理科综合(全国甲卷A卷)-2023年高考第二次模拟考试卷(全解全析)
展开2023年高考化学第二次模拟考试卷(全国甲卷理综A卷)
理科综合·全解全析
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共13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. 对下列概念图的理解正确的是( )
A.甲图中若a、b、c分别表示含有细胞壁、线粒体、中心体的细胞,那么阴影部分可能表示豌豆细胞
B.乙图中若a、b分别表示乳酸菌和蓝藻,则c表示细菌,d表示原核生物
C.丙图中若a表示生物膜,则b、c、d依次表示细胞膜、细胞器膜、核膜
D.丁图中若a表示生态系统,则b、c分别表示种群、群落
【答案】B
【解析】
A.甲图中若a、b、c分别表示含有细胞壁、线粒体、中心体的细胞,那么阴影部分的细胞应同时具有细胞壁、线粒体、中心体这三种结构,只有低等植物细胞符合该条件,A错误;
B.原核生物包括细菌、蓝藻、放线菌等,而乳酸菌属于细菌中的一种,B正确;
C.病毒不属于细胞生物,C错误;
D.生态系统是有生物群落和它所生存的无机环境构成的,而群落又是由该环境中所有的种群构成的,D错误。
2. 苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,是一种具有抗肿瘤功能的生物碱,被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。将等量的小鼠肝癌细胞悬液,接种于添加不同浓度SW的等量培养液中培养48h,经过一系列的处理及分析,结果如表所示。下列相关分析错误的是( )
组别
SW
癌细胞数目
凋亡细胞数目
癌细胞中凋亡蛋白Bax
a
2ug/mL
+
++++
+++++
b
1ug/mL
++
+++
+++
c
0.5ug/mL
+++
++
++
d
0ug/mL
++++
+
+
注:“+”的数量表示相对值的多少
A.肝癌细胞分裂间期,染色体复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶等
B.细胞凋亡是由基因调控的细胞自动结束生命的过程,没有新蛋白质的合成
C.SW对肝癌细胞作用效果是SW浓度越高,对细胞生长的抑制作用越强
D.SW可能是通过诱导癌细胞中凋亡蛋白Bax基因的表达,来抑制肿瘤生长
【答案】B
【解析】
A.肝癌细胞与正常细胞相同,有丝分裂间期的主要变化是完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,此时染色体的复制需要DNA聚合酶和RNA聚合酶等,A正确;
B.细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程,改过程也有新蛋白质的合成,B错误;
C.由表格数据分析可知,随着SW浓度的增加,癌细胞的数目减少,故SW对肝癌细胞作用效果是SW浓度越高,对细胞生长的抑制作用越强,C正确;
D.由分析可知,随着SW浓度的增加,癌细胞中凋亡蛋白Bax的表达增加,而癌细胞的数目减少,凋亡细胞数目增加,由此推测SW可能是通过诱导癌细胞中凋亡蛋白Bax基因的表达,来抑制肿瘤生长,D正确。
3. 根据实验目的选择恰当的实验材料或试剂,是保证实验获得预期结果的关键因素之一。下列相关叙述,错误的是( )
A.脂肪的检测和观察实验中选用体积分数为50%的酒精溶液的目的是洗去浮色
B.黑藻中具有两种核酸,因此观察DNA和RNA在细胞中的分布可选用黑藻为材料
C.酵母菌是单细胞生物、繁殖速度快,因此建构种群数量变化模型可选用酵母菌为材料
D.观察根尖细胞有丝分裂实验选用盐酸和酒精混合液的目的是使组织中的细胞相互分离
【答案】B
【解析】
A.检测脂肪时,可用体积分数50%的酒精溶液洗去浮色,A正确;
B.黑藻的液泡和叶绿体都是有颜色的,会干扰DNA和RNA的观察,因此最好选用口腔上皮细胞,染色后容易观察DNA和RNA在细胞中的分布,B错误;
C.酵母菌是单细胞生物、繁殖速度快,因此建构种群数量变化模型可选用酵母菌为材料,C正确;
D.观察根尖细胞有丝分裂实验选用盐酸和酒精混合液(解离液)的目的是使组织中的细胞相互分离,D正确。
4. 图甲中A、B、C为三个神经元,图乙是图甲中突触结构的放大。下列叙述不正确的是( )
A.A、B、C细胞间信息的传递方向为A→B→C
B.刺激部位①,该部位的膜外电位变化是由正变为负
C.当神经冲动传到D点时,将导致突触小泡向突触前膜移动
D.X物质的释放引起的效应是E细胞的持续兴奋
【答案】D
【解析】
A.根据三个神经元的特点(如A的细胞体位于神经节)可作出判断,A为传入神经元,B为中间神经元,C为传出神经元,所以兴奋传递方向为A→B→C,A正确。
B.神经细胞内K+浓度高于膜外,而Na+浓度比膜外低。静息时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,表现为外正内负;受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外,表现为外负内正,B正确。
C.图乙中当神经冲动传到D点时,将导致含有神经递质的突触小泡向突触前膜移动,到达突触前膜时与前膜结合,释放神经递质,C正确。
D.X代表神经递质,由突触前膜内的突触小泡释放,经过突触间隙,到达突触后膜,与后膜上的受体结合,引起突触后膜兴奋或抑制,D错误。
5. 香豌豆的花冠有紫色和红色,花粉的形状有长形和圆形,这两对性状各由一对基因控制。实验小组利用纯合紫花圆形花粉豌豆和纯合红花长形花粉豌豆进行杂交实验,获得F1后自交得F2。下列相关叙述错误的是( )
A.根据F1的表现型可判断性状的显隐性
B.F1的基因型有两种可能
C.F2的表现型不一定是四种
D.据F2的表现型之比可判断控制两性状基因的遗传是否遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【解析】
假设花冠的颜色紫色和红色,由基因A和a控制,花粉的形状长形和圆形,由基因B和b控制。
A.亲本为纯合紫花圆形花粉豌豆和纯合红花长形花粉豌豆,F1的表现型是什么,该性状就是显性性状,A正确;
B.F1的基因型有一种,为双杂合子,B错误;
C.若两对等位基因位于一对同源染色体上时,F2有两种表现型,C正确;
D.据F2的表现型之比可判断控制两性状基因的遗传是否遵循孟德尔遗传定律,D正确。
6. 在下列与生活相联系的生物学知识叙述中,错误的是( )
A.新宰的畜、禽放置一段时间肉更鲜嫩,这与线粒体有关
B.给农作物施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象
C.患急性肠炎的病人脱水时,常见的治疗方法是输入葡萄糖盐水
D.鸡蛋清中加入一些食盐会看到白色絮状物,此时蛋白质结构未改变
【答案】A
【解析】
A.肉类在放置一段时间后,溶酶体会破裂释放各种酶,使蛋白质等物质发生水解,从而肉类会变得更鲜嫩,A错误;
B.给农作物施肥过多会使细胞由于外界渗透压过高而失水,发生“烧苗”现象,B正确;
C.急性肠胃炎病人脱水时,要补充葡萄糖盐水,C正确;
D.鸡蛋清加入食盐后会发生盐析现象,只是降低的蛋白质的溶解量而不会改变结构,加入足量水后可以再次溶解,D正确。
7.科技改变生活。下列说法正确的是
A.汽车尾气中含有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等大气污染物,会危害人体健康
B.使用“绿氢”燃料电池客车,保障冬奥会出行,光伏电解水制氢可作为“绿氢”的主要来源
C.为了实现“碳达峰、碳中和”,可对燃煤进行脱硫处理
D.纳米材料石墨烯被称为“黑金”,它属于有机高分子材料
【答案】B
【解析】A.二氧化碳不是大气污染物,A错误;
B.光伏电解水制氢是利用太阳能实现,可以作为绿氢的主要来源,B正确;
C.燃煤脱硫不能减少二氧化碳的排放,对实现“碳达峰、碳中和”无作用,C错误;
D.石墨烯是由碳元素形成的碳单质,是新型无机非金属材料,D错误;
故选B。
8.如下图所示的“化学多米诺实验”装置中分别盛放的物质为①稀硫酸;②锌粒;装置③、④、⑤、⑥中的试剂及反应现象见下表,其中设计合理且实验现象符合预测的是
③中试剂
④中固体逐渐消失
⑤中溶液褪色
⑥中尾气处理
A
浓盐酸
KMnO4
石蕊试液
NaOH溶液
B
浓HNO3
Cu
FeSO4溶液
水
C
浓H2SO4
木炭
品红溶液
饱和NaHSO3溶液
D
浓NaOH溶液
NH4Cl固体
少量CuSO4溶液
CCl4和水
【答案】A
【解析】稀硫酸和锌粒反应会产生氢气,氢气进入③中的试管中,使试管内部的气体压强变大,③中的液体会通过导管进入到④中的试管中,据此分析。
