2012年普通高等学校招生全国统一考试理综(重庆卷)

2012年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)

理综

1.(2012·重庆理综,1)下列细胞亚显微结构示意图,正确的是()。

D细菌细胞和蓝藻细胞都是原核细胞,细胞质中除核糖体外,无线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等各种细胞器,A、B两项均错误。水稻叶肉细胞属于高等植物细胞,不具有中心体,C项错误。小鼠肝脏细胞属于高等动物细胞,细胞质中含有核糖体、线粒体、中心体等细胞器,D项正确。

2.(2012·重庆理综,2)针对耐药菌日益增多的情况,利用噬菌体作为一种新的抗菌治疗手段的研究备受关注。下列有关噬菌体的叙述,正确的是()。

A.利用宿主菌的氨基酸合成子代噬菌体的蛋白质

B.以宿主菌DNA为模板合成子代噬菌体的核酸

C.外壳抑制了宿主菌的蛋白质合成,使该细菌死亡

D.能在宿主菌内以二分裂方式增殖,使该细菌裂解

A噬菌体是专一寄生在细菌细胞中的一类病毒。在侵染过程中,噬菌体自身的核酸注入宿主细胞中,蛋白质外壳留在宿主细胞外。核酸进入宿主细胞后,噬菌体以自身的核酸为模板合成子代噬菌体的核酸,B项错误。由于噬菌体在细菌内大量增殖造成细菌的裂解死亡,C项错误。噬菌体的增殖方式为复制增殖,而二分裂是原核生物的增殖方式,D项错误。以自身核酸为模板,以宿主菌的氨基酸为原料合成子代噬菌体的蛋白质,A项正确。3.(2012·重庆理综,3)麻疹病毒减毒活疫苗的广泛接种,显著降低了麻疹的发病率。世界卫生组织已将麻疹列为优先消灭目标。下列相关叙述正确的是()。

A.该疫苗是小分子物质,其表面的抗原决定簇可被免疫细胞识别

B.初次接种该疫苗后,刺激机体免疫系统,可产生效应T细胞和抗体

C.再次接种该疫苗后,记忆细胞分化成效应B细胞释放淋巴因子

D.入侵的麻疹病毒被抗体结合失去致病能力,被T细胞吞噬消化

B麻疹疫苗是减毒的麻疹病毒,不是小分子物质,A项错误。再次接种麻疹疫苗后,记忆细胞增殖分化形成的效应B细胞释放抗体,而不是释放淋巴因子,C项错误。入侵的麻疹病毒被抗体结合后失去致病能力,应该是被吞噬细胞吞噬消化,D项错误。初次接种该疫苗后,刺激机体的免疫系统,体液免疫和细胞免疫均可发生,从而产生效应T细胞和抗体,B项正确。

4.(2012·重庆理综,4)如图为某地东亚飞蝗种群数量变化示意图,下列叙述错误

．．的是()。

A.为有效防治蝗灾,应在a点之前及时控制种群密度

B.a~b段,该种群的增长率与种群密度之间呈正相关

C.利用性引诱剂诱杀雄虫改变性别比例可防止c点出现

D.控制种群数量在d~e水平,有利于维持该地生态系统的抵抗力稳定性

B对有害动物进行防治,应该在种群密度达到环境容纳量的一半(K/2)之前进行最有效,A项正确。利用性引诱剂诱杀雄虫,通过改变性别比例来降低种群密度,C项正确。当种群数量在较低水平时,有利于保护当地的生物多样性,从而有利于维持当地的生态系统抵抗力稳定性,D项正确。a~b段,该种群的增长率由最大开始减小,但种群密度在增大,故两者之间不是正相关,B项错误。

5.(2012·重庆理综,5)下列有关生理现象的叙述,正确的是()。

A.被阉割动物血液中的促性腺激素含量将降低

B.寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射

C.某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉是非条件反射

D.叩击膝盖下的韧带,小腿前踢过程中有化学物质传递信息

D当血液中的性激素含量超过正常水平时,会对垂体分泌促性腺激素起到反馈抑制作用,而阉割后的动物血液中性激素含量降低,所以血液中促性腺激素含量会升高,A项错误。寒冷刺激引起血管收缩是在下丘脑中的体温调节中枢作用下完成的,是生来就具有的,属于非条件反射,B项错误。某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉,该过程无完整反射弧参与,不属于反射,C项错误。叩击膝盖下的韧带,小腿前踢,该过程属于非条件反射,需要完整反射弧参与完成,而兴奋沿反射弧传导时,两个神经元之间需要利用神经递质传递信息,而神经递质就是一种信号分子,D项正确。

6.(2012·重庆理综,6)化学工业是国民经济的支柱产业。下列生产过程中不涉及

．．．化学变化的是()。

A.氮肥厂用氢气和氮气合成氨

B.钢铁厂用热还原法冶炼铁

C.硫酸厂用接触法生产硫酸

D.炼油厂用分馏法生产汽油

D N2和H2合成NH3发生了化学变化,A项不符合题意;钢铁厂炼铁的原理是用还原剂将铁从其氧化物中还原出来,发生的是化学变化,B项不符合题意;接触法制硫酸发生的三个反应是S+O2SO2、

