2019年普通高等学校招生全国统一考试理综(北京卷).docx

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2019年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试(北京)
第一部分(选择题　共120分)
本部分共20小题,每小题6分,共120分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2019·北京,1,6分,难度★)玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。

对此图像的观察与分析,错误的是(　　)
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
答案B
解析观察有丝分裂图像时,先在低倍镜下找到所要观察的物象并移到视野中央,换用高倍镜观察,A项正确;图中箭头所指细胞染色体在纺锤丝的牵引下移向两极,处于有丝分裂后期,没有核膜,无法看到细胞核,B项错误;细胞分裂前期染色体散乱排布在纺锤体的中央,此视野中可找到,C项正确;碱性染料易将细胞中的染色体染色体染成深色,而其他结构染色浅,D项正确。
2.(2019·北京,2,6分,难度★★)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出(　　)
A.有氧运动不利于海马脑区的发育
B.规律且适量的运动促进学习记忆
C.有氧运动会减少神经元间的联系
D.不运动利于海马脑区神经元兴奋
答案B
解析由题干可知,运动组每天进行适量有氧运动,海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,可判断有氧运动有利于海马脑区的发育,A项错误;由题干可知,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳),靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%,促进了学习记忆,可判断规律且适量的运动促进学习记忆,B项正确;运动组海马脑区发育水平提高,靠学习记忆找到目标时间缩短,可推测有氧运动增加了神经元之间的联系,C项错误;对照组比运动组海马脑区发育水平低,找到目标的时间长,说明不运动不利于海马脑区神经元兴奋,D项错误。
3.(2019·北京,3,6分,难度★★)筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后,若细菌能分解淀粉,培养平板经稀碘液处理,会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。

菌种
菌落直径:C/mm
透明圈直径:H/mm
H/C
细菌Ⅰ
5.1
11.2
2.2
细菌Ⅱ
8.1
13.0
1.6

有关本实验的叙述,错误的是(　　)
A.培养基除淀粉外还含有氮源等其他营养物质
B.筛选分解淀粉的细菌时,菌液应稀释后涂布
C.以上两种细菌均不能将淀粉酶分泌至细胞外
D.H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异
答案C
解析微生物生长需要碳源、氮源、水和无机盐等营养物质,因此培养基中淀粉外还含有氮源等其他营养物质,A项正确;用稀释涂布平板法接种淀粉分解菌时,为使培养基上细菌尽量分开获得单菌落需要将菌液进行稀释后涂布到平板上,B项正确;图中出现以菌落为中心的透明圈,说明平板上的淀粉被分解,可判断两种细菌将淀粉酶分泌至细胞外从而催化了淀粉的分解形成透明圈,C项错误;H/C值反映了单位面积内该菌对淀粉的分解能力。即H/C值反映了两种细菌分解淀粉能力的差异,D项正确。
4.(2019·北京,4,6分,难度★★)甲、乙是严重危害某二倍体观赏植物的病害。研究者先分别获得抗甲、乙的转基因植株,再将二者杂交后得到F1,结合单倍体育种技术,培育出同时抗甲、乙的植物新品种。以下对相关操作及结果的叙述,错误的是(　　)
A.将含有目的基因和标记基因的载体导入受体细胞
B.通过接种病原体对转基因的植株进行抗病性鉴定
C.调整培养基中植物激素比例获得F1花粉再生植株
D.经花粉离体培养获得的若干再生植株均为二倍体
答案D
解析在基因工程操作中,要将构建含有目的基因和标记基因的重组运载体导入受体细胞,A项正确;可通过接种甲、乙病原体观测转基因植物是否染病,判断转基因植物是否具有抗病性,B项正确;植物组织培养过程中决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要,C项正确;经花粉离体培养获得的若干再生植株若没有经过秋水仙素处理诱导染色体加倍,都为单倍体,D项错误。
5.(2019·北京,5,6分,难度★★)为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响,环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。选择其中3种植物分别置于试验池中,90天后测定它们吸收N、P的量,结果见下表。
植物种类
单位水体面积N
吸收量/(g·m-2)
单位水体面积P
吸收量/(g·m-2)
浮水植物a
22.30
1.70
浮水植物b
8.51
0.72
沉水植物c
14.61
2.22

