2013年北京市理综生物（精校、解析、点评）  

1．下列真核细胞结构与成分，对应有误的是

A．细胞膜：脂质、蛋白质、糖类B．染色体：核糖核酸、蛋白质

C．核糖体：蛋白质、核糖核酸D．细胞骨架：蛋白质

【答案】B

【解析】细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和糖类（动物还有胆固醇），主要成分是磷脂和蛋白质；染色体的组成成分包括脱氧核糖核酸、蛋白质、核糖核酸等，主要成分是脱氧核糖核酸和蛋白质；核糖体的组成成分是核糖核酸（rRNA）和蛋白质；细胞骨架指真核细胞中的蛋白纤维网络结构，它所组成的结构体系称为细胞骨架系统。

【评价】考查细胞的结构以及考生的理解能力。通过不完整的表述系统地考查生物学知识，命题符合简捷性的要求。

2．在细胞生命活动中，不可能发生的过程是

A．神经递质由突触小泡分泌到胞外B．mRNA从细胞核进入细胞质

C．老化受损的细胞器融入溶酶体中D．O₂通过主动运输进入线粒体

【答案】D

【解析】神经递质通过突触小泡和突触前膜融合，将其分泌到胞外。mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质。老化受损的细胞器与溶酶体融合完成细胞内消化。O₂通过自由扩散跨膜运输，不会通过主动运输进入线粒体。所以D不会发生。

【评价】考查跨膜运输、胞吐、溶酶体的功能和细胞衰老，以及考生的理解能力。以功能（或者说过程）为线索，考查若干看起来不相干的生物学知识。

3．有关生物体对刺激做出反应的表述，错误的是

A．病毒感染→人体T细胞分泌特异性抗体→清除病毒

B．外界温度降低→哺乳动物体温调节中枢兴奋→体温稳定

C．摄入高糖食品→人体胰岛素分泌增加→血糖水平回落

D．单侧光照→植物体生长素重新分布→向光弯曲

【答案】AA

【解析】病毒感染后，由B细胞增殖分化产生的浆细胞分泌抗体，抗体与抗原结合形成细胞集团和沉淀，进一步被吞噬细胞吞噬，T细胞不能产生抗体。外界温度降低，哺乳动物皮肤感受器兴奋，兴奋通过传入神经传到体温调节中枢，通过神经中枢分析综合，再通过传出神经将兴奋传到皮肤、血管、内分泌腺等，最终使机体体温维持相对平衡。摄入高糖食品会导致人体血糖浓度升高，故胰岛素分泌增加，胰岛素通过降低血糖浓度，使血糖浓度恢复正常水平。单侧光下，植物茎部向光侧生长素向背光侧运输导致背光侧生长素含量高，促进生长作用强，故植物表现为向光生长。

【评价】考查动物有神经调节、激素调节、免疫调节和植物生命活动调节，以及考生的理解能力。设置题枝的特点是：每问考查的知识点都涉及到生命活动调节的一个方面。

4．安第斯山区有数十种蝙蝠以花蜜为食。其中，长舌蝠的舌长为体长的1.5倍。只有这种蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部取食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。由此无法推断出

A．长舌有助于长舌蝠避开与其他蝙蝠的竞争

B．长筒花可以在没有长舌蝠的地方繁衍后代

C．长筒花狭长的花冠筒是自然选择的结果

D．长舌蝠和长筒花相互适应，共同（协同）进化

【答案】B

【解析】只有长舌蝙蝠能从长筒花狭长的花冠筒底部摄食花蜜，且为该植物的唯一传粉者。这是长舌蝙蝠和长筒花相互选择、相互适应，共同进化的结果。同时通过这种的生活方式也减弱了长舌蝙蝠与其他蝙蝠的竞争。长舌蝙蝠是长筒花的唯一传粉者，故必须在有长舌蝙蝠生存的地方长筒花才能繁殖后代。

【评价】考查现代生物进化理论相关知识以及理解能力和获取信息的能力。材料比较新颖。

5．关于高中生物学实验的基本原理，叙述不正确的是

A．噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统

B．提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异

C．成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透（过）性

D．PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板

【答案】C

【解析】噬菌体属于侵染细菌的病毒，它没有细胞结构，缺乏自主代谢机制，它的生命活动离不开宿主细胞，故噬菌体繁殖必须在细菌中才能进行。提取DNA利用了不同化合物在溶剂中的溶解度不同和DNA在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同的原理进行。细胞壁属于全透性的，成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离原因是原生质层具有选择透过性。PCR扩增DNA的原理是DNA复制，上一轮复制得到子代DNA可为下一轮DNA复制提供模板。

