2024高考压轴卷——理综(全国甲卷)(含解析)

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2024高考压轴卷——理综(全国甲卷)(含解析)

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2024 全国甲卷压轴卷
理科综合
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证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,用铅笔把答题卡上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。
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.细胞是多种元素和化合物构成的生命系统,下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是( )
A. ATP不仅是细胞生命活动的直接能源物质,还是合成DNA、RNA的原料
B. 剧烈运动会消耗大量能量,蔗糖等糖类可直接进入人体细胞内补充能源
C. 生物界可发生以DNA为模板合成RNA、不能以RNA为模板合成DNA的过程
D. 胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程中,离不开生物膜上磷脂和蛋白质分子的运动
2.医用葡萄糖可在高温高压条件下用盐酸催化淀粉水解生产,也可用酶来水解淀粉生产。与前者相比,酶法生产的优越性主要体现在
A.酶是活细胞产生的有机物 B.酶对底物的催化更彻底
C.酶能降低化学反应活化能 D.酶的作用条件比较温和
3.慢性腹泻会造成人体低渗性脱水。低渗性脱水是由于电解质(主要是Na+)丢失比例大于水分丢失比例所致。据此推断,低渗性脱水初期不会出现
A.细胞外的水向细胞内转移,细胞内液容量增加
B.渗透压感受器兴奋,传至下丘脑会产生明显渴觉
C.细胞外液Na+浓度降低,影响神经元的动作电位
D.抗利尿激素的分泌和释放减少,尿的产生量会增加
4.“同域共存”是指一些生物生存在同一个区域,由于竞争关系而导致对环境的需求发生错位的现象,譬如共同生活在贵州省境内狮溪江段的峨眉后平鳅和西昌华吸鳅,因消化系统的消化能力不同实现了同域共存。下列不属于同域共存机制的是( )
A. 黄鹂在林冠层栖息,红腹锦鸡在林下层生活
B. 某海岛上生活的两种安乐蜥,具有不同的摄食方式
C. 某种蝉的幼虫生活在地下土壤中,成虫生活在地表树上或草丛中
D. 不同温度喜好的蜥蜴,选择不同阳光照射度的灌木栖息
5.FOXNI基因在胸腺和皮肤中选择性表达,其转录因子对于胸腺上皮分化和功能性胸腺的形成是必要的。FOXN1基因突变患者的胸腺功能缺失。下列分析错误的是( )
A. FOXN1基因表达时,终止密码子不编码氨基酸
B. FOXNI基因突变一般会改变其mRNA的碱基序列
C. FOXN1基因突变患者可能会丧失部分细胞免疫功能
D. FOXN1基因突变患者的体液免疫功能正常
6.5-羟色胺(5-HT)是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子,抑郁症患者的5-HT水平较低。释放的5-HT发挥作用后,部分5-HT被膜上的5-HT转运体重吸收进入突触前神经元。氟西汀是一种抗抑郁药物,能抑制5-HT转运体的功能。下列分析正确的是( )
A. 5-HT以胞吐的方式释放,发挥作用后即被降解
B. 5-HT转运体位于突触前膜上,能识别并转运5-HT
C. 氟西汀是通过促进5-HT的释放来改善抑郁症状的
D. 5-HT作用于突触后膜的受体后,会引起大量内流
7.化学与工农业生产、科学技术和日常生活密切相关。下列说法错误的是
A. 食盐中添加的、奶粉中添加的维生素属于营养强化剂
B. 控制含N、P元素污水任意排放,可避免出现水华、赤潮等水体污染
C. 丹霞地貌的岩层因含磁性氧化铁而呈红色
D. 通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是
A. 标准状况下,22.4LCH4和44.8LCl2在光照下充分反应后分子数为3NA
B. 醋酸溶液中溶解0.1mol醋酸钠固体后,醋酸根离子数目不可能为0.1NA
C. 1molHClO中H-Cl键个数为NA
D. 向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1molFe2+被氧化时,转移的电子数为NA
9.化合物Z是一种治疗糖尿病药物的重要中间体,其结构如图所示。下列有关该化合物的说法正确的是
A. 分子式为C13H14O5
B. 能发生氧化反应和消去反应
C. 苯环上的一氯代物为3种
D. 1molZ最多可与3molNaOH反应
10.已知甲、乙、丙、丁、戊是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,它们的最外层电子数之和是27,甲和丁、乙和戊同主族,甲和乙同周期且相邻。下列说法错误的是
A.简单离子还原性强弱顺序:乙 > 戊 > 丁
B.简单离子半径大小顺序:甲 > 乙 > 丙
C.氢化物的稳定性不一定是:甲 > 丁
D.甲和丙可形成既含共价键又含离子键的离子化合物
11.通过下列实验操作和实验现象得到的实验结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将足量稀硝酸和Na2CO3溶液反应产生的气体通入Na2SiO3溶液中 Na2SiO3溶液中产生白色胶状沉淀 非金属性:N > C > Si
B 将SO2通入酸性KMnO4溶液 酸性KMnO4溶液紫色褪去 SO2具有漂白性
C 压缩某一盛有NO2气体的容器体积 容器中气体的颜色先加深,然后略变浅 容器中存在平衡:2NO2(g)N2O4(g)
D 将乙醇蒸气通过灼热的CuO粉末 黑色粉末变红,并闻到刺激性气味 CuO作为催化剂,使乙醇转化为乙醛
12.浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池,理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。图1为浓差电池,图2为电渗析法制备磷酸二氢钠,用浓差电池为电源完成电渗析法制备磷酸二氢钠。下列说法正确的是
A. 电极Ag(II)的电极反应式为:Ag-e-=Ag+
B. 电渗析装置中膜a、b均为阳离子交换膜
C. 电渗析过程中左室中NaOH浓度增大,右室H2SO4的浓度减小
D. 电池从开始到停止放电,理论上可制备2.4gNaH2PO4
13.常温下,AgCl(白色)与(砖红色)的沉淀溶解平衡曲线如图所示,,,或。下列说法错误的是
A.
B. 区域Ⅰ只存在AgCl沉淀,区域Ⅱ只存在沉淀
C. 向、均为0.1mol/L的混合溶液中逐滴加入稀硝酸银溶液,先析出AgCl沉淀
D. 反应的平衡常数K为
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,有选错或不答的得0分。
14.游乐场的摩天轮如图,摩天轮运转时在竖直面内做匀速圆周运动,游客坐在座舱中与座舱保持相对静止且座舱及乘客可视为质点。在摩天轮运转过程中,下列说法正确的是(  )
A. 游客的速度始终保持不变
B. 游客受到的合力始终为零
C 游客向上运动时先超重后失重,向下运动时先失重后超重
D. 游客运动到最高点和最低点时既不超重也不失重
15.奥斯特利用如图所示实验装置研究电流的磁效应。将一个可在水平面内自由转动的小磁针放在南北方向水平放置的白金丝导线正下方,导线两端与一伏打电池相连。接通电源前,小磁针在地磁场作用下处于稳定状态。接通电源后,小磁针偏转角后达到稳定状态。若导线中电流在小磁针处产生的磁场磁感应强度大小为,小磁针处地磁场磁感应强度的水平分量大小为,则
A.
B.
C.
