高中物理高考 2015年普通高等学校招生全国统一考试理综试题精品解析(北京卷)
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这是一份高中物理高考 2015年普通高等学校招生全国统一考试理综试题精品解析(北京卷),共30页。试卷主要包含了下列关于自然界中氮循环,最新报道,合成导电高分子材料PPV的反应等内容,欢迎下载使用。
2015年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)
理科综合能力测试
1.乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒的一种抗原。接种该疫苗后人体会产生相应抗体,该抗体( )
A.由T淋巴细胞产生 B.可与多种抗原结合
C.可裂解乙肝病毒 D.可被蛋白酶水解
【答案】D
2.下列对各种生物大分子合成场所的叙述,正确的是( )
A.酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白 B.肌细胞在细胞核中合成mRNA
C.T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA D.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉
【答案】B
3.流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌物处理体外培养的癌细胞。24小时后用流式细胞仪检测,结果如图。对检测结果的分析不正确的是( )
A.b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B.a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制
【答案】C
4.大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域,研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理 区。各处理区均设7个10m×10m的观测点,每个观测点设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率进行比较,结果见表。
处理区
小蚂蚁出现率的变化(﹪)
定时灌溉
不驱走大蚂蚁
增加35
驱走大蚂蚁
增加70
不灌溉
不驱走大蚂蚁
减少10
驱走大蚂蚁
减少2
对本研究的试验方法和结果分析,表述错误的是( )
A.小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长 B.采集实验数据的方法是样方法
C.大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围 D.土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围
【答案】A
5.在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要的是( )
A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B.用选择培养基筛法导入目的基因的细胞
C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生物质融合
D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
【答案】C
6.下列我国古代的技术应用中,其工作原理不涉及化学反应的是( )
A火药使用
B粮食酿酒
C转轮排字
D铁的冶炼
【答案】C
【考点定位】化学反应的定义、常见生产生活中的原理
【名师点晴】本题以我国古代的科技应用为素材,考查化学反应的基础知识,难度不大,要求学生能灵活运用基础知识解决实际问题。
7.下列有关性质的比较,不能用元素周期律解释的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4 B.非金属性:Cl>Br
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2 D.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
【答案】D
【名师点晴】元素周期律是中学化学的基本规律之一,元素或物质的很多性质都能体现元素周期律的实质,如元素的金属性、非金属性,最高价氧化物对应水化物的酸性或碱性强弱,金属单质与水或酸反应难易、非金属单质与氢气反应难易等。但碳酸盐或碳酸氢盐的热稳定性与元素周期律无关。
8.下列关于自然界中氮循环(如右图)的说法不正确的是( )
A.氮元素均被氧化
B.工业合成氨属于人工固氮
C.含氮无机物和含氮有机物可相互转化
D.碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环
【答案】A
【名师点晴】考查自然界中氮的循环,自然界中氮的存在形态多种多样,除N2、NH3、NOx、铵盐、硝酸盐等无机物外,还可以蛋白质等有机物形态存在,氮的循环中氮元素可被氧化也可能发生还原反应,判断的依据主要是看变化过程中氮元素的化合价的变化情况,要明确化合价升高被氧化,化合价降低被还原。
9.最新报道:科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下:
下列说法中正确的是( )
A.CO和O生成CO2是吸热反应
B.在该过程中,CO断键形成C和O
C.CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D.状态Ⅰ →状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程
【答案】C
【名师点晴】基础题,解题关键是明确化学反应中能量变化的原因,知道从能量高的状态变化到能量低的状态,可释放能量,并且要能根据图示内容正确分析物质变化情况。
10.合成导电高分子材料PPV的反应:
下列说法中正确的是( )
A.合成PPV的反应为加聚反应
B.PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元
C.和苯乙烯互为同系物
D.通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量,可得其聚合度
【答案】D
