綜合部分教師版

綜合部分1.(2020紹興,4,4分)科學(xué)研究常采用轉(zhuǎn)換、模型、分類和控制變量等研究方法,下列采用轉(zhuǎn)換的是(D)A.模擬月相的形成B.探究種子萌發(fā)的部分條件C.純凈物的類別D.測量木塊受到的摩擦力解析A項(xiàng),該圖是利用了小球在人周圍不同位置,對燈光的反射情況進(jìn)行觀察,模擬月相的形成,采用了模型法,錯(cuò)誤;B項(xiàng),探究種子萌發(fā)的部分條件利用的是控制變量法,錯(cuò)誤;C項(xiàng),該圖是根據(jù)物質(zhì)的組成情況,對物質(zhì)進(jìn)行了分類,錯(cuò)誤;D項(xiàng),該實(shí)驗(yàn)中,木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測力計(jì)的拉力等于木塊受到的摩擦力,這里采用了轉(zhuǎn)換法,正確。2.(2022杭州,20,3分)汽車開動(dòng)和人的生命活動(dòng)都需要能量,能量是各種運(yùn)動(dòng)的量度。給汽車開動(dòng)和人的生命活動(dòng)提供能量的兩個(gè)過程如圖所示,下列分析錯(cuò)誤的是(A)A.都通過劇烈的氧化反應(yīng)釋放出能量B.都將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能C.都參與自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán)D.都遵循能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律解析燃料的燃燒是劇烈的氧化反應(yīng),細(xì)胞呼吸作用是緩慢的氧化反應(yīng),A錯(cuò)誤;燃料的燃燒和細(xì)胞的呼吸作用都是把存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,B正確;兩者都消耗氧氣產(chǎn)生二氧化碳,所以都參與自然界的碳循環(huán)和氧循環(huán),C正確;兩者都符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,D正確;故選A。3.(2022麗水,33,8分)思維模型是依據(jù)事物發(fā)展內(nèi)在規(guī)律所建立的解決問題的基本框架,能引導(dǎo)有序思維、增進(jìn)深度理解、促進(jìn)問題解決。小科建構(gòu)了“混合物提純”的思維模型:【初步理解】根據(jù)混合物組分的性質(zhì)差異,獲得混合物中目標(biāo)組分。(1)海水淡化是將海水中的鹽與水分開,常壓加熱蒸餾法是其中的一種:常壓下將海水加熱形成水蒸氣,再液化得到淡水的過程。從建模角度分析,海水加熱形成水蒸氣屬于上述模型中的分離轉(zhuǎn)移(填“分離轉(zhuǎn)移”或“反應(yīng)轉(zhuǎn)化”)。

【探究本質(zhì)】根據(jù)組分的性質(zhì)差異,選擇合適方法,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)提純。(2)從含少量氯化鈉的硝酸鉀固體中提純硝酸鉀,是通過溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥實(shí)現(xiàn)的。其中過濾操作將硝酸鉀晶體與溶液分離是根據(jù)顆粒大小不同。

【實(shí)踐應(yīng)用】根據(jù)混合物中某組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),提高混合物中目標(biāo)組分純度。(3)小科取10克混有少量硫酸的鹽酸,滴入氯化鋇溶液至不再產(chǎn)生沉淀,經(jīng)過濾、洗滌和干燥得到沉淀0.233克,則原混合溶液中硫酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.98%。

【融合創(chuàng)新】依據(jù)科學(xué)原理,融合技術(shù)與工程,形成新穎而有價(jià)值的解決實(shí)際問題方案。(4)常壓加熱蒸餾法,能耗大、成本高。小科查閱資料獲知,現(xiàn)在世界上的許多大型海水淡化工廠,都已經(jīng)采用低壓加熱蒸餾法,請解釋其蘊(yùn)含的科學(xué)道理液體的沸點(diǎn)隨著氣壓的降低而降低,從而節(jié)約能量消耗

解析(1)海水加熱成水蒸氣是一個(gè)物理變化,所以屬于題述模型中的分離轉(zhuǎn)移。(3)設(shè)原溶液中硫酸的的質(zhì)量為xH2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl98233x0.233克98233=x=0.098克H2SO4%=0.098克10克=0.984.(2022舟山,24,6分)鉆石素有“寶石之王”的稱謂,因其優(yōu)越的特性和漂亮的外表而受到大眾喜愛(圖甲)。(1)鉆石是在地下150~250千米的深處,由熔化的地幔中的碳元素冷卻生成的八面體晶體。之后,這些晶體經(jīng)地殼變動(dòng)搬運(yùn)到地表附近。

