(一)必考题(本题包括9小题,共128分)
22.(15分)(1)(6分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量、分析,即可验证机械能守恒定律。
①(3分)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的“直流”上;
C.先释放纸带,再接通电源打出一条纸带;
D.测量纸带上某些点间的距离;
E.根据测量的结果,分别计算重锤下落过程中减少的重力势能和增加的动能.
其中操作不当的步骤是: (填选项对应的字母)。
②(3分)正确操作后打出的纸带如图所示,根据打出的纸带,选取纸带上连续的五个点A、B、C、D、E,测出AC的距离为s1,CE的距离为s2,打点的频率为f,根据这些条件,计算打C点时重锤下落的速率vc= 。
(2)(9分)某研究性学习小组设计了以下方法来测量物体的带电量。如图所示的小球是一个外表面镀有金属膜的空心塑料球,用绝缘丝线悬挂于O点,O点固定一个可测量丝线偏离竖直方向角度的量角器,M、N是两块相同的、正对着平行放置的金属板(加上电压后其内部电场可看作匀强电场)。另外还要用到的器材有天平、刻度尺、电压表、直流电流表、开关、滑动变阻器及导线若干。该小组的实验步骤如下,请你帮助该小组完成:
①用天平测出小球的质量
,按上图所示进行器材的安装,并用刻度尺测出M、N板之间的距离
,使小球带上一定的电量。
②连接电路(请在图中的虚线框中画出实验所用的电路图,电源、开关已经画出)。
③闭合开关,调节滑动变阻器滑片的位置,读出多组相应的电压表的示数和丝线的偏转角度
。
④以电压
为纵坐标,以__________为横坐标作出过原点的直线,求出直线的斜率
。
⑤小球的带电量
=__
________________。(用
、
、
等物理量表示)
23.
(14分)如图所示,质量为m可看作质点的小球从静止开始沿斜面由A点滑到B点后,进入与斜面圆滑连接的
竖直圆弧管道
,管道出口为C,圆弧半径R=15cm,AB的竖直高度差h=35cm。在紧靠出口C处,有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒(不计筒皮厚度),筒上开有小孔D,筒旋转时,小孔D恰好能经过出口C处。若小球射出C口时,恰好能接着穿过D孔,并且还能再从D孔向上穿出圆筒,小球返回后又先后两次向下穿过D孔而未发生碰撞。不计摩擦和空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)小球到达C点的速度![]()
(2)圆筒转动的最大周期T
24.(18分)如图甲所示,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向上。在xoy平面内有与y轴平行的匀强电场,在半径为R的圆形区域内加有与xoy平面垂直的匀强磁场。在坐标原点O处放置一带电微粒发射装置,它可以连续不断地发射具有相同质量m、电荷量q(
)和初速为
的带电粒子。已知重力加速度大小为g。
(1)当带电微粒发射装置连续不断地沿y轴正方向发射这种带电微粒时,这些带电微粒将沿圆形磁场区域的水平直径方向离开磁场,并继续沿x轴正方向运动。求电场强度和磁感应强度的大小和方向。
(2)调节坐标原点O处的带电微粒发射装置,使其在xoy平面内不断地以相同速率v0沿不同方向将这种带电微粒射入第1象限,如图乙所示。现要求这些带电微粒最终都能平行于x轴正方向运动,则在保证匀强电场、匀强磁场的强度及方向不变的条件下,应如何改变匀强磁场的分布区域?并求出符合条件的磁场区域的最小面积。
25.(16分)实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成。取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。现用下图所示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出),请回答有关问题:
![]()
(1) 实验开始时,首先打开止水夹a,通一段时间纯氧,这样做的目的是___________________;之后则需关闭止水夹a,打开止水夹b。
(2) 以上装置中需要加热的有(填装置代号)_________。操作时应先点燃______________处的酒精灯。
(3) 装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________;
(4) 装置D的作用是_________________________________________________________;
(5) 读取N2所排水的体积时,要注意:①_______________________________________;
②___________________________________________________________。
(6) 实验中测得N2的体积为VmL(已换算成标准状况)。为确定此氨基酸的分子式,还需要得到的数据有(填字母)_______________________。
A.生成二氧化碳气体的质量 B.生成水的质量
C.通入氧气的体积 D.该氨基酸的摩尔质量
(7)如果将装置中B、C的连接顺序变为C、B,该实验的目的能否达到?____________,
简述理由__________________________________________________________________。
26.(14分) A、B、C、D、E、F是元素周期表中连续三个短周期的元素,且原子序数依次增大。A与D同主族,B、C同周期且相邻,C的最外层电子数是次外层的3倍,C、D的最外层电子数之和与F的最外层电子数相等,E的简单离子为同周期中离子半径最小的。回答下列问题:
(1)A与B形成的一种液态化合物M与C的一种单质的摩尔质量相等,则M的化学式为 。
(2)A和C形成的一种具有氧化性的液态化合物N与M恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的物质X和Y。已知:常温常压下1mol M与氧气反应生成X和Y放出的热量为Q1 kJ,N发生分解反应生成1 mol C单质时吸收的热量为Q2 kJ。请写出M与N反应的热化学方程式 。