D.与的大小关系无法确定
16.如图为美国物理学家密立根测量金属的遏止电压与入射光频率的实验图像,该实验证实了爱因斯坦光电效应方程的正确性,并且第一次利用光电效应实验测定了普朗克常量h。若该图线的斜率和纵截距的绝对值分别为k和b,电子电荷量的绝对值为e,则普朗克常量h可表示为
A.k
B.ek
C.b
D.eb
17.中国在2030年之前将实现载人登月。假设质量为m的飞船到达月球时,在距离月面的高度等于月球半径的处先绕着月球表面做匀速圆周运动,其周期为,已知月球的自转周期为,月球的半径为R,引力常量为G,下列说法正确的是( )
A. 月球两极的重力加速度为
B. 月球的第一宇宙速度为
C. 当飞船停在月球赤道的水平面上时,受到的支持力为
D. 当飞船停在月球纬度60°的区域时,其自转向心加速度为
18.某小型水电站发电、输电的简易模型如图所示。已知水轮机叶片的转速为每秒n转,水轮机带动发电机线圈转动,发电机线圈面积为S,匝数为N,匀强磁场的磁感应强度大小为B。水电站经过原、副线圈匝数比为1:4的理想变压器给定值电阻R供电。滑片P的初始位置在副线圈的最上端,发电机线圈电阻的阻值为r,定值电阻R的阻值为。则
A.当滑片P在初始位置时,变压器的输出电压为
B.当滑片P在初始位置时,变压器的输出电压为
C.将滑片P缓慢向下滑动的过程中,R消耗的功率一直增大
D.将滑片P缓慢向下滑动的过程中,R消耗的功率先增大后减小
19.如图为地理教科书上的等高线图,图中数字的单位是米。现将该图看成一个描述电势高低的等势线图,图中数字的单位是伏特,a、b、c为电场中的三个点。则
A.a点的电场强度小于b点的电场强度
B.a点的电场强度方向垂直于该点所在等势线向右
C.一正电荷从a点运动到c点,电场力做负功
D.一正电荷在a点的电势能大于在c点的电势能
20.若规定无限远处的电势为零,真空中点电荷周围某点的电势φ可表示为φ=k,其中k为静电力常量,Q为点电荷的电荷量,r为该点到点电荷的距离。如图所示,M、N、C是真空中三个电荷量均为+Q的固定点电荷,M、N、C连线构成一等边三角形且边长L,D是三条边中垂线的交点。已知静电力常量为k,规定无限远处的电势为零。则下列说法正确的是(  )
A. O、A、B三点场强相等
B. 场强EA
C. 电势φA:φD=(2+4):9
D. 在D处放置一负电荷q,其电势能Ep
21.如图(a),轿厢内质量为0.5 kg的物块的右边被一根轻弹簧用1.2 N的水平拉力向右拉着且保持静止,物块与轿厢水平底面间的动摩擦因数为0.3。时,轿厢在竖直轨道作用下由静止开始运动,轨道对轿厢竖直向上的作用力F的大小随时间t的变化如图(b)所示,时,物块恰好相对轿厢底面滑动。轿厢和厢内物块的总质量为500 kg,重力加速度大小取,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则
图(a) 图(b)
A.时,轿厢的加速度大小为2.4 m/s2
B.时,轨道对轿厢的作用力大小为4 000 N
C.时,轿厢的速度大小为10 m/s
D.物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中,物块在水平方向上做匀加速直线运动
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)
某实验小组用如图所示的装置验证在圆周运动中的动能定理,铁架台上固定着拉力传感器。一小钢球(可视为质点)用不可伸长的轻绳悬挂在拉力传感器的下端,拉力传感器可记录小钢球在摆动过程中各时刻受到的拉力大小。将小钢球拉至A点,用刻度尺量出轻绳的长度L以及拉到A点时小钢球到拉力传感器下端的竖直高度H,释放小钢球,小钢球在竖直平面内来回摆动,记录拉力传感器的最大示数F和此时小钢球的位置O点。已知小钢球的质量为m,当地重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)拉力传感器的最大示数F_______(填“大于”“小于”或“等于”)小钢球的重力mg。
(2)小钢球从A点运动到O点的过程中,合外力对小钢球做的功为_______(用题中所给物理量的字母表示)。
(3)小钢球从A点运动到O点的过程中,小钢球动能的变化量为_______(用题中所给物理量的字母表示)。
(4)在误差允许范围内,合外力对小钢球做的功和小钢球动能的变化量近似相等,则可验证动能定理成立。
23.(9分)
提供有下列器材,用于测量电源的电动势和内阻:
①待测电源(电动势小于3V)
②电压表(量程3V,内阻约3kΩ)
③电阻箱R(0~999.9Ω)
④定值电阻
⑤开关
⑥导线若干
甲、乙两同学分别设计了如图a和图b所示的电路。
(1)某次实验中电阻箱的情况如图所示,则其接入电路的电阻为___________Ω;
(2)若图a和图b电阻箱接入电路的电阻均为(1)中所读的阻值,电压表的示数分别为Ua和Ub,则它们的大小关系Ua___________Ub(选填“>”、“=”或“<”);
(3)两同学分别根据电阻箱和电压表的读数R和U,通过建立合适的坐标系,通过图像处理数据得出了电动势和内阻的值。某同学根据图a实验测得的电压表的示数U和电阻箱的读数R,作出了如图所示图线,则所测得的电动势E1=___________,内阻r1=___________。(结果均保留2位有效数字)。由于电压表的内阻不是无穷大,该同学所测得的电动势___________(选填“>”、“=”或“<”)真实值。
24.(12分)
在一次救援中,消防员利用如图(a)所示的三脚架对井底的被困人员进行施救,将三脚架简化为如图(b)所示的模型。在前2 s的过程中,被困人员通过吊绳从井底开始竖直向上做初速度为零的匀加速直线运动,这段时间被困人员被提升了2 m。已知被困人员的质量为60 kg,吊绳、支架和固定在支架顶端的电动铰轮的质量均忽略不计,每根支架与竖直方向均成角,地面对每根支架的作用力恰好沿支架且大小相等,重力加速度大小取。求:
图(a) 图(b)
(1)2 s时,吊绳对被困人员拉力的瞬时功率;
(2)在前2 s的过程中,地面对每根支架作用力的大小。
25.(20分)
两平行金属导轨ABC、按如图(a)所示方式固定,倾斜导轨的倾角均为,倾斜导轨与水平导轨在B、处平滑连接,两导轨平面内均有垂直于平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小均为。在水平导轨上固定有两竖直立柱,的连线、两竖直立柱的连线均与水平导轨垂直。将金属棒甲锁定在两竖直立柱与之间的水平导轨上且金属棒甲离足够远。时,将金属棒乙在离足够远的倾斜导轨上由静止释放。时,金属棒乙刚进入水平导轨,同时解除对金属棒甲的锁定。时,两金属棒的速度刚好相等,且金属棒甲刚好与竖直立柱碰撞。在0~这段时间内,两金属棒的速度时间图像如图(b)所示。已知导轨间距和两金属棒长度均为,两金属棒的质量均为,金属棒甲的电阻为,金属棒乙的电阻为,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,金属棒甲与两竖直立柱的碰撞为弹性碰撞,忽略一切摩擦和导轨电阻,重力加速度大小取。求:
图(a) 图(b)
(1)时刻,金属棒乙两端的电压U;
(2)时刻以后,金属棒甲产生的焦耳热Q;
(3)时刻以后,金属棒甲运动的总位移大小。
26.(15分)
铝酸铋[Bi(AlO2)3]是一种能够有效调理胃肠功能、促进疾病恢复的常见药物,常用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,还含少量Cu2S和Ag2O)和铝土矿(主要成分为Al2O3,还含少量Fe2O3和SiO2)利用如下流程制取:
已知:① Bi(AlO2)3难溶于水;
② BiCl3易溶于水,易水解,Bi(OH)3不溶于水和碱。
回答下列问题:
(1)辉铋矿“酸浸”过程中,需要控制温度不超过50℃的原因是_______。
(2)辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫,浸渣1的成分为_______。“酸浸”时Bi2S3转化的离子方程式为_______。
(3)“沉铋”时氨水稍过量的目的是_______;“沉铁”时稍过量的NaOH能否用氨水代替:_______(填“能”或“否”)。
(4)Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合前,Bi(NO3)3溶液中往往含少量硝酸,NaAlO2溶液中往往含少量NaOH,其目的是_______。
(5)Bi(NO3)3溶液和NaAlO2溶液混合充分反应,写出制取Bi(AlO2)3的化学方程式_______,利用1 kg含77.1% Bi2S3的辉铋矿与足量铝土矿作用制得868.5 g Bi(AlO2)3,则铝酸铋的产率为_______。
27.(14分)
实验室用SO2通入和的混合溶液中来制备并测定所得产品纯度。
已知:①易溶于水,难溶于乙醇,温度高于50℃易失去结晶水。
②酸性条件下易发生反应:。
实验步骤:
Ⅰ.的制备:装置B产生的SO2缓慢的通入装置C中的混合溶液,加热并搅拌至溶液pH约为7时,停止通入SO2,停止搅拌和加热得混合溶液。
Ⅱ.产品分离提纯:将C中混合溶液,经操作(a)、过滤、洗涤、干燥,得到粗产品。
Ⅲ.产品纯度测定:取mg产品配制成溶液,取出置于锥形瓶中,加入淀粉溶液作指示剂,用的碘标准溶液滴定至终点,发生反应:,滴定三次平均消耗碘溶液,计算样品中纯度。
请回答:
(1)装置C的名称为_________.
