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简述爱因斯坦关系式及其意义爱因斯坦关系式是相对论物理学中的一组重要公式，由德国物理学家阿尔伯特·爱因斯坦于1905年提出。
这组公式描述了质能转换关系以及质量与能量之间的等价关系，深刻地揭示了物质与能量之间的密切联系，对物理学的发展产生了深远的影响。
爱因斯坦关系式由以下几个公式组成：1. 质能转换关系：E = mc²这是爱因斯坦最著名的关系式，它表明质能是等价的，质量可以转化为能量，而能量也可以转化为质量。
其中，E表示能量，m表示物体的质量，c表示光速。
这个关系式的意义在于，揭示了质量和能量之间的等价关系。
它说明了质量并不是一个固定不变的量，而是可以转化为能量的。
这个发现对于核能的利用以及核武器的制造都具有重要意义。
此外，这个关系式还为质能守恒定律提供了理论基础。
2. 动能-质量关系：E = γmc²这个公式中，γ是相对论因子，它与物体的速度有关。
当物体的速度接近光速时，相对论因子γ就会变得非常大，这意味着物体的质量会增加，能量也会变得非常巨大。
这个关系式的意义在于，揭示了质量与速度之间的关系。
它说明了当物体的速度接近光速时，质量会增加，能量也会增加。
这个发现对于理解高速运动物体的性质以及相对论效应的研究非常重要。
3. 动量-能量关系：E² = (pc)² + (mc²)²这个公式描述了能量与动量之间的关系。
其中，E表示能量，p表示动量，m表示物体的质量，c表示光速。
这个关系式的意义在于，揭示了能量与动量之间的等价关系。
它说明了能量不仅仅与物体的质量有关，还与物体的动量有关。
这个发现对于理解高能物理实验以及粒子加速器的原理具有重要意义。
爱因斯坦关系式的意义不仅仅局限于物理学领域，它还对其他学科产生了深远的影响。
在工程学中，利用质能转换关系可以解释能量转换的原理，从而设计出更高效的能源系统。
在天文学中，利用动能-质量关系可以研究星系的运动以及黑洞的特性。
质能方程推导过程及方法质能方程是物理学中的一个重要概念，它描述了物质和能量之间的转换关系。
质能方程的推导过程和方法是物理学中的基础知识，下面将详细介绍。
首先，我们需要了解质能方程的基本概念。
质能方程是指质量和能量之间的转换关系，它可以用以下公式表示：E = mc²其中，E表示能量，m表示质量，c表示光速。
这个公式的意义是，质量和能量之间存在一种等价关系，它们可以相互转换。
接下来，我们来推导质能方程的公式。
首先，我们需要了解相对论的基本概念。
相对论是描述物体在高速运动中的行为的物理学理论，它是质能方程的基础。
在相对论中，我们需要考虑物体的质量和速度之间的关系。
根据相对论的理论，当物体的速度接近光速时，它的质量会增加。
这个增加的质量可以用以下公式表示：m = m₀ / √(1 - v²/c²)其中，m₀表示物体的静止质量，v表示物体的速度，c表示光速。
这个公式的意义是，当物体的速度接近光速时，它的质量会增加，这个增加的质量可以用静止质量和速度来计算。
接下来，我们来推导质能方程的公式。
根据相对论的理论，当物体的速度接近光速时，它的质量会增加，这个增加的质量可以用静止质量和速度来计算。
当物体的速度等于光速时，它的质量会变成无穷大。
这个无穷大的质量可以用以下公式表示：m = m₀ / 0这个公式的意义是，当物体的速度等于光速时，它的质量会变成无穷大，这个无穷大的质量可以用静止质量和速度来计算。
根据质量和能量之间的等价关系，我们可以将上面的公式转换成能量的公式。
根据相对论的理论，当物体的速度等于光速时，它的质量会变成无穷大，这个无穷大的质量可以用静止质量和速度来计算。
根据质量和能量之间的等价关系，我们可以将上面的公式转换成能量的公式：E = mc²这个公式的意义是，当物体的速度等于光速时，它的质量会变成无穷大，这个无穷大的质量可以用静止质量和速度来计算。
根据质量和能量之间的等价关系，我们可以将上面的公式转换成能量的公式。
2023 2024学年度第一学期期末教学质量检测高三生物试题注意事项ʒ审题人:莘县一中王明涛王凤海1.答卷前,考生务必将自己的姓名㊁考生号等填写在答题卡和试卷指定位置㊂2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑㊂如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号㊂回答非选择题时,将答案写在答题卡上㊂写在本试卷上无效㊂3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回㊂一㊁选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分㊂每小题只有一个选项符合题目要求㊂1.过氧化物酶体是真核生物的单层膜细胞器,其形态类似于溶酶体,不含D N A㊁R N A,其蛋白质来源更类似于线粒体㊁叶绿体㊂过氧化物酶体中含有丰富的脱氢酶,一般直接使用氧气作为氧化剂氧化有机物,其标志酶是过氧化氢酶㊂下列说法正确的是A.乳酸菌的过氧化物酶体可以避免氧气对其的毒害B.过氧化物酶体中的过氧化氢酶在高尔基体上合成C.细胞分化可能会丢失过氧化物酶体D.线粒体内膜是神经细胞利用氧气的唯一场所2.在有氧呼吸第三阶段,线粒体内膜上发生多次电子传递过程,最终将电子传递给氧气,该过程释放的能量推动氢离子从线粒体基质运动到内外膜间隙,其经特定结构回到线粒体基质的过程会推动A T P的合成㊂通常每消耗1原子的氧,可以合成1.5 2.5个A T P,即磷氧比(P/ O)为1.5 2.5㊂大肠杆菌在没有氧气时,可以使用环境中的硝酸根等氧化性物质接受电子维持呼吸㊂下列说法正确的是A.