原料(无机试剂任选),设计制备的合成路线:_______。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
重庆忠县是产橙子的大县,为了充分发展橙子的经济价值,该县提出了将橙子的价值多重利用以及多种利用,具体如下。回答下列问题:
(1)用橙子生产果酒:在生产前需要分离纯化酵母菌,在培养基中需添加的基本营养物质有___________(多选,填编号),配制好的培养基需进行___________灭菌。
①水和无机盐 ②碳源 ③氮源 ④生长因子 ⑤激素
(2)用橙子榨取果汁:榨汁时,可加入果胶酶,目的是_________________________________,为了探究果胶酶的最适酶用量,某同学设计了相关实验,请你在下面方框中以坐标图的形式表示预期实验结果,并标注出最适酶用量。
一般选用_____________固定化果胶酶,固定化果胶酶的目的是______________________。
(3)用橙子皮制备橘皮精油:压榨时为提高出油率,可用_____________浸泡,提取时不选择水蒸气蒸馏法的原因是_______________________________________________。
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
发菜是我国干旱半干旱草原地区的陆生固氮蓝藻,独特的生长环境条件和长期的进化使其具有丰富的耐旱基因资源。某科研小组将发菜的噬菌体休克蛋白PspA的基因(该基因全长777bp)导入双子叶植物拟南芥,结果发现,干旱胁迫下的该基因表达量显著增加,且生长状态明显好于野生型植株。据此回答下列相关问题:
(1)小麦中的TaNHX2也是具有抗旱功能的基因,若该基因与发菜中PspA基因转录后形成的mRNA碱基数量相等,则小麦TaNHX2基因的长度_____(填“大于”“小于”或“等于”)777bp,试分析原因:_________________________________(不考虑非编码区)。
(2)利用PCR扩增目的基因时,已知目的基因上下游单链的_____可设计并合成引物。(单选)
A.5′端 B.3′端 C.5′端或3′端
若将PspA基因扩增n次,理论上需要在扩增体系中加入_____个引物,引物不能反复使用的原因是_____________________。
(3)通过农杆菌转化法对拟南芥进行遗传转化时,是否需要将农杆菌的重组质粒直接导入到植物细胞中?试说明你的理由:____________________________________________。
(4)在本研究中,研究小组筛选出了四个含有不同外源PspA基因拷贝数的转基因株系S1~S4,其中S1株系为单拷贝,S2株系为双拷贝,S3株系和S4株系为三拷贝。结果显示,S3株系PspA蛋白表达量较高,而S4株系PspA蛋白表达不明显,S1株系与S3株系PspA蛋白表达量相当,S2株系PspA蛋白表达量明显低于S1株系,这表明____________________。请结合所学知识,分析出现这种现象的原因可能是什么?_____________________________(注:拷贝数是指某基因在某一生物的基因组中的个数)
2022届高考理科综合终极猜题卷
参考答案
一、选择题
1.答案:B
解析:青霉菌是真核生物,肺炎双球菌是原核生物,两者共有的细胞器是核糖体,A正确;青霉素能够抑制细菌细胞壁的形成,新冠病毒属于病毒,无细胞结构,青霉素对新冠病毒引起的肺炎无治疗效果,B错误;细胞膜上存在运输氨基酸的载体,细胞内有运输氨基酸的tRNA,因此青霉菌和肺炎双球菌的细胞膜和细胞内都存在运输氨基酸的物质,C正确;青霉菌是真核生物,肺炎双球菌是原核生物,细胞中都含有DNA和RNA,都含有A、T、C、G、U五种碱基,D正确。
2.答案:C
解析:“绿茎青叶”中细胞呼吸产生的[H]为NADH,不可用于暗反应中C3的还原[用于暗反应的[H]是光反应产生的NADPH],A错误;“圆实”为块茎,进行无氧呼吸时,葡萄糖氧化分解大部分能量储存在乳酸中,没有释放出来,B错误;根部“白须”不能进行光合作用,其产生ATP的场所有线粒体和细胞质基质,C正确;轻度水淹时,块茎大部分细胞进行有氧呼吸,小部分进行无氧呼吸,有氧呼吸中的O2消耗量等于CO2产生量,无氧呼吸的产物为乳酸,不产生CO2,故“圆实”细胞呼吸的O2消耗量等于CO2产生量,D错误。
