2011年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）
理科综合能力测试
本试卷满分300分。 考试用时150分钟。答题前，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：
可用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5
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．下列生命过程中，没有发生细胞分化的是
A．断尾壁虎长出新尾巴 B．砍伐后的树桩上长出新枝条
C．蝌蚪尾巴消失的过程 D．胚胎发育中出现造血干细胞
2．在生态学研究中，下列方法与研究目的不相符的是
A．给海龟安装示踪起调查其洄游路线
B．给大雁佩戴标志环调查其迁徙路线
C．用样方法研究固着在岩礁上贝类的种群关系
D．用标志重捕法调查鸟尔黄鼠的丰富度
3．下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是
A．叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核
B．氢离子可以通过扩散作用进入液泡内
C．溶液体内的酶由内质网形成的小泡运入
D．内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中
4．胰岛素的A，B两条肽链是由一个基因编码的：下列有关胰岛素的叙述，正确的是
A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A，B两条肽链
B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
5．一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀，功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水（1.8%NaCl溶液）对患者进行治疗。其原理是
A．升高细胞外液的离子浓度 B．促进抗利尿激素的分泌
C．降低细胞内液的离子浓度 D．减少细胞外液液体总量
6．垃圾分类有利于资源回收利用。下列垃圾归类不合理的是
7．下列说法不正确的是
A．麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应
B．用溴水即可鉴别苯酚溶液，2，4-已二烯和甲苯
C．在酸性条件下， 的水解产物是 和
D．用甘氨酸（ ）和丙氨酸（ ）缩合最多可形成4种二肽
8．结合右图判断，下列叙述正确的是
A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护
B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe—2e—=Fe2+
C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2+2H2O+4e—=4OH—
D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3[Fe（CN）6]溶液，均有蓝色沉淀
9．下列与处理方法对应的反应方程式不正确的是
A．用Na2S去除废水中的Hg2+：Hg2++S2-=HgS↓
B．用催化法处理汽车尾气中的CO和NO：CO+NO C+NO2
C．向污水中投放明矾，生成能凝聚悬浮物的胶体：Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
D．用高温催化氧化法去除烃类废气（CxHy）：CxHy+ O2 xCO2+ H2O
10．25℃、101kPa 下：
下列说法正确的是
A．①和②产物的阴阳离子个数比不相等
B．①和②生成等物质的量的产物，转移电子数不同
C．常温下Na与足量O2反应生成Na2O，随温度升高生成Na2O的速率逐渐加快
D．25℃、101kPa 下：Na2O2（s）+2 Na（s）= 2Na2O（s） =-317kJ/mol
11．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaCHO3,混合物中Na2CO3质量分数的是
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
12．已知反应：2CH3COCH3（l） CH3COCH2COH（CH3）2（l）。取等量CH3COCH3，分别在0℃和20℃下，测得其转化分数随时间变化的关系曲线（Y-t）如图所示。下列说法正确的是
A．b代表0 ℃下CH3COCH3的Y-t曲线
B．反应进行到20min末，H3COCH3的
C．升高温度可缩短反应达平衡的时间并能提高平衡转化率
D．从Y=0到Y=0.113，CH3COCH2COH(CH3)2的
13．表示放射性元素碘131（ I） 衰变的方程是
A． B．
C． D．
14．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S时，在光屏P上
观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以
A．增大S1与S2的间距
B．减小双缝屏到光屏的距离
C．将绿光换为红光
D．将绿光换为紫光
15．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的
A．质量可以不同 B．轨道半径可以不同
C．轨道平面可以不同 D．速率可以不同
16．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点
A．它的振动速度等于波的传播速度
B．它的振动方向一定垂直于波的传播方向
C．它在一个周期内走过的路程等于一个波长
D．它的振动频率等于波源振动频率
17．如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，
在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中
A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大。
18．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等
处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，
所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况。如图所示，
将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。
据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为
A．g B．2g C．3g D．4g
19．某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L，
小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图
所示的电路。检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再
断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。虽经多
次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥
思苦想找不出原因。你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的
原因是
A．电源的内阻较大 B．小灯泡电阻偏大
C．线圈电阻偏大 D．线圈的自然系数较大
20．物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和 （欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、 （欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是
A．J/C和N/C B．C/F和T-m2/s
C．W/A和C•T•m/s D． 和T•A•m 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）用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个