A.由分析可知,③中浓盐酸会进入到④中试管中,浓盐酸与KMnO4反应会生成氯气,氯气可以使石蕊溶液褪色,用氢氧化钠溶液来吸收多余的氯气,A正确;
B.由分析可知,③中浓HNO3会进入到④中试管中,Cu与浓HNO3反应会生成二氧化氮气体,二氧化氮与FeSO4溶液反应,会氧化二价铁离子变为三价铁离子,溶液呈现棕黄色,不会褪色,且二氧化氮不能用水吸收,会有一氧化氮的生成,故应用氢氧化钠溶液吸收尾气,B错误;
C.由分析可知,③中浓H2SO4会进入到④中试管中,木炭与浓H2SO4的反应需要加热,④中试管没有加热,木炭与浓H2SO4的不发生反应,C错误;
D.由分析可知,③中浓NaOH溶液会进入到④中试管中,浓NaOH溶液与NH4Cl固体混合,可以得到氨气,氨气与少量CuSO4溶液反应,开始得到蓝色氢氧化铜沉淀,随着氨气的不断通入,最后沉淀会转化为铜氨络离子,铜氨络离子溶液颜色是蓝色,⑤中溶液颜色没有褪去,不符合题意,最后用CCl4和水除去多余的氨气,还可以防止倒吸现象,D错误;
故本题选A。
9.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1mol熔融状态下的中含有的数目为
B.标准状况下,11.2L的质量为40g
C.溶液中,的数目为
D.常温常压下,18g中含有共价键的数目为2
【答案】D
【解析】A.为分子化合物,因此熔融状态下的不含,A错误;
B.标准状况下,为固体而非气体,B错误;
C.溶液未给出体积,因此无法计算离子个数,C错误;
D.18g为1mol,一个H2O分子中含有2个H-O键,因此1molH2O中含有共价键的数目为2,D正确。
本题选D。
10.有机物Q是一种具有解热镇痛及抗生素作用的药物的主要成分,其结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.属于芳香烃 B.与乙酸互为同系物
C.能发生氧化反应和加成反应 D.苯环上的一氯取代物只有一种
【答案】C
【解析】A.该有机化合物含有碳、氢、氧三种元素,不属于烃,属于烃的衍生物,A错误;B.同系物是指结构相似,在分子组成上相差若干个CH2原子团的有机物,有机物Q与乙酸结构不相似,不互为同系物,B错误;C.该有机物可以燃烧,则能发生氧化反应;该有机物含有苯环,在一定条件下能发生加成反应,C正确;D.苯环上有2种等效氢,则其一氯取代物有2种,D错误;故选C。
11.某物质A的结构简式如图所示。X、Y、Z、M、N均为原子序数依次增大的短周期主族元素。Z的族序数是周期序数的三倍。下列说法错误的是
A.X最高价氧化物对应的水化物是三元酸
B.A中各原子或离子均达到8电子稳定结构
C.简单氢化物的稳定性:Y<Z<M
D.Z、M、N对应的简单离子半径:Z>M>N
【答案】A
【解析】X、Y、Z、M、N均为原子序数依次增大的短周期主族元素。由物质A的结构简式可知,N+化合价为+1价,N元素位于第IA族,则N为Na;Z形成2个共价键,且Z的族序数是周期序数的三倍,则Z为O;M形成1个共价键,则M为F;X形成4个共价键,再获得1个电子,则X为B;Y形成4个共价键,则Y为C,综上所述,X、Y、Z、M、N分别为B、C、O、F、Na。
A.X为B,其最高价氧化物对应的水化物为H3BO3,H3BO3为一元酸,A错误;
B.由物质A的结构简式可知,B、C、O、F、Na均达到了8电子稳点结构,B正确;
C.Y、Z、M分别为C、O、F,比较其简单氢化物的稳定性就是比较C、O、F三者的非金属性,同周期主族元素从左到右,非金属性逐渐增强,则简单氢化物的稳定性:Y<Z<M,C正确;
D.Z、M、N对应的简单离子分别为O2-、F-、Na+,三者核外电子排布完全相同,核电荷数越大,半径反而越小,则Z、M、N对应的简单离子半径:Z>M>N,D正确;
故选A。
12.我国科学家研究发现,在MnO2/Mn2+氧化还原介质的辅助下,可将电解水分离为制氢和制氧两个独立的过程,从而实现低电压下电解水,其电化学原理如图所示。下列说法错误的是
A.a、c为电源的负极
B.K向左端闭合时,N电极发生的反应为
C.产生等物质的量的和时,N电极质量减小
D.K向右端闭合时,电解过程中的物质的量不变
【答案】B
【解析】当K与b接触时,M电极上发生的电极反应为:2H++2e-=H2↑,发生还原反应,即M电极为阴极,N电极上发生的电极反应为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,发生氧化反应,N电极为阳极,当K与c电极接触时,N电极发生的电极反应为:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,发生还原反应,此时N电极为阴极,L电极发生的电极反应为:4OH- -4e-=O2↑+2H2O,发生氧化反应,L电极为阳极,据此分析解题。
A.由分析可知,当K与b接触时,M为阴极,即a为电源的负极,当K与c电极接触时,N为阴极,故c为电源的负极,A正确;
B.由分析可知,K向左端闭合时,N电极发生的反应为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,B错误;
C.由分析可知,产生等物质的量的和时,设产生nmolH2和nmolO2,根据电子守恒可知,产生nmolH2转移电子为2nmol,此时N即进行的反应Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+,生成nmolMnO2,生成nmolO2转移电子为4nmol,此时N极进行的反应MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O,消耗2nmolMnO2,故N电极质量减小,C正确;
D.K向右端闭合时,L电极发生的电极反应为:4OH- -4e-=O2↑+2H2O,虽然消耗了OH-,但双极膜中的OH-会转移到L电极附近,补充OH-,根据电子守恒可知,电解过程中的物质的量不变,D正确;
故答案为:B。
13.25 ℃时,某实验小组利用虚拟感应器技术探究用的碳酸钠溶液滴定的溶液,得到反应过程中的碳酸根离子浓度、碳酸氢根离子浓度、碳酸分子浓度的变化曲线(忽略滴定过程中的逸出)如图所示。下列说法正确的是
已知:时,的;。
A.碳酸钠的水解常数
B.曲线I为浓度变化曲线,
C.a点和b点溶液中,水的电离程度较大的是a点
D.c点溶液
【答案】D
【解析】向的盐酸溶液中滴加的碳酸钠溶液,溶液中依次发生反应:、,故溶液中先增大后减小,当盐酸完全反应后,滴加碳酸钠溶液过程中,逐渐增大,当反应完全后,溶液过量,逐渐增大,因此曲线Ⅰ为浓度变化曲线,曲线Ⅱ为浓度变化曲线,曲线Ⅲ为浓度变化曲线,据此分析解答。
A.时,碳酸钠的,A错误;
B.曲线Ⅰ为浓度变化曲线,根据分析,的总反应为,根据化学方程式可知,,解得,B错误;
C.酸会抑制水的电离,能水解的盐会促进水的电离,a点的溶质为,b点的溶质为,因此b点溶液中水的电离程度较大,C错误;
D.c点溶液中,溶液中,溶液,D正确;
故选D。
二、选择题:本题共8小题,每小题6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.某小组用如图a所示的风速仪研究交流电,风杯在风力作用下带动与其连在一起的永磁铁转动;某一风速时,线圈中产生的交变电流如图b所示,已知风杯转速与风速成正比,则( )
A.该交变电流的周期为
B.该交变电流的峰值为
C.风速增大,产生的交变电流周期增大
D.风速增大,产生的交变电流峰值增大
【答案】 D
【解析】A.从图像可以看出该交变电流的周期为,A错误;
B.结合图像可知该交变电流的峰值为,B错误;
C.已知风杯转速与风速成正比,风速增大,风杯转速就越大,由
知产生的交变电流周期减小,C错误;
D.已知风杯转速与风速成正比,风速增大,风杯转速就越大,由
可知产生的交变电流峰值增大,D正确。
故选D。
15.如图,篮球运动员站在广场上的某一喷泉水柱旁边,虚线“1”“2”“3”所在水平面分别是地面、运动员的头顶、该水柱最高点所在的水平面。根据图中信息和生活经验,可以估算出该水柱从地面喷出时的速度约为( )
A.2m/s B.6m/s
C.12m/s D.20m/s
【答案】 C
【解析】篮球运动员身高约为1.8m,由图可知水柱的高度约为人身高的4倍,即7.2m,则
解得
故选C。
16.如图,倾角为30°的斜面上有一个电荷量为q(q>0)质量为m的小球以v0的初速度水平抛出。竖直平面内有一水平向左的匀强电场,电场强度为E。已知小球回到斜面时速度方向与斜面的夹角不变,克服电场力做功。从抛出小球到小球回到斜面的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.