【解析】 A. 高分子材料的合成过程可以看出该反应生成小分子HI,应为缩聚反应,故A错误; B. 聚苯乙烯的重复结构单元为,不含碳碳双键,而该高聚物的结构单元中含有碳碳双键,所以不相同,故B错误;C.有两个碳碳双键,而苯乙烯有一个碳碳双键,结构不同,二者不是同系物,故C错误; D.质谱图可以测定有机物的相对分子质量,故D正确。
【考点定位】考查高分子有机化合物的知识 ,涉及加聚反应、缩聚反应的区别,高分子化合物链节的判断,同系物的判断,以及质谱法的应用等
【名师点晴】解答本题应掌握加聚反应和缩聚反应的特点,根据所给反应方程式可看出,该反应中有小分子物质生成,故为缩聚反应;同时还应明确同系物的判断方法,知道质谱法在有机物相对分子质量测定中的应用。
11.某消毒液的主要成分为NaClO,还含有一定量的NaOH,下列用来解释事实的方程式中不合理的是(已知:饱和NaClO溶液的pH约为11)( )
A.该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备:Cl2 +2OH-=== Cl-+ ClO-+ H2O
B.该消毒液的pH约为12:ClO-+ H2OHClO+ OH-
C.该消毒液与洁厕灵(主要成分为HCl)混用,产生Cl2:2H++ Cl-+ ClO-= Cl2 ↑+ H2O
D.该消毒液加白醋生成HClO,可增强漂白作用:CH3COOH+ ClO-= HClO+ CH3COO—
【答案】B
【名师点晴】将元素化合物(氯气、HClO等)与化学反应原理相结合,考查学生灵活运用化学理论解释化学现象的能力,充分体现了化学科学的特点和化学研究的基本方法,要求学生在学习中应加强理论联系实际的能力。
12.在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面产生红棕色气泡
下列说法中不正确的是( )
A.Ⅰ 种气体有无色变红棕色的化学方程式为:2NO+O2=2NO2
B.Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D.针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【名师点晴】利用铁与稀硝酸、浓硝酸的反应考查有关实验现象及解释,原电池理论等,学生应明确铁在稀硝酸中反应生成NO,在浓硝酸中发生钝化现象, 并能根据反应实质判断浓稀硝酸的氧化性强弱,同时还要知道原电池的构成条件以及原电池工作原理。
13.下列说法正确的是( )
A、物体放出热量,其内能一定减小 B、物体对外做功,其内能一定减小
C、物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加 D、物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变
【答案】C
【名师点睛】物体的内能变化有做功和热传递两种方式:.外界对外做功,外界对物体做功;物体吸热,物体放热。
14.下列核反应方程中,属于衰变的是( )
A、 B、
C、 D、
【答案】B
【名师点睛】衰变规律:,;人工核转变(三大发现):,,;轻核聚变:;重核裂变:。
15.周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播,该波在某时刻的图像如图所示,此时质点P沿y轴负方向运动,则该波( )
A、沿x轴正方向传播,波速v=20m/s B、沿x轴正方向传播,波速v=10m/s
C、沿x轴负方向传播,波速v=20m/s D、沿x轴负方向传播,波速v=10m/s
【答案】B
16.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么( )
A、地球公转周期大于火星的公转周期 B、地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C、地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D、地球公转的角速度大于火星公转的角速度
【答案】D
17.实验观察到,静止在匀强磁场中A点的原子核发生衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内匀速圆 周运动,运动方向和轨迹示意如图,则( )
A、轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外 B、轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外
C、轨迹1是新核的,磁场方向垂直纸面向里 D、轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里
【答案】D
18.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下,将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最低点的过程中,下列分析正确的是( )
A、绳对人的冲量始终向上,人的动量先增大后减小
B、绳对人的拉力始终做负功,人的动能一直减小
C、绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大
D、人在最低点时,绳对人的拉力等于人所受的重力
【答案】A
19.如图所示,其中电流表A的量程为0.6A,表盘均匀划分为30个小格,每一小格表示0.02A;的阻值 等于电流表内阻的;的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,则下列分析正确的是
A、将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.04A
B、将接线柱1、2接入电路时,每一小格表示0.02A
C、将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.06A
D、将接线柱1、3接入电路时,每一小格表示0.01A
【答案】C
20.利用所学物理知识,可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时,IC卡内的线圈L中产生感应电流,给电容C充电,达到一定的电压后,驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是( )
A、IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池
B、仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时,IC卡才能有效工作
