2022届高考理科综合精创预测卷 全国甲卷(Word版含答案)

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2022届高考理科综合精创预测卷 全国甲卷(Word版含答案)

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2022届高考理科综合精创预测卷 全国甲卷
可能用到的相对原子质量:O-16 Cr-52
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.大通湖水下长着茂盛的水草,湖内栖息着丰富的螺、蚌、蟹资源,其中大闸蟹是中国国家地理标志产品,大通湖大闸蟹含有丰富的蛋白质及微量元素,每100g可食部分中含人体必需氨基酸16.5mg、钙126.00mg、铁2.90mg。下列说法正确的是( )
A.大闸蟹、水草和螺蚌共同组成大通湖的生物群落
B.钙和铁都是大闸蟹生命活动所必需的微量元素
C.必需氨基酸是指必须由人体细胞合成的氨基酸
D.大闸蟹与人所含有的蛋白质种类有差异,但二者体内存在相同的氨基酸
2.身体健康才是革命的本钱,生命在于运动,提倡慢跑等有氧运动是维持身体健康和增强体质的有效措施。下列有关细胞呼吸原理和应用的叙述,正确的是( )
A.在运动过程中,产生的二氧化碳全部来自于有氧呼吸
B.葡萄糖进入线粒体氧化分解放能供肌肉细胞收缩利用
C.剧烈运动产生乳酸释放到血液中,使血浆pH明显下降
D.在慢跑过程中,NADH产生于细胞质基质和线粒体内膜
3.为研究吲哚乙酸(IAA)与脱落酸(ABA)的运输特点,某研究性学习小组用14C标记的IAA和ABA开展如图所示的实验。下列分析错误的是( )
A.若AB为茎尖切段,则琼脂块①出现较强放射性,②没有放射性
B.若AB为茎尖切段,琼脂块③④均出现较强放射性,说明ABA的运输不是极性运输
C.若AB为成熟茎切段,则琼脂块①②均无放射性
D.若①③均出现放射性,不能说明IAA与ABA的运输方式相同
4.类风湿性关节炎等自身免疫病严重危害人类健康。科研人员以小鼠为实验材料进行实验时发现Ash1l分子可以阻止炎症性自身免疫病的发生、发展,其机理是通过一系列机制抑制MAPK(参与细胞信号转导)和NF-KB(一种重要的转录调节因子)炎症信号通路及白细胞介素6(一种免疫活性物质)基因的表达。下列说法正确的是( )
A.自身免疫病的发生可能与基因缺陷导致免疫系统功能减弱有关
B.白细胞介素6有利于炎症性自身免疫病的发生,不属于免疫系统的组成成分
C.艾滋病、系统性红斑狼疮与类风湿性关节炎的发病机理相似
D.利用Ash1l治疗自身免疫病主要是通过调控基因的表达过程实现的
5.科研人员在一个远离大陆的荒岛上发现了一种昆虫(其种群的性别比例大致为1:1),研究发现其触角长短由位于性染色体上的一对等位基因D、d控制,短触角雄虫的数量远多于短触角雌虫的数量。下列推论最不可能的是( )
A.基因D、d与位于常染色体上的基因在遗传时遵循自由组合定律
B.一对短触角的雌雄个体杂交,后代可能出现长触角的个体
C.若短触角为隐性性状,该昆虫性染色体组成为XY型
D.多对短触角雌、雄个体杂交,不能判断短触角的显隐性
6.绿水青山有颜值,金山银山有价值。稻屯洼湿地改造项目是山东省泰安市东平县山水林田湖草生态保护修复工程重点项目之一,当地对稻屯洼国家湿地公园进行一体化保护和修复,退耕还湿,改善水质,根据地形地貌,分段规划,建成经济林带、观赏林带、芦竹带、荷花带等湿地长廊。下列相关说法错误的是( )
A.该地实行的一体化保护和修复工作,有利于保护生物多样性
B.适当引入本地植物可增加物种多样性,提高生态系统的稳定性
C.人类对受到严重破坏而退化的生态系统进行修复时,主要利用的是群落演替理论
D.分段建成经济林带、观赏林带、芦竹带、荷花带,体现了群落的垂直结构
7.科学防护对预防病毒感染非常重要,下列说法错误的是( )
A.制作防护服和口罩的无纺布是有机高分子材料
B.冠状病毒粒子直径约60~220 nm,介于溶液和胶体粒子之间
C.免洗手消毒液的成分活性银离子、乙醇均能使蛋白质变性
D.二氧化氯泡腾片可用于水处理
8.近日,我国科学家从中药川芎的非药用部位——茎叶中分离出某种有机物(结构如图所示),具有舒张血管作用,关于该化合物的有关叙述正确的是( )
A.其分子式为
B.可发生加成聚合反应
C.不能使酸性重铬酸钾溶液变色
D.1mol该分子可与4mol发生反应
9.用下列实验装置进行相应实验(夹持装置未画出),不能达到实验目的的是用下列实验装置进行相应实验(夹持装置未画出),不能达到实验目的的是( )
A.用图①装置除去CO气体中的CO2 B.用图②装置检査气密性
C.用图③装置收集并吸收多余的NH3 D.用图④装置进行喷泉实验
10.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.惰性电极电解溶液,两极均产生0.5mol气体时,电路中通过电子数为2
B.的溶液中,含有Na的数目等于
C.13.2gCr元素化合价为+6的中含有过氧键的数目为0.1
D.标准状况下,22.4L氟化氢中含有氢原子的数目为
11.荷兰一养鸡场因使用过量杀虫剂芬普尼产生了毒鸡蛋,芬普尼由已知周期元素组成,其分子式是,原子序数按U、T、X、Y、W、Z、 V依次增大,U在所有原子中原子半径最小,T、X、Y、W同周期且连续相邻,W在这一周期半径最小,V与W,Y与Z同主族,下列说法错误的是( )
A.这些元素都是非金属元素,它们之间不可能形成离子化合物
B.有机物中肯定有T元素,可能含有X、Y元素
C.T、X、Y、W简单氢化物稳定性依次增大
D.T既能形成高熔沸点、高硬度的单质晶体,也能形成导电的单质
12.25℃时,向溶液中滴入稀硫酸,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示,反应过程始终无气体逸出。已知:表示或。下列叙述错误的是( )
A.的的数量级为
B.在溶液中:
C.溶液显中性时:
D.温度不变时,随着硫酸的加入,始终保持不变
13.某硅燃料电池的结构如图所示,下列说法错误的是( )
A.放电时,溶液的pH保持不变
B.负极上发生的反应为
C.硅的最终氧化产物是或硅酸盐,与电解质溶液碱性的强弱有关
D.正极的C在反应过程中也可能会被消耗,一段时间后需要更换
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.电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,用于多层建筑载人或载运货物。某次电梯从地面由静止启动,加速度a与离地高度h的关系图象如图所示,则( )
A.~范围内电梯向上做匀减速直线运动
B.电梯在0~和~范围内的速度变化量相等
C.电梯在处的速度大小为
D.电梯上升的最大高度可能为