结合表中数据,为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是(　　)
A.植物a和b,群落的水平结构将保持不变
B.植物a和b,导致该水体中的食物链缩短
C.植物a和c,这两种植物种群密度会增加
D.植物a和c,群落中能量流动方向将改变
答案C
解析由表中数据可知,浮水植物a和沉水植物c对单位水体面积N和P的吸收量较大,所以为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果,应投放的两种植物为a和c,A、B项错误;投入植物a和c后,植物a和c大量吸收水体中的N和P,能够快速繁殖,从而时这两种植物种群密度会增加,C项正确;生态系统中,能量沿着食物链单向流动,不可逆转,所以不会改变群落中的能量流动方向,D项错误。
6.(2019·北京,6,6分,难度★)下列我国科研成果所涉及材料中,主要成分为同主族元素形成的无机非金属材料的是(　　)
A.4.03米大口径碳化硅反射镜

B.2022年冬奥会聚氨酯速滑服

C.能屏蔽电磁波的碳包覆银纳米线

D.“玉兔二号”钛合金筛选网轮

答案A
解析碳和硅同为第ⅣA族非金属元素,A正确;聚氨酯含有的C、H、O、N不属于同主族元素,B错误;碳包覆银纳米线含有Ag、C,Ag、C不属于同主族元素,C错误;钛合金筛选网轮由钛合金制成,钛不属于主族元素,D错误。
点拨本题以近年来我国科技成果为背景,在分析所用材料中,让考生感受到祖国的发展变化,培养爱国热情,满满的正能量。
7.(2019·北京,7,6分,难度★)下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示)(　　)
A.NaClNa++Cl-

NaCl溶于水
B.CuCl2Cu2++2Cl-

电解CuCl2溶液
C.CH3COOHCH3COO-+H+

CH3COOH在水中电离
D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)　ΔH=-183 kJ·mol-1

　　H2与Cl2反应能量变化
答案B
解析氯化钠是强电解质,在水中完全电离生成水合Na+和水合Cl-,A正确;用惰性电极电解CuCl2溶液,电解方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑,B项中方程式是CuCl2的电离方程式,CuCl2的电离不是在通电条件下发生的,B错误;C项中图示醋酸在水中的部分电离,C正确;根据反应热(ΔH)=反应物总键能—生成物总键能,反应H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)的ΔH=(436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1)-(2×431 kJ·mol-1)=-183 kJ·mol-1,D项正确。
8.(2019·北京,8,6分,难度★)2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是(　　)
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.49115In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
答案D
解析In与Al同主族,是第五周期第ⅢA族元素,A正确;49115In的中子数是66,电子数是49,差值为17,B正确;根据元素周期律,同主族从上到下,元素原子半径依次增大,故原子半径:In>Al,C正确;根据元素周期律,同周期从左到右,主族元素原子半径依次减小,金属性渐弱,最高价氧化物对应水化物碱性渐弱,故碱性:RbOH>In(OH)3,D项错误。
点拨以元素周期表发表150周年为背景,选取我国科学院院士张青莲教授在元素周期表发展中所作出的重要贡献,润物无声地对我们身边的科学家进行了宣传,给考生以民族自信的熏陶,激发考生的爱国情怀。
9.(2019·北京,9,6分,难度★★)交联聚合物P的结构片段如下图所示。下列说法不正确的是(图中表示链延长)(　　)

A.聚合物P中有酯基,能水解
B.聚合物P的合成反应为缩聚反应
C.聚合物P的原料之一丙三醇可由油脂水解获得
D.邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中也可形成类似聚合物P的交联结构
答案D
解析由X和Y的结构可以看出,聚合物P中有酯基,能水解,A正确;聚合物P是聚酯类高分子,其合成反应为缩聚反应,B正确;由Y的结构可知,合成聚酯的原料之一是丙三醇,丙三醇可由油脂水解得到,C正确;邻苯二甲酸和乙二醇在聚合过程中形成线性聚合物,不会形成类似聚合物P的交联结构,D错误。
10.(2019·北京,10,6分,难度★)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(　　)

