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2010年普通高等学校招生全国统一考试理综试题(北京卷)(解析版)



2010 高考真题精品解析—理综(北京卷)
【名师简评】本套试卷难度适中,突出了对主干知识的考查。生物部分着重考查了生命活动 的调节,第 29、31 题都与生命活动的调节有关,改变了多年来以简答题考查传规律的情况; 注重了对实验数据的处理和图表分析能力的考查。物理部分考查了除热学以外的全部内容, 不存在偏题、难题、怪题的出现,实验注重考生实验设计能力的考查;计算题偏重考查考生 应用数学知识解决问题的能力,较好地体现了新课程理念。化学部分以中档试题为主,考查 内容全面,第Ⅰ卷侧重考查化学基本概念和原理,如第 6、10、11、12 题,第Ⅱ卷侧重考查 分析和推断能力,如第 7 题考查实验安全,第 9 题考查物质的制备和实验,第 10 题考查化学 实验现象的分析,第 27 题考查化学实验探究。 第 I 卷(选择题 共 120 分) 本卷共 20 小题,第小题 6 分,共 120 分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要 求的一项。 1.在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是 A.让发酵装置接受光照 B.给发酵装置适时排气 C.向发酵装置通入空气 D.将发酵装置放在 45℃处

2.下列对生物细胞代谢活动的描述,不正确的是 ... A.大肠杆菌在拟核区转录信使 RNA B.乳酸杆菌在细胞质基质中产乳酸 C.衣藻进行光合作用的场所是叶绿体 D.酵母菌的高尔基体负责合成蛋白质 2. 答案 D 【解析】大肠杆菌是原核生物无真正的细胞核,只有拟核,基因的转录发生在拟核区,A 对; 乳酸杆菌是厌氧性生物,进行的是无氧呼吸,进行的场所是细胞质基质,产物是乳酸,B 对; 衣藻是真核生物,含有叶绿体,C 对;酵母菌内负责合成蛋白质的是核糖体,D 错。 3.以下依据神经细胞功能做出的判断,不 正确的是 . .. A.膝跳反射弧中传出(运动)神经元的轴突较长 B.膝跳反射弧中传入(感觉)神经元的树突较多 C.突触前膜释放的递质(如乙酰胆碱)始终不被酶分解 D.分泌肽类激素旺盛的神经细胞核糖体较多 【方法提炼】做选择题的方法---排除法。该题中的 A、B 选项考查的知识点,属于易忽略的 知识点,神经元中轴突和树突的数目,以及传出神经和传入神经中树突和轴突的情况更是很 少提到,这时我们就可以用排除法,利用其他选项的情况来排除 A 和 B;该题目中 C、D 项中

考查的知识点较容易,易判断出 C 错,D 对,这样答案也就是 C,我没必要再纠缠 A 和 B 了, 利用这种方法还可以节省时间。
1

4.决定小鼠毛色为黑(B)褐(b)色、有(s)/无(S)白斑的两对等位基因分别位于两对同 源染色体上。基因型为 BbSs 的小鼠间相互交配,后代中出现黑色有白斑小鼠的比例是 A.1/16 B.3/16 C.7/16 D.9/16 4. 答案 B 【解析】本题主要考查某种表现型个体的概率计算。BbSs 个体相互交配,子代中黑色(BB、 Bb)的概率是 3/4(Bb×Bb→1/4BB 1/2Bb 1/4bb) ,子代表现有白斑(ss)的的概率是 1/4(Ss ×Ss→1/4SS 1/2Ss 1/4ss),这两种情况组合在一起的概率是 3/4×1/4=3/16。 5.保护生物多样性是实现人类社会可持续发展的基础。下列对生物多样性的理解正确的是 A.生物多样性的丰富程度与自然选择无关 B.群落演替过程中的生物多样性逐渐降低 C.物种多样性比较高的生态系统相对稳定 D.遗传多样性较低的种群适应环境能力强

6.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是 A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 - 3+ D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是 Fe-3e =Fe 6.答案 B 7.下列物质与常用危险化学品的类别不对应的是 ... A.H2SO4、NaOH——腐蚀品 B. CH4、C2H4——易燃液体

C.CaC2、Na——遇湿易燃物品 D.KMnO4、K2Cr2O7——氧化剂 7.答案 B 【解析】本题考查常见危险化学品的类别。H2SO4 和 NaOH 均具有腐蚀性,属于腐蚀品,A 项正 确;CH4、C2H4 为易燃的气体,属于易燃气体,B 项错误;CaC2、Na 与水均能剧烈反应,属于遇 湿易燃物品,C 项正确;KMnO4、K2Cr2O7 均具有强氧化性,属于氧化剂,D 项正确。

2

8.下列说法正确的是

A.

的结构中含有酯基

B.顺―2―丁烯和反―2―丁烯的加氢产物不同 C.1 mol 葡萄糖可水解生成 2 mol 乳酸(C3H6O3) D.油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物 8.答案 A

【解析】本题考查有机物的结构和性质。



分子间发生缩

聚反应的产物, 链节中含有酯基, 项正确; A 顺-2-丁烯和反-2-丁烯的加氢产物均为丁烷, B 项错误;葡萄糖为单糖,不能发生水解反应,C 项错误;油脂和蛋白质都能发生水解反应, 蛋白质为高分子化合物,但油脂不是高分子化合物,D 项错误。 【误区警示】糖类中的单糖(葡萄糖和果糖)均不能发生水解反应。 9.用右图所示实验装置(夹持仪器已略去)探究铜丝与过量浓硫酸的反应。下列实验不合理 ... 的是 A.上下移动①中铜丝可控制 SO2的量 B.②中选用品红溶液验证 SO2的生成 C.③中选用 NaOH 溶液吸收多余的 SO2

D.为确认 CuSO4 生成,向①中加水,观察颜色 9.答案 D 【解析】本题考查铜和浓硫酸的反应。上下移动铜丝可以控制铜与浓硫酸的接触面积的大小, 从而可以控制反应生成 SO2 的量,A 项正确;SO2 可使品红溶液褪色,因此②中品红溶液可以验 证 SO2 的生成,B 项正确;SO2 有毒,能与 NaOH 溶液反应,因此③中 NaOH 溶液可以吸收多余的 SO2,C 项正确;铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明 CuSO4 生成,无需向其中加水,D 项错误。 10.下列解释实验事实的方程式不准确的是 ...