B.该系统的机械能不变
C.小球最小速度为
D.若第二次抛出小球时撤去电场,则两次小球离斜面最远距离之差为
【答案】 D
【解析】A.设小球落回到斜面是的速度为,则其水平分速度
水平方向的只受静电力作用,做匀减速直线运动,则
加速度大小为
水平方向的位移大小
小球克服电场力做功
解得
由类斜抛运动知识可得,小球合力方向垂直斜面向下,则
Eq=mg
解得
A错误;
B.小球克服电场力做功,机械能减小,B错误;
C.由类斜抛运动知识可得,当小球沿垂直斜面的分速度为0时,速度最小,即
C错误;
D.第一次抛出小球时,离斜面最远距离
第二抛出小球时,在运动起点同时垂直于斜面方向和平行与斜面方向分解、g,垂于斜面向上为轴正方向,轴方向分速度
轴方向分加速度大小
则
得
所以
D正确。
故选D。
17.水平地面上有一质量为的长木板,木板上右端放有一质量为的木块,如图甲所示;用水平向右的拉力F作用在长木板上,F随时间t变化的规律如图乙所示,其中、分别为、时刻F的大小;木块的加速度随时间t变化的规律如图丙所示,已知长木板与地面间的动摩擦因数为,木块与长木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.至这段时间内木块的速度变化量
D.至这段时间内木块的速度变化量
【答案】 C
【解析】A.在t1时刻,木板和物块恰好开始运动,此时拉力恰好等于地面对木板的最大静摩擦力,即
F1=μ1(m1+m2)g
故A错误;
B.在t2时刻,木板和物块恰好发生相对运动,此时二者的加速度仍相同,即为
将木板和物块作为一个整体,根据牛顿第二定律
解得
故B错误;
C.根据图丙可知,t1~t2时间内二者的加速度相同,物块与木板之间没有发生相对运动,图丙中图像与横轴围成面积代表速度变化量,至这段时间内木块的速度变化量
故C正确
D.因为t1~t2时间内存在摩擦力,摩擦力的冲量是m2的合外力冲量,故D错误。
故选C。
18.2022年1月28日,国务院新闻办公室发布我国第五部航天白皮书《2021中国的航天》,白皮书中提到将继续实施月球探测工程,发射“嫦娥六号”探测器、完成月球极区采样返回。若将地球和月球看做一个双星系统,二者间距离为L,它们绕着二者连线上的某点做匀速圆周运动,运行周期为T;从漫长的宇宙演化来看,两者质量都不断减小,将导致月地间距离变大。若引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.当前月球和地球的动能相等
B.当前该双星系统的总质量为
C.在将来的演化过程中,该双星系统运转的周期将逐渐减小
D.在将来的演化过程中,该双星系统的总动能将逐渐增大
【答案】 B
【解析】A.设地球的质量为M,地球的轨道半径为,月球的质量为m,轨道半径为,故有
由于
联立得
故地球的动能为
月球的动能为
由于地球与月球的质量不同,故两者动能不同,A项错误;
B.双星系统中,两天体之间的万有引力提供向心力,有
将轨道半径代入后整理得
将代入整理得
B项正确;
C.由
两天体质量减小,距离增大,故周期增大,C项错误;
D.由于两天体距离增大,万有引力做负功,系统总动能减小,D项错误;
故选B。
19.中国实验快堆是第四代核能系统的优选堆型,采用钚()做燃料,在堆心燃料钚的外围再生区里放置不易发生裂变的铀(),钚-239裂变释放出的快中子被再生区内的铀-238吸收,转变为铀-239,铀-239极不稳定,经过衰变,进一步转变为易裂变的钚-239,从而实现核燃料的“增殖”。下列说法正确的是( )
A.铀-239转变为钚-239,经过了2次β衰变
B.钚-239发生裂变过程中,电荷数守恒,质量也守恒
C.铀-239发生衰变的实质是原子核外的电子飞出
D.钚()裂变生成两个中等质量的核,钚核的比结合能小于生成的两个核的比结合能
【答案】 AD
【解析】A.铀-239转变为钚-239,质量数不变,电荷数增加2,则经过了2次β衰变,故A正确;
B.钚-239发生裂变过程中,电荷数守恒,质量数也守恒,由于裂变放出能量,由质量亏损可知,质量不守恒,故B错误:
C.铀-239发生β衰变,实质是原子核内的中子转化为一个质子和一个电子,故C错误;
D.钚()裂变生成两个中等质量的核,反应放出核能,生成的新核更加稳定,则钚核的比结合能小于生成的两个核的比结合能,故D正确。
故选AD。
20.如图所示,一个斜面与水平地面平滑连接,斜面与水平地面均光滑。小物块P放在水平地面上,小物块Q自斜面上某位置处由静止释放,P、Q之间的碰撞为弹性正碰,斜面与水平面足够长,则下列说法正确的是( )
A.若,则P、Q只能发生一次碰撞
B.若,则P、Q只能发生一次碰撞
C.若,则P、Q只能发生两次碰撞
D.若,则P、Q只能发生多次碰撞
【答案】 AC
【解析】A B.设Q滑到水平面上时速度大小为v,P、Q相碰.动量守恒及动能不变,有
联立解得第一次碰后
之后Q滑上斜面并返回,速度等大反向,若不能追上P,则有
解得
A正确、B错误;
C.若,第一次碰后,可得
,
之后Q滑上斜面并返回,与P发生第二次碰撞后有
得
因
故P、Q只能发生两次碰撞,C正确;
D.若,第一次碰后,可得
之后Q滑上斜面并返回,与P发生第二次碰撞后有
得
因
故P、Q只能发生两次碰撞,D错误。
故选AC。
21.如图,在平面直角坐标系的第二象限有一半径R=0.1m的圆形区域内有磁感应强度为的匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,圆形区域与坐标轴相切于A、C两点,在第一、四象限有竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.6V/m,有一束的带正电的粒子在第三象限沿y轴正方向,以垂直射入圆形磁场中,粒子束宽度d=0.2m,经过磁场偏转后打入第一象限,重力和一切阻力都不计,则下列说法正确的是( )
A.所有进入磁场中偏转的粒子最后都经C点打入电场
B.所有进入磁场中偏转的粒子最后都平行于x轴方向打入电场
C.从处打入的粒子经磁场和电场偏转后与x轴交于处
D.从处打入的粒子经磁场和电场偏转后与x轴交于处
【答案】 AC
【解析】A.粒子在磁场中做圆周运动过程中洛伦兹力提供向心力
解得
任意画一条运动轨迹如图,设粒子在磁场中的入射点为M,出射点为N
因为粒子做圆周运动的半径等于磁场半径,故四边形为菱形,所以,即沿x轴正方向,N点C点重合。故所有进入磁场中偏转的粒子最后都经C点打入电场,A正确;
B.由上述分析可知,粒子进入磁场中偏转后经过C点的速度方向不一定平行于x轴,B错误;
C.从处打入的粒子在磁场中偏转后经C点平行于x轴打入电场,粒子在电场中做类平抛运动
联立可得
C正确,D错误。
故选AC。
三、非选择题:共174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:共129分。
22. (6分)(1)某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表的内阻及电源电动势。已知电压表量程为3V,内阻,电压表量程也为3V,内阻为几千欧(待测),电源电动势约为5V,电源内阻可忽略。按以下步骤进行操作。
①按图甲所示原理图完成电路连接;
②把、均调至最大阻值;
③闭合开关S,调节、,使、均有合适示数,分别为、,若调至、满足的关系,此时电阻箱的阻值为1500Ω,则可知电压表的内阻为___________Ω;
④若将调至4000Ω并保持不变,调节,记录多组对应的、值,以为纵坐标,为横坐标描点作图,在实验误差允许范围内得到一条倾斜直线,直线的纵截距为b,则电源的电动势为___________(用已知量和已测得量计算出结果)。
