20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应,即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。
强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识,用强激光照射金属,由于其光子密度极大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成多光子光电效应,这已被实验证实。
光电效应实验装置示意如图。
用频率为ν的普通光源照射阴极K,没有发生光电效应。
换用同样频率ν的强激光照射阴极K,则发生了光电效应;此时,若加上反向电压U,即将阴极K接电源正极,阳极A接电源负极,在KA之间就形成了使光电子减速的电场。
逐渐增大U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到零时,所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功,h为普朗克常量,e为电子电量） （ ）
A.U=
-
B.U=
-
C.U=2hν-WD.U=
-
第二部分（非选择题共180分）
本部分共11小题，共180分。
21.某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。
（1）现有电源（4V,内阻可不计）,滑动变阻器（0~50Ω,额定电流2A）,开关和导线若干,以及下列电表
A.电流表（0~3A,内阻约0.025Ω）
B.电流表（0~0.6A,内阻约0.125Ω）
C.电压表（0~3V,内阻约3kΩ）
D.电压表（0~15V,内阻约15kΩ）
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 （选填器材前的字母）;实验电路应采用图中的 （选填“甲”或“乙”）。
（2）如图是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线。
请根据在
（1）问中所选的电路图,补充完成图中实物间的连线。
（3）接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。
某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx=
= Ω（保留两位有效数字）。
（4）若在
（1）问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在
（1）问中选用乙电路,产生误差的主要原因是 。
（选填选项前的字母）
A.电流表测量值小于流经Rx的电流值
B.电流表测量值大于流经Rx的电流值
C.电压表测量值小于Rx两端的电压值
D.电压表测量值大于Rx两端的电压值
（5）在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻Rx两端的电压U也随之增加,下列反映U-x关系的示意图中正确的是 。
22.如图所示,两平行金属板间距为d,电势差为U,板间电场可视为匀强电场;金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。
带电量为+q、质量为m的粒子,由静止开始从正极板出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。
忽略重力的影响,求:
（1）匀强电场场强E的大小;
（2）粒子从电场射出时速度v的大小;
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。
23.蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段。
最初,运动员静止站在蹦床上;在预备运动阶段,他经过若干次蹦跳,逐渐增加上升高度,最终达到完成比赛动作所需的高度;此后,进入比赛动作阶段。
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧,弹力大小F=kx（x为床面下沉的距离,k为常量）。
质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上,床面下沉x0=0.10m;在预备运动中,假定运动员所做的总功W全部用于增加其机械能;在比赛动作中,把该运动员视作质点,其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为Δt=2.0s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x1。
取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。
（1）求常量k,并在图中画出弹力F随x变化的示意图;
（2）求在比赛动作中,运动员离开床面后上升的最大高度hm;
（3）借助F-x图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,求x1和W的值。
24.对于同一物理问题,常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究,找出其内在联系,从而更加深刻地理解其物理本质。
（1）一段横截面积为S、长为l的直导线,单位体积内有n个自由电子,电子电量为e。
该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为v。
①求导线中的电流I;
②将该导线放在匀强磁场中,电流方向垂直于磁感应强度B,导线所受安培力大小为F安,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F,推导F安=F。
（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为m,单位体积内粒子数量n为恒量。
为简化问题,我们假定:
粒子大小可以忽略;其速率均为v,且与器壁各面碰撞的机会均等;与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变。
利用所学力学知识,导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。
（注意:
解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明）
25.可降解聚合物P的合成路线如下:
P
已知:
i.
ii.
+2ROH
+2HCl（R为烃基）
（1）A的含氧官能团名称是 。
（2）羧酸a的电离方程式是 。
（3）B→C的化学方程式是
。
（4）化合物D苯环上的一氯代物有2种,D的结构简式是 。
（5）E→F中反应①和②的反应类型分别是 。
（6）F的结构简式是 。
（7）聚合物P的结构简式是 。
26.NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1）NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:
。
（2）汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式:
。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是 。
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。
写出NO被CO还原的化学方程式:
。
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。
其吸收能力顺序如下:
12MgO<20CaO<38SrO<56BaO,原因是 ,元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是 反应（填“氧化”或“还原”）。
②写出NiO电极的电极反应式:
。
27.用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2（SO4）3·18H2O。
工艺流程如下（部分操作和条件略）:
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
（1）H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是 。
（2）将Mn
氧化Fe2+的离子方程式补充完整:
1Mn
+Fe2++
1Mn2++Fe3++
（3）已知:
生成氢氧化物沉淀的pH
Al（OH）3
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:
金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:
。
（4）已知:
一定条件下,Mn
可与Mn2+反应生成MnO2。
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是 。
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。
28.某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作
