17.假设空间某一静电场的电势φ随x变化情况如图所示,根据图中信息可以确定下列说法中正确的是
A.空间各点场强的方向均与x轴垂直
B.将电荷沿x轴从0移到x1的过程中,电荷做匀加速直线运动
C.正电荷沿x轴从x2移到x3的过程中,电场力做正功,电势能减小
D.负电荷沿x轴从x4移到x5的过程中,电场力做负功,电势能增加
18.一正三角形导线框ABC(高度为a)从图示位置沿x轴正向匀速穿过两匀强磁场区域。
两磁场区域磁感应强度大小均为B、方向相反、垂直于平面、宽度均为a。
图乙反映感应电流I与线框移动距离x的关系,以逆时针方向为电流的正方向。
图像正确的是
19.如图所示,T为理想变压器,原副线圈匝数比为5:
1。
A1、A2为理想交流电流表,V1、V2为理想交流电压表,R1、R2为定值电阻,R3为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小),原线圈两端电压
,以下说法正确的是
A.当光照增强时,电压表V1示数为
保持不变
B.当光照增强时,电压表V2示数变大
C.通过电流表A1的电流方向每秒变化100次
D.当光照增强时,电流表A1、A2示数同时变大
20.银河系处于本超星系团的边缘。
已知银河系距离星系团中心约2亿光年,绕星系团中心运行的公转周期约1000亿年,引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,根据上述数据可估算
A.银河系绕本超星系团中心运动的线速度
B.银河系绕本超星系团中心运动的加速度
C.银河系的质量
D.银河系与本超星系团的之间的万有引力
21.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如图所示,已知一带电粒子在电场力和洛伦兹力的作用下,从静止开始自A点沿曲线ACB运动,到达B点时速度为零,C点是运动的最低点,忽略粒子的重力,以下说法中正确的是
A.此粒子必带正电荷B.A点和B位于同一高度
C.离子在C点时机械能最大D.离子到达B点后,将沿原曲线返回A点
第Ⅱ卷
三、非选择题(包括必考题和选考题两部分,第22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答,第33~40题,考生根据要求作答)
(一)必考题
22.(6分)在用重锤和打点计时器“验证机械能守恒的实验”中,已知打点计时器使用的交流电源的周期为0.02s,当地的重力加速度g=9.80m/s2。
该实验选取的重锤质量为1.00kg,选取如图所示的一段纸带并测量出相邻各点之间的距离,利用这些数据验证重锤通过第2点至第5点间的过程中遵从机械能守恒定律。
通过计算可以得出在第2点位置时重锤的动能为J;第5点位置时重锤的动能为J;重锤从第2点至第5点间的过程中重力势能的减小量为J。
(保留三位有效数字)
23.(9分)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻Rx:
电源E,适当量程的电流表、电压表各一只(电流表有内阻,电压表内阻不是无限大),滑动变阻器R、RP,开关S1、S2,导线若干。
他设计如图(a)所示的电路测量电阻Rx的值,并有效地消除了因电压表和电流表内阻而产生的系统误差。
实验步骤如下:
A.先闭合S1,断开S2,调节R和RP,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为I1,U1;
B.闭合S2,调节RP,记下电流表和电压表示数为I2、U2。
(1)请你帮他按电路图在实物图(b)上连线;
(2)指出上述步骤B中错误的做法并进行改正,写出用测量数据表示被测电阻Rx的表达式。
24.(14分)如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=5m/s的速率沿顺时针方向运行。
有一物体以v0=10m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动。
若物体与皮带间的动摩擦因数μ=0.5,并取g=10m/s2,求物体从滑上皮带到离开皮带所用的时间。
25.(18分)如图(甲)所示,在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N。
现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°。
此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场,以垂直于纸面向外为磁场正方向,最后电子运动一段时间后从N飞出,速度方向与进入磁场时的速度方向相同(与x轴夹角也为30°)。
求:
(1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小;
(2)0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小;
(3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。
26.(14分)硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。
已知:
硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。
利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下。
回答下列有关问题。
(1)硼砂中B的化合价为,溶于热水后,常用H2SO4调pH到2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为。
X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为,该反应中的氧化剂是(填化学式)。
(2)硼酸是一种一元弱酸,它与水作用时结合水电离的OH-而释放出水电离的H+,这一变化的化学方程式为。
皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液,一般先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸溶液,则硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为。
