23．（18分） 风能是一种环保型的可再生能源。据勘测，我国利用风力资源至少有2．53×105MW，所
以风能是很有开发前途的能源。风力发电是将风的动能通过风力发电机转化为电能的过
3???1.3kg/m程。某风力发电机将空气的动能转化为电能的效率=20％，空气密度，
其有效受风面积S=20m2。此风力发电机输出U=250V稳定的直流电压，用它给如图11所
示的皮带传送装置的电动机（电动机未画出）供电，输电线电阻不计。已知皮带传送装置的电动机的额定电压U额=250V，允许消耗电功率的最大值P电m=500W，线圈电阻R=5．0Ω，在该电动机消耗电功率达到最大值的情况下，电动机及皮带传送装置各部分由于摩擦而损耗的功率与皮带传送装置输出的机械功率之比为1：5。重力加速度g取10m／s2．
（1）求此风力发电机在风速v1=10m／s时输出的电功率；
（2）求皮带传送装置的电动机消耗电功率达到最大值时，皮带传送装置输出的机械功率； （3）已知传送带两端A、B之间的距离s=10m，高度差h=4．0m。现将一货箱（可视为质
点）无初速地放到传送带上A处，经t=1．0s后货箱与传送带保持相对静止，当货箱被运送至B处离开传送带时再将另一个相同的货箱以相同的方式放到A处，如此反复，总保持传送带上有一个（也只有一个）货箱，在运送货箱的过程中，传送带的运行速度始终保持
v2?1.0m/s不变。若要保证皮带传送装置的电动机所
消耗电功率始终不超过P电m=500W，货箱的质量应满足怎样的条件。
24．（20分）
如图12所示，A、B是两块竖直放置的平行金属板，相距为2l，分别带有等量的负、正电荷，在两板间形成电场强度大小为E的匀强电场。A板上有一小孔（它的存在对两板间
匀强电场分布的影响可忽略不计），孔的下沿右侧有一条与板垂直的水平光滑绝缘轨道，一个质量为m，电荷量为q(q?0)的小球（可视为质点）， 在外力作用下静止在轨道的中点P处。孔的下沿左侧也有一与板垂直的水平光滑绝缘轨道，轨道上距A板l处有一固定挡板，长为l的轻弹簧左端固定在挡板上，右端固定一块轻小的绝缘材料制成的薄板Q。撤去外力释放带电小粒，它将在电场力作用下由静止开始向左运动，穿过小孔后（不与金属板A接触）与薄板Q一起压缩弹簧，由于薄板Q及弹簧的质量都可以忽略不计，可认为小球与Q接触过程中不损失机械能。小球从接触 Q开始，经历时间T0第一次把弹簧压缩至最短，然后又被弹簧弹回。由于薄板Q的绝缘性能有所欠缺，使得小球每次离开Q的瞬间，小球的电荷量都损失一部分，而变成刚与Q接
1(k?1)触时小球电荷量的k。求：
（1）小球第一次接触Q时的速度大小；
（2）假设小球第n次弹回两板间后向右运动的最远处没有到达B板，试导出小球从第n次
接触 Q，到本次向右运动至最远处的时间T0的表达式；
（3）假设小球被第N次弹回两板间后向右运动最远处恰好到达B板，求N为多少。
25．（10分）从铝土矿（主要成分是Al2O3，含RO2、Fe2O3等杂质）中提取Al2O3的一种工艺流
程如图13所示：
（1）元素R位于周期表中的第三周期，其最高正化合价和负化合价的绝对值相等。RO2
的用途有（写出1条即可） 。
（2）铝土矿加入足量烧碱溶液后主要反应的离子方程式为
① 。 ② 。
（3）工业上通过电解氧化铝和冰晶石的熔融液来冶炼金属铝。已知电极材料为惰性材料，
阳极反应式为 。
（4）氧化铝与焦炭的混合物在氮气中高温加热反应，制得新型非金属材料AIN与一种中学
－
常见气体X。已知每转移3 mol e,有1．5mol化合物X生成，此反应的化学方程式为 。
26．（12分）近年来北京市汽车拥有量呈较快增长趋势，汽车尾气已成为重要的空气污染物。 （1）汽车内燃机工作时引起反应：N2（g）＋O2（g）2NO（g），是导致汽车尾气中
含有NO的原因之一。T℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入10molN2与5molO2，达到平衡后NO的物质的量为2mol，则T℃时该反应的平衡常数K= 。（计算结果保留小数点后两位数字）
（2）一定量的NO发生分解的过程中，NO的转化率随时间变
化的曲线如图14所示。（已知：T1?T2）
①反应2NO（g）N2（g）＋O2（g）为 （填“吸热”或“放热）反应。
②一定温度下，能够说明反应2NO（g）N2（g）＋O2（g）已达到平衡的是（填 序号） 。
a．容器内的压强不发生变化 b．NO、N2、O2的浓度保持不变
c．NO分解的速率和NO生成的速率相等
d．单位时间内分解4mol NO，同时生成2 mol N2
（3）①当发动机采用稀薄燃烧时，尾气中的主要污染物为NOx，可用CxHy（烃）催化还原
NOx消除氮氧化物的污染。
已知：CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H1=－574kJ·mol
－1
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）=CO2（g）+2H2O（g） △H2
－
CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g） △H3=－867kJ·mol1 △H2= ．
②使用催化剂可以将汽车尾气的主要有害成分一氧化碳（CO）和氮氧化物（NOx） 转化为无毒气体，该反应的化学方程式为 。
27．（16分）某课外小组在实验室制备氨气，
