2022届高考理科综合二模拟试卷(含答案)) (1)
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这是一份2022届高考理科综合二模拟试卷(含答案)) (1),共45页。试卷主要包含了选择题,四象限没有磁场等内容,欢迎下载使用。
2022届高考理科综合二模试卷
可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16
一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共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.紫色洋葱(2N=16)在我国南北各地均有栽培,取材容易,是常用的实验材料。下列相关叙述正确的是( )
A.可以选用紫色洋葱鳞片叶外表皮观察DNA、RNA在细胞中的分布
B.可以选用洋葱根尖分生组织细胞观察某细胞有丝分裂过程及染色体状态
C.用低温处理洋葱根尖分生组织细胞,抑制纺锤体的形成和着丝点的分裂
D.用洋葱花粉母细胞观察减数分裂,在减Ⅰ、减Ⅱ末期能够观察到细胞板
2.生物学实验中,实验材料的选择对实验结果的达成有重要影响。下列与生物学实验材料有关的叙述,错误的是( )
A.观察细胞中DNA和RNA的分布时可利用洋葱内表皮细胞为材料
B.以黑藻为实验材料在显微镜下观察细胞质流动时,幼叶比幼根更合适
C.过氧化氢酶比唾液淀粉酶更适于探究温度对酶活性的影响
D.利用洋葱根尖作为观察有丝分裂材料时应考虑取材时间和取材位置
3.水在细胞中存在的形式有自由水和结合水,自由水和结合水在生物体内具有不同的作用。下列有关生物体内水的叙述,错误的是( )
A.萌发的种子和癌变的细胞中自由水与结合水的比值会上升
B.气温由10℃升到15℃时细胞中自由水与结合水的比值会下降
C.在线粒体中,水能作为化学反应的原料,也可以是化学反应的产物
D.结合水是细胞的结构成分,抗干旱、抗盐碱的植物结合水含量多
4.世界上有650余种毒蛇,有致命威胁的就达195种。其中眼镜蛇的毒液是神经毒液,这种毒液具有神经肌肉传导阻滞作用,引起横纹肌弛缓性瘫痪,可导致呼吸肌麻痹。对这种神经毒液作用机理推测不合理的是( )
A.毒液可能作用于突触后膜的神经递质受体,从而阻断神经肌肉传导
B.毒液可能作用于突触小体,抑制突触小泡释放神经递质
C.毒液可能作用于突触间隙,抑制神经递质的正常分解
D.毒液可能作用于轴突上的Na+、K+通道,影响动作电位在轴突上传导
5.格里菲思在进行肺炎双球菌转化实验时,只有在小鼠体内才能转化成功,他将高温杀死的S型细菌与R型活细菌混合在培养基中体外培养时,很难发生转化现象。而艾弗里在培养基中加了一定量的抗R型菌株的抗体,在体外就比较容易观察到转化现象。下列相关解释不合理的是( )
A.混合培养中不加抗R型菌株抗体时,S型细菌的DNA不易进入R型细菌,很难发生转化
B.S型细菌对小鼠免疫力的抵抗力可能更强,因此在小鼠体内容易大量繁殖
C.在培养基中R型细菌的竞争力可能更强,因此很难观察到转化现象
D.加入的抗R型菌株的抗体抑制了R型菌株的增殖,从而在体外容易观察到转化现象
6.在鸡中,羽毛斑纹的显现受位于常染色体上的基因C控制,基因型为cc的个体表现为白羽,只有基因C存在时才能显出斑纹;鸡的芦花斑纹、无斑纹分别受Z染色体上的基因B、b控制。让一只纯合白羽母鸡与一只芦花公鸡交配,F1都是芦花鸡。下列叙述正确的是( )
A.在自然条件下,雄性群体中芦花鸡所占比例低于雌性群体
B.鸡群体中关于芦花鸡的基因型共有5种
C.亲本芦花公鸡可能是纯合子,也可能是杂合子
D.让F1公鸡和母鸡自由交配,根据F2表型及比例可推出亲本白羽母鸡的基因型
7.“超级工程”北京大兴国际机场的建设中,化学材料发挥了巨大作用。下列有关说法正确的是( )
A.所用含钒高强建筑用钢属于新型无机非金属材料
B.所用石膏板的主要成分属于有机高分子材料
C.所用沥青混凝土中的沥青为能消除噪声的烃的衍生物
D.所用隔震橡胶垫中的橡胶是加聚反应的产物
8.富马酸二甲酯俗称防霉保鲜剂霉克星1号,简称为DMF。DMF有毒,对人体有腐蚀性和致过敏性,现在被归为非食用物质,不得在食品(包括面制品)中使用。有关DMF下列说法错误的是( )
A.DMF分子式为
B.DMF分子中所有碳原子可能共平面
C.DMF既可发生加成反应又可发生取代反应
D.1 mol DMF完全水解后可与4 mol Na反应
9.宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列物质性质实验对应反应的化学方程式书写正确的是( )
A.向溶液中通入标准状况下气体:
B.向硝酸银溶液中滴加氨水至沉淀刚好溶解:
C.溶于浓盐酸,加入铜屑并加热,生成溶液:
D.等物质的量和溶液混合:
10.某同学欲利用如图装置制备一定量干燥、纯净的氯气,下列分析正确的是( )
A.X是 B.装置Y用于吸收水蒸气
C.装置D中b管应延伸至接近瓶底 D.该套装置缺少尾气吸收装置
11.助熔剂一般指能降低物质的软化、熔化或液化温度的物质。化合物Q用作铝、铜和铝合金焊接助熔剂,结构如图所示,X、Y、Z、W为原子序数依次增大的主族元素,最外层电子数均为奇数且质子数之和为22。下列叙述错误的是( )