? ?? A.0.1 mol/L CH3COOH 溶液的 pH>1:CH3COOH ? ?? CH3COO +H


+

? ?? B.“NO2 球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO2(g) ? ?? N2O4(g) ? H<0
C.铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H +2NO 3 ===3Fe +2NO↑+4H2O
+

?

2+

? ?? D.向 Na2CO3 溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO 3 +H2O ? ?? HCO 3 +OH

2?

?



3

10.答案 C + 【解析】本题考查方程式的正误判断。0.1molCH3COOH 溶液的 pH>1,则 c(H )<0.1mol/L, - + 说明醋酸没有完全电离,存在电离平衡:CH3COOH ? CH3COO +H ,A 项正确; 2”浸泡在冷 “NO 水中,温度降低,平衡 2NO2 ? N2O4 向正方向移动,颜色变浅,B 项正确;铁容易稀硝酸,溶 液变黄,说明 Fe 被氧化为 Fe :Fe+4H +NO3 =Fe +NO↑+2H2O,C 项错误;Na2CO3 溶液中 由于 CO32-水解溶液显碱性,加入酚酞,溶液变红,D 项正确。 11.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成 CuSO4 溶液,向地下深层渗透,遇 到难溶的 ZnS 或 PbS,慢慢转变为铜蓝(CuS) 。下列分析正确的是 A.CuS 的溶解度大于 PbS 的溶解度 B.原生铜的硫化物具有还原性,而铜蓝没有还原性 2+ 2- C.CuSO4 与 ZnS 反应的离子方程式是 Cu +S ====CuS↓ D.整个过程涉及的反应类型有氧化还原反应和复分解反应
3+ + - 3+

? ?? 12.某温度下,H2(g)+CO2(g) ? ?? H2O(g)+CO(g)的平衡常数 K=
起始浓度

9 。该温度下在甲、 4
甲 乙 丙

乙、丙三个恒容密闭容器中,投入 H2(g)和 CO2(g) ,其起始浓度如右表所示。

c(H2)/mol/L c(CO2)/mol/L

0.0 10 0.0 10

0.0 20 0.0 10

0.0 20 0.0 20

下列判断不正确的是 ... A.平衡时,乙中 CO2 的转化率大于 60% B.平衡时,甲中和丙中 H2 的转化率均是 60% C.平衡时,丙中 c(CO2)是甲中的 2 倍,是 0.012 mol/L D.反应开始时,丙中的反应速率最快,甲中的反应速率最慢 12.答案 C 【解析】本题考查化学平衡常数及转化率的计算。设平衡时甲中 CO2 的转化浓度为 x,则 平衡时 H2 、CO2 、H2O、CO 的浓度分别为 0.01-x、0.01-x、x、x,根据平衡常数 K=

x? x 9 0.006 = ,解得 x=0.006,则甲中 CO2 的转化率为 ×100%=60%, (0.01-x) ? (0.01-x) 4 0.01
由于乙相对甲,增加了 c(H2),因此 CO2 的转化率增大,A 项正确;设平衡时丙中 CO2 的转化浓 度为 y,则平衡时 H2、CO2、H2O、CO 的浓度分别为 0.02-y、0.02-y、y、y,根据平衡常数 K =

y? y 9 0.012 = , 解得 x=0.012, 则丙中 CO2 的转化率为 ×100%=60%, (0.02-y) ? (0.02-y) 4 0.02

B 项正确;平衡时甲中 c(CO2)=0.01-0.006=0.004mol/L,丙中 c(CO2)=0.02-0.012=
4

0.008mol/L,C 项错误;反应开始时,丙中反应物浓度最大,反应速率最快,甲中反应物浓度 最小,反应速率最慢,D 项正确。 13.属于狭义相对论基本假设的是:在不同的惯性系中, A.真空中光速不变 B.时间间隔具有相对性 C.物体的质量不变 D.物体的能量与质量成正比 13.答案 A 【解析】本题考查狭义相对论的两个基本假设知识点。狭义相对论的两个基本假设是: (狭义 相对性原理)在不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; (光速不变原理)真空中的 光速在不同的惯性参考系中都是相同的。所以 A 项正确,B、C、D 项错误。 14.对于红、黄、绿、蓝四种单色光,下列表述正确的是 A.在相同介质中,绿光的折射率最大 B.红光的频率最高 C.在相同介质中,蓝光的波长最短 D.黄光光子的能量最小

15.太阳因核聚变释放出巨大的能量,同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为 4 26 ×10 J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近 36 18 13 9 A.10 kg B.10 kg C.10 kg D.10 kg 15.答案 D 【解析】本题考查狭义相对论的质能方程。根据质能方程有 E ? ?m ? c ,代入数据可以
2

?m ? 4.4 ?109 kg ,最接近 109 kg ,D 项正确。
16.一物体静置在平均密度为 ? 的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为 G,若由于天 体自转使物体对天体表面压力恰好为零,则天体自转周期为
1 1 1 1

? 4π ? 2 A. ? ? ? 3G ? ?

? 3 ?2 B. ? ? ? 4πG ? ?

? π ?2 C. ? ? ? G? ?

? 3π ? 2 D. ? ? ? G? ?