(2)天然鉆石產(chǎn)量極其稀少,在很多領(lǐng)域會用性質(zhì)相近的氧化鋯(ZrO2)替代。前者屬于單質(zhì),后者屬于化合物﹐分類的依據(jù)是是否由同種元素組成。

(3)鉆石閃閃發(fā)光的奧秘在于控制切割鉆石的角度,使入射光線不穿透下部亭剖面,而被全部反射。圖乙為光線經(jīng)鉆石傳播的部分光路圖,請補(bǔ)充光傳播到E處后的折射光線。答案(3) 解析(1)地底下的鉆石通常經(jīng)過火山或者地震等地殼運(yùn)動(dòng)被搬運(yùn)到地表。(2)單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物,化合物是由不同種元素組成的純凈物。(3)發(fā)生折射時(shí),空氣中的折射角大于鉆石中的入射角。5.(2021麗水,16,6分)火星與地球最為相似且距離較近,2021年5月15日,天問一號攜帶的“祝融號”火星車(如圖)成功著陸火星,邁出了我國星際探測征程的重要一步。(1)火星是太陽系中的一顆行星(填“行星”或“恒星”);

(2)“祝融號”進(jìn)入火星大氣后減速下降時(shí),相對于火星表面是運(yùn)動(dòng)的(填“運(yùn)動(dòng)”或“靜止”);

(3)火星上晝夜溫差大,為保證“祝融號”度過漫漫寒夜,其頂部有一個(gè)集熱窗裝置,里面裝有的正十一烷白天會吸熱熔化儲存能量,晚上凝固放熱釋放能量(填物態(tài)變化名稱)。

解析(1)火星是太陽系八大行星之一,太陽是太陽系中唯一的恒星;(2)以火星表面為參照物,“祝融號”相對火星表面有空間位置的變化,所以是運(yùn)動(dòng)的;(3)由題中“白天吸熱熔化”(固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài))可知,晚上正十一烷會由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),凝固放熱。6.(2021溫州,20,6分)2021年5月,我國“天問一號”著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原(如圖甲),實(shí)現(xiàn)了我國首次地外行星著陸。圖乙是其階段Ⅲ著陸過程中的高度隨時(shí)間的變化關(guān)系。(1)火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒有液態(tài)水,表面平均溫度為55℃,繞日公轉(zhuǎn)周期為687天。下列關(guān)于火星的說法不合理的是D。

A.表面平均溫度比地球低B.公轉(zhuǎn)周期比地球長C.大氣中氧氣含量比地球低D.雨、雪天數(shù)比地球多(2)圖乙中t1~t2時(shí)段,著陸巡視器在豎直向上推力作用下,豎直下落的速度減小,該過程中推力F與重力G的大小關(guān)系是推力大于重力。(不計(jì)大氣阻力)

(3)著陸巡視器在火星上總重為4888牛,其重力在t2~t4時(shí)段做功4.888×105焦。

解析(1)雨、雪天氣與大氣有關(guān),火星的大氣密度只有地球的1%,D說法錯(cuò)誤;(2)t1~t2時(shí)段,著陸巡視器速度減小,即做減速運(yùn)動(dòng),合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。所以向上的推力大于重力;(3)W=Gh=4888N×100m=4.888×105J7.(2021溫州,16,6分)溫州地區(qū)端午節(jié)有吃粽子的習(xí)俗,其中“灰湯粽”特別受歡迎。制作灰湯粽的關(guān)鍵是做好“灰湯”。(1)作為粽子品質(zhì)改良劑、防腐劑的灰湯富含碳酸鉀。碳酸鉀水溶液呈堿性,這是碳酸鉀的化學(xué)性質(zhì)(選填“物理性質(zhì)”或“化學(xué)性質(zhì)”)。

(2)制作灰湯時(shí),用沸水澆淋草木灰,比用冷水澆淋可得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)更大的碳酸鉀溶液。這說明物質(zhì)的溶解性受溫度影響。

