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理科综合试题 第 1 页 共 17页

开封市高三模拟考试
理科综合应用能力测试
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 38 题，300 分。考试结束后，
将答题卷交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 He-4 C-12 N-14 O-16 Na-23 P-31 K-39 V-51
第Ⅰ卷
一、选择题：本题共 13 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．下列有关细胞的结构和功能的叙述，正确的是
A．载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
B．细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
C．线粒体 DNA 位于线粒体外膜上，编码参与呼吸作用的酶
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
2．精准扶贫引进某种经济植物，高三生物小组接手研究该植物是否适合本地生长的项目之
一。因此设计了一个测定该根毛细胞液浓度的实验方案，结果如下表。又测定了本地种植地
的土壤溶液浓度，发现土壤溶液的浓度适合该植物生长，则本地土壤溶液的浓度最可能是
浓度(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3
质壁分离状况 不分离 刚分离 显著 显著
A． ≥0.2 B． ≤0.2 C． <0.2 D． 0.15<土壤溶液<0.3
3．二倍体百合（2n=24）形成配子过程中的细胞图像如下，下列叙述错误的是

A．图②处于减数第二次分裂后期
B．图③中，同源染色体的姐妹染色单体发生交叉互换
C．图⑤中，移向两极的基因组成有可能不相同
D．上述细胞分裂图像按进行时序排序为①→③→⑤→②→④
4．下列关于生物进化的叙述，错误的是
A．种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件
B．一个物种的形成或灭绝会影响若干其他物种的进化
C．无论是自然选择还是人工选择作用，都能使种群基因频率发生定向改变
D．若没有其他因素影响，一个随机交配小群体的基因频率在各代保持不变
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5．甲图表示不同浓度生长素对某植物生长的影响，乙图表示将盆栽植物横放时植物的生长
状况，下列分析正确的是( )

A．甲图示生长素的生理作用两重性，图乙中 b、c 点与图甲对应 P 值相同
B．乙图中茎的背地性与胚芽鞘的向光性中生长素的作用机理不同
C．乙图中根的向地生长与生长素分布不均有关，不能体现生长素的两重性
D．用不同浓度的生长素溶液处理扦插枝条，生根的数量有可能相同
6．下列有关生物与环境的叙述，正确的是
A．负反馈调节不利于生态系统保持相对稳定
B．无机环境中的物质可以通过多种途径被生物群落反复利用
C．生产者固定的能量除用于自身呼吸外，其余均流入下一营养级
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
7．汽车尾气含氮氧化物（NOX）、碳氢化合物(CXHY)、碳等，直接排放容易造成“雾霾”。
因此，不少汽车都安装尾气净化装置（净化处理过程如图）。下列有关叙述，错误的是
A．尾气造成“雾霾”与汽油未充分燃烧有关



B．尾气处理过程，氮氧化物（NOX）被还原
C．Pt-Rh 催化剂可提高尾气净化反应的平衡转化率
D．使用氢氧燃料电池作汽车动力能有效控制雾霾
8．硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将 H2S 和空气的混合气体通入
FeCl2 、CuCl2 的混合溶液中反应回收 S，其物质转化如图所示。下列说法错误的是








A．在图示的转化中，Fe
3+和 CuS 是中间产物
B．在图示的转化中，化合价不变的元素只有铜
C．图示的转化的总反应是 2H2S + O 2S+2H2O
D．当有 1mol H2S 转化为硫单质时，需要消耗 O2 的物质的量为 0.5 mol
Fe
2+
、Cu
2+
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9．化学常用的酸碱指示剂酚酞的结构简式如右下图所示，下列关于酚酞的说法错误的是
A．酚酞的分子式为 C20H14O4
B．酚酞具有弱酸性，且属于芳香族化合物
C．1mol 酚酞最多与 2mol NaOH 发生反应
D．酚酞在碱性条件下能够发生水解反应，呈现红色
10．下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体，能达到实验目的的是

A．用图甲装置制取并收集二氧化硫
B．用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释
C．用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物
D．用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶
11．现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯
（ ），其原理如下图所示，下列说法正确的是