部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____,使指针对
准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了
得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，
并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到电阻挡“×1k”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
（2）如图2，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量 （填选项钱的序号），间接地解决这个问题
A．小球开始释放高度
B．小球抛出点距地面的高度
C．小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球 多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后把被碰小球 静止于轨道的水平部分，再将入射小球 从斜轨上 位置静止释放，与小球 相撞，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是 （填选项的符号）
A．用天平测量两个小球的质量 、
B．测量小球 开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到 相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM，ON
③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 （用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞。那么还应满足的表达式为 （用②中测量的量表示）。
④经测定， ，小球落地点的平均位置到Ｏ点的距离如图3所示。碰撞前，后m1¬的动量分别为p1与p-，则p1:p-= ；
若碰撞结束时m2的动量为 ，则 =11:
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值 为
⑤有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质，其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用④中已知的数据，分析计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为 cm
22．（16分）
如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。
（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为 ，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F的大小。
（2）由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。
23．（18分）
利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。
如图所示的矩形区域ACDG（AC边足够长）中存在垂直于纸面的匀强磁场，A处有一狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂于磁场的方向射入磁场，运动到GA边，被相应的收集器收集，整个装置内部为真空。
已知被加速度的两种正离子的质量分别是 和 ，电荷量均为 。加速电场的电势差为U，离子进入电场时的初速度可以忽略，不计重力，也不考虑离子间的相互作用。
（1）求质量为 的离子进入磁场时的速率 ；
（2）当磁感应强度的大小为B时，求两种离子在GA边落点的间距s；
（3）在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽，可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。
设磁感应强度大小可调，GA边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A处；离子可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度。
24．（20分）
静电场方向平行于x轴，其电势 随x的分布可简化为如图所示的折线，图中 和d为已知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为-A（0<A<q ）,忽略重力。求
（1）粒子所受电场力的大小；
（2）粒子的运动区间；
（3）粒子的运动周期。
25．（12分）
在温度t1和t2下，X2（g）和 H2反应生成HX的平衡常数如下表：
化学方程式 K （t1 ） K （t2）
2
1.8
43 34
（1）已知t2 >t1，HX的生成反应是 反应（填“吸热”或“放热”）。
（2）HX的电子式是 。
（3）共价键的极性随共用电子对偏移程度的增大而增强，HX共价键的极性由强到弱的顺序是 。
（4）X2都能与H2反应生成HX，用原子结构解释原因： 。
（5）K的变化体现出 化学性质的递变性，用原子结构解释原因：__________，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱。
（6）仅依据K的变化，可以推断出：随着卤素原子核电荷数的增加，_______（选填字母）
a．在相同条件下，平衡于X2的转化率逐渐降低
b．X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c．HX的还原性逐渐减弱
d．HX的稳定性逐渐减弱
26．（14分）
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示
（1）溶液A的溶质是 ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的PH在2~3，用化学平衡
移动原理解释盐酸的作用
（4）电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH+3、SO2-2，[c（SO2-2）]＞ ]。
精致流程如下（淡盐水和溶液A来电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是 。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是
③ 的溶解度比 的小，过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理，要求盐水中c 中剩余 的含量小于5mg /L，若盐水b中 的含量是7.45 mg / L，则处理10m3 盐水b ，至多添加10% 溶液 kg（溶液体积变化忽略不计）。
27．（15分）
甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）
实验操作和现象：
操作 现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热 A中有白雾生成，铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀，液面上放略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2,
停止加热，一段时间后关闭 ___________________
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸 尚未发现白色沉淀溶解
（1）A 中反应的化学方程式是_________________。
（2）C中白色沉淀是__________________，该沉淀的生成表明SO2具有___________性。
（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是_____________;
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是_____________。
②进行实验，B中现象：
甲 大量白色沉淀
乙 少量白色沉淀