15.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
16.核污水中含有放射性物质对人体有危害,人体的甲状腺会吸收,对甲状腺造成损伤。发生衰变时会生成更稳定的,并产生一种高速粒子流X。已知的半衰期为8天。下列说法正确的是( )
A.的中子数比的中子数少 B.的结合能比的结合能大
C.4 g的经过16天后剩余2 g的 D.X的电离本领比γ射线的电离本领强
17.2021年5月15日7时18分,“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功着陆于火星。如图所示,“天问一号”首先在Ⅰ轨道上绕火星做匀速率圆周运动,轨道半径为,选定好着陆地点后在B点实施变轨进入停泊轨道Ⅱ,在火星停泊轨道Ⅱ上进入着陆窗口,随后在近火点A时实施降轨进入近火轨道Ⅲ(半径为r),随后探测器、环绕器与着陆巡视器(质量为m)开始器器分离,继而环绕器升轨返回停泊轨道。着陆巡视器运行到距离火星表面125千米高度的进入点,开始进入火星大气,并最终软着陆在火星表面。已知探测器在Ⅱ轨道上的B点的速度大小为v。火星表面的重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.“天问一号”在Ⅱ轨道上A点的速率大于在Ⅰ轨道上的速率
B.“天问一号”在B点变轨后机械能增大
C.“天问一号”在Ⅰ轨道上的周期小于在Ⅱ轨道上的周期
D.要使着陆巡视器能回到近火轨道Ⅲ,至少需要提供的能量是
18.如图,斜面体放在粗糙的水平地面上,轻绳绕过两光滑的轻小定滑轮,左端与粗糙斜面上的物块P相连,右端与小球相连,轻绳与斜面垂直。现将小球从A处由静止释放,小球在间摆动过程中,斜面体和物块P始终保持静止不动,则小球从的运动过程中,先增大后减小的力是( )
A.斜面对物块的支持力 B.斜面对物块的静摩擦力
C.地面对斜面体的支持力 D.地面对斜面体的静摩擦力
19.在光滑水平面内放置一绝缘光滑圆环轨道,一电荷量为的小环套在圆环轨道上处于静止状态。一均匀磁场垂直圆环轨道平面,方向向上,其磁感应强度随时间的变化率,已知圆环轨道的半径为R,则( )
A.俯视看带电小环沿逆时针方向运动 B.洛伦兹力对小环做正功
C.电场力对小环做正功 D.运动一周小环动能增加了
20.如图甲所示是一辆质量为1000 kg的汽车启动时,发动机的输出功率与时间的关系,已知启动后9 s时,汽车速度最大,图乙是发动机的牵引力与汽车的速度的倒数之间的关系。假设在启动过程中车受到的阻力不变,则下列说法中正确的是( )
A.段汽车做匀速运动 B.汽车的额定功率是30 kW
C.汽车的启动过程中发动机做功为 D.汽车的启动距离是6.67 m
21.如图甲所示,用轻杆吊着一质量为m、边长为L的单匝导体线框,线框电阻为R,线框置于方向垂直纸面的均匀磁场中,磁场上边界与正方形导体线框下边界平行,距离为,从某时刻开始,轻杆对线框作用力F随时间变化如图乙所示,重力加速度。以磁感应强度B垂直纸面向里为正,导体线框中电流I方向顺时针为正,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
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)如图甲所示,是某同学探究弹簧弹力大小与弹簧形变量的关系的实验装置,两水平定滑轮固定于两点,一条轻绳跨过定滑轮,左端挂上钩码,其中钩码的个数可加减,绳子右端与弹簧上端连接,弹簧竖直地固定在水平地面上,且弹簧外面套有一足够光滑、直径稍微比弹簧横截面大一些的透明圆筒,旁边竖直固定的刻度尺可以方便地读出弹簧的形变量。根据平衡时左边所挂钩码的质量就可以得到弹簧的弹力大小,或者将定滑轮上的细线撤走后,在圆筒内的弹簧上面放钩码,根据平衡条件读出此时钩码的质量和弹簧的压缩量,就可以简单方便地将力与形变量的关系作出来,如图乙所示。
(1)根据测量数据,该弹簧的劲度系数是________(保留三位有效数字);
(2)图线不过原点的原因是________________;
(3)实验时该同学所用钩码有的已经被磨损,它测出来弹簧的劲度系数与实验值相比________(填“偏大”“相等”或“偏小”)。
23.(9分)碳膜电阻是用专用设备使气态碳氢化合物在高温和真空中分解,分解出的碳均匀沉积在陶瓷圆柱体或陶瓷管的圆周表面上形成一层结晶碳膜,再根据所需的电阻值,改变碳膜厚度和螺旋刻槽螺距,然后装上铜制端帽,焊出引线,表面喷漆封装而成,碳膜电阻属于负温度系数电阻,即温度升高时其阻值减小,某研究性学习小组想精确测量一个碳膜电阻的阻值随温度变化的曲线,已知20 ℃时该电阻的阻值约为990 Ω,实验室提供如下器材。
A.电流表A(量程0.6 A,内阻约为)
B.电压表V(量程3 V,内阻为)
C.滑动变阻器(0~)
D.滑动变阻器(0~)
E.定值电阻
F.定值电阻
G.电源E(电动势为6 V,内阻约为)
H.导线若干、开关S一个
(1)实验中需要先测定该电阻在20 ℃时阻值的准确值,要求电表的示数可以从零开始变化且读数要能超过其量程的,所选的器材中滑动变阻器应选择________(填器材的符号),请帮该小组同学设计测量20 ℃时的阻值的实验电路图并画在图甲的方框中(请标注出所选器件的符号);
(2)小组同学又找来了一个最大阻值为的电阻箱和一个量程为、阻值为的毫安表G,设计了如图乙所示的电路来测量温度大于20 ℃时的阻值,测量时调节电阻箱接入电路的阻值,使毫安表的指针指在表盘中央,记录不同温度下电阻箱接入电路的阻值,则与之对应的的阻值为________。
24.(12分)如图所示,倾角为37°的光滑斜面固定在水平面上,质量分别为的两个小物块通过一根质量不计的细绳连接,绳子跨过固定在斜面顶端的定滑轮,斜面底端有一电动机以额定功率通过与斜面平行的轻绳拉动物块B沿斜面向下从静止开始做加速运动。斜面足够长,物块A始终竖直向上运动,已知物块运动的最大速度为,重力加速度,不计绳子与滑轮之间的摩擦力。
(1)求电动机的额定功率P;
(2)若电动机拉动物块B,使物块一起以加速度运动,求能维持匀变速运动的时间。
25.(20分)回旋加速器是用来加速带电粒子的装置,如图甲所示,置于真空中的金属D形盒的半径为R,两盒间距极小,在下侧D形盒圆心处放有粒子源A,匀强磁场的磁感应强度为。若被加速的粒子为α粒子,其质量为m、电荷量为,从粒子源A进入加速电场时的初速度不计,经若干次加速后,从D形盒边缘被引出。两金属盒狭缝处的加速电压U随时间t的变化关系如图乙所示,其中。粒子重力不计,粒子在电场中的加速次数等于在磁场中回旋半周的次数,加速过程中不考虑相对论效应和变化的电场对磁场分布的影响。
(1)若α粒子能从金属D形盒的边缘处被引出,则R与、加速次数n之间应满足什么条件?
(2)若被加速的是氘核,要想使氘核获得与α粒子相同的动能,请你通过分析说明,要对此回旋加速器的磁场和加速电压进行怎样的调节?
