2020届高三5月理综(三)教师版+学生版

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2020届高三5月理综(三)教师版+学生版

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2019-2020学年下学期
理科综合能力测试(三)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H
1
C
12
O
16
Na
23
Al
27
S
32
Cl
35.5
Fe
56
Ba
137
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.下列关于人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸相同点的叙述,错误的是
A.都需要多种酶的催化
B.都能生成三磷酸腺苷
C.都是在生物膜上完成反应
D.都能产生丙酮酸和[H]
【答案】C
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸都是一系列的化学反应,所以需要多种酶的催化,A正确;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP,B正确;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中进行,C错误;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段的产物都是丙酮酸和[H],D正确。
2.下列关于酒精在生物实验中的相关应用,叙述不正确的是
A.在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中,酒精的作用是洗去实验材料上的浮色
B.无水酒精在绿叶中色素的提取和分离实验中既可作为提取液也可作为层析液
C.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验,解离液需要用到体积分数为95%的酒精
D.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,酒精可使溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液变成灰绿色
【答案】B
【解析】在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中,酒精的作用是洗去实验材料上的浮色,A正确;无水酒精在绿叶中色素的提取和分离实验中只能作为提取液,不能作为层析液,B错误;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验,解离液需要用到体积分数为95%的酒精和15%的盐酸,C正确;探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,酒精可使溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液变成灰绿色,D正确。
3.核酶是具有催化功能的RNA分子,在特异的结合并切割特定的mRNA后,核酶可以从杂交链上解脱下来,重新结合和切割其他的mRNA分子,下列说法正确的是
A.核酶具有热稳定性,故核酶的活性不受温度的影响
B.向含有核酶的溶液中滴加双缩脲试剂,可以发生紫色反应
C.核酶发挥作用时有氢键的形成,也有磷酸二酯键的断裂
D.与不加酶相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可以反映酶的高效性
【答案】C
【解析】核酶的活性也受温度的影响,A错误;核酶是具有催化功能的RNA分子,不属于蛋白质,所以向核酶中滴加双缩脲试剂,不会发生紫色反应,B错误;核酶与催化底物特异性结合时,核酶和mRNA之间有氢键形成,而切割mRNA分子也有磷酸二酯键的断裂,C正确;酶的高效性是和无机催化剂进行比较,D错误。
4.在离体实验条件下,突触后膜受到不同刺激,膜电位变化的情况如图所示,有关说法正确的是
A.突触后膜只能是下一个神经元的胞体膜
B.突触后膜上的受体与相应递质结合发挥作用后受体即被灭活
C.电位2表示突触后膜受到抑制性递质的作用,可能是K+大量外流所致
D.电位1表示突触后膜受到兴奋性递质的作用,是Na+大量内流导致的
【答案】D
【解析】突触后膜可能是下一神经元的胞体膜或树突膜,A错误;神经递质与突触后膜上的特异性受体结合发挥作用后立刻被灭活,而不是受体被灭活,B错误;发生电位2很可能是突触后膜接受抑制性神经递质后引起阴离子内流的结果,可能是Cl?大量内流所致,C错误;电位1为动作电位,是突触后膜受体接受兴奋性神经递质后,引起膜上Na+通道开放,Na+大量内流导致的,D正确。
5.某小岛上生活着自然寿命为一年半左右的某种鼠,数量较多且无迁入和迁出。研究人员通过等距布放鼠笼开展每月一次、为期一年的标志重捕,进行其种群特征的研究。下列叙述正确的是
A.标志重捕法可以估算该鼠的种群密度,但不能估算性别比例
B.根据不同时间段标志重捕法所得的数据,可以推算种群增长率
C.若资源均匀分布且有较强的种内竞争,其种群的分布型为随机分布
D.只有少数鼠笼重捕到的雄鼠与上一次为同一个体,说明雄鼠具有领域
【答案】B
【解析】标志重捕法可以估算该鼠的种群密度,根据种群密度的变化可以估算种群的性别比例,A错误;根据不同时间段标志重捕法所得的数据,可以推算种群增长率,B正确;在环境资源分布均匀,种群内个体间没有彼此吸引或排斥的情况下,才易产生随机分布,C错误;标志重捕法操作中是完全随机选择一定空间进行捕捉,如果鼠笼重捕到的雄鼠与上一次为同一个体,不能说明雄鼠具有领域,D错误。
6.某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本,测交后代中约有11%植株表现为红色性状。下列解释最合理的是
A.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4彼此分离
B.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
C.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
D.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
【答案】B
【解析】姐妹染色单体在减数第二次分裂本来就会发生分离,不会产生重组,A错误;以该植株为父本,在减数第一次分裂的前期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,缺失染色体上的B基因交换到正常染色体上,从而产生了带有B基因的正常雄配子,其结果使测交后代中部分表现为红色性状,B正确;基因突变的频率很低,不会达到11%的比例,C错误;减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间不会发生自由组合,D错误。
7.在2020年抗击新冠肺炎的战役中,化学物质发挥了重要作用。下列说法正确的是
A.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为95%
B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于纯净物
C.抗病毒疫苗冷藏存放的目的之一是避免蛋白质变性
D.84消毒液可作为环境消毒剂,其有效成分为次氯酸钙
【答案】C
【解析】A.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%,A错误;B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维是高分子聚合物,聚合度不确定,属于混合物,B错误;C.抗病毒疫苗冷藏存放的目的之一是避免蛋白质变性,C正确;D.84消毒液可作为环境消毒剂,其有效成分为次氯酸钠,D错误;答案为C。
8.氮化钡(Ba3N2)是一种重要的化学试剂。高温下,向氢化钡(BaH2)中通入氮气反应生成氮化钡。可用如图装置制备氮化钡。已知:Ba3N2遇水反应;BaH2在潮湿空气中能自燃,遇水反应。下列说法不正确的是
A.在实验室中可以用装置乙制备氯气
B.实验时,先点燃装置丙中的酒精喷灯,后点燃装置乙中的酒精灯
C.气流从左向右的字母连接顺序为c→b→a→d→e→g→f
D.装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰作用相同,均可防止水蒸气进入装置丙中
【答案】B
【解析】乙装置是制备氮气的装置,其化学反应方程式为NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O,再通入丙装置,丁装置中的碱石灰防止空气中的水蒸气进入丙装置。A.在实验室中制备氯气是二氧化锰和浓盐酸在加热条件的反应,为固液加热型,符合乙装置特点,A正确;B.实验时,先点燃装置乙中的酒精喷灯,反应一段时间,目的是用生成的氮气赶出装置中的空气,再点燃装置丙中的酒精灯,B错误;C.甲装置是干燥氮气的作用,气流从左向右的字母连接顺序为c→b→a→d→e→g→f或c→b→a→e→d→f→g,C正确;D.Ba3N2遇水反应,BaH2在潮湿空气中能自燃,遇水反应,故装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰作用相同,浓硫酸干燥氮气,碱石灰防止空气中水蒸汽进入,均可防止水蒸气进入装置丙中,D正确。
9.化合物M()、N()、P()都是重要的有机物。下列有关M、N、P的说法正确的是
A.M与HBr发生加成反应的产物只有一种
B.P中所有碳原子一定共平面
C.M、N、P互为同分异构体
D.M能使酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】D
【解析】M具有碳碳双键和羟基,能发生加成、消去、氧化、取代反应,N具有羟基,P具有2个碳碳双键和1个羟基。A.M与HBr发生加成反应的产物有2种,碳碳双键两侧的氢环境不相同,A错误;B.P中含有两个碳碳双键,所有碳原子可能共平面,B错误;C.M、N的分子式分别为C5H8O和C5H10O,分子式不相等,不是同分异构体,C错误;D.M含有碳碳双键和羟基,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;答案为D。
10.最近,中国科学院大连化物所“CO2催化转化为CO的研究”获得新进展。如图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化,下列说法不合理的是
A.?CO2经还原反应得到?COOH
B.该研究成果将有利于缓解温室效应,并解决能源转化问题
C.相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量可能不同
D.催化剂可以改变CO2转化为CO反应的焓变
【答案】D
【解析】A.?CO2转化为?COOH的过程中,碳元素的化合价降低,因此?CO2得到?COOH是还原反应,A正确;B.该过程中,CO2转化为CO,可减少空气中的CO2的含量,缓解温室效应,同时反应生成CO具有可燃性,可解决能源转化危机,B正确;C.由图可知,?COOH吸附在NiPc中的能量高于吸附在CoPc上的能量,因此吸附在相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量不同,C正确;D.催化剂只影响反应速率,不改变反应焓变,D错误;答案为D。
11.要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体相结合的装置示意图如图,当该装置工作时,下列说法正确的是
A.盐桥中K+向X极移动
B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为44.8L
C.该装置实现了将电能转化为化学能
D.Y极发生的反应为2NO-10e?+6H2O=N2↑+12OH?,周围pH增大
【答案】B
【解析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知,装置属于原电池,X为负极,发生氧化反应,Y为正极,发生还原反应,电解质中的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极流向正极。A.X极为负极,盐桥中K+向Y极移动,A错误;B.电池总反应为5NH3+3NO=4N2+6H2O
+3OH?,该反应生成4mol
N2,转移了15mol电子,故电路中流过7.5mol电子时,生成2mol氮气,共产生标准状况下N2的体积为44.8L,B正确;C.该装置为原电池,实现了将化学能转化为电能,C错误;D.Y极为正极,发生的反应为2NO+10e?+6H2O=N2↑+12OH?,周围pH增大,D错误;答案为B。
12.如图化合物是有机合成中一种常用的还原剂,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Y、Z处于不同周期。下列叙述正确的是
A.Y的最高价氧化物对应的水化物属于两性氢氧化物
B.原子半径:ZC.Z与X可形成离子化合物ZX
D.该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
【答案】C
【解析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Y、Z处于不同周期。根据化合物结构可知,Z易失去一个电子,Y与X能形成4个共价键,每个X只能形成一个共价键,即X为氢元素,Y位于第二周期,最外层含有3个电子,Y为B元素,Z为钠元素。A.Y的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,是一种弱酸,A错误;B.从上到下,电子层数增大,原子半径增大,X13.25℃时,体积均为25.00mL,浓度均为0.0100mol·L?1的HA、H3B溶液分别用0.0100mol·L?1
NaOH溶液滴定,溶液的pH随V(NaOH)变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.25℃时,0.0100mol·L?1
Na2HB溶液的pH>7
B.向HA溶液中滴加NaOH溶液至中性,c(A?)C.NaOH溶液滴定HA溶液应选甲基橙作指示剂
D.25℃时,H2B?离子的水解常数的数量级为10?3
【答案】A
【解析】A.25℃时,0.0100mol·L?1
Na2HB溶液,根据c(H2B?)=c(HB2?)时,溶液显碱性,可知HB2?水解程度大于电离程度,溶液pH>7,A正确;B.根据c(HA)=c(A?)时,溶液显酸性,可知A-水解程度小于HA电离程度,继续加入氢氧化钠,HA浓度减小,到达中性时,c(A?)>c(HA),B错误;C.NaOH溶液滴定HA溶液时,滴定突跃pH在6.0到8.0之间,甲基橙在pH大于4.4时即为黄色,不能作指示剂,应用酚酞做指示剂,C错误;D.25℃时,根据c(H2B?)=c(H3B)时,pH=2.0,H2B?离子的水解常数K=,数量级为10?12,D错误;答案为A。
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,有选错的的0分。
14.关于原子能级跃迁,下列说法正确的是
A.处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子
B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能减小
D.已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰,可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态
【答案】B
