1、2012 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 (浙江卷浙江卷) 理科综合 选择题部分(必做,共 87分) 一、选择题(本题共 17小题。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.(2012浙江理综,1)人体肝细胞内 CO2分压和 K+浓度高于细胞外,而 O2分压和 Na+浓度低于细胞外, 上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是()。 A.CO2B.O2 C.K+D.Na+ C氧气、二氧化碳等气体小分子进出细胞的方式是自由扩散,A、B 项错误。细胞内的钾离子高于 细胞外是逆浓度主动吸收,C 项正确。钠离子膜外高于膜内,进入细胞时是通过离子泵顺浓度梯度进
2、 行的,因此是被动运输,D 项错误。 2.(2012浙江理综,2)下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述,正确的是()。 A.绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性 B.卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大 C.囊胚的滋养层细胞具有发育全能性 D.原肠胚发育分化形成内外两个胚层 A异种精子不能与卵细胞融合,因为精卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白,A项正确。卵裂球几 乎不生长即迅速地进行下次分裂,卵裂球细胞的体积越来越小,B 项错误。 滋养层将来发育成胎膜和 胎盘,起营养辅助的功能,没有全能性,C 项错误。原肠胚发育分化形成外胚层、中胚层和内胚层三个 胚层,D项错误。 3.(2012浙江理综
3、,3)不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。 下列有关叙述正确的是()。 A.乙烯浓度越高脱落率越高 B.脱落率随生长素和乙烯浓度增加而不断提高 C.生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相互对抗的 D.生产上可喷施较高浓度生长素类似物降低脱落率 D据图分析在一定范围内随乙烯和生长素浓度的逐渐增大脱落率先上升,但超过一定浓度后脱落率 又逐渐降低,A、B、C 三项错误,D项正确。 4.(2012浙江理综,4)下列关于神经肌肉(肌肉指骨骼肌)接点及其相关结构和功能的叙述,正确的是 ()。 A.一个骨骼肌细胞中只有一个细胞核 B.神经肌肉接点的突触间隙中有组织液 C.突触后膜的
4、表面积与突触前膜的相同 D.一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生动作电位 B骨骼肌细胞属于多核细胞,细胞中有许多细胞核,A 项错误。神经肌肉接点的突触间隙就是神经 细胞和肌肉细胞的间隙,含有组织液,B 项正确。突触后膜(与突触前膜相对应的肌细胞膜)有皱褶,所 以面积大于突触前膜(轴突末梢分支膜),这样有利于接受来自于突触前膜释放的神经递质,有利于神 经信号传递,C 项错误。大量的乙酰胆碱分子与突触后膜上的乙酰胆碱受体接合,开放的离子通道增 多,钠离子进入细胞增多,电位加大,当电位达到一定阈值时,才能在突触后膜上引起一个动作电位,D 项错误。 5.(2012浙江理综,5)如图是某相对稳定的生态系统中
5、旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间数量变化关系的 示意图(图中不同阴影内面积表示不同比例尺下的个体数量)。下列有关叙述错误 的是()。 A.图中所含的食物链为捕食食物链 B.这些生物的种群数量在各自的 K值上下波动 C.旅鼠的种群数量主要是由外源性因素调节的 D.旅鼠的天敌、植物、旅鼠之间的数量变化是一种正反馈调节 D题目信息提示植物、旅鼠和旅鼠的天敌三种生物之间的关系属于捕食关系,A 项正确。由图可知 三种生物的数量相对稳定且有小幅度的数量变化(波动),B 项正确。旅鼠的数量和其食物(植物)及天 敌之间有明显的相互调节关系,这种调节是种群自身以外的外源性因素调节,C 项正确。该三种生物 数量都是先增