A．b 为电池的正极，发生还原反应
B．电流从 b 极经导线、小灯泡流向 a 极
C．当外电路中有 0.2mol e
－
转移时，a 极区增加的 H+的个数为 0.2NA
D．a 极的电极反应式为：
12．已知短周期元素 M、N、P、Q 最高价氧化物对应水化物分别为 X、Y、Z、W，M 是短
周期中原子半径最大的元素，常温下 X、Z、W 均可与 Y 反应，M、P、Q 的原子序数
及 0．1 mol/L X、Z、W 溶液的 pH 如图所示。下列说法正确的是






Cl OH
Cl
-
+ OHOHCl + 2e- + H+ ==
C
C
O
O
HO OH
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A．N 原子的电子层数与最外层电子数相等
B．M 的离子半径小于 N 的离子半径
C．P 氢化物稳定性大于 Q 氢化物稳定性
D．X、W 两物质含有的化学键类型相同
13．某同学探究溶液的酸碱性对 FeCl3 水解平衡的影响，实验方案如下：配制 50 mL 0.001
mol/L FeCl3 溶液、50 mL 对照组溶液 x，向两种溶液中分别滴加 1 滴 1 mol/L HCl 溶液、
1 滴 1 mol/L NaOH 溶液，测得溶液 pH 随时间变化的曲线如下图所示。









下列说法错误的是
A．依据 M 点对应的 pH，说明 Fe
3+
发生了水解反应
B．对照组溶液 x 的组成可能是 0.003 mol/L KCl
C．依据曲线 c 和 d 说明 Fe
3+
水解平衡发生了移动
D．通过仪器检测体系浑浊度的变化，可表征水解平衡移动的方向
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，选对但不全的的 3 分，有选错的得 0分。
14．如图所示，在光滑的水平面上，质量 m＝2 kg 的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平
方向成 θ＝45°角的拉力 F 作用下处于静止状态，此时水平面对物块的支持力恰好为零．若
重力加速度 g 取 10 m/s
2
，则以下说法正确的是

A．此时轻弹簧的弹力大小为 N
B．当撤去拉力 F 的瞬间，物块的加速度大小为 8 m/s
2
，方向水平向右
C．当撤去拉力 F 的瞬间，物块的加速度大小为 10m/s
2
，方向水平向左
D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为 m/s
2
，方向斜向右上，与水平方
向成 45°角
210
210
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15．在我国新交通法中规定“车让人”，驾驶员驾车时应考虑到行人过马路的情况．若有一汽
车以 8 m/s 的速度匀速行驶即将通过路口，此时正有行人在过人行横道，而汽车的前端距停
车线 8 m，该车减速时的加速度大小为 5 m/s2．下列说法中正确的是





A．驾驶员立即刹车制动，则至少需 2 s 汽车才能停止
B．在距停车线 7.5 m 处才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
C．若经 0.25 s 后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
D．若经 0.2 s 后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处
16．2018 年 10 月 15 日 12 时 23 分，我国在西昌卫星发射中心成功发射两颗中轨道卫星，
它们是我国“北斗三号”系统第十五、十六颗组网卫星．已知它们的周期为 8 小时，若这两颗
卫星的运动都可以近似的看成是匀速圆周运动，则下列判断正确的是
A．中轨道卫星的轨道半径大于地球同步卫星的轨道半径
B．中轨道卫星的线速度大于地球同步卫星的线速度
C．中轨道卫星做圆周运动所需向心力大于地球同步卫星所需的向心力
D．若中轨道卫星与地球同步卫星在同一轨道平面内沿同一方向做圆周运动，则二者两
次相距最近所需的最短时间间隔为 9 小时
17．有一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动．在启动过程中，汽车牵引力的功率随时间
的变化情况如图所示．已知汽车所受阻力恒为重力的五分之一，5s 末汽车速度为 5m/s，而
在 15s 时汽车已经达到了最大速度，重力加速度 g 取 10 m/s2．则
下列说法正确的是
A．该汽车的质量为 3 000 kg
B．该汽车的最大速度为 8 m/s
C．在前 5 s 内，汽车克服阻力做的功为 50 kJ
D．在 5～15 s 内，该汽车的位移大小约为 67 m
18．如图所示，在磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中有一个均匀导线制成的单匝直角三角
形线框．现用外力使线框以恒定的速度 v 沿垂直磁场方向向右运动，运动中线框的 AB 边始
终与磁场右边界平行。已知 AB＝BC＝l，D、E 分别为 BC 和 AC 边的中点，线框导线的总
电阻为 R。则







