2023年高考压轴卷——理综(全国甲卷) Word版含解析
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2023 全国甲卷压轴卷
理科综合
一、选择题:本题共13小题,每小题6分,共78分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下丘脑中部分细胞兼有神经细胞和腺体细胞的特点,称为神经分泌细胞。下列关于这类细胞的叙述,正确的是
A.合成激素所需的氨基酸都需从外界环境获取
B.分泌的信息分子遇双缩脲试剂后均呈现紫色
C.细胞膜上分布有多种识别信息分子的糖蛋白
D.控制蛋白质激素合成的遗传信息位于核仁中
2.线粒体内膜上分布的ATP合酶主要由蛋白质F0、F1两部分构成,通道蛋白F0将线粒体内外膜之间的H+顺浓度梯度运入线粒体基质,同时驱动F1催化ATP的合成。下列叙述正确的是
A.ATP合酶能为催化ATP的合成提供活化能
B.O2与H+进入线粒体基质均需借助通道蛋白
C.H+通过ATP合酶进行跨膜运输需要消耗ATP
D.ATP合成速率与线粒体内膜两侧H+浓度差有关
3.研究发现,乙烯可诱导菜豆豆荚脱落,在脱落区发现有多种蛋白质积累,生长素可抑制脱落,同时也抑制这些蛋白质的合成。下列叙述正确的是
A.乙烯和生长素都能够影响细胞中基因的表达
B.菜豆植株体内产生乙烯和生长素的部位相同
C.乙烯和生长素在调节脱落时表现为协同作用
D.抑制脱落的生长素浓度能够促进乙烯的合成
4.放射免疫法是一种定量检测技术。将定量抗体(Ab)、放射性同位素标记物(*Ag)和待测血液混匀,使血液中的待测物(Ag)和标记物(*Ag)充分竞争抗体,再检测抗原-抗体复合物的放射性强度,其原理如图所示。下列叙述正确的是
A.吞噬细胞受到Ag的刺激后会发生增殖和分化
B.人体血液中的浆细胞和记忆细胞都能合成Ab
C.该方法的基本原理是抗原与抗体的特异性结合
D.抗原-抗体复合物放射性越强Ag含量就越高
5.校正基因产生的校正tRNA能够转运氨基酸,这些校正tRNA可使某些突变基因合成的蛋白质不发生改变。下列叙述正确的是
A.校正tRNA是校正基因通过转录和翻译形成的
B.校正tRNA与mRNA间不能进行碱基互补配对
C.校正tRNA发挥其校正功能的主要场所是细胞核
D.校正tRNA的功能可能与其特殊的反密码子有关
6.腓骨肌萎缩症(CMT)亦称遗传性运动感觉神经病,多数是常染色体显性遗传,也可能是常染色体隐性或伴X染色体遗传。某患者的父亲、哥哥和妹妹均不患CMT,但其母亲患有CMT。下列分析错误的是
A.若该患者是女性,则致病基因的显、隐性无法确定
B.若该患者是男性,则该病为伴X染色体隐性遗传病
C.若父亲携带致病基因,则该致病基因位于常染色体上
D.若该病为伴X染色体显性遗传,则母亲一定为杂合子
7.化学与生活息息相关。下列叙述正确的是
A.硫酸铜溶液能产生丁达尔效应
B.醋酸能有效除去厨房的油污
C.出炉煤气和煤焦油都是煤干馏的主要产品
D.84消毒液和75%酒精混合可提高消毒效果
8.NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.100 mL 2 mol·L−1蔗糖溶液中所含分子数为0.2NA
B.30 g由乙酸和葡萄糖组成的混合物中含氧原子数为NA
C.0.1 mol NaHCO3晶体中含阴、阳离子总数为0.3NA
D.浓盐酸分别和KMnO4、KClO3反应制备0.1 mol氯气,转移的电子数均为0.2NA
9.布洛芬(Ibuprofen)是一种常见解热镇痛类、非甾体抗炎药,其结构简式如图所示。下列有关布洛芬的说法正确的是
A.分子式为C13H17O2
B.分子中所有碳原子在同一平面
C.能发生取代反应和加成反应
D.分子中有酯基和甲基两种官能团
10.能正确表示下列反应的离子方程式为
A.向NaHS溶液中滴加Cu(NO3)2溶液:S2− + Cu2+ = CuS↓
B.Fe(NO3)3溶液与少量HI溶液混合:2Fe3+ + 2I− = 2Fe2+ + I2
C.向酸性KMnO4溶液中滴加双氧水:
2MnO4− + H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 3O2↑ + 4H2O
D.Mg(HCO3)2溶液与过量NaOH溶液混合:
Mg2+ + 2HCO3− + 4OH− = Mg(OH)2↓ + 2H2O + 2CO32−
11.X、Y、Z、W是原子序数依次递增的短周期主族元素,其最外层电子数之和为21。其中X、W同族,Y、Z相邻,W与X、Y、Z位于不同周期。下列说法正确的是
A.原子半径:W > X > Y > Z
B.简单氢化物的沸点:Y < Z
C.最高价含氧酸的酸性:Z > W
D.X、Y、W在自然界中均存在游离态
12.根据实验目的,下列实验方法或操作正确的是
选项
实验目的
实验方法或操作
A
比较Fe(OH)3和Mg(OH)2 Ksp的相对大小
向装有1 mL 0.1 mol·L−1 MgCl2溶液的试管中,先滴加1~2滴2 mol·L−1 NaOH溶液,再滴加2滴0.1 mol·L−1 FeCl3溶液
B
探究淀粉的水解程度
将淀粉溶液在酸性条件下加热一段时间后,向水解液中滴加银氨溶液,加热
C
判断久置的亚硫酸钠是否变质
取一定质量的亚硫酸钠固体于试管中,加蒸馏水完全溶解后,滴加BaCl2溶液
D
探究浓度对化学反应速率的影响
取5 mL 0.01 mol·L−1和5 mL 0.02 mol·L−1的酸性高锰酸钾溶液于两支试管中,分别加入2 mL 0.01 mol·L−1的草酸溶液
13.一种利用电化学原理将海水养殖过程中产生的氨氮污染物(以NH4+计)转化为无污染物质的方法如图所示。下列叙述错误的是
A.电源a极为负极
B.Ti电极及附近区域可以产生H2和NH3
C.Ti/TiO2-RuO2-IrO2电极附近发生的反应有:
3HClO + 2NH4+ = N2↑+ 3H2O + 5H+ + 3Cl−
D.电解过程中,当处理氨氮污染物1 mol时,外电路转移3 mol电子
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.如图为氢原子的能级示意图。处于能级的一群氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光子再照射到逸出功为3.7 eV的某金属板上。则
A.共有3种不同频率的光子能使金属板发生光电效应
B.共有6种不同频率的光子能使金属板发生光电效应
C.从金属板逸出的光电子的最大初动能为12.75 eV
D.向低能级跃迁的氢原子越多,从金属板逸出的光电子的最大初动能越大
15.火星是太阳系中与地球最相似的行星,“天问一号”探测器成功着陆火星,极大地提高了国人对火星的关注度。若火星可视为均匀球体,已知火星两极的重力加速度大小为g,火星半径为R,火星自转周期为T,万有引力常量为G,则可估算出
A.火星的质量为
B.火星的密度为
C.火星的第一宇宙速度为
D.火星同步卫星到火星表面的高度为
16.如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为,灯泡和正常发光时的电阻相等,的额定电压为10 V。当a、b端接入的交流电时,理想电流表A的示数为1 A,两灯泡恰好都正常发光。下列说法正确的是
A.通过灯泡和的电流方向每秒改变次
B.灯泡和的额定功率相等
C.