16.答案 D 【解析】本题考查万有引力定律的应用,涉及到天体自转时万有引力提供向心力和天体自转 周期与物体运动周期的关系。物体在对天体压力为零,说明万有引力全部提供物体做圆周运 动的向心力,并且天体自转周期就是物体绕天体做圆周运动的周期。根据万有引力定律有

3? 1 Mm 4? 2 4 3 ) 2 。D 项正确。 G 2 ? m 2 R ,又因为球的质量 M ? ? ? ? R 。两式联立解得 T ? ( ?G R T 3
17.一列横波沿 x 轴正向传播,a、b、c、d 为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某 时刻的波形如图 1 所示,此后,若经过

3 周期开始计时,则图 2 描述的是 4
5

A.a 处质点的振动图像 C.c 处质点的振动图像

B.b 处质点的振动图像 D.d 处质点的振动图像

17.答案 B 【解析】本题考查机械振动和机械波知识,由质点的振动图 象确定某时刻波形图和沿波的传播方向上的质点所处的位 置。由振动图象和波动图象确定质点的运动情况。由振动图 象向前推

3 周期, 得到的图象如右图所示, 可得质点此时处 4

于波谷。由图 1 可得,该点为 b 点。B 项正确。 【规律总结】波动图象和振动图象都具有周期性,充分利用它们的周期性,就可以使一些复 杂问题简单化。一般的处理方法是根据某质点的振动图象画出其它质点的振动图象,或是根 据波动图象画出计时后任意时间质点所处的位置及运动情况,也可以采用逆推的方法得出质 点在计时前的振动情况。 18.用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图) 。设两极板正对面积为 S, 极板间的距离为 d,静电计指针偏角为θ 。实验中,极板所带电荷量不变,若 A.保持 S 不变,增大 d,则θ 变大 B.保持 S 不变,增大 d,则θ 变小 C.保持 d 不变,减小 S,则θ 变小

D.保持 d 不变,减小 S,则θ 不变 18.答案 A 【解析】本题考查探究电容器电容与哪些因素有关的实验,考察由实验现象数据处理的分析
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规律的能力。静电计可以用来测量静电场的电压。将静电计与电容器两极板分别相连,则静 电计指针的张角反应电容器两极板的电压。实验中,极板所带电荷量不变,根据电容器电容

Q ?s 4? kdQ ,整理得 U ? 。当保持 S 不 ? U 4? kd ?s 变,增大 d , U 增大, ? 角增大,A 项正确,B 项错误。保持 d 不变,减小 S, U 增大,? 角
的定义式的平行板电容器电容的决定式可得 增大,C、D 项错误。 【规律总结】高中物理经常研究某个物体量与其它物理量之间的数据关系,一般的处理方法 是构造函数,用其它的物理量将这个物理量表达出来,通过表达式利用函数的单调性讨论物 理量的变化规律或物理量之间的关系,非常直观。 19.在如图所示的电路中,两个相同的小灯泡 L1 和 L2,分别串联一个带铁芯的电感线圈 L 和一 个滑动变阻器 R。闭合开关 S 后,调整 R,使 L1 和 L2 发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电 流均为 I。然后,断开 S。若 t′时刻再闭合 S,则在 t′前后的一小段时间内,正确反映流过 L1 的 电 流 L1 、 流 过 L2 的

电流 l2 随时间 t 变化的图像是

19.答案 B 【解析】本题考查通断电过程中电感对电路电流的影响。断开开关后,电路中的电流很快减 小到零,此时再闭合开关 S,电感线圈由于自感现象,流过 L1 的电流 i1 逐渐增加,并且增加的 越来越慢。所以 A 项错误,B 项正确。开关 S 闭合后,滑动变阻器不会产生自感,流过 L2 的 电流恒定不变,C、D 项错误。

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20.如图,若 x 轴表示时间,y 轴表示位置,则该图像反映了某质点做匀速直线运动时,位置 与时间的关系。若令 x 轴和 y 轴分别表示其它的物理量,则该图像又可以反映在某种情况下,

相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是 A.若 x 轴表示时间, 轴表示功能, y 则该图像可以反映某物体受恒定合外力 作用做直线运 动过程中,物体动能与时间的关系 B.若 x 轴表示频率,y 轴表示动能,则该图像可以反映光电效应中,光电子最大初动能与 入射光频率之间的关系 C.若 x 轴表示时间,y 轴表示动量,则该图像可以反映某物在沿运动方向的恒定合外力作 用下,物体动量与时间的关系 D.若 x 轴表示时间, 轴表示感应电动势, y 则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路, 当磁感应强度随时间均匀增大时,闭合回路的感应电动势与时间的关系 20.答案 C 【解析】本题考查图象的理解和应用包括图象斜率、截距的物理意义,同时包括动能定理、 光电效应、动量定理和法拉第电磁感应定律等知识点。根据动能定理有 Pt ? Ek 2 ? Ek1 ,若 x 轴表示时间, y 轴表示动能时,图线的斜率表示外力的功率。因为外力的功率恒定,而动能 增加,所以外力在逐渐减小,A 项错误。每种金属都有极限频率,并且都很大。若 x 轴表示频 率, y 轴表示动能时,只有光的频率大于极限频率时才会有光电子射出,而图象表示光的频 率为零时也可以发射光电子,所以 B 项错误。若 x 轴表示时间, y 轴 表示动量,则图线的斜率就表示物体受到的合外力,因为斜率恒定, 所以合外力恒定,C 项正确。若 x 轴表示时间, y 轴表示电动势,则 图线的斜率表示电动势与时间的比值。由图线可知,电动势在随时间 均匀增加。而当穿过闭合回路的磁通量均匀增大时,产生的感应电动 势大小是恒定不变的,这与图线矛盾,故 D 项错误。 第Ⅱ卷(非选择题,共 180 分) 本卷共 11 小题,共 180 分。 21.(18 分) (1)甲同学要把一个量程为 200μ A 的直流电流计○, G 改装成量度范围是 0~4V 的直流电压 表。

