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第一部分(选择题 共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。 对此图像的观察与分析,错误的是
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞 D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
2.为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40% 。根据该研究结果可得出
A.有氧运动不利海马脑区的发育B.规律且适量运动促进学习记忆C.有氧运动减少神经元间的联系D.不运动利于海马脑区神经元兴奋
3.筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。 有关本实验的叙述,错误的是
细菌Ⅰ:菌落直径C(5.1mm),透明圈直径H(11.2mm),H/C=2.2。细菌Ⅱ:菌落直径C(8.1mm),透明圈直径H(13.0mm),H/C=1.6。
A. 培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质 | B. 筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布 | |
C. 以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外 | D. H/C 值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异 |
4.甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是
A. 将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞 | B. 通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定 | |
C. 调整培养基中植物激素比例获得F1 花粉再生植株 | D. 经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体 |
5.为减少某自然水体中N、P 含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P 的量,结果见下表。 浮水植物a:单位水体面积N 吸收量22.30,单位水体面积P 吸收量1.70。浮水植物b:单位水体面积N 吸收量8.51,单位水体面积P 吸收量0.72。浮水植物c:单位水体面积N 吸收量14.61,单位水体面积P 吸收量2.22。结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P 的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是
A.植物a 和b,群落的水平结构将保持不变 | B.植物a 和b,导致该水体中的食物链缩短 | |
C.植物a 和c,这两种植物种群密度会增加 | D.植物a 和c,群落中能量流动方向将 |
6.下列科研成果涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是
A.4.03米大口径碳化硅反射镜 B.冬奥会聚氨酯速滑服
C.屏蔽电磁波的炭包纳米线 D.玉兔二号钛合金筛网轮
7.下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)
8.中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。说法不正确的是
A. In 是第五周期第ⅢA 族元素 B. In的中子数与电子数的差值为17 C. 原子半径:In > Al D. 碱性:In(OH)3 > RbOH
9.交联聚合物P 的结构片段如图所示。下列说法不正确的是
A.聚合物P 中有酯基,能水解 B.聚合物P 的合成反应为缩聚反应
C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得 D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合中也可形成类似聚合物P的交联结构
10.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
A.物质:FeCl2 溶液(FeCl3)。除杂试剂:Fe 粉 B.物质:NaCl溶液(MgCl2)。除杂试剂:NaOH 溶液、稀HCL。
C.物质:Cl2(HCl)。除杂试剂:H2O、浓H2SO4。 D.物质:NO(NO2)。除杂试剂:H2O、无水CaCl2。
11.探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L−1 H2C2O4 的pH = 1.3)草酸性质对应的方程式不正确的是
①草酸+试剂a。Ca(OH)2 溶液(含酚酞)。溶液褪色,产生白色沉淀。 ②草酸+试剂a。少量NaHCO3 溶液。产生气泡。
③草酸+试剂a。酸性KMnO4 溶液。紫色溶液褪色。 ④草酸+试剂a。C2H5OH 和浓硫酸。加热后产生有香味物质。
A.H2C2O4 有酸性,Ca(OH)2 + H2C2O4 = CaC2O4↓ + 2H2O
B.酸性:H2C2O4 > H2CO3 ,NaHCO3 + H2C2O4 = NaHC2O4 + CO2↑ + H2O
C.H2C2O4 具有还原性,2MnO + 5C2O
+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH + 2C2H5OH= C2H5OOCCOOC2H5 + 2H2O
12.0.5 mol·L−1 CH3COONa 溶液、0.5 mol·L−1 CuSO4 溶液及H2O 的pH 随温度变化曲线如图示。正确的是
A.随温度升高,纯水中c(H+) > c(OH-) B.随温度升高,CH3COONa 溶液的c(OH-) 减小
C.随温度升高,CuSO4 溶液的pH 变化是Kw 改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随温度升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH 均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
13.一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则
A.此刻a 的加速度最小 B.此刻b 的速度最小
C.若波沿x 轴正方向传播,此刻b 向y 轴正方向运动 D.若波沿x 轴负方向传播,a 比c 先回到平衡位置
14.利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是
A.甲对应单缝,乙对应双缝 B.甲对应双缝,乙对应单缝
C.都是单缝,甲对应的缝宽较大 D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大
15.下列说法正确的是