D.N值越大,越容易观察到灯泡和的闪烁现象
17.高压清洗广泛应用于汽车清洁、地面清洁等。某高压水枪出水口直径为d,水从枪口高速喷出后,近距离垂直喷射到某物体表面且速度在短时间内由变为零,忽略水从枪口喷出后的发散效应,水的密度为。则水在物体表面产生的平均冲击力大小为
A. B.
C. D.
18.如图,质量为m的长木板静止在粗糙的水平地面上,质量为且可视为质点的物块以水平向右的初速度从左端冲上木板,最终两者均静止且物块仍在木板上。物块与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g。下列判断正确的是
A.若,则木板长度至少为
B.若,则木板长度至少为
C.若,则在整个运动过程中,地面对木板的摩擦力的冲量大小为
D.若,则在整个运动过程中,地面与木板间因摩擦产生的热量为
19.国之重器歼-20完成某次任务后,关闭发动机降落至跑道并打开减速伞,直至速度减为零。若该机落地时(设为时刻)具有水平速度,此后始终沿直线运动,经时间停止,其图像如图所示。则
A.时刻,该机的加速度大小一定等于
B.0~时间内,该机发生的位移小于
C.0~时间内,该机受到的阻力逐渐增大
D.0~时间内,该机克服阻力做功的功率逐渐减小
20.如图,电荷量分别为和()的点电荷固定在正四面体的两个顶点a、b上,c、d是四面体的另外两个顶点,E、F、G、H分别是ab、bc、ca、cd的中点,选无穷远处为零电势点。则
A.E点的电场强度为零
B.E、H两点的电势均为零
C.c、d两点的电场强度大小相等、方向相同
D.将一检验正电荷从G点移到F点,电荷的电势能增大
21.如图,电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨AB、CD,直宽轨EF、GH和连接直轨BE、GD构成,整个导轨处于同一水平面内,AB∥CD∥EF∥GH,BE和GD共线且与AB垂直,窄轨间距为,宽轨间距为L。空间有方向竖直向上的匀强磁场,宽轨所在区域的磁感应强度大小为B,窄轨所在区域的磁感应强度大小为。棒长均为L、质量均为m、电阻均为R的金属直棒a、b始终与导轨垂直且接触良好。初始时刻,b棒静止在宽轨上,a棒从窄轨上某位置以平行于AB的初速度向右运动。a棒距窄轨右端足够远,宽轨EF、GH足够长。则
A.a棒刚开始运动时,b棒的加速度大小为
B.经过足够长的时间后,a棒的速度大小为
C.整个过程中,通过回路的电荷量为
D.整个过程中,b棒产生的焦耳热为
三、非选择题:共174分。第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分。
22.(6分)
某同学按图(a)所示电路图,把满偏电流为10 mA、内阻为20 Ω的表头G改装为双量程电压表,并进行校准。
图(a) 图(b)
(1)该改装表有5 V挡和15 V挡两个挡位,则定值电阻_______Ω,_______Ω。
(2)用量程为15 V的标准电压表对改装表15 V挡进行校准,若表头G的指针位置如图(b)所示,则此时改装表的电压示数为_______V。
23.(9分)
某同学“探究合外力做功与动能变化的关系”的实验装置如图(a)所示,光电门A、B相距L固定于木板上,小车(含宽度为d的遮光条)质量为M,每个钩码质量均为m,当地重力加速度大小为g。
实验关键步骤如下:
① 按图(a)安装好仪器,调节滑轮高度,使连接小车的轻绳平行于木板,绕过滑轮,挂上钩码;
② 记录钩码个数n,调节斜面倾角,使小车经过光电门A、B的时间相等,实现小车沿斜面匀速运动;
③ 去掉钩码与轻绳,将小车从光电门A的右侧任意位置静止释放,记下此次小车分别经过两个光电门的时间和;
④ 增加钩码个数,并重复②③步骤;
⑤ 记录数据,整理仪器。
图(a) 图(b) 图(c)
(1)用螺旋测微器测量遮光条宽度d时,其示数如图(b)所示,则_______mm;小车经过光电门B时,小车速度大小的表达式为_______(用题中相关字母表示)。
(2)若某次实验使用了n个钩码,则去掉钩码与轻绳后,小车下滑中所受的合外力大小为_______(用题中相关字母表示)。
(3)该实验_______(填“需要”或“不需要”);斜面摩擦力对实验系统误差_______(填“有”或“无”)影响。
(4)多次实验获得多组数据后,为了直观简洁地分析问题,该同学以钩码个数n为横坐标,作出的图线如图(c)所示,分析可知图线的斜率_______(用M、m、L、d、g表示)。
24.(12分)
游乐场的过山车项目,虽惊险刺激,但安全事故时有发生,若游客未系好安全带,后果将不堪设想。如图所示为某同学进行的模拟探究:过山车轨道均在竖直平面内,一质量为的游客乘坐过山车从左边第一个峰点P静止出发,无动力沿轨道运动,先后经过半径为的圆轨道最低点A和半径为的圆轨道最高点B。已知P、A的高度差为,A、B的高度差为,两圆轨道之间是与圆轨道分别相切的倾斜直轨道,游客可视为质点,不计摩擦阻力和空气阻力,重力加速度大小取。
(1)求游客在A点对座椅的压力大小;
(2)若游客未系安全带,则他可能在半径为的圆轨道上某处抛出。试通过计算判断游客能否沿轨道到达B点。
25.(20分)
如图,xOy是竖直平面内的直角坐标系,坐标原点O处有一绝缘弹性挡板(图中未画出,不计挡板大小),a、b是质量均为m的金属小球,电荷量为q()的a球在第一象限的P点以速度沿y轴负方向射出后,恰好以沿x轴负方向的速度与静止在挡板上的不带电b球发生时间极短的弹性正碰,碰后两球的电荷量均为。已知在区域有与x轴负方向成角斜向上的匀强电场;在区域有沿y轴正方向的匀强电场和垂直于坐标平面向外的匀强磁场,其中场强大小分别为、。两球均视为质点,忽略碰后a球所受的电场力,重力加速度大小为g,。
(1)求P点的位置坐标;
(2)若要b球从区域返回时与a球相撞,求磁感应强度的大小B。
26.(14分)
硫酸型酸雨是空气中的SO2通过二次转化反应生成H2SO4而形成。某学习小组在实验室中制取SO2并模拟空气中硫酸型酸雨的形成条件,实验设计和装置图(夹持仪器省略)如下:
实验步骤:
Ⅰ.安装好装置,进行操作Y,装入试剂,开始记录数据;
Ⅱ.打开甲装置仪器A的活塞,加入4 mL浓硫酸,打开乙装置中的磁力搅拌器,搅拌蒸馏水;
Ⅲ.300 s后,打开丙装置的仪器A活塞,加入10 mL 30% H2O2溶液,继续搅拌乙装置中的蒸馏水;
Ⅳ.500 s后,使用注射器向乙装置中注入5 mL 30% H2O2;
Ⅴ.整理通过pH传感器记录的数据,得到实验数据图像如下:
回答下列问题:
(1)甲装置中反应的化学方程式为_______;操作Y是_______。
(2)甲装置中,仪器A的作用是_______,若实验室中若没有仪器A,可用双孔橡胶塞、导管以及______(填仪器名称)来组装代替。
(3)装置中有三个气球,它们的作用是_______。
(4)300~500 s间,溶液pH变化不大的原因是_______。500 s后,乙装置中主要反应的离子方程式为_______。
(5)通过实验分析,空气中硫酸型酸雨形成的二次转化过程主要经历的是SO2→_______(填化学式)→H2SO4。
27.(14分)
- Fe2O3粉体具有广泛的用途。工业上用黄钠铁矾渣[主要成分为Na2Fe6(SO4)4(OH)12,还含有Ni、Ba、Ca、Pb、Mg、Co等硫酸盐及SiO2]制备高纯度的- Fe2O3粉体的工艺流程如下图所示:
已知:常温下,有关离子沉淀的pH和物质的溶度积常数分别如表1和如表2所示:
表1 有关离子沉淀的pH
离子
Fe3+
Fe2+
Ni2+
Co2+
开始沉淀pH
2.2
5.8
6.9
7.2
完全沉淀pH
(c = 1.0 × 10−5 mol·L−1)
3.2
8.3
8.9
9.2
表2 物质的溶度积常数
物质
CoS
NiS
FeS
Ksp
