高中化学必修第二册第7章　第4节　第1课时

第七章第四节第1课时A组·基础达标1．有关糖类物质的叙述不正确的是()A．葡萄糖和果糖互为同分异构体 B．蔗糖和麦芽糖互为同分异构体C．淀粉和纤维素互为同分异构体 D．糖类可分为单糖、二糖和多糖【答案】C【解析】淀粉和纤维素的分子式都可用(C6H10O5)n表示，但n值不同，不能互称为同分异构体，C错误。2．下列关于蔗糖的说法中，不正确的是()A．蔗糖是最重要的二糖，它的相对分子质量是葡萄糖的两倍B．向纯净的蔗糖溶液中加入银氨溶液，微热，不发生银镜反应C．向蔗糖与稀硫酸共热后的溶液中滴加银氨溶液，再水浴加热，看不到银镜生成D．在蔗糖里加入浓硫酸，可观察到颜色变黑，并有气泡出现【答案】A【解析】葡萄糖的分子式为C6H12O6，蔗糖的分子式为C12H22O11，A错误；蔗糖无还原性，B正确；蔗糖在酸性条件下的水解产物中的葡萄糖有醛基，但在加银氨溶液之前，必须加碱调至溶液呈碱性，C正确；蔗糖加浓硫酸炭化脱水，并且伴随着氧化还原反应，有大量气泡出现，D正确。3．葡萄糖(C6H12O6)是一种重要的营养物质。下列关于葡萄糖的说法中，正确的是()A．葡萄糖是一种单糖B．葡萄糖分子中有6个碳原子、6个水分子C．常温下，葡萄糖可与新制的氢氧化铜反应D．1mol葡萄糖完全燃烧需要5mol氧气【答案】A【解析】葡萄糖是单糖，A正确；葡萄糖的分子式可变形为C6·(H2O)6，其中氢、氧原子个数比为2∶1，但不是以水分子的形式存在，1mol葡萄糖完全燃烧需要6mol氧气，B、D错误；葡萄糖与新制的氢氧化铜反应必须加热，C错误。4．下列物质能水解且水解产物有两种的是()A．蔗糖 B．葡萄糖C．淀粉 D．纤维素【答案】A【解析】蔗糖水解成葡萄糖和果糖，A正确；葡萄糖为单糖，不水解，B错误；淀粉和纤维素水解的最终产物都是葡萄糖，C、D均错误。5．向淀粉中加入少量硫酸，并加热使之发生水解，为测定水解的程度所需的试剂是()①NaOH溶液②银氨溶液③新制的氢氧化铜④碘水⑤BaCl2溶液A．①⑤ B．②④C．①②④ D．②③④【答案】C【解析】淀粉在稀硫酸催化下水解，最终产物是葡萄糖。如果未发生水解，则溶液不能发生银镜反应[或与新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀]；如果部分水解，则既能发生银镜反应[或与新制的Cu(OH)2产生砖红色沉淀]，又能遇碘水变蓝；如果已完全水解，则遇碘水不显蓝色。因此，选择碘水和银氨溶液或新制的氢氧化铜可确定有无淀粉存在和有无葡萄糖生成，但检验水解产物前必须加碱来中和酸。6．某学生做淀粉水解实验，步骤如下：(1)写出淀粉水解的化学方程式：。(2)单质沉淀是（填化学式）。(3)填写所加试剂名称及其作用：A.，作用为_____________________________________________；B.，作用为_____________________________________________。【答案】(1)(C6H10O5)n淀粉＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))nC6H12O6葡萄糖(2)Ag(3)稀硫酸作淀粉水解的催化剂氢氧化钠溶液中和稀硫酸，提供碱性环境【解析】淀粉水解条件：稀硫酸作催化剂。为检验水解产物葡萄糖，应先加NaOH溶液中和稀硫酸，葡萄糖与银氨溶液反应生成银单质。水解反应的化学方程式为(C6H10O5)n淀粉＋nH2Oeq\o(→,\s\up7(稀硫酸),\s\do5(△))nC6H12O6葡萄糖。B组·能力提升7．人们在端午节有吃粽子的习俗，下列有关说法正确的是()A．糯米中的淀粉能与银氨溶液反应产生银镜B．糯米中的淀粉是否水解完全可以用碘水来检验C．糯米中的淀粉在碱性条件下能发生水解生成葡萄糖D．糖尿病病人不能吃粽子，因为糯米中含大量的葡萄糖会使血糖升高【答案】B【解析】淀粉属于高分子化合物，不含醛基，不能与银氨溶液直接反应产生银镜，A错误；淀粉是否水解完全可以用碘水来检验，若溶液变蓝，则淀粉水解不完全，反之水解完全，B正确；淀粉在酸或酶的催化作用下能发生水解生成葡萄糖，但在碱性条件下不能发生水解，C错误；糯米中主要含淀粉，淀粉水解才会产生葡萄糖，糯米中并不含葡萄糖，D错误。8．核糖是合成核酸的重要原料，其结构简式为CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO。下列关于核糖的叙述中，正确的是()A．与葡萄糖互为同分异构体 B．可以与银氨溶液作用形成银镜C．