高考试题全国理综新课标卷试卷答案解析 35页

绝密 启用前 2011年普通高等学校招生全国统一考试（全国 I 卷）（课标卷） 理科综合能力测试 本是卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分第Ⅰ卷第 1页至第 5页，第Ⅱ卷第 6页至第 12 页。全卷满分 300分 1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形 码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。 2．答第Ⅰ卷时，每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡 皮擦擦干净后，再选涂其他答案标号。答第Ⅱ卷卷时，必须使用 0．5毫米的黑色墨水签字笔在答题 卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用 0．5 毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效， 在试题卷、草稿纸上答题无效。 3．考试结束，监考员将将试题卷和答题一并收回。 第Ⅰ卷（选择题 共 120 分） 本试卷共 21 小题，每小题 6 分，共 126 分。合题目要求的。 以下数据可供解题时参考： 相对原子质量（原子量）：H 1 C 12 B 11 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35．5 Ca 40 Cu 64 一、选择题：本大题共 13 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．低温时红细胞膜流动性增大 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下图所示。下列分析错误的是 A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B．甲酶是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 3．番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是 A．光反应强度升高，暗反应强都降低 B．光反应强度降低，暗反应强都降低 C．反应强度不变，暗反应强都降低 D．反应强度降低，暗反应强都不变 4．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，浸泡后的外表皮称为甲组；另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间，浸泡后的外表皮称为乙 组。然后，两组外表皮都用浓度为 0.3 g ml 的蔗糖溶液里处理，一段时间后外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 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 6．下表是根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是 实验目的 试剂 预期的实验结果 A 观察根尖分生组织细胞的有 丝分裂 醋酸洋红 染色体被染成紫红色 B 检测植物组织中的脂肪 双缩脲试剂 脂肪颗粒被染成红色 C 检测植物组织中的葡萄糖 甲基绿 葡萄糖与甲基绿作用，生成绿 色沉淀 D 观察 DNA 和 RNA 在细胞中 的分布 斐林试剂吡罗红 斐林试剂将 DNA染成绿色， 吡罗红将 RNA染成红色 成绿色，吡罗红将 RNA染成红色 7．下列叙述正确的是 A．1．00mol NaCl中含有 6．02×1023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．欲配置 1．00L ,1．00mol．L-1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 8．分子式为 C5H11Cl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 9．下列反应中，属于取代反应的是 ①CH3CH=CH2+Br2 CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH CH2=CH2+H2O ③CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O ④C6H6+HNO3 C6H5NO2+H2O A． ①② 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+） B．K2（HF） C． ）（ ）（ Hc Fc - D． ）（ ）（ HFc Hc  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 下列有关该电池的说法不正确．．．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，阳极反应为 2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 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-=CO32-+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 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其电 子层数的 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 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 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 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 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． 110 , 0.2U V I A  B． 110 , 0.05U V I A  C． 110 2 , 0.2U V I A  D． 110 2 , 0.2 2U V I 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，通过导电弹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得磁场（可 视为匀强磁场），磁感应强度的大小与 I成正比。通电的弹体在轨道上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，理论上可采用的方法是 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 19．卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。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 方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为 3．8×105m/s， 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 83 10 /m s ） A．0．1s B．．25s C．0．5s D．1s 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） 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。假定木块和木板 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 第Ⅱ卷 注意事项： 第 II卷 11页，须用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。 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作答。第 33 题～第 40 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（11题，共 129分） 22．（5分） 为了测量一微安表头 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拨向接点 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拨向接点 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。 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。 s（m） 0．500 0．600 0．700 0．800 0．900 0．950 t（ms） 292．9 371．5 452．3 552．8 673．8 776．4 s/t（m/s）1．71 1．62 1．55 1．45 1．34 1．