3.0 × 10−26
1.42 × 10−24
3.7 × 10−19
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,无烟煤除了用作燃料以外,还用作_______。
(2)“酸浸”后,浸渣的主要成分有_______,能提高浸出率的措施有_______(任写两点即可)。
(3)“沉钙、镁”中,溶液的pH不宜太小或太大,应保持在5左右的原因是_______。
(4)“沉镍、钴”中,最先沉淀的离子是_______(填离子符号),若要将溶液中的镍和钴完全沉淀,溶液中的c(S2−)不低于_______ mol·L−1。
(5)“沉铁”中,发生反应的离子方程式为_______。
28.(15分)
“煤基甲醇制取低碳烯烃技术(简称为DMTO-Ⅲ)”是以煤或天然气合成的甲醇为原料,通过非石油资源生产低碳烯烃的核心技术,它包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。煤的气化和液化阶段发生的主要反应为①、②,烯烃化发生的主要反应为③、④。
① C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH1 = +131.3 kJ·mol−1
② CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 = -91.3 kJ·mol−1
③ 2CH3OH(g)C2H4(g) + 2H2O(g) ΔH3 = -11.72 kJ·mol−1
④ 3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g) ΔH4 = -30.98 kJ·mol−1
回答下列问题:
(1)提高反应①中C的转化率的反应条件是_______(填标号)。
A.低温、低压 B.高温、高压
C.高温、低压 D.低温、高压
(2)已知反应②中相关化学键的键能数据如下表,表中a的值为_______。
化学键
H—H
C—O
CO
H—O
C—H
E/(kJ·mol−1)
436
a
1075
463
413
(3)在一定温度、恒定压强的密闭容器中,若只发生3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g)反应,进料比n(CH3OH):n(Ar)分别为8:1、4:1、1:1的CH3OH、Ar混合气,在烯烃化过程中C3H6的平衡产率分别是d、e、f,它们由大到小的顺序是_______,呈现这种变化的原因是_______。
(4)在一定的温度范围和压强条件下,用Ca/HZSM-5作催化剂时,甲醇转化为烯烃反应中温度、甲醇转化率和产物选择性()的关系如图所示:
① 甲醇生成丙烯反应的反应平衡常数K(a)_______K(b)(填“>”或“<”);甲醇转化率随温度升高而变化的主要原因是_______;
② 为了提高生成乙烯的反应速率和选择性,还可以选择适合的_______;
③ 490℃时,在体积为1 L的刚性容器中通入c mol甲醇,反应达到平衡(假设其余副反应对平衡没有影响),该温度下甲醇转化为丙烯反应的平衡常数K =_______mol·L−1(列出计算表达式即可)。
29.(9分)
某研究小组对银杏幼苗采用不同程度遮光处理三个月后,对幼苗的一些生理指标进行了测定,结果如图。回答下列问题。
(1)银杏幼苗叶肉细胞中,叶绿素位于叶绿体中的_______上。光合作用的暗反应阶段,首先需要进行CO2的固定,CO2的固定是指_______的过程。
(2)与遮光50.0%相比,遮光70.0%的银杏幼苗CO2吸收速率更慢,原因是_______。
(3)由于夏季温度过高,银杏叶肉细胞的光合作用速率会降低,适度遮光有利于幼苗的生长,一方面的原因是降低了叶面温度,缓解蒸腾过快对气孔开闭的影响,使_______;据图分析,另一方面的原因是_______。
30.(9分)
胃饥饿素(ghrelin)是胃内分泌细胞产生的一种多肽类激素,它能够促进受体GHSR-1α基因表达,并与该受体结合形成Ghrelin-GHSR信号通路,进而调节摄食行为和糖脂代谢。回答下列问题。
(1)胃饥饿素在胃部产生,但不会被胃液中的胃蛋白酶分解,原因是_______。
(2)控制摄食行为的高级中枢是_______,机体调节摄食行为的方式是_______。
(3)若以小鼠、普通饲料、高脂饲料等作为实验材料,设计实验探究“有氧运动是否通过影响Ghrelin-GHSR信号通路从而改善由高脂饮食诱发的肥胖症状”,请简要写出实验思路:_______。
31.(9分)
鲸落与热液、冷泉一同被称为深海生命的“绿洲”。鲸落是指大型鲸类死亡后,尸体从海面沉入海底,形成的一个长期以鲸尸为营养源的生态系统。鲸落演替过程一般为“移动清道夫阶段→机会主义者阶段→化能自养阶段→礁岩阶段”。回答下列问题。
(1)在鲸落形成的“移动清道夫阶段”,鲸尸到达海底后,盲鳗能从800 m外的地方“闻到”鲸尸的味道而游来摄食,这利用了生态系统中的_______信息,体现了信息传递在生态系统中具有的作用是_______。在鲸落形成的“机会主义者阶段”,吃骨虫附着在鲸的骨骼上,其种群密度在短时间内呈“J”型增长,原因是_______。
(2)在鲸落形成的“化能自养阶段”,大量厌氧细菌进入鲸骨和其他组织,分解其中的脂类,以溶解在海水中的硫酸盐作为氧化剂,产生硫化氢,一些化能合成细菌利用硫化氢进行化能合成作用,从而形成以该类细菌为食物链起点的长期稳定生态系统。与一般的湖泊生态系统相比,鲸落生态系统具有的特点是_______(答出两点)。
32.(12分)
某二倍体雌雄异株植物(性别决定为XY型),花色由常染色体上的A、a基因控制,叶片形状由X染色体上的B、b基因控制,同时含a基因和B基因的纯合子会致死。一株红花宽叶雌株和一株白花窄叶雄株杂交,F1全为红花宽叶,再让F1雌雄植株相互交配获得F2,F2植株的表现型及比例如下表。回答下列问题。
表现型
红花宽叶
白花宽叶
红花窄叶
白花窄叶
雌株比例
6/7
1/7
0
0
雄株比例
3/7
0
3/7
1/7
(1)F1红花宽叶雄株的基因型为_______;F1红花宽叶雌株产生的雌配子,其基因型及比例为_______。
(2)F2雌株中白花宽叶植株的基因型为_______。若让F2中的白花宽叶雌株和纯合红花宽叶雄株相互交配,F3中红花宽叶雄株所占的比例为_______。
(3)某研究人员发现让F2中红花宽叶雌株与白花窄叶雄株杂交,仅根据F3中雌株和雄株的表现型种类数就可以判断红花宽叶雌株的基因型。若F3中雌株和雄株的表现型均只有1种,则红花宽叶雌株的基因型为_______;若F3中雌株的表现型有2种、雄株的表现型只有1种,则红花宽叶雌株的基因型为_______;若F3中雌株和雄株的表现型均有2种,则红花宽叶雌株的基因型为_______;若F3中雌株的表现型有4种、雄株的表现型只有3种,则红花宽叶雌株的基因型为_______。
(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道题计分。
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;每选错一个扣3分,最低得分为0分)
A.太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果
B.液体中的悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显
C.一定质量的理想气体克服外界压力膨胀,且过程中不吸热也不放热,则内能一定减小
D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大