(3)实际使用中,回旋加速器的磁场与有一定差值,若在时刻α粒子第一次被加速,要实现连续m次加速,求磁感应强度B的范围(已知粒子运动周期小于)。
26.(14分)铍铜是铜合金中的“弹性之王”,具有高硬度、耐磨、耐蚀的优点,某兴趣小组设计从废旧铍铜元件(含25%BeO、71%CuS、少量FeS和)中回收金属铍和铜的工艺流程如下:
已知:铍、铝元素的化学性质相似,单质铍与氢氧化钠溶液反应生成可溶于水的。
(1)写出反应I中两个主要反应的离子方程式:___________________________________,______________________________。
(2)①从滤液C获得溶液的步骤:加入过量的_____________生成沉淀,过滤、洗涤沉淀,加入适量的盐酸溶解沉淀。
②如何从溶液获得固体:________________________________________。
(3)①滤渣B的成分包括FeS和,反应Ⅱ后生成单质硫,写出FeS发生反应的化学方程式:___________________________________________。
②若某温度下滤液D中主要的金属阳离子浓度分别为,若使完全沉淀同时减少杂质生成,需调节溶液的pH范围:________(1g2=0.3;1g3=0.5)。
{}
27.(15分)氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的化学式为,难溶于水,是制备热敏材料的原料。实验室以为原料合成该晶体的流程如图:
溶液氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体
(1)的电子式是_________。
(2)在“还原”步骤中,只用浓盐酸与反应也能制备溶液,但易生成一种有毒气体,该反应的化学方程式为___________________________________________。
(3)“转化”步骤可在如图装置(气密性良好)中进行。已知:能被氧化。
①盛装溶液的仪器名称为_______。装置B所选用的试剂是__________________。
②装置A中有孔塑料板的作用是_______________________________________________。
③药品填装完成后的实验操作是_______(填活塞“a”“b”的操作)。
(4)“转化”步骤完成后抽滤,用饱和溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,静置一段时间后得到产品。用无水乙醇洗涤的目的是___________________,检验用饱和溶液洗涤沉淀是否干净的操作是_____________________________________________________。
(5)为测定粗产品的纯度,进行如下实验:分别称量三份产品于三个锥形瓶中,每份分别用20mL蒸馏水与30mL稀硫酸溶解后,加入0.0200mol/L 溶液至稍过量,充分反应后继续滴加1%的溶液至稍过量,再用尿素除去过量,最后用0.100mol/L标准溶液分别滴定至终点,消耗标准溶液的体积如表所示。(已知滴定反应为)
序号 滴定前读数/mL 滴定终点读数/mL
第一份 0.00 19.98
第二份 1.20 22.40
第三份 1.56 21.58
粗产品中钒的质量分数为_________(假设V的相对原子质量为)。
28.(14分)随着全球气候问题的日益严重,逐步减少使用和倚靠化石燃料已成为必然趋势,的综合利用是解决温室问题的有效途径
(1)利用合成二甲醚可实现碳循环,其过程主要发生如下反应:
反应I:
反应Ⅱ:
其中反应Ⅱ分以下两步完成,
反应Ⅲ:
反应Ⅳ:
①=__________。
②某温度和压强下与足量的在一定的条件下发生上述反应,已知达到平衡时的转化率为40%,部分物质的物质的量如表:
0.06 mol 0.02 mol 0.56 mol
若反应达到平衡时容器中CO的分压(气体分压=气体总压×气体的物质的量分数),则此时该容器中的分压________,反应Ⅳ的平衡常数______________(计算结果保留两位小数)。
③经研究发现,不同反应条件下反应相同时间(未平衡)测得体系中的浓度很低,则可知活化能大小关系为反应Ⅲ__________________(填“大于”“等于”或“小于”)反应Ⅳ。
(2)将转化为乙醇也可以实现碳循环,发生反应的化学方程式为。实验测得:为速率常数,只受温度影响。该反应的常数随温度的变化的曲线如图所示,则________(填m或n)表示随温度变化的曲线,判断的理由为________________________________________。
(3)用电解法将转化为燃料是实现碳循环的另一种途径,原理如图所示。铜电极上产生的电极反应式为______________________,若阴极只产生,且生成速率相同,则相同条件下Pt电极与Cu电极上产生的与HCOOH的物质的量之比为_________。
29.(11分)无破坏植物光合速率的研究有许多方法,利用CO2吸收法某公司研究出了计算机和气体分析于一体的便携式光合作用测定仪。回答下列问题:
(1)利用测定功能,结合红外线CO2分析仪、温湿度传感器及光照传感器,可对植物的_____(写出2个)等生理作用进行指标测量和计算。
(2)利用CO2传感器测出大棚里面的CO2浓度明显低于大棚外的CO2浓度。这样会影响大棚的蔬菜产量。请你给出解决此问题的具体措施:___________________________(写出2点),提高蔬菜产量。
(3)一定强度的光下测定仪测出的CO2瞬时变化量是88mg,此数值反应的是此植物_____(填“CO2的固定量”“CO2的释放量”“CO2的生成量”或“CO2的吸收量”),由此可计算出光合速率有机物(葡萄糖)瞬时变化量是_____。
(4)菜农们常采用夜间降低大棚温度的方法提高蔬菜产量,试说明这样做的科学依据是_____。但是有一些菜农急功近利,将夜间温度降到10℃之下,其结果是大棚的蔬菜产量反而下降很多,请你分析可能的原因:____________________________________________________________。
30.(10分)图甲为某反射弧的示意图(序号表示相应的结构),图乙为图甲中⑥结构放大的示意图(字母表示相应的物质或部位)。回答下列问题:
(1)图甲中表示传出神经的是_____(填序号)。图甲所示反射弧的神经中枢位于脊髓,神经中枢的主要作用是_______________________________________________________。
(2)若在图甲中④处施加适当电刺激,则该处的膜电位会因_____而发生变化。这一刺激最终引起②的反应不属于反射,其原因是_____________________________________________。
(3)图乙中,B的形成与_____(填细胞器)直接相关。兴奋在图乙所示结构进行传递只能是单向的,原因是_____________________________________________。若在图乙所示结构处给予某种药物后,发现兴奋的传递被阻断,但检测到E处C的量与给予该药物之前相同,这说明该药物的作用机理是__________________________________________________。
31.(8分)袁隆平院士“海水稻”团队在迪拜的海水稻项目通过应用物联网、大数据、人工智能和云平台技术对沙漠盐碱地进行了数字化改造,比如可以在“地下”对根系直接施水、施肥,实现了智能化水肥循环。回答下列问题:
(1)盐碱地群落的_____是区别不同盐碱地群落的重要特征,盐碱地群落中的生物和_____相互作用共同形成盐碱地生态系统。
(2)可以通过监测害虫的_____来预测害虫种群数量的变化趋势。从能量流动角度分析,提供药品杀灭害虫的意义是________________________________________。