A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度 B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关 D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变
16.如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a 点射入,从b 点射出。下列说法正确的是
A.粒子带正电 B.粒子在b 点速率大于在a 点速率
C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b 点右侧射出 D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短
17.如图所示,a、b 两点位于以负点电荷–Q(Q > 0)为球心的球面上,c 点在球面外,则
A.a 点场强的大小比b 点大 B.b 点场强的大小比c 点小 C.a 点电势比b 点高 D.b 点电势比c 点低
18.2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星
A.入轨后可位于北京正上方 B.入轨后的速度大于第一宇宙速度 C.发射速度大于第二宇宙速度 D.若发射到近地圆轨道所需能量少
19.光电管是利用光照射产生电流的装置,入射光照在管中金属板上时形成光电流。表中6次实验的结果。得出论断中不正确的是
次 | 入射光子能量 | 相对光强 | 光电流 | 逸出光电子动能 | 次 | 入射光子能量 | 相对光强 | 光电流 | 逸出光电子动能 | ||
第一组 | 1 | 4.0 | 弱 | 29 | 0.9 | 第二组 | 4 | 6.0 | 弱 | 27 | 2.9 |
2 | 4.0 | 中 | 43 | 0.9 | 5 | 6.0 | 中 | 40 | 2.9 | ||
3 | 4.0 | 强 | 60 | 0.9 | 6 | 6.0 | 强 | 55 | 2.9 |
A.两组实验采用了不同频率的入射光 B.两组实验所用的金属板材质不同
C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eV D.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大
20.国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。例如,由m 和s 可以导出速度单位m·s−1。历史上,曾用"米原器"定义米,用平均太阳日定义秒。但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯–133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率∆v =9 192 631 770 Hz 定义s ;1983年用真空中的光速c = 299 792 458 m·s−1 定义m 。2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s 对应∆v ,m 对应c)。新SI 自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是
A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定
B.用真空中的光速c(m·s−1)定义m,因为长度l 与速度v 存在l = vt,而s 已定义
C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量与电流I 存在I = q/t,而s 已定义
D.因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位
22.(16分)如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B 。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd ,其边长为L ,总电阻为R ,ad 边与磁场边界平行。从ad 边刚进入磁场直至bc 边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度v 匀速运动,求:
(1)感应电动势的大小E ; (2)拉力做功的功率P ; (3)ab 边产生的焦耳热Q 。
23.(18分)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C 的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u 随电荷量q 的变化图像都相同。
(1)请在图1中画出上述u–q图像。类比直线运动中由v–t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。
(2)在如图2所示的充电电路中,R 表示电阻,E 表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q–t 曲线如图3中①②所示。
a. ①②两条曲线不同是_____(选填E 或R)的改变造成的;
b. 电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a 中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。
(3)设想使用理想的"恒流源"替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用"恒流源"和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(填增大、减小或不变)。
电源两端电压: "恒流源"______;(2)中电源______。通过电源的电流:"恒流源"______;(2)中电源______。
24.(20分) 雨滴落到地面的速度为几米每秒,与下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g。
(1)质量为m 的雨滴由静止开始,下落高度h 时速度为u ,求这一过程中克服空气阻力所做的功W 。
(2)将雨滴看作半径为r 的球体,设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f = kr2v2,其中v 是雨滴的速度,k 是比例系数。
a. 设雨滴的密度为ρ ,推导雨滴下落趋近的最大速度vm 与半径r 的关系式;
b. 示意图中画出了半径为r1 、r2(r1 > r2)的雨滴在空气中无初速下落的v–t 图线,其中对应半径为r1 的雨滴(选填①、②);若不计空气阻力,请在图中画出雨滴无初速下落的v–t 图线。
(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等,其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S 的圆盘,证明:圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f ∝ v2(提示:设单位体积内空气分子数为n ,空气分子质量为m0)。
25.(16分) 抗癌药托瑞米芬的前体K 的合成路线如下。
已知: ⅰ.