C、若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率,在线圈L中不会产生感应电流
D、IC卡只能接收读卡器发射的电磁波,而不能向读卡机传输自身的数据信息
【答案】B
【解析】
A、IC卡中有一个LC线圈和电容,当读卡机发出的电磁波被LC电路接收到,使得IC卡汇总的电路充电,所以IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波,选项A错误。B、LC振荡电路接收与其固有频率相同的电磁波,读卡机发出的电磁波频率与之匹配,才能得到最优的充电效果,使电容电压达到预定值,才能进行数据传输,选项B正确。C、如果是其它频率的电磁波,根据法拉第电磁感应定律,穿过线圈的磁通量发生了变换,依然会有感应电流,选项C错误。D、据题意电容达到一定电压之后,驱动卡芯片进行数据传输,选项D错误。故选B。
【考点定位】电磁感应、LC振荡电路、电磁波的发射和接受。
【名师点睛】作为信息题有的选项可结合实践判断,例如刷卡时,读卡机能显示卡内钱的余额,就说明了IC卡能向读卡机传输自己的信息。
第二部分(非选择题 共180分)
本部分共11小题,共180分
21.(18分)
(1)“测定玻璃的折射率”的实验中,在白纸上放好玻璃砖,和分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图1所示,在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和,用“+”表示大头针的位置, 然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针和,在插和时,应使 (选填选项前的字母)
A、只挡住的像 B、只挡住的像 C、同时挡住、的像
【答案】C
(2)、用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。
①组装单摆时,应在下列器材中选用 (选填选项前的字母)
A、长度为1m左右的细线 B、长度为30cm左右的细线
C、直径为1.8cm的塑料球 D、直径为1.8cm的铁球
②测出悬点O到小球球心的距离(摆长)L及单摆完成n次全振动所用的时间t,则重力加速度g= (用L、n、t表示)
③下表是某同学记录的3组实验数据,并做了部分计算处理。
请计算出第3组实验中的T= s,g=
④用多组实验数据做出图像,也可以求出重力加速度g,已知三位同学做出的图线的示意图如图3中的a、b、c所示,其中a和b平行,b和c都过原点,图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b,下列分析正确的是 (选填选项前的字母)。
A、出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L
B、出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次
C、图线c对应的g值小于图线b对应的g值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁,制成一个单摆,如图4所示,由于家里只有一根量程为30cm的刻度尺,于是他在细线上的A点做了一个标记,使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变,通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中,当O、A间细线的长度分别为和时,测得相应单摆的周期为、.由此可得重力加速度g= (用、、、表示)。
【考点定位】用单摆测重力加速度、实验器材选取、加速度表达式及计算,图象法处理数据。
【名师点睛】结合函数表达式研究图像,是数行结合的体现,而图像法是研究实验规律,减小误差的方法。
22.(16分)
如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度L=0.4m一端连接R=1的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度v=5m/s。求:
(1)感应电动势E和感应电流I;
(2)在0.1s时间内,拉力的冲量的大小;
(3)若将MN换为电阻r=1的导体棒,其他条件不变,求导体棒两端的电压U。
【答案】(1)、 ;(2) (3)
23。(18分)
如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计,物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿x轴转动,与桌面间的动摩擦因数为,以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为常量。
(1)请画出F随x变化的示意图:并根据F-x图像,求物块沿x轴从O点运动到位置x过程中弹力所做的功。
(2)物块由向右运动到,然后由返回到,在这个过程中。
a、求弹力所做的功;并据此求弹性势能的变化量;
b、求滑动摩擦力所做的功;并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。
【答案】(1),(2) ;
【考点定位】用图像法求变力做功,功能关系。
【名师点睛】势能是保守力做功才具有的性质,即做功多少与做功的路径无关(重力势能弹性势能、电势能、分子势能、核势能),而摩擦力做功与路径有关,所以摩擦力不是保守力,没有“摩擦力势能”的概念。
24.(20分)
真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电,以光照射A板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动,忽略电子之间的相互作用,保持光照条件不变,a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N,电子逸出时的最大动能为,元电荷为e。
(1)求A板和B板之间的最大电势差,以及将a、b短接时回路中的电流Im。
(2)图示装置可看作直流电源,求其电动势E和内阻r.
(3)在a和b之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为U,外电阻上消耗的电功率设为P;单位时间内到达B板的电子,在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为,请推导证明:.
( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明)
【答案】(1) , (2) , (3)
(3)设单位时间内到达B板的光电子数为,则电路中的电流
则外电阻消耗的功率
光电阻在两极板中运动时,两极板间电压为,每个电子损失的动能
则单位时间内到达B板的电子损失的总动能
联立解得:
故
【考点定位】光电效应、闭合电路欧姆定律、电流的微观解释、电场。
【名师点睛】 本题考查光电效应、闭合电路欧姆定律、电流的微观解释、电场等知识点,综合性较强,难度较大,主要考查考生的推理能力和分析综合能力。特别是第(3)问推理证明题,在平时训练中不多见,很多考生不习惯。
25.(17分)“张-烯炔环异构反应”被《Name Reactions》收录。该反应可高效构筑五元环化合物:
(R、R‘、R“表示氢、烷基或芳基)
合成五元环有机化合物J的路线如下:
已知:
(1)A属于炔烃,其结构简式是 。
(2)B由碳、氢、氧三种元素组成,相对分子质量是30。B的结构简式是
(3)C、D含有与B相同的官能团,C是芳香族化合物,E中含有的官能团是
(4)F与试剂a反应生成G的化学方程式是 ;试剂b是 。
(5)M和N均为不饱和醇。M的结构简式是
(6)N为顺式结构,写出N和H生成I(顺式结构)的化学方程式: 。
【答案】
(1) CHC—CH3
(2)HCHO
(3)碳碳双键、醛基
(4) ;NaOH醇溶液
(5) CH3-CC-CH2OH
(6)
【解析】 ⑴根据有机物类别和分子式即可写出A的结构简式为CH≡C-CH3
⑵B的相对分子质量为30, B中含有C、H、O三种元素,故应为甲醛,其结构简式为HCHO。
⑶根据题意,结合信息容易就判断出E中含有的官能团为碳碳双键和醛基。
⑷根据题意和F的分子式可知F的结构简式为;根据N和 H的反应类型推知H为,所以很容易推知F→H为官能团的转化,思路应该为先加成后消去。故F→G的化学方程式为: ;试剂b是氢氧化钠醇溶液。
⑸根据题意可知A、B加成为醛基加成,故M的结构简式为: CH3-CC-CH2OH
⑹根据题意和J的结构简式很容易写出N和H生成I的化学方程式:。
【考点定位】本题考查有机化学基础的基本知识,涉及有机物结构简式的书写、官能团的判断、化学方程式的书写等
【名师点晴】本题为有机推断题,考查有机化学基础的基本知识,题目中给出的信息有两个,第一个信息比较陌生,利用张-烯炔环异构反应高效构筑五元环化合物,第二个信息是常见的羟醛缩合,学生比较容易上手,充分理解所给信息的成键断键方式是解答的关键,同时还要能利用合成路线中各物质的转化进行分析,推断出各物质的结构,根据题目要求回答问题即可。
26.(12分)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
(1)反应Ⅰ的化学方程式是 。
(2)反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和高浓度的I2的HI层。
①根据上述事实,下列说法正确的是 (选填序号)。
a.两层溶液的密度存在差异
b.加I2前,H2SO4溶液和HI溶液不互溶
c.I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶
②辨别两层溶液的方法是 。
③经检测,H2SO4层中c(H+):c(SO42-)=2.06:1。其比值大于2的原因是 。
(3)反应Ⅱ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g) △H=+550kJ/mol
它由两步反应组成:i.H2SO4(l)=SO3(g) +H2O(g) △H=+177kJ/mol
ii.SO3(g)分解。
L(L1、L2),X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时,ii中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。
①X代表的物理量是 。
②判断L1、L2的大小关系,并简述理由: 。
【答案】
(1)SO2 + 2H2O + I2 = H2SO4 + 2HI
(2)①a、c
②观察颜色,颜色深的是HI层,颜色浅的是硫酸层
③硫酸层中含有少量HI
(3)①压强 ②L2>L1 2SO3(g)= 2SO2(g)+O2(g)△H=+196kJ/mol,压强一定时,温度升高,平衡转化率增大
【考点定位】考查方程式配平;离子检验;平衡图像分析;化学平衡影响因素
【名师点晴】本题以通过太阳能制备氢能源为素材考查化学方程式的书写、元素化合物知识、化学平衡理论,较好的考查了学生灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力,体现了化学的学科特点。
27.(14分)
研究CO2在海洋中的转移和归宿,是当今海洋科学研究的前沿领域。
(1) 溶于海水的CO2主要以4种无机碳形式存在,其中HCO3-占95%,写出CO2溶于水产生HCO3-的方程式: 。
(2) 在海洋循环中,通过右图所示的途径固碳。
①写出钙化作用的离子方程式: 。
②同位素示踪法证实光合作用释放出的O2只来自于H2O,用18O标记物质的光合作用的化学方程式如下,将其补充完整: + ===(CH2O)x+x18O2+xH2O
(3) 海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上,其准确测量是研究海洋碳循环的基础,测量溶解无机 碳,可采用如下方法:
①气提、吸收CO2,用N2从酸化后的还说中吹出CO2并用碱液吸收(装置示意图如下),将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