(3)若在该农田生态系统中生产者固定的能量约为5.0×107J·m-2·a-1,其中25%用于呼吸作用,在植物用于生长、发育和繁殖的能量中,约有35%的能量会随枯枝败叶流入_____,为了保证农作物用于生长、发育和繁殖的能量中45%的能量能够流入人类所需要的产品中,流入初级消费者的能量不能超过_____J·m-2·a-1。
(4)与传统农田生态系统相比,该农田生态系统的优势有哪些?_______________。(答出两点)
32.(10分)果蝇是遗传实验中常用的实验材料,果蝇的灰体和黑体受等位基因B、b控制,截毛和刚毛受等位基因D、d控制,两对基因独立遗传。为研究体色与刚毛性状的遗传,进行了如下实验。请回答下列问题:
杂交组合 子代性别 子代表型及数量(/个)
灰体刚毛 黑体刚毛 灰体截毛 黑体截毛
灰体刚毛雌性×灰体刚毛雄性 雌性 60 20 60 20
雄性 120 40 0 0
(1)刚毛相对截毛为_____性状,控制该性状的基因位于_____。
(2)自然种群中,灰体刚毛雄果蝇可能有_____种基因型,一个精原细胞最多可产生_____种配子,原因是____________________________________________________________。
(3)亲本的雄果蝇基因型为_____。请利用所给果蝇设计一组实验并预测结果加以验证。
______________________________________________________________________。
(4)子一代中的灰体刚毛果蝇随机交配,子二代雌果蝇中黑体刚毛的比例为_____。
(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)如图,密闭导热容器内,一定质量的理想气体从状态A开始,经历过程①、②、③又回到状态A。对此气体,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.过程②中气体的压强逐渐增大
B.过程①中气体对外界做正功
C.过程③中气体从外界吸收热量
D.状态A时气体单位时间对单位面积器壁的碰撞次数比状态B时的少
E.过程②中外界对气体做的功小于气体放出的热量
(2)(10分)如图,高为的气缸静止在水平地面上,内有一横截面积为的轻质活塞。缸口装有卡环,右侧离地高为处安装一细管阀门。阀门关闭时气缸内装有高为的水,活塞下封闭有压强为的理想气体,此时活塞静止在卡环处。现在活塞上施加恒力,打开阀门,让水缓慢流出,当活塞恰好不离开卡环时立即关闭阀门,此过程中封闭气体的温度保持不变,大气压强,活塞的厚度和摩擦均不计。
(i)求水面下降的高度;
(ii)若保持恒力不变,打开阀门,水面再下降后立即关闭阀门,对封闭气体缓慢加热,使温度达到,求封闭气体的压强。(结果保留三位有效数字)
34.【物理——选修3—4】(15分)
(1)(5分)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.彩虹由外到内顺序从红到紫,对应光的波长从长到短
B.泊松亮斑,反映了光的干涉性
C.小孔成像现象说明当孔足够小,光线经过小孔时将发生明显衍射现象,形成物像
D.白光经过棱镜后出现色散现象是因为不同颜色的光的折射率不同
E.光的偏振现象说明光是横波
(2)(10分)“消失的硬币”是一个利用了光的全反射现象的魔术,为了说明其物理原理,我们将其模型简化如图甲所示,在一个方形玻璃容器内部左侧底端放置一个大小可忽略的硬币,容器宽度,容器深度,当向容器中加入的水时,从容器右上角恰好能透过水面中点看到硬币。
(i)求水的折射率;
(ii)已知玻璃的折射率,当光线从硬币出发,从水中射入玻璃内壁后,再次从玻璃射出到空气中时,发生了全反射,光线将无法从玻璃射出,特定视角的人将无法透过玻璃观察到硬币,若要光线在玻璃与空气界面发生全反射,如图乙所示,已知玻璃杯的玻璃厚度为,求光线在从玻璃界面射向空气时恰好发生全反射时光线在玻璃内壁、外壁入射点的竖直距离。
35.[化学—选修3:物质结构与性质](15分)
福州大学徐艺军教授团队通过光催化还原,将其合成一碳化合物(等)。常见的无机非贵金属光催化还原的催化剂有等。
回答下列问题:
(1)铜元素的焰色反应呈绿色,下列三种波长为橙、黄、绿色对应的波长,则绿色对应的辐射波长为_________________。
A.577~492nm B.597~577nm C.622~597nm
(2)基态的价电子排布式为________________________________________。
(3)三种物质中碳原子杂化形式有________,催化还原的过程中可能产生,该离子的空间构型为_______________。CO可与金属镍形成四面体构型分子,CO中与Ni形成配位键的原子是_________________。
(4)NiO、FeO属于离子晶体,已知,则熔点NiO______(填“<”或“>”)FeO,原因是____________________________________________________。
(5)还是一种新型的电极材料,其晶胞结构如图。该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成,晶体中占据形成的八面体空隙,其化学式为_________
___________。该晶体的密度为____________________(列计算式)。(设为阿伏加德罗常数的数值)
36.[化学—选修5:有机化学基础](15分)
杂环化合物(Heterocyclic compounds)是数目最庞大的一类有机化合物,普遍存在于药物分子的结构之中。已知有机物G是一种杂环化合物,其合成路线如图所示:
已知:
回答下列有关问题:
(1)F中含氧官能团名称为_____________,E的分子式为_________________,FG的过程中生成了一种有机物小分子,该有机物小分子名称为_____________________。
(2)CD发生的化学反应类型是_____________,反应的化学方程式为____________
______________________________________。
(3)BE过程的目的是__________________________________________________。
(4)维生素C是有机物H的一种同分异构体,结构如图,该分子中手性碳原子的个数为______。
(5)有机物C有多种同分异构体,同时满足以下性质的同分异构体有______种。请写出该同分异构体中苯环上只有两种一氯代物的有机物结构简式:______________(任写出其中一种)。
Ⅰ.属于芳香烃化合物;Ⅱ.有2个取代基;Ⅲ.可发生银镜反应
(6)请以苯酚为原料,设计制备的合成路线(无机试剂任选):_______________________________________________________________________________。
37.[生物—选修1:生物技术实践](15分)
请回答下列有关酶应用的问题:
(1)在果汁生产中,果胶酶能提高出汁率并使果汁澄清,其原因是________________________。将果胶酶与果泥混合后,进行充分搅拌的目的是_________________________。
(2)加酶洗衣粉中的酶是用特殊的化学物质包裹的,如果将酶直接添加到洗衣粉中,酶很快会_____。为了比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果,需要控制的无关变量有___________(答出两点)。
(3)某小组用纯化后的酵母细胞与海藻酸钠溶液混合,制备了固定化酵母。在相同条件下分别接种固定化酵母与游离酵母进行酒精发酵,测定发酵液中的酒精度如图所示:
①固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在_____的技术,一般来说,酶更适合采用_____法固定化,而细胞多采用_____法固定化。