A．从 C 点离开磁场起，线框中 AB 边的电压随时间均匀增大
B．当线框的 DE 两点到达磁场边界时 DE 两点间的电压为
C．从 C 点离开磁场起，线框所受外力随时间变化，其最大值为
2B
2
l
2
v
R

D．在线框离开磁场的全过程中，电流随时间均匀增大，通过线框某截面的总电荷量为
Bl
2
2R

BlvU DE
2
1
?
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19．如图所示，直角坐标系中 x 轴上的 r 和－r 处固定有两个带电荷量分别为－Q 和＋9Q 的
点电荷，y 轴上 a、b 两点的坐标分别为 ya＝r 和 yb＝－r，x 轴上 d 点的坐标为 xd＝2r，则下
列说法中正确的是






A．a、b 两点的场强相同
B．a、b 两点的电势相等
C．d 点场强为零
D．O 点电势为零
20．一静止的氡核( )发生了如下的核反应 → ＋ ，在反应后放出一
个速度为 v0、质量为 m 的氦核（ ）和一个质量为 M 的反冲核钋( )，若氡核发
生衰变时，释放的能量全部转化为氦核和钋核的动能，则下列说法正确的是
A．该反应中氡核 Rn22286 发生的是 α衰变
B． 反应后产生的新核钋 的比结合能小于反应前氡核 Rn22286 的比结合能
C．氡的同位素 和反应物氡 相比少了两个中子，因此他们的化学性质不同
D．该反应产生的质量亏损
? ?
2
2
0
2Mc
mvmM
m
?
??
21．两个质量分别为 M 和 2M 的劈 A 和 B，高度相同，放在光滑水平面上．A 和 B 的倾斜
面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示．一质量为 m 的物块位于劈 A 的倾斜
面上，距水平面的高度为 h．物块从静止开始滑下，然后又滑上劈 B，则下列说法正确的是




A．物块在此后运动过程中能够获得的最大速度为
B．若物块 m=0.5M，则物块在 B 能够上升的最大高度为
C．无论物块 m 的质量为何值，其在 B 能上升的最大高度不可能大于
D．若物块 m=0.5M，则其从 B 滑落回后可能再次追上 A


mM
ghM
?
2
h
15
8
3
2h
222
86
Rn
222
86
Rn
218
84
Po
4
2
He
4
2
He 218
84
Po
218
84
Po
222
86
Rn
220
86
Rn
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第Ⅱ卷
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．（5 分）在探究物体的加速度与力的关系时，我们使用了图甲所示装置，在实验时保持
小车及车中砝码的总质量不变，将细线下端悬挂砝码及砝码盘的总重力作为小车受到的合力，
用打点计时器测出小车运动的加速度 a.

（1）关于实验操作，下列说法正确的是________．
A．实验前应调节滑轮高度，使滑轮和小车间的细线与木板平行
B．在平衡摩擦力时，应将木板不带滑轮的一端适当垫高，使小车在砝码盘的牵引下恰好做
匀速直线运动
C．实验中小车的加速度越大越好
D．实验时应先接通电源后释放小车
（2）图乙为实验中打出纸带的一部分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出连续的 5 个计
数点 A、B、C、D 、E，相邻两个计数点之间都有 4 个点迹未标出，测出各计数点到 A 点
间的距离如图乙所示．已知所用电源的频率为 50 Hz，打 B 点时小车的速度 vB＝________ m/s，
小车的加速度 a＝______ m/s2
23．（10 分）一电源电动势 E 约为 9 V，内阻 r 在 30～50 Ω范围间，允许的最大输出电流为
120mA．为了测定该电池的电动势和内阻，某同学设计了如甲图的电路进行实验．图中
表示电压表，R 为电阻箱（阻值范围为 0～999.9 Ω），R0为定值电阻．

