2019年高考考前适应性试卷 理综 ( 三 )(考试版+解析版 2份)

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2019年高考考前适应性试卷 理综 ( 三 )(考试版+解析版 2份)

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2019届高考考前适应性试卷
理科综合能力测试(三)
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。?
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,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。写在试卷上无效。?
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。?
4、考试结束,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 Cl 35.5 K 39
第Ⅰ卷(选择题,共126分)
一、选择题:本大题共13小题,每小题6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.下列研究方法与相关实验及研究过程的对应关系,不正确的是
A.离心法:分离真核细胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜
B.调查法:调查人群中的遗传病和估算动植物种群密度
C.模型构建法:DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化规律的研究
D.同位素标记法:T2噬菌体侵染大肠杆菌实验和人鼠细胞融合实验
2.吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂,通过阻止线粒体内膜上的反应过程抑制细胞呼吸,生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑醚菌酯作用的推测不合理的是
A.吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段
B.吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡
C.长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性基因频率增大
D.吡唑醚菌酯可用于治理由厌氧微生物引起的环境污染
3.图所示为某原核细胞内的生理过程,下列说法正确的是
A.基因的表达过程主要指DNA复制、转录和翻译等
B.图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链
C.图中核糖体上的碱基配对方式有G-C、A-U
D.图中翻译过程可发生在附着在内质网的核糖体上
4.某种南瓜矮生突变体可分为两类:激素合成缺陷型突变体和激素不敏感型突变体。为研究某种矮生南瓜的矮生突变体属于哪种类型,研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验,结果如图所示。下列相关分析正确的是
A.正常南瓜茎的伸长对赤霉素的作用比生长素更敏感
B.由图可看出,赤霉素能促进正常植株茎的伸长,生长素对正常植株的作用具有两重性
C.若两种南瓜内生长素和赤霉素的含量都很接近,则可以判断该矮生南瓜突变体是激素合成缺陷型突变体
D.由图可以判断,该矮生南瓜突变体是生长素和赤霉素不敏感型突变体
5.科研人员发现某水稻品种发生突变,产生了新基因SW1,其表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度。将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”,既高产又抗倒伏。下列选项不正确的是
A.SW1基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状
B.进行“IR8水稻”的育种时,应用的原理是基因重组
C.在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,这体现了基因突变的不定向性
D.“IR8水稻”拥有高产的性状,直接原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长
6.在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,错误的是:
A.第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等
B.第2年末乙种群数量大于甲
C.第3年末乙种群数量达到了最大值
D.甲种群数量的增长符合J型曲线
7.化学与生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是蛋白质
B.工艺装饰材料——天然水晶,属硅酸盐产品
C.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体
D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂
8.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol Yb(镱)中含有的中子数为70NA
B.常温下,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离的OH-数目为0.1NA
C.常温常压下,28.0g丙烯和乙烯的混合气体中含有的氢原子数为4NA
D.在锌锰碱性电池中消耗13.0g负极材料,转移电子数为0.2NA
9.某有机物R的结构如右所示。下列说法不正确的是
A.R的分子式为C9H8O5
B.R分子中的所有原子可能共平面
C.R能发生酯化、水解、加成反应
D.与R含有相同取代基的苯环上的位置异构体还有9种
10.下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向盐酸中滴加Na2SO3溶液
产生使品红溶液褪色的气体
非金属性:Cl>S
B
向废FeCl3蚀刻液X中加入少量的铁粉,振荡
未出现红色固体
X中一定不含Cu2+
C
用c(Fe3+)相同的Fe2(SO4)3和FeCl3溶液,分别清洗做完银镜反应的试管
FeCl3溶液清洗得较干净
Fe3++AgFe2++Ag+是可逆反应,且AgCl更难溶于水
D
用3mL稀硫酸与纯锌粒反应,再加入几滴Cu(NO3)2浓溶液
迅速产生无色气体
形成Zn-Cu原电池加快了制取H2速率
11.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体,X的+1价阳离子的电子层结构与氖原子相同。元素X和Z形成化合物G,G中X和Z元素的质量之比为23︰16,有两种含Y元素的可溶性化合物E和F,在10mL 1.0mol·L?1 E溶液中滴加1.0mol·L?1 F溶液,产生沉淀的物质的量(n)与F溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.原子半径:X>Y>R
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>R
C.X和Y的单质组成的混合物不能完全溶于水
D.工业上,通过电解熔融氯化物制备Y的单质
12.向V mL 0.1mol/L氨水中滴加等物质的量浓度的稀H2SO4,测得混合溶液的温度和pOH [pOH=-lgc(OH-)]随着加入稀硫酸的体积的变化如图所示(实线为温度变化,虚线为pOH变化),下列说法不正确的是
A.V=40
B.b点时溶液的pOH>pH
C.a、b、c三点由水电离的c(OH?)依次减小
D.a、b、d三点对应NH3·H2O的电离常数:K(b)>K(d)>K(a)
13.一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A.图中涉及的能量转化方式共有3种
B.两极产生的气体的物质的量之比是1∶1
C.电路中每通过1mol电子,有1mol H+迁移至a极
D.b极上发生的主要反应为N2+6H++6e?=2NH3
二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属,逸出光电子的最大初动能之比为1 : 3,已知普朗克常量为h,真空中光速为c,电子电量为e。下列说法正确的是
A.用频率为2ν的单色光照射该金属,单位时间内逸出的光电子数目一定较多
B.用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应
C.甲、乙两种单色光照射该金属,只要光的强弱相同,对应光电流的遏止电压就相同
D.该金属的逸出功为
15.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度v0=30 m/s一前一后同向匀速行驶。甲车在前且安装有ABS制动系统,乙车在后且没有安装ABS制动系统。正常行驶时,两车间距为100 m。某时刻因前方突发状况,两车同时刹车,以此时刻为零时刻,其速度—时间图象如图所示,则
A.两车刹车过程中的平均速度均为15 m/s
B.甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离
C.t=1 s时,两车相距最远
D.甲、乙两车不会追尾
16.如图甲所示,在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd,bd端接有电阻R,导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上,导轨电阻不计。导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场,且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。在t=0时刻,导体棒以速度v0从导轨的左端向右运动,经过时间2t0开始进入磁场区域,取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向,回路中顺时针方向为电流正方向,则回路中的电流i随时间t的变化规律图象可能是

17.2018年12月27日,北斗三号基本系统已完成建设,开始提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示:a为低轨道极地卫星;b为地球同步卫星;c为倾斜轨道卫星,其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是
A.卫星a的线速度比卫星c的线速度小
B.卫星b和卫星c的线速度大小相等
C.卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大
D.卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大
18.粗糙绝缘的水平面上存在着平行于x轴的电场,x轴上电势φ随坐标x的关系如φ-x图象中曲线a所示,图中的倾斜虚线b与曲线a相切,切点坐标为(0.15,3)。有一质量为0.10 kg、电荷量为1.0×10-7 C带正电荷的滑块P(可视作质点),从x=0.1 m处以m/s开始向右运动,滑块与水平面的动摩擦因数为0.20;g=10 m/s2。则有
A.滑块在x=0.15 m处的加速度大小为4 m/s2
B.滑块的最大速度为m/s
C.经一段时间后,滑块会停在0.3 m处
D.经一段时间后,滑块会停在0.45 m处
19.如图,水平面上有一平板车,某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下,打在车的左端,打后车与锤相对静止。以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止),研究该次挥下、打击过程,下列说法正确的是
A.若水平面光滑,在锤子挥下的过程中,平板车一定向左运动
B.若水平面光滑,打后平板车可能向右运动
C.若水平面粗糙,在锤子挥下的过程中,平板车一定向左运动
D.若水平面粗糙,打后平板车可能向右运动
20.如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为3 : 1,L1、L2、L3为三只规格均为“9 V 3 W”的灯泡,各电表均为理想交流电表,定值电阻R1=9 Ω。输入端交变电压u的图象如图乙所示,三只灯泡均正常发光,则
A.电压u的瞬时表达式为u=(V) B.电压表的示数为33 V
C.电流表的示数为1 A D.定值电阻R2=2 Ω
21.一物体静止在水平地面上,在竖直向上拉力F作用下开始向上运动,如图甲。在物体向上运动过程中,其机械能E与位移x的关系图象如图乙,已知曲线上A点的切线斜率最大,不计空气阻力,则
A.在x1处物体所受拉力最大
B.在x1~x2过程中,物体的动能先增大后减小
C.在x1~x2过程中,物体的加速度先增大后减小
D.在0~x2过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22.(6分)为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道(可视为光滑)的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短后由静止释放,钢球将沿轨道飞出桌面。已知重力加速度g。
(1)实验时需要测定的物理量有 。(填序号)
A.钢球质量m
B.弹簧的原长L0
C.弹簧压缩最短时长度L
D.水平桌面离地面的高度h
E.钢球抛出点到落地点的水平位移x
(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep= 。(用测定的物理量字母表示)
23.(9分)某同学利用如图所示电路测电压表内阻。所用实验器材有:电源E(内阻不计),电阻箱R(最大阻值为9999 Ω),待测电压表,开关S,导线若干。
实验时,先按电路图连好器材,调节电阻箱接入电路阻值,将相应电压表读数记录在表格中。
(1)请在如图中的-R坐标图中标出坐标点并绘出图线。
(2)根据图线可确定电压表内阻RV= Ω,还可确定电源电动势E= V。(计算结果保留2位有效数字)

24.(12分)某同学为测量自己头发丝能承受的最大拉力,设计了如下实验:取长度相同的细线和头发丝系于一物体C上,细线的另一端固定于水平刻度尺的A点,手握着头发丝的另一端沿刻度尺向右水平缓慢移动,直到头发丝恰好被拉断,记下此时的位置B,从刻度尺上读出AB间的距离d=40 cm。已知量得细线与头发丝的长度均为L=25 cm,物体C质量m=300 g,细线能承受的最大拉力F=3.6 N,取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)头发丝能承受的最大拉力;
(2)试通过计算判定头发丝断裂后,物体在细线作用下进行的摆动能否到达最低点。
25.(20分)在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左;磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A,将质量为m、电荷量为+q的小球,以某一初速度水平抛出,小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g。
(1)求小球平抛的初速度v0;
(2)若电场强度大小为E,求A点距该区域上边界的高度h;
(3)若令该小球所带电荷量为-q,以相同的初速度将其水平抛出,小球离开该区域时,速度方向竖直向下,求小球穿越该区域的时间。
26.(15分)超顺磁性的Fe3O4粒子(粒子平均直径为25nm)在医疗上有重要作用,实验室制备方法如下:在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4。实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)恒压滴液漏斗的优点是 。
(2)充N2的目的是 ,反应温度应控制在50℃,加热方法为 。
(3)制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为 。
(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,用无水乙醇洗涤的优点是 ;为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,实验操作: 。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,需要的化学试剂为
(填代号)。
A.KSCN溶液 B.HCl溶液 C.H2O2溶液 D.K3[Fe(CN)6]溶液
(5)实验制得的超顺磁性的Fe3O4粒子中含有少量的Fe(OH)3,为测得Fe3O4的含量,称取mg试样,放在小烧杯中用足量稀硫酸溶解后定容于100mL容量瓶中,准确量取其中的20.00mL溶液置于锥形瓶中,然后用cmol/L的KMnO4溶液进行滴定,当
停止滴定,然后重复二次滴定,平均消耗KMnO4溶液ⅴmL,该样品的纯度为 。(已知MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)
27.(14分)亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]俗名黄血盐,可溶于水,不溶于乙醇。在化学实验、电镀、食品添加剂、烧制青花瓷时绘画等方面有广泛应用。以某电镀厂排放的含NaCN废液为主要原料制备黄血盐的流程如下:
回答下列问题:
(1)常温下,HCN的电离常数Ka=6.2×10?10。
①实验室配制一定浓度的NaCN溶液时,将NaCN溶解于一定浓度的NaOH溶液中,加水稀释至指定浓度,这样操作的目的是__________________________________________。
②浓度均为0.5 mol·L?1的NaCN和HCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,通过计算说明________________________________。
(2)滤渣1的主要成分是________(填化学式)。
(3)转化池中发生复分解反应生成K4Fe(CN)6,说明其能反应的理由:_____________________
___________________________________________________。
(4)系列操作B为_____________________________________。
(5)实验室中K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+生成难溶盐KFe[Fe(CN)6],生成的盐又可用于治疗Tl2SO4中毒,试写出上述治疗Tl2SO4中毒反应的离子方程式_________________________________
__________________________________________。
(6)一种太阳能电池的工作原理如图所示,电解质为铁氰化钾[K3Fe(CN)6]和亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]的混合溶液。
①则K+移向催化剂________(填“a”或“b”);
②催化剂a表面发生反应:______________________________________________。
28.(14分)铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol?1
②C(s)+CO2(g)===2CO(g)  ΔH2=+172.5kJ·mol?1
③4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol?1
CO还原氧化铁的热化学方程式为____________________________________________。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
①在如图A、B、C三点中,选填下表物理量对应最大的点。
反应速率v:
平衡常数K:
平衡转化率α:
②在300℃时,向C点平衡体系中再充入0.25mol CO、0.5mol H2和0.25mol的CH3OH,该反应____________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“不移动”)。
③一定温度下,CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=________。
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5 mol·L?1 Fe3+和0.26 mol·L?1 Cu2+,常温下,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10?5 mol·L?1]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为__________。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10?19;Ksp[Fe(OH)3]=4×10?38。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上通过电解浓NaOH溶液可制备Na2FeO4,然后转化为K2FeO4。电解原理如图所示。
则A溶液中溶质的成分为__________(填化学式);阳极的电极反应式为__________。
29.(9分)某种植物的茎叶均为紫色,为探究叶片中是否含有叶绿素,生物兴趣小组进行了如下实验:
(1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。若出现____色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。
(2)兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组,分别培养在完全培养液、只缺镁的培养液中,置于适宜条件下培养两周后,再将两种条件下的植株分别移入两个密闭玻璃容器内,置于室外(晴天)相同的条件下,测定密闭容器中一天的CO2浓度变化情况,如图所示。
①____组是在缺镁条件下培养的植株,判断的理由是 。
②对于这两组植株来说,B1、B2两个点对应的光照强度又称为____。 在这一天内,B1对应的时刻____(填“等于”“早于”或“晚于”)B2对应的时刻,原因是 。
30.(12分)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。
(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录。将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射 ,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。当出现低血糖症状后,A组注射 ,B组注射 。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。对每组所得数据进行统计分析
(2)实验结果
(3)分析与讨论:
正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是___________________________。当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是____________________。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面_________________________ 。
31.(9分)生物量是指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量。科研人员对我国某自然保护区地震导致山体滑坡30年后,恢复群落和未受干扰的原始林群落不同植被类型的生物量进行了研究。?