【解析】处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子,或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子;故A错误;根据玻尔理论,各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯,故选项B正确;氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大。故选项C错误;根据能量守恒可知,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为12.09eV,则必须使动能比12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态,故D错误。故选B。
15.真空中一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离,根据电势图像(φ-r图像),判断下列说法中正确的是
A.该金属球可能带负电
B.A点的电场强度方向由A指向球心
C.A点的电场强度小于B点的电场强度
D.电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=q(φ1-φ2)
【答案】D
【解析】由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向,电势降低,则金属球带正电,A错误;沿电场线方向电势降低,所以A点的电场强度方向由A指向B,B错误;图像斜率的物理意义为电场强度,所以A点的电场强度大于B点的电场强度,C错误;正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功,D正确。故选D。
16.如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大
C.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等
【答案】C
【解析】设细线与竖直方向的夹角为θ,对N受力析,受到竖直向下的重力GN,绳子的拉力T,杆给的水平支持力N1,因为两环相对杆的位置不变,所以对N有:,,因为重力恒定,角度恒定,所以细线的拉力不变,环N与杆之间的弹力恒定,AB错误;受力分力如图
对M有:
所以转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等;若以较小角速度转动时,摩擦力方向右,即:
随着角速度的增大,摩擦力方向可能变成向左,即:
故可能存在:,摩擦力向左和向右时相等的情况,C正确,D错误。故选C。
17.如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,原线圈与定值电阻R1串联后,接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2,A、V是理想电表。当R2=2R1时,电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,则
A.电源输出电压为8V
B.电源输出功率为4W
C.当R2=8Ω时,电压表的读数为3V
D.当R2=8Ω时,变压器输出功率最大
【答案】D
【解析】当时,电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,根据欧姆定律:,,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,根据电压与匝数成正比得原线圈电压是:,根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是,,所以电源输出电压为:,A错误;电源输出功率为:,B错误;根据欧姆定律得副线圈电流为,所以原线圈电流是,所以:,,当时,,即电压表的读数为6V;变压器输出的功率:,所以满足:,时变压器输入功率最大,解得:,变压器输出的功率最大为,C错误,D正确。故选D。
18.如图所示,卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转;卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动;两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是
A.a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期
B.b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g
C.a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等
D.a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等,都等于第一宇宙速度
【答案】AB
【解析】a在赤道上随地球自转而做圆周运动,所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期,A正确;对卫星b重力近似等于万有引力,万有引力全部用来充当公转的向心力:,所以向心加速度等于重力加速度g,B正确;两卫星受到地球的万有引力相等。卫星a万有引力的一部分充当自转的向心力,即:,卫星b万有引力全部用来充当公转的向心力,因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等,C错误;a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期,根据可知:,万有引力提供向心力:,解得线速度表达式:,因为:
所以b卫星的速度等于第一宇宙速度:,D错误。故选AB。
19.如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是
A.M,N两点电势相等
B.粒子由M点运动到N点,电势能减小
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
【答案】AC
【解析】带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在M、N两点动能相等,则电势能也相等,根据可知M、N两点电势相等,A正确;因为匀强电场,所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直和沿电场线方向电势降低的特性,从而画出电场线CO如图
由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向;可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对粒子先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,B错误;匀强电场的电场强度式中的d是沿着电场强度方向的距离,则:,C正确;粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力,不可能做圆周运动,D错误。故选AC。
20.如图所示,竖直面内有一个半径为R的光滑
圆弧轨道,质量为m的物块(可视为质点)从顶端A处静止释放滑至底端B处,下滑过程中,物块的动能Ek、与轨道间的弹力大小N、机械能E、重力的瞬时功率P随物块在竖直方向下降高度h变化关系图像正确的是
B.
C.D.
【答案】BC
【解析】设下落高度为h时,根据动能定理可知:,即为正比例函数关系,故选项A错误;
如图所示,
向心力为:,而且:,
则整理可以得到:,则弹力F与h成正比例函数关系,故选项B正确;整个过程中只有重力做功,物块机械能守恒,即物块机械能不变,故选项C正确;根据瞬时功率公式可以得到:,而且由于,则,整理可以得到:,即功率P与高度h不是线性关系,故选项D错误。
21.在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN,导轨处于磁感应强度为B的匀强做场中,磁场方向垂直于斜面向下。有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b,先将a棒垂直于导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直于导轨放置,此刻起a、c做匀速运动而b静止,a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,则
A.物块c的质量是m1sinθ
B.b棒放上导轨后,b棒中电流大小是
C.b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
D.b棒放上导轨后,a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的电能之和
【答案】BD
【解析】由b平衡可知,安培力大小:,由a平衡可知:,由c平衡可知:,联立解得物块c的质量为:A错误;b棒放上导轨后,根据b棒的平衡可知:,又因为,可得b棒中电流大小是:,B正确;b放上导轨之前,根据能量守恒知物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与a增加的重力势能之和,C错误;b棒放上导轨后,a棒克服安培力所做的功转化为全电路的电能,即等于a、b两棒上消耗的电能之和,D正确。故选BD。
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.(5分)某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系:将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放,经轨道末端水平飞出,落到铺着白纸和复写纸的水平地面上,在白纸上留下点迹.为了使问题简化,小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L…,这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0….
(1)为了减小实验误差必须进行多次测量,在L、2L、3L、4L…处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次,在白纸上留下多个点迹,那么,确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是___________________。
(2)为了完成实验,除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h和水平位移s,还需测量_____________。
A.小钢球释放位置离斜面底端的距离L的具体数值
B.小钢球的质量m
C.小钢球离开轨道后的下落高度h
D.小钢球离开轨道后的水平位移x
(3)请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式:W=______;
(4)该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象,则图象的横坐标表示_________(用实验中测量的物理量符号表示)。
【答案】(1)用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点,圆心即为平均落点的位置
(2)B
(3)
(4)x2
【解析】(1)确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是:用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点,圆心即为平均落点的位置;
根据动能定律可得:W=mv2
根据平抛规律可得:x=vt,h=gt2
联立可得探究动能定理的关系式:W=,根据表达式可知为了探究动能定理,并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量m,故选B。
(3)由解析(2)可知探究动能定理的关系式为:W=。
(4)根据图象形状可知,W与横轴表示的物理量成正比例,又因为表达式为W=,所以图象的横坐标表示x2。
23.(10分)在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题:
(1)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过小,因此需选择倍率的电阻挡________(填“×10”或“×1k”),并需________(填操作过程)后,再次进行测量,多用表的指针如图甲所示,测量结果为________Ω。
(2)某同学设计出一个的欧姆电表,用来测量电阻,其内部结构可简化成图乙电路,其中电源内阻r=1.0Ω,电流表G的量程为Ig,故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig,进行如下操作步骤是:
a.先两表笔间不接入任何电阻,断开状态下调滑动电阻器使表头满偏;
b.将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路,改变电阻箱阻值;记下电阻箱示Rx和与之对应的电流表G的示数I;
c.将记录的各组Rx,I的数据描点在乙图中,得到图线如图丙所示;
d.根据乙图作得的图线,求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由丙图可知电源的电动势为________,欧姆表总内阻为________,电流表G的量程是________。
【答案】×1k
欧姆调零(或电阻调零)
6000
1.5
6.0
0.25
【解析】(1)多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处,所以要换高挡位,因此需选择×1k,同时注意欧姆调零;多用表的指针结果为6000Ω。(2)设电流表G所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R,由闭合电路欧姆定律,解得:由分流原理得:,联立两式整理得:,由图可知:,,解得E=1.5V,R=5Ω,所以欧姆表总内阻为:R+r=6Ω,电流表G的量程:,解得:E=1.5V,R=6.0Ω,Ig=0.25A。
24.(13分)如图所示,半径未知的光滑圆弧AB与倾角为37°的斜面在B点连接,B点的切线水平。斜面BC长为L=0.3m。整个装置位于同一竖直面内。现让一个质量为m的小球从圆弧的端点A由静止释放,小球通过B点后恰好落在斜面底端C点处。不计空气阻力。(g取10m/s2)
(1)求圆弧的轨道半径;
(2)若在圆弧最低点B处放置一块质量为m的胶泥后,小球仍从A点由静止释放,粘合后整体落在斜面上的某点D。若将胶泥换成3m重复上面的过程,求前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比。
【解析】(1)设圆弧的半径为R,则小球在AB段运动时由
解得:
小球从B平抛运动到C的过程中,分解位移
联立解得:
(2)在B处放置m的胶泥后,粘合时动量守恒,由
得:
在B处放置3m的胶泥后,粘合时动量守恒,由
得:
整体从平抛,分解位移
根据几何关系可知
解得平抛时间为
落点距离为:
可知:
则:。
25.(19分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y方向的匀强电场,在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为=k的带电粒子以大小为v0的初速度自点P(-d,-d)沿+x方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从x轴上的点Q(9d,0)沿-y方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为B=,不计粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小;
(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间tB;
(3)求圆形磁场区的最小半径rmin。
【解析】⑴粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动:



解得:场强④
(2)设粒子到达O点瞬间,速度大小为v,与x轴夹角为α:


,⑦
粒子在磁场中,洛伦兹力提供向心力:⑧
解得,粒子在匀强磁场中运动的半径

在磁场时运动角度:⑩
在磁场时运动时间(11)
(3)如图,若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端,可求得磁场区的最小半径:(12)
解得:
26.(14分)铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:
Ⅰ.制取铋酸钠
制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:
C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的化学方程式为_______
____________。B装置的作用是_____________________________。
(2)当观察到________________(填现象)时,可以初步判断C中反应已经完成。
(3)拆除装置前必须先除去残留的Cl2,以免污染空气。除去烧瓶A中残留Cl2的操作是:关闭______________;打开______________。
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作有_______________。
Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn2+
(5)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为______________________。
Ⅲ.产品纯度的测定
(6)取上述NaBiO3产品a
g,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用b
mol·L?1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO(已知:H2C2O4+MnO—CO2+Mn2++H2O,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗c
mL标准溶液。该产品的纯度为_________(用含a、b、c的代数式表示)。
【答案】(1)Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O
除去HCl
C中的白色固体消失(或黄色不再加深;C中上方充满黄绿色气体等)
K1、K3(K1可不填)
K2
在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O
【解析】用浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气,其中混合有挥发出的氯化氢气体,要用饱和食盐水进行除杂,然后利用氯气的强氧化性,在碱性环境下将Bi(OH)3氧化为NaBiO3;利用锰离子的还原性将NaBiO3还原,锰离子氧化为高锰酸根离子,检验NaBiO3的氧化性;实验结束后,产物有毒性,故打开三颈烧瓶的氢氧化钠溶液,吸收剩余的氯气;NaBiO3纯度的检测利用NaBiO3和锰离子反应生成高锰酸根,高锰酸根再与草酸反应来测定,根据氧化还原反应反应进行计算。(1)C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,根据氧化还原反应原理,Bi(OH)3+3NaOH+Cl2
=NaBiO3+2NaCl+3H2O。浓盐酸具有挥发性,B装置的作用是除去HCl。(2)C中反应已经完成,则白色的Bi(OH)3全部变成了黄色的NaBiO3,白色固体消失。(3)从图上装置看,关闭K1、K3,打开K2可使氢氧化钠流下与剩余的氯气反应。(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,由题意可知,NaBiO3不溶于冷水,接下来的操作尽可能在冷水环境下进行,需要的操作可在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+,说明铋酸钠将锰离子氧化为高锰酸根离子,因为属于酸性环境,所以铋酸钠被还原为Bi3+,根据氧化还原反应原理可知,产生紫红色现象的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O。(6)根据得失电子守恒可知,草酸和高锰酸根离子的反应比例H2C2O4~MnO=5∶2,又因为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O,即:NaBiO3∶H2C2O4=1∶1,,纯度为=,或。
27.(14分)氧化铬(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬的工艺流程如图:
已知:①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液。
②“还原”反应剧烈放热,可制得Cr(OH)3浆料。
(1)该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式______________________________。
(2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原”反应,下列有关说法错误的是__________(填标号)。
A.该反应一定无需加热即可进行
B.必要时可使用冷却水进行温度控制
C.铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应
D.应建造废水回收池,回收含铬废水
(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)还原率如图。实际生产过程中Cr(Ⅵ)还原率可高达99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为___________、______________。
(4)滤液中所含溶质为__________。该水热法制备氧化铬工艺的优点有________、__________(写出两条即可)。
(5)由水热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[2Cr(OH)3·H2O]。将洗涤并干燥后的氢氧化铬滤饼充分煅烧,失去质量与固体残留质量比为__________________________________。
【答案】(1)4CrO+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3↓+2OH?+3CO
AC
碳化率40%
恒温240℃
Na2CO3
原料价格低廉、设备要求低
污染小、原料可循环利用、转化率高等
9∶19
【解析】在碱性条件下,利用铬酸钠碳化母液与淀粉发生氧化还原反应生成Cr(OH)3沉淀、碳酸钠或碳酸氢钠(取决于起始反应溶液的碱性),然后过滤、洗涤,通过煅烧Cr(OH)3然后经过一系列操作得到产品,以此解答。(1)HCHO中碳元素化合价为0价,该反应在碱性环境下进行,最终生成为有碳酸钠、Cr(OH)3等,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知其反应的离子方程式为:4CrO+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3↓+2OH?+3CO;(2)A.根据题目信息可知,还原过程需加热,引发反应,A正确;B.因该反应放热剧烈,若温度过高,Cr(OH)3可能会发生分解,会影响最终产品质量,因此可在必要时可使用冷却水进行温度控制,B错误;C.过量铬酸钠会导致滤液回收处理时铬酸钠碳化母液的碳化率发生改变,为保证原料的充分利用,应使淀粉适当过量,使铬酸钠充分反应,C正确;D.铬为重金属元素,直接排放至环境中会污染水资源,因此应建造废水回收池,回收含铬废水,D错误;综上可知,答案为AC;(3)由图可知,在碳化率为40%时,还原率较高,在温度为240℃时,还原率达到接近100%,再升高温度对于还原率的影响不大,故最佳反应条件为:碳化率40%、恒温240℃;(4)由上述分析可知,滤液中所含溶质为:Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3);水热法制备工艺的优点有:工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等;(5)加热过程中相关物质的转化关系为:2Cr(OH)3·H2O~Cr2O3~5H2O,失去的质量为水,固体剩余的质量为氧化铬,即,剩余的质量∶失去的质量为19∶9。
28.(15分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,解决了亿万人口生存问题。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的?H=_______kJ?mol?1。该历程中速率最快的一步的活化能(E)为________kJ?mol?1。
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当进料体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:
①500℃时,反应的平衡常数Kp(100MPa)__Kp(30MPa)。(填“<”、“=”、“>”)
②500℃、30MPa时,氢气的平衡转化率为___________(保留3位有效数字),Kp=________(MPa)?2(列出计算式)。[Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)]
(3)科学家利用电解法在常温常压下合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极反应式为___________________________。
②下列说法正确的是__________(填标号)。
A.该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低N2的键能
B.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
C.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
【答案】(1)-92
17
=
33.3%
N2+6e?+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-
BC
【解析】(1)由图可知,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的?H=生成物总能量-反应物总能量=kJ?mol?1。该历程中速率最快的反应,即吸热最少的反应,活化能(E)为17kJ?mol?1。(2)①由平衡常数定义可知,500℃时,温度恒定,相同可逆反应,反应的平衡常数不变,Kp(100MPa)=Kp(30MPa)。②500℃、30MPa时,氨气的物质的量分数为20%,在恒温恒压时,物质的量之比与体积之比相同,即进料体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3,可假设N2加入了1mol,H2加入了3mol,平衡转化了x
mol氮气:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
反应前
1
3
0
变化量
x
3x
2x
平衡时
1-x
3-3x
2x
氨气的物质的量分数==20%。即x=mol,氢气的平衡转化率为=33.3%;平衡时,氮气和氨气的物质的量一致,即物质的量分数均为20%,氢气为60%,Kp==(MPa)?2。(3)①根据电解池原理,氮气与乙醇得电子生成氨气,阴极区生成NH3的电极反应式为N2+6e?+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O?。②A.该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低反应活化能,不能降低N2的键能,A错误;B.从阴极反应看,三氟甲磺酸锂并未参加反应,作用是增强导电性,B正确;C.从图中可知,选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置,C正确;答案为BC。
29.在充满N2与CO2的密闭容器中,用水培法栽培某种植物。测得植株的呼吸速率和总光合速率变化曲线如图所示(实验过程中温度保持适宜且CO2充足。横轴表示实验所用的时间)。回答下列问题:
(1)第5~7h呼吸作用加快的主要原因是________________________;第9~10h光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是____________
(2)与第8h相比,第10h时不再产生ATP的细胞器是________;若此环境因素维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时_______成为细胞中合成ATP的唯一场所。
(3)该植物积累有机物速率最快的时刻是第_______h时,积累有机物总量最多的时刻在第__h之间。
(4)在第8h,植物体释放到密闭容器中的氧气量________(大于/等于/小于)植物体消耗的氧气量。
【答案】(1)氧气浓度升高
光照强度减弱直至无光照
(2)叶绿体
细胞质基质
(3)2
8~10
(4)小于
【解析】(1)随着光合作用的进行,密闭容器中氧气浓度不断增加,所以呼吸作用加快,根据题干“实验过程中温度保持适宜且CO2充足”,所以光合作用减弱的原因可能是光照强度减弱直至无光照。(2)第8h既有光合作用又有呼吸作用,第10h只有呼吸作用,所以不再产生ATP的细胞器是叶绿体,如果O2含量将逐渐下降并完全耗尽,细胞只能进行无氧呼吸,只有细胞质基质才产生ATP。(3)积累有机物速率是净光合作用,等于总光合作用-呼吸作用,所以最大的是2h,在第8~10h光合作用不断下降直至与呼吸作用相等,速率为0,所以积累有机物总量最多的时刻在第8~10h之间。(4)植物体释放到密闭容器中的氧气量是净光合作用,植物体消耗的氧气量是呼吸作用,从图中看出第8h呼吸作用为10,净光合作用小于10。
30.I型糖尿病表现为胰岛素依赖,II型糖尿病早期表现为胰岛素抵抗(即机体组织对胰岛素的反应不敏感)。甲乙两人禁食6小时后,服用等量一定浓度葡萄糖溶液后每隔30min检测体内血糖浓度,结果如下表。
时间/min
0
30
60
90
120
甲(血糖浓度单位:mmol/L)
7.2
13.7
12.3
11.9
11.3
乙(血糖浓度单位:mmol/L)
4.1
6.9
6.1
5.2
4.3
血糖范围参考值:
正常人
糖尿病人
空腹血糖浓度(单位:mmol/L)
3.9-6.1
≥7.0
服用定量一定浓度葡萄糖溶液后2小时血糖浓度(单位:mmol/L)
<7.8
≥l1.1
回答下列问题:
(1)甲、乙两人可能患糖尿病的是________;判断的理由是____________________________。
(2)下列因素可促进正常人体内胰岛B细胞分泌作用增强的是________(填序号)
①血糖浓度升高
②胰高血糖素分泌增加
③血糖浓度降低
(3)1型糖尿病患者血液中某些抗体会损伤自身的某些胰岛B细胞,这类疾病属于____________。II型糖尿病早期患者体内胰岛素含量_______(偏高/偏低/正常),对这类患者________(能/不能)采用注射胰岛素的方法进行治疗。
【答案】(1)甲
甲的空腹血糖浓度为7.2mmol/L,服用定量一定浓度葡萄糖溶液后2h的血糖浓度为11.3mmol/L均超过糖尿病人的最低标准
(2)①②
(3)自身免疫病
偏高
不能
【解析】(1)人体正常血糖浓度为3.9-6.1mmol/L,甲空腹血糖浓度为7.2mmol/L,服用定量一定浓度葡萄糖溶液后2h的血糖浓度为11.3mmol/L均达到糖尿病人的最低标准,因此,甲是糖尿病患者。(2)①血糖浓度升高,通过神经-体液调节,促使胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,①正确;②胰高血糖素分泌增加可以使血糖升高,可以促进胰岛素分泌,②正确;③血糖浓度降低会引起胰高血糖素分泌增加,③错误。故选①②。(2)Ⅰ型糖尿病患者血液中某些抗体可以损伤自身胰岛B细胞,使之不能正常分泌胰岛素,这属于自身免疫病;Ⅱ型糖尿病是胰岛素抵抗(即机体组织对胰岛素的反应不敏感),胰岛素浓度偏高,而不是胰岛素分泌不足,不能通过注射胰岛素治疗。
31.生态专家把某一废弃池塘改造成新型池塘,并对该生态系统的营养结构和能量流动进行了调查,结果如图所示。该新型池塘生态系统中有香莲、芦蒿、多种藻类、水草,还有多种鱼类、虫类,塘边建有猪舍和蘑菇房。
回答下列问题:
(1)在该池塘上发生的群落演替类型属于___________;调查池塘中草鱼的种群密度,常采用的方法是______________。该生态系统中的挺水植物、浮游植物、沉底植物及生活在水体中的其他生物形成了群落的________结构。
(2)改造后的生态系统生物组分增多,食物网变复杂,提高了生态系统的________________。写出该生态系统中营养级最多的一条食物链_____________________________。
(3)该生态系统的能量来源是________________________。消费者的新陈代谢和分解者的分解作用,能把有机物转化成无机物,这体现了生态系统具有____________的功能,图中的分解者有______________。
【答案】(1)次生演替
标志重捕法
垂直
(2)抵抗力稳定性(或自我调节能力)
水草→虫类→鲤鱼(或鲫鱼)→人
(3)生产者固定的太阳能
物质循环
蘑菇、细菌
【解析】(1)在该池塘上发生的群落演替类型属于次生演替;调查池塘中草鱼的种群密度,草鱼活动能力强,活动范围广,常采用的方法是标志重捕法;该生态系统中的挺水植物、浮游植物、沉底植物形成了群落的垂直结构。(2)抵抗力稳定性和物种丰富度成正相关,改造后的生态系统生物组分增多,食物网变复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力),该生态系统中营养级最多的一条食物链是水草→虫类→鲤鱼(或鲫鱼)→人,共四个营养级。(3)该生态系统的能量来源是生产者固定的太阳能,消费者的新陈代谢和分解者的分解作用,能把有机物转化成无机物,这体现了生态系统具有物质循环功能。图中蘑菇、细菌属于分解者。
32.果蝇的灰身(A)与黑身(a)、直毛(B)与分叉毛(b)是两对相对性状。两只雌雄果蝇杂交,F1表现型及数量如下表:
灰身
黑身
直毛
分叉毛
雌蝇(只)
75
26
101
0
雄蝇(只)
74
25
50
49
回答下列问题:
(l)这两对基因的遗传遵循_______________定律。
(2)F1灰身直毛雌果蝇的基因型有_______种,杂合子的比例为_______。
(3)若F1中的灰身雄果蝇与黑身雌果蝇杂交,则后代中黑身果蝇所占比例为_______。
(4)为测定F1中某只雄蝇(甲)的基因型,可将其与基因型为__________的果蝇测交,若后代表现型及比例为__________________,则雄果蝇(甲)的基因型为AaXBY。
【答案】(l)基因自由组合
(2)4
5/6
(3)1/3
(4)aaXbXb
灰身直毛雌蝇∶黑身直毛雌蝇∶灰身分叉毛雄蝇∶黑身分叉毛雄蝇=1∶1∶1∶1
【解析】(1)由分析可知这两对基因遵循自由组合定律。(2)亲本基因型AaXBXb×AaXBY,所以F1灰身直毛雌果蝇的基因型及AAXBXB∶AaXBXB∶AAXBXb∶AaXBXb=1∶2∶1∶2,共4种,杂合子比例为5/6。(3)F1中的灰身雄果蝇的基因型及比例AA∶Aa=1∶2,所以与黑身雌果蝇杂交,后代黑身果蝇=2/3×1/2=1/3。(4)测交是和隐性纯合子交配,即和基因型aaXbXb的雌果蝇测交,若后代表现型及比例为灰身直毛雌蝇∶黑身直毛雌蝇∶灰身分叉毛雄蝇∶黑身分叉毛雄蝇=1∶1∶1∶1,则灰身雄果蝇的基因型为AaXBY。
(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)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.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性
B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
C.两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
D.热量既能够从高温物体传到低温物体,也能够从低温物体传到高温物体
E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,气体分子运动剧烈程度增大
【答案】ADE
【解析】液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特性工作的,选项A正确;当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,故B错误;两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,选项C错误;热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,热量从低温物体传递给高温物体,必须借助外界的帮助,故D正确;绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,内能增大,温度升高,气体分子运动剧烈程度增大,故E正确。
(2)(10分)如图甲所示,有一“上”形、粗细均匀的玻璃管,开口端竖直向上放置,水平管的两端封闭有理想气体A与B,气柱长度都是22cm,中间水银柱总长为12cm。现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处,并把水平管转成竖直方向,如图乙所示,为了使A、B两部分气体一样长,把B气体的一端单独放进恒温热水中加热,试问热水的温度应控制为多少?(已知外界大气压强为76cmHg,气温275K)
【解析】玻璃管开口向上时,AB两部分气体的初状态
将水银全部推进水平管时
对A气体,由玻意耳定律:,解得
对于最终状态的B气体
由理想气体状态方程
解得热水的温度。
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(5分)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是________.
A.该波沿x轴正向传播
B.该波的波速大小为1
m/s
C.经过0.3
s,A质点通过的路程为0.3
m
D.A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4
Hz
【答案】ABC
【解析】由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向,由质点的振动方向与波传播方向的关系,可知波沿x轴正向传播,故A正确,由题图甲可知波长为
λ=0.4m,由题图乙可知周期为
T=0.4s,则波速为
v==1m/s;故B正确。经过0.3s=T,则A质点通过的路程为s=3A=0.3m;故C正确,A、B两点间距为半个波长,振动情况始终相反,速度不可能相同;故D错误;发生稳定的干涉现象需要频率相同,则所遇到的波的频率
f==2.5Hz时才能产生的稳定干涉.故E错误。
(2)(10分)如图所示,ABC等边三棱镜,P、Q分别为AB边、AC边的中点,BC面镀有一层银,构成一个反射面,一单色光以垂直于BC面的方向从P点射入,经折射、反射,刚好照射在AC边的中点Q,求
①棱镜对光的折射率;
②使入射光线绕P点在纸面内沿顺时针转动,当光线再次照射到Q点时,入射光线转过的角度。
【解析】①画出光路图,根据对称性及光路可逆结合几何关系可知,光在AB面的入射角i=60°,折射角r=30°,根据折射定律有