3.答案:A
解析:如果患者体内所有细胞都发生了题图所示的变化,说明患者体内的细胞都是由变异细胞有丝分裂而来,即变异发生在胚胎发育之前,A正确;题图所示变异涉及两对同源染色体,这种变异属于染色体结构变异(易位),B错误;如果患者是A、B基因双杂合子,突变前,A基因和B基因位于两对同源染色体上,遗传遵循着基因的分离定律和自由组合定律,变异后,A基因和B基因整合到一条染色体上,肯定不再遵循基因的分离定律和自由组合定律,另外双杂合子中的a基因和b基因也并未交代,因此,突变前后,A基因和B基因的遗传遵循相同遗传规律的理解错误,C错误;9号染色体形态清楚,但染色体中并没有姐妹染色单体,说明着丝粒已经一分为二,该细胞不可能刚进入有丝分裂中期,D错误。
4.答案:D
解析:圆粒有绒毛植株甲自交后,F1有4种表现型,说明F1中存在皱粒个体和无绒毛个体,因此圆粒对皱粒为显性,有绒毛对无绒毛为显性,A正确;设圆粒/皱粒、叶片有绒毛/无绒毛两对性状分别受A/a、B/b等位基因控制。由F1中有4种表现型可推知亲本甲(圆粒有绒毛)的基因型为AaBb,只考虑B/b这一对等位基因,F1基因型分离比为BB∶Bb∶bb=1∶2∶1,故F1中有绒毛(B_)植株所占比例为3/4,B正确;F1中去除皱粒后均为圆粒,且基因型分离比为AA∶Aa=1∶2,Aa自交后得到的F2中会出现皱粒种子(aa),且F2中皱粒种子所占比例为2/3×1/4=1/6,即F2中圆粒∶皱粒=5∶1,C正确;由题意可知,该植物为一年生植物,那么在当年收获种子时就可以观察到种子的粒形(圆粒或皱粒)。若植株甲逐代自交并去除皱粒(aa)求纯合圆粒(AA)种子比例,只考虑A/a这一对等位基因即可。分析可知,亲本甲Aa第一年自交并去除皱粒种子,产生的F1中AA∶ Aa=1∶ 2(AA=1/3≈33.33%)。第二年F1自交并去除皱粒种子,产生的F2中AA=1/3+2/3×1/4=1/2,Aa=2/3×1/2=1/3,即AA∶Aa=3∶ 2(AA=3/5=60%)。第三年F2自交并去除皱粒种子,产生的F3中AA=3/5+2/5×1/4=7/10,Aa=2/5×1/2=1/5,即AA∶Aa=7∶2(AA=7/9=77.8%),因此,若植株甲逐代自交并去除皱粒种子,至少需要3年才能使纯合圆粒种子达到75%,D错误。
5.答案:C
解析:发生动作电位时,细胞外液的Na+浓度高于细胞内液,Na+内流,当细胞外液中的Na+浓度降低到一定程度时,Na+内流减少,神经细胞兴奋时动作电位的峰值变小,A正确;过度节食导致营养不良,机体血浆蛋白减少,血浆渗透压下降,从而引起全身组织水肿,B正确;细胞的代谢活动在细胞内进行,不是内环境,C错误;磷脂和蛋白质是细胞膜的主要成分,过度节食可能使磷脂和蛋白质摄入不足,对膜面积较大的神经细胞的增殖和更新影响较大,D正确。
6.答案:B
解析:亚洲象的个体比较大且数量较少,故在保护区内可采用逐个计数法调查其种群密度,A正确;占领新栖息地的初期,食物等资源可能比较丰富,种群增长率上升,随着种群数量的增多,种内竞争加剧,造成种群增长率下降,因此占领新栖息地的象群,其种群增长率也可能会先升后降,B错误;人类对亚洲象栖息地的开发可能会导致生物多样性下降,C正确;人类需协调好与生态环境的关系,倡导互利型方式利用自然资源发展经济和改善生活,D正确。
7.答案:B
解析:复合材料由基体和增强材料构成,A正确;酚醛微球的成分是有机化合物,B错误;气凝胶是胶体,分散质粒子直径在1~100 nm之间,C正确;气凝胶具有密度小、耐高温的特性,可用来制备防热材料,D正确。
8.答案:C
解析:没有明确条件为标准状况,不能用标准气体摩尔体积计算,A错误;1 mol 含有电子数为28,B错误;18 g物质的量为1 mol,含共价键的数目为4,C正确;氯化钙为离子化合物,晶体中不存在单个分子,D错误。
9.答案:A
解析:梓醇的分子式为,A错误;分子中含有多个饱和的碳原子,故所有碳原子不可能同时共面,B正确;分子中含有羟基,能发生酯化反应,含有碳碳双键,能发生加聚反应,C正确;梓醇分子的不饱和度为5且碳原子数大于6,故存在多种属于芳香族化合物的同分异构体,D正确。
10.答案:C
