2020届高三理综下学期开学试题（Word版附答案）

高三下学期第一次月考 理科综合能力测试 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．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，如 需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上， 写在本试卷上无效。。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5 Fe 56 Co 59 Ga 70 As 75 一、选择题：本题共 13 个小题，每小题 6 分。共 78 分，在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1．下列关于无机盐的说法，正确的是（ ） A．碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素的化学本质是蛋白质 B．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在 C．人体缺铁会导致血红蛋白数量减少，从而患缺铁性贫血 D．钾是构成细胞的微量元素，在神经细胞维持静息电位的过程中有重要作用 2.冠状病毒为单股正链 RNA 病毒，用（+）RNA 表示。下图表示冠状病毒的增殖和表达。相关 说法错误的是（ ） A．冠状病毒属于 RNA 病毒，体内含有逆转录酶 B．病毒 RNA 复制时需要的酶在宿主细胞内合成 C．病毒 RNA 可直接作为翻译的模板D．病毒 RNA 复制时遵循碱基互补配对原则 3．关于减数分裂，下列说法正确的是（ ） A．减数分裂过程中核 DNA 数目的减半只发生在减数第一次分裂 B．果蝇体细胞中有 4 对染色体，经过减数分裂后，配子中的染色体数目为 2 对 C．有丝分裂产生的子细胞含有该物种的全套遗传信息，而减数分裂产生的子细胞不含 D．在同一生物体内，有丝分裂后期细胞中的染色体数目是减数第二次分裂后期细胞中染色体 数目的 2 倍 4．下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述，正确的是（ ） A．生长素和细胞分裂素可在植物体的同一部位合成 B．用一定浓度的乙烯利处理菠萝可以延长储存时间 C．用一定浓度的 2，4 一 D 处理西瓜幼苗可获得无籽果实 D．喷施的赤霉素直接参与了芦苇细胞代谢，使其纤维长度增加 5．生物实验中常用到对照，以下对照设置正确的是 A．研究温度对酶活性的影响分别在酸性和碱性条件下进行 B．研究蝾螈细胞核的功能实验中，将其受精卵两部分缢成有核和无核两部分 C．验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，甲组用锡帽盖住尖端，乙组去掉尖端 D．在噬菌体侵染细菌实验中，用放射性元素 S、P 标记同一噬菌体 6．生态学家 P．A．Haefner 对褐虾在不同含盐量和不同温度条件下的耐受能力进行了研究。 其研究的部分数据绘成如图曲线（曲线旁的百分比为褐虾死亡率）。据图分析不正确的是( ) A．与 15℃水温比较，5℃水温下褐虾对盐度耐受范围窄 B．在 25℃水温、30‰盐度时，只有 10％的褐虾能够生存 C．在 20℃水温条件时，30‰左右的盐度最适宜其生存 D．由图可见，温度和盐度等因子共同影响生物的生命活动7．化学与生产、生活密切相关，下列有关说法正确的是（ ） A．工业上用电解 MgO、Al2O3 的方法来冶炼对应的金属 B．煤的气化、液化与石油的裂化、裂解均为化学变化 C．“血液透析”和“静电除尘”利用了胶体的同一种性质 D．刚玉主要成分是氧化铝，玛瑙、分子筛主要成分是硅酸盐 8．NA 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A．标准状况下，11.2 L Cl2 溶于水，溶液中 Cl－，ClO－和 HClO 的微粒数之和为 NA B．32.5 g FeCl3 水解形成的 Fe(OH)3 胶体粒子数为 0.2NA C．1 mol PC13 与 1 mol 36C12 反应达到平衡时，产物中含 P—36C1 键数目为 2NA D．反应 + → + 中，每生成 294g 释放的中子数为 3NA 9．A、B、C、D 为原子序数依次增大的短周期主族元素，a、d 分别是 A、D 元素对应的单质， m、n、p、 q 是由这些元素中的部分元素组成的化合物，气体 p 常作果实催熟剂，m、n 为两种常见的液 体。上述物质发生的转化关系如下图所示(反应条件已略去)。下列说法错误的是（ ） A．原子半径由大到小的顺序为：D>B>C>A B．简单氢化物的沸点：Bb>c B．b 点对应的混合溶液中:c(Na+)c(Na+)>c(OH-) D．该温度下,a、b、c 三点 CH3COOH 的电离平衡常数均为 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14~18 题只有一 项符合题目要求，第 19~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的 得 3 分，有选错的得 0 分。 14．某金属发生光电效应，光电子的最大初动能 Ek 与入射光频率 ν 之间的关系如图所示．已 知 h 为普朗克常量，e 为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是(　　) A．入射光的频率小于 ν0 也可能发生光电效应现象 B．该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大 C．若用频率是 2ν0 的光照射该金属，则遏止电压为hν0 e D．遏止电压与入射光的频率无关 15．如图所示，小球从斜面的顶端 A 处以大小为 v0 的初速度水平抛出，恰好落到斜面底部的 B 点，且此时的速度大小 vB＝ 13 4 v0，空气阻力不计，该斜面的倾角为(　　) A．60°　　　　　　　B．45° C．37° D．30° 16．某物体的 v－t 图象如图所示，下列说法正确的是(　　) A．0～t1 和 t2～t3，合外力做功和冲量都相同 B．t1～t2 和 t3～t4，合外力做功和冲量都相同 C．0～t2 和 t2～t4，合外力做功和冲量都相同 D．0～t1 和 t3～t4，合外力做功和冲量都相同 17．如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值；一带电粒子只在电场力 的作用下恰能沿图中的实线从 A 经过 B 运动到 C，下列说法正确的是(　　) -8 a 10K = c-0.1A．粒子一定带负电 B．A 处场强大于 C 处场强 C．粒子在 A 处的电势能大于在 C 处的电势能 D．粒子从 A 到 B 的电场力所做的功大于从 B 到 C 电场力做的功 18．如图所示，光滑绝缘水平面上有两个相同的带电小圆环 A、B，电荷量均为 q，质量均为 m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点 O.