A.原子半径大小:Y>Z>W>X B.Z的氢化物可与W的氢化物反应
C.中的原子均达到8电子稳定结构 D.是一种常用还原剂
12.一种流体电解海水提锂的工作原理如图所示,中间室辅助电极材料()具有选择性电化学吸附/脱出锂离子功能。工作过程可分为两步,第一步为选择性吸附锂,第二步为释放锂,通过以上两步连续的电解过程,锂离子最终以LiOH的形式被浓缩到阴极室。下列说法中错误的是( )
A.第一步接通电源1选择性吸附锂,第二步接通电源2释放锂
B.释放锂过程中,中间室材料应接电源负极,发生的电极反应式为
C.中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜
D.当阴极室得到4.8 g LiOH时,理论上附极室产生1.12L气体(标准状况下)
13.25℃时,某混合溶液中。由水电离出的的对数与或的关系如图所示。下列淡法正确的是( )
A.曲线表示与的变化关系
B.Y点时存在
C.Z点和W点对应溶液的pH均为7
D.常温下,溶液的pH约为10
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.如图为氢原子能级示意图的一部分,已知当氢原子吸收能量大于或等于其所在能级与能级的能级差时,氢原子将电离,吸收的多余能量将转化为电离的电子的动能,相反氢离子俘获电子时,可类似看为电离过程的“相反过程”。则下列说法正确的是( )
A.当处于基态的氢原子吸收光子能量发生电离时,光子能量必须恰好为13.6 eV
B.当处于基态的氢原子受到质子撞击时,当质子动能为13.6 eV时,氢原子一定会电离
C.当氢离子俘获电子形成氢原子时,会以光子形式释放能量,光子最大能量可能大于13.6 eV
D.当氢离子俘获电子形成氢原子时,会以光子形式释放能量,光子最小能量为0.54 eV
15.如图所示,虚线为未知电场中的一条等势线,实线为带电粒子的运动轨迹,粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.粒子在A点时的电势能高于在B点时的电势能
C.粒子在A点时的加速度大于在B点时的加速度
D.粒子在A点时的动能大于在B点时的动能
16.如图,塔吊吊起重物的过程中,吊钩将重物竖直吊起的同时,小车带动吊钩沿水平吊臂以恒定速率v匀速向右运动。第一次重物沿直线运动,直线与竖直方向所成角度为α(图中未标出);第二次重物沿曲线运动,曲线的中点B处的切线与竖直方向所成角度为θ。两次重物都在同一竖直面内运动,则在重物从A运动到C的过程中( )
A.第一次的运动时间较短
B.第二次的运动平均速度较大
C.第一次吊钩竖直方向运动的速度大小恒为
D.第二次吊钩竖直方向运动的速度最大值为
17.如图所示是一理想变压器,输入电压为不变,变压器的原、副线圈的匝数分别为和,移动滑动变阻器的滑片,下列说法中正确的是( )
A.向下移动滑片,电流表的示数将变小
B.向下移动滑片,电压表的示数将变小
C.变压器的最大输入功率为
D.当电流表的示数为时,变压器的输入功率最大
18.天鹅是由主星和伴星组成的双星系统,忽略其他星球的影响,该双星系统中两星球绕连线上的某点做匀速圆周运动。现测得两星球球心之间的距离为L,运动周期为T,已知主星的质量为伴星的k倍,引力常量为G,则( )
A.主星运动的向心力大小是伴星的k倍 B.主星运动的半径是伴星的k倍
C.伴星运动的线速度大小是主星的k倍 D.伴星的质量为
19.滑板项目是极限运动历史的鼻祖,许多的极限运动项目均由滑板项目延伸而来。如图所示为滑板运动场地的示意图,场地是圆心角为的圆弧面,等高,B为最低点,滑板与场地之间的动摩擦因数,且处处相同。现运动员和滑板车一起由A点以一定的初速度沿圆弧面向下滑,且恰能到达C点,重力加速度用g表示。下列说法中正确的是( )
A.运动员在C点时的加速度为
B.运动员在下滑过程中,重力的功率一直在增大
C.运动员由A到B过程中与由B到C过程中摩擦力做的功相等
D.运动员在整个运动过程中机械能一直在减少
20.如图所示,在坐标系中的第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B;第二象限存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为,第三、四象限没有磁场。现有一带负电的粒子,电荷量为q、质量为m,从x轴的负半轴以的速度垂直进入第二象限的磁场中,偏转四分之一个周期后,恰好与静止在y轴上b点(图中未标出)的质量为m、电荷量为的带正电的粒子发生正碰,时间很短,碰后两个粒子粘在一起,共同进入第一象限,经一次偏转恰好从x轴的正半轴的c点(图中未标出)射出,下列说法正确的是( )
A.两个粒子共同进入第一象限中的速度为
B.出射点c与入射点a距离为
C.碰撞损失的机械能为
D.带负电的粒子从a点进入到两粒子从c点射出的时间间隔为
21.如图所示的台阶上,两个可视为质点的质量相同的小球由图中台阶的边缘处以不同的水平速度抛出,经过一段时间两球均落在台阶边缘的C点,期间两小球均未落在台阶上。已知两点的水平距离为竖直距离的2倍。每级台阶均相同,忽略空气的阻力,则下列说法正确的是( )
A.