22 完成下列填空和作图： （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 v1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 s t t  图线； （3）由所画出的图线 s t t  ，得出滑块加速度的大小为 a=____________m/s2（保留 2位有效数字）。 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。 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，磁感应强度大小分别为 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 轴正方向的夹角为 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。 26．（14分） 0．80gCuSO4·5H2O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 0．10mol·L-1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沉淀生成，当溶液的 pH=8时，c（Cu2+）=________________mol·L-1（Kap[Cu（OH）2]=2．2×10-20）。 若在 0．1mol·L-1硫酸铜溶液中通入过量 H2S气体，使 Cu2+完全沉淀为 CuS，此时溶液中的 H+浓度是_______________mol·L-1。 27．科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂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）在溶积为 2L的密闭容器中，由 CO2和 H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的 影响，实验结果如下图所示（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）= A A n l mol·L-1·min-1 ②该反应在 T时的平衡常数比 T2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 2 3 ( ) ( ) n H n CH OH 增大 （4）在 T1温度时，将 1molCO2和 3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若 CO2转化率为 a,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电池中，电解质溶液为酸性，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 1mol甲醇所能产生的最大电能为 702．1kj,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） 28．（15分） 氢化钙固体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。 请回答下列问题： （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该同学的判断不正确，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____________。 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要的光照强度比 CO2浓度为 1%时的_______（高、 低），其原因_______。 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， 注射到小白鼠腹腔内，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值、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 ATP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。 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，狐也捕食羔羊。第五 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，野兔种群爆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）画出由人、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、减小、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） 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）这种植物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？ （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作答，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，在答题卡上选 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段升高，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，下部有长 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 Po=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。 34．【物理——选修 3-4】 （1）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，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至 某质点 p，关于质点 p振动的说法正确的是______。 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轴向上活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）一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面 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点的入射，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 35．【物理——选修 3-5】 （1）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 0，该金属的逸出功为______。若用波长为 （ < 0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常 量分别为 e，c和 h （2）如图，ABC三个木块的质量均为 m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与 木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把 BC紧连，是弹簧不能伸展，以至于 BC可 视为一个整体，现 A以初速 0v 沿 BC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 0v ，求弹簧释放的势能。 36．【化学——选修 2：化学与技术】 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 蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关，起中的化学原理是______。 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替代明矾，钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿主要成分 FeTiO3，为原料按 下过程进行的，请完成下列化学方程式 37．[化学——选修 3：物质结构与性质] 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-的立体结构为_______； （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）六方氢化硼在高温高压下，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______各氮原子、________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）。 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） 已知以下信息： 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同一个碳原子上连有连个羧基通常不稳定，易脱水形成羧基。 