（1）若在图甲中接入 R0的目的是为了防止 ；实验室备有的定值电阻
R0 的规格有以下几种，则本实验应选用 ．
A.50 Ω，l.0 W B.500 Ω，2.5 W C.1500 Ω，15 W D.2500 Ω，25 W
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（2）该同学接入符合要求的 R0 后，闭合开关 S，调整电阻箱的阻值读出电压表的示数 U，
再改变电阻箱阻值，取得多组数据，作出了如图乙的图像．由图像知：当电压表的示数为
2V 时，电阻箱接入电路的阻值为 Ω．
（3）根据图乙所作出的图象求得该电池的电动势 E= V，内阻 r= Ω．（结果
均保留三位有效数字）
（4）由于电压表不能看作理想电表，因此实验测得的电动势 真实值，测得的内阻 真
实值．（选填“大于”、“等于”或“小于”）
24．（12 分）如图所示，将质量为 m＝0.1 kg 的小球从平台末端 A 点以 v0＝2 m/s 的初速度
水平抛出，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，小球在空中运动一段时间后，恰好从斜
面体的顶端 B 无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，而后经过 C 点再沿粗糙水平面运动。在
粗糙水平面的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧拴接在挡板上，弹簧的自然长度为 x0＝0.3 m。
之后小球开始压缩轻质弹簧，最终当小球速度减为零时，弹簧被压缩了 Δx＝0.1 m．已知斜
面体底端 C 距挡板的水平距离为 d2＝1 m，斜面体的倾角为 θ＝45°，斜面体的高度 h＝0.5
m．小球与水平面间的动摩擦因数 μ＝0.5，设小球经过 C 点时无能量损失，重力加速度 g＝
10 m/s
2，求：





(1)平台与斜面体间的水平距离 d1
(2)压缩弹簧过程中的最大弹性势能 Ep
25．（20 分）如图所示，xOy 坐标系中，在 y 轴右侧有一平行于 y 轴的磁场边界 PQ，PQ
左侧和右侧存在磁感应强度大小分别为 B 与 的匀强磁场，磁场方向均垂直于 xOy 平面向
里．y 轴上有一点 A，A 与原点 O 的距离为 l．电荷量为 q、质量为 m 的带正电粒子，以某
一速度从坐标原点 O 处沿 x 轴正方向射出，经过时间 时恰好到达 A 点，不计粒子的
重力．









（1）求粒子在左右磁场中做圆周运动半径大小之比
（2）求边界 PQ 与 y 轴的距离 d 和粒子从 O 点射出的速度大小 v0；
（3）若相同的粒子以更大的速度从原点 O 处沿 x 轴正方向射出，为使粒子能经过 A 点，粒
子的速度大小应为多大？
2
B
qB
m
t
3
4?
?
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26．（15 分）Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水。在中性或碱性环境中稳定。
I．制备 Na2S2O3?5H2O
反应原理：Na2SO3(aq)+S(s)====Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取 15g Na2SO3 加入圆底烧瓶中，再加入 80 ml 蒸馏水。另取 5 g 研细的
硫粉，用 3 ml 乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置，水浴加热，微沸 60 分钟。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出 Na2S2O3?5H2O，经过滤，洗
涤，干燥，得到产品。
回答问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是 。
（2）仪器 a 的名称是 ，其作用是 。
（3）产品中除了有未反应的 Na2SO3 外，最可能存在的无机杂质是 ，检
验是否存在该杂质的方法是 。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子方程式表示其原因
为： 。
II.测定产品纯度
准确称取 Wg 产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用 0.1000 mol/L
碘的标准溶液滴定，反应原理为：2S2O3
2
?+I2==S4O6
2-
+2I?。
（5）滴定至终点时，溶液颜色的变化为： 。
（6）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为 mL。
产品的纯度为（设 Na2S2O3?5H2O 相对分子质量为 M） 。
27．（14 分）钠离子电池由于成本低、资源丰富，成为取代锂离子电池在大规模储能领域
应用的理想选择。作为钠离子电池的正极材料之一，束状碳包覆 K3V2(PO4)3纳米线电极材
料成为关注焦点之一。其制备工艺流程如图：