B.小球P落在C点时,竖直速度与水平速度大小之比为1:1
C.小球落在C点时,重力的瞬时功率之比为2:1
D.小球落在C点时,速度与水平方向的夹角之比为2:1
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)某同学为了探究合外力做功与速度变化之间的关系,准备了如图所示装置,在桌面上有一根弹簧,左端与固定在桌上的挡板拴接,右端与一个轻质木板拴接,当木板位于桌面右边沿时弹簧恰好处于原长状态。实验操作过程如下:
a.现将弹簧压缩到一定位置,将一小球放置在轻质木板中央,释放木板,小球在木板推力下沿水平桌面水平向右运动,在桌面右边沿与木板分离,之后平抛落至水平地面上,落点记为;
b.在木板左侧与挡板间均匀放置2条、3条、4条、……同样的弹簧,使每次木板释放位置都一样,重复步骤a,小球落点分别记为;
c.测量相关数据,进行数据处理。
(1)若为得到做功与速度变化量关系,需要测量下列物理量中的_______(填正确答案标号)。
A.小球的质量m B.弹簧的劲度系数k C.弹簧形变量 D.桌面到地面的高度h
(2)将几次实验中木板对小球做功分别记为,小球抛出点到落地点的水平距离分别记为。则应以W为纵坐标、_______为横坐标作图,才能得到一条直线。
(3)由于小球与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于_______(填“偶然误差”或“系统误差”)。
23.(9分)实验小组用图甲所示电路来测量待测电阻的阻值,图中为标准电阻,可视为理想电流表,S为开关,R为滑动变阻器,E为电源。回答下列问题:
(1)先用多用电表欧姆挡粗测的阻值,选择的倍率为“×1”,示数如图乙所示,则读数为_________Ω。
(2)按照图甲所示的电路图,用笔画线代替导线在图丙中连接好实物图。
(3)将滑动变阻器的滑动触头置于_________(选填“最左端”“最右端”或“中间位置”),闭合开关S,改变滑动变阻器滑动触头的位置,记下两电流表的示数分别为,则待测电阻_________(用表示)。
(4)为了减小误差,改变滑动变阻器滑动触头的位置,多测几组的值,作出关系图象如图丁所示,可得待测电阻_________Ω;考虑到实际上电流表有内阻,待测电阻阻值的计算结果与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
24.(12分)如图所示为把货物运送到车上,在车前架设一长2.35 m与水平面夹角为37°逆时针匀速转动的传送带,现将一质量为10 kg的货物以速度从传送带底端滑上传送带。已知传送带的速度为,货物与传送带间的动摩擦因数,重力加速度,货物可视为质点。
(1)计算说明该货物能否被运送到车上;
(2)从货物滑上传送带到离开传送带因摩擦而产生的热量。
25.(20分)如图所示,倾斜平行金属导轨与间的距离为,导轨平面与水平面间的夹角,足够长的水平平行导轨与间的距离为L,两组导轨间由导线相连并固定,图中虚线以下的倾斜导轨和水平导轨均处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中(图中未画出),两磁场磁感应强度大小为B,导体棒b垂直放置在水平导轨上,现将导体棒a从虚线上方距虚线处垂直于导轨由静止释放,两根匀质导体棒质量均为m,接入电路中的电阻均为R,不计其他各处电阻,导体棒a未到两组导轨连接处时已达到稳定状态。已知倾斜导轨虚线以上部分和水平导轨均光滑,导体棒a与倾斜导轨虚线以下部分间的动摩擦因数,导体棒与导轨接触良好,,重力加速度为g。求:
(1)导体棒b在磁场中运动的最大加速度;
(2)导体棒a在倾斜导轨上达到稳定状态时导体棒b的速度大小;
(3)导体棒a经过两组导轨连接处(无能量损失)之后通过导体棒a的电荷量及导体棒a上产生的热量。
26.(14分)钒具有“现代工业味精”之称,主要应用于钢铁、冶金、航空、电子等领域,是发展现代工业、国防和科学技术不可或缺的重要金属材料。从石煤中提取钒的流程如图所示:
已知:①石煤的主要成分及含量如表所示
物质
含量/%
3~4
2~3
55~65
22~28
2~3
N>F>H,A正确;与HF反应,B正确;中B原子未达到8电子稳定结构,C错误,中H的化合价为-1,具有还原性,是一种常用还原剂,D正确。
12.答案:B
解析:第一步接通电源1,中间室为阴极,发生反应,选择性吸附锂,第二步接通电源2,中间室为阳极,发生反应,释放锂,故A正确;释放锂过程中,发生的电极反应式为,该反应为氧化反应,故中间室材料应接电源2的正极,故B错误;根据图示,第一步选择性吸附锂过程中阳极室中的锂离子向中间室移动,第二步释放锂的过程中锂离子移向阴极室,所以中间室两侧的离子交换膜选用阳离子交换膜,故C正确;当阴极室得到4.8g LiOH时,即生成0.2 mol LiOH,由电子守恒可知,电路中转移0.2mol电子,阳极室电极反应式是,产生氧气的体积是(标准状况下),故D正确。
13.答案:D