在 O 处施加一水平恒力 F 使 A、B 一 起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为 l 的等边三角形，则(　　) A．小环 A 的加速度大小为 3kq2 ml2 B．小环 A 的加速度大小为 3kq2 3ml2 C．恒力 F 的大小为 3kq2 3l2 D．恒力 F 的大小为 3kq2 l2 19.某质点在 3 s 内竖直向上运动，其加速度与时间(a－t)图象如图所示．若取竖直向下为正方 向，重力加速度 g 取 10 m/s2.则下列说法正确的是(　　) A．质点第 1 s 内发生的位移为 5 m B．质点的初速度不小于 29 m/s C．质点第 2 s 内处于失重状态 D．质点在第 3 s 末的机械能大于第 1 s 末的机械能 20．如图甲所示，左侧接有定值电阻 R＝2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中， 磁感应强度 B＝1 T，导轨间距 L＝1 m．－质量 m＝2 kg，阻值 r＝2 Ω的金属棒在水平拉力 F 作用下由静止开始从 CD 处沿导轨向右加速运动，金属棒的 v－x 图象如图乙所示，若金属棒 与导轨间动摩擦因数 μ＝0.25，则从起点发生 x＝1 m 位移的过程中(g＝10 m/s2)(　　) A．金属棒克服安培力做的功 W1＝0.5 J B．金属棒克服摩擦力做的功 W2＝4 J C．整个系统产生的总热量 Q＝5.25 J D．拉力做的功 W＝9.25 J21．将如图所示的交变电压加在变压比为 4∶1 的理想变压器的原线圈两端，已知副线圈接阻 值 R＝11 Ω的定值电阻，则下列说法正确的是(　　) A．交变电压的频率为 50 Hz B．该理想变压器的输入功率为输出功率的 4 倍 C．副线圈两点电压的有效值为 55 V D．流过原线圈的电流大小为 1.25 A 三、非选择题：共 174 分，第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为 选考题，考生根据要求作答。 22．(5 分)某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律．入射球和靶球的半径相同，质量分别 为 m1、m2，平放于地面的记录纸上铺有复写纸．实验时先使入射球从斜槽上固定位置 G 由静 止开始滚下，落到复写纸上，重复上述操作多次．再把靶球放在水平槽末端，让入射球仍从 位置 G 由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上，重复操作多次．最终记 录纸上得到的落点痕迹如图乙所示． (1)（单选）关于本实验下列说法正确的是________． A．需要用游标卡尺测量两小球的直径 B．应使 m1>m2 C．实验中记录纸的位置可以移动 D．斜槽要固定好，末端切线不需要调节水平 (2)按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置 P、Q、R 并测出了 OP、PQ、QR 间 的 距 离 分 别 为 x1 、 x2 、 x3 ， 则 验 证 动 量 守 恒 定 律 的 表 达 式 是 ___________________________． 23．(10 分)灵敏电流计 G 的量程为 500 μA、内阻未知，某小组要将该电流计的量程扩大至 5 mA，有下列器材可选：A．干电池一节 B．电压表 V(量程 1.5 V，内阻几千欧) C．滑动变阻器 R1(0～100 Ω) D．电阻箱 R2(0～999.9 Ω) E．开关、导线若干 某同学设计了如下实验： ①用如图乙所示电路测量电流计和电压表的内阻． a．将 R1 滑片滑到左端，断开 S2，闭合 S1，调节 R1，使电流计满偏，此时电压表 V 的示 数为 1.0 V； b．将 R2 调至最大，闭合 S2，调节 R1、R2，当电压表示数为 1.2 V 时，电流计的示数为 300 μA、R2 的阻值为 180 Ω.由以上数据可得电压表的内阻 RV＝________Ω，电流计的内阻 Rg＝ ________Ω. ②用灵敏电流计和电阻箱改装电流表，请在虚线框中画出改装电路图，此时电阻箱的阻 值应调为________Ω. 24．(12 分)如图所示，可看做质点的小物块放在长木板的正中央，长木板置于光滑水平面上， 两物体皆静止；已知长木板质量为 M＝4.0 kg，长度为 L＝3.0 m，小物块质量为 m＝1.0 kg， 小物块与长木板之间的动摩擦因数 μ＝0.2；两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大 小，重力加速度 g＝10 m/s2，试求： (1)用水平向右的恒力 F 作用于小物块，当 F 满足什么条件，两物体才能发生相对滑动？ (2)若一开始就用水平向右 5.5 N 的恒力作用于小物块，则小物块经过多长时间从长木板上 掉下？25．(20 分)如图所示，在 xOy 直角坐标平面内－ 3 20 m≤x＜0 的区域有垂直纸面向里的匀强磁 场，磁感应强度 B＝0.32 T，0≤x＜2.56 m 的区域有沿－x 方向的匀强电场．在 x 轴上坐标为 (－ 3 20 m ，0)的 S 点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向各发射一个比荷q m＝ 5.0×107 C/kg；速率 v＝1.6×106 m/s 的带正电粒子．若粒子源只发射一次，其中只有一个粒 子 Z 刚好能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求： (1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径 r； (2)电场强度的大小 E 及 Z 粒子从 S 点发射时的速度方向与磁场左边界的夹角 θ； (3)Z 粒子第一次刚进入电场时，还未离开过磁场的粒子占粒子总数的比例 η. 26（15 分）金属是重要但又匮乏的战略资源。从废旧锂电池的电极材料（主要为附在铝箔上 的 LiCoO2，还有少量铁的氧化物）中回收钴的一种工艺流程如下 请回答下列问题 （1）在焰色反应实验中，可用钴玻璃观察钾元素的焰色，该钴玻璃的颜色为_______。 （2）”溶液 A 中溶质除 NaOH 外，还有_________________。 （3）如将硫酸改为盐酸浸取“钴渣“，也可得到 Co2+。 ①浸取时，为提高”钴渣”中浸取率，可采取的措施有_____________（任写一条）。 ②工业生产中一般不用盐酸浸取“钴渣”，其原因是_____________________。 ③“钴渣”中 LiCoO2 溶解时的离子方程式为_________________。 （4）在“滤液 1”中加入 20﹪Na2CO3 溶液，目的是_________；检验“滤液 1”中 Fe2+是否完全被 氧化、不能用酸性 KMnO4 溶液，原因是___________________________。（5）”钴沉淀”的化学式可表示为 CoCO3·yCo(OH)2。称取 5．17g 该样品置于硬质玻璃管中， 在氮气中加热．