2SO 2+O22SO3、SO3+H2O H2SO4,发生了化学变化,C项不符合题意;炼油厂用分馏法生产汽油是利用沸点的不同进行的混合物分离操作,发生了物理变化,D项符合题意。

7.(2012·重庆理综,7)下列叙述正确的是()。

A.Fe与S混合加热生成FeS2

B.NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3

C.过量的铜与浓硝酸反应有一氧化氮生成

D.白磷在空气中加热到一定温度能转化为红磷

C A中Fe与S混合加热生成FeS,A项不正确;B中NaHCO3的热稳定性差,受热时发生分

解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,B项不正确;C中,因为铜是过量的,随着反应的进行,硝酸浓度逐渐减小,Cu 与稀硝酸反应会生成NO,C项正确;D中,白磷在空气中加热时会燃烧,白磷转化为红磷需要隔绝空气加热,D项不正确。

8.(2012·重庆理综,8)对实验:①中和滴定、②中和热的测定、③实验室制备乙烯、④乙酸乙酯的制取,叙述正确的是()。

A.①④必须加热

B.②③必须隔热

C.①②必须用指示剂

D.③④必须用催化剂

D①中和滴定和②中和热的测定不需要加热,且②中和热的测定不需要用指示剂,故A、C项不正确;实验②需要保温隔热避免热量的损失,但③实验室制乙烯需要加热至170 ℃,不需要隔热,B项不正确;实验③④都需要使用浓硫酸作催化剂,故D项正确。

9.(2012·重庆理综,9)萤火虫发光原理如下:

关于荧光素及氧化荧光素的叙述,正确的是()。

A.互为同系物

B.均可发生硝化反应

C.均可与碳酸氢钠反应

D.均最多有7个碳原子共平面

B 荧光素与氧化荧光素分子所含的官能团不同,二者不是同系物,A 项不正确;二者均可与浓硝酸发生苯环上的硝化反应,B 项正确;—COOH 可以与NaHCO 3反应,酚羟基不能与NaHCO 3反应,

C 项不正确;凡直接与苯环相连的原子,一定在同一平面内,故荧光素、氧化荧光素分子中均最少有7个碳原子共平面,

D 项不正确。 10.(2012·重庆理综,10)下列叙述正确的是( )。 A.盐酸中滴加氨水至中性,溶液中溶质为氯化铵 B.稀醋酸加水稀释,醋酸电离程度增大,溶液的pH 减小

C.饱和石灰水中加入少量CaO,恢复至室温后溶液的pH 不变

D.沸水中滴加适量饱和FeCl 3溶液,形成带电的胶体,导电能力增强

C 当盐酸和氨水恰好中和生成NH 4Cl 时,由于N 4H +的水解而使溶液显酸性,若使溶液呈中性,应继续向溶液中加入氨水,故溶液中的溶质是NH 4Cl 和NH 3·H 2O,A 项不正确;向稀醋酸中加水时,醋酸的电离平衡正向移动,醋酸的电离程度增大,但c (H +)减小,故pH 增大,B 项不正确;温度不变,Ca(OH)2的溶解度不发生变化,故饱和石灰水中c (OH -)的浓度不变,所以pH 不变,C 项正确;氢氧化铁胶体的胶体粒子带有正电荷,但氢氧化铁胶体呈电中性,故

D 项不正确。

11.(2012·重庆理综,11)向10 mL 0.1 mol·L -1 NH 4Al(SO 4)2溶液中,滴加等浓度Ba(OH)2溶液x mL 。下列叙述正确的是( )。

A.x =10时,溶液中有N 4H +、Al 3+、S 24O -

,且c (N 4

H +)>c (Al 3+) B.x =10时,溶液中有N 4H +、Al 2O -、S 24O -,且c (N 4H +)>c (S 24

O -) C.x =30时,溶液中有Ba 2+、Al 2O -、OH -,且c (OH -)

A 当x =10时,NH 4Al(SO 4)2与Ba(OH)2等物质的量反应,此时OH -量不足,OH -首先与Al 3+反应,与N 4

H +不反应,所以溶液中有未参加反应的N 4H +和部分剩余的Al 3+存在,同时S 24O -也有剩余,但此时不会有Al 2

O -生成,故A 正确,B 不正确;当x =30时,0.001 mol 的NH 4Al(SO 4)2与0.003 mol Ba(OH)2反应,生成0.002 mol BaSO 4、0.001 mol NaAlO 2、0.001 mol NH 3·H 2O,且剩余0.001 mol Ba 2+和0.001 mol OH -,由于NH 3·H 2O 也是一种碱,存在电离

平衡:NH 3·H 2O N 4H ++OH -,使得溶液中c (OH -)大于0.001 mol,故c (OH -)>c (Al 2

O -),c (OH -)>c (Ba 2+),故C 、D 项不正确。

12.(2012·重庆理综,12)肼(H 2NNH 2)是一种高能燃料,有关化学反应的能量变化如图所示。已知断裂1 mol 化学键所需的能量(kJ):N ≡N 为942、O