解析:选项A,当时,溶液的pH等于9,的第一步电离常数大于第二步电离常数,故在pH相同时,大于,则横坐标数值大的代表第一步电离,所以曲线表示与的变化关系,A项错误;选项B,Y点时,和均不为0,所以三种粒子浓度不可能相等,B项错误;选项C,曲线上的W点左侧溶液为酸性,W点溶液为中性,X点溶液水的电离程度最大,是主要成分为的碱性溶液, Z点溶液主要成分为和,呈碱性,C项错误;选项D,根据图象可知,当时,,溶液中,所以,,因为,,故,溶液的pH约为10,D项正确。
14.答案:C
解析:氢原子吸收光子能量发生电离时,其吸收的光子能量大于或等于其所在能级与能级的能级差,选项A错误;当质子撞击氢原子时,质子的动能只有部分会被氢原子吸收,所以氢原子并不一定会电离,选项B错误;当氢离子俘获电子形成氢原子时,相当于电子从能级向低能级跃迁,当电子初始动能为零时,释放光子能量为能级差当电子在能级处动能不为零时,从能级跃迁到能级时释放能量将大于13.6 eV,选项C正确,氢原子的激发态并不只有5个,选项D错误。
15.答案:B
解析:电场线与等势线相互垂直,曲线运动的物体所受合力指向轨迹凹侧,速度沿轨迹切线方向,假设粒子从A到B运动,作出图像如图所示,由于带电粒子的电性未知,故无法判断电势的高低,选项A错误;粒子若仅在电场力的作用下从A到B运动,则电场力与速度方向的夹角是锐角,故电场力做正功,电势能减少,动能增加,假设粒子从B到A运动,电场力做负功,电势能增加,动能减少,选项B正确,D错误;由于电场线的分布未知,无法判断电场强度的大小,即加速度大小无法判断,选项C错误。
16.答案:D
解析:由于小车带动吊钩沿水平吊臂以恒定速率v向右运动,所以两次重物水平方向上做一样的匀速运动,时间相等,故A错误;两次运动的总位移和时间都相等,平均速度也相等,故B错误;第一次重物沿直线运动,说明竖直方向上也做匀速运动,根据速度的分解可求得吊钩竖直方向速度大小恒为,故C错误;第二次重物沿曲线运动,说明竖直方向上做变速运动,在B点速度最大,根据速度的分解可求得吊钩竖直方向速度最大值为,故D正确。
17.答案:D
解析:根据欧姆定律有,所以得到,当滑片下移时,R减小,故增大,则增大,故电压表示数增大,B错误;又因为,所以电流表的示数增大,A错误;根据可知,当时,变压器有最大输入功率,且最大输入功率为,C错误,D正确。
18.答案:C
解析:双星彼此间的引力提供各自运动的向心力,向心力大小相等,故A错误;设伴星质量为m,双星的角速度相等,由公式可得,伴星运动轨迹的半径是主星的k倍,故B错误;由公式可得,伴星运动的线速度大小是主星的k倍,故C正确;因为,,联立上述公式得,故D错误。
19.答案:AD
解析:对运动员在C点受力分析有,解得,选项A正确;在下滑到最低点B时,此时,则重力的功率为零,所以重力的功率先增大后减小,选项B错误;运动员由A到C过程中,在同一等高处右边的速度始终大于左边的速度,则其对右边圆弧面的压力始终大于对左边圆弧面的压力,故运动员在右边圆弧面受到的摩擦力始终大于在左边圆弧面受到的摩擦力,因此右边摩擦力做的功大于左边摩擦力做的功,选项C错误;由于摩擦力一直做负功,所以运动员的机械能一直在减少,选项D正确。
20.答案:AC
解析:两个粒子相碰,时间很短,故动量守恒,则有,解得,A正确;带负电的粒子在第二象限磁场中的运动轨迹半径为,碰后两个粒子在第一象限磁场中的运动轨迹半径,由题可知两个粒子在c点的出射方向一定与x轴垂直,故c点与a点的距离为,B错误;碰撞损失的机械能为,C正确;带负电的粒子在第二象限运动了四分之一个周期,则有,碰后两个粒子在第一象限也运动了四分之一个周期,则有,故带负电的粒子从a到c运动的总时间为,D错误。
21.答案:BC
解析:由于两球均做平抛运动,则在竖直方向有,水平方向有,整理得,又由题图可知小球的竖直位移之比为4:1,水平位移之比为4:1,所以,A错误;设两点的竖直距离为x,则两点的水平距离为,两点的水平距离为,竖直距离为,对小球P有,解得,则小球P落在C点瞬间的竖直速度为,所以小球P落在C点时竖直速度与水平速度大小之比为1:1,B正确;由A、B选项的解析可知,小球Q的初速度为,则两球落在C点时速度与水平方向的夹角均为45°,即夹角之比为1:1,D错误;小球落在C点时,重力的瞬时功率为,则,C正确。
22.答案:(1)AD
(2)
(3)系统误差
解析:(1)小球离开桌面后做平抛运动,竖直方向运动有,可计算出平抛运动的时间,再根据小球抛出点到落地点的水平距离,可计算出小球离开桌面时的速度,因为,所以还需知道小球质量才能知道小球动能,从而得出弹簧对小球做的功,选项AD正确;不需要知道弹簧的劲度系数,B错误;弹簧的条数与弹簧对小球做功大小成正比,因此并不需要知道弹簧形变量,选项C错误。
(2)根据和,可得,合力做功与动能的变化量成正比,所以做功W与成正比,故应以W为纵坐标、为横坐标作图,才能得到一条直线。
(3)一般来说,从多次测量揭示出的实验误差称为偶然误差,不能从多次测量揭示出的实验误差称为系统误差。由于小球与桌面之间的摩擦不能忽略,则由此引起的误差属于系统误差。