物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2

答案B
解析A项,主体反应Fe+2FeCl33FeCl2属于氧化还原反应,A不选;B项,加入足量NaOH溶液发生复分解反应生成Mg(OH)2沉淀,过滤后用盐酸中和过量的NaOH得到不含MgCl2的NaCl溶液,B正确;C项,除去Cl2中的HCl,可将混合气体通过饱和食盐水,然后再用浓硫酸干燥,C不选;D项,主反应3NO2+H2O2HNO3+NO属于氧化还原反应,D不选。
11.(2019·北京,11,6分,难度★★)探究草酸(H2C2O4)性质,进行如下实验。(已知:室温下,0.1 mol·L-1H2C2O4的pH=1.3)
实验
装置
试剂a
现象
①

Ca(OH)2溶液(含酚酞)
溶液褪色,产生白色沉淀
②
少量NaHCO3溶液
产生气泡
③
酸性KMnO4溶液
紫色溶液褪色
④
C2H5OH和浓硫酸
加热后产生有香味物质

由上述实验所得草酸性质所对应的方程式不正确的是(　　)
A.H2C2O4有酸性,Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O
B.酸性:H2C2O4>H2CO3,NaHCO3+H2C2O4NaHC2O4+CO2↑+H2O
C.H2C2O4有还原性,2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
D.H2C2O4可发生酯化反应,HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O
答案C
解析H2C2O4有酸性,与Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀:Ca(OH)2+H2C2O4CaC2O4↓+2H2O,A正确;由于酸性H2C2O4>H2CO3,故向少量NaHCO3溶液中加入草酸生成CO2和NaHC2O4,B正确;H2C2O4有还原性,能被酸性KMnO4溶液氧化生成CO2,但由于H2C2O4是弱电解质,离子方程式中应保留其分子式,C错误;H2C2O4是二元羧酸,与乙醇可发生酯化反应,其完全酯化的化学方程式为:HOOCCOOH+2C2H5OHC2H5OOCCOOC2H5+2H2O,D正确。
12.(2019·北京,12,6分,难度★★★)实验测得0.5 mol·L-1 CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1 CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是(　　)

A.随温度升高,纯水中c(H+)>c(OH-)
B.随温度升高,CH3COONa的溶液的c(OH-)减小
C.随温度升高,CuSO4的溶液的pH变化是KW改变与水解平衡移动共同作用的结果
D.随水温升高,CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低,是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同
答案C
解析随温度升高,KW增大,但纯水中的c(H+)仍然等于c(OH-),A错误;随温度升高,CH3COONa水解平衡和水的电离平衡均会正向移动,c(OH-)增大,图中pH略有减小,应是水的电离平衡正向移动所致,B错误;随温度升高,CuSO4水解程度增大,c(H+)增大,pH减小,而且升温也会导致水的电离平衡正向移动,KW增大,C正确;D项,随水温升高,CH3COO-、Cu2+水解平衡均正向移动,D错误。
点拨本题将醋酸钠溶液、硫酸铜溶液和水的pH随温度升高变化的情况以图示的方式展现出来,意在引导考生综合分析温度变化对水的电离和盐的水解产生的影响,不能简单以溶液pH的变化衡量溶液酸碱性的变化。
13.(2019·北京,13,6分,难度★★)一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点a、b、c,则(　　)

A.此刻a的加速度最小
B.此刻b的速度最小
C.若波沿x轴正方向传播,此刻b向y轴正方向运动
D.若波沿x轴负方向传播,a比c先回到平衡位置
答案C
解析由波形可以看出质点a在波峰、质点b在平衡位置,故质点a有最大的加速度,而质点b有最大的速度,选项A、B均错误;根据同侧法可以判断,若波沿x轴正方向传播,质点b此时向y轴正方向运动,选项C正确;若波沿x轴负方向传播,此时质点a开始从波峰向平衡位置运动,质点c已经从波谷向上运动了一段时间,故质点c先回到平衡位置,选项D错误。
14.(2019·北京,14,6分,难度★★)利用图1所示的装置(示意图),观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图2中甲和乙两种图样。下列关于P处放置的光学元件说法正确的是(　　)