①她按图 1 所示电路、用半偏法测定电流计○的内电阻 G
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rg, 其中电阻 R0 约为 1k ? 。 为使 rg 的测量值尽量准确, 在以下器材中, 电源 E 应选用 电阻器 R1 应选用 ,电阻器 R2 应选用 (选填器材前的字母) 。



A.电源(电动势 1.5V) B.电源(电动势 6V) C.电阻箱(0~999.9 ? ) D.滑动变阻器(0~500 ? ) E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1k ? ) F.电位器(0~51k ? ) ②该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将 R2 的阻值调至最大。后续的实验 操作步骤依次是: , , , ,最后记录 R1 的阻值并整 理好器材。 (请按合理的实验顺序,选填下列步骤前的字母) A.闭合 S1 B.闭合 S2 C.调节 R2 的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 D.调节 R2 的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 E.调节 R1 的阻值,使电流计指针偏转到满刻度的一半 F.调节 R1 的阻值,使电流计指针偏转到满刻度 ③如果所得的 R1 的阻值为 300.0 ? ,则图 1 中被测电流计 ○ 的内阻 rg 的测量值为 G

? ,该测量值

实际值(选填“略大于”“略小于”或“等于”。 、 ) 联(选填“串”或“并” )一个阻值为 k ? 的电阻,就

④给电流计○ G

可以将该电流计○改装为量程 4V 的电压表。 G

(2)乙同学要将另一个电流计○改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表 G



一个电池组 E、一个滑动变阻器 R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。

①该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表○直接与一个定值电阻 R 相连接,组成 G 一个电压表;然后用标准电压表 校准。请你画完图 2 方框中的校准电路图。 的示

②实验中,当定值电阻 R 选用 17.0k ? 时,调整滑动变阻器 R′的阻值,电压表

数是 4.0V 时,表○的指针恰好指到满量程的五分之二;当 R 选用7.0k ? 时,调整 R′的阻 G
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值,电压表

的示数是 2.0V 时,表○的指针又指到满量程的五分之二。 G k ? ,满偏电流 Ig 是 k ? 的电阻。 mA。若

由此可以判定,表○的内阻 rg 是 G 要将表○改装为量程是 15V 的电压表,应配备一个 G

21.答案(1)①B C F ②BCAE ③300 略小于 ④串 19.7 (2)①如图所示 ②3.0 0.50 27.0 【解析】本题考查电表的改装实验、半偏法测电阻和电学实验中的实验器 材选择数据处理和分压限流电路的选择等知识点。 (1)①为了测量内阻准确,要求电流计的 电流可以达到满偏。所以电源的电动势要大于 2V,电源应该选择 B。电阻器 R1 的阻值需要读 出,只有电阻箱的电阻可以读出,所以电阻器 R1 选择 C。因为电源电动势为 6V,而电路中的 电流不允许超过 200 ? A ,所以电路中的电阻最小值为 30k? ,电阻器 R2 只能选择电位器 F。 ②实验过程中,要先接通 s2 ,调节 R2 使电流计满偏。然后再闭合 s1 ,调节 R1 使电流计半偏, 所以过程应该是 BCAE。③半偏法测电阻时,电阻 R1 的阻值近似等于电流计的内阻。所以测量 值为 300? 。因为将一电阻与电流计并联,总电阻减小,电流增大,所以流过 R1 的电流大于 流过电流计的电流,根据并联电路和特点可知, R1 的电阻略小于电流计的电阻,所以该测量 值略小于实际值。④电流表改装为电压表,需要串联一个大电阻,根据欧姆定律计算得出, 需要串联的电阻是 19.7k? (2)两次电流计计数相同,说明流过电流计的电流相同。根据欧姆定律有

2I g 4 2 ? ? ,整理得 Rg ? 3.0? , I g ? 0.50mA 。改装成 15V 的电压表, 17000 ? Rg 7000 ? Rg 5
则有

15 ? I g ,所以有 R ? 27k? R ? Rg

22.(16 分) 如图,跳台滑雪运动员经过一段加速滑 行后从 O 点水平飞出,经过 3.0 s 落到斜坡上的 A 点。已知 O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 ? =37°,运动员的质量 m=50 kg。不计 2 空 气 阻 力 。( 取 sin37 ° = 0.60 , cos37 ° = 0.80;g 取 10 m/s ) 求

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(1)A 点与 O 点的距离 L; (2)运动员离开 O 点时的速度大小; (3)运动员落到 A 点时的动能。 22 答案【解析】本题考查平抛运动的处理和机械能守恒定律的应用。 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有

L sin 37? ?
A 点与 O 点的距离

1 2 gt 2
gt 2 ? 75m 2sin 37?

L?

23.(18 分) 利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。 如图 1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场 B 中,在薄片的两个侧面 a、b 间通以电流 I 时,另外两侧 c、f 间产生电势差,这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受 洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是 c、f 间建立起电场 EH,同时产生霍尔电势差 UH。当 电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时, H 和 UH 达到稳定值, H 的大小与 I 和 B 以及霍尔元 E U 件厚度 d 之间满足关系式 UH=RH