请回答下列问题： （1）香豆素的分子式为_______； （2）由甲苯生成 A的反应类型为___________；A的化学名称为__________ （3）由 B生成 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______中，其中： ①既能发生银境反应，又能发生水解反应的是________（写解构简式） ②能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2的是_________（写解构简式） 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。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能 高效降解原油的菌株。回答问题： （1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以 为唯一碳源的固体培养基土，从功 能上讲，该培养基属于 培养基。 （2）纯化菌种时，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，分解圈说明该菌株的降解能力 。 （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 。无菌技术要求试验操作应在酒精灯 附近进行，以避免 周围环境中微生物的污染。 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曝光池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、菌 落、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第 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）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、 和 等原理 （4）一般来说，生态工程的主要任务是对 进行修复，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。 参考答案 一、选择题 CBBCCABCBDCDA 二、选择题 14．B 15ABD 16ABC 17A 18 BD 19 B 20 D 21 A 三、非选择题 22．（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．（1） 2 1 1 1 1 2 2 s at v s at v t t      或 （2） （3）2.0（或在 1.8~2.2范围内） 24．解：设汽车甲在第一段时间间隔末（时刻 0t ）的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为 S1，中速度 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 0v at ① 2 1 0 1 2 S at ② 2 2 0 0 1 (2 ) 2 S vt a t  ③ 设汽车乙在时间 0t 的速度为 'v ，在第一、二段时间间隔内和驶的路程分别为 ' ' 1 2,S S 。 同样有 0' (2 )v a t ④ ' 2 1 0 1 (2 ) 2 S a t ⑤ ' 2 2 0 0 1' 2 S v t at  ⑥ 设甲、乙两车行驶的总路程分别为 , 'S S ，则有 1 2S S S  ⑦ ' ' 1 2'S S S  ⑧ 联立以上各式解得，甲、乙两车各自行驶的总路程之比为 5 ' 7 S S  ⑨ 25．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。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 2 1 a a a vqv B m R  ① 由几何关系得 'PCP   ② 1 sina dR   ③ 式中， 30 .   由①②③式得 2 a dqBv m  ④ （2）设粒子 a在 II内做圆周运动的圆心为 On，半径为 2aR ，射出点为 aP （图中末画出轨迹）， ' 'n aP O P   。由沦仑兹力公式和牛顿第二定律得 2 2 (2 ) a a a vqv B m R  ⑤ 由①⑤式得 1 2 2 a a RR  ⑥ , ' aC P O和 三点共线，且由⑥式知 nO 点必位于 3 2 x d ⑦ 的平面上。由对称性知， aP 点与 'P 点纵坐标相同，即 2 1 cosP ay R 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 1aR ，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 2 1 ( ) ( ) 3 3 a a a v vmq B R  ⑨ 设 a到达 aP 点时，b位于 bP 点，转过的角度为α。如果 b没有飞出 I，则 2 ' 2a t T    ⑩ 1 2b t T    （11） 式中，t是 a在区域 II中运动的时间，而 2 2 2 a a RT v   （12） 1 1 2 / 3 b b RT v   （13） 由⑤⑨⑩（11）（12）（13）式得 30   （14） 由①③⑨（14）式可见，b没有飞出 I。 bP 点的 y坐标为 1(2 cos ) bP by R h   （15） 由①③⑧⑨（14）（15）式及题给条件得，a、b两粒子的 y坐标之差为 2 ( 3 2) 3a bP Py y d   （16） 26．（1）CuSO4·H2O （2）CuSO4 CuO+SO3↑ CuSO4·5H2O 102°C （3）2H2SO4（浓）+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O （4） 82.2 10 0.2 27．（1）2858 （2）CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l） △H=-443.5kJ·mol-1； （3）③④ （4）1 2   （5）CH3OH+H2O=CO2+6H++6e- 2 2 3 6 6 3 2 O H e H O    96.6% 28．（1） , , , ( , )i e f d c j k k j a   或 （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．（1）C3化合物 （2）暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 3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）CO2浓度低时，暗反应的强度低，所需 ATP和[H]少 30．（1）核糖体 内质网 高尔基体 含有 （2）B 浆 记忆 特异性 31．（1）竞争和捕食 寄生 （2）答：见右图 （3）增加 （4）减弱 32．（1）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）答：4对。 ①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2代中红色个体占全部个体的比例为 81/（81+175） =81/256=（3/4）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。 33．（1）ADE （2）解：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为 1 0 3p p gl  ① ==== △ 式中，  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 2 1 2 0,p gl p gx p    ② 式中， 2p 为管内空气柱的压强，由玻意耳定律得 1 2 2( ) ( )p Sl p Sh ③ 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 12h cm ④ 从开始转动一周后，设空气柱的压强为 3p ，则 3 0p p gx  ⑤ 由玻意耳定律得 1 2 3( ) ( ')p Sl p Sh ⑥ 式中， 'h 是此时空气柱的长度。由①②③⑤⑥式得 ' 9.2h cm ⑦ 34．（1）ABE（选对一个给 3分，选对两个给 4分，选对三个给 6分。每选错一个扣 3分，最低得分为 0分） （2）解：如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于氏面 EF对称，Q、P和 N 三点共线。 设在M点处，光的和射角为 i，折射角为 r， ,OMQ PNF     。根据题意有 30   ① 由几何关系得， PNO PQO r    ，于是 60r    ② 且 r   ③ 由①②③式得 15r   ④ （ii）解：根据折射率公式有 sin sini n r ⑤ 由④⑤式得 6 2 2 n   ⑥ 35．（1） 0 hc  0 0 hc e      0 0 hc e      （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 03mv mv ① 设 C离开弹簧时，A、B的速度大小为 1v ，由动量守恒得 1 03 2mv mv mv  ② 设弹簧的弹性势能为 pE ，从细线断开到 C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 2 2 2 1 0 1 1 1(3 ) (2 ) 2 2 2pm v E m v mv   ③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为 2 0 1 3pE mv ④ 36．