O 为500、N —N 为154,则断裂1 mol N —H 键所需的能量(kJ)是( )。

A.194

B.391

C.516

D.658

B 由题中的图像可以看出断裂1 mol N 2H 4(g)和1 mol O 2(g)中的化学键所要吸收的能量为:2 752 kJ-534 kJ=2 218 kJ

设断裂1 mol N —H 键所需要的能量为x

则:154 kJ+4x +500 kJ=(2 752-534) kJ 解得x =391 kJ

13.(2012·重庆理综,13)在一个不导热的密闭反应器中,只发生两个反应:

a(g)+b(g)2c(g)ΔH1<0

x(g)+3y(g)2z(g)ΔH2>0

进行相关操作且达到平衡后(忽略体积改变所作的功),下列叙述错误

．．的是()。

A.等压时,通入惰性气体,c的物质的量不变

B.等压时,通入z气体,反应器中温度升高

C.等容时,通入惰性气体,各反应速率不变

D.等容时,通入z气体,y的物质的量浓度增大

A本题要特别注意题干中的信息“不导热的密闭反应器”。A项,等压时,通入惰性气体,气体的体积增大,平衡

x(g)+3y(g)2z(g)(ΔH2>0)向左移动,反应放热,反应体系的温度升高,由于该反应容器是一个不导热的容器,所

以平衡a(g)+b(g)2c(g)也向左(吸热方向)移动,c的物质的量减小,故A不正确;B项,等压时,通入z气体,增大

了生成物的浓度,平衡x(g)+3y(g)2z(g)向左移动,由于该反应的逆反应是放热反应,所以反应器的温度升高,B 项正确;等容时,通入惰性气体,各反应物和生成物的物质的量没有变化,即各组分的浓度没有发生变化,所以各组分的反应速率不发生变化,C项正确;等容时,通入z气体,增大了生成物z的浓度,平衡逆向移动,所以y的物质的量浓度增大,D项正确。

14.(2012·重庆理综,14)装有砂粒的试管竖直静浮于水面,如图所示。将试管竖直提起少许,然后由静止释放并开始计时,在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向,则以下描述试管振动的图象中可能正确的是()。

D试管被竖直提起少许,说明试管在其平衡位置以上最大位移处释放,因规定竖直向上为正方向,故选项D正确。

15.(2012·重庆理综,15)如图所示,理想变压器的原线圈接入u2πt(V)的交变电压,副线圈通过电阻r=6 Ω的导线对“220 V/880 W”的电器R L供电,该电器正常工作。由此可知()。

A.原、副线圈的匝数比为50∶1

B.交变电压的频率为100 Hz

C.副线圈中电流的有效值为4 A

D.变压器的输入功率为880 W

C 由P=UI 可得I=L L P U =4 A,选项C 正确;根据Ir =24 V 得副线圈电压U 2=U L +U r =244 V,再由12n n =12U U 可得

n 1∶n 2=2 750∶61≈45∶1,选项A 错误;由u

πt (V)及f=2ωπ

可得f =50 Hz,选项B 错误;因导线电阻消

耗电能,故变压器输入功率为P=P L +I 2r =976 W,选项D 错误。

16.(2012·重庆理综,16)如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是( )。 A.温度降低,压强增大 B.温度升高,压强不变 C.温度升高,压强减小 D.温度不变,压强减小

A 外界温度降低,若被封闭气体体积不变,根据P T

=C 知:压强减小,液柱上升,内外液柱高度差变大,若外界大气

压升高也可能使液柱上升,选项A 正确;由PV T

=C 可知,当T 增大V 减小,则P 一定增大,而液柱上升,说明外界大

气压增大,选项B 、C 错误;被封闭气体温度不变,液柱升高,气体体积减小,由PV=C 可知气体压强增大,则外界压强一定增大,选项D 错误。

17.(2012·重庆理综,17)质量为m 的人站在质量为2m 的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为v 0时,人从车上以相对于地面大小为v 0的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则能正确表示车运动的

v t 图象为( )。

B 人跳离车瞬间,人车水平方向动量守恒,则(m+2m )v 0=2mv-mv 0,解得v=2v 0,故只有选项B 正确。

18.(2012·重庆理综,18)冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统,质量比约为7∶1,同时绕它们连线点O 做匀速圆周运动。由此可知,冥王星绕O 点运动的( )。 A.轨道半径约为卡戎的17

B.角速度大小约为卡戎的17

C.线速度大小约为卡戎的7倍

D.向心力大小约为卡戎的7倍

A 设两星轨道半径分别为r 1、r 2,则2

GMm L =M ω2r 1=m ω2r 2

r 1∶r 2=m ∶M=1∶7,选项A 正确;由于双星周期相同,由ω=2T

π知角速度相同,选项B 错误;线速度v=ωr ,知

v 1∶v 2=1∶7,选项C 错误;根据a=ω2r 知a 1∶a 2=1∶7,选项D 错误。

19.(2012·重庆理综,19)以下是物理学史上3个著名的核反应方程

x 73+Li 2y y 147+N x 178+O y 94+Be z 126

+ C x 、y 和z 是3种不同的粒子,其中z 是( )。

A.α粒子

B.质子

C.中子

D.电子

C 由于核反应前后核电荷数守恒,则:x+3=2y ① y+7=x+8② y+4=z+6③,由①②③联立解得:x=1,y=2,z=0,故z 为中子,选项C 正确。

20.(2012·重庆理综,20)空间中P 、Q 两点处各固定一个点电荷,其中P 点处为正电荷,P 、Q 两点附近电场的等势面分布如图所示,a 、b 、c 、d 为电场中的4个点,则( )。 A.P 、Q 两点处的电荷等量同种 B.a 点和b 点的电场强度相同 C.c 点的电势低于d 点的电势 D.负电荷从a 到c ,电势能减少