E.两个分子间的距离由很远()减小到很难再靠近的过程中,分子势能不断增大
(2)(10分)如图,在竖直放置的圆柱形容器内,用横截面积为S、质量为m的活塞密封一部分气体,活塞能无摩擦地滑动。将整个装置放在大气压恒为的空气中,开始时气体的温度为,活塞与容器底部的距离为;当外界空气的温度缓慢升高至某值时,活塞上升高度d再次达到平衡,此过程气体从外界吸收的热量为Q。重力加速度大小为g。求:
(ⅰ)活塞再次平衡时,外界空气的温度;
(ⅱ)升温过程中,密闭气体增加的内能。
34.[物理——选修3-4](15分)
(1)(5分)一列简谐横波以2 m/s的速度沿x轴正方向传播,时刻的波形图如图所示。则:波的周期为_______s;处的质点在时刻的位移为_______cm;处的质点从时刻开始,至少经_______s回到波峰。
(2)(10分)如图(a),一透明圆锥体水平放置,底面圆心在O点,半径为R,纵截面ABC为等腰三角形,顶角,介质的折射率为,O点与圆锥体上方水平放置的圆形光屏MN的距离为,一束环形单色光竖直向上照射在AB面上;光照在圆锥底面环形区域的俯视图如图(b),其中内圆P的半径为,外圆Q的半径为。真空中的光速为c,不考虑光线在介质中的多次反射。求:
(ⅰ)内圆P边界处的光线到达AC面经过的时间t;
(ⅱ)光屏MN上被照亮的面积S。
图(a) 图(b)
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
锂离子电池具有能量高、电压高、工作温度范围宽、贮存寿命长等优点。电池正极有磷酸铁锂(LiFePO4)、钛酸锂(Li2TiO3)、镍钴锰酸锂[Li(NiCoMn)O2]等。回答下列问题:
(1)基态Li原子的电子排布式为_______,基态Ti原子电子云轮廓图呈球形的能级上填充_______个电子。
(2)O和P电负性较大的是_______(填元素符号),Fe、Co和Ni的第三电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(3)磷酸(H3PO4)的分子结构如下图甲,其中P原子的杂化轨道类型是_______。浓磷酸呈粘稠状,且能与水任意比例混溶,从结构上分析磷酸具有这种的特性原因是_______。
(4)Co的一种配离子如上图乙,该中心离子位于6个—NH2组成的_______(填立体构型名称)中心位置,配离子中存在_______个键。
(5)钛锰复合氧化物的尖晶石晶胞由A区和B区组成,其结构如下图所示,该晶体中锰原子的配位数是_______,该晶体的化学式为_______。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
盐酸替罗非班是一种GPIIb/IIIa受体拮抗剂,能够高效抑制血小板聚集,广泛应用于冠心病治疗,且效果显著,其合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A中含氧官能团的名称是_______,B分子中的手性碳原子数目有_______个。
(2)由合成线路信息判断:若反应②的化学方程式可表示为:B + X = C + H2O,化合物X的结构简式为________,B与盐酸发生反应的化学方程式是_______。
(3)在合成线路中,反应①的目的是_______,反应⑤的反应类型为_______。
(4)芳香化合物Y是D的同分异构体,同时满足如下条件的Y有_______种。
a.能与FeCl3溶液发生显色反应
b.苯环上有三个取代基,其中一个是氨基
(5)若由和为原料合成E的类似物E′(),参照上述合成路线,写出合成线路_______。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
发酵香肠是具有典型发酵风味的肉制品,人们将肉绞碎后与食盐、糖等辅料充分混合均匀,灌入肠衣利用微生物的发酵作用制作而成。某研究小组欲利用MRS培养基从发酵香肠中分离纯化乳酸菌。回答下列问题。
(1)MRS固体培养基的配制,需要向MRS液体培养基中加入适量的_______和碳酸钙。碳酸钙能与发酵过程中产生的酸发生反应,据此分析,培养基中加入碳酸钙的作用是_______。
(2)初筛乳酸菌时,将剪碎的发酵香肠加入_______进行梯度稀释,需要进行梯度稀释的原因是_______。取一定体积的样品稀释液接种到MRS固体培养基上进行分离纯化,接种可以采用的方法有_______(答出两种)。
(3)若要利用固体培养基来筛选目的菌落,可通过观察培养基上菌落的_______(答出四点)等特征初步判断。
(4)发酵香肠中的脂肪过度氧化,会导致香肠产生“哈喇”味而影响香肠质量。将发酵香肠放入冰箱可以延缓产生“哈喇”味的时间,原因是_______。
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
病毒既能引起人类疾病,也能在基因工程和细胞工程中发挥重要作用。腺病毒是一类DNA病毒,通过修改后的腺病毒正应用于多种疾病的预防和治疗。回答下列问题。
(1)为研究某种蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用,需把该蛋白的基因A借助_______构建到腺病毒基因组中。研究人员将用_______处理后的基因A通过DNA连接酶连入质粒,然后导入到用________处理制备的感受态细菌中。从筛选后的菌落菌体中提取质粒,通过_______的方法可鉴定重组质粒是否插入了基因A。
(2)去除E1基因构建缺陷型腺病毒载体可用来携带病毒的抗原信息,经过改造后的病毒能进入宿主细胞,但不能在宿主细胞内增殖,推测其原因是_______。
(3)接种腺病毒载体疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在预存免疫而降低疫苗的免疫效果,其原因是_______。
2023 全国甲卷压轴卷
理科综合
生物参考答案及评分标准
一、选择题:本题共6小题,每小题6分,共36分。
1.C 2.D 3.A 4.C 5.D 6.B
三、非选择题:共54分。
(一)必考题:共39分。
29.(9分)
(1)类囊体薄膜(1分) CO2与C5结合(形成C3)(2分)
(2)光照减弱使光反应产生[H]和ATP的速率减慢,导致暗反应减慢,进而使CO2吸收速率降低(2分)
(3)光合作用能得到更多的CO2供应(2分,答到“更多CO2”可给分)
适度的遮光会增加叶绿素的含量,有利于吸收更多光能(2分,答到“叶绿素含量增加”可给分)
30.(9分)
(1)胃饥饿素分泌后进入血液运输,不会与胃液中的胃蛋白酶接触(2分)
(2)大脑皮层(1分) 神经调节和体液调节(2分)
(3)将小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,甲组饲喂普通饲料不进行有氧运动,乙组饲喂高脂饲料不进行有氧运动,丙组饲喂高脂饲料并进行有氧运动,一段时间后测定三组小鼠的体重、胃饥饿素含量和GHSR-1α表达量(4分)(可适当放松评阅标准)
31.(9分)
(1)化学(1分) 调节生物的种间关系(1分),以维持生态系统稳定(1分)
食物和空间条件充裕、没有敌害等(2分)
(2)生产者单一,消费者和分解者的种类、数量多(2分);能量流动不是从生产者固定太阳能开始的(或“能量来源于鲸体内有机物中的化学能”)(2分)(其他答案合理也可给分)
32.(12分)
(1)AaXBY(2分) AXB:AXb:aXB:aXb = 1:1:1:1(2分)
(2)aaXBXb(2分) 1/4(2分)
(3)AAXBXB(1分) AaXBXB(1分) AAXBXb(1分) AaXBXb(1分)
(二)选考题:共15分。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