使样品完全分解为 CoO，生成的气体依次导入足量的浓硫酸和碱石灰中，二 者分别增重 0．54g 和 0．88g。则“钴沉淀”的化学式为__________。 27（14 分）工业上制备丙烯的方法有多种，具体如下（本题丙烯用 C3H6 表示）： (1)丙烷(C3H8)脱氢制备丙烯(C3H6) 由下图可得，C3H8(g) C3H6(g)+H2(g)，△H=_________kJ/.mol (2)以丁烯(C4H8)和乙烯(C2H4)为原料反应生成丙烯(C3H6)的方法被称为“烯歧化法”，反应为： C4H8(g)+C2H4(g) 2C3H6(g) △H>0 一定温度下，在一体积恒为 VL 的密闭容器中充入一定量的 C4H8 和 C2H4，发生烯烃歧化反应。 I．该反应达到平衡的标志是______________ A.反应速率满足:2v 生成(C4H8)=v 生成(C3H6) B.C4H8、C2H4、C3H6 的物质的量之比为 1:1:2 C.混合气体的平均相对分子质量不再改变 D.C4H8、C2H4、C3H6 的浓度均不再变化 Ⅱ.已知 t1min 时达到平衡状态，测得此时容器中 n(C4H8)=mmol，n(C2H4)=2mmol，n(C3H6)=nmol， 且平衡时 C3H6 的体积分数为 。 ①该时间段内的反应速率 v(C4H8)= _______mol/(L·min)。（用只含 m、V、t1 的式子表示）。 ②此反应的平衡常数 K=______________。 ③t1min 时再往容器内通入等物质的量的 C4H8 和 C2H4，在新平衡中 C3H6 的体积分数_______ (填“>”“ c 压强增大，生成乙烯的副反应平 衡逆向移动，丁烯浓度增大，导致主反应的平衡正向移动，丙烯含量增大 28.【答案】（1）2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2 （2）①ad ②增大锌粉的表面积，加快反应速率 ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓ ③ 除去晶体表面的水分，并减少 Na2S2O4 的溶解损失 （3）HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O （4）0.256 35.【答案】4s24p1 (2’) +1 (1’) 大 (1’) GaCl3、GaBr3、GaI3 均为分子晶体，结构相似， 相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强(2’) GaF3 为离子晶体(2’) 共 8 分 （CH3）3Ga+AsH3 GaAs+3CH4 (2’) 三角锥形 (1’) sp2 (1’) 4 (1’) (2’) 共 7 分 36.【答案】甲苯 (2’) 醚键、氯原子 (2’) 还原反应 (1’) CH2OHCH2Cl (2’) +Cl2 +HCl (2’) 19 (2’) (2’) (2’) 12 m Vt ( ) ( )310 A 4 70 75 N 565 10− × + × ×物理答案版：第Ⅰ卷 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分．在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选 对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分． 14．某金属发生光电效应，光电子的最大初动能 Ek 与入射光频率 ν 之间的关系如图所 示．已知 h 为普朗克常量，e 为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是 (　　) A．入射光的频率小于 ν0 也可能发生光电效应现象 B．该金属的逸出功随入射光频率的增大而增大 C．若用频率是 2ν0 的光照射该金属，则遏止电压为hν0 e D．遏止电压与入射光的频率无关 答案：C 解析：.由图象可知金属的极限频率为 ν0，入射光的频率必须要大于 ν0 才能发生光电效应 现象，选项 A 错误；金属的逸出功与入射光的频率无关，选项 B 错误；若用频率是 2ν0 的光 照射该金属，则光电子的最大初动能为 Ekm＝2hν0－hν0＝hν0＝Ue，则遏止电压为 U＝hν0 e ，选 项 C 正确；遏止电压与入射光的频率有关，入射光的频率越大，则最大初动能越大，遏制电 压越大，选项 D 错误． 15．如图所示，小球从斜面的顶端 A 处以大小为 v0 的初速度水平抛出，恰好落到斜面底 部的 B 点，且此时的速度大小 vB＝ 13 4 v0，空气阻力不计，该斜面的倾角为(　　) A．60°　　　　　　　　 B．45° C．37° D．30° 答案：C 解析：根据平行四边形定则知，落到底端时竖直分速度为：vy＝ v－v＝3 2v0，则运动的时 间为：t＝vy g ＝3v0 2g ，设斜面的倾角为 θ，则有 tan θ＝ 1 2gt2 v0t＝ gt 2v0＝3 4，解得 θ＝37°，C 正确． 16．某物体的 v－t 图象如图所示，下列说法正确的是(　　) A．0～t1 和 t2～t3，合外力做功和冲量都相同 B．t1～t2 和 t3～t4，合外力做功和冲量都相同 C．0～t2 和 t2～t4，合外力做功和冲量都相同 D．0～t1 和 t3～t4，合外力做功和冲量都相同 答案：C 解析：选.0～t 1 内动能的变化量为 1 2mv20，动量变化量为 mv0；t2～t3 内动能变化量为 1 2 mv20，动量变化量为－mv0，根据动能定理可知这两段时间内合外力做功相等；而根据动量定 理得知：合外力的冲量不同，故 A 错误；t1～t2 内动能变化量为 0－1 2mv20＝－1 2mv20，动量变化 量为 0－mv0＝－mv0，t3～t4 内动能变化量为－1 2mv20，动量变化量为 0－(－mv0)＝mv0.则知动 能变化量相同，而动量变化量不同，所以合外力做功相等，合外力的冲量不同，故 B 错误； 0～t2 和 t2～t4 内动能变化量均为 0，动量变化量均为 0，根据两个定理得知合外力做的功和冲 量都相同，故 C 正确；由以上分析得知：0～t1 和 t3～t4 内动能变化量不同，动量变化量相同， 故合外力做的功不同，冲量相同，故 D 错误． 17．如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值；一带电粒子只在电 场力的作用下恰能沿图中的实线从 A 经过 B 运动到 C，下列说法正确的是(　　)A．粒子一定带负电 B．A 处场强大于 C 处场强 C．粒子在 A 处的电势能大于在 C 处的电势能 D．粒子从 A 到 B 的电场力所做的功大于从 B 到 C 电场力做的功 答案：B 解析：由等势线分布可知，电场线由右向左，根据粒子的运动轨迹可知，粒子所受的电 场力向左，故粒子带正电，选项 A 错误；A 处的等势线较密集，则电场线较密集，则 A 处的 场强较大，选项 B 正确；A 处电势较 C 处低，故正电荷在 A 处的电势能较小，选项 C 错误； 从 A 到 B 的电势差等于从 B 到 C 的电势差，故粒子从 A 到 B 的电场力所做的功等于从 B 到 C 电场力做的功，选项 D 错误． 