2012年卓越聯(lián)盟自主招生自然科學(xué)考試真題

1、卓越培養(yǎng)合作高校 2012 年自然科學(xué)選拔學(xué)業(yè)能力測試本試卷分物理和化學(xué)兩部分，共 100 分，用時 90 分鐘。注意事項：1答卷前，考生務(wù)必將自己的、準考證號、考點名稱填寫在答題卡上，并在規(guī)定位置粘貼用條形碼。2客觀題選出后，用 2B 鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他標號。題用黑色墨水的鋼筆或簽字筆將答案寫在答題卡相應(yīng)位置上。答在試卷上的無效。3結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。物 理 部 分（70 分）一、選擇題（每小題 4 分，共 32 分。每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的。全部選對的得 4 分，選對但不全的得 2 分，或不答的得 0 分

2、）1我國于 2011 年發(fā)射的“天宮一號”目標飛行器與“神舟八號”飛船順利實現(xiàn)了對接。在對接過程中，“天宮一號”與“神舟八號”的相對速度非常小，可以認為具有相同速率。它們的運動可以看作繞地球的勻速圓周運動，設(shè)“神舟八號”的質(zhì)量為 m ，對接處距離地球中心為r ，地球的半徑為 R ，地球表面處的重力加速度為 g ，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響，“神舟八號”在對接時gR2gRrA向心加速度為B角速度為r3r 2mgR2C周期為2D動能為gR32r的坐標系內(nèi)，帶有等量負電荷的兩點電荷 A 、B 固定在 x 軸上，并相對于2在自然科學(xué) 第 1 頁（共 15 頁）y 軸對稱，在 y方向上的 M 點處有一帶正電的

3、檢驗電荷由開始。若不考慮檢驗電荷的重力，那么檢驗電荷運動到O 點的過程中yMA電勢能逐漸變小B電勢能先變大后變小，最后為零xOABC先做加速運動后做運動D始終做加速運動，到達O 點時加速度為零3在兩端開口豎直放置的 U 形管內(nèi)，兩段水銀封閉著長度為 L 的空氣柱，a 、b 兩水銀面的高度差為h ，現(xiàn)保持溫度不變，則若再向左管注入些水銀，穩(wěn)定后h 變大若再向左管注入些水銀，穩(wěn)定后h 不變ahbLC若再向右管注入些水銀，穩(wěn)定后h 變大D若兩管同時注入些水銀，穩(wěn)定后h 變大4如圖， A 和 B 兩單色光，以適當(dāng)?shù)慕嵌认虬雸A形玻璃磚射入，出射光線都從圓心O 沿OC 方向射出，且這兩種光照射同種金屬，都

4、能發(fā)生光電效應(yīng)，則下列說法正確的是A A 光照射該金屬的光電子的最大初動能一定比 B 光的大ABB A 光時間內(nèi)照射該金屬的光電子數(shù)一定比 B 光的多C分別通過同一雙縫裝置， A 光比 B 光的相鄰亮條紋間距小OCD兩光在同一介質(zhì)中， A 光的速度比 B 光的速度大5A 、B 為一列簡諧橫波上的兩個質(zhì)點，它們在方向上相距20 m ，當(dāng) A 在波峰時，B 恰在平衡位置。經(jīng)過2 s 再觀察， A 恰在波谷， B 仍在平衡位置，則該波40B波長可能是m3A最大波長是80 mC最小頻率是0.25 HzD最小波速是20 m/s6如圖，固定在水平桌面上的兩個光滑斜面 M 、 N ，其高度相同，斜面的總長度

5、也相自然科學(xué) 第 2 頁（共 15 頁）同?，F(xiàn)有完全相同的兩物塊 a 、b 同時由分別從 M 、 N 的頂端，假設(shè)b 在通過斜面轉(zhuǎn)折處時始終沿斜面運動且量損失。則A物塊b 較物塊a 先滑至斜面底端abB兩物塊滑至斜面底端時速率相等MNC兩物塊下滑過程中的平均速率相同D兩物塊開始下滑時加速度大小相等7如圖，電阻分布均勻的電阻絲的閉合線框abcd 水平放置在豎直向下的勻強磁場中，電阻不可忽略的導(dǎo)體棒 MN 兩端搭接在ad 和bc 上， MN 在水平外力 F 的作用下，從靠近 ab 處無摩擦地勻速運動到cd 附近。 MN 與線框始終保持良好接觸，在運動過程中MadMN 中的電流先減小，后增大MN 兩