②上述实验结果表明,在发酵初期用_____发酵更具优越性,判断依据是____________________。
38.[生物—选修3:现代生物科技专题](15分)
新冠病毒主要通过其表面刺突蛋白(S蛋白)与人体细胞膜上的ACE2蛋白结合实现感染。截至2021年4月12号,中国成为全球首个能提供三种生产新冠疫苗技术路线(灭活疫苗、重组蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗)的国家。三种新冠疫苗研发途径的技术原理如下:灭活病毒疫苗是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,再通过纯化等步骤制备出相应疫苗;重组蛋白疫苗是将病毒的目标抗原基因整合到表达载体中,然后将表达载体转化到中国仓鼠卵巢细胞中,经诱导表达出大量的抗原蛋白,再通过纯化而得到的疫苗;腺病毒载体疫苗以腺病毒作为载体,将目标抗原基因重组到载体病毒基因组中得到的疫苗。回答下列问题:
(1)上述灭活病毒疫苗中的“灭活”使新冠病毒失去_____,但并不破坏该病毒的_____。
(2)制备基因蛋白疫苗和腺病毒载体疫苗均需要获取S蛋白基因,获取过程是提取新冠病毒总RNA,在_____酶的作用下合成DNA,再采用PCR技术选择性扩增出S蛋白基因。PCR技术的前提是要有一段_____,以便根据这一序列设计出特异性的引物。
(3)腺病毒载体疫苗是将S蛋白基因重组到改造后无害的腺病毒内,导入人体,在体内产生S蛋白,刺激人体产生相应抗体。改造后的腺病毒载体应具备的条件是__________
_________________________________________________________(答出2条)。与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗的优点体现在__________________________。
(4)腺病毒载体疫苗注入人体后,其发挥作用的机理是_____________________________。
答案以及解析
1.答案:D
解析:生活在一定区域中的所有生物构成生物群落,大通湖中除了大闸蟹、水草、螺和蚌,还有其他生物,所以大闸蟹、水草、螺和蚌不能组成大通湖的生物群落,A错误;钙和铁都是必需元素,但铁为微量元素,钙为大量元素,B错误;人体细胞不能合成,必须从外界环境中获取的氨基酸是必需氨基酸,而人体细胞能够合成的氨基酸是非必需氨基酸,C错误;大闸蟹与人属于不同物种,所含的蛋白质种类有差异,但二者体内可存在相同的氨基酸,D正确。
2.答案:A
解析:人和动物细胞进行有氧呼吸时,在线粒体中产生二氧化碳,而无氧呼吸只在细胞质基质中产生乳酸,不产生CO2,A正确;在细胞呼吸过程中,葡萄糖不能进入线粒体,其在细胞质基质中被氧化分解成丙酮酸,B错误;剧烈运动时,肌肉细胞虽然会进行无氧呼吸产生乳酸释放到血液,但由于血浆中存在缓冲物质,不会使血浆pH明显下降,而是维持相对稳定,C错误;在慢跑过程中,肌肉细胞进行有氧呼吸,在有氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第二阶段产生NADH,所以会在细胞质基质和线粒体基质中产生NADH,D错误。
3.答案:C
解析:若图中AB为茎尖切段,则A为形态学上端,B为形态学下端,琼脂块①和③上方的茎尖切段是正放的,琼脂块②和④上方的茎尖切段是倒放的,生长素只能由形态学上端向形态学下端运输,所以琼脂块①中出现较强放射性,②没有放射性,A正确;若琼脂块③和④中均出现较强放射性,说明ABA的运输不是极性运输,B正确;若图中AB为成熟茎切段,IAA在成熟茎切段中的运输是非极性运输,即可以在形态学上端和形态学下端之间双向运输,则琼脂块①和②应都有放射性,C错误;不同植物激素的运输方式不同,若①③均出现放射性,不足以说明IAA与ABA的运输方式相同,D正确。
4.答案:D
解析:自身免疫病是免疫系统的防卫功能过强引起的,A错误;白细胞介素6是一种免疫活性物质,属于免疫系统的组成成分,B错误;艾滋病属于免疫缺陷病,系统性红斑狼疮与类风湿性关节炎均属于自身免疫病,这三种病的发病机理不相似,C错误;题干信息显示,利用Ash1l分子治疗自身免疫病的机理包括抑制MAPK(参与细胞信号转导)和NF-KB(一种重要的转录调节因子)炎症信号通路及白细胞介素6基因的表达,推断该过程主要是通过调控基因的表达过程实现的,D正确。
5.答案:D
解析:由于D、d位于性染色体上,与位于常染色体上的基因属于位于非同源染色体上的非等位基因,在遗传时遵循自由组合定律,A正确;短触角雌雄个体杂交,子代要得到长触角,则短触角应为显性性状。据题,种群性别比例为1∶1,若短触角为显性性状,假设基因D位于Z染色体上,则短触角雄虫的基因组成有两种ZDZD、ZDZd;短触角雌虫的基因组成有一种ZDW,可见,短触角雄虫的数量远多于短触角雌虫的数量,符合题意,故若雄性个体为ZDZd,雌性个体为ZDW,可以得到长触角ZdW个体,B正确;根据B项的方法可推知,若短触角为隐性性状,假设d基因位于Z染色体上,则短触角雌性的基因型为ZdW,一个隐性基因即可表现,而短触角雄性的基因型为ZdZd,需同时具备两个隐性基因才能表现,可见短触角雌性的数量远多于雄性的数量,不符合题意(短触角雄虫的数量远多于短触角雌虫的数量),若短触角为隐性,d基因不能位于Z染色体上;假设d基因位于X染色体上,短触角雄虫(XdY)的数量远多于雌虫(XdXd)的数量,符合题意(短触角雄虫的数量远多于短触角雌虫的数量),若短触角为隐性性状,该昆虫性染色体组成为XY型,C正确;多对短触角雌、雄个体杂交,若后代出现性状分离,则短触角为显性性状;若后代未出现性状分离,则短触角很可能为隐性性状,能判断显隐性,D错误。
6.答案:D
解析:实施生态保护修复工程的目的是改善生态环境,有利于保护生物多样性,A正确。适当引入本地植物可以增加物种多样性,从而提高生态系统的稳定性,B正确。修复退化的生态系统主要利用的是群落演替理论,C正确。地形不同导致植物分布不同,属于群落的水平结构,D错误。
7.答案:B
解析:A.制作防护服和口罩的无纺布常采用聚丙烯树脂,属于合成有机高分子材料,A正确; B.冠状病毒粒子直径约60~220nm,直径大小与1~100nm有交叉,故介于浊液和胶体粒子之间,B错误; C.免洗手消毒液的成分活性银离子属于重金属离子、乙醇均能使病毒蛋白质变性,则能消毒杀菌,C正确; D.二氧化氯具有强氧化性,能够杀菌消毒,则二氧化氯泡腾片可用于水处理,D正确;答案选B。
8.答案:B
解析:该有机物的分子式为,故A项错误;该有机物含碳碳双键,可发生成聚合反应,故B项正确;碳碳双键具有还原性,可使酸性重铬酸钾溶液变色,故C项错误;该有机物中可与加成的官能团为2个碳碳双键和1个羰基,则1mol该分子可与3mol发生反应,故D项错误。
9.答案:D
解析:A.CO2是酸性气体,能和NaOH溶液反应,CO和NaOH溶液不反应,所以可用NaOH溶液洗气,故A正确;B.将长颈漏斗底部插入液体中,用止水夹夹住橡皮管,从长颈漏斗中加水,至管内形成一段水柱,水柱如果不下落,则气密性良好,故B正确;C.氨气密度小于空气,用向下排空气法收集,氨气易溶于水,吸收时要防倒吸,故C正确;D.氯气不易溶于食盐水,则图中装置不能形成喷泉实验,故D错误;所以答案选D.
10.答案:A
解析:惰性电极电解硫酸铜溶液,阳极生成氧气,阴极先生成铜,后生成氢气,两极均产生0.5mol气体时,根据阳极生成氧气的物质的量可知,电路中通过的电子数为2,A正确;在溶液中,有物料守恒关系,若,则,即的数目大于,B错误;中Cr元素的化合价为+6,根据化合价中元素代数和为零可知,中1个O显-2价,4个O显-1价,则中含有两个过氧键,13.2g的物质的量为0.1mol,过氧键的数目为0.2,C错误,标准状祝下,氟化氢不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积22.4L计算氟化氢的物质的量,D错误。