②当光线再次照射到Q点时,光路如图乙所示,由几何关系可知,折射角θ=30°,根据折射定律有
解得:α=60°,因此入射光转过的角度为i+α=120°。
35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
Na3OCl是一种良好的离子导体,具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题:
(1)基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态,写出该激发态价层电子排布式__。第三电离能:Ca________Ti(填“大于”或“小于”)。
(2)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物,其中Cl2O2能破坏臭氧层。
①Cl2O2的沸点比H2O2低,原因是____________________。
②O3分子的中心原子杂化类型为_____________;与O3互为等电子体的是______(任意写一种)。
(3)Na3OCl可由以下方法制得:2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑,在该反应中,形成的化学键有__(填标号)。
A.金属键
B.离子键
C.配位键
D.极性键
E.非极性键
(4)Na3OCl晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图所示。已知:晶胞参数为a
nm,密度为d
g·cm?3。
①Na3OCl晶胞中,O位于各顶点位置,Cl位于__位置。
②用a、d表示阿伏加德罗常数的值NA=__(列计算式)。
【答案】(1)3d24s14p1
大于

H2O2分子间存在氢键
sp2
SO2(或NO等)
BE
体心
【解析】(1)基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态,该激发态价层电子排布式3d24s14p1,Ca原子失去两个电子后恰好达到全满结构,很难失去第三个电子,第三电离能Ca较大。(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小,H2O2分子间存在氢键,熔沸点高;②根据价层电子对互斥理论,O3分子的中心O原子的价层电子对为,杂化形式为sp2,O3分子为V形结构,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,与O3互为等电子体的是SO2(或NO等)。(3)在反应2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑中,形成的化学键有Na3OCl中Na与O、Na与Cl间的离子键,H2分子内有H与H间的非极性键,即答案为BE。(4)①Na3OCl晶体结构中空心白球类原子6×=3、顶点阴影球类原子8×=1、实心黑球类原子1×1=1,根据Na3OCl化学式,可判断钠原子应为空心白球,,氯原子应为实心黑球,处在晶体结构的体心。②已知晶胞参数为a
nm,密度为d
g·cm?3,则d
g·cm?3==,解得:NA=。
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
药物瑞德西韦(Remdesivir)对新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用;K为药物合成的中间体,其合成路线如图(A俗称石炭酸):
已知:①R—OHR—Cl

回答下列问题:
(1)有机物B的名称为______________。
(2)I中官能团的名称为____________。
(3)G到H的反应类型为________________。
(4)由B生成C的化学反应方程式为__________________________________________。
(5)E中含两个Cl原子,则E的结构简式为______________。
(6)X是C的同分异构体,写出满足下列条件的X的结构简式__________________。(写出一种即可)
①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②1mol
X最多消耗2mol
NaOH。
(7)设计由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线___。(无机试剂任选。合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物。
【答案】(1)对硝基苯酚
羧基、氨基
加成反应
【解析】根据题意,A在浓硫酸、浓硝酸环境下,发生取代反应,A为石炭酸,即苯酚
,B为对硝基苯,与CH3COCl结合生成C,在酸性环境下与磷酸取代生成D,与SOCl2发生取代反应,羟基取代为氯原子;根据逆推法,G为甲醛,与HCN反应生成H2COH(CN),其余结构题中已全部指明。(1)A为苯酚,根据逆推法,C的官能团位于苯环的对位,故有机物B的名称为对硝基苯酚。(2)由I结构可知,官能团的名称为羧基、氨基。(3)G到H的反应,反应物原子利用率100%,说明类型为加成反应。(4)由B生成C的化学为取代反应,反应方程式为。(5)E中含两个Cl原子,即D中羟基被2个氯原子取代,则E的结构简式为。(6)X是C的同分异构体,①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子,说明剩余取代基至少有3个,若为3个取代基,则有相同的取代基位于对称位;②1mol
X最多消耗2mol
NaOH,说明含有取代基中有2个羟基。综上,可能的结构为。(7)根据逆推法,将化合物的酯基打开,由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线为

37.【生物——选修1:生物技术实践】(15分)
酵母菌的蛋白质可作为饲料蛋白的来源,有些酵母菌能以工业废甲醇作为碳源,研究人员拟从土壤样品中分离出可利用工业废甲醇的酵母菌,这样既能减少污染又可变废为宝。下图为主要操作流程示意图。
回答下列问题:
(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的________,及时对培养基进行分装,并进行高压蒸汽灭菌:在加热排除高压锅内原有的________后,将高压锅密闭,继续加热,通常在________的条件下,维持15-30min,可达到良好的灭菌效果。
(2)取步骤②中梯度稀释后的适量液体加入无菌培养皿,然后将高压蒸汽灭菌后的培养基冷却至________(25℃/50℃/80℃)左右时倒入培养皿混匀(步骤⑧),冷凝后将培养皿倒置,在适宜的条件下培养一段时间。
(3)挑取平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线纯化,下列叙述合理的是________。
a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
b.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量
c.划线时不能划破培养基表面,以确保能正常形成菌落
d.第二区以后的划线起始端要与上一区的划线的末端相连接,最后一区的划线末端不能与第一区的划线相连
(4)步骤⑤的培养中,应加入___________作为碳源,并加入适量的氮源、无机盐和水等成分。为监测发酵罐中酵母菌活细胞的密度,取2mL发酵液稀释1000倍后,加入等体积台盼蓝染液染色,用如图所示的计数室规格为25×16型的血细胞计数板计数,要达到每毫升4×109个活酵母菌细胞的预期密度,理论上,图中标号①~⑤五个中格里的呈________色的酵母菌细胞总数应不少于____个。
【答案】(1)pH
冷空气
(压力为)100kPa、(温度为)121℃
(2)50℃
(3)a、c、d
(4)工业废甲醇

0
【解析】(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量、溶化,调节培养基的pH,及时对培养基进行分装,高压蒸汽灭菌。在加热排除高压锅内原有的冷空气后,将高压锅密闭,继续加热,通常在(压力为)100kPa、(温度为)121℃的条件下,维持15-30min,可达到良好的灭菌效果。(2)倒平板需要将培养基冷却至50℃进行。(3)a、接种针、接种环使用前都必须灭菌,做到无菌操作,a正确;b、挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定培养液中,而不是细胞内甲醇的含量,b错误;c、划线时应避免划破培养基表面,否则大量酵母菌聚集,不能形成正常菌落,c正确;d、第二区域以后的划线区域的菌种来源于上一区域的末端,所以第二区以后的划线起始端要与上一区的划线的末端相连接,并且最后一区的划线末端不能与第一区的划线相连,d正确,以便于分离菌落。故选acd。(4)本实验的目的是分离出可利用工业废甲醇的酵母菌,所以应该以甲醇作为碳源,活细胞膜具有选择透过性,经等体积台盼蓝染液染色,无色细胞才计数;为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,达到每毫升4×109个活细胞的预期密度,则n÷80×400÷(0.1×103)×2000=4×109,则5个中方格中无色酵母菌不少于40。
38.【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分)
人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:下图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)
回答下列问题:
(1)已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为____________。
(2)若t-PA改良基因的粘性末端如图所示,那么需选用限制酶____________和____________切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接,在连接时需要用到___________酶。
(3)应选择________(能/不能)在加入新霉素的培养基中生存并形成菌落的大肠杆菌作为受体细胞,目的是________________________。在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株,需选择呈________色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株。
(4)以上制造性能优异的改良t-PA蛋白的过程称为____________工程。
【答案】(1)AGA
(2)XmɑⅠ
Bg/II
DNA连接
(3)不能
以便筛选出导入质粒pCLY1I的大肠杆菌

