2023届高考理科综合模拟卷 全国乙卷(解析版)

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2023届高考理科综合模拟卷 全国乙卷(解析版)

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2023届高考理科综合模拟卷 全国乙卷
可能用到的相对原子质量:H – 1 C – 12 O – 16 Mg –24
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.下列关于元素和无机盐与人体健康的描述,正确的是( )
A.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
B.缺乏P时,细胞中磷脂、核酸、ATP等的合成就会受影响
C.细胞外液渗透压的90%以上来自Ca2+,血液中Ca2+太低会抽搐
D.甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe说明无机盐在细胞内主要以化合物的形式存在
2.协助物质进出细胞的转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白协助物质进出细胞时可能消耗能量,也可能不消耗能量;通道蛋白协助物质进出细胞时不消耗能量。下列有关物质进出细胞方式的叙述,错误的是( )
A.无转运蛋白参与的物质进出细胞方式都是自由扩散
B.Na+不能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞
C.Ca2+通过钙泵进出细胞需要载体蛋白的协助
D.肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分的方式属于被动运输
3.生物通过呼吸作用将摄取的糖、蛋白质、脂肪等营养物质氧化分解,将这些物质中储藏的能量转化为化学能,不断供给生命活动。下列关于细胞呼吸的叙述错误的是( )
A.线粒体是念珠藻进行有氧呼吸的场所,是细胞的“动力车间”
B.细胞呼吸氧化分解有机物的反应为放能反应,一般与ATP的合成有关
C.酵母菌进行无氧呼吸,在第二阶段不生成ATP,且丙酮酸被分解为酒精和二氧化碳
D.稻田适时排水可以避免无氧呼吸的产物对根产生毒害作用
4.一个基因型为AaXBY的精原细胞进行减数分裂,下列叙述不正确的是( )
A.若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,则可能发生了交叉互换
B.若产生的精子为AXB:aXB:aY=1:1:2,则可能的原因是同源染色体未分离
C.减数第一次分裂中期,减数第二次分裂后期,一个细胞中的染色体组数相同
D.若细胞中无染色单体,基因组成为AAYY,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期
5.植物激素和植物生长调节剂对植物生命活动的调节均起要作用。下列与植物激素或植物生长调节剂相关叙述错误的是( )
A.水平放置的根近地侧生长浓度大于远地侧,根向地生长
B.赤霉素和脱落酸在黄瓜种子萌发作用上具有协同关系
C.采摘的绿叶类蔬菜喷洒细胞分裂素类似物能延长保鲜时间
D.果树上未成熟的果实可通过喷洒乙烯利实现提前成熟的目的
6.在互花米草入侵地栽种外来植物无瓣海桑,无瓣海桑生长快,迅速长成高大植株形成荫蔽环境,使互花米草因缺乏光照而减少。与本地植物幼苗相比,无瓣海桑幼苗在荫蔽环境中成活率低,逐渐被本地植物替代,促进了本地植物群落的恢复,下列说法正确的是( )
A. 在互花米草相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度
B. 由互花米草占优势转变为本地植物占优势的过程属于群落演替
C. 逐渐被本地植物替代的过程中,无瓣海桑种群的年龄结构为增长型
D. 无瓣海桑由幼苗迅速长成高大植株,体现了群落的垂直结构
7.化学是材料科学的基础。下列说法错误的是( )
A.制造5G芯片的氮化铝晶圆属于无机非金属材料
B.制造阻燃或防火线缆的橡胶不能由加聚反应合成
C.制造特种防护服的芳纶纤维属于有机高分子材料
D.可降解聚乳酸塑料的推广应用可减少“白色污染”
8.茯苓新酸DM是从茯苓中提取的一种天然产物,具有一定的生理活性,其结构简式如图。关于该化合物,下列说法错误的是( )
A.可使酸性溶液褪色 B.可发生取代反应和加成反应
C.可与金属钠反应放出 D.分子中含有3种官能团
9.阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是( )
A.0.1mol的含有的中子数为0.6
B.1molFe溶于过量硝酸,转移电子数为2
C.2.4gMg与完全反应,转移的电子数为0.1
D.标准状况下,2.24L和的混合气体中分子数为0.2
10.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 将NaClO溶液滴入品红溶液中,品红溶液缓慢褪色;若同时加入食醋,红色很快褪去 的氧化性随pH的减小而增强
B 将食品袋中的抗氧化剂(Fe粉)加入少量稀硫酸中,再滴加KSCN溶液,没有血红色出现 抗氧化剂没有吸收
C 向滴有酚酞的氨水中加入固体,溶液的红色 变浅 溶液一定呈酸性
D 时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量溶液,所得沉淀 时,
A.A B.B C.C D.D
11.普瑞巴林是用于治疗神经痛的药物,为有机化合物,其结构简式如图所示。X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、W位于同一周期。下列有关说法不正确的是( )
A.W、X、Z可以形成离子化合物,也可以形成共价化合物
B.X和Z形成的共价化合物中可能含有非极性共价键
C.原子半径大小顺序为XD.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
12.某储能电池原理如图。下列说法正确的是( )
A.放电时负极反应:
B.放电时透过多孔活性炭电极向中迁移
C.放电时每转移1mol电子,理论上吸收0.5mol
D.充电过程中,NaCl溶液浓度增大
13.是一种常见二元弱酸,用0.3NaOH溶液滴定20mL同浓度的溶液的滴定曲线如图。已知a点、c点依次存在,下列说法错误的是( )
A.
B.b点
C.c点对应的溶液温度为滴定过程中的最高值
D.d点
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.红外测温仪只捕捉红外线光子。如图为氢原子能级示意图,已知红外线单个光子能量的最大值为1.62 eV,要使氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕捉,最少应给处于基态的氢原子提供的能量为( )
A.10.20 eV B.12.09 eV C.2.55 eV D.12.75 eV
15.如图所示,起重机正将重为G、上表面为正方形的工件缓缓吊起。四根等长的钢绳质量不计,一端分别固定在工件的四个角上,另一端汇聚在挂钩上,汇聚处到每个角的距离均与正方形边长相等,则( )
A.每根钢绳对工件的拉力相等
B.钢绳对挂钩的力与钢绳对工件的力是一对平衡力
C.工件对每根钢绳的拉力大小都是
D.若换用更长的四根等长的钢绳缓缓吊起工件,每根钢绳对工件的拉力将变大
16.2022年4月24日中国航天日当天,国家航天局表示,中国将着手组建近地小行星防御系统,共同应对近地小行星撞击的威胁,为保护地球和人类安全贡献中国力量。中国科学家提出的“以石击石”改变小行星飞行轨迹的方案为人类应对小行星的潜在威胁提供了新的思路。如图所示,若小行星与地球预计在A点撞击,设想在地球运行到B点时发射无人飞行器,飞行器在太空中捕获百吨级质量的岩石后构成质量为的组合撞击体,该撞击体在小行星椭圆轨道的远日点C沿切线与质量为。的小行星发生完全非弹性碰撞,从而使小行星改变飞行轨迹,到达偏转圆轨道稳定运行。已知图中天体在轨道上的运动方向均为顺时针,地球公转圆轨道的半径为R、周期为,偏转圆轨道的半径为,组合撞击体与小行星撞击前瞬间的速度大小是地球公转线速度的,则小行星撞击前在椭圆轨道的远日点C的速度大小为( )