（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+=Zn2++H2O （3） 37．（1）B2O3+3CaF2+3H2SO4 2BF3↑+3CaSO4+3H2O、B2O3+2NH3 2BN+3H2O； （2）1s22s22p1；+3 （3）120° sp2 正四面体 （4）共价键（或极性共价键） 分子间力 （5）4 4 10 3 25 4 (361.5 10 ) AN     38．（1）C9H6O2； （2）取代反应 2—氯甲苯（邻氯甲苯） （3） （4）4 2 （5）4 ① ② 39．（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．（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） ==== △ ==== 高温 2011年普通高等学校招生全国统一考试（全国 I 卷）（课标卷） 理科综合能力测试物理部分解析版 一、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 （B） 解析：主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是 B。 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（ABD） 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 解析：主要考查力和运动关系。当恒力方向与速度在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐 减小至零，再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小 至某一非零的最小值，再逐渐增大。所以正确答案是 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（ABC） 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 解析：主要考查功和能的关系。运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少，A项正确。 蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B项正确。蹦极过程中，运动员、地球和蹦极 绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C项正确。重力势能的改变与重力势能零点选 取无关，D项错误。 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） A． 110 , 0.2U V I A  B． 110 , 0.05U V I A  C． 110 2 , 0.2U V I A  D． 110 2 , 0.2 2U V I A  解析：主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。U2=220V，根据 U1：U2=n1:n2得，U1=110V。 I2=P/U2=0.1A，根据 I1：I2= n2：n1得 I1=0.2A。所以正确答案是 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，通过导电弹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得磁场（可视为匀强磁场）， 磁感应强度的大小与 I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培 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，理论上可采用的方法是（BD） 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 解析：主要考查动能定理。利用动能定理有 2 2 1 mvBIlL  ,B=kI解得 m lLkIv 22  。所以正确答案是 BD。 19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。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 接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为 3.8×105m/s，运行周 期约为 27天，地球半径约为 6400千米，无线电信号传播速度为 3x108m/s）（B） A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s 解析：主要考查开普勒第三定律。月球、地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据开普勒第三 定律有 2 1 2 2 3 3 2 1 T T r r  解得 3 2 1 2 2 12 T T rr  ，代入数据求得 7 2 102.4 r m.如图所示，发出信号至对方 接收到信号所需最短时间为 C rR v st 2 2 22   ，代入数据求得 t=0.28s.所以正确答案是 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）（D） 解析：主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是 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。假定木块和木板之 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（A） 解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最 大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律 21 21 mm ktaa   。木块和木板相对运 动时， 1 2 1 m gm a   恒定不变， g m kta  2 2 。所以正确答案是 A。 22.（5分） 为了测量一微安表头 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拨向接点 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拨向接点 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。 解析：（1）R0、标准电流表 A0；（2）RN，标准电流表 A0的 示数为 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。 s（m） 0．500 0．600 0．700 0．800 0．900 0．950 t（ms） 292．9 371．5 452．3 552．8 673．8 776．4 s/t（m/s）1．71 1．62 1．55 1．45 1．34 1．22 完成下列填空和作图： （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 v1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 s t t  图线； （3）由所画出的图线 s t t  ，得出滑块加速度的大小为 a=____________m/s2（保留 2位有效数字）。 解 析 ：（ 1 ） 滑 块 做 匀 加 速 直 线 运 动 ， 利 用 atvvvv t  0 2 和 有 21 ta t sv  解 得 tvatsvat t s 1 2 1 2 1 2 1  或 （2） 图线如图所示t t s  （3）由 12 1 vat t s  可知， 图线t t s  斜率绝对值为 2 1 a 即 2 2 1  ak ，解得 a=2 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。 解析：设汽车甲在第一段时间间隔末（时间 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 0atv  ① 2 01 2 1 ats  ② 2 002 )2( 2 1 tavts  ③ 设乙车在时间 t0的速度为 v，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为  1s 、  2s 。同样有 0)2( tav  ④ 2 01 )2( 2 1 tas  ⑤ 2 002 2 1 attvs  ⑥ 设甲、乙两车行驶的总路程分别为 s、 s，则有 21 sss  ⑦  21 sss ⑧ 联立以上各式解得，甲、乙两车各自行驶的总路程之比为 7 5  s s 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，磁感应强度大小分别为 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 轴正方向的夹角为 30°；因此，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。 