IB ,其中比例系数 RH 称为霍尔系数,仅与材料性质有关。 d

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(1)设半导体薄片的宽度(c、f 间距)为 l,请写出 UH 和 EH 的关系式;若半导体材料是 电子导电的,请判断图 1 中 c、f 哪端的电势高; (2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为 n,电子的电荷量为 e,请导出霍尔 系数 RH 的表达式。通过横截面积 S 的电流 I=nevS, ( 其中 v 是导电电子定向移动的平均速率) ; (3)图 2 是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌 装着 m 个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速 转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图 3 所示。 a.若在时间 t 内,霍尔元件输出的脉冲数目为 P,请导出圆盘转速 N 的表达式。 b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外,请你展开“智慧的翅膀” ,提出 另一个实例或设想。 23.答案【解析】本题考查传感器的应用、霍尔电压、磁场对运动电荷的作用等知识,第(3) 问 b 还考查学生的应用所学知识解决问题的能力。 (1) U H ? EH l ; (2)由 得 当电场力与洛伦兹力相等时 得 又 将③④代入②得 c 端电势高

U H ? RH

IB d d d RH ? U H ? EH l IB IB
eEH ? evB EH ? vB

① ②

③ ④

I ? nevS

d d ld 1 RH ? vBl ? vl ? ? IB nevS neS ne

(3)a.由于在时间 t 内,霍尔元件输出的脉冲数目为 P,则

圆盘转速为

P ? mNt P N? mt

b.提出的实例或设想合理即可 24.(20 分) 雨滴在穿过云层的过程中,不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体,其质量逐 渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为 m0,初速度 为 v0,下降距离 l 后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为 m1。此后每经过同 样的距离 l 后, 雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并,质量依次变为 m2、m3??m n??(设各质量为已知量) 。 不计空气阻力。
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(1)若不计重力,求第 n 次碰撞后雨滴的速度 vn′; (2)若考虑重力的影响, a.求第 1 次碰撞前、后雨滴的速度 v1 和 v1′; b.求第 n 次碰撞后雨滴的动能

1 mn vn′2; 2

24.答案【解析】本题考查多个过程中应用动量守恒定律、应用数学归纳法分析解决问题。

? (1)不计重力,全过程中动量守恒, m0 v0 ? mn vn


? vn ?

m0 v0 mn

(2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为 g 的匀加速运动,碰撞瞬间动量守恒 a. 第一次碰撞前 第一次碰撞后
2 v12 ? v0 ? 2 gl ,
2 v1 ? v0 ? 2 gl

? m0 v1 ? m1v1

? v1 ?
b.第 2 次碰撞前

m0 m 2 v1 ? 0 v0 ? 2 gl m1 m1



2 ? v2 ? v1 2 ? 2 gl

利用①式化简得

2 v2 ? (

2 m0 2 2 m0 ? m12 ) v0 ? ( )2 gl m1 m12



第二次碰撞后,利用②式得

? v22 ? ( ? v32 ? (
??

m m2 ? m2 m1 2 2 2 ) v2 ? ( 0 )2 v0 ? ( 0 2 1 )2 gl m2 m2 m2
2 2 m0 2 2 m0 ? m12 ? m2 ) v0 ? ( )2 gl 2 m3 m3

同理第三次碰撞后

第 n 次碰撞后

m2 m0 2 2 ? i ? vn2 ? ( ) v0 ? ( i ?0 2 )2 gl mn m3
n ?1 1 1 2 2 ? mn vn2 ? (m0 v0 ? 2 gl ? mi2 ) 2 2mn i ?0

n ?1

动能

25.(14 分) 由短周期元素组成的化合物 X 是某抗酸药的有效成分。甲同学欲探究 X 的组成。 ... 查阅资料:①由短周期元素组成的抗酸药的有效成分有碳酸氢钠、碳酸镁、氢氧化铝、硅酸 镁铝、磷酸铝、碱式碳酸镁铝。 3+ ②Al 在 pH=5.0 时沉淀完全; 2+ Mg 在 pH=8.8 时开始沉淀,在 pH=11.4 时沉淀完全。 实验过程: I.向化合物 X 粉末中加入过量盐酸,产生气体 A,得到无色溶液。
13

Ⅱ.用铂丝蘸取少量 I 中所得的溶液,在火焰上灼烧,无黄色火焰。 Ⅲ.向 I 中所得的溶液中滴加氨水,调节 pH 至 5~6,产生白色沉淀 B,过滤。 Ⅳ.向沉淀 B 中加过量 NaOH 溶液,沉淀全部溶解。 Ⅴ. 向Ⅲ中得到的滤液中滴加 NaOH 溶液,调节 pH 至 12,得到白色沉淀 C。 (1)I 中气全 A 可使澄清石灰水变浑浊,A 的化学式是 。 (2)由 I、Ⅱ判断 X 一定不含有的元素是磷、 。 ... (3)Ⅲ中生成 B 的离子方程式是 。 (4)Ⅳ中 B 溶解的离子方程式是 。 (5)沉淀 C 的化学式是 。 (6)若上述 n(A):n(B):n(C)=1:1:3,则 X 的化学式是 25.答案(14 分) (1)CO2 (2) 钠 硅 (3) Al
3?



? 3NH 3 ? H 2O
?

? Al (OH )3 ? ?3NH 4
? AlO2 ? 2 H 2O

(4) Al (OH )3 ? OH (5) Mg (OH )2

(6) Mg3 Al (OH )7 CO3 【解析】本题考查抗酸药成分的探究实验。 (1)Ⅰ中气体 A 可使澄清石灰水变浑浊,结合抗 酸药的有效成分,该气体为 CO2。 (2)根据Ⅰ,一定不含 Si,因为硅酸盐中加入过量盐酸,会 产生硅酸沉淀,根据Ⅱ,一定不含 Na,因为 Na 的焰色为黄色。 (3)根据提供资料,Ⅲ中调解 pH 至 5-6 时生成的白色沉淀为 Al(OH)3。 (4)Ⅳ中加入过量 NaOH 溶液,沉淀 B 完全溶解,离 - - 子方程式为:Al(OH)3+OH =AlO2 +H2O。 (5)Ⅴ中加入 NaOH 溶液调节 pH 至 12,有白色沉淀 产生,则沉淀 C 为 Mg(OH)2。 (5)根据上述实验探究,该抗酸药为 Al(OH)3、MgCO3、碱式碳酸 2- 3+ 2+ 镁铝组成,由于 n(CO2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:1:3,则 CO3 、Al 、Mg 的物质的量 2- 3+ 2+ 为 1:1:3,结合电荷守恒,则 CO3 、Al 、Mg 、OH-的物质的量之比为 1:1:3:7,故 X 为 Mg3Al(OH)7CO3。 【知识归纳】常见的抗酸药的类型及其抗酸原理为: 种类 NaHC O3 CaCO
3