(1)科研人员在两个群落中随机选取多个样地,收获全部植物,按照_________分类后,测定生物量,结果如图所示。图中代表恢复群落生物量的是_______(填“S1”或“S2”)。
(2)地震导致山体滑坡后,原有植被虽不存在,但还可能存在植物的种子、可能发芽的地下茎或植物根系等,在这一基础上形成恢复群落的过程为_____演替。未受干扰的原始林群落具有较好的_______结构,有利于提高光能利用率。?
(3)恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的20%,这是由于山体滑坡后________稳定性较低,群落在短时间内难以恢复到原状。
(4)恢复群落植被不易恢复的关键限制因子是__________条件,可利用人工措施改善这一条件,帮助群落植被快速恢复。
32.(9分)在培养的正常翅果绳中偶然发现一只翅膀后端边缘有缺刻的红眼雌果蝇。研究表明,这是由于该果蝇的一条X染色体缺失一小段导致的,一对同源染色体中的一条缺失,个体存活,两条都缺失,个体死亡。染色体缺失过程中会断裂出无着丝点的片段。这样的片段无法进入细胞核而只能留在细胞质中,当子细胞进入下一次分裂间期时,会凝集成微核,游离在细胞核之外,易于观察。
(1)微核的形成是由于断裂出的染色体片段没有着丝点。因而无法通过__________的牵引进入细胞核,研究中可通过观察处于_______________期的细胞中有无微核确定染色体是否发生缺失。
(2)控制果蝇眼色(红眼对白眼为显性)的基因(A、a)位于X染色体上,现有各种性状的雌雄果蝇若干只,请设计实验探究该缺刻翅红眼雌果蝇(不含白眼基因)的缺失片段中有无控制眼色的基因。
实验思路:
将这只缺刻翅红眼雌果蝇与______________(填翅形眼色)雄果蝇进行杂交,统计后代雌果蝇的眼色。
预测结果及结论:
①如果后代雌果蝇_______________,则缺失片段中没有控制眼色的基因。
②如果后代雌果蝇________________,则缺失片段中含有控制眼色的基因。
(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题作答。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)如图为分析热机工作过程的卡诺循环,一定质量的理想气体在该循环中经历两个等温过程A→B、C→D和两个绝热过程B→C、D→A,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.气体从A→B的过程,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变大
B.气体从A→B的过程,从外界吸收热量
C.气体从B→C的过程,气体分子无规则运动变激烈
D.气体从D→A的过程,内能的增量等于外界对气体做的功
E.气体在完成一次循环的过程中对外做功
(2)(10分)如图,在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA∶SB=1∶2。两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个汽缸都不漏气。初始时,A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300 K,A中气体压强pA=1.5p0,p0是汽缸外的大气压强。现对A加热,使其中气体的压强升到pA′=2.0p0,同时保持B中气体的温度不变,求此时A中气体的温度TA′。
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(6分)波速相等的两列简谐波在x轴上相遇,一列波(虚线)沿x轴正向传播,另一列波(实线)沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示,两列波引起的振动在x=8 m处相互__________(填“加强”或“减弱”),在x=10 m处相互__________(填“加强”或“减弱”);在x=14 m处质点的振幅为________cm。
(2)(9分)如图所示,某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上,光源S(未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射入透明砖,恰好经过两次全反射后,垂直OB射出,并再次经过光源S。已知光在真空中传播的速率为c,求:
(i)材料的折射率n;
(ii)该过程中,光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。
35.【选修3——物质结构与性质】(15分)
祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,含有O、Si、Al、Be等元素。请回答下列问题:
(1)基态Al原子中,电子占据的最高能级的符号是________,该能级具有的原子轨道数为________,轨道形状为________。
(2)在500~600℃气相中,氯化铍以二聚体Be2Cl4的形式存在(如图),在1000℃,氯化铍则以BeCl2形式存在。在BeCl2分子中,Be的杂化方式为________,二聚体Be2Cl4中Be的杂化方式为________,1mol Be2Cl4中含有________mol配位键。
(3)氢化铝锂(LiAlH)是有机合成中一种重要还原剂,可以将羧基还原为羟基,如可将乙酸还原为乙醇,乙酸和乙醇的熔、沸点数据如下表:
乙酸/℃
乙醇/℃
熔点
16.6
-114.1
沸点
117.9
78.3
乙酸分子中σ键与π键个数之比为________;乙酸熔点较高,标准状况下,乙酸是固体,乙酸与乙醇熔点悬殊很大,原因是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用氧化物的形式表示出祖母绿的组成:__________________。
如图是Be与O形成的氧化物的立方晶胞结构,已知氧化铍的密度为ρ g·cm-3,则晶胞边长为________cm。(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含ρ、NA的代数式表示)
36.【选修5——有机化学基础】(15分)
以芳香烃A为原料合成某有机中间体M的路线如下:
请回答:
(1)A的质谱图如图,A的名称为______________。
(2)②的化学方程式为____________________________________。
(3)D中最多有________个原子共平面,E中含有的官能团名称为________。
(4)G的分子式为C5H8O2,其结构简式为________;反应⑥中,除了生成M之外,还会生成一种M的同分异构体,其结构简式为________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种。(不考虑立体异构)
A.苯环上有3个取代基  B.1mol F能与2mol NaOH反应
(6)参照上述合成路线,以环氧乙烷为原料(无机试剂任选)设计制备聚乙二酸乙二酯的合成路线。
37.【生物——选修一:生物技术实践】
猕猴桃味道酸甜,维生素C含量丰富,以猕猴桃果实为原料,制成的果汁及经发酵制成的果酒维生素C含量较高。请回答下列问题:
(1)制作果汁时常加人果胶酶,因为果胶酶可以通过分解果胶来提高果汁的____________。由于溶液中的酶很难回收,为了降低成本,使果胶酶能被再次利用一般采用化学结合法或____________法将其固定,固定化酶一般不采用包埋法,原因是____________。
(2)猕猴桃果酒制作时,发酵液未经过严格的灭菌处理,杂菌却不能正常生长.这是因为______________________ 。
(3)科研人员发现某种微生物中富含果胶酶,通过酶解法和吸水涨破法释放出果胶分解酶,分离该酶的方法有_______________________和电泳法,其中电泳法的原理是根据蛋白质分子的___________、大小以及形态不同,在电场中的______________不同而实现分离。
(4)本实脸中用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对所提取的酶进行鉴定。根据如图的电泳结果,某同学得出“所提取的酶具有两条链”的结论,这种说法可靠吗?并说明理由_______________。
38.【生物——选修三:现代生物科技专题】
回答以下生产转基因抗虫棉花有关的问题:
(1)将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与含有四环素抗性基因的质粒用相同的___________酶切,在切口处形成___________,然后用DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成___________,获得重组质粒。
(2)用CaCl2处理农杆菌,获取___________细胞。取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成___________实验。在离心管中加入含有四环素的液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,其目的是___________,并大量增殖。
(3)除运用分子检测手段检测以外,还可将___________接种到抗虫棉上,检验是否有抗虫特性,此过程需要用___________按照相同方法处理做对照。
绝密 ★ 启用前
2019届高考考前适应性试卷
理科综合能力测试答案(三)
第Ⅰ卷(选择题,共126分)
一、选择题:本大题共13小题,每小题6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. 【答案】D
【解析】离心法:分离真核细胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜,A正确;调查法:调查人群中的遗传病和估算动植物种群密度,B正确; 模型构建法:DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化规律的研究,C正确; 人鼠细胞融合实验采用的是荧光标记法,D错误。
2. 【答案】D
【解析】吡唑醚菌酯通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸,而线粒体内膜是细胞有氧呼吸第三阶段的场所,故吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段,A正确;有氧呼吸第三阶段能产生大量的ATP,故吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡,B正确;呲唑醚菌酯对真菌的抗药性进行了选择,因此长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性增强,C正确;吡唑醚菌酯可用于治理由需氧微生物引起的环境污染,厌氧呼吸不发生在线粒体上,D错误。
3. 【答案】C
【解析】基因的表达过程主要指转录和翻译,A错误;图示两个核糖体中,左边核糖体上肽链长,右边核糖体长度短,因此左边核糖体先合成多肽链,B错误;核糖体上发生的是翻译过程,该过程中tRNA上的反密码子会和mRNA上的密码子进行碱基互补配对,因此核糖体上的碱基配对方式有G-C、A-U,C正确;由于同时进行转录和翻译,说明发生在原核细胞中,而原核细胞中没有内质网,D错误。
4. 【答案】D
【解析】分析图示可知,赤霉素和生长素对正常南瓜茎的生长均有促进作用,但当生长素浓度较高时促进作用逐渐减弱,因此正常南瓜茎的生长,对生长素的作用比对赤霉素的作用更敏感,A错误;图b显示,当生长素浓度大于零时,正常南瓜茎的生长量均大于生长素浓度等于零时的正常南瓜茎的生长量,说明生长素对正常植株茎的生长均体现了促进作用,没有表现出抑制作用,所以不能说明生长素对正常植株的作用具有两重性,B错误;对比分析图a、图b可知,喷施赤霉素或生长素对矮生南瓜茎的生长不起作用,由此可推知:该矮生南瓜不是激素合成缺陷型突变体,而是生长素和赤霉素不敏感型突变体,C错误,D正确。
5. 【答案】D
【解析】SW1基因表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度,说明基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状,A正确;将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”,这属于杂交育种,其原理是基因重组,B正确;在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,体现基因突变的不定向性,C正确;“IR8水稻”拥有抗倒伏的性状,直接原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长,根本原因是发生了基因突变,D错误。
6. 【答案】B
【解析】第1年末甲乙种群的L值不同,两个种群的起始数量未知,无法确定增长速度,可能相同可能不相同,A正确;甲乙两个种群的起始数量未知,无法确定第2年末甲乙种群数量关系,B错误;第3年之前甲种群数量在增加,第三年之后甲种群数量减少,故第三年末乙种群数量达到了最大值,C正确;甲种群L值=1.5,呈指数增长,符合J型曲线,D正确。
7.【答案】D
【解析】A.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是钙质物质,A错误;B.工艺装饰材料——天然水晶,是二氧化硅,B错误;C.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同性质的单质,二者互为同素异形体,C错误;D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,无毒、无味、具有吸水性,所以可用作食品干燥剂,D正确;故合理选项是D。
8. 【答案】C
【解析】A.原子表示式中,左上角数字表示质量数,左下角表示质子数,中子数等于质量数减去质子数,所以1mol该原子中所含中子数为104NA,故A错误;B.1L pH=13的Ba(OH)2溶液中,溶液中的c(OH?)=0.1mol/L,而由水电离出的c(OH?)=1×10?13mol/L,水电离的OH?物质的量为1×10?13mol,故B错误;C.丙烯和乙烯最简式均为CH2,可认为28.0g均为CH2,氢原子数为4NA,故C正确;D.锌锰碱性电池中,锌为负极,其反应为Zn-2e?+2OH?=Zn(OH)2,当消耗13.0g锌即0.2mol Zn,应转移电子0.4NA,故D错误。答案为C。
9. 【答案】B
【解析】A.R的分子式为C9H8O5,故A正确;B.R结构中含有-CH3结构,该结构中的氢原子最多只能有一个在平面内,故B错误;C.R中含有羧基可以发生酯化反应,含有酯基可以发生水解反应,含有苯环结构可以发生加成反应,故C正确;D.与R含有相同取代基的苯环上的位置异构体是指苯环的三个侧链不变,只是改变在苯环上的位置。三个侧链均不相同,设为A、B、C,讨论位置:若ABC相邻,有三种,分别为ABC、ACB、CAB;若有两个相邻,另一个不相邻,3×2=6;若三个均不相邻,只有一种,所以一共有十种,除了R本身,还有九种,故D正确。答案为B。
10. 【答案】C