解析:CH2=CH2不能用排空气法收集,A错误;铝热反应可用于冶炼金属性比铝弱且熔点较高的金属,比如冶炼金属锰、铬等,钙的金属性强于铝,不能冶炼出来金属钙,B错误;可根据U形管中右侧红墨水液面更高证明KOH固体溶于水放热,C正确;胶体和溶液均能透过滤纸,D错误。
11.答案:B
解析:X、Y、Z均为短周期元素,由图可知,X形成两条价键,则X可能为O、S,Y形成1条价键,则Y可能为H、F、Cl,由于X、Y、Z三种元素原子序数之和小于20,结合Z成键数推知,X为O,Y为H;Z为第二周期元素,Z形成4条价键,且该阴离子带两个单位负电荷,可推知Z为B。三种元素中半径最大的是B,A错误;中氢元素显-1价,有强还原性,固体溶于水时,-1价氢元素与水中+1价氢元素结合产生氢气,B正确;B原子的L层有三个电子,C错误;因为图中阴离子结构中存在过氧键,所以推测该钠盐可能具有较强氧化性,D错误。
12.答案:B
解析:含有MnO2的碳电极为正极,该碳电极的电势高于Zn电极,A错误;加入KI后,对应反应的方程式为=,,可以让在正极继续得电子,恢复“损失”的能量,B正确;含有MnO2的碳电极为正极,电极反应为MnO2 + 4H+ + 2e- = Mn2+ + 2H2O,消耗氢离子,pH增大,C错误;放电时,负极每消耗1mol Zn,转移2 mol电子,则会有2 mol H+通过质子交换膜进入正极,故消耗0.5 mol Zn时,有1 mol H+通过质子交换膜,D错误。
13.答案:C
解析:由图像信息可知MOH为弱碱(弱电解质),由于强酸与弱碱中和后生成的盐MCl为强电解质,滴定过程中溶质由弱电解质转化为强电解质,溶液中离子浓度增大,所以导电性增大,A错误;x点处的溶液中MOH和MCl等物质的量混合,因为pH>7,所以,即MOH的电离程度大于MCl的水解程度,即水的电离程度受到MOH的抑制,即水电离出的一定小于,B错误;,y点,,即,C正确;z点处的溶液中溶质为MCl,根据水解平衡常数可知,由于温度升高水解平衡常数增大,所以一定减小,D错误。
二、选择题
14.答案:D
解析:当铅球投出时的速度大小一定时,水平射程,时间t满足的方程为与均未知,求不出θ角,AB错误;该同学两次投掷铅球时铅球在最高点时速度方向不相同,C错误;若将两次铅球在空中运动的轨迹移到同一竖直平面内,铅球出手时速度方向与水平方向间的夹角相同,则投掷距离较远的初速度较大,在空中运动的时间较长,D正确。
15.答案:C
解析:由大量处于基态的氢原子吸收某种频率的光子后能向外辐射6种频率的光子知,氢原子吸收光子后一定跃迁到了能级,则氢原子吸收的光子能量为,A错误;氢原子从能级跃迁到能级时辐射的光子能量为,从能级跃迁到能级时辐射的光子能量为,6种频率的光子中只有这2种光子的能量在1.63 eV~3.10 eV范围内,属于可见光,B错误;欲使处于能级的氢原子发生电离,则吸收光子的能量应大于等于1.51 eV,通过计算可知,氢原子从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级、从能级跃迁到能级,辐射的光子能量均大于1.51 eV,故有5种光子能使处于能级的氢原子发生电离,C正确。γ射线是伴随核反应释放出来的,氢原子能级跃迁不会辐射γ射线,D错误。
16.答案:D
解析:根据等势面的疏密反映电场强度的强弱知B点的电场强度小于D点的电场强度,A错误;由题图可知,O点为正极,根据电场中过某点的电场线和等势面相互垂直,可作出该电场的电场线,如图所示,再根据沿电场线方向电势逐渐降低知B点的电势低于D点的电势,B错误;水分子在非匀强电场中受到电场力和风力的共同作用,根据牛顿第二定律知,加速度方向与合外力方向相同,与电场力方向不同,C错误;水分子由A点运动到D点的过程中,电场力一直做正功,电势能逐渐减少,D正确。
17.答案:C
解析:小球在地球表面下落过程中任一时刻的速度大小为,小球的动能为,由图可知,,解得甲球质量为,则乙球质量为,A错误;同理在行星表面有,解得,B错误;设该行星的质量为,则有,解得,C正确;由可得该行星的第一宇宙速度为,D错误。
18.答案:C
解析:受力分析如图1所示,由正弦定理可得,在重物向上移动的过程中均增加,α增加的角度为β的2倍,故减小,即始终减小,A错误;因为始终为锐角,且α始终小于β,由三角函数关系可知即始终增大,B错误;如图2所示,当重物接近乙时,乙与重物的连线逐渐与重物的轨迹相切,两绳间的夹角逐渐趋近90°,可认为两拉力垂直,由相似三角形可得,解得,C正确,D错误。