氧气夺取的电子来自N A D HB.氢离子从间隙回到内膜以内的过程是主动运输C.2,4-二硝基苯酚曾被用于减肥药物,它可以介导氢离子的跨膜运动,可以使线粒体的磷氧比突增D.大肠杆菌依赖硝酸根的呼吸过程,产能效率高于产生酒精的无氧呼吸3.如图是人体内铁的运输㊁代谢过程图解,其中转铁蛋白T f在血液中运输铁离子,被组织细胞特异性识别并胞吞,随后T f返还到内环境,F e2+在细胞内被代谢利用或形成铁蛋白㊂肠粘膜上皮㊁普通组织细胞等均表达F e2+转运通道F P1㊂肝脏分泌铁调素(一种多肽激素),可以抑制F P1的功能,从而调节铁的吸收和代谢㊂急性肾损伤(A K I)若伴随脓毒症,可导致铁调素分泌量病理性上升,造成炎症性贫血㊂下列说法错误的是A.F e2+通过F P1的运输方式为协助扩散,F e2+通过F P1时不需要与其结合B.T f受体(T f R)失活会导致急性肾损伤C.T f的循环需要细胞骨架的参与D.发生炎症性贫血时,血液中铁蛋白含量升高4.P T P N4基因的表达活性与结直肠癌的生长密切相关㊂P T P N4能够与S T A T3相互作用并促进S T A T3的T y r705残基处的去磷酸化,抑制S T A T3经核孔复合体(N P C)入核,进一步抑制了S T A T3的转录活性,保持S T A T3通路关闭㊂该通路的启动介导癌细胞的免疫逃避㊁血管生成㊁肿瘤转移㊁生存信号等㊂下列叙述正确的是A.P T P N4属于原癌基因B.S T A T3的T y r705去磷酸化阻断剂能抑制肿瘤的进一步生长C.当新血管形成受阻时,激烈的细胞自噬可能会导致癌细胞凋亡D.N P C可以识别S T A T3的磷酸化水平并介导其进出细胞核,该过程不需要消耗能量5.下图是某二倍体动物(性染色体组成为Z W)分裂过程中的染色体数和核D N A数关系,①~⑤为不同细胞㊂下列说法正确的是A.①细胞可能处于减数分裂I I中期,含有W染色体B.②细胞中已没有完整的染色体组C.①细胞若是③细胞的子细胞,则该分裂过程是不均等分裂D.图中同源染色体对数最多的细胞是⑤6.某植物有红花和白花两种花色,当同时存在A㊁B基因时,该植物开红花,任何一对为隐性时开白花㊂过度甲基化的A纯合会导致A基因表达产物异常,红花个体会出现银边红花,白花的个体中则会出现粉色条纹㊂某白花品系种植多年后,偶然发现了一开银边红花的植株,推测发生了单突变㊂该植株自交得到的36株子代中,银边红花27株,粉色条纹花9株㊂下列叙述错误的是A.A㊁B基因位于2对同源染色体上B.最可能的情况是b突变成了BC.D N A甲基化属于可遗传变异,但本质上并没有改变遗传信息D.该突变体后代的银边红花27株随机受粉得到F2,F2中银边红花占8/97.脑源性神经营养因子(B D N F)是由脑合成的蛋白质,参与神经系统的发育㊂B DN F基因表达不足,会导致神经回路异常和神经发育障碍㊂图示为B DN F基因的表达及调控过程,下列说法正确的是A.图中m i R N A-195基因是具有遗传效应的R N A片段B.图中A侧为m R N A的3'端C.m i R N A-195上3个相邻的碱基构成一个密码子D.若m i R N A-195基因的一条链中(A+G)/(T+C)为1.25,则m i R N A-195中(U+C)/(A+G)为0.88.人体长期处于应激状态会导致内环境中促肾上腺皮质激素释放激素㊁促肾上腺皮质激素和糖皮质激素(G C)的含量均明显升高㊂当G C含量过高,与大脑皮层下海马区的G C受体结合会使海马区受损㊂海马区受损不仅会导致认知障碍㊁情绪低落等抑郁症状,还会提高下丘脑 垂体 肾上腺皮质轴(H P A轴)的活性㊂下列说法正确的是A.长期处于应激状态下,下丘脑和垂体的G C受体数量增多会导致两者对G C的敏感性增加B.若要利用小鼠进行实验验证G C含量过高能损伤海马区,应使用G C受体抑制剂对小鼠进行预处理C.在健康人体内,海马区可能对下丘脑 垂体 肾上腺皮质轴的活性起到一定的促进作用D.H P A轴的分级调节可以放大激素的调节效应,有利于精细调控,从而维持机体的稳态9.过敏性哮喘是由多种细胞特别是肥大细胞㊁嗜酸性粒细胞和T淋巴细胞参与的慢性气道炎症,可引起反复发作的喘息㊁气促㊁胸闷和咳嗽等症状㊂下图是过敏原引发过敏性哮喘的部分示意图㊂下列说法错误的是A.细胞因子的作用是促进B细胞的增殖和分化B.过敏原引发过敏性哮喘的过程中,肥大细胞中I g E受体基因选择性表达是I g E特异性地吸附在肥大细胞表面的根本原因C.吸附在肥大细胞表面的I g E抗体与机体接触病原体产生的抗体的分布场所不同D.抑制组胺释放或增大毛细血管壁通透性的药物可用于过敏反应的治疗10.植物具有多种接受光信号的分子,如光敏色素㊂下图是光敏色素调节相关蛋白合成的过程示意图㊂下列说法错误的是A.r b c S基因控制合成的蛋白质参与组装R u b i s c o全酶,体现基因通过控制酶的合成控制植物的性状B.光敏色素主要吸收红光和远红光,在植物细胞中的核糖体上合成C.植物体内除了光敏色素,还存在感受蓝光的受体D.受光照射光敏色素的结构会发生变化,通过调节蛋白影响c a b基因和r b c S基因在细胞核中的翻译过程11.群聚有利于种群的最适增长和存活㊂群聚的程度,像整体密度一样,随种类和条件而变化㊂种群过密或过疏都是不利的,都可能对种群增长产生抑制性影响,动物种群有一个最适的种群密度,被称为阿利氏规律(如图)㊂下列说法错误的是A.根据阿利氏规律,种群密度过小时,个体难以找到配偶会导致出生率下降B.根据阿利氏规律,对于野生濒危物种,要保证易地保护的动物种群具有一定的种群密度C.集群生活的动物处于最适种群密度时的年龄结构为稳定型D.