(3)灰湯粽是將糯米用粽葉包裹,放在灰湯中煮制而成的。灰湯粽中為人體提供能量的主要營養(yǎng)素是糖類。

解析(2)沸水比冷水溶的碳酸鉀多,說明碳酸鉀溶解度受溫度影響。(3)灰湯粽的主要成分是糯米,糯米的主要營養(yǎng)成分是糖類,也含有蛋白質(zhì),灰湯粽中為人體提供能量的主要營養(yǎng)素是糖類。8.(2022杭州,37,9分)2021年,馬延和研究團(tuán)隊(duì)在人工合成淀粉方面取得重大突破性進(jìn)展,國際上首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉的全合成。綠色植物通過光合作用制造淀粉涉及60余步代謝反應(yīng)以及復(fù)雜的生理調(diào)控;而馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)只需11步,其技術(shù)路線如圖所示;綠色植物(以玉米為例)光合作用和使用馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)合成等量淀粉的對比如表所示。玉米淀粉人工合成淀粉能量轉(zhuǎn)化效率2%7%生產(chǎn)條件與方式陽光、灌溉、施肥施藥、收割全天候車間生產(chǎn)生產(chǎn)周期4—6個(gè)月1—2天占地面積5畝地1米3反應(yīng)器回答問題:(1)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)可分為以下兩個(gè)階段:階段1:從x能→電能→氫能→甲醇;階段2:以甲醇為原料通過“C1→Cy→C6→淀粉”的策略,多步酶催化合成淀粉。據(jù)圖分析,在階段1中,x能為太陽能,利用氫能合成甲醇的反應(yīng)物為H2和CO2;在階段2中,Cy為甘油酮(C3H2O3),則y的值為3(填寫數(shù)字)。

(2)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉過程與綠色植物光合作用過程均需多種酶作為催化劑。淀粉屬于糖類物質(zhì),對人體的重要作用是為人體提供能量。

(3)馬延和團(tuán)隊(duì)的人工合成淀粉技術(shù)雖處于實(shí)驗(yàn)室階段,但對解決糧食危機(jī)和減少碳排放有著重大意義。據(jù)表分析,該技術(shù)相較于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè),在解決糧食危機(jī)問題上的優(yōu)勢是占地面積少,生產(chǎn)周期短,不受氣候等因素制約,節(jié)約水資源,減少對環(huán)境污染,能量轉(zhuǎn)化效率高。(寫出2點(diǎn))

解析(1)利用太陽光給太陽能電池充電,能量的轉(zhuǎn)化形式是太陽能轉(zhuǎn)化為電能。由題圖可知?dú)錃夂投趸挤磻?yīng)生成甲醇。一個(gè)甘油酮分子中有3個(gè)碳原子,所以y等于3。(2)人工合成淀粉和光合作用都需要酶作為催化劑。淀粉是糖類,是人體主要的營養(yǎng)物質(zhì),為人體生命活動(dòng)提供能量。9.(2021湖州,33,7分)2020年11月10日,中國“奮斗者”號載人潛水器在“地球第四極”——馬里亞納海溝成功坐底,坐底深度10909米,創(chuàng)造了中國載人深潛的新紀(jì)錄。本次萬米深潛任務(wù)成功的一大亮點(diǎn)是采用了許多自主研發(fā)的國產(chǎn)新材料。(1)“奮斗者”號采用的鈦合金材料強(qiáng)度高、韌性好、耐腐蝕,與下列哪種材料類型相同?②。

①塑料②不銹鋼③玻璃(2)“奮斗者”號下潛時(shí),外部攜帶了4塊壓載鐵,總質(zhì)量將近2噸。壓載鐵被懸掛的模型如圖所示。試計(jì)算4塊壓載鐵水下浸沒時(shí)對“奮斗者”號的作用力約為多少?(壓載鐵的密度近似為8×103千克/米3,海水的密度近似為水的密度,g取10N/kg)(3)完成水下作業(yè)之后,“奮斗者”號拋去壓載鐵上浮。為了使“奮斗者”號在深海有足夠大的浮力返航,采用了一種新的固體浮力材料,由大量納米級大小的空氣玻璃微珠組成。為了滿足設(shè)計(jì)需求,該材料需要具備怎樣的性質(zhì)?密度小、抗壓力強(qiáng)(答出一點(diǎn)即可)