(1)琼脂(1分) 维持培养基pH的相对稳定(答“透明圈”不给分)(2分)
(2)无菌水(2分) 样品中细菌的浓度高,很难直接分离得到单菌落(2分,答到“细菌浓度高”可给分) 平板划线法和稀释涂布平板法(2分)
(3)形状、大小、隆起程度和颜色(4分,每点1分)
(4)低温可以降低酶活性和微生物的活跃程度,进而减少脂肪的氧化(2分)
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
(1)重组质粒(2分) 限制酶(2分)
CaCl2(或“Ca2+”)(2分) DNA分子杂交(2分)
(2)腺病毒基因组中的E1基因可能是自身复制和自身其他很多基因转录所必需的(3分)
(3)感染过腺病毒的人体内具有相应抗体(和记忆细胞),接种腺病毒载体疫苗时,腺病毒载体会被体内相应抗体部分清除而降低免疫效果(4分)
解析:
1.C
解析:合成激素所需的氨基酸若是必需氨基酸,就必须从外界环境获取,若是非必需氨基酸,则可以在细胞内合成,A错误;分泌的信息分子若是蛋白质或多肽类化合物,则遇双缩脲试剂后会呈现紫色,若不是蛋白质或多肽类化合物,则不会与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;神经分泌细胞的细胞膜上分布有多种识别激素或神经递质的受体,这些受体的化学本质是糖蛋白,C正确;控制蛋白质激素合成的遗传信息位于细胞核中的染色体上,不位于核仁中,D错误。
2.D
解析:ATP合酶能降低ATP合成反应的活化能,不能给这个反应提供活化能,A错误;O2进入线粒体基质的方式是自由扩散,不需要通道蛋白协助,B错误;H+通过ATP合酶进行跨膜运输的同时会催化ATP的合成,不会消耗ATP,C错误;线粒体内膜两侧H+浓度差越大,其运输速率就越快,ATP合成速率也就越快,D正确。
3.A
解析:乙烯和生长素等会影响脱落区蛋白质的合成,而蛋白质的合成是细胞中相关基因表达的结果,A正确;菜豆植株的各个部位都能产生乙烯,而生长素主要是植物幼嫩部位产生的,B错误;乙烯是促进脱落的,而适宜浓度的生长素是可以抑制脱落的,二者没有表现为协同作用,C错误;抑制脱落的生长素浓度不是促进乙烯合成的生长素浓度,若能促进乙烯合成,就会促进脱落,D错误。
4.C
解析:吞噬细胞是高度分化的细胞,不会再发生增殖和分化,A错误;人体血液中的浆细胞能合成Ab,记忆细胞不能合成Ab,B错误;放射免疫法的基本原理是抗原与抗体的特异性结合,C正确;抗原-抗体复合物放射性越强,说明Ag与Ab结合的越少,Ag的含量越低,D错误。
5.D
解析:校正tRNA是校正基因通过转录形成的,没有翻译过程,A错误;校正tRNA能转运氨基酸,并能参与蛋白质的合成,因此校正tRNA与mRNA是能够进行碱基互补配对的,B错误;校正tRNA在翻译过程中发挥作用,因此其发挥校正功能的主要场所是细胞质中的核糖体,C错误;校正tRNA能使某些突变基因合成的蛋白质不发生改变,可能是其反密码子比较特殊,能够在错误的密码子处安放一个正确的氨基酸,D正确。
6.B
解析:根据题意分析,该患者无论是男性还是女性,都无法确定其致病基因的显隐性,A正确;母亲患病,生有一个儿子不患病,因此该病不可能是伴X染色体隐性遗传病,B错误;若父亲携带致病基因,则该致病基因不能位于X染色体上,只能位于常染色体上,C正确;若该病为伴X染色体显性遗传,则母亲一定为杂合子,若为纯合子,则其所有子女都要患病,D正确。
29.
解析:
(1)叶绿素位于叶绿体中的类囊体薄膜上。光合作用的暗反应阶段,首先需要进行CO2的固定,CO2的固定是指CO2与C5结合(形成C3)的过程。
(2)与遮光50.0%相比,遮光70.0%时光照更弱,光反应产生[H]和ATP的速率更慢,导致暗反应减慢,进而使CO2吸收速率降低。
(3)由于夏季温度过高,银杏叶肉细胞的光合作用速率会降低,适度遮光有利于幼苗的生长。一方面的原因是降低了叶面温度,缓解蒸腾过快对气孔开闭的影响,使光合作用能得到更多的CO2供应;另一方面的原因是适度遮光会增加叶绿素的含量,有利于吸收更多光能。
30.
解析:
(1)胃饥饿素是内分泌腺产生的激素,激素分泌后直接进入血液进行运输,而胃液分泌后由导管分泌到胃腔中,胃饥饿素不会与胃液中的胃蛋白酶接触,就不会被胃蛋白酶分解。
(2)控制摄食行为的高级中枢是大脑皮层,机体调节摄食行为的方式是神经调节和体液调节。
(3)若以小鼠、普通饲料、高脂饲料等作为实验材料,设计实验探究“有氧运动是否通过影响Ghrelin-GHSR信号通路从而改善由高脂饮食诱发的肥胖症状”,实验思路是将小鼠随机均分为甲、乙、丙三组,甲组饲喂普通饲料不进行有氧运动,乙组饲喂高脂饲料不进行有氧运动,丙组饲喂高脂饲料并进行有氧运动,一段时间后测定三组小鼠的体重、胃饥饿素含量和GHSR-1α表达量。
31.
解析:
(1)盲鳗“闻到”鲸尸的味道游来摄食,这利用了生态系统中的化学信息,体现了信息传递能够调节生物的种间关系,以维持生态系统稳定。吃骨虫附着在鲸的骨骼上,初期由于食物和空间条件充裕、没有敌害,故其种群密度在短时间内呈“J”型增长。
(2)与一般的湖泊生态系统相比,鲸落生态系统生产者单一,消费者和分解者的种类、数量多;该生态系统的能量来源于鲸体内有机物中的化学能,不是来自于生产者固定的太阳能。
32.
解析:根据题意分析,亲代红花宽叶雌株的基因型为AAXBXB,白花窄叶雄株的基因型为aaXbY,F1全为红花宽叶植株,其基因型分别为AaXBXb、AaXBY。
(1)F1红花宽叶雄株的基因型为AaXBY ;F1红花宽叶雌株的基因型为AaXBXb,其产生的雌配子基因型及比例为AXB:AXb:aXB:aXb = 1:1:1:1。
(2)F2雌株中白花宽叶植株的基因型为aaXBXb。若让F2中的白花宽叶雌株(aaXBXb)和纯合红花宽叶雄株(AAXBY)相互交配,F3中红花宽叶雄株(AaXBY)所占的比例为1/4。
(3)F2中红花宽叶雌株具有四种可能的基因型:AAXBXB、AaXBXB、AAXBXb、AaXBXb。若让AAXBXB与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株的表现型只有红花宽叶一种,雄株的表现型也只有红花宽叶一种;若让AaXBXB与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株的表现型有红花宽叶和白花宽叶两种,雄株的表现型只有红花宽叶一种,因为基因型为aaXBY的个体致死;若让AAXBXb与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株和雄株的表现型均有红花宽叶和红花窄叶两种;若让AaXBXb与白花窄叶雄株(aaXbY)杂交,F3中雌株的表现型有红花宽叶、红花窄叶、白花宽叶、白花窄叶四种,雄株的表现型只有红花宽叶、红花窄叶、白花窄叶三种。
37.
解析:
(1)MRS固体培养基的配制,需要向MRS液体培养基中加入适量的琼脂和碳酸钙。碳酸钙与发酵过程中产生的酸发生反应,可以维持培养基pH的相对稳定。
(2)初筛乳酸菌时,需要将剪碎的发酵香肠加入无菌水进行梯度稀释,这样可以降低样品中的细菌浓度,否则样品中细菌的浓度高,很难直接分离得到单菌落。在MRS固体培养基上分离纯化目的菌,可以采用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法。
(3)若要利用固体培养基来筛选目的菌落,可以通过观察培养基上菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征初步判断。
(4)将发酵香肠放入冰箱,低温可以降低酶活性和微生物的活跃程度,减少脂肪的氧化,从而延缓产生“哈喇”味的时间。
38.