ⅱ.有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3 的键线式为
(1)有机物A 能与Na2CO3 溶液反应产生CO2 ,其钠盐可用于食品防腐。有机物B 能与Na2CO3 溶液反应,但不产生CO2 ;B 加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是______,反应类型是_______。
(2)D 中含有的官能团:________。 (3)E 的结构简式为________。
(4)F 是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得G 和J。J 经还原可转化为G 。J 的结构简式为_______。
(5)M 是J 的同分异构体,符合下列条件的M 的结构简式是_______。
① 包含2个六元环 ② M 可水解,与NaOH 溶液共热时,1 mol M 最多消耗2 mol NaOH
(6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH4和H2O的作用是_______。
(7)由K 合成托瑞米芬过程:K→(用H2O)N→(用SOCl2取代反应)托瑞米芬C26H28NOCl,托瑞米芬有反式结构,结构简式是_____。
26.(12分) 化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ.用已准确称量的KBrO3 固体配制一定体积的a mol·L−1 KBrO3 标准溶液;
Ⅱ.取v1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4 酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ.向Ⅱ 所得溶液中加入v2 mL 废水; Ⅳ.向Ⅲ 中加入过量KI ;
Ⅴ.用b mol·L−1 Na2S2O3 标准溶液滴定Ⅳ 中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3 溶液v3 mL。
已知:I2 + Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6 Na2S2O3 和Na2S4O6 溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ 中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和________。 (2)Ⅱ 中发生反应的离子方程式是_______。
(3)Ⅲ 中发生反应的化学方程式是_______。 (4)Ⅳ 中加KI 前,溶液颜色须为黄色,原因是________。
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥ 6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是_______。 (6)Ⅴ 中滴定至终点的现象是_______。
(7)废水中苯酚的含量为______g·L−1(苯酚摩尔质量:94 g·mol−1)。
(8)由于Br2 具有_______性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
27.(14分) 氢能源是最具应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2 和CO2 ,其物质的量之比为4:1,甲烷和水蒸气反应的方程式是_______。
②已知反应器中还存在如下反应:
ⅰ.CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) ΔH1 ; ⅱ.CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g) ΔH2
ⅲ.CH4(g) = C(s) + 2H2(g) ΔH3, ⅲ 为积炭反应,利用ΔH1 和ΔH2 计算ΔH3 时,还需要利用________反应的ΔH 。
③反应物投料比采用n(H2O)∶n(CH4)= 4∶1,大于初始反应的化学计量数之比,目的是_______(选填字母序号)。
a.促进CH4 转化 b.促进CO 转化为CO2 c.减少积炭生成
④用CaO 可以去除CO2 。H2 体积分数和CaO 消耗率随时间变化关系如下图所示。从t1 时开始,H2 体积分数显著降低,单位时间CaO 消耗率_____(填升高、降低或不变)。此时CaO 消耗率约为35%,但已失效,结合化学方程式解释原因:_______。
(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢,工作示意图如下。通过控制开关连接K1 或K2 ,可交替得到H2 和O2 。
①制H2 时,连接________。 产生H2 的电极反应式是_______。
②改变开关连接方式,可得O2 。 ③结合①和②中电极3的电极反应式,说明电极3的作用:______。
28.(16分) 化学小组实验探究SO2 与AgNO3 溶液的反应。
(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制SO2 ,将SO2 通入AgNO3 溶液中,反应得到无色溶液A 和白色沉淀B 。
①浓H2SO4 与Cu 反应的化学方程式是_______。 ②试剂a 是_______。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B 可能为Ag2SO3 、Ag2SO4或二者混合物。(资料:Ag2SO4微溶于水;Ag2SO3难溶于水)
实验二:验证B 的成分
①写出Ag2SO3 溶于氨水的离子方程式:___。
②加入盐酸后沉淀D 大部分溶解,剩余少量沉淀F。推断D 中主要是BaSO3 ,进而推断B 中含有Ag2SO3 。向滤液E 中加入一种试剂,可进一步证实B 中含有Ag2SO3 。所用试剂及现象是___。
(3)根据沉淀F 的存在,推测SO 的产生有两个途径:
途径1:实验一中,SO2 在AgNO3 溶液中被氧化生成Ag2SO4 ,随沉淀B 进入D 。 途径2:实验二中,SO 被氧化为SO
进入D 。