23.答案:(1)23
(2)如图所示
(3)最右端;
(4)24;偏大
解析:(1)由欧姆表读数规则可知,读数为23 Ω。
(3)为了电路安全,防止电流过大,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑动触头置于最右端;流过定值电阻的电流为,由并联电路电压规律可得,可得待测电阻。
(4)由可得,图象的斜率为,可得,考虑到实际上电流表有内阻,待测电阻阻值的计算值是待测电阻的真实值与电流表内阻之和,待测电阻阻值的计算结果比真实值大。
24.答案:(1)见解析
(2)42 J
解析:解:(1)货物滑上传送带的速度大于传送带的速度,则货物所受滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律有①
其中滑动摩擦力②
联立①②式得货物的加速度
取时刻,货物与传送带共速,有③
解得
在时间内,货物运动的位移④
共速后,货物所受滑动摩擦力沿传送带向上,由牛顿第二定律有⑤
联立②⑤式得货物的加速度大小,设货物能滑到传送带的最高点,且到最高点的速度为
有
解得,即货物被运送到传送带顶端的速度为,所以货物能被运送到车上。
(2)时间内,货物与传送带间的相对位移为⑥
后到货物被运送到传送带顶端用时⑦
时间内,货物与传送带的相对位移为⑧
全程因摩擦而产生的热量
25.答案:(1)
(2)
(3);
解析:(1)导体棒a在进入磁场前瞬间,有
导体棒a进入磁场后有
由题意得
可知导体棒a刚进入磁场时速度最大,感应电动势最大,为
回路中的电流为
导体棒b受到的安培力即合外力的最大值为
导体棒b在磁场中运动的最大加速度为
(2)导体棒a在倾斜导轨上达到稳定状态时,回路中电流为零,设导体棒的速度分别为
则有
设a棒减速过程中回路中的平均电流为
减速过程中对a棒有
对b棒有
解得稳定时b棒速度大小为
(3)a棒运动到水平导轨后做加速运动,接入电路的电阻变为原来的一半,b棒做减速运动,系统稳定时两者速度相等
则有
a棒上产生的热量为
对a棒有
通过a棒的电荷量为
26.答案:(1)(2分)
(2)增大硫酸浓度,加热,将焙烧后产物粉碎(填写一种即可,2分)
(3)浸出率适宜,且第一次加硫酸不宜过多,避免后续加氨水调pH时用量太多,所以选择25mL(2分) 5h(1分)
(4)(2分)
(5)将氧化为(2分)
(6)提高钒的浸出率(1分)
(7)(2分)
解析:(1)焙烧过程中石煤与氧气反应,高温煅烧后发生多个反应,其中除硫反应的化学方程式为。
(2)提高“酸浸”中浸取率的措施有增大硫酸浓度,加热,将焙烧后的产物粉碎。
(3)硫酸用量为20mL时,浸出率为35%左右,25mL时浸出率为60%左右,30mL时浸出率小于70%,且加酸量不能过多,否则后面加入氨水调节pH时耗碱过多;由图乙可知,酸浸时间最佳为5h。
(4)萃取剂P204萃取四价钒的能力比五价钒要强,发生反应的离子方程式为。
(5)产品中钒为+5价,要用将氧化为。
(6)第二次用硫酸浓度要大,目的是提高钒的浸出率。
(7)红矾经干燥煅烧后生成的化学方程式为。
27.答案:(1)催化(2分)
(2)便于控制反应速率、为催化剂二甲胺的最适温度(2分)
(3)下层(1分)打开分液漏斗活塞,再打开旋塞,使下层液体从分液漏斗下端放出,待油、水界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞,把上层液体从分液漏斗上口倒出(3分)
(4)吸收水分,干燥产品(2分)
(5)有机物受热易分解,使苯乙腈纯度和产率降低(2分)
(6)(3分)
解析:本题考查苯乙腈制备实验,涉及实验仪器使用、实验基本操作、实验过程分析、产率计算等。
(1)反应中加入的二甲胺,不是该反应的反应物或生成物,且无二甲胺时几乎不发生反应,故二甲胺作为催化剂参与反应,起到催化作用。
(2)反应在0±5℃下进行的原因可能是此时使于控制反应速率、实验时间适中、为催化剂的最适温度等。
(3)由相关物质性质可知产物苯乙腈密度大于水,故分液时产品在混合体系下层。分液时的具体操作为将分液漏斗放置在铁架台铁圈上静置至油、水层分层且界面清晰,然后打开分液漏斗活塞,再打开旋塞,使下层液体从分液漏斗下端放出,待油、水界面与旋塞上口相切即可关闭旋塞,把上层液体从分液漏斗上口倒出。
(4)无水颗粒具有较强的吸水性,可作干燥剂,向水洗过后的粗产物中加无水颗粒可除去有机产物中的水分,起干燥的作用。
(5)在蒸馏过程中,常压下蒸馏,苯乙腈沸点为233.5℃,需收集233℃左右的馏分,加热温度高,而减压蒸馏时,只需收集115~125℃馏分,即可得到产品,加热温度低,一方面温度低较安全,另一方面有机物一般受热易分解,加热温度高使得收集到的产物苯乙腈纯度和产率降低。
(6)25.3g(0.2mol)氯化苄与NaCN()反应生成苯乙腈的理论产量为0.2mol(23.4g),故产率=。
28.答案:I.(1)(2分)