A. B. C. D.
17.如图甲所示为利用霍尔元件制作的位移传感器。将霍尔元件置于两块磁性强弱相同、同名磁极相对放置的磁体正中间,以中间位置为坐标原点建立如图乙所示的空间坐标系。当霍尔元件沿x轴方向移动到不同位置时,将产生不同的霍尔电压U,通过测量电压U就可以知道位移x。已知沿x轴方向磁感应强度大小(k为常数,且),电流I沿方向大小不变。该传感器灵敏度,要使该传感器的灵敏度变大,下列措施可行的是( )
A.把霍尔元件沿x方向的厚度变小 B.把霍尔元件沿y方向的高度变大
C.把霍尔元件沿z方向的长度变大 D.把霍尔元件沿y方向的高度变小
18.如图所示,物块A套在光滑水平杆上,连接物块A的轻质细线与水平杆间所成夹角为,细线跨过同一高度上的两光滑定滑轮与质量相等的物块B相连,定滑轮顶部离水平杆距离为,现将物块B由静止释放,物块均可视为质点,重力加速度,不计空气阻力,则( )
A.物块A与物块B速度大小始终相等
B.物块B下降过程中,重力始终大于细线拉力
C.当物块A经过左侧滑轮正下方时,物块B的速度最大
D.物块A能达到的最大速度大小为1 m/s
19.如图,匀强电场中有一等腰三角形,且,电场方向与三角形所在平面平行。一质量为m、电荷量为的粒子以速率从c点射出,粒子到达a点时的速率为。改变初速度的方向仍以速率从c点射出,该粒子到达b点时的速率为。不考虑粒子的重力,以下判断正确的是( )
A.a点电势一定比b点电势高 B.两点的电势差为
C.电场方向一定与垂直 D.电场方向一定与平行
20.如图所示,一顶角为的“V”形光滑足够长的细杆竖直对称并固定放置。质量均为m的两金属环套在细杆上,高度相同,并用一劲度系数为k、原长为的轻质弹簧相连。初始状态弹簧处于原长,让两金属环同时由静止释放,下滑过程中弹簧始终水平且处于弹性限度内。若弹簧长度为l时的弹性势能,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.下滑过程中金属环达到最大速度时金属环下降的高度为
B.下滑过程金属环的最大速度为
C.下滑过程中弹簧的最大弹性势能为
D.金属环下滑到最低点时加速度大小为
21.如图所示,虚线边界上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,电荷量相同的两个粒子以相同的初动能从边界上P点平行于纸面射入磁场,粒子a射入磁场的速度方向与虚线夹角为60°,粒子b射入磁场的速度方向与虚线夹角为45°,两个粒子经磁场偏转后都从Q点离开磁场,不计粒子重力及粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.粒子a与粒子b在磁场中运动的半径之比为
B.粒子a与粒子b在磁场中Q运动的时间之比为8:9
C.粒子a与粒子b的质量之比为3:2
D.粒子a与粒子b的速度之比为
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)某实验小组利用如图甲所示实验装置及数字化信息系统探究动能定理。轨道两端固定有位移传感器和力传感器,光电门固定在A点。已知重力加速度为g。实验过程如下:
(1)用天平测得滑块(包括遮光条)的质量为m,用游标卡尺测得遮光条的宽度为d。
(2)先测动摩擦因数。不安装弹簧,给滑块一初速度,让滑块沿轨道从A的左端向右运动,遮光条遮光的时间为,读出滑块停止的位置与A点的距离为,则滑块与轨道间动摩擦因数________。(用题中己知或已测的物理量表示)
(3)将弹簧一端连接力传感器,另一端连接滑块,将滑块拉到O点由静止释放,从释放滑块到遮光条通过光电门的过程中,传感器显示出弹簧弹力F随滑块位移x的变化情况如图乙所示,分别表示滑块在O点、A点时弹簧弹力的大小,表示O到A的位移大小,遮光条遮光的时间为,则从O到A的过程中合外力做的功________,动能改变量______。(用题中已知或已测的物理量表示)
(4)改变滑块释放点O的位置,重复步骤(3),多次测量,研究合外力做的功与动能改变量的关系,即探究动能定理。
23.(9分)某同学用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻。
(1)他连接好电路后进行测量,发现调整电阻箱的电阻R时电压表示数几乎不变,他经过分析后提出了下列几种可能的原因,正确的是________。
A.电源的电动势太小 B.电压表的量程太大
C.电源的内阻太小 D.电阻箱的接入电阻太小
(2)为解决这一问题他提出了如下可能的做法,其中可能有效的是________。
A.将5 Ω的定值电阻与电阻箱并联
B.将5 Ω的定值电阻串联在电源和开关之间
C.将5 Ω的定值电阻与电压表串联
D.将5 Ω的定值电阻与电阻箱串联
(3)在完成上述改进措施后,调节电阻箱接入电路的阻值R,并记录对应的电压表的示数U,测得多组实验数据,他以为纵坐标,以为横坐标,将所测得的数据描点、连线后,得到了一条倾斜的直线,测量后得到该直线的斜率的绝对值为k,纵截距的绝对值为b,则他测得该电源的电动势________,内阻________。(以上结果用实验测得的物理量表示,定值电阻用表示)
(4)该同学代入数据后测得电源的内阻为2.0 Ω,考虑到由于电压表的分流,可能电源的实际电阻会有所不同,通过查找资料他得知了所用电压表的内阻,则他所用电源内阻的真实值________(结果保留2位小数)。
24.(12分)如果汽车顶部放置的行李捆绑不够牢固,在急刹车等特殊情况下,行李可能被甩出而造成危险。下面是简化情境:如图所示,平顶小车顶部距离地面的高度,车顶的长度,物块与车顶之间的动摩擦因数,物块放在车顶正中央没有被固定,物块可视为质点,开始时小车带着物块一起在平直的路面上向右匀速行驶。某时刻小车突然以大小的加速度急刹车直到停下,物块从车顶右侧滑落,落地后不再运动。测出小车刹车后滑行的痕迹长度,重力加速度g取,不计空气阻力。
(1)求小车匀速行驶时的速度大小;
(2)物块和小车都静止后,求物块到小车右侧的水平距离;
(3)若小车刹车的加速度不变,要使物块不从车顶滑落,则小车刹车前的速度大小应满足什么条件?