化学方程式 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O


离子方程式 HCO3 +H =H2O+CO2↑ CaCO3+2H =Ca +H2O+CO2↑ MgCO3+2H =Mg +H2O+CO2↑ Mg(OH)2+2H =Mg +2H2O Al(OH)3+3H =Al +3H2O
+ 3+ + 2+ + 2+ + 2+ +

MgCO
3

Mg(O H)2 Al(O H)3

14

26.(14) 某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以 NH 4 和 NH3·H2O 的形式存在,该废水的处理流程如下:
?

(1)过程Ⅰ:加 NaOH 溶液,调节 pH 至 9 后,升温至 30℃,通空气将氨赶出并回收。 ①用离子方程式表示加 NaOH 溶液的作用: 。 ②用化学平衡原理解释通空气的目的: 。 (2)过程Ⅱ:在微生物作用的条件下,NH 4 经过两步反应被氧化成 NO 3 。两步反应的能量变 化示意图如下:
? ?

①第一步反应是
?

反应(选填“放热”或“吸热”,判断依据是 )
?



②1 mol NH 4 (aq)全部氧化成 NO 3 (aq)的热化学方程式是



(3)过程Ⅲ:一定条件下,向废水中加入 CH3OH,将 HNO3 还原成 N2。若该反应消耗 32 g CH3OH 转移 6 mol 电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。 26.答案(1)① NH 4 ? OH
? ?

NH 3 ? H 2O

? ?? NH ②废水中的 NH3 被空气带走, 3 ? H 2O ? ?? NH 3 ? H 2O 的平衡向正反应方向移动,
利于除氨 (2)①放热

?H ? ?273kJ/mol ? 0

? NH 4 (aq) ? 2O2 ( g )

(反应物的总能量大于生成物的总能量)

2 H ? (aq) ? NO3? (aq) ? H 2O(l )

?H ? ?346kJ/mol
15

(3)5:6 【解析】本题考查化学工艺流程的分析。 (1)①加 NaOH 溶液,氨氮废水中 NH4 与 OH 发生反 + - 应:NH4 +OH =NH3·H2O。②通空气将 NH3 带走,NH3·H2O ? NH3+H2O 向正方向移动,利于除 氨。 (2)①第一步反应中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应。②根据盖斯定律, + - + 由第一步反应+第二步反应可得:NH4 (aq)+2O2(g)=NO3 (aq)+2H (aq)+H2O(l)△H=- 273kJ/mol+-73kJ/mol=-346kJ/mol。 (3)32gCH3OH 的物质的量为
+ -

32 g =1mol,转移 32 g ?mol

6mol 电子时,根据 HNO3

1 N2,由得失电子守恒,则参加反应的 HNO3 的物质的量为 2

1.2mol,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为:1.2:1=6:5。 27.(13 分) 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去, 气密性已检验) 。

实验过程: Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸。 Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。 Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a。 Ⅳ.?? (1)A 中产生黄绿色气体,其电子式是 。 (2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。 (3)B 中溶液发生反应的离子方程式是 。 (4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是 。 (5)过程Ⅲ实验的目的是 。 (6)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减北的原因:同主族元素从上到下 子能力逐渐减弱。 27.答案(13 分)

,得电

16

(1) (2)淀粉 KI 试纸变蓝 (3) Cl2 ? 2 Br
?

Br2 ? 2Cl ?

(4)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 震荡。静至后 CCl4 层 溶液变为紫红色 (5)确认 C 的黄色溶液中无 Cl2 ,排除 Cl2 对溴置换碘实验的干扰。 (6)原子半径逐渐增大 【解析】本题考查化学实验的设计和分析。 (1)A 中产生的黄绿色气体为 Cl2,其电子式为
.. .. .. ..

(2)氯气遇淀粉 KI 试纸时,发生反应:Cl2+2KI=I2+2KCl,产生的 I2 遇淀粉变 : Cl : Cl : 。 蓝,可以证明氯气的氧化性强于碘。 (3)B 中 Cl2 与 NaBr 发生置换反应,离子方程式为:Cl2 - - +2Br =2Cl +Br2。 (4)C 中 NaBr 与氯气反应生成 NaCl 和 Br2,将 C 中溶液滴入 D 中,发生 反应:Br2+2KI=I2+2KBr,此时 D 中溶液分层,下层为碘的四氯化碳溶液,显紫红色,可以 说明溴的氧化性强于碘。 (5)过程Ⅲ主要为了确认 C 的黄色溶液中无 Cl2,排出对溴置换碘实 验的干扰。 (6)Cl、Br、I 单质的氧化性逐渐减弱,是因为从 Cl 到 I,原子半径逐渐增大, 得电子能力逐渐减弱。

28.(17 分) 镇痉药物 C、化合物 N 以及高分子树脂的合成路线如下:

(1)A 的含氧官能团的名称是 。 (2)A 在催化剂作用下可与 H2 反应生成 B。该反应的反应类型是


17

(3)酯类化合物 C 的分子式是 C15H14O3,其结构简式是 (4)A 发生银镜反应的化学方程式是 。



(5)扁桃酸( )有多种同分异构体。属于甲酸酯且含酚羟基的同分异构 体共有 种, 写出其中一种含亚甲基 (―CH2―) 的同分异构体的结构简式 。 (6)F 与 M 合成高分子树脂的化学方程式是 。 (7)N 在 NaOH 溶液中发生水解反应的化学方程式是 。 28.答案(17 分) (1)醛基 (2)加成反应