D 在图中画出垂直于等势面的部分电场线如图,可以看出Q 带负电荷,选项A 错误;a 、b 两点电场强度方向不同,电场强度不同,选项B 错误;沿电场线方向,电势逐渐降低,故φc >φd ,选项C 错误;由图可知因φc >φa ,故负电荷从a 到c 过程中,电场力做正功,负电荷电势能减少,选项D 正确。

21.(2012·重庆理综,21)如图所示,正方形区域MNPQ 内有垂直纸面向里的匀强磁场。在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN 方向匀速运动,t =0时刻,其四个顶点M'、N'、P'、Q '恰好在磁场边界中点。下列图象中能反映线框所受安培力f 的大小随时间t 变化规律的是( )。

B 从t=0时刻开始,对M'N '边在逐渐离开磁场的过程中,如图,回路中有效切割磁感线的长度为

l=M 1'G+HN 1'=M'M 1'+N'N 1'=2vt ,则由F=BIl ,I=Blv R

可得:F=232

4B v t R ,当M'N'全部离开而Q'P'仍在磁场中切割磁

感线的导体有效长度为正方向边长Q'P'。此时F2=

22

4v(Q'P')

B

R

,持续时间t2=''

2

M a

v

,在Q'P'边逐渐离开磁场

的过程中,同理为F=F2-

22

4(L2vt)v

B

R

,故选项B正确。

22.(2012·重庆理综,22)(19分)(1)如图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖,它的面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中,两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔a、b、c的位置相同,且插在c 位置的针正好挡住插在a、b位置的针的像,但最后一个针孔的位置不同,分别为d、e两点,如图2所示。计算折射率时,用(填“d”或“e”)点得到的值较小,用(填“d”或“e”)点得到的值误差较小。

图1

图2

(2)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E和内阻r,并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图3所示。

图3

①测量E和r的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U和流过电源的电流I,依据公式,利用测量数据作出U I图象,得出E和r。

②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图3中用笔画线代替导线连接电路。

③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U I图象如图4中(a)、(b)、(c)、(d)所示,由此可知:

在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻(填“增大”、“减小”或“不变”)。

曲线(c)对应的电源电动势E=V,内阻r=Ω,当外电路总电阻为2 500 Ω时,该电源的输出功率P= mW。(均保留三位有效数字)

图4

答案:(1)光学d e

(2)①U=E-Ir

②

③不变 增大 0.975 478 0.268

解析:(1)光学面若被手接触污染,会影响观察效果,增加实验误差;分别连接cd 和ce 并延长到界面,与界面分别交于f 、g 两点,由n=sin sin i r

不难得出用d 点得到的折射率值较小,过c 点的出射光线应平行于ab ,利用直尺比对并

仔细观察,可知ec ∥ab ,故用e 点得到的折射率值误差较小。

(2)①利用E=U+Ir 可推得U=E-Ir ;

②要避免电流表分压作用对测量结果的影响,电流表应采用外接法,开关要控制整个电路,实物连接如答案图所示。

③由U I 图象可以看出,减小铜片与锌片间距,纵轴截距不变,即电源电动势不变;由于U I 图象的斜率随两

电极间距离减小而增大,根据r=ΔΔU I

可知电源内阻逐渐增大;对于曲线c ,与纵轴交点U =0.975 V,即为电源电动

势,根据r =ΔΔU I

可得r =0.9750.6000.785-Ω=478 Ω;当R =2 500 Ω时,P=2

E R r +可得P ·=0.268 W 。

23.(2012·重庆理综,23)(16分)如图所示为一种摆式摩擦因数测量仪,可测量轮胎与地面间动摩擦因数,其主要部件有:底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为m ,细杆可绕轴O 在竖直平面内自由转动,摆锤重心到O 点距离为L 。测量时,测量仪固定于水平地面,将摆锤从与O 等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时,橡胶片紧压地面擦过一小段距离s (s ?L ),之后继续摆至与竖直方向成θ角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为F 的恒力,重力加速度为g ,求 (1)摆锤在上述过程中损失的机械能; (2)在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功; (3)橡胶片与地面之间的动摩擦因数。 答案:(1)mgL cos θ

(2)-mgL cos θ (3)cos mgL Fs

θ

解析:(1)以地面为参考平面。

摆锤初机械能为E 1=mgL

摆锤末机械能为E 2=mgL (1-cos θ)

摆锤机械能损失为ΔE =E 1-E 2=mgL cos θ。

(2)由能量守恒定律可得:E 1+W f =E 2 ∴W f =-mgL cos θ (3)根据W f =-F f ·s F f =μF

可得:μ=cos mgL Fs

θ

24.(2012·重庆理综,24)(18分)有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置,其原理如图所示。两带电金属板间有匀强电场,方向竖直向上。其中PQNM 矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一束比荷(电荷量与质量之比)均为1k