②滴定。将吸收液洗后的无机碳转化为NaHCO3,再用xmol/LHCl溶液滴定,消耗ymlHCl溶液,海水中溶解无机碳的浓度= mol/L。
(4) 利用右图所示装置从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量。
①结合方程式简述提取CO2的原理: 。
②用该装置产生的物质处理b室排出的海水,合格后排回大海。处理至合格的方法是 。
【答案】 (1)CO2+H2OH2CO3,H2CO3HCO3-+H+
(2)①Ca2++ 2HCO3-=== CaCO3↓+ CO2+H2O
②xCO2 2x H218O
(3)①
②xy/z
(4)①a室:2H2O-4e-= O2↑+4H+,H+通过阳离子膜进入b室,发生反应:HCO3-+H+= CO2↑+H2O。 ②c室的反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH
②该滴定过程转化的关系式为:
CO2 ~ HCO3-~ HCl
1 1
n(CO2) x mol/L×y×10-3L
解得:n(CO2)=xy×10-3mol 所以:c(CO2)=xy/z mol/L
(4)①海水pH>8,显碱性,需要H+中和降低海水的碱性,a室发生阳极反应:2H2O-4e-= O2↑+4H+, c(OH-)下降,H2OOH-+H+平衡右移,c(H+)增大,H+从a室进入b室,发生反应:HCO3-+H+== CO2+H2O。
②c室的反应:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海水的pH 。
【考点定位】考查盐类水解、方程式书写、化学实验、化学平衡移动、电解、化学计算等。
【名师点晴】本题以CO2在海洋中的转移和归宿为素材,考查有关化学反应原理知识,难度不大,要求学生掌握弱电解质的电离、化学方程式的书写以及利用守恒观点配平方程式,第(3)小问责考查学生化学实验设计与计算能力,第(4)问利用电化学利用理论从海水中提取CO2,有利于减少环境温室气体含量,体现了化学与环境保护、理论与实际相结合的特点。
28.(15分)
为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系,某同学通过改变浓度研究“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下:
(1)待实验I溶液颜色不再改变时,再进行实验II,目的是使实验I的反应达到 。
(2)iii是ii的对比试验,目的是排除有ii中 造成的影响。
(3)i和ii的颜色变化表明平衡逆向移动,Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因: 。
(4)根据氧化还原反应的规律,该同学推测i中Fe2+向Fe3+转化的原因:外加Ag+使c(I-)降低,导致I-的还原性弱于Fe2+,用右图装置(a、b均为石墨电极)进行实验验证。
①K闭合时,指针向右偏转,b作 极。
②当指针归零(反应达到平衡)后,向U型管左管滴加0.01 mol/L AgNO3溶液,产生的现象证实了其推测,该现象是 。
(5)按照(4)的原理,该同学用上图装置进行实验,证实了ii中Fe2+向Fe3+转化的原因,
①转化原因是 。
②与(4)实验对比,不同的操作是 。
(6)实验I中,还原性:I->Fe2+;而实验II中,还原性:Fe2+>I-,将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是 。
【答案】
(1)化学平衡状态(2)溶液稀释对颜色变化
(3)加入Ag+发生反应:Ag++I-=AgI↓,c(I-)降低;或增大c(Fe2+)平衡均逆向移动
(4)①正 ②左管产生黄色沉淀,指针向左偏转。
(5)①Fe2+随浓度增大,还原性增强 ,使Fe2+还原性强于I-
②向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。
(6)该反应为可逆氧化还原反应,在平衡时,通过改变物质的浓度,可以改变物质的氧化、还原能力,并影响平衡移动方向
(5)①Fe2+向Fe3+转化的原因是Fe2+浓度增大,还原性增强 ;
②与(4)实验对比,不同的操作是当指针归零后,向U型管右管中滴加1mol/L FeSO4溶液。 将(3)和(4)、(5)作对比,得出的结论是在其它条件不变时,物质的氧化性和还原性与浓度有关,浓度的改变可影响物质的氧化还原性,导致平衡移动。
【考点定位】考查化学平衡、电化学、以及化学实验设计等知识
【名师点晴】本题以“2Fe3++2I-2Fe2++I2”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化为基本素材,考查化学平衡状态的判断、平衡的移动、原电池原理、化学实验设计等内容,要求学生在解答本题时能充分接受、吸收、整合所给信息,分析和解决化学问题,同时本题第(2)(5)等小问也体现了对化学实验与科学探究能力的考查。题目难度不是很大。解答本题时还要注意答题的规范性。
29.(17分)为探索治疗机体对于某种药物依赖的有效途径,我国科研人员进行了如下研究:
(1)将大鼠置于自身给药箱中(如图),当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮,药泵不给药,按压给药杆时指示灯亮,药泵通过静脉导管向大鼠直射一定量药物,灯亮时,光刺激大鼠视网膜,引起视神经细胞产生 ,传至末梢,释放 作用于突触 上的受体,信息传至视中枢,产生视觉,多次重复训练后,大鼠在光信号和给药之间建立联系,当给药时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时,即可被视为对该药物形成依赖,以下将这种大鼠称为D鼠。