(2)用伏安法测量电源电动势和内阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,测量结果总存在系统误差。按如图乙所示的电路进行测量,可以消除这种系统误差。
①闭合开关、,灵敏电流计⑥的示数不为零,调节R和R'使得灵敏电流计的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;②改变滑动变阻器R、R'的阻值,重新使得灵敏电流计的示数为零,读出电流表和电压表的示数和;③重复②操作,得到了多组I、U;④根据实验得到的多组数据作出的U-I图线如图丙所示,由此可得电源的电动势E=___________V,内阻r=___________Ω。(结果均保留2位有效数字)
【答案】 3000 2.0 1.0
【解析】(1)③根据并联电路规律可知
代入数据可得
④根据闭合电路欧姆定律有
整理得
即
故
,
(2)④根据闭合电路欧姆定律有
所以图像的斜率为
所以电源的内阻
当时,,解得
23. (9分)某实验小组设计了图甲所示的实验装置来测量木块与平板间的动摩擦因数,其中平板的倾角可调。
(1)获得纸带上点的部分实验步骤如下:
A.测量完毕,关闭电源,取下纸带
B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开木块
C.把打点计时器固定在平板上,将木块尾部与纸带相连,使纸带穿过限位孔
D.将木块靠近打点计时器
上述实验步骤的正确顺序是:___________用字母填写。
(2)打点计时器的工作频率为,纸带上计数点的间距如图乙所示。根据纸带求出木块的加速度___________保留两位有效数字。
(3)若重力加速度,测出斜面的倾角,查表知,若木块的质量为,则木块与平板间的动摩擦因数 ___________保留两位有效数字。
(4)若另一小组利用图甲装置验证了牛顿第二定律,则实验时通过改变___________,验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;通过改变___________,验证力一定时,加速度与质量成反比的关系。
【答案】 CDBA 1.6 0.55 平板的倾角 和,且保持不变
【解析】(1)实验时首先要把打点计时器固定在平板上,将木块尾部与纸带相连,使纸带穿过限位孔;将木块靠近打点计时器,接通电源,待打点计时器工作稳定后放开木块,测量完毕,关闭电源,取下纸带。则此实验步骤的正确顺序是CDBA。
(2)根据,运用逐差法得
(3)根据牛顿第二定律
解得
(4)探究牛顿第二定律采取的是控制变量法,验证质量一定时,加速度与力成正比的关系,通过改变平板的倾角来改变合外力。
验证力一定时,加速度与质量成反比的关系,由于滑块下滑加速的力是由重力沿斜面向下的分力和摩擦力提供,所以要保证向下的合力不变,应该使不变,所以需要同时改变滑块的质量和斜面倾角。
24.(14分)如图所示,一光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,半径R=7.5m,圆弧轨道的圆心O在圆弧最低点B的正上方,其中∠AOB=60°。圆弧轨道左侧有一顺时针方向匀速转动的水平传送带,传送带上表面与圆弧轨道的圆心O在同一高度。现将可视为质点的物块P从传送带左端M由静止释放,离开传送带右端N时恰好与传送带共速,从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知物块P的质量m=3kg,重力加速度g取,求:
(1)传送带的速度;
(2)物块到达轨道最低的B时,小物块P对轨道的压力。
【答案】 (1)5m/s2;(2)100N
【解析】(1)设传送带速度v0,则在A点时
解得
(2)从A到B
其中
在B点时
解得
根据牛顿第三定律可知小物块P对轨道的压力
25.(18分)如图所示,在正交坐标系空间中,竖直向下,为y轴上的一点。相距0.5m的两平行抛物线状光滑轨道OP、通过长度不计的光滑绝缘材料在P、处与平行倾斜粗糙直轨道PQ、平滑相接,其中抛物线状轨道OP的方程为,间用导线连接的定值电阻,倾斜轨道足够长,间用导线连接的电容器。电容器最初不带电。抛物线状轨道区域存在方向竖直向下、磁感应强度的匀强磁场,倾斜直轨道区域存在与导轨垂直向上、磁感应强度的匀强磁场。一质量为0.5kg,长为0.5m的金属导体棒在恒定外力F作用下从y轴开始以初速度沿抛物线状轨道做加速度方向竖直向下、大小为的加速运动,导体棒到达连接处后立即撤去该外力F。已知金属导体棒与轨道始终接触良好,金属棒与倾斜直轨道间的动摩擦因数,P点纵坐标,金属棒电阻为1Ω,其他电阻忽略不计,金属捧在运动过程中始终与y轴平行,不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)金属棒初速度的大小;
(2)外力F的大小和金属捧在抛物线状光滑轨道运动过程中产生的焦耳热;
(3)电容器最终的电荷量。
【答案】 (1);(2),;(3)
【解析】(1)由题意可知,金属棒做类平抛运动,加速度为,则有
,
解得
轨迹方程为
联立解得
(2)由金属棒运动性质可知,金属棒有效切割速度不变,由法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律可得
又
联立解得
由
解得金属棒在抛体状轨道上运动的时间为
由焦耳定律可得
解得
(3)金属棒运动到连接处时,金属棒的竖直分速度为
金属棒运动到连接处时的速度为
斜面倾角满足
可得
金属棒滑上斜面后,由动量定理可得
又
由电路特点和电容定义可得
联立解得
26.(14分)一种从铋冶炼浸渣(浸渣中的铅多数以硫酸铅的形态存在,少量以氧化铅、碳酸铅的形态存在)为原料生产三盐基硫酸铅()的工艺流程如图所示。
已知常温下,,,,
回答下列问题:
(1)常温下,的电离平衡常数_______。
(2)写出转化过程发生反应的化学方程式_______,Pb的转化率随着用量的增加而增加,醋酸可以促进硫酸铅溶解,但实验表明:Pb的转化率随醋酸用量的增加而减少,这是由于_______。
(3)测得滤液1中,则该滤液中_______(保留1位小数);滤液2中可以循环利用的物质是_______;从滤液3可提取出一种含结晶水的钠盐副产品,若测定该晶体中结晶水的含量,所需的仪器除三脚架、托盘天平、瓷坩埚、干燥器、酒精灯、玻璃棒,还需要的仪器有_______。
(4)合成三盐基硫酸铅时,影响产品纯度的因素很多,其中反应终点pH对产品中PbO和含量的影响如下图(将看作是PbO和,经测定三盐基硫酸铅中PbO理论含量90.10%,理论含量8.08%),则反应终点控制pH的范围是_______ (填标号)。
A.<8.4 B.8.4~8.8 C.8.8~9.2 D.>9.2
【答案】(1)2×10-5(2分)
(2)PbSO4+2NH4HCO3=PbCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑(2分) 醋酸易与碳酸氢铵反应,降低了碳酸氢铵的量(2分)
(3)4.6×10-7(2分) 硝酸(2分) 坩埚、泥三角(2分)
(4)B(2分)
【解析】一种从铋冶炼浸渣(浸渣中的铅多数以硫酸铅的形态存在,少量以氧化铅、碳酸铅的形态存在)加碳酸氢铵,PbSO4+2NH4HCO3=PbCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,过滤后滤渣用硝酸酸溶,再加硫酸得到PbSO4,过滤得滤渣,加NaOH溶液在50-60℃合成,过滤、洗涤、干燥得三盐基硫酸铅()。
(1)在NH4HCO3溶液中,反应NH +HCO+H2O⇌NH3•H2O+H2CO3的平衡常数K===1.25×10-3,常温下,的电离平衡常数2×10-5。故答案为:2×10-5;