解析：（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，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 1 2 a a R vmABqv  ① 由几何关系得  PPC ② sin1 dRa  ③ 式中， 030 ，由①②③式得 m qBdva 2 1  ④ (2)设粒子 a在 II内做圆周运动的圆心为 Oa,半径为 1aR ，射出点为 aP（图中未画出轨迹），   aaPOP 。 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 2 2 )2( a a a R v mBqv  ⑤ 由①⑤式得 2 1 2 a a R R  ⑥ C、P和 aO 三点共线，且由 ⑥式知 aO 点必位于 dx 2 3  ⑦ 的平面上。由对称性知， aP 点与 P点纵坐 标相同，即 hRy apa  cos1 ⑧ 式中，h是 C点的 y坐标。 设 b在 I中运动的轨道半径为 1bR ，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 2 1 ) 3 () 3 ( a b a v R mB v q  ⑨ 设 a到达 aP 点时，b位于 bP 点，转过的角度为 。如果 b没有飞出 I，则   22   aT t ⑩   21  bT t ○11 式中，t是 a在区域 II中运动的时间，而 v R T a a 2 2 2  ○12 3 2 1 1 v R T b b   ○13 由⑤⑨⑩ ○11 ○12 ○13式得 030 ○14 由①③⑨ ○14式可见，b没有飞出。 bP 点的 y坐标为 hRy bpb  )cos2(1  ○15 由①③⑧⑨ ○14 ○15式及题给条件得，a、b两粒子的 y坐标之差为 dyy ba pp )23( 3 2  ○16 (二)选考题。请考生从给出的 3道物理题任选一题作答，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提米的题号一致，在答题卡上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）（ADE） 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段升高，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 解析：理想气体的内能只由温度决定，由理想气体状态方程 C T PV  可知，若气体的压强和体积都不变， 温度 T也不变，所以内能也一定不变，A、E 选项正确。若气体的内能不变，则温度 T 不变，但气体的压强 和体积可以改变，B项错误。若气体的温度升高，体积增大，其压强可以不变， C项错误。由热力学第一定 律 WQU  知，D选项正确。 （2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长 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 Po=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。 解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为 301 glPP  ① 式中， g和 分别表示水银的密 度和重力加速度。 玻璃管开口响下时，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 12 glP  ， 02 PgxP   ② 式中， 2P 管内空气柱的压强。由玻意耳定律得 )()( 221 shPslP  ③ 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 3P ，则 gxPP  03 ⑤ 由玻意耳定律得 )()( 321 hsPslP  ⑥ 式中，h是此时空气柱的长度。 由①②③⑤⑥ h 9.2cm ⑦ 34.【物理——选修 3-4】 （1）运动周期为 T，振幅为 A，位于 x=0点的被波源从平衡位置沿 y轴正向开始做简谐运动，该波源产生的 一维简谐横波沿 x轴正向传播，波速为，传播过程中无能量损失，一段时间后，该振动传播至某质点 p，关 于质点 p振动的说法正确的是______。 A振幅一定为 A B周期一定为 T C速度的最大值一定为 D开始振动的方向沿 y轴向上或向下取决去他离波源的距离 E若 p点与波源距离 s=T，则质点 p的位移与波源的相同 解析：由波的形成与传播可知，正确答案是 ABE。 （2） 一半圆柱形透明物体横截面如图所示，地面 AOB镀银，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（1）光线在M点的折射角（2）透明物体的折射率 解析：（1）ABE（选对一个给 3 分，选对两个给 4分，选对三个给 6分。每选 错一个扣 3分，最低得分为 0分） （2）解：如图，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M点相对于氏面 EF对称，Q、P和 N 三点共线。 设在M点处，光的和射角为 i，折射角为 r， ,OMQ PNF     。根据题意有 30   ① 由几何关系得， PNO PQO r    ，于是 60r    ② 且 r   ③ 由①②③式得 15r   ④ （ii）解：根据折射率公式有 sin sini n r ⑤ 由④⑤式得 6 2 2 n   ⑥ 35.【物理——选修 3-5】 （1）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 0，该金属的逸出功为______。若用波长为 （ < 0）单色光做实验，则其截止电压为______。已知电子的电荷量，真空中的光速和布朗克常 量分别为 e，c和 h （2）如图，ABC三个木块的质量均为 m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与 木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把 BC紧连，是弹簧不能伸展，以至于 BC可 视为一个整体，现 A以初速 0v 沿 BC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 0v ，求弹簧释放的势能。 解析：（1）由 极限逸 hw  和   c  得 0 chw 逸 由爱因斯坦质能方程 逸w chEk   和 UeEk  得   0 0  e hcU截止 （2）设碰后 A、B和 C的共同速度的大小为 v，由动量守恒得 03 mvmv  ① 设 C离开弹簧时，A、B的速度大小为 1v ，由动量守恒得 0123 mvmvmv  ② 设 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 pE ， 从 细 线 断 开 到 C 与 弹 簧 分 开 的 过 程 中 机 械 能 守 恒 ， 有 2 0 2 1 2 2 1)2( 2 1)3( 2 1 mvvmEvm p  ③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为 2 03 1mvE p  ④ 2011年普通高等学校招生全国统一考试（全国 I 卷）（课标卷） 理科综合能力测试化学部分解析版 7.下列叙述正确的是（ ） A.1.00mol NaCl中含有 6.02×1023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.欲配置 1.00L，1.00mol.L-1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 解析：NaCl为离子化合物，不存在 NaCl分子，选项 A错误；Na+的最外层电子总数为 8电子稳定结构， 选项 B正确；欲配置 1.00L，1.00mol.L-1的 NaCl 溶液，可将 58.5g NaCl 溶于适量水中，配成 1L溶液，选项 C错误；电解 58.5g 熔融的 NaCl，能产生 11.2L氯气（标准状况），不是 22.4L氯气，选项 D错误。 答案：B 8.分子式为 C5H11Cl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 解析：主链有 5个碳原子的：CH3 CH2 CH2 CH2 CH2Cl；CH3 CH2 CH2 CHCl CH3； CH3 CH2 CHCl CH2 CH3；主链有 4个碳原子的：CH3 CH（CH3）CH2 CH2Cl； CH3 CH（CH3）CHCl CH3；CH3 CCl（CH3）CH2 CH3；CH2Cl CH（CH3）CH2 CH3；主链有 3 个碳原子的： CH2 C（CH3）2 CH2Cl；共有 8种情况。 答案：C 9.下列反应中，属于取代反应的是 ①CH3CH=CH2+Br2 CH3CHBrCH2Br ②CH3CH2OH CH2=CH2+H2O ③CH3COOH+CH3CH2OH CH3COOCH2CH3+H2O ④C6H6+HNO3 C6H5NO2+H2O A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析：①属于加成反应；②属于消去反应；③属于酯化反应，也属于取代反应；④属于苯的硝化反应， 也属于取代反应，所以选项 B正确。 答案：B 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+） B. )(HFK a C. )( )(   Hc Fc D. )( )( HFc Hc  解析：HF属于弱酸，在水溶液中发生部分电离。