18．如图所示，光滑绝缘水平面上有两个相同的带电小圆环 A、B，电荷量均为 q，质量 均为 m，用一根光滑绝缘轻绳穿过两个圆环，并系于结点 O.在 O 处施加一水平恒力 F 使 A、B 一起加速运动，轻绳恰好构成一个边长为 l 的等边三角形，则(　　) A．小环 A 的加速度大小为 3kq2 ml2 B．小环 A 的加速度大小为 3kq2 3ml2 C．恒力 F 的大小为 3kq2 3l2 D．恒力 F 的大小为 3kq2 l2 答案：B 解析：设轻绳的拉力为 T，则对 A：T＋Tcos 60°＝kq2 l2；Tcos 30°＝maA，联立解得：aA＝3kq2 3ml2 ，选项 B 正确，A 错误；恒力 F 的大小为 F＝2Tcos 30°＝ 3T＝2kq2 3l2，选项 C、D 错 误． 19.某质点在 3 s 内竖直向上运动，其加速度与时间(a－t)图象如图所示．若取竖直向下为 正方向，重力加速度 g 取 10 m/s2.则下列说法正确的是(　　) A．质点第 1 s 内发生的位移为 5 m B．质点的初速度不小于 29 m/s C．质点第 2 s 内处于失重状态 D．质点在第 3 s 末的机械能大于第 1 s 末的机械能 答案：B；C；D 解析：若质点初速度为零，则质点第 1 s 内发生的位移为 x1＝1 2a1t21＝1 2×10×12 m＝5 m， 因质点的初速度不确定，选项 A 错误；因质点 3 s 内速度方向一直向上，而根据 a－t 图象可 知 3 s 内速度的变化量为Δv＝(10×1＋7×1＋12×1) m/s＝29 m/s，且速度变化量方向向下， 可知质点的初速度不小于 29 m/s，选项 B 正确；质点第 2 s 内加速度为向下的 7 m/s2，则处于 失重状态，选项 C 正确；根据牛顿第二定律，1～2 s 内，mg－F＝ma，得：F＝3m，方向向上， 做正功，物体机械能增加；2～3 s 内，mg＋F＝ma，得 F＝2m，方向向下，物体机械能减少； 物体一直向上做减速运动，而 1～2 s 内的速度大于 2～3 s 内的速度，则 1～2 s 内的位移大于 2～ 3 s 内的位移，故 1～2 s 内物体机械能增加的多，2～3 s 内减小的少，故质点在 3 s 末时的机 械能大于第 1 s 末时的机械能，选项 D 正确． 20．如图甲所示，左侧接有定值电阻 R＝2 Ω的水平粗糙导轨处于垂直纸面向外的匀强磁 场中，磁感应强度 B＝1 T，导轨间距 L＝1 m．－质量 m＝2 kg，阻值 r＝2 Ω的金属棒在水平 拉力 F 作用下由静止开始从 CD 处沿导轨向右加速运动，金属棒的 v－x 图象如图乙所示，若 金属棒与导轨间动摩擦因数 μ＝0.25，则从起点发生 x＝1 m 位移的过程中(g＝10 m/s2)(　　)A．金属棒克服安培力做的功 W1＝0.5 J B．金属棒克服摩擦力做的功 W2＝4 J C．整个系统产生的总热量 Q＝5.25 J D．拉力做的功 W＝9.25 J 答案：C；D 解析：选.由速度图象得：v＝2x，金属棒所受的安培力 FA＝B2L2v R＋r ＝B2L22x R＋r ，代入得：FA＝ 0.5x，则知 FA 与 x 是线性关系．当 x＝0 时，安培力 FA1＝0；当 x＝1 m 时，安培力 FA2＝0.5 N，则从起点发生 x＝1 m 位移的过程中，安培力做功为：WA＝－FAx＝－FA1＋FA2 2 x＝－0.5 2 ×1 J＝－0.25 J，即金属棒克服安培力做的功为：W1＝0.25 J，故 A 错误；金属棒克服摩擦力做的 功为：W2＝μmgx＝0.25×2×10×1 J＝5 J，故 B 错误；根据动能定理得：W－μmgx＋WA＝1 2 mv2，其中 v＝2 m/s，μ＝0.25，m＝2 kg，代入解得拉力做的功为：W＝9.25 J．整个系统产生 的总热量为：Q＝W－1 2mv2＝9.25 J－1 2×2×22 J＝5.25 J，故 C、D 正确． 21．将如图所示的交变电压加在变压比为 4∶1 的理想变压器的原线圈两端，已知副线圈 接阻值 R＝11 Ω的定值电阻，则下列说法正确的是(　　) A．交变电压的频率为 50 Hz B．该理想变压器的输入功率为输出功率的 4 倍 C．副线圈两点电压的有效值为 55 V D．流过原线圈的电流大小为 1.25 A 答案：A；C；D 解析：由图象可知交流电的周期为 T＝0.02 s，则其频率为 f＝1 T＝50 Hz，A 正确；理想变 压器的输入功率和输出功率相等，B 错误；由图象可知交流电的电压的最大值为 311 V，所以输入的电压的有效值为 U1＝311 2 V≈220 V，根据电压与匝数成正比可知副线圈电压的有效值 为 55 V，C 正确；对副线圈由 I2＝U R可解得 I2＝55 11 A＝5 A，又由n1 n2＝I2 I1可得 I1＝n2 n1I2＝1 4×5 A＝ 1.25 A，D 正确． 第Ⅱ卷 三、非选择题：共 62 分．第 22～25 题为必考题，每个试题考生都必须作答．第 33～34 题为选考题，考生根据要求作答． (一)必考题：共 47 分． 22．(5 分)某同学用如图甲所示装置验证动量守恒定律．入射球和靶球的半径相同，质量 分别为 m1、m2，平放于地面的记录纸上铺有复写纸．实验时先使入射球从斜槽上固定位置 G 由静止开始滚下，落到复写纸上，重复上述操作多次．再把靶球放在水平槽末端，让入射球 仍从位置 G 由静止开始滚下，和靶球碰撞后继续向前运动落到复写纸上，重复操作多次．最 终记录纸上得到的落点痕迹如图乙所示． (1)（单选）关于本实验下列说法正确的是________． A．需要用游标卡尺测量两小球的直径 B．应使 m1>m2 C．实验中记录纸的位置可以移动 D．斜槽要固定好，末端切线不需要调节水平 (2)按照本实验方法，该同学确定了落地点的平均位置 P、Q、R 并测出了 OP、PQ、QR 间 的 距 离 分 别 为 x1 、 x2 、 x3 ， 则 验 证 动 量 守 恒 定 律 的 表 达 式 是 ___________________________． 答案：(1)B　(2)m1(x1＋x2)＝m1x1＋m2(x1＋x2＋x3) 解析：(1)本实验中两小球的直径要相同即可，不需要测量小球的直径，故 A 项错误；要 碰后入射球不反弹，则入射球的质量大于靶球的质量，即 m1>m2，故 B 项正确；实验中记录 纸上铺的复写纸的作用是描绘落点的位置，则复写纸的位置可以移动，故 C 项正确；斜槽要 固定好，末端切线需要调节水平，才能使小球做平抛运动，故 D 项错误．(2)验证动量守恒定律的表达式是 m1v0＝m1v1＋m2v2，则 m1v0t＝m1v1t＋m2v2t，即 m1OQ＝ m1OP＋m2OR，用题中测量的量表示为 m1(x1＋x2)＝m1x1＋m2(x1＋x2＋x3)． 23．(10 分)灵敏电流计 G 的量程为 500 μA、内阻未知，某小组要将该电流计的量程扩 大至 5 mA，有下列器材可选： A．干电池一节 B．电压表 V(量程 1.5 V，内阻几千欧) C．滑动变阻器 R1(0～100 Ω) D．电阻箱 R2(0～999.9 Ω) E．开关、导线若干 某同学设计了如下实验： ①用如图乙所示电路测量电流计和电压表的内阻． a．