【解析】A.盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,酸性为HCl>亚硫酸,不能利用无氧酸和含氧酸的酸性强弱比较非金属性,A错误;B.由于氧化性Fe3+>Cu2+,加少量Fe,先发生Fe与Fe3+反应,Fe3++Fe=3Fe2+,因此不能确定C中是否含Cu2+,B错误;C.氯化银的溶解度比硫酸银的小,Fe3++Ag=Fe2++Ag+,FeCl3溶液中的氯离子能使平衡向右移动,FeCl3溶液清洗得干净,C正确;D.加Cu(NO3)2浓溶液,在酸性条件下,H+、NO起硝酸的作用,表现强的氧化性,将Zn氧化为Zn2+,HNO3被还原为无色的NO气体,因而可加快反应速率,故不能证明形成Zn-Cu原电池加快了制取H2的速率,D错误;故合理选项是C。
11. 【答案】A
【解析】从题干叙述可知,X的+1价阳离子的电子层结构与氖原子相同,推得X为钠;R的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体,R为碳族元素,结合原子序数关系,R为碳;元素X和Z形成化合物G,G中X和Z元素的质量之比为23∶16,Z应为硫;通过图像可知E∶F∶沉淀=1∶3∶4,可推得Y为铝。A.钠与铝同周期,推得钠原子半径大于铝,碳位于钠和铝的上一周期,所以半径小,故A正确;B.碳的最高价氧化物对应水化物为碳酸,为弱酸;硫的最高价氧化物对应水化物为硫酸,为强酸;铝的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,酸性最弱,故B错误;C.钠单质与铝单质投入水中,若钠过量,与水反应可生成大量氢氧化钠,可以将铝全部溶解,故C错误;D.工业上采用电解熔融氧化铝来制备铝单质,而铝的氯化物为共价化合物,熔融不导电,不能被电解,故D错误。答案为A。
12. 【答案】C
【解析】b点时溶液的温度最高,表明此时酸碱恰好反应完全,因1mol H2SO4可与2mol一水合氨反应,故V=40。A.b点时溶液的温度最高,表明此时酸碱恰好反应完全,因1mol H2SO4可与2mol一水合氨反应,故V=40,故A正确;B.b点恰好完全反应生成(NH4)2SO4,溶液显酸性,故B正确;C.由于V=40,所以a点溶液中的溶质为(NH4)2SO4和一水合氨,b点恰好完全反应生成(NH4)2SO4,c点溶液中的溶质为等物质的量(NH4)2SO4和H2SO4,所以b点由水电离的c(OH?)最大,故C错误;D.a、b、d三点的温度高低顺序为b> d> a,温度越高,一水合氨的电离常数越大,故D正确;故选C。
13. 【答案】D
【解析】该装置包含多种能量转化,主要是太阳能→电能,风能→机械能→电能,电能→化学能;电催化合成氨的过程是一个电解过程,生成氧气的a极是电解池的阳极,阳极上水放电生成氧气,电极反应式为2H2O—4e?=O2↑+4H+,生成氨气的b极是阴极,阴极上氮气放电生成氨气,电极反应式为N2+6H++6e?=2NH3。A项、能量转化有:太阳能→电能,风能→机械能→电能,电能→化学能,另外还可能有其他能量转化为热能等,故A错误;B项、生成氧气的a极是电解池的阳极,电极反应式为2H2O—4e?=O2↑+4H+,生成氨气的b极是阴极,电极反应式为N2+6H++6e?=2NH3,由得失电子数目守恒可知,两极生成氧气和氨气的理论物质的量之比是3∶4,故B错误;C项、电解时,阳离子向阴极移动,H+应向阴极b极迁移,故C错误;D项、电解时,生成氨气的b极是阴极,阴极上氮气放电生成氨气,电极反应式为N2+6H++6e?=2NH3,故D正确。故选D。
二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.【答案】B
【解析】单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关,由于光的强度关系未知,故选项A错误;光子能量分别为:E1=hv和E2=2hv,根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为:Ek1=hv?W和Ek2=2hv?W,逸出光电子的最大初动能之比为1:3,联立可得逸出功为:W=12hv,用频率为14hv的单色光照射该金属不能发生光电效应,故选项B正确,D错误;两种光的频率不同,光电子的最大初动能不同,由动能定理可知对应的遏止电压是不同的,故选项C错误。
15.【答案】D
【解析】根据v?t图象与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移,甲车的刹车距离为x甲=12×30×3m=45m,乙车的刹车距离为x乙=30+152×1+12×15×5m=60m,则有x甲+100m>x乙,所以甲、乙两车不会追尾;甲车刹车过程中的平均速度为v甲=x甲t=15m/s,乙车刹车过程中的平均速度为v乙=x乙t=10m/s,故选项D正确,A、B错误;当t=2s时,两车速度相等,相距最远,故选项C错误。
16.【答案】A
【解析】由图乙知,在0~2t0时间内磁感应强度随时间均匀变化,根据E=N?B?tS可知,回路产生稳定的电动势、稳定的感应电流,在根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向,所以在0~2t0时间内电流是负方向,且大小不变。在2t0时刻导体棒进入磁场区域,在安培力的作用下做非匀变速运动,根据F=BIL=B2L2vR=ma知,导体棒做加速度减小的减速运动,电流i=BLvR=BLaRt,电流逐渐减小,且i-t图象的斜率逐渐减小,所以A正确。
17.【答案】B
【解析】人造卫星在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力,根据万有引力定律和匀速圆周运动知识得GmMr2=ma=mv2r,解得:v=GMr,a=GMr2 ,由题意可知,卫星a的轨道半径小于卫星c(b)的轨道半径,故卫星a的线速度大于卫星c的线速度;卫星b和卫星c的周期相同,轨道半径相同,故卫星b的线速度等于卫星c的线速度,卫星b的向心加速度等于卫星c的向心加速度,A、C错误,B正确;由于不知道卫星的质量关系,故无法判断卫星a的机械能与卫星b的机械能关系,D错误。
18.【答案】C
【解析】电势φ与位移x图线的斜率表示电场强度,则x=0.15m处的场强E=3×1050.15V/m=2×106V/m,此时的电场力F=qE=1.0×10-7×2×106N=0.2N,滑动摩擦力大小f=μmg=0.2×1N=0.2N,则滑块在x=0.15m处的加速度大小为0,选项A错误;在x=0.15m时,电场力等于摩擦力,速度最大,根据动能定理得,qU?fx=12mvm2-12mv02,因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5×105V,代入求解,最大速度大约为vm=310m/s,故B错误;假设滑块停在0.3m处,则此过程中电场力做功W电=3×105×1.0×10?7J=0.03J,摩擦力的功Wf=?μmgx=?0.04J,动能减小量ΔEk=12mv02=12×0.1×(55)2J=0.01J,则满足W电+Wf=0?12mv02,可知假设正确,选项C正确、D错误。
19.【答案】AD
【解析】以人、锤子和平板车为系统,若水平面光滑,系统水平方向合外力为零,水平方向动量守恒,且总动量为零,当锤子挥下的过程中,锤子有水平向右的速度,所以平板车一定向左运动,A正确;打后锤子停止运动,平板车也停下,B错误;若水平面粗糙,扬起锤子的过程车由于受摩擦力作用,可能静止不动,所以C错误;在锤子打平板车时,在最低点与车相碰,锤子与平板车系统动量向右,所以打后平板车向右运动,D正确。
20.【答案】BD
【解析】由乙图知,交变电流的周期为0.02s,ω=2π/T=100π,电压的瞬时值u=362sin100πt(V),故A错误;灯泡正常发光,每个灯泡的电流为I=P/U=1/3A,副线圈的电流I2=3I=1A,再根据变流规律:I1I2=n2n1,解得原线圈电流I1=1/3A,所以C错误;电阻R1的电压UR1=I1R1=3V,由乙图知输入端电压的有效值为36V,变压器原线圈的电压U1=36-3V=33V,所以电压表的读数为33V,故B正确;再根据变流规律:U2U1=n2n1,可求副线圈的电压U2=11V,电阻R2两端的电压为UR2=U2-UL=11-9V=2V,可求R2=U2I2=2Ω,所以D正确。
21.【答案】AB
【解析】由题意可知,x1处物体图象的斜率最大,则说明此时机械能变化最快,由E=Fx可知此时所受的拉力最大,故A正确;在x1~x2过程中,图象的斜率越来越小,则说明拉力越来越小;在x2处物体的机械能最大,图象的斜率为零,则说明此时拉力为零;在这一过程中物体应先加速后减速,故动能先增大后减小,故B正确;在0~x2过程中,拉力先增大后减小,直到变为零,则物体受到的合力应先向上增大,后减小,减小到零后,再反向增大,故C错误;物体从静止开始运动,到x2处以后机械能保持不变,在x2处时,物体有重力势能和动能,故在0~x2过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与物体的动能之和,故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22.(6分)
【答案】(1)ADE (3分) (2)mgx24h (3分)
【解析】(1)释放弹簧后,弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能:Ep=12mv2??,故需测量小球的质量和最大速度;小球接下来做平抛运动,要测量初速度,还需要测量测量平抛的水平位移和高度;故需要测定的物理量有:小球质量m,小球平抛运动的水平位移x和高度h.故选ADE.
(2)对于平抛运动,有:x=vt???,h=12gt2? ,可解得:Ep=mx2g4h。
23.(9分)
【答案】(1)如图所示(见解析) (3分) (2)3.0 (3分) 1.0×103Ω (3分)
【解析】根据表格描点做图如图所示:
根据闭合回路欧姆定律得:E=U+URVR,变形得1U=1E+1ERVR。由1U?R坐标凸显可得截距为b=0.33,斜率为k=Δ1UΔR=0.65?0.331000=3.2×10?4,解得E=1b=3.0V?RV=bk=1.0×103Ω
24.(12分)
【解析】(1)设头发丝能承受的最大拉力为T,头发丝与竖直方向夹角为θ,刚断时有
2Tcosθ=mg (2分)
又cosθ=L2?d22L=0.6 (2分)
故T=2.5N (2分)
(2)断后假设能摆动到最低点,此时细线拉力为F' 则有
12mv2=mgL1?cosθ (2分)
F'?mg=mv2L (2分)
解得F'=5.4N
F'>F,故不能摆动到最低点 (2分)
25.(20分)
【解析】(1)设小球进入复合场时,速度方向与水平方向成θ,分析小球的受力,有
qvBcosθ=mg (2分)
v=v0cosθ (1分)
解得:v0=mgqB (2分)
(2)小球从A点抛出,进入复合场,由动能定理
mgh=12mv2?12mv02 (2分)
又由(1)知(mg)2+(qvB)2=(qvB)2 (2分)
解得h=E22gB2 (2分)
(3)设某时刻小球经某处时速度为v,将其正交分解为vx、vy,则小球受力如图,在水平方向上,由动量定理
∑(qE?qvyB)?Δt=0?mv0 (4分)
即BqH?Eqt=mv0 (3分)
解得t=BHE?m2gBEq2 (2分)。
26. 【答案】(1)能保证氨水顺利地滴入三颈烧瓶中
(2)防止FeCl3、FeCl2混合溶液中的Fe2+被氧化 水浴加热
(3)Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH+4H2O
(4)能得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子 将得到的固体分散在水中,做丁达尔效应实验 BD
(5)滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30秒颜色无变化
【解析】(1)恒压滴液漏斗可以使液体物质氨水的液面上下气体压强一致,氨水在重力作用下就可以顺利滴下;(2)反应装置内的空间有空气,空气能够将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,通入N2就可以防止三颈烧瓶内FeCl3、FeCl2混合溶液中的Fe2+被氧化;由于反应温度应控制在50℃,低于100℃,所以采用的加热方法为水浴加热;(3)在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4,同时产生NH4Cl,根据原子守恒和电荷守恒,可得制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH+4H2O;(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,由于无水乙醇容易挥发,挥发时吸收大量的热,所以若用无水乙醇洗涤的优点是能快速得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子;超顺磁性的Fe3O4粒子的粒子平均直径为25nm,具有胶体颗粒大小,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其分散在水中,做丁达尔效应实验,若产生一条光亮的通路,证明分散系为胶体。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,用非氧化性的酸HCl溶解,向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,就证明其中含有Fe2+,故需要的试剂合理选项是BD;(5)Fe3O4与硫酸反应产生的离子中含有Fe2+、Fe3+,而Fe(OH)3反应只产生Fe3+,所以用KMnO4酸性溶液滴定时,当Fe2+反应完全,再滴入时,溶液就会由无色变为高锰酸钾溶液的紫色,故滴定终点为:滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30秒颜色无变化。根据Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可得关系式:5Fe3O4—5Fe2+—MnO;n(KMnO4)=cmol/L×V×
10?3L×=5cV×10?3mol,所以n(Fe3O4)=5n(KMnO4)=25cV×10?3mol,故mg试样的纯度为:。
27. 【答案】(1)①抑制CN-水解(1分) ②碱(1分) Kh=====1.6×10-5>6.2×10-10,即CN?的水解常数大于HCN的电离常数,所以溶液呈碱性(2分)
(2)CaSO4(1分)
(3)相同温度下K4Fe(CN)6的溶解度小于Na4Fe(CN)6(2分)
(4)过滤、洗涤、干燥(2分,少1个扣1分,扣完为止)
(5)KFe[Fe(CN)6]+Tl+TlFe[Fe(CN)6]+K+(2分)
(6)①b(1分) ②[Fe(CN)6]4?-e?===[Fe(CN)6]3? (2分)
【解析】(1)由HCN的电离常数知,HCN是弱酸,NaCN为强碱弱酸盐,溶液中CN?水解使溶液呈碱性。①配制一定浓度的NaCN溶液必须抑制CN?水解。②因Kh===1.6×10?5>6.2×10?10,即CN?的水解常数大于HCN的电离常数,所以溶液呈碱性。(2)反应器中发生的主要反应的化学方程式为6NaCN+FeSO4+CaCl2===Na4Fe(CN)6+CaSO4↓+2NaCl,硫酸钙微溶于水,操作A是过滤,所得滤渣1的主要成分是硫酸钙;加入碳酸钠除去溶液中少量的钙离子,滤渣2的主要成分是碳酸钙。(3)经过滤后在滤液中加入KCl可转化成K4Fe(CN)6,4KCl+Na4Fe(CN)6===K4Fe(CN)6↓+4NaCl,说明相同温度下K4Fe(CN)6溶解度小于Na4Fe(CN)6。(4)加入KCl得到K4Fe(CN)6沉淀。将K4Fe(CN)6沉淀分离出来需经过滤、洗涤、干燥等操作。(5)实验室中K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+,检验Fe3+反应的离子方程式为K++[Fe(CN)6]4?+Fe3+===KFe[Fe(CN)6]↓;难溶盐KFe[Fe(CN)6]可用于治疗Tl2SO4中毒,离子反应方程式为KFe[Fe(CN)6]+Tl+TlFe[Fe(CN)6]+K+。(6)①由图可知,电子从负极流向正极,则a为负极,b为正极,则K+移向催化剂b;②a为负极,发生氧化反应,则催化剂a表面发生反应:[Fe(CN)6]4?-e?===[Fe(CN)6]3?。