并进行有关氨气的性质探究。 （1）该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气。
①应该选用的仪器及装置有 （填字母）。
②生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为 。 （2）该小组同学设计如图16所示装置
探究氨气的还原性。
①氨催化氧化的化学方程式
为 。
②若实验时通入氨气的速率过
快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为 。 （3）该小组同学以氨气和二氧化碳为
原料制备碳酸氢铵。
①甲同学先将二氧化碳通入水
中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通入
水中，充分溶解后，再通入二氧化碳。再选择合适的方案并说明原因。
②检验产物中有NH4+的方法为 。 28．（20分）有机物OPP是用途十分广泛的有机化工产品，广泛应用于杀菌防腐、印染助剂、
表面活性剂、稳定剂和阻燃剂等领域。以烃A为原料可合成OPP：
已知醛或酮在碱催化下可发生如下反应：
（1）①烃A是无色、带有特殊气味的液体。经实验测定，烃A中碳元素和氢元素的质量
比为mC:mB?12:1。烃A的结构简式为 。
②（填操作名称） 是分离，提纯液态有机物的常用方法，烃A就是用该方
法从煤焦油中得到的基本化工原料。
（2）烃A生成有机物B的反应类型为 。
（3）①有机物C能与NaOH反应，反应的化学方程式为 。
②有机物C与浓溴水反应生成白色沉淀，可用于有机物C的定性检验和定量测定，
反应的化学方程式为 。
（4）有机物C6H10O的红外光谱图显示分子中含有C=O键，但是C6H10O不能发生银镜反应。
C6H10O的结构简式为 。
（5）有机物D的结构简式为 。
（6）有机物D在钯催化剂催化下进行脱氢反应得到OPP，OPP的红外光谱图显示分子中
有O—H键和苯环。OPP的一种同分异构体E和OPP具有相同的基团，其核磁共振氢谱有6个峰，峰面积之比为1：2：2：2：2：1，有机物E的结构简式为 。
29．（14分）酵母菌菌种A能耐高温，但产酒精率较低，而菌种B不耐高温，产酒精率却较高。
为获得耐高温、产酒精率高的酵母吲i－w（目的菌种），进行了如图18所示的实验。请回答下列相关问题。
（1）步骤①需要加入蜗牛酶，其作用是 。步骤②需加入 试剂诱导融合。 （2）利用A、B两菌种对某一药物抗药性的差异，对融合子进行筛选。实验中，应将含
有融合子的培养液利用 的方法接种到含有相关药物的培养基上。
下表为A、B两菌种在 几种药物的作用下，生长状况的实验结果。由于A菌种不 能独立在基本培养基上生长，所以，据表可以判断，加入 （药物），筛 选出融合子。 多菌灵 三唑酮 霜霉狂杀 放线菌酮 菌种A 菌种B + + + － － + － － 注：“+”可以良好生长，“－”不能生长。
（3）将配制好的麦芽汁分装到若干个如图19所示的装置中，每
个装置中的麦芽汁主尖 ，再分别接种筛选出的融合子，密闭培养。一段时间后，观察比较并记录每个装置中 ，可初步判断融合子的发酵能力；进一步做 条件下产酒精能力的测定，以获得所需的目的菌种。
30．（16分）基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状。苯丙酮尿症是由于氨
基酸分解代谢过程中酶合成出现问题而导致的“先天性代谢差错”。请回答下列问题：
（1）苯丙酮尿症患者毛发和肤色浅，血液中苯丙氨酸含量高，但酪氨酸的含量低，据图
20分析，这是因为控制酶 （填序号）的基因发生突变的缘故。对病人的基因序列分析表明，突变位点不只一种，说明基因突变具有 的特点。患者体内高浓度的苯丙氨酸会损害大脑，而苯丙氨酸又是人体自身不能合成的氨基酸，所以患者必需采取___________________（高／低／无）苯丙氨酸饮食。
（2）通过对苯丙酮尿症家族的 ，绘出图2l。对图谱中 （个体）的分析可知，该病是隐性遗传病，致病基因（b）位于常染色体上。Ⅵ～2理论上再生一个健康孩子的可能性是 ，但她在妊娠时，其血液中高浓度的苯丙氨酸会对基因型是__________________的胎儿均造成大脑发育的损伤。通过对该家族发病率及人群中随机抽样调查可知， 会导致该病发病率大大提高。 31．（20分）氮、磷等有机营养物质大量排入水体，会造成水体富营养化，严重时可引发蓝藻
爆发，使水域生态遭到破坏。控制蓝藻疯长，同时“变废为宝”是减轻“绿色灾害”的有效途径。请回答下列有关问题：
（1）从细胞结构分析，蓝藻属于 生物，很多蓝藻可以同时进行 和固氮作用，这在生物界是十分独特的，对整个生物圈 功能具有十分重要的作用。
（2）蓝藻与其他水生生物构成了该水域生态系统中的 ，由于某些蓝藻具有气囊，在水域中有趋表聚集的现象，从 的角度看，这些蓝藻处于其上层。
（3）下表为某湖泊不同营养状态的各种藻类种群组成情况。 营养状态 藻类种群组成 铜绿微囊藻 50% 5% 0 0 鱼腥藻 25% 40% 25% 0．5% 斜生栅藻 14% 42% 605 10% 汉氏菱形藻 10% 12% 14% 11．5% 薄甲藻 0．5% 0．5% 0．5% 10% 小定鞭金藻 0．5% 0．5% 0．5% 68% 重度富营养 中度富营养 轻度富营养 贫营养
据表分析，检测水中重度富营养化的指示生物是 ，在中度富营养化水体
环境中，竞争最激烈的是 。
（4）采用浮床生态工艺法（如图22所示）可治理水体污染，改善水质。其机理正确的是：