与葡萄糖互为同系物 D．可以使石蕊溶液变红【答案】B【解析】据核糖的结构简式可知其分子式为C5H10O5，而葡萄糖的分子式为C6H12O6，故二者既不是同分异构体，也不是同系物，A、C均错误；因其分子中有—CHO，故能发生银镜反应，但无—COOH，不能使石蕊溶液变红，B正确，D错误。课后测评一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(河北衡水月考)下列说法正确的是()A.由开普勒第一定律可知,所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B.由F=Gm1mC.引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,是由英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验测出的D.由开普勒第三定律可知,所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等,即a3T2=k答案C解析由开普勒第一定律可知,所有行星各自绕太阳运行的轨道为椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上,所以各行星不在同一椭圆轨道上,故A错误;万有引力定律的研究对象是质点,当物体间距离趋于零时物体不能被视为质点,万有引力定律不再适用,故B错误;引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,是由卡文迪什利用扭秤实验测出的,故C正确;由开普勒第三定律可知,所有绕同一中心天体运行的行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等,即a3T2=k,其中k与中心天体有关,与行星无关,2.(山东日照模拟)年7月23日,中国首次火星探测任务天问一号探测器发射成功,已知火星的质量约为地球质量的19,火星的半径约为地球半径的12。下列关于火星探测器的说法正确的是(选项中的宇宙速度均指地球的)(A.发射速度只要大于第一宇宙速度即可B.发射速度只有达到第三宇宙速度才可以C.发射速度应大于第二宇宙速度,小于第三宇宙速度D.火星探测器环绕火星运行的最大速度约为第一宇宙速度的1答案C解析根据三个宇宙速度的意义,可知选项A、B错误,选项C正确;已知m火=m地9,R火=R地2,则v火∶v地=Gm3.(三湘名校联考)年7月23日,天问一号火星探测器在中国文昌航天发射基地发射升空。天问一号探测器从地球上发射到抵达火星,运动轨道如图中椭圆所示。飞向火星过程中,只考虑太阳对探测器的引力,下列说法正确的是()A.天问一号在椭圆轨道上运动的周期小于地球公转的周期B.在抵达火星前,天问一号的加速度小于火星公转的加速度C.天问一号在无动力飞向火星的过程中,引力势能增大,动能减少,机械能守恒D.天问一号在地球上的发射速度需要大于第一宇宙速度但小于第二宇宙速度答案C解析天问一号运动的椭圆轨道半长轴大于地球公转半径,由开普勒第三定律可知,天问一号在椭圆轨道上运动的周期大于地球公转的周期,A项错误;由Gmr2=a可知,天问一号在抵达火星前位于火星与地球之间,与太阳的距离小于火星与太阳的距离,所以天问一号的加速度大于火星公转的加速度,B项错误;天问一号飞向火星过程中,即在椭圆轨道上,只有万有引力做负功,引力势能增大,动能减小,机械能守恒,C项正确;天问一号从地球上发射,需要脱离地球引力的束缚,则发射速度需要大于或等于第二宇宙速度4.假设如图所示为载着登陆舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图,其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆,轨道Ⅱ为圆。探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上运动后在Q点登陆火星,O点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点,轨道上的O、P、Q三点与火星中心在同一直线上,O、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点。已知火星的半径为R,OQ=4R,探测器在轨道Ⅱ上经过O点时的速度为v。下列说法正确的是()A.