6、端的電壓先增大，后減小MN 上外力的功率先減小，后增大cbND MN 上消耗的電功率先增大，后減小8用等長的絲線分別懸掛兩個質(zhì)量、電荷量都相同的帶電小球 A 、B ，兩線上端固定在同一點O ，把 B 球固定在O 點的正下方，當(dāng) A 球時，兩懸線夾角為 ，如圖所示。若在其他條件不變，只改變下列某些情況，能夠保持兩懸線夾角不變的方法是A同時使兩懸線的長度都減半OB同時使 A 球的質(zhì)量、電荷量都減半C同時使 A 、 B 兩球的質(zhì)量、電荷量都減半ABD同時使兩懸線的長度和兩球的電荷量都減半二、綜合題自然科學(xué) 第 3 頁（共 15 頁）F9（12 分）一質(zhì)量為m 40 kg 的孩童，站在質(zhì)量為 M 20

7、 kg 的長木板的一端，孩童與木板在水平光滑冰面上以v 2 m/s 的速度向右運動。若孩童以 a 2 m/s2 相對木板0的勻加速度跑向另一端，并從端點水平跑離木板時，木板恰好。（1）判斷孩童跑動的方向；（2）求出木板的長度l 。10（16 分）（1）液體的粘滯系數(shù)是描述液體粘滯性大小的物理量。落球法測定蓖麻油的粘滯系數(shù) ，通常是將蓖麻油裝滿長為1m 左右圓柱型玻璃筒，通過測得小球豎直落入蓖麻油后做勻速運動時的速度來獲得。小球在蓖麻油中下落時受到重力、浮力和粘滯阻力 F 的作用，其中粘滯阻力 F 3vd （其中 d 、v 分別是小球的直徑和速度）。當(dāng)小球勻速運動時，利用受力平衡等條件便可求得

8、，于是測得小球勻速運動的速度是這個實驗的關(guān)鍵。若你手邊只有秒表和毫米刻度尺可以利用， 1 你怎樣確定小球已經(jīng)做勻速運動了；2 如何測得小球勻速運動的速度。（2）某同學(xué)設(shè)計了一個測量電阻 Rx （約為10 ）阻值的電路，。圖中直ERS1流電流表的量程為50 A ，內(nèi)阻 R 約為3 k ；電源 E 3V ，gRxR0內(nèi)阻不計； R0 為六鈕電阻箱（ 0 99999.9 ）； R 為滑動變阻器（ 0 500 ，額定電流1.5 A ）； S1 為開關(guān)； S2 為雙刀雙擲開關(guān)。1 請簡要寫出實驗步驟；2 請用測量量表示出Rx ；3 分析該電路的適用條件。S2A自然科學(xué) 第 4 頁（共 15 頁）11（1

9、0 分）通過熒光光譜分析可以探知元素的性質(zhì)，熒光光譜分析儀是通過測量電子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時的光子頻率來實現(xiàn)的。激發(fā)態(tài)的原子可離子數(shù)以采用激光照射基態(tài)原子的方法來獲得?，F(xiàn)用激光照射迎著激光而來的一離子束，使其電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，已知離子質(zhì)量OV0V (m / s)為 m ，電荷量為e （ e 0 ），假設(shè)該離子束處于基態(tài)時的速度，V0 為該離子束中離子的最大速度（V0 c ）。分布（1）速度為V 的離子束迎著發(fā)射頻率為 的激光運動時，根據(jù)經(jīng)典效應(yīng)，接收到此激光的頻率為 (1 V ) ，其中 c 為光速。設(shè)波長為 的激光能夠激發(fā)速度0cV 0 的基態(tài)離子，若要激發(fā)全部離子，試推斷激光的波長范

10、圍。（2）若用電壓為U 的加速電場加速處于基態(tài)的離子束，試推斷離子束的速度分布的范圍是變大了還是變小了；加速后的基態(tài)離子束再被激發(fā)，那么激光的波長范圍與（1）問的結(jié)論相比如何變化。自然科學(xué) 第 5 頁（共 15 頁）自然科學(xué) 第 6 頁（共 15 頁）化 學(xué) 部 分（30 分）相對原子質(zhì)量：H1C12O16K39Fe5612（3 分）碳和硅是元素周期表中同一主族的兩種元素，請從不同方面（如元素性質(zhì)、單質(zhì)、氫化物、氧化物、最高價氧化物的水化物）擇其三項簡要對比其差異。13（15 分）三草酸合鐵()酸鉀（K3Fe(C2O4)33H2O，Mr = 491）易溶于水，難溶于乙醇，是具有多種用途的化學(xué)品