(2)44%(2分)(2分)
(3)②④(2分)
Ⅱ.(4)120(1分)1.5(1分)5h产率已很高,随着反应达到平衡,将反应时间进一步延长至6h后,PC产率几乎保持不变,反而会增加生产成本,得不偿失(合理即可得分)(2分)成本低,无毒无害无污染,原子利用率达100%(1分)
(5)大气中捕获并纯化(或大气中的富集或高效的吸附技术及吸附材料或者转化的条件探索等)(答案合理,写一种即可,1分)
解析:(1)根据题意写出氢气、甲醇的燃烧热的热化学方程式①、②且已知③。根据盖斯定律,3×①-②-③可得。
(2)根据容器内的压强()与起始压强()的,比值,根据阿伏加德罗定律及其推论,平衡时,设起始加入和,平衡时生成,据题意列三段式:
平衡时,,解得的产率=;将代入三段式,即
反应平衡后的压强为。
(3)达到平衡时,且保持不变,故①不是平衡状态;由于反应是吸热反应,在绝热体系中,温度降低,平衡逆向移动,减小,当不变时,即温度不变,反应达到平衡,故②可以判断,③随着反应正向进行,减小,增加,但反应中二者的变化量之比应该是1:1,图中的变化量之比约为2:1,不符合题意,不能判断;④逐渐减小,最后不变,可以判断反应达到平衡,⑤该反应是吸热反应,在绝热体系中正向进行,温度应该是先降低后不变才可以判断反应达到平衡;⑥反应热是个固定值,不能判断可逆反应是否达到平衡状态,故填②④。
(4)由图像B、C可知,温度为120℃、压强为1.5MPa时产率到达较高,如果再升温或加压,成本增大很多倍,产率几乎不变;由图像D可观察到,5h产率已经很高了,随着反应达到平衡,将反应时间进一步延长至6h后,PC产率几乎保持不变,反而会增加生产成本,得不偿失。此反应是化合反应,产物的原子利用率达到100%,且反应物是工业废气,成本低,反应过程无毒无污染。
(5)大气中回收利用时,存在着总量大但浓度低的问题,必须富集并且纯化才能更好地利用。
29.(除特殊标注外,每空1分,共10分)答案:(1)暗 RuBP
(2)NADP+和H+ 还原剂
(3)喀斯特地区土壤中的重碳酸盐()被植物的根通过主动运输的方式吸收并运输到叶片细胞储存起来,在碳酸酐酶的催化下分解为二氧化碳和水,可回补光合作用(3分)
(4)不是 磷酸戊糖(2分)
解析:(1)题图中显示了在叶绿体中发生的暗反应过程,其中RuBP是一种五碳化合物。(2)提供的电子经传递,可与NADP+、H+结合成NADPH,NADPH作为活泼的还原剂参与暗反应。(3)由图可知,在喀斯特地区,由于干旱等因素,植物的气孔关闭,导致植物从空气中获得的二氧化碳减少,而土壤中被植物的根通过主动运输的方式吸收并运输到叶片细胞储存起来,在碳酸酐酶的催化下分解为二氧化碳和水,可回补光合作用。(4)糖酵解是细胞呼吸的第一阶段,此过程在细胞质基质中进行。磷酸戊糖途径产生的NADPH可促进光合作用、氮代谢等多种生理过程的进行,由此推测逆境下可能促使植物优先选择磷酸戊糖途径,使植物增强抗逆能力。
30.(除特殊标注外,每空1分,共8分)(1)物种 潜在
(2)竞争 提高细胞液的渗透压,有利于其从土壤中吸水,以适应土壤的高渗透压环境(2分)
(3)①能充分利用土壤中的各种无机盐(或“提高土壤中各种无机盐的利用率”);②改变原有食物链,减少病虫害;③改变田间生态条件,减少杂草危害(3分)
解析:(1)本题考查轮作与生物多样性和种间关系等相关知识。调查青藏高原发现此地野生动植物种类繁多,主要体现了生物多样性中的物种多样性,调查团队为国家种子库收集了数千万颗植物种子,但是对其中大量种子的用途并不了解,体现了它们存在的潜在价值。(2)甲地分布着碱蓬、柽柳和刺槐等多种植物,其主要种间关系是竞争;碱蓬根部细胞液中贮存着大量Na+,使其耐盐碱,原因是高浓度Na+提高细胞液的渗透压,有利于其从土壤中吸水,以适应土壤的高渗透压环境。(3)生态学家建议在乙地进行合理轮作,因为这样做:①能充分利用土壤中的各种无机盐;②改变原有食物链,减少病虫害;③改变田间生态条件,减少杂草危害。所以有利于农作物长期高产。
31.(除特殊标注外,每空2分,共10分)(1)组织液
(2)渗透压
(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
(4)内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡
(5)淋巴循环受阻(或营养不良或肾小球肾炎出现蛋白尿)(合理即可)
解析:(1)内环境由血浆、组织液和淋巴组成。(2)渗透压、酸碱度、温度是内环境理化性质的三个主要方面。(3)内环境的作用是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。(4)稳态的实质是内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡。(5)组织水肿的原因有血浆渗透压降低(如过敏反应、营养不良、蛋白尿等导致血浆蛋白减少)和组织液渗透压升高(如淋巴循环受阻、组织细胞局部代谢增强)。