【资料】
①石煤的主要成分为 V2O3，含有 Al2O3、CaO、Fe2O3 等杂质。
②+5 价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系如下表。
pH 4~6 6~8
主要离子 VO2
+
VO3?
（1）K3V2(PO4)3 中 V 的化合价为 。
（2）焙烧时，向石煤中加生石灰，将 V2O3转化为 Ca( VO3)2。
①为了提高焙烧过程中氧化效率，下述工艺步骤方法合理的是 。
a.在回转窑进行富氧焙烧，助燃风气量为煤气量的 0.5~2 倍
b.焙烧过程中，在焙烧物料中加入辅助剂，增加物料疏松度和透气性
c.窑体进行分段控温
d.调控料层厚度为窑体的 2/3 高度
②焙烧过程中主要反应的化学方程式为 。
△
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（3）实验时将 NH4VO3、KOH 和 H3PO4按物质的量分别为 5 mmol、7.5 mmol、7.5 mmol
依次溶解于 20 mL 去离子水中，溶液颜色依次为白色浑浊、无色澄清透明和棕红色透明溶
液。随后再加入 H2C2O4·2H2O，搅拌至溶液变为黄绿色，草酸的量对 K3V2(PO4)3 形貌的影
响如下：
草酸的量 0 1.0g 2.0g 4.0g 6.0g 12.0g
K3V2(PO4)3
形貌
杂乱的微米
颗粒
少量杂乱的
纳米线
有束状的形
貌出现
大部分为束
状纳米线
均一的束状
纳米线
纳米线的均
一性较差
①实验条件下束状碳包覆 K3V2(PO4)3纳米线样品制备的最佳条件为 。
②亚硫酸钠是常用的还原剂，但实验中不能用亚硫酸钠代替草酸晶体，原因是 。
（4）加入的草酸晶体是过量的，其中只有 1/3 的草酸为还原剂，将 VO3?还原成 VO
2+，2/3
的草酸以 C2O4
2-的形式存在，此过程中反应的离子方程式为 。
（5）“氩气中煅烧”时，氩气的作用是 。
（6）某工厂利用上述工艺流程，用 10t 石煤生产束状碳包覆 K3V2(PO4)3纳米线 0.8064t，若
整个过程中钒的总回收率为 80%，则石煤中钒元素的质量分数为 。
28．（14 分）含氮化合物在生物、生命活动中有重要的作用。回答下列问题：
（1）已知：4NH3(g)+5O2(g)==4NO(g)+6H2O(g) △H1 = -a kJ/mol
4NH3(g)+6NO(g)==5N2(g)+6H2O(g) △H2 = -bkJ/mol
H2O(l)==H2O(g) △H3 = +c kJ/mol
写出在 298K 时，NH3燃烧生成 N2的热化学方程式 。
（2）肌肉中的肌红蛋白（Mb）可与 O2结合生成 MbO2
Mb(aq)+O2(g) MbO2(aq)
其中 k 正和 k 逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即 v 正=k 正?c(Mb)?P(O2)，v 逆=k 逆?
c(MbO2)。37℃时测得肌红蛋白的结合度(a)与 p(O2)的关系如下表[结合度(a)指已与 O2 结合
的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]：
p(O2)/kPa 0.50 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00
a(MbO2%) 50.0 67.0 80.0 85.0 88.0 90.3 91.0
①计算 37℃、p(O2)为 2.00kPa 时，上述反应的平衡常数 K= 。
②导出平衡时肌红蛋白与 O2的结合度(a)与 O2 的压强[p(O2)]之间的关系式 a= （用含
k 正、k 逆的式子表示)。
（3）构成肌红蛋白的甘氨酸(NH2CH2COOH)是一种两性物质，在溶液中以三种离子形式存
在，其转化关系如下：
H3N
+
CH2COOH H3N
+
CH2COO? H2NCH2COO?
在甘氨酸溶液中加入酸或碱，三种离子的百分含量与 lgc(H+)/c(OH?)的关系如图1所示：


