2024年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試

理科綜合能力測試(北京卷)

第一部分(選擇題 共120分)

本部分共20小題,每小題6分,共120分。在每小題列出的四個選項中,選出最符合題目要求的一項。

1.細胞膜的選擇透過性保證了細胞內(nèi)相對穩(wěn)定的微環(huán)境。下列物質(zhì)中,以(自由）擴散方式通過細胞膜的是

A.Na+

B.二氧化碳

C. RNA

D.胰島素

2.哺乳動物肝細胞的代謝活動十分旺盛,下列細胞結(jié)構(gòu)與對應(yīng)功能表述有誤的是

A.細胞核:遺傳物質(zhì)儲存與基因轉(zhuǎn)錄

B.線粒體:丙酮酸氧化與ATP合成

C.高爾基體:分泌蛋白的合成與加工

D.溶酶體:降解失去功能的細胞組分

3.光反應(yīng)在葉綠體類囊體上進行,在適宜條件下,向類囊體懸液中加入氧化還原指示劑DCIP,照光后DCIP由藍色逐漸變?yōu)闊o色,該反應(yīng)過程中

A.需要ATP提供能量

B.DCIP被氧化

C.不需要光合色素參與

D.會產(chǎn)生氧氣

4.以下高中生物學(xué)實驗中,操作不正確的是

A.在制作果酒的實驗中,將葡萄汁液裝滿整個發(fā)酵裝置

B.鑒定DNA時,將粗提產(chǎn)物與二苯胺混合后進行沸水浴

C.用蘇丹Ⅲ染液染色,觀察花生子葉細胞中的脂肪滴（顆粒）

D.用龍膽紫染液染色,觀察洋蔥根尖分生區(qū)細胞中的染色體

5.用Xho I和Sal I兩種限制性核酸內(nèi)切酶分別處理同一DNA片段,酶切位點及酶切位點及酶切產(chǎn)物分離結(jié)果如圖。以下敘述不正確的是：

A.圖1中兩種酶識別的核苷酸序列不同

B.圖2中酶切產(chǎn)物可用于構(gòu)建重組DNA

C.泳道①中是用Sal I處理得到的酶切產(chǎn)物

D.圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA

6.下列我國科技成果所涉及物質(zhì)的應(yīng)用中,發(fā)生的不是化學(xué)變化的是

7.我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。

下列說法不正確的是：

A.生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%

B.Ch4→CH3COOH過程中,有C-H鍵發(fā)生斷裂

C.①→②放出能量并形成了C一C鍵

D.該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率

8.下列化學(xué)用語對事實的表述不正確的是

A.硬脂酸與乙醇的酯化反應(yīng)

B.常溫時,0.1mol·L-1氨水的pH=11.1:NH3·H2ONH+4+OH-

C.由Na和C1形成離子鍵的過程：

D.電解精煉銅的陰極反應(yīng):Cu2+ +2e=Cu

9.下列實驗中的顏色變化,與氧化還原反應(yīng)無關(guān)的是

 

 

A

 

B

 

C

 

D

 

實驗

 

NaOH溶液滴入FeSO4溶液中

 

石蕊溶液滴入氯水中

 

Na2S溶液滴入AgCl濁液中

 

熱銅絲插入稀硝酸中

 

現(xiàn)象

 

產(chǎn)生白色沉淀，隨后變?yōu)榧t褐色

 

溶液變紅，隨后迅速褪色

 

沉淀由白色逐漸變?yōu)楹谏?/p>  

產(chǎn)生無色氣體，隨后變?yōu)榧t棕色

 

10.一種芳綸纖維的拉伸強度比鋼絲還高,廣泛用作防護材料。其結(jié)構(gòu)片段如下圖

下列關(guān)于該高分子的說法正確的是

A.完全水解產(chǎn)物的單個分子中,苯環(huán)上的氫原子具有不同的化學(xué)環(huán)境

B.完全水解產(chǎn)物的單個分子中,含有官能團一COOH或一NH2

C.氫鍵對該高分子的性能沒有影響

D.結(jié)構(gòu)簡式為：

11.測定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升溫再降溫過程中的pH,數(shù)據(jù)如下。

下列說法不正確的是

A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2O=HSO-3+OH-

B.④的pH與①不同,是由于SO32-濃度減小造成的

C.①→③的過程中,溫度和濃度對水解平衡移動方向的影響一致

D.①與④的Kw值相等

12.驗證犧牲陽極的陰極保護法,實驗如下(燒杯內(nèi)均為經(jīng)過酸化的3%NaCl溶液)。

下列說法不正確的是

A.對比②③,可以判定Zn保護了Fe

B.對比①②, k3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化

C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

A,質(zhì)子

B,中子

C.電子

D.a粒子

14.關(guān)于分子動理論,下列說法正確的是

A.氣體擴散的快慢與溫度無關(guān)