28. 【答案】(1)3CO(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol?1(2分)
(2)①C(1分) AB(1分) A(1分)
②向正反应方向进行(1分) ③3(2分)
(3)3≤pH<5(2分)
(4)NaOH(2分) Fe-6e?+8OH?===FeO+4H2O(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,由(①-②)×-③×得3CO(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。(2)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体分子数减小的反应,在温度不变的条件下,增大压强,平衡正向移动,CH3OH(g)的体积分数增大,所以p2>p1。A、B、C三点中,C点的压强大、温度最高,所以反应速率v最大;A、B两点温度相同,所以平衡常数K相等,由题图知,升高温度,CH3OH(g)的体积分数减小,说明该反应是放热反应,则升高温度,平衡常数K减小,故平衡常数K:A=B>C;A点CH3OH(g)的体积分数最大,故A点的平衡转化率α最大。②C点CH3OH(g)在平衡时的体积分数为50%,设发生转化的CO为x mol,根据三段式法进行计算:
  CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始/mol 1 2 0
转化/mol x 2x x
平衡/mol 1-x 2-2x x
则有:×100%=50%,解得x=0.75,即平衡时CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的物质的量分别为0.25mol、0.5mol、0.75mol。向此平衡体系中再充入0.25mol CO、0.5mol H2和0.25mol的CH3OH,由于充入的CH3OH(g)的量相对于平衡时较少,所以该反应必定向正反应方向进行。③设起始时CO(g)、H2(g)的物质的量分别为1mol、x mol,根据图象可知,D点转化的CO的物质的量为0.6 mol,则转化的H2(g)的物质的量为1.2mol,故有:×100%=40%,解得x=3。(3)Fe3+恰好完全沉淀时,c(OH?)==mol·L?1=1×10?11 mol·L?1,pH=3;Cu2+刚好开始沉淀时,c(OH?)==mol·L?1=1×10?9 mol·L?1,pH=5,故欲使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀,需控制3≤pH<5。(4)由题图知,Cu电极上氢离子放电,又由于使用了阳离子交换膜,所以A溶液中溶质为NaOH;根据题意,阳极上Fe失电子,发生氧化反应生成FeO,电极反应式为:Fe-6e?+8OH?===FeO+4H2O。
29. 【答案】(1)蓝绿色和黄绿
(1)①II (1分) 光照较强的时间段内,II组的光合速率明显小于I组的光合速率
②光补偿点(1分) 晚于(1分) 随时间推移光照强度逐渐减弱,I组含有较多的叶绿素,对光的吸收转化能力远大于II组
【解析】(1)分离色素的原理是:四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快,溶解度低的随层析液扩散的速度慢。叶绿素a是蓝绿色,叶绿素b黄绿色。(2)①缺镁条件下的光合速率相对低于完全培养液中的植物,由图可知,光照较强的时间段内,Ⅱ组的光合速率明显小于I组的光合速率,故判断Ⅱ组是缺镁条件下的。②曲线图中B1、B2时光合速率=呼吸速率,对应的光照强度表示光补偿点。随时间推移光照强度逐渐减弱,I组含有较多的叶绿素,对光的吸收转化能力远大于Ⅱ组,故B1对应的时刻晚于B2对应的时刻。
30. 【答案】(1)生理盐水 葡萄糖溶液 生理盐水
(3)胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】(1)实验开始应该分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录。将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素(实验组),B组注射生理盐水(对照组),每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。当出现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液(测定其血糖含量变化),B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。对每组所得数据进行统计分析。(3)分析和讨论:因为胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收,故正常人的尿液中无葡萄糖;当机体血糖水平升高时,会引起胰岛B细胞分泌胰岛素增加,来降低血糖,同时会抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰岛素一方面促进组织细胞加速、摄取利用和储存葡萄糖,另一方面会抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖含量。
31. 【答案】(1)植被类型(或草本、灌木、乔木) S2
(2)次生(1分) 垂直(1分)
(3)恢复力(1分)
(4)土壤
【解析】(1)图示柱形图中,可以看出自变量为群落类型和群落中不同植被,因变量为生物量。故科研人员是在两个群落中随机选取多个样地,收获全部植物,按照植被类型分类后,测定生物量。恢复群落是经过山体滑坡过程,生物多样性比原始群落要低,生物量比原始群落要低,故图中代表恢复群落生物量的是S2。(2)在原有植被虽不存在,但原有土壤条件有保留,还可能存在植物的种子、可能发芽的地下茎或植物根系等地方发生的演替为次生演替。未受干扰的原始林群落中草本、灌木和乔木的生物量相对均较高,且草本、灌木和乔木在垂直方向上具有分层现象,有利于提高光能利用率。?(3)恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的20%,说明恢复群落植被并不能完全恢复从前,这与山体滑坡后恢复力稳定性较低有关,故群落在短时间内难以恢复到原状。(4)地震导致山体滑坡后,虽然土壤条件有所保留,但在很大的程度上被破坏,导致恢复群落植被不易恢复,可利用人工措施改善土壤这一条件,帮助群落植被快速恢复。
32. 【答案】(1)星射线 间(1分)
(1)正常翅白眼 ①全部红眼 ②有红眼有白眼
【解析】(1)果蝇细胞分裂时由中心体发出星射线,微核的形成是由于断裂出的染色体片段没有着丝点(纺锤丝/星射线附着位点),因而无法通过星射线的牵引进入细胞核,题干信息“当子细胞进入下一次分裂间期时,会凝集成微核,游离在细胞核之外,易于观察。”所以研究中可通过观察处于间期的细胞中有无微核确定染色体是否发生缺失。(2)本题的实验目的是探究该缺刻翅红眼雌果蝇(不含白眼基因)的缺失片段中有无控制眼色的基因。若缺失片段中无控制眼色的基因,该缺刻翅红眼雌果蝇的基因型为XAXA, 若缺失片段中有控制眼色的基因,该缺刻翅红眼雌果蝇的基因型记为XAXo,可以选择正常翅白眼雄果蝇(基因型XaY)进行杂交,统计后代雌果蝇的眼色。若缺失片段中无控制眼色的基因,即XAXA与XaY杂交,后代的雌蝇基因型为XAXa,眼色为红眼。若缺失片段中有控制眼色的基因,即XAXo与XaY杂交,后代雌蝇基因型为XAXa(红眼雌蝇)、XaXo(白眼雌蝇)。即预测结果及结论:①如果后代雌果蝇全部红眼,则缺失片段中没有控制眼色的基因。②如果后代雌果蝇有红眼有白眼,则缺失片段中含有控制眼色的基因。
(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题作答。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)
【答案】BDE
【解析】由图知,气体从A→B的过程,压强减小,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变小,A错误;从A→B的过程,其他温度不变,ΔU=0,体积变大,气体对外界做功W<0,根据ΔU=Q+W,得Q=-W>0,所以从外界吸收热量,B正确;因B→C为绝热过程,所以Q=0,体积增大W<0,故ΔU=Q+W=W,ΔU<0,气体内能减小,温度降低,气体分子无规则运动变缓慢,C错误;从D→A也是绝热过程,Q=0,体积减小,外界对气体做功,即W>0,ΔU=Q+W=W,所以气体内能的增量ΔU等于外界对气体做的功W,D正确;由图知,A→B→C气体对外界做功,做功多少W1为图象与坐标轴所围面积(W1<0),C→D→A的过程外界对气体做功,做功多少W2为图象与坐标轴所围面积(W2>0),该循环过程的总功为W1+W2<0,即气体对外做功,E正确。
(2)(10分)
【解析】活塞平衡时,由平衡条件得:
pASA+pBSB=p0(SA+SB),pA'SA+pB'SB=p0(SA+SB) (2分)
已知SB=2SA
B中气体初、末态温度相等,设末态体积为VB,由玻意耳定律得:
pB'VB=pBV0(2分)
设A中气体末态的体积为VA,因为两活塞移动的距离相等,故有:
VA?V0SA=VB?V0SB(2分)
对A中气体由理想气体状态方程得:pA'VATA'=pAV0T0(2分)
解得:TA'=500K (2分) 。
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(6分)
【答案】加强 减弱 2 (每空2分)
【解析】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下,可知此位置的振动是加强的;在x=10m处是峰谷相遇,可知此位置振动减弱;在x=14m处也是峰谷相遇,振动减弱,则质点的振幅为A=|A2?A1|=2cm。
(2)(9分)
【解析】(1)光路如图,由折射定律sinC=1n
而OF=R2,故sinC=12(即C=30°)(2分)
所以该材料的折射率n=2 (2分)
(2)光在空气中传播的路程S1=2SF
由几何关系∠OSF=30°
所以S1=32R×2=3R
t1=S1c=3Rc (2分)
光在介质中传播的路程S2=4FD=23R
t2=R2v=S2nc=2?23Rc (2分)
t1:t2=1:4 (1分)。
35. 【答案】(1)3p 3 纺锤形
(2)sp sp2 2
(3)7∶1 乙酸羧基中的两个氧原子与另外乙酸分子中羧基氢原子可形成氢键,比乙醇形成分子间氢键的概率大
(4)3BeO·Al2O3·6SiO2  
【解析】(1)基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p;3p能级有3个原子轨道,轨道呈纺锤形。(2)BeCl2分子中,中心原子Be最外层有2个电子,两个Cl各提供1个电子,Be原子为sp杂化;由Be2Cl4的结构可知,1个Be与3个Cl成键,形成2对成键电子和1对孤对电子,共3对电子,故Be采取sp2杂化。(4)根据复杂硅酸盐的氧化物书写规则可写出Be3Al2Si6O18的氧化物形式为3BeO·Al2O3·6SiO2。氧化铍的化学式为BeO,晶胞的边长= cm= cm。
36. 【答案】(1)甲苯或甲基苯(1分)
(4)1个F中含有两个羟基,故F和G还可反应生成
37. 【答案】(1)出汁率和澄清度 物理吸附法(1分) 酶分子较小,易从包埋材料中漏出
(2)果酒发酵的无氧、pH呈酸性条件和代谢产生的酒精抑制了杂菌的生长
(3)凝胶色谱法 带电性质差异(带电情况) 迁移速度
(4)不可靠,只能得出提取蛋白质含有两种大小不同的肽链,不一定是两条
【解析】(1)制作果汁时可以加入果胶酶以分解果胶,从而提高果汁的出汁率和澄清度。由于果胶酶溶于水,不利于重复利用,适合采用化学结合法或物理吸附法将果胶酶固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化酶一般不采用包埋法,原因是酶分子较小,易从包埋材料中漏出。(2)猕猴桃果酒制作时所利用的微生物的代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒正常发酵时,发酵液未经过严格的灭菌处理,杂菌却不能正常生长,这是因为果酒发酵的无氧、pH呈酸性条件抑制了杂菌的生长、代谢产生的酒精抑制了杂菌的生长。(3)该酶的化学本质是蛋白质,分离蛋白常用的方法有凝胶色谱法和电泳法,其中电泳法的原理是根据蛋白质分子的带电性质差异、大小以及形态不同,在电场中的迁移速度不同而实现分离。(4)本实脸中用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对所提取的酶进行鉴定。根据图的电泳结果,某同学得出“所提取的酶具有两条链”的结论,这种说法不可靠,因为大小相同的肽链经过电泳都能处于同一位置,因此只能得出提取蛋白质含有两种大小不同的肽链,不一定是两条。
38. 【答案】(1)限制性核酸内切酶 相同的平末端或黏性末端 磷酸二酯键
(2)感受态细胞 转化 使CaCl2处理过的农杆菌从感受态恢复到细胞的正常状态,从而获得(具有且)表达四环素抗性基因的(转基因)农杆菌
(3) (棉铃)虫(或“昆虫”)(1分) 生长状况相同的同种普通棉花
【解析】(1)将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与含有四环素抗性基因的质粒用相同的限制性核酸内切酶酶切,在切口处形成相同的平末端或黏性末端,然后用DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成磷酸二酯键,获得重组质粒。(2)用CaCl2处理农杆菌,获取容易接纳外源DNA的感受态细胞。取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成转化实验。在离心管中加入含有四环素的液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,其目的是使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态,获得表达四环素抗性基因的农杆菌,并大量增殖。(3)将虫子接种到生长状况相同的抗虫棉及起对照作用的普通棉花上,检验是否有抗虫特性,如果与普通棉花相比,抗虫棉花的虫害很轻,说明转基因取得成功。
绝密 ★ 启用前
2019届高考考前适应性试卷
理科综合能力测试(三)
注意事项:
1、本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。答题前,考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。?
2、回答第Ⅰ卷时,选出每小题的答案后,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。写在试卷上无效。?
3、回答第Ⅱ卷时,将答案填写在答题卡上,写在试卷上无效。?