将浓度为 0.1mol·L-1HF 溶液加水不断稀释，促进电离， 平衡正向移动，电离程度增大，但 c（H+）不断减小，选项 A错误。电离平衡常数只与温度有关，选项 B错 误；Ka（HF）= )( )()( HFc FcHc   ，当 HF溶液加水不断稀释，促进电离，c（F-）不断减小，Ka（HF）不变， 则 )( )( HFc Hc  增大，选项 D 正确，选项 C错误。 答案：D 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，下列有关该电池的说法不正确．．．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，阳极反应为 2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O 解析：根据放电反应方程式，铁镍蓄电池放电时 Fe 作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成 Fe2+， 最终生成 Fe(OH)2，Ni2O3作正极，发生还原反应，为氧化剂，得电子，最终生成 Ni(OH)2，选项 A、B正确； 电池放电时，负极反应为 Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2，则充电时，阴极发生 Fe（OH）2+2e-= Fe+2OH-，阴极附 近溶液的 pH升高，选项 C错误；电池充电时，阳极发生 2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O，选项 D正确。 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-=CO32-+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 解析：硝酸具有强氧化性，不能生成 Fe2+，选项 A错误；NH4HCO3溶于过量的 NaOH溶液中除了生成碳 酸钠外还有氨气生成，方程式为：NH4 ＋ ＋HCO3 － ＋2OH－=CO32 － ＋2H2O＋NH3↑，选项 B错误；SO2不足量， 产物应该为 SO32 － ，选项 C错误。CaCO3为难溶物，醋酸为弱电解质，要写化学式，选项 D正确。 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其电 子层数的 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 解析：根据题意，元素 W 是制备一种高效电池的重要材料，且原子序数比较小，所以W 为锂元素；X 原子的最外层电子数是内层电子数的 2倍，则 X为碳元素；元素 Y是地壳中含量最丰富的金属元素，则 Y为 铝元素；Z原子的最外层电子数是其电子层数的 2倍，Z的原子序数比较大，Z只能是硫元素。氯化锂不满足 原子均满足 8电子的稳定结构，选项 A错误；碳与氢形成的原子比为 1：1的化合物有很多种，例如乙炔、苯 等，选项 B正确；铝单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成，选项 C正确；碳与硫可形成共价化合物 CS2，选项 D正确。 26.（14分） 0.80gCuSO4·5H2O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 0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的 pH=8 时，c（Cu2+）=________________mol·L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）。若在 0.1mol·L-1硫酸铜溶液中 通入过量 H2S气体，使 Cu2+完全沉淀为 CuS，此时溶液中的 H+浓度是_______________mol·L-1。 解析：0.80g CuSO4·5H2O 样品中含有 CuSO4 的质量为 0.51g。由图像可知，当温度升高为 102℃时， CuSO4·5H2O开始部分脱水，在 258℃时脱水完全。 （ 1）设 200℃时固体物质的化学式为 CuSO4·xH2O，此时 CuSO4·xH2O 的质量为 0.57g。根据 ，解得 x=1，则 200℃时固体物质的化学式为 CuSO4·H2O。 （2）在 270℃所得样品为 CuSO4，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 CuSO4 CuO+ SO3↑。CuO与稀 H2SO4反应，生成 CuSO4和 H2O，经浓缩、冷却，结晶析出 CuSO4·5H2O，由图像可知，CuSO4·5H2O存在的最高温度是 102℃。 （3）SO3溶于水生成硫酸，浓硫酸在加热时与铜反应的化学方程式为 [Cu＋2H2SO4 CuSO4＋2H2O＋SO2↑ （4）因为 Ksp[Cu（OH）2]＝c(Cu2+)·c2(OH－) =2.2×10-20，当溶液的 pH=8时，c (OH－)＝10－6，所以 c(Cu2＋) ＝2.2×10-8；硫酸铜溶液中通入过量 H2S气体时反应的化学方程式为： CuSO4＋H2S=H2SO4＋CuS↓，忽略溶 于体积变化，根据原子守恒可知生成的硫酸的浓度是 0.1mol·L-1，所以 H+浓度是 0.2mol·L-1。 答案：（1）CuSO4·H2O （2）CuSO4 CuO+ SO3↑ CuSO4·5H2O 102℃ （3）Cu＋2H2SO4 CuSO4＋2H2O＋SO2↑ （4）2.2×10-8 0.2 27.科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂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、-726.5kJ·mol-1。请回答问题： （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，考查温度对反应 的影响，实验结果如下图所示（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)= A A n t mol·L-1·min-1 ②该反应在 T时的平衡常数比 T2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 2 3 ( ) ( ) n H n CH OH 增大 （4）在 T1温度时，将 1molCO2和 3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若 CO2转化率为 a，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电池中，电解质溶液为酸性，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 1mol甲醇所能产生的最大电能为 702.1kJ，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） 解析：（1）已知 H2（g）的燃烧热△H为 -285.8kJ·mol-1，其含义为 1mol H2（g）完全燃烧，生成 1molH2O， 放出 285.8kJ的热量，即分解 1molH2O，就要吸收 285.8kJ的热量。用太阳能分解 10mol水消耗的能量是 2858kJ。 （2）由 CO（g）和 CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式 ①CO（g）+ 1/2 O2（g）= CO2（g） △H=-283.0kJ·mol-1 ②CH3OH（l）+ 3/2 O2（g）= CO2（g）+2 H2O（l） △H=-726.5kJ·mol-1 由②－①可得：CH3OH（l）+ O2（g）= CO（g）+2 H2O（l） △H=-443.5kJ·mol-1 （3）CO2和 H2合成甲醇的化学方程式为 CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)。由图像可知 B曲线先 到达平衡，因此温度 T2＞T1，温度越高，达到平衡时甲醇的物质的量反而越低，说明该反应的正反应是放热 反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即②错误、③正确；温度为 T1 时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为 An mol，此时甲醇的浓度为 1 2  Lmol nA ，所以生成甲醇的平 均速率为：v(CH3OH)= A A I n 2 mol·L-1·min-1，因此①错误；因为温度 T2＞T1，所以 A 点的反应体系从 T1变到 T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以④正确。 (5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是 CH3OH－6e－＋H2O=CO2 ＋6H＋ ，正极的电极反应式是 3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O；甲醇的燃烧热是-726.5kJ·mol-1，所以该燃料电池的理 论效率为 %6.96%100 5.726 1.702  。 