32.(除特殊标注外,每空1分,共11分)(1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制虹膜颜色性状(2分) 同一 相对性状 脱氧核苷酸排列顺序不同(或组成基因的碱基对排列顺序不同)
(2)(体现B/b与D/d位于同一条染色体上,且B与d连锁、b与D连锁,A基因与B/b、D/d不在同一条染色体上)
(2分)
(3)AABBdd aaBBDD 双眼虹膜颜色全部蓝色:褐色或者灰色:全部黑色=3:9:4(2分)
解析:(1)基因控制性状有两种方式,一种是基因通过控制蛋白质的合成来直接控制性状,另一种是基因通过控制酶的合成进而控制代谢过程,以此来控制性状。根据题目信息,基因控制虹膜颜色性状的方式属于第二种;基因A与a是等位基因,故它们是一对同源染色体上同一位置的、控制相对性状的基因;等位基因的本质区别在于基因片段中脱氧核苷酸的排列顺序不同,即碱基对序列不同。(2)根据群体甲虹膜颜色为蓝色,且体细胞含有dd,可确定其相关基因组成为A_B_dd,根据群体乙虹膜颜色为黑色,且体细胞含有aa,可确定其相关基因组成为aa_ _ _ _,根据群体丙虹膜颜色均为黑色,且体细胞含有DD,可确定其相关基因组成为A_bbDD或aa_ _DD,根据题表中乙×丙的F2中未出现蓝色虹膜,且比例为9:3:3:1的变式,所以可确定F1的基因型为AaBbDD,A/a、B/b两对等位基因遵循自由组合定律,且群体乙和群体丙的基因型分别为aaBBDD和AAbbDD。因为甲×丙的F1表现型为一只眼虹膜颜色为褐色,另一只眼虹膜颜色为灰色,所以可推知群体甲基因型为AABBdd。根据其F2出现全部蓝色:褐色或者灰色:全部黑色=1:2:1,可确定B与d、b与D位于同一染色体上。(3)由(2)分析可知,群体甲、乙控制虹膜颜色相关的基因组成为AABBdd、aaBBDD;他们相互婚配产生的F1再次随机婚配后产生的后代表现型及比例为双眼虹膜颜色全部蓝色:褐色或者灰色:全部黑色=3:9:4。
33.答案:(1)热力学第一定律;向外界放出热量;先减小后增大
(2)(i)
(ii)见解析
解析:(1)对于一定量的理想气体,由于忽略分子间的作用力,其内能由温度决定,因此从等温过程()可知理想气体在点的内能相等;对于绝热收缩过程(),,气体体积减小,即,根据,可知理想气体在A点的内能比C的大,与等温过程()推出的结论相矛盾,因此该循环过程违反了热力学第一定律;若()为导热收缩过程,有,由等温过程有,即理想气体在点的内能相等,根据可得即理想气体在该过程中放热;根据玻意耳定律,可知p与V成反比例函数,因此在()过程,理想气体的温度先减小后增大,即内能先减小后增大。
(2)(i)以封闭气体为研究对象,由盖-吕萨克定律有
可得铝制饮料罐的容积
(ii)可行,理由如下:
以封闭气体为研究对象,由玻意耳定律有
对油柱受力分析,有
联立以上两式,可得铝制饮料罐的容积
34.答案:(1)ABD
(2)(i)1.8 m;(ii)
解析:(1)夏天阳光透过树叶在地面上形成圆形亮斑是由光的直线传播造成,属于小孔成像现象,A正确;儿童玩具泡泡机喷出的气泡呈现彩色属于光的干涉现象,B正确;光的偏振现象说明光是横波,C错误;刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清属于光的衍射现象,D正确;白光通过三棱镜后在光屏上出现彩色条纹是光的折射现象,E错误。
(2) (ⅰ)根据题图乙可知,振幅
0.2~2 s内恰好为4.5个周期,质点A通过的路程为
(ⅱ)若波沿x轴正方向传播,振动由质点A传播到B所需的时间为
波速为
若波沿x轴负方向传播,振动由质点B传播到A所需的时间为
波速为
35.答案:(1)(1分)第六周期第ⅦB族(1分)
(2)C(1分)C的电负性比O小,C原子提供孤电子对的倾向更大,更易形成配位键(1分)10(1分)
(3)O、C、H(或O>C>H)(1分)平面三角形(1分)(或)(1分)
(4)(1分)低(1分)甲苯和苯胺都是分子晶体,相对分子质量相近,苯胺分子间存在氢键(1分)
(5)6(1分)八面体(1分)(2分)
解析:(1)Ni原子序数为28,根据构造原理确定其基态原子的电子排布式为,过渡金属的价电子是最外层加次外层最后填入的电子,即镍原子的价层电子表示式为;锰是25号元素,在第ⅦB族,根据元素周期表的排布规律,铼在第六周期ⅦB族。
(2)根据CO的结构,碳氧原子都有孤电子对,但由于C的原子半径大,电负性小,更有利于提供孤电子对,形成配位键,CO作为配位体,只能形成1个配位键,故由其分子式可知,1mol该配合物含有10mol配位键。
(3)碱式碳酸锌中的非金属元素为C、O、H,根据元素周期律,同一周期中电负性从左至右依次增大,一般化合物中H显正价,故电负性的顺序为O、C、H;空间构型为平面三角形,是4原子24价电子的微粒,4原子24价电子的微粒有,其中为分子。