(2)转化过程转化为更难溶的PbCO3,发生反应的化学方程式PbSO4+2NH4HCO3=PbCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑,Pb的转化率随着用量的增加而增加,醋酸可以促进硫酸铅溶解,但实验表明:Pb的转化率随醋酸用量的增加而减少,这是由于醋酸易与碳酸氢铵反应,降低了碳酸氢铵的量。(3)测得滤液1中,PbSO4+CO PbCO3+SO, ,则该滤液中4.6×10-7;滤液2中可以循环利用的物质是硝酸;加热固体要在坩埚中进行,从滤液3可提取出一种含结晶水的钠盐副产品,若测定该晶体中结晶水的含量,所需的仪器除三脚架、托盘天平、瓷坩埚、干燥器、酒精灯、玻璃棒,还需要的仪器有坩埚、泥三角。(4)三盐基硫酸铅中PbO理论含量90.10%,理论含量8.08%),结合图形分析反应终点控制pH的范围是8.4~8.8,则反应终点控制pH的范围是B。
27.(15分)(三草酸合亚铁酸钾)是一种橙色固体,能溶于水,难溶于乙醇,在分析化学中用作吸氧剂。可通过如下实验装置(夹持装置省略),先制得难溶于水的,再制取三草酸合亚铁酸钾。
回答下列问题:
(1)将铁粉放入a中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,进行的操作为:①打开K1、K3;和K4,关闭K2;②……;③……;④关闭K1、K2。操作②是_______,目的是________________;经操作③,B装置中生成,此时活塞K2、K3的状态是_______。
(2)向生成的B装置中重新加入混合溶液,充分反应后加入乙醇,作用是_____________,从而获得沉淀。对所得产品洗涤干净后进行如下分析:取mg产品进行含铁量的测定,平均分成三份加入锥形瓶中,加入稀溶解后,用c mol·L的溶液滴定,三次实验消耗溶液的平均体积为V mL。产品中铁元素的质量分数表达式为_______%;若产品加入锥形瓶后放置时间过长,则测定的质量分数将_______(填“偏高”偏低”或“不变”)。
(3)加热时易分解。现利用如下装置检验其受热分解所得产物是否含有CO、:
各装置接口的连接顺序为a→hi→_______(填标号);实验开始时,先通一段时间的。若气体产物中含有CO,则装置中的现象是_______。
【答案】(1)验纯 (1分) 证明装置内空气已排尽(防止产品被氧化) (1分) 关闭K3,打开K2(2分)
(2)降低三草酸合亚铁酸钾的溶解度,便于析出(2分) (2分) 偏低(2分)
(3)fg→bc(或cb)→d(e) (2分) (B中黑色固体变红,)E中澄清石灰水不变浑浊,且C中澄清石灰水变浑浊(2分)
【解析】(1)反应之前,生成的可以排除装置内的空气,防止亚铁离子被氧化,所以先检验氢气的纯度,证明装置内的空气已经完全除尽,要使A装置中生成的 和B装置中的反应生成,应关闭,打开,装置内压强增大,使A中的溶液被压入B装置中;
(2)难溶于乙醇,混合溶液,充分反应后加入乙醇,作用是降低三草酸合亚铁酸钾的溶解度,便于产品析出;溶于硫酸,设溶液中的为nmol,物质的量为3mol,都能与反应,关系分别为: ,,,铁元素的质量为:,产品中铁元素的质量分数表达式为;若产品加入锥形瓶后放置时间过长,被氧化,则测定的质量分数将偏小;
(3)检验其受热分解所得产物是否含有CO、,先将分解产物通入澄清石灰水,检验,再通入氢氧化钠溶液吸收,通入澄清石灰水检验是否被完全吸收,再依次通入氧化铜、澄清石灰水检验CO,所以连接装置的顺序为:fg→bc(或cb)→d(e);若气体产物中含有CO,则装置中的现象是(B中黑色固体变红,)E中澄清石灰水不变浑浊,且C中澄清石灰水变浑浊。
28.(15分)二十大提出“坚持精准治污、科学治污、依法治污,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战”。研究氮及其化合物的转化对保护环境有着重大意义。
(1)可以还原烟气中的NO。
主反应:
副反应:
则
①则_______(用含、的式子表示)。
②实验测得主然区温度、过量空气系数()与NO还原效率的关系如图所示。“还原气氛”下,该反应的最佳条件是_______K,_______。
(2)在汽车尾气净化装置中CO和NO发生反应 可以实转化带现降低氮氧化物的排放量。若恒压条件下将等物质的量的NO、CO,分别充入盛有催化剂①和②容器中,发生上述反应经过相同时间,随温度的升高测得NO的转化率变化如图所示,a点_______(填“是”“否”或“不一定”)达到平衡,ab段转化率降低的原因是_____________。
(3)氨气是重要的化工原料,在一定条件下,向某反应容器中投入5mol、15mol在不同温度(T)下发生反应: 平衡体系中的质量分数随平衡时气体总压强变化的曲线如图所示。
①、、中,温度最低的是_______,M点时,的转化率为_______。
②1939年捷姆金和佩热夫推出合成氨反应在接近平衡时净速率方程式为,、分别为正反应和逆反应的速率常数;、、代表各组分的分压(分压=总压×物质的量分数);a为常数。工业上以铁触媒为催化剂,当、温度为时,M点的_______(保留1位小数)。
【答案】(1) (3分) 1673(1分) 0.85(1分)
(2)否(1分) 因为温度升高使催化剂失去活性而使NO的转化率降低(2分)
(3)T1(2分) 60%(2分) 24.5(3分)
【解析】(1)根据盖斯定律结合反应方程式可知,△H3=;根据图像可知,还原性最高效率是T=1673K,KSR1=0.85。
(2)a点时,NO转化率最高,只能说明反应速率最快,影响反应速率还有催化剂的活性,而受到催化剂的影响,a点可能是因为温度升高使催化剂失去活性而使转化率降低,所以a点不一定达到平衡。
(3)N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH<0,反应为放热反应,当温度升高,反应向逆反应方向进行,NH3含量降低,根据图像可知NH3含量:T1>T2>T3,温度T1
29. 图甲中Ⅰ~V表示植物细胞某些代谢过程,a~e表示相关物质;图乙表示温室中该植物的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。请据图回答下列问题:
(1)水参与光合作用的场所是叶绿体的_________________。给植物提供H218O,一段时间后周围环境中检测出C18O2,原因是______________________________________________。
(2)a与e发生反应的场所是________。
(3)图甲Ⅰ~V过程中,能产生ATP的是_________________(用图中数字表示),在破伤风杆菌细胞中能进行的过程是_______(用图中数字表示)。
(4)要想使叶绿体内C3的含量短时间内快速下降,可以改变的环境条件是____________________。
(5)图乙中表示光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗的有机物的点是________。
【答案】
(1)类囊体(基粒片层)薄膜,参与有氧呼吸第二阶段(或者水和丙酮酸反应产生二氧化碳)
(2)线粒体内膜
(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、V,V
(4)减少CO2,增加光照强度
(5)A点
【解析】
(1)图甲中,Ⅰ是光反应,Ⅱ是暗反应,Ⅲ是有氧呼吸第三阶段,Ⅳ是有氧呼吸第二阶段,Ⅴ是细胞呼吸第一阶段;a是氧气,b是二氧化碳,c是水,d是NADPH和ATP,e是[H];
光合作用的光反应中发生水的光解,场所在叶绿体类囊体薄膜上。给植物提供H218O,其参与有氧呼吸第二阶段,水中的氧可以转变为二氧化碳中的氧,所以一段时间后周围环境中检测出C18O2。
