(全国I)2021届高三下学期3月第二次模拟考试卷 理综(二)Word版含答案

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(全国I)2021届高三下学期3月第二次模拟考试卷 理综(二)Word版含答案

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2021届高三第二次模拟考试卷
理科综合能力测试(二)
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。
相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Cl 35.5 Fe 56 Mn 55 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,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列有关细胞的结构和功能的叙述,正确的是
A.一个动物细胞中只含有一个中心体,高等植物细胞中没有中心体
B.用胰蛋白酶处理生物膜,生物膜的组成成分及通透性都会发生改变
C.线粒体是有氧呼吸的主要场所,外膜上有运输葡萄糖和氧气的载体蛋白
D.溶酶体内含有多种呼吸氧化酶,能分解衰老、损伤的细胞器
2.在生物体内,酶是具有催化作用的有机物。下列关于酶的叙述,错误的是
A.过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质都是蛋白质
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成
C.胰蛋白酶的合成及分泌与核糖体、内质网和高尔基体有关
D.淀粉酶和盐酸通过降低反应物的活化能催化淀粉水解
3.miRNA是一类由基因编码的,长约22个核苷酸的单链RNA分子。在线虫中,Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链,其中miRNA与Lin-14mRNA部分配对,使其翻译受阻,进而调控幼虫的正常发育模式。Lin-4 miRNA的形成过程及其对Lin-14基因的调控如下图所示。
下列叙述正确的是
A.Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因转录水平降低
B.用抗原—抗体杂交技术可检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质
C.图中过程①、过程②分别需要RNA聚合酶、限制性核酸内切酶
D.miRNA转录模板区段的碱基序列与miRNA*的碱基序列不同
4.植物激素对植物的生长发育至关重要,下列叙述正确的是
A.新鲜的小青菜中脱落酸含量相对较高
B.自然萌发的黄豆芽中含有多种植物激素
C.猕猴桃果实中通常含有少量自身合成的萘乙酸
D.自然成熟的葡萄中不再含有细胞分裂素和生长素
5.某调查小组欲调查某地区针毛鼠的种群密度,在该地区相同面积的旱地和水田里均放置了数量相同的捕鼠夹,结果发现旱地中被捕针毛鼠数占捕鼠总数的12.8%,而水田中被捕针毛鼠数占捕鼠总数的2.2%,据此,下列叙述错误的是
A.针毛鼠对当地旱地种植的农作物的危害可能大于水田
B.在旱地种植少量高大树木,为猫头鹰提供栖居地,有利于控制针毛鼠害
C.若捕获后的针毛鼠难以再次被捕获,则会导致调查的针毛鼠的种群密度偏小
D.出生率和死亡率、迁入率和迁出率都是影响针毛鼠种群密度的直接因素
6.在一个自然种群的小鼠中,体色有黄色(Y)和灰色(y),尾巴有短尾(D)和长尾(d),两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律。任取一对黄色短尾个体经多次交配,F1的表现型为黄色短尾∶黄色长尾∶灰色短尾∶灰色长尾=4∶2∶2∶1。实验中发现有些基因型有致死现象(胚胎致死)。以下说法错误的是
A.黄色短尾亲本能产生4种正常配子
B.F1中致死个体的基因型共有4种
C.表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有1种
D.若让F1中的灰色短尾雌雄鼠自由交配,则F2中灰色短尾鼠占2/3
7.“17世纪中国工艺百科全书” 《天工开物》为明代宋应星所著。下列说法错误的是
A.“凡铁分生熟,出炉未炒则生,既炒则熟”中的“炒”为氧化除碳过程
B.“凡铜出炉只有赤铜,以倭铅(锌古称)参和,转色为黄铜”中的“黄铜”为锌铜金
C.“凡石灰经火焚,火力到后,烧酥石性,置于风中久自吹化成粉”中的“粉”为CaO
D.“凡松烟造墨,入水久浸,以浮沉分清悫”,是指炭因颗粒大小及表面积的不同而浮沉
8.有机物M、N、Q的转化关系为:
下列说法正确的是
A.M分子中的所有原子均在同一平面
B.上述两步反应依次属于加成反应和取代反应
C.M与H2加成后的产物,一氯代物有6种
D.Q与乙醇互同系物,且均能使酸性KMnO4溶液褪色
9.某学习小组用下列装置完成了探究浓硫酸和SO2性质实验(部分夹持装置已省略),下列“现象预测”与“解释或结论”均正确的是
选项 仪器 现象预测 解释或结论
A 试管1 有气泡、酸雾,溶液中
有白色固体出现 酸雾是SO2所形成,白色固体
是硫酸铜晶体
B 试管2 紫红色溶液由深变浅,
直至褪色 SO2具有还原性
C 试管3 注入稀硫酸后,没有现象 由于Ksp(ZnS)太小,SO2与ZnS
在注入稀硫酸后仍不反应
D 锥形瓶 溶液红色变浅 NaOH溶液完全转化为NaHSO3溶液,NaHSO3溶液碱性小于NaOH
10.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是
A.1mol硝基(-NO2)与46g NO2所含的电子数均为23NA
B.1mol环己烷中含有共价键数为12NA
C.向FeI2溶液中通入适量Cl2,当有1mol Fe2+被氧化时,转移的电子数为NA
D.电解精炼铜时,若转移了NA个电子,则阳极质量减小32g
11.最近我国科学家研制出一种高分子大规模储能二次电池,其示意图如下所示。这种电池具有寿命长、安全可靠等优点,下列说法错误的是
A.硫酸水溶液主要作用是增强导电性
B.充电时,电极b接正极
C.d膜是质子交换膜
D.充放电时,a极有
12.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 75 74
主要化合价 +2 +3 +5,-3 -2
下列叙述正确的是
A.Y的最高价氧化物对应的水化物显两性
B.放电条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C.X、Y元素的金属性:XD.X2+的离子半径大于W2?的离子半径
13.25℃时,将0.10mol·L?1 CH3COOH溶液滴加到10mL 0.10mol·L?1 NaOH溶液中,lg与pH的关系如图所示,C点坐标是(6,1.7)。(已知:lg5=0.7)下列说法正确的是
A.Ka(CH3COOH)=5.0×10?5
B.Ka(CH3COOH)=5.0×10?6
C.pH=7时加入的醋酸溶液的体积小于10 mL
D.B点存在c(Na+)-c(CH3COO?)=(10?6-10?8)mol·L?1
选择题:本题共8小题,每题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一个选项符合题目要求。第19~21题有多项符合题目要求。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.如图,一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态,则下列判断正确的是
A.木块可能受三个力作用
B.木块一定受四个力作用
C.若推力F逐渐增大,木块将可能滑动
D.木块受天花板的摩擦力会随推力F的增大而增大
15.用如图所示的实验装置研究光电效应现象。所用光子能量为2.75 eV的光照射到光电管上时发生了光电效应,电流表G的示数不为零,移动变阻器的触点c,发现当电压表的示数大于或等于1.7 V时,电流表示数为零,则在该实验中
A.光电子的最大初动能为1.05 eV
B.光电管阴极的逸出功为1.7 eV
C.开关S断开,电流表G示数为零
D.当滑动触头向a端滑动时,电压表示数增大
16.如图所示,理想变压器的原线圈接有电压为U的正弦交流电源。R1和R2为定值电阻,R3为光敏电阻,其阻值随照射光强度的增大而减小。现增大照射光强度,则
A.通过原线圈的电流减小
B.变压器的输出功率减小
C.R1两端的电压减小
D.R2消耗的功率减小
17.如图所示,一绝缘容器内部为长方体空腔,容器内盛有NaCl的水溶液,容器上下端装有铂电极A和C,置于与容器表面垂直的匀强磁场中,开关K闭合前容器两侧P、Q两管中液面等高,闭合开关后
A.M处钠离子浓度等于N处钠离子浓度