将 R1 滑片滑到左端，断开 S2，闭合 S1，调节 R1，使电流计满偏，此时电压表 V 的示 数为 1.0 V； b．将 R2 调至最大，闭合 S2，调节 R1、R2，当电压表示数为 1.2 V 时，电流计的示数为 300 μA、R2 的阻值为 180 Ω.由以上数据可得电压表的内阻 RV＝________Ω，电流计的内阻 Rg＝ ________Ω. ②用灵敏电流计和电阻箱改装电流表，请在虚线框中画出改装电路图，此时电阻箱的阻 值应调为________Ω. 答案：①2 000　180　②见解析图　20 解析：①第一步为电压表和电流计串联的电路，由部分电路的欧姆定律有 UV＝IgRV，可 得 RV＝UV Ig ＝ 1 500 × 10－6 Ω＝2 000 Ω；第二步为 Rg 与 R2 并联再与 RV 串联，由部分电路的欧 姆定律 I′gRg＝(U′V RV －I′g)R2，代入数据解得 Rg＝180 Ω.②电流计改装成电流表需要利用并联电阻分流，由(I－Ig)R＝IgRg，解得 R＝20 Ω，故电阻 箱调为 20 Ω，电路如图所示． 24．(12 分)如图所示，可看做质点的小物块放在长木板的正中央，长木板置于光滑水平面 上，两物体皆静止；已知长木板质量为 M＝4.0 kg，长度为 L＝3.0 m，小物块质量为 m＝1.0 kg，小物块与长木板之间的动摩擦因数 μ＝0.2；两物体间的最大静摩擦力大小等于滑动摩擦 力大小，重力加速度 g＝10 m/s2，试求： (1)用水平向右的恒力 F 作用于小物块，当 F 满足什么条件，两物体才能发生相对滑动？ (2)若一开始就用水平向右 5.5 N 的恒力作用于小物块，则小物块经过多长时间从长木板上 掉下？ 答案：(1)F>2.5 N　(2)1 s 解析：(1)两物体恰要发生相对滑动时，它们之间的摩擦力大小达到最大静摩擦 fm；设它 们一起运动的加速度大小为 a，此时作用于小物块水平向右的恒力大小为 F1，由牛顿定律可知： 对整体：F1＝(M＋m)a 对木板：fm＝Ma 其中 fm＝μmg 解得 F1＝2.5 N 故当 F>2.5 N 时，两物体之间发生相对滑动． (2)分析可知，当一开始就用水平向右 F2＝5.5 N 的恒力作用于小物块时，两物体发生滑 动；设滑动摩擦力的大小为 f，小物块、木板的加速度分别为 a1、a2，由牛顿第二定律可得： 对小物块：F2－f＝ma1 对木板 f＝Ma2 其中 f＝μmg 解得 a1＝3.5 m/s2; a2＝0.5 m/s2 设小物块滑下木板历时为 t，小物块、木板相对于地面的位移大小分别为 s1、s2，由匀变 速直线运动的规律和几何关系可知：s1＝1 2a1t2，s2＝1 2a2t2，s1－s2＝1 2L 解得：t＝1 s.25．(20 分)如图所示，在 xOy 直角坐标平面内－ 3 20 m≤x＜0 的区域有垂直纸面向里的匀 强磁场，磁感应强度 B＝0.32 T，0≤x＜2.56 m 的区域有沿－x 方向的匀强电场．在 x 轴上坐 标为(－ 3 20 m ，0)的 S 点有一粒子源，它一次能沿纸面同时向磁场内每个方向各发射一个比荷 q m＝5.0×107 C/kg；速率 v＝1.6×106 m/s 的带正电粒子．若粒子源只发射一次，其中只有一个 粒子 Z 刚好能到达电场的右边界，不计粒子的重力和粒子间的相互作用．求： (1)带电粒子在磁场中运动的轨道半径 r； (2)电场强度的大小 E 及 Z 粒子从 S 点发射时的速度方向与磁场左边界的夹角 θ； (3)Z 粒子第一次刚进入电场时，还未离开过磁场的粒子占粒子总数的比例 η. 答案：(1)0.1 m　1.25×10－7π s　(2)1.0×104 N/C　 π 6 　(3)1 2 解析：(1)由洛伦兹力提供向心力得：qvB＝mv2 r r＝mv qB＝0.1 m (2)由题意可知 Z 粒子是垂直电场左边界进入电场的，作出 Z 粒子在磁场中的运动轨迹如图(a)所示，O1 为轨迹圆圆心．分别用 dB 和 dE 表示电场和磁场区域的宽度． 对 Z 粒子在电场中运动，由动能定理有： qEdE＝1 2mv2① 代入数据解得：E＝1.0×104 N/C Z 粒子在磁场中做圆周运动，设轨迹圆半径为 r， 由圆周运动的规律有：qvB＝mv2 r ② 由几何知识可知：在△SOO1 中满足： cos θ＝ OS O1S＝dB r ③ 由②③并代入数据可得：θ＝ π 6 . (3)作 Z 粒子在磁场中圆弧轨迹对应的弦 SN 如图(b)所示，由几何知识得：△SNO1 为等边 三角形， SN＝r ，弦切角 θ0＝θ④ 由题意可知：在磁场中圆弧轨迹对应的弦长大于 r 的粒子，满足 Z 粒子第一次刚要进入电 场时未离开过磁场．作出另两个圆弧轨迹对应的弦长等于 SN 的粒子轨迹，交磁场左右边界分 别为 M、O1，粒子在 S 点的速度分别为 v1 和 v2.由图可知发射方向在 v1 和 v2 之间的粒子轨迹 弦长大于 r，对应的发射方向分布的角度范围为：θ1＝ π 2 －θ0⑤ 由图可知 Z 粒子的发射速度方向与磁场左边界所夹角度范围内发射的粒子轨迹弦长也大 于 r 所以有：η＝θ1＋θ π ⑥ 解得：η＝1 2.(二)选考题：共 15 分．请考生从 2 道题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题 计分． 33．[物理——选修 3­3](15 分) (1)(5 分)一定质量的理想气体，从状态 A 变化到状态 B，再变化到状态 C，其状态变化过 程的 p－V 图象如图所示．已知气体处于状态 A 时的温度为 300 K，则下列判断正确的是 ________．(填正确答案标号．选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分．每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A．气体处于状态 B 时的温度是 900 K B．气体处于状态 C 时的温度是 300 K C．从状态 A 变化到状态 C 过程气体内能一直增大 D．从状态 A 变化到状态 B 过程气体放热 E．从状态 B 变化到状态 C 过程气体放热 答案：(1)ABE　(2)6.1 cm 解析：(1)由题意知，TA＝300 K； A→B 过程为等压变化，则有VA TA＝VB TB，代入数据解得：TB ＝900 K，故 A 正确；B→C 过程是等容变化，则有pB TB＝pC TC，代入数据解得：TC＝300 K，故 B 正确；从状态 A 变化到状态 C 过程，气体的温度先升高后降低，则气体的内能先增大后减小， 故 C 错误；由 A→B 气体的温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定 律ΔU＝W＋Q 知，气体吸热，故 D 错误；B→C 过程气体的体积不变，不做功，温度降低， 气体的内能减小，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q 知，气体放热，故 E 正确． (2)(10 分)粗细均匀的 U 形管中装有水银，左管上端有一活塞 P，右管上端有一阀门 K， 开始时活塞位置与阀门等高，如图所示，阀门打开时，管内两边水银柱等高，两管空气柱长 均为 l＝20 cm，此时两边空气柱温度均为 27 ℃，外界大气压为 p0＝76 cmHg，若将阀门 K 关 闭以后，把左边活塞 P 慢慢下压，直至右边水银上升 10 cm，在活塞下压过程中，左管空气柱 的温度始终保持在 27 ℃，并使右管内温度上升到 177 ℃，求此时左管内空气的长度．