二、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.汽车以某一初速度开始做匀加速直线运动,第1s内行驶了1m,第2s内行驶了2m,则汽车第3s内的平均速度为( )
A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s
15.如图所示,O、P两点放置两个等量的正点电荷,整个区域不考虑其他带电体的影响,在OP直线上有A、B、C三点,且OA=BP=PC。
一带电荷量为q的负点电荷沿路径Ⅰ从B运动到C电场力所做的功为W1,沿路径Ⅱ从B运动到C电场力所做的功为W2,同一点电荷沿路径Ⅲ从A运动到C电场力所做的功为W3,则下列说法正确的是( )
A.W1大于W2B.W1为正值
C.W1等于W3D.W1小于W3
16.如图所示,竖直平面内固定的半圆弧轨道两端点M、N连线水平,将一轻质小环套在轨道上,一细线穿过轻环,一端系在M点,另一端系一质量为m的小球,不计所有摩擦,重力加速度为g,小球恰好静止在图示位置,下列说法正确的是( )
A.轨道对轻环的支持力大小为mg
B.细线对M点的拉力大小为
C.细线对轻环的作用力大小为
D.N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°
17.如图所示,正三角形的三条边都与圆相切,在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,质子
H和氦核
He都从顶点A沿∠BAC的角平分线方向射入磁场,质子
H从C点离开磁场,氦核
He从相切点D离开磁场,不计粒子重力,则质子和氦核的入射速度大小之比为( )
A.6∶1B.3∶1C.2∶1D.3∶2
18.据报道,2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、入轨、展开到照明的整体系统演示验证。
“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星,将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上,预计其光照强度最大将是现在月光的8倍,可提供夜间照明。
假设“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动,则“人造月亮”在轨道上运动时( )
A.“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度
B.“人造月亮”绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度
C.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度
D.“人造月亮”的公转周期大于月球绕地球运行的周期
19.用同样的交流电源分别给图甲、乙两个电路中相同的四个灯泡供电,四个灯泡均正常发光,乙图中理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,则( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡正常发光时的阻值相等
B.滑动变阻器接入电路的阻值与灯泡正常发光时的阻值之比为2∶1
C.甲、乙两个电路中的电功率之比为3∶2
D.甲、乙两个电路中的电功率之比为2∶1
20.如图所示,长为L的轻质细杆一端拴在天花板上的O点,另一端拴一质量为m的小球.刚开始细杆处于水平位置,现将小球由静止释放,细杆从水平位置运动到竖直位置,在此过程中小球沿圆弧从A点运动到B点,不计空气阻力和O点阻力,则( )
A.小球下摆过程中,重力对小球做功的平均功率为0
B.小球下落高度为0.5L时,细杆对小球拉力为1.5mg
C.小球经过B点时,细杆对小球的拉力为2mg
D.小球下摆过程中,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小
21.如图所示,线圈ABCD匝数n=10,面积S=0.4m2,边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度B=
T的匀强磁场,若线圈从图示位置开始绕AB边以ω=10πrad/s的角速度匀速转动。
则以下说法正确的是( )
A.线圈产生的是正弦交流电
B.线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为80V
C.线圈转动
s时瞬时感应电动势为40
V
D.线圈产生的电动势的有效值为40V
【解析】
1.氨基酸的种类、数目、排列顺序不同和蛋白质的空间结构不同导致蛋白质结构不同,进而决定蛋白质的功能,A错;tRNA在某些区域折叠形成局部双链,通过氢键相连,形成tRNA分子的“三叶草”结构,B错;淀粉、糖原、纤维素空间结构不同,其单体都为葡萄糖,C正确;DNA在高温下氢键断裂,双螺旋结构被破坏,温度下降还可以复性,D错。