B.M处氯离子浓度小于N处氯离子浓度
C.M处电势高于N处电势
D.P管中液面高于Q管中液面
18.质量分别为2m和m的A、B两物体分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动,撤去F1、F2后受摩擦力的作用减速到停止,其v-t图像如图所示,则下列说法正确的是
A.F1和F2大小相等
B.F1和F2对A、B做功之比为2∶1
C.A、B所受摩擦力大小相等
D.全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶2
19.如图所示,ABC为正三角形,AB和AC边上放有带等量异种电荷的绝缘细棒,O为BC边中点,D为BC中垂线上O点右侧的一点,P为BC上的一点,选无穷远处电势为0,则下列说法正确的是
A.O点和D点场强可能大小相等,方向相同
B.D点的电势一定高于P点
C.将一正检验电荷沿直线从O点运动到D点,电场力先做正功后做负功
D.将一正检验电荷沿直线从O点运动到P点,电势能减小
20.如图甲所示,轻质弹簧的下端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,在弹簧的上端从静止开始释放0.5 kg的小球,小球的加速度a与弹簧压缩量x间的关系如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2,则
A.斜面的倾角θ=60°
B.弹簧的劲度系数为12.5 N/m
C.小球最大的动能为0.25 J
D.弹簧最大弹性势能为1 J
21.如图,虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场,在纸面内沿不同的方向从粒子源O先后发射速率均为v的质子和α粒子,质子和α粒子同时到达P点。已知OP=l,α粒子沿与PO成30°角的方向发射,不计粒子的重力和粒子间的相互作用力,则下列说法正确的是
A.质子在磁场中运动的半径为l
B.粒α子在磁场中运动的半径为l
C.质子在磁场中运动的时间为
D.质子和α粒子发射的时间间隔为
第Ⅱ卷(非选择题,共174分)
三、非选择题:共174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)某兴趣小组的同学看见一本物理书上说“在弹性限度内,劲度系数为k的弹簧,形变量为x时弹性势能为Ep=kx2,为了验证该结论就尝试用“研究加速度与合外力、质量关系”的实验装置(如图甲)设计了以下步骤进行实验:
A.水平桌面上放一长木板,其左端固定一弹簧,通过细绳与小车左端相连,小车的右端连接打点计时器的纸带;
B.将弹簧拉伸x后用插销锁定,测出其伸长量x;
C.打开打点计时器的电源开关后,拔掉插销解除锁定,小车在弹簧作用下运动到左端;
D.选择纸带上某处的A点测出其速度v;
E.取不同的x重复以上步骤多次,记录数据并利用功能关系分析结论。
实验中已知小车的质量为m,弹簧的劲度系数为k,则:
(1)长木板右端垫一小物块,其作用是_________;
(2)如图乙中纸带上s1=3.50 cm,s2=5.42 cm,s3=1.14 cm,T=0.02 s,由此可以算出小车匀速直线运动时候的速度大小为______m/s(结果保留两位小数);
(3)若Ep=kx2成立,则实验中测量出物理量x与m、k、v关系式是x=________。
23.(10分)某同学改装和校准电压表的电路图如图所示,图中虚线框内是电压表的改装电路。
(1)已知表头G满偏电流为100 μA,表头上标记的内阻值为900 Ω。R1、R2和R3是定值电阻。利用R1和表头构成1 mA的电流表,然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1 V;若使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3 V。则根据题给条件,定值电阻的阻值应选R1=___________Ω,R2=___________Ω,R3=___________Ω。
(2)用量程为3 V,内阻为2500 Ω的标准电压表V对改装表3 V挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动势E为5 V,滑动变阻器R有两种规格,最大阻值分别为50 Ω和5 kΩ。为了方便实验中调节电压,图中R应选用最大阻值为___________Ω的滑动变阻器。
(3)若由于表头G上标记的内阻值不准,造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,则表头G内阻的真实值___________(填“大于”或“小于”)900 Ω。
24.(12分)如图所示,“凹”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一平面内,ab、bc边长均为2l,gf边长为l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时,bc边离磁场上边界的距离为l,线框由静止释放,从bc边进入磁场直到gf边进入磁场前,线框做匀速运动。在gf边离开磁场后,ah、ed边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框在下落过程中始终处于竖直平面内,且bc、gf边保持水平,重力加速度为g。
(1)线框ah、ed边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍?
(2)若磁场上下边界间的距离H,则线框完全穿过磁场过程中产生的热量为多少?
25.(20分)如图所示,传送带P、Q间的距离L=5.0 m,以v=2 m/s的恒定速度顺时针旋转,传送带的倾角θ=37°,一质量M=0.09 kg的A物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。左下方的手枪每隔1 s发射一颗质量m=0.01 kg的弹丸,弹丸每次击中物体前的瞬时速度大小均为v0=40 m/s,方向平行传送带向上,射入物体后会立即留在其中。将A物体轻放在传送带的最下端时,恰好被第一颗弹丸击中。物体和弹丸均可看成质点,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,求
(1)A物体第一次达到与传送带速度相同时所用的时间t1;
(2)从第一次射结束到第二次击中前的过程中物体与传送带摩擦产生的热量Q;
(3)需要射入几颗弹丸才能使A物体到达传送带顶端。
26.过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,性质不稳定遇热易分解,可利用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制得,某实验小组利用该原理在实验室中合成少量过氧乙酸。装置如图所示。回答
已知:①常压下过氧化氢和水的沸点分别是158℃和100℃。
②过氧化氢易分解,温度升高会加速分解。
③双氧水和冰醋酸反应放出大量的热。
(1)双氧水的提浓:蛇形冷凝管连接恒温水槽,维持冷凝管中的水温为60℃,c口接抽气泵,使装置中的压强低于常压,将滴液漏斗中低浓度的双氧水(质量分数为30%)滴入蛇形冷凝管中。
①蛇形冷凝管的进水口为___________。
②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的是________。
③高浓度的过氧化氢最终主要收集在______________(填圆底烧瓶A/圆底烧瓶B)。
(2)过氧乙酸的制备:向100mL的三颈烧瓶中加入25mL冰醋酸,滴加提浓的双氧水12mL,之后加入浓硫酸1mL,维持反应温度为40℃,磁力搅拌4h后,室温静置12h。
①向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,其主要原因是__________。
②磁力搅拌4h的目的是____________。
(3)取V1mL制得的过氧乙酸溶液稀释为100mL,取出5.0mL,滴加酸性高锰酸钾溶液至溶液恰好为浅红色(除残留H2O2),然后加入足量的KI溶液和几滴指示剂,最后用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL(已知:过氧乙酸能将KI氧化为I2;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
①滴定时所选指示剂为_____________,滴定终点时的现象为___________。
②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子方程式为_________。
③制得过氧乙酸的浓度为________mol/L。