(结果 保留一位小数）答案：6.1 cm. 解析：设 U 形管横截面积为 S. 左管：初状态：p1＝76 cmHg V1＝20 cm×S T1＝273 K＋27 K＝300 K. 末状态：p2＝？ V2＝？ T2＝300 K 右管：初状态：p3＝76 cmHg V3＝20 cm×S T3＝273 K＋27 K＝300 K. 末状态：p4＝p2－20 cmHg V4＝10 cm×S T4＝450 K 对右管：由理想气体状态方程得：p3V3 T3 ＝p4V4 T4 ，代入数据得： p2＝248 cmHg 对左管：由玻意耳定律得：p1V1＝p2V2 得： 76×20×S＝248×V2， 解得：V2＝1 520 248 ×S≈6.1S，所以此时空气柱长度：l＝V2 S ＝6.1 cm.生物答案版： 1．下列关于无机盐的说法，正确的是（ ） A．碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素的化学本质是蛋白质 B．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在 C．人体缺铁会导致血红蛋白数量减少，从而患缺铁性贫血 D．钾是构成细胞的微量元素，在神经细胞维持静息电位的过程中有重要作用 【答案】C 【解析】 A、碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺激素的化学本质是氨基酸衍生物，A 错误； B、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，B 错误； C、铁是合成血红蛋白的原料之一，人体缺铁会导致血红蛋白数量减少，从而患缺铁性贫血， C 正确； D、钾是构成细胞的大量元素，在神经细胞维持静息电位的过程中有重要作用，D 错误。 故选 C。 2.冠状病毒为单股正链 RNA 病毒，用（+）RNA 表示。下图表示冠状病毒的增殖和表达。相关 说法错误的是（ ） A．冠状病毒属于 RNA 病毒，体内含有逆转录酶 B．病毒 RNA 复制时需要的酶在宿主细胞内合成 C．病毒 RNA 可直接作为翻译的模板 D．病毒 RNA 复制时遵循碱基互补配对原则【答案】A 【解析】据图分析，冠状病毒由 RNA 和蛋白质组成，属于 RNA 病毒，其增殖过程中没有方式 逆转录过程，所以其体内没有逆转录酶，A 错误；冠状病毒没有细胞结构，其体内的酶是在宿 主细胞的核糖体内合成的，B 正确；病毒 RNA 可直接作为翻译的模板，C 正确；病毒 RNA 复制 时遵循碱基互补配对原则，即 A 与 U 配对，G 与 C 配对，D 正确。 3．关于减数分裂，下列说法正确的是（ ） A．减数分裂过程中核 DNA 数目的减半只发生在减数第一次分裂 B．果蝇体细胞中有 4 对染色体，经过减数分裂后，配子中的染色体数目为 2 对 C．有丝分裂产生的子细胞含有该物种的全套遗传信息，而减数分裂产生的子细胞不含 D．在同一生物体内，有丝分裂后期细胞中的染色体数目是减数第二次分裂后期细胞中染色体 数目的 2 倍 【答案】D 【解析】 A、减数分裂过程中核 DNA 数目的减半发生在减数第一次分裂和减数第二次分裂，A 错误； B、果蝇体细胞中有 4 对染色体，经过减数分裂后，配子中的染色体数目为 4 条，但没有同源 染色体，所以不成对，B 错误； C、有丝分裂产生的子细胞和减数分裂产生的子细胞都含有该物种的全套遗传信息，C 错误； D、在同一生物体（2n）内，有丝分裂后期细胞（4n）中的染色体数目是减数第二次分裂后期 细胞（2n）中染色体数目的 2 倍，D 正确。 故选 D。 4．下列关于植物激素及植物生长调节剂的叙述，正确的是（ ） A．生长素和细胞分裂素可在植物体的同一部位合成 B．用一定浓度的乙烯利处理菠萝可以延长储存时间 C．用一定浓度的 2，4 一 D 处理西瓜幼苗可获得无籽果实 D．喷施的赤霉素直接参与了芦苇细胞代谢，使其纤维长度增加 【答案】A 【解析】 A、生长素和细胞分裂素可以在同一细胞合成，A 正确； B、用一定浓度的乙烯利处理菠萝可以促进其成熟，缩短储存时间，B 错误； C、用一定浓度的 2，4-D 处理西瓜未受粉的雌蕊柱头可获得无籽果实，C 错误；D、赤霉素能促进茎秆芦苇纤维长度增加，是因为赤霉素对基因的表达进行了调节，D 错误。 故选 A。 5．生物实验中常用到对照，以下对照设置正确的是 A．研究温度对酶活性的影响分别在酸性和碱性条件下进行 B．研究蝾螈细胞核的功能实验中，将其受精卵两部分缢成有核和无核两部分 C．验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，甲组用锡帽盖住尖端，乙组去掉尖端 D．在噬菌体侵染细菌实验中，用放射性元素 S、P 标记同一噬菌体 【答案】B 【解析】 A、研究温度对酶活性的影响的实验中，自变量为温度，PH 值为无关变量，无关变量应保持相 同且适宜，A 错误； B、研究细胞核的功能，自变量是有无细胞核，可以把蝾螈的受精卵横缢成有核和无核二部分， 这是正确的做法，B 正确； C、验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，实验的自变量是尖端是否接受光照的刺激，因此甲 组用锡帽罩住尖端，乙组不作处理，C 错误； D、在噬菌体侵染细菌实验中，用放射性元素 S、P 分别标记不同噬菌体，以获得单独标记蛋 白质的噬菌体和单独标记 DNA 的噬菌体，D 错误。 故选 B。 6．生态学家 P．A．Haefner 对褐虾在不同含盐量和不同温度条件下的耐受能力进行了研究。 其研究的部分数据绘成如图曲线（曲线旁的百分比为褐虾死亡率）。据图分析不正确的是( ) A．与 15℃水温比较，5℃水温下褐虾对盐度耐受范围窄 B．在 25℃水温、30‰盐度时，只有 10％的褐虾能够生存 C．在 20℃水温条件时，30‰左右的盐度最适宜其生存 D．由图可见，温度和盐度等因子共同影响生物的生命活动【答案】B 【解析】 A、依题意和图示分析可知：5℃水温下褐虾生活的盐度范围约为 22～38‰，而 15℃水温下褐 虾生活的盐度范围约为 18～42‰，因此与 15℃水温比较，5℃水温下褐虾对盐度耐受范围窄， A 正确； B、在 25℃水温、30‰盐度时，褐虾死亡率为 10％，B 错误； C、在 20℃水温条件、30‰左右的盐度时，褐虾死亡率最小，最适宜其生存，C 正确； D、综上分析，温度和盐度等因子共同影响生物的生命活动，D 正确。 故选 B。 29．（9 分）某实验小组为了探究不同颜色的光对光合作用的影响，利用图 1 所示的装置进行 实验，O2 传感器能监测密闭锥形瓶内的 O2 浓度，实验小组分别用红光和绿光照射甲、乙两 个锥形瓶，锥形瓶中的同种绿色植物的生理状况和初始质量完全一样，保持适宜的温度， 两个锥形瓶中的 O2 浓度变化曲线如图 2 所示。