现象
取4g漂粉精固体,加入100mL水
部分固体溶解,溶液略有颜色
过滤,测漂粉精溶液的pH
pH试纸先变蓝（约为12）,后褪色
ⅰ.液面上方出现白雾;
ⅱ.稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
ⅲ.稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
（1）Cl2和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程式是 。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO2,未观察到白雾。
推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a的目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。
（4）现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:
随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。
通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。
①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。
取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:
。
29.（16分）为研究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。
结果如图。
（1）光合作用碳（暗）反应利用光反应产生的ATP和 ,在 中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
（2）由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率 。
本实验中对照组（空白对照组）植株CO2固定速率相对值是 。
（3）由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中
增加。
已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少, 降低,进而在叶片中积累。
（4）综合上述结果可推测,叶片中光合产物的积累会 光合作用。
（5）一种验证上述推测的方法为:
去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测 叶片的光合产物含量和光合速率。
与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是 ,则支持上述推测。
30.（18分）斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。
具有纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。
利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上。
带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。
未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。
用个体M和N进行如下杂交实验。
（1）在上述转基因实验中,将G基因与质粒重组,需要的两类酶是 和 。
将重组质粒显微注射到斑马鱼 中,整合到染色体上的G基因 后,使胚胎发出绿色荧光。
（2）根据上述杂交实验推测:
①亲代M的基因型是 （选填选项前的符号）。
a.DDgg b.Ddgg
②子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括 （选填选项前的符号）。
a.DDGG b.DDGg c.DdGG d.DdGg
（3）杂交后,出现红·绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代 （填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的 发生了交换,导致染色体上的基因重组。
通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为 。
31.（16分）研究者发现,小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C,该蛋白能和脂肪结合。
为研究蛋白C的功能,进行了系列实验。
（1）蛋白C是一种膜蛋白,它在细胞内的 上合成,然后在 和 中加工。
（2）实验一:
让小鼠舌头接触脂肪,结果发现正常小鼠小肠出现脂肪消化液,而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明显减少。
由此推测,脂肪通过与味觉细胞表面的蛋白C结合,刺激了脂肪味觉 ,产生兴奋,传到相关中枢,再通过 刺激消化腺分泌。
（3）实验二:
分别培养实脸一中两种小鼠的小肠上皮细胞,向培养液中加入脂肪分解物。
与正常小鼠细胞相比,进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少,表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是 。
（4）为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用,可行的做法是从该种动物的基因文库中 蛋白C基因序列,然后以 的小鼠为受体,导入该基因序列,检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。
1.B
2.D
3.A
4.B
5.C
6.选D。
7.选A。
8.选C。
9.选A。
10.选B。
11.选C。
12.选B。
13.A
14.B
15.D
16.D
17.C
18.C
19.B
20.B
21.答案:
（1）B C 甲
（2）
（3）5.2 （4）B D （5）A
22.
（1）匀强电场场强E=
（2）根据动能定理qU=
mv2
解得v=
（3）根据洛伦兹力提供向心力qvB=m
解得R=
=
答案:
（1）
（2）
（3）
23.
（1）根据题意,弹力大小F=kx,在F-x图像上应为过原点的直线,如图所示
当运动员静止在蹦床上时,应有mg=kx0
代入相关数据解得k=5000N/m
（2）根据竖直上抛运动的规律可知,运动员上升时间与下落时间相等,即上升时间为
t=1s
所以运动员上升的最大高度为hm=
gt2=5m
（3）在F-x图像中,图像与坐标轴包围的面积表示弹力做的功,其大小也等于蹦床具有的弹性势能,
即Ep=
kx2
取床面为参考面,运动员上升到最高点的过程中,由功能关系得
k
-mgx0+W=mghm
代入数据解得W=2525J
运动员从最高点下落到最低点的过程中,由机械能守恒定律得
mg（hm+x1）=
k
代入数据解得x1=1.1m
答案:
（1）5000N/m 图像见解析
（2）5m
（3）1.1m 2525J
24.
（1）①设时间t内通过导体横截面的电荷量为q,由电流的定义有
I=
=
=neSv
②每一个自由电子所受的洛伦兹力为F洛=evB
设导体内共有N个自由电子,则N=nSl
导体内自由电子所受洛伦兹力的总和为
F=NF洛=NevB=nSlevB
由安培力公式,F安=IlB=neSvlB
所以F安=F
（2）一个粒子每与器壁碰撞一次对器壁的冲量为
I0=2mv
如图所示,以器壁上的面积S为底、以vΔt为高构成柱体,由题意可知,柱体内的粒子在Δt时间内有
与器壁发生碰撞,碰撞的粒子总数为N'=
nSvΔt
在Δt时间内粒子对器壁的冲量为
I=N'I0=
nSmv2Δt
面积为S的器壁受到粒子的压力为F=
=
nSmv2
则器壁单位面积上所受到粒子的压力为
f=
=
nmv2
答案:
（1）①neSv ②见解析
（2）f=
nmv2
25.答案:
（1）羟基
（2）CH3COOH
CH3COO-+H+
（5）加成反应、取代反应
26.答案:
（1）3NO2+H2O
2HNO3+NO
（2）①N2（g）+O2（g）
2NO（g）
ΔH=+183kJ·mol-1
②增大
（3）①2NO+2CO
N2+2CO2
②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数得知,它们均处于第ⅡA族,同一主族的元素,自上而下,原子半径增大
（4）①还原 ②NO+O2--2e-
NO2
27.答案:
（1）Al2O3+6H+
2Al3++3H2O
（2）5 8 H+ 5 4 H2O
（3）pH约为3时,Fe2+和Al3+不能形成沉淀,将Fe2+氧化为Fe3+,可使铁完全沉淀
（4）①生成黄绿色气体 ②除去过量的Mn
28.答案:
（1）2Cl2+2Ca（OH）2
CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
（2）碱性、漂白性
（3）①检验白雾中是否有Cl2
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