非密度制约因素对种群数量的作用一般是猛烈的,如寒潮12.人们利用的微生物代谢产物,很多需要在特定条件下才能被诱导产生㊂下列说法正确的是果酒和果醋发酵的微生物均为异养兼性厌氧型B.产甲烷菌是厌氧菌,因此沼气生产必须维持无氧环境C.发酵工程的中心环节是菌种的选育㊁保持和扩繁D.培养基p H为中性不利于谷氨酸棒状杆菌积累谷氨酸13.生活型是生物对外界环境适应的外部表现形式,同一生活型的生物体形态相似,且在适应特点上也相似㊂生态学上常以植物越冬时休眠芽的位置高低划分植物的生活型㊂科研人员对三种林地中不同生活型植物的物种数量进行调查统计,结果如表所示(注:一年生草本以种子越冬)㊂下列说法错误的是地面芽植物高位芽植物一年生草本典型天然林2014340年人工林217410年人工林1616A.人工林自然演替过程中,各生活型植物出现的顺序是一年生草本ң地面芽植物ң高位芽植物B.群落中各类生活型植物的数量比能够反映群落所处环境的气候特点C.陆生群落的垂直分层现象是不同生活型植物在空间垂直排列的结果D.群落演替过程中林叶逐渐茂密,高位芽植物在竞争中占优势而完全取代地面芽植物14.辣椒素是辣椒的主要呈味分子㊂除了可以从辣椒果实和种子中萃取,科学家使用植物细胞培养技术大规模生产辣椒素,技术路线如图㊂下列表述正确的是①ң愈伤组织ң单细胞ң高产细胞系ң细胞培养物ң辣椒素外植体A.①过程需对外植体进行消毒,通常需要进行至少两次B.愈伤组织是薄壁组织团块,细胞小㊁排列紧密,没有液泡,分裂能力强,分化能力弱C.单细胞的获得一般需要用盐酸进行处理D.辣椒素属于辣椒的初生代谢产物15.根据基因转入模式,启动子主要有三种,如当环境中主要碳源是乳糖时,大肠杆菌才会表达与乳糖跨膜转运㊁水解㊁代谢相关的蛋白,其基因的启动子属于诱导型启动子,乳糖是其诱导物㊂而与葡萄糖代谢相关的蛋白始终表达,其对应基因的启动子即组成型启动子㊂还有一种在特定的组织细胞中发挥作用的特异性启动子,下列叙述错误的是A.对大肠杆菌的总R N A进行逆转录无法获得乳糖诱导型启动子B.血红蛋白基因的启动子属于组织特异性启动子C.组成型启动子可使抗除草剂基因在花粉中表达,利于防止基因污染D.农杆菌转化马铃薯实验中,重组质粒的潮霉素(对真核细胞有毒害作用)抗性基因启动子应选用马铃薯的物种特异性启动子㊂二㊁选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分㊂每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分㊂16.香烟燃烧时释放38种有毒化学物质,其中尼古丁是一种高度成瘾的物质,长时间吸入会导致身体出现血压升高㊁心率加快,心脏负担加重等风险,其在人体内的作用机理如图所示㊂戒烟能够有效阻止或延缓吸烟相关疾病的进展㊂下列说法正确的是A.尼古丁与P OM C神经元膜上钠离子通道结合,为钠离子内流提供能量B.尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经过体液运输到靶细胞发挥作用C.据图推测,人在戒烟后,可能会出现体重下降的现象D.P OM C神经元将兴奋传递给饱腹感神经元,使人的食欲下降,推测饱腹感神经元可能位于大脑皮层17.强光胁迫会导致大豆出现光抑制现象㊂接近光饱和点的强光会导致大豆的光系统I I(P S I I)出现可逆失活,失活状态的P S I I加强了能量耗散,以避免受到进一步破坏㊂该过程中其重要作用的是参与构成P S I I的D1蛋白㊂强光下D1即开始降解,其净损失率与P S I I单位时间接受的光量子数呈正相关㊂编码D1的p s b A基因定位于叶绿体基因组,科研人员尝试将蓝细菌p s b A导入大豆细胞核(纯合品系R),结果发现在强光下D1的降解率并没有下降,但光饱和点提高了㊂下列说法正确的是A.强光下D1的降解速率可超过其补充速率B.P S I I等吸收的光能一部分储存在A T P㊁N A D P H中C.品系R的核p s b A表达产物应定位于叶绿体基质D.强光下气孔关闭,可能导致C5的含量迅速降低,阻碍暗反应的进行18.图1是C MT1腓骨肌萎缩症(由基因A㊁a控制)和鱼鳞病(由基因B㊁b控制)的遗传系谱图㊂腓骨肌萎缩症是一种最常见的遗传性周围神经病之一,在当地人群的发病率约为0.04%㊂图2是乙家庭中部分成员鱼鳞病基因经某限制酶酶切之后的电泳图㊂鱼鳞病基因侧翼的无意义序列中,存在酶切位点α㊁β㊁γ,β位点不一定存在,导致酶切后基因所在片段长度不同㊂下列叙述错误的是A.C MT 1腓骨肌萎缩症的遗传方式为伴X 染色体隐性遗传,鱼鳞病的遗传方式为常染色体隐性遗传B .当地人群中A 的基因频率为98%C .乙家庭的胎儿I I 6个体患鱼鳞病的概率为1/2D.若Ⅱ2和Ⅱ3再生一个孩子,为正常女孩的概率为11/6219.被誉为 世界屋脊 的青藏高原是世界上海拔最高的高原㊂然而牧民过度放牧㊁草场退化导致荒漠化严重㊂为兼顾生态系统的稳定和畜牧业的发展,科研人员根据单位面积可承载的牲畜数量设定放牧强度,得到的部分实验结果如下表所示㊂盖度指植物地上部分垂直投影的面积占地面的比率㊂下列说法正确的是禁牧轻度放牧中度放牧重度放牧植株高度平均值(c m )第2年25.7717.5516.6213.72第3年22.5218.8918.7616.65盖度平均值(%)第2年60.8368.3351.6749.17第3年62.5070.8353.3347.50植物的总物种数第2年33343631第3年37364128A.样地内某种牧草的空间位置,占用的资源,就是这个物种的生态位B .在中度放牧条件下,植物的总物种数达到最高,可能的原因是受采食影响,植物的高度和盖度降低,有利于其他植物的生长C .