(2)制取的反应的化学方程式为__________________;C中反应结束时混合溶液pH过高或过低将导致产率降低,原因是_________.
(3)Ⅱ为产品的分离提纯
①操作(a)为_________,为减少产品损失,粗产品可以用_________洗涤。
②从下图选出Ⅱ中可能使用到的仪器_________.
(4)Ⅲ为氧化还原滴定法测定样品中的纯度
①滴定终点的现象是__________________.
②样品中的纯度为_________.
28.(14分)
中国科学院研究团队在人工合成淀粉方面取得重大突破性进展,首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成,为解决粮食危机和实现碳循环利用提供了有效途径。回答下列问题:
(1)人工合成淀粉的第一步是利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成一碳化合物,其反应过程如图甲所示,则该反应的热化学方程式为_______。
甲 乙
(2)在一定条件下,若上述反应的平衡常数为K1,已知存在副反应
6H2(g) + 2CO2(g)CH3OCH3(g) + 3H2O(g),平衡常数为K2,则反应2CH3OH(g)CH3OCH3(g) + H2O(g)的平衡常数_______(用K1、K2表示)。
(3)选择合适的催化剂,可用CO2和H2合成重要的化工原料C2H4,假设在压强为100 kPa的恒压容器中只存在反应2CO2(g) + 6H2(g)C2H4(g) + 4H2O(g),不同投料比时,CO2的平衡转化率随温度的变化如图乙所示(已知投料比)。
① 图乙中,x_______3(填“>”“<”或“=”,下同),该反应的ΔH_______0,有利于该反应自发进行的条件是_______(填“高温”“低温”或“任意温度”);
② 图乙A、B两点中, 正(A)_______ 正(B)(填“>”“<”或“=”),理由是_______;
③ 恒温恒压下,以投料比m = 3进行该反应,下列能判断该反应已达平衡的标志有_______(填标号);
A.保持不变
B.CO2的转化率与H2的转化率相等
C.断裂6 mol H—H键的同时,生成8 mol H—O键
D.容器中混合气体的密度保持不变
④ 已知B点纵坐标为40%,则该反应B点的压强平衡常数Kp =_______(列出计算表达式)。
29.(8分)
科学家希尔发现在离体的叶绿体悬浮液中加入适当的电子受体(电子受体能结合电子和H+),即使在没有CO2的情况下,照光也可将水分解而产生氧气,该过程被称为希尔反应。不同浓度细胞分裂素(单位:g/L)对植物相关物质含量和希尔反应活力的影响如下表。回答下列问题:
细胞分裂素浓度 叶绿素相对含量 叶片氮相对含量 希尔反应活力相对值
0 1.58 1.83 13.55
0.5 1.82 1.94 2566
1.0 2.34 1.98 32.26
(1)分离叶绿体可采用__________法,配置叶绿体悬浮液时应注意____________(答出两点)等理化性质。
(2)研究希尔反应时,叶绿体悬浮液中加入的电子受体相当于参与光合作用的一种物质,这种物质是__________。测定希尔反应活力时,最简单直接的方法是测定___________。
(3)据表分析,合理施用细胞分裂素能提高光合速率的原因是__________(答出两点)。
30.(9分)
为研究血糖调节的机理,研究人员用电极对健康小鼠的相关神经进行持续刺激,同时检测小鼠血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度变化,结果如图。回答下列问题:
(1)用电极刺激神经纤维时,兴奋在神经纤维上进行_______(填“单向”或“双向”)传导,膜内电流方向和兴奋传导方向_______(填“相同”或“相反”)。
(2)在本实验中,用电极开始刺激相关神经后,血糖浓度将_______,原因是_______;该实验结果表明,小鼠血糖浓度的调节方式有_______。
(3)研究表明,胰岛素直接作用于胰岛A细胞后能抑制胰高血糖素的分泌。该过程中胰岛素作为信号分子发挥作用的过程可以概括为:胰岛素→_______→_______→胰高血糖素分泌减少。
31.(10分)
湿地公园是集生态保护、观光休闲、科普教育、湿地研究等功能于一体的典型生态型公园,其中生长着黄嘴白鹭、琵嘴鸭、朱等动物,湿地公园在维持物种多样性以及为人类提供经济效益上具有很大的作用。回答下列问题:
(1)湿地生态公园属于人工生态系统,该生态系统的结构包括_______。
(2)能量流经食物链上黄嘴白鹭的示意图如下,其中黄嘴白鹭同化的能量,一部分在自身的②_______(填生理过程)中以热能形式散失,另一部分①_______等生命活动。
(3)研究发现,该湿地公园中N、P等元素含量较高,于是引种芦苇、香蒲等,一段时间后发现,湿地中藻类的生长繁殖受到抑制,分析其原因_______(答出两点)。
(4)试从生物多样性价值的角度分析,“宁要绿水青山,不要金山银山”的主要原因是______________。
32.(12分)
鹌鹑(性别由性染色体Z、W决定)的羽色有栗羽、黄羽和白羽三种,由Z染色体上两对等位基因A/a和B/b控制。B和b与色素合成有关,B为有色基因,b为白化基因,A和a分别控制栗羽和黄羽。回答下列问题:
(1)分析鹌鹑羽色与基因的关系,可知基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,而可能是_______。
(2)控制鹌鹑羽色的基因A/a和B/b,在遗传时_______(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是_______。
(3)纯种白羽雄性鹌鹑的基因型可能是_______;现有一只纯种白羽雄性鹌鹑,若要通过一代杂交实验来鉴定它的基因型,实验思路是:_______,预期结果及结论是:_______。
(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,则每科按所做的第一题计分。
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)一定质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c,再从状态c变化到状态d,其过程如图上三条线段所示,bc和cd为平行于坐标轴的线段。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;每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.状态b的气体压强小于状态c的气体压强
B.从状态a变化到状态b的过程中,气体从外界吸收的热量等于其增加的内能
C.从状态b变化到状态c的过程中,气体从外界吸收的热量等于其增加的内能
D.从状态c变化到状态d的过程中,气体从外界吸收热量
E.从状态a变化到状态b为等压变化
(2)(10分)如图,一根一端封闭、粗细均匀的细玻璃管AB开口向上竖直放置,管内用高为的水银柱封闭了一段长为的空气柱。已知外界大气压强为,封闭气体的温度为。
(ⅰ)若玻璃管AB长度为,现对封闭气体缓慢加热,求温度升高到多少摄氏度时,水银刚好不溢出;
(ⅱ)若玻璃管AB足够长,缓慢转动玻璃管AB至管口向下后竖直固定,同时使封闭气体的温度缓慢降到,求此时玻璃管AB内空气柱的长度。
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)如图(a),位于坐标原点O的波源从时刻开始振动,形成了沿x轴正方向传播的简谐横波。时,平衡位置位于处的质点A第一次到达波峰,质点B的平衡位置位于处,波源O的振动图像如图(b)所示。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;每选错一个扣3分,最低得分为0分)
图(a) 图(b)
A.质点A的起振方向沿y轴负方向
B.该波的波速为10 m/s
C.时,质点A正通过平衡位置沿y轴正方向运动
D.从到的过程中,质点A运动的路程为12 cm
E.时,质点B的加速度与速度同向
(2)(10分)如图为一半径为R的半圆柱透明介质的横截面,O为圆心,线段AB为直径,紧贴B点放置与AB共线的光屏。一束平行于直径AB的红、蓝复色光从真空射到半圆柱透明介质上的C点,经两次折射后在光屏上形成D、E两个光点。已知,B、D两点的距离为。
(ⅰ)画出形成光点D的大致光路图并判断光点D的颜色;
(ⅱ)求介质对形成光点D的光束的折射率。
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
我国在新材料领域研究的重大突破,为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。回答下列问题:
(1)下列不同状态的硼中,失去一个电子需要吸收能量最多的是__________(填标号,下同),用光谱仪可捕捉到发射光谱的是____________。
A. B.
C. D.
(2)IMI的结构为,IMI中大π键可表示为,分子中2号N原子的杂化方式为______________,p轨道有孤电子对的N原子是______________。(填“1号N原子”或“2号N原子”)
(3)镍能形成多种配合物,其中Ni(CO)4是无色挥发性液体,K2[Ni(CN)4]是红黄色单斜晶体。K2[Ni(CN)4]的熔点高于Ni(CO)4的原因是_____________。
(4)CeO2是重要的稀土抛光材料,图甲为理想的CeO2的立方晶胞模型,但是几乎不存在完美的晶型,实际晶体中常存在缺陷(如图乙)。
已知:CeO2缺陷晶型中X处原子的分数坐标为(0,0,0),Y处原子的分数坐标为,则氧空位处原子的分数坐标为____________,该缺陷晶型的化学式可表示为_____________。设阿伏加德罗常数的值为NA,CeO2理想晶型的密度为,则Ce原子与O原子的最近距离为____________pm(列出表达式)。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
药物中间体G的一种合成路线如图所示:
已知:+
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称为______,A与H2加成得到的物质的名称为______,由A生成B的化学方程式为______。
(2)根据化合物E的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成表格。
序号 反应试剂、条件 反应形成的新结构 反应类型
a _______ _______ 消去反应
b _______ _______ 氧化反应(生成有机产物)
(3)试剂X的结构简式为______。
(4)G分子脱去2个H原子得到有机物Y,Y的同分异构体中,含有苯环及苯环上含两个及两个以上取代基的共有______种。
(5)根据上述路线中的相关知识,以和为主要原料设计合成,写出合成路线______。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
我国中医科学院研究员屠呦呦因发现治疗疟疾的药物青蒿素而获得诺贝尔奖。青蒿素为无色针状结晶、不易挥发的萜类化合物,高温下结构易被破坏。在实际生产中,为保证青蒿素不被破坏,常通过降低压力来降低沸点的减压蒸馏技术提取,具体流程如下:
黄花蒿晒干、粉碎→浸泡、萃取→A→减压蒸馏浓缩提取液→粗品→精品
请分析回答下列问题。
(1)粉碎黄花蒿叶的目的是_____________。
(2)萃取时,要在加热瓶口安装回流冷凝装置,目的是为了______________。实验研究显示,采用石油醚和乙醚做萃取剂时,萃取效果差别不大,但生产中常用乙醚而不用石油醚做萃取剂,主要原因是______________。
(3)青蒿素提取流程中的A操作为_____________,提取液的浓缩是利用______________的原理获得青蒿素粗品。浓缩时采用减压蒸馏处理的目的是_____________。
(4)是否可利用纸层析法鉴定提取物中是否含有青蒿素?请说明理由______________。
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
利用小鼠胚胎干细胞能诱导出多种细胞,进而还可以用于制备单克隆抗体,某研究团队设计的技术流程如图。回答下列问题:
(1)技术流程中的①过程,可用_____酶处理内细胞团获得一个胚胎干细胞;②过程所采用的技术是_____;④过程的核心步骤是_____。
(2)甲细胞与乙细胞融合形成丙细胞,常采用的生物融合剂是_____,丙细胞的特点是_____。
(3)图中的乙细胞是从小鼠体内获得的_____细胞。单克隆抗体的应用中,利用_____反应,可以诊断和防治多种疾病,可以研究相应抗原的结构、_____及其功能。
参考答案
1.D
【解析】
A、ATP脱去两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为合成RNA的原料,A错误;
B、蔗糖是二糖,无法被人体直接吸收,B错误;
C、生物界存在转录(以DNA为模板合成RNA),也存在逆转录(以RNA为模板合成DNA),C错误;
D、胰岛素的化学本质为蛋白质,分泌蛋白的合成需要内质网和高尔基体参与加工、修饰等,离不开生物膜上磷脂和蛋白质分子的运动,D正确。
故选D。
2.D
【解析】
医用葡萄糖用盐酸催化淀粉水解生产,需要高温高压条件,用酶来水解淀粉生产葡萄糖,在常温常压下就可以进行。通过分析比较二者的差异,就可知道酶法生产的优越性主要体现在酶的作用条件比较温和。A、B、C错误,D正确。
3.B
【解析】
低渗性脱水是由于电解质(主要是Na+)丢失比例大于水分丢失比例所致。发生低渗性脱水后,细胞外液渗透压会降低,细胞外的水会向细胞内转移,细胞内液容量会增加,A正确。产生渴觉的部位在大脑皮层不在下丘脑,B错误。细胞外液Na+的浓度降低,会影响神经元的动作电位,C正确。内环境渗透压降低后,抗利尿激素的分泌和释放减少,尿的产生量会增加,D正确。
4.C
【解析】
A、黄鹂在林冠层栖息,红腹锦鸡在林下层生活,生活的空间层次不同实现了同域共存,A正确;
B、某海岛上生活的两种安乐蜥,具有不同的摄食方式属于同域共存,B正确;
C、蝉的幼虫和成虫他们是同一个物种,幼虫和成虫生活在不同的环境不属于竞争关系,C错误;
D、不同温度喜好的蜥蜴,选择不同阳光照射度的灌木栖息,二者是由于竞争关系而导致对环境的需求发生错位的现象,属于同域共存,D正确。
故选C。
5.D
【解析】
A、终止密码子不编码氨基酸,只起终止信号的作用,A正确;
B、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变,因此,FOXN1基因突变一般会改变其mRNA的碱基序列,B正确;
C、胸腺是T细胞成熟的场所,T细胞在体液免疫和细胞免疫中都发挥重要作用,因此,FOXN1基因突变患者可能会丧失部分细胞免疫功能,C正确;
D、FOXN1基因突变患者的体液免疫功能也会受到影响,D错误。
故选D。
6.B
【解析】
A、5-HT存在突触前膜内的突触小泡内,根据题意可知,5-HT发挥作用后,部分被5-HT转运体重吸收进入突触前神经元,A错误;
B、根据“部分5-HT被膜上的5-HT转运体重吸收进入突触前神经元”可知,5-HT转运体位于突触前膜上,能特异性识别并转运5-HT,B正确;
C、氟西汀通过抑制5-HT转运体的功能,提高突触间隙中5-HT的含量,从而改善抑郁症状,C错误;
D、5-羟色胺(5-HT)是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子,因此5-HT作用于突触后膜的受体后,会引起钠离子大量内流,D错误。
故选B。
7.C
【解析】
A.食盐中添加的、奶粉中添加的维生素属于营养强化剂,故A正确;
B.水华、赤潮等水体污染主要是由含氮、磷的生活污水任意排放造成水中藻类植物疯涨而引起的,故B正确;
C.丹霞地貌的岩层因含氧化铁而呈红色,故C错误;