6、多再减少最后趋于稳定,是负反馈调节的结果,D 项错误。 6.(2012浙江理综,6)天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因 B,而开蓝色花的 矮牵牛中存在序列已知的基因 B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。下列操作正确的是()。 A.提取矮牵牛蓝色花的 mRNA,经逆转录获得互补的 DNA,再扩增基因 B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因 B C.利用 DNA 聚合酶将基因 B 与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因 B 直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞 A可以利用 mRNA 经逆转录合成目的基因后再进一步扩增,A 项正确。因为开蓝色花的矮牵牛基
7、 因 B 的序列是已知的,所以该目的基因宜采用化学方法合成或用聚合酶链式反应(PCR)扩增,而不是 从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取,B项错误。目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞, 且需要 DNA 连接酶缝合,C、D项错误。 7.(2012浙江理综,7)下列说法不正确 的是()。 A.利用太阳能在催化剂参与下分解水制氢是把光能转化为化学能的绿色化学方法 B.蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质 C.通过红外光谱分析可以区分乙醇与乙酸乙酯 D.石油催化裂化的主要目的是提高汽油等轻质油的产量与质量;石油裂解的主要目的是得到更多的 乙烯、丙烯等气态短链烃 B在催化剂作用下,水吸收太阳能发
8、生分解生成 H2和 O2,将光能转化为化学能,A项正确;油脂水解 生成的高级脂肪酸属于电解质,B 项不正确;乙醇和乙酸乙酯有不同的官能团和化学键,它们在红外光 谱图上有不同的吸收频率,C 项正确;石油催化裂化的主要目的就是为了提高汽油等轻质油的产量,裂 解的主要目的是获得乙烯、丙烯等短链气态烃,D项正确。 8.(2012浙江理综,8)下列说法正确的是()。 A.在“镀锌铁皮锌镀层厚度的测定”实验中,将镀锌铁皮放入稀硫酸,待产生氢气的速率突然减小,可以 判断锌镀层已反应完全 B.在“火柴头中氯元素的检验”实验中,摘下几根未燃过的火柴头,将其浸于水中,稍后取少量溶液于试 管中,滴加硝酸银溶液和稀硝
9、酸后,即可判断氯元素的存在 C.在“硫酸亚铁铵的制备”实验中,为了得到硫酸亚铁铵晶体,应小火加热蒸发皿,直到大量晶体析出时 停止加热 D.受强酸或强碱腐蚀致伤时,应先用大量水冲洗,再用 2%醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗,最后用水冲洗, 并视情况作进一步处理 A因为锌的活动性比铁的强,所以镀锌铁皮放入稀硫酸中构成铁、锌原电池,反应速率较大,待锌完 全反应后,只有铁与稀硫酸的反应,反应速率突然减小,故 A项正确;火柴头中的氯元素以氧化剂 KClO3的形式存在,溶于水不会电离出 Cl-,故用未燃过的火柴头无法判断氯元素的存在,B项不正确; 铁酸亚铁铵晶体是带有结晶水的化合物,加热时易失去结晶水,从溶液中
10、得到结晶水合物的方法是加 热浓缩,冷却结晶、过滤,C 项不正确;受强酸或强碱腐蚀时,应先用大量的水冲洗,然后涂上稀 NaHCO3溶液或硼酸溶液,故 D 项不正确。 9.(2012浙江理综,9)X、Y、Z 是原子序数依次递增的短周期元素,3 种元素的原子核外电子数之和与 Ca2+的核外电子数相等,X、Z 分别得到一个电子后均形成稀有气体原子的稳定电子层结构。下列说 法正确的是()。 A.原子半径:ZYX B.Z 与 X 形成化合物的沸点高于 Z 的同族元素与 X 形成化合物的沸点 C.CaY2与水发生氧化还原反应时,CaY2只作氧化剂 D.CaX2、CaY2和 CaZ2等 3 种化合物中,阳离子
11、与阴离子个数比均为 12 B由题给信息知 X、Y、Z 三种元素的核外电子数之和为 18,由“ X、Z 分别得一个电子后形成稀有 气体原子的稳定电子层结构”可推知 X 为氢或氟、Z 为氟或氯,讨论得 X 为氢、Z为氯,X 为氟、Z 为 氯时均不符合要求,故 X 只能为氢,Z 只能为氟,则 Y 为氧。原子半径的大小顺序是 YZX,A 项不正 确;由于 HF 分子间存在氢键,所以 HF 的沸点比同族的其他氢化物的沸点高,B 项正 确;2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2,CaO2既是氧化剂又是还原剂,C项不正确;CaH2、CaF2中阳离子 与阴离子个数比为 12,而在 CaO2中,阳离子与阴离
