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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。

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

D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-=Fe3+

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。

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(C 3H 6O 3)

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。为分子间发生缩

聚反应的产物,链节中含有酯基,A 项正确;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SO 2的量

B.②中选用品红溶液验证SO 2的生成

C.③中选用NaOH 溶液吸收多余的SO 2

D.为确认CuSO 4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SO 2的量,A 项正确;SO 2可使品红溶液褪色,因此②中品红溶液可以验证SO 2的生成,B 项正确;SO 2有毒,能与NaOH 溶液反应,因此③中NaOH 溶液可以吸收多余的SO 2,C 项正确;铜与浓硫酸反应后①中溶液显蓝色即可证明CuSO 4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 CH 3COOH 溶液的pH >1:CH 3COOH CH 3COO -

+H +

B.“NO 2球”浸泡在冷水中,颜色变浅:2NO 2(g) N 2O 4(g) ?H <0

C.铁溶于稀硝酸,溶液变黄:3Fe+8H +

+2NO 3-

===3Fe 2+

+2NO ↑+4H 2O

D.向Na 2CO 3溶液中滴入酚酞溶液,溶液变红:CO 23-+H 2O HCO 3-

+OH

10.答案C

【解析】本题考查方程式的正误判断。0.1molCH 3COOH 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:CH 3COOH CH 3COO -+H +

,A 项正确;“NO 2”浸泡在冷水中,温度降低,平衡2NO 2 N 2O 4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 3+

:Fe +4H +

+NO 3-

=Fe 3+

+NO ↑+2H 2O ,C 项错误;Na 2CO 3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CuSO 4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

C.CuSO 4与ZnS 反应的离子方程式是Cu 2++S 2-

====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

12.某温度下,H 2(g )+CO 2(g ) H 2O (g )+CO (g )的平衡常数K =

9

4

。该温度下在甲、乙、丙三个恒容密闭容器中,投入H 2(g )和CO 2(g ),其起始浓度如右表所示。

下列判断不正确...

的是 A.平衡时,乙中CO 2的转化率大于60%

B.平衡时,甲中和丙中H 2的转化率均是60%

C.平衡时,丙中c (CO 2)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CO 2的转化浓度为x ,则平衡时H 2、CO 2、H 2O 、CO 的浓度分别为0.01-x 、0.01-x 、x 、x ,根据平衡常数K =

x x x x ??(0.01-)(0.01-)=94,解得x =0.006,则甲中CO 2的转化率为0.006

0.01

×100%=60%,

由于乙相对甲,增加了c (H 2),因此CO 2的转化率增大,A 项正确;设平衡时丙中CO 2的转化浓度为y ,则平衡时H 2、CO 2、H 2O 、CO 的浓度分别为0.02-y 、0.02-y 、y 、y ,根据平衡常数K =

y y y y ??(0.02-)(0.02-)=94,解得x =0.012,则丙中CO 2的转化率为0.012

0.02

×100%=60%,

B 项正确;平衡时甲中c (CO 2)=0.01-0.006=0.004mol/L ,丙中c (CO 2)=0.02-0.012=

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

×1026

J ,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近

A.1036 kg

B.1018 kg

C.1013 kg

D.109

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2

E m c =??,代入数据可以

94.410m kg ?=?,最接近910kg ,D 项正确。

16.一物体静置在平均密度为ρ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

A.12

4π3G ρ??

???

B.12

34πG ρ?

?

???

C.12

πG ρ??

???

D.12

3πG ρ??

???

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

2224Mm G m R R T π=,又因为球的质量3

43

M R ρπ=?。两式联立解得123()T G πρ=。D 项正确。

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

4

周期开始计时,则图2描述的是

A.a 处质点的振动图像

B.b 处质点的振动图像

C.c 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

4

周期,得到的图象如右图所示,可得质点此时处于波谷。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

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

的定义式的平行板电容器电容的决定式可得

4Q s U kd επ=

,整理得4kdQ

U s

πε=。当保持S 不变,增大d ,U 增大,θ角增大,A 项正确,B 项错误。保持d 不变,减小S ,U 增大,θ角

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L 1和L 2,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L 1和L 2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L 1的电流L 1、流过L 2的

电流l 2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1L 的电流1i 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2L 的电流恒定不变,C 、D 项错误。

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,y 轴表示功能,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,y 轴表示感应电动势,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21k k Pt E E =-,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200μA 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○G 的内电阻

r g,其中电阻R0约为1kΩ。为使r g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(0~999.9Ω)

D.滑动变阻器(0~500Ω)

E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5.1kΩ)

F.电位器(0~51kΩ)

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300.0Ω,则图1中被测电流计○G的内阻r g的测量值为Ω,该测量值实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。

④给电流计○G联(选填“串”或“并”)一个阻值为 kΩ的电阻,就可以将该电流计○G改装为量程4V的电压表。

(2)乙同学要将另一个电流计○G改装成直流电压表,但他仅借到一块标准电压表、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○G直接与一个定值电阻R相连接,组成

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。

②实验中,当定值电阻R选用17.0kΩ时,调整滑动变阻器R′的阻值,电压表的示数是4.0V时,表○G的指针恰好指到满量程的五分之二;当R选用7.0kΩ时,调整R′的阻

