綜合部分1.(2020紹興,4,4分)科學研究常采用轉換、模型、分類和控制變量等研究方法,下列采用轉換的是()A.模擬月相的形成B.探究種子萌發的部分條件C.純凈物的類別D.測量木塊受到的摩擦力2.(2022杭州,20,3分)汽車開動和人的生命活動都需要能量,能量是各種運動的量度。給汽車開動和人的生命活動提供能量的兩個過程如圖所示,下列分析錯誤的是()A.都通過劇烈的氧化反應釋放出能量B.都將化學能轉化為其他形式的能C.都參與自然界的碳循環和氧循環D.都遵循能量的轉化和守恒定律3.(2022麗水,33,8分)思維模型是依據事物發展內在規律所建立的解決問題的基本框架,能引導有序思維、增進深度理解、促進問題解決。小科建構了“混合物提純”的思維模型:【初步理解】根據混合物組分的性質差異,獲得混合物中目標組分。(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(填“分離轉移”或“反應轉化”)。

【探究本質】根據組分的性質差異,選擇合適方法,實現物質提純。(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、蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥實現的。其中過濾操作將硝酸鉀晶體與溶液分離是根據不同。

【實踐應用】根據混合物中某組分發生化學反應,提高混合物中目標組分純度。(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生沉淀,經過濾、洗滌和干燥得到沉淀0.233克,則原混合溶液中硫酸的溶質質量分數為。

【融合創新】依據科學原理,融合技術與工程,形成新穎而有價值的解決實際問題方案。(4)常壓加熱蒸餾法,能耗大、成本高。小科查閱資料獲知,現在世界上的許多大型海水淡化工廠,都已經采用低壓加熱蒸餾法,請解釋其蘊含的科學道理

4.(2022舟山,24,6分)鉆石素有“寶石之王”的稱謂,因其優越的特性和漂亮的外表而受到大眾喜愛(圖甲)。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,這些晶體經搬運到地表附近。

(2)天然鉆石產量極其稀少,在很多領域會用性質相近的氧化鋯(ZrO2)替代。前者屬于單質,后者屬于化合物﹐分類的依據是。

(3)鉆石閃閃發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。圖乙為光線經鉆石傳播的部分光路圖,請補充光傳播到E處后的折射光線。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(填“行星”或“恒星”);

(2)“祝融號”進入火星大氣后減速下降時,相對于火星表面是的(填“運動”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,晚上放熱釋放能量(填物態變化名稱)。

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),實現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間的變化關系。(1)火星大氣密度是地球的1%,大氣中氧氣含量為0.15%且沒有液態水,表面平均溫度為55℃,繞日公轉周期為687天。下列關于火星的說法不合理的是。

A.表面平均溫度比地球低B.公轉周期比地球長C.大氣中氧氣含量比地球低D.雨、雪天數比地球多(2)圖乙中t1~t2時段,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的大小關系是。(不計大氣阻力)

(3)著陸巡視器在火星上總重為4888牛,其重力在t2~t4時段做功焦。

7.(2021溫州,16,6分)溫州地區端午節有吃粽子的習俗,其中“灰湯粽”特別受歡迎。制作灰湯粽的關鍵是做好“灰湯”。(1)作為粽子品質改良劑、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(選填“物理性質”或“化學性質”)。

(2)制作灰湯時,用沸水澆淋草木灰,比用冷水澆淋可得到溶質質量分數更大的碳酸鉀溶液。這說明物質的溶解性受影響。

(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素是。

8.(2022杭州,37,9分)2021年,馬延和研究團隊在人工合成淀粉方面取得重大突破性進展,國際上首次在實驗室實現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余步代謝反應以及復雜的生理調控;而馬延和團隊的人工合成淀粉技術只需11步,其技術路線如圖所示;綠色植物(以玉米為例)光合作用和使用馬延和團隊的人工合成淀粉技術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化效率2%7%生產條件與方式陽光、灌溉、施肥施藥、收割全天候車間生產生產周期4—6個月1—2天占地面積5畝地1米3反應器回答問題:(1)馬延和團隊的人工合成淀粉技術可分為以下兩個階段: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物為;在階段2中,Cy為甘油酮(C3H2O3),則y的值為(填寫數字)。