27.合成氨对人类生存具有重大意义,反应为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH
(1)科学家研究在催化剂表面合成氨的反应机理,反应步骤与能量的关系如图所示(吸附在催化剂表面的微粒用*标注,省略了反应过程中部分微粒)。
①NH3的电子式是___________________。
②决定反应速率的一步是_______________(填字母a、b、c.…)。
③由图象可知合成氨反应的ΔH____0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)传统合成氨工艺是将N2和H2在高温、高压条件下发生反应。若向容积为1.0L的反应容器中投入5mol N2、15mol H2,在不同温度下分别达平衡时,混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示:
①温度T1、T2、T3大小关系是_____________。
②M点的平衡常数K=________________(可用分数表示)。
(3)目前科学家利用生物燃料电池原理(电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子),研究室温下合成氨并取得初步成果,示意图如图:
①导线中电子移动方向是______________。
②固氮酶区域发生反应的离子方程式是_______________。
③相比传统工业合成氨,该方法的优点有___________________。
28.银精矿主要含有Ag2S(杂质是铜、锌、锡和铅的硫化物),工业上利用银精矿制取贵金属银,流程图如下图所示。已知“氯化焙烧”能把硫化物转化为氯化物,请回答下列问题:
(1)“氯化焙烧”的温度控制在650~670℃,如果温度过高则对焙烧不利,产率会降低,原因是____________________________________。
(2)水洗后的滤液中溶质有盐酸盐和大量钠盐,取少量滤液加入盐酸酸化,再滴入氯化钡溶液有白色沉淀生成,此钠盐为___________(填化学式)。
(3)氨浸时发生的化学反应方程式为__________________________。
(4)“沉银”是用N2H4还原银的化合物。
①N2H4的电子式是_______。
②理论上,1mol N2H4完全反应所得到的固体质量是______g。
③向所得母液中加入烧碱,得到的两种物质可分别返回________、______工序中循环使用。
(5)助熔剂Na2CO3和Na2B4O7有两个作用:一是降低了银的熔点,减少能耗;二是____。利用________的方法可以进一步直接精炼银锭。
29.(10分)在植物体内,制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,接纳有机物用于生长或贮藏的组织器官被称为“库”。小麦是重要的粮食作物,其植株最后长出的、位于最上部的叶片称为旗叶(如图6所示),旗叶对籽粒产量有重要贡献。回答以下问题:
(1)旗叶是小麦最重要的“源”。与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是____________。在旗叶的叶肉细胞中,叶绿体内有更多的类囊体堆叠,这为____________阶段提供了更多的场所。
(2)在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存,依据是____________。“源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的____________和____________,另一部分输送至“库”。
(3)籽粒是小麦开花后最重要的“库”。为指导田间管理和育种,,科研人员对多个品种的小麦旗叶在不同时期的光合特性指标与籽粒产量的相关性进行了研究,结果如表1所示。表中数值代表相关性,数值越大,表明该指标对籽粒产量的影响越大。
①气孔导度主要影响光合作用中___________的供应。以上研究结果表明,在___________期旗叶气孔导度对籽粒产量的影响最大。若在此时期因干旱导致气孔开放程度下降,籽粒产量会明显降低,有效的增产措施是___________。
②根据以上研究结果,在小麦的品种选育中,针对灌浆后期和末期,应优先选择旗叶____________的品种进行进一步培育。
(4)若研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系,以下研究思路合理的是___________(多选)。
A.阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化
B.阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化
C.使用H218O浇灌小麦,检测籽粒中含18O的有机物的比例
D.使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例
30.(8分)下丘脑某区中存在饥饿敏感神经元P,能量缺乏时神经元P被激活,从而引起进食行为。科研人员敲除了野生型小鼠神经元P中的A基因,对其功能进行研究。
(1)敲除野生型小鼠的A基因,使其不能__________出A蛋白,无法执行相应的功能,从而制备出实验小鼠。
(2)将野生型小鼠及实验小鼠饲养在相同且适宜条件下,得到图1所示结果。由于实验小鼠的体重__________野生型,推测A蛋白能够__________。
(3)饥饿时,神经元P的突触前神经元能合成一种神经递质——谷氨酸,该物质以__________方式释放到突触间隙,然后作用于__________,使神经元P产生__________。研究发现,饥饿处理后实验小鼠下丘脑中的谷氨酸含量与野生型小鼠无显著差异,但进食量减少,推测A蛋白很可能是谷氨酸的__________。
(4)为验证上述推测,科研人员进一步实验,处理及结果如图2所示。依据____________________________,可初步判断上述推测成立。
31.(9分)“桑基鱼塘”是我国长三角、珠三角地区常见的农业生产模式,是为充分利用。土地而创造的一种“塘基种桑、桑叶喂蚕、蚕沙(蚕粪)养鱼、鱼粪肥塘、塘泥壅桑”高效人工生态系统,是世界传统循环生态农业的典范。
(1)蚕沙、鱼粪与塘泥在生态系统成分中属于________。“桑基鱼塘”能实现____________,从而大大提高能量利用率。
(2)蚕沙养鱼可增加鱼类的食物来源,其途径有_______________。
(3)“桑基鱼塘”能否实现物质上自给自足?_________,原因是 。
32.(12分)某昆虫的性别决定方式是XY型,其羽化昼夜节律受常染色体及性染色体上的2对等位基因(A/a、D/d)控制,不同基因型的个体表现型为正常节律或长节律。A、D基因编码的产物形成蛋白二聚体,是个体表现为正常节律的必要条件。回答下列问题:
(1)正常节律雄性亲本与长节律雌性亲本杂交,后代雌、雄个体分别表现为正常节律和长节律。甲同学据此推断A/a基因位于常染色体上、D/d基因位于X染色体上,你认为该同学的观点是否正确,画遗传图解支持你的观点,并据此作出结论。
(2)现用雌、雄亲本均为长节律的个体进行杂交,F1全部表现为正常节律,则雌、雄亲本的基因型分别为___________、___________。
(3)上述F1雌、雄个体相互交配,则F2雌、雄性个体中正常节律与长节律个体的比值分别为___________、___________。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题和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.分子间作用力表现为引力时,随着分子势能增大,分子间作用力可能先增大后减小
B.相对湿度指的是同一温度时,水的饱和汽压与空气中水蒸气的压强之比,人们感觉天气干燥时,主要原因在于相对湿度小
C.一切自发过程总是沿分子热运动无序性增大的方向进行,体现热力学第二定律的微观意义
D.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,气体对外做功一定是吸热过程
E.布朗运动不是液体分子运动,是悬浮微粒分子运动,温度越高,布朗运动越明显
(2)(10分)如图甲的一款茶宠玩具特别有意思。当将热茶淋在茶宠上时,茶宠会向外喷水,很像小孩撒尿。为了研究其中的原理,将茶宠理想化为底面积为S、高为H的柱形容器,在容器底端侧面有一尺寸可忽略的细孔,如图乙所示。初始时容器内部空气的质量为m0,内部压强与外界大气压均为p0,温度为T0。现用热水淋在容器上,使容器内气体温度达到T1,此时容器内部有空气逸出;然后迅速将容器放入一盛有水的水盆中,保证容器上的小孔恰好在水面以下。随着容器内气体温度降低,水盆中的水会被吸入容器,当气体温度恢复为T0时,容器内外水面的高度差为h,然后取出容器,当将热茶淋在容器上时。就会出现神奇的喷水现象了。已知水的密度为ρ,当地的重力加速度为g,容器内气体可视为理想气体。