25.(20分)如图所示,两光滑的平行金属导轨沿水平方向固定且足够长,导轨的电阻可忽略,两垂直导轨的虚线间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场,两导体棒甲、乙垂直导轨放置,开始时导体棒乙静止在虚线b的右侧,导体棒甲由虚线a的左侧以初速度向右运动,经过一段时间两棒发生无机械能损失的碰撞。已知匀强磁场的磁感应强度大小,导轨间距,两虚线间的距离,导体棒甲、乙的质量,阻值。
(1)求导体棒甲刚越过虚线a的瞬间,导体棒甲两端的电压。
(2)若导体棒甲刚越过虚线a时加速度大小为,运动到虚线b时加速度大小为,求。
(3)通过计算分析导体棒甲能否第二次运动到虚线a,若能,求出第二次运动到虚线a时的速度;若不能,求出速度减为零时到虚线a的距离。
26.(15分)(草酸,熔点为101~102℃,189.5℃时分解)是常见的有机化工原料,广泛用于医药、冶金和化工等,其用量随着工业的大力发展不断增加。由乙炔和硝酸为原料制备草酸过程简单,易实现连续化、自动化,是煤化工路线合成草酸的一条新途径。
(一)乙炔的制备
已知:电石的主要成分是,还有少量的CaS、。
(1)用饱和食盐水代替水的目的是_______。
(2)装置B中溶液的作用是_______。
(3)常用作甲烷发生剂,根据和饱和食盐水制取的原理,写出与饱和食盐水反应的化学方程式:_______。
(二)草酸的制备
(4)通入装置F后能观察到有红棕色气体产生,则装置F中发生反应的化学方程式为_______,研究表明当硝酸的质量分数超过50%或温度高于40℃,草酸的产率开始下降,其原因是_______。
(5)装置G的作用是_________。
(三)草酸纯度的测定
步骤1.称取15.0g草酸样品,配制成100mL溶液。
步骤2.量取25mL所配制的溶液于锥形瓶中,加入酸性溶液充分反应。
步骤3.向反应后的溶液中加入溶液至溶液中紫红色褪去,消耗溶液体积为。
(6)上述过程中发生反应的离子方程式为________。
(7)原试样中草酸的质量分数为________(列式即可,不用化简)。
27.(14分)从高镁矿石中获取轻质氧化镁是工业生产中的一种重要途径。高镁矿石中常含有Fe、Ni、Cu及其氧化物等主要杂质,现有一种酸浸降镁工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)加稀硫酸溶解浮选精矿的目的:。
(2)滤液1中加入及稀氨水,主要发生的离子反应是。
(3)假设室温下滤液1中,其他主要杂质金属离子的浓度均为,则pH应调节的范围:________(保留两位有效数字,离子浓度小于即认为该离子沉淀完全;lg2~0.3、lg 3=0.5)。
(4)滤液2的获取过程中对调节pH要求很高,即使满足了上述pH调节范围,依然可能出现部分流失的情况。试分析其可能存在的原因:________。
(5)滤渣3的主要成分是________(填化学式)。
(6)生成碱式碳酸镁[]的离子方程式为________。
28.(14分)利用逆水煤气变换与丙烷直接脱氢进行耦合可有效提升丙烯的产率,具有极高的经济价值,反应过程中发生的反应如下:
丙烷直接脱氢反应:
逆水煤气变换反应:
请回答下列问题:
(1)耦合后总反应:________。
(2)不同温度下,三个反应的吉布斯自由能变化如图甲所示。
1073K时,可自发进行的反应为___。
(3)不同气配比[为1:4、1:3、1:2、1:1]对转化率的影响如图乙所示:
①800K、时,的平衡转化率为________。
②充入能影响转化率的原因是________、________。
(4)在恒压为的恒温容器中加入1mol和3mol发生上述反应,平衡时,的转化率为,的体积分数为。
①平衡时,气体的总物质的量为________。
②丙烷直接脱氢反应的=________(用含的代数式表示)。
29.(9分)细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量。下图为血糖调节的部分图解,其中甲、乙、丙为细胞表面的受体,①~⑤表示过程,血管中的血液由A端流向B端。回答下列问题:
(1)降低血糖的过程为神经—体液调节,图中表示神经调节的是_________________(用文字、箭头和图中的序号表示),其中的效应器为_____________________。
(2)餐后半小时,由于食物中糖类的消化吸收导致血糖升高,血液流经肝细胞后,B端与A端相比胰岛素和血糖浓度分别_______________、_______________(填“升高”“不变”或“降低”)。胰岛素是唯一能降低血糖的激素,胰岛素的功能是_________________________________________________________________________________。
(3)在降低血糖的调节过程中,图中胰岛B细胞膜上有________________(填物质)的受体。从免疫学角度来看,自身免疫系统攻击胰岛B细胞引起的糖尿病属于_______________________,此种情况下口服胰岛素________
(填“能”或“不能”)起到有效降血糖效果。
30.(10分)20世纪50年代,卡尔文阐明C3途径之后人们曾认为不管是藻类还是高等植物,其CO2固定与还原都是按C3途径进行的,直到1965年,美国夏威夷甘蔗栽培研究所发现用14C标记CO2后,14C首先出现在一种C4酸中,而后才出现在C3酸中,后来人们将这类光合作用时CO2中的C首先转移到C4酸中,然后才转移到C3酸中的植物,称为C4植物,将其固定CO2的途径叫作C4途径。现发现在蕨类和裸子植物中没有C4植物,只有被子植物中才有C4植物,图示为C4植物中C4途径和C3途径的关系。回答下列问题:
(1)据图中信息可知,C4植物光合作用发生在__________细胞中,其CO2中的C转移到(CH2O)的途径是(用符号和箭头表示)____________________,并且该植物细胞内CO2中的C的转移过程__________(填“需要”或“不需要”)消耗能量,而有机物在__________细胞中产生。
(2)若我们将C4植物的一种牧草和C3植物的一种牧草,共同种植于同一密闭玻璃罩内,二者处于竞争优势的将是__________的牧草,原因是______________________________,据此我们也可以推知在高温、干旱环境中更适宜生存的是__________植物。
(3)据题意知,C3植物和C4植物中进化程度较高的是__________植物。
31.(10分)芥蓝是一种十字花科的一年生蔬菜,含有丰富的营养物质。芥蓝的花色有白花和黄花,菜薹(植物的花茎)颜色有绿色和紫色,叶片和菜薹的蜡质情况为有蜡质和无蜡质,相关基因依次用A/a、B/b、C/c表示。为研究各种性状的遗传特点,某小组用基因型不同的甲、乙、丙、丁四种芥蓝种子进行实验,其中甲和乙均为白花紫薹有蜡质、丙和丁均为黄花紫薹无蜡质,结果如表所示。
实验 亲本 F1
花色 薹色 蜡质
一 甲×乙 全为白花 全为紫薹 有蜡质:无蜡质=3:1
二 甲×丙 白花:黄花=1:1 紫薹:绿薹=3:1 有蜡质:无蜡质=1:1
三 乙×丙 ① 全为紫薹 有蜡质:无蜡质=1:1
回答相关问题:
(1)根据上述结果,不能判断花色的显隐性关系,原因是_____。若①为_____,则说明白花为显性,则甲、乙、丙的基因型依次为_____,丁的基因型有_____种。
(2)以上述实验为基础,不考虑交叉互换等变异,分析基因B/b与C/c的位置关系(不进行新的杂交实验)。写出实验思路及预期结果和结论。
32.(10分)人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥在沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。如图甲是某人工湿地公园污水处理示意图。回答下列问题:
(1)图甲不同区域选择种植不同类型的植物,在净化水体的同时又能美化环境,这体现了生态工程建设的整体性(和协调与平衡)原理。A区域中以挺水植物芦苇为主,B、C区域以沉水植物伊乐藻、苦草为主,体现了群落的__________结构。
(2)人工湿地中植物的根系不能吸收__________,但可以为__________吸附和代谢提供良好的环境条件,利于水质净化。但人们对污水排放量要加以控制,原因是__________。其调节机制为__________调节。
(3)图乙表示该人工湿地公园草鱼的种群数量增长速率随时间的变化情况,如果在t2时用标志重捕法调查草鱼的种群密度,第一次捕获60条全部标志释放,一段时间后进行了第二次捕捉,其中没有标志的30条、标志的20条,估算草鱼种群在t1时是__________条。
(4)为提高生物多样性的__________价值,某地进一步建立了一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统。科研小组对该新型人工生态系统的能量流动进行定量分析,得出相关数据,如下表所示(部分数据未给出,能量单位为J/cm2·a,肉食性动物作为只占据一个营养级研究)。
生物类型 X 传递给分解者的能量 未利用的能量 传给下一营养级的能量 外来有机物输入的能量
生产者 44.0 5.0 95.0 20.0 0
植食性动物 9.5 1.5 11.0 Y 5.0
肉食性动物 6.3 0.5 6.5 0.7 11.0
据表分析,流入该生态系统的总能量为__________J/cm2·a,X是指__________的能量,数据Y为__________J/cm2·a。
(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)关于分子热运动和内能,下列说法正确的是______。
A.物体温度越高,分子热运动越剧烈
B.外界对物体做功,物体的内能必定增加
C.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间相互碰撞引起的
D.一定质量的气体,温度不变,分子热运动的平均动能不变
E.物体的内能是物体中所有分子动能和分子势能的总和
(2)(10分)如图所示,一根上细下粗、上下分别均匀且上端开口、足够长的薄壁玻璃管,管内有一段长度为的水银柱封住了长度为l的可视为理想气体的空气柱。下方较粗玻璃管横截面积为,上方较细玻璃管横截面积为,且,,大气压强为76 cmHg,气体初始温度为300 K。缓慢升高空气柱温度,求:
(i)当水银刚被全部挤出粗管时,封闭空气的温度;
(ii)当封闭空气温度为492 K时,水银柱下端距粗管上端的距离。
34.【物理—选修3-4】(15分)
(1)(5分)一列已持续、稳定地沿x轴正方向传播的简谐横波如图,令图示时刻,图中质点P的x坐标为0.9 m。已知任意一个振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.2 s,下列说法正确的是_______。
A.波速为3 m/s
B.波的频率为5 Hz
C.x坐标为4.5 m的质点在时恰好位于波谷
D.x坐标为12.6 m的质点在时恰好位于波峰
E.当质点P位于波峰时,x坐标为13.5 m的质点恰好位于波谷
(2)(10分)潜艇的潜望镜系统有一块平行玻璃砖,截面如图所示,的连线与垂直,长为为一圆弧,其圆心在边的中点,此玻璃的折射率。若一束宽度与边长度相等的平行光从边垂直射入玻璃砖。真空中光速为c。求:
(i)经过圆心的光线从射入玻璃到第一次射出玻璃的时间;
(ii)从面直接射出的光束在射入前的宽度y。
35.[化学—选修3:物质结构与性质](15分)
钒基笼目金属在超导电性方面有广阔的应用前景。某钒基笼目金属(M)的晶体结构如图所示。
(1)Sb在元素周期表中的位置是_______。
(2)基态V原子的价电子中,未成对电子数与成对电子数之比为_______。
(3)钒化合物在药物化学及催化化学等领域应用广泛。基态钒原子的价电子排布图为_______,钒有+2、+3、+4、+5等多种化合价,其中最稳定的化合价是_______,的空间结构为_______。
(4)的键角比的键角小,原因是_______。
(5)该钒基笼目金属(M)的化学式为_______,与V原子距离最近且等距的V原子有_______个。
(6)已知,该晶胞中距离最近的两个V原子间的距离为2.75,则晶胞体内A、B原子之间的距离为_______(,保留两位小数)。
36.[化学—选修5:有机化学基础](15分)
西那卡塞能激活甲状旁腺中的钙受体,从而降低甲状旁腺素的分泌。一种合成西那卡塞的部分路线如图所示。
回答下列问题:
(1)A的结构简式为为________;C的结构简式为________。
(2)E中含氧官能团的名称为________;F→G的反应类型为________。
(3)下列试剂能与D反应的是________(填序号)。
A.NaOH溶液
B.银氨溶液
C.溶液
D.溶液
(4)G→I的化学方程式为________。
(5)H是B的同系物,满足下列条件的有________种(不考虑立体异构)。结构;
①属于芳香族化合物且含有结构;②相对分子质量比B大14;③Cl原子和苯环不直接相连。其中核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积比为3:2:2:1的结构简式为____。
(6)设计以和为原料制备的合成路线(无机试剂任选)。
37.[生物—选修1:生物技术实践](15分)
青梅果肉营养丰富,成熟的青梅果实易腐烂,不易运输保存。进行青梅果酒研究,既可提高青梅资源利用率,又可提高产品附加值。图1为制作青梅果酒的简易装置图;由于青梅果肉含糖量低,往往在青梅果浆中加入白砂糖后再进行酿制,图2为在青梅果浆中添加白砂糖对酒精度和果酒感官评分的影响(感官评分越高,果酒的品质越高)。
(1)在青梅果酒发酵过程中,图1装置中的充气口应处于_____状态,排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,目的是_____。可在酸性条件下,用_____(填试剂名称)检测有无果酒产生。
(2)生产酒和醋都需要严格筛选菌种和控制温度条件。在酒精发酵时,使用的菌种为_____;在醋酸发酵时,使用的菌种为_____。从图2可看出,青梅果酒酿制时果浆中初始糖浓度为_____时效果最佳,在此浓度之前,果酒酒精度随初始糖浓度的增加而增加,原因是_____。在青梅果酒酿制过程中,若发酵时间过长,产酒率不再增加,但会增加被杂菌污染的风险,若被醋酸菌污染,_____(填“会”或“不会”)经发酵产生大量醋酸,理由是_____。