12、子个数比为 11,D 项不正确。 10.(2012浙江理综,10)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如下: 下列说法不正确 的是()。 A.在阴极室,发生的电极反应为:2H2O+2e-2OH-+H2 B.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区 H+浓度增大,使平衡 2Cr 2 4 O +2H+ Cr2 2 7 O +H2O 向右移动 C.该制备过程总反应的化学方程式为:4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2+O2 D.测定阳极液中 K和 Cr 的含量,若 K 与 Cr 的物质的量之比(nK/nCr)为 d,则此时铬酸钾的转化率为 1- 2 d
13、 D因放电顺序 H+K+,故阴极电极反应式为 2H2O+2e-H2+2OH-;由于阳极的电极材料是惰性电 极,故该电解池的阳极电极反应式为:2H2O-4e-O2+4H+,由于反应生成了 H+,增大了 H+的浓度,故 平衡 2 4 () 2CrO 黄色 +2H+ 2 27 () Cr O 橙色 +H2O 正向移动,溶液颜色由黄色变为橙色,故 A、B项正确;将上述反应 式合并可知 C 项正确;由总反应方程式 4K2CrO4+4H2O2K2Cr2O7+4KOH+2H2+O2和电解装置可 知,电解过程中阳极室的 K+通过阳离子交换膜进入阴极室,从而生成 KOH。现设 K2CrO4的起始物质 的量为 1
14、 mol,转化的 K2CrO4的物质的量为 x,根据电解方程式可知生成的 KOH 的物质的量为 x,阳极 室剩余 K+物质的量为 2 mol-x,阳极室中 Cr 的物质的量为 1 mol,由题意得: 2mol 1mol x =d,解得 x=(2-d) mol,故铬酸钾的转化率为 2-d,D项不正确。 11.(2012浙江理综,11)下列说法正确的是()。 A.按系统命名法,化合物 的名称为 2,6 二甲基 5 乙基庚烷 B.丙氨酸和苯丙氨酸脱水,最多可生成 3 种二肽 C.化合物是苯的同系物 D.三硝酸甘油酯的分子式为 C3H5N3O9 D进行有机物命名时,从不同方向编号时,应保证支链位次之和
15、最小,A的正确命名应是 2,6 二甲基 3 乙基庚烷,A项不正确;丙氨酸和苯丙氨酸脱水时,结合方式有:丙氨酸分子与丙氨酸分子、苯丙氨 酸分子与苯丙氨酸分子、丙氨酸分子的COOH 与苯丙氨酸分子的NH2结合、丙氨酸分子的 NH2与苯丙氨酸分子的COOH 结合,共形成 4 种二肽, B 项不正确;苯的同系物必须具备两个条件: 有且只有一个苯环,侧链是烷基,故 C 项不正确;三硝酸甘油酯是 HNO3与甘油反应生成的酯,其结构 简式为,其分子式为 C3H5N3O9,D项正确。 12.(2012浙江理综,12)下列说法正确的是()。 A.常温下,将 pH=3 的醋酸溶液稀释到原体积的 10 倍后,溶液的
16、 pH=4 B.为确定某酸 H2A 是强酸还是弱酸,可测 NaHA 溶液的 pH。若 pH7,则 H2A是弱酸;若 pH= C醋酸溶液中存在 CH3COOHCH3COO-+H+,加水稀释时,电离平衡向右移动,故将 pH=3 的醋酸 溶液稀释 10 倍,其 pH 小于 4,但大于 3,A项不正确;若 H2A 是弱酸,则 HA-在溶液中存在两个平衡:HA- H+A2-(电离平衡),HA-+H2OH2A+OH-(水解平衡),电离程度和水解程度的相对大小决定了溶 液的酸碱性,如 NaHCO3溶液显碱性,NaHSO3溶液显酸性,故 B 项不正确;完全中和时,生成正盐 NaCl 和 CH3COONa,由于
17、 CH3COO-的水解而使溶液显碱性,故溶液呈中性时酸未被完全中和,C 项正确;氯 化银的溶度积常数表达式为 Ksp=c(Ag+)c(Cl-),c(Cl-)越大,c(Ag+)越小,故 Ag+浓度大小顺序应为: ,D 项不正确。 13.(2012浙江理综,13)水溶液 X 中只可能溶有 K+、Mg2+、Al3+、Al 2 O、Si 2 3 O 、S2 3 O 、C2 3 O 、 S 2 4 O 中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验: 下列判断正确的是()。 A.气体甲一定是纯净物 B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物 C.K+、Al 2 O和 Si 2 3 O 一定存在于溶液 X中 D.C
18、2 3 O 和 S2 4 O 一定不存在于溶液 X中 C加入过量盐酸有气体生成,则 X中至少含有 S 2 3 O 、C2 3 O 中的一种,有沉淀甲生成则溶液 X中一 定含有 Si 2 3 O ,有 Si2 3 O 则 X 中一定无 Mg2+、Al3+;无色溶液甲加入过量氨水有白色沉淀乙生成,则乙 一定是 Al(OH)3,溶液 X 中一定含 Al 2 O,依据电荷守恒,溶液中一定含有阳离子(K+);S 2 4 O 不能确定是 否存在。只有 C选项正确。 14.(2012浙江理综,14)如图所示,与水平面夹角为 30的固定斜面上有一质量 m=1.0 kg 的物体。细 绳的一端与物体相连,另一端经