11.答案:A
解析:U在所有原子中原子半径最小,是氢元素,T、X、Y、W同周期且连续相邻,它们位于第二周期,W在这一周期半径最小,应是氟元素,则T是碳元素,X是氮元素,Y是氧元素,V与W同主族,V是氯元素,Y与Z同主族,Z是硫元素。芬普尼的分子式为。N、H、O三种元素既可形成共价化合物,也可形成离子化合物,如,A错误;有机物中一定含有碳元素,可能含有氮元素和氧元素,B正确;同一周期元素从左到右非金属性依次增大,简单氢化物稳定性依次增大,C正确;碳可形成高熔沸点、高硬度的单质金刚石和能导电的单质石墨,D正确。
12.答案:B
解析:根据图示m和n曲线上的和点,对应的分别为和,由于,故,由此可进一步推知的两步水解平衡常数,,故的数量级为,A正确;由于,故以水解为主,,B错误;溶液显中性时,根据电荷守恒得,根据物料守恒得,两式相减得,C正确;即和的乘积,故温度不变,该比值不变,D正确。
13.答案:A
解析:A.放电时,总反应为或,故溶液的pH保持不变也可能变小,A错误;
B.负极上Si发生的氧化反应,据图可知,反应为,B正确;
C.二氧化硅能否与碱反应,取决于溶液碱性的强弱;在强碱性性条件下,会生成硅酸盐;故硅的最终氧化产物是或硅酸盐,与电解质溶液碱性的强弱有关,C正确;
D.正极通氧气,可能碳与氧气反应发生损耗;故正极的C在反应过程中也可能会被消耗,一段时间后需要更换,D正确。
二.选择题
14.答案:C
解析:由图可知从0到,电梯先做加速度增大的加速运动再做匀加速运动,从到做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,电梯向上的速度不为零,仍会向上运动,则电梯上升的最大高度一定大于,AD错误;图象与横轴围成的面积表示合外力做的功除以质量,根据动能定理可知,电梯在处的速度大小为,在处的速度大小为,在处的速度大小为,所以电梯在0~和~范围内的速度变化量不相等,B错误,C正确。
15.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。
16.答案:D
解析:的中子数为的中子数为,的中子数比的中子数多1个,A错误;由于比稳定,的比结合能较大,结合能也较大,B错误;的经过16天后剩余的,C错误;根据质量数守恒和电荷数守恒可知高速粒子流X为高速电子流,其电离本领比γ射线的电离本领强,D正确。
17.答案:A
解析:从Ⅱ轨道上A点变轨到Ⅲ轨道上需要减速,选项A正确;由于“天问一号”在B点向Ⅱ轨道变轨时需要减速,所以变轨后机械能减少,选项B错误;由开普勒第三定律可知,因为,所以,即“天问一号”在Ⅰ轨道上的周期大于在Ⅱ轨道上的周期,选项C错误;由火星表面上升到Ⅲ轨道,至少需要提供在Ⅲ轨道上运动的动能、克服火星大气阻力和火星引力做的功,因而需要提供的最少能量应大于,选项D错误。
18.答案:D
解析:小球从的运动过程中,结合机械能守恒定律、牛顿第二定律和受力分析可知轻绳的拉力T先增大后减小,设物块的质量为m,斜面体的质量为M、倾角为θ,对物块受力分析可知斜面对物块的支持力为,斜面对物块的静摩擦力为,则先减小后增大,不变,AB错误;对斜面体和物块P整体受力分析可知地面对斜面体的支持力,地面对斜面体的静摩擦力,则先减小后增大,先增大后减小,C错误,D正确。
19.答案:CD
解析:根据楞次定律可知,俯视看绝缘光滑圆环轨道产生的感应电场的方向为顺时针方向,俯视看带正电的小环在感应电场作用下沿顺时针方向运动,选项A错误;洛伦兹力方向与速度方向垂直,则洛伦兹力对小环不做功,电场力对小环做正功,选项C正确,B错误;由法拉第电磁感应定律知,在绝缘光滑圆环轨道处产生的电场沿轨道一周的电势差为,设运动一周小环动能增加了,由动能定理得,所以,选项D正确。
20.答案:BD
解析:由题图乙知,汽车在段受到的牵引力不变,做匀加速直线运动,A错误;由得到,所以段图线的斜率就是汽车的额定功率,即,B正确;从题图甲中知道,汽车整个启动过程9 s时间内牵引力做功的大小为题图甲中图线与坐标轴围成的面积,即,C错误;在汽车的启动过程中,由动能定理有,由题图乙知汽车最大速度为,所以阻力的大小为,联立解得汽车启动距离约为6.67 m,D正确。
21.答案:AC
解析:设竖直向下为正方向,对线框进行受力分析有,解得。根据轻杆作用力F随时间变化关系,线框所受安培力竖直向上,均匀增大,并且初始安培力等于零。根据法拉第电磁感应定律,,根据安培力公式,当I大小不变时,定值,当时间t均匀增大时,电流不变,则磁场强度B均匀增大,线框有离开磁场趋势,安培力竖直向上,选项AC正确;由题图B可知,当时B为0,则F一定不能为0,选项B错误;当电流方向突变但大小不变时,只要相同时刻磁场方向也突变,保持的大小为定值,则能得到题图乙的图像,选项D正确。
22.答案:(1)21.4 N/m(21.0~23.0 N/m)
(2)弹簧本身有质量,受弹簧重力的影响
(3)偏小
解析:(1)由胡克定律可知图线的斜率表示弹簧的劲度系数的倒数,所以有,得到。
(2)因为弹簧是竖直固定的,其本身有质量,受重力的影响,所以作出的图线不过原点。
(3)所用钩码有磨损,其实际质量变小,故对应作出的图线的斜率应更小,由知,测得弹簧的劲度系数偏小。
23.答案:(1);如图所示
(2)
解析:(1)要求电表示数从零开始变化,则需采用分压接法,为了便于调节,滑动变阻器应选用最大阻值较小的,由于的阻值较大,且要求电表读数超过其量程的,根据题给条件可选择定值电阻R与并联,两者并联之后的阻值约为,由于,则电流表应外接。
(2)根据图乙中电路可知,当毫安表的指针指在表盘中央时,通过毫安表的电流为零,即毫安表两端电势差为零,此时有,解得。
24.答案:(1)700 W
(2)3.5 s
解析:解:(1)设速度最大时发动机牵引力为,此时物块间的绳子拉力为,当速度最大时,的加速度均为零。对物块A受力分析有
对物块B受力分析有
电动机功率
联立解得
(2)设维持匀变速度直线运动的时间为t。最大速度为,此时牵引力为,两物块之间绳子拉力为
联立解得
25.答案:(1)α粒子在D形盒内做圆周运动的轨迹半径达到最大时被引出,设此时的速度为v,有
可得
(2)α粒子在回旋加速器中获得的能量为
将α粒子换成氘核,有
可得
由可知,加速电压随时间t变化的周期应为原来的
所以,需将磁感应强度调节为原来的倍,加速电压随时间t变化的周期调节为原来的
(3)设磁感应强度大小为B时,α粒子做圆周运动的周期为,又,则在连续加速次后即将进行第m次加速的时刻为
①当磁感应强度B偏小时,大于T,要实现连续m次加速,则加速时间不能超过

可得
解得
②当磁感应强度B偏大时,小于T,要实现连续m次加速,则加速时间不能小于

可得
解得
因此,磁感应强度B的范围为
26.答案:(1)(2分);(2分)
(2)①氨水(2分);②在HCl气流中蒸发结晶(2分)
(3)①CuS(2分);(2分);②(2分)
解析:(1)根据工艺流程图分析知,滤液A溶质为和少量剩余NaOH,与过量盐酸反应,离子方程式为。
(2)①Be、Al元素化学性质相似,故向滤液C中加入过量的氨水可最大程度生成沉淀。②是强酸弱碱盐,在溶液中会发生水解,使溶液呈酸性,则要从溶液中得到固体,应在HCl气流中蒸发结晶。
(3)①CuS、FeS不溶于NaOH,故滤渣B为CuS、FeS;反应物FeS中转化为单质S,转化为,中被还原为,根据化合价升降法进行配平,反应的化学方程式为。②根据溶度积常数最先沉淀,沉淀完全时,溶液的pOH为6.7,即pH为7.3;开始沉淀时,pH为8,故范围。
27.答案:(1)(1分)
(2)(2分)
(3)①分液漏斗(1分);饱和溶液(1分);②承载固体反应物()并控制反应的发生与停止(或反应速率)(2分);③打开活塞a数分钟后,再打开活塞b(2分)
(4)洗去固体表面的水和(2分);取最后一次洗涤液于试管中,加入适量硝酸酸化的溶液,若不产生白色沉淀,则证明洗涤干净(2分)
(5)(2分)
解析:(1)的结构中H与N以单键相连,N与N以单键相连,所以电子式为。
(2)浓盐酸与反应生成,V元素化合价降低,根据氧化还原反应规律,氯元素化合价升高,有氯气生成,反应的化学方程式是。