(i)求升温后容器内逸出空气的质量Δm;
(ii)求H与h满足的关系式。
34.【物理——选修3—4】(15分)
(1)(5分)一列简谐横波沿x轴传播,波速v=4 m/s。已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图甲所示,t=0.45 s时部分波形图如图乙所示。下列说法正确的是___________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.简谐横波的传播方向沿x轴正方向
B.x=0.5 m处的质点比x=0处的质点振动滞后0.5 s
C.x=0处的质点经过0.6 s的路程为0.6 m
D.t=0.45 s时x=0处的质点对应的纵坐标为0.05 m
(2)(10分)如图是由折射率n=的材料制作的光学器件的切面图,内侧是以O为圆心,R为半径的半圆,外侧为矩形,AB=R,BC=2R。一束单色光从O射入器件,入射角为α,满足sin α=,不计光线在器件内的多次反射,求光在器件中传播的时间。(设光在真空中的速度为c)
35.【选修3——物质的性质与结构】
据《自然·通讯》(Nature Communications)报道,我国科学家发现了硒化铜纳米催化剂在二氧化碳电化学还原法生产甲醇过程中催化效率高。铜和硒等元素化合物在生产、生活中应用广泛。
请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布式为________;硒所在主族元素的简单氢化物中沸点最低的是________。
(2)电还原法制备甲醇的原理为2CO2+4H2O2CH3OH+3O2。
①写出该反应中由极性键构成的非极性分子的结构式________。
②标准状况下,V L CO2气体含有________个π键。
(3)苯分子中6个C原子,每个C原子有一个2p轨道参与形成大π键,可记为(π右下角“6”表示6个原子,右上角“6”表示6个共用电子)。已知某化合物的结构简式为,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,由此推知,该分子中存在大π键,可表示为_______,Se的杂化方式为________。
(4)黄铜矿由Cu+、Fe3+、S2?构成,其四方晶系晶胞结构如图所示。则Cu+的配位数为________;若晶胞参数a=b=524pm,c=1032pm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,该晶系晶体的密度是________g·cm?3(不必计算或化简,列出计算式即可)。

36.【选修5——有机化学基础】
2005年诺贝尔化学奖授予了研究烯烃复分解反应的科学家,以表彰他们作出的卓越贡献。烯烃复分解反应原理如下:C2H5CH=CHCH3+CH2=CH2C2H5CH=CH2+CH2=CHCH3。现以烯烃C5H10为原料,合成有机物M和N,合成路线如图:
(1)有机物A的结构简式为__________。
(2)按系统命名法,B的名称是_________。
(3)F→G的反应类型是_________。
(4)写出D→M的化学方程式___________。
(5)已知X的苯环上只有一个取代基,且取代基无甲基,则N含有的官能团是(填名称)_____。
(6)满足下列条件的X的同分异构体共有____种,写出任意一种的结构简式________。
①遇FeCl3溶液显紫色②苯环上的一氯取代物只有两种
(7)写出E→F合成路线(在指定的3个方框内写有机物,有机物用结构简式表示,箭头上注明试剂和反应条件,若出现步骤合并,要标明反应的先后顺序)__________。
37.【生物——选修1:生物技术实践】
红树莓果酒酿造的基本工艺流程为:破碎原料→酶解处理→发酵→后处理→成品。回答下列问题:
(1)来自红树莓破碎细胞壁的果胶会造成原料液浑浊,所以在“酶解处理”环节需要加入果胶酶。某些微生物能够产生果胶酶,要筛选一株高产果胶酶的微生物,最佳菌体采样点应为_____________(填“红树莓果实”“红树莓果汁产品”或“红树莓果酒产品”)。要获得高产果胶酶微生物的单菌落,需配制的选择性固体培养基应包括水、磷酸氢二钾、硫酸镁、硝酸钠、刚果红,还需要_____________(填序号:A.牛肉膏 B.蛋白陈 C.果胶 D.葡萄糖 E.琼脂)。接种、培养一段时间后,选择____________的菌落作为高产果胶酶微生物的候选菌种。
(2)写出从微生物中提取和分离果胶酶的基本步骤____________。
(3)果胶酶是能够分解果胶的一类酶的总称,包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等,采用凝胶电泳分离果胶酶中不同组分,是利用了各种酶分子____________的差异。
(4)在反应体系中底物足量且处于最适温度和pH条件下,测定果胶酶活性需要在反应____________(填“初期”“中期”或“末期”)进行,主要原因是____________。
(5)工艺中“发酵”环节所用菌株为酵母菌,右图中____________号试管为酵母菌在半固体培养基中培养后状态。
(6)工艺中“后处理”环节的一个重要工序是将酒样置于87℃保温30min,目的是____________。
38.【生物——选修3:现代生物科技专题】
到目前为止,单克隆抗体技术是动物细胞融合技术中最具应用价值的研究方向之一。制备单克隆抗体过释中,需要从众多融合和未融合的细胞中筛选出杂交瘤细胞,到底怎样筛选呢?请分析资料,回答下列问题:
资料1:细胞内DNA合成一般有两条途径,即起始合成途径和中间合成途径,其中起始合成途径需要叶酸作为一种必需的辅酶参与。
资料2:氯基蝶呤是叶酸的拮抗剂,可以阻断叶酸的形成。融合实验中使用的骨髓瘤细胞是中间合成途径缺失株,只有起始合成途径。浆细胞虽不增殖,但有两条DNA合成途径。
(1)根据上述资料分析,需要向经过促融处理后的各种细胞混合培养物中加入____________,可使____________不能分裂,从而筛选出唯一能增殖的____________。
(2)上述筛选到的细胞要置于多孔细胞培养板的每一个孔中进行随后的培养。转移前,通常要将培养细胞稀释到7~10个/mL,每孔中加入0.1mL,这样做的目的是__________________。必要时可重复上述过程,目的是_________________。
(3)将获得的上述细胞在多孔培养板上培养,用抗原检测,从中选择____________的杂交瘤细胞,在______中培养一段时间后,提取单克隆抗体。
(4)若利用生产的单克隆抗体治疗相关病毒(抗原)的感染性疾病请提出相关的治疗思路:__________________________________________________________________________。
理科综合答案
1. 【答案】B
【解析】一个动物细胞一般含有一个中心体,但在有丝分裂过程中会复制形成2个中心体,高等植物细胞中没有中心体,A错误;用胰蛋白酶处理生物膜,生物膜的蛋白质会被水解,通透性会发生改变,B正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,线粒体中进行有氧呼吸的第二、第三阶段,其分解的底物为丙酮酸,线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体,氧气进入线粒体的方式为自由扩散,不需要载体,C错误;呼吸氧化酶主要存在于线粒体中,溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,D错误。
2. 【答案】D
【解析】A.绝大多数酶的化学本质都是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA。而过氧化氢酶、脲酶和麦芽糖酶的化学本质是蛋白质,A正确;B.DNA聚合酶能催化磷酸二酯键的形成,从而将游离的脱氧核苷酸连接在正在合成的子链上;DNA连接酶也能催化磷酸二酯键的形成,从而将两个DNA片段连接到一起,B正确;C.胰蛋白酶属于分泌蛋白,分泌蛋白的合成首先要在核糖体上合成肽链,然后还要经过内质网和高尔基体的加工,形成一定的空间结构,C正确;D.淀粉酶是生物催化剂,可以降低反应物的活化能来催化淀粉水解;而盐酸不是催化剂,不能降低反应物的活化能,D错误;故选D。
3. 【答案】D