19、摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上,弹簧秤 的示数为 4.9 N。关于物体受力的判断(取 g=9.8 m/s2),下列说法正确的是()。 A.斜面对物体的摩擦力大小为零 B.斜面对物体的摩擦力大小为 4.9 N,方向沿斜面向上 C.斜面对物体的支持力大小为 4.933N,方向竖直向上 D.斜面对物体的支持力大小为 4.9 N,方向垂直斜面向上 A由题图可知,细绳上拉力等于弹簧的示数,F绳=4.9 N。设物体受到一个沿斜面向下的摩擦力 f,则 物体静止在斜面上受到四个力的作用:重力 G、斜面对物体的支持力 N、绳拉力 F绳、斜面对物体的 静摩擦力 f,将重力 G 分解成沿斜面向
20、下的分力 Gx和垂直斜面向下的分力 Gy。则 Gx=mgsin 30=4.9 N,Gy=mgcos 30=4.93N,物体受力平衡,N=Gy=4.93N,选项 D 错;斜面对物体的支持力 N 垂直斜 面向上,选项 C 错;由 f+Gx=F绳,代入数据,得 f=0,斜面对物体没有摩擦力,选项 A 正确,选项 B 错误。 15.(2012浙江理综,15)如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到 太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是()。 A.太阳对各小行星的引力相同 B.各小行星绕太阳运动的周期均小于一年 C.小行星带内侧小行星的向心加速度值大于外侧小行
21、星的向心加速度值 D.小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值 C各小行星距太阳远近不同,质量各异,太阳对小行星的引力 F引= 2 GMm r ,A错;地球绕日的轨道半径 小于小行星绕日的轨道半径,由 2 GMm r =m 2 2 4 T r得 T=2 3 r GM ,显然轨道半径 r越大,绕日周期 T 也越 大,地球绕日周期 T地=1 年,所以小行星绕日周期大于 1 年,B 错;由 2 GMm r =ma,a= 2 GM r ,可见,内侧小行星 向心加速度大于外侧小行星向心加速度,选项 C 正确;由 2 GMm r =m 2 v r ,v= GM r ,小行星轨道半径 r小
22、大 于地球绕日轨道半径 r地,v地v小,选项 D错。 16.(2012浙江理综,16)用手握住较长软绳的一端连续上下抖动,形成一列简谐横波。某一时刻的波形 如图所示,绳上 a、b 两质点均处于波峰位置。下列说法正确的是()。 A.a、b 两点之间的距离为半个波长 B.a、b 两点振动开始时刻相差半个周期 C.b 点完成全振动次数比 a 点多一次 D.b 点完成全振动次数比 a 点少一次 D相邻波峰间距离为一个波长,选项 A 错;波由波源向外传播,相距一个波长的两点间开始振动的时 刻相差一个周期,a 点开始振动后一个周期 b 点才开始振动,b 点完成全振动次数比 a 点少一次,B、C 错,D 正
23、确。 17.(2012浙江理综,17)功率为 10 W 的发光二极管(LED 灯)的亮度与功率为 60 W 的白炽灯相当。根 据国家节能战略,2016 年前普通白炽灯应被淘汰。假设每户家庭有 2 只 60 W 的白炽灯,均用 10 W 的 LED 灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近()。 A.8108kWhB.81010kWh C.81011kWhD.81013kWh B用 2 只各为 10 W 的 LED 灯代替白炽灯,节省功率 2(60-10) W=0.1 kW,设白炽灯每天点亮 5 小时, 则一天节省 0.1 kW5 h=0.5 kWh,一年 365 天,全国近 14 亿人口,约 4
24、 亿个家庭,则这 4 亿个家庭一年 节省 41083650.5 kWh=7.31010kWh,最接近 B 选项。 二、选择题(本题共 3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要 求的。全部选对的得 6分,选对但不全的得 3分,有选错的得 0 分) 18.(2012浙江理综,18)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中 AB 段和 BC 段是半径为 R 的四分之一 圆弧,轨道固定在竖直平面内。一质量为 m 的小球,从距离水平地面高为 H 的管口 D 处静止释放,最 后能够从 A端水平抛出落到地面上。下列说法正确的是()。 A.小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 2 2R