19.答案:BC
解析:设运动员的质量为m,在飞出点的速度为,根据动能定理得,解得,可见在助滑区飞出点的速度与运动员的质量无关,A错误;根据平抛运动的规律,设水平分速度与速度的夹角为α,则有,而,可得,运动员落地时的动能,而为定值,可知运动员在着陆区落地的动能与自身质量成正比,B正确;由平抛运动规律得,联立解得,C正确,D错误。
20.答案:AC
解析:设理想变压器原、副线圈的匝数分别为,电流分别为,电压分别为,副线圈的负载电阻设为R,有。对理想变压器有,把理想变压器原线圈等效为电阻,有。等效电阻与滑动变阻器串联接入间,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻r减小,间总电阻减小,间电压U一定,可知原线圈电流增大,副线圈电流也增大,所以两灯泡均变亮,A正确。
间输出的总功率,当滑动变阻器滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻r减小,可知间输出的总功率变大,B错误。
当开关S断开时,副线圈的负载电阻R增大,原线圈等效电阻也增大,等效电阻分压变大,理想变压器原线圈两端电压变大,副线圈两端电压也变大,灯泡变亮,C正确。
可把滑动变阻器接入电路的电阻r视为电源内阻,变压器的输入功率,当开关S断开时,R变为原来的2倍,也变为原来的2倍,但与r的大小关系未知,变压器的输入功率如何变化无法判定,故变压器的输出功率如何变化也无法判定,D错误。
21.答案:AB
解析:由题意作出带电粒子的运动轨迹如图所示,粒子从到b做匀加速直线运动,从b到c做圆周运动,从c到d做类斜上抛运动,从d到e做圆周运动,从e到再到e做匀变速直线运动,从e到f的运动为圆周运动,由几何关系可得,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为,由洛伦兹力提供向心力有,故,从到b有,由数学知识可得,从b到c的运动轨迹所对的圆心角为,则粒子在c点时速度方向与水平方向间的夹角也为,从c到d,粒子在电场中做类斜上抛运动,有,结合上述分析可得,粒子从点释放,到最终从f出磁场,所用的时间,代入得,综上可得AB正确,CD错误。
三、非选择题
22.答案:(1)
(2)
(3)速度越大,振针对纸带的阻力越大(合理即可)
解析:(1)由图2可知,点3为点1、5的中间时刻,则打下点3时重物的速度为;
(2)以点1为初态,2、3、4、5为末态,由机械能守恒定律有,整理得,则k等于;
(3)真实速度与理论速度间的差值越来越大,说明运动过程中机械能的损失越来越快,即阻力做功的功率越来越大,其原因可能是速度越大,振针与纸带间的阻力越大。
23.答案:(1)4;0.5
(2)②3.5 ③4
(3)
解析:(1)对图乙所示电路,根据闭合电路欧姆定律可得,即图象与纵轴交点的纵坐标等于电源电动势,图线斜率的绝对值等于电源内阻,由题图丁可知,电源电动势为,内阻为。
(2)②电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为,根据欧姆定律可得,解得;③滑片P滑到滑动变阻器的b端,弹簧的形变量增加了2 cm,由平衡条件有,则该电子秤所能称量的最大质量为。
(3)根据闭合电路欧姆定律和力的平衡有,解得。
24.答案:(1)见解析
(2)
解析:(1)火药爆炸过程,系统动量守恒,设爆炸后瞬间P的速度大小为的速度大小为,根据动量守恒定律有
根据能量守恒定律有
解得
(2)火药爆炸后瞬间,由牛顿第二定律可得
Q的加速度大小为,方向水平向左
P的加速度大小为,方向水平向右
分析可知经0.45 s钢板先减速到零,此时
该过程中的相对位移为
之后P开始向右加速到与Q共速
该过程中Q的加速度不变,P的加速度大小为,方向水平向右
设再经t时间P和Q速度相同,则有
该过程中的相对位移为
则整个过程中Q相对P滑动的距离为
25.答案:见解析
解析:(1)K闭合时静止,所受安培力沿倾斜导轨向上,由左手定则分析知电流由a到b,由楞次定律知,正在减小。
对沿倾斜导轨受力分析有
又
可得
(2)分析可知,下滑过程通过R的电荷量
可得
下滑过程,由能量守恒定律得
又
可得