D.通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化成氨,从而实现自然固氮,故D正确;
故选C。
8.A
【解析】
A.标准状况下,22.4LCH4和44.8LCl2物质的量分别为1mol和2mol,光照下发生取代反应,反应前后气体分子数不变,因此反应后的分子的物质的量为3mol,分子数为3 NA,A正确;
B.溶液体积未知,无法计算醋酸根离子的物质的量,B错误;
C.次氯酸的结构式为H-O-Cl,所以不存在H-Cl,C错误;
D.碘离子还原性大于亚铁离子,向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1molFe2+被氧化时,说明碘离子完全被氧化,但是不确定碘离子的物质的量,不能计算转移的电子数,D错误;
故选A。
9.C
【解析】
A.根据该物质结构简式可知,其分子式:C13H16O5,A错误;
B.该化合物有苯环、酯基、羧基和醚键,不能发生消去反应,B错误;
C.该物质中苯环上有3种等效氢,一氯代物有3种,C正确;
D.该有机物含1个羧基和1个酯基,可与2molNaOH发生反应,D错误;
单选C。
10.A
【解析】
甲、乙、丙、丁、戊是元素周期表中原子序数依次增大的短周期主族元素,它们的最外层电子数之和为27,甲和丁、乙和戊同主族,甲和乙同周期且相邻。假设甲的最外层电子数为x,则丁最外层电子数也为x,乙和戊最外层电子数都为,假设丙最外层电子数为y,则有,即,,符合题目信息,可推出甲、乙、丙、丁、戊依次是O、F、Na、S、Cl。
A.因为非金属性F>Cl>S,反之则为离子还原性强弱顺序:S2 >Cl >F ,即丁>戊>乙;
B.甲乙丙对应的离子核外电子层数相同,但核电荷数依次增大,故离子半径大小顺序:甲>乙>丙;
C.甲的氢化物可能是H2O2,则氢化物的稳定性不一定有:甲>丁;
D.甲和丙可以形成Na2O2,它是既含共价键又含离子键的离子化合物;
故选A。
11. C
【解析】
A.因硝酸具有挥发性,会混在CO2气体中对CO2与Na2SiO3溶液的反应造成干扰,无法得到碳的非金属性大于硅的结论;
B.SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于SO2的还原性,而非漂白性;
C.容器中存在平衡:2NO2(g)
N2O4(g),压缩容器,即增大压强,平衡向体积减小方向移动,所以颜色略变浅;
D.乙醇与灼热的CuO反应,CuO并不是催化剂;
故选C。
12.B
【解析】
A.根据上述分析,可知电极Ag(II)的电极反应式为:Ag++ e-=Ag,A错误;
B.根据上述分析,可知该装置需要让钠离子透过膜a,氢离子透过膜b,故膜a、b均为阳离子交换膜,B正确;
C.电极b发生的反应为:,其氢离子的物质的量并不会改变,而水的量减小,故右室中的硫酸浓度会增大,C错误;
D.浓差电池转移0.02mol电子后,两端浓度将达到相等状态,此时停止工作。浓差电池转移0.02mol电子时,将有0.02mol氢离子进入中间室,发生反应:,生成的磷酸二氢钠的物质的量为0.01mol,质量为1.2g,D错误;
故选B。
13.B
【解析】
A.b点在的沉淀溶解平衡曲线上,根据该点的坐标可知,A正确;
B.横纵坐标数值为负对数值,越往右和越往上,浓度越小,区域Ⅰ内和AgCl的离子积均大于,故均能产生沉淀;区域Ⅱ处于的沉淀溶解平衡曲线的下方,离子积大于;处于AgCl沉淀溶解平衡曲线的上方,离子积小于(AgCl),因此区域Ⅰ只存在沉淀,B错误;
C.根据a点坐标可知,,则对于AgCl,形成沉淀时需要,对于,形成沉淀需要,显然形成AgCl沉淀需要的银离子浓度更低,故以先析出AgCl沉淀,C正确;
D.由上述分析可知,,,则反应的平衡常数,D正确;
答案选B。
14.C
【解析】
A.游客做匀速圆周运动,速度方向时刻在变化,故A错误;
B.做匀速圆周运动的物体合外力指向圆心,故游客受到的合力始终指向转轴,故B错误;
C.游客向上运动时,在转轴下方时,旅客有向上的分加速度,故超重,在转轴上方时,有向下的分加速度,故失重,即向上运动时先超重后失重,同理可得向下运动时,先失重后超重,故C正确;
D.游客在最高点时有向下的加速度,游客失重,在最低点时有向上的加速度,游客超重,故D错误。
故选C。
15.C
【解析】
接通电源前,在地磁场作用下水平放置的小磁针的北极指向地理北极,平行于南北方向水平放置的导线。接通电源后,小磁针在导线中电流产生的磁场和地磁场共同作用下偏转角后达到稳定状态,磁场磁感应强度的叠加如答图3所示,与的大小满足,因此,C正确。
16.B
【解析】
根据爱因斯坦光电效应方程有,根据遏止电压和最大初动能的关系有,联立可得,因此图线的斜率,解得,B正确。
17.C
【解析】
A.飞船做匀速圆周运动时有
在月球两极表面时有
解得
故A错误;
B.设月球的第一宇宙速度为,则有
可得
故B错误;
C.当飞船停在月球赤道的水平面上,设水平面对其支持力为F,对飞船受力分析,由牛顿第二定律可得
解得
故C正确;
D.当飞船停在月球纬度60°的区域时,自转半径为
自转向心加速度为
解得
故D错误。
故选C。
18.D
【解析】
发电机产生的电动势的峰值,其中,所以,电动势的有效值,因发电机线圈内阻不可忽略,所以发电机的输出电压小于。当滑片P在初始位置时,根据理想变压器原、副线圈电压比与匝数比的关系有,所以变压器的输出电压小于,A、B均错误;设原、副线圈的匝数比为n,原线圈中电流为I,则副线圈中电流为nI,电压,原线圈两端电压,发电机产生的电动势的有效值,所以,电阻R消耗的功率,有,当时,即时成立。将滑片P缓慢向下滑动的过程中,n从逐渐增大,所以R消耗的功率先增大后减小,D正确。
19.AC
【解析】
a点的等差等势线疏于b点的等差等势线,所以a点的电场强度小于b点的电场强度,A正确;沿着电场线方向电势降低,所以a点的电场强度方向垂直于该点所在等势线向左,B错误;一正电荷从a点运动到c点,电场力做负功,C正确;根据电势能的表达式,,可知一正电荷在a点的电势能小于在c点的电势能,D错误。
20.CD
【解析】
A.根据点电荷电场的计算公式可知,M、C两电荷在A点场强为0,故A点场强是只有N电荷在A点的场强
E
根据对称性可知O、B两点场强大小也等于,但是三点场强方向不同,故A错误;
B.三角形边长为L,则
NA=Lcos30°
代入
E
故B错误;
C.A点的电势
φA=2
D点的电势
φD=3
所以
φA:φD=(2+4):9
故C正确;
D.有
φD
在D处放置一负电荷q,其电势能
Ep
故D正确;
故选CD。
21.BC
【解析】
时,物块恰好相对轿厢底面滑动,对物块:,,联立解得,A错误;时,对轿厢:,解得,B正确;从到的过程中,对轿厢用动量定理:,式中为图像在0~10 s内图像与坐标轴围成的面积,即,联立解得,C正确;物块从开始滑动到弹簧恢复原长的过程中,对物块:,,对轿厢:,设从物块开始滑动时为时刻,则,联立解得,,,若物块在水平方向上做匀加速直线运动,则随时间t呈线性减小。设弹簧的劲度系数为k,弹簧的初始形变量为,物块水平向右运动的距离为x,则,若物块做匀加速直线运动,水平运动的距离,则,两种分析矛盾,因此物块在水平方向上不会做匀加速直线运动,D错误。
22.