25、HR B.小球落到地面时相对于 A 点的水平位移值为 2 2 24RHR C.小球能从细管 A 端水平抛出的条件是 H2R D.小球能从细管 A 端水平抛出的最小高度 Hmin=5 2 R BC由 D 到 A 由机械能守恒定律得:mg(H-2R)= 2 1 2 A mv ,vA= 2 (2 )g HR ,小球在 A 处抛出后做平抛运 动,下落 y=2R 后落地,则由 x=vAt 和 y=2R=1 2 gt2得 x=2 2 24RHR,B选项正确,A 错误;由于小球能到 达 A 处,小球在双层轨道内部,vA0,当 vA=0,小球不能抛出,因此小球从 A处抛出的速度为 vA0,由前 mg(H-2R
26、)= 2 1 2 A mv 0 得 H2R,C选项正确,D 选项错误。 19.(2012浙江理综,19)用金属箔做成一个不带电的圆环,放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材 料做的笔套与头发摩擦后,将笔套自上向下慢慢靠近圆环,当距离约为 0.5 cm 时圆环被吸引到笔套上, 如图所示。对上述现象的判断与分析,下列说法正确的是()。 A.摩擦使笔套带电 B.笔套靠近圆环时,圆环上、下部感应出异号电荷 C.圆环被吸引到笔套的过程中,圆环所受静电力的合力大于圆环的重力 D.笔套碰到圆环后,笔套所带的电荷立刻被全部中和 ABC摩擦笔套后笔套带电,选项 A 正确;当带电笔套靠近放在绝缘桌面上不带电金属导
27、体圆环时, 圆环上、下部感应出异号电荷,选项 B 正确;圆环被吸起过程中,圆环向上加速,圆环整体所受静电力 一定大于圆环本身的重力,C 选项正确;当笔套和圆环接触后,圆环带上和笔套相同电性的电荷,选项 D 错误。 20.(2012浙江理综,20)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成 的电容器 C置于储罐中,电容器可通过开关 S 与线圈 L 或电源相连,如图所示。当开关从 a 拨到 b 时, 由 L 与 C 构成的回路中产生周期 T=2LC的振荡电流。当罐中的液面上升时()。 A.电容器的电容减小 B.电容器的电容增大 C.LC 回路的振荡频率减小 D.LC 回路
28、的振荡频率增大 BC平行板电容器的电容 C= r 4 S kd ,当液面上升时,极板间不导电液体的介电常数比原来的空气的介 电常数要大,电容 C 增大,A 错,B 正确;f= 1 T = 1 2 LC 会减小,C 正确,D 选项错误。 非选择题部分(共 180分) 非选择题部分共 12题,共 180 分。 21.(2012浙江理综,21)(10 分)在“测定玻璃的折射率”实验中,某同学经正确操作插好了 4 枚大头针,如 图甲所示。 甲 乙 (1)根据图甲画出完整的光路图; (2)对你画出的光路图进行测量和计算,求得该玻璃砖的折射率 n=(保留 3 位有效数字); (3)为了观测光在玻璃砖不同表
29、面的折射现象,某同学做了两次实验,经正确操作插好了 8 枚大头针,如 图乙所示。图中 P1和 P2是同一入射光线上的 2 枚大头针,其对应出射光线上的 2 枚大头针是 P3和 (填“A”或“B”)。 答案:(1)如解析图所示(2)1.51(3)A 解析:(1)连接两大头针 1、2,延长线与梯形玻璃砖上表面交于 O,再连接两大头针 3、4,延长线与梯形 玻璃砖下表面交于 O,再连接 OO,标上箭头以示光线传播方向。 (2)入射角的正弦:sin =CD OC ,折射角的正弦 sin = C D OC ,可取 OC=OC,则折射率 n=sin sin = CD C D 。 用刻度尺测量 CD、CD,
30、代入测量数据可得 n=1.51。 甲图 (3)光斜射入两底面平行的玻璃砖一个表面,折射光线会从另一个表面平行原入射光线射出玻璃 砖。乙图中两条平行光线入射,P1P2左边的光线会从梯形玻璃砖另一底面平行射出,是沿着大头针 3 并与 B方向平行射出;而光线 P1P2将由梯形玻璃砖侧面出射,方向为 P3和 A 的连线。 乙图 22.(2012浙江理综,22)(10 分)在“探究求合力的方法”实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳 套和一把弹簧秤。 (1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表: 弹力 F(N) 0.501.001.502.002.503.003.