(2)图甲中,a是氧气,e是呼吸作用中的[H],a与e发生反应的过程是有氧呼吸的第三阶段,场所是线粒体内膜;
(3)产生ATP的反应是光反应,有氧呼吸的第一、第二、第三阶段,即图中的Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、V,乳酸菌的代谢类型是异养厌氧型,所以能在细胞中进行的只能是图中的V;
(4)要想使叶绿体内C3的含量短时间内快速下降,就要阻止C3的来路或增加C3的去路,所以减少CO2的供应可以减少C3的生成,提高光照强度,产生的[H]和ATP会消耗更多的C3;
(5)图乙中,A点时净光合速率为0,此时光合速率等于呼吸速率,所以可以表示光合作用制造的有机物等于呼吸作用消耗有机物。
30. 登革热病人有皮疹、发烧、头痛等症状,登革热病毒可通过白色伊蚊传播,该病毒致病机理简图如下,据图回答下列问题:
(1)物质甲为________,该物质和抗体Ⅰ能促进________,使复合物增加,从而加重病症。
(2)图中血管通透性增大,致使病人的________外渗,引起组织水肿,引起头痛。
(3)登革热病人发热是由于感染病毒后,“致热源”直接作用于________中的体温调节中枢,导致相应激素的分泌量增加,细胞代谢加快,耗氧量________,体温升高。
(4)能产生抗体的细胞为________细胞,在抗原的刺激下它可由________细胞分化而来。
【答案】
(1)淋巴因子,病毒在吞噬细胞中增殖
(2)血浆蛋白
(3)下丘脑,增加
(4)浆,B细胞和记忆B细胞
【解析】
(1)物质甲是由T细胞分泌产生的,应为淋巴因子。由图可知,淋巴因子和抗体Ⅰ进入吞噬细胞促进病毒的增殖,使复合物增多,加重病症;
(2)血管的通透性增大,导致病人的血浆蛋白外渗,引起组织液渗透压升高,促进血浆的水分进入组织液更多,造成组织水肿,压迫神经产生兴奋,传至大脑皮层,形成痛觉;
(3)体温调节中枢在下丘脑,下丘脑可以分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌促甲状腺激素作用于甲状腺,甲状腺分泌甲状腺激素,下丘脑还可以促进分泌肾上腺素,这两者都能促进代谢,加速物质的氧化分解,使耗氧量增加,产热增多,体温升高;
(4)B细胞受抗原刺激后能增殖分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞能分泌抗体,当相同抗原再次进入机体时,记忆细胞迅速增殖分化成浆细胞,快速产生大量的抗体。
31. 在农业生态系统中建立适宜的生态基础设施,可在不利的自然环境中吸引害虫的天敌昆虫,从而提高对害虫的防治能力。回答下列问题:
(1)在种植黄瓜的大棚周围种植玉米、紫花苜蓿、向日葵、小麦和大豆等诱集植物,形成诱集天敌昆虫的植物区。诱集植物为天敌昆虫提供_____________________________,从而增加天敌昆虫的数量。处于花期的诱集植物对天敌昆虫更有诱集性,植物向天敌昆虫传递的信息包括_______________和_______________。
(2)统计诱集区天敌昆虫的丰富度通常采用________法,天敌昆虫主要通过________关系防治黄瓜蚜虫。
(3)为研究不同密度的瓢虫对黄瓜蚜虫的防治效果,需要在黄瓜大棚中进行实验。请简要写出实验思路:__________________________________________________________________________________。
【答案】
(1)食物和栖息空间,物理信息,化学信息
(2)记名计算(或目测估计),捕食
(3)在黄瓜蚜虫密度相对均匀的黄瓜大棚中,隔开等面积试验区后投放不同数量的瓢虫,并设置不投放瓢虫的对照组,连续调查每个试验区中黄瓜蚜虫的种群密度
【解析】
(1)诱集天敌昆虫的植物可以为天敌昆虫提供食物和栖息空间,从而增加天敌昆虫的数量。花期的诱集植物向昆虫传递的信息有物理信息和化学信息;
(2)调查诱集区天敌昆虫的丰富度时可采用记名计算法,天敌昆虫和黄瓜蚜虫之间属于捕食关系;
(3)该实验的目的是研究不同密度的瓢虫对黄瓜蚜虫的防治效果,可在黄瓜蚜虫密度相对均匀的黄瓜大棚中,隔开等面积试验区后投放不同数量的瓢虫,并设置不投放瓢虫的对照组,连续调查每个试验区中黄瓜蚜虫的种群密度。
32. 果蝇是遗传实验的常用材料,科研人员利用果蝇进行杂交实验,研究性状的遗传规律。请回答下列问题:
(1)已知果蝇的灰身与黑身受常染色体上一对等位基因(A、a)控制。某灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全为灰身果蝇,则亲本中灰身果蝇的基因型是________。F1雌雄个体交配得F2,F2又出现了黑身果蝇,这是不是基因重组的结果?________。理由是_________________________________________________________。
(2)果蝇的翅型受常染色体上的另一对等位基因(B、b)控制,某灰身残翅果蝇与黑身长翅果蝇杂交得F1,让F1中的雌雄个体交配得F2,F2的表现型及比例是灰身长翅∶黑身长翅∶灰身残翅∶黑身残翅=21∶27∶7∶9。
①亲本中灰身残翅果蝇的基因型是_________。
②B、b与A、a两对等位基因________(填“位于”或“不位于”)同一对染色体上。
③F2灰身残翅中纯合子所占的比例是________。
【答案】
(1)AA,不是,一对等位基因Aa遗传,只会发生基因的分离,不会发生基因的重组,基因重组发生在两对及两对以上基因的遗传
(2)①Aabb,②不位于,1/7
【解析】
(1)果蝇的灰身与黑身受常染色体上一对等位基因(A、a)控制。某灰身果蝇和黑身果蝇杂交,F1全为灰身果蝇,则灰身为显性性状,亲本中灰身果蝇的基因型是AA ,黑身果蝇的基因型是aa,F1的基因型为Aa。F1雌雄个体交配得又出现了F2,F2又出现了黑身果蝇,这不是基因重组的结果,因为一对等位基因Aa遗传,只会发生基因的分离,不会发生基因的重组,基因重组发生在两对及两对以上基因的遗传;
(2)①某灰身残翅果蝇与黑身长翅果蝇杂交得F1,让F1中的雌雄个体交配得F2,F2的表现型及比例是灰身长翅∶黑身长翅∶灰身残翅∶黑身残翅=21∶27∶7∶9。单看翅形这一性状,长翅∶残翅=3∶1,则F1的基因型为Bb;单看灰身与黑身这一对相对性状,灰身∶黑身=7∶9,则F1的基因型为1/2Aa、1/2aa,由此推断出亲本灰身残翅果蝇与黑身长翅果蝇的基因型分别为Aabb、aaBB;
②B、b与A、a两对等位基因分别位于两对同源染色体上;
③F2灰身残翅的基因型包括1/64AAbb、3/32Aabb,纯合子所占的比例是(1/64)/(1/64+3/32)=1/7。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3-3](15分)[来[来源:学|科|网]
(1)(5分)
下列说法正确的是_________。(填正确答案标号,选对1个给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0分)
A.知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积,就能计算出阿伏加德罗常数
B.水黾能停于水面上,是由于液体表面张力的作用的结果
C.晶体有固定的熔点,但不一定有确定的几何形状,也不一定具有各向异性
D.影响蒸发快慢的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距
E.随着科技的发展,将来可以将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化