11、。其方法之一如下：熱水浴中反應(yīng)過濾除去過量鐵屑加入 H2C2O4 溶液，并加熱煮沸棄去溶液，洗滌沉淀加入 K2C2O4 溶液水浴加熱至 40C，慢慢滴加H2O2加熱煮沸加入 H2C2O4 溶液加入乙醇，并冷卻，結(jié)晶減壓過濾（1）第步沉淀洗滌后，如何檢驗已將雜質(zhì)洗凈？（2）第步加熱煮沸的作用是什么？（3）寫出 AD 的化學(xué)反應(yīng)方程式（A 含有 2 分子結(jié)晶水）。3+3H O中，F(xiàn)e2（4）K Fe(C O ) 與C O所形成的化學(xué)鍵為。32 4 322 4a離子鍵b共價鍵c金屬鍵d配位鍵（5）產(chǎn)品中結(jié)晶水的含量可用熱重分析法測定，10011.8%其熱重分析曲線如右圖所示。根據(jù)圖中數(shù)908.4%據(jù)

12、計算 1 mol 產(chǎn)品中含有mol 結(jié)晶80水。（保留 2 位有效數(shù)字）0100200300400溫度（）自然科學(xué) 第 7 頁（共 15 頁）質(zhì)量（%）K3Fe(C2O4)33H2O翠綠色溶液 D黃色沉淀 A淺綠色溶液鐵屑 + 稀硫酸（6）產(chǎn)品中某些成分的含量可用氧化還原滴定法測定，其步驟為： 準確稱取一定量的樣品，溶于含有適量硫酸的水中，用KMnO4溶液滴定至終點； 向溶液中加入Zn粉，充分反應(yīng)后，過濾除去過量的Zn粉，再用KMnO4溶液滴定至終點。分別寫出兩步滴定反應(yīng)的離子方程式。（7）第步中，為什么不能用蒸干溶液的方法得到產(chǎn)品？14（12 分）近日，季銨鹽-15 成為公眾所關(guān)注的焦點，它

13、是衛(wèi)浴產(chǎn)品和化妝品中常用的防腐劑，但過量使用則對有害。季銨鹽-15 可由化合物Z（C6H12N4），因Z水解產(chǎn)生，能起到防腐作用。（1）Z 分子中，同種元素的原子均處于相同的環(huán)境，寫出 Z 的鍵線式結(jié)構(gòu)。（2）寫出 Z 在一定條件下完全水解得到和氨的反應(yīng)方程式。（3）的毒性是由于它與蛋白質(zhì)中的氨基反應(yīng)，使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。寫出下列反應(yīng)的產(chǎn)物：OCH C NH2OCR1NH CH R2NHOH C H?R3CHH2N（CH2）4+NHCOCH NHCONHCO蛋白質(zhì)季銨鹽-15 的一個路線如下：NaOH/C2H5OH,ZClCH CHCHXY（C H ClQ（C H Cl N ）29 16 2

14、 4季銨鹽-1523 4 2（4）Y 存在順反異構(gòu)，寫出 Y 的名稱。（5）第步反應(yīng)的試劑為；第步反應(yīng)的類型為。（6）第步反應(yīng) Y + Z Q 為親核取代反應(yīng)，寫出 Q（季銨鹽-15）的結(jié)構(gòu)簡式。（提示：與不飽和碳相連的鹵素反應(yīng)活性差；季銨鹽的結(jié)構(gòu)為R4N+X ）自然科學(xué) 第 8 頁（共 15 頁）啟用前啟用后不得閱后收回卓越2012 年自然科學(xué)培養(yǎng)合作高校選拔學(xué)業(yè)能力測試及評分參考評分說明：1各題均按及評分參考評分。2若考生的非選擇題與參考不完全相同但言之有理，可酌情評分，但不得超過該題所分配的分數(shù)。一、選擇題（每小題 4 分，共 32 分。每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的。全部

15、選對的得 4 分，選對但不全的得 2 分，或不答的得 0 分）二、綜合題9（12分）（1）孩童應(yīng)沿著木板運動的方向跑動，即孩童開始時應(yīng)站在木板的左端，向右跑。（2）設(shè)孩童跑離木板時相對木板的速度為u ，根據(jù)勻加速直線運動規(guī)律得u2 2al設(shè)孩童跑離木板時木板相對于冰面的速度為v ，孩童相對冰面的速度為v u v12由于冰面光滑，孩童和木板組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，所以動量守恒。選冰面為參照系， v0 的方向為坐標正方向，則有自然科學(xué) 第 9 頁（共 15 頁）1BD2AD3BCD4AC5AC6AB7ABC8BD(M m)v0 Mv mv，即要求木板相對冰面的速度v = 0，由此3若木板恰