　　　　图1　　　　　　　　　　图2
A.甲对应单缝,乙对应双缝
B.甲对应双缝,乙对应单缝
C.都是单缝,甲对应的缝宽较大
D.都是双缝,甲对应的双缝间距较大
答案A
解析单缝衍射条纹中间亮条纹最宽、最亮,双缝干涉条纹中央亮条纹与两侧亮条纹等宽、等亮,由此可以判断甲一定为单缝、乙一定为双缝,故只有选项A正确。
15.(2019·北京,15,6分,难度★★)下列说法正确的是(　　)
A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变
答案A
解析温度这个物理量从宏观来看是物体冷热程度的表现,从微观上看是分子平均动能的表现,即反应了分子热运动的剧烈程度,选项A正确;内能是物体内所有分子动能和势能之和,选项B错误;气体压强与温度和体积均有关,而分子的平均动能仅由温度决定,选项C错误;温度是分子平均动能的标志,气体温度降低,分子的平均动能一定减小,选项D错误。

16.(2019·北京,16,6分,难度★★)如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从a点射入,从b点射出。下列说法正确的是(　　)
A.粒子带正电
B.粒子在b点速率大于在a点速率
C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从b点右侧射出
D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短
答案C
解析带电粒子从a点进入磁场后向下偏转,即洛伦兹力向下,根据左手定则可知粒子一定带负电,选项A错误;带电粒子在磁场中运动时一般不考虑重力,故粒子在磁场中做匀速圆周运动,故粒子在a、b两点的速度相等,选项B错误;带电粒子在磁场中做圆周运动是由洛伦兹力提供向心力,则有qvB=mv2r,可得r=mvqB,故仅减小磁感应强度会使粒子运动的轨迹半径增大,可能使粒子从b点右侧射出磁场,选项C正确;若减小粒子入射速率,粒子运动的轨迹半径减小,粒子在磁场中运动的偏转角变大,运动时间会变长,选项D错误。

17.(2019·北京,17,6分,难度★★)如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则(　　)
A.a点场强的大小比b点大
B.b点场强的大小比c点小
C.a点电势比b点高
D.b点电势比c点低
答案D
解析根据点电荷的电场强度公式E=kqr2可得,a、b两点电场强度大小相等,均大于c点的电场强度,选项A、B均错误;a、b两点在同一等势面上,电势相等,选项C错误;场源点电荷带负电,电场线指向点电荷,又因为沿着电场线方向电势降低,故c点电势高于b点电势,选项D正确。
18.(2019·北京,18,6分,难度★★)2019年5月17日,我国成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。该卫星(　　)
A.入轨后可以位于北京正上方
B.入轨后的速度大于第一宇宙速度
C.发射速度大于第二宇宙速度
D.若发射到近地圆轨道所需能量较少
答案D
解析地球同步卫星一定在地球赤道的正上方,不可能位于北京正上方,选项A错误;第一宇宙速度是卫星最大的环绕速度,同步卫星的速度一定小于第一宇宙速度,选项B错误;发射速度大于第二宇宙速度的卫星将脱离地球引力的束缚,不可能成为同步卫星,选项C错误;卫星轨道半径越小,具有的机械能越小,发射时需要的能量就越小,选项D正确。
19.(2019·北京,19,6分,难度★★)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
组
次
入射光子
的能量/eV
相对
光强
光电流
大小/mA
逸出光电子的
最大动能/eV

由表中数据得出的论断中不正确的是(　　)
A.两组实验采用了不同频率的入射光
B.两组实验所用的金属板材质不同
C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eV
D.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大
答案B
解析两组实验入射光的能量不同,以此可知,采用了不同频率的入射光,A正确;根据爱因斯坦光电方程,金属的逸出功W=hν-12mvm2,代入上述实验数据得两组的逸出功相同,均等于3.1 eV,以此可知两组实验所用的金属板材质相同,B错误;若入射光子的能量5.0 eV,代入爱因斯坦光电方程,逸出光电子的最大动能为1.9 eV,C正确;若入射光子的能量为5.0 eV,发生光电效应,相对光强越强,光电子越多,光电流越大,D正确。
20.(2019·北京,20,6分,难度★★)国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。例如,由m和s可以导出速度单位m·s-1。历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δv=9 192 631 770 Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299 792 458 m·s-1定义m。2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s对应Δv,m对应c)新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是(　　)