解析:
(1)为研究某种蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用,需把该蛋白的基因A借助重组质粒构建到腺病毒基因组中。研究人员将用限制酶处理后的基因A通过DNA连接酶连入质粒,然后导入到用CaCl2处理制备的感受态细菌中。从筛选后的菌落菌体中提取质粒,通过DNA分子杂交的方法可鉴定重组质粒是否插入了基因A。
(2)去除E1基因构建缺陷型腺病毒载体可用来携带病毒的抗原信息,经过改造后的病毒能进入宿主细胞,但不能在宿主细胞内增殖,推测其原因是腺病毒基因组中的E1基因可能是自身复制和自身其他很多基因转录所必需的。
(3)接种腺病毒载体疫苗的人若在接种前感染过腺病毒,可能会存在预存免疫而降低疫苗的免疫效果,其原因是感染过腺病毒的人体内具有相应抗体(和记忆细胞),接种腺病毒载体疫苗时,腺病毒载体会被体内相应抗体部分清除而降低免疫效果。
物理参考答案及评分标准
二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
答案
A
B
C
D
D
BD
BC
AC
三、非选择题:共62分。
(一)必考题:共47分。
22.(6分)
(1)480(2分) 1 000(2分)
(2)11.4(或11.40)(2分)
23.(9分)
(1)0.730(1分) (2分)
(2)(2分)
(3)不需要(1分) 无(1分)
(4)(2分)
24.(12分)
解:(1)游客从P点到A点,由机械能守恒定律有: (2分)
在A点,游客受重力和座椅支持力作用,由牛顿第二定律有: (2分)
联立求解并代入数据得: (1分)
由牛顿第三定律解得游客在A点对座椅的压力大小为: (1分)
(2)假设游客能从P点经A点到B点,由机械能守恒定律有: (2分)
代入数据可得游客在B点的速度为:
在B点,由牛顿第二定律有: (2分)
代入数据得: (1分)
因,假设不成立
游客将在B点左侧圆轨道上某处抛出,不能到达B点 (1分)
(其它合理解法,参照给分)
25.(20分)
解:(1)从P点到O点,a球受重力、电场力作用做曲线运动,将力和运动分解在x、y方向
由牛顿第二定律,在x方向有: (1分)
在y方向有: (1分)
可得,,,即a球在x方向做匀加速运动(设与b球碰撞前的速度为),在y方向做匀减速运动直至速度减为零
由运动学规律,在x方向有:, (2分)
在y方向有:, (2分)
解得:,, (2分)
故:P点的位置坐标为 (1分)
(2)在O点,a、b发生弹性正碰,由题设条件,根据动量守恒定律和能量守恒定律可知,碰撞后a、b速度互换,即a球静止,b球的速度变为(或列出两个守恒方程,得出b球速度为) (1分)
见答图1,在区域,b球先做平抛运动,设末速度为,与x轴负方向的夹角为
答图1
在x方向有: (1分)
在y方向有:, (2分)
解得:,,
故: (1分)
, (1分)
在正交电、磁场区域:,故b球做匀速圆周运动 (1分)
离开正交电、磁场区域后,b球做抛体运动直至撞击a球,可知:
(1分)
由几何关系可知,b球做匀速圆周运动的半径为: (1分)
由牛顿第二定律有: (1分)
解得: (1分)
(其它合理解法,参照给分)
(二)选考题:共15分。
33.(15分)
(1)(5分)ACD
(评分标准:选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分为0分)
(2)(10分)
解:(ⅰ)升温过程中,容器内气体发生等压变化
初、末态体积分别为:, (1分)
由盖·吕萨克定律有: (2分)
解得外界空气的温度为: (2分)
(ⅱ)活塞上升过程中,活塞受重力、外界大气压力和容器内气体压力作用处于动态平衡状态
由平衡条件有: (1分)
故容器内气体对外界做的功为: (2分)
根据热力学第一定律有: (2分)
(其它合理解法,参照给分)
34.(15分)
(1)(5分)4(2分) (2分) (1分)
(2)(10分)
解:(ⅰ)设内圆P、外圆Q边界处的光线到达AC面的位置分别为D、E,光路如答图2所示
答图2
由数学知识可得:,
故: (1分)
光在介质中的速度: (1分)
解得: (2分)
(ⅱ)光在AC面的入射角为:
由折射定律可知: (1分)
解得折射角为: (1分)
由数学知识可得出射光线与竖直面的夹角为: (1分)
E、D到光屏的距离分别为:,
E、D到出射光在光屏上的落点G、F的水平距离分别为:
,
落点G、F到点的距离分别为:, (2分)
BC面与AC面出射的光具有对称性,两边光线恰好重叠
形成的圆形光斑半径为:
解得: (1分)
(其它合理解法,参照给分)
解析:
14.答案:A
解析:由爱因斯坦光电效应方程可知,光电效应发生的条件是,辐射出的光子共有6种,其能量分别为12.75 eV,12.09 eV,10.2 eV,2.55 eV,1.89 eV,0.66 eV,而,所以,共有3种不同频率的光子能使金属板发生光电效应,A正确、B错误;从金属板逸出的光电子的最大初动能为,C错误;逸出的光电子的最大初动能与跃迁的氢原子数目无关,D错误。故选A。
15.答案:B
解析:假设有一颗卫星以周期环绕火星表面做匀速圆周运动,则由万有引力定律有,解得火星质量,但火星的自转周期,A错误;由、和,解得火星密度,B正确;火星的第一宇宙速度,同理,因,C错误;设火星同步卫星到火星表面的高度为h,由和,解得,D错误。故选B。
16.答案:C
解析:输入电压的频率,故通过灯泡的电流频率为,一个周期内电流方向改变两次,故通过灯泡的电流方向每秒改变N次,A错误;由,得,两灯均正常发光且电阻相等,由,得,B错误;又,即,得,由,可得变压器输入电压的有效值,故a、b端电压的有效值,故,C正确;N值越大,即频率f越大,越不易观察到灯泡的闪烁现象,D错误。故选C。
17.答案:D
解析:水在时间内速度由减为零,内喷射到物体表面的水的质量为,以这部分水为研究对象,设物体表面对水的平均作用力大小为F,以水流速度方向为正方向,由动量定理有:,解得:,由牛顿第三定律可知,水在物体表面产生的平均冲击力大小为,D正确。故选D。
18.答案:D
解析:若,则木板所受地面的最大静摩擦力为,所受物块的滑动摩擦力为,,故木板不动,对物块由动能定理有:,解得,A错误;若,则,木板将先向右做匀加速直线运动直至达到共同速度,此后两者一起做减速运动直至停止,对过程一,由牛顿第二定律,物块、木板的加速度大小分别为:,,由运动学规律有,解得,,故相对滑动的距离为,木板发生的位移为,对过程二,设时间为,位移为,两者的加速度大小为,由,,解得,,故在整个运动过程中,地面对木板的摩擦力冲量大小为,地面与木板间因摩擦产生的热量为,B、C错误,D正确。故选D。
19.答案:BD
解析:加速度,故时刻,该机的加速度大小数值上等于过曲线P点的切线斜率的绝对值,除非特殊情况,在数值上均不等于,A错误;由图像可知,0~时间内,曲线的斜率随时间逐渐减小,故加速度逐渐减小,阻力逐渐减小,由图线与坐标轴所围“面积”的物理意义知该机发生的位移小于,B正确、C错误;0~时间内,该机的速度、所受阻力f均在减小,由,可知该机克服阻力做功的功率逐渐减小,D正确。故选BD。
20.答案:BC
解析:在E点,和的场强方向均由a点指向b点,故合场强不为零,A错误;过中点E且与和连线垂直的平面为等势面,H点也在该等势面上,且零电势点在无穷远处,故E、H两点的电势均为零,B正确;因正四面体的边长均相等,故和独自在c、d两点产生的场强大小相等,进一步分析知,在c、d两点,和的场强方向的夹角均为,由平行四边形定则可得:c、d两点的合场强大小相等、方向均平行于ab向右,C正确;因G点电势高于F点,故将检验正电荷从G点移到F点,电势能减小,D错误。故选BC。