16、好u M m v40m綜合上述各式得 M m 21l v252a 0m將已知數(shù)據(jù)代入上式得l 2.25 m6評分標準：（1）3 分；（2）9 分，1 2 4 6 式各 1 分， 35 式 2 分。式 3 分，10（16分）（1）1 在玻璃筒下部選取一段距離，讓小球貼近蓖麻油面下落，測量其通過這段距離的時間，然后再將小球從油面上某一高度處下落，測量其通過同樣區(qū)域的時間，若兩次時間在誤差允許范圍內(nèi)相同，即可判斷小球在該區(qū)域做勻速運動?；蛟诓Ａ蚕虏窟x取上下兩段相同的距離，若小球通過這兩段距離所用的時間在誤差允許范圍內(nèi)相同，即可判斷小球在該區(qū)域做勻速運動。其他正確均得分。(2 分)2 小球勻速下落時

17、，用刻度尺測量玻璃筒側(cè)壁上選取的那段距離的長度，用秒表測量其通過的時間，其長度與時間之比即為小球的下落速度（1 分），同時要多次測量取平均值（2 分）。（2）1 實驗步驟：選擇 R0 的阻值略大于 Rx（1 分）自然科學(xué) 第 10 頁（共 15 頁）2閉合S1 ，將S2 合向 R0 一側(cè)，調(diào)節(jié) R 使電流表指針指到滿偏電流 3 以上的刻度（1 分）記下電流值 I0保持 R 的滑動觸頭位置不變（1 分）（1 分）將S2 合向 Rx 一側(cè)，讀出電流表讀數(shù) I12 計算式：（1 分）I1R R（2 分）x0I03 適用條件： Rx 的阻值應(yīng)遠遠小于50 A 直流電流表的內(nèi)阻 R0 阻值的取值應(yīng)與 R

18、x 相近（2 分）（2 分）11（10 分）（1）因為波長為 0 的激光能夠激發(fā)速度V 0 的基態(tài)離子，因此，以速度為V 運動的離子若要被激發(fā)，該離子接收到的激光波長（即固定于以速度V 運動的參考系上測到的激光波長）也必須是0 。由經(jīng)典效應(yīng)，迎著激光以速度V 運動的離子束接收到激光的頻率為 (1 V ) ，因此，離子能被激發(fā)的頻率是cc0 1設(shè)激發(fā)速度為V 的離子束的激光波長為 ，則 (1 V )20c若要激發(fā)全部離子，激光的波長范圍為 (1 V0 )300c自然科學(xué) 第 11 頁（共 15 頁）（2）設(shè)初速度為V 的離子經(jīng)加速電場后的速度為V ，由動能定理得eU 1 mV 2 1 mV 24

19、22V V 2 2e Um5原來速度為零的離子加速后的速度最小，速度為V0 的離子加速后的速度最大，設(shè)加速后速度分布的范圍為V ，則V V 2 2e U 2e U m0m整理得V 2V 06V 2 2e U 2e U0mm加速前離子的速度分布范圍為V V0 0 ，所以V V離子束經(jīng)加速電場后，速度分布的范圍變小了。設(shè)（1）問中激光的波長范圍為07 (1) 0 VV800000cc設(shè)經(jīng)加速電場加速后所需激光的波長范圍為 ，綜合256式得 0 V 9c由7 8 9 式得 0為激發(fā)經(jīng)加速電場后的全部離子，激光的波長范圍變小。10評分標準：（1）5 分，1 3 式各 2 分，2 式 1 分；自然科學(xué)

20、第 12 頁（共 15 頁）（2）5 分，4 式 2 分，6 7 10 式各 1 分。本題的第一問也可以從如下角度進行考慮：運動的離子束受迎面而來激光照射而被激發(fā)所需的能量應(yīng)小于激發(fā)離子所需的能量。速度為V 的離子被激發(fā)所需的激光能量為h h (1 V )110c由c 得c(1 V )c120c整理得1 0V(1)c1(1 V )c 0V 21c2由于V c ，因此激光器的波長為 (1 V )130c若要激發(fā)全部離子，可變激光器的波長范圍為 (1 V0 )1400c評分標準： 5 分，11 14 式各 2 分，13 式 1 分。12（3 分）要求從三個方面進行對比，每方面 1 分；以下參考，其他合理可酌情給分。（1）元素性質(zhì)：原子半徑 C Si；或電負性 C Si；）（2）單質(zhì)：單質(zhì)碳有多種存在形式，如石、石墨、富勒烯等，單質(zhì)硅有晶體和無定形兩種（或石墨具有導(dǎo)電性，晶體硅是半導(dǎo)體；）自然科學(xué) 第 13 頁（共 15 頁）氫化物：C 的氫化物種類多，且較穩(wěn)定，Si 的氫化物種類少，且不穩(wěn)定（或C 的氫化物不