2015年北京高考-理综试卷.doc

+- 绝密★启封并使用完毕前 2015年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试（北京卷） 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。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 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．乙肝疫苗的有效成分是乙肝病毒的一种抗原。接种该疫苗后，人体会产生相应抗体。该抗体 A．由T淋巴细胞产生 B．可与多种抗原结合 C．可裂解乙肝病毒 D．可被蛋白酶水解 2．下列对各种生物大分子合成场所的叙述，正确的是 A．酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白 B．肌细胞在细胞核中合成mRNA C．T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA D．叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉 3．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24小时后用流式细胞仪检测，结果如图。对检测结果的分析不正确的是 A．b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍 B．a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制 C．处于分裂期的细胞均被计数在a峰中 D．此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制 4．大蚂蚁和小蚂蚁生活在某地相邻的两个区域。研究者在这两个蚂蚁种群生活区域的接触地带设4种处理区，各处理区均设7个10 m10 m的观测点，每个观测点中设有均匀分布的25处小蚂蚁诱饵投放点。在开始实验后的第1天和第85天时分别统计诱饵上小蚂蚁的出现率并进行比较，结果见表。 处理区 小蚂蚁出现率的变化（%） 定时灌溉 不驱走大蚂蚁 增加35 驱走大蚂蚁 增加70 不灌溉 不驱走大蚂蚁 减少10 驱走大蚂蚁 减少2 对本研究的实验方法和结果分析，表述错误的是 A．小蚂蚁抑制大蚂蚁的数量增长 B．采集实验数据的方法是样方法 C．大蚂蚁影响小蚂蚁的活动范围 D．土壤含水量影响小蚂蚁的活动范围 5．在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是 A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞 B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞 C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合 D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽 6．下列我国古代的技术应用中，其工作原理不涉及化学反应的是 A．火药使用 B．粮食酿酒 C．转轮排字 D．铁的冶炼 7．下列有关性质的比较，不能用元素周期律解释的是 A．酸性： B．非金属性： C．碱性： D．热稳定性： 8．下列关于自然界中氮循环（如右图）的说法 不正确的是 A．氮元素均被氧化 B．工业合成氨属于人工固氮 C．含氮无机物和含氮有机物可相互转化 D．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环 9．最新报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程的示意图如下： 下列说法正确的是 A．CO和O生成CO2是吸热反应 B．在该过程中，CO断键形成C和O C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2 D．状态Ⅰ→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程 10．合成导电高分子材料PPV的反应： 下列说法正确的是 A．合成PPV的反应为加聚反应 B．PPV与聚苯乙烯具有相同的重复结构单元 C．和苯乙烯互为同系物 D．通过质谱法测定PPV的平均相对分子质量，可得其聚合度 11．某消毒液的主要成分为NaClO，还含有一定量的NaOH。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是（已知：饱和NaClO溶液的pH约为11） A．该消毒液可用NaOH溶液吸收Cl2制备： B．该消毒液的pH约为12： C．该消毒液与洁厕灵（主要成分为HCl）混用，产生有毒Cl2： D．该消毒液加白醋生成HClO，可增强漂白作用： 12．在通风橱中进行下列实验： 步骤 现象 Fe表面产生大量无色气泡，液面上方变为红棕色 Fe表面产生少量红棕色气泡后，迅速停止 Fe、Cu接触后，其表面均产生红棕色气泡 下列说法不正确的是 A．Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式： B．Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化层，阻止Fe进一步反应 C．对比Ⅰ、Ⅱ中现象，说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3 D．针对Ⅲ中现象，在Fe、Cu之间连接电流计，可判断Fe是否被氧化 13．下列说法正确的是 A．物体放出热量，其内能一定减小 B．物体对外做功，其内能一定减小 C．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 D．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 14．下列核反应方程中，属于a衰变的是 A． B． C． D． 15．周期为2.0 s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动。则该波 A．沿x轴正方向传播，波速v = 20 m/s B．沿x轴正方向传播，波速v = 10 m/s C．沿x轴负方向传播，波速v = 20 m/s D．沿x轴负方向传播，波速v = 10 m/s 16．假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么 A．地球公转周期大于火星的公转周期 B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度 C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度 D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度 17．实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生b衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则 A．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外 B．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外 C．