(1)大于(2分)
(2)(2分)
(3)(2分)
【解析】
(1)小钢球在O点时,拉力传感器的示数最大,对小钢球受力分析有,拉力传感器的最大示数F大于小钢球的重力mg。
(2)小钢球从A点到O点的过程中,由动能定理有,合外力对小钢球做的功为。
(3)小钢球从A点运动到O点的过程中,小钢球动能的变化量为。
23.
(1)19.0
(2)<
(3)2.5 1.0 <
【解析】
(1)
由图可知,此时电阻箱的读数为
(2)
由图a可知,此时电压表测量两端电压,根据闭合电路欧姆定律可知
由图b可知,此时电压表测量R两端电压,根据闭合电路欧姆定律可知
由于,所以。
(3)
根据闭合电路欧姆定律可知
整理可得
结合图像可知,斜率为
结合图像可知,截距为
联立解得
由于电压表的分流作用,导致流过电源的实际电流大于,所以电动势的测量值小于真实值。
24.
解:(1)在前2 s的过程中,对被困人员分析有
在2 s时,有
解得
(2)对三脚架、电动铰轮整体分析有
解得
(其它合理解法,参照给分)
25.
解:(1)金属棒乙在倾斜导轨上最终匀速,有
金属棒乙两端的电压
解得
(2)
即时刻,金属棒乙刚进入水平导轨时的速度
在~这段时间内,两金属棒所受安培力等大、反向,因此两金属棒组成的系统动量守恒,有
即金属棒甲刚好与竖直立柱碰撞时的速度
金属棒甲与竖直立柱碰撞后以原速率返回,两金属棒组成的系统动量守恒,有
时刻以后,系统产生的焦耳热满足
金属棒甲产生的焦耳热
解得(或)
(3)金属棒甲所受安培力
在~这段时间,取时间微元,对金属棒甲由动量定理有
(1分)

其中
方程两边求和得
代入得
即在~这段时间内,两金属棒的相对位移
如答图1,作出两金属棒的图像,在~这段时间内,对两金属棒进行分析可得:两金属棒的加速度等大反向,两金属棒的图像具有对称性,因此在这段时间内金属棒甲向右运动的位移 (2分)
答图1
时刻以后,对两金属棒进行分析,发现两金属棒的加速度始终等大反向,从图像可知,两金属棒的图像具有对称性,且金属棒甲与立柱碰撞后两金属棒的相对位移相同,则金属棒甲在与立柱碰撞后向左运动的位移 (1分)
所以总位移大小 (1分)
(其它合理解法,参照给分)
26.(除标注外,每空2分,共15分)
(1)盐酸易挥发,H2O2受热易分解(2分,1点1分)
(2)S、AgCl(2分,1个1分,见错不给分) Bi2S3+3H2O2+6H+=2Bi3++3S+6H2O
(3)使氢氧化铜溶解,从而分离铋离子和铜离子 否(1分)
(4)少量硝酸可抑制硝酸铋水解,少量氢氧化钠可抑制偏铝酸钠水解(2分,1点1分)
(5)Bi(NO3)3+3NaAlO2=Bi(AlO2)3↓+3NaNO3 75%
【解析】
已知,“酸浸”时,铋元素转化为Bi3+,硫元素转化为硫单质,向辉铋矿中加入过氧化氢和盐酸进行氧化浸取,过氧化氢具有氧化性,发生的反应有Bi2S3+3H2O2+6H+ = 2Bi3++3S+6H2O,过滤后向滤液中加入氨水,发生反应Cu2++4NH3·H2O
[Cu(NH3)4]2++4H2O,Bi3+转化为氢氧化铋沉淀,过滤后得固体为氢氧化铋沉淀,加硝酸溶解为硝酸铋溶液。铝土矿加入硫酸,二氧化硅不溶解,在滤液中加入稍过量的NaOH除去铁离子的同时使铝离子转化为偏铝酸钠,偏铝酸钠溶液和硝酸铋溶液混合控制反应条件制得铝酸铋产品。
(1)“酸浸”过程中使用的盐酸易挥发,H2O2受热易分解,故反应中需要控制温度不超过50℃。
(2)辉铋矿“酸浸”时S元素转化为单质硫,元素铋、铜转化为溶于水的氯化铋、氯化铜,氧化银转化为难溶于水的氯化银。故滤渣为S、AgCl。“酸浸”时,Bi2S3转化的离子方程式为Bi2S3+3H2O2+6H+ = 2Bi3++3S+6H2O。
(3)“沉铋”时氨水稍过量的目的是使氢氧化铜溶解,从而分离铋离子和铜离子,沉铁时稍过量的氢氧化钠是使氢氧化铝溶解,从而分离铝离子和铁离子。
(4)硝酸铋溶液中含少量硝酸,偏铝酸钠溶液中含少量氢氧化钠,可抑制铋离子和偏铝酸根水解。
(5)硝酸铋溶液和偏铝酸钠溶液混合充分反应生成铝酸铋,Bi(NO3)3+3NaAlO2=Bi(AlO2)3↓+3NaNO3,1000 g辉铋矿含Bi2S3771 g,即1.5molBi2S3,理论上可制得3mol铝酸铋,即1158 g,故产率为:。
27.
(1)三颈烧瓶(三口烧瓶)
(2)
过高,反应不充分;过低,导致转化为和
(3)①蒸发浓缩、冷却结晶 乙醇 ②ABDEH
(4)① 滴入最后半滴碘标准溶液后溶液由无色变蓝色,且半分钟内不恢复原色

【解析】
(1)
由图构造可知,装置C是三颈烧瓶;
(2)
SO2具有氧化性,Na2S具有还原性,在Na2CO3溶液环境下发生氧化还原反应生成Na2S2O3和CO2,其化学方程式为:4SO2+Na2CO3+2Na2S=3Na2S2O3+CO2,C中反应结束时混合溶液pH过高导致Na2CO3、Na2S反应不充分;pH过低,导致Na2S2O3转化为S和SO2;
(3)
①从C中反应后混合溶液中提纯的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;由于难溶于乙醇,所以可以用乙醇洗涤粗产品;
②蒸发浓缩、冷却结晶需要AE,过滤和洗涤需要ABD,干燥需要H,所以Ⅱ中可能使用到的仪器为:ABDEH;
(4)
①淀粉作指示剂,遇碘变蓝色,所以滴定终点的现象是最后一滴碘标准溶液滴入后,溶液由无色变成蓝色,且半分钟内不恢复原色;
②20.00mL粗产品溶液中含,所以样品中的纯度为:。
28.