(3)①A中制得的二氧化碳混有氯化氢气体,装置B中的试剂应是除去二氧化碳气体中HCl气体的饱和溶液。②装置A中盐酸与碳酸钙块状固体反应生成二氧化碳和水,有孔塑料板的作用有1.承载固体反应物;2.控制反应的发生与停止(提示:关闭活塞a即可使固体与稀盐酸分离,从而使反应停止)。③已知能被氧化,故装置中不能有空气,所以反应前先通入数分钟排除装置中的空气,避免产物被氧化,所以实验操作是先打开活塞a数分钟后,再打开活塞b。
(4)选择饱和碳酸氢铵的原因是其可以抑制氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体的溶解,减少固体流失;用无水乙醇洗涤是为了洗去固体表面的水和,乙醇具有挥发性,能最大程度减少杂质的存在;检验第一次沉淀洗涤干净即检验是否存在,操作是:取最后一次洗涤液于试管中,加入适量硝酸酸化的溶液,若不产生白色沉淀,则证明洗涤干净。
(5)由表格数据可知,第二份误差较大,应舍去,用0.100mol/L标准溶液分别滴定至终点,平均消耗标准溶液的体积为20.00mL,根据题干信息,氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体被氧化为,再用0.100mol/L标准溶液滴定,发生发应,则根据质量守恒定律有,则,粗产品中钒的质量分数为。
28.答案:(1)①(2分);②0.3Mpa(2分);24.89(2分);③大于(1分)
(2)m(1分);由于该反应为放热反应,升高温度平衡常数的数值减小,而平衡常数,则增大的少,即温度升高过程中数值变化量小(2分)
(3)(2分);4:1(2分)
解析:(1)①由盖斯定律知,。②与足量的反应,达到平衡时的转化率为40%,即消耗0.4mol,容器中剩余的的物质的量为0.6mol,生成的CO为0.02mol,由于气体的分压之比等于物质的量之比,故此时该容器中的分压0.3MPa;生成0.02 mol CO消耗0.02mol,生成0.06 mol消耗0.06 mol ,则剩余的0.32mol生成0.16 mol ,则容器中的分压的分压的分压,即。③由于未平衡时,不同反应条件下反应相同时间(未平衡)测得体系中生成的的浓度比较小,说明生成所需的活化能比较大,即反应Ⅲ的活化能大于反应Ⅳ的活化能。
(2)平衡时,可导出,由于该反应为放热反应,温度升高时化学平衡向逆反应方向移动,速率常数随温度升高而增大,即平衡常数的数值减小,而根据平衡常数与的关系可知,增大得少,即温度升高过程中,的变化量小,即m为随温度变化的曲线。
(3)阴极上生成的电极反应式为;根据电子转移的关系以及产物的物质的量相等可知,生成物质的量均为1mol、CO和HCOOH,电路中转移的电子数为16mol,即相同条件下Pt电极与Cu电极上生成与HCOOH的物质的量之比为4:1。
29.(除标注外,每空2分,共11分)
答案:(1)光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等
(2)使用固体CO2气肥、CO2发生器;燃烧秸秆或天然气沼气、自然通风;施用有机肥、采用有机物发酵法、微生物秸秆转化、大棚-家畜家禽饲养结合等(可以提供CO2即可)
(3)CO2的吸收量(1分);60mg
(4)夜间适当降温,降低了呼吸作用强度,有利于有机物积累;降温程度过大影响植物对矿质元素的吸收,进而影响光合作用;影响夜间某些有机物合成(合理即可)
解析:(1)从测定仪的功能可以推测出,植物存在有CO2的变化情况,CO2的变化与呼吸作用和光合作用有关,温度传感器可以感受环境或者生物体的温度变化,温度影响酶的活性,对整体代谢活动都有影响,湿度传感器感受到水分的变化,与植物的蒸腾作用有关,光照是影响光合作用的主要因素,综上可以推测,仪器可以测量和计算植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理指标。(2)补充环境中的CO2方法有很多,短期起效的方法有使用固体CO2气肥、CO2发生器、干冰,利用稀硫酸和碳酸氢铵化学反应,燃烧秸秆或天然气沼气等,自然通风。长期慢效的方法有施用有机肥,采用有机物发酵法、微生物秸秆转化,大棚-家畜家禽饲养结合,以及其他可以提供CO2的方法。(3)一般而言,在一定光照强度下,植物的光合作用强度大于呼吸作用强度,这时所测得的CO2瞬间变化量应当是植物从外界环境中吸收来的CO2的变化量;依据光合作用反应表达式,植物吸收了88mg的CO2(反应物),意味着产生了60mg葡萄糖,具体计算过程为
(4)植物新陈代谢的基础是光合作用和呼吸作用,提高产量可以通过加快光合作用速率,适当地降低呼吸作用速率,达到提高有机物的积累量的目的;呼吸作用为各项生命活动提供能量,呼吸作用强度过低会影响植物对矿质元素的吸收,进而影响光合作用,呼吸作用强度过低还会影响夜间某些有机物的合成。
30.(除标注外,每空1分,共10分)
答案:(1)⑤;接受传来的兴奋随之产生兴奋,并对传入的信息进行分析和综合(2分)
(2)钠离子(Na+)大量内流;未经过完整的反射弧
(3)高尔基体;神经递质(存在于突触小体内)只能由突触前膜释放,作用于突触后膜(2分);抑制了突触后膜上G(神经递质受体)与C(神经递质)的结合(2分)
解析:(1)根据图甲中的神经结构和突触结构可知,⑤表示传出神经。在反射弧中,神经中枢能够接受传来的兴奋随之产生兴奋,并对传入的信息进行分析和综合。(2)若在神经纤维某处施加适当电刺激,钠离子(Na+)将大量内流引起该处的电位由外正内负变成外负内正。反射活动需要经过完整的反射弧来实现。(3)由图乙可知,B代表突触小泡,其形成与高尔基体直接相关。兴奋从一个神经元传递到另一个神经元的过程中,神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在突触处的传递是单向的。若在突触处给予某种药物后,突触间隙(E)中神经递质(C)的量与给予该药物之前相同,说明该药物不影响神经递质的释放,其可能通过抑制神经递质和突触后膜上相应受体的结合,从而阻断神经冲动的传递。
31.(除标注外,每空1分,共8分)
答案:(1)物种组成;其所生活的无机环境
(2)年龄组成;调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分
(3)分解者;7.5×106
(4)对农作物进行精准施肥,避免肥料的浪费;合理灌溉可以减少水资源的浪费等(2分,合理即可)
解析:(1)根据教材知识可知,盐碱地群落的物种组成是区别不同盐碱地群落的重要特征,盐碱地群落中的生物和其所生活的无机环境相互作用共同形成盐碱地生态系统。(2)监测害虫的年龄组成可以预测其种群数量的变化趋势,进而适时消灭害虫,而消灭害虫的意义则是调整能量流动关系,使能量流向对人类最有益的部分。(3)植物的枯枝败叶最终被分解者分解,农作物的同化量中除了经呼吸作用散失外,其余的能量均用于自身的生长、发育和繁殖,这一部分的能量一部分最终流向分解者,一部分流向下一营养级,还有一部分将被人类使用。为了保证农作物用于生长、发育和繁殖的能量中45%的能量能够流入人类所需要的产品中,流入初级消费者的能量不能超过5.0×107×(1-25%)×(1-35%-45%)=7.5×106(J·m-2·a-1)。(4)由题可知,该农田生态系统可以在“地下”对根系直接施水、施肥,从而减少肥料和水资源的浪费等。
32.(除标注外,每空1分,共10分)
答案:(1)显性;X、Y染色体的同源区段
(2)6;4;减数分裂Ⅰ前期同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生染色体互换
(3)BbXdYD;让亲代雄果蝇与子代黑体截毛雌果蝇杂交,统计子代的表型及比例,子代中灰体截毛雌果蝇∶黑体截毛雌果蝇∶灰体刚毛雄果蝇∶黑体刚毛雄果蝇=1∶1∶1∶1(2分)
(4)1/12(2分)