与禁牧比,轻度放牧盖度和物种数增加,可为放牧程度的把控提供理论依据D.相对于重度放牧,轻度放牧环境对生态系统的干扰,能在以负反馈调节为基础的自我调节后得以消除20.寄生性支原体是肺炎㊁支气管炎等常见的病原体,也是动物细胞培养难以根除的 绝症 ㊂在分离培养寄生性支原体时,需要先培养动物细胞后再接种;而培养独立生存的支原体时则不需要㊂下列表述错误的是A.动物细胞培养时可以使用氨苄青霉素防范支原体的感染B .培养独立生存的支原体一般不需要添加动物血清C .稀释涂布平板法不能用于支原体的计数D.支原体细胞内的生物大分子不能使二苯胺试剂变蓝三㊁非选择题:本题共5小题,共55分㊂21.(9分)菠菜是重要的叶类蔬菜,最适生长温度约20ħ,超过25ħ会生长不良㊂某农学院实验室对越冬菠菜新品种进行筛选和指标鉴定㊂(1)对提取的光合色素进行分离常用法㊂在阳光下观察色素提取液,常可看到红色的荧光;若提取时保留完整的类囊体膜结构,则荧光强度极低,只能用仪器检测到,试解释原因㊂(2)20ħ条件下,光照强度为4k l x时,菠菜叶肉细胞中产生A T P的细胞器有㊂两条曲线交点处,光合作用25ħ固定C O2的量(选填 大于 或 等于 或 小于 ) 20ħ㊂田间C O2浓度降低,则B点向(方向)移动㊂(3)大棚中补充二氧化碳气肥(如干冰)可以提高白天菠菜的光合效率,但浓度超过0.1%后,测得光反应速率不再增加(其他条件不变),可能的原因有㊁㊂(答出两点即可)22.(11分)6月8日为 世界海洋日 ,2023年活动主题是 保护海洋生态系统,人与自然和谐共生 ㊂近年出现的 多营养层次 是一种海水生态养殖新模式㊂在上层挂绳养殖海带等藻类,在中层挂笼养殖牡蛎等滤食性贝类,在底层设置人工鱼礁,为鱼虾等提供生长㊁产卵和栖息的场所,养殖龙虾㊁海参等底栖杂食动物㊂(1) 多营养层次 提升了群落方向上结构的复杂程度,意义是㊂该养殖模式还具有重要的生态意义,主要体现在㊂(2)图中包含的生态系统成分有种㊂浮游植物同化的能量去向有㊂(3)牡蛎可滤食水体中的小型浮游动植物,但大规模养殖仍需定期投喂饵料,其原因是㊂(4)研究人员调查了对照区㊁海带养殖区㊁牡蛎养殖区和人工鱼礁区浮游动物的总丰富度,,23.(12分)果蝇棕黄斑体和黑檀体㊁正常翅和翻翅分别由D和d㊁N和n两对等位基因控制㊂为研究其遗传机制,进行了杂交实验,结果如下图所示㊂不考虑基因突变㊁染色体变异和X 与Y同源区段遗传㊂回答下列问题:亲代子代表现型及比例Ⅰ翻翅ɬˑ正常翅ȶF1翻翅ȶʒ翻翅ɬʒ正常翅ȶʒ正常翅ɬ=1ʒ1ʒ1ʒ1Ⅱ翻翅ɬˑ翻翅ȶF1翻翅ȶʒ翻翅ɬʒ正常翅ȶ=1ʒ1ʒ1Ⅲ黑檀体翻翅ɬˑ棕黄斑体正常翅ȶF1棕黄斑体翻翅ȶʒ棕黄斑体翻翅ɬʒ棕黄斑体正常翅ȶʒ棕黄斑体正常翅ɬ=1ʒ1ʒ1ʒ1F1随机交配得F2棕黄斑体翻翅ȶʒ棕黄斑体翻翅ɬ:棕黄斑体正常翅ȶʒ棕黄斑体正常翅ɬ:黑檀体翻翅ȶʒ黑檀体翻翅ɬʒ黑檀体正常翅ȶ:黑檀体正常翅ɬ=6ʒ12ʒ18ʒ9ʒ2ʒ4ʒ6ʒ3(1)请判断果蝇体色这一相对性状中为隐性性状,判断依据是㊂(2)试推测翅型性状的遗传方式是㊂体色㊁翅型的遗传遵循定律㊂(3)试解释杂交组合Ⅱ所得的F1中,翅型性状比例异常的原因㊂(4)杂交组合Ⅲ中的雌性亲本基因型为㊂若F2棕黄斑体翻翅雌雄个体随机交配,产生的F3中棕黄斑体翻翅个体所占的比例为㊂24.(9分)甲流是一种季节性流感,潜伏期通常为1-3天,最主要的症状是发热㊁全身肌肉酸痛与头痛,体温可达39-40ħ㊂发热过程分为体温上升期㊁高温持续期和体温下降期㊂体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37ħ㊂(1)机体热量的主要来源是㊂体温上升期散热减少的原因是㊂(2)图中Ⅱ段,体温调定点升高,机体产热量(选填 大于 ㊁ 小于 或 等于 )散热量㊂(3)激素在体温调节中有重要作用㊂人体需要不断地合成和分泌激素,以维持激素含量的动态平衡,原因是㊂(4)甲流患者发烧大量出汗后,有时会出现脱水现象,尿量减少的原因是;同时产生渴觉,增加饮水,从而保证体内水盐平衡㊂25.(14分)α-环糊精是食品㊁医药等常用原料㊂α-环糊精葡萄糖糖基转移酶(c g t)生产α㊁β和γ环糊精的混合物,分离纯化十分不便㊂c g t在芽孢杆菌中的产量较低,诱变效果不佳㊂c g t的372位天冬氨酸和89位酪氨酸是酶与底物作用的关键位点,江南大学一实验室将它们分别替换为赖氨酸和精氨酸后,形成的重组c g t催化特异性提高了27倍㊂(1)蛋白质工程的第一步通常是㊂重叠P C R是常用的D N A定点突变技术,其原理如图所示㊂与细胞内的D N A复制相比,P C R不需要用到酶㊂要完成两处位点的突变,至少要设计种引物㊂(2)如图是该酶编码链的部分序列,请你设计替换372位天冬氨酸到赖氨酸的引物F P2和R P1㊂F P2:5'-T AG A C C G G C G A T G G C C C C A A C A A C C G G-3'R P1:5'-C C G G T T G T T G G G G C C A T C G C C G G T C T A-3'可能用到的密码子:天冬氨酸:5'-G A C-3',5'-G A U-3';赖氨酸:5'-A A A-3',5'-A A G-3'(3)用大肠杆菌大量生产重组c g t需要解决酶的分泌问题㊂重组c g t位于双突变载体(简称T载体)上,研究人员将重组c g t基因与p E T-20b(+)载体(简称p载体)上的p e l B信号肽序列连接,构成重组载体c g t-p,该过程如图所示㊂应选用对T载体进行酶切处理,用对p载体酶切处理,并用酶构建重组载体c g t-p,导入目的工程菌㊂培养基中除基本营养外,还需加入完成筛选㊂2023 2024学年度第一学期期末教学质量检测高三生物试题参考答案1-5 C D B C D 6-10 A B D D D 11-15 C B D A C16.B D 17.A B18.A D 19.B C D 20.A C D21.