的带正电颗粒,以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线O'O 进入两金属板之间,其中速率为v 0

的颗粒刚好从Q 点处离开磁场,然后做匀速直线运动到达收集板。重力加速度为g ,PQ =3d ,NQ =2d ,收集板与NQ 的距离为l ,不计颗粒间相互作用。求

(1)电场强度E 的大小; (2)磁感应强度B 的大小;

(3)速率为λv 0(λ>1)的颗粒打在收集板上的位置到O 点的距离。 答案:(1)kg

(2)05kv d

(3)d (5λ

解析:(1)设带电颗粒的电荷量为q ,质量为m 。有

Eq=mg

将q m =1k 代入,得 E=kg

(2)如图1,有

qv 0B=m 2

0v R

R 2=(3d )2

+(R-d )2 得B=05kv d

图1

图2

(3)如图2所示,有

q λv 0B=m 2

01

()v R λ

tan θ=

22

1

-(3d)

R

y 1=R 1-221-(3d)R y 2=l tan θ y=y 1+y 2

得 y=d (5λ-2259λ-)+

2

259

λ-

25.(2012·重庆理综,25)(19分)某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为S 。比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a 的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v 0时,再以v 0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示。设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m ,重力加速度为g 。 (1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k ;

(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v 变化的关系式;

(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v 0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r 的下边沿掉落,求β应满足的条件。 答案:(1)00

tan mg v θ (2)tan θ=a g +0v v tan θ0

(3)sin β≤

02

002cos v S ()v 2a

r g θ-

解析:(1)在匀速运动阶段,有 mg tan θ0=kv 0

得 k=00

tan mg v θ

(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N ',有 N 'sin θ-kv=ma N'cos θ=mg

得 tan θ=a g +0

v v tan θ0

(3)以速度v 0匀速运动时,设空气阻力与重力的合力为F ,有 F=0

cos mg θ

球拍倾角为θ0+β时,空气阻力与重力的合力不变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为a ' 有F sin β=ma'

设匀速跑阶段所用时间为t ,有t=0S v -02v a

球不从球拍上掉落的条件 12

a't 2≤r

得 sin β≤

02

002cos v S ()v 2a

r g θ- 26.(2012·重庆理综,26)(15分)金刚石、SiC 具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。

(1)碳与短周期元素Q 的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R 为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是 ,Q 是 ,R 的电子式为 。

(2)一定条件下,Na 还原CCl 4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl 4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 。

(3)碳还原SiO 2制SiC,其粗产品中杂质为Si 和SiO 2。现将20.0 g SiC 粗产品加入到过量的NaOH 溶液中充分反应,收集到0.1 mol 氢气,过滤得SiC 固体11.4 g,滤液稀释到1 L 。生成氢气的离子方程式为 ,硅酸盐的物质的量浓度为 。

(4)下列叙述正确的有 (填序号)。

①Na 还原CCl 4的反应、Cl 2与H 2O 的反应均是置换反应 ②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同

③Na 2SiO 3溶液与SO 3的反应可用于推断Si 与S 的非金属性强弱

④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2 答案:(1)第二周期第ⅣA 族 氧(或O) ∶··

O C ?

???

∶∶··

O ∶

(2)过滤 水(或乙醇) (3)Si+2OH -+H 2O Si 23O -

+2H 2↑ 0.17 mol·L -1

(4)③④

解析:(1)由题给信息“碳与Q 的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物为非极性分子”可推知Q 为氧,非极性分子R 为CO 2。根据周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位

置是第二周期第ⅣA 族,CO 2的电子式为:∶··

O C ????

∶∶··

O ∶。 (2)金刚石是不溶于CCl 4的固体,CCl 4是液体,将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;由于Na 可以与水(或乙醇)发生反应,而金刚石不与水(或乙醇)反应,所以除去粗产品中的少量的钠可用水(或乙醇)。

(3)根据硅与NaOH 反应的化学方程式Si+2NaOH+2H 2O Na 2SiO 3+2H 2↑可写出其离子方程式为

Si+2OH -+H 2O

Si 23O -

+2H 2↑;

计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算: Si+2NaOH+H 2O Na 2SiO 3 + 2H 2↑ 28 g 1 mol 2 mol

m (Si)

n 1(Na 2SiO 3)

0.1 mol

m (Si)=28 2mol

?

=1.4 g n 1(Na 2SiO 3)=0.12

mol=0.05 mol

粗产品中SiO 2的质量为:m (SiO 2)=20.0 g-11.4 g-1.4 g=7.2 g SiO 2+2NaOH Na 2SiO 3+H 2O 60 g 1 mol 7.2 g n 2(Na 2SiO 3) n 2(Na 2SiO 3)=7.2g 1mol 60g

?=0.12 mol

所得溶液中Na 2SiO 3的物质的量浓度为: c (Na 2SiO 3)=0.12mol 0.05mol 1L

+=0.17 mol ·L -1

(4)①Cl 2+H 2O HCl+HClO,该反应不是置换反应。

②水晶属于原子晶体,熔化时需要破坏共价键,而干冰属于分子晶体,熔化时克服分子间作用力,二者克服的粒子间作用力类型不相同。

③Na 2SiO 3溶液与SO 3的反应如下:

SO 3+H 2O

H 2SO 4

H

2SO 4+Na 2SiO 3

Na 2SO 4+H 2SiO 3↓

因为H 2SO 4可以与Na 2SiO 3反应,说明H 2SO 4的酸性比H 2SiO 3强,根据非金属元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱可以推知Si 的非金属性比S 的弱。

④Li 与氧气反应的产物只有一种Li 2O,阴阳离子的个数比为1∶2;钠在空气中燃烧生成Na 2O 2,其电子式为

Na +··

···[O ?