+OH?
+H
+

+OH?
+H
+

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①纯甘氨酸溶液呈 性；当溶液呈中性时三种离子的浓度由大到小的顺序为 。
②向 lgc(H+)/c(OH-)= -8 的溶液中加入过量 HCl 时，反应的离子方程式为 。
③用电位滴定法(图 2)可测定某甘氨酸样品的纯度：称取样品 150 mg，在一定条件下，用
0.1000mol/L 的高氯酸溶液滴定(与甘氨酸 1:1 发生反应)，测得电压变化与滴入 HClO4 溶液
的体积关系如图 3。做空白对照实验，消耗 HClO4 溶液的体积为 0.25mL。该样品的纯度
为 %(计算结果保留一位小数)。
29．（12分）叶片中叶绿素含量的多少与农作物产量有关，农科系的学生利用小麦开展了下
列一系列科学研究。请回答相关问题。
（1）叶片叶绿素含量的测定：新鲜叶片研磨时所用的无毒提取液是 ，为防止叶绿
素被破坏，应加入少量 。然后过滤并测定滤液的吸光度，计算得出叶绿素含量。
（2）用同一株小麦不同发育时期的叶片所测定的净光合速率及相关结果如下表。
叶片 发育情况 最大叶面积（%） 气孔相对开放度 叶绿素含量 净光合速率
a 展开前 19 － － －2.8
b 展开中 87 55 1.1 1.6
c 展开完成 100 81 2.9 2.7
d 已成熟 100 100 11.1 5.8
（注：“－”表示未测数据）
①与叶片 a 相比，d 叶片生长速度较慢的原因是 。
②与叶片 d 相比，叶片 b 的净光合速率较低，原因可能是__________。
（3）进一步实验研究发现诱变育种所获一种小麦，叶绿素含量是野生型的50%，但产量与
野生型水稻相差不大，实验结果如下。请简述此实验的基本思路 。





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30．（8 分）进食后，葡萄糖进入胰岛 B 细胞所引起的胰岛 B 细胞和组织细胞的一系列生
理反应，如下图所示。
（1）进食后，图中 ATP/ADP 的比值上升原因是 。
（2）简述胰岛 B细胞内 ATP/ADP 的比值上升促进胰岛素分泌的过程 。
（3）结合图示信息，解释胰岛素所具有的“能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，
从而使血糖水平降低”的功能： 。
（4）为研究血浆维生素 D3（用 VD3 表示）与糖尿病的关系，科研人员根据血浆 VD3 的含
量将受试者分为 3 组，跟踪统计 4 年后的糖尿病发病率，结果如表。
组别 第一组 第二组 第三组
血浆 VD3（ng/mL） VD3＜18.6 18.6≤VD3＜31 31≤VD3＜50
糖尿病的发病率（%） 12.4 4.6 0.0
进一步的研究发现：当胰岛 B 细胞内 Ca
2+
达到一定浓度后，胰岛素开始释放。请结
合上图信息推测血浆 VD3 在此过程中的相关功能可能是______。
31．（8 分）缺乏腺苷酸脱氨酶（ ada ）基因的人体，不能够抵抗任何微生物的感染，只能
生活在无菌环境。科学家对患者的基因治疗过程如图，使患者的免疫功能得到了很好的修复。











理科综合试题 第 13 页 共 17 页

（1）若病毒 a 侵染人体细胞，会引起人体发生的免疫反应是 。
（2）从分子水平上来看，病毒 b 与病毒 a 的根本变化在于 。
（3）为保障治疗的安全性，科学家已将病毒 a 基因组 RNA 上编码病毒球壳的蛋白基因
一律删除掉（基因编辑），以降低病毒的潜在风险。这种潜在的风险是指 。
（4）如图治疗过程中，利用基因编辑技术对 T 淋巴细胞进行改造和修饰，然后再重新注
入人体，会不会造成人类基因污染？ ______。
32．（11 分）中国水稻研究所的科研人员对杂交稻的无融合生殖（不发生雌、雄配子的细
胞核融合而产生种子的一种无性繁殖过程）进行了研究，解决了杂交水稻一般需要每年制种
的问题。
（1）上述水稻杂交种收获的种子种植后失去原杂交种的优良性状，导致水稻杂交种需要每
年制种的原因是______。
（2）有两个基因控制水稻无融合生殖过程：含基因 A 的植株形成雌配子时，减数第一次
分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍；含基因 P 的植株产生的雌配子都不经过受精作用，
直接发育成个体。雄配子的发育不受基因 A、P 的影响。用下图所示杂交方案，获得了无
融合生殖的个体。