(9分)(1)纸层析类囊体膜完整时,光合色素吸收的光能经光反应过程传递㊁转化;膜不完整时光合色素吸收的光以荧光的形式放出(2分)(2)线粒体㊁叶绿体(2分)小于左下方(3)光合色素数目有限,类囊体膜面积有限,光反应的酶数目/活性不足,A D P㊁P i㊁N A D P+饱和等㊂(2分)22.(11分)(1)垂直提高了群落充分利用阳光㊁空间和食物等资源的能力(1分)实现了能量多级利用,提高了能量的利用率,使能量持续高效流向对人类最有益的部分(2分) (2)4自身呼吸作用散失㊁流向下一个营养级㊁流向分解者㊁未被利用(自身呼吸作用散失㊁用于自身生长发育㊁繁殖等)(2分)(3)该生态系统中大量元素随牡蛎产品不断输出;浮游动植物提供的能量无法满足大量牡蛎生长需要(2分)(4)人工渔礁为海洋生物提供更多栖息和产卵场所,产生的粪便㊁碎屑直接为浮游动物提供食物;粪便㊁碎屑经分解者分解后可促进浮游植物的生长,为浮游动物提供食物来源(2分) 23.(12分)(1)黑檀体杂交组合Ⅲ的F1表现型均为棕黄斑体,F2出现性状分离,产生黑檀体㊂(2分)(2)伴X染色体遗传(2分)自由组合(3)X N X N致死(或雌性纯合翻翅个体致死)(2分)(4)d d X N X n(2分)16/27(2分)24.(9分)(1)代谢产热皮肤血管收缩,皮肤血流量减少;汗腺分泌量减少,蒸发散热减少(2分)(2)等于(3)激素一经靶细胞接受并起作用后失活(2分)(4)大量出汗后会出现脱水,细胞外液渗透压升高,由下丘脑分泌㊁垂体释放的抗利尿激素分泌增多,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿量减少(2分)大脑皮层25.(14分)(1)确定预期的蛋白质功能解旋6(2分)(2)A A A和T T T(或:A A G和C T T)(不能颠倒顺序)(2分)(3)X m a I㊁B a mH I(2分) X m a I㊁B c l I(2分) D N A连接(2分)氨苄青霉素(2分))页1共(页1第物生三高试题答考参案。
能量密度与比能量的关系能量密度和比能量是描述物质能量特性的两个重要参数，它们之间存在着紧密的关系。
能量密度是指单位体积或单位质量的物质所蕴含的能量，而比能量是指单位质量的物质所蕴含的能量。
两者之间的关系不仅在能量储存和释放方面具有重要意义，而且在工程技术和科学研究中也有着广泛应用。
本文将从能量密度和比能量的概念、计算方法、影响因素等方面探讨它们之间的关系，并结合实际应用举例说明，以期对读者更加深入地理解这一问题。
一、能量密度和比能量的概念1.能量密度：能量密度是指单位体积或单位质量的物质所蕴含的能量。
在物理学中，常用能量密度来表示储存能量的方式。
能量密度可以分为体积能量密度和质量能量密度两种，分别用符号ρv和ρm 表示。
体积能量密度是指单位体积的物质所蕴含的能量，通常用单位为J/m³来表示；而质量能量密度是指单位质量的物质所蕴含的能量，通常用单位为J/kg来表示。
2.比能量：比能量是指单位质量的物质所蕴含的能量。
在热力学和能源领域，比能量常常用来表示某种物质所具有的能量储存能力。
比能量通常用符号ε来表示，它的单位与能量密度的质量单位相同，为J/kg。
二、能量密度和比能量的计算方法1.能量密度的计算方法：能量密度的计算方法可以用来表示储存能量的方式。
对于体积能量密度，可采用以下公式进行计算：ρv = E / V其中，ρv表示体积能量密度，E表示储存的能量，V表示体积。
对于质量能量密度，可以采用以下公式进行计算：ρm = E / m其中，ρm表示质量能量密度，E表示储存的能量，m表示质量。
2.比能量的计算方法：比能量的计算方法可以用来表示单位质量的物质所蕴含的能量。
比能量的计算通常比较简单，只需用储存的能量除以物质的质量即可得到比能量值。
ε = E / m其中，ε表示比能量，E表示储存的能量，m表示质量。
三、能量密度与比能量的关系能量密度和比能量之间存在着紧密的关系，它们之间的关系可以从以下几个方面进行分析：1.能量密度与比能量的关系：能量密度和比能量是研究物质所具有的能量储存能力的两个重要指标。
质量与能量【引子】质能方程我们对质量和能量等价性的探讨，从质能方程开始。
我们都知道，质能方程是相对论的一个重要的，也许也是最有名的推论。
它告诉我们，物质的惯性和其蕴含的能量成正比。
这个方程可谓核物理学家的福音，爱因斯坦发表此公式不久，就有人利用其解释了核反应能量的来源。
于是，现代潘多拉魔盒的封印也就此打开。
首先，让我们从形式上简短回忆下质能方程的内容。
质能方程有如下形式E=mc^2，意义似乎很明显：物体所包含的能量与其质量成正比。
我们知道，相对论中物体动质量m和静止质量m0有关系m=m0/sqrt(1-v^2/c^2)。
于是这种质量增加也就被诠释为物体能量的增加。
具体来说，物体处于静止状态时，公式中的质量为静质量m0，这对应于静能量E0。
当物体速度增加时，能量增加，质量也随之相应增加。
而这里所谓“质量增加”与其说成是某种抽象存在物“质量”在增加，不如简明地说成是物体惯性增大。
换句话说，物体速度增加时物体的惯性会增大——不管物体内部结构由那种自然力支配。
质能方程直观上告诉我们，质量和能量作为描述物理系统的两面，实际上代表一个意思。
而在现代物理的语境中，这两个概念也确实时常相互替代使用。
那么多出来的质量从何而来，又存在在哪里？所谓质量和能量相互转化，又是什么意思？传说中摧枯拉朽的核能究竟从何而来？为了解答这些问题，让我们先从一个电子开始。