2.囊泡膜和靶膜相互识别,依靠膜表面的糖蛋白,A正确;囊泡膜和靶膜融合依靠细胞膜的流动性,需要消耗能量,B错误;高尔基体还可以产生含多种水解酶的囊泡,形成溶酶体,C错误;神经递质也是囊泡运输,但是神经递质不是大分子,D错误。
3.冠状病毒寄生于活细胞中,不能独立代谢,无代谢类型,A错误;抗体与病毒结合后形成沉淀或细胞集团;溶菌酶是破坏细菌的细胞壁,导致细菌的死亡,故二者作用机制不相同,B错误;HIV的遗传物质为RNA,逆转录成DNA后,可整合到人染色体DNA上,C错误;病毒自身不能产生能量,只能依靠宿主细胞的呼吸作用提供能量,D正确。
4.实验操作包括将加热杀死的S型菌与R型菌混合注射到小鼠体内,A错误;艾弗里实验证明DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,B错误;R型细菌转化为S型细菌的本质是,S型细菌的DNA进入R型细菌,并与R型细菌的DNA进行重组,产生新的基因组合,因此属于可遗传变异中的基因重组,C正确;注射加热后的S型菌不能使小鼠死亡的原因是单独的DNA不能使小鼠死亡,D错误。
5.一次摄入的葡萄糖数量增加,会加速上图过程,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,使血糖下降,A错误;如果体内产生蛋白M抗体或胰岛素抗体,会影响胰岛素与蛋白M结合而影响信号的转导,引发糖尿病,B正确;加速含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,使细胞膜上GLUT4增加,能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,不会引发糖尿病,C错误;参与信号转导的有关蛋白分子被激活,可加速含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,使细胞膜上GLUT4增加,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,不会引发糖尿病,D错误。
6.自然选择是生物进化的动力之一,导致多种生物的出现,因而生物多样性是长期自然选择的结果,A正确;自然状态下的群落演替使生态系统结构更复杂,生物多样性增加,B正确;保护生物多样性,关键是协调好人与生态环境的关系,如控制人口的增长、合理利用自然资源、防止环境污染等,C正确;野生动植物的药用功能体现了生物多样性的直接价值,D错误。
7.“落花”中的有机物在土壤中被微生物分解成无机物,形成“春泥”,作为植物的营养(矿质营养、无机营养)被植物吸收,重新起到“护花”作用,A正确;去皮苹果放在空气中久置变黄是因为Fe2+被氧化为Fe3+,用SO2漂白的纸张久置变黄是因为无色物质发生分解,原理不同,B错误;光导纤维的主要成分为二氧化硅,C错误;“泽中有火……上火下泽”,描述的是腐烂植物产生的CH4在湖泊池沼水面上起火的现象,D错误;故选A。
8.螺[2,2]戊烷的分子式为C5H8,环戊烯的分子式也是C5H8,结构不同,互为同分异构体,A正确;分子中的8个氢原子完全相同,二氯代物中可以取代同一个碳原子上的氢原子,也可以是相邻碳原子上或者不相邻的碳原子上,因此其二氯代物超过两种,B正确;戊烷比螺[2,2]戊烷多4个氢原子,所以生成1molC5H12至少需要2molH2,C正确;由于分子中4个碳原子均是饱和碳原子,而与饱和碳原子相连的4个原子一定构成四面体,所以分子中所有碳原子不可能均处在同一平面上,D错误;答案选D。
9.在捕获过程中,根据图中信息可以看出二氧化碳分子中的共价键没有完全断裂,C错误;100g46%的甲酸水溶液,甲酸的质量是46g,物质的量为1mol,水的质量为54g,物质的量为3mol,因此所含的氧原子数目为5NA,D正确;选C。
10.①浓硫酸在加热条件下与铜反应制取SO2,装置正确且能达到相应实验目的;②气体和液体反应,有防倒吸装置,装置正确且能达到相应实验目的;③用四氯化碳从废液中萃取碘,静置后分液,装置正确且能达到相应实验目的;④蒸发溶液时用蒸发皿,而不应用坩埚,装置错误,不能达到实验目的;故B项正确。
11.W、X、Y、Z、M是短周期中常见元素,且原子序数依次增大;已知M元素原子核外电子总数是Y元素原子核外电子总数的两倍,结合结构式图所示,X形成3个共价键,M形成六个共价键,W形成一个共价键,则W为H元素,X为N元素,Y为O元素,Z为F元素,M为S元素。
W为H元素,位于第一周期第ⅠA族,Z为F元素,位于周期表第二周期第ⅦA族;答案选B。
12.根据装置图,电子由A流向C,A是负极、C是正极;该装置可实现淡化食盐水,Z为待淡化食盐水,说明Na+能移向C室、Cl−能移向A室,所以E为阳离子交换膜。
该装置能把Cr2O
还原为Cr3+,Cr2O
应在正极通入,Y为含Cr2O
废水;理论上处理1mol的Cr2O
,转移6mol电子,所以B室有6molNa+、6molCl−通过离子交换膜,同时可脱除6mol的NaCl;C是正极室,发生还原反应,C室的电极反应式为Cr2O
+6e−+8H+=2Cr(OH)3↓+H2O,故D正确。
故选A。