【评价】考查几个与实验相关的知识，没有对实验技能的考查。

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。

图 1 图 2

（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）植株的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。

【答案】（1）[H]/NADPH 叶绿体基质

（2）逐渐下降 28

（3）淀粉和蔗糖的含量 输出量

（4）抑制

（5）末遮光的 光合产物含量下降，光合速率上升

【解析】（1）光反应为暗（碳）反应提供了ATP和[H]（NADPH），用于三碳化合物（三碳糖）的还原。

（2）根据图1可以看出，随去除棉铃的百分率提高，二氧化碳固定的速率下降；对照组没有去除棉铃即去除棉铃的百分率为0，此时植物二氧化碳固定速率为28。

（3）由图2可知，随去除棉铃的百分率逐渐提高，叶片干重百分比逐渐升高。去除棉铃后，叶片光合作用产生有机物含量虽然降低，但最终净光合作用积累有机物量提高，说明叶片和棉铃的细胞呼吸消耗有机物减少。

（4）根据图1可以看出，光合作用速率随去除棉铃的百分率的增加而降低，而图2则说明光合作用下降的原因是光合作用的产物在叶片中积累，所以叶片中光合产物的积累会抑制光合作用。

（5）去除掉棉铃以后并对部分叶片进行遮光处理，这是唯一的变量，如果检测到未遮光的叶片有机物不再积累，则未遮光的叶片的有机物运输到遮光的叶片中去了，说明了遮光叶片是需要光合产物输入的器官。

【点评】考查光合作用的过程、光合作用与细胞呼吸的关系，以及理解能力、获取信息的能力和实验探究的能力。非常恰当地运用了背景材料“探究棉花去棉铃（果实）后对叶片光合作用的影响”，命题角度选择合理。使命题既不落俗套，又未入歧途。较好地考查了课标中的主干知识和考生的生物学科素养。

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．DDggb．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．DDGGb．DDGgc．DdGGd．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 。

【答案】（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达

（2）b b、d

（3）N 非姐妹染色单体 4*红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数

【解析】（1）将目的基因绿色荧光蛋白基因G与质粒结合，首先需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶连接目的基因与质粒，使之形成重组质粒。将重组质粒导入斑马鱼的受精卵中，整合到斑马鱼染色体上的目的基因G在斑马鱼胚胎细胞中表达会产生绿色荧光蛋白，使胚胎出现绿色荧光。

（2）由于M和N的后代中出现了红·绿荧光（dd G_）个体，且绿色荧光个体N的基因型为DdGg，故无荧光个体M一定含有d基因，不含有G基因，故M基因型一定为Ddgg。根据M（Ddgg）与N（DdGg）交配产生的只发出绿色荧光的胚胎一定含有G，故基因型包括DDGg、DdGg。

（3）M基因型为Ddgg，N基因型为DdGg，由于子代出现了红·绿荧光个体，且说明d基因与G基因整合在同一条染色体，故该胚胎产生的原因是亲本N减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体交叉互换导致d和G基因同时整合在同一条17号染色体上。

【点评】考查基因工程、基因的自由组合定律和减数分裂等知识，以及理解能力、获取信息的能力、实验探究能力和综合运用能力。命题材料和角度都非常新颖，又恰当地处理好了新题与难题的关系。既很好地体现了跨模块结合的新要求，又充分体现了理科综合能力测试的魅力。

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：分别培养实验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。

【答案】 （1）核糖体 内质网 高尔基体

（2）感受器 传出神经

（3）促进脂肪分解物的吸收

（4）获取/获得 去除蛋白C基因

【解析】（1）蛋白质C存在于某些味觉细胞核小肠上皮细胞表面，该蛋白质是在核糖体上合成，然后进入内质网腔初步加工，然后进入高尔基体腔进一步加工、分类、包装，最终运输到细胞膜表面。

（2）小鼠舌头接触脂肪后，发现去除蛋白C的小鼠脂肪消化液减少，说明蛋白C在味觉细胞的信息传递过程中具有重要作用。脂肪与味觉细胞膜表面蛋白C结合，导致味觉感受器兴奋，兴奋传导神经中枢后，经神经中枢分析综合，最终通过传出神经将兴奋传导消化腺，引起消化腺（效应器）分泌消化液。