①子代中Ⅱ、Ⅲ分别自交后获得种子，则Ⅱ上所结种子胚的基因型是 、Ⅲ上
所结种子胚的染色体组数是 个。
②理论上，子代Ⅳ作为母本能使子代保持母本基因型的原因是 。
（3）我国科研人员尝试利用基因编辑技术敲除杂种水稻的 4 个相关基因，实现了杂种的无
融合生殖（如图 2 所示）。用基因编辑技术敲除的 4 个基因在实现无融合生殖过程中的作用
是 。

（4）无融合技术应用于作物育种，可能会导致 多样性降低，存在生态隐患。



理科综合试题 第 14 页 共 17 页

（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）某一理想气体，外界对其做了 100 J 的正功，同时理想气体又从外界吸收 120
J 的热量，则这个过程气体的体积________(填“增大”“不变”或“减小”)，气体的压强
________(填“增大”“不变”或“减小”)，气体的温度________(填“升高”“不变”或“降低”)，气体
的内能________(填“增加”或“减少”)________J．
（2）（10 分）如图所示，右侧有挡板的导热汽缸固定在水平地面上，汽缸内部总长为 21 cm，
活塞横截面积为 10 cm2，厚度为 1 cm，给活塞施加一向左的水平恒力 F＝20 N，稳定时活
塞封闭的气柱长度为 10 cm.大气压强为 1.0×105 Pa，外界温度为 27 ℃，不计摩擦．

(1)若将恒力 F 方向改为水平向右，大小不变，求稳定时活塞封闭气柱的长度；
(2)若撤去外力 F，将外界温度缓慢升高，当挡板对活塞的作用力大小为 60 N 时，求封闭气
柱的温度．
34．[物理——选修 3-4]（15 分）
（1）（5 分）一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，t=0 时刻波形如图中的实线所示，此时波刚
好传到 P 点；t＝0.6s 时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、P、Q 是介质中的质点，它们的
平衡位置横坐标分别为 70cm，50cm，60cm，90cm，设波的周期为 T，则以下说法正确的是
A．波源以及每个质点均沿 y 轴正方向开始振动
B．若 T=0.8s，则在 t＝0.5s 时刻，质点 b、P 的位移相同
C．从 t＝0.6 s 时刻开始，经过
0.5T，质点 b 沿 x 轴正方向运动 20m
D．从 t＝0 时刻开始，质点 a
在 0.6 s 时间内通过的路程可能为 60
cm
E．若 T=0.8s，从 t＝0.4s 时刻
开始计时，则质点 a 的振动方程为
（2）（10 分）如图所示，透明柱状玻璃砖横截面为扇形 AOB，圆心角∠AOB=60°，一单色
平行光束平行于扇形 AOB 的角平分线 OM 均匀射向 OA 面，经 OA
面折射的光线恰好平行于面 OB。

①求柱状玻璃砖的折射率；
②若经过OA 面上某点P(P未画出)的光线在 AMB扇面上恰好发生
全反射，求 OP 与 PA 的比值。


5
0.1sin( )( )
2
y t m??
理科综合试题 第 15 页 共 17 页

35．[化学一物质结构与性质]（15 分）
铁-末端亚胺基物种被认为是铁催化的烯烃氮杂环丙烷化、C-H 键胺化反应以及铁促进
的由氮气分子到含氮化合物的转化反应中的关键中间体。对这类活性金属配合物的合成、谱
学表征和反应性质的研究一直是化学家们关注的重点。我国科学家成功实现了首例两配位的
二价铁-末端亚胺基配合物的合成。回答下列有关问题。
（1）Fe2+的价电子排布式 。
（2）1 mol NH4BF4（氟硼酸铵）中含有的配位键数是 。
（3）pH=6 时，EDTA 可滴定溶液中 Fe2+的含量，EDTA 的结构如图所示。