(3)设金属棒进、出第Ⅲ区域时的速度分别为(其中),该过程中通过的平均电流为,所用时间为
在第Ⅲ区域内运动过程中由动量定理有
设金属棒进、出第I区域的速度分别为(在第Ⅱ区域内匀速),该过程中通过的平均电流为,所用时间为
同理有
结合上述分析知
所以
故在第I区域中运动的过程中,电阻R两端的电压为
在第Ⅲ区域中运动的过程中,电阻R两端的电压为
综上可知,所求图象如图所示
26.答案:(1)恒压分液漏斗(或恒压滴液漏斗)(1分) 防止空气中的氧气将氧化(1分)
(2)容易被氧化,若按照2:1混合会导致不足,使Fe3O4纳米粒子产量减少(2分)
(3)黄色溶液变为黑色(2分)
(2分)
(4)取最后一次洗涤液,测其pH,若为中性则证明洗涤干净(2分)
使用半透膜对Fe3O4纳米粒子进行渗析(2分)
(5)8 mg/g(2分)
解析:(1)由图可知,仪器a为恒压滴液漏斗;易被氧化,故制备时通入是为了防止空气中的氧气将氧化。
(2)易被氧化,若按照2:1混合与会导致不足使Fe3O4纳米粒子产量减少,所以与按物质的量之比小于2:1比例混合,是为了保证溶液中含量。
(3)由于反应前为与的混合溶液,反应后为Fe3O4胶体,故实验现象为黄色溶液变为黑色,反应的离子方程式为=
。
(4)由于加入了氨水,溶液呈碱性,取最后一次洗涤液,测其pH,若溶液为中性,可证明洗涤干净。通常胶体的提纯方式为渗析。
(5)吸附容量计算,由公式可知,均为质量浓度,将0.01 mol/L、0.005 mol/L分别转化为640 mg/L、320 mg/L,再代入公式计算,
,故吸附容量为8 mg/g。
27.答案:(1)增大酸溶速率,提高浸出率(1分)
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒(2分)
(3)将亚铁离子氧化为铁离子,提高铁红产率(或提高铁元素回收率)(2分)
(1分) 、(1分) (1分) (2分)
(4)=(1分)
(5)(2分)
(6)作颜料或涂料(合理即可,1分)
解析:(1)酸溶时,将红土镍矿渣研成粉末的目的是增大酸溶速率,提高浸出率。
(2)过滤步骤用到的玻璃仪器包含烧杯、漏斗、玻璃棒。
(3)第一步酸溶后,硅的氧化物难溶,溶液中的金属阳离子包含
,通入空气的目的是将氧化为;结合关系图,分步萃取浸出金属离子先后顺序为,,;当pH = 4.60时,
。
(4)萃取液Ⅰ包含,电解制取镍的阴极电极反应式为=。
(5),,可推出。
(6)铁红的用途有作颜料或涂料等。
28.答案:(1)803(2分)
(2)230 ℃(2分) (2分)
(3)(2分) (其他合理答案也给分,2分)
(4)ac(2分)
(5)(3分)
解析:(1)根据键能与反应热的关系可知,反应物的键能之和-生成物的键能之和=
,解得。
(2)由图1知,温度由210 ℃到230 ℃,产率随温度升高而增大,但温度高于230 ℃后,产率随温度升高而下降,所以最佳温度为230 ℃。b点时的产率比a点高,但的选择性比a点低,说明b点的转化率比a点高。
(3)起始的分压为、的分压为,根据三段式:
平衡时;该温度下,该反应的平衡常数
。
(4)为由极性键、非极性键构成的极性分子,a正确;由化学方程式=
可知,生成1 mol时转移电子数为2,若转移电子数为,则生成16 g ,b错误;由图可知,过程②的反应物为,产物为,化学方程式为,c正确;过程③没有生成,其反应的化学方程式为,d错误。
(5)
解得,需要标准状况下空气的体积
。
29.(除标注外,每空2分,共9分)(1)吞噬 T
(2)新型隐球菌的荚膜可抵抗小鼠吞噬细胞的吞噬,有利于新型隐球菌在小鼠吞噬细胞内存活和繁殖
(3)将小鼠分为三组,每组小鼠数量相同,实验分组和处理方式为:A组:无菌水滴鼻处理的小鼠+饲喂等量且适量的无菌水;B组:新型隐球菌菌液滴鼻处理的小鼠+饲喂等量且适量的无菌水;C组:新型隐球菌菌液滴鼻处理的小鼠+饲喂等量且适量的太子参须多糖。将上述A、B、C三组小鼠置于相同且适宜条件下饲养适宜时间后,检测三组小鼠血浆中IL-10淋巴因子的含量(3分)