∶·····O ?

]2-Na +

,故其阴阳离子个数比也是1∶2。 27.(2012·重庆理综,27)(15分)氯离子插层镁铝水滑石[Mg 2Al(OH)6Cl·x H 2O]是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为MgO 、Al 2O 3、HCl 和水蒸气。现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。

(1)Mg 2Al(OH)6Cl·x H 2O 热分解的化学方程式为 。

(2)若只通过测定装置C 、D 的增重来确定x ,则装置的连接顺序为 (按气流方向,用接口字母表示),其中C 的作用是 。装置连接后,首先要进行的操作的名称是 。

(3)加热前先通N 2排尽装置中的空气,称取C 、D 的初始质量后,再持续通入N 2的作用是 、 等。

(4)完全分解后测得C 增重3.65 g 、D 增重9.90 g,则x = 。若取消冷却玻管B 后进行实验,测定的x 值将 (填“偏高”或“偏低”)。

(5)上述水滑石在空气中放置时易发生反应生成[Mg 2Al(OH)6Cl 1-2x (CO 3)y ·z H 2O],该生成物能发生类似的热分解反应。现以此物质为样品,用(2)中连接的装置和试剂进行实验测定z ,除测定D 的增重外,至少还需测定 。

答案:(1)2[Mg 2Al(OH)6Cl·x H 2O]

4MgO+Al 2O 3+2HCl ↑+(5+2x )H 2O ↑

(2)a →e →d →b 吸收HCl 气体 检查装置的气密性

(3)将分解产生的气体全部带入装置C 、D 中完全吸收 防止产生倒吸(合理答案均给分) (4)3 偏低

(5)装置C 的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C 的增重及样品分解后残余物质量)

解析:(1)根据题给信息:高温下完全分解为MgO 、Al 2O 3、HCl 和水蒸气,可写出其化学方程

式:2[Mg 2Al(OH)6Cl ·x H 2O]

4MgO+Al 2O 3+2HCl ↑+(5+2x )H 2O ↑;

(2)装置C 的作用是吸收反应生成的HCl 气体,装置D 的作用是吸收水蒸气,应该首先通过D 装置吸收水蒸气,后通过C 装置吸收HCl;将气体通过洗气瓶进行洗气时,应该从长导管一侧通入气体,故其连接顺序是a →e →d →b;连接好装置后首先应该检查装置的气密性;

(3)因为加热后的装置中含有残留的HCl 和水蒸气,为了避免引起实验误差,保证反应产生的气体全部被装置C 、D 吸收,所以要通入N 2排出装置内残留的气体,同时也是为了防止产生倒吸;

(4)2[Mg 2Al(OH)6Cl ·x H 2O]4MgO+Al 2O 3+2HCl ↑+(5+2x )H 2O ↑

73

18×(5+2x )

3.65 g

9.9 g

733.65 g =18(52)9.9g

x +

解得:x=3

若没有冷却玻璃管,由于气体湿度高,装置D不能将水蒸气充分吸收从而造成结果偏低。

(5)由于化学式中出现了两个未知数,所以必须要测量3个数据,列二元一次方程组进行求解,所以除测定D 的增重外,至少还需测定两个数据:装置C的增重及样品质量(或样品质量及样品分解后残余物质量或装置C的增重及样品分解后残余物质量)。

28.(2012·重庆理综,28)(16分)衣康酸M是制备高效除臭剂,粘合剂等多种精细化学品的重要原料,可经下列反应路线得到(部分反应条件略)。

(1)A发生加聚反应的官能团名称是,所得聚合物分子的结构型式是(填“线型”或“体型”)。

(2)B→D的化学方程式为。

(3)M的同分异构体Q是饱和二元羧酸,则Q的结构简式为(只写一种)。

(4)已知:—CH2CN—CH2COONa+NH3,E经五步转变成M的合成反应流程为:

E

　M

H

①E→G的化学反应类型为,G→H的化学方程式为。

②J→L的离子方程式为。

③已知:—C(OH)3—COOH+H2O,E经三步转变成M的合成反应流程为

(示例如上图;第二步反应试剂及条件限用NaOH水溶液、加热)。

答案:(1)碳碳双键线型

(2)+NaOH

+NaCl+H2O

或

+HCl

(3)或

(4)①取代反应

+2NaOH+H2O+NaCl+NH3

②+2[Ag(NH3)2]++2OH-+2Ag↓+3NH3+N

H +H2O

4

③E M

解析:(1)含有碳碳双键的有机物一般发生加聚反应,且只有一个碳碳双键的有机物发生加聚反应时,加聚产物一般是线型高分子。

(2)结合B 、D 的分子式与转化条件可知B →D 的反应为消去反应,且是B 的中间碳原子上的氯原子发生消去反应,而连在右侧碳原子的氯原子不能消去,因为中间碳原子上没有氢原子,其化学方程式为