(4)蛋白质
【解析】(1)根据碱基互补配对的原则,丝氨酸的密码子为UCU,则其编码序列为TCT,所以模板链的碱基序列为AGA。(2)若要质粒pCLY11与t-PA突变基因高效连接,需质粒和突变基因切割后产生黏性末端能碱基互补配对,t-PA突变基因切割后的黏性末端分别为:-GGCC和-CTAG,故质粒pCLY11需要用XmaI和Bg/II切割,连接时需要应DNA连接酶。(3)由于质粒上以新霉素抗性基因作为标记基因,所以选择不能再加入新霉素的培养基中生存并形成菌落的大肠杆菌作为受体细胞,以便筛选出导入质粒pCLY1I的大肠杆菌。重组质粒的mlacZ序列被破坏,表达产物使细胞呈白色,故在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞需选择呈白色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株。(4)通过对基因的改造实现对蛋白质的改造,称为蛋白质工程。2019-2020学年下学期
理科综合能力测试(三)
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量:H
1
C
12
O
16
Na
23
Al
27
S
32
Cl
35.5
Fe
56
Ba
137
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.下列关于人体细胞有氧呼吸和无氧呼吸相同点的叙述,错误的是
A.都需要多种酶的催化
B.都能生成三磷酸腺苷
C.都是在生物膜上完成反应
D.都能产生丙酮酸和[H]
2.下列关于酒精在生物实验中的相关应用,叙述不正确的是
A.在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中,酒精的作用是洗去实验材料上的浮色
B.无水酒精在绿叶中色素的提取和分离实验中既可作为提取液也可作为层析液
C.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验,解离液需要用到体积分数为95%的酒精
D.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,酒精可使溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液变成灰绿色
3.核酶是具有催化功能的RNA分子,在特异的结合并切割特定的mRNA后,核酶可以从杂交链上解脱下来,重新结合和切割其他的mRNA分子,下列说法正确的是
A.核酶具有热稳定性,故核酶的活性不受温度的影响
B.向含有核酶的溶液中滴加双缩脲试剂,可以发生紫色反应
C.核酶发挥作用时有氢键的形成,也有磷酸二酯键的断裂
D.与不加酶相比,加核酶组mRNA降解较快,由此可以反映酶的高效性
4.在离体实验条件下,突触后膜受到不同刺激,膜电位变化的情况如图所示,有关说法正确的是
A.突触后膜只能是下一个神经元的胞体膜
B.突触后膜上的受体与相应递质结合发挥作用后受体即被灭活
C.电位2表示突触后膜受到抑制性递质的作用,可能是K+大量外流所致
D.电位1表示突触后膜受到兴奋性递质的作用,是Na+大量内流导致的
5.某小岛上生活着自然寿命为一年半左右的某种鼠,数量较多且无迁入和迁出。研究人员通过等距布放鼠笼开展每月一次、为期一年的标志重捕,进行其种群特征的研究。下列叙述正确的是
A.标志重捕法可以估算该鼠的种群密度,但不能估算性别比例
B.根据不同时间段标志重捕法所得的数据,可以推算种群增长率
C.若资源均匀分布且有较强的种内竞争,其种群的分布型为随机分布
D.只有少数鼠笼重捕到的雄鼠与上一次为同一个体,说明雄鼠具有领域
6.某植株的一条染色体发生缺失突变,获得该缺失染色体的花粉不育,缺失染色体上具有红色显性基因B,正常染色体上具有白色隐性基因b(如图)。如以该植株为父本,测交后代中约有11%植株表现为红色性状。下列解释最合理的是
A.减数第二次分裂时姐妹染色单体3与4彼此分离
B.减数第一次分裂时非姐妹染色单体之间交叉互换
C.减数分裂时染色单体1或2上的基因b突变为B
D.减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间自由组合
7.在2020年抗击新冠肺炎的战役中,化学物质发挥了重要作用。下列说法正确的是
A.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为95%
B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维属于纯净物
C.抗病毒疫苗冷藏存放的目的之一是避免蛋白质变性
D.84消毒液可作为环境消毒剂,其有效成分为次氯酸钙
8.氮化钡(Ba3N2)是一种重要的化学试剂。高温下,向氢化钡(BaH2)中通入氮气反应生成氮化钡。可用如图装置制备氮化钡。已知:Ba3N2遇水反应;BaH2在潮湿空气中能自燃,遇水反应。下列说法不正确的是
A.在实验室中可以用装置乙制备氯气
B.实验时,先点燃装置丙中的酒精喷灯,后点燃装置乙中的酒精灯
C.气流从左向右的字母连接顺序为c→b→a→d→e→g→f
D.装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰作用相同,均可防止水蒸气进入装置丙中
9.化合物M()、N()、P()都是重要的有机物。下列有关M、N、P的说法正确的是
A.M与HBr发生加成反应的产物只有一种
B.P中所有碳原子一定共平面
C.M、N、P互为同分异构体
D.M能使酸性高锰酸钾溶液褪色
10.最近,中国科学院大连化物所“CO2催化转化为CO的研究”获得新进展。如图是使用不同催化剂(NiPc和CoPc)时转化过程中的能量变化,下列说法不合理的是
A.?CO2经还原反应得到?COOH
B.该研究成果将有利于缓解温室效应,并解决能源转化问题
C.相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量可能不同
D.催化剂可以改变CO2转化为CO反应的焓变
11.要“打赢蓝天保卫战”,意味着对污染防治比过去要求更高。某种利用垃圾渗透液实现发电、环保二位一体相结合的装置示意图如图,当该装置工作时,下列说法正确的是
A.盐桥中K+向X极移动
B.电路中流过7.5mol电子时,共产生标准状况下N2的体积为44.8L
C.该装置实现了将电能转化为化学能
D.Y极发生的反应为2NO-10e?+6H2O=N2↑+12OH?,周围pH增大
12.如图化合物是有机合成中一种常用的还原剂,其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Y、Z处于不同周期。下列叙述正确的是
A.Y的最高价氧化物对应的水化物属于两性氢氧化物
B.原子半径:ZC.Z与X可形成离子化合物ZX
D.该化合物中X、Y、Z均满足8电子稳定结构
13.25℃时,体积均为25.00mL,浓度均为0.0100mol·L?1的HA、H3B溶液分别用0.0100mol·L?1
NaOH溶液滴定,溶液的pH随V(NaOH)变化曲线如图所示,下列说法正确的是
A.25℃时,0.0100mol·L?1
Na2HB溶液的pH>7
B.向HA溶液中滴加NaOH溶液至中性,c(A?)C.NaOH溶液滴定HA溶液应选甲基橙作指示剂
D.25℃时,H2B?离子的水解常数的数量级为10?3
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,有选错的的0分。
14.关于原子能级跃迁,下列说法正确的是
A.处于n=3能级的一个氢原子回到基态时可能会辐射三种频率的光子
B.各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯
C.氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能减小
D.已知氢原子从基态跃迁到某一激发态需要吸收的能量为12.09eV,则动能等于12.09eV的另一个氢原子与这个氢原子发生正碰,可以使这个原来静止并处于基态的氢原子跃迁到该激发态
15.真空中一半径为r0的带电金属球,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离,根据电势图像(φ-r图像),判断下列说法中正确的是
A.该金属球可能带负电
B.A点的电场强度方向由A指向球心
C.A点的电场强度小于B点的电场强度
D.电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功W=q(φ1-φ2)
16.如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是
A.转动的角速度越大,细线中的拉力越大
B.转动的角速度越大,环N与竖直杆之间的弹力越大
C.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等
D.转动的角速度不同,环M与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等
17.如图,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,原线圈与定值电阻R1串联后,接入输出电压有效值恒定的正弦交流电源。副线圈电路中负载电阻为可变电阻R2,A、V是理想电表。当R2=2R1时,电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,则
A.电源输出电压为8V
B.电源输出功率为4W
C.当R2=8Ω时,电压表的读数为3V
D.当R2=8Ω时,变压器输出功率最大
18.如图所示,卫星a没有发射停放在地球的赤道上随地球自转;卫星b发射成功在地球赤道上空贴着地表做匀速圆周运动;两卫星的质量相等。认为重力近似等于万有引力。下列说法正确的是
A.a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期
B.b做匀速圆周运动的向心加速度等于重力加速度g
C.a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小相等
D.a、b做匀速圆周运动的线速度大小相等,都等于第一宇宙速度
19.如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点。带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等。已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是
A.M,N两点电势相等
B.粒子由M点运动到N点,电势能减小
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
20.如图所示,竖直面内有一个半径为R的光滑
圆弧轨道,质量为m的物块(可视为质点)从顶端A处静止释放滑至底端B处,下滑过程中,物块的动能Ek、与轨道间的弹力大小N、机械能E、重力的瞬时功率P随物块在竖直方向下降高度h变化关系图像正确的是
B.
C.D.
21.在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且间距为L的光滑平行金属导轨PQ、MN,导轨处于磁感应强度为B的匀强做场中,磁场方向垂直于斜面向下。有两根质量分别为m1和m2的金属棒a、b,先将a棒垂直于导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b也垂直于导轨放置,此刻起a、c做匀速运动而b静止,a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,则
A.物块c的质量是m1sinθ
B.b棒放上导轨后,b棒中电流大小是
C.b棒放上导轨前,物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能
D.b棒放上导轨后,a棒克服安培力所做的功等于a、b棒上消耗的电能之和
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.(5分)某实验小组用如图所示的装置探究功和速度变化的关系:将小钢球从固定轨道倾斜部分不同位置由静止释放,经轨道末端水平飞出,落到铺着白纸和复写纸的水平地面上,在白纸上留下点迹.为了使问题简化,小钢球在轨道倾斜部分下滑的距离分别为L、2L、3L、4L…,这样在轨道倾斜部分合外力对小钢球做的功就可以分别记为W0、2W0、3W0、4W0….
(1)为了减小实验误差必须进行多次测量,在L、2L、3L、4L…处的每个释放点都要让小钢球重复释放多次,在白纸上留下多个点迹,那么,确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是___________________。
(2)为了完成实验,除了测量小钢球离开轨道后的下落高度h和水平位移s,还需测量_____________。
A.小钢球释放位置离斜面底端的距离L的具体数值
B.小钢球的质量m
C.小钢球离开轨道后的下落高度h
D.小钢球离开轨道后的水平位移x
(3)请用上述必要的物理量写出探究动能定理的关系式:W=______;
(4)该实验小组利用实验数据得到了如图所示的图象,则图象的横坐标表示_________(用实验中测量的物理量符号表示)。
23.(10分)在练习使用多用电表的实验中。请完成下列问题:
(1)用多用表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量,发现多用表指针偏转角度过小,因此需选择倍率的电阻挡________(填“×10”或“×1k”),并需________(填操作过程)后,再次进行测量,多用表的指针如图甲所示,测量结果为________Ω。
(2)某同学设计出一个的欧姆电表,用来测量电阻,其内部结构可简化成图乙电路,其中电源内阻r=1.0Ω,电流表G的量程为Ig,故能通过读取流过电流表G的电流值而得到被测电阻的阻值。但和普通欧姆表不同的是调零方式。该同学想用一个电阻箱Rx来测出电路中电源的电动势E和表头的量程Ig,进行如下操作步骤是:
a.先两表笔间不接入任何电阻,断开状态下调滑动电阻器使表头满偏;
b.将欧姆表与电阻箱Rx连成闭合回路,改变电阻箱阻值;记下电阻箱示Rx和与之对应的电流表G的示数I;
c.将记录的各组Rx,I的数据描点在乙图中,得到图线如图丙所示;
d.根据乙图作得的图线,求出电源的电动势E和表头的量程Ig。由丙图可知电源的电动势为________,欧姆表总内阻为________,电流表G的量程是________。