①结构中电负性最大的元素是 ，其中 C、N 原子的杂化形式分别为 、 。
②EDTA 可与多种金属阳离子形成稳定配合物的原因是 。
（4）我国科学家近年制备了热动力学稳定的氦-钠化合物，其
晶胞结构如图所示。
①该化合物的化学式为 。
②其晶胞参数为 a=395 pm，晶体密度为 g/cm3
（NA表示阿伏加德罗常数数值，列出计算式即可）
36． [化学一有机化学基础]（15 分）
药物瑞德西韦(Remdesivir))对 2019 年新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用；K 为
药物合成的中间体,其合成路线如下：

N
H2
C
H2
C N
CH2COOH
CH2COOH
HOOCH2C
HOOCH2C
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已知：
①
②
回答下列问题:
（1）A 的化学名称为 。由 A→C 的流程中，加入 CH3COCl 的目的是 。
（2）由 G→H的化学反应方程式为 ，反应类型为 。
（3）J 中含氧官能团的名称为 。碳原子上连有 4 个不同的原子或基团时，该碳原子
称为手性碳原子，则瑞德西韦中含有 个手性碳原子。
（4）X 是 C 的同分异构体，写出一种满足下列条件的 X 的结构简式 。
①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子；
②遇 FeCl3 溶液发生显色反应；
③1 mol 的 X 与足量金属 Na 反应可生成 2 g H2 。
（5） 设计以苯甲醇为原料制备化合物 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）
咔唑（含 N 有机物）具有潜在致癌性，且结构稳定难以清除。为了获得高效降解咔唑
的微生物，研究人员设计了如图所示的实验方案（①～⑦表示相应的标注操作过程）。请回
答下列问题。







（1）图示所用的 “CNFM +咔唑”培养基，属于 培养基。
（2）②操作的接种采用 （实验器具）。
（3）④操作的接种采用 方法，其中平板培养的目的是 。
（4）在相同、适应环境中进行上述“多瓶培养”操作，可以初步确定 的锥形
瓶中含有高效降解咔唑的微生物。
（5）为鉴定下图 1 平板中的微生物种类，可作为鉴定依据的有 。



O
O
O
O
① ② ③ ④
分别挑
取单菌
落接种

多瓶
培养
理科综合试题 第 17 页 共 17 页








（6）为了将图 1 培养基中的真菌与细菌分离，新制了 PDA 培养基（含马铃薯、葡萄糖、
琼脂、蒸馏水）并加入青霉素（抑制细菌细胞壁的合成）。接种时用绒布轻按图 1 培养基表
面，使绒布面沾上菌落，再将绒布轻按在新制培养基表面，培养结果如图 2 所示
①比较图 1、2 可知，图 1 中菌落______（填编号）为细菌，判断理由是______。
②图 2 中出现菌落 5 的原因可能是______（写出三种）。
38.[生物——选修 3：现代生物课件专题]（15 分）
人 t-PA 蛋白能高效溶解血纤维蛋白凝聚的血栓。用传统基因工程生产的 t-PA 给心梗
患者大剂量注射却会诱发颅内出血，原因在于其与血纤维蛋白结合的特异性低，但若将其第
84 位的半胱氨酸换成丝氨酸，就能显著降低出血副作用。据此，科学家对人 t-PA 基因进
行序列改造，再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，制造出了高性能的 t-PA 突变蛋
白。







（1）人 t-PA 基因第 84 位半胱氨酸的模板链碱基序列为 ACA。丝氨酸的密
码子为 UCU，突变基因中对应该氨基酸密码子的碱基序列应设计为______。
（2）上述获得突变目的基因的基本途径是 。
（3）如图所示 t-PA 突变基因、质粒，用_ 限制酶切开该质粒较好。
（4）将相应的重组质粒导入大肠杆菌中，含 t-PA 突变基因的细胞应具有的性状是
______。
（5）上述生物工程技术是以_______为基础的，首先通过________，再进行______，以
满足医疗需求的。

图 1 图 2
BglⅡ
NheⅠ
SmaⅠ
XmaⅠ
NheⅠ
SmaⅠ XmaⅠ
ned
mlacZ
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原点
ned
BglⅡ
mlacZ
t-PA
质粒
终止子

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