38.[生物—选修3:现代生物科技专题](15分)
CRISPR相关基因位于细菌中。当外源DNA入侵细菌时,细菌将其作为新的“间隔序列”整合到自己的基因组中,从而使CRISPR相关基因能“记住”攻击过自己的外源基因,当再次遇到该外源基因时能对其进行识别、定位和剪切,以达到保护自身的目的。相关作用过程如图所示,其中crRNA为CRISPR相关基因的转录产物,其与Cas酶结合就能起到基因剪辑的作用。回答下列问题:
(1)在细菌获取新的间隔序列后,CRISPR相关基因通过转录形成crRNA链,与Cas酶形成crRNA-Cas复合物,当再次遇到相同外源DNA时,crRNA所起的作用是___,Cas酶起到____的作用。
(2)视网膜上包括视杆细胞和视锥细胞。引起色素性视网膜炎的基因突变,首先会导致视杆细胞死亡,继而引起视锥细胞死亡,最终导致视网膜退化,眼睛失明。某实验室利用上述基因编辑技术和视网膜退化小鼠模型为实验材料开展相关实验,使模型小鼠的视杆细胞身份基因丧失功能,诱导视杆细胞获得视锥细胞特征,使之能够不受有害致病突变的影响。
①从DNA分子中获取模型小鼠的视杆细胞身份基因,需要使用的酶是____,然后使用____酶将视杆细胞身份基因与cas基因、CRISPR相关基因构建为重组载体。
②可使用____法将重组载体导入模型小鼠的受精卵中,然后使受精卵发育为小鼠。
③检测到小鼠的视网膜未退化,视觉得到改善,说明导入的重组CRISPR相关基因___,使视杆细胞不被引起色素性视网膜炎的基因突变所影响,不发生死亡。
答案
1.答案:B
解析:A、细胞中微量元素的含量虽然少,但与大量元素一样重要,A错误;B、细胞中磷脂、核酸、ATP等化合物中都含有磷,缺乏P时它们的合成会受影响,B正确;C、细胞外液渗透压的90%以上来自Na+和Cl-,C错误;D、无机盐主要以离子的形式存在,少数以化合物的形式存在,D错误。故选:B。
2.答案:A
解析:无转运蛋白参与的物质转运过程除了自由扩散外,还可能是胞吞和胞吐,A错误;Na+不能通过通道蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞,只能通过载体蛋白的协助逆浓度梯度运出细胞,因为细胞外的钠离子浓度往往较高,B正确;Ca2+通过钙泵进出细胞属于主动运输,需要载体蛋白的协助,也需要消耗能量,C正确;肾小管上皮细胞依靠水通道蛋白重吸收水分的方式是顺水分子的相对浓度梯度进行的,属于被动运输中的协助扩散,D正确。
3.答案:A
解析:念珠藻是蓝藻的一种,蓝藻是原核生物,没有线粒体,A错误;细胞呼吸氧化分解有机物,释放能量,该反应为放能反应,释放的能量一部分储存在ATP中,B正确;酵母菌进行无氧呼吸,只在第一阶段释放少量的能量,生成少量的ATP,在第二阶段不生成ATP,且丙酮酸被分解为酒精和二氧化碳,C正确;在水淹的情况下,水稻根部细胞会进行无氧呼吸,产生的酒精对根有毒害作用,适时排水可避免该现象的发生,D正确。
4.答案:B
解析:A、一个精原细胞减数分裂应该产生2种比例相等的精子,若产生的精子为AXB:aXB:AY:aY=1:1:1:1,则可能发生了交叉互换,A正确; B、若产生的精子为AXB:aXB:aY=1:1:2,则可能的原因是发生基因突变,B错误; C、减数第一次分裂中期、减数第二次分裂后期,一个细胞中的染色体组数相同,都是2个染色体组,C正确; D、若细胞中无染色单体,且基因组成为AAY,则该细胞可能处于减数第二次分裂后期,D正确。
故选:B。
5.答案:B
解析:受重力的影响,水平放置的根尖部位的生长素从远地侧运输到近地侧,导致近地侧生长素浓度较高,由于生长素具有低浓度促进生长、高浓度抑制生长,且根对生长素敏感,则根近地侧生长受抑制,远地侧生长较快,根向地弯曲生长,A正确;赤霉素和脱落酸在种子萌发上表现为拮抗作用,B错误;细胞分裂素能促进细胞分裂,延长保鲜时间,细胞分裂素类似物是植物生长调节剂,C正确;乙烯利与植物激素乙烯的作用类似,能提前使果实成熟,乙烯利是植物生长调节剂,D正确。
6.答案:B
解析:A、取样的关键是做到随机取样,相对集中的区域选取样方以估算其在入侵地的种群密度,数据偏大,A错误;B、群落演替是指随着时间的推移一个群落被另一个群落代替的过程,由互花米草占优势,转变为本地植物占优势的过程属于群落演替, B正确;C、由题干信息“无瓣海桑幼苗在隐蔽环境中成活率低”可知,逐渐被本地植物代替的过程中,无瓣海桑种群的年龄结构为衰退型, C错误;D、群落的垂直结构是指群落中不同物种的空间分布,无瓣海桑由幼苗迅速长成高大植株是同一物种的生长过程,不属于垂直结构,D错误。故选B。
7.答案:B
解析:制造阻燃或防火线缆的橡胶属于合成橡胶,可通过加聚反应合成,B项错误。
8.答案:D
解析:该分子中含有碳碳双键、羟基,能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,A项正确;分子中含有羧基、羟基,能发生酯化反应(属于取代反应),含有酯基,能发生水解反应(属于取代反应),含有碳碳双键,能发生加成反应,B项正确;分子中含有羟基、羧基,能和金属钠发生反应放出,C项正确;分子中含有酯基、羟基、羧基、碳碳双键4种官能团,D项错误。
9.答案:A
解析:的中子为11-5=6,0.1mol的含有0.6个中子,A项正确;l mol Fe溶于过量硝酸,生成1mol,转移电子数为3,B项错误;2.4gMg为0.1mol,与完全反应,转化为,转移的电子数为0.2,C项错误;标准状况下,2.24L和的混合气体为0.1mol,分子数为0.1,D项错误。
10.答案:A
解析:将NaClO溶液滴入品红溶液中,品红溶液缓慢褪色,若同时加入食醋,红色很快褪去,说明随溶液pH的减小,的氧化能力增强,A项正确;未反应的铁会和生成的反应生成,因此不能确定该抗氧化剂是否吸收了,B项错误;氨水中存在电离平衡,加入固体,的电离受到抑制,溶液的红色变浅,但不能说明溶液一定呈酸性,C项错误;时,向等体积的饱和AgCl、AgI溶液中分别滴加足量溶液,所得沉淀,说明饱和AgCl溶液中浓度大于饱和AgI溶液中浓度,氯化银比碘化银的溶解度大,则时,,D项错误。
11.答案:C
解析:W、X、Z可以形成离子化合物,比如硝酸铵,也可以形成共价化合物,比如硝酸,A正确;N和H可以形成共价化合物,结构简式为,含有N—N非极性共价键,B正确;同周期主族元素,从左到右原子半径逐渐减小,原子半径大小顺序为H12.答案:A
解析:
由上述分析可知,A项正确;放电时,阴离子移向负极,所以透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移,B项错误;结合电极反应可知,放电时每转移1mol电子,理论上释放0.5mol,C项错误;充电过程中阳极消耗氯离子,阴极消耗钠离子,NaCl溶液浓度减小,D项错误。
13.答案:C
解析:
14.答案:D
解析:基态氢原子吸收光子的能量跃迁到高能级,状态不稳定,会再次释放光子,此过程吸收或者释放的能量为氢原子能级图中跃迁前后两能级的能量差,红外线单个光子的能量最大值为1.62 eV,要使得氢原子辐射出的光子可被红外测温仪捕获,所需能量必须小于或等于红外线单个光子能量的最大值,也就是必须小于或等于1.62 eV,根据氢原子能级图,1、2能级间能量差为10.2 eV,2、3能级间能量差为1.89 eV,3、4能级间能量差为0.66 eV,测氢原子从能级跃迁到能级释放的光子可被红外测温仪捕获,则给基态氢原子提供的能量至少要使其能跃迁到能级,最少应给处于基态的氢原子提供的能量为,D正确。