【答案】 BCD
【解析】A.因为气体分子间距较大,所以只知道水蒸气的摩尔体积和水分子的体积,不能计算出阿伏加德罗常数,故A错误;
B.水黾能停于水面上,是由于液体表面张力的作用的结果,故B正确;
C.晶体分为单晶体和多晶体,晶体都有固定熔点,多晶体物理性质各向同性,没有固定的几何形状;单晶体一定具有规则的几何外形和物理性质的各向异性,故C正确;
D.空气的相对湿度即空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距影响蒸发快慢,故D正确;
E.根据热力学第二定律可知,与热现象有关的宏观过程具有方向性,故不能将散失的能量重新聚集利用而不引起其他变化,故E错误。
故选BCD。
(2)(10分)如图所示,导热的圆柱形气缸固定在水平桌面上,横截面积为S、质量为的活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为的砝码盘(含砝码)由绕过定滑轮的细线与活塞相连。当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h,g为重力加速度。现使环境温度缓慢升高到:
(1)当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?
(2)保持环境温度为不变,在活塞上方添加质量为的沙子时,活塞返回到高度为h处,求大气压强。
【答案】 (1)(2)
【解析】(1)当环境温度为T时,状态为压强为,温度为,体积为;环境温度缓慢升高到时,状态为压强,温度为,体积为。在缓慢变化的过程是个等压过程,故跟据盖吕萨克定律可知
解得
(2)由题可知,在放沙子前体积为,活塞的受力
放沙子后返回到处,体积为,活塞的受力
这个过程是个等温过程,根据玻意耳定律可知
联立解得
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)
如图所示是一列简谐波在t=0时的波形图像,波速大小为v=10m/s,方向水平向右,此时波恰好传到I点,下列说法正确的是_________。(填正确答案标号,选对1个给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0分)
A.此列波的周期为T=2.5s
B.质点E开始振动的方向沿y轴负方向
C.当t=5.1s时,x=10m的质点处于平衡位置处
D.质点B、F在振动过程中相对平衡位置的位移总是相同
E.质点A、E、I振动过程中的加速度总是相同
【答案】 BDE
【解析】A.由波形图可知,波长λ=4m,则周期
故A错误;
B.由图像信息以及波的传播方向与质点振动方向的关系可知,E刚开始振动时的方向沿y轴负方向,故B正确;
C.波传到x=l0m的质点的时间
t=5.1s时,x=l0m的质点已经振动
所以此时处于波谷处,故C错误;
D.质点B、F平衡位置之间的距离正好是一个波长,振动情况完全相同,所以质点B、F在振动过程中位移总是相等,故D正确;
E.质点A、E、 I平衡位置间的距离分别为一个波长,所以振动情况相同,故E正确。
故选BDE。
(2)(10分)
如图所示,为某玻璃材料的截面,部分为直角三角形棱镜,,部分是半径为的四分之一圆柱状玻璃,点为圆心。一束单色光从点与成角斜射入玻璃材料,刚好垂直OA边射出,射出点离O点R,已知真空中的光速为c。
(1)求该单色光在玻璃材料中发生全反射的临界角的正弦值;
(2)现将该光束绕P点沿逆时针方向在纸面内转动至水平方向,观察到BD面上有光线从Q点射出(Q点未画出)。求光束在玻璃材料中的传播时间(不考虑圆柱BD弧面部分的发射光线)。
【答案】 (1);(2)
【解析】(1)根据题意可知,光线从界面的点进入玻璃棱镜,由折射定律画出光路图,如图所示
根据几何关系,可得入射角
折射角,且恰好为法线,根据可得折射率
又有
解得
(2)根据题意,当光线转至水平方向入射,入射角大小仍为,画出光路图,如图所示
由折射定律同理可知,折射角,折射光线交边于点,由题已知,,得在边界上的入射角为,由于发生全反射的临界角为。则有
即
可知在界面发生全反射,已知。由几何关系得,在三角形中,由余弦定理得
其中
解得
又有
解得
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
碳、氮、氧元素的单质及化合物在很多领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态N原子价电子排布式为_______;C、N、O的第一电离能由小到大的顺序是_______。
(2)N2F2(二氟氮烯)分子中的氮原子采用sp2杂化,则N2F2的结构式为_______。
(3)、、的键角由大到小的顺序为_______。
(4)由H、C、N组成的EMIM+结构如图,其环上所有原子共平面。大π键可用符号表示,其中m表示参与形成大π键的原子数,n表示形成大π键的电子数,EMIM+中的大π键应表示为_______。为使EMIM+以单个形式存在从而获得良好的溶解性,应避免与N原子相连的-CH3、-CH2CH3被H原子替代,其原因是_______。
(5)重铬酸铵[(NH4)2Cr2O7]常用做有机合成催化剂,的结构如图。1mol(NH4)2Cr2O7中σ键数目为_______NA。
(6)利用皮秒激光照射悬浮在甲醇溶液中的多臂碳纳米管可以合成T-碳,T-碳的晶体结构可看成金刚石晶体中每个碳原子被正四面体结构单元(由四个碳原子组成)替代,图a、b分别为T-碳的晶胞和俯视图,图c为金刚石晶胞。
一个T-碳晶胞中含有_______个碳原子,T-碳的密度为金刚石的一半,则T-碳晶胞和金刚石晶胞的棱长之比为_______。
【答案】(1)2s22p3(1分) C
(3)>>(2分)
(4) (1分) 氮原子上连上氢原子易形成微粒间氢键,使该离子不易以单个形式存在,无法获得良好的溶解性(2分)
(5)16(2分)
(6)32(1分) 2:1(2分)
【解析】(1)基态N原子价电子排布式为2s22p3,N元素为半满状态,第一电离能大,所以C、N、O的第一电离能由小到大的顺序是C
(3)、、中心原子的价层电子对分别为3、3、2,为平面三角形,键角为120°,中N原子存在一对孤对电子,其对成键电子的排斥力更大,键角小于120°,为直线型,键角为180,故答案为>>。
(4)如图可知,形成大π键的原子数为5,形成大π键的电子数为6,所以EMIM+中的大π键应表示为;由于氮原子上连上氢原子易形成微粒间氢键,使该离子不易以单个形式存在,无法获得良好的溶解性。
(5)(NH4)2Cr2O7中的含有8个σ键,还有个N-H键,所以1mol(NH4)2Cr2O7中σ键数目为16NA。
(6)全刚石晶中C原子位于预点8个,面心上下左右前后6个,体内两层对角线台2个共4个,C原子数目为,T-碳的晶体结构可以看成金刚石晶体中每个C被一个由4个C组成的正4面体结构单元取代,故含有C原子个数为,T-碳的密度为金刚石的一半,T-碳的质量为金刚石的4倍,由可知,T-碳的体积应该为金刚石的8倍,则T-碳晶胞和金刚石晶胞的棱长之比为2:1。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)吲哚布芬主要用于动脉硬化引起的缺血性心血管病变、缺血性脑血管病变、静脉血栓形成等治疗。其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)有机物C的名称是_______;吲哚布芬中的官能团名称是_______。
(2)D→E的反应类型是_______;反应②的所需的试剂和条件是_______。
(3)已知M的核磁共振氢谱有两组峰,M的结构简式是_______。