解析:(1)免疫功能正常的人不易感染新型隐球菌,其原因在于新型隐球菌进入人体后会被吞噬细胞吞噬,然后被清除或进入休眠状态(潜伏感染期)。由题干中“但是免疫缺陷的患者(如艾滋病患者)和胸腺缺失小鼠更易感染新型隐球菌”可知T细胞最可能在抗新型隐球菌感染中起重要作用。(2)小鼠吞噬细胞对新型隐球菌荚膜缺陷株的吞噬率高于新型隐球菌野生株,但新型隐球菌野生株在小鼠吞噬细胞内繁殖率高于荚膜缺陷株,这说明新型隐球菌的荚膜可抵抗小鼠吞噬细胞的吞噬,有利于新型隐球菌在小鼠吞噬细胞内存活和繁殖。(3)实验目的是验证太子参须多糖能增加感染新型隐球菌小鼠血浆中IL-10淋巴因子的含量,实验的自变量为有无太子参须多糖,因变量为小鼠血浆中IL-10淋巴因子的含量。因此应设置三组实验,即空白对照组(A组)、新型隐球菌感染模型组(B组)、太子参须多糖治疗组(C组),三组小鼠分别给予不同处理,检测小鼠血浆中IL-10淋巴因子的含量。实验思路:将小鼠分为三组,每组小鼠数量相同,实验分组和处理方式为:A组:无菌水滴鼻处理的小鼠+饲喂等量且适量的无菌水;B组:新型隐球菌菌液滴鼻处理的小鼠+饲喂等量且适量的无菌水;C组:新型隐球菌菌液滴鼻处理的小鼠+饲喂等量且适量的太子参须多糖。将上述A、B、C三组小鼠置于相同且适宜条件下饲养适宜时间后,检测三组小鼠血浆中IL-10淋巴因子的含量。
30.(除标注外,每空2分,共11分)(1)尼龙布(1分) 单层尼龙布会减少色素吸附,提高滤液中的色素含量
(2)进入维管束鞘细胞的叶绿体中,分解为CO2和丙酮酸,CO2参与暗反应,丙酮酸参与PEP的合成 维管束鞘细胞的叶绿体(1分)
(3)夏季晴朗的中午气温高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应不足
(4)B(1分) 玉米叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力比小麦叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力强,能够在较低CO2浓度下固定CO2进行光合作用
解析:(1)单层尼龙布会减少色素吸附,提高滤液中的色素含量,故提取叶片中的光合色素时,需要将研磨后的匀浆用单层尼龙布过滤。(2)通过图示可以得出,玉米叶肉细胞内C4形成后进入维管束鞘细胞的叶绿体中,分解为CO2和丙酮酸,CO2参与暗反应,丙酮酸重新参与PEP的合成。C3被还原形成糖类的场所为维管束鞘细胞的叶绿体中,因此淀粉在维管束鞘细胞的叶绿体中合成。(3)夏季晴朗的中午,玉米和小麦的光合作用强度都有一定程度的减弱,原因是夏季晴朗的中午气温高,蒸腾作用很强,气孔大量关闭,CO2供应不足。(4)玉米叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力比小麦叶肉细胞中固定CO2的酶与CO2的亲和力强,能够在较低CO2浓度下固定CO2进行光合作用,因此玉米的曲线为B。
31.(除标注外,每空2分,共10分)(1)三(1分)
(2)2 3/32
(3)1︰3︰3︰1
(4)人群中多个家系(1分) 不同肤色的个体性状差异太小,使统计误差较大;肤色的深浅受环境影响较大(合理即可)
解析:(1)根据题干信息可知,这三对等位基因符合自由组合定律,因此三对等位基因位于三对同源染色体上。(2)与Aabbbcc个体表现型相同的基因型还有aaBbcc和aabbCc,在子代中所占比例为1/2×1/4×1/4×3=3/32。(3)亲本基因型个体AaBbCc与白色个体(aabbcc)婚配,后代的表现型比例为AaBbCc︰(AaBbcc,aaBbCc,AabbCc)︰(Aabbcc,aaBbcc,aabbCc)︰aabbcc=1︰3︰3︰1。(4)为了验证该假设,需要到人群中去调查多个家系,调查多对夫妻,并统计后代的表现型比例;由于不同肤色的个体性状差异太小,使统计误差较大,肤色的深浅受环境影响较大等原因,可能使得实际统计结果偏离理论比例。
32.(除标注外,每空2分,共9分)(1)如图
(2) ①海带等藻类可进行光合作用,海水上层的光照充足,能促进海带等藻类的生长,还能增加海水的溶解氧 二、三(1分) 13(1分)
②适时适量捕捞养殖区相关海产品(如海带、牡蛎等),将其种群数量控制在K/2左右,达到生态健康养殖;适时适量地投入残饵、粪便等废弃物资源,防止环境污染;控制好区域内不同生物的数量,提高生态系统自身的稳定性等
(3)步行、骑自行车、乘坐公共交通、自备布袋购物袋、节约用纸、不使用一次性筷子、植树造林等(1分)