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里 D．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里 18．“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是 A．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小 B．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小 C．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 D．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力 19．如图所示，其中电流表A的量程为0.6 A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是 A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04 A B．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02 A C．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06 A D．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01 A 20．利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路。公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是 A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池 B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作 C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流 D．IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息 第二部分（非选择题 共180分） 本部分共11小题，共180分。 21．（18分） （1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa 和bb 分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针P3和P4。在插P3和P4时，应使 （选填选项前的字母）。 A．P3只挡住P1的像 B．P4只挡住P2的像 C．P3同时挡住P1、P2的像 （2）用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。 ① 组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）。 A．长度为1 m左右的细线 B．长度为30 cm左右的细线 C．直径为1.8 cm的塑料球 D．直径为1.8 cm的铁球 ② 测出悬点O到小球球心的距离（摆长）L及单摆完成n次全振动所用的时间t，则重力加速度g = （用L、n、t表示）。 ③ 下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。 组次 1 2 3 摆长L/cm 80.00 90.00 100.00 50次全振动时间t/s 90.0 95.5 100.5 振动周期T/s 1.80 1.91 重力加速度g/() 9.74 9.73 请计算出第3组实验中的T = s，g = 。 ④ 用多组实验数据做出T 2-L图像，也可以求出重力加速度g。已知三位同学做出的T 2-L图线的示意图如图3中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都过原点，图线b对应的g值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b，下列分析正确的是 （选填选项前的字母）。 A．出现图线a的原因可能是误将悬点到小球下端的距离 记为摆长L B．出现图线c的原因可能是误将49次全振动记为50次 C．图线c对应的g值小于图线b对应的g值 ⑤ 某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图４所示。由于家里只有一根量程为30 cm的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为l1、l2时，测得相应单摆的周期为T1、T2。由此可得重力加速度g = （用l1、l2、T1、T2表示）。 22．（16分） 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L = 0.4 m，一端连接R =1 Ω的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B = 1 T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v = 5 m/s。求： （1）感应电动势E和感应电流I； （2）在0.1 s时间内，拉力的冲量IF的大小； （3）若将MN换为电阻r =1 Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U。 23．（18分） 如图所示，弹簧的一端固定,另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，与桌面间的动摩擦因数为m。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F = k x，k为常量。 （1）请画出F随x变化的示意图；并根据F-x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功。 （2）物块由x1向右运动到x3，然后由x3返回到x2，在这个过程中， a．求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量； b．求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。 24．（20分） 真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变。a和b为接线柱。 已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大动能为Ekm。元电荷为e。 （1）求A板和B板之间的最大电势差Um，以及将a、b短接时回路中的电流I短。 （2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E和内阻r。 （3）在a和b之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U。外电阻上消耗的电功率设为P；单位时间内到达B板的电子，在从A板运动到B板的过程中损失的动能之和设为D Ek。请推导证明：P = D Ek。 （注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明） 25．（17分） “张-烯炔环异构化反应”被《Name Reactions》收录。