24.(13分)如图所示,半径未知的光滑圆弧AB与倾角为37°的斜面在B点连接,B点的切线水平。斜面BC长为L=0.3m。整个装置位于同一竖直面内。现让一个质量为m的小球从圆弧的端点A由静止释放,小球通过B点后恰好落在斜面底端C点处。不计空气阻力。(g取10m/s2)
(1)求圆弧的轨道半径;
(2)若在圆弧最低点B处放置一块质量为m的胶泥后,小球仍从A点由静止释放,粘合后整体落在斜面上的某点D。若将胶泥换成3m重复上面的过程,求前后两次粘合体在斜面上的落点到斜面顶端的距离之比。
25.(19分)如图所示,在平面直角坐标系第Ⅲ象限内充满+y方向的匀强电场,在第Ⅰ象限的某个圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场(电场、磁场均未画出);一个比荷为=k的带电粒子以大小为v0的初速度自点P(-d,-d)沿+x方向运动,恰经原点O进入第Ⅰ象限,粒子穿过匀强磁场后,最终从x轴上的点Q(9d,0)沿-y方向进入第Ⅳ象限;已知该匀强磁场的磁感应强度为B=,不计粒子重力。
(1)求第Ⅲ象限内匀强电场的场强E的大小;
(2)求粒子在匀强磁场中运动的半径R及时间tB;
(3)求圆形磁场区的最小半径rmin。
26.(14分)铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:
Ⅰ.制取铋酸钠
制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:
C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的化学方程式为_______
____________。B装置的作用是_____________________________。
(2)当观察到________________(填现象)时,可以初步判断C中反应已经完成。
(3)拆除装置前必须先除去残留的Cl2,以免污染空气。除去烧瓶A中残留Cl2的操作是:关闭______________;打开______________。
(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作有_______________。
Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn2+
(5)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+。产生紫红色现象的离子方程式为______________________。
Ⅲ.产品纯度的测定
(6)取上述NaBiO3产品a
g,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用b
mol·L?1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO(已知:H2C2O4+MnO—CO2+Mn2++H2O,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗c
mL标准溶液。该产品的纯度为_________(用含a、b、c的代数式表示)。
27.(14分)氧化铬(Cr2O3)的性质独特,在冶金、颜料等领域有着不可替代的地位。一种利用淀粉水热还原铬酸钠制备氧化铬的工艺流程如图:
已知:①向含少量Na2CO3的铬酸钠碱性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的铬酸钠碳化母液。
②“还原”反应剧烈放热,可制得Cr(OH)3浆料。
(1)该工艺中“还原”反应最初使用的是蔗糖或甲醛,后来改用价格低廉的淀粉。请写出甲醛(HCHO)与铬酸钠(Na2CrO4)溶液反应的离子方程式______________________________。
(2)将混合均匀的料液加入反应釜,密闭搅拌,恒温发生“还原”反应,下列有关说法错误的是__________(填标号)。
A.该反应一定无需加热即可进行
B.必要时可使用冷却水进行温度控制
C.铬酸钠可适当过量,使淀粉充分反应
D.应建造废水回收池,回收含铬废水
(3)测得反应完成后在不同恒温温度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)还原率如图。实际生产过程中Cr(Ⅵ)还原率可高达99.5%以上,“还原”阶段采用的最佳反应条件为___________、______________。
(4)滤液中所含溶质为__________。该水热法制备氧化铬工艺的优点有________、__________(写出两条即可)。
(5)由水热法制备的氢氧化铬为无定型氢氧化铬[2Cr(OH)3·H2O]。将洗涤并干燥后的氢氧化铬滤饼充分煅烧,失去质量与固体残留质量比为__________________________________。
28.(15分)合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径,解决了亿万人口生存问题。回答下列问题:
(1)科学家研究利用铁触媒催化合成氨的反应历程如图所示,其中吸附在催化剂表面的物种用“ad”表示。
由图可知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的?H=_______kJ?mol?1。该历程中速率最快的一步的活化能(E)为________kJ?mol?1。
(2)工业合成氨反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),当进料体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3时,平衡气体中NH3的物质的量分数随温度和压强变化的关系如图所示:
①500℃时,反应的平衡常数Kp(100MPa)__Kp(30MPa)。(填“<”、“=”、“>”)
②500℃、30MPa时,氢气的平衡转化率为___________(保留3位有效数字),Kp=________(MPa)?2(列出计算式)。[Kp为平衡分压代替平衡浓度计算求得的平衡常数(分压=总压×物质的量分数)]
(3)科学家利用电解法在常温常压下合成氨,工作时阴极区的微观示意图如图,其中电解液为溶解有三氟甲磺酸锂和乙醇的惰性有机溶剂。
①阴极区生成NH3的电极反应式为___________________________。
②下列说法正确的是__________(填标号)。
A.该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低N2的键能
B.三氟甲磺酸锂的作用是增强导电性
C.选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置
29.在充满N2与CO2的密闭容器中,用水培法栽培某种植物。测得植株的呼吸速率和总光合速率变化曲线如图所示(实验过程中温度保持适宜且CO2充足。横轴表示实验所用的时间)。回答下列问题:
(1)第5~7h呼吸作用加快的主要原因是________________________;第9~10h光合速率迅速下降,推测最可能发生变化的环境因素是____________。
(2)与第8h相比,第10h时不再产生ATP的细胞器是________;若此环境因素维持不变,容器内的O2含量将逐渐下降并完全耗尽,此时_______成为细胞中合成ATP的唯一场所。
(3)该植物积累有机物速率最快的时刻是第_______h时,积累有机物总量最多的时刻在第__h之间。
(4)在第8h,植物体释放到密闭容器中的氧气量________(大于/等于/小于)植物体消耗的氧气量。
30.I型糖尿病表现为胰岛素依赖,II型糖尿病早期表现为胰岛素抵抗(即机体组织对胰岛素的反应不敏感)。甲乙两人禁食6小时后,服用等量一定浓度葡萄糖溶液后每隔30min检测体内血糖浓度,结果如下表。
时间/min
0
30
60
90
120
甲(血糖浓度单位:mmol/L)
7.2
13.7
12.3
11.9
11.3
乙(血糖浓度单位:mmol/L)
4.1
6.9
6.1
5.2
4.3
血糖范围参考值:
正常人
糖尿病人
空腹血糖浓度(单位:mmol/L)
3.9-6.1
≥7.0
服用定量一定浓度葡萄糖溶液后2小时血糖浓度(单位:mmol/L)
<7.8
≥l1.1
回答下列问题:
(1)甲、乙两人可能患糖尿病的是________;判断的理由是____________________________。
(2)下列因素可促进正常人体内胰岛B细胞分泌作用增强的是________(填序号)
①血糖浓度升高
②胰高血糖素分泌增加
③血糖浓度降低
(3)1型糖尿病患者血液中某些抗体会损伤自身的某些胰岛B细胞,这类疾病属于____________。II型糖尿病早期患者体内胰岛素含量_______(偏高/偏低/正常),对这类患者________(能/不能)采用注射胰岛素的方法进行治疗。
31.生态专家把某一废弃池塘改造成新型池塘,并对该生态系统的营养结构和能量流动进行了调查,结果如图所示。该新型池塘生态系统中有香莲、芦蒿、多种藻类、水草,还有多种鱼类、虫类,塘边建有猪舍和蘑菇房。
回答下列问题:
(1)在该池塘上发生的群落演替类型属于___________;调查池塘中草鱼的种群密度,常采用的方法是______________。该生态系统中的挺水植物、浮游植物、沉底植物及生活在水体中的其他生物形成了群落的________结构。
(2)改造后的生态系统生物组分增多,食物网变复杂,提高了生态系统的________________。写出该生态系统中营养级最多的一条食物链_____________________________。
(3)该生态系统的能量来源是________________________。消费者的新陈代谢和分解者的分解作用,能把有机物转化成无机物,这体现了生态系统具有____________的功能,图中的分解者有______________。
32.果蝇的灰身(A)与黑身(a)、直毛(B)与分叉毛(b)是两对相对性状。两只雌雄果蝇杂交,F1表现型及数量如下表:
灰身
黑身
直毛
分叉毛
雌蝇(只)
75
26
101
0
雄蝇(只)
74
25
50
49
回答下列问题:
(l)这两对基因的遗传遵循_______________定律。
(2)F1灰身直毛雌果蝇的基因型有_______种,杂合子的比例为_______。
(3)若F1中的灰身雄果蝇与黑身雌果蝇杂交,则后代中黑身果蝇所占比例为_______。
(4)为测定F1中某只雄蝇(甲)的基因型,可将其与基因型为__________的果蝇测交,若后代表现型及比例为__________________,则雄果蝇(甲)的基因型为AaXBY。
(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)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.液晶显示器利用了液晶对光具有各向异性的特性
B.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
C.两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力增大,斥力减小
D.热量既能够从高温物体传到低温物体,也能够从低温物体传到高温物体
E.绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,气体分子运动剧烈程度增大
(2)(10分)如图甲所示,有一“上”形、粗细均匀的玻璃管,开口端竖直向上放置,水平管的两端封闭有理想气体A与B,气柱长度都是22cm,中间水银柱总长为12cm。现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处,并把水平管转成竖直方向,如图乙所示,为了使A、B两部分气体一样长,把B气体的一端单独放进恒温热水中加热,试问热水的温度应控制为多少?(已知外界大气压强为76cmHg,气温275K)
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(5分)一列简谐横波,某时刻的波形如图甲所示,从该时刻开始计时,波上A质点的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是________.
A.该波沿x轴正向传播
B.该波的波速大小为1
m/s
C.经过0.3
s,A质点通过的路程为0.3
m
D.A、B两点的速度有可能相同
E.若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象,则所遇到的波的频率为0.4
Hz
(2)(10分)如图所示,ABC等边三棱镜,P、Q分别为AB边、AC边的中点,BC面镀有一层银,构成一个反射面,一单色光以垂直于BC面的方向从P点射入,经折射、反射,刚好照射在AC边的中点Q,求
①棱镜对光的折射率;
②使入射光线绕P点在纸面内沿顺时针转动,当光线再次照射到Q点时,入射光线转过的角度。
35.【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
Na3OCl是一种良好的离子导体,具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题:
(1)基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态,写出该激发态价层电子排布式__。第三电离能:Ca________Ti(填“大于”或“小于”)。
(2)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物,其中Cl2O2能破坏臭氧层。
①Cl2O2的沸点比H2O2低,原因是____________________。
②O3分子的中心原子杂化类型为_____________;与O3互为等电子体的是______(任意写一种)。
(3)Na3OCl可由以下方法制得:2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑,在该反应中,形成的化学键有__(填标号)。
A.金属键
B.离子键
C.配位键
D.极性键
E.非极性键
(4)Na3OCl晶体属于立方晶系,其晶胞结构如图所示。已知:晶胞参数为a
nm,密度为d
g·cm?3。
①Na3OCl晶胞中,O位于各顶点位置,Cl位于__位置。
②用a、d表示阿伏加德罗常数的值NA=__(列计算式)。
36.【化学——选修5:有机化学基础】(15分)
药物瑞德西韦(Remdesivir)对新型冠状病毒(2019-nCoV)有明显抑制作用;K为药物合成的中间体,其合成路线如图(A俗称石炭酸):
已知:①R—OHR—Cl

