B.该化合物中X、Y原子最外层均为8电子构型
C.原子半径:
X>Y
D.该化合物可水解得到两种酸
12.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池,将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料,电池工作示意图如下,下列说法正确的是
A.用NaOH水溶液做电解液,放电性能更好
B.放电时每转移4mol电子,会消耗67.2LCO2气体
C.充电时,阳极反应为:
C+2CO32−-4e−=3CO2↑
D.充电时,Na+向Ni电极移动
13.向20mL0.3mol·L−1H3XO3溶液中滴加同浓度NaOH溶液,此过程中含X的粒子分布系数
随溶液pH的变化关系如图所示,当所加NaOH溶液体积为40mL时pH为a(忽略溶液体积变化,如0.3mol·L−1H3XO3溶液中H3XO3的分布系数为:
)。
下列有关说法正确的是
A.曲线①代表
(HXO32−),曲线②代表
(H2XO3−)
B.H3XO3的第三级电离为:
HXO32−H++XO33−;Ka3=10−7
C.A点溶液中存在关系式:
c(Na+)=c(H3XO3)+c(H2XO3−)+c(HXO32−)+c(XO33−)
D.pH为a时,c(H2XO3−)约为106-amol·L−1
二、选择题:
本大题共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。
14.1909年,英国物理学家卢瑟福和他的学生盖革、马斯顿一起进行了著名的“α粒子散射实验”,实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动图景如图所示。
卢瑟福通过对实验结果的分析和研究,于1911年建立了他自己的原子结构模型。
下列关于“α粒子穿过金箔后”的描述中,正确的是
A.绝大多数α粒子穿过金箔后,都发生了大角度偏转
B.少数α粒子穿过金箔后,基本上沿原来方向前进
C.通过α粒子散射实验,确定了原子核半径的数量级为10-15m
D.通过α粒子散射实验,确定了原子半径的数量级为10-15m
15.给某物体一个初速度,使其沿直线运动,运动过程中的v2-x关系如图所示,下列说法正确的是
A.物体做变加速直线运动
B.物体运动的初速度大小为16m/s
C.物体运动的加速度大小为2m/s2
D.物体通过8m位移所用的时间为4s
16.2020年12月4日,新一代“人造太阳”装置——中国环流器二号M装置(HL-2M)在某某建成并实现首次放电,该装置通过磁场将粒子约束在小X围内实现核聚变。
其简化模型如图所示,核聚变主要原料氕核(
)和氘核(
)均从圆心O沿半径方向射出,被约束在半径为R和
两个同心圆之间的环形区域,该区域存在与环面垂直的匀强磁场。
则下列说法正确的是()
A.若有粒子从该约束装置中飞出,则应减弱磁场的磁感应强度
B.若两种粒子在磁场中做圆周运动的半径相同,则两种粒子具有相同的动能
C.若两种粒子从圆心射出到再次返回圆心的时间相同,则两种粒子具有相同的动量
D.若氘核(
)在磁场中运动的半径
,则氘核(
)不会从该约束装置中飞出
17.2020年12月1日,“嫦娥五号”探测器成功实现在月球表面软着陆,随后开始约两天的月面工作,在完成月壤的钻取采样与封装等工作后,于12月3日“上升器”启动3000N推力发动机,从月面起飞上升,发动机经过约6分钟的工作后到达距月面200km高的环月轨道绕月飞行,伺机与一直在该轨道飞行的“轨返组合体”进行对接。
已知月球质量M=7.41022kg,月球半径R=1740km,万有引力常量G=6.6710-11Nm2/kg2,则下列说法正确的是
A.“轨返组合体”与“上升器”对接后,它们的共同速度将减小
B.对接前,“轨返组合体”在环月轨道上飞行的速度约为1.6km/s
C.对接后,“轨返组合体”与“上升器”一起绕月飞行的周期约为3h
D.对接后,“轨返组合体”与“上升器”一起绕月飞行的向心加速度约为3m/s2
18.如图所示,理想变压器的原、副线圈中接有规格相同的灯泡A和B,其额定电压均为U,定值电阻R的阻值为灯泡正常发光时电阻的八分之一,当
原线圈接入正弦交流电并合上开关K后,灯泡A和B均正
常发光,此时,交流电压表的示数为
A.10UB.9U
C.8UD.7U
19.如图所示,质量m=0.4kg的物块停放在水平桌面上。
现对物块施加一个竖直向上的外力F,使它由静止开始竖直向上做直线运动。
已知外力F随时间t的变化关系为F=(6-2t)N,(时间单位为秒,g取10m/s2)。
则
A.物块向上运动过程一直做加速运动
B.物块向上运动过程中始终处于超重状态
C.在01s内,物块处于超重状态
D.在t=2s时,物块的速度为零
20.如图所示,竖直放置的半径为R的四分之一光滑圆弧绝缘轨道AB与水平面BC相切于B点,整个空间分布着水平向左的匀强电场,场强大小,质量为m,电荷量为+q的带电小球(视为质点)由圆弧轨道的顶端A点静止释放。
下列说法正确的是
A.带电小球到达B点时的速度大小
B.带电小球刚开始运动时加速度大小为
C.若带电小球以初速度从A点水平向左抛出,带电小球直接运动到水平面BC的时间为
D.若电场方向变为水平向右,大小,小球仍从A点由静止释放,带电小球运动到水平面BC上的B点时速度恰好减为0.