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：_____。
（5）合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是_______________。
28．（17分）
常用作风信子等香精的定香剂D以及可用作安全玻璃夹层的高分子化合物PVB的合成路线如图；
已知：
（1）A的核磁共振氢谱有两种峰，A的名称是
（2）A与 合成B的化学方程式是
（3）C为反式结构，由B还原得到C的结构式是
（4）E能使Br2的CCl4溶液褪色，N由A经反应①~③合成。
a．①的化学试剂和条件是 。
b．②的反应类型是 。
c．③的化学方程式是 。
（5）PVAC由一种单色经加聚反应得到，该单体的结构简式是 。
（6）碱性条件下，PVAc完全水解的化学方程式是 。
29．（18分）
实验一：用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验，过程如图1，结果如图2，
（1）实验中，对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的¬¬¬________处理。
（2）从图2可知，Ⅱ组与Ⅳ组相比，小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 ，说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后，在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量 ，说明该组T细胞（活化T细胞） 细菌数量的增长，由此推测该细菌生活在 。
（3）实验中，Ⅰ~Ⅳ组小鼠感染的是________，感染的时间是在注射T细胞或血清的______天。
实验二：在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞（一种吞噬细胞）对细菌X的杀伤力，结果如图3．
（4）由图3可知，能有效杀伤细菌X的是________细胞，而不是活化T细胞。
（5）有人假设，活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设，实验组应选择的实验材料包括___________。（填选项前的符号）。
a．培养过活化T细胞的培养液 b．培养过巨噬细胞的培养液
c．A组小鼠的巨噬细胞 d．B组小鼠的巨噬细胞
e．培养过未活化T细胞培养液 f．细菌X
¬ （6）该系列实验的目的是研究_________________。
30．（16分）
果蝇的2号染色体上存在朱砂眼（a）和褐色眼（b）基因，减数分裂时不发生交叉互换。 个体的褐色素合成受到抑制， 个体的朱砂色素合成受到抑制。正常果蝇复眼的暗红色是这两种色素叠加的结果。
（1） 和 是 性基因，就这两对基因而言，朱砂眼果蝇的基因型包括 。
（2）用双杂合体雄蝇（K）与双隐性纯合体雌蝇进行测试交实验，母本果蝇复眼为 色。子代表现型及比例为暗红眼：白眼=1：1，说明父本的A、B基因与染色体的对应关系是
（3）在近千次的重复实验中，有6次实验的子代全部为暗红眼，但反交却无此现象，从减数分裂的过程分析，出现上述例外的原因可能是： 的一部分 细胞未能正常完成分裂，无法产生
（4）为检验上述推测，可用 观察切片，统计 的比例，并比较 之间该比值的差异。
31．（16分）
T-DNA可随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T1 代）。
（1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除 ，因为后者产生的 会抑制侧芽的生长。
（2）为筛选出已转化的个体，需将T 代播种在含 的培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T2代）。
（3）为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T 代播种在含 的培养基上，获得所需个体。
（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与 植株进行杂交，再自交 代后统计性状分离比。
（5）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性 。
（6）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提取
植株的DNA，用限制酶处理后，再用 将获得的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链DNA片断中选取 作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。
参考答案
第一部分共20小题，每题6分，共120分。
1—5 CDDDA 6—10 BCABD 11—15 CDBCA 16—20 DABCB
第二部分共11小题，共180分
21．（8分）
（1）①S ③T 0刻线 ④ADC
（2）①C
②ADE或DEA或DAE
③m1•OM+m2•ON=m1•OP m1•OM2+m2•ON2=m1•OP2
④14 2.9 1~1.01
⑤76.8
22．（16分）
（1）受力图见右
根据平衡条件，应满足
拉力大小F=mgtanα
（2）运动中只有重力做功，系统机械能守恒
则通过最低点时，小球的速度大小
根据牛顿第二定律
解得轻绳对小球的拉力
，方向竖直向上
23．（18分）
（1）加速电场对离子m1做的功 W=qU
由动能定理 ①
得
（2）由牛顿第二定律和洛仑兹力公式 利用①式得
离子在磁场中的轨道半径分别为 ②
两种离子在GA上落点的间距 ③
（3）质量为m1的离子，在GA边上的落点都在其入射点左侧2R1处，由于狭缝的宽度为d，因此落点区域的宽度也是d，同理，质量为m2的离子在GA边上落点区域的宽度也是d。
为保证两种离子能完全分离，两个区域应无交叠，条件为
④
利用②式，代入④式得
R1的最大值满足
得
求得最大值
24．（20分）
（1）由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为φ0
（2）设粒子在[—x，x]区间内运动，速率为v，由题意得
①
②
由①②得 ③
（3）考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期
根据牛顿第二定律，粒子的加速度
由匀加速直线运动
将④⑤代入，得
粒子运动周期
25．（12分）
（1）发热
（2）
（3）HF、HCl、HBr、HI；
（4）卤素原子的最外层电子数均为7个
（5）同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多
（6）a、d
26．（14分）
（1）N a OH
（2）2Cl—+2H2O H2↑+Cl2↑+2OH—
（3）Cl2与反应：Cl2+H2O HCl+HClO，增大HCl的浓度使平衡逆向移动，减少Cl2在水中的溶解，有利于Cl2的逸出
（4）①Mg（OH）2
②2NH+4+3Cl2+8OH—=N2↑+6Cl—+8H2O
③SO2-4、Ca2+
④1.76
27．（15分）
（1）2H2SO4(浓)＋Cu CuSO4＋2H2O＋2SO2↑；
（2）BaSO4 还原
（3）2NO+O2=2NO2；
（4）①通N2一段时间，排除装置的空气 饱和的NaHSO3溶液
②甲：SO42－＋Ba2＋=BaSO4↓；乙：2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4＋4H＋；白雾的量要远多于装置中氧气的量
（5）SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3¬沉淀
28．（17分）
（1）乙醛
（2）
（3）
（4）a稀氢氧化钠 加热
b．加成（还原）反应
c．
（5）CH3COOCH=CH2
（6）
29．（18分）
（1）对照
（2）相同 抗体 无明显变化 抑制 细胞内
（3）细菌X 前1
（4）活化巨噬
（5）a、d、f
（6）小鼠抗细菌X的免疫应答
30．（16分）
（1）隐 aaBb aaBB
（2）白 A、B在同一条二号染色体上
（3）父本 次级植母 携带有a、b基因的精子
（4）显微镜 次级精母细胞与精细胞 K与其产生一种眼色后代的雄蝇
31．（16分）
（1）顶芽 生长素
（2）（一定浓度的）除草剂
（3）（一定浓度的）
（4）野生型 1
（5）降低
（6）突变体 DNA连接酶 B、C
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