:

+NaOH +NaCl+H 2O

或

+HCl 。

(3)由题给信息M 的同分异构体Q 是饱和二元羧酸,说明Q 的分子结构中不存在碳碳双键,且分子结构中还含有两个羧基,由此推知Q 应该是

或

。

(4)①分析E 、G 的结构简式结合反应条件可知,E →G 发生的是取代反应; 根据题给已知“—CH 2

CN

—CH 2COONa+NH 3”和G 的结构特点(分子结构中含有氯原子,也可

在NaOH 溶液中发生水解)可以写出G →H 的化学方程式为

:

+2NaOH+H 2

O

+NaCl+NH 3。

②根据流程图J 可以和银氨溶液反应,结合G →H 的转化条件可以推断J

的结构简式为

,J →L 的离子方程式为

:

+2[Ag(NH 3)2]++2OH

-

+2Ag ↓+3NH 3+N 4

H +H 2O 。 ③结合③中的已知和括号内的提示(第二步反应试剂及条件限用NaOH 水溶液、加热)可推知E 经三步反

应转化为M 应该是先与氯气发生取代反应,然后水解生成羧酸盐,最后酸化得M,其流程为:

E

29.(2012·重庆理综,29)(14分)尿素[CO(NH 2)2]是首个由无机物人工合成的有机物。 (1)工业上尿素由CO 2和NH 3在一定条件下合成,其反应方程式为 。

图1

(2)当氨碳比32(NH )(CO )

n n =4时,CO 2的转化率随时间的变化关系如图1所示。

①A 点的逆反应速率v 逆(CO 2) B 点的正反应速率v 正(CO 2)(填“大于”“小于”或“等于”)。 ②NH 3的平衡转化率为 。

(3)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素,原理如图2所示。

图2

①电源的负极为(填“A”或“B”)。

②阳极室中发生的反应依次为、。

③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将;若两极共收集到气体13.44 L(标准状况),则除去的尿素为 g(忽略气体的溶解)。

答案:(1)2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O

(2)①小于②30%

(3)①B

②6Cl--6e-3Cl 2↑CO(NH2)2+3Cl2+H2O N2+CO2+6HCl

③不变7.2

解析:(1)根据所学知识不难写出CO2和NH3合成CO(NH2)2的化学方程式

为:2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O。

(2)①由CO2的转化率随时间变化图可知在A点时反应还未达到平衡状态,反应仍将继续正向进行,故v逆(CO2)小于B点平衡时的化学反应速率。

②设CO2的初始物质的量为a,则NH3的初始物质的量为4a

2NH3+CO2CO(NH2)2+H2O

起始/mol 4a a

转化/mol 1.2a 0.6a

平衡/mol 2.8a 0.4a

平衡时NH3转化率为:1.2

4a

a

×100%=30%

(3)根据电解池中阴离子在阳极放电和阳离子在阴极放电的规律和本题图中的电极产物H2和Cl2可以判断出A为电源的正极,B为电源的负极,故阳极室中发生的反应依次为:2Cl--2e-

Cl

2

↑,CO(NH2)2+3Cl2+H2O N2+CO2+6HCl;

③阴极反应为:6H 2O+6e-6OH-+3H2↑(或6H++6e-3H2↑)

阳极反应为:6Cl--6e-3Cl 2↑

CO(NH 2)2+3Cl2+H2O N2+CO2+6HCl

根据上述反应式可以看出在阴、阳极上产生的OH-、H+的数目相等,阳极室中反应产生的H+通过质子交换膜进入阴极室与OH-恰好反应生成水,所以阴极室中电解前后溶液的pH不变;由上述反应式可以看出,转移6 mol e-时,阴极产生3 mol H2,阳极产生1 mol N2和1 mol CO2,故电解收集到的13.44 L气体中

V(N2)=V(CO2)=13.44L

5

=2.688 L,即n(N2)=n(CO2)=0.12 mol

根据方程式CO(NH 2)2+3Cl2+H2O N2+CO2+6HCl可知生成0.12 mol N2所消耗的CO(NH2)2的物质的量也为0.12 mol,其质量为:m[CO(NH2)2]=0.12 mol×60 g·mol-1=7.2 g。

30.(2012·重庆理综,30)(26分)Ⅰ.长叶刺葵是棕榈科热带植物。为了解其引种到重庆某地后的生理状况,某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日,观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图(如下图)。

(1)据图分析:

①光合作用消耗ATP最快的时刻是。根吸水能力最强的时刻是。

②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是;推测导致12:00时光合速率出现低谷的环境因素主要是

(填“光照”或“CO2”)。

③在14:00时若适当提高CO2浓度,短时间内叶绿体中[H]含量的变化是。

(2)若该地土壤缺钙,一段时间后该植物首先表现出钙缺乏症的是(填“老叶”或“幼叶”)。

(3)假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地,与原产地长叶刺葵杂交不育,原因是地理隔离导致

了。

Ⅱ.乙醇可部分替代石油燃料,利用纤维素酶、醇母菌等可将纤维素转化成乙醇,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。

(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株,为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受