B.布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動

C.分子間同時存在著引力和斥力

D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大

15.用雙縫干涉實驗裝置得到白光的干涉條紋,在光源與單縫之間加上紅色濾光片后

A.干涉條紋消失

B.彩色條紋中的紅色條紋消失

C.中央條紋變成暗條紋

D.中央條紋變成紅色

16.如圖所示,一列簡諧橫波向右傳播,P、Q兩質(zhì)點平衡位置相距0.15m。當P運動到上方最大位移處時,Q剛好運動到下方最大位移處,則這列波的波長可能是

A.0.60m

B.0.30m

C.0.20m

D.0.15m

17.若想檢驗“使月球繞地球運動的力”與“使蘋果落地的力”遵循同樣的規(guī)律,在已知月地距離約為地球半徑60倍的情況下,需要驗證

A.地球吸引月球的力約為地球吸引蘋果的力的1/602

B.月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋果落向地面加速度的1/602

C.自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6

D.蘋果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60

18.某空間存在勻強磁場和勻強電場。一個帶電粒子(不計重力)以一定初速度射入該空間后,做勻速直線運動;若僅撤除電場,則該粒子做勻速圓周運動,下列因素與完成上述兩類運動無關(guān)的是

A.磁場和電場的方向

B.磁場和電場的強弱

C.粒子的電性和電量

D.粒子入射時的速度

19.研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示,下列說法正確的是

A.實驗前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電

B.實驗中,只將電容器b板向上平移,靜電計指針的張角變小

C.實驗中,只在極板間插入有機玻璃板,靜電計指針的張角變大

D.實驗中,只增加極板帶電量,靜電計指針的張角變大,表明電容增大

20.根據(jù)高中所學(xué)知識可知,做自由落體運動的小球,將落在正下方位置。但實際上,赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處,這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn),下落過程小球還受到一個水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比,現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球

A.到最高點時,水平方向的加速度和速度均為零

B.到最高點時,水平方向的加速度和速度均不為零

C.落地點在拋出點東側(cè)

D.落地點在拋出點西側(cè)

第二部分(非選擇題 共180分)

本部分共11小題,共180分

21.(18分)

用圖1所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。

主要實驗步驟如下：

a.安裝好實驗器材。接通電源后,讓拖著紙帶的小車沿長木板運動,重復(fù)幾次。

b.選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O(t=0),然后每隔相同的時間間隔T選取一個計數(shù)點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。

c.通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度,分別記作D1、D2、D3、D4、D5……

d.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐系，在坐標紙上描點,如圖3所示

結(jié)合上述實驗步驟,請你完成下列任務(wù):

(1)在下列儀器和器材中,還需要使用的有 ___ 和 ______ (填選項前的字母)。

A.電壓合適的50Hz交流電源

B.電壓可調(diào)的直流電源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平(含砝碼)

(2)在圖3中已標出計數(shù)點A、B、D、E對應(yīng)的坐標點,請在該圖中標出計數(shù)點C對應(yīng)的坐標點,并畫出v-t圖像。

(3)觀察v-t圖像,可以判斷小車做勻變速直線運動,其依據(jù)是 。v-t圖像斜

率的物理意義是 。

(4)描繪v-t圖像前,還不知道小車是否做勻變速直線運動。用平均速度

表示各計數(shù)點的瞬時速度,從理論上講,對△t的要求是 （選填“越小越好”或“與大小無關(guān)”):從實驗的角度看,選取的△x大小與速度測量的誤差 (選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。

(5)早在16世紀末,伽利略就猜想落體運動的速度應(yīng)該是均勻變化的。當時只能靠滴水計時,為此他設(shè)計了如圖4所示的“斜面實驗”,反復(fù)做了上百次,驗證了他的猜想。請你結(jié)合勻變速直線運動的知識,分析說明如何利用伽利略“斜面實驗”檢驗小球的速度是隨時間均勻變化的。

 

22.(16分)

2024年將在我國舉辦第二十四屆冬奧會,跳臺滑雪是其中最具觀賞性的項目之一。某滑道示意圖如下,長直助滑道AB與彎曲滑道BC平滑銜接,滑道BC高h=10m,C是半徑R=20m圓弧的最低點,質(zhì)量m=60kg的運動員從A處由靜止開始勻加速下滑,加速度a=4.5m/s2,到達B點時速度vB=30m/s,取重力加速度g=10m/s2。

