2011年高考理综试卷及答案

2011年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试 第Ⅰ卷（选择题共126分）

本卷共21小题，每小题6分，共126分。

以下数据可供解题时参考：

可能用到的相对原子质量：H 1 B 11 N 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cu64

一、选择题：本大题共3小题，每小题6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．将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是 A. 红细胞膜具有水溶性 B. 红细胞的液泡体积增大 C. 蒸馏水大量进入红细胞 D. 低温时红细胞流动性增大 【答案】C

2．甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是： ．．A. 甲酶能够抗该种蛋白酶降解

B. 甲酶不可能具有催化功能的RNA C. 乙酶的化学本质为蛋白质

D. 乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变 【答案】B

3．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照相比，其叶片光合作用强度下降，原因是

A. 光反应强度升高，暗反应强度降低 B. 光反应强度降低，暗反应强度降低 C. 光反应强度不变，暗反应强度降低 D. 光反应强度降低，暗反应强度不变 【答案】B

4．撕取紫色洋葱外表皮，分为两份，假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致，一份在完全营养液中浸泡一段时间，浸泡后的外表皮成为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮成为易组。然后，两组外表皮用浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液处理，一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小，以及水分运出细胞的方式是

A. 甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，主动运输 B. 甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高，主动运输 C. 甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低，被动运输 D. 甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等，被动运输 【答案】C

5．人在恐惧、紧张时，在内脏神经的支配下，肾上腺髓质释放的肾上腺素增多，该激素可作用于心脏，使心率加快。下列叙述错误的是

．．

A. 该肾上腺素作用的靶器官包括心脏

B. 该实例包含神经调节和体液调节

C. 该肾上腺素通过神经纤维运输到心脏

D. 该实例中反射弧是实现神经调节的结构基础 【答案】C

7．下列叙述正确的是

A. 1.00mol NaCl中含有6.02×10个NaCl分子

B. 1.00mol NaCl中，所有Na+的最外层电子总数为8×6.02×1023

C. 欲配制1.00L 1.00mol·L的NaCl溶液，可将58.5g NaCl溶于1.00L水中 D. 电解58.5g熔融的NaCl，能产生22.4L氯气（标准状况）、23.0g金属钠 【答案】B

8．分子式为C9H11Cl 的同分异构体共有（不考虑立体异构） A. 6种 B. 7种 C. 8种 D. 9种 【答案】C

-1

23

9．下列反应中，属于取代反应的是

CH3CHBrCH2Br ①CH3CH=CH2+Br2 4

24

②CH3CH2OH CH2=CH2+H2O

CCl

浓HSO

24③CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O

浓HSO

24④C6H6+HNO3 C6H5NO2+H2O

浓HSO

A．①② 【答案】B

B．③④ C．①③ D．②④

10．将浓度为0.1mol·L－1HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是

A．c(H) 【答案】D

+

B．Ka(HF) C．

c(F)c(H)

D．

c(H)c(HF)

11．铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：

Fe + Ni2O3 + 3H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2

下列有关电池的说法不正确的是

A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe B．电池放电时，负极反应为Fe + 2OH－ －2e－ = Fe(OH)2 C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低

D．电池充电时，阳极反就为2Ni(OH)2 + 2OH－－2e－ = Ni2O3 + 3H2O 【答案】C

12．能正确表示下列反应的离子方程式为

A．硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS + 2H+ = Fe2+ + H2S↑

B．NH4HCO3溶于过量的NaOH溶液中：HCO3+OH=CO3+H2O C．少量SO2通入苯酚钠溶液中：C6H5O+SO2+H2O=C6H5OH+HSO3 D．大理石溶于醋酸中：CaCO3 + 2CH3COOH = Ca2+ + 2CH3COO－ + CO2↑+ H2O 【答案】D

13．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。元素W是制备一种高效电池的重要材料，X原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，元素Y是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法错误的是

A．元素W、X的氯化物中，各原子均满足8电子的稳定结构 B．元素X与氢形成的原子比为1∶1的化合物有很多种 C．元素Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成 D．元素Z可与元素X形成共价化合物XZ2

【答案】A

----2-

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的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．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是

【答案】B 【解析】

15．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能

A．一直增大

B．先逐渐减小至零，再逐渐增大

C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小 D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 【答案】ABD

16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是

A．运动员到达最低点前重力势能始终减小

B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加 C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 【答案】ABC

17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则

A．U = 110V，I = 0.2A

B．U = 110V，I = 0.05A

C．U

，I = 0.2A D．U

V，I

A

【答案】A

18．电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面地磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的办法是