4、考试结束,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 Cl 35.5 K 39
第Ⅰ卷(选择题,共126分)
一、选择题:本大题共13小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有h 一项是符合题目要求的。
1.下列研究方法与相关实验及研究过程的对应关系,不正确的是
A.离心法:分离真核细胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜
B.调查法:调查人群中的遗传病和估算动植物种群密度
C.模型构建法:DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化规律的研究
D.同位素标记法:T2噬菌体侵染大肠杆菌实验和人鼠细胞融合实验
【答案】D
【解析】离心法:分离真核细胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜,A正确;调查法:调查人群中的遗传病和估算动植物种群密度,B正确; 模型构建法:DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化规律的研究,C正确; 人鼠细胞融合实验采用的是荧光标记法,D错误。
2.吡唑醚菌酯是一种线粒体呼吸抑制剂,通过阻止线粒体内膜上的反应过程抑制细胞呼吸,生产上常应用于防治真菌引起的农作物病害。下列关于吡唑醚菌酯作用的推测不合理的是
A.吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段
B.吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡
C.长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性基因频率增大
D.吡唑醚菌酯可用于治理由厌氧微生物引起的环境污染
【答案】D
【解析】吡唑醚菌酯通过阻止线粒体内膜上的反应过程而抑制细胞呼吸,而线粒体内膜是细胞有氧呼吸第三阶段的场所,故吡唑醚菌酯主要抑制真菌有氧呼吸的第三阶段,A正确;有氧呼吸第三阶段能产生大量的ATP,故吡唑醚菌酯可通过抑制ATP的产生导致真菌的死亡,B正确;呲唑醚菌酯对真菌的抗药性进行了选择,因此长期使用吡唑醚菌酯可导致真菌种群抗药性增强,C正确;吡唑醚菌酯可用于治理由需氧微生物引起的环境污染,厌氧呼吸不发生在线粒体上,D错误。
3.图所示为某原核细胞内的生理过程,下列说法正确的是
A.基因的表达过程主要指DNA复制、转录和翻译等
B.图示表明两个核糖体同时开始合成两条多肽链
C.图中核糖体上的碱基配对方式有G-C、A-U
D.图中翻译过程可发生在附着在内质网的核糖体上
【答案】C
【解析】基因的表达过程主要指转录和翻译,A错误;图示两个核糖体中,左边核糖体上肽链长,右边核糖体长度短,因此左边核糖体先合成多肽链,B错误;核糖体上发生的是翻译过程,该过程中tRNA上的反密码子会和mRNA上的密码子进行碱基互补配对,因此核糖体上的碱基配对方式有G-C、A-U,C正确;由于同时进行转录和翻译,说明发生在原核细胞中,而原核细胞中没有内质网,D错误。
4.某种南瓜矮生突变体可分为两类:激素合成缺陷型突变体和激素不敏感型突变体。为研究某种矮生南瓜的矮生突变体属于哪种类型,研究者应用赤霉素和生长素溶液进行了相关实验,结果如图所示。下列相关分析正确的是
A.正常南瓜茎的伸长对赤霉素的作用比生长素更敏感
B.由图可看出,赤霉素能促进正常植株茎的伸长,生长素对正常植株的作用具有两重性
C.若两种南瓜内生长素和赤霉素的含量都很接近,则可以判断该矮生南瓜突变体是激素合成缺陷型突变体
D.由图可以判断,该矮生南瓜突变体是生长素和赤霉素不敏感型突变体
【答案】D
【解析】分析图示可知,赤霉素和生长素对正常南瓜茎的生长均有促进作用,但当生长素浓度较高时促进作用逐渐减弱,因此正常南瓜茎的生长,对生长素的作用比对赤霉素的作用更敏感,A错误;图b显示,当生长素浓度大于零时,正常南瓜茎的生长量均大于生长素浓度等于零时的正常南瓜茎的生长量,说明生长素对正常植株茎的生长均体现了促进作用,没有表现出抑制作用,所以不能说明生长素对正常植株的作用具有两重性,B错误;对比分析图a、图b可知,喷施赤霉素或生长素对矮生南瓜茎的生长不起作用,由此可推知:该矮生南瓜不是激素合成缺陷型突变体,而是生长素和赤霉素不敏感型突变体,C错误,D正确。
5.科研人员发现某水稻品种发生突变,产生了新基因SW1,其表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度。将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”,既高产又抗倒伏。下列选项不正确的是
A.SW1基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状
B.进行“IR8水稻”的育种时,应用的原理是基因重组
C.在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,这体现了基因突变的不定向性
D.“IR8水稻”拥有高产的性状,直接原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长
【答案】D
【解析】SW1基因表达产物能使植株内赤霉素含量下降,从而降低植株高度,说明基因通过控制酶的合成,间接控制了生物的性状,A正确;将该品种作为亲本进行杂交,获得了后代“IR8水稻”,这属于杂交育种,其原理是基因重组,B正确;在育种时,科研人员无法让水稻产生定向突变,体现基因突变的不定向性,C正确;“IR8水稻”拥有抗倒伏的性状,直接原因是体内赤霉素含量较低影响植株的生长,根本原因是发生了基因突变,D错误。
6.在对某自然保护区内甲、乙两个不同物种的种群数量进行了调查之后,又开展了连续4年的跟踪调查,计算其L值(L=当年末种群个体数量/前一年末种群个体数量),结果如图所示。下列关于这4年调查期间的种群数量变化的叙述,错误的是:
A.第1年末甲乙两种群的增长速度不一定相等
B.第2年末乙种群数量大于甲
C.第3年末乙种群数量达到了最大值
D.甲种群数量的增长符合J型曲线
【答案】B
【解析】第1年末甲乙种群的L值不同,两个种群的起始数量未知,无法确定增长速度,可能相同可能不相同,A正确;甲乙两个种群的起始数量未知,无法确定第2年末甲乙种群数量关系,B错误;第3年之前甲种群数量在增加,第三年之后甲种群数量减少,故第三年末乙种群数量达到了最大值,C正确;甲种群L值=1.5,呈指数增长,符合J型曲线,D正确。
7.化学与生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是蛋白质
B.工艺装饰材料——天然水晶,属硅酸盐产品
C.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯互为同分异构体
D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,可用作食品干燥剂
【答案】D
【解析】A.古代记载文字的器物——甲骨,其主要成分是钙质物质,A错误;B.工艺装饰材料——天然水晶,是二氧化硅,B错误;C.第五形态的碳单质——“碳纳米泡沫”,与石墨烯是不同性质的单质,二者互为同素异形体,C错误;D.秸秆经加工处理成吸水性的材料——植物纤维,无毒、无味、具有吸水性,所以可用作食品干燥剂,D正确;故合理选项是D。
8.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol Yb(镱)中含有的中子数为70NA
B.常温下,1L pH=13的Ba(OH)2溶液中由水电离的OH-数目为0.1NA
C.常温常压下,28.0g丙烯和乙烯的混合气体中含有的氢原子数为4NA
D.在锌锰碱性电池中消耗13.0g负极材料,转移电子数为0.2NA
【答案】C
【解析】A.原子表示式中,左上角数字表示质量数,左下角表示质子数,中子数等于质量数减去质子数,所以1mol该原子中所含中子数为104NA,故A错误;B.1L pH=13的Ba(OH)2溶液中,溶液中的c(OH?)=0.1mol/L,而由水电离出的c(OH?)=1×10?13mol/L,水电离的OH?物质的量为1×10?13mol,故B错误;C.丙烯和乙烯最简式均为CH2,可认为28.0g均为CH2,氢原子数为4NA,故C正确;D.锌锰碱性电池中,锌为负极,其反应为Zn-2e?+2OH?=Zn(OH)2,当消耗13.0g锌即0.2mol Zn,应转移电子0.4NA,故D错误。答案为C。
9.某有机物R的结构如右所示。下列说法不正确的是
A.R的分子式为C9H8O5
B.R分子中的所有原子可能共平面
C.R能发生酯化、水解、加成反应
D.与R含有相同取代基的苯环上的位置异构体还有9种
【答案】B
【解析】A.R的分子式为C9H8O5,故A正确;B.R结构中含有-CH3结构,该结构中的氢原子最多只能有一个在平面内,故B错误;C.R中含有羧基可以发生酯化反应,含有酯基可以发生水解反应,含有苯环结构可以发生加成反应,故C正确;D.与R含有相同取代基的苯环上的位置异构体是指苯环的三个侧链不变,只是改变在苯环上的位置。三个侧链均不相同,设为A、B、C,讨论位置:若ABC相邻,有三种,分别为ABC、ACB、CAB;若有两个相邻,另一个不相邻,3×2=6;若三个均不相邻,只有一种,所以一共有十种,除了R本身,还有九种,故D正确。答案为B。
10.下列实验操作、现象及所得出的结论或解释均正确的是
选项
实验操作
现象
结论或解释
A
向盐酸中滴加Na2SO3溶液
产生使品红溶液褪色的气体
非金属性:Cl>S
B
向废FeCl3蚀刻液X中加入少量的铁粉,振荡
未出现红色固体
X中一定不含Cu2+
C
用c(Fe3+)相同的Fe2(SO4)3和FeCl3溶液,分别清洗做完银镜反应的试管
FeCl3溶液清洗得较干净
Fe3++AgFe2++Ag+是可逆反应,且AgCl更难溶于水
D
用3mL稀硫酸与纯锌粒反应,再加入几滴Cu(NO3)2浓溶液
迅速产生无色气体
形成Zn-Cu原电池加快了制取H2速率
【答案】C
【解析】A.盐酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,酸性为HCl>亚硫酸,不能利用无氧酸和含氧酸的酸性强弱比较非金属性,A错误;B.由于氧化性Fe3+>Cu2+,加少量Fe,先发生Fe与Fe3+反应,Fe3++Fe=3Fe2+,因此不能确定C中是否含Cu2+,B错误;C.氯化银的溶解度比硫酸银的小,Fe3++Ag=Fe2++Ag+,FeCl3溶液中的氯离子能使平衡向右移动,FeCl3溶液清洗得干净,C正确;D.加Cu(NO3)2浓溶液,在酸性条件下,H+、NO起硝酸的作用,表现强的氧化性,将Zn氧化为Zn2+,HNO3被还原为无色的NO气体,因而可加快反应速率,故不能证明形成Zn-Cu原电池加快了制取H2的速率,D错误;故合理选项是C。
11.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,R的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体,X的+1价阳离子的电子层结构与氖原子相同。元素X和Z形成化合物G,G中X和Z元素的质量之比为23︰16,有两种含Y元素的可溶性化合物E和F,在10mL 1.0mol·L?1 E溶液中滴加1.0mol·L?1 F溶液,产生沉淀的物质的量(n)与F溶液体积(V)的关系如图所示。下列说法一定正确的是
A.原子半径:X>Y>R
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y>R
C.X和Y的单质组成的混合物不能完全溶于水
D.工业上,通过电解熔融氯化物制备Y的单质
【答案】A
【解析】从题干叙述可知,X的+1价阳离子的电子层结构与氖原子相同,推得X为钠;R的最简单气态氢化物分子的空间结构为正四面体,R为碳族元素,结合原子序数关系,R为碳;元素X和Z形成化合物G,G中X和Z元素的质量之比为23∶16,Z应为硫;通过图像可知E∶F∶沉淀=1∶3∶4,可推得Y为铝。A.钠与铝同周期,推得钠原子半径大于铝,碳位于钠和铝的上一周期,所以半径小,故A正确;B.碳的最高价氧化物对应水化物为碳酸,为弱酸;硫的最高价氧化物对应水化物为硫酸,为强酸;铝的最高价氧化物对应水化物为氢氧化铝,为两性氢氧化物,酸性最弱,故B错误;C.钠单质与铝单质投入水中,若钠过量,与水反应可生成大量氢氧化钠,可以将铝全部溶解,故C错误;D.工业上采用电解熔融氧化铝来制备铝单质,而铝的氯化物为共价化合物,熔融不导电,不能被电解,故D错误。答案为A。
12.向V mL 0.1mol/L氨水中滴加等物质的量浓度的稀H2SO4,测得混合溶液的温度和pOH [pOH=-lgc(OH-)]随着加入稀硫酸的体积的变化如图所示(实线为温度变化,虚线为pOH变化),下列说法不正确的是
A.V=40
B.b点时溶液的pOH>pH
C.a、b、c三点由水电离的c(OH?)依次减小
D.a、b、d三点对应NH3·H2O的电离常数:K(b)>K(d)>K(a)
【答案】C
【解析】b点时溶液的温度最高,表明此时酸碱恰好反应完全,因1mol H2SO4可与2mol一水合氨反应,故V=40。A.b点时溶液的温度最高,表明此时酸碱恰好反应完全,因1mol H2SO4可与2mol一水合氨反应,故V=40,故A正确;B.b点恰好完全反应生成(NH4)2SO4,溶液显酸性,故B正确;C.由于V=40,所以a点溶液中的溶质为(NH4)2SO4和一水合氨,b点恰好完全反应生成(NH4)2SO4,c点溶液中的溶质为等物质的量(NH4)2SO4和H2SO4,所以b点由水电离的c(OH?)最大,故C错误;D.a、b、d三点的温度高低顺序为b> d> a,温度越高,一水合氨的电离常数越大,故D正确;故选C。
13.一种电催化合成氨的装置如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是
A.图中涉及的能量转化方式共有3种
B.两极产生的气体的物质的量之比是1∶1
C.电路中每通过1mol电子,有1mol H+迁移至a极
D.b极上发生的主要反应为N2+6H++6e?=2NH3
【答案】D
【解析】该装置包含多种能量转化,主要是太阳能→电能,风能→机械能→电能,电能→化学能;电催化合成氨的过程是一个电解过程,生成氧气的a极是电解池的阳极,阳极上水放电生成氧气,电极反应式为2H2O—4e?=O2↑+4H+,生成氨气的b极是阴极,阴极上氮气放电生成氨气,电极反应式为N2+6H++6e?=2NH3。A项、能量转化有:太阳能→电能,风能→机械能→电能,电能→化学能,另外还可能有其他能量转化为热能等,故A错误;B项、生成氧气的a极是电解池的阳极,电极反应式为2H2O—4e?=O2↑+4H+,生成氨气的b极是阴极,电极反应式为N2+6H++6e?=2NH3,由得失电子数目守恒可知,两极生成氧气和氨气的理论物质的量之比是3∶4,故B错误;C项、电解时,阳离子向阴极移动,H+应向阴极b极迁移,故C错误;D项、电解时,生成氨气的b极是阴极,阴极上氮气放电生成氨气,电极反应式为N2+6H++6e?=2NH3,故D正确。故选D。
二、选择题:本题共8小题,每题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多选项符合题目要求。全部答对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.分别用频率为ν和2ν的甲、乙两种单色光照射某金属,逸出光电子的最大初动能之比为1 : 3,已知普朗克常量为h,真空中光速为c,电子电量为e。下列说法正确的是
A.用频率为2ν的单色光照射该金属,单位时间内逸出的光电子数目一定较多
B.用频率为的单色光照射该金属不能发生光电效应
C.甲、乙两种单色光照射该金属,只要光的强弱相同,对应光电流的遏止电压就相同
D.该金属的逸出功为
【答案】B
【解析】单位时间内逸出的光电子数目与光的强度有关,由于光的强度关系未知,故选项A错误;光子能量分别为:E1=hv和E2=2hv,根据爱因斯坦光电效应方程可知光电子的最大初动能为:Ek1=hv?W和Ek2=2hv?W,逸出光电子的最大初动能之比为1:3,联立可得逸出功为:W=12hv,用频率为14hv的单色光照射该金属不能发生光电效应,故选项B正确,D错误;两种光的频率不同,光电子的最大初动能不同,由动能定理可知对应的遏止电压是不同的,故选项C错误。
15.甲、乙两辆汽车在平直的高速公路上以相同的速度v0=30 m/s一前一后同向匀速行驶。甲车在前且安装有ABS制动系统,乙车在后且没有安装ABS制动系统。正常行驶时,两车间距为100 m。某时刻因前方突发状况,两车同时刹车,以此时刻为零时刻,其速度—时间图象如图所示,则
A.两车刹车过程中的平均速度均为15 m/s
B.甲车的刹车距离大于乙车的刹车距离