21.如图所示,一根绝缘轻弹簧左端固定在绝缘的竖直挡板上,弹簧自然伸长时右端位于O点.用一根不可伸长的绝缘轻绳,通过轻质光滑定滑轮连接带电物块P(视为点电荷)和不带电物块Q,物块P所带的的电荷量为+q,物块P与水平面间的动摩擦因数,整个空间存在水平向左的匀强电场,场强,已知AO=2x,OB=x,物块P和Q的质量均为m,现将物块P从图中A点静止释放,P
能向左运动并压缩弹簧到最短的位置B点,P与滑轮之间的轻绳始
终与水平面平行,不计空气阻力及弹簧与水平面间的摩擦,重力加
速度为g,整个过程中,滑轮右边的轻绳始终处于伸直状态,则
A.物块P从A点运动至O点的过程中,轻绳对物块Q的拉力大小为mg
B.物块P从A点运动至O点的过程中,系统机械能增加5mgx
C.物块P运动至O点时的动能为
D.运动过程中弹簧的最大弹性势能为
第Ⅱ卷(非选择题共174分)
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33题~38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:
共129分。
22.(6分)有同学利用如图所示装置来验证力的平行四边形定则:
在竖直木板上铺有白纸,并固定两个光滑的滑轮A和B,三根绳子打一个结点O,各绳另一端均连接钩码,各钩码质量均相等,当系统如图达到平衡时,根据钩码个数可读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:
(1)若某次实验中钩码个数=2,=5,则可能等于________(填正确答案标号)。
A.2B.4C.8D.9
(2)在实验过程中,关于实验操作和相关要求,下列说法正
确的是________(填选项前字母)。
A.实验中三段绳子应与竖直木板平行
B.实验中需要用天平测出一个钩码的质量
C.在某两次实验中,O点位置可以不同
D.实验中需要用量角器量出三段绳子之间的夹角
(3)通过实验,该同学用作图法作出了两个图,如图甲、乙
所示,你认为图示中________(填“甲”或“乙”)是正确的。
23.(9分)某课外兴趣小组想利用如图所示电路测量电阻Rx的阻值和一节电池的电动势与内阻,除待测电源和待测电阻外还备有如下器材:
电压表:
量程为500mV内阻为1kΩ
电压表:
量程为2V内阻为2kΩ
电压表:
量程为5V内阻为5kΩ
电阻箱R
开关、导线若干
图1图2图3
(1)为了较准确地测定Rx的电阻值、电池的电动势和内阻,在三个电压表中选择一个合适的电压表是(填入所给器材符号)
(2)根据图1的电路图连接好电路后,测定电阻Rx时主要进行了两步实验。
第1步:
闭合和,断开,记录电压表示数;
第2步:
闭合和,断开,调节电阻箱R的阻值,使电压表示数仍为,此时电阻箱R的相应读数如图2所示,则被测电阻Rx的电阻值为___________Ω。
(3)闭合和,断开通过多次改变电阻箱R的阻值,记录R的值和对应的电压表示数U,画出U随变化的图线为直线,如图3所示,则待测电源电动势为___________V,内阻为________Ω;从实验原理来看,实验测量值与真实值相比较,电动势的测量值______,内阻的测量值_________(后两空填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
24.(12分)如图所示,光滑平行金属导轨由倾斜部分和水平部分平滑连接而成,导轨间距为d=0.5m,上端电阻R=1.5Ω,在图中矩形虚线框区域存在大小为B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。
现将质量m=2kg、内阻r=0.5Ω、长L=0.5m的导体棒ab从倾斜导轨上高度h=0.2m处由静止释放,导体棒将以速度v0进入水平导轨,恰好穿过磁场区域。
若将导体棒ab从倾斜导轨上更高的H处由静止释放,导体棒ab穿出磁场区域时的速度恰好为v0,运动过程中导体棒始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨电阻,g=10m/s2。
(1)求导体棒ab第一次进入磁场区域时通过电阻R的电流
(2)若导体棒ab第二次通过磁场过程中电阻R上产生的焦耳热9J,求导体棒第二次释放高度H的值
25.(20分)如图为一传送装置,其倾斜部分与水平方向之间的夹角
,传送带水平部分的长度为2.4m。
传送装置以速度
逆时针匀速转动。
某时刻有一质量为
的物块A从传送装置最下端以速度