A．只将轨道长度L变为原来的2倍 B．只将电流I增加至原来的2倍

C．只将弹体质量减至原来的一半

D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

【答案】BD

19．卫星电话信号需要通过地球同步卫星传达。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接受到信号所需最短时间接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8 10km，运行周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3 10m/s。）

A．0.1s B.0.25s C. 0.5s D.1s 【答案】B

20．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）

8

5

【答案】D

21．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木块之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t 增大的水平力F kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线中正确的是

【答案】A

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。 （一）必考题（11题，共129分） 22．（5分）

为了测量一微表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0 是标准电流表，

R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1 分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。

完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拔向节点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时________的读数I；

（2）然后将S的拔向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数； （3）多次重复上述过程，计算RN读数的________，此即为待测微安表头内阻的测量值。

【答案】（1）R0 标准电流表（或A0） （2）标准电流表（或A0）的读数仍为I （3）平均值

23．（10分）

利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动。当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s ，记下相应的t值；所得数据如下表所示。

（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是________； （2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出 t图线；

ts

（3）由所画出的

st

t图线，得出滑块加速度的大小a=________m/s2（保留2位有效数

字） 【答案】 （1）

st

12

at vt或s

12

at vtt

2

（2）

（3）2.0（或在1.8～2.2范围内）

24．（13分）

甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。

【答案】解：设汽车甲在第一段时间间隔末（时刻t0）的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为S1，加速度为a：在第二段时间间隔内行驶的路程为S2。由运动学公式得 v＝at0 ①

S1

12

at0 ②

12

2

S2 vt0

2a t02 ③

设汽车乙在时刻t0的速度为v′，在第一、二时间间隔内行驶的路程分别为S′1、S′2。同样有

v′＝(2a)t0 ④

S1

12

2a t02 ⑤

12

at0 ⑥

2

S2 v t0

设甲、乙两车行驶的总路程分别为S、S′，则有

S＝S1＋S2 ⑦

S′＝S′1＋S′2 ⑧

联立以上各式解得，甲、乙两车各自行驶的总路程之比为

SS 57

⑨

25．（19分）

如图，在区域Ⅰ（0≤x≤d）和区域Ⅱ（d≤x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小为别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的1/3.不计重力和两粒子之间的相互作用力。求

（1）粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小；

（2）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差。

【答案】解：（1）设粒子a在Ⅰ内做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为Ra1，粒子速率为va，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P′，如图。由洛伦磁力公式和牛顿第二定律得

qvaB

v

a ① Ra1

2

由几何关系得 ∠PCP′＝θ ②

Ra1

dsin

③

2dqbm

式中，θ＝30°。由①②③式得 va

④

（2）设粒子a在Ⅱ内做圆周运动的圆心为Oa，半径为Ra2，射出点为Pa，（图中未画出轨迹），∠P′OaPa＝θ′。由洛伦磁力公式和牛顿第二定律得

qva 2B m

va

2

Ra2

⑤

由①⑤式得 Ra2

Ra12

⑥

32

C、P′和Oa三点，且由⑥式知Oa点必位于 x d ⑦

的平面上。由对称性知，Pa点与P′点纵坐标相同，即

yPa Ra1cos h ⑧

式中，h是C点的y坐标。

设b在Ⅰ中运动的轨道半径为Rb1，由洛伦磁力公式和牛顿第二定律得

m va v

q a B ⑨

Rb1 3 3

2

设a到达Pa点时，b位于Pb点，转过的角度为α。如果b没有飞出Ⅰ，则

tTa2tTb1

2

⑩

2

式中，t是a在区域Ⅱ中运动的时间，而 Ta2

2 Ra2

v

2 Rb1v3

Tb1

由⑤⑨⑩ 式得 α＝30°

由①③⑨ 式可见，b没有飞出Ⅰ。Pa点的y坐标为 s h yPb Rb1 2 co

由①③⑧⑨ 使及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为

yP yP

a

b

23

2d

26．（14分）

0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线（样品质量随温度变化的曲线）如下图所示。

请回答下列问题：

（1）试确定200℃时固体物质的化学式___________（要求写出推断过程）

（2）取270℃所得样品，于570℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种氧化性气体，该反应的化学方程式为___________________________________。把该黑色粉末溶解于稀硫酸中，经浓缩、冷却，有晶体析出，该晶体的化学式为______________，其存在的最高温度是______________________________________；

（3）上述氧化性气体与水反应生成一种化合物，该化合物的浓溶液与Cu在加热时发生反应的化学方程式为_______________________________________:

（4）在0.10 mol·L硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜

2+-1-20

沉淀生成，当溶液的pH=8时，c(Cu)=________ mol·L（Kap [Cu(OH)2]=2.2×10）。若在0.1 mol·L-1硫酸铜溶液中通入H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是_________ mol·L。 【答案】解：（1）CuSO4·H2O CuSO4·5H2

O

CuSO4·(5－n) H2O＋n H2O

-1-1

250 18n

0.80 g 0.80 g－0.57 g＝0.23 g n＝4 （2）CuSO

4

CuO＋SO3↑ CuSO4·5H2O 102°C

CuSO4＋SO2↑＋2H2O

（3）2H2SO4(浓)＋Cu（4）2.2×10 0.2

－8

27．（14分）

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8KJ·mol-1、-283.0KJ·mol-1和-726.5KJ·mol-1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是________KJ；

（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为___________________； （3）在容积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，试验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）：

下列说法正确的是_________（填序号）

①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为

v(CH3OH)

nAtA

mol L min

1

1

②该反应在T1时的平衡常数比T1时的小 ③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时

n(H2)n(CH3OH)

增大

（4）在T1温度时，将1 mol CO2 和1 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为_________；

（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，点解质溶液为酸性，负极的反应式为

_________、正极的反应式为_________。理想状态下，该燃料电池消耗1 mol 甲醇所能产生的最大电能为702.1 KJ，则该燃料电池的理论效率为_________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）。

【答案】（1）2858 （2）CH3OH(l)＋O2＝CO(g)＋2H2O(l) △H＝－443.5 KJ·mol

－1

2

（3）③④ （4）1

－

－

（5）CH3OH＋H2O＝CO2＋6H＋6e

28．（15分）

32

O2 6H

6e

3H2O 96.6%

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。 回答下列问题：

（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为_________（填仪器接口的字母编号）。 （2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；_________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。

A．加热反应一段时间

B．收集气体并检验其纯度 C．关闭分液漏斗活塞

D．停止加热，充分冷却

（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH2生成。

①写出CaH2与水反应的化学方程式_________ ； ②该同学的判断不准确，原因是_________。

（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象________。

（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是__________。 【答案】

（1）i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a

（2）BADC

（3）①CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑ ②金属钙与水反应也有类似现象 （4）取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色。

（5）氢化钙是固体，携带方便

29．（9分）

在光照等适宜条件下，将培养在CO2浓度为1%环境中的某植物迅速转移到CO2 浓度为0.003%的环境中，其叶片暗反应中C3 和C5 化合物微摩尔浓度的变化趋势如下图。回答问题：

（1）图中物质A是__________（C3化合物、C5 化合物）。

（2）在CO2 浓度为1%的环境中，物质B的浓度比A的低，原因是_________；将CO2

浓度从1%迅速降低到0.003%后，物质B浓度升高的原因是_________。

（3）若使该植物继续处于CO2浓度为0.003%的环境中，暗反应中C3 和C5 化合物浓度达到稳定时，物质A的浓度将比B的__________（低、高）。

（4）CO2浓度为0.003%时，该植物光合速率最大时所需的光照强度比CO2浓度为1%时的__________（低、高），其原因是_________。 【答案】

（1）C3化合物

（2）暗反应速率在该环境中已达到稳定，即C3和C5化合物的含量稳定。根据暗反应的特点，此时C3化合物的分子数是C5化合物的2倍 当CO2浓度突然降低时，C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致C5化合物积累

（3）高

（4）低 CO2浓度降低时，暗反应的强度低，所需ATP和[H]少

30．（10分）

回答问题：

（1）人体肝细胞可产生一种分泌蛋白（称为蛋白A），运出细胞后进入血液。已知内质网、核糖体和高尔基体参与了蛋白A的合成或运输，则这些细胞器在蛋白A合成和运输过程中行使功能的顺序是 、 、 。人体的胰岛细胞中 （含有、不含有）蛋白A基因。

（2）为了研究小鼠在接受大肠杆菌碱性磷酸酶（AKP）刺激后其体内抗体水平的变化，提取大肠杆菌AKP，注射到小鼠腹腔内，进行第一次免疫。一段时间后，检测到抗体水平达到峰值。在这个过程中， 细胞在淋巴因子的作用下增殖、分化形成的 细胞可以产生抗体。经过一段时间后，再用大肠杆菌AKP进行第二次免疫， 细胞可以快速增殖、分化并产生大量抗体。上述免疫属于 （特异性、非特异性）免疫。 【答案】