值,电压表的示数是2.0V 时,表○G 的指针又指到满量程的五分之二。

由此可以判定,表○G 的内阻r g 是 k Ω,满偏电流I g 是 mA 。若

要将表○G 改装为量程是15V 的电压表,应配备一个 k Ω的电阻。

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1R 的阻值需要读出,只有电阻箱的电阻可以读出,所以电阻器1R 选择C 。因为电源电动势为6V ,而电路中的电流不允许超过200A μ,所以电路中的电阻最小值为30k Ω,电阻器2R 只能选择电位器F 。②实验过程中,要先接通2s ,调节2R 使电流计满偏。然后再闭合1s ,调节1R 使电流计半偏,所以过程应该是BCAE 。③半偏法测电阻时,电阻1R 的阻值近似等于电流计的内阻。所以测量值为300Ω。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1R 的电流大于流过电流计的电流,根据并联电路和特点可知,1R 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 Ω

(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

242

1700070005

g g g I R R ==++,整理得 3.0g R =Ω,0.50g I mA =。改装成15V 的电压表,

则有

15

g g

I R R =+,所以有27R k =Ω

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θ=37°,运动员的质量m =50 kg 。不计

空气阻力。(取sin37°=0.60,cos37°=0.80;g 取10 m/s 2

(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 21sin 372

L gt ?=

A 点与O 点的距离 2

752sin 37gt L m ==?

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E H ,同时产生霍尔电势差U H 。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,E H 和U H 达到稳定值,U H 的大小与I 和B 以及霍尔元件厚度d 之间满足关系式U H =R H

IB

d

,其中比例系数R H 称为霍尔系数,仅与材料性质有关。

(1)设半导体薄片的宽度(c 、f 间距)为l ,请写出U H 和E H 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R H 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)H H U E l =; c 端电势高

(2)由 H H

IB

U R d = ① 得 H H H d d

R U E l IB IB

== ②

当电场力与洛伦兹力相等时 H eE evB =

得 H E vB = ③ 又 I nevS = ④ 将③④代入②得 1

H d d ld R 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

P mNt =

圆盘转速为 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m 0,初速度为v 0,下降距离l 后与静止的小水珠碰撞且合并,质量变为m 1。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m 2、m 3……m n ……(设各质量为已知量)。不计空气阻力。

(1)若不计重力,求第n 次碰撞后雨滴的速度v n ′; (2)若考虑重力的影响,

a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v 1和v 1′;

b.求第n 次碰撞后雨滴的动能

1

2

n m v n ′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,00n n

m v m v '= 得 0

0n

n

m v v m '= (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 22

102v v gl =+,

1v =

第一次碰撞后 0111

m v m v '=

01

11m v v m '== ① b.第2次碰撞前 2

2

21

2v v gl '=+ 利用①式化简得 22

2

220012

02

11

()()2m m m v v gl m m +=+ ② 第二次碰撞后,利用②式得 2

22

22

2200112

202

222

()()()2m m m m v v v gl m m m +'==+ 同理第三次碰撞后 222

2

220012

3

02

33

()()2m m m m v v gl m m ++'=+ ……

第n 次碰撞后 1

2

2

22

00023

()()2n i

i n

n m

m v v gl m m -='=+∑ 动能 1

222

2000

11(2)22n n n

i i n m v m v gl m m -='=+∑ 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。

②Al 3+

在pH=5.0时沉淀完全;

Mg 2+

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。

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)CO 2 (2) 钠 硅 (3)3323Al

NH H O +

+? 34()3Al OH NH +

↓+

(4)3()Al OH OH -

+ 222AlO H O -

+ (5)2()Mg OH

(6)373()Mg Al OH CO

【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CO 2。(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 -=AlO 2-

+H 2O 。(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、MgCO 3、碱式碳酸

镁铝组成,由于n(CO 2):n[Al(OH)3]:n[Mg(OH)2]=1:1:3,则CO 32-、Al 3+、Mg 2+

的物质的量

为1:1:3,结合电荷守恒,则CO 32-、Al 3+、Mg 2+

、OH -的物质的量之比为1:1:3:7,故X 为Mg 3Al(OH)7CO 3。

【知识归纳】常见的抗酸药的类型及其抗酸原理为:

26.(14)

某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH 4+

和NH 3·H 2O 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CH 3OH ,将HNO 3还原成N 2。若该反应消耗32 g CH 3OH 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)①4NH OH +

-

+ 32NH H O ?

②废水中的NH 3被空气带走,3232NH H O NH H O ?+ 的平衡向正反应方向移动,

利于除氨

(2)①放热

273kJ/mol 0H ?=-< (反应物的总能量大于生成物的总能量)

42()2()

NH aq O g ++

322()()()H aq NO aq H O l +-++

346kJ/mol H ?=-

(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

32

g

g mol

=1mol,转移

6mol电子时,根据HNO31

2

N2,由得失电子守恒,则参加反应的HNO3的物质的量为

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,得电子能力逐渐减弱。

27.答案(13分)

(1)

(2)淀粉KI 试纸变蓝

(3)22Cl Br -

+ 22Br Cl -+

(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4CCl 层

溶液变为紫红色

(5)确认C 的黄色溶液中无2Cl ,排除2Cl 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Cl 2,其电子式为..

..

..

..:::Cl Cl 。

(2)氯气遇淀粉KI 试纸时,发生反应:Cl 2+2KI =I 2+2KCl ,产生的I 2遇淀粉变蓝,可以证明氯气的氧化性强于碘。(3)B 中Cl 2与NaBr 发生置换反应,离子方程式为:Cl 2

+2Br -=2Cl -

+Br 2。(4)C 中NaBr 与氯气反应生成NaCl 和Br 2,将C 中溶液滴入D 中,发生反应:Br 2+2KI =I 2+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Cl 2,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H 2反应生成B 。该反应的反应类型是 。

(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

(写出任意一种均给分)(6)

(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为和发生酯化反应的产

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。

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

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