电磁场和电磁质量现在我们考察一些具体的系统。
最简单的情形引出这样的问题：如果电子不产生电场，其物理性质会有什么差别？从实证主义者看来，这种问法似乎既无法回答，又无甚价值，因为我们不可能找到不产生电场的电子，并测量其性质。
但从理论的角度看，不管是站在经典还是量子的立场上，都可以对这个貌似经院哲学的问题有所说道。
而在本文中，我们更关注的是：电磁场对于电子的质量有什么影响？首先让我们明确一点：电磁场携带动量和能量。
这是什么意思呢？我们不妨这样理解：电磁场施加在物质粒子上的作用力会改变其动量和能量。
霍金森能量层级表霍金森能量层级表是一种描述和分类能量的模型，由霍金森（Hawkinson）在20世纪初提出。
该模型将能量分为不同层级，从低到高依次为物理层、化学层、生物层、心理层和灵性层。
每个层级都代表着不同的能量形式和特征。
1. 物理层物理层是最基础的能量形式，它包括了所有物质存在的形式。
在这个层级中，能量以物质粒子的形式存在，如原子、分子等。
物理层的特征包括质量、体积、密度等。
在物理层中，我们可以运用科学方法来研究和解释各种现象。
物理学是研究物质及其运动规律的学科，在这个领域中我们可以了解到各种自然现象的原因和机制。
2. 化学层化学层是在物理基础上发展起来的一种更复杂的能量形式。
它涉及了不同元素之间的化学反应和相互作用。
在这个层级中，原子通过化学键结合成分子，并形成各种化合物。
化学层的特征包括化学键的强度、元素的组成以及反应速率等。
在这个层级中，我们可以通过实验和观察来研究物质的化学性质和变化规律。
3. 生物层生物层是在化学基础上发展起来的一种更高级的能量形式。
它涉及了生命的起源、进化和生态系统的运行。
在这个层级中，能量以生物体的形式存在，包括了细胞、组织、器官和整个生物体。
生物层的特征包括遗传信息传递、代谢过程、生态平衡等。
在这个层级中，我们可以研究生命现象和生态系统之间的相互作用，并理解生命体系的复杂性。
4. 心理层心理层是在生物基础上发展起来的一种更抽象和复杂的能量形式。
它涉及了思维、情感和意识等心理活动。
在这个层级中，能量以神经元之间的电信号和脑电波等形式存在。
心理层的特征包括记忆、情感体验、意识状态等。
在这个层级中，我们可以通过心理学和认知科学来研究和理解人类的思维过程和心理现象。
5. 灵性层灵性层是在心理基础上发展起来的最高级的能量形式。
它涉及了超越物质世界的意义和价值。
在这个层级中，能量以超感知、直觉和灵魂等形式存在。
灵性层的特征包括智慧、意识觉醒、内心平静等。
在这个层级中，我们可以通过哲学、宗教和冥想等方式来追寻人生的意义和目标。
动能的概念及计算方法动能是物体在运动过程中具有的能量，是描述物体运动状态的重要物理量。
了解动能的概念和计算方法对于理解物体运动以及解决相关问题非常重要。
1. 动能的概念在物理学中，动能是物体由于运动而具有的能量，是物体运动能力的体现。
动能可以分为两类：机械动能和热动能。
1.1 机械动能机械动能是指物体由于运动而具有的能量。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体质量成反比。
物体的机械动能可以表示为：机械动能 = 1/2 ×物体质量 ×物体速度^2其中，物体质量以千克为单位，物体速度以米/秒为单位。
机械动能的单位是焦耳（J）。
1.2 热动能热动能是指物质分子由于运动而具有的能量。
热动能与物体的温度和物质的质量有关。
根据热力学定律，热动能可以表示为：热动能 = 3/2 ×物质质量 ×科学常数 ×温度（开尔文）其中，物质质量以千克为单位，科学常数为玻尔兹曼常数（1.38 ×10^-23 J/K），温度以开尔文（K）为单位。
热动能的单位也是焦耳（J）。
2. 动能的计算方法根据物体的质量和速度，以及物体的温度，可以通过以下计算方法来计算动能。
2.1 计算机械动能计算机械动能的公式为：机械动能 = 1/2 ×物体质量 ×物体速度^2先确定物体的质量和速度，再将其代入公式中进行计算，即可得到物体的机械动能。
2.2 计算热动能计算热动能需要考虑物体的质量、温度以及热力学常数。
热动能的计算公式为：热动能 = 3/2 ×物质质量 ×科学常数 ×温度首先确定物体的质量和温度，然后将其代入公式中进行计算，即可得出物体的热动能。
3. 动能的应用动能是物体运动的重要属性，在日常生活和工业中有广泛的应用。
以下是几个动能应用的例子：3.1 能源转化动能可以转化为其他形式的能量。
例如，汽车在运动过程中通过引擎将化学能转化为机械动能，从而推动汽车前进。
第一篇放射诊疗物理学基础第一章物质的属性与光、电、磁、能量、质量人们很早就接触到光、电和磁的现象，并知道磁棒有南北两极。
最初光学主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体”等类问题。
十一世纪阿拉伯人发明制作了凸透镜，16世纪末期荷兰人制造出最早的显微镜。
十七世纪，牛顿进行太阳光的实验，牛顿它能把太阳光分解成简单的组成部分，形成一个颜色按一定顺序排列的光分布——光谱。
根据光的直线传播性，认为光是一种微粒流，微粒从光源飞出来，在均匀介质内遵从力学定律作等速直线运动，发光物体发射出以直线运动的微粒子，微粒子流冲击视网膜就引起视觉，并且用这种观点对折射和反射现象作了解释。
荷兰物理学家惠更斯提出了光的波动说，推导出了光的反射和折射定律，圆满的解释了光速在光密介质中减小的原因，同时还解释了双折射现象；波动是物质运动的重要形式，广泛存在于自然界。
被传递的物理量扰动或振动有多种形式，机械振动的传递构成机械波，电磁场振动的传递构成电磁波（包括光波）等。