21.答案:AC
解析:a棒刚开始运动时,回路电动势,回路总电阻,由,,,可得b棒的加速度大小为,A正确;分析知,a棒、b棒向右分别做加速度减小的减速和加速运动,回路电动势,当后,,两棒均做匀速运动,对两棒组成的系统,合外力,系统动量守恒,有,故经过足够长的时间后,a棒的速度大小为,B错误;整个过程,对b棒由动量定理有,可得通过回路的电荷量为,C正确;整个过程,对系统由能量守恒定律有,,故b棒产生的焦耳热为,D错误。故选AC。
22.答案:(1)480 1000 (2)11.4(或11.40)
解析:(1)接1时为5 V挡,则,解得;接2时为15 V挡,则,解得。
(2)改装表的电压示数为。
23.答案:(1)0.730 (2) (3)不需要 无 (4)
解析:(1)螺旋测微器需要估读,故;小车经过光电门的时间很短,可认为平均速度等于瞬时速度,故。
(2)挂钩码时小车匀速运动,撤去钩码后,小车所受合外力大小等于撤去钩码的重力大小,故小车所受合外力大小为。
(3)本实验利用平衡法得到小车所受合外力,故不需要,斜面对小车的摩擦力对小车也无影响。
(4)本实验探究的关系式为,即,故斜率。
33.(1)答案:ACD
解析:(1)太空中水滴成球形,是液体表面张力作用的结果,A正确;悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,受力就越趋于平衡,布朗运动就越不明显,B错误;根据热力学第一定律有,因,,故,气体内能将减小,C正确;温度升高,分子热运动的平均动能增大,但不意味着每个分子的动能都增大,D正确;将一个分子从无穷远处无限靠近另外一个分子的过程中,分子力先表现为引力,做正功,后表现为斥力,做负功,故分子势能先减小后增大,E错误。故选ACD。
34.(1)答案:4
解析:(1)由图可知,波长,故周期;处的质点在时刻的振动沿y轴负方向,,故质点在时刻恰好在波谷,位移;时刻,处的质点的位移为,振动沿y轴正方向,若以此时刻为计时起点,该质点的振动方程为,要再次回到波峰,则有,即,解得。
化学参考答案及评分标准
一、选择题:本题共7小题,每小题6分,共42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。
7.C 8.B 9.C 10.D 11.A 12.A 13.D
三、非选择题:共58分。
注意:1.只要答案合理,均可酌情给分;
2.化学方程式书写,反应物、生成物写错或未配平均为0分,无条件或错误或无“↑”“↓”扣1分。
26.(14分)
(1)Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + H2O + SO2↑(2分) 检查装置气密性(1分)
(2)平衡气压,使液体能顺利滴下,控制反应进行(答到一点即可给分,2分)
分液漏斗(2分)
(3)防止因产生大量气体,装置内压强增大,发生安全事故(2分)
(4)O2溶解度不大,在溶液中H2SO3氧化成H2SO4反应慢,所以溶液pH变化不大(答到“O2溶解度不大”即可给分,2分)
H2SO3 + H2O2 = 2H+ + SO42− + H2O(2分)
(5)H2SO3(1分)
27.(14分)
(1)还原剂(1分)
(2)SiO2、BaSO4、PbSO4(各1分,填CaSO4不扣分,3分)
将焙烧产物粉碎、适当增大H2SO4的浓度(或搅拌溶液等,2分)
(3)pH小于5时,由HFH+ + F−可知,酸性太强,Ca2+、Mg2+可能会因F−浓度太小而不能完全沉淀,pH大于5时,溶液中Fe2+(Co2+、Ni2+)会以氢氧化物的形式沉淀(2分)
(4)Co2+(2分) 1.42 × 10−19(2分)
(5)Fe2+ + HCO3− + NH3·H2O = FeCO3↓ + H2O + NH4+(2分)
28.(15分)
(1)C(2分)
(2)336.3(2分)
(3)f > e > d(2分)
该反应气体分子数增大,n(CH3OH):n(Ar)越小,CH3OH的分压越小,平衡向正反应方向进行程度越大,C3H6的平衡产率越高(2分)
(4)① >(2分)
甲醇的两个烯烃化的反应为放热反应,随温度升高,平衡逆向移动,转化率降低(2分)
② 催化剂(1分)
③ (2分)
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
(1)1s22s1(1分) 8(2分)
(2)O(1分) Ni > Co > Fe(2分)
(3)sp3(1分)
(H3PO4分子中有3个—OH,可形成分子间氢键,故浓磷酸呈粘稠状;)H3PO4和H2O均是极性分子,且H3PO4可与H2O形成分子间氢键,溶解度大,故能与水任意比例混溶(2分)
(4)正八面体(“八面体”也可给分,1分) 39(2分)
(5)6(1分) Mn2TiO4(或TiMn2O4,2分)
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
(1)羟基、羧基(2分) 1(1分)
(2)(2分)
(2分)
(3)通过酯化反应将—COOH保护起来(2分) 加成反应(或还原反应,1分)
(4)20(2分)
(5)(3分)
解析:
7.C
A.硫酸铜溶液不属于胶体,不能产生丁达尔效应;
B.醋酸一般可以除水垢、锈蚀等,但厨房去油污一般是用纯碱溶液;
C.煤的干馏产品中有出炉煤气、煤焦油和焦炭;
D.84消毒液和75%酒精混合两者会发生一定程度的反应使有效成分被消耗,75%酒精浓度还会减小,所以会减弱消毒效果。
8.B
A.100 mL 2 mol·L−1蔗糖溶液中含蔗糖分子0.2 mol,但溶液中还有水分子;
B.CH3COOH和C6H12O6的最简式都为CH2O,30 g乙酸和葡萄糖的混合物相当于1 mol“CH2O”,含氧原子的物质的量为1 mol;
C.0.1 mol NaHCO3晶体中含有0.1 mol Na+和0.1 mol HCO3−,故阴、阳离子总数为0.2NA,;
D.浓盐酸和KClO3反应制备氯气,氯气既是氧化产物又是还原产物,每生成1 mol氯气转移mol e−;所以选B。
9.C
A.分子式为C13H18O2;
B.分子中苯环支链上的大部分碳原子是sp3杂化,所以不可能使所有碳原子在同一平面;
C.布洛芬分子中有苯环和羧基,所以能发生取代反应和加成反应;
D.分子中有羧基,不是酯基,且甲基不属于官能团;所以选C。
10.D
A.HS−不能拆写为S2−,故向NaHS溶液中滴加Cu(NO3)2溶液离子方程式为:2HS− + Cu2+ = CuS↓ + H2S↑;
B.酸性条件下NO3−具有氧化性,硝酸氧化性大于铁离子,故向Fe(NO3)3溶液中加入少量的HI溶液,会发生硝酸氧化碘离子的反应;
C.得失电子不守恒,应为:2MnO4− + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O;
D.过量氢氧化钠,应该生成更难溶的氢氧化镁;所以选D。
11.A
X、Y、Z、W是原子序数依次递增的短周期主族元素,W与X、Y、Z位于不同周期,X、W同主族且Y、Z相邻。由题可设,X的最外层电子数为a,Y的最外层电子数为b,则Z和W的最外层电子数分别为a和b + 1,则a + b + b + 1 + a = 21,即a + b = 10,由a ≠ b,且b≤6,a > 3,可得a = 4,b = 6符合要求;所以X为C元素,Y为O元素,Z为F元素,W为Si元素,据此答题;
A.原子半径大小顺序为Si > C > N > F,即W > X > Y > Z;
B.H2O的沸点大于HF;