射入,射入时速度方向与传送装置的倾斜部分平行,在物块A射入的同时将质量为2m的物块B轻放于传送装置水平部分的最右端,B物块刚转过水平部分立即与A物块发生碰撞(设B物块经过转弯处时速度方向立即改变,大小不变),两物块碰撞后立刻粘合在一起运动。
已知两物块与传送带间的动摩擦因数均为
,重力加速度
,
。
试求:
(1)两物块从开始释放到碰撞所经历的时间
(2)两物块碰后瞬间的速度大小
(3)碰撞后两物块与传送装置间因摩擦而产生的热量
26.工业上常用辉铜矿(主要成分为Cu2S,含有Fe2O3、CaO、SiO2等杂质)制备重要催化剂CuCl。
工艺如下:
已知:
①CuCl为难溶于水的白色固体
②部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pHX围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
1.1
3.2
Cu2+
4.4
6.4
请回答下列问题:
(1)“浸取”过程中Cu2S转化为可溶性铜盐的离子方程式为:
____________________。
(2)“浸取”是该工艺的第一步,提高浸出率可提高最
终产品产率。
工程师研究发现单独加入FeCl3溶液
时Cu2+浸出率很低,但同时加入FeCl3溶液和H2O2
时可提高Cu2+浸出率,其原因可能是_________。
进
一步研究发现,加入H2O2后随温度升高,一定时间
后Cu2+浸出率随温度变化的曲线如图。
请分析温度
高于85℃,Cu2+浸出率下降的原因__________。
(3)已知Ksp(CaF2)=4.0×10−11。
经测定“浸出液”中Ca2+浓度为4.0×10−3mol·L−1,加入NaF除去溶液中Ca2+,当溶液中c(F-)=1.0×10−3mol·L−1时,除钙率为___________。
(4)“除铁”过程包括氧化Fe2+、加入CuO调节pH等过程,为达到“除铁”目的需调节溶液pHX围为___________。
(5)“还原”过程中反应的离子方程式为:
____________________。
(6)通过“操作X”____________________(填操作名称),最终得到CuCl产品。
27.“大象牙膏”实验是将浓缩的过氧化氢与肥皂混合起来,加上一些碘化钾固体,即可观察到一股泡沫状浅黄色物质像喷泉一样从容器中喷涌而出。
现某小组对过氧化氢与碘化钾的反应进行深入探究,设计如下实验装置。
注明:
盐桥中为饱和KCl溶液,烧杯中溶液均为100mL。
(1)配制100mL0.1mol·L−1KI溶液,需要用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、__________。
(2)步骤一:
关闭K,观察到电流表指针向右偏转,乙中溶液变蓝,甲中无明显现象,石墨Ⅰ的电极反应式为____________。
(3)步骤二:
向乙中逐滴滴入2mol·L−1NaOH溶液,观察到电流表指针向右偏转,甲中仍无明显现象,乙中溶液的蓝色逐渐褪去,经检验:
乙中有IO3−生成。
通过____________(填实验操作和现象),证明无Ⅰ−存在。
步骤二发生反应的离子方程式是____________。
(4)步骤三:
继续向乙中逐滴滴入2mol·L−1盐酸,观察到电流表指针向左偏转,甲中石墨Ⅰ的表面产生气泡,乙中溶液变蓝,石墨Ⅱ是_______(填“正极”或“负极”),盐桥中阴离子移向______(填“甲”或“乙”)烧杯。
(5)该小组同学根据实验过程得出结论:
I2为过氧化氢分解的催化剂。
你认为是否合理______(填“合理”或“不合理”),理由是____________。
28.硝酸是基本化学工业的重要产品之一。
(1)已知:
N2(g)+O2(g)
2NO(g);ΔH=+180.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)
2H2O(g);ΔH=-483.6kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g);ΔH=-92.4kJ·mol-1
则4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)的ΔH=________。
(2)生产硝酸的第二步反应是2NO+O2=2NO2,在0.1MPa和0.8MPa压强下,NO的平衡转化率α随温度的变化如图所示,反应在400℃、0.8Mpa时的α=,判断的依据是。