A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性
B.用真空中的光速c(m·s-1)定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义
C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量q与电流I存在I=qt,而s已定义
D.因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位
答案D
解析普朗克常量h的单位为J·s,根据功的定义式W=Fs和牛顿第二定律表达式F=ma,可得1 J·s=1 kg×m/s2×m×s=1 kg·m2/s,而m和s是已定义的,故可以用普朗克常量h来定义质量单位,故选项D错误;根据题意可知其他选项均正确。
第二部分(非选择题　共180分)
本部分共11小题,共180分。
21.(2019·北京,21,18分,难度★★)
用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

　　　　图1
(1)下列实验条件必须满足的有　　　。 
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的　　　　(选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时　　　　(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。 

图2
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图2所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2,则y1y2　　　 13(选填“大于”“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为　　　　(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。 
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是　　　。 
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体　　　。 
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中机械能守恒
(5)牛顿设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。
同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动,请分析原因。
答案(1)BD
(2)a.球心　需要　b.大于　xgy2-y1
(3)AB
(4)B
(5)物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力——重力,做平抛运动;随着物体初速度增大,运动范围变大,引力不能再看作恒力;当物体初速度达到第一宇宙速度时,做圆周运动而成为地球卫星。
解析(1)斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度,水平速度要求斜槽轨道末端水平,B正确;速度大小恒定,则要求每次从斜槽上相同的位置无初速释放,对斜槽轨道是否光滑无要求,根据动能定理,每次合外力做功相同,就会获得相同大小的速度,A错误、D正确;记录平抛运动轨迹,对挡板高度变化无要求,C错误。
(2)a.平抛运动的起点是球心,确定y轴时需要用重锤线确定,y轴平行于重锤线。
b.AB和BC的水平间隔相等,水平方向是匀速运动,可推出AB和BC的时间相等;竖直方向是匀加速直线运动,y=v0t+12gt2,若初速为零,位移之比是1∶3;A点的竖直速度不为零,y1y2>13。根据y2-y1=gT2,v0=xT,求得v0=xgy2-y1。
(3)从细管中水平喷出的水做平抛运动,拍照片可记录,A可行;频闪照相可记录平抛小球的位置,平滑连接即为平抛运动轨迹,B可行;铅笔的笔尖与白纸存在摩擦力,不是平抛运动,C错误。
(4)炮台竖直高度一定,炮弹在竖直方向上做自由落体运动,y=12gt2,下落时间相同,A、C错误,B正确。
(5)物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力-重力,做平抛运动;随着物体初速度增大,运动范围变大,引力不能看作恒力;当物体初速度达到第一宇宙速度时,做圆周运动而成为地球卫星。
22.(2019·北京,22,16分,难度★★)
如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为L,总电阻为R,ad边与磁场边界平行。从ad边刚进入磁场直至bc边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度v匀速运动,求:

(1)感应电动势的大小E;

(2)拉力做功的功率P;

(3)ab边产生的焦耳热Q。
答案(1)BLv　(2)B2L2v2R　(3)B2L3v4R
解析(1)由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势E=BLv
(2)线圈中的感应电流I=ER
拉力大小等于安培力大小F=BIL
拉力的功率P=Fv=B2L2v2R
(3)线圈ab边电阻Rab=R4
时间t=Lv
ab边产生的焦耳热Q=I2Rabt=B2L3v4R。
23.(2019·北京,23,18分,难度★★)
电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为C的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差u随电荷量q的变化图像都相同。

图1
(1)请在图1中画出上述u-q图像。类比直线运动中由v-t图像求位移的方法,求两极间电压为U时电容器所储存的电能Ep。
(2)在如图2所示的充电电路中,R表示电阻,E表示电源(忽略内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的q-t曲线如图3中①②所示。
a.①②两条曲线不同是　　　　(选填“E”或“R”)的改变造成的; 
b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。

　 图2　　　　　　　　　　图3
(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”“减小”或“不变”)。

“恒流源”
(2)中电源
电源两端电压

通过电源的电流

答案(1)u-q图线如答图1:

答图1

电压为U时,电容器带电Q,图线和横轴围成的面积为所储存的电能Ep
Ep=12QU,又Q=CU
故Ep=12CU2
(2)a.R
b.减小电阻R,可以实现对电容器更快速充电;增大电阻R,可以实现更均匀充电。
(3)