15.答案:C
解析:每根钢绳对工件的拉力大小相等,但是方向不同,A错误;钢绳对挂钩的力与钢绳对工件的力作用在不同的物体上,不是一对平衡力,B错误;由几何关系知,每根钢绳与竖直方向的夹角的余弦值,则由以及牛顿第三定律可得工件对每根钢绳的拉力大小是,C正确;若换用更长的四根等长的钢绳缓缓吊起工件,则钢绳与竖直方向的夹角α减小,根据可知,每根钢绳对工件拉力将变小,D错误。
16.答案:C
解析:地球公转的线速度大小,设小行星在偏转圆轨道上运行的周期为,根据开普勒第三定律有,则小行星在偏转圆轨道上运行的线速度大小,组合撞击体与小行星发生完全非弹性碰撞,根据动量守恒定律有,解得,C正确。
17.答案:A
解析:设霍尔元件沿y轴方向高度为d,沿x轴方向的厚度为l,电流的微观表达式为,得,自由电荷受到的洛伦兹力和电场力平衡,得,由磁感应强度大小,得,则,可知要使该传感器的灵敏度变大,应把霍尔元件沿x方向的厚度l变小,A正确。
18.答案:D
解析:根据关联速度可得,所以二者的速度大小不相等,A错误;细线与杆垂直时,则根据选项A可知,物块B的速度为零,所以B会经历减速过程,则重力会小于细线拉力,B错误;当物块A经过左侧滑轮正下方时,细线与杆垂直,物块B的速度为零,C错误;当物块A经过左侧滑轮正下方时,物块A的速度最大,根据系统机械能守恒得,得,D正确。
19.答案:AD
解析:根据动能定理,,可得,A正确,B错误;,电场一定沿方向,C错误,D正确。
20.答案:BD
解析:下滑过程速度最大时金属环受到合外力为零,设此位置弹簧压缩量为x,可知,得到,则下降高度,A错误;由于金属环质量相等,下滑过程加速度大小始终相等,则任意位置处两环的速度大小相等,对系统运用动能定理知,解得下滑过程最大速度,B正确;金属环下降到最低点时速度为零,此位置弹簧最短,弹簧压缩量最大,弹簧的弹性势能最大,设此时弹簧的压缩量为,则下降高度,再由功能关系可得,解得最大压缩量,故最大弹性势能,C错误;下滑到最低点时两金属环的加速度沿细杆向上,由牛顿第二定律可得,解得,D正确。
21.答案:BD
解析:粒子运动轨迹如图所示,其圆心都在中垂线上,根据几何关系可得,因此,A错误;根据洛伦兹力提供向心力,即,可得,由于电荷量相同、初动能相等,因此可得,即,由几何知识可得,,因此,故粒子a与粒子b在磁场中运动的时间之比为,B正确;由,可得,D正确;由于初动能相等,因此,C错误。
22.答案:(2)
(3);
解析:(2)滑块通过光电门时的速度,据运动学公式有,解得。
(3)由题图乙知,弹簧弹力做的功,摩擦力做的功,则,遮光条通过光电门时的速度,动能改变量。
23.答案:(1)C
(2)B
(3);
(4)
解析:(1)调整电阻箱的电阻R时,电压表示数几乎不变,有两种可能,一是电源的内阻太小,二是电阻箱的接入电阻太大,造成电阻箱分得绝大部分电压,结合题意可知C正确,A、B、D错误。
(2)知道了出现问题的原因是电源的内阻太小,所以应该将定值电阻与电源串联,结合题意可知B正确,A、C、D错误。
(3)由闭合电路欧姆定律有,整理有,由题意有,解得。
(4)当考虑电压表的分流时,根据闭合电路欧姆定律有,整理得,分析可知,解得。
24.答案:(1)12 m/s
(2)1 m
(3)小于等于
解析:(1)在刹车过程中,对小车有
解得
(2)设物块滑到车顶右侧边缘处时的速度大小为,物块从开始刹车到滑到车顶右侧边缘处所用时间为,物块在小车顶部滑行的加速度大小为,由牛顿第二定律有
解得,
假设物块滑到车顶右侧边缘处时,小车的速度还未减小到0,
此时物块对地的位移大小
小车对地的位移大小
则物块相对小车的位移大小,
解得,
此时小车的速度大小,
小车速度大于0,说明物块滑到车顶右侧边缘处时,小车的速度还未减小到0,假设成立
则物块离开车顶右侧边缘处时的速度大小,
物块离开车顶后做平抛运动,设运动时间为,在竖直方向上有
解得,
则物块做平抛运动的水平位移大小
故物块和小车都静止后,物块到小车右侧的水平距离
(3)设小车刹车前的速度大小为时,物块恰好不会从车顶滑落,作出物块和小车运动的图像,如图所示,
物块做匀减速直线运动,到车顶右侧边缘处时速度减为0,此过程中物块的位移大小为,则有
小车在该过程中的位移大小为,有
物块相对小车的位移大小
解得,
要使物块不从车顶滑落,小车刹车前的速度大小应小于等于
25.答案:(1)1.2 V
(2)4:3
(3)能,到达虚线a时的速度为0,计算过程见解析
解析:(1)导体棒甲刚越过虚线a时,感应电动势
回路中的电流
解得,
导体棒甲两端的电压
解得
(2)导体棒甲刚越过虚线a的瞬间,所受安培力
由牛顿第二定律得
导体棒甲第一次穿过磁场时电路中产生的平均电动势
平均电流
导体棒甲受到的平均安培力大小,
规定向右为正方向,对导体棒甲,根据动量定理得
解得导体棒甲第一次离开磁场时速度,
此时导体棒甲切割磁感线产生的感应电动势,
回路中的电流,
导体棒甲受到的安培力,
由牛顿第二定律得
解得
(3)规定向右为正方向,设两棒碰撞后瞬间甲的速度为,乙的速度为,两导体棒碰撞的过程满足动量守恒和机械能守恒,有
解得导体棒甲碰后的速度,
假设导体棒甲不能第二次运动到虚线a,且速度减为零时与虚线b间的距离为x,则从碰后进入磁场到停下来的过程,电路中产生的平均感应电动势
平均感应电流,
导体棒甲受到的安培力,
对导体棒甲根据动量定理得
代入数据解得
即导体棒甲刚好能再次穿过磁场区域,到达虚线a时的速度为0。
26.答案:(1)控制反应的速率
(2)除去等气体杂质
(3)
(4);草酸具有还原性,硝酸的浓度增大,会进一步氧化草酸,导致草酸产率降低;温度高于40℃,硝酸会发生分解,导致草酸产率降低
(5)吸收,防止环境污染
(6)、
(7)
解析:(1)电石与水反应剧烈,用饱和食盐水代替水,可以降低反应速率。
(2)装置B中溶液能与等气体发生反应从而除去杂质气体。
(3)和饱和食盐水制取的原理是结合水电离的,2个碳原子和2个氢原子结合生成。常用作甲烷发生剂,则与饱和食盐水反应的化学方程式为。
(4)红棕色气体为,依据得失电子守恒和原子守恒,装置F中发生反应的化学方程式为。草酸具有还原性,硝酸浓度越大,氧化性越强,会进一步氧化,造成产率下降;温度大于40℃硝酸发生分解,反应物减少会降低草酸产率。
(5)装置G中的NaOH溶液可吸收,防止污染环境。
(6)滴定过程中酸性溶液先和草酸反应,多余的再用滴定还原,根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为、。
(7),根据关系式:,与反应,则与草酸反应的的物质的量为()mol,根据关系式:,25mL溶液中,100mL溶液中,。
27.答案:(1)将矿石溶解,过滤除去不溶性杂质,便于分离出金属离子
(2)、[或]
(3)2.8(4)在调节pH的过程中容易形成胶体吸附溶液中的金属离子,导致部分随胶体沉降而流失
(5)CuS和NiS
(6)
解析:(2)滤液1中加入和稀氨水,被氧化为后生成,根据得失电子守恒配平即得反应的离子方程式。