(3)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2,其目的是。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。
现将0.020g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30mol/LNa2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00mL。
盛装Na2S2O3溶液的仪器应为(填“酸式”或“碱式”)滴定管。
该粗硼样品的纯度为(提示:
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
27.(15分)苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理:
已知甲苯的熔点为-95°C,沸点为110.6°C,易挥发,密度为0.866g/cm3;苯甲酸的熔点为122.4°C,在25°C和95°C下溶解度分别为0.3g和6.9g。
【制备产品】将30.0mL甲苯和25.0mL1mol/L高锰酸钾溶液在100°C下反应30min,装置如右图所示。
(1)图中冷凝管的进水口为(填“a”或“b”)。
支管的作用是。
(2)在本实验中,三颈烧瓶最合适的容积是(填字母)。
A.50mLB.100mLC.200mLD.250mL
相对于用酒精灯直接加热,用沸水浴加热的优点是。
【分离产品】该同学设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯。
(3)操作Ⅰ的名称是;含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体甲苯,则操作Ⅱ的名称是。
(4)测定白色固体的熔点,发现其在115°C开始熔化,达到130°C时仍有少量不熔。
该同学推测白色固体是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确,请完成表中内容。
序号
实验方案
实验现象
结论
①
将白色固体加入水中,加热溶解,。
得到白色晶体和无色溶液
╲
②
取少量滤液于试管中,。
生成白色沉淀
滤液含Cl-
③
干燥白色晶体,。
。
白色晶体是苯甲酸
【纯度测定】称取1.220g白色晶体,配成100mL甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/LKOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示。
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
24.00
24.10
22.40
23.90
(5)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
计算样品中苯甲酸纯度为。
28.(14分)开发新能源是解决环境污染的重要举措,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)ΔH1=-1274.0kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)ΔH2=-566.0kJ/mol
③H2O(g)=H2O(l)ΔH3=-44kJ/mol。
甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为。
(2)生产甲醇的原料CO和H2可由反应
得到。
①一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如右图。
则P1P2(填“<”、“>”或“=”,下同)。
A、B、C三点处对应平衡常数(KA、KB、KC)的大小顺序为。
②100°C时,将1molCH4和2molH2O通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是(填序号)。
a.容器的压强恒定
b.容器内气体密度恒定
c.3v正(CH4)=v逆(H2)
d.单位时间内消耗0.1molCH4同时生成0.3molH2
(3)甲醇燃料电池(简称DMFC)由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。
DMFC工作原理如右图所示:
通入a气体的电极是原电池的极(填“正”或“负”),其电极反应式为。
(4)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。
闭合K后,若每个电池甲烷用量均为0.224L(标况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(列式计算。
法拉第常数F=9.65×104C/mol),若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH为。
29.(10分)萌发的小麦种子中的淀粉酶主要有α-淀粉酶(在pH3.6以下迅速失活,但耐热)、β-淀粉酶(不耐热,70°C条件下15min后就失活,但耐酸)。
以下是以萌发的小麦种子为原料来测定α-淀粉酶催化效率的实验,请回答下列与实验相关的问题。
【实验目的】测定40°C条件下α-淀粉酶的催化效率。
【实验材料】萌发3天的小麦种子。
【主要器材】麦芽糖标准溶液、5%淀粉溶液、斐林试剂、蒸馏水、恒温水浴锅、试管等。
【实验步骤】
(1)制备不同浓度麦芽糖溶液,与斐林试剂生成标准颜色。
取7支洁净试管编号,按下表中所示加入试剂,而后将试管置于60°C水浴中加热2min,取出后按编号排序。
试剂
试管
1
2
3
4
5
6
7
麦芽糖标准溶液(mL)
0
0.2
0.6
1.0
1.4
1.6
2.0
蒸馏水(mL)
X
1.8
Y
1.0
Z
0.4
0
斐林试剂(mL)