请回答下列问题： （1）植物叶肉细胞产生 O2 的具体场所是____________。 （2）C 点后，锥形瓶中的 O2 浓度不再变化的原因是___________。16 min 时，甲、乙锥形 瓶中植物干重较大的是_______________。 （3）实验小组在 16min 后给予白光照射，发现甲瓶中的 O2 浓度不变，乙瓶中的 O2 浓度上 升。由此可知，16 min 时限制甲、乙锥形瓶中植物光合速率的主要环境因素分别是 _____________________________________________________。 （4）现有载有水绵和好氧型细菌的临时装片、红光源和绿光源，请设计实验验证植物光 合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率，简要写出实验方案。 实验方案：______________________________________________________ 【答案】（1）类囊体薄膜 （2）此时光合速率和呼吸速率相等 甲 （1 分） （3）CO2 浓度、光照强度 （4）将临时装片置于没有空气的黑暗环境中，分别用同等强度的红光束和绿光束照射水 绵 【解析】 （1）植物叶肉细胞中 O2 产生于光合作用的光反应阶段，发生在叶绿体类囊体薄膜上。 （2）C 点之前，由于光合速率小于呼吸速率，容器内 O2 量在减少，C 点后，锥形瓶中的 O2 浓度不再变化，说明此时光合速率和呼吸速率相等。16 min 时，由于甲中的净光合速率大 于乙瓶，有机物积累量即植物干重甲瓶大于乙瓶。 （3）实验小组在 16min 后给予白光照射，发现甲瓶中的 O2 浓度不变，说明制约甲瓶植物 光合速率的因素不是光照强度，在适宜的温度下制约因素应是 CO2 浓度；而乙瓶中的 O2 浓 度上升，说明 16 min 时限制乙锥形瓶中植物光合速率的主要环境因素是光照强度。 （4）现有载有水绵和好氧型细菌的临时装片、红光源和绿光源，验证植物光合作用对红 光的利用率大于对绿光的利用率，可将临时装片置于没有空气的黑暗环境中，分别用同等 强度的红光束和绿光束照射水绵 ，观察好氧型细菌的分布情况。 30．（10 分）血糖浓度是人体健康状况的重要指标之一，回答下列问题。 （1）下图为饥饿状态下血糖调节的模型，请填写缺失的部分① _____。图示体 现了机体维持 内环境稳态的调节机制是_____调节。 饥饿时血糖的来源有肝糖原的分解和_____。 （2）某糖尿病患者血液中存在异常抗体，这类糖尿病在免疫学上称为_____病。糖尿病患者 尿量往往_____（多于/少于）健康人。 （3）利用健康小鼠和糖尿病小鼠为材料设计实验，验证药物 M 具有降低糖尿病患者血糖浓 度 的作用。 请补充完善下列实验方案：①将生理状况相同的_____小鼠均分为两组 分别作为实 验组和对照组 1，用_____ 小鼠作为对照组 2；②对照组 1、2 注射一定 量的生理盐水，实 验组注射_____；③一段时间后测定三组小鼠的血糖浓度，若实 验组和对照组 _____（填 “1”或“2”)的血糖浓度均在正常范围内，而另一组的血糖 浓度高于正常范围，则表明 M 能 有效降低糖尿病小鼠血糖浓度。 【答案】胰高血糖素分泌增加 （负）反馈 脂肪等非糖物质转化 自身免疫病 多于 糖尿病 健康 等量的（生理盐水配制的）M 溶液（2 分） 2 【解析】（1）据图示判断，①是由胰岛 A 细胞分泌的胰高血糖素，因此缺失的部分①应是胰高血糖素 分泌增加；图示体现了机体维持内环境稳态的调节机制是负反馈调节。 饥饿时血糖的来源有 肝糖原的分解和脂肪等非糖物质转化。 （2）这类糖尿病是由于抗体攻击自身的物质引起的在免疫学上称为自身免疫病。糖尿病患者 的特征是“三多一少”，最典型的特征就是尿量往往多于健康人。 （3）利用健康小鼠和糖尿病小鼠为材料设计实验，验证药物 M 具有降低糖尿病患者血糖浓度 的作用。 因此实验的自变量为是否用 M 给小鼠注射和小鼠的健康情况，因变量为观察小鼠的 血糖变化。 实验方案： ①将生理状况相同的糖尿病小鼠均分为两组 分别作为实验组和对照组 1，用健康小鼠作为对 照组 2； ②对照组 1、2 注射一定量的生理盐水，实验组注射等量的（生理盐水配制的）M 溶液； ③一段时间后测定三组小鼠的血糖浓度。 若实验组和对照组 2 的血糖浓度均在正常范围内，而另一组的血糖浓度高于正常范围，则表 明 M 能有效降低糖尿病小鼠血糖浓度。 31．（10 分）为治理生活污水排放造成的环境污染，某地用芦苇、凤眼莲、藻类植物（轮叶黑 藻）、鱼、浮游动物、细菌、真菌等构建的人工湿地处理污水（如图 1 所示），取得了良好的 效益。 请回答下列问题： （1）凤眼莲能分泌对藻类繁殖具有抑制作用的物质，凤眼莲通过传递______信息与藻类形成 的种间关系是 ___，说明信息传递对于生物具有 意义。 通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，可增加湿地生态系统的___ 稳定性。 （2）该湿地的植物有挺水植物、浮游植物、沉水植物等，湿地植物的这种分布体现了群落的_____结构。 湿地中能分解污水中有机物的细菌、真菌属于生态系统成分中的_____，向水体 中通入空气能提高污水处理效果，原因是__________。 （3）图 2 是该湿地生态系统食物网的一部分，其中属于次级消费者的有_____，若蝌蚪从水 蚤和植物中同化的能量比例相同，则流入蝌蚪的能量每增加 10 KJ，按能量传递效率为 20%计 算，需要消耗植物同化的能量为_____ KJ。 【答案】化学 竞争 调节种间关系，维持生态系统的稳定性 （2 分） 抵抗力 垂直 分解者 促进细菌、真菌的有氧呼吸，加快有机物的分解 鱼、蝌蚪、甲虫 150 【解析】 （1）凤眼莲能分泌对藻类繁殖具有抑制作用的化学物质，因此凤眼莲通过传递化学信息与藻 类形成竞争的种间关系。通过放养鱼苗、水禽等动物，种植莲藕、芦苇等水生植物，增加了 生态系统生物的种类，因此提高了该湿地生态系统的抵抗力稳定性。 （2）该湿地的植物有挺水植物、浮游植物、沉水植物等，湿地植物的这种分布体现了群落的 垂直结构；其中分解污水中有机物的细菌、真菌属于生态系统成分中的分解者。向水体中通 入空气能提高污水处理效果，原因是促进细菌、真菌的有氧呼吸，加快有机物的氧化分解。 （3）据图 2 信息可知，食物网中属于次级消费者的有鱼、蝌蚪、甲虫。若蝌蚪从水蚤和植物 中同化的能量比例相同，则流入蝌蚪的能量每增加 10KJ，按能量传递效率为 20%计算，需要 消耗植物同化的能量为 10÷2÷0.2+10÷2÷0.2÷0.2=150KJ。 32．（10 分）我国科研人员以甜玉米和糯玉米为原材料，培育出了更加可口的“甜糯玉米”。 玉米的非甜与甜由一对等位基因 A、a 控制，甜玉米基因型为 aa，籽粒中不能合成淀粉。 非糯与糯由另一对等位基因 B、b 控制，糯玉米基因型为 bb，籽粒中支链淀粉含量高。这 两对基因自由组合。请回答问题： （1）aabb 型玉米籽粒表现为甜非糯，其不表现糯性的原因是__________。 （2）研究人员用甜玉米（aaBB）与糯玉米（AAbb）杂交，获得 F1；F1 自交， F2 中糯性个 体所占比例为____________。