（1）核糖体 内质网 高尔基体 含有 （2）B 浆 记忆 特异性

31．（12分）

某岛屿栖息着狐和野兔，生态系统相对稳定。后来有人登岛牧羊、捕食野兔和狐，狐也捕食羊羔。第5年，岛上狐濒临灭绝，但野兔数量大大超过人登岛前的数量。第6年，野兔种群暴发了由兔瘟热病毒引起的瘟疫，其数量骤减。回答问题：

（1）人与狐的种间关系是 ，兔瘟热病毒与野兔的种间关系是 。 （2）画出人、羊、狐、野兔和牧草组成的食物网。

（3）人登岛后的第5年，与登岛前相比，野兔种内竞争强度 （增加、减少、不变） （4）一般情况下，被捕食者传染病的流行程度将随捕食者种群密度的增加而 （增强、减弱、不变） 【答案】

（1）竞争和捕食 寄生

草

（2）

狐

牧草 人

（3）增加 （4）减弱

32．（8分）

某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因控制（如A、a；B、b；C、c ）。当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时（即A_B_C_ ）才开红花，否则开白花。现有甲、乙、丙、丁4个纯合白花品系，相互之间进行杂交，杂交组合、后代表现型及其比例如下：

根据杂交结果回答问题：

（1）这种花色的遗传符合哪些遗传定律？

（2）本实验中，植物的花色受几对等位基因的控制，为什么？ 【答案】

（1）答：基因的自由组合定律和基因的分离定律（或基因的自由组合定律）

（2）4对 ①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体的比例为81/(81+175)＝81/256＝(3/4)，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2代中显性个体的比例为(3/4)n，可判断这两个杂交组合中都涉及到4对等位基因。②综合杂交组合的实验结果，可进一步判断乙×丙和甲×丁两个杂交组合中所涉及的4对等位基因相同。

（二）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33．［物理——选修3-3］（15分）

（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是 。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变

B.若气体的内能不变，其状态也一定不变

C.若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大 D.气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

E.当气体温度升高时，气体的内能一定增大 （2）（9分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。 【答案】

（1）ADE

（2）解：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为

P1 P0 gl ① 3

式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。

玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x。则

P2 gl1，P2 gx P0 ② 式中，P2为管内空气柱的压强。由玻意耳定律得

) P1(Sl2

P(S h) ③ 2

4

式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。由①②③式和题给条件得 h 12cm ④ 从开始转动一周后，设空气柱的压强为P3，则

P3 P0 gx ⑤ 由玻意耳定律得

h)=P(S P1(Sl ) ⑥ 23

式中，h′是此时空气柱的长度。由①②③④⑤⑥式得

h′≈9.2 cm ⑦

34．[物理——选修3－4]（15分）

（1）（6分）一振动周期为T、振幅为A、位于x＝0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐振动。该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失。一段时间后，该振动传播至质点P，关于质点P振动的说法正确的是 。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．振幅一定为A

B．周期一定为T C．速度的最大值一定为v

D．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离 E．若P点与波源距离s＝vT，则质点P的位移与波源的相同

（2）（9分）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心。一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出。已知光线在M点的入射角为30°，∠MOA＝60°，∠NOB＝30°。求

（ⅰ）光线在M点的折射角；

（ⅱ）透明物体的折射率。

【答案】

（1）ABE

（2）（ⅰ）光线在M点的折射角：

解：如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线。

设在M点处，光的入射角为i ，折射角为r ，∠OMQ=α，∠PNF=β。根据题意有 α=30° ① 由几何关系得，∠PNO=∠PQO=r，于是 β+ r =60° ② 且 α+ r=β ③ 由①②③式得 r=15° ④

（ⅱ）透明物体的折射率。

解：根据折射率公式有

Sin i=nsin r ⑤ 由④⑤式得

n

2

⑥

35．[物理——选修3－5]（15分）

（1）（6分）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为 。若用波长为λ(λ＜λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为。已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。

（2）（9分）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，但弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0，求弹簧释放的势能。

【答案】 （1）

hc

hc 0 e

hc 0e

0

；

0

或

0

（2）解：设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得

3mv=mv0 ①

设C离开弹簧时，A、B的速度大小为v1，由动量守恒得

3mv=2mv1+mv0 ② 设弹簧的弹性势能为Er，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有

12

(3m)v Er

2

12

(2m)v1

2

12

mv0 ③

2

由①②③式得弹簧所释放的势能为 Er

13

m0v ④

2

36．[化学——选修2：化学与技术]（15分）

普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸张表面涂敷明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散。请回答下列问题：