C.Z为F,只有-1价,不存在最高价含氧酸;
D.X为碳元素,自然界中存在金刚石、石墨等游离态的碳,Y为O元素,自然界中存在氧气,W为Si元素,Si为亲氧元素,地球上富含氧元素,因此自然界中不存在游离态的硅;所以选A。
12.A
A.通过沉淀的转化来比较难溶物的Ksp,在1 mL 0.1 mol·L−1 MgCl2中滴加氢氧化钠完全反应产生白色沉淀,再加入2滴0.1 mol·L−1 FeCl3溶液能看到红褐色沉淀生成,可说明Ksp[Mg(OH)2] > Ksp[Fe(OH)3];
B.检验淀粉的水解程度,需要先加碱液中和水解时过量的酸,再加入银氨溶液;
C.久置的亚硫酸钠中含有硫酸钠,为了排除亚硫酸根对硫酸根的影响,应先加稀盐酸再加入BaCl2溶液;
D.根据高锰酸钾和草酸的量计算,草酸都会反应完,而高锰酸钾都有剩余,溶液均不能完全褪色,无法对比判断褪色时间;所以选A。
13.D
结合题意分析,有外接电源,该装置为电解池装置,氯离子在右侧电极上失去电子,发生氧化反应,右侧电极为阳极,阳极上发生反应为:2Cl− - 2e− = Cl2↑,氯气在溶液中转化为HClO或ClO−,继而将NH4+氧化而达到除氨氮污染物的作用,所以b为电源正极,a为电源负极。
A.电源a极为负极;
B.钛电极发生为:2H2O + 2e− = 2OH− + H2↑,OH−可能和NH4+转化为氨气;
C.阳极上发生反应为:2Cl− - 2e− = Cl2↑,生成的Cl2与水反应生成HClO,然后再与溶液中的NH4+发生氧化反应生成无污染的N2,达到处理污水的目的;
D.阳极上产生的氯气与水发生歧化反应:H2O + Cl2HClO+ HCl,生成HClO或ClO−,再与NH4+反应,将1 mol NH4+完全氧化,外电路转移3 mol电子,但实际当中氯气与水发生可逆反应,不能完全转化为HClO或ClO−,所以外电路转移电子应多于3 mol;所以选D。
26.(14分)
(1)实验室制备SO2可以用亚硫酸钠和浓硫酸反应,反应方程式为Na2SO3 + H2SO4(浓) = Na2SO4 + H2O + SO2↑,装试剂之前要对装置进行气密性检查,所以操作Y是检查装置气密性。
(2)仪器A是恒压滴液漏斗,作用是平衡气压,能使液体顺利滴下,同时通过控制活塞控制液体滴加速度,从而控制反应的进行。如果没有滴液漏斗,可以使用分液漏斗和双孔橡胶塞,然后用导管连通代替。
(3)反应过程有气体产生的装置应和大气连通,避免压强过大导致安全事故,但SO2有毒会污染环境,不能直接排放到空气中,所以用气球缓冲装置内的压强,防止因产生大量气体发生安全事故。
(4)通入氧气后,由于氧气在水中溶解度较小,且亚硫酸与氧气反应非常缓慢,所以pH几乎不变。步骤Ⅳ直接向乙中加入H2O2,从图像上看,pH变化明显,应该是利用其氧化性比O2强,直接将H2SO3氧化生成H2SO4,所以溶液pH迅速从3.67变成3.15。
(5)空气中SO2 → H2SO4的转化路径可能有两种,一是SO2 → SO3 → H2SO4;二是SO2 → H2SO3 → H2SO4,由实验探究的情况分析可知其路径主要应是第二种。
27.(14分)
(1)无烟煤焙烧放出大量热量,使黄钠铁矾渣能够在高温下分解产生不同的金属氧化物,同时还能作还原剂将+3价铁还原成+2价。
(2)金属氧化物与硫酸反应变为硫酸盐,难溶性酸性氧化物SiO2与硫酸不反应,反应产生的BaSO4、PbSO4难溶于水,进入浸渣中,CaSO4微溶于水,一部分以固体形式也进入浸渣中。
(3)pH小于5时,由HFH+ + F−可知,酸性太强,Ca2+、Mg2+可能会因F−浓度太小而不能完全沉淀,pH大于5时,溶液中Fe2+、Co2+、Ni2+以氢氧化物的形式沉淀。
(4)CoS的Ksp最小,Co2+最先沉淀。要将镍和钴沉淀完全,铁不沉淀,根据Ksp(NiS) = 1.42 × 10−24,完全沉淀时离子浓度c = 1.0 × 10−5 mol·L−1,可以计算出c(S2−)不低于1.42 × 10−19。
(5)加入碳酸氢铵与氨水与Fe2+反应生成碳酸亚铁,“沉铁”的离子反应方程式为:Fe2+ + HCO3− + NH3·H2O = FeCO3↓ + H2O + NH4+。
28.(15分)
(1)反应①是一个体积增大的吸热反应,所以高温、低压能提高C的转化率。
(2)根据反应③的ΔH3 =反应物键能之和 - 生成物的键能之和就可求出a的值为336.3。
(3)恒压条件下,稀有气体越多,则甲醇的分压越小,而该反应是气体分子数增大,n(CH3OH):n(Ar)越小,CH3OH的分压越小,平衡向正反应方向进行,C3H6的平衡产率越高。
(4)① 该反应为放热反应,温度越低,K越大;甲醇的两个主要烯烃化的反应均为放热反应,随温度升高,平衡逆向移动,甲醇的转化率降低;
② 催化剂可在一定条件下提高反应速率和转化为目标产物的产率;
③ 结合图像分析,因其余副反应对平衡没有影响,甲醇的转化率为85%,则平衡时剩余甲醇15%,其中丙烯的选择性为35%,乙烯的选择性为7%,根据两个反应的三段法,找出甲醇转化为丙烯和乙烯的相关量,根据其平衡常数公式进行计算。
2CH3OH(g)C2H4(g) + 2H2O(g) 3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g)
转化 0.85c × 0.07 0.85c × 0.35
平衡 0.15c 0.85c×0.07 0.15c 0.85c × 0.35
35.[化学——选修3:物质结构与性质](15分)
(1)Li是3号元素,基态原子的电子排布式为1s22s1。Ti元素是22号元素,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,电子云轮廓图呈球形的能级是s能级,占据的电子总数为8。
(2)O的非金属性比P强,所以O比P的电负性大;Fe2+、Co2+和Ni2+三种离子的价电子排布式分别为3d6、3d7、3d8,其中3d6易失去一个电子形成半满结构,所以它最小,另外,Co和Ni在3d电子能层数相同的情况下,Ni核电荷数多,所以第三电离能最大,因此顺序为I3(Ni) > I3(Co) > I3(Fe)。
(3)由磷酸(H3PO4)的分子结构可以分析,其中P原子的杂化轨道类型是sp3。因为H3PO4分子中有3个—OH,可形成分子间氢键,故浓磷酸呈粘稠状;H3PO4和H2O均是极性分子,且H3PO4可与H2O形成分子间氢键,溶解度大,故能与水任意比例混溶。
(4)该配体为乙二胺,六个—NH2所形成的是一个正八面体(或八面体),1个乙二胺含有11个键,整个配离子含有三个配体,中心原子Co3+形成了6个配位键,所以1个该配离子含有的键为个。
(5)根据图示分析可知,锰原子的配位数为6,由晶胞结构分析可知,Ti原子:;Mn原子:;O原子:。所以化学式为Mn2TiO4或TiMn2O4。
36.[化学——选修5:有机化学基础](15分)
(1)由A和B两物质的结构简式可知,A分子中含有羟基、羧基两种含氧官能团。B中只有1个手性碳原子。
(2)由反应B + X = C + H2O可以得出,B与X发生的是取代反应,则X掉的基团为—OH,则X的结构简式为。由题给信息可知酯基要水解,氨基要与盐酸反应,所以B与盐酸反应的化学方程式为:。
(3)由流程分析可知,反应①的目的是通过酯化反应将—COOH保护起来,反应⑤的反应类型为加成反应(还原反应)。
(4)苯环上有三个不同取代基时,有10种排法,其中的烃基有正丙基、异丙基两种情况,因此种。
(5)结合所学知识和流程信息分析,合成线路为:
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