解析:(1)由思路分析可知,刚毛对截毛为显性性状,相关基因位于X、Y染色体同源区段。(2)灰体对黑体和刚毛对截毛均为显性性状,故灰体刚毛雄果蝇的基因型可能为BBXDYD、BBXDYd、BBXdYD、BbXDYD、BbXDYd、BbXdYD,共6种;一个精原细胞正常情况最多只能形成两两相同的四个配子,但是在减数分裂Ⅰ前期时,如果同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生染色体互换,基因型为BbXDYd的精原细胞则可以产生四种不同类型的配子。(3)根据以上分析,亲本雄果蝇基因型为BbXdYD;验证未知个体的基因型一般选用测交,因此可以将该雄果蝇与子代黑体截毛雌果蝇(bbXdXd)杂交,预期结果为,子代中表型及比例为灰体截毛雌果蝇∶黑体截毛雌果蝇∶灰体刚毛雄果蝇∶黑体刚毛雄果蝇=1∶1∶1∶1。(4)子一代灰体刚毛个体相关基因型中灰体基因型及比例为BB∶Bb=1∶2,雄果蝇关于刚毛性状的基因型及比例为XdYD:XDYD=1∶1,雌果蝇关于刚毛性状的基因型都为XDYd,子二代中黑体的比例为2/3×2/3×1/4=1/9,雌果蝇中刚毛的比例为1-1/2×1/2=3/4,所以子二代雄果蝇中黑体刚毛的比例为1/9×3/4=1/12。
33.答案:(1)BCE
(2)(i)恒力产生的压强
当活塞恰好不离开卡环时封闭气体的压强
根据玻意耳定律有
解得
(ii)分析可知,放水后活塞下移
当活塞恰好回到卡环处时,设封闭气体的温度为t,根据盖-吕萨克定律有
其中
解得
由于后继续加热,封闭气体做等容变化,根据查理定律有
其中
解得
解析:(1)过程②中,根据理想气体状态方程可知气体压强不变,A错误;过程①中,气体体积增大,气体对外界做正功,B正确;过程③中,气体体积不变,对外界不做功,气体温度升高,内能增大,根据热力学第一定律可知,气体从外界吸收热量,C正确;状态A与状态B气体温度相同,在状态B时气体体积大,则压强小,单位时间对单位面积器壁的碰撞次数少,D错误;过程②中,气体体积减小,外界对气体做功,气体温度降低,内能减小,根据热力学第一定律可知,外界对气体做的功小于气体放出的热量,E正确。
34.答案:(1)ADE
(2)(i);(ii)
解析:(1)彩虹的产生是因为复色光遇到空气中的小水滴发生折射造成的,红光波长最长,折射率最小,所以偏折最小,紫光波长最短,折射率最大,偏折最大,A正确;泊松亮斑,反映了光的衍射性,B错误;小孔成像利用的是光沿直线传播,并不是光的衍射,C错误;复色光进入棱镜后,由于棱镜对各种频率的光具有不同的折射率,各种色光的传播方向有不同程度的偏转,因而在离开棱镜时就各自分散,D正确;因为只有横波才会出现偏振现象,而光能出现偏振现象,说明光是横波,E正确。
(2)(i)设光线穿过水面时入射角为α,折射角为β,根据几何关系有
联立解得
(ⅱ)设临界角为γ,因为发生了全反射,所以折射角,
根据折射定律
联立解得
35.答案:(1)A(1分)
(2)(1分)
(3)(2分);平面三角形(2分);C(2分)
(4)(1分);,则NiO的晶格能小于FeO,故熔点NiO(5)(2分);(2分)
解析:(1)红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的波长逐渐减小,绿色对应辐射波长为577~492nm。
(2)基态Cu的价电子排布式为,则的价电子排布式为。
(3)分别为双键碳、单键碳、单键碳,则碳原子的杂化形式分别为,即三种物质中碳原子的杂化形式有;的中心原子C的价层电子对数为,即C的杂化形式为,则该离子的空间构型为平面三角形;CO中O原子与C形成一个反馈键,与Ni形成配位键的原子为C。
(4)NiO、FeO均由离子键构成,属于离子晶体,已知,电荷数相同,离子半径越大,晶格能越小,则NiO的晶格能小于FeO,故熔点NiO(5)晶胞结构分析,1个晶胞中含有Cu的个数为,CO的个数为4×4=16,O的个数为4×8=32,即化学式为;晶胞的密度=,其体积,1个晶胞中含有的物质的量为,则其质量为。则晶胞的密度为。
36.答案:(1)硝基、酯基(2分);(1分);甲醇(1分)
(2)硝化反应(取代反应)(1分);(2分)
(3)保护氨基(1分)
(4)2(1分)
(5)12(2分);(或或或)(任写一种即可)(2分)
(6)(2分)
解析:合成路线如下,。
(1)F中含氧官能团名称为硝基、酯基;E的分子为;FG过程中,还生成有机物甲醇。
(2)由合成路线可知,CD发生的反应类型为硝化反应(取代反应),反应的化学方程式为。
(3)BE过程的目的是保护氨基。
(4)维生素C中手性碳原子的个数为2。
(5)符合I、Ⅱ、Ⅲ条件的C的同分异构体有12种:2个取代基共有4种组合,可能为和和和和—CHO,在苯环上按邻、间、对三种位置排布共有4×3=12种。该同分异构体苯环上只有两种一氯代物,说明2个取代基处于对位,则以下4种符合,
37.(除标注外,每空2分,共15分)
答案:(1)果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层;使反应物与果胶酶充分接触
(2)失去活性(失活);洗衣粉的用量、被洗涤的衣物量和衣物质地、污染物的性质和量、洗涤时间、洗涤方式等(答出两点即可)
(3)①一定空间内(1分);化学结合法和物理吸附;包埋(1分);②固定化酵母(1分);固定化酵母在发酵初期产生酒精速率快
解析:(1)果胶酶能分解果胶,瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得更容易,而果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,也使得浑浊的果汁变得澄清。在用果胶酶处理果泥时,可进行搅拌处理,使反应物与果胶酶充分接触。(2)很多因素会影响酶的活性,如果将酶直接添加到洗衣粉中,过不了多久,酶就会失活。在比较加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果实验中,洗衣粉的用量、被洗涤的衣物量和衣物质地、污染物的性质和量、洗涤时间、洗涤方式等均属于无关变量,需要保持相同且适宜。(3)①固定化酶利固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,一般来说,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定化,而细胞多采用包埋法固定化。②据图分析,固定化酵母在发酵初期产生酒精速率快,产量高,因此在发酵初期用固定化酵母发酵更具优越性。
38.(除标注外,每空2分,共15分)
答案:(1)感染性;抗原结构
(2)逆转录;已知S基因的核苷酸序列
(3)具有一个至多个限制酶切割位点、能自我复制(或具有标记基因);持续表达抗原,免疫应答持久
(4)腺病毒能够将S蛋白基因转化到受体细胞中,并在受体细胞中表达出S蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答(3分)
解析:(1)由材料信息可知,灭活病毒疫苗是用各种理化方法灭活病原微生物及其代谢产物,使其丧失感染性。作为疫苗,要保留有抗原性,能激发体内的特异性免疫,所以并不破坏该病毒的抗原结构。(2)遗传信息从RNA传递到DNA的过程称为逆转录,需要逆转录酶的催化。PCR技术的前提条件是要有一段已知目的基因(S蛋白基因)的核苷酸序列,以便根据这一序列设计出特异性的引物。(3)基因工程中载体应具备的条件有:能自我复制;有一个至多个限制酶切割位点;具有标记基因;能在受体细胞中稳定存在;不影响宿主细胞的生命活动等。与重组蛋白疫苗相比,腺病毒载体疫苗的优点体现在由于抗原基因在宿主细胞内能持续表达出抗原(即S蛋白),腺病毒载体疫苗一次接种即可获得长期免疫力,免疫应答更持久。(4)腺病毒载体疫苗注入人体后,其发挥作用的机理是重组腺病毒能够将S蛋白基因转化到受体细胞中,并在受体细胞中通过转录、翻译过程表达出S蛋白,作为抗原引起人体的免疫应答。

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