在压强P1、温度600℃时,A点
(填“大于”、“小于”或者“等于”)。
(3)将amolNO,bmolO2通入反应器中,在温度T,压强P条件下进行反应。
平衡时,若NO的转化率为m,则NO2的分压为。
该反应的平衡常数Kp=(以含字母P的式子表示,分压=总压×物质的量分数)。
(4)研究表明NO和O2的反应分两步进行
2NO=(NO)2ΔH<0
(NO)2+O2=2NO2ΔH<0
NO和O2反应速率公式为v=k·K·p2(NO)·p(O2),K为反应
的平衡常数,k为反应
速率常数(k随温度T升高而增大)。
当其他条件不变时,研究NO达到一定转化率时,温度与时间的关系如下表所示。
压强/(×105pa)
温度/℃
NO达到一定转化率所需时间/s
50%
90%
98%
1
30
12.4
248
2830
90
25.3
508
5760
8
30
0.19
3.88
36.4
90
0.59
7.86
74
根据信息,对于反应:
2NO+O2=2NO2,当其他条件一定时,温度对反应速率的影响是
,原因是。
29.(10分)某科研小组将一束白光通过三棱镜获得红光束和黄光束,利用上述强度的白光、红光和黄光,分别处理多组在不同CO2浓度下密闭小室中培养的水稻幼苗,定期测定小室内CO2浓度变化作为净光合速率,实验结果如下图。
回答相关问题。
(1)本实验的自变量是。
(2)a点的净光合速率大于c点,原因是,在红光条件下,CO2浓度为300μL•L-1时,水稻幼苗的叶肉细胞消耗的CO2量(填“大于”“等于”
或“小于”)叶肉细胞细胞呼吸产生的CO2量。
(3)欲探究黄光培养条件下,CO2浓度为1000μL•L-1时,水稻幼苗的叶绿素含量是否发生改
变,需分别取和黄光条件下培养的水稻幼苗叶片,提取其中的色素并纸层析分
离,通过比较滤纸条上叶绿素a、叶绿素b色素带的来判断叶绿素含量
是否发生改变。
30.(9分)我国近些年来规定禁渔区和禁渔期,大力开展退耕还林、还草、还湖,已经开始显现生态保护的成效。
回答下列问题:
(1)设立禁渔区和禁渔期,利用生态系统的能力,通过改善野生水生动物的栖息环境,提高种群的和群落的,从而提高种群密度和物种多样性,实现保护和恢复的目的。
(2)开展退耕还林等措施以保护并改善生态环境,体现了人类活动可以改变群落演替的
。
(3)目前,控制生态环境遭受动物危害的技术大致有化学防治、生物防治和机械防治等。
人们更倾向于生物防治,原因是。
31.(8分)重症肌无力患者的神经-肌肉突触的突触后膜上,乙酰胆碱受体(AChR)存在下图所示情况,导致神经细胞兴奋后释放的乙酰胆碱(ACh)不能引起肌肉细胞的兴奋。
回答下列问题:
(1)兴奋在突触前膜的信号转化是,形成AChR抗体交联阻断了,导致突触后膜不能兴奋。
(2)已知T细胞在患者产生AChR抗体的过程中起到关键作用,其作用是。
(3)尝试从免疫学角度提出缓解重症肌无力的措施。
32.(12分)玉米为一年生雌雄异花同株植物,其叶形的宽叶与窄叶受一对等位基因控制。
某兴趣小组将纯种宽叶与纯种窄叶两个品种间行种植,将宽叶和窄叶植株所结的玉米种子单独收获,第二年分别播种到两块环境相同的试验田甲和乙中。
回答下列问题。
(1)对于叶形这一相对性状,间行种植的宽叶玉米后代的基因型有种。
(2)根据两块试验田玉米的叶形,能否判断宽叶与窄叶的显隐关系(填“能”或“不能”),写出你判断的依据:
。
(3)若玉米的宽叶对窄叶为显性。
①杂交种产量较高。
在间行种植、自然授粉之后,假若把该自然授粉收获的种子用于次年
种植,希望次年高产,则在先一年进行了自然授粉的地块只在(宽叶/
窄叶)植株上采种,次年播种后只留(宽叶/窄叶)苗可达到目的。
②兴趣小组调查某一自然区域的玉米种群,发现宽叶的表现型频率为0.95,显性基因频
率为0.7,则该种群杂合子的频率为。
(二)选考题:
共45分。
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)下列说法正确的是__(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.布朗运动说明了液体分子在永不停息地做无规则热运动
B.在自由下落的过程中,封闭气体对容器壁的压强为零
C.做加速运动的物体,由于速度越来越大,因此物体内分子的平均动能也越来越大
D.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
E.热机的机械效率不可能达到100%
(2)(10分)如图所示