物理学上某一物理量的扰动或振动在空间逐点传递时形成的运动称为波。
各种波的共同特性还有：①在不同介质的界面上能产生反射和折射，对各向同性介质的界面，遵守反射定律和折射定律；②通常的线性波叠加时遵守波的叠加原理；③两束或两束以上的波在一定条件下叠加时能产生干涉现象；④波在传播路径上遇到障碍物时能产生衍射现象；⑤横波能产生偏振现象。
在18世纪，发现电荷有两种：正电荷和负电荷。
不论是电荷还是磁极都是同性相斥，异性相吸，作用力的方向在电荷之间或磁极之间的连接线上，力的大小和它们之间的距离的平方成反比。
在这两点上和万有引力很相似。
18世纪末发现电荷能够流动，这就是电流。
十九世纪，奥斯特发现电流可以使小磁针偏转。
而后安培发现作用力的方向和电流的方向，以及磁针到通过电流的导线的垂直线方向相互垂直。
不久之后，法拉第又发现，当磁棒插入导线圈时，导线圈中就产生电流。
这些实验表明，在电和磁之间存在着密切的联系。
D1---------宇宙的普通物质李希勤1，普通物质的含义人们把能利用各种方法“进行测算”的物质称作普通物质。
对普通物质，人们形成了如下共识：普通物质由基本粒子（分子、原子，质子、中子、电子）构成；可测算其静质量。
现代科技己共知，地球上的所有物质，由110多种元素组成，以此推测：宇宙中的物质均由基本粒子构成，故星系、星球、陨石、尘埃等实体物，都是普通物质。
普通物质具有静质量，故具有如下属性：占有一定之空间；能独立而稳定地存在一定之时间；处于不停地运动和变化；在不受外力作用时保持原有之初始状态；在特定条件下可发生物理或化学反应。
此处，仅对部分属性进行讨论。
------------------------------------------1），普通物质占有一定的空间；电子引力半径------- ～9. 0880914*10＾- 17 m ，质子引力半径------- ～ 1. 11286448*10＾- 15 m ，中子引力半径------ ～ 1. 11337557*10＾- 15 m ，月亮引力半径……～ 1.738 *10＾6 m ，地球引力半径……～ 6.37865 * 10＾6 m ，太阳引力半径……～ 6.9601 * 10＾8 m ，------------------太阳系引力半径……～1.28 光年银河系引力半径……～7.5 *10＾4 光年，小宇宙引力半径┅┅～1.4 *10＾10 光年，大宇宙引力半径┅┅～4.65 *10＾10 光年。
( 1 光年= 9. 4608 * 10＾15 m )-----------------------------------2），普通物质具有静质量现代科技人己测定並估算许多普通物质的静质量。
电子静质量--------- ～9. 10938091*10＾- 31 kg ，质子静质量--------- ～ 1. 67262137*10＾- 27 kg ，中子静质量--------- ～ 1. 67492721*10＾- 27 kg ，月亮静质量-------- ～7.349 *10＾22 kg ，地球静质量--------- ～ 5.965 *10＾24 kg ，太阳静质量---------- ～ 1.9891*10＾30 kg ，可近似估算：太阳系静质量……～ 1. 989267*10＾30 kg ，银河系静质量……～2. 09529919*10＾44 kg ，小宇宙静质量……～7. 13584563*10＾59 kg ，大宇宙静质量……～ 1. 35632367*10＾61 kg 。
-------------------------------因为普通物质由基本粒子组成。
在微观上，质子与电子的数目相等，故普通物质外显中性；且质子与电子的质量之和近乎中子质量。
依此，普通物质的静质量，都可用中子质量近似地计算。
1kg以中子数计：1kg / 1. 67492721*10＾- 27 kg= 0.597040871*10＾27 = 5. 97040871 *10＾26 (个) / kg 。
1 Kg普通物质折合中子5. 97040871 *10＾26个。
称中子质量为Mn，则：太阳静质量～1.9891*10＾30 kg，5. 97040871 *10＾26 * kg-1 * 1.9891*10＾30 kg= 1.18757400 * 10＾56 * Mn ，太阳系静质量～ 1. 989267*10＾30 kg，5. 97040871 *10＾26 *kg-1 * 1. 989267*10＾30 kg= 1.18767370*10＾57 * Mn ，银河系静质量～2. 09529919*10＾44 kg，5. 97040871 *10＾26 *kg-1 * 2. 09529919*10＾44 kg= 1.25097925 *10＾71 * Mn ，小宇宙静质量～7. 13584563*10＾59 kg，= 5. 97040871 *10＾26*kg-1 * 7. 13584563*10＾59 kg= 4.26039149*10＾86 * Mn ，大宇宙静质量～ 1. 35632367*10＾61 kg。
= 5. 97040871 *10＾26 *kg-1 * 1. 35632367*10＾61 kg= 8.09780665*10＾87 * Mn 。
由上所述，宇宙中的普通物质都可近似地表示为中子的个数。
--------------------------------3），普通物质永恒运动普通物质具有静质量，购成的实体物悬浮于宇宙空间中；必然受宇宙的约束而与天体同行，处于永恆的天体运动之中。