13.盐酸滴定二甲胺后的盐溶液是强酸弱碱盐,在该滴定过程应该选择甲基橙作为指示剂更精确些,A错误;曲线a电导率先减小后增大,曲线a表示用0.100mol·L−1盐酸滴定10.00mL浓度为0.100mol·L−1的NaOH;曲线b电导率持续增大,曲线b表示用0.100mol·L−1盐酸滴定10.00mL浓度为0.100mol·L−1的二甲胺溶液,d点恰好中和阳离子水解溶液显酸性,但水解程度很弱,则溶液中c(H+)<c(OH−)+c[(CH3)2NH
],B错误;b点二甲胺过量,c点溶质是氯化钠,d点恰好中和阳离子水解,e点盐酸过量,则四点的溶液中水的电离程度最大的是d点,C正确。
a点溶液含有等浓度的氯化钠和氢氧化钠,d点的溶液是(CH3)2NH2Cl,二者混合物得到NaCl、(CH3)2NH2Cl和(CH3)2NH·H2O,已知在常温下Kb[(CH3)2NH·H2O]=1.6×10−4
},这说明电离程度大于水解程度,溶液显碱性,c(H+)<c(OH−),D错误。
答案选C。
14.根据匀变速直线运动的推论可知:
x2-x1=x3-x2,则x3=3m,则第3s内的平均速度为
3=
=3m/s,故选B。
15.由对称性知A、B两点电势相等,电场力做功W=q(φB-φC)=q(φA-φC),与路径无关,A、D项错误,C项正确;B、C关于P点对称,在P的作用下两点电势相同,但B距O点较近,在O点电荷的作用下B点电势高于C点,即φB>φC,于是从B到C的过程中电场力做负功,B项错误。
16.对轻环受力分析,如图所示,
因轻环两边细线的拉力相等,可知两边细线拉力与圆弧对轻环的支持力方向的夹角相等,设为θ,由几何关系可知,∠OMA=∠MAO=θ,则3θ=90°,θ=30°;则轨道对轻环的支持力大小为FN=2mgcos30°=
mg,选项A错误;细线对M点的拉力大小为FT=mg,选项B错误;细线对轻环的作用力大小为FN′=FN=
mg,选项C错误;由几何关系可知,N点和轻环的连线与竖直方向的夹角为30°,选项D正确。
17.设三角形的边长为L,根据几何关系可以得到磁场圆的半径为R=
L,质子进入磁场时的运动轨迹如图甲所示,由几何关系可得r1=Rtan60°=
L,
氦核进入磁场时的运动轨迹如图乙所示,由几何关系可得:
r2=Rtan30°=
L,粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力,即qvB=m
,结合两个粒子的轨迹半径可求得质子和氦核的入射速度大小之比为6∶1,故A正确。
18.根据第一宇宙速度的意义可知,绕地球表面运行的卫星的线速度等于第一宇宙速度,而“人造月亮”在距离地球500km以内的低地球轨道上运动,轨道半径大于地球半径,又G
=m
,即v=
,故“人造月亮”的线速度小于第一宇宙速度,选项A错误;由G
=mrω2可得ω=
,由于“人造月亮”绕地球运行的轨道半径r远小于月球绕地球运行的轨道半径,所以“人造月亮”绕地球运行的角速度大于月球绕地球运行的角速度,选项B正确;由G
=ma和G
=mg可知,“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度,选项C错误;由G
=mr
可得T=2π
,由于“人造月亮”绕地球运动的轨道半径r远小于月球绕地球运动的轨道半径,所以“人造月亮”绕地球运行的周期小于月球绕地球运行的周期,选项D错误。
19.设灯泡的额定电流为I,电阻为R;在题图乙中,副线圈的电压U2=IR,根据理想变压器原、副线圈的匝数比为3∶1,得原线圈两端电压为U=U1=3U2=3IR;在题图甲中,滑动变阻器两端电压为UR1=U-2IR=IR,流过的电流为I,则滑动变阻器接入电路的阻值为R1=
=
=R,故A正确,B错误;在题图甲电路中,电功率为P1=UI=3I2R,在题图乙中,电功率为P2=2I2R,则P1∶P2=3∶2,故C正确,D错误。
20.小球下摆过程中,重力做的功W=mgL,则重力的平均功率
=
,不为零,故A错误;小球下落高度为0.5L时到达C点,设细杆与水平方向夹角为θ角,其受力情况如图所示,
由几何关系得:
sinθ=
=
,解得θ=30°;下降0.5L,只有重力做功,细杆的拉力不做功,由机械能守恒定律得:
mg×0.5L=
mvC2,在C点有:
FT-mgsinθ=m
,联立解得:
FT=1.5mg,故B正确;从A点到B点,由机械能守恒定律得:
mgL=
mvB2,在B点有:
FT′-mg=m
,联立解得:
FT′=3mg,故C错误;小球下摆过程中,竖直方向的分速度先变到最大再减小到0,由PG=mgvy知,重力对小球做功的瞬时功率先增大后减小,故D正确。
21.线圈在有界磁场中将产生正弦半波脉动电流,故A错误;电动势最大值Em=nBSω=80V,故B正确;线圈转动
s、转过角度
,瞬时感应电动势为e=Emsin
=40V,故C错误;在一个周期时间内,只有半个周期产生感应电动势,根据有效值的定义有(
)2R·
=(
)2RT,可得电动势有效值E=
=40V,故D正确。
答案:
1.C2.A3.D4.C5.B6.D
7.A8.D9.C10.B11.B12.A13.C
14.B15.C16.D17.A18.B19.AC20.BD21.BD