答案(2)17500N解析(1)鈦合金屬于金屬材料,故選②。(2)V排=V=mρ=2000kg8×103kg/mF浮=ρ液gV排=1×103kg/m3×10N/kg×0.25m3=2500NG=mg=2000kg×10N/kg=20000NF拉=GF浮=20000N2500N=17500N(3)為減少能量的消耗,物體的密度要小;深水處水壓大,物體的抗壓能力要強(qiáng)等。10.(2021衢州,35,8分)我國繼去年嫦娥五號成功登月之后,今年5月15日天問一號探測器攜祝融號火星車又成功著陸火星烏托邦平原。天問一號探測器從進(jìn)入火星大氣到著陸火星表面的9分鐘過程中,依靠自身完成彈開降落傘、反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、懸停避障、緩沖著陸等多個(gè)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)速度從4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息見表。天體離地球距離天體表面物體受到的重力表面狀況大氣壓情況火星5.5×107km—4×108km約為地球上的2/5巖石、高山、平原只有地球大氣壓的1%,大氣中95%為二氧化碳月球3.6×105km—4×105km約為地球上的1/6環(huán)形山、高地、平原沒有(1)探測器著陸火星時(shí)離地球約為1.8×108km,根據(jù)相關(guān)報(bào)道,探測器著陸火星表面的9分鐘過程中,它會“失去”地面指揮人員的控制,只能依靠自身獨(dú)立完成各種精確動(dòng)作。請你根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算并分析探測器“失控”的原因。(提示:通訊信息是通過電磁波傳遞的,其速度為3×105km/s)(2)已知祝融號火星車質(zhì)量為240kg,它隨探測器降落至距離火星表面100m時(shí),先懸停避障然后著陸到火星表面。請計(jì)算從距離火星表面100m處到著陸火星表面過程中火星車重力做了多少功。(g取10N/kg)(3)自上個(gè)世紀(jì)60年代以來,人類對火星開展了40余次探測活動(dòng),成功的卻不到一半,但人類探索太空的腳步并未停止,相信不遠(yuǎn)的將來,在火星上將會建立研究站進(jìn)行長期考察。你認(rèn)為在設(shè)計(jì)制定建立研究站計(jì)劃時(shí),需要考慮人類生存的問題有如何獲得氧氣,水和燃料,如何獲得食物,獲得什么食物等(合理即可)(寫出一點(diǎn)即可)。

(4)如圖為一幅網(wǎng)友自稱來自月球車在月球上拍攝的照片,照片上呈現(xiàn)了類似地球上雨后“彩虹”光暈。很多網(wǎng)友問這是不是月球上的彩虹?請你作出判斷并說明理由。不是彩虹,因?yàn)樵虑蛏蠜]有液態(tài)小水滴,所以不能形成彩虹。

答案(1)見解析(2)96000J解析(1)地球指揮人員與火星車之間依靠電磁波傳遞信息,電磁波以光速傳播,由于火星車著陸時(shí)離地球的距離有1.8×108km。根據(jù)公式:t=sv=1.8×108km3.0×105km/s=600s=10min,從火星車上發(fā)出要著陸的信號到地球上的指揮員收到信號需要10分鐘,地球上的指揮員發(fā)出指令到達(dá)火星車的時(shí)間又需要10分鐘其他合理答案也給分(2)方法一:G地=mg=240kg×10N/kg=2400NG火=25×G地=25×2400N=960W火=Fs=G火s=960N×100m=96000J方法二:W地=Fs=Gs=mgs=240kg×10N/kg×100m=240000JW火=25W地=240000J×25=96000(3)見答案。(4)不是彩虹,因?yàn)樵虑蛏峡諞]有液態(tài)小水滴,所以不能形成彩虹。易錯(cuò)警示信息給予題是目前考查的熱點(diǎn),尤其是緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活的信息給予題,這類問題往往考查多個(gè)考點(diǎn)和多項(xiàng)能力,如信息分析、數(shù)據(jù)處理、知識遷移、學(xué)以致用等能力。11.(2021紹興,33,10分)2021年3月,中央財(cái)經(jīng)會議明確把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?！疤贾泻汀笔侵冈谝欢〞r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的二氧化碳排放總量,通過二氧化碳去除手段來抵消掉這部分碳排放,達(dá)到“凈零排放”的目的。(1)二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w,根據(jù)圖甲回答支持這一結(jié)論的信息:大氣中二氧化碳濃度升高,全球平均氣溫升高,且趨勢相同(合理即可)。

圖甲(2)科學(xué)家已經(jīng)研究出多種方式來實(shí)現(xiàn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化。①浙江大學(xué)研發(fā)的“二氧化碳煙氣微藻減排技術(shù)”,利用微型藻類吸收二氧化碳實(shí)現(xiàn)固碳。微型藻類是真核(選填“真核”或“原核”)生物,該技術(shù)的本質(zhì)是利用微藻的光合作用實(shí)現(xiàn)固碳。