31、50 伸长 量 x(10- 2m) 0.741.802.803.724.605.586.42 用作图法求得该弹簧的劲度系数 k=N/m; (2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的 弹力值为 2.50 N,画出这两个共点力的合力 F合; (3)由图得到 F合=N。 答案:(1)如图所示53(说明:2 内都可) (2)2.10(说明:有效数字位数正确,0.02 内都可)见解析图 (3)3.3(说明:0.2 内都可) 解析:(1)作图时注意横坐标轴的标度,连线一定是一条过原点的直线,计算 k 时可取直线上较远的两点 计算,例如(0.7410-2,0.5
32、0),(6.4210-2,3.50),k= y x = 22 3.500.50 6.42 100.74 10 N/m53 N/m (2)注意估读,作图时注意选取标度,都从 O 点沿力的方向按力的大小作出力的图示。 (3)以这两个力作为平行四边形的两条邻边,作平行四边形,画出对角线。用刻度尺量出平行四边 形对角线的长度,除以标度,得出 F合=3.3 N,如图所示。 23.(2012浙江理综,23) (16 分)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为 m、形状不同 的“A 鱼”和“B 鱼”,如图所示。在高出水面 H 处分别静止释放“A 鱼”和“B 鱼”,“A 鱼”竖直
33、下潜 hA后速 度减为零,“B 鱼”竖直下潜 hB后速度减为零。“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的阻力。 已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10 9 倍,重力加速度为 g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。 假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计。求: (1)“A 鱼”入水瞬间的速度 vA1; (2)“A 鱼”在水中运动时所受阻力 fA; (3)“A 鱼”与“B 鱼”在水中运动时所受阻力之比 fAfB。 答案:(1) 2gH (2)mg( A H h -1 9 )(3) (9H) (9H) BA AB hh hh 解析:(1)“A 鱼”在入水前做自由落体运动,有 2 1
34、A v -0=2gH 得:vA1= 2gH (2)“A 鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用,做匀减速运动,设加速度为 aA,有 F合=F浮+fA-mg F合=maA 0- 2 1A v =-2aAhA 由题意:F浮=10 9 mg 综合上述各式,得 fA=mg( A H h -1 9 ) (3)考虑到“B 鱼”的受力、运动情况与“A 鱼”相似,有 fB=mg( B H h -1 9 ) 综合两式,得 A B f f = (9H) (9H) BA AB hh hh 24.(2012浙江理综,24) (20 分)如图所示,两块水平放置、相距为 d 的长金属板接在电压可调的电源上。两板之间的右
35、侧区 域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面,从喷口连续不断喷出 质量均为 m、水平速度均为 v0、带相等电荷量的墨滴。调节电源电压至 U,墨滴在电场区域恰能沿 水平向右做匀速直线运动;进入电场、磁场共存区域后,最终垂直打在下板的 M 点。 (1)判断墨滴所带电荷的种类,并求其电荷量; (2)求磁感应强度 B 的值; (3)现保持喷口方向不变,使其竖直下移到两板中间的位置。为了使墨滴仍能到达下板 M 点,应将磁感 应强度调至 B,则 B的大小为多少? 答案:(1)负 mgd U (2) 0 2 Uv gd (3) 0 2 4 U 5 v gd 解析:(1)墨滴在电场
36、区域做匀速直线运动,有 qU d =mg 由式得: q= mgd U 由于电场方向向下,电荷所受电场力向上,可知: 墨滴带负电荷。 (2)墨滴垂直进入电、磁场共存区域,重力仍与电场力平衡,合力等于洛伦兹力,墨滴做匀速圆周运 动,有 qv0B=m 2 0 v R 考虑墨滴进入磁场和撞板的几何关系,可知墨滴在该区域恰完成四分之一圆周运动,则半径 R=d 由式得 B= 0 2 Uv gd (3)根据题设,墨滴运动轨迹如图,设圆周运动半径为 R,有 qv0B=m 2 0 v R 由图示可得: R2=d2+(R- 2 d )2 得:R= 5 4 d 联立式可得: B= 0 2 4 U 5 v gd 25
37、.(2012浙江理综,25) (22 分)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示,自行车后轮 由半径 r1=5.010-2m 的金属内圆、半径 r2=0.40 m 的金属外圆和绝缘辐条构成。后轮的内、外圆之 间等间隔地接有 4 根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为 R的小灯泡。在支架上装有磁 铁,形成了磁感应强度 B=0.10 T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为 r1、外半径为 r2、 张角= 6 。后轮以角速度=2 rad/s相对于转轴转动。若不计其他电阻,忽略磁场的边缘效应。 (1)当金属条 ab 进入“扇形”磁场时,求感应电动势