“恒流源”
(2)中电源
电源两端电压
增大
不变
通过电源的电流
不变
减小

24.(2019·北京,24,20分,难度★★)
雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g。
(1)质量为m的雨滴由静止开始,下落高度h时速度为v,求这一过程中克服空气阻力所做的功W。

(2)将雨滴看作半径为r的球体,设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力f=kr2v2,其中v是雨滴的速度,k是比例系数。
a.设雨滴的密度为ρ,推导雨滴下落趋近的最大速度vm与半径r的关系式;
b.示意图中画出了半径为r1、r2(r1>r2)的雨滴在空气中无初速下落的v-t图线,其中　　　　对应半径为r1的雨滴(选填①、②);若不计空气阻力,请在图中画出雨滴无初速下落的v-t图线。 
(3)由于大量气体分子在各方向运动的几率相等,其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘,证明:圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2(提示:设单位体积内空气分子数为n,空气分子质量为m0)。
答案(1)mgh=12mv2　(2)a.vm=4πρg3kr　b.①见解析　(3)见解析
解析(1)根据动能定理mgh-W=12mu2
可得W=mgh-12mv2
(2)a.根据牛顿第二定律mg-f=ma
得a=g-kr2v2m
当加速度为零时,雨滴趋近于最大速度vm
雨滴质量m=43πr3ρ
由a=0,可得,雨滴最大速度vm=4πρg3kr
b.①
如答图2

答图2

(3)根据题设条件:大量气体分子在各方向运动的几率相等,其对静止雨滴的作用力为零。以下只考虑雨滴下落的定向运动。

答图3
简化的圆盘模型如答图3。设空气分子与圆盘碰撞前后相对速度大小不变。在Δt时间内,与圆盘碰撞的空气分子质量为Δm=SvΔtnm0
以F表示圆盘对气体分子的作用力,根据动量定理,
有FΔt∝Δm×v
得F∝nm0Sv2
由牛顿第三定律,可知圆盘所受空气阻力
f∝v2采用不同的碰撞模型,也可得到相同结论。
25.(2019·北京,25,16分,难度★★)抗癌药托瑞米芬的前体K的合成路线如下。