C.t=1 s时,两车相距最远
D.甲、乙两车不会追尾
【答案】D
【解析】根据v?t图象与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移,甲车的刹车距离为x甲=12×30×3m=45m,乙车的刹车距离为x乙=30+152×1+12×15×5m=60m,则有x甲+100m>x乙,所以甲、乙两车不会追尾;甲车刹车过程中的平均速度为v甲=x甲t=15m/s,乙车刹车过程中的平均速度为v乙=x乙t=10m/s,故选项D正确,A、B错误;当t=2s时,两车速度相等,相距最远,故选项C错误。
16.如图甲所示,在水平面上固定有平行长直金属导轨ab和cd,bd端接有电阻R,导体棒ef垂直轨道放置在光滑导轨上,导轨电阻不计。导轨右端区域存在垂直于导轨面的匀强磁场,且磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。在t=0时刻,导体棒以速度v0从导轨的左端向右运动,经过时间2t0开始进入磁场区域,取磁场方向垂直纸面向里为磁感应强度B的正方向,回路中顺时针方向为电流正方向,则回路中的电流i随时间t的变化规律图象可能是

【答案】A
【解析】由图乙知,在0~2t0时间内磁感应强度随时间均匀变化,根据E=N?B?tS可知,回路产生稳定的电动势、稳定的感应电流,在根据楞次定律可判断感应电流的方向为逆时针方向,所以在0~2t0时间内电流是负方向,且大小不变。在2t0时刻导体棒进入磁场区域,在安培力的作用下做非匀变速运动,根据F=BIL=B2L2vR=ma知,导体棒做加速度减小的减速运动,电流i=BLvR=BLaRt,电流逐渐减小,且i-t图象的斜率逐渐减小,所以A正确。
17.2018年12月27日,北斗三号基本系统已完成建设,开始提供全球服务。其导航系统中部分卫星运动轨道如图所示:a为低轨道极地卫星;b为地球同步卫星;c为倾斜轨道卫星,其轨道平面与赤道平面有一定的夹角,周期与地球自转周期相同。下列说法正确的是
A.卫星a的线速度比卫星c的线速度小
B.卫星b和卫星c的线速度大小相等
C.卫星b的向心加速度比卫星c的向心加速度大
D.卫星a的机械能一定比卫星b的机械能大
【答案】B
【解析】人造卫星在围绕地球做匀速圆周运动的过程中由万有引力提供向心力,根据万有引力定律和匀速圆周运动知识得GmMr2=ma=mv2r,解得:v=GMr,a=GMr2 ,由题意可知,卫星a的轨道半径小于卫星c(b)的轨道半径,故卫星a的线速度大于卫星c的线速度;卫星b和卫星c的周期相同,轨道半径相同,故卫星b的线速度等于卫星c的线速度,卫星b的向心加速度等于卫星c的向心加速度,A、C错误,B正确;由于不知道卫星的质量关系,故无法判断卫星a的机械能与卫星b的机械能关系,D错误。
18.粗糙绝缘的水平面上存在着平行于x轴的电场,x轴上电势φ随坐标x的关系如φ-x图象中曲线a所示,图中的倾斜虚线b与曲线a相切,切点坐标为(0.15,3)。有一质量为0.10 kg、电荷量为1.0×10-7 C带正电荷的滑块P(可视作质点),从x=0.1 m处以m/s开始向右运动,滑块与水平面的动摩擦因数为0.20;g=10 m/s2。则有
A.滑块在x=0.15 m处的加速度大小为4 m/s2
B.滑块的最大速度为m/s
C.经一段时间后,滑块会停在0.3 m处
D.经一段时间后,滑块会停在0.45 m处
【答案】C
【解析】电势φ与位移x图线的斜率表示电场强度,则x=0.15m处的场强E=3×1050.15V/m=2×106V/m,此时的电场力F=qE=1.0×10-7×2×106N=0.2N,滑动摩擦力大小f=μmg=0.2×1N=0.2N,则滑块在x=0.15m处的加速度大小为0,选项A错误;在x=0.15m时,电场力等于摩擦力,速度最大,根据动能定理得,qU?fx=12mvm2-12mv02,因为0.10m和0.15m处的电势差大约为1.5×105V,代入求解,最大速度大约为vm=310m/s,故B错误;假设滑块停在0.3m处,则此过程中电场力做功W电=3×105×1.0×10?7J=0.03J,摩擦力的功Wf=?μmgx=?0.04J,动能减小量ΔEk=12mv02=12×0.1×(55)2J=0.01J,则满足W电+Wf=0?12mv02,可知假设正确,选项C正确、D错误。
19.如图,水平面上有一平板车,某人站在车上抡起锤子从与肩等高处挥下,打在车的左端,打后车与锤相对静止。以人、锤子和平板车为系统(初始时系统静止),研究该次挥下、打击过程,下列说法正确的是
A.若水平面光滑,在锤子挥下的过程中,平板车一定向左运动
B.若水平面光滑,打后平板车可能向右运动
C.若水平面粗糙,在锤子挥下的过程中,平板车一定向左运动
D.若水平面粗糙,打后平板车可能向右运动
【答案】AD
【解析】以人、锤子和平板车为系统,若水平面光滑,系统水平方向合外力为零,水平方向动量守恒,且总动量为零,当锤子挥下的过程中,锤子有水平向右的速度,所以平板车一定向左运动,A正确;打后锤子停止运动,平板车也停下,B错误;若水平面粗糙,扬起锤子的过程车由于受摩擦力作用,可能静止不动,所以C错误;在锤子打平板车时,在最低点与车相碰,锤子与平板车系统动量向右,所以打后平板车向右运动,D正确。
20.如图甲所示,理想变压器原副线圈的匝数比为3 : 1,L1、L2、L3为三只规格均为“9 V 3 W”的灯泡,各电表均为理想交流电表,定值电阻R1=9 Ω。输入端交变电压u的图象如图乙所示,三只灯泡均正常发光,则
A.电压u的瞬时表达式为u=(V) B.电压表的示数为33 V
C.电流表的示数为1 A D.定值电阻R2=2 Ω
【答案】BD
【解析】由乙图知,交变电流的周期为0.02s,ω=2π/T=100π,电压的瞬时值u=362sin100πt(V),故A错误;灯泡正常发光,每个灯泡的电流为I=P/U=1/3A,副线圈的电流I2=3I=1A,再根据变流规律:I1I2=n2n1,解得原线圈电流I1=1/3A,所以C错误;电阻R1的电压UR1=I1R1=3V,由乙图知输入端电压的有效值为36V,变压器原线圈的电压U1=36-3V=33V,所以电压表的读数为33V,故B正确;再根据变流规律:U2U1=n2n1,可求副线圈的电压U2=11V,电阻R2两端的电压为UR2=U2-UL=11-9V=2V,可求R2=U2I2=2Ω,所以D正确。
21.一物体静止在水平地面上,在竖直向上拉力F作用下开始向上运动,如图甲。在物体向上运动过程中,其机械能E与位移x的关系图象如图乙,已知曲线上A点的切线斜率最大,不计空气阻力,则
A.在x1处物体所受拉力最大
B.在x1~x2过程中,物体的动能先增大后减小
C.在x1~x2过程中,物体的加速度先增大后减小
D.在0~x2过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功
【答案】AB
【解析】由题意可知,x1处物体图象的斜率最大,则说明此时机械能变化最快,由E=Fx可知此时所受的拉力最大,故A正确;在x1~x2过程中,图象的斜率越来越小,则说明拉力越来越小;在x2处物体的机械能最大,图象的斜率为零,则说明此时拉力为零;在这一过程中物体应先加速后减速,故动能先增大后减小,故B正确;在0~x2过程中,拉力先增大后减小,直到变为零,则物体受到的合力应先向上增大,后减小,减小到零后,再反向增大,故C错误;物体从静止开始运动,到x2处以后机械能保持不变,在x2处时,物体有重力势能和动能,故在0~x2过程中,拉力对物体做的功等于克服物体重力做的功与物体的动能之和,故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题,考生根据要求做答)
(一)必考题(共129分)
22.(6分)为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道(可视为光滑)的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短后由静止释放,钢球将沿轨道飞出桌面。已知重力加速度g。
(1)实验时需要测定的物理量有 。(填序号)
A.钢球质量m
B.弹簧的原长L0
C.弹簧压缩最短时长度L
D.水平桌面离地面的高度h
E.钢球抛出点到落地点的水平位移x
(2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep= 。(用测定的物理量字母表示)
【答案】(1)ADE (3分) (2)mgx24h (3分)
【解析】(1)释放弹簧后,弹簧储存的弹性势能转化为小球的动能:Ep=12mv2??,故需测量小球的质量和最大速度;小球接下来做平抛运动,要测量初速度,还需要测量测量平抛的水平位移和高度;故需要测定的物理量有:小球质量m,小球平抛运动的水平位移x和高度h.故选ADE.
(2)对于平抛运动,有:x=vt???,h=12gt2? ,可解得:Ep=mx2g4h。
23.(9分)某同学利用如图所示电路测电压表内阻。所用实验器材有:电源E(内阻不计),电阻箱R(最大阻值为9999 Ω),待测电压表,开关S,导线若干。
实验时,先按电路图连好器材,调节电阻箱接入电路阻值,将相应电压表读数记录在表格中。
(1)请在如图中的-R坐标图中标出坐标点并绘出图线。
(2)根据图线可确定电压表内阻RV= Ω,还可确定电源电动势E= V。(计算结果保留2位有效数字)

【答案】(1)如图所示(见解析) (3分) (2)3.0 (3分) 1.0×103Ω (3分)
【解析】根据表格描点做图如图所示:
根据闭合回路欧姆定律得:E=U+URVR,变形得1U=1E+1ERVR。由1U?R坐标凸显可得截距为b=0.33,斜率为k=Δ1UΔR=0.65?0.331000=3.2×10?4,解得E=1b=3.0V?RV=bk=1.0×103Ω
24.(12分)某同学为测量自己头发丝能承受的最大拉力,设计了如下实验:取长度相同的细线和头发丝系于一物体C上,细线的另一端固定于水平刻度尺的A点,手握着头发丝的另一端沿刻度尺向右水平缓慢移动,直到头发丝恰好被拉断,记下此时的位置B,从刻度尺上读出AB间的距离d=40 cm。已知量得细线与头发丝的长度均为L=25 cm,物体C质量m=300 g,细线能承受的最大拉力F=3.6 N,取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)头发丝能承受的最大拉力;
(2)试通过计算判定头发丝断裂后,物体在细线作用下进行的摆动能否到达最低点。
【解析】(1)设头发丝能承受的最大拉力为T,头发丝与竖直方向夹角为θ,刚断时有
2Tcosθ=mg (2分)
又cosθ=L2?d22L=0.6 (2分)
故T=2.5N (2分)
(2)断后假设能摆动到最低点,此时细线拉力为F' 则有
12mv2=mgL1?cosθ (2分)
F'?mg=mv2L (2分)
解得F'=5.4N
F'>F,故不能摆动到最低点 (2分)
25.(20分)在高度为H的竖直区域内分布着互相垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向左;磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里。在该区域上方的某点A,将质量为m、电荷量为+q的小球,以某一初速度水平抛出,小球恰好在该区域做直线运动。已知重力加速度为g。
(1)求小球平抛的初速度v0;
(2)若电场强度大小为E,求A点距该区域上边界的高度h;
(3)若令该小球所带电荷量为-q,以相同的初速度将其水平抛出,小球离开该区域时,速度方向竖直向下,求小球穿越该区域的时间。
【解析】(1)设小球进入复合场时,速度方向与水平方向成θ,分析小球的受力,有
qvBcosθ=mg (2分)
v=v0cosθ (1分)
解得:v0=mgqB (2分)
(2)小球从A点抛出,进入复合场,由动能定理
mgh=12mv2?12mv02 (2分)
又由(1)知(mg)2+(qvB)2=(qvB)2 (2分)
解得h=E22gB2 (2分)
(3)设某时刻小球经某处时速度为v,将其正交分解为vx、vy,则小球受力如图,在水平方向上,由动量定理
∑(qE?qvyB)?Δt=0?mv0 (4分)
即BqH?Eqt=mv0 (3分)
解得t=BHE?m2gBEq2 (2分)。
26.(15分)超顺磁性的Fe3O4粒子(粒子平均直径为25nm)在医疗上有重要作用,实验室制备方法如下:在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4。实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)恒压滴液漏斗的优点是 。
(2)充N2的目的是 ,反应温度应控制在50℃,加热方法为 。
(3)制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为 。
(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,用无水乙醇洗涤的优点是 ;为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,实验操作: 。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,需要的化学试剂为
(填代号)。
A.KSCN溶液 B.HCl溶液 C.H2O2溶液 D.K3[Fe(CN)6]溶液
(5)实验制得的超顺磁性的Fe3O4粒子中含有少量的Fe(OH)3,为测得Fe3O4的含量,称取mg试样,放在小烧杯中用足量稀硫酸溶解后定容于100mL容量瓶中,准确量取其中的20.00mL溶液置于锥形瓶中,然后用cmol/L的KMnO4溶液进行滴定,当
停止滴定,然后重复二次滴定,平均消耗KMnO4溶液ⅴmL,该样品的纯度为 。(已知MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)
【答案】(1)能保证氨水顺利地滴入三颈烧瓶中
(2)防止FeCl3、FeCl2混合溶液中的Fe2+被氧化 水浴加热
(3)Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH+4H2O
(4)能得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子 将得到的固体分散在水中,做丁达尔效应实验 BD
(5)滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30秒颜色无变化
【解析】(1)恒压滴液漏斗可以使液体物质氨水的液面上下气体压强一致,氨水在重力作用下就可以顺利滴下;(2)反应装置内的空间有空气,空气能够将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,通入N2就可以防止三颈烧瓶内FeCl3、FeCl2混合溶液中的Fe2+被氧化;由于反应温度应控制在50℃,低于100℃,所以采用的加热方法为水浴加热;(3)在有N2保护和剧烈搅拌条件下,向FeCl3、FeCl2混合溶液中滴加氨水,可得到黑色的Fe3O4,同时产生NH4Cl,根据原子守恒和电荷守恒,可得制备超顺磁性Fe3O4粒子反应原理的离子方程式为Fe2++2Fe3++8NH3·H2O=Fe3O4+8NH+4H2O;(4)充分反应后,将三颈烧瓶中的混合物通过离心分离,然后水洗,最后用无水乙醇洗涤,由于无水乙醇容易挥发,挥发时吸收大量的热,所以若用无水乙醇洗涤的优点是能快速得到干燥的超顺磁性的Fe3O4粒子;超顺磁性的Fe3O4粒子的粒子平均直径为25nm,具有胶体颗粒大小,为了验证得到的固体是超顺磁性的Fe3O4粒子,可将其分散在水中,做丁达尔效应实验,若产生一条光亮的通路,证明分散系为胶体。为了检验超顺磁性粒子中含有+2价的铁,用非氧化性的酸HCl溶解,向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,就证明其中含有Fe2+,故需要的试剂合理选项是BD;(5)Fe3O4与硫酸反应产生的离子中含有Fe2+、Fe3+,而Fe(OH)3反应只产生Fe3+,所以用KMnO4酸性溶液滴定时,当Fe2+反应完全,再滴入时,溶液就会由无色变为高锰酸钾溶液的紫色,故滴定终点为:滴入最后一滴标准溶液,溶液变成紫红色,且30秒颜色无变化。根据Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O,MnO+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O可得关系式:5Fe3O4—5Fe2+—MnO;n(KMnO4)=cmol/L×V×
10?3L×=5cV×10?3mol,所以n(Fe3O4)=5n(KMnO4)=25cV×10?3mol,故mg试样的纯度为:。
27.(14分)亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]俗名黄血盐,可溶于水,不溶于乙醇。在化学实验、电镀、食品添加剂、烧制青花瓷时绘画等方面有广泛应用。以某电镀厂排放的含NaCN废液为主要原料制备黄血盐的流程如下:
回答下列问题:
(1)常温下,HCN的电离常数Ka=6.2×10?10。
①实验室配制一定浓度的NaCN溶液时,将NaCN溶解于一定浓度的NaOH溶液中,加水稀释至指定浓度,这样操作的目的是__________________________________________。
②浓度均为0.5 mol·L?1的NaCN和HCN的混合溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性,通过计算说明________________________________。
(2)滤渣1的主要成分是________(填化学式)。
(3)转化池中发生复分解反应生成K4Fe(CN)6,说明其能反应的理由:_____________________
___________________________________________________。
(4)系列操作B为_____________________________________。
(5)实验室中K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+生成难溶盐KFe[Fe(CN)6],生成的盐又可用于治疗Tl2SO4中毒,试写出上述治疗Tl2SO4中毒反应的离子方程式_________________________________
__________________________________________。
(6)一种太阳能电池的工作原理如图所示,电解质为铁氰化钾[K3Fe(CN)6]和亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]的混合溶液。
①则K+移向催化剂________(填“a”或“b”);
②催化剂a表面发生反应:______________________________________________。
【答案】(1)①抑制CN-水解(1分) ②碱(1分) Kh=====1.6×10-5>6.2×10-10,即CN?的水解常数大于HCN的电离常数,所以溶液呈碱性(2分)
(2)CaSO4(1分)
(3)相同温度下K4Fe(CN)6的溶解度小于Na4Fe(CN)6(2分)
(4)过滤、洗涤、干燥(2分,少1个扣1分,扣完为止)
(5)KFe[Fe(CN)6]+Tl+TlFe[Fe(CN)6]+K+(2分)
(6)①b(1分) ②[Fe(CN)6]4?-e?===[Fe(CN)6]3? (2分)
【解析】(1)由HCN的电离常数知,HCN是弱酸,NaCN为强碱弱酸盐,溶液中CN?水解使溶液呈碱性。①配制一定浓度的NaCN溶液必须抑制CN?水解。②因Kh===1.6×10?5>6.2×10?10,即CN?的水解常数大于HCN的电离常数,所以溶液呈碱性。(2)反应器中发生的主要反应的化学方程式为6NaCN+FeSO4+CaCl2===Na4Fe(CN)6+CaSO4↓+2NaCl,硫酸钙微溶于水,操作A是过滤,所得滤渣1的主要成分是硫酸钙;加入碳酸钠除去溶液中少量的钙离子,滤渣2的主要成分是碳酸钙。(3)经过滤后在滤液中加入KCl可转化成K4Fe(CN)6,4KCl+Na4Fe(CN)6===K4Fe(CN)6↓+4NaCl,说明相同温度下K4Fe(CN)6溶解度小于Na4Fe(CN)6。(4)加入KCl得到K4Fe(CN)6沉淀。将K4Fe(CN)6沉淀分离出来需经过滤、洗涤、干燥等操作。(5)实验室中K4Fe(CN)6可用于检验Fe3+,检验Fe3+反应的离子方程式为K++[Fe(CN)6]4?+Fe3+===KFe[Fe(CN)6]↓;难溶盐KFe[Fe(CN)6]可用于治疗Tl2SO4中毒,离子反应方程式为KFe[Fe(CN)6]+Tl+TlFe[Fe(CN)6]+K+。(6)①由图可知,电子从负极流向正极,则a为负极,b为正极,则K+移向催化剂b;②a为负极,发生氧化反应,则催化剂a表面发生反应:[Fe(CN)6]4?-e?===[Fe(CN)6]3?。
28.(14分)铁及其化合物在工农业生产中有重要的作用。
(1)已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol?1
②C(s)+CO2(g)===2CO(g)  ΔH2=+172.5kJ·mol?1
③4Fe(s)+3O2(g)===2Fe2O3(s) ΔH3=-1651.0 kJ·mol?1
CO还原氧化铁的热化学方程式为____________________________________________。
(2)高炉炼铁产生的高炉气中含有CO、H2、CO2等气体,利用CO和H2在催化剂作用下合成甲醇,是减少污染、节约能源的一种新举措,反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH。在体积不同的两个恒容密闭容器中分别充入1mol CO和2mol H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化如图所示。
①在如图A、B、C三点中,选填下表物理量对应最大的点。
反应速率v:
平衡常数K:
平衡转化率α:
②在300℃时,向C点平衡体系中再充入0.25mol CO、0.5mol H2和0.25mol的CH3OH,该反应____________(填“向正反应方向进行”“向逆反应方向进行”或“不移动”)。
③一定温度下,CO的转化率与起始投料比的变化关系如图所示,测得D点氢气的转化率为40%,则x=________。
(3)三氯化铁是一种重要的化合物,可以用来腐蚀电路板。某腐蚀废液中含有0.5 mol·L?1 Fe3+和0.26 mol·L?1 Cu2+,常温下,欲使Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×10?5 mol·L?1]而Cu2+不沉淀,则需控制溶液pH的范围为__________。已知Ksp[Cu(OH)2]=2.6×10?19;Ksp[Fe(OH)3]=4×10?38。
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,工业上通过电解浓NaOH溶液可制备Na2FeO4,然后转化为K2FeO4。电解原理如图所示。
则A溶液中溶质的成分为__________(填化学式);阳极的电极反应式为__________。
【答案】(1)3CO(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol?1(2分)
(2)①C(1分) AB(1分) A(1分)
②向正反应方向进行(1分) ③3(2分)
(3)3≤pH<5(2分)
(4)NaOH(2分) Fe-6e?+8OH?===FeO+4H2O(2分)
【解析】(1)根据盖斯定律,由(①-②)×-③×得3CO(g)+Fe2O3(s)===2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=-23.5 kJ·mol-1。(2)①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)是气体分子数减小的反应,在温度不变的条件下,增大压强,平衡正向移动,CH3OH(g)的体积分数增大,所以p2>p1。A、B、C三点中,C点的压强大、温度最高,所以反应速率v最大;A、B两点温度相同,所以平衡常数K相等,由题图知,升高温度,CH3OH(g)的体积分数减小,说明该反应是放热反应,则升高温度,平衡常数K减小,故平衡常数K:A=B>C;A点CH3OH(g)的体积分数最大,故A点的平衡转化率α最大。②C点CH3OH(g)在平衡时的体积分数为50%,设发生转化的CO为x mol,根据三段式法进行计算:
  CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
起始/mol 1 2 0
转化/mol x 2x x
平衡/mol 1-x 2-2x x
则有:×100%=50%,解得x=0.75,即平衡时CO(g)、H2(g)、CH3OH(g)的物质的量分别为0.25mol、0.5mol、0.75mol。向此平衡体系中再充入0.25mol CO、0.5mol H2和0.25mol的CH3OH,由于充入的CH3OH(g)的量相对于平衡时较少,所以该反应必定向正反应方向进行。③设起始时CO(g)、H2(g)的物质的量分别为1mol、x mol,根据图象可知,D点转化的CO的物质的量为0.6 mol,则转化的H2(g)的物质的量为1.2mol,故有:×100%=40%,解得x=3。(3)Fe3+恰好完全沉淀时,c(OH?)==mol·L?1=1×10?11 mol·L?1,pH=3;Cu2+刚好开始沉淀时,c(OH?)==mol·L?1=1×10?9 mol·L?1,pH=5,故欲使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀,需控制3≤pH<5。(4)由题图知,Cu电极上氢离子放电,又由于使用了阳离子交换膜,所以A溶液中溶质为NaOH;根据题意,阳极上Fe失电子,发生氧化反应生成FeO,电极反应式为:Fe-6e?+8OH?===FeO+4H2O。
29.(9分)某种植物的茎叶均为紫色,为探究叶片中是否含有叶绿素,生物兴趣小组进行了如下实验:
(1)兴趣小组甲用纸层析法进行色素的分离、鉴定。若出现____色的色素带,说明有叶绿素a和叶绿素b。
(2)兴趣小组乙先将同一生长状况的本品种植株均分为两组,分别培养在完全培养液、只缺镁的培养液中,置于适宜条件下培养两周后,再将两种条件下的植株分别移入两个密闭玻璃容器内,置于室外(晴天)相同的条件下,测定密闭容器中一天的CO2浓度变化情况,如图所示。
①____组是在缺镁条件下培养的植株,判断的理由是 。
②对于这两组植株来说,B1、B2两个点对应的光照强度又称为____。 在这一天内,B1对应的时刻____(填“等于”“早于”或“晚于”)B2对应的时刻,原因是 。
【答案】(1)蓝绿色和黄绿
(1)①II (1分) 光照较强的时间段内,II组的光合速率明显小于I组的光合速率
②光补偿点(1分) 晚于(1分) 随时间推移光照强度逐渐减弱,I组含有较多的叶绿素,对光的吸收转化能力远大于II组
【解析】(1)分离色素的原理是:四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液扩散的速度快,溶解度低的随层析液扩散的速度慢。叶绿素a是蓝绿色,叶绿素b黄绿色。(2)①缺镁条件下的光合速率相对低于完全培养液中的植物,由图可知,光照较强的时间段内,Ⅱ组的光合速率明显小于I组的光合速率,故判断Ⅱ组是缺镁条件下的。②曲线图中B1、B2时光合速率=呼吸速率,对应的光照强度表示光补偿点。随时间推移光照强度逐渐减弱,I组含有较多的叶绿素,对光的吸收转化能力远大于Ⅱ组,故B1对应的时刻晚于B2对应的时刻。
30.(12分)欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。
(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录。将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素,B组注射 ,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。当出现低血糖症状后,A组注射 ,B组注射 。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。对每组所得数据进行统计分析
(2)实验结果
(3)分析与讨论:
正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是___________________________。当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是____________________。此时机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面_________________________ 。
【答案】(1)生理盐水 葡萄糖溶液 生理盐水
(3)胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】(1)实验开始应该分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录。将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛素(实验组),B组注射生理盐水(对照组),每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。当出现低血糖症状后,A组注射葡萄糖溶液(测定其血糖含量变化),B组注射生理盐水。每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录。对每组所得数据进行统计分析。(3)分析和讨论:因为胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收,故正常人的尿液中无葡萄糖;当机体血糖水平升高时,会引起胰岛B细胞分泌胰岛素增加,来降低血糖,同时会抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素。胰岛素一方面促进组织细胞加速、摄取利用和储存葡萄糖,另一方面会抑制非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖含量。
31.(9分)生物量是指某一调查时刻单位面积内现存生物的有机物总量。科研人员对我国某自然保护区地震导致山体滑坡30年后,恢复群落和未受干扰的原始林群落不同植被类型的生物量进行了研究。?
(1)科研人员在两个群落中随机选取多个样地,收获全部植物,按照_________分类后,测定生物量,结果如图所示。图中代表恢复群落生物量的是_______(填“S1”或“S2”)。
(2)地震导致山体滑坡后,原有植被虽不存在,但还可能存在植物的种子、可能发芽的地下茎或植物根系等,在这一基础上形成恢复群落的过程为_____演替。未受干扰的原始林群落具有较好的_______结构,有利于提高光能利用率。?
(3)恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的20%,这是由于山体滑坡后________稳定性较低,群落在短时间内难以恢复到原状。
(4)恢复群落植被不易恢复的关键限制因子是__________条件,可利用人工措施改善这一条件,帮助群落植被快速恢复。
【答案】(1)植被类型(或草本、灌木、乔木) S2
(2)次生(1分) 垂直(1分)
(3)恢复力(1分)
(4)土壤
【解析】(1)图示柱形图中,可以看出自变量为群落类型和群落中不同植被,因变量为生物量。故科研人员是在两个群落中随机选取多个样地,收获全部植物,按照植被类型分类后,测定生物量。恢复群落是经过山体滑坡过程,生物多样性比原始群落要低,生物量比原始群落要低,故图中代表恢复群落生物量的是S2。(2)在原有植被虽不存在,但原有土壤条件有保留,还可能存在植物的种子、可能发芽的地下茎或植物根系等地方发生的演替为次生演替。未受干扰的原始林群落中草本、灌木和乔木的生物量相对均较高,且草本、灌木和乔木在垂直方向上具有分层现象,有利于提高光能利用率。?(3)恢复群落植被的总生物量只有原始林群落的20%,说明恢复群落植被并不能完全恢复从前,这与山体滑坡后恢复力稳定性较低有关,故群落在短时间内难以恢复到原状。(4)地震导致山体滑坡后,虽然土壤条件有所保留,但在很大的程度上被破坏,导致恢复群落植被不易恢复,可利用人工措施改善土壤这一条件,帮助群落植被快速恢复。
32.(9分)在培养的正常翅果绳中偶然发现一只翅膀后端边缘有缺刻的红眼雌果蝇。研究表明,这是由于该果蝇的一条X染色体缺失一小段导致的,一对同源染色体中的一条缺失,个体存活,两条都缺失,个体死亡。染色体缺失过程中会断裂出无着丝点的片段。这样的片段无法进入细胞核而只能留在细胞质中,当子细胞进入下一次分裂间期时,会凝集成微核,游离在细胞核之外,易于观察。
(1)微核的形成是由于断裂出的染色体片段没有着丝点。因而无法通过__________的牵引进入细胞核,研究中可通过观察处于_______________期的细胞中有无微核确定染色体是否发生缺失。
(2)控制果蝇眼色(红眼对白眼为显性)的基因(A、a)位于X染色体上,现有各种性状的雌雄果蝇若干只,请设计实验探究该缺刻翅红眼雌果蝇(不含白眼基因)的缺失片段中有无控制眼色的基因。
实验思路:
将这只缺刻翅红眼雌果蝇与______________(填翅形眼色)雄果蝇进行杂交,统计后代雌果蝇的眼色.