38、E,并指出 ab 上的电流方向; (2)当金属条 ab 进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图; (3)从金属条 ab 进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子转一圈过程中,内圆与外圆之间电势差 Uab随 时间 t 变化的 Uabt 图象; (4)若选择的是“1.5 V、0.3 A”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正常工作?有同学提出,通过改变磁感应强 度 B、后轮外圆半径 r2、角速度和张角等物理量的大小,优化前同学的设计方案,请给出你的评价。 答案:(1)4.910-2Vba(2)(3)(4)见解析 解析:(1)金属条 ab 在磁场中切割磁感线时,所构成的回路的磁通量变化。设经过时间t,磁
39、通量变化 量为,由法拉第电磁感应定律 E= t =BS=B( 2 2 1 2 r - 2 1 1 2 r ) 由式并代入数值得: E= t =1 2 B( 2 2 r- 2 1 r)=4.910-2V 根据右手定则(或楞次定律),可得感应电流方向为 ba。 (2)通过分析,可得电路图为 (3)设电路中的总电阻为 R总,根据电路图可知, R总=R+1 3 R= 4 3 R ab 两端电势差 Uab=E-IR=E- E R总 R=1 4 E=1.210-2V 设 ab 离开磁场区域的时刻为 t1,下一根金属条进入磁场区域的时刻为 t2, t1= = 1 12 s t2= 2 = 1 4 s 设轮子
40、转一圈的时间为 T, T= 2 =1 s 在 T=1 s 内,金属条有四次进出,后三次与第一次相同。 由可画出如下 Uabt 图像。 (4)“闪烁”装置不能正常工作。(金属条的感应电动势只有 4.910-2V,远小于小灯泡的额定电压, 因此无法工作。) B 增大,E 增大,但有限度; r2增大,E 增大,但有限度; 增大,E 增大,但有限度; 增大,E 不变。 26.(2012浙江理综,26)(14 分)已知:I2+2S2 2 3 O S4 2 6 O +2I- 相关物质的溶度积常数见下表: 物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuI Ksp2.210-202.610-391.710-71
41、.310-12 (1)某酸性 CuCl2溶液中含有少量的 FeCl3,为得到纯净的 CuCl22H2O 晶体,加入,调至 pH=4, 使溶液中的 Fe2+转化为 Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的 c(Fe3+)=。过滤后,将所得滤液低温蒸发、 浓缩结晶,可得到 CuCl22H2O晶体。 (2)在空气中直接加热 CuCl22H2O 晶体得不到纯的无水 CuCl2,原因是(用化学方程式表示)。 由 CuCl22H2O晶体得到纯的无水 CuCl2的合理方法是。 (3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有 CuCl22H2O 晶体的试样(不含能与 I-发生反应的氧化性杂质) 的纯度,过程如下:取 0.3
42、6 g 试样溶于水,加入过量 KI 固体,充分反应,生成白色沉淀。用 0.100 0 molL- 1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗 Na2S2O3标准溶液 20.00 mL。 可选用作滴定指示剂,滴定终点的现象是。 CuCl2溶液与 KI 反应的离子方程式为。 该试样中 CuCl22H2O的质量百分数为。 答案:(1)Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3 2.610-9molL-1 (2)2CuCl22H2OCu(OH)2CuCl2+2HCl+2H2O(主要产物写成 Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、CuO 均 可) 在干燥的 HCl 气流中加热脱水 (3)淀粉溶液 蓝色
43、褪去,放置一定时间后不复色 2Cu2+4I-2Cul+I2 95% 解析:(1)除去溶液中的 Fe3+一般用调节溶液 pH 的方法,遵循“除杂不引入新杂质”的原则,一般选用难 溶性的 Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3或 CuO 等物质。由 Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)得: c(Fe3+)= sp 3(OH ) K c = 39 10 3 2.6 10 (10) =2.610-9molL-1。 (2)CuCl2属于强酸弱碱盐,溶于水时发生水解,水解反应方程式为:CuCl2+2H2OCu(OH)2+2HCl, 由于受热时 HCl 不断挥发,可使平衡不断向右移动,故得不到纯净的无水 C
44、uCl2。为了抑制 CuCl2的 水解,应在干燥的 HCl 气流中加热脱水。 (3)结合题意和表格信息可知,向 CuCl2溶液中加入 KI 时发生如下反应:2Cu2+4I- 2CuI+I2(因为 CuI 的 Ksp小于 CuCl 的,故生成 CuI,而不是生成 CuCl),生成的 I2再与 Na2S2O3反 应:I2+2S2 2 3 O S4 2 6 O +2I-,所以可以用淀粉作为滴定指示剂。由上述反应可推导出关系式: CuCl22H2ONa2S2O3 171 g1 mol m(CuCl22H2O) 0.002 mol m(CuCl22H2O)=0.002mol 171g 1mol =0.3