【解析】A.根据分析可知,Lin-4基因调控Lin-14基因选择性表达的结果是Lin-14基因翻译水平降低,A错误;B.据图可知,Lin-4基因的转录产物经加工后形成miRNA-miRNA*双链,其中miRNA与Lin-14 mRNA部分配对,使其翻译受阻,说明Lin-4基因属于调控基因,并没有形成蛋白质,故不能用抗原-抗体杂交技术检测到线虫内Lin-4基因表达的蛋白质,B错误;C.图中过程①为转录,需要RNA聚合酶催化,过程②为miRNA前体1经过加工形成miRNA前体2过程,需要剪切RNA的RNA剪切酶催化,而限制性核酸内切酶识别的是DNA的特定序列,是对DNA的特定部位进行剪切,C错误;D.由图可知miRNA与miRNA*的碱基序列互补,而mRNA又与其DNA模板链互补,所以miRNA转录模板区段的碱基序列与miRNA*的碱基序列互补,D正确;故选D。
4. 【答案】B
【解析】A.新鲜的小青菜中脱落酸含量相对较低,A错误;B.植物的生命活动是多种激素相互作用、共同调节的结果,据此可推测自然萌发的黄豆芽中含有多种植物激素,B正确;C.萘乙酸是人工合成的植物生长调节剂,不是植物自身合成的物质,C错误;D.自然成熟的葡萄中也会含有细胞分裂素和生长素,只是含量少而已,D错误;故选B。
5. 【答案】C
【解析】针毛鼠对当地旱地种植的农作物的危害可能大于水田,A项正确;在旱地种植少量高大树木,可以为猫头鹰提供栖居地,故有利于猫头鹰捕食针毛鼠,控制鼠害,B项正确;若捕获后的针毛鼠难以再次被捕获依据标志重捕法公式判断,则会导致调查的针毛鼠的种群密度偏大,C项错误;出生率和死亡率、迁入率和迁出率都是影响针毛鼠种群密度的直接因素,D项正确。
6. 【答案】B
【解析】根据题意分析已知,只要有一对显性基因纯合就会导致胚胎致死(YY或DD都导致胚胎致死),因此亲本黄色短尾个体的基因型为YyDd,它能产生YD、Yd、yD、yd四种正常配子,A正确;已知YY或DD都导致胚胎致死,所以YyDd相互交配产生的F1中致死个体的基因型有YYDD、YYDd、YyDD、YYdd、yyDD共5种,B错误;因为YY或DD都导致胚胎致死,所以表现型为黄色短尾的小鼠的基因型只有YyDd一种,C正确;F1中的灰色短尾的基因型为yyDd(yyDD胚胎致死),它们自由交配,后代基因型有yyDD、yyDd、yydd,比例为1∶2∶1,其中yyDD胚胎致死,所以只有yyDd、yydd两种,其中yyDd(灰色短尾鼠)占,D正确。
7. 【答案】C
【解析】A.生铁是含碳量大于2%的铁碳合金,生铁性能坚硬、耐磨、铸造性好,但生铁脆,不能锻压。而熟铁含碳量在0.02%以下,又叫锻铁、纯铁,熟铁质地很软,塑性好,延展性好,可以拉成丝,强度和硬度均较低,容易锻造和焊接。“炒则熟”,碳含量由于“炒”而变成碳氧化合物,使得碳含量降低,A选项正确;B.赤铜指纯铜,也称红铜、紫铜。由于表面含有一层Cu2O而呈现红色。“倭铅”是锌的古称,黄铜是由铜和锌所组成的合金,由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜,如果是由两种以上的元素组成的多种合金就称为特殊黄铜。黄铜有较强的耐磨性能,黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等,B选项正确;C.凡石灰经火焚,火力到后,烧酥石性,生成CaO;而“久置成粉”主要生成Ca(OH)2,进一步与CO2反应则会生成CaCO3,C选项错误;D.古代制墨,多用松木烧出烟灰作原料,故名松烟墨。烟是动植物未燃烧尽而生成的气化物,烟遇冷而凝固生成烟炱,烟炱有松烟炱和油烟炱之分。松烟墨深重而不姿媚,油烟墨姿媚而不深重。松烟墨的特点是浓黑无光,入水易化。“凡松烟造墨,入水久浸,以浮沉分清悫”,颗粒小的为胶粒,大的形成悬浊液,D选项正确;答案选C。
8. 【答案】C
【解析】A.M中含甲基、亚甲基均为四面体结构,则M分子中所有原子不可能均在同一平面,故A错误;B.M→N为取代反应,N→Q为水解反应,均属于取代反应,故B错误;C.M与H2加成后的产物为,中含有6种H,则一氯代物有6种,故C正确;D.Q中含苯环,与乙醇的结构不相似,且分子组成上不相差若干个“CH2”原子团,Q与乙醇不互为同系物,两者均含-OH,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故D错误;故答案选C。
9. 【答案】B
【解析】试管1中浓硫酸和铜在加热条件下反应生成SO2,生成的SO2进入试管2中与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,使得高锰酸钾溶液褪色,试管3中ZnS与稀硫酸反应生成H2S,2H2S+SO2==3S↓+2H2O,出现淡黄色的硫单质固体,锥形瓶中的NaOH用于吸收SO2,防止污染空气,据此分析解答。A.如果出现白色固体也应该是硫酸铜固体而不是其晶体,因为硫酸铜晶体是蓝色的,A选项错误;B.试管2中紫红色溶液由深变浅,直至褪色,说明SO2与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,SO2具有还原性,B选项正确。C.ZnS与稀硫酸反应生成H2S,2H2S+SO2===3S↓+2H2O,出现硫单质固体,所以现象与解释均不正确,C选项错误;D.若NaHSO3溶液显酸性,酚酞溶液就会褪色,故不一定是NaHSO3溶液碱性小于NaOH,D选项错误;选B。
10. 【答案】A
【解析】A.1mol硝基(-NO2)中含有的电子数为23NA,46g NO2的物质的量为1mol,含有的电子数为23NA,A正确;B.环己烷的结构简式为:,1mol环己烷中含有共价键数为18NA,B错误;C.向FeI2溶液中通入适量Cl2,先将碘离子氧化,然后将亚铁离子氧化,当有1mol Fe2+被氧化时,共转移的电子的数目大于NA,C错误;D.电解精炼铜时,由于粗铜中含有锌、镍等金属,阳极上放电的不只是铜,所以转移NA个电子,则阳极质量减小不是32g,D错误;故答案为A。
11. 【答案】C
【解析】A.硫酸水溶液为电解质溶液,可电离出自由移动的离子,增强导电性,A选项正确;B.根据上述分析可知,b为正极,充电时就接正极,B选项正确;C.d膜左右池都有硫酸水溶液,不需要质子交换膜,d膜只是为了防止高分子穿越,所以为半透膜,C选项错误;D.放电时,a极是负极,酚失去电子变成醌,充电时,a极是阴极,醌得到电子生成酚,故充放电发生的反应是,D选项正确;答案选C。
12. 【答案】A
【解析】W化合价为-2价,没有最高正化合价+6价,故W为O元素;[Z元素化合价为+5,-3,Z处于ⅤA族,原子半径与氧元素相差不大,则Z与氧元素处于同一周期,故Z为N元素;X化合价为+2价,应为ⅡA族元素,Y的化合价为+3价,处于ⅢA族,二者原子半径相差较小,可知两者位于同一周期相邻主族,由于X、Y的原子半径与W、Z原子半径相差很大,则X、Y应在第三周期,所以X为Mg元素,Y为Al元素,结合元素周期律与元素化合物性质解答。根据上述分析可知,X、Y、Z、W分别是Mg、Al、N、O元素,则A.Y的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,即可以与强酸反应,也可以与强碱反应,显两性,故A正确;B.放电条件下,氮气与氧气会生成NO,而不能直接生成NO2,故B错误;C.同一周期中,从左到右元素的金属性依次减弱,则金属性:Mg>Al,即X>Y,故C错误;D.电子层数相同时,元素原子的核电荷数越小,离子半径越大,则Mg2+的离子半径小于O2?的离子半径,故D错误;答案选A。
13. 【答案】A
【解析】醋酸的电离常数,取对数可得到;A.据以上分析,将C点坐标(6,1.7)代入,可得lgKa(CH3COOH)=1.7-6
=-4.3,Ka(CH3COOH)=5.0×10?5,A正确;B.根据A项分析可知,B错误;C.当往10mL 0.10mol·L?1 NaOH溶液中加入10mL 0.10mol·L?1醋酸溶液时,得到CH3COONa溶液,溶液呈碱性,故当pH=7时加入的醋酸溶液体积应大于10mL,C错误;D.B点,又lgKa(CH3COOH)=
1.7-6=-4.3,则由得,pH=8.3,c(H+)=10?8.3mol·L?1,结合电荷守恒式:c(CH3COO?)+c(OH?)=c(H+)+c(Na+)知,c(Na+)-c(CH3COO?)=c(OH?)-c(H+)=(10?5.7-10?8.3)mol·L?1,D错误;答案选A。
14.【答案】B
【解析】木块在重力作用下,有沿天花板下滑的趋势,一定受到静摩擦力,则天花板对木块一定有弹力,故木块受到重力、弹力、摩擦力和力F四个力作用,A错误,B正确;木块受力如图,根据平衡条件得,,静摩擦力与F无关,当逐渐增大F的过程,FN增大,最大静摩擦力增大,而木块受到的静摩擦力不变,木块将始终保持静止,CD错误。
15.【答案】D
【解析】由题目可知,遏制电压Uc=1.7 V,最大初动能Ekm=eUc=1.7 eV,A错误;根据光电效应方程可知,逸出功W0=E-Ekm=1.05 eV,B错误;断开开关S,光电效应依然发生,有光电流,光电管、电流表、滑动变速器构成闭合回路,电流表中电流不为零,C错误;电源电压为反向电压,当滑动触头向a端滑动时,反向电压增大,电压表示数增大,电流表中电流减小,D正确。
16.【答案】D