(2)馬延和團隊的人工合成淀粉過程與綠色植物光合作用過程均需多種作為催化劑。淀粉屬于糖類物質,對人體的重要作用是。

(3)馬延和團隊的人工合成淀粉技術雖處于實驗室階段,但對解決糧食危機和減少碳排放有著重大意義。據表分析,該技術相較于傳統農業,在解決糧食危機問題上的優勢是。(寫出2點)

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,創造了中國載人深潛的新紀錄。本次萬米深潛任務成功的一大亮點是采用了許多自主研發的國產新材料。(1)“奮斗者”號采用的鈦合金材料強度高、韌性好、耐腐蝕,與下列哪種材料類型相同?。

①塑料②不銹鋼③玻璃(2)“奮斗者”號下潛時,外部攜帶了4塊壓載鐵,總質量將近2噸。壓載鐵被懸掛的模型如圖所示。試計算4塊壓載鐵水下浸沒時對“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。為了滿足設計需求,該材料需要具備怎樣的性質?(答出一點即可)

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、反推發動機點火、懸停避障、緩沖著陸等多個動作,實現速度從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環形山、高地、平原沒有(1)探測器著陸火星時離地球約為1.8×108km,根據相關報道,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,只能依靠自身獨立完成各種精確動作。請你根據數據計算并分析探測器“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量為240kg,它隨探測器降落至距離火星表面100m時,先懸停避障然后著陸到火星表面。請計算從距離火星表面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)自上個世紀60年代以來,人類對火星開展了40余次探測活動,成功的卻不到一半,但人類探索太空的腳步并未停止,相信不遠的將來,在火星上將會建立研究站進行長期考察。你認為在設計制定建立研究站計劃時,需要考慮人類生存的問題有(寫出一點即可)。

(4)如圖為一幅網友自稱來自月球車在月球上拍攝的照片,照片上呈現了類似地球上雨后“彩虹”光暈。很多網友問這是不是月球上的彩虹?請你作出判斷并說明理由。

11.(2021紹興,33,10分)2021年3月,中央財經會議明確把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局,爭取在2060年前實現碳中和。“碳中和”是指在一定時間內產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,達到“凈零排放”的目的。(1)二氧化碳是引起溫室效應的主要氣體,根據圖甲回答支持這一結論的信息:。

圖甲(2)科學家已經研究出多種方式來實現二氧化碳的轉化。①浙江大學研發的“二氧化碳煙氣微藻減排技術”,利用微型藻類吸收二氧化碳實現固碳。微型藻類是(選填“真核”或“原核”)生物,該技術的本質是利用微藻的作用實現固碳。

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作用形成固態的石頭碳酸鹽。這種固碳方式屬于變化(選填“物理”或“化學”)。

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

圖乙甲醇合成時,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噸。

(二氧化碳轉化成甲醇的方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O)(3)交通領域的“以電代油”可以來實現“減碳”目標。圖丙為某純電動汽車與某燃油汽車的相關數據,請回答:圖丙①與燃油汽車相比,純電動汽車每行駛100km會向空氣減少排放kg的二氧化碳(ρ汽油=0.7×103kg/m3,結果精確到0.1)。

②從獲取電能的各種方式看,相對于燃煤發電,符合“減碳”理念的是發電。

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,用一臺2.2kW的蒸汽機帶動螺旋槳,以8km/h的速度,飛行了28km。(1)飛艇的氣囊形狀像一個橄欖,在前進過程中可以減小。

(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,飛行所需時間、蒸汽機做的功及飛行時受到平均阻力各為多少?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“一小時通勤圈”。金義東線所用列車空載時的質量約為200噸,停靠時車輪跟鐵軌接觸總面積為0.8平方米,最高設計速度為120千米/小時。完成下列問題:(1)若列車全程以最高設計速度行駛,途中不停靠,則從金華到東陽共需要多少小時?(2)停靠時,空載列車對鐵軌的壓強為多少?(3)若空載列車以最高設計速度勻速直線行駛時,所受阻力為車重的0.04倍,此時該列車的功率為多少瓦?14.(2021衢州,31,8分)“加氫幾分鐘,暢行數百里”,這是2021上海車展上為氫能源汽車打出的標語。氫能源汽車使用的是氫燃料電池(如圖所示)。電池工作時在催化劑的作用下,氫原子失去電子形成氫離子,穿過電極A通過電解液移動到電極B與氧離子結合形成水分子;而電子則從電極A經外部電路通過電動