（3）小肠上皮细胞培养液中加入脂肪分解物，去除蛋白C基因的小鼠与正常细胞相比，脂肪分解物减少，说明小肠上皮细胞表面蛋白C具有物质运输的作用。

（4）获取蛋白C基因的方法是从基因文库中获得并进行扩增，动物细胞的基因工程的受体细胞是受精卵细胞，，然后检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。

【点评】考查神经调节、基因工程、细胞的结构和功能等知识，以及理解能力、获取信息的能力、实验探究的能力和综合运用能力。本题和第30题具有相同的特点，值得称道。

2013年高考北京理综化学试题赏析

相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Cl 35.5 Ca 40

6.下列设备工作时，将化学能转化为热能的是

A	B	C	D
硅太阳能电池	锂离子电池	太阳能集热器	燃气灶

赏析：以图片形式考察能量转变类型。A、硅太阳能电池是将太阳能直接转化为电能，故错误；B、锂离子电池将化学能直接转化为电能，故错误；C、太阳能集热器是将太阳能转变为热能，故错误；D、燃料燃烧将化学能直接转化为热能，故正确。选择D。

7.下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是

A.水中的钢闸门连接电源的负极B.金属护拦表面涂漆

C.汽水底盘喷涂高分子膜D.地下钢管连接镁块

赏析：考察电化学知识。A、钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法，故正确；BC、是金属表面覆盖保护层，隔绝空气，故错误

D、 镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法，故错误。选择A。

8.下列解释事实的方程式不准确的是

A.用浓盐酸检验氨：NH₃+HCl=NH₄Cl

B.碳酸钠溶液显碱性：CO^2-₃+H₂OHCO^-₃+OH^-

C.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe-3e^-=Fe³⁺

D.长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现白色固体：Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

赏析：考察方程式的正误。A、盐酸具有挥发性，挥发出的HCl与氨气反应生成氯化铵，冒白烟，故正确；B、碳酸钠是强碱弱酸盐，溶液中存在CO^2-₃水解平衡：CO^2-₃+H₂OHCO^-₃+OH^-，使溶液呈碱性，故正确；C、钢铁发生吸氧腐蚀，铁作负极被氧化，电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺，故错误；D、石灰水与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，故正确。选择C。

9.用石墨电极电解CuCl₂溶液（见右图）。下列分析正确的是

A.a端是直流电源的负极

B.通电使CuCl₂发生电离

C.阳极上发生的反应：Cu²⁺+2e^-=Cu

D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

赏析：考察电解池原理。A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电

极是阴极，连接电 源的负极，a端是电源的负极，故正确；B、通电使

CuCl₂发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧化反应，Cl^-在阳极

放电2Cl^--2e^-=C1₂↑，故错误；D、Cl^-发生氧化反应，在阳极放电生成C1₂，

故D错误。选择A。

10.实验：①0.1mol·L^-1AgNO₃溶液和0.1mol·L^-1NaCI溶液等体积混合得到浊液a，过滤得到滤液b和白色沉淀c；

② 向滤液b中滴加0.1mol·L-¹KI溶液，出现浑浊；

③ 向沉淀c中滴加0.1mol·L-¹KI溶液，沉淀变为黄色。

下列分析不正确的是

A．浊液a中存在沉淀溶解平衡：AgCl(s)Ag^＋(aq)＋Cl^－(aq)

B．滤液b中不含有Ag⁺

C．③中颜色变化说明AgCI 转化为AgI

D．实验可以证明AgI比AgCI更难溶

赏析：考察沉淀溶解平衡。A、绝对不溶的物质没有，难溶物质在溶液中存在沉淀溶解平衡，故正确；B、溶液中存在沉淀溶解平衡，滤液中含有Ag⁺，故错误；C、D选项沉淀由白色变为黄色，说明生成AgI，反应向更难溶的方向进行，故正确。选择B。

11．下列实验事实不能用平衡移动原理解释的是（ ）

A． B．

将NO₂球浸泡在冷水和热水中

C． D．

赏析：以图片图表的形式考察化学平衡、电离平衡、催化剂知识。A、存在平衡2NO₂N₂O₄，升高温度平衡向生成NO₂方向移动，故正确；B、水的电离是可逆过程，升高温度Kw增大，促进水的电离，故B正确；C、催化剂不能影响平衡移动，故C错误；D、弱电解质电离存在平衡，浓度越稀，电离程度越大，促进电离，但离子浓度降低，故氨水的浓度越稀，pH值越小，故D正确。选择B。