(3) ( 4 )

(5)13



6

(写出任意一种均给分) )



7



【解析】本题考查有机合成和推断。 (1)根据 A

扁桃酸的反应,结合提供的信息,可以

推断 A 为

,其含氧官能团的名称为醛基。 (2)

与氢气的反应

属于醛基的加成反应。 (3)C 为



发生酯化反应的产
18

物,其结构简式为

。 (4)由醛的银镜反应可知,A 发生

银 镜 反 应 生 成

、 Ag 、 NH3 和 H2O , 化 学 方 程 式 为 :

。 (5)扁桃酸的同分异构体属于甲酸酯且含有酚羟基,则苯环上有两种可能:①含有 HCOOCH2 -和-OH,二者在苯环上共用三种位置关系;②含有 HCOO-、-OH、-CH3,三者在苯环上共 用 十 种 位 置 关 系 , 因 此 其 同 分 异 构 体 总 共 有 13 种 , 其 结 构 简 式 可 以 为

等。 (6)

为甲醛和

的缩聚

反应。 7)根据转化关系,E 为 (

,F 为

,二者发生取代反应生成



与 NaOH 溶 液 发 生 水 解 反 应 :



29.(20 分) 在验证生长素类似物 A 对小麦胚芽鞘(幼苗)伸长影响的实验中,将如图 1 所示取得的 切段浸入蒸馏水中 1 小时后,再分别转入 5 种浓度的 A 溶液(实验组)和含糖的磷酸盐缓冲液 (对照组)中。在 23℃的条件下,避光振荡培养 24 小时后,逐一测量切段长度(取每组平均 值) ,实验进行两次,结果见图 2。

19

请分析并回答: (1)生长素类似物是对植物生长发育有重要 作用的一类化合物。本实验中 mg/L 浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显。 (2)振荡培养的目的是:①增加溶液中的 以满足切段细胞呼吸的需求;②使切段 与溶液成分接触更 。 (3)生长素类似物 A 应溶解于 中,以得到 5 种浓度的 A 溶液。切段浸泡在蒸馏水 中的目的是减少 对实验结果的影响。 (4)图 2 中,对照组切段的平均长度是 mm。浓度为 0.001 mg/L 的溶液对切段伸长 (选填“有”或“无”)促进作用;与浓度为 1 mg/L 的结果葙比。浓度为 10 mg/L 的 溶液对切段的影响是 。 (5)图 2 中,浓度为 0.1 mg/L 时实验二所得数据与实验一偏差较大,在做原始记录时对 该数据应 (选填下列选项前的字母)。 A.舍弃 B.修改 C.如实填写 为检验该浓度下相关数据的可靠性,还应 。 29.答案(20 分) (1)调节 1 (2)①氧气 ②均匀 (3)含糖的磷酸盐缓冲液 切段中内源激素 (4)7.0 有 促进伸长的作用减弱 (5)C 重复实验 【解析】 (1)生长素类似物的作用是调节植物的生命活动,由图可知是 0.1mg/L 的浓度下促 进

20

30.(16 分) 科学家以大肝杆菌为实验对象,运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了 DNA 复 制方式的探索实验,实验内容及结果见下表: 组别 培养液中唯一氮源 繁殖代数 培养产物 操作 仅为轻带 14 14 ( N/ N) 1组
14

2组
15

3组
14

4组
14

NH4Cl A

NH4Cl B

NH4Cl

NH4Cl

多代

多代

一代 B 的子Ⅰ代

两代 B 的子Ⅱ代 1/2 轻带 14 14 ( N/ N) 1/2 中带 15 14 ( N/ N)

提取 DNA 并离心 仅为重带 15 15 ( N/ N) 仅为中带 15 14 ( N/ N)

离心结果

请分析并回答: (1)要得到 DNA 中的 N 全部被放射性标记的大肠杆菌 B,必须经过 代培养,且培 养液中的 是唯一氮源。 (2)综合分析本实验的 DNA 离心结果,第 组结果对得到结论起到了关键作用, 但需把它与第 组和第 组的结果进行比较,才能说明 DNA 分子的复制方式 是 。 (3)分析讨论: ①若子Ⅰ代 DNA 的离心结果为 “轻” “重” 和 两条密度带, “重带” 来自于 则 DNA , 据此可判断 DNA 分子的复制方式不是 复制。 ②若将子Ⅰ代 DNA 双链分开后再离心,其结果 (选填“能”或“不能” )判断 DNA 的复制方式。 ③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子 n 代 DNA 离心的结果是:密度带的数量和位 置 ,放射性强度发生变化的是 带。 ④若某次实验的结果中,子Ⅰ代 DNA 的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能 的原因是新合成 DNA 单链中的 N 尚有少部分为 。 30.答案(16 分) (1)多 (2)3 1 (3)①B ②不能 ③没有变化 ④ N
21
15
15

N 15 NH 4Cl) (
半保留复制 半保留 轻

2

31.(14 分) 环境激素是指由于人类的生产和生活活动而排放到周围环境中的某些化学物质。为研究 环境激素 H 对小鼠产生精子数的影响,用玉米油和环境激素 H 分别处理对照组和实验组雄性 小鼠(每千克体重注射 12.5mL,每天 1 次,连续 21 天,n=20) 。实验结束后,对每只小鼠产 生的精子计数。实验内容及结果见下表。 对照组 注射物 精子数均值(×10 个)
7