答案：（1）2858； （2）CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol-1； （3）③④； （4）1－a/2； （5）CH3OH－6e－＋H2O=CO2＋6H＋ 3/2O2＋6e－＋6H＋=3H2O 96.6% 28.（15分） 氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。 请回答下列问题： （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该同学的判断不正确，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____________。 解析：（1）钙属于极活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，而新制备的氢气中会混有水蒸气 和氯化氢，所以氢气与钙发生反应之前需要除杂和干燥，分别选用试剂是氢氧化钠和浓硫酸；同时为防止空 气中水蒸气进入，最后还需要连接一个干燥管，所以正确的顺序为：i→e，f→d，c→j，k（或 k，j）→a。 （2）由于多余的氢气需要燃烧反应掉，所以应该先收集一部分气体并检验其纯度，反应结束后还需要使 氢化钙在氢气的氛围中冷却，所以应该最后关闭分液漏斗活塞，因此正确的顺序为 BADC。 （3）氢化钙中氢元素的化合价为-1 价，与水发生归中反应，生成氢气。钙单质也可以与水反应，生成氢 氧化钙和氢气。 （4）氢化钙与钙的区别就是含有氢元素，可以采用燃烧后，鉴别产物是否含有水。 （5）氢气是气体，不便于携带，而氢化钙是固体，便于携带。 答案： （1） , , , ( , )i e f d c j k k j a   或 （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 36.【化学与技术】 普通纸张的成分是纤维素，在早期的纸张生产中，常采用纸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（FeTiO3） 为原料按下过程进行的，请完成下列化学方程式 解析：（1）明矾是 KAl（SO4）2·12H2O，Al3+可以发生水解，使溶液呈酸性。纤维素在酸性条件下发生 水解，从而使高分子链断裂。碳酸钙可以消耗 H+，CaCO3+2H+=Ca2++H2O +CO2↑，防止纤维素发生水解。 （2）①喷洒过量的碱性溶液，纤维素在碱性环境中也发生水解。②Zn(C2H5)2+H2O= ZnO+2C2H6↑，ZnO为碱性氧化物，消耗 H+，发生 ZnO+2H+=Zn2++H2↑。 （3）根据电子得失守恒配平。 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；碳酸 CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑； （2）①过量的碱同样可能导致纤维素水解，造成书籍污损； ②Zn(C2H5)2+H2O=ZnO+2C2H6↑ ZnO+2H+=Zn2++H2O （3）①2 6 7 2 2 6 ②1 1 1 2 37.【物质结构与性质】 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－的立体结构为_______； （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）。 解析：（1）由题意可知：B2O3＋3CaF2＋3H2SO4 2BF3↑+3CaSO4＋3H2O； B2O3＋2NH3 2BN＋3H2O； （2）基态 B原子的电子排布式为 1s22s2sp1；B与 N 均位于第二周期，电负性从左向右依次递减，所以 N的电负性大于 B；BN中 B元素的化合价为+3. （3）BF3分子为平面正三角形结构，F-B-F的键角是 120°；B原子的杂化轨道类型为 sp2；BF4－的立体结 构为正四面体。 （4）B、N均属于非金属元素，二者形成的化学键是极性共价键；根据石墨结构可知六方氮化硼晶体中， 层与层之间靠分子间作用力结合。 （5）金刚石晶胞是立方体，其中 8个顶点各有 1个碳原子，6个面的面心各有 1个碳原子，立方体内部 还有 4个碳原子，如图所示 。所以金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数＝8×1/8+6×1/2+4=8，因 此一个立方氮化硼晶胞中含有 4个 N原子和 4个 B原子。一个晶胞中的质量为 4 N g25 A  ，一个立方氮化硼晶 胞的体积是(361.5cm)3，因此立方氮化硼的密度是 g·cm-3。 答案：（1）B2O3＋3CaF2＋3H2SO4 2BF3↑+3CaSO4＋3H2O； B2O3＋2NH3 2BN＋3H2O； （2）1s22s2sp1；N；+3. （3）120°；sp2；正四面体。 （4）共价键（或极性共价键）；分子间作用力。 （5） 38.【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） 已知以下信息： 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同一个碳原子上连有两个羟基通常不稳定，易脱水形成羰基。 请回答下列问题： （1）香豆素的分子式为_______； （2）由甲苯生成 A的反应类型为___________；A的化学名称为__________ （3）由 B生成 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既能发生银境反应，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） 解析：（1）香豆素的分子式为 C9H6O2；（2）甲苯与氯气反应生成邻氯甲苯的反应类型为取代反应，可以 看作是一个氯原子取代一个氢原子。 （3）B可与 FeCl3溶液发生显色反应，说明 B中含有酚羟基。在光照条件下，甲基上的两个氢原子被取代， 方程式为 。 （4）分子式为 C7H8O且含苯环的物质除邻甲基苯酚外，还有间甲基苯酚、对甲基苯酚、苯甲醚、苯甲醇四 种，其中对甲基苯酚和苯甲醚在核磁共振氢谱中只出现四组峰。 （5）D的结构简式是 ，若不改变取代基的种类和个数，有对羟基苯甲醛和间羟基苯甲醛两种； 若只有一个取代基可以是 ，也可以是 。其中既能发生银境反应，又能发生水解 反应的是 ；能够与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 CO2的是 。 答案：（1）C9H6O2；（2）取代反应 2－氯甲苯（或邻氯甲苯）； （3） （4）4 2； （5）4 2011年普通高等学校招生全国统一考试（全国 I 卷）（课标卷） 理科综合能力测试生物部分解析版 一、选择题 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.低温时红细胞膜流动性增大 1．【答案】C 【解析】红细胞会吸水涨破的原因是由于水分子进入红细胞，而细胞膜是选择透过性膜，内部的血红蛋白不 能出膜，从而导致进入红细胞的水分子大于从红细胞中出去的水分子，最终吸水涨破。 2.甲、乙两种酶用同一蛋白酶处理，酶活性与处理时间关系如右图所示，下列分析错误的是：（ ） A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解 B.甲酶不可能是具有催化功能的 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 2．【答案】B 【解析】在选项 B里给出了具有催化功能的 RNA，结合题干和图形，我们可 以判定甲 酶化学本质是 RNA，乙酶化学本质为蛋白质。故 A项正确，B项错误，C项正确；D项中乙酶化学本质是蛋 白质，功能改变必然对应结构改变，故 D正确。 3.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，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 3．【答案】B 【解析】镁是合成叶绿素的重要组成元素，缺少镁会导致叶绿素合成减少，从而使光合作用光反应减弱，同 时光反应为暗反应提供[H]、ATP，因此也会使得暗反应强度减弱。 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，一份在完全培养液中 浸泡一段时间，浸泡后的外表皮称为甲组；另一组在蒸馏水中浸泡相同时间，浸泡后的外表皮称为乙组。然 后，两组外表皮都用浓度为 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与乙组细胞的高，主动运输 C.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的低，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 4．【答案】C 【解析】甲组在完全培养液中浸泡，表皮细胞会吸收完全培养液中的一些矿质元素，从而使得细胞液浓度升 高；乙组在蒸馏水中浸泡，表皮细胞会吸水，使得细胞液浓度降低。甲与 0.3%g/mL的蔗糖溶液浓度差没有乙 和蔗糖溶液的浓度差大，所以甲组水分渗出量比乙组细胞低。而第二问题，比较具有迷惑性，水分子进出细 胞膜的方式是自由扩散。 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 5．【答案】C 【解析】题干中给出了恐惧紧张，这是大脑皮层的反应，通过内脏神经作用于肾上腺髓质产生了肾上腺素， 作用于心脏，显然属于神经-体液调节，B项正确；该肾上腺素作用的靶器官包括心脏，A项正确；该实例中 反射弧是实现神经调节的结构基础，D项正确；该肾上腺素通过体液运输到心脏，C项错误。 