(2)研究发现,D鼠相关脑群内酶A含量和活性均明显升高,为探讨酶A活性对药物依赖的影响,在两组D鼠相关脑区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后,再分别放入自身给药箱,记录单位时间内两组D鼠
与对照组相比,若抑制剂组的D鼠 ,则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。
(3)研究者设计了一种能与编码酶A的mRNA互相结合的,含22个核苷酸的RNA,它能进入细胞,促进编码酶A的mRNA降解,将这种小RNA用溶剂M溶解后,注射到D鼠相关脑区,引起酶A含量明显下降,D鼠对药物的依赖降低,进行本实验时,要同时进行一个对照处理,将一段小RNA用 【填写生理盐水或蒸馏水或溶剂M】溶解,注射到D鼠的相关脑区,这段小RNA的最佳设计为:与实验组使用的小RNA相比,其核苷酸的( )【多选,只填序号】
a种类相同 b种类不同 c数目相同 d数目不同 e序列完全相同 f序列完全不同
若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化,则可以证明 等因素对实验组结果无影响。
【答案】(1)神经冲动或兴奋 神经递质 后膜 (2) 按压给药杆的次数 按压给药杆的次数明显少 (3)溶剂M a、c、f 溶剂M、不能和编码酶A的mRNA形成互补结合的小RNA
【解析】(1)当神经细胞受到外界刺激,会产生兴奋,在细胞内以局部电流的方式进行传导,当达到与下一个神经元细胞的连接处(突触小体),会由突触前膜释放神经递质并作用于突触后膜上的特异性受体,从而引起下一个神经元细胞的兴奋或者抑制。(2)通过对题干材料的分析可以知道:小鼠对药物的依赖指标
30.(17分)野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛,而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛,研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。
(1) 根据实验结果分析,果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对 性状,其中长刚毛是 性性状。图中①、②基因型(相关基因用A和a表示)依次为 。
(2) 实验2结果显示:与野生型不同的表现型有 种。③基因型为 ,在实验2后代中该基因型的比例是 。
(3) 根据果蝇③和果蝇S基因型的差异,解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因:
。
(4) 检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小,推测相关基因发生的变化为 。
(5)实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是:虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状,但 ,说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。
【答案】(1)相对 显 Aa aa (2)两 AA 1/4 (3)两个A基因抑制胸部长出刚毛,只有一个A基因时无此效应 (4)核苷酸数量减少缺失 (5)新的突变基因经过个体繁殖后传递到下一代中不可能出现比例25%的该基因纯合子。
【名师点睛】本题主要考查了一对等位基因控制的性状遗传,具体涉及有显隐性状的判断;亲子代基因型的推断;子代基因型和表现型出现概率等问题,都比较常规,简单,学生容易得分。涉及的基因突变的实质分析也不难理解,只有最后一个小问,需要学生灵活组织生物学术语准确表达,需要在平时的练习中进行有针对性训练。
31.(16分)研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化,每2s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。
(1)在开始检测后的200s内,拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ,同化CO2。而在实验的整个过程中,叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 和热能。
(2)图中显示,拟南芥叶片在照光条件下,CO2吸收量在 μmol.m-2s-1范围内,在300s时CO2 达到2.2μmol.m-2s-1。由此得出,叶片的总(真实)光合速率大约是 μmol CO2.m-2s-1。(本小题所填数值保留到小数点后一位)
(3)从图中还可看出,在转入黑暗条件下100s以后,叶片的CO2释放 ,并达到一个相对稳定的水平,这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。
(4)为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自叶绿体中的五碳化合物,可利用
技术进行探究。
【答案】(1)水 细胞呼吸 ATP中的化学能 (2)0.2~0.6 释放量 2.4~2.8
(3)逐渐减少 (4)14C同位素示踪
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