【解析】理想变压器输出电压一定,光照增强,光敏电阻R3阻值减小,副线圈的总电阻减小,根据欧姆定律知副线圈的电流增大,根据理想变压器电流与匝数的关系可知通过原线圈的电流也增大,A错误;理想变压器的输出功率P=UI,其中U不变,I变大,故变压器的输出功率变大,B错误;副线圈电流增大,R1两端电压增大,故R2两端电压减小,根据P=可得R2消耗的功率减小,C错误,D正确。
17.【答案】D
【解析】当开关闭合时,液体中有从A到C方向的电流,根据正离子的定向移动方向与电流方向相同,而负离子移动方向与电流方向相反,由左手定则可以知道,钠离子与氯离子均偏向M处,M处钠离子与氯离子浓度高于N处,同时M处和N处仍呈电中性,电势相等,ABC错误;由前面分析可知液体将受到向M的安培力作用,在液面内部将产生压强,因此P端的液面将比Q端的高,D正确。
18.【答案】C
【解析】匀减速运动的加速度大小分别为,,摩擦力大小分别为,;对于匀加速运动过程,两物体加速度大小分别为,,根据牛顿第二定律得,,所以F1和F2大小不相等,A、B所受摩擦力大小相等,A错误,C正确。两个物体匀加速直线运动的位移大小分别为x1=v0t0,x2=v0×2t0=v0t0,F1和F2对A、B做功分别为W1=F1x1=mv02,W2=F2x2=mv02,所以F1和F2对A、B做功之比为1∶1;根据“面积”等于位移,可知全过程中两物体的位移大小相等,两物体所受的摩擦力之比为1∶1,故全过程中摩擦力对A、B做功之比为1∶1,BD错误。
19.【答案】BD
【解析】由场强的叠加和对称性可知,O点和D点场强方向相同,但D点场强要小于O点的场强,A错误;由电场的分布特点可知,D点电势为0,P点电势小于0,故D点的电势一定高于P点,B正确;将一正检验电荷沿直线从O点运动到D点,电场力不做功,C错误;将一正检验电荷沿直线从O点运动到P点,电场力做正功,电势能减小,D正确。
20.【答案】BCD
【解析】由图可知,当弹簧压缩量x=0时,a=5m/s2,则有a=gsin θ=5 m/s2,解得θ=30°,故A错误;当弹簧压缩量x=20cm=0.2m时,a=0,则有mgsin θ-kx=0,解得k=12.5 N/m,故B正确;在当x=0.2m时,a=0,此时小球的速度最大,由可知,即小球最大的动能Ekm=mv2=0.25 J,故C正确;由运动的对称性可知,当弹簧的压缩量为x1=0.4m时,小球速度为零,此时弹簧的弹性势能最大,从最高点到小球速度为零的位置,由机械能守恒可得,最大的弹性势能等于重力势能的减小量,即最大弹性势能Epm=mgx1sin 30°=1 J,故D正确。
21.【答案】ACD
【解析】根据题意作出α粒子运动轨迹如图所示,由几何知识可知,粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r=l,因为粒子做圆周运动的半径r=,质子与α粒子的比荷为2∶1,所以其半径之比为1∶2,质子半径为l,故A正确,B错误;α粒子在磁场中做圆周运动的周期,转过的圆心角θ1=300°,则α粒子在磁场中的运动时间,质子从O点射入P点射出,半径为l,可知O点射入的速度方向必与OP边界垂直,θ2=180°,故,所以质子和α粒子发射的时间间隔为,故CD正确。
22.【答案】(1)平衡摩擦力 (2)0.68 (3)
【解析】(1)长木板右端垫一小物块,其作用是利用重力在斜面上的分力来平衡摩擦,使弹簧做的功全部转化为小车的动能。
(2)由图可知,第二段物体做匀速直线运动,则速度为。
(3)根据能量守恒有,又Ep=kx2,联立解得。
23.【答案】(1)100 910 2000 (2)50 (3)大于
【解析】(1)根据题意R1与表头G构成1mA的电流表,则,代入数据解得,因为使用a、b两个接线柱,电压表的量程为1V,所以 ,因为使用a、c两个接线柱,电压表的量程为3V,所以。
(2)电压表与之并联之前电阻小于2500 Ω,对于分压式电路,要求滑动变阻器的最大电阻远小于并联部分,同时还要便于调节,故滑动变阻器选择小电阻,即选择50 Ω的电阻。
(3)改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小,说明通过表头G的电流偏小,则实际其电阻的阻值偏大,故实际阻值大于900 Ω。
24.【解析】(1)bc边刚进入时,有:
线框匀速运动,有
联立可得
ah、ed边将离开磁场时,有:
线框匀速运动,有
联立可得
综上所述
即线框ah、ed边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是bc边刚进入磁场时的4倍。
(2)bc边进入磁场前,根据动能定理,有
穿过磁场过程中能量守恒,有
联立可得:Q=mg(H-13l)。
25.【解析】(1)以沿传送带向上为正,在弹丸射入的过程中动量守恒:
mv0=(m+M)v01
解得v01=4 m/s
因为传送带速度为2 m/s,所以物块减速上升,由牛顿第二定律得:
(m+M)gsin θ+μ(m+M)gcos θ=(m+M)a1
a1=10 m/s2
减至共速,所需时间t1==0.2 s
(2)共速时的位移x1=(v01+v)t1=0.6 m
继续减速时,摩擦力方向沿传送带向上,此时加速度方向沿传送带向下:
(m+M)gsinθ-μ(m+M)gcosθ=(m+M)a2
a2=2 m/s2
若继续减速至零,所需时间为t==1 s
所以物块未减至零时,第二颗弹丸已射入,此时物块的速度v1=v-a2(1-t1)=0.4 m/s
此时位移x2=(v1+v)(1-t1)
x2=0.96 m
传送带与物块间摩擦力大小f=μ(M+m)gcos θ=0.4 N
传送带与物块间的相对位移Δx1=(v01+v)t1-vt1=0.2 m
Δx2=v(1-t1)-(v1+v)(1-t1)=0.64 m
则物体与传送带摩擦产生的热量Q=f(Δx1+Δx2)=0.336 J。
(3)第二颗弹丸射入的过程中量守恒:mv0+(m+M)v1=(m+m+M)v02
得v02=4 m/s
由此可推至每次射入弹丸后,物块A都是先减速至传送带速度,然后继续减速到下一颗弹丸射入。可推知这次物块上升的位移s=x1+x2=1.56 m
第三颗子弹射入的过程中动量守恒:mv0+(2m+M)v2=(m+m+m+M)v03
得v03=3.7 m/s
减至共速,所需时间t3==0.17 s
所以物块未减至零时,第4颗子弹已射入,此时物块的速度v3=v-a2(1-t3)=0.34 m/s
此时上升的总位移s3=(v03+v)t3+(v3+v)(1-t3)=1.4556 m
此时已发生位移为s=x1+x2+s2+s3=4.5756 m
传送带总长5 m,还剩0.4244 m,可以推知第4颗子弹射入后,A物体到达传送带顶端,所以子弹需要射入4次。
26. 【答案】(1)a 使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离 圆底烧瓶A
(2)防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解 使过氧化氢和冰醋酸充分反应
(3)淀粉溶液 滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变 CH3COOOH+2H++2I-=I2+CH3COOH+H2O
【解析】①蛇形冷凝管的进水口在下面,即图中a,出水口在上面;答案为:a;②实验目的是双氧水的提浓,需要水分挥发、避免双氧水分解,故向蛇形冷凝管中通入60℃水,主要目的为使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离;答案为:使低浓度双氧水中的水变为水蒸气与过氧化氢分离;③圆底烧瓶B收集的是挥发又冷凝后的水,故高浓度的过氧化氢最终主要收集在圆底烧瓶A;答案为:圆底烧瓶A;(2)①用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制过氧乙酸,双氧水和冰醋酸反应放出大量的热,而过氧乙酸性质不稳定遇热易分解,过氧化氢易分解,温度升高会加速分解,故向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,主要防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解;答案为:防止过氧化氢和过氧乙酸因温度过高大量分解;②磁力搅拌能增大反应物的接触面积,便于过氧化氢和冰醋酸充分反应;答案为:使过氧化氢和冰醋酸充分反应;(3)①硫代硫酸钠滴定含碘溶液,所选指示剂自然为淀粉,碘的淀粉溶液呈特殊的蓝色,等碘消耗完溶液会褪色,滴定终点时的现象为:滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变;答案为:淀粉溶液;滴入最后一滴标准溶液,溶液蓝色刚好褪去,且半分钟不再改变;②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子反应,碘单质为氧化产物,乙酸为还原产物,故离子方程式为:CH3COOOH+2H++2I?=I2+CH3COOH+H2O;答案为:CH3COOOH+2H++2I?=I2+CH3COOH+H2O;③通过CH3COOOH+2H++2I?=I2+CH3COOH+H2O及滴定反应2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,找出过氧乙酸和硫代硫酸钠的关系式为:,