(4)甲苯中苯环是平面正六边形,故苯环上的碳原子是杂化,甲基碳原子是杂化;甲苯和苯胺都是分子晶体,且二者相对分子量接近,苯胺中存在电负性较强的N以及苯环上较为活泼的氢原子,所以可以形成分子间氢键,甲苯分子间不能形成氢键,故甲苯的熔沸点都比苯胺低。
(5)根据物质的名称可知晶胞的化学式,则Re与O的个数比为1:3,顶点的是铼原子,棱中心的是O,离子晶体中配位数是某个微粒周围最近且等距离的异性电荷的微粒个数,每个铼原子的上下左右前后都有一个等距的氧原子,故铼原子的配位数为6;铼原子填在了氧原子围成的八面体空隙中。根据已知可得晶胞的体积是。1个晶胞中有1个Re和3个O,二者的原子半径分别为和,阿伏加德罗常数值为,则晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为。
36.答案:(1)(2分)
(2)(2分)
(3)羧基、碳碳双键(2分)加成反应(2分)
(4)(2分)
(5)保护羰基、防止被还原(1分)
(6)4(2分)
(7)(2分)
解析:分析可得,A、B、C、D的结构简式分别为,再根据题中其他物质结构简式及反应过程作答。
(1)根据诺卡酮的结构简式可知其分子式为。
(3)由C的结构简式可知其官能团为碳碳双键、羧基;结合已知条件③分析知:F到H的反应类型为加成反应。
(4)对比D与E的结构简式可知该反应为酯化反应,故结合酯化反应的特点即可写出该反应的化学方程式。
(5)由于后续反应中需要用到强还原剂,羰基会被破坏,由最终产物诺卡酮的结构简式可知,羰基需要保留,所以乙二醇的作用为保护官能团。
(6)由已知条件①可知该结构中含有酚羟基,由条件②可知一个该分子中应含有3个羟基,再结合条件③可以推导出有以下四种同分异构体:。
(7)结合题中所给信息以及所给原料和目标产物可得合成路线如答案所示。
37.(除特殊标注外,每空2,共15分)(1)C
(2)碳源、氮源(3分)
(3)D
(4)ABCD(3分)
(5)A
(6)两种菌分泌的酶量不同、两种菌中合成酶的基因的结构(酶结构)不同(3分)
解析:(1)本题考查腐乳制作的有关知识。在腐乳制作过程中需接种菌种,这些菌种中起主要作用的是毛霉菌(属于真菌),其与细菌的主要差异是有无成形的细胞核,故选C。(2)晾制的豆腐块为毛霉菌的生长提供的主要营养物质是碳源、氮源。(3)为挑选出所需的毛霉菌菌落,配制的培养基应该是高盐的固体培养基,故选D。(4)根据菌落特征鉴别毛霉菌时,能够观察的菌落特征有形状、颜色、边缘、表面,故选ABCD。(5)腐乳的营养丰富,是因为大分子物质经过发酵作用分解成易于消化吸收的小分子物质,下列属于水解反应的是①蛋白质+水→氨基酸、②ATP→ADP,而③核苷酸→核酸的反应属于合成反应,故选A。(6)不同的毛霉菌都能分泌脂肪酶,但研究发现以每克菌体计算,两种菌降解脂肪的能力有所不同,对此现象合理的假设是两种菌分泌的酶量不同、两种菌中合成酶的基因的结构(酶结构)不同。
38.(除特殊标注外,每空2,共15分)(1)限制酶和DNA连接 显微注射 受精卵 红色 无色
(2)红色或黄色或蓝色
(3)设法使小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T,Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成(3分)
解析:(1)本题考查基因工程的相关知识。基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理。将目的基因导入动物细胞,常用显微注射法。由图2中提示仅表达与启动子相邻的荧光蛋白基因可知,含图2的表达载体T的小鼠a(不含Cre酶)的脑组织细胞色彩为红色,其他组织细胞色彩为无色。(2)小鼠A有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因,loxP1、loxP2位置如图二黑、白三角符号所示,两个loxP1和两个loxP2之间的基因最多会被Cre酶敲除一次,将含Cre酶的病毒注入小鼠体内,Cre酶表达情况不同,识别的loxP不同,则有可能未敲除荧光蛋白基因,此时为红色;也有可能敲除两个loxP1之间的红色荧光蛋白基因,此时为黄色;有可能敲除两个loxP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因,此时为蓝色。因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因。(3)在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加,依据题目信息,可设计思路:设法使小鼠脑组织细胞内有2个相同的表达载体T,Cre酶对每个DNA片段随机剪切,因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。
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