(1)CO2(g) +3H2(g)
CH3OH(g) +H2O(g) ΔH =-49.2 kJ·mol 1
(2)
(3)①>(1分) <(1分) 低温(1分)
② <(1分) A点温度低于B点,且A点转化率更高,反应物浓度更低,故 正(A) < 正(B)
③ AD(1个1分,见错不给分)
④或(2分,未带单位不扣分)
【解析】
(1)由图甲可知,始末状态能量差为90.4-41.2=49.2,且反应物总能量高于生成物总能量,是放热反应,故ΔH = -49.2 kJ·mol 1,故热化学方程式为:CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = -49.2 kJ·mol 1。
(2)根据盖斯定律,目标方程式=②-2×①,故。
(3)①投料比越大,相当于增大H2浓度,CO2平衡转化率提高,故x>3;由图乙可知,温度越高,CO2平衡转化率越低,说明平衡逆移,故ΔH <0;根据自由能ΔG =ΔH-TΔS <0,其中ΔH<0,ΔS <0,故低温有利于反应自发进行。
②图乙中, 正(A) < 正(B),理由是:A点温度低于B点,且A点转化率更高,反应物浓度更低,故 正(A) < 正(B)。
③ A.保持不变,可判断平衡;
B.CO2的转化率与H2的转化率一定都相等,不可判断平衡;
C.断裂6molH—H键的同时,生成8molH—O键,都是正反应方向,不可判断平衡;
D.因是恒压容器,不是等体积反应,若未平衡,容器体积会变,混合气体密度会变,故容器中混合气体的密度保持不变可判断平衡;
故选AD。
④已知B点纵坐标为40%,假设CO2初始量为1mol,H2为3mol,根据三段式:
2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g)
初始量 1 3 0 0
变化量 0.4 1.2 0.2 0.8
平衡量 0.6 1.8 0.2 0.8
CO2的分压,H2的分压,C2H4的分压,H2O的分压,故或。
29.
(1)差速离心 pH、渗透压
(2)NADP+ O2的释放速率
(3)合理施用细胞分裂素,叶绿素相对含量增加,能吸收更多光能,促进光反应,同时叶片氮相对含量增加,增加酶等含氮物质含量,从而促进希尔反应。
【解析】
(1)叶绿体是一种细胞器,分离细胞器可以用差速离心法。配制叶绿体悬浮液时,溶液的pH会影响电子受体和H+的结合,溶液的渗透压会影响叶绿体的形态进而影响功能。
(2)光合作用中结合电子和H+的是NADP+。希尔反应时,照光也可将水分解而产生氧气,根据O2的释放速率可以判断希尔反应的强弱。
(3)根据表格,随着细胞分裂素浓度增大,叶绿素相对含量增大,能吸收更多光能,促进光反应,叶片氮相对含量也增加,增加酶等含氮物质的量,促进希尔反应,从而促进光合作用。
30.
(1)双向 相同
(2)降低
胰岛素浓度升高且胰高血糖素浓度降低,导致组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖
神经调节和体液调节
(3)被胰岛A细胞表面的受体识别 抑制胰高血糖素的合成和分泌
【解析】
(1)用电极刺激神经纤维时,兴奋在神经纤维上进行“双向传导”,膜内电流方向和兴奋传导方向相同。
(2)分析本实验的实验结果,用电极开始刺激相关神经后,胰岛素浓度升高且胰高血糖素浓度降低,这将导致组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度下降。该实验结果表明,小鼠的血糖浓度的调节方式有神经调节和体液调节。
(3)研究表明,胰岛素直接作用于胰岛A细胞后能抑制胰高血糖素的分泌。该过程中胰岛素作为信号分子发挥作用的过程可以概括为:胰岛素→被胰岛A细胞表面的受体识别→抑制胰高血糖素的合成和分泌→胰高血糖素分泌减少。
31.
(1)组成成分和营养结构
(2)呼吸作用 用于生长、发育和繁殖
(3)香蒲和芦苇遮光,影响藻类光合作用;香蒲和芦苇与藻类竞争无机盐。
(4)森林和湿地等对水土保持、蓄洪防旱、调节气候方面有重要作用(生物多样性的间接价值明显高于直接价值)
【解析】
(1)生态系统的结构包括组成成分和营养结构,组成成分包括了生物成分和非生物成分,生物成分指的是生产者、消费者和分解者。
(2)能量流经食物链上黄嘴白鹭的过程大致如下:黄嘴白鹭从上一营养级摄入,部分随粪便流向分解者,其余部分被自身消化吸收,成为同化量。同化的这一部分能量大部分通过自身呼吸作用以热能形式散失②,其余部分用于自身生长、发育和繁殖①;用于自身生长、发育和繁殖的这一部分能量有一部分以自身遗体残骸形式流向分解者,被分解者分解利用,有一部分暂时未被利用,有一部分被下一营养级捕食。
(3)由于香蒲和芦苇遮光,影响藻类光合作用;香蒲和芦苇与藻类竞争无机盐,因此引种芦苇、香蒲等,一段时间后发现,湿地中藻类的生长繁殖受到抑制。
(4)“宁要绿水青山,不要金山银山”的主要原因是森林和湿地等对水土保持、蓄洪防旱、调节气候方面有重要作用(生物多样性的间接价值明显高于直接价值)。
32.
(1)一个性状由多个基因决定,每个基因都有一定的作用
(2)不遵循 它们均位于Z染色体上,在减数分裂过程中无法自由组合
(3)ZAbZAb、ZabZab
将该白羽雄性鹌鹑与黄羽雌性鹌鹑杂交,观察子代的表现型及比例
若子代鹌鹑雄性全为栗羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZAbZAb;若子代鹌鹑雄性全为黄羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZabZab
【解析】
(1)分析鹌鹑羽色与基因的关系,可知基因与性状并不都是简单的一一对应的关系,而可能是一个性状由多个基因决定,每个基因都有一定的作用。
(2)控制鹌鹑羽色的基因A/a和B/b在遗传时不遵循基因的自由组合定律,理由是它们均位于Z染色上,在减数分裂过程中无法自由组合。
(3)B和b与色素合成有关,B为有色基因,b为白化基因,A和a分别控制栗羽和黄羽,据此推断纯种白羽雄性鹌鹑的基因型可能是ZAbZAb、ZabZab。若要通过一代杂交实验来鉴定一只纯种白羽雄性鹌鹑的基因型,可将该白羽雄性鹌鹑与黄羽雌性鹌鹑杂交,观察子代的表现型及比例;若子代鹌鹑雄性全为栗羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZAbZAb;若子代鹌鹑雄性全为黄羽、雌性全为白羽,则其基因型为ZabZab。
33.
(1)ACE
(评分标准: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)
【解析】
由一定质量的理想气体的状态方程可知,从状态b到状态c,气体的体积不变,温度升高,则气体的压强增大,因此状态b的气体压强小于状态c的气体压强,A正确;从状态a变化到状态b的过程中,气体的体积增大,可知气体对外做功,则有,气体的温度升高,气体的内能增加,气体从外界吸收热量,则有,由热力学第一定律可知,从状态a变化到状态b的过程中,气体从外界吸收的热量不等于其增加的内能,B错误;从状态b变化到状态c的过程中,气体的体积不变,可知,气体的温度升高,气体的内能增加,气体从外界吸收热量,则有,由热力学第一定律可知,从状态b变化到状态c的过程中,气体从外界吸收的热量等于其增加的内能,即,C正确;从状态c变化到状态d的过程中,气体的体积减小,外界对气体做功,可知,气体温度不变,气体的内能不变,可知,由热力学第一定律可得,可知从状态c变化到状态d的过程中,气体对外界放出热量,D错误;由一定质量的理想气体的状态方程可得,由题图可知,从状态a变化到状态b的过程中,图线斜率不变,即不变,可知压强不变,则从状态a变化到状态b为等压变化,E正确。
(2)
解:(ⅰ)若对封闭气体缓慢加热,直到水银刚好不溢出,封闭气体发生等压变化
设玻璃管的横截面积为S,则初状态 (1分)
末状态 (1分)
封闭气体发生等压变化,则 (1分)
解得 (1分)
此时的温度为 (1分)
(ⅱ)初始时刻,气体的压强为 (1分)
玻璃管倒过来后的压强为 (1分)
且 (1分)
由理想气体状态方程得 (1分)
解得 (1分)
(其它合理解法,参照给分)
34.