实验组 1 H(农度 100mg/L) 5.09 2 H(农度 200mg/L) 4.35

玉米油 7.13

请分析并回答: (1)表中数据显示,环境激素 H 浓度增高,小鼠生成精子数 。 (2)小鼠脑中的 调节 释放的相关激素能刺激睾丸分泌雄激素和少量雌激 素,并生成精子。精子是由睾丸中 细胞(2n)经 发育来的。 (3)正常雄鼠体内性激素浓度偏高会抑制脑中相关激素的释放,该调节方式称为 。 (4)有的环境激素可造成精子染色体缺失,这是精子 DNA 分子发生 和 NDA 片 段 所致。 (5)环境激素可沿着 传递进入人体,被靶 接受后干扰精子生成,从而使 人的生育能力降低。 31.答案(14 分) (1)减少 (2)下丘脑 垂体 精原 减数分裂 (3)负反馈 (4)断裂 丢失 (5)食物链 细胞 【解析】 (1)分析表中数据可知,随着环境激素 H 浓度的增高,生成精子数减少; (2) 作用于雄性性腺的激素是垂体合成分泌的促性腺激素,该激素的合成和分泌受下丘脑的调节; 的精子是由精原细胞经减数分裂后形成的; (3)性激素的分泌过多后,通过调节使的性激素 的产生减少,这种调节称为负反馈调节; (5)物质的循环是沿着食物链进行的,接收激素的 是靶细胞。

理科综合(北京卷)参考答案 Ⅰ卷共 20 小题,每题 6 分,共 120 分。 1. B 2. D 3. C 4. B 5. C 6. B 7.B 8.A 9.D 10.C 11. D 12.C 13.A 14.C 15.D
22

16. D 17.B 18.A Ⅱ卷共 11 小题,共 180 分。 21. (18 分) (1)①B C F ②B C A E ③300 略小于 ④

19.B

20. C



19.7

(2)① 如右图所示 ② 3.0 0.50

27.0

22.(16 分) (1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有

L sin 37? ?
A 点与 O 点的距离

1 2 gt 2

L?

gt 2 ? 75 m 2sin 37?

(2)设运动员离开 O 点的速度为 v0 ,运动员在水平方向做匀速直线运动, 即

L ? cos 37? ? v0 t

解得

v0 ?

L cos 37? ? 20 m/s t
L cos 37? ? v0t



解得

v0 ?

L cos 37? ? 20 m/s t

(3)由机械能守恒,取 A 点位重力势能零点,运动员落到 A 点时的动能为

1 2 EkA ? mgh ? mv0 ? 32 500 J 2
23.(18 分) (1) U H ? EH l ; c 端电势高
23

(2)由 得

IB d d d RH ? U H ? EH l IB IB U H ? RH

① ②

当电场力与洛伦兹力相等时 得 又 将③、④带入② 得

eEH ? evB EH ? vB
③ ④

l ? nevS
RH ? vBl ? vl

d ld 1 ? ? nevS neS ne
P ? mNt

(3)a.由于在时间 t 内,霍尔元件输出的脉冲数目为 P,则

圆盘转速为 b.提出的实例或设想合理即可 24. (20 分)

N?

P mt

(1)不计重力,全过程中动量守恒, m0 v0 ? mn vn
'



' vn ?

m0 v0 mn

(2)若考虑重力的影响,雨滴下降过程中做加速度为 g 的匀加速运动,碰撞瞬间动量守 恒 a. 第一次碰撞前 第一次碰撞后
2 2 v12 ? v0 ? 2 gl , v1 ? v0 ? 2 gl

m0 v1 ? m1v1'

v1' ?
b.第 2 次碰撞前

m0 m 2 v1 ? 0 v0 ? 2 gl m1 m1



2 v2 ? v1'2 ? 2 gl

利用①式化简得 第 2 次碰撞后,利用②式得

2 v2 ? (

2 m0 2 2 m0 ? m12 ) v0 ? ( )2 gl m1 m12



'2 v2 ? (

m m2 ? m2 m1 2 2 2 ) v2 ? ( 0 ) 2 v0 ? ( 0 2 1 )2 gl m2 m2 m2

同理,第 3 次碰撞后

'2 v3 ? (

2 2 m0 2 2 m0 ? m12 ? m2 ) v0 ? ( )2 gl 2 m3 m3

········· ········
24

第 n 次碰撞后

m2 m0 2 2 ? i '2 vn ? ( ) v0 ? ( i ?0 2 )2 gl mn mn
n ?1 1 1 '2 2 2 mn vn ? (m0 v0 ? 2 gl ? mi2 ) 2 2mn i ?0

n ?1

动能 25. (14 分) (1)CO2 (2) 钠 硅 (3) Al
3?

? 3NH 3 ? H 2O
?

? Al (OH )3 ? ?3NH 4
? AlO2 ? 2 H 2O

(4) Al (OH )3 ? OH (5) Mg (OH )2

(6) Mg3 Al (OH )7 CO3 (1) (2)淀粉 KI 试纸变蓝 (3) Cl2 ? 2 Br
?

Br2 ? 2Cl ?

(4)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 震荡。静至后 CCl4 层 溶液变为紫红色 (5)确认 C 的黄色溶液中无 Cl2 ,排除 Cl2 对溴置换碘实验的干扰。 (6)原子半径逐渐增大 28. (17 分) (1)醛基 (2)加成反应
25

(3) ( 4 )

(5)13



6

(写出任意一种均给分) )



7



29. (20 分) (1)调节 (2)①氧气 (3)含糖的磷酸盐缓冲液 (4)7.0 有 (5)C 30. (16 分) (1)多 (2)3 1 (3)①B ②不能 ③没有变化 ④ N 31. (14 分) (1)减少 (2)下丘脑 (3)负反馈 (4)断裂
15

1 ②均匀 切段中内源激素 促进伸长的作用减弱 重复实验

2

半保留复制 半保留 轻

垂体

精原

减数分裂 丢失
26

(5)食物链

细胞

27



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