12.用右图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是

	乙烯的制备	试剂X	试剂Y
A	CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热	H2O	KMnO4酸性溶液
B	CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热	H2O	Br2的CCl4溶液
C	C2H5OH与浓硫酸加热至170℃	NaOH溶液	KMnO4酸性溶液
D	C2H5OH与浓硫酸加热至170℃	NaOH溶液	Br2的CCl4溶液

赏析:考察乙烯的制备和检验.A、B选项乙烯中的杂质为乙醇，乙醇可使KMnO4褪色，故必须用水除去。乙醇不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，故不需出去。Ｃ、Ｄ选项乙烯中杂质为乙醇、SO₂和CO₂。其中乙醇、SO₂均可使KMnO₄褪色，故用氢氧化钠溶液除去；尽管乙醇不能使Br₂的CCl₄溶液褪色，但SO₂在有H₂O（g）存在的情况下能使Br₂的CCl₄溶液褪色，故用氢氧化钠溶液除去。故ACD错误，B正确。选择B.

25．（17分）

可降解聚合物P的合成路线如下

已知：

（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中，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________________ 。

赏析:以框图合成为载体考察有机化学知识.A不饱和度为=4，结合C的还原产物可知，A中含有一个苯环，能与羧酸a反应酯化反应生成B，a为CH₃COOH，A为，B为，反应硝化反应生成C，为，化合物D苯环上的一氯代物有2种，结合与D的分子式可知，首先-NH₂被转化-OH，再发生酚羟基与NaOH反应，同时发生酯的水解，D的结构简式是，D发生催化氧化后，再酸化生成E，结合E的分子式可知，醇羟基氧化为-CHO，故E的结构简式为，根据反应信息i可知，E先发生加成反应，再发生取代反应，最后发生水解反应生成F，F为，加热生成G，结合G的分子式与结构特点可知，应是2分子F通过形成肽键再形成1个六元环状，故G为，根据反应信息ii可知，P为；

参考答案

（1）羟基；

（2）CH₃COOHCH₃COO^－＋H^＋;

(3)

（4）；

（5）加成反应，取代反应；

（6） ；

（7） 。

26.（14分）

NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一。

1. NO_x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:

N₂(g) 2N(g)

2NO(g)

O₂(g) 2O(g)

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NO_X的排放。

①当尾气中空气不足时，NO_X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NO_X生成盐。其吸收能力顺序如下：₁₂MgO<_2oCaO<₃₈SrO<₅₆BaO.原因是 .，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NO_X的吸收能力逐渐增强。

（4）通过NO_x传感器可监测NO_x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:.

赏析：以除去氮的氧化物为环境考察理论综合，是热化学、平衡理论、电化学理论的综合。

（1）NO₂与H₂O反应生成HNO₃与NO；

（2）①、△H=945kJ/mol+498kJ/mol-2×630KJ/mol=+183KJ/mol；

②、该反应正反应是吸热反应，升高温度，平衡向正反应移动，化学平衡常数增大；

（3）①、NO被CO还原N₂，CO被氧化为CO₂；

②、由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第ⅡA族，同一主族自上而下，原子半径增大，金属性增强；

（4）①、由工作原理示意图可知，O₂在Pt电极发生还原反应生成O^2-；

②、在O^2-参加反应下，NO在NiO电极发生氧化反应生成NO₂。

参考答案：

（1）3NO₂+2H₂O=2HNO₃+NO；

（2）①、N₂(g)+O₂（g）=2NO(g)△H=+183KJ/mol；

②、增大；

（3）①、2NO+2CON₂+2CO₂

②、由Mg、Ca、Sr、Ba的质子数可知，它们均处于第ⅡA族，同一主族自上而下，原子半径增大；

（4）①、还原；

②、NO+O^2--2e-=NO₂；

27.（12分）

用含有A1₂O₃、SiO₂和少量FeO·xFe₂O₃的铝灰制备A1₂(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. H₂S0₄溶解A1₂0₃的离子方程式是
2. 将MnO₄^-氧化Fe²⁺的离子方程式补充完整：

1

1

MnO₄^-＋ Fe²⁺＋ ＝ Mn²⁺＋ 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，MnO₄^-可与Mn²⁺反应生成MnO₂,

① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO₂的现象是

.