(1)ABE
(评分标准: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)
【解析】
由图(b)可知,所有质点的起振方向均沿y轴负方向,A正确;由题干可得,周期,时,波形图如答图5所示,因此波长,因此波速,B正确;时,质点A正通过平衡位置沿y轴负方向运动,C错误;时,质点A开始振动,因此从到的过程中,质点A运动的路程为,D错误;时,质点B位于平衡位置下方沿y轴正方向运动,加速度与速度同向,E正确。
(2)(10分)
解:(ⅰ)形成光点D的光路图如答图2所示 (2分,得分要点:要注意角度大小关系)
答图2
作出形成两光点的光路图,介质对形成光点D的光束折射率更大,光点D为蓝色
(ⅱ)
在等腰三角形COF中,
由折射率公式可得
在三角形FOD中,,
对三角形FOD,运用正弦定理有
因此
所以,得到
解得
(其它合理解法,参照给分)
35.
(1)A CD
(2)sp2 2号N原子
(3)为离子晶体、而Ni(CO)4为分子晶体
(4)
【解析】
(1)
硼为5号元素,基态硼原子电子排布为1s22s22p1,为s轨道全满的较稳定结构,其失去一个电子需要吸收能量最多,故选A;、中电子处于激发态,电子跃迁回低能量态时会释放能量形成发射光谱,故选CD。
(2)
IMI中形成大π键,则环上的原子都为sp2杂化,即2号N原子为sp2杂化,1号N原子形成2个键1个孤电子对,2号N原子形成3个键,则孤电子对占据未参与杂化的p轨道。
(3)
Ni(CO)4是无色挥发性液体,为分子晶体;K2[Ni(CN)4]中存在阴阳离子,为离子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体。
(4)
将晶胞分割成8个小立方体,氧空位位于左上前的小立方体的体心,X处原子的分数坐标为(0,0,0),Y处原子的分数坐标为,则氧空位处原子的分数坐标为;Ce位于顶点和面心,个数,7个O原子位于体内,,则该缺陷晶型的化学式可表示为Ce4O7;晶胞质量为,设晶胞边长为apm,晶胞体积为,根据可得,,晶胞边长,Ce原子与O原子的最近距离为体对角线的,即。
36.
(1) 羧基、碳碳双键 丁二酸 +2CH3OH +2H2O
(2) 浓硫酸,加热 O2,Cu,加热
(3)
(4)15
(5)
【解析】
(1)
由结构简式可知,分子中的官能团为羧基、碳碳双键,分子中含有的碳碳双键一定条件下与氢气发生加成反应生成丁二酸;由分析可知,浓硫酸作用下与乙醇共热发生酯化反应生成和水,反应的化学方程式为+2CH3OH +2H2O,故答案为:羧基、碳碳双键;丁二酸;+2CH3OH +2H2O;
(2)
在浓硫酸中共热发生消去反应生成和水;铜做催化剂条件下与氧气共热发生催化氧化反应生成和水,故答案为:浓硫酸,加热;;O2,Cu,加热;;
(3)
由分析可知,X的结构简式为,故答案为:;
(4)
G分子脱去2个H原子得到分子式为C7H17N的有机物Y,则含有苯环及苯环上含两个及两个以上取代基的Y分子的结构可以视作乙苯分子中苯环上的氢原子被氨基取代所得结构,共有3种;也可以视作是甲苯分子中苯环上的氢原子被—NHCH3取代所得结构,共有3种;还可以视作是邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯分子中的氢原子被氨基取代所得结构,共有9种,则Y分子符合条件的同分异构体共有15种,故答案为:15;
(5)
由题给有机物的转化关系可知,以和为主要原料设计合成的合成步骤为与氯气发生加成反应生成,催化剂作用下与发生加成反应生成,在氢氧化钠溶液中共热发生水解反应生成,浓硫酸作用下共热发生取代反应生成合成,路线为。
37.
(1)便于原料和溶剂充分接触,提高萃取效率
(2)防止加热时有机溶剂挥发 乙醚的沸点低于石油醚,青蒿素萃取时不易被破坏
(3)过滤 有机溶剂易挥发而青蒿素不易挥发 高温下青蒿素受热易分解,减压蒸馏既能去除提取剂,也能减少青蒿素的分解
(4)不可以,青蒿素无色,在滤纸上观察不到色素带
【解析】
(1)萃取材料的颗粒大小会影响萃取率,为提高青蒿素的提取率,可以对黄花蒿进行粉碎,由此增大粉碎蒿与萃取剂的接触面积,便于原料和溶剂充分接触,提高萃取效率。
(2)萃取时,为了防止加热时有机溶剂挥发,保证萃取剂及时回流,避免有机溶剂的流失,保证萃取效果,故一般需要装回流冷凝装置。由于高温下青蒿素结构易被破坏,故提取时应选择沸点较低的萃取剂,乙醚和石油醚的萃取效果差别不大,但乙醚的沸点低于石油醚,青蒿素萃取时不易被破坏,故生产中常用乙醚而不用石油醚做萃取剂。
(3)萃取结束后需要进行过滤,除去不溶物后再进行蒸馏浓缩,故青蒿素提取流程中的A操作为过滤,浓缩时根据有机溶剂易挥发而青蒿素不易挥发的原理将有机溶剂蒸发掉,留在蒸馏瓶中的物质即青蒿素粗品。由于高温下青蒿素结构易被破坏,减压蒸馏既能去除提取剂,也能减少青蒿素的分解,故浓缩时应采用减压蒸馏处理。
(4)纸层析法的原理是利用不同物质在层析液中溶解度不同,从而分离出不同的物质,不同物质颜色一般不同,形成不同颜色的色素带,但青蒿素无色,分离后也在滤纸上观察不到色素带,所以不能用纸层析法分离。
38.
(1) 胰蛋白 克隆培养法(细胞克隆) 重组DNA的构建
(2) 灭活的仙台病毒或聚乙二醇 既能无限增殖,又能产生特异抗体
(3)浆 抗原一抗体杂交 细胞学分布
【解析】
【详解】(1)内细胞团是一群胚胎干细胞,要从内细胞团中获得一个胚胎干细胞,通常用胰蛋白酶将其处理成为单个细胞。②过程是将一个胚胎干细胞进行克隆形成一群胚胎干细胞,该技术称为克隆培养法或细胞克隆。④过程是转基因,其核心步骤是构建重组DNA分子。
(2)动物细胞杂交采用的生物融合剂是灭活的仙台病毒或聚乙二醇,融合形成的丙细胞既能无限增殖,又能产生特异性抗体。
(3)图中的乙细胞是从小鼠体内获得的能产生特异性抗体的浆细胞。单克隆抗体的应用中,利用抗原一抗体反应,可以诊断和防治多种疾病,可以研究相应抗原蛋白的结构、细胞学分布及其功能。

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