解析:(1)由题意可知,2022年之后CO2排放量一直在增加,并在2030年前到达峰值后逐步降低,曲线能体现此趋势即可,图示见参考答案。(2)①海带等藻类可进行光合作用,海水上层的光照充足,能促进海带等藻类的生长,还能增加海水的溶解氧。据图可知,与牡蛎有关的食物链(网)如下:
故牡蛎占有第二、三营养级;若牡蛎同化的能量都通过食物链获得,其获得能量的比例为浮游植物︰浮游动物=3︰2,则牡蛎每同化1kJ能量,至少需要浮游植物提供2/5×5×5+3/5×5=13kJ的能量。②题干信息“水产养殖生产参与碳循环,其可直接或间接利用水体中的CO2,并通过收获把这些碳移出水体,从而提高海水生态系统吸收大气CO2的能力”暗示我们可从种群数量角度进行分析,如适时适量捕捞,将种群数量控制在K/2左右,既保证了最大的经济效益,又能使种群维持较高的增长率,做到种养结合和生态健康养殖;此外还可以从残饵等输入、种间关系等角度进行分析,如控制残饵、粪便的输入,防止环境污染;协调好不同生物的数量关系,尽可能利用生态系统的自我调节能力,以维持生态系统的稳定性,既能高产出,又能保护环境。(3)从自身实际出发,降低大气CO2浓度可从两方面采取措施:①减少CO2的释放量,如步行、骑自行车、乘坐公共交通、自备布袋购物袋、节约用纸、不使用一次性筷子等;②增加CO2的吸收量,如植树造林等。
33.答案:(1)CDE
(2)(i)
(ii)
解析:(1)晶体只是有某些方面的物理性质表现为各向异性,A错误;无论是晶体还是非晶体,其内部的分子都在不停地做无规则的热运动,B错误;由同种元素构成的固体,由于原子排列方式不同会形成不同的晶体,如金刚石和石墨,C正确;晶体和非晶体在一定条件下可以发生相互转化,如水晶可以转化为玻璃,D正确;由于晶体在熔化过程中有固定的熔点,故晶体在熔化过程中温度不变,分子的平均动能不变,但由于晶体在熔化过程中吸收了热量,内能增加,故其分子势能一定增大,E正确。
(2)(i)设充气后容器A中气体在大气压强下的体积为V,则由玻意耳定律可得
通过充气口充入的气体在大气压强下的体积为
解得
(ii)设未打开阀门前,当容器A中气体压强为时,A中气体体积为,由玻意耳定律可得
阀门K打开后,从容器A中逸出的气体在压强为时的体积为
设逸出的气体在压强为时的体积为,则有
设不规则物体的体积为,则有
解得
34.答案:(1)ADE
(2)(i)
(ii)
解析:(1)由图乙可知该列波的振动周期为,由图甲可知该列波的波长为,故该列波的传播速度为10 m/s,故选项A正确;在传播中质点在平衡位置附近上下振动,不会随波迁移,故选项B错误;时,质点N到达负向最大位移处,具有向上的最大加速度,故选项C错误;根据波的衍射条件可知,选项D正确;波在传播过程中会传递能量,故选项E正确。
(2)(i)作出光路图,如图所示,由几何关系可知为等腰三角形,故
由几何知识知光在边折射时折射角为30°,
根据折射定律有
(ii)设光在该玻璃砖中发生全反射的临界角为θ,
有
解得
由光路图及几何知识可判断,光在边发生全反射,当光射到边时光的入射角为30°,故光将在边第一次折射出玻璃砖。
根据几何知识可知,故光线平行于边,即,则光束从由边射入玻璃砖到第一次折射出玻璃砖所需的时间
代入
解得
35.答案:(1)或(1分) 哑铃(1分)
(2)(1分) 小于(1分)
(3)三角锥形(1分) (1分) 大于(1分) AsH3的中心原子As有1对孤电子对,H2Se的中心原子Se有2对孤电子对,由价层电子对互斥理论可知,孤电子对间斥力大于孤电子对与成键电子对间斥力大于成键电子对间斥力(2分)
(4)D(2分)
(5)4(2分) (2分)
解析:(1)硅元素位于元素周期表中第三周期第ⅣA族,基态硅原子电子排布式为或,最高能级为3p,电子云轮廓图为哑铃形。
(2)镓、砷、硒位于同一周期,根据元素周期律可知,三者的电负性依次增大,故Ga
(4)由题给信息可知,分裂能主要受配体场强和中心离子电荷数两个因素的影响:同一中心离子,配体的场强越强,△越大,;中心离子电荷数越大,△越大,故,故△最大的是。
(5)由碲化镉晶胞结构可知,Te周围的Cd是4个,故Te的配位数为4。Cd位于顶点和面心,Te位于内部且处于4个Cd围成的正四面体中心,即距离最近的Cd与Te原子的核间距为晶胞体对角线的。设晶胞参数为,则,故晶体的密度为。
36.答案:(1)浓硝酸,浓硫酸、加热(2分)