实验三:探究SO 的产生途径 。 ①向溶液A 中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有______:取上层清液继续滴加BaCl2 溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含Ag2SO4 。做出判断的理由:_________。 ②实验三的结论:_______。
(4)实验一中SO2 与AgNO3 溶液反应的离子方程式是_______。
(5)根据物质性质分析,SO2 与AgNO3 溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag 和SO 生成。
(6)根据上述实验所得结论:________。
29.(17分)流行性感冒(流感)由流感病毒引起,传播速度快、波及范围广,严重时可致人死亡。
(1)流感病毒必须在_______内增殖,当侵染人呼吸道上皮细胞时,会经过________、穿入、脱壳、生物合成和成熟释放等几个阶段。
(2)流感病毒的抗原刺激人体免疫系统,使B 细胞增殖分化为_________细胞,后者能产生特异性抗体。
(3)HA 和NA 是流感病毒表面的两种糖蛋白,甲型流感病毒的HA、NA 氨基酸序列的变异频率非常高,导致每年流行的病毒毒株可能不同。每年要根据流行预测进行预防接种的免疫学原理是________。
(4)研究者通过实验观察NA 抗体对病毒侵染细胞的抑制作用。主要实验材料包括:感染流感病毒后63天、21天的两位康复者的NA 抗体(分别为D63、D21)、对照抗体、流感病毒和易感细胞。
①实验的主要步骤依次是:培养易感细胞、_____(选择并排序)等。
a. 将抗体分别与流感病毒混合 b. 将各混合物加入同一细胞培养瓶 c. 将各混合物分别加入不同细胞培养瓶
d. 检测NA 抗体与易感细胞的结合率 e.检测培养物中病毒的增殖量 f.检测细胞对病毒的损伤程度
②图中实验结果表明,这两位康复者均产生了抗NA 的抗体,其中对流感病毒抑制效果较好的抗体是
_____。选用的对照抗体应不能与_________特异性结合。 ③依据本实验结果提出疫苗研制的思路。
(5)若你已被确诊为流感患者,请例举具体的应对措施。
30.(17分) 油菜的杂种一代会出现杂种优势(产量等性状优于双亲),但优势无法在自交后代中保持,杂种优势可提高油菜籽产量。
(1)油菜具有两性花,去雄是杂交的关键步骤,但人工去雄耗时费力,在生产上不具备可操作性。我国学者发现了油菜雄性不育突变株(雄蕊异常,肉眼可辨),利用该突变株进行的杂交实验如下:
①由杂交一结果推测,育性正常与雄性不育性状受______对等位基因控制。在杂交二中,雄性不育为_______性性状。
②杂交一与杂交二的F1 表现型不同的原因是育性性状由位于同源染色体相同位置上的3个基因(A1 、A2 、A3)决定。品系1、雄性不育株、品系3的基因型分别为A1A1 、A2A2 、A3A3 。根据杂交一、二的结果,判断A1 、A2 、A3之间的显隐性关系是___。
(2)利用上述基因间的关系,可大量制备兼具品系1、3优良性状的油菜杂交种子(YF1),供农业生产使用,主要过程如下:
①经过图中虚线框内的杂交后,可将品系3的优良性状与_______性状整合在同一植株上,该植株所结种子的基因型及比例为_____。
②将上述种子种成母本行,将基因型为________的品系种成父本行,用于制备YF1 。
③为制备YF1,油菜刚开花时应拔除母本行中具有某一育性性状的植株。否则,得到的种子给农户种植后,会导致油菜籽减产,其原因是__。
(3)上述辨别并拔除特定植株的操作只能在油菜刚开花时(散粉前)完成,供操作的时间短,还有因辨别失误而漏拔的可能。设想:"利用某一直观的相对性状在油菜开花前推断植株的育性",请用控制该性状的等位基因(E、e)及其与A 基因在染色体上的位置关系展示这一设想。
31.(17分) 光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、激类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的________,在碳(暗)反应中,RuBP 羧化酶(R 酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3 ,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括____(写出两个);内部因素包括____(写出两个)。
(2)R 酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L 由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S 由细胞核基因编码并在_______中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的________中与L 组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R 酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R 酶的S、L 基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L 基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA 中,同时去除甲的L 基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R 酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出"转基因植株中有活性的R 酶是由蓝藻的S、L 组装而成"的推测?请说明理由。
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括_____。
A. 蓝藻与甲都以DNA 作为遗传物质 B. 蓝藻与甲都以R 酶催化CO2 的固定
C. 蓝藻R 酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成 D. 在蓝藻与甲的叶肉细胞中R 酶组装的位置不同