得x=5.000×V2×10?5mol,则原过氧乙酸的浓度;答案为。
27. 【答案】(1) b <
(2)T3>T2>T1 7.32×10?3
(3)a→b N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+ 条件温和、生成氨的同时释放电能
【解析】(1)①NH3分子中一个N原子与三个H原子形成3对共用电子对,N原子还有1对孤电子对,NH3电子式为:;②根据合成氨的反应机理与各步能量的关系图可知,反应b需要的能量最大,反应需要的能量越高,反应速率越慢,需要能量最高的反应决定总反应速率,所以决定反应速率的一步是b;③根据能量图,反应物的总能量高于产物的总能量,则反应为放热反应,ΔH<0;(2)①正反应为放热反应,相同压强下,温度越高,对应NH3的含量越小,所以图中温度T1、T2、T3大小关系是T3>T2>T1;②设M点N2反应的物质的量为x mol,反应三段式为:
M点平衡时NH3的质量分数为40%,即=40%,可得x=2,则平衡时c(N2)=3mol/L,c(H2)=9mol/L,c(NH3)=4mol/L,平衡常数为K==7.32×10?3;(3)①根据装置电极b上MV2+转化为MV+可知,b电极为正极、a电极为负极,原电池工作时,电子从负极a电极经过导线流向正极b电极,即a→b;②固氮酶区域中N2转化为NH3,MV+转化为MV2+,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,所以发生的反应为:N2+6H++6MV+=2NH3+6MV2+;③该电化学装置工作时,可将化学能转化为电能,同时利用生物酶在室温下合成氨,不需要高温条件、反应条件温和,所以与传统化工工艺相比,该工艺的优点为:条件温和、生成氨的同时释放电能。
28. 【答案】(1)温度过高,氯化物进入烟尘逃逸,导致产率降低(或温度过高,会发生其他副反应,导致产率降低)
(2)Na2SO4
(3)AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O
(4) 432 氨浸 氯化焙烧
(5)使少数杂质固体进入浮渣,提高了银的纯度 电解
【解析】(1)“氯化焙烧”过程中,若温度过高,氯化物会进入烟尘逃逸,或者会发生其他副反应,导致产率降低,故答案为:温度过高,氯化物进入烟尘逃逸,导致产率降低(或温度过高,会发生其他副反应,导致产率降低);(2)滤液中溶质有盐酸盐和大量钠盐,取少量滤液加入盐酸酸化,再滴入氯化钡溶液有白色沉淀生成,说明含有SO,则此钠盐的化学式是Na2SO4,故答案为:Na2SO4;(3)根据上述分析可知,氨浸时发生的化学反应为AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O,故答案为:AgCl+2NH3·H2O=Ag(NH3)2Cl+2H2O;(4)①N2H4是共价化合物,其电子式是,故答案为:;②沉银过程中发生反应4Ag(NH3)2Cl+N2H4==4Ag+N2+4NH4Cl+4NH3,则理论上1mol N2H4完全反应所得到4mol Ag,其质量为4mol×108g/mol=432g,故答案为:432;③所得母液为NH4Cl,向其中加入烧碱,可反应得到NaCl和NH3·H2O,可返回“氯化焙烧”和“氨浸”工序中循环使用,故答案为:氯化焙烧;氨浸;(5)助熔剂Na2CO3和Na2B4O7既可以降低了银的熔点,减少能耗,又可以使少数杂质固体进入浮渣,提高了银的纯度,可用银锭作阳极,纯银作阴极,硝酸银作电解质溶液构成电解池,进一步精练银锭,即采用电解的方法进一步直接精炼银锭,故答案为:使少数杂质固体进入浮渣,提高了银的纯度;电解。
29. 【答案】(1)光照强度 光反应
(2)光反应为暗反应提供[H]和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi 呼吸作用 生长发育
(3)①二氧化碳 灌浆前 合理灌溉 ②叶绿素含量高
(4)ABD
【解析】(1)据图可知:旗叶靠近麦穗最上端,能接受较多的光照,故与其他叶片相比,旗叶光合作用更有优势的环境因素是光照强度;类囊体上附着有与光合作用相关的酶和色素,为光反应阶段提供了场所。(2)光反应可为暗反应阶段提供[H]和ATP,同时暗反应可为光反应提供ADP、Pi,故在光合作用过程中,光反应与暗反应相互依存;制造或输出有机物的组织器官被称为“源”,故源”光合作用所制造的有机物一部分用于“源”自身的呼吸作用,一部分用于生长发育,其余部分运输至“库”。(3)①气孔导度表示气孔张开的程度,则气孔导度越大,植物吸收的二氧化碳越多,暗反应越有利;据表格数据可知:灌浆前期气孔导度最大,即此时对籽粒产量的影响最大;因“干旱导致气孔开放程度下降”,故为避免产量下降,应保证水分供应,即应合理灌溉。②据表格可知:灌浆后期和末期,叶绿素含量指数最高,对于光合速率影响较大,故应优先选择旗叶叶绿素含量高的品种进行进一步培育。(4)据题干信息可知:本实验为“研究小麦旗叶与籽粒的“源”“库”关系”,且据以上分析可知,源物质可转移至库,也可用于自身生长发育等,故可从阻断向库的运输及检测自身物质方面入手:AB、阻断旗叶有机物的输出,检测籽粒产量的变化、阻断籽粒有机物的输入,检测旗叶光合作用速率的变化均为阻断向“库”的运输后检测的效果,AB正确;CD、使用14CO2饲喂旗叶,检测籽粒中含14C的有机物的比例为检测自身的有机物变化,而检测有机物的变化一般不用18O进行,C错误、D正确;故选ABD。
30. 【答案】(1)表达
(2)低于 影响神经元P的激活
(3)胞吐 突触后膜 动作电位 受体
(4)正常小鼠正常处理组和实验小鼠饥饿处理组的P神经元的动作电位频率无明显差别
【解析】(1)敲除野生型小鼠的A基因后,其不能表达出A蛋白,无法执行相应的功能,从而制备出实验小鼠。(2)据图1可知,实验小鼠的体重低于野生型,由于实验小鼠敲除了神经元P中的A基因,而“能量缺乏时神经元P被激活,从而引起进食行为”,推测A蛋白能够影响神经元P的激活过程。(3)饥饿时,神经元P的突触前神经元能合成一种神经递质—谷氨酸,该物质以胞吐方式释放到突触间隙,然后作用于突触后膜,使神经元P产生动作电位。研究发现,饥饿处理后实验小鼠下丘脑中的谷氨酸含量与野生型小鼠无显著差异,但进食量减少,推测A蛋白很可能是谷氨酸的受体。(4)比较图2中,正常小鼠正常处理和实验小鼠饥饿处理的P神经元的动作电位频率无明显差别,说明“饥饿处理后实验小鼠下丘脑中的谷氨酸含量与野生型小鼠无显著差异”的推测成立。
31. 【答案】(1)非生物的物质和能量 能量的多级利
(2)蚕沙中含有有机物可以直接为鱼类食用,蚕沙中的无机盐还能促进藻类生长为鱼类提供食物
(3)不能 桑基鱼塘农业生态系统的生产者数量有限,还不能在物质和能量上自给自足
【解析】生态系统的组成包括非生物部分和生物部分。非生物部分有阳光、空气、水、温度、土壤(泥沙)等;生物部分包括生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(细菌和真菌);桑属于生产者,蚕和鱼属于消费者。(1)蚕沙、鱼粪与塘泥在生态系统成分中属于非生物的物质和能量,“桑基鱼塘”能实现能量的多级利用提高能量利用率。(2)蚕沙是蚕的粪便,可以直接被鱼类食用,同时蚕沙中的有机物被微生物分解后的矿质元素可以促进鱼塘内的藻类生长为鱼类提供食物。(3)桑基鱼塘农业生态系统的生产者数量有限,还不能在物质和能量上自给自足。
32. 【答案】(1)不正确,A/a基因位于X染色体上、D/d基因位于常染色体上,也可以出现正常节律雄性亲本和长节律雌性亲本杂交,后代雌雄个体分别表现为正常节律、长节律,遗传图谱为:
aaXDXD或ddXAXA AAXdY或DDXaY
3∶1 3∶5
【解析】(1)若D/d基因位于常染色体上,A/a位于X染色体上,亲本DDXAY×DDXaXa,后代雌性全部为正常节律,雄性全部为长节律,遗传图谱为:(2)雌性亲本均为长节律,F1全部表现为正常节律,且雌雄亲本均只有A或D,故亲本的基因型为aaXDXD×AAXdY或ddXAXA×DDXaY。(3)设A/a位于X染色体上,F1基因型为DdXAXa,DdXAY,后代D_∶dd=3∶1,雌性中XAXA∶XAXa=1∶1,雌性正常节律∶长节律=3∶1,雄性XAY∶XaY=1∶1,雄性中正常节律=3/4×1/2=3/8,长节律=1-3/8=5/8,雄性中正常节律∶长节律=3∶5。
33.(1)【答案】ACD