(2)醛基、硝基、醚键(2分,漏答、错答均不得分) 1,2-二氨基乙烷(或1,2-乙二胺)(1分,其他合理答案也给分)
(3)还原反应(1分) 取代反应(1分)
(4)(2分)
(5)12(2分) (1分)
(6)
(3分,其他合理答案也给分)
解析:(1)A→B为苯环上的硝化反应,所需的试剂和反应条件分别为浓硝酸,浓硫酸、加热。
(2)C中含有的官能团为醛基、硝基、醚键;的化学名称为1,2-乙二胺或1,2-二氨基乙烷。
(3)D→E为硝基还原为氨基的反应;G和反应生成H和HCl,G→H为取代反应。
(4)H和发生取代反应生成I和水,化学方程式为
。
(5)由题给信息可知,符合条件的同分异构体应含2个—COOH,故苯环上的两个取代基有4种组合:和和和和,每种组合在苯环上有邻、间、对三种位置关系,故符合条件的结构共有4×3=12种;其中核磁共振氢谱最少有3组峰,结构简式为。
(6)类比题给合成路线和信息,结合已有知识,可设计出合成路线如下:
。
37.(除标注外,每空2分,共15分)(1)①②③ 高压蒸汽
(2)提高果汁产量,同时将果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使果汁变得澄清
(3分) 物理吸附法或化学结合法 果胶酶能够与果汁分离,以及果胶酶能反复利用
(3)澄清石灰水 加热时,有效成分柠檬烯易分解,且用水蒸馏时易发生原料焦糊
解析:(1)果酒生产时需要酵母菌,分离纯化酵母菌的微生物培养基的基本营养物质有碳源、氮源、水和无机盐四大类,配制好的培养基需进行高压蒸汽灭菌。(2)榨取果汁时,加入果胶酶可提高果汁产量,同时可将不溶的果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使果汁变得澄清。探究果胶酶的最适酶用量的实验中,自变量是果胶酶用量,因变量是果汁量或果汁澄清度,具体坐标图见答案。要固定化果胶酶,应选择用物理吸附或化学结合法而不采用包埋法,因为酶分子小,容易从包埋材料中漏出,固定化果胶酶的目的是使酶能够和果汁分离,也使酶能够得到反复利用。(3)提取橘皮精油时应采用压榨法,为了提高出油率,可在压榨前将橘皮干燥并用澄清石灰水浸泡,提取时不能用水蒸气蒸馏的原因是加热时会使橘皮精油的有效成分分解,且用水蒸馏时易发生原料焦糊。
38.(除标注外,每空2分,共15分)(1)大于 发菜PspA基因编码区没有内含子,小麦TaNHX2基因编码区有内含子
(2)C(1分) 2n+1-2 引物是合成的子链DNA片段的一部分
(3)不需要,农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,并将其Ti质粒上的T-DNA转移并整合到受体细胞染色体DNA上,故在遗传转化时不需将重组质粒直接导入到植物细胞中
(4)PspA基因的拷贝数与其蛋白表达量不存在相关性 PspA基因的插入具有随机性,导致PspA基因可能受到相邻序列影响引起基因失活
解析:(1)小麦为真核生物,基因编码区有内含子,但发菜为原核生物,基因编码区没有内含子。因为不考虑非编码区,故小麦TaNHX2基因的长度大于发菜中PspA基因(777bp)。(2)利用PCR扩增目的基因时,一般直接根据目的基因上下游单链的3′端设计并合成引物。但若已知目的基因上下游单链的5′端序列也可推知3′端序列,故选C。若将PspA基因扩增n次,可形成2n+1条脱氧核苷酸链,其中只有最初加入的2条模板链上不含引物,故理论上需要在扩增体系中加入2n+1-2个引物。引物是合成的子链DNA片段的一部分,故不能重复利用。(3)农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物,并将其Ti质粒上的T-DNA转移并整合到受体细胞染色体DNA上,故通过农杆菌转化法对拟南芥(双子叶植物)进行遗传转化时,不需要将农杆菌的重组质粒直接导入到植物细胞中。(4)分析可知,转基因株系S1~S4随着PsPA基因拷贝数增加,PspA蛋白表达量并未呈正相关或负相关,故PspA基因的拷贝数与其蛋白表达量不存在相关性。出现这种现象可能是PspA基因的插入具有随机性,导致PspA基因受到相邻序列影响引起基因失活。
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