② Ⅳ 中加入MnSO₄的目的是

赏析：以工艺流程的形式考察分离提纯的化学知识。

（1）氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝与水；

（2）根据电子守恒原理，方程式配平为MnO₄^-+5 Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；

（3）滤液中含有Fe²⁺，由表中数据可知，Fe(OH)₂开始沉淀的pH大于Al(OH)₃完全沉淀的pH值，而Fe(OH)₃完全沉淀的pH值小于Al(OH)₃开始沉淀的pH值，pH值约为3时，Al³⁺、Fe²⁺不能沉淀，步骤Ⅱ是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，调节pH值使铁完全沉淀；

（4）①、MnO₂能将HCl氧化为Cl₂，若有黄绿色气体生成说明沉淀中存在MnO₂；

②、Ⅲ 的上层液呈紫红色，MnO₄^-过量，加入MnSO₄，除去过量的MnO₄^-。

参考答案：

（1）Al₂O₃＋6H^＋===2Al^3＋＋3H₂O；

（2）5、8H⁺、5、4H₂O；

（3）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，调节pH值使铁完全沉淀；

（4）①、生成有黄绿色气体；

②、加入MnSO₄，除去过量的MnO₄^-。

28.（15分）

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
	液面上方出现白雾； 稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； 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目的是 。

②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，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C1^-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HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC1₂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： 。

赏析：以探究二氧化硫与漂粉精反应情况为背景考察化学实验知识。

（1）Cl₂和Ca(OH)₂生成氯化钙、次氯酸钙与水；

（2）pH试纸先变蓝（约为12），说明溶液呈碱性，后颜色褪去，说明具有漂白性；

（3）①反应中生成Cl₂，用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾中是否Cl₂，排除Cl₂干扰；

②白雾中含有SO₂，可以被硝酸氧化为硫酸，故SO₂可以使酸化的AgNO₃溶液产生白色沉淀；

（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；

（5）①取上层清液，加入BaC1₂溶液，产生白色沉淀，说明SO₂被氧化为SO₄^2-,故沉淀X为CaSO₄；

②溶液呈黄绿色，有Cl₂生成，Cl₂与SO₂反应生成盐酸与硫酸。

参考答案：

（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Cl₂，排除Cl₂干扰；

②、白雾中含有SO₂，SO₂可以使酸化的AgNO₃溶液产生白色沉淀；

（4）向漂白精溶液中逐滴滴入硫酸，观察溶液颜色是否变为黄绿色；

（5）①、CaSO₄；

②、Cl₂＋SO₂＋2H₂O===4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－；

2013年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试-物理（北京卷）解析

本试卷共16页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

以下数据可供解题时参考：

可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Cl35.5 Ca40

1. （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。

13.下列说法正确的是

A.液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动

B.液体分子的无规则运动称为布朗运动

C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加

D.物体对外界做功，其内能一定减少

【答案】A

【解析】布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故A正确B错误；物体从外界吸收热量，有可能同时对外做功，其内能不一定增加，同理，物体对外做功，有可能同时从外界吸收热量，其内能不一定减少，故CD错误。本题选A。

14.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是

A．玻璃对a光的折射率小雨对b光的折射率

B．a光的频率大于b光的频率

C．在真空中a光的波长大于b光的波长

D．a光光子能量小于b光光子能量

【答案】B

【解析】由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，故玻璃砖对a光的折射率大，可假设a光是紫光，b光是红光，结合所学易知选项A、C错误，B正确；由可知a光光子能量大于b光光子能量，D错误。本题选B。

15. 一列沿x轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是

1. 这列波的振幅为4cm
2. 这列波的周期为1s
3. 此时x=4m处质点沿y轴负方向运动
4. 此时x=4m处质点的加速度为0

【答案】D

【解析】由题图可看出该横波的振幅是2cm，波长是8m，则周期=2s，此时x=4m处的质点处于平衡位置，速度最大，加速度为0，由质点振动方向和波的传播方向的关系可知此时x=4m处质点正沿y轴正方向运动，本题选D。

16。倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是

A.木块收到的摩擦力大小是mgcosa

B.木块对斜两体的压力大小是mg sin a

C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin acosa

D.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g

【答案】D

【解析】隔离木块分析，可知木块受重力、斜面体的支持力N和静摩擦力f三个力的作用而静止，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知，故A错误，由牛顿第三定律可知木块对斜两体的压力大小是mgcosa，故B错误。以木块和斜面体整体为研究对象，整体受重力和桌面的支持力两个力的作用而静止，合力为零，根据平衡条件可知，水平方向没有其他外力，则桌面对斜面体没有摩擦力，故C错误D正确．

17. 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度V向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为E_l;若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E₂。则通过电阻R的电流方向及E₁与E₂之比E_l: E₂分别为