【解析】分子间作用力为引力时,r>r0 ,随着分子势能增大,分子间距离r增大,分子间作用力可能先增大后减小,A正确;相对湿度指的是同一温度时,空气中水蒸气的压强与水的饱和气压之比,B错误;一切自发过程总是沿分子热运动无序性增大的方向进行,体现热力学第二定律的微观意义,C正确;理想气体等压膨胀过程,体积增大,对外做功,由理想气体状态方程可知,气体温度升高,内能增大,根据热力学第一定律?U=W+Q可知,气体一定吸热,D正确;布朗运动是悬浮微粒运动,并非微粒分子运动,E错误。
(2)【解析】(i)小孔将容器内外空气连通,故容器内气体压强不变,气体温度升高到T1时,根据盖-吕萨克定律有:
设升温至T1后逸出的体积为ΔV的空气在温度为T0时的体积为V1,则可得:
同种气体在相同压强和相同温度下密度相等,即:
联立解得:。
(ii)水进入容器开始形成液封,当容器内气体温度恢复到T0时,容器内外水面的高度差为h,容器内部气体体积为,设此时气体压强为p1,容器内部气体质量不变。根据理想气体状态方程有:
当水不再进入容器内部时有:
联立解得:。
34.(1)【答案】AC
【解析】由图可知,x=0处质点在t=0.45?s时沿y轴正方向振动,则该波沿x轴正方向传播,故A正确; x=0.5?m处的质点比x=0处的质点振动滞后时间s,故B错误;简谐波的周期T=0.4?s,x=0处的质点经过0.6?s的路程m,故C正确;x=0处的质点的振动方程为y=0.1sin 5πt(m),将t=0.45?s代入得m,故D错误。
(2)【解析】如图所示,由光的折射定律可知
带入数据可得β=30。
在三角形OO1O2中,由正弦定理可知
可得γ=60
则sin γ=,可知光线在O2刚好发生全反射,且反射角EO2F=60。由几何关系可知,光线在器件中通过的路程为s=R+R=R
光线在介质中传播的速度v==c
光线在介质中传播的时间。
35.【答案】(1)4s24p4 H2S或硫化氢
(2)O=C=O
(3)π sp2
(4)4 或
【解析】(1)Se是34号元素,根据原子核外电子排布的构造原理,可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p4,基态硒原子的价电子排布式为4s24p4;硒所在主族元素是第VIA,简单氢化物化学式通式是H2X,这些氢化物都是由分子构成,分子之间通过分子间作用力结合,分子间作用力随相对分子质量的增大而增大,分子间作用力越大,克服分子间作用力使物质气化消耗的能量就越高,物质的熔沸点就越高,由于H2O分子之间存在氢键,增加了分子之间的吸引力,使其熔沸点在同族元素中最高,故第VIA的简单氢化物中沸点最低的是H2S;(2)①在方程式中的三种化合物分子中都存在极性共价键。其中CO2是由极性键构成的非极性分子,其空间构型为直线型,结构式是O=C=O;②VL标准状况下CO2的物质的量是n(CO2)=mol,由于在1个CO2分子中含有2个π键,所以mol CO2气体中含有的π键数目为mol×2×NA/mol=;(3)已知某化合物的结构简式为,不能使溴的四氯化碳溶液褪色,由此推知,该分子中存在大π键,根据结构简式可知,形成大π键的原子个数是5个,有6个电子参与成键,因此可表示为π,其中Se的杂化方式为sp2;(4)根据晶胞结构分析可知,由面心上Cu与2个S相连,晶胞中每个Cu原子与4个S相连,Cu+的配位数为4;②晶胞中Fe2+数目=8×+4×+1=4,Cu+的数目=6×+4×=4,S2?数目为8×1=8,所以晶胞内共含4个CuFeS2,a=b=524pm,c=1032pm,则晶体的密度=g/cm3或g/cm3。
36.【答案】(1)CH2=C(CH3)CH2CH3
(2)3,4—二甲基—3—己烯
(3)消去反应
(4)+2H2O
(5)碳碳双键,酯基
(6)3 、、
(7)CH3CH2Br(CH3)CH2BrCH3CH2COH(CH3)CH2OHCH3CH2COH(CH3)CHO
【解析】(1)根据F的结构简式,结合A的分子式分析A为CH2=C(CH3)CH2CH3,故答案为:CH2=C(CH3)CH2CH3;(2)由以上分析可知B为CH3CH2C(CH3)=C(CH3)CH2CH3,根据系统命名法命名为3,4—二甲基—3—己烯,故答案为:3,4—二甲基—3—己烯;(3)根据F的结构简式及G的分子式分析,F→G的过程为脱去一个水分子,形成双键的过程,该反应为消去反应,故答案为:消去反应;(4)D为CH3CH2COH(CH3)COH(CH3)CH2CH3,M为,反应的方程式为,故答案为:;(5)根据上述分析N为,其中所含官能团为:碳碳双键,酯基,故答案为:碳碳双键,酯基;(6)X为苯乙醇,对应的同分异构体①遇FeCl3溶液显紫色,则羟基连接在苯环,②苯环上的一氯取代物只有两种,若苯环上只有两个取代基,则另一取代基为乙基,只能为对位,若苯环上有三个取代基,则一个为羟基,两个是甲基,两个甲基的可以位置在羟基的邻位或间位,所以共3种,,故答案为:3;;(7)E为CH2BrCBr(CH3)CH2CH3,可先水解生成CH2OHCOH(CH3)CH2CH3,端点的羟基在铜催化条件下可以被氧化生成醛,2号碳上的羟基由于2号碳上没有氢原子,所以不能被氧化,醛基被弱氧化剂氧化,酸化后反应生成酸,反应的流程为:
CH3CH2Br(CH3)CH2BrCH3CH2COH(CH3)CH2OHCH3CH2COH(CH3)CHO。
37.【答案】(1)红树莓果汁产品 CE 具有透明圈
(2)对细胞进行破碎匀浆处理,过滤取上清液,加蛋白酶抑制剂,进行电泳或用果胶类似物进行亲和层析
(3)分子本身大小、形状以及带电性质
(4)中期 中期时所有酶都与底物充分接触,化学反应速率稳定
(5)2
(6)杀死酵母菌,停止酒精发酵,同时防止发酵液中有机物的破坏和酒精的流失
【解析】(1)寻找目的菌株时,要根据它对生存环境的要求,到相应的环境中区寻找。本题中需要筛选一株分解红树莓果实中果胶酶的微生物,最佳菌体采样点应为红树莓果汁产品。该培养基为固体培养基,所以要加入凝固剂:琼脂。因为要筛选分解过胶的微生物,所以要以果胶作为唯一的碳源。因此,培养基中还需加入果胶和琼脂,而不能加入蛋白胨和牛肉膏。培养基中的刚果红可以与果胶结合生成红色复合物,但是不与果胶分解后的产物结合,接种一段时间后,如果微生物能产生分解果胶的酶,就会出现透明圈,所以选择具有透明圈的菌落。(2)从微生物中提取和分离果胶酶的基本步骤:对细胞进行破碎匀浆处理,过滤取上清液,加蛋白酶抑制剂,进行电泳或用果胶类似物进行亲和层析。(3)采用凝胶电泳分离果胶酶中不同组分,在同一电场下,由于各种酶分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同,使带电分子产生不同的迁移速度,从而实现样品中各种分子的分离。(4)在反应体系中底物足量且处于最适温度和pH条件下,测定果胶酶活性需要在反应中期进行,主要原因是前期酶和底物接触不充分,化学反应速率慢;后期由于产物增多、积累,可能会影响酶促反应的进行;中期时所有酶都与底物充分接触,化学反应速率稳定。(5)工艺中“发酵”环节所用菌株为酵母菌,图中2号试管为酵母菌在半固体培养基中培养后状态,因为酵母菌为兼性厌氧菌,在有氧的条件下大量繁殖,在无氧的条件下进行酒精发酵,所以固体培养基与空气接触的部位分布了较多酵母菌,固体培养基底部和中部无氧的环境中也有酵母菌生活。(6)工艺中“后处理”环节一个重要工序是将酒样置于87℃保温30min,目的是杀死酵母菌,停止酒精发酵;同时87℃的条件下可以防止有发酵液中机物的破坏和酒精流失(合理即可)。
38.【答案】(1)氨基蝶呤(1分) 骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞 杂交瘤细胞
(2)让每个培养孔中只有一个杂交瘤细胞 可保证每个培养孔的杂交瘤细胞来自于同一个杂交瘤细胞的克隆
(3)能产生特定抗体 体外或小鼠腹腔
(4)利用该单克隆抗体作为药物给患者注射(或将相关抗病毒药物与单克隆抗体结合制成靶向药物给患者注射)
【解析】(1)根据上述资料分析,需要向经过促融处理后的各种细胞混合培养物中加入氨基蝶呤,可使骨髓瘤细胞、骨髓瘤细胞自身融合细胞不能分裂,从而筛选出唯一能增殖的杂交瘤细胞。(2)上述筛选到的细胞要置于多孔细胞培养板的每一个孔中进行随后的培养。转移前,通常要将培养细胞稀释到7~10个/mL,每孔中加入0.1mL,这样做的目的是让每个培养孔中只有一个杂交瘤细胞。必要时可重复上述过程,目的是可保证每个培养孔的杂交瘤细胞来自于同一个杂交瘤细胞的克隆。(3)将获得的上述细胞在多孔培养板上培养,用抗原检测,从中选择能产生特定抗体的杂交瘤细胞,在体外或小鼠腹腔中培养一段时间后,提取单克隆抗体。(4)利用生产的单克隆抗体治疗相关病毒(抗原)的感染性疾病的治疗思路:利用该单克隆抗体作为药物给患者注射,或将相关抗病毒药物与单克隆抗体结合制成靶向药物给患者注射。

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