(4)写出F→G和J→K的化学方程式_______、_______。
(5)符合下列条件的J的同分异构体有_______种(不考虑立体异构);其中核磁共振氢谱有四组峰的结构简式为_______。
①苯环上含有2个取代基,且官能团种类不变
②含N官能团一定要在苯环上
【答案】(1)甲苯(1分) 羧基、肽键(2分)
(2)取代反应(1分) 氯气、光照(1分)
(3)(2分)
(4) (2分)
(2分)
(5)12(2分) (2分)
【解析】由分子式可知A为CH2=CH2,A与HBr发生加成反应生成B为CH3CH2Br.由C的分子式、F的结构简式,可知C为,C发生取代反应生成D为,D发生信息中取代反应生成E为,由G的分子式,可知F发生消去反应生成G,G中-CN水解为-COOH生成J,对比J、K的分子式,结合吲哚布芬的结构可知,Na2S2O4将J中的硝基还原为氨基生成K,故G为,K为.K与M脱去1分子水生成N,N为,N中羰基被还原生成吲哚布芬。
(1)根据分析可知,C为,名称是甲苯;
(2)吲哚布芬中的官能团是羧基、肽键;
(3)由分析知道D为,D发生信息中取代反应生成E为,所以反应类型是取代反应;C为发生取代反应生成D,所以该反应的所需的试剂和条件是氯气、光照;
(4)根据信息可知,由G的分子式,可知F发生消去反应生成G,故G为,所以F→G的化学方程式是:;
根据分析可知,Na2S2O4将J中的硝基还原为氨基生成K,K为,所以J→K的化学方程式是:
;
(5)J中有硝基和羧基两种官能团,结合题给条件①苯环上含有2个取代基,且官能团种类不变,②含N官能团一定要在苯环上,即两个取代基一个是硝基,另一个取代基余下3个碳和1个羧基,可连接在苯环硝基的邻位、间位、对位上,这种结构组合一共可以形成5种结构:-CH2CH2CH2COOH, -CH(COOH)CH2CH3,-CH2CH(COOH)CH3,
-CH(CH3)CH2COOH,,再与硝基形成邻、间、对的关系,一共有15种,再减去该物质本身,所以共有14种;其中,核磁共振氢谱有4组峰的是。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
β—胡萝卜素是一种对人体有益的天然色素类食品添加剂,被广泛地用作食品、饮料、饲料的添加剂。下图表示从产胡萝卜素的酵母菌菌体或胡萝卜中提取、获得胡萝卜素的操作流程。请回答下列问题:
(1)培养酵母菌过程中,除了提供充足营养物质,控制好温度等条件外,还要________,促进酵母菌R大量繁殖。
(2)上图中A过程是________,该过程为防止胡萝卜素分解,应控制好________,萃取过程宜采用水浴加热,原因是:________。
(3)图中B表示________过程,其目的是________。
(4)除了采用上述方法外,还可采用酶解法来提取胡萝卜素,此时,应该将胡萝卜制成胡萝卜泥,然后加入适量且温度相同的________反应一段时间,以达到去除细胞壁的目的。
【答案】
(1)无菌空气
(2)干燥,温度和干燥时间,萃取过程所用的有机溶剂都是易燃物,直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸
(3)过滤,除去萃取液中的不溶物
(4)纤维素酶和果胶酶
【解析】
(1)培养过程中,通入无菌空气的目的是促进酵母菌R大量繁殖;
(2)图中A过程是干燥,该过程应控制好温度和处理时间,其目的是防止胡萝卜素分解。萃取过程所用的有机溶剂都是易燃物,若直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸,所以该过程宜采用的加热方式是水浴加热;
(3)图中B过程表示过滤,其目的是除去萃取液中的不溶物;
(4)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,根据酶的专一性原理,去除植物细胞壁可用纤维素酶和果胶酶。
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
回答下列有关基因工程的问题:
Ⅰ.基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗的目的。干扰素基因缺失的小鼠不能产生成熟淋巴细胞,科研人员利用胚胎干细胞对干扰素基因缺失的小鼠进行了基因治疗。请回答:
(1)为使干扰素基因在小鼠细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入基因表达载体的________________之间。
(2)将干扰基因导入胚胎干细胞的常用方法是_______________,采用___________可以鉴定目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA分子上,再将能正常表达干扰素的细胞转入到小鼠体内,这种基因治疗方法称为________。
Ⅱ.苦荞是一种有名的经济植物,其含有的黄酮类化合物具有降血糖、血脂等功效。CHS是合成黄酮类化合物的关键酶。有人把经修饰的CHS基因导入苦荞细胞中,培育高产黄酮苦荞品系。
(3)过程①中将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒的酶称为________。这种酶主要有两类,一类是从T4噬菌体中分离得到的,另一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为______________。这两类酶都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的________键。
(4)图中将修饰后的CHS基因导入苦荞体细胞的方法称为________,对过程②操作前,需先用Ca2+处理农杆菌,使其成为感受态细胞。
【答案】
Ⅰ.(1)启动子和终止子
(2)显微注射技术,DNA分子杂交,体外基因治疗
Ⅱ.(3)DNA连接酶,E.coliDNA连接酶,磷酸二酯
(4)农杆菌转化法
【解析】
Ⅰ.(1)只有把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入基因表达载体的启动子和终止子之间,干扰素基因才能在小鼠细胞中高效表达;
(2)由分析可知,通常情况下,将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术,故应该用显微注射技术将干扰素基因导入胚胎干细胞细胞,采用DNA分子杂交可以鉴定目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA分子上,再将能正常表达干扰素的细胞转入到小鼠体内,这种基因治疗方法称为体外基因治疗;
Ⅱ.(3)过程①为基因表达载体的构建过程,该过程中用DNA连接酶将修饰后的CHS基因与Ti质粒连接成重组Ti质粒。该酶作用的部位是DNA分子中的磷酸二酯键,作用的对象是DNA的片段,即能够将两个DNA片段通过重新构建磷酸二酯键相连,这种酶主要有两类,一类是从T4噬菌体中分离得到的,另一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为E.coliDNA连接酶;
(4)农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞常用的方法,故图中将修饰后的CHS基因导入苦养体细胞的方法称为农杆菌转化法,对过程②是将重组质粒导入农杆菌的过程,在该操作前,通常先用Ca2+处理农杆菌,使其成为感受态细胞,以提高转化率。
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