(3)调节pH的目的是使完全沉淀而其他离子不沉淀,,当时,,即pH>2.8时沉淀完全,根据的起始浓度及其对应氢氧化物的的大小,可知调节pH过程中先于其他两种离子沉淀,当开始沉淀时,,,所以pH的调节范围为2.8(6)滤液3中金属离子主要是,其在碳酸氢铵和氨水的共同作用下生成碱式碳酸镁,碳酸根离子来自碳酸氢根离子与氨水的作用,氢氧根离子来自氨水,离子方程式为。
28.答案:(1)
(2)丙烷直接脱氢反应、耦合后总反应
(3)①40%;②会消耗丙烷直接脱氢反应产生的,促进丙烷直接脱氢反应平衡正向移动可以降低分压,促进丙烷直接脱氢反应平衡正向移动
(4)①;②
解析:(1)根据盖斯定律可知,两已知反应相加可得。
(2)吉布斯自由能小于0时,反应可以自发进行,根据图甲判断,1073K时,吉布斯自由能小于0的反应为丙烷直接脱氢反应及耦合后总反应。
(3)①越大,的转化率越低,即图乙四条曲线从上到下分别代表、1:3、1:2、1:1,则根据图乙可知,800K、时,的平衡转化率为40%。
(4)①丙烷直接脱氢反应中,每消耗1mol,气体的物质的量增加1 mol,而逆水煤气变换反应中,反应前后气体物质的量不变。反应过程中,的转化量为1 mol×,则平衡时,气体的总物质的量为1 mol+3mol+1 mol×=(4+)mol。②根据题中数据可列出丙烷直接脱氢反应的三段式:
的体积分数为,的体积分数为,则直接脱氢反应的平衡时。
29.答案:(1)高血糖浓度→①→②→③→④;传出神经末梢和其支配的胰岛B细胞
(2)降低;降低;促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
(3)葡萄糖和神经递质;自身免疫病;不能
解析:(1)降低血糖的神经调节途径为高血糖浓度→感受器→传入神经→下丘脑血糖调节中枢→传出神经→胰岛B细胞分泌胰岛素,其中效应器为传出神经末梢和其支配的胰岛B细胞。
(2)餐后半小时血糖浓度升高,血液流经肝细胞时,由于胰岛素作用于肝细胞后被灭活,因此胰岛素浓度降低,肝细胞会摄取、利用、储存葡萄糖,血液中葡萄糖的浓度会降低。胰岛素的功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。
(3)由图可知,胰岛B细胞上的受体可以和葡萄糖、神经递质结合。免疫系统攻击自身正常的胰岛B细胞会引起糖尿病,此种疾病属于自身免疫病,由于胰岛素为蛋白质,因此口服不能发挥药效,起不到降血糖的作用。
30.答案:(1)叶肉细胞和维管束鞘;CO2→C4→CO2→C3→(CH2O);需要;维管束鞘
(2)C4植物;密闭环境中CO2的浓度逐渐降低,而C4植物固定CO2的酶与CO2的亲和力高,故其利用低浓度的CO2的能力强于C3植物;C4
(3)C4
解析:(1)据题图信息可知,C4植物光合作用发生在叶肉细胞和维管束鞘细胞中,其CO2中的C先被C3转移到C4,后由C4转移到CO2,此CO2中的C又被C5转移到C3,最后经C3转移到(CH2O),即该转移途径是CO2→C4→CO2→C3→(CH2O),其形成的(CH2O)中储存了能量,且转移途径中磷酸烯醇式丙酮酸的形成需消耗ATP,故可确定该植物细胞内CO2的转移过程需要消耗能量,由题图信息可知有机物在维管束鞘细胞中产生。
(2)若我们将C4植物的一种牧草和C3植物的一种牧草共同种植于同一密闭玻璃罩内,因植物光合作用的进行,密闭环境中CO2的浓度逐渐降低,而C4植物固定CO2的酶与CO2的亲和力高,即C4植物利用低浓度CO2的能力强,是二者中处于竞争优势的牧草。高温、干旱环境中植物的气孔极易关闭,即植物易处于可利用的CO2浓度较低的环境,此时C4植物更适宜生存。
(3)结合题干“现发现在蕨类和裸子植物中没有C4植物,只有被子植物中才有C4植物”的信息可知,C3植物和C4植物中进化程度较高的是C4植物。
31.答案:(1)不论白花为显性性状还是黄花为显性性状都符合实验一和实验二的结果;全为白花;AaBbCc、AABBCc、aaBbcc;1
(2)实验思路:观察并统计实验二的F1中薹色与蜡质两对相对性状的组合情况,根据基因自由组合定律的规律判断两对等位基因的位置关系。预期结果及结论:若F1中薹色与蜡质有四种组合,且F1的表现型及比例为紫薹有蜡质:绿薹有蜡质:紫薹无蜡质:绿薹无蜡质=3:1:3:1,则说明基因B/b与基因C/c分别位于两对同源染色体上;若F1中没有出现比例为3:1:3:1的4种表现型,则说明基因B/b与基因C/c位于同一对同源染色体上(或F1中表现型及比例为紫薹有蜡质:紫薹无蜡质:绿薹无蜡质=2:1:1或紫薹有蜡质:紫薹无蜡质:绿薹有蜡质=1:2:1,则说明基因B/b与基因C/c位于同一对同源染色体上)。
解析:(1)白花甲×白花乙→全为白花,白花甲×黄花丙→白花:黄花=1:1,若白花为显性性状,则白花甲(Aa)×白花乙(AA)→全为白花(AA、Aa),白花甲(Aa)×黄花丙(aa)→白花(Aa):黄花(aa)=1:1,若白花为隐性性状,则白花甲(aa)×白花乙(aa)→全为白花(aa),白花甲(aa)×黄花丙(Aa)→白花(aa):黄花(Aa)=1:1,这两种情况都可能存在,故不能确定花色的显隐性关系;若白花为显性性状,则白花甲的基因型为Aa、白花乙的基因型为AA、黄花丙的基因型为aa、黄花丁的基因型为aa,则①为白花乙(AA)×黄花丙(aa)→全为白花(Aa);紫薹甲×紫薹丙→紫薹:绿薹=3:1,说明紫薹为显性性状,且甲和丙的基因型均为Bb,紫薹甲(Bb)×紫薹乙→全为紫薹,说明乙基因型为BB,有蜡质甲×有蜡质乙→有蜡质:无蜡质=3:1,说明有蜡质为显性性状,且甲和乙的基因型均为Cc,则无蜡质丙的基因型为cc,故甲的基因型为AaBbCc,乙的基因型为AABBCc,丙的基因型为aaBbcc;丙和丁均为黄花紫薹无蜡质,且丙的基因型为aaBbcc,由于甲、乙、丙、丁四种芥蓝的基因型不同,则丁的基因型为aaBBcc。
(2)判断两对等位基因的位置关系,需要借助基因自由组合定律。因为甲的基因型为AaBbCc、乙的基因型为AABBCc、丙的基因型为aaBbcc、丁的基因型为aaBBcc,则通过甲×丙的结果即可判断三对等位基因之间的位置关系,即通过实验二的结果来判断。两对等位基因可能独立遗传(分别位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律),也可能连锁遗传(位于同一对同源染色体上,不遵循自由组合定律)。若两对等位基因独立遗传,则F1中薹色与蜡质有四种组合,且表现型及比例为紫薹有蜡质:绿薹有蜡质:紫薹无蜡质:绿薹无蜡质=3:1:3:1;若连锁遗传,则F1中不会出现比例为3:1:3:1的四种表现型(或F1中表现型及比例为紫薹有蜡质:紫薹无蜡质:绿薹无蜡质=2:1:1或紫薹有蜡质:紫薹无蜡质:绿薹有蜡质=1:2:1)。
32.答案:(1)水平
(2)有机物;微生物或分解者;生态系统的自我调节能力是有一定限度的;反馈或负反馈
(3)75
(4)直接;180;呼吸作用散失;3
解析:(1)A区域中以挺水植物芦苇为主,B、C区域以沉水植物伊乐藻、苦草为主,ABC不同区域种植的植物不同,体现了群落的水平结构。
(2)人工湿地中植物的根系不能吸收有机物,但可以为微生物吸附和代谢提供良好的环境条件,利于水质净化;人们对污水排放量要加以控制,原因是生态系统的自我调节能力是有一定限度的,若打破其自我调节能力,则有可能造成稳态失衡;生态系统自我调节的基础的负反馈调节。