回答下列问题:
(1)有机物B的名称为______________。
(2)I中官能团的名称为____________。
(3)G到H的反应类型为________________。
(4)由B生成C的化学反应方程式为__________________________________________。
(5)E中含两个Cl原子,则E的结构简式为______________。
(6)X是C的同分异构体,写出满足下列条件的X的结构简式__________________。(写出一种即可)
①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子;②1mol
X最多消耗2mol
NaOH。
(7)设计由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线___。(无机试剂任选。合成路线常用的表示方式为:AB……目标产物。
37.【生物——选修1:生物技术实践】(15分)
酵母菌的蛋白质可作为饲料蛋白的来源,有些酵母菌能以工业废甲醇作为碳源,研究人员拟从土壤样品中分离出可利用工业废甲醇的酵母菌,这样既能减少污染又可变废为宝。下图为主要操作流程示意图。
回答下列问题:
(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量各组分,将其溶解、定容后,调节培养基的________,及时对培养基进行分装,并进行高压蒸汽灭菌:在加热排除高压锅内原有的________后,将高压锅密闭,继续加热,通常在________的条件下,维持15-30min,可达到良好的灭菌效果。
(2)取步骤②中梯度稀释后的适量液体加入无菌培养皿,然后将高压蒸汽灭菌后的培养基冷却至________(25℃/50℃/80℃)左右时倒入培养皿混匀(步骤⑧),冷凝后将培养皿倒置,在适宜的条件下培养一段时间。
(3)挑取平板中长出的单菌落,按步骤④所示进行划线纯化,下列叙述合理的是________。
a.为保证无菌操作,接种针、接种环使用前都必须灭菌
b.挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定酵母细胞中甲醇的含量
c.划线时不能划破培养基表面,以确保能正常形成菌落
d.第二区以后的划线起始端要与上一区的划线的末端相连接,最后一区的划线末端不能与第一区的划线相连
(4)步骤⑤的培养中,应加入___________作为碳源,并加入适量的氮源、无机盐和水等成分。为监测发酵罐中酵母菌活细胞的密度,取2mL发酵液稀释1000倍后,加入等体积台盼蓝染液染色,用如图所示的计数室规格为25×16型的血细胞计数板计数,要达到每毫升4×109个活酵母菌细胞的预期密度,理论上,图中标号①~⑤五个中格里的呈________色的酵母菌细胞总数应不少于____个。
38.【生物——选修3:现代生物科技专题】(15分)
人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。然而,为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血,其原因在于t-PA与纤维蛋白结合的特异性不高。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达该改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。(注:下图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒,新霉素为抗生素。)
回答下列问题:
(1)已知人t-PA基因第84位半胱氨酸的模板链碱基序列为ACA,而丝氨酸的密码子为UCU,因此改造后的基因决定第84位丝氨酸的模板链的碱基序列应设计为____________。
(2)若t-PA改良基因的粘性末端如图所示,那么需选用限制酶____________和____________切开质粒pCLY11,才能与t-PA改良基因高效连接,在连接时需要用到___________酶。
(3)应选择________(能/不能)在加入新霉素的培养基中生存并形成菌落的大肠杆菌作为受体细胞,目的是________________________。在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株,需选择呈________色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株。
(4)以上制造性能优异的改良t-PA蛋白的过程称为____________工程。
2019-2020学年下学期好教育云平台5月内部特供卷
理科综合能力测试(三)答案
1.
【答案】C
【解析】有氧呼吸和无氧呼吸都是一系列的化学反应,所以需要多种酶的催化,A正确;有氧呼吸和无氧呼吸都能产生ATP,B正确;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中进行,C错误;有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸第一阶段的产物都是丙酮酸和[H],D正确。
2.
【答案】B
【解析】在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中,酒精的作用是洗去实验材料上的浮色,A正确;无水酒精在绿叶中色素的提取和分离实验中只能作为提取液,不能作为层析液,B错误;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验,解离液需要用到体积分数为95%的酒精和15%的盐酸,C正确;探究酵母菌细胞呼吸方式实验中,酒精可使溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液变成灰绿色,D正确。
3.
【答案】C
【解析】核酶的活性也受温度的影响,A错误;核酶是具有催化功能的RNA分子,不属于蛋白质,所以向核酶中滴加双缩脲试剂,不会发生紫色反应,B错误;核酶与催化底物特异性结合时,核酶和mRNA之间有氢键形成,而切割mRNA分子也有磷酸二酯键的断裂,C正确;酶的高效性是和无机催化剂进行比较,D错误。
4.
【答案】D
【解析】突触后膜可能是下一神经元的胞体膜或树突膜,A错误;神经递质与突触后膜上的特异性受体结合发挥作用后立刻被灭活,而不是受体被灭活,B错误;发生电位2很可能是突触后膜接受抑制性神经递质后引起阴离子内流的结果,可能是Cl?大量内流所致,C错误;电位1为动作电位,是突触后膜受体接受兴奋性神经递质后,引起膜上Na+通道开放,Na+大量内流导致的,D正确。
5.
【答案】B
【解析】标志重捕法可以估算该鼠的种群密度,根据种群密度的变化可以估算种群的性别比例,A错误;根据不同时间段标志重捕法所得的数据,可以推算种群增长率,B正确;在环境资源分布均匀,种群内个体间没有彼此吸引或排斥的情况下,才易产生随机分布,C错误;标志重捕法操作中是完全随机选择一定空间进行捕捉,如果鼠笼重捕到的雄鼠与上一次为同一个体,不能说明雄鼠具有领域,D错误。
6.
【答案】B
【解析】姐妹染色单体在减数第二次分裂本来就会发生分离,不会产生重组,A错误;以该植株为父本,在减数第一次分裂的前期同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,缺失染色体上的B基因交换到正常染色体上,从而产生了带有B基因的正常雄配子,其结果使测交后代中部分表现为红色性状,B正确;基因突变的频率很低,不会达到11%的比例,C错误;减数第二次分裂时非姐妹染色单体之间不会发生自由组合,D错误。
7.
【答案】C
【解析】A.医用消毒酒精中乙醇的体积分数为75%,A错误;B.生产医用防护口罩的原料聚丙烯纤维是高分子聚合物,聚合度不确定,属于混合物,B错误;C.抗病毒疫苗冷藏存放的目的之一是避免蛋白质变性,C正确;D.84消毒液可作为环境消毒剂,其有效成分为次氯酸钠,D错误;答案为C。
8.
【答案】B
【解析】乙装置是制备氮气的装置,其化学反应方程式为NaNO2+NH4Cl=N2↑+NaCl+2H2O,再通入丙装置,丁装置中的碱石灰防止空气中的水蒸气进入丙装置。A.在实验室中制备氯气是二氧化锰和浓盐酸在加热条件的反应,为固液加热型,符合乙装置特点,A正确;B.实验时,先点燃装置乙中的酒精喷灯,反应一段时间,目的是用生成的氮气赶出装置中的空气,再点燃装置丙中的酒精灯,B错误;C.甲装置是干燥氮气的作用,气流从左向右的字母连接顺序为c→b→a→d→e→g→f或c→b→a→e→d→f→g,C正确;D.Ba3N2遇水反应,BaH2在潮湿空气中能自燃,遇水反应,故装置甲中的浓硫酸和装置丁中的碱石灰作用相同,浓硫酸干燥氮气,碱石灰防止空气中水蒸汽进入,均可防止水蒸气进入装置丙中,D正确。
9.
【答案】D
【解析】M具有碳碳双键和羟基,能发生加成、消去、氧化、取代反应,N具有羟基,P具有2个碳碳双键和1个羟基。A.M与HBr发生加成反应的产物有2种,碳碳双键两侧的氢环境不相同,A错误;B.P中含有两个碳碳双键,所有碳原子可能共平面,B错误;C.M、N的分子式分别为C5H8O和C5H10O,分子式不相等,不是同分异构体,C错误;D.M含有碳碳双键和羟基,均能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确;答案为D。
10.
【答案】D
【解析】A.?CO2转化为?COOH的过程中,碳元素的化合价降低,因此?CO2得到?COOH是还原反应,A正确;B.该过程中,CO2转化为CO,可减少空气中的CO2的含量,缓解温室效应,同时反应生成CO具有可燃性,可解决能源转化危机,B正确;C.由图可知,?COOH吸附在NiPc中的能量高于吸附在CoPc上的能量,因此吸附在相同基团的物种分别吸附在NiPc和CoPc表面,其能量不同,C正确;D.催化剂只影响反应速率,不改变反应焓变,D错误;答案为D。
11.
【答案】B
【解析】根据处理垃圾渗滤液并用其发电的示意图可知,装置属于原电池,X为负极,发生氧化反应,Y为正极,发生还原反应,电解质中的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极流向正极。A.X极为负极,盐桥中K+向Y极移动,A错误;B.电池总反应为5NH3+3NO=4N2+6H2O
+3OH?,该反应生成4mol
N2,转移了15mol电子,故电路中流过7.5mol电子时,生成2mol氮气,共产生标准状况下N2的体积为44.8L,B正确;C.该装置为原电池,实现了将化学能转化为电能,C错误;D.Y极为正极,发生的反应为2NO+10e?+6H2O=N2↑+12OH?,周围pH增大,D错误;答案为B。
12.
【答案】C
【解析】X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且X、Y、Z处于不同周期。根据化合物结构可知,Z易失去一个电子,Y与X能形成4个共价键,每个X只能形成一个共价键,即X为氢元素,Y位于第二周期,最外层含有3个电子,Y为B元素,Z为钠元素。A.Y的最高价氧化物对应的水化物是硼酸,是一种弱酸,A错误;B.从上到下,电子层数增大,原子半径增大,X13.
【答案】A
【解析】A.25℃时,0.0100mol·L?1
Na2HB溶液,根据c(H2B?)=c(HB2?)时,溶液显碱性,可知HB2?水解程度大于电离程度,溶液pH>7,A正确;B.根据c(HA)=c(A?)时,溶液显酸性,可知A-水解程度小于HA电离程度,继续加入氢氧化钠,HA浓度减小,到达中性时,c(A?)>c(HA),B错误;C.NaOH溶液滴定HA溶液时,滴定突跃pH在6.0到8.0之间,甲基橙在pH大于4.4时即为黄色,不能作指示剂,应用酚酞做指示剂,C错误;D.25℃时,根据c(H2B?)=c(H3B)时,pH=2.0,H2B?离子的水解常数K=,数量级为10?12,D错误;答案为A。
14.【答案】B
【解析】处于n=3的一个氢原子回到基态时可能会辐射一种频率的光子,或两种不同频率的光子。处于n=3的“一群”氢原子回到基态时会辐射三种频率的光子;故A错误;根据玻尔理论,各种气体原子的能级不同,跃迁时发射光子的能量(频率)不同,因此利用不同的气体可以制成五颜六色的霓虹灯,故选项B正确;氢原子的核外电子由较高能级跃迁到较低能级时,会辐射一定频率的光子,同时氢原子的电势能减小,电子的动能增大。故选项C错误;根据能量守恒可知,要使原来静止并处于基态的氢原子从基态跃迁到某一激发态,需要吸收的能量为12.09eV,则必须使动能比12.09eV大得足够多的另一个氢原子与这个氢原子发生碰撞,才能跃迁到某一激发态,故D错误。故选B。
15.【答案】D
【解析】由图可知0到r0电势不变,之后电势变小,带电金属球为一等势体,再依据沿着电场线方向,电势降低,则金属球带正电,A错误;沿电场线方向电势降低,所以A点的电场强度方向由A指向B,B错误;图像斜率的物理意义为电场强度,所以A点的电场强度大于B点的电场强度,C错误;正电荷沿直线从A移到B的过程中,电场力做功,D正确。故选D。
16.【答案】C
【解析】设细线与竖直方向的夹角为θ,对N受力析,受到竖直向下的重力GN,绳子的拉力T,杆给的水平支持力N1,因为两环相对杆的位置不变,所以对N有:,,因为重力恒定,角度恒定,所以细线的拉力不变,环N与杆之间的弹力恒定,AB错误;受力分力如图
对M有:
所以转动的角速度不同,环M与水平杆之间的弹力相等;若以较小角速度转动时,摩擦力方向右,即:
随着角速度的增大,摩擦力方向可能变成向左,即:
故可能存在:,摩擦力向左和向右时相等的情况,C正确,D错误。故选C。
17.【答案】D
【解析】当时,电流表的读数为1A,电压表的读数为4V,根据欧姆定律:,,理想变压器原、副线圈匝数之比为1:2,根据电压与匝数成正比得原线圈电压是:,根据单相变压器中电流与匝数成反比得原线圈电流是,,所以电源输出电压为:,A错误;电源输出功率为:,B错误;根据欧姆定律得副线圈电流为,所以原线圈电流是,所以:,,当时,,即电压表的读数为6V;变压器输出的功率:,所以满足:,时变压器输入功率最大,解得:,变压器输出的功率最大为,C错误,D正确。故选D。
18.【答案】AB
【解析】a在赤道上随地球自转而做圆周运动,所以a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期,A正确;对卫星b重力近似等于万有引力,万有引力全部用来充当公转的向心力:,所以向心加速度等于重力加速度g,B正确;两卫星受到地球的万有引力相等。卫星a万有引力的一部分充当自转的向心力,即:,卫星b万有引力全部用来充当公转的向心力,因此a、b做匀速圆周运动所需的向心力大小不相等,C错误;a做匀速圆周运动的周期等于地球同步卫星的周期,根据可知:,万有引力提供向心力:,解得线速度表达式:,因为:
所以b卫星的速度等于第一宇宙速度:,D错误。故选AB。
19.【答案】AC
【解析】带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在M、N两点动能相等,则电势能也相等,根据可知M、N两点电势相等,A正确;因为匀强电场,所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直和沿电场线方向电势降低的特性,从而画出电场线CO如图
由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向;可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对粒子先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小,B错误;匀强电场的电场强度式中的d是沿着电场强度方向的距离,则:,C正确;粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力,不可能做圆周运动,D错误。故选AC。
20.【答案】BC
【解析】设下落高度为h时,根据动能定理可知:,即为正比例函数关系,故选项A错误;
如图所示,
向心力为:,而且:,
则整理可以得到:,则弹力F与h成正比例函数关系,故选项B正确;整个过程中只有重力做功,物块机械能守恒,即物块机械能不变,故选项C正确;根据瞬时功率公式可以得到:,而且由于,则,整理可以得到:,即功率P与高度h不是线性关系,故选项D错误。
21.【答案】BD
【解析】由b平衡可知,安培力大小:,由a平衡可知:,由c平衡可知:,联立解得物块c的质量为:A错误;b棒放上导轨后,根据b棒的平衡可知:,又因为,可得b棒中电流大小是:,B正确;b放上导轨之前,根据能量守恒知物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能与a增加的重力势能之和,C错误;b棒放上导轨后,a棒克服安培力所做的功转化为全电路的电能,即等于a、b两棒上消耗的电能之和,D正确。故选BD。
22.(5分)
【答案】(1)用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点,圆心即为平均落点的位置
(2)B
(3)
(4)x2
【解析】(1)确定砸同一位置释放的小钢球在白纸上的平均落点位置的方法是:用尽可能小的圆圈圈住尽量多的落点,圆心即为平均落点的位置;
根据动能定律可得:W=mv2
根据平抛规律可得:x=vt,h=gt2
联立可得探究动能定理的关系式:W=,根据表达式可知为了探究动能定理,并测量当地的重力加速度还需测量的量为小钢球的质量m,故选B。
(3)由解析(2)可知探究动能定理的关系式为:W=。
(4)根据图象形状可知,W与横轴表示的物理量成正比例,又因为表达式为W=,所以图象的横坐标表示x2。
23.(10分)
【答案】×1k
欧姆调零(或电阻调零)
6000
1.5
6.0
0.25
【解析】(1)多用表指针偏转角度过小说明指针靠近无穷处,所以要换高挡位,因此需选择×1k,同时注意欧姆调零;多用表的指针结果为6000Ω。(2)设电流表G所在回路除电源内阻外其余电阻之和为R,由闭合电路欧姆定律,解得:由分流原理得:,联立两式整理得:,由图可知:,,解得E=1.5V,R=5Ω,所以欧姆表总内阻为:R+r=6Ω,电流表G的量程:,解得:E=1.5V,R=6.0Ω,Ig=0.25A。
24.(13分)
【解析】(1)设圆弧的半径为R,则小球在AB段运动时由
解得:
小球从B平抛运动到C的过程中,分解位移
联立解得:
(2)在B处放置m的胶泥后,粘合时动量守恒,由
得:
在B处放置3m的胶泥后,粘合时动量守恒,由
得:
整体从平抛,分解位移
根据几何关系可知
解得平抛时间为
落点距离为:
可知:
则:。
25.(19分)
【解析】⑴粒子在第Ⅲ象限做类平抛运动:



解得:场强④
(2)设粒子到达O点瞬间,速度大小为v,与x轴夹角为α:


,⑦
粒子在磁场中,洛伦兹力提供向心力:⑧
解得,粒子在匀强磁场中运动的半径

在磁场时运动角度:⑩
在磁场时运动时间(11)
(3)如图,若粒子进入磁场和离开磁场的位置恰位于磁场区的某条直径两端,可求得磁场区的最小半径:(12)
解得:
26.
【答案】(1)Bi(OH)3+3NaOH+Cl2=NaBiO3+2NaCl+3H2O
除去HCl
C中的白色固体消失(或黄色不再加深;C中上方充满黄绿色气体等)
K1、K3(K1可不填)
K2
在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O
【解析】用浓盐酸和二氧化锰反应制备氯气,其中混合有挥发出的氯化氢气体,要用饱和食盐水进行除杂,然后利用氯气的强氧化性,在碱性环境下将Bi(OH)3氧化为NaBiO3;利用锰离子的还原性将NaBiO3还原,锰离子氧化为高锰酸根离子,检验NaBiO3的氧化性;实验结束后,产物有毒性,故打开三颈烧瓶的氢氧化钠溶液,吸收剩余的氯气;NaBiO3纯度的检测利用NaBiO3和锰离子反应生成高锰酸根,高锰酸根再与草酸反应来测定,根据氧化还原反应反应进行计算。(1)C中盛放Bi(OH)3与NaOH的混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,根据氧化还原反应原理,Bi(OH)3+3NaOH+Cl2
=NaBiO3+2NaCl+3H2O。浓盐酸具有挥发性,B装置的作用是除去HCl。(2)C中反应已经完成,则白色的Bi(OH)3全部变成了黄色的NaBiO3,白色固体消失。(3)从图上装置看,关闭K1、K3,打开K2可使氢氧化钠流下与剩余的氯气反应。(4)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,由题意可知,NaBiO3不溶于冷水,接下来的操作尽可能在冷水环境下进行,需要的操作可在冰水中冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)往待检液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液变为紫红色,证明待检液中存在Mn2+,说明铋酸钠将锰离子氧化为高锰酸根离子,因为属于酸性环境,所以铋酸钠被还原为Bi3+,根据氧化还原反应原理可知,产生紫红色现象的离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O。(6)根据得失电子守恒可知,草酸和高锰酸根离子的反应比例H2C2O4~MnO=5∶2,又因为5NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO+5Na++7H2O,即:NaBiO3∶H2C2O4=1∶1,,纯度为=,或。
27.
【答案】(1)4CrO+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3↓+2OH?+3CO
AC
碳化率40%
恒温240℃
Na2CO3
原料价格低廉、设备要求低
污染小、原料可循环利用、转化率高等
9∶19
【解析】在碱性条件下,利用铬酸钠碳化母液与淀粉发生氧化还原反应生成Cr(OH)3沉淀、碳酸钠或碳酸氢钠(取决于起始反应溶液的碱性),然后过滤、洗涤,通过煅烧Cr(OH)3然后经过一系列操作得到产品,以此解答。(1)HCHO中碳元素化合价为0价,该反应在碱性环境下进行,最终生成为有碳酸钠、Cr(OH)3等,根据化合价升降守恒、电荷守恒以及原子守恒可知其反应的离子方程式为:4CrO+3HCHO+4H2O=4Cr(OH)3↓+2OH?+3CO;(2)A.根据题目信息可知,还原过程需加热,引发反应,A正确;B.因该反应放热剧烈,若温度过高,Cr(OH)3可能会发生分解,会影响最终产品质量,因此可在必要时可使用冷却水进行温度控制,B错误;C.过量铬酸钠会导致滤液回收处理时铬酸钠碳化母液的碳化率发生改变,为保证原料的充分利用,应使淀粉适当过量,使铬酸钠充分反应,C正确;D.铬为重金属元素,直接排放至环境中会污染水资源,因此应建造废水回收池,回收含铬废水,D错误;综上可知,答案为AC;(3)由图可知,在碳化率为40%时,还原率较高,在温度为240℃时,还原率达到接近100%,再升高温度对于还原率的影响不大,故最佳反应条件为:碳化率40%、恒温240℃;(4)由上述分析可知,滤液中所含溶质为:Na2CO3(或NaHCO3或Na2CO3、NaHCO3);水热法制备工艺的优点有:工艺清洁、原料价格低廉、设备要求低、副产物碳酸盐可用于铬酸钠碳化母液的制备、无废气废渣排放、废水可回收利用、流程短等;(5)加热过程中相关物质的转化关系为:2Cr(OH)3·H2O~Cr2O3~5H2O,失去的质量为水,固体剩余的质量为氧化铬,即,剩余的质量∶失去的质量为19∶9。
28.
【答案】(1)-92
17
=
33.3%
N2+6e?+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O-
BC
【解析】(1)由图可知,合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的?H=生成物总能量-反应物总能量=kJ?mol?1。该历程中速率最快的反应,即吸热最少的反应,活化能(E)为17kJ?mol?1。(2)①由平衡常数定义可知,500℃时,温度恒定,相同可逆反应,反应的平衡常数不变,Kp(100MPa)=Kp(30MPa)。②500℃、30MPa时,氨气的物质的量分数为20%,在恒温恒压时,物质的量之比与体积之比相同,即进料体积比V(N2)∶V(H2)=1∶3,可假设N2加入了1mol,H2加入了3mol,平衡转化了x
mol氮气:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
反应前
1
3
0
变化量
x
3x
2x
平衡时
1-x
3-3x
2x
氨气的物质的量分数==20%。即x=mol,氢气的平衡转化率为=33.3%;平衡时,氮气和氨气的物质的量一致,即物质的量分数均为20%,氢气为60%,Kp==(MPa)?2。(3)①根据电解池原理,氮气与乙醇得电子生成氨气,阴极区生成NH3的电极反应式为N2+6e?+6C2H5OH=2NH3+6C2H5O?。②A.该装置用金(Au)作催化剂,目的是降低反应活化能,不能降低N2的键能,A错误;B.从阴极反应看,三氟甲磺酸锂并未参加反应,作用是增强导电性,B正确;C.从图中可知,选择性透过膜可允许N2和NH3通过,防止H2O进入装置,C正确;答案为BC。
29.
【答案】(1)氧气浓度升高
光照强度减弱直至无光照
(2)叶绿体
细胞质基质
(3)2
8~10
(4)小于
【解析】(1)随着光合作用的进行,密闭容器中氧气浓度不断增加,所以呼吸作用加快,根据题干“实验过程中温度保持适宜且CO2充足”,所以光合作用减弱的原因可能是光照强度减弱直至无光照。(2)第8h既有光合作用又有呼吸作用,第10h只有呼吸作用,所以不再产生ATP的细胞器是叶绿体,如果O2含量将逐渐下降并完全耗尽,细胞只能进行无氧呼吸,只有细胞质基质才产生ATP。(3)积累有机物速率是净光合作用,等于总光合作用-呼吸作用,所以最大的是2h,在第8~10h光合作用不断下降直至与呼吸作用相等,速率为0,所以积累有机物总量最多的时刻在第8~10h之间。(4)植物体释放到密闭容器中的氧气量是净光合作用,植物体消耗的氧气量是呼吸作用,从图中看出第8h呼吸作用为10,净光合作用小于10。
30.
【答案】(1)甲
甲的空腹血糖浓度为7.2mmol/L,服用定量一定浓度葡萄糖溶液后2h的血糖浓度为11.3mmol/L均超过糖尿病人的最低标准
(2)①②
(3)自身免疫病
偏高
不能
【解析】(1)人体正常血糖浓度为3.9-6.1mmol/L,甲空腹血糖浓度为7.2mmol/L,服用定量一定浓度葡萄糖溶液后2h的血糖浓度为11.3mmol/L均达到糖尿病人的最低标准,因此,甲是糖尿病患者。(2)①血糖浓度升高,通过神经-体液调节,促使胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,①正确;②胰高血糖素分泌增加可以使血糖升高,可以促进胰岛素分泌,②正确;③血糖浓度降低会引起胰高血糖素分泌增加,③错误。故选①②。(2)Ⅰ型糖尿病患者血液中某些抗体可以损伤自身胰岛B细胞,使之不能正常分泌胰岛素,这属于自身免疫病;Ⅱ型糖尿病是胰岛素抵抗(即机体组织对胰岛素的反应不敏感),胰岛素浓度偏高,而不是胰岛素分泌不足,不能通过注射胰岛素治疗。
31.
【答案】(1)次生演替
标志重捕法
垂直
(2)抵抗力稳定性(或自我调节能力)
水草→虫类→鲤鱼(或鲫鱼)→人
(3)生产者固定的太阳能
物质循环
蘑菇、细菌
【解析】(1)在该池塘上发生的群落演替类型属于次生演替;调查池塘中草鱼的种群密度,草鱼活动能力强,活动范围广,常采用的方法是标志重捕法;该生态系统中的挺水植物、浮游植物、沉底植物形成了群落的垂直结构。(2)抵抗力稳定性和物种丰富度成正相关,改造后的生态系统生物组分增多,食物网变复杂,提高了生态系统的抵抗力稳定性(或自我调节能力),该生态系统中营养级最多的一条食物链是水草→虫类→鲤鱼(或鲫鱼)→人,共四个营养级。(3)该生态系统的能量来源是生产者固定的太阳能,消费者的新陈代谢和分解者的分解作用,能把有机物转化成无机物,这体现了生态系统具有物质循环功能。图中蘑菇、细菌属于分解者。
32.
【答案】(l)基因自由组合
(2)4
5/6
(3)1/3
(4)aaXbXb
灰身直毛雌蝇∶黑身直毛雌蝇∶灰身分叉毛雄蝇∶黑身分叉毛雄蝇=1∶1∶1∶1
【解析】(1)由分析可知这两对基因遵循自由组合定律。(2)亲本基因型AaXBXb×AaXBY,所以F1灰身直毛雌果蝇的基因型及AAXBXB∶AaXBXB∶AAXBXb∶AaXBXb=1∶2∶1∶2,共4种,杂合子比例为5/6。(3)F1中的灰身雄果蝇的基因型及比例AA∶Aa=1∶2,所以与黑身雌果蝇杂交,后代黑身果蝇=2/3×1/2=1/3。(4)测交是和隐性纯合子交配,即和基因型aaXbXb的雌果蝇测交,若后代表现型及比例为灰身直毛雌蝇∶黑身直毛雌蝇∶灰身分叉毛雄蝇∶黑身分叉毛雄蝇=1∶1∶1∶1,则灰身雄果蝇的基因型为AaXBY。
33.(1)(5分)
【答案】ADE
【解析】液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特性工作的,选项A正确;当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,故B错误;两个相邻的分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,选项C错误;热量可以自发地从高温物体传递给低温物体,热量从低温物体传递给高温物体,必须借助外界的帮助,故D正确;绝热气缸中密封的理想气体在被压缩过程中,内能增大,温度升高,气体分子运动剧烈程度增大,故E正确。
(2)(10分)
【解析】玻璃管开口向上时,AB两部分气体的初状态
将水银全部推进水平管时
对A气体,由玻意耳定律:,解得
对于最终状态的B气体
由理想气体状态方程
解得热水的温度。
34.(1)(5分)
【答案】ABC
【解析】由A质点的振动图象读出该时刻质点A的振动方向沿y轴负方向,由质点的振动方向与波传播方向的关系,可知波沿x轴正向传播,故A正确,由题图甲可知波长为
λ=0.4m,由题图乙可知周期为
T=0.4s,则波速为
v==1m/s;故B正确。经过0.3s=T,则A质点通过的路程为s=3A=0.3m;故C正确,A、B两点间距为半个波长,振动情况始终相反,速度不可能相同;故D错误;发生稳定的干涉现象需要频率相同,则所遇到的波的频率
f==2.5Hz时才能产生的稳定干涉.故E错误。
(2)(10分)
【解析】①画出光路图,根据对称性及光路可逆结合几何关系可知,光在AB面的入射角i=60°,折射角r=30°,根据折射定律有

②当光线再次照射到Q点时,光路如图乙所示,由几何关系可知,折射角θ=30°,根据折射定律有
解得:α=60°,因此入射光转过的角度为i+α=120°。
35.
【答案】(1)3d24s14p1
大于

H2O2分子间存在氢键
sp2
SO2(或NO等)
BE
体心
【解析】(1)基态Ti原子4s轨道上的一个电子激发到4p轨道上形成激发态,该激发态价层电子排布式3d24s14p1,Ca原子失去两个电子后恰好达到全满结构,很难失去第三个电子,第三电离能Ca较大。(2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小,H2O2分子间存在氢键,熔沸点高;②根据价层电子对互斥理论,O3分子的中心O原子的价层电子对为,杂化形式为sp2,O3分子为V形结构,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,与O3互为等电子体的是SO2(或NO等)。(3)在反应2Na+2NaOH+2NaCl2Na3OCl+H2↑中,形成的化学键有Na3OCl中Na与O、Na与Cl间的离子键,H2分子内有H与H间的非极性键,即答案为BE。(4)①Na3OCl晶体结构中空心白球类原子6×=3、顶点阴影球类原子8×=1、实心黑球类原子1×1=1,根据Na3OCl化学式,可判断钠原子应为空心白球,,氯原子应为实心黑球,处在晶体结构的体心。②已知晶胞参数为a
nm,密度为d
g·cm?3,则d
g·cm?3==,解得:NA=。
36.
【答案】(1)对硝基苯酚
羧基、氨基
加成反应
【解析】根据题意,A在浓硫酸、浓硝酸环境下,发生取代反应,A为石炭酸,即苯酚
,B为对硝基苯,与CH3COCl结合生成C,在酸性环境下与磷酸取代生成D,与SOCl2发生取代反应,羟基取代为氯原子;根据逆推法,G为甲醛,与HCN反应生成H2COH(CN),其余结构题中已全部指明。(1)A为苯酚,根据逆推法,C的官能团位于苯环的对位,故有机物B的名称为对硝基苯酚。(2)由I结构可知,官能团的名称为羧基、氨基。(3)G到H的反应,反应物原子利用率100%,说明类型为加成反应。(4)由B生成C的化学为取代反应,反应方程式为。(5)E中含两个Cl原子,即D中羟基被2个氯原子取代,则E的结构简式为。(6)X是C的同分异构体,①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子,说明剩余取代基至少有3个,若为3个取代基,则有相同的取代基位于对称位;②1mol
X最多消耗2mol
NaOH,说明含有取代基中有2个羟基。综上,可能的结构为。(7)根据逆推法,将化合物的酯基打开,由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线为

37.
【答案】(1)pH
冷空气
(压力为)100kPa、(温度为)121℃
(2)50℃
(3)a、c、d
(4)工业废甲醇

0
【解析】(1)配制培养基时,按照培养基配方准确称量、溶化,调节培养基的pH,及时对培养基进行分装,高压蒸汽灭菌。在加热排除高压锅内原有的冷空气后,将高压锅密闭,继续加热,通常在(压力为)100kPa、(温度为)121℃的条件下,维持15-30min,可达到良好的灭菌效果。(2)倒平板需要将培养基冷却至50℃进行。(3)a、接种针、接种环使用前都必须灭菌,做到无菌操作,a正确;b、挑取菌落时,应挑取多个菌落,分别测定培养液中,而不是细胞内甲醇的含量,b错误;c、划线时应避免划破培养基表面,否则大量酵母菌聚集,不能形成正常菌落,c正确;d、第二区域以后的划线区域的菌种来源于上一区域的末端,所以第二区以后的划线起始端要与上一区的划线的末端相连接,并且最后一区的划线末端不能与第一区的划线相连,d正确,以便于分离菌落。故选acd。(4)本实验的目的是分离出可利用工业废甲醇的酵母菌,所以应该以甲醇作为碳源,活细胞膜具有选择透过性,经等体积台盼蓝染液染色,无色细胞才计数;为监测酵母的活细胞密度,将发酵液稀释1000倍后,经等体积台盼蓝染液染色,用25×16型血细胞计数板计数5个中格中的细胞数,达到每毫升4×109个活细胞的预期密度,则n÷80×400÷(0.1×103)×2000=4×109,则5个中方格中无色酵母菌不少于40。
38.
【答案】(1)AGA
(2)XmɑⅠ
Bg/II
DNA连接
(3)不能
以便筛选出导入质粒pCLY1I的大肠杆菌

(4)蛋白质
【解析】(1)根据碱基互补配对的原则,丝氨酸的密码子为UCU,则其编码序列为TCT,所以模板链的碱基序列为AGA。(2)若要质粒pCLY11与t-PA突变基因高效连接,需质粒和突变基因切割后产生黏性末端能碱基互补配对,t-PA突变基因切割后的黏性末端分别为:-GGCC和-CTAG,故质粒pCLY11需要用XmaI和Bg/II切割,连接时需要应DNA连接酶。(3)由于质粒上以新霉素抗性基因作为标记基因,所以选择不能再加入新霉素的培养基中生存并形成菌落的大肠杆菌作为受体细胞,以便筛选出导入质粒pCLY1I的大肠杆菌。重组质粒的mlacZ序列被破坏,表达产物使细胞呈白色,故在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞需选择呈白色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株。(4)通过对基因的改造实现对蛋白质的改造,称为蛋白质工程。
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