②固碳的另一種方法是將收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武巖中,最終與巖石中的礦物質(zhì)作用形成固態(tài)的石頭碳酸鹽。這種固碳方式屬于化學(xué)變化(選填“物理”或“化學(xué)”)。

③我國研發(fā)的“液態(tài)太陽燃料合成技術(shù)”(圖乙),甲醇(CH3OH)等液體燃料被形象地稱為“液態(tài)陽光”。甲醇制取過程中能量轉(zhuǎn)化是太陽能→電能→化學(xué)能。

圖乙甲醇合成時(shí),若碳元素全部來自二氧化碳,則制取10噸甲醇需要消耗二氧化碳13.75噸。

(二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲醇的方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O)(3)交通領(lǐng)域的“以電代油”可以來實(shí)現(xiàn)“減碳”目標(biāo)。圖丙為某純電動(dòng)汽車與某燃油汽車的相關(guān)數(shù)據(jù),請回答:圖丙①與燃油汽車相比,純電動(dòng)汽車每行駛100km會向空氣減少排放11.3kg的二氧化碳(ρ汽油=0.7×103kg/m3,結(jié)果精確到0.1)。

②從獲取電能的各種方式看,相對于燃煤發(fā)電,符合“減碳”理念的是光伏(水力、風(fēng)力等合理即可)發(fā)電。

解析(2)①微型藻類細(xì)胞有成形的細(xì)胞核,屬于真核生物。藻類植物能進(jìn)行光合作用吸收二氧化碳。③設(shè)消耗二氧化碳的質(zhì)量為x。CO2+3H2CH3OH+H2O4432x10噸4432=x=13.75噸答:消耗二氧化碳的質(zhì)量為13.75噸。(3)①m汽油=0.01m3×0.7×103kg/m3=7kg汽車排放的二氧化碳的質(zhì)量:7×3.857kg=26.999kg電動(dòng)車排放的二氧化碳的質(zhì)量:20×0.785kg=15.7kg減少的排放量:26.999kg15.7kg=11.299kg≈11.3kg。12.(2021寧波,32,10分)如圖所示是世界上第一艘飛艇,它是由法國工程師吉法爾于1852年制造的。這艘飛艇的氣囊充滿氫氣后,長44m,直徑11.9m,體積2100m3,形狀像一個(gè)巨大的橄欖。這年的9月24日,吉法爾乘坐該飛艇從巴黎的馬戲場出發(fā),用一臺2.2kW的蒸汽機(jī)帶動(dòng)螺旋槳,以8km/h的速度,飛行了28km。(1)飛艇的氣囊形狀像一個(gè)橄欖,在前進(jìn)過程中可以減小空氣阻力。

(2)充滿氫氣后氣囊受到的浮力是多少?(空氣密度取1.29kg/m3,g取10N/kg)(3)這次飛行,飛行所需時(shí)間、蒸汽機(jī)做的功及飛行時(shí)受到平均阻力各為多少?答案(2)27090N(3)3.5h2.772×107J990N解析(1)飛艇做成橄欖形狀后,頭尾變小,減小飛艇受到的空氣阻力。(2)F浮=ρ空氣gV排=ρ空氣gV氣囊=1.29kg/m3×10N/kg×2100m3=27090N(3)t=sv=28km8km/?W=Pt=2.2×103W×3.5×3.6×103s=2.772×107Jf=F=Ws=2.772×107易錯(cuò)警示證明題或說理題近幾年頻繁出現(xiàn),主要考察學(xué)生的理解、領(lǐng)會、邏輯推理等關(guān)鍵能力。平時(shí)應(yīng)注重物理公式、定理的推理過程。13.(2021金華,32,8分)金義東(金華—義烏—東陽)線是金華輕軌的首條線路,全長約108千米,該線路的建成有助于打造金義都市區(qū)“一小時(shí)通勤圈”。金義東線所用列車空載時(shí)的質(zhì)量約為200噸,?？繒r(shí)車輪跟鐵軌接觸總面積為0.8平方米,最高設(shè)計(jì)速度為120千米/小時(shí)。完成下列問題:(1)若列車全程以最高設(shè)計(jì)速度行駛,途中不停靠,則從金華到東陽共需要多少小時(shí)?(2)?？繒r(shí),空載列車對鐵軌的壓強(qiáng)為多少?(3)若