2，中子的能量（力）现代科技已测算基本粒子的磁性为：中子磁矩---------1. 91304175单位核磁子，质子磁矩---------1. 41062030*10＾- 26 J T- 1 ，电子磁矩---------9. 284851*10＾- 24 J T-1 。
说明基本粒子具有能量（力），即普通物质含有能量（力）。
因普通物质在宇宙中处于运动状态，既具有动能，也含有内能，本文眦图估算普通物质的内能。
1），中子的电磁能现代科技已测算出基本粒子：中子由1个上夸克与2个下夸克构成；质子由2个上夸克及1个下夸克构成。
上夸克含电荷+2/3 ，下夸克含电荷-1/3。
中子含电荷【1*+2/3 ⊙2*-1/3 】，正负电荷处于动态平衡。
外显电中性。
质子含电荷【2*+2/3 ⊙1*-1/3 】，《+3/3 +【1/3⊙1*-1/3 】》，外显+3/3电荷，可吸引1个负电子而呈电中性。
比较中子和质子，可推测：当H原子中质子核吸引的外电子，逐渐缓慢移动接近质子变为中子而不发生电荷湮灭，此时释放的能量可视为中子的生成能；当中子继续冷缩至爆点，可形成稳定的中子态。
此处，我们把H原子变成爆点中子而释放之能量称为中子的电磁能。
依经典静电引力公式：F = 1/（4πε₀）*q1q2 / R＾2= 【q1q2 /（4πε₀）】/ R＾2 。
因电子是点电荷，质子是点电场，故此，设H原子转变为中子时作的功为电磁能En1，则En1 = ∫²₁dE = q1q2 /（4πε₀）*【1/Rn2－1/Rn1】------------（1）（1）式中，q1--------e- 电子电量（1.60217733*10＾-19 C ），q2--------e+ 质子电量（1.60217733*10＾-19 C）ε₀ ------介电系数8.85*10＾-12*C2*N-1*m-2，Rn1-------H原子波尔半径（0.529*10＾-10 m）Rn2-------中子爆点半径（9. 3029*10*-16 m）π---------- 取3.1415926 。
【【R+为质子半径，Rn为中子半径，（参阅“浅述宇宙之奇”）R =【（6＾1/2）+ 2】R+ 时，黑洞进入“奇点”状态，R =【（6＾1/2）+ 1】R+ 时，黑洞进入“爆点”状态。
奇点处的质子半径估算值～2. 6969*10＾- 6 A （2. 6969*10＾-16m）R n =（6＾1/2 + 1）* 2 . 6969*10＾- 6A = 9. 30292888*10＾-6A。
由估筫得出，中子的爆点半径～9. 3029*10*-6A。
当中子半径由1. 11337557*10＾- 15 m冷缩小于爆点半径9. 3029*10*-16m 时，发生电荷湮灭而爆炸，可推测“电磁能”激活“湮灭能”，因磁与电密切关连，故本文以电能代表电磁能。
】】Ene = ∫²₁dE = q1q2 /（4πε₀）【1/R2－1/R1】，Ee =（1.60217733*10＾-19 C）＾2 /（4πε₀）/【1 / 9. 30292888*10＾-16 m －1 / 0.529*10＾-10 m 】= 2.56697220 *10＾-38 C2 / 111.2124984*10＾-12*C2*N-1*m-2/（1.07493028*10＾15 m －1.89035917*10＾16 m ）= 2.30816881*10＾-28 Nm2 / 1.07491138 *10＾15 m= 2.14731079*10＾-43 Nm （J焦耳）。
从估算可知，单个中子的电磁能约2. 14731079*10＾-43 Nm （J焦耳）。
-----------------------------2），中子的质量引力因为中子具有静质量，利用质量两分等效法导出中子的静质量引力公式：Fm = G*( 0. 5*M )＾2 / R2= G*（( 0. 5*M )＾2 /（0. 90856*R0）＾2式中：Fm ---静质量引力，R---中子内部引力半径m ，R0---中子半径1. 11337557*10＾- 15 m，Mn ---中子静质量1. 67492721*10＾- 27 kg ，G-------引力系数6. 6720*10＾-11 m3*kg-1 S-2 。
【参阅：浅述光子和宇宙--G3宇宙的引力场】Fm = 6.6720*10＾-11 m3*kg-1* S-2*（0.5*1. 67492721*10＾- 27 kg）＾2/（0.90856*1. 11337557*10＾- 15 m）＾2= 4.67937577 *10＾-65 m3 *kg*S-2 /（1.01156851*10＾-30 m2）= 4. 62586144*10＾-35 kg m S-2 （牛顿N），从上述近似估算可知，单个中子的静质量引力约4. 62586144*10＾-35 N（牛顿）。
--------------------------3），中子的湮灭能根据现代科技测定：中子由1个带+2 / 3电荷之上夸克及两个带-1/ 3负电菏之下夸克构成，故在中子内部包含两对1/3电荷。
当中子冷缩至小于爆点半径时，可以发生正负电荷之静电中和而导至中子的湮灭，释放巨多的湮灭能。
但电荷的湮灭能极难直接测算，在此试图间接地近似估算。
（1），在特定条件下，正负电子对因对撞而发生电子湮灭，激活光子与电磁场（波子），现代科技测算青兰色光子的能量（力）为：E = 【4. 200577 （17）*10＾- 19 J 】，取E0 = 4. 200577*10＾-19 J 。
因【宇宙磁场“波子”同步获得同样之能量（力）】可推测1对正负电荷湮灭时释放能量为：2 *4. 200577 *10＾- 19 J = 8. 401154 *10＾-19 J 。
（2），仔细分析发现：“湮灭”瞬间发生在电子空间范围内，可以推测，“湮灭能”在电子内部是均匀分布。