6.下表中根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是（ ） 实验目的 试剂 预期的实验结果 A 观察根尖分生组织细胞的有 丝分裂 醋酸洋红 染色体被染成紫红色 B 检测植物组织中的脂肪 双缩脲试剂 脂肪颗粒被染成红色 C 检测植物组织中的葡萄糖 甲基绿 葡萄糖与甲基绿作用，生成绿 色沉淀 D 观察 DNA 和 RNA 在细胞中 的分布 斐林试剂吡罗红 斐林试剂将 DNA染成绿色， 吡罗红将 RNA染成红色 吡罗红 斐林试剂将 DNA 染成绿色，吡罗红将 RNA染成红色 6．【答案】A 【解析】染色体容易被碱性染料染色，所以被称为染色体，一般所用的染料为醋酸洋红或者龙胆紫，所以 A 正确。脂肪用苏丹Ⅲ鉴定显橘黄色，与苏丹Ⅳ反应显红色，蛋白质与双缩脲试剂发生显色反应显紫色，所以 B错误。葡萄糖属于还原性糖，与斐林试剂反应呈砖红色沉淀，C错。DNA与二苯胺发生显色反应显蓝色， 与甲基绿发生显色反应显绿色。RNA 与吡罗红发生显色反应显红色，D错。 二、非选择题 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要的光照强度比 CO2浓度为 1%时的_____（高、低）， 其原因是_____________________________________________________________________。 29．【答案】⑴C3化合物（1分） ⑵暗反应速率在该环境中已达到稳定，即 C3化合物和 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。（2 分） 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。（2分） ⑶ 高（1分） ⑷低（1分） CO2浓度低时，暗反应强度低，所需 ATP和【H】少。（2分） 【解析】⑴从暗反应图解里知道，CO2浓度降低，C3化合物含量下降，符合 A曲线。 ⑵暗反应速率在 CO2浓度为 1%的环境中已达到稳定，即 C3化合物和 C5化合物的含量稳定。根据暗反应的 特点，C3化合物来源于 CO2和 C5化合物，且 C3化合物的分子数是 C5化合物的 2倍。所以物质 B的浓度比 A的低。 当 CO2 浓度从 1%迅速降低到 0.003%后, C5化合物的合成速率不变，消耗速率却减慢，导致 C5化合物 短时间内积累。 ⑶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化合物浓度达到新的平衡时，根据暗 反应的特点,物质 A（C3化合物）的浓度将比 B（C5化合物）的高,因为 C3化合物的去向不仅仅生成 C5化合物, 还有一部分生成(CH2O) ⑷CO2浓度为 0.003%时，由于 CO2 浓度低时，暗反应强度低，所需 ATP 和【H】少,所以该植物光合速率最 大时所需要的光照强度比 CO2浓度为 1%时的低. 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_____________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。 30．【答案】⑴核糖体（1分）、内质网（1分）、高尔基体（1分） 含有 （1分） ⑵B（1分） 浆（2分） 记忆（2分） 特异性（1分） 【解析】⑴分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体合成，进入内质网加工修饰，通过囊状小泡移动到高尔基 体里折叠包装，通过分泌小泡运输到细胞膜处，分泌到细胞外。人的细胞来自于受精卵的有丝分裂，含有全 套遗传物质，人体的胰岛细胞中含有蛋白 A基因 。 ⑵一次免疫，B淋巴细胞在淋巴因子的作用下增值、分化形成的浆细胞可以快速增殖、分化并产生大量抗体。 二次免疫，记忆细胞受到抗原刺激，可以快速增殖分化并产生大量抗体，这种免疫属于特异性免疫。 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，野兔种群爆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）画出由人、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）。 31．【答案】⑴捕食和竞争（2分） 寄生（2分） ⑵（4分） ⑶ 增加（2分） ⑷ 减弱 （2分） 【解析】⑴人与狐都吃羊，构成竞争关系，人吃狐属于捕食；病毒寄生在动物体内。 ⑵羊和野兔吃草，狐狸吃羊和野兔，人吃羊、野兔和狐狸。 ⑶人登岛后，食用羊、野兔和狐狸，导致狐狸的食物减少，狐狸濒临灭绝；兔由于食物充足，天敌狐狸减少， 所以泛滥，达到环境的容纳量，种内竞争强度增加。 ⑷一般情况下，病毒有特定的寄主，被捕食者随捕食者种群密度的增加数量减少，病毒由于寄主的减少，数 量也减少，传染病流行程度减弱。 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）这种植物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控制，为什么？ _______，_____________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________。 32．【答案】⑴基因的分离定律、基因的自由组合定律（2分） ⑵四对（2 分）①本实验的乙×丙和甲×丁两个杂交组合中，F2 代中红色个体占全部个体比例为 81/(81+175)=81/256=(3/4)4,根据 N对等位基因自由组合且完全显性时，F2代中显性个体所占比例(3/4)4 ，可判 定这两个杂交组合中都涉及到 4对等位基因（2分） 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（2分） 【解析】⑴由本实验的乙 ×丙和甲 ×丁两个杂交组合中， F2 代中红色个体占全部个体比例为 81/(81+175)=81/256=(3/4)4，就可判定遵循基因的分离定律、基因的自由组合定律 ⑵ 根 据 本 实 验 的 乙 ×丙 和 甲 ×丁 两 个 杂 交 组 合 中 ， F2 代 中 红 色 个 体 占 全 部 个体 比 例 为 81/(81+175)=81/256=(3/4)4,根据 N对等位基因自由组合且完全显性时，F2代中显性个体所占比例(3/4)4 ，可判 定这两个杂交组合中都涉及到 4对等位基因 三、选做题 39.[生物——选修 1，生物技术实践]（15分） 有些细菌可以分解原油，从而消除由原油泄漏造成的土壤污染，某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高 效降解原油的菌株。回答问题： （1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以______________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）纯化菌种时，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降解能力_____。 （4）通常情况下，在微生物培养过程中，实验室常采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。 39．【答案】⑴原油（2分）、选择（2分） ⑵平板划线法（2分） 稀释涂布平板法（2分） ⑶强（2分） ⑷干热灭菌法（2分） 高压蒸汽灭菌法（2分） 火焰（1分） 【解析】（1）由于该细菌能够分解原油，所以应该以原油为唯一碳源来筛选，这种培养基称为选择培养基。 （2）常见的接种方法包括平板划线法和稀释涂布平板法。 （3）分解圈大说明降解能力强。 （4）实验室常用灭菌方法包括灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌。在酒精灯火焰处操作可杀死杂菌。 40.[生物——选修 3：现代生物技术专题]（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、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、种群）。在植物池的食物网中，植物位于第______________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）生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、______________和______________等原理。 （4）一般来说，生态工程主要任务是对______________进行修复，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。 40．【答案】（1）有氧和无氧（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） 【解析】（1）微生物经过厌氧沉淀池和兼氧池，细胞经过呼吸作用（包括有氧呼吸和无氧呼吸）分解有机物。 （2）群落是指具有直接或间接关系的多种生物种群的有规律的组合，具有复杂的种间关系。生态系统包括群 落和无机环境。植物都是位于第一营养级。生态系统中的能量都是来源于生产者所固定的太阳能。 （3）生态系统的基本原理包括 5个，分别是物质循环再生原理，物种多样性原理，协调与平衡原理，整体性 原理，系统学和工程学原理。 （4）一般来说，生态工程的主要任务就是对已被破坏的生态环境或受损的生态系统进行修复。