根据颜色挑出 F2 中糯性籽粒，将其栽培并自交，其中 基因型为_________的植株子代会发生性状分离，果穗上出现糯性和非糯性两种籽粒， 将非糯性籽粒挑选出来，即为 aabb 个体。 （3）将 aabb 个体与 AAbb 个体杂交，子一代在农田中大规模栽培，其自交所结果穗上糯 粒与甜粒的数量比是______，令果穗口感更好。如果因为操作失误，某果穗上出现 大量非糯非甜籽粒，原因可能是_____________。 【答案】（1）aa 型玉米籽粒中不能合成淀粉，因此 b 基因的功能无法显现 （2）3/16 Aabb （3）3：1 雌花被外来 B 型花粉受精 【解析】 （1）依题文可知，基因型是 aa 的籽粒中不能合成淀粉，所以 aabb 型玉米籽粒不表现糯 性的原因是 aa 型玉米籽粒中不能合成淀粉，b 基因的功能无法显现。 （2）依题文可知亲本杂交得 F1 （AaBb） ，F1 （AaBb）自交，由于两对等位基因的遗传遵 循自由组合定律，所以 F2 中糯性个体基因型是 A-bb，其比例是 3/16。依题文，根据颜色 挑出 F2 中糯性籽粒（A-bb），将其栽培并自交，由于杂合子会出现性状分离，所以基因型 为 Aabb 的植株子代会发生性状分离。 （3）依题文，将 aabb 个体与 AAbb 个体杂交，子一代基因型是 Aabb，其自交子代基因型 是 AAbb、Aabb、aabb，比例是 1:2:1,所以果穗上糯粒与甜粒的数量比是 3：1。若果穗上 出现大量非糯非甜性状的籽粒，原因可能是雌花被外来 B 型花粉受精。 37．（15 分）番茄中的番茄红素和胡萝卜中的β-胡萝卜素都属于类胡萝卜素，两种色素都具 有很强的抗氧化能力，在生活和生产中得到广泛应用，回答下列问题。 （1）从番茄中提取番茄红素常用萃取法，提取的效率主要取决于______；提取过程应采用水 浴加热，在加热瓶口还要加______装置，以防止加热时有机溶剂挥发。胡萝卜中的胡萝卜素 也可用萃取法提取，原因是______。 （2）工业生产上，常利用微生物发酵的方法提取天然β-胡萝卜素．已知红酵母细跑在合成β -胡萝卜素过程中会产生还原性较强的物质，该物质可将无色的 TTC 还原为红色复合物。欲从 土壤中筛选出能合成β-胡萝卜素的红酵母菌株，首先将土样制成菌液，涂布到含 TTC 的培养 基上，挑选出______菌落，然后通过______法进行分离纯化。 （3）工业生产番茄汁时，常常利用果胶酶以提高出汁率，原因是果胶酶能瓦解植物细胞的 ______。科研人员通过酶解法和吸水胀破法将果胶酶从某种微生物中释放了出来，进一步分 离纯化该酶的方法是______，鉴定该酶纯度的方法是______。 【答案】提取液的性质和使用量 回流冷凝装置 溶于有机溶剂，且不易分解 呈红 色 平板划线法或稀释涂布平板法 细胞壁和胞间层 凝胶色谱法 电泳法 【解析】 （1）番茄红素是一种类胡萝卜素，而类胡萝卜素化学性质比较稳定，不溶于水，易溶于石油 醚等有机溶剂，因此常用萃取法从番茄中提取番茄红素。提取的效率主要取决于提取液的性 质和使用量。因萃取剂为有机溶剂，易燃、易爆，所以萃取过程应该避免明火加热，而应采用水浴加热。在加热瓶口还要安装回流冷凝装置，防止加热时有机溶剂挥发。根据胡萝卜素 溶于有机溶剂，且不易分解的特点，在提取胡萝卜中的胡萝卜素也可用萃取法提取。 （2）已知红酵母细跑在合成β-胡萝卜素过程中会产生还原性较强的物质，该物质可将无色 的 TTC 还原为红色复合物。根据这一特性，欲从土壤中筛选出能合成β-胡萝卜素的红酵母菌 株，首先制备含 TTC 的培养基，然后将土样制成菌液，涂布到含 TTC 的培养基上，挑选出呈 红色的菌落，然后通过稀释涂布平板法或平板划线法进行分离纯化。 （3）工业生产番茄汁时，常常利用果胶酶以提高出汁率，原因是果胶酶能瓦解植物细胞的细 胞壁和胞间层，使榨取果汁变得更容易，果汁更澄清。科研人员通过酶解法和吸水胀破法将 果胶酶从某种微生物中释放了出来，进一步分离纯化该酶的方法是凝胶色谱法，鉴定该酶纯 度的方法是电泳法。 38．（15 分）Anti 基因是小型猪器官表面抗原基因，人工合成的 reAnti 基因的模板链与 Anti 基因的模板链互补。科学家利用合成的 reAnti 基因培育出转基因克隆猪，用于解决人类 器官移植时免疫排斥。 （l）利用 PCR 技术对 reAnti 基因进行扩增，其原理是 ___，在构建基因表达载体时，用 两种不同的限制酶切割 reAnti 基因和运载体 DNA 来获得不同的黏性末端，原因是 ____。 （2）猪胎儿成纤维细胞培养过程中，需要用___酶将组织分散成细胞悬液。培育转基因猪 时，应使用 ___技术将含有 reAnti 基因的表达载体导入猪成纤维细胞。再将该转基 因猪的细胞核注入____时期的卵母细胞中，构建重组胚胎。 （3）胚胎培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两酸、两素”以及动物血 清，其中的“两酸”是指____。 （4）用 ___技术检测出转基因克隆猪的细胞核 DNA 中含有 reAnti 基因，但器官表面不含 有抗原，原因是____。 【答案】（l）DNA 双链复制（1 分） 防止目的基因和运载体 DNA 自身环化和反向连接 （使目的基因定向连接到运载体上） （2）胰蛋白酶（胶原蛋白酶） 显微注射 减数第二次分裂中期 （3）氨基酸和核苷酸 （4）DNA 分子杂交 reAnti 基因抑制了 Anti 基因的翻译过程，不能合成相应的抗原 （reAnti 基因转录出的 mRNA 与 Anti 基因转录出的 mRNA 形成了双链，不能翻译合成相应 的抗原） 【解析】 （l）利用 PCR 技术对 reAnti 基因进行扩增，其原理类似于 DNA 的天然复制过程，DNA 聚 合酶以单链 DNA 为模板，通过一个或两个人工合成的寡核苷酸引物与单链 DNA 模板中的一 段互补序列结合，形成部分双链。在构建基因表达载体时，用两种不同的限制酶切割 reAnti 基因和运载体 DNA 来获得不同的黏性末端，是为了防止目的基因和运载体 DNA 自身环化和 反向连接（使目的基因定向连接到运载体上）。 （2）动物组织的细胞之间相连的物质的化学本质是蛋白质，所以用胰蛋白酶或胶原蛋白 酶对动物组织进行处理，使其水解成小分子物质，从而使动物组织分散成细胞悬液。 基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌，枯草杆菌，土壤农杆菌，酵母菌和动植物细胞等。 其中，对于细菌或植物细胞，常用质粒作为载体将目的基因导入感受态细胞内；动物细胞 则用显微注射的方法，将含有 reAnti 基因的表达载体导入猪成纤维细胞。再将该转基因 猪的细胞核注入减数第二次分裂中期的卵母细胞中，构建重组胚胎。 （3）胚胎培养液中除了一些无机盐和有机盐外，还需要添加“两酸、两素”以及动物血 清，其中的“两酸”是指氨基酸和核苷酸，两素指维生素和激素。 （4）用 DNA 分子杂交技术技术检测出转基因克隆猪的细胞核 DNA 中含有 reAnti 基因，但 器官表面不含有抗原，原因是 reAnti 基因抑制了 Anti 基因的翻译过程，不能合成相应的 抗原（reAnti 基因转录出的 mRNA 与 Anti 基因转录出的 mRNA 形成了双链，不能翻译合成 相应的抗原）。