(1)求長直助滑道AB的長度L;

(2)求運動員在AB段所受合外力的沖量的i大??；

(3)若不計BC段的阻力,畫出運動員經(jīng)過C點時的受力圖,并求其所受支持力FN的大小。

 

23.（18分）

如圖1所示,用電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源,向滑動變阻器R供電。改變變阻器R的阻值,路端電壓U與電流I均隨之變化。

（1）以U為縱坐標,I為橫坐標,在圖2中畫出變阻器阻值R變化過程中U-I圖像的示意圖,并說明U-I圖像與兩坐標軸交點的物理意義。

(2)a.請在圖2畫好的U-I關(guān)系圖線上任取一點,畫出帶網(wǎng)格的圖形,以其面積表示此時電源的輸出功率；

b.請推導(dǎo)該電源對外電路能夠輸出的最大電功率及條件。

（3）請寫出電源電動勢定義式,并結(jié)合能量守恒定律證明:電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)、外電路電勢降落之和。

24，（20分）

（1）靜電場可以用電場線和等勢面形象描述。

a.請根據(jù)電場強度的定義和庫侖定律推導(dǎo)出點電荷Q的場強表達式；

b.點電荷的電場線和等勢面分布如圖所示，等勢面S、S到點電荷的距離分別為r、r。我們知道，電場線的疏密反映了空間區(qū)域電場強度的大小。請計算S、S上單位面積通過的電場線條數(shù)之比N1/N2。

 

（2）觀測宇宙中輻射電磁波的天體，距離越遠單位面積接收的電磁波功率越小，觀測越困難。為了收集足夠強的來自天體的電磁波，增大望遠鏡口徑是提高天文觀測能力的一條重要路徑。2024年9月25日，世界上最大的單口徑球面射電望遠鏡FAST在我國貴州落成啟用，被譽為“中國天眼”。FAST直徑為500m，有效提高了人類觀測宇宙的精度和范圍。

 

 

25.（17分）8-羥基喹啉被廣泛用作金屬離子的洛合劑和萃取劑，也是重要的醫(yī)藥中間體。下圖是8-羥基喹啉的合成路線。

ii.同一個碳原子上連有2個羥基的分子不穩(wěn)定。

（1）按官能團分類，A的類別是 。

（2）A→B的化學(xué)方程式是 。

（3）C可能的結(jié)構(gòu)簡式是 。

（4）C→D所需的試劑a是 。

（5）D→E的化學(xué)方程式是 。

（6）F→G的反應(yīng)類型是 。

（7）將下列K→L的流程圖補充完整：

（8）合成8-羥基喹啉時，L發(fā)生了 （填“氧化”或“還原”）反應(yīng)，反應(yīng)時還生成了水，則L與G物質(zhì)的量之比為 。

26.(13分)磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：

已知:磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH),還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等。

溶解度:Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O

(1)上述流程中能加快反應(yīng)速率的措施有 。

(2)磷精礦粉酸浸時發(fā)生反應(yīng)：

①該反應(yīng)體現(xiàn)出酸性關(guān)系： H3PO4 H2SO4(填“>”或“<”)。

②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論:P和S電子層數(shù)相同, 。

（3）酸浸時，磷精礦中Ca5（PO4）3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，并進一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫出生成HF的化學(xué)方程式： 。

（4）H2O2將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除，同時自身也會發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時間，不同溫度下的有機碳脫除率如圖所示。800C后脫除率變化的原因： 。

 

（5）脫硫時，CaCO3稍過量，充分反應(yīng)后仍有SO24-殘留，原因是： ；加入BaCO3可進一步提高硫的脫除率，其離子方程式是 。

（6）取ag所得精制磷酸，加適量水稀釋，以百里香酚酞作指示劑，用bmol·L-1NaOH溶液滴定至終點時生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液cmL，精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分數(shù)是 。（已知：H3PO4摩爾質(zhì)量為98g·mol-1）

27.（12分）近年來，研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實現(xiàn)太陽能的轉(zhuǎn)化與存儲。過程如下：

（1）反應(yīng)Ⅰ： 2H2SO4（1）=2SO2（g）+2H2O（g）+O2（g） △H1=+551 KJ·mol-1

反應(yīng)Ⅲ： S（s）+O2（g）=SO2（g） △H3=-297 KJ·mol-1

反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式： 。

（2）對反應(yīng)Ⅱ，在某一投料比時，兩種壓強下，H2SO4在平衡體系中物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。（右有圖）