1. C→a，2：1
2. a→c，2：1
3. a→c，1：2
4. c→a，1：2

【答案】C

【解析】据右手定则可直接判断出感应电流的方向为a→c，由导体棒切割磁感线产生的感应电动势的表达式可知若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原来的2倍，本题选C。

18.某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动

A.半径越大，加速度越大 B.半径越小，周期越大

C.半径越大，角速度越小 D.半径越小，线速度越小

【答案】C

【解析】电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力，有，结合以上关系式分析各选项可知半径越大，加速度越小，角速度越小；半径越小，周期越小，线速度越大，只有选项C正确。

19.在实验操作前应该对实验进行适当的分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次是x₁，x₂，x₃，机械能的变化量依次为△E₁，△E₂，△E₃，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是

A．x₂- x₁₌x_3-x_2,,△E₁₌△E₂₌△E₃

B．x₂- x₁>x_3-x_2,,△E₁₌△E₂₌△E₃

C．x₂- x₁>x_3-x_2,,△E₁<△E₂<△E₃

D．x₂- x₁< x_3-x_2,,△E₁<△E₂<△E₃

【答案】B

【解析】由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，由于水平板竖直方向上的间距相等，故小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，故x₂- x₁>x_3-x₂，由于小球做平抛运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故△E₁₌△E₂₌△E₃=0，本题选B。

20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时间内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，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v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=2hv-W D. U=-

【答案】B

【解析】由题意可知，用强激光照射发生光电效应时有（n=2,3,4,5,6------），在kA之间逐渐增大U，当光电流恰好减小到零时，由动能定理可得，联立可得（n=2,3,4,5,6------），对比各选项可知选B。

第二部分 （非选择题 共180分）

本部分共11小题 ，共180分。

21．（18分）

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1中的 （选填“甲”或“乙”）

（2）图2是测最Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选

的电路图，补充完成图2中实物间的连线.

（3）接通开关，改变滑动变阻器画片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3所示，可得该电阻的测量值R_X== 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）问中选用乙电路残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R_X的电流值

B. 电流表测量值大于流经R_X的电流值

C. 电压表测量值小于R_X两端的电压值

D. 电压表测量值大于R_X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R_X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 。

【答案】(1)B C 甲 (2)如图所示

(3)5.2 （4）B D （5）A

【解析】（1）电流表、电压表在实验中指针能达到半偏附近，读数误差小、较精确，由于电源电动势为4V，待测电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流为0.8A，故电流表应选B，电压表选C；由于，故实验中电流表应采用外接法。

（2）电流表外接即可，连线图见答案。

（3）由第（1）问已确定电表的两程，在此直接读数即可，电流表示数为0.5A，电压表示数为2.6V，则=5.2Ω。

（4）图甲电流表外接，测得的电流实际上是流过和电压表的电流之和；图乙电流表内接，电压表的示数实际上是和电流表两端的电压之和。

（5）由闭合电路欧姆定律可知两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和等于电源的电动势，随着x的增大，滑动变阻器接入电路的有效电阻减小，电路中的电流逐渐增大，故U-x图线是斜率逐渐增大的曲线。选A。

22．（16分）

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ν的大小；
3. 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

【答案】见解析

【解析】（1）由平行板电容器电场强度的定义式可知，电场强度的大小为；

（2）根据动能定理，有，解得；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有，解得。

23.（18分）

蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。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，假设运动员所做的总功W全部用于其机械能；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△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x_l。取重力加速度g=I0m/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h_m;
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

【答案】见解析

【解析】（1）床面下沉m时，运动员受力平衡，

有，解得N/m,

F-x图线如图所示。

（2）运动员从x=0处离开床面，开始腾空，由运动的对称性知其上升、下落的时间相等，

，解得5.0m。

（3）参照由速度时间图线求位移的方法可知F-x图线下的面积等于弹力做的功，从x处到x=0处，弹力做的功，

运动员从处上升到最大高度的过程，根据动能定理可得

，解得=1.1m

对整个预备运动过程分析，由题设条件以及功和能的关系，有

解得W=2525J.

24.（20分）

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。

1. 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）

【答案】见解析

【解析】（1）（a）设时间内通过导体横截面的电荷量为，由电流的定义，可得

。

（b）每个自由电子所受的洛伦兹力为，

设导体中共有N个自由电子，则

导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为

由安培力的计算公式，有

故。

（2）一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为，

如图所示，以器壁上的面积S为底，以为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在时间内有与器壁S发生碰撞，碰撞粒子总数为

时间内粒子给器壁的冲量为

面积为S的器壁受到粒子压力为

器壁单位面积所受粒子压力为