45、42 g CuCl22H2O 试样的纯度为: 0.342g 0.36g 100%=95%。 27.(2012浙江理综,27)(15 分)甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系 统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有: 化学方程式 焓变 H/kJmol- 1 活化能 Ea/kJmol- 1 甲烷氧 化 CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+ 2H2O(g) -802.6125.6 CH4(g)+O2(g) CO2(g)+ 2H2(g) -322.0172.5 蒸汽重CH4(g)+H2O(g)206.2240.1 整CO(g)+ 3H2(g) CH4(g)+
46、 2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) 165.0243.9 回答下列问题: (1)反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的H=kJmol-1。 (2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率甲烷氧化的反应速率(填“大于”“小于”或“等 于”)。 (3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(pB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作 Kp),则 反应 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)的 Kp=;随着温度的升高,该平衡常数(填“增 大”“减小”或“不变”)。 (4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于。 (5)在某一给定进料比的情况下,温度
47、、压强对 H2和 CO 物质的量分数的影响如下图: 若要达到 H2物质的量分数65%、CO 物质的量分数10%,以下条件中最合适的是。 A.600 ,0.9 MPaB.700 ,0.9 MPa C.800 ,1.5 MPaD.1 000 ,1.5 MPa 画出 600 ,0.1 MPa 条件下,系统中 H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋 势示意图: (6)如果进料中氧气量过大,最终导致 H2物质的量分数降低,原因是。 答案:(1)-41.2 (2)小于 (3) 3 2 42 (H ) (CO) (CH ) (H O) pp pp 增大 (4)系统内强放热的甲烷氧化反应为强
48、吸热的蒸汽重整反应提供了所需的能量(其他合理答案均 可) (5)B (6)甲烷氧化程度过高,氢气和氧气反应(其他合理答案均可) 解析:(1)根据盖斯定律: CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H=206.2 kJmol-1 CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)H=165.0 kJmol-1 -,得:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+H2(g) H=165.0 kJmol-1-206.2 kJmol-1=-41.2 kJmol-1 (2)初始阶段由于甲烷蒸汽重整的活化能大于甲烷氧化的活化能,故其反应速率小于甲烷氧化的 反应速率。 (3)由平衡常数的表达式迁移
49、类推可以得出 Ksp= 3 2 42 (H ) (CO) (CH ) (H O) pp pp 由于 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,平衡常数增大。 (4)系统内放热的甲烷氧化反应为吸热的蒸汽重整反应提供了所需的能量。 (5)本题结合两个图像和题目要求,采用排除法即可得出正确答案为 B。 解决本题要明确起点、终点和变化趋势,开始时,H2的物质的量为 0,然后随着时间的推移,H2 的物质的量分数逐渐增大,查阅温度压强图像可知 H2的最终物质的量分数为 70%。 氧气量过大,H2会与 O2发生反应。 28.(2012浙江理综,28)(14 分)实
50、验室制备苯乙酮的化学方程式为: +(CH3CO)2O+CH3COOH 制备过程中还有 CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl等副反应。 主要实验装置和步骤如下: ()合成:在三颈瓶中加入 20 g 无水三氯化铝和 30 mL 无水苯。为避免反应液升温过快,边搅拌边慢 慢滴加 6 mL 乙酸酐和 10 mL 无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓回流。滴加完毕后加热 回流 1 小时。 ()分离与提纯: 边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层 水层用苯萃取,分液 将所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品 蒸馏粗产品得到苯乙酮 回答下列问题: (