(3)分析图乙:t1时种群有最大增长速率,对应种群增长曲线中的K/2值,如果在t2时用标志重捕法调查草鱼的种群密度,第一次捕获60条全部标志释放,一段时间后进行了第二次捕捉,其中没有标志的30条、标志的20条,则t1时种群数量为60×(20+30)÷20×1/2=75条。
(4)直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的,建立一个集种植、养殖和休闲为一体的新型人工生态系统,这体现了生物多样性的直接价值;在生态系统中某营养级的同化量可划分为:呼吸散失量、流向分解者的量、流向下一营养级的量和流向分解者。结合表中数据,流入该生态系统的总能量=生产者固定的量+外来有机物输入的能量=(44.0+5.0+95.0+20)+(5.0+11.0)=180.0J/cm2·a,并且可以判断出表中X代表的为呼吸作用散失的能量;根据表中的数据,植食性动物流向下一营养级是能量即肉食性动物的同化量为Y,根据上述能量分配关系有Y+11=6.3+0.5+6.5+0.7,所以Y=3J/cm2·a。
33.答案:(1)ADE
(2)(i)369 K
(ii)8 cm
解析:(1)
选项 解析 正误
A 分子热运动的剧烈程度与温度有关,物体的温度越高,分子热运动越剧烈 √
B 由热力学第一定律知,当物体放出热量大于外界对物体做的功时,物体的内能减小 ×
C 布朗运动是由于液体分子对悬浮在液体中的固体微粒碰撞引起的 ×
D 温度是分子平均动能的标志,一定质量的气体温度不变,分子的平均动能不变 √
E 物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和 √
(2)(i)对封闭空气,升温前,设封闭空气的温度为、压强为、体积为,则

当水银刚好被全部挤出粗管时,设封闭空气的温度为、压强为、体积为,水银柱长度为,则
解得
解得
(ii)当封闭空气温度时,由于,则设水银柱最低端到粗管上端距离为,则封闭空气压强为、体积为,如图所示
由于,所以有
解得
34.答案:(1)ADE
(2)(i)
(ii)
解析:(1)由题可知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.2 s,则周期为0.4 s,由题图可知,该波的液长是1.2 m,所以波速,A正确;该波的周期是0.4 s,则频率,B错误;坐标为4.5 m的质点到P点的距离为,所以x坐标为4.5 m的质点与P点的振动始终相同,P质点经过时间恰好经过平衡位置,所以x坐标为4.5 m的质点在时恰好位于平衡位置,C错误;x坐标为12.6 m的质点到P质点的距离为,所以x坐标为12.6 m的质点与处的质点的振动始终相同,时刻处的质点向上振动,经过时间恰好到达波峰,所以x坐标为12.6 m的质点在时恰好位于波峰位置,D正确;x坐标为13.5 m的质点到P质点的距离为,所以x坐标为13.5 m的质点与P质点的振动始终相反,当质点P位于波峰时,x坐标为13.5 m的质点恰好位于波谷,E正确。
(2)(i)玻璃的全反射临界角为
可得
判断光照射在上会发生全反射,平行于射向,由几何关系可得经过圆心的光线在玻璃中的光程为
玻璃中光速为
可知在玻璃中传播的时间为
(ii)由(i)中得全反射临界角为,由几何关系得
35.答案:(1)第五周期第ⅤA族
(2)3:2
(3);+5价;正四面体形
(4)N元素电负性大,成键电子对离中心原子更近,且N原子半径小,成键电子对间的距离近,从而使成键电子对之间的斥力更大,故中的键角也更大
(5);4
(6)3.18
解析:(1)Sb为51号元素,其在元素周期表中的位置是第五周期第ⅤA族。
(2)V为23号元素,基态V原子的价电子排布式为,3d轨道有3个未成对电子,4s轨道上有2个成对电子,其数目之比为3:2。
(3)钒是23号元素,基态钒原子的价电子排布式为,其价电子排布图为;钒原子失去5个价电子后,3d能级为全空状态,最稳定,故最稳定的化合价是+5价;中心原子的价层电子对数为,采取杂化,其孤电子对数为0,根据价层电子对互斥理论,可知的空间结构为正四面体形。
(4)的空间结构均为三角锥形,有一个孤电子对,键角大小主要取决于成键电子对之间的斥力,成键电子对之间的斥力越大,键角越大;由于N元素电负性强,原子半径小,故的成键电子对距离N原子核更近,排斥力也更大,的键角更大。
(5)根据题图可知,右图为晶胞结构示意图,Cs原子位于晶胞顶点,1个晶胞中含有个Cs原子;V原子位于晶胞侧面面心和体心,1个晶胞中含有个V原子;Sb原子位于晶胞棱心和体内,1个晶胞中含有个Sb原子,故M的化学式为。由位于体心的V原子分析可知,与其距离最近且等距的V原子共有4个。
(6)如图所示,A、B原子之间的距离可视作V原子围成的最小正三角形中心到顶点距离的2倍,正三角形中心到顶点的距离为正三角形边长,因此,A、B间的距离为2×()≈3.18。
36.答案:(1);
(2)酯基;取代反应
(3)A
(4)
(5)16;
(6)
解析:(2)E中含氧官能团的名称为酯基,F→G的反应类型为取代反应。
(3)D分子中含酯基,能与NaOH溶液发生反应,A正确;分子中无醛基和甲酸酯基,不能和银氨溶液反应,B错误;分子中无酚羟基,不能和溶液反应,C错误;分子中无羧基,不能和溶液反应,D错误。
(4)G与发生代反应生成I和HCl,据此写出化学方程式。
(5)H是B的同系物且相对分子质量比B大14,则H比B多一个原子团,当苯环上取代基为和时,两取代基有邻、间、对3种位置关系,当苯环上取代基为和时,两取代基有邻、间、对3种位置关系,当苯环上取代基为和时,有10种结构,则满足条件的结构共16种;其中核磁共振氢谱中有4组峰且峰面积比为3:2:2:1的结构简式为。
(6)参考F→G→I,可由和发生取代反应生成,可由与反应得到,可由氧化而来,可由在NaOH溶液中加热反应生成,据此写出合成路线。
37.(1)答案:关闭;避免空气中其他微生物进入发酵装置(或防止空气中的微生物污染);重铬酸钾溶液
解析:果酒发酵是在无氧环境下进行的,因此在青梅果酒发酵过程中,图1装置中的充气口应关闭,可用酸性重铬酸钾溶液检测有无果酒产生。
(2)答案:酵母菌;醋酸菌;20%;糖类是主要的能源物质,可为酵母菌的生长、繁殖提供能源物质,还可作为酒精发酵的原料;不会;酒精发酵是无氧环境,而醋酸发酵需要氧气,且酒精发酵与醋酸发酵的温度不同
解析:据图2可知,当初始糖浓度为20%时,酒精度及果酒感官评分均最高。
38.答案:(1)特异性识别外源DNA;剪切外源DNA
(2)①限制酶;DNA连接
②显微注射
③转录出crRNA识别视杆细胞身份基因,表达Cas酶将其剪切
解析:本题主要考查基因工程,考查学生的理解能力、获取信息的能力和综合运用能力。
(1)外源DNA整合到细菌DNA的基因组中,成为新的间隔序列,使细菌的CRISPR相关基因转录出cRNA来识别外源DNA,crRNA和外源DNA之间通过碱基互补配对相互识别,表达出的Cas酶切外源DNA,以保护细菌自身。
(2)基因工程中,获取目的基因需要使用限制酶和DNA连接酶,将视杆细胞身份基因(目的基因)与cas基因、CRISPR相关基因构建为重组载体,并将其导入模型小鼠的受精卵中,当重组CRISPR相关基因成功导入并表达后,会合成CrRNA来识别视杆细胞身份基因,Cas酶再将其剪切,避免被视网膜相关突变基因所影响,进而导致视杆细胞死亡和眼睛失明。

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