（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是 ；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学（离子）方程式为 。

（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：

①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等。这样操作产生的主要问题是 ；

②喷洒Zn(C2H5)2。Zn(C2H5)2可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学（离子）方程式

表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理 、 。

（3）现代造纸工艺常用钛白粉（TiO2）替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿（主要成分是FeTiO3）为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：

① FeTiO3 C Cl2900C TiCl4 FeCl3 CO ② TiCl4 O21000~1400C TiO2 Cl2

【答案】

（1）明矾水解产生酸性环境，在酸性条件下纤维素水解，使高分子链断裂；

CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O 。

（2）①过量的碱同样可能会导致纤维素水解，造成书籍污损； ②Zn(C2H5)2+H2O=ZnO+2C2H6↑；ZnO+2H=Zn+H2O （3） ①2FeTiO3+6C+7Cl

2

②1TiCl4+1O

2

2TiCl4+2FeCl3+6CO 1TiO2+2Cl2

+

2+

37．[化学——选修3：物质结构与性质]（15分）

氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如下图所示： 请回答下列问题：

（1）由B2O3制备BF3、BN的化学方程式依次是 、 ；

（2）基态B原子的电子排布式为 ；B和N相比，电负性较大的是 ，BN中B元素的化合价为 ；

（3）在BF3分子中，F—B—F的键角是 ，B原子的杂化轨道类型为 ，BF3和过量NaF作用可生成NaBF4，BF4的立体构型为 ；

（4）在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为 ，层间作用力为 ；

（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为361.5pm。立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、______个硼原子，立方氮化硼的密度是______ g·cm-3（只要求列算式，不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA）。 【答案】

（1）B2O3+3CaF2+3H2SO4

（2）1s22s22p1；N；+3

（3）120°；sp2；正四面体 （4）共价键（或极性共价键），分子间力

2BF3↑+3CaSO4；B2O3+2NH3

2BN+3H2O；

－

（5）4，4，

25 4

10

（361.5 10

） NA

3

38． [化学——选修5：有机化学基础] （15分）

香豆素是一种天然香料，存在于黑香豆、兰花等植物中。工业上常用水杨醛与乙酸酐在催化剂存在下加热反应制得：

以下是由甲苯为原料生产香豆素的一种合成路线（部分反应条件及副产物已略去）：

已知一下信息：

①A中有五种不同化学环境的氢； ②B可与FeCl3溶液发生显色反应；

③同一个碳原子连有两个羟基通常不稳定，易脱水形羰基。 请回答下列问题：

（1）香豆素的分子式为______;

（2）由甲苯生产A的反应类型为______，A的化学名称为______； （3）由B生产C的化学反应方程式为______；

（4）B的同分异构体中含有苯环的还有______种，其中在核磁共振氢谱中只出现四组峰的有______种；

（5）D的同分异构体中含有苯环的还有______种，其中：

①既能发生银镜反应，又能发生水解反应的是______（写结构简式）； ②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2的是______（写结构简式）。

【答案】

（1）C9H6O2

（2）取代反应，2-氯甲苯（邻氯甲苯）

（3） （4）4,2

（5）4；①

， ②；

39．[生物——选修1：生物技术实践] （15分）

有些细菌可分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染。某同学欲从被污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。回答问题：

（1）筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于为唯一碳源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于 培养基。

（2）纯化细菌时，为了得到单菌落，常采用的接种方法有两种，即 和 。 （3）为了筛选出高效菌株，可比较单菌落周围分解圈的大小，分解圈大说明该菌株的讲降解能力 。

（4）通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、 和 。无菌技术要求实验操作应在酒精灯 附近进行，以避免周围环境中微生物的污染。 【答案】

（1）原油，选择

（2）平板划线法，稀释涂布平板法 （3）强

（4）干热灭菌，高压蒸汽灭菌，火焰

40．[生物——选修3：现代生物科技专题] （15分）

现有一生活污水净化处理系统，处理流程为“厌氧沉淀池→曝气池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活着水生植物、昆虫、鱼类、蛙类等生物。污水经净化处理后，可用于浇灌绿地。回答问题：

（1）污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池后得到初步净化。在这个过程中，微生物通过 呼吸将有机物分解。

（2）植物池中，水生植物、昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了 （生态系统、群落、群种）。在植物池的食物网中，植物位于 营养级。植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于 所固定的 能。

（3等原理。 （4）一般来说，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。 【答案】

（1）无氧和有氧（或细胞） （2）群落，一，生产者，太阳 （3）物质循环再生，物种多样性

（4）已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）

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