已知:
ⅰ.
ⅱ.有机物结构可用键线式表示,如(CH3)2NCH2CH3的键线式为
(1)有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐。有机物B能与Na2CO3溶液反应,但不产生CO2;B加氢可得环己醇。A和B反应生成C的化学方程式是　　　　　　　　,反应类型是　　　　　。 
(2)D中含有的官能团:　　　　　　　　　　　　。 
(3)E的结构简式为　　　　　　。 
(4)F是一种天然香料,经碱性水解、酸化,得G和J。J经还原可转化为G。J的结构简式为　　　　。 
(5)M是J的同分异构体,符合下列条件的M的结构简式是　　　　　　　　　　。 
①包含2个六元环
②M可水解,与NaOH溶液共热时,1 mol M最多消耗2 mol NaOH
(6)推测E和G反应得到K的过程中,反应物LiAlH4和H2O的作用是　　　　。 
(7)由K合成托瑞米芬的过程:
KN托瑞米芬
C26H28NOCl
托瑞米芬具有反式结构,其结构简式是　　　　　　　　　　。 
答案(1)++H2O 取代反应(或酯化反应)
(2)羟基、羰基
(3)
(4)
(5)
(6)还原(加成)
(7)
解析由信息可知有机物A能与Na2CO3溶液反应产生CO2,其钠盐可用于食品防腐,A为。有机物B能与Na2CO3溶液反应,但不产生CO2;B加氢可得环己醇,可知B为。A和B反应生成C,C为,根据信息i可推知D为,E为,根据可知G为,J为,在此基础上可根据题中问题一一作答。
(1)A和B反应生成C属于取代反应(也是酯化反应),其化学方程式为+H2O。
(2)D为,含羰基和羟基。
(3)根据以上分析可知E的结构简式为。
(4)由可知,J和G具有相同碳原子数,根据F水解生成J和G及J和G的转化关系可推知G为J为。
(5)M结构中含2个六元环且可水解,说明M是酯,与NaOH溶液共热,1 mol M最多消耗2 mol NaOH,可推知M结构简式为。
(6)通过转化元素可知LiAlH4(H2O)/No作用是还原(加成)。
(7)由题中信息,KN为消点的,产地为反式结构,则托瑞来芬结构简式为=
26.(2019·北京,26,12分,难度★★)化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)。
Ⅰ、用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a mol·L-1 KBrO3标准溶液;
Ⅱ、取V1 mL上述溶液,加入过量KBr,加H2SO4酸化,溶液颜色呈棕黄色;
Ⅲ、向Ⅱ所得溶液中加入V2 mL废水
Ⅳ、向Ⅲ中加入过量KI;
Ⅴ、用b mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定Ⅳ中溶液至浅黄色时,滴加2滴淀粉溶液,继续滴定至终点,共消耗Na2S2O3溶液V3 mL。
已知:I2+2 Na2S2O3=2 NaI+Na2S4O6
Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色
(1)Ⅰ中配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和　　　　。 
(2)Ⅱ中发生反应的离子方程式是　　　　。 
(3)Ⅲ中发生反应的化学方程式是　　　　。 
(4)Ⅳ中加KI前,溶液颜色须为黄色,原因是　　　　。 
(5)KI与KBrO3物质的量关系为n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量,理由是　　　　。 
(6)V中滴定至终点的现象是　　　　　　。 
(7)废水中苯酚的含量为　　　　 g·L-1(苯酚摩尔质量:94 g·mol-1)。 
(8)由于Br2具有　　　　　　性质,Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。 
答案(1)容量瓶
(2)BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
(3)+3Br2+3HBr
(4)Br2过量,保证苯酚完全反应
(5)反应物用量存在关系:KBrO3~3Br2~6KI,若无苯酚时,消耗KI物质的量是KBrO3物质的量的6倍,因有苯酚消耗Br2,所以当n(KI)≥6n(KBrO3)时,KI一定过量
(6)溶液蓝色恰好消失
(7)(6av1-bv3)×946v2
(8)易挥发
命题意图本题选取的素材是处理后废水中苯酚含量的实验室测定,深度考查考生分析和解决化学问题的能力,体现化学的创造性和实用性,考查考生科学探究和创新精神的核心素养。
解析(1)配制一定物质的量浓渡的溶液用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管和一定容积的容量瓶。
(2)Ⅱ中发生的反应是Br-与BrO3-的归中反应,离子方程式是:5Br-+BrO3-+6H+3Br2+3H2O。
(3)Ⅲ中发生的反应是苯酚与液溴的反应,化学方程式是:+3Br2+3HBr 。
(4)为了保证废水中苯酚完全反应,加入的溴必须过量,故溶液颜色须为黄色。
(5)根据5Br-+BrO3-+6H+3Br2+3H2O,和2KI+Br2I2+2KBr,n(KI)=6n(KBrO3)时KI恰好和步骤Ⅱ中生成的溴完全反应,而步骤Ⅱ中苯酚会消耗一定量的溴,因此当n(KI)≥6n(KBrO3),KI一定过量。
(6)V中滴定至终点的现象是:滴入最后一滴溶液,溶液由蓝色变为无色且30 s后蓝色不恢复。
(7)由BrO3-~3Br2可知,n(总Br2)=3 av1×10-3 mol,其中一部分Br2与苯酚反应,剩余部分与KI反应,生成的I2,用硫代硫酸钠溶液滴定,关系式Br2~I2~2Na2S2O3,n(剩余Br2)=n(I2)=12n(Na2S2O3)=12bv3×10-3 mol;根据~3Br2,n()=13n(Br2)=13[n(总Br2)-n(剩余Br2)]=13[3av1×10-3-12bv3×10-3]mol,故废水中苯酚的含量为:13[3av1×10-3-12bv3×10-3]×94v2×10-3 g·L-1
(8)由于Br2具有易挥发的性质,因此Ⅱ~Ⅳ中反应须在密闭容器中进行,否则会造成测定结果偏高。
27.(2019·北京,27,14分,难度★★)氢能源是最具有应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。
(1)甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。
①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是　　　　　　　。 
②已知反应器中还存在如下反应:
ⅰ