P2_____P1（填“＞”或“＜”），得出該結(jié)論的理由是 。

（3）Ⅰ可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑，可能的催化過程如下。將ii補充完整。

（4）探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系，實驗如下：分別將18mLSO2飽和溶液加入到2mL下列試劑中，密閉放置觀察現(xiàn)象。（已知：I2易溶解在KI溶液中）

① B是A的對比實驗，則a= 。

② 比較A、B、C，可得出的結(jié)論是 。

③ 實驗表明，SO2的歧化反應(yīng)速率D＞A，結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因： 。

28.(16分)實驗小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。

資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液:具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O,在堿性溶液中較穩(wěn)定。

(1)制備K2FeO4(夾持裝置略)

①A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)方程式是 (錳被還原為Mn2+)。

②將除雜裝置B補充完整并標明所用試劑。

③C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有

3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8h2O,另外還有_______________。

(2)探究K2FeO4的性質(zhì)

①取C中紫色溶液,加入稀硫酸,產(chǎn)生黃綠色氣體,得溶液a,經(jīng)檢驗氣體中含有

Cl2,為證明是否K2FeO4氧化了CI而產(chǎn)生Cl2,設(shè)計以下方案:

29.(17分)

癌癥是當前嚴重危害人類健康的重大疾病。研究人員利用與癌細胞在某些方面具有相似性的誘導(dǎo)多能干細胞(iPSC)進行了抗腫瘤的免疫學(xué)研究。

(1)癌細胞具有無限 的特點。當體內(nèi)出現(xiàn)癌細胞時,可激發(fā)機體的 系統(tǒng)

發(fā)揮清除作用。

(2)研究人員進行的系列實驗如下:

免疫組小鼠:每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液,連續(xù)4周;

空白組小鼠:每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液,連續(xù)4周。

實驗一:取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iPSC、DB7(一種癌細胞)和MEF(

一種正常體細胞)混合,檢測三種細胞與血清中抗體的結(jié)合率,結(jié)果見下表。

①比較表中iPSC與兩組小鼠血清作用的結(jié)果可知,免疫組的數(shù)值明顯 空白組的數(shù)值,說明iPSC刺激小鼠產(chǎn)生了特異性抗體。

②表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測數(shù)據(jù)無明顯差異,說明DB7有 。

③綜合表中全部數(shù)據(jù),實驗結(jié)果表明 。

實驗二:給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7,一周后皮下形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大,免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測:iPSC

還能刺激機體產(chǎn)生特異性抗腫瘤的 免疫。

(3)   研究人員另取小鼠進行實驗,驗證了上述推測。下圖為實驗組的實驗過程及結(jié)果示意圖。請在下圖中選擇A或B填入④處,從C~F中選擇字母填入①～③處。

(4)   該系列研究潛在的應(yīng)用前景是iPSC可以用于 。

30.（17分）

水稻是我國最重要的糧食作物。稻瘟病是由稻瘟病菌（Mp）侵染水稻引起的病害，嚴重危害我國糧食生產(chǎn)安全。與使用農(nóng)藥相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和經(jīng)濟的措施。

（1）水稻對Mp表現(xiàn)出的抗病與感病為一對相對 為判斷某抗病水稻是否為純合子，可通過觀察自交子代 來確定。

（2）現(xiàn)有甲（R1R1r2r2r3r3）、乙（r1r1R2R2r3r3）、丙（r1r1r2r2R1R3）三個水稻抗病品種?？共。≧）對感病（r）為顯性，三對抗病基因位于不同染色體上。根據(jù)基因的DNA序列設(shè)計特異性引物，用PCR方法可將樣本中的R1、r1、R2、r2、R3、r3區(qū)分開。這種方法可用于抗病品種選育中基因型的鑒定。

①甲品種與感病品種雜交后，對F2不同植株的R1、r1進行PCR擴增。已知R1比r1片段短。從擴增結(jié)果（下圖）推測可抗病的植株有 。（下有圖）

M：標準DNA頻段

1：植株1

2：植株2

3：植株3

②為了在較短時間內(nèi)將甲、乙、丙三重品種中的抗病基因整合，選育新的純合抗病植株，下列育種步驟的正確排序是 。

   甲×乙，得到F1

   用PCR方法選出R1R1R2R2R3R3植株

    R1r1R2r2r3r3植株×丙，得到不同基因型的子代