80 ℃高温,

结果与结论:①若,则表明该纤维素酶能耐受80 ℃高温;

②若,则表明该纤维素酶不能耐受80 ℃高温。

(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于(填“初级”或“次级”)代谢产物。

答案:Ⅰ.(1)①10:0012:00

②气孔导度光照

③降低

(2)幼叶

(3)生殖隔离

Ⅱ.(1)80 ℃水浴保温适量纤维素液斐林试剂或班氏糖定性试剂

①试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生

②试管1和2内均呈蓝色

(2)次级

解析:Ⅰ.(1)①光合作用暗反应阶段需要消耗ATP,当光合作用速率最快时,消耗ATP最快,由光合作用速率变化曲线可知,最大速率出现在10:00;根吸收的水分绝大部分用于蒸腾作用,蒸腾速率最大时也就是根吸水能力最强时,由蒸腾速率曲线可知,最大吸水能力出现在12:00。②水分通过蒸腾作用散失到周围空气中是通过气孔完成的,所以气孔导度是引起蒸腾速率变化的直接指标,由两条曲线变化的一致性也可得此结论;12:00时光合速率出现低谷,此时气孔导度最大,二氧化碳供应充足,故主要因素不是二氧化碳,而应该是光照。③提高二氧化碳浓度,能促进暗反应中三碳化合物的形成,三碳化合物的还原需要消耗掉更多的还原性氢,还原性氢的含量会下降。

(2)钙属于植物体内不可转移的矿质元素,当土壤中缺少钙时,老叶中的已有的钙不能转移到幼叶中去,故首先表现缺钙症状的是幼叶。

(3)杂交后代不可育,说明已经产生了生殖隔离。

Ⅱ.(1)该实验的课题为探究新菌株所产生的纤维素酶能否耐受80 ℃高温,由该课题可知,实验一开始应首先对纤维素酶进行80 ℃高温处理,然后通过实验检测纤维素酶是否仍然保持活性,故第二步为80 ℃水浴保温,第

三步则应该加入纤维素酶的催化底物,即适量的纤维素液,第五步则应加入检测反应是否进行的试剂,根据检测试剂需要进行沸水浴加热,可知应该是检测还原性糖的试剂,可选择斐林试剂或者班氏试剂。

①若纤维素酶能耐受高温,则试管2中的纤维素被耐高温的纤维素酶催化水解成葡萄糖;试管1中因没有耐高温的纤维素酶,纤维素未被水解;当用斐林试剂检测时,试管2出现砖红色沉淀,试管1中呈蓝色。

②若纤维素酶不耐高温,纤维素酶因高温失去活性,试管1中纤维素未被水解成葡萄糖,当用斐林试剂检测时,试管1、2均呈蓝色。

(2)乙醇是酵母菌在无氧条件下的产物,不是生长和繁殖必需的物质,故乙醇属于次级代谢产物。

31.(2012·重庆理综,31)(16分)青蒿素是治疗疟疾的重要药物。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体,体细胞染色体数为18),通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题:

(1)假设野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合

为,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为。

(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿。低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离,从而获得四倍体细胞并发育成植株,推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为。

(3)从青蒿中分离了cyp基因(如图为基因结构示意图),其编码的CYP酶参与青蒿素合成。①若该基因一条单链中(G+T)/(A+C)=2/3,则其互补链中(G+T)/(A+C)=。②若该基因经改造能在大肠杆菌中表达CYP酶,则改造后的cyp基因编码区无(填字母)。③若cyp基因的一个碱基对被替换,使CYP酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸,则该基因突变发生的区段是(填字母)。

答案:(1)9AaBb×aaBb、AaBb×Aabb1/8

(2)低温抑制纺锤体形成27

(3)①3/2

②K和M

③L

解析:(1)若只考虑白青秆与紫红秆这一对相对性状,野生型有AA、Aa、aa三种基因型,若只考虑稀裂叶和分裂叶,野生型有BB、Bb、bb三种基因型,两对性状是独立遗传的,所以会出现AABB、AABb、AAbb、AaBB、AaBb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb共9种基因型;若F1代白青秆、稀裂叶占3/8,说明亲代中的两对相对性状中一对为测交,一对为杂合子自交,故亲代的杂交组合为AaBb×aaBb或者AaBb×Aabb,杂交组合后代中出现紫红秆分裂叶的比例为1/2×1/4,即1/8。

(2)低温和秋水仙素的作用原理相同,都是抑制细胞分裂前期纺锤体的形成;

四倍体含有36条染色体,产生的配子中含有18条,野生型含有18条染色体,配子中含有9条,杂交产生的后代体细胞中为27条染色体。

(3)①根据碱基互补配对原则,该比例关系在两条单链中是呈倒数关系的,所以,互补链中比值应为3/2。

②原核生物基因与真核生物基因结构不同的是,基因的编码区是连续的,无内含子和外显子之分,故改造后不含有编码区中的K和M。

③氨基酸与密码子一一对应,第50位氨基酸应该对应第50个密码子,密码子是基因的编码区外显子部分的模板链转录生成的,三个相邻的碱基叫做一个密码子,故第50个氨基酸应该对应基因编码区的模板链的148、149、150这三个碱基,所以基因突变应该发生在L段。