预测结果及结论:
①如果后代雌果蝇_______________,则缺失片段中没有控制眼色的基因。
②如果后代雌果蝇________________,则缺失片段中含有控制眼色的基因。
【答案】(1)星射线 间(1分)
(1)正常翅白眼 ①全部红眼 ②有红眼有白眼
【解析】(1)果蝇细胞分裂时由中心体发出星射线,微核的形成是由于断裂出的染色体片段没有着丝点(纺锤丝/星射线附着位点),因而无法通过星射线的牵引进入细胞核,题干信息“当子细胞进入下一次分裂间期时,会凝集成微核,游离在细胞核之外,易于观察。”所以研究中可通过观察处于间期的细胞中有无微核确定染色体是否发生缺失。(2)本题的实验目的是探究该缺刻翅红眼雌果蝇(不含白眼基因)的缺失片段中有无控制眼色的基因。若缺失片段中无控制眼色的基因,该缺刻翅红眼雌果蝇的基因型为XAXA, 若缺失片段中有控制眼色的基因,该缺刻翅红眼雌果蝇的基因型记为XAXo,可以选择正常翅白眼雄果蝇(基因型XaY)进行杂交,统计后代雌果蝇的眼色。若缺失片段中无控制眼色的基因,即XAXA与XaY杂交,后代的雌蝇基因型为XAXa,眼色为红眼。若缺失片段中有控制眼色的基因,即XAXo与XaY杂交,后代雌蝇基因型为XAXa(红眼雌蝇)、XaXo(白眼雌蝇)。即预测结果及结论:①如果后代雌果蝇全部红眼,则缺失片段中没有控制眼色的基因。②如果后代雌果蝇有红眼有白眼,则缺失片段中含有控制眼色的基因。
(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题作答。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)如图为分析热机工作过程的卡诺循环,一定质量的理想气体在该循环中经历两个等温过程A→B、C→D和两个绝热过程B→C、D→A,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.气体从A→B的过程,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变大
B.气体从A→B的过程,从外界吸收热量
C.气体从B→C的过程,气体分子无规则运动变激烈
D.气体从D→A的过程,内能的增量等于外界对气体做的功
E.气体在完成一次循环的过程中对外做功
【答案】BDE
【解析】由图知,气体从A→B的过程,压强减小,容器壁在单位面积上受到气体分子的撞击力变小,A错误;从A→B的过程,其他温度不变,ΔU=0,体积变大,气体对外界做功W<0,根据ΔU=Q+W,得Q=-W>0,所以从外界吸收热量,B正确;因B→C为绝热过程,所以Q=0,体积增大W<0,故ΔU=Q+W=W,ΔU<0,气体内能减小,温度降低,气体分子无规则运动变缓慢,C错误;从D→A也是绝热过程,Q=0,体积减小,外界对气体做功,即W>0,ΔU=Q+W=W,所以气体内能的增量ΔU等于外界对气体做的功W,D正确;由图知,A→B→C气体对外界做功,做功多少W1为图象与坐标轴所围面积(W1<0),C→D→A的过程外界对气体做功,做功多少W2为图象与坐标轴所围面积(W2>0),该循环过程的总功为W1+W2<0,即气体对外做功,E正确。
(2)(10分)如图,在固定的汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为SA∶SB=1∶2。两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个汽缸都不漏气。初始时,A、B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300 K,A中气体压强pA=1.5p0,p0是汽缸外的大气压强。现对A加热,使其中气体的压强升到pA′=2.0p0,同时保持B中气体的温度不变,求此时A中气体的温度TA′。
【解析】活塞平衡时,由平衡条件得:
pASA+pBSB=p0(SA+SB),pA'SA+pB'SB=p0(SA+SB) (2分)
已知SB=2SA
B中气体初、末态温度相等,设末态体积为VB,由玻意耳定律得:
pB'VB=pBV0(2分)
设A中气体末态的体积为VA,因为两活塞移动的距离相等,故有:
VA?V0SA=VB?V0SB(2分)
对A中气体由理想气体状态方程得:pA'VATA'=pAV0T0(2分)
解得:TA'=500K (2分) 。
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(6分)波速相等的两列简谐波在x轴上相遇,一列波(虚线)沿x轴正向传播,另一列波(实线)沿x轴负向传播。某一时刻两列波的波形如图所示,两列波引起的振动在x=8 m处相互__________(填“加强”或“减弱”),在x=10 m处相互__________(填“加强”或“减弱”);在x=14 m处质点的振幅为________cm。
【答案】加强 减弱 2 (每空2分)
【解析】两列波在x=8m处引起的振动都是方向向下,可知此位置的振动是加强的;在x=10m处是峰谷相遇,可知此位置振动减弱;在x=14m处也是峰谷相遇,振动减弱,则质点的振幅为A=|A2?A1|=2cm。
(2)(9分)如图所示,某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上,光源S(未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射入透明砖,恰好经过两次全反射后,垂直OB射出,并再次经过光源S。已知光在真空中传播的速率为c,求:
(i)材料的折射率n;
(ii)该过程中,光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。
【解析】(1)光路如图,由折射定律sinC=1n
而OF=R2,故sinC=12(即C=30°)(2分)
所以该材料的折射率n=2 (2分)
(2)光在空气中传播的路程S1=2SF
由几何关系∠OSF=30°
所以S1=32R×2=3R
t1=S1c=3Rc (2分)
光在介质中传播的路程S2=4FD=23R
t2=R2v=S2nc=2?23Rc (2分)
t1:t2=1:4 (1分)。
35.【选修3——物质结构与性质】(15分)
祖母绿的主要成分为Be3Al2Si6O18,含有O、Si、Al、Be等元素。请回答下列问题:
(1)基态Al原子中,电子占据的最高能级的符号是________,该能级具有的原子轨道数为________,轨道形状为________。
(2)在500~600℃气相中,氯化铍以二聚体Be2Cl4的形式存在(如图),在1000℃,氯化铍则以BeCl2形式存在。在BeCl2分子中,Be的杂化方式为________,二聚体Be2Cl4中Be的杂化方式为________,1mol Be2Cl4中含有________mol配位键。
(3)氢化铝锂(LiAlH)是有机合成中一种重要还原剂,可以将羧基还原为羟基,如可将乙酸还原为乙醇,乙酸和乙醇的熔、沸点数据如下表:
乙酸/℃
乙醇/℃
熔点
16.6
-114.1
沸点
117.9
78.3
乙酸分子中σ键与π键个数之比为________;乙酸熔点较高,标准状况下,乙酸是固体,乙酸与乙醇熔点悬殊很大,原因是_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用氧化物的形式表示出祖母绿的组成:__________________。
如图是Be与O形成的氧化物的立方晶胞结构,已知氧化铍的密度为ρ g·cm-3,则晶胞边长为________cm。(设NA为阿伏加德罗常数的值,用含ρ、NA的代数式表示)
【答案】(1)3p 3 纺锤形
(2)sp sp2 2
(3)7∶1 乙酸羧基中的两个氧原子与另外乙酸分子中羧基氢原子可形成氢键,比乙醇形成分子间氢键的概率大
(4)3BeO·Al2O3·6SiO2  
【解析】(1)基态Al原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,最高能级为3p;3p能级有3个原子轨道,轨道呈纺锤形。(2)BeCl2分子中,中心原子Be最外层有2个电子,两个Cl各提供1个电子,Be原子为sp杂化;由Be2Cl4的结构可知,1个Be与3个Cl成键,形成2对成键电子和1对孤对电子,共3对电子,故Be采取sp2杂化。(4)根据复杂硅酸盐的氧化物书写规则可写出Be3Al2Si6O18的氧化物形式为3BeO·Al2O3·6SiO2。氧化铍的化学式为BeO,晶胞的边长= cm= cm。
36.【选修5——有机化学基础】(15分)
以芳香烃A为原料合成某有机中间体M的路线如下:
请回答:
(1)A的质谱图如图,A的名称为______________。
(2)②的化学方程式为____________________________________。
(3)D中最多有________个原子共平面,E中含有的官能团名称为________。
(4)G的分子式为C5H8O2,其结构简式为________;反应⑥中,除了生成M之外,还会生成一种M的同分异构体,其结构简式为________。
(5)同时满足下列条件的F的同分异构体有________种。(不考虑立体异构)
A.苯环上有3个取代基  B.1mol F能与2mol NaOH反应
(6)参照上述合成路线,以环氧乙烷为原料(无机试剂任选)设计制备聚乙二酸乙二酯的合成路线。
【答案】(1)甲苯或甲基苯(1分)
(4)1个F中含有两个羟基,故F和G还可反应生成
37.【生物——选修一:生物技术实践】
猕猴桃味道酸甜,维生素C含量丰富,以猕猴桃果实为原料,制成的果汁及经发酵制成的果酒维生素C含量较高。请回答下列问题:
(1)制作果汁时常加人果胶酶,因为果胶酶可以通过分解果胶来提高果汁的____________。由于溶液中的酶很难回收,为了降低成本,使果胶酶能被再次利用一般采用化学结合法或____________法将其固定,固定化酶一般不采用包埋法,原因是____________。
(2)猕猴桃果酒制作时,发酵液未经过严格的灭菌处理,杂菌却不能正常生长.这是因为______________________ 。
(3)科研人员发现某种微生物中富含果胶酶,通过酶解法和吸水涨破法释放出果胶分解酶,分离该酶的方法有_______________________和电泳法,其中电泳法的原理是根据蛋白质分子的___________、大小以及形态不同,在电场中的______________不同而实现分离。
(4)本实脸中用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对所提取的酶进行鉴定。根据如图的电泳结果,某同学得出“所提取的酶具有两条链”的结论,这种说法可靠吗?并说明理由_______________。
【答案】(1)出汁率和澄清度 物理吸附法(1分) 酶分子较小,易从包埋材料中漏出
(2)果酒发酵的无氧、pH呈酸性条件和代谢产生的酒精抑制了杂菌的生长
(3)凝胶色谱法 带电性质差异(带电情况) 迁移速度
(4)不可靠,只能得出提取蛋白质含有两种大小不同的肽链,不一定是两条
【解析】(1)制作果汁时可以加入果胶酶以分解果胶,从而提高果汁的出汁率和澄清度。由于果胶酶溶于水,不利于重复利用,适合采用化学结合法或物理吸附法将果胶酶固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。固定化酶一般不采用包埋法,原因是酶分子较小,易从包埋材料中漏出。(2)猕猴桃果酒制作时所利用的微生物的代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒正常发酵时,发酵液未经过严格的灭菌处理,杂菌却不能正常生长,这是因为果酒发酵的无氧、pH呈酸性条件抑制了杂菌的生长、代谢产生的酒精抑制了杂菌的生长。(3)该酶的化学本质是蛋白质,分离蛋白常用的方法有凝胶色谱法和电泳法,其中电泳法的原理是根据蛋白质分子的带电性质差异、大小以及形态不同,在电场中的迁移速度不同而实现分离。(4)本实脸中用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对所提取的酶进行鉴定。根据图的电泳结果,某同学得出“所提取的酶具有两条链”的结论,这种说法不可靠,因为大小相同的肽链经过电泳都能处于同一位置,因此只能得出提取蛋白质含有两种大小不同的肽链,不一定是两条。
38.【生物——选修三:现代生物科技专题】
回答以下生产转基因抗虫棉花有关的问题:
(1)将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与含有四环素抗性基因的质粒用相同的___________酶切,在切口处形成___________,然后用DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成___________,获得重组质粒。
(2)用CaCl2处理农杆菌,获取___________细胞。取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成___________实验。在离心管中加入含有四环素的液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,其目的是___________,并大量增殖。
(3)除运用分子检测手段检测以外,还可将___________接种到抗虫棉上,检验是否有抗虫特性,此过程需要用___________按照相同方法处理做对照。
【答案】(1)限制性核酸内切酶 相同的平末端或黏性末端 磷酸二酯键
(2)感受态细胞 转化 使CaCl2处理过的农杆菌从感受态恢复到细胞的正常状态,从而获得(具有且)表达四环素抗性基因的(转基因)农杆菌
(3) (棉铃)虫(或“昆虫”)(1分) 生长状况相同的同种普通棉花
【解析】(1)将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与含有四环素抗性基因的质粒用相同的限制性核酸内切酶酶切,在切口处形成相同的平末端或黏性末端,然后用DNA连接酶连接,在两个片段相邻处形成磷酸二酯键,获得重组质粒。(2)用CaCl2处理农杆菌,获取容易接纳外源DNA的感受态细胞。取CaCl2处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作,使重组质粒进入农杆菌,完成转化实验。在离心管中加入含有四环素的液体培养基,置于摇床慢速培养一段时间,其目的是使CaCl2处理过的农杆菌恢复细胞的正常状态,获得表达四环素抗性基因的农杆菌,并大量增殖。(3)将虫子接种到生长状况相同的抗虫棉及起对照作用的普通棉花上,检验是否有抗虫特性,如果与普通棉花相比,抗虫棉花的虫害很轻,说明转基因取得成功。

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