(3)A与B可形成另一种气态化合物Z,写出实验室制取Z的化学方程式 。
(4)六种元素中其中三种元素组成的某种盐,水溶液显碱性,是家用消毒剂的主要成分,请用离子方程式解释该盐溶液呈碱性的原因 。
(5)写出E的单质与D的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式 。
(6)写出F的单质与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
27.(12分)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO
2CO2+N2
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如下表:
|
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
c(NO)/ mol·L-1 |
1.00×10-3 |
4.50×10-4 |
2.50×10-4 |
1.50×10-4 |
1.00×10-4 |
1.00×10-4 |
|
c(CO)/ mol·L-1 |
3.60×10-3 |
3.05×10-3 |
2.85×10-3 |
2.75×10-3 |
2.70×10-3 |
2.70×10-3 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)写出该反应的平衡常数表达式K= 。
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)=_____________。![]()
(3)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的
0(填写“>”、“<”、“=”)。
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是 。
A.选用更有效的催化剂 B.升高反应体系的温度
C.降低反应体系的温度 D.缩小容器的体积
(5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中,请在表格中填入剩余的实验条件数据。
|
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol·L-1 |
CO初始浓度 mol·L-1 |
催化剂的比表面积 ㎡·g-1 |
|
Ⅰ |
280 |
1.2×10-3 |
5.8×10-3 |
82 |
|
Ⅱ |
|
|
|
124 |
|
Ⅲ |
350 |
|
|
124 |
28.
(10分) 图1是高等动物细胞亚显微结构模式图,图2是某种生物雄性个体中的细胞分裂示意图,图3示图2生物细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系。请据图回答问题:([ ]中填序号或字母, 填文字)
(1)图1细胞中,能发生碱基互补配对的细胞器是[ ]。若图1示人体骨髓干细胞,则该细胞可能会发生图2中[ ]细胞所示的分裂现象。
(2)据图2中A细胞推测,该生物体细胞中染色体数目为 条。基因的自由组合发生于图2中的[ ]细胞所处的时期。
(3)图3由 Ⅲ → Ⅳ 对应于图2中的细胞变化是 。
29. (10分)下图表示人体某一免疫过程的示意图,分析并回答有关的问题:
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(1)图中所示的是 免疫过程,b细胞的名称为 ,当机体再次接触抗原时,能迅速增殖分化,产生大量的( ) 。
(2)如果图中所示的抗原为酿脓链球菌,当人体产生抗体消灭该菌时,也会攻击心脏瓣膜细胞,导致风湿性心脏病,这属于免疫失调中的 病。
(3)若该抗原为HIV(艾滋病毒),侵入人体后,攻击的主要对象是 细胞。
(4)人体的稳态主要是通过 系统协调整合的结果。
30. (10分) 某蔬菜基地大棚种植包菜,下图甲表示晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化情况,图乙为棚内植物各时吸收CO2的速率,假若一昼夜6时日出,18时日落。请据图回答下列问题:
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(1)图甲中BC曲线下降的原因是 。
积累有机物最多的时间点是 。在植株正常生长情况下,理论上你认为图甲中的B点有机物应 C点〈填“等于”、“大于”或“小于”)。
(2)若10时的气温与夜间相同,则棚内植物10时的光照下,1h光合作用利用的CO2量为 。
(3)假设一昼夜中12时光照最强,请在乙图中补画出12时至24时的CO2吸收速率曲线。
(4)如果想提高该大棚蔬菜产量,请写出相应的措施 ______________。(写一点)
(5)生物兴趣小组同学想探究包菜中是不是含有过氧化氢酶,请你完成下面的实验研究报告。
①实验目的: 。
②实验原理:略 ③实验器材:H2O2、FeCI3、包菜研磨液、所需试剂和仪器等(略)。
④实验步骤:取三支试管A、B、C分别加入2mL H2O2;在A中加入2滴FeCI3溶液,在B中加入2滴包菜研磨液,在C中加入等量蒸馏水;A、C的作用是 。
⑤你将用什么方法检验实验结果 。如果B、C的实验结果相同,则证明 。
31.(9分)分析下图所示家族遗传系谱图,回答有关问题:(甲病:显性基因为A,隐性基因为a;乙病:显性基因为B,隐性基因为b)
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(1)甲致病基因位于 (常 / 性) 染色体上,为 ( 显 / 隐)性基因;
(2)Ⅱ3、Ⅱ8两者的家族均无乙病史,则Ⅱ7的基因型为 ,
Ⅲ10基因型为 ,若Ⅲ10与一正常男子婚配,子女同时患两种病的概率为 。
(3)若Ⅱ7再次怀孕后到医院进行遗传咨询,虽已鉴定胎儿为女性,但医生仍建议对胎儿进行基因检测,原因是 。用 将该家族中有关个体和胎儿的DNA分子分别处理成多个DNA片段后,分离结果如右图(右图中的Ⅰ1为左图中第一代1号个体,其余类推)。由结果分析可知,该胎儿是否患有甲病? ,原因是 。