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
2.0
表中Z代表的数值是。
(2)以萌发的小麦种子制取淀粉酶溶液,将装有淀粉酶溶液的试管置于,取出后迅速冷却,得到α-淀粉酶溶液。
(3)取A、B、C、D四组试管分别作以下处理:
试管
A1
A2
A3
B1
B2
B3
C
D
5%淀粉溶液(mL)
1
1
1
α-淀粉酶溶液(mL)
1
1
1
1
蒸馏水(mL)
1
40°C水浴锅中保温(min)
10
10
10
10
10
10
10
10
(4)将A1和B1试管中溶液加入到E1试管中,A2和B2溶液加入到E2试管中,A3和B3溶液加入到E3试管中,C、D试管中的溶液均加入到F试管中,立即将E1、E2、E3、F试管在40°C水浴锅中保温一段时间。
然后分别加入2mL斐林试剂,并经过60°C水浴中加热2min后,观察颜色变化。
【结果分析】将E1、E2、E3试管中的颜色与试管进行比较得出麦芽糖溶液浓度,并计算出α-淀粉酶催化效率的平均值。
【讨论】①实验中F试管所起的具体作用是排除对实验结果的干扰,从而对结果进行校正。
②若要测定β-淀粉酶的活性,则需要对步骤二进行改变,具体的操作是将淀粉酶溶液,从而获得β-淀粉酶。
30.(10分)北极熊是生活在寒冷地带的一种哺乳动物。
下图为持续寒冷刺激下北极熊机体调节褐色脂肪组织细胞(BAT细胞)产热过程的示意图。
请据图分析回答:
(1)图中①~③体现了激素分泌的调节机制。
(2)BAT细胞内的UCP-1基因的表达与的共同调节有关。
(3)有氧呼吸所需的ATP合成酶大量分布在线粒体内膜上,能在跨膜H+浓度梯度的推动下合成ATP。
进入线粒体的UCP-1蛋白,导致H+外渗而消除胯膜的H+梯度,线粒体虽能继续产生CO2和H2O,但有氧呼吸释放的能量却大部分转变成为热能。
造成上述结果的原因可能是。
(4)综上所述,在持续寒冷的环境中,北极熊通过上述调节方式引起BAT细胞内的,从而实现了产热增加,维持了体温的稳定。
31.(9分)为防治果园内蝽虫等植食性害虫,减少农药的使用,有人尝试在苹果园的株间种植矮小的白三叶草。
对比研究苹果-白三叶草复合果园和苹果单一果园中各类昆虫所占的百分比,结果如下图。
请回答:
(1)据图甲分析,复合果园中蝽虫等植食性害虫明显减少,生态稳定性得以提高。
从种间关系的角度分析原因,这可能是随着的比例增加,通过等种间关系来消灭害虫。
(2)若要了解蝽虫等植食性害虫的繁殖情况,需要进一步调查卵的种群密度,通常采用方法是。
(3)白三叶草耐阴性好,营养丰富,可作为饲料或绿化观赏,选它跟苹果搭配种植,利于提高果园对利用率,使能量尽可能多的流向对人类有益的部分。
(4)图乙示能量流经该果园第二营养级的示意图,请用恰当的箭头和文字将补充完整。
32.(10分)如图曲线表示各类遗传病在人体不同发育阶段的发病风险,请分析回答:
(1)图中多基因遗传病的显著特点是。
(2)AS综合征是一种由于患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏导致的神经系统发育性遗传病。
父、母方第15号染色体上相关基因的作用机理分别如下图所示。
请分析回答以下问题:
①研究表明,人体非神经组织中的来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表
达,只在神经组织中UBE3A基因表达才会被抑制,说明该基因的表达具有性。
②由于UBE3A基因和SNRPN基因,所以它们的遗传关系不遵循自由组合定律。
③对绝大多数AS综合征患儿和正常人的UBE3A基因进行测序,相应部分碱基序
列如右图所示。
由此判断绝大多数AS综合征的致病机理是,导致基因突变。
(3)人类第7和第9号染色体之间可发生相互易位(细胞内基因结构和种类未发生变化)如甲图所示,乙图为某痴呆患者的家族系谱图。
已知Ⅰ-2、Ⅱ-2为甲图所示染色体易位的携带者,后代如果出现9号染色体“部分三体”(细胞中出现某一染色体某一片段有三份),则表现为痴呆,如果出现9号染色体“部分单体”(细胞中出现某一染色体某一片段的缺失),后代早期流产。
现已知Ⅰ-2、Ⅱ-2的后代中有因早期流产而导致胎儿不能成活的,Ⅲ-3已出生且为7/9染色体易位携带者(含有A+、B-易位染色体)的概率是。
(二)选考题:
共45分。
请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科
任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。
注意所做题目的题号
必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。
如果多做,则每学科按所做的第一题计分。
(物理选考题,15分)
33.【物理——选修3-3】(15分)
(1)(6分)下列说法正确的是。
A.固体、液体、气体中都有扩散运动和布朗运动
B.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
C.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙
D.当分子间的距离r=r0时,斥力等于引力,表现出分子力为零
E.扩散运动和布朗运动的剧烈程度都与温度有关
(2)(9分)如图所示,U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍,在左管内用水银封闭一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,外界大气压为76cmHg。
若给左管的封闭气体加热,使管内气柱长度变为30cm,则此时左管内气体的温度为多少?
34.【物理——选修3-4】(15分)
(1)(6分)如图所示,空间同一平面内有A、B、C三点,AB=5m,BC=4m,AC=3m。
A、C两点处有完全相同的波源做简谐振动,振动频率为1360Hz,波速为340m/s。
下列说法正确的是。
A.B点的位移总是最大
B.A、B间有7个振动加强的点
C.两列波的波长均为0.25m
D.B、C间有8个振动减弱的点
E.振动减弱点的位移总是为零
(2)(9分)一等腰三角形玻璃砖放在某液体中,其截面如图所示,三个顶点分别为A、B、C。
∠ABC=∠ACB