该反应可高效构筑五元环状化合物： 合成五元环有机化合物J的路线如下： （1）A属于炔烃，其结构简式是 。 （2）B由碳、氢、氧三种元素组成，相对分子质量是30。B的结构简式是 。 （3）C、D含有与B相同的官能团，C是芳香族化合物。E中含有的官能团是 。 （4）F与试剂a反应生成G的化学方程式是 ；试剂b是 。 （5）M和N均为不饱和醇。M的结构简式是 。 （6）N为顺式结构，写出N和H生成I（顺式结构）的化学方程式： 。 26．（12分） 氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示： （1）反应Ⅰ的化学方程式是 。 （2）反应Ⅰ得到的产物用I2进行分离。该产物的溶液在过量I2的存在下会分成两层——含低浓度I2的H2SO4层和含高浓度I2的HI层。 ① 根据上述事实，下列说法正确的是 （选填序号）。 a．两层溶液的密度存在差异 b．加I2前，H2SO4溶液和HI溶液不互溶 c．I2在HI溶液中比在H2SO4溶液中易溶 ② 辨别两层溶液的方法是 。 ③ 经检测，H2SO4层中。其比值大于2的原因是 。 （3）反应Ⅱ：。 它由两步反应组成：ⅰ．； ⅱ．SO3(g)分解。 L（L1、L2）、X可分别代表压强或温度。下图表示L一定时，ⅱ中SO3(g)的平衡转化率随X的变化关系。 ① X代表的物理量是 。 ② 判断L1、L2的大小关系，并简述理由： 。 27．（14分） 研究在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。 （1）溶于海水的主要以4种无机碳形式存在，其中占95%。写出CO2溶于水产生的方程式： 。 （2）在海洋碳循环中，通过右图所示的途径固碳。 ① 写出钙化作用的离子方程式： 。 ② 同位素示踪法证实光合作用释放出的只来自于。用标记物质的光合作用的化学方程式如下，将其补充完整： （3）海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法： ① 气提、吸收CO2。用N2从酸化后的海水中吹出CO2并用碱液吸收（装置示意图如下）。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。 ② 滴定。将吸收液吸收的无机碳转化为NaHCO3，再用x molL-1 HCl溶液滴定，消耗y mL HCl溶液。海水中溶解无机碳的浓度＝ molL-1。 （4）利用右图所示装置从海水中提取CO2，有利于减少环境温室气体含量。 ① 结合方程式简述提取CO2的原理： 。 ② 用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是 。 28．（15分） 为探讨化学平衡移动原理与氧化还原反应规律的联系，某同学通过改变浓度研究“”反应中Fe3+和Fe2+的相互转化。实验如下： （1）待实验Ⅰ溶液颜色不再改变时，再进行实验Ⅱ，目的是使实验Ⅰ的反应达到 。 （2）ⅲ是ⅱ的对比实验，目的是排除ⅱ中 造成的影响。 （3）ⅰ和ⅱ的颜色变化表明平衡逆向移动，Fe2+向Fe3+转化。用化学平衡移动原理解释原因： 。 （4）根据氧化还原反应的规律，该同学推测ⅰ中Fe2+向Fe3+转化的原因：外加使降低，导致的还原性弱于Fe2+。用右图装置（a、b均为石墨电极）进行实验验证。 ① K闭合时，指针向右偏转。b作 极。 ② 当指针归零（反应达到平衡）后，向U型管左管中滴加0.01 molL-1 AgNO3溶液。产生的现象证实了其推测。该现象是 。 （5）按照（4）的原理，该同学用上图装置进行实验，证实了ⅱ中Fe2+向Fe3+转化的原因。 ① 转化原因是 。 ② 与（4）实验对比，不同的操作是 。 （6）实验Ⅰ中，还原性：；而实验Ⅱ中，还原性：。将（3）和（4）、（5）作对比，得出的结论是 。  29．（17分） 为探索治疗机体对某种药物依赖的有效途径，我国科研人员进行了如下研究。 （1）将大鼠置于自身给药箱中（如图）。当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药；按压给药杆时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠注射一定量药物。灯亮时，光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞产生 ，传至末梢，释放 ，作用于突触 上的受体。信息传至视中枢，产生视觉。多次重复训练后，大鼠在光信号与给药之间建立联系。当单位时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖。以下将这种大鼠简称D鼠。 （2）研究发现，D鼠相关脑区内酶A含量和活性均明显升高。为探讨酶A活性对药物依赖的影响，在两组D鼠相关脑区注射酶A活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记录单位时间内两组D鼠 。与对照组相比，若抑制剂组的D鼠 ，则表明抑制酶A的活性可以降低D鼠对药物的依赖。 （3）研究者设计了一种能与编码酶A 的mRNA互补结合的，含22个核苷酸的RNA，它能进入细胞，促进编码酶A的mRNA降解。将这种小RNA用溶剂M溶解后，注射到D鼠相关脑区，引起酶A含量明显下降，D鼠对药物的依赖降低。进行本实验时，要同时进行一个对照处理，将一段小RNA用 （填“生理盐水”或“蒸馏水”或“溶剂M”）溶解，注射到D鼠的相关脑区。这段小RNA的最佳设计为：与实验组使用的小RNA相比，其核苷酸的 （多选，只填序号）。 a．种类相同 b．种类不同 c．数目相同 d．数目不同 e．序列完全相同 f．序列完全不同 若此对照组D鼠相关脑区内酶A含量无明显变化，则可以证明 等因素对实验组结果无影响。 30．（17分） 野生型果蝇的腹部和胸部都有短刚毛，而一只突变果蝇S的腹部却生出长刚毛。研究者对果蝇S的突变进行了系列研究。用这两种果蝇进行杂交实验的结果见图。 （1）根据实验结果分析，果蝇腹部的短刚毛和长刚毛是一对 性状，其中长刚毛是 性性状。图中①、②基因型（相关基因用A和a表示）依次为 。 （2）实验2结果显示：与野生型不同的表现型有 种。③基因型为 ，在实验2后代中该基因型的比例是 。 （3）根据果蝇③和果蝇S基因型的差异，解释导致前者胸部无刚毛、后者胸部有刚毛的原因： 。 （4）检测发现突变基因转录的mRNA相对分子质量比野生型的小，推测相关基因发生的变化为 。 （5）实验2中出现的胸部无刚毛的性状不是由F1新发生突变的基因控制的。作出这一判断的理由是：虽然胸部无刚毛是一个新出现的性状，但 ，说明控制这个性状的基因不是一个新突变的基因。 31．（16分） 研究者用仪器检测拟南芥叶片在光-暗转换条件下CO2吸收量的变化，每2 s记录一个实验数据并在图中以点的形式呈现。 （1）在开始检测后的200s内，拟南芥叶肉细胞利用光能分解 ，同化CO2。而在实验的整个过程中，叶片可通过 将储藏在有机物中稳定的化学能转化为 和热能。 （2）图中显示，拟南芥叶片在照光条件下CO2吸收量在 molm-2s-1范围内，在300s时CO2 达到2.2 molm-2s-1。由此得出，叶片的总（真正）光合速率大约是 mol CO2m-2s-1。（本小题所填数值保留至小数点后一位） （3）从图中还可看出，在转入黑暗条件下100s以后，叶片的CO2释放 ，并达到一个相对稳定的水平，这提示在光下叶片可能存在一个与在黑暗中不同的呼吸过程。 （4） 为证明叶片在光下呼吸产生的CO2中的碳元素一部分来自于叶绿体中的五碳化合物，可利用 技术进行研究。 （考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效）