相等时间内,在轨道Ⅰ上,探测器与火星中心的连线扫过的面积和在轨道Ⅱ上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等B.探测器在轨道Ⅱ上运动时,经过O点的加速度等于vC.探测器在轨道Ⅰ上运动时,经过O点的速度小于vD.探测器在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ上第一次由O点到Q点运动的时间之比是3∶2答案B解析根据开普勒第二定律可知,在同一轨道上,探测器与火星中心的连线在相等的时间内扫过的面积相等,在两个不同的轨道上,不具备上述关系,故A错误;轨道Ⅱ是圆轨道,半径为3R,经过O点时的速度为v,根据圆周运动的规律可知,探测器经过O点的加速度a=v23R,故B正确;探测器在轨道Ⅰ上运动,经过O点时需减速才能变轨到轨道Ⅱ上,则探测器在轨道Ⅰ上运动时,经过O点的速度大于v,故C错误;轨道Ⅲ的半长轴为2R,根据开普勒第三定律可知,3R2R3=TⅡTⅢ2,解得TⅡTⅢ=364,则由对称性可知,探测器在轨道Ⅱ上第一次由O点到P点与在轨道Ⅲ5.某黑洞半径为R,质量m和半径R的关系满足:mR=c22G(其中c为光速,G为引力常量)。若天文学家观测到距黑洞中心距离为A.该黑洞质量为v2r2G C.该黑洞的半径为2v2rc2答案C解析黑洞的万有引力提供天体做圆周运动所需的向心力,则Gmm'r2=m'v2r,即有m=v2rG,故A、B错误;黑洞的质量m和半径R的关系满足mR=6.年5月15日17时18分,中国火星探测器天问一号携祝融号火星车成功在火星软着陆,为人类探测火星打开了新的一页。假如某航天员登上火星后将一小球从高h处以初速度v0水平抛出,测出小球的水平射程为L。已知火星半径为R,引力常量为G,不计空气阻力,不考虑火星自转,则下列说法正确的是()A.火星表面的重力加速度为ℎB.火星的第一宇宙速度为vC.火星的质量为2ℎvD.火星的平均密度为3答案B解析根据平抛运动的公式有L=v0t,h=12gt2,解得g=2ℎv02L2,故A错误;火星的第一宇宙速度为v1=gR=2ℎv02L2·R=v0L2ℎR,故B正确;7.假设两个质量分别为m1和m2(m1>m2)的星体A和B组成一双星系统,二者中心之间的距离为L,运动的周期为T,引力常量为G,下列说法正确的是()A.因为m1>m2,所以星体A对星体B的万有引力大于星体B对星体A的万有引力B.星体A做圆周运动的半径为m1C.星体B的线速度大小为2D.两星体的质量之和为4答案D解析二者之间的万有引力为相互作用力,等大反向,A错误;由Gm1m2L2=m1r12πT2,Gm1m2L2=m2r22πT2,r1+r2=L,联立可得,星体A、星体B的运动半径分别为r1=m2m1+m2L,r2=m1m1+m2L,两星体质量之和为二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.(大连高一检测)如图所示,我国发射神舟十一号飞船时,先将飞船发送到一个椭圆轨道上,其近地点M距地面200km,远地点N距地面340km。进入该轨道正常运行时,通过M、N点时的速率分别是v1和v2,加速度大小分别为a1和a2。当某次飞船通过N点时,地面指挥部发出指令,点燃飞船上的发动机,使飞船在短时间内加速后进入离地面340km的圆形轨道,开始绕地球做匀速圆周运动,这时飞船的速率为v3,加速度大小为a3,比较飞船在M、N、P三点正常运行时(不包括点火加速阶段)的速率和向心加速度大小,下列结论不正确的是()A.v1>v3>v2,a1>a3>a2B.v1>v2>v3,a1>a2=a3C.v1>v2=v3,a1>a2>a3D.v1>v3>v2,a1>a2=a3答案ABC解析由开普勒定律知v1>v2,由牛顿第二定律知,GMmr2=ma,所以有a1>a2=a3,所以A、C错误;由题意可知,GMmrN2=mv32rN,GMmrN2>mv22rN,GMmrM2<mv12rM,r9.(湘豫名校联考)一质量为m的物体静止放在北极与静止放在赤道对地面的压力差为ΔF,假设地球是质量分布均匀的球体,半径为R,则下列说法正确的是(设地球表面的重力加速度为g)()A.地球的自转周期为T=2πmRB.地球的自转周期为T=πmRC.地球同步卫星的轨道半径为mgΔFD.地球同步卫星的轨道半径为2mgΔF答案AC解析物体在北极处有FN1=Gm地mR2,物体在赤道处有Gm地mR2-FN2=m4π2T2R,根据题意有FN1-FN2=ΔF,联立解得T=2πmRΔF,选项A正确,B错误;万有引力提供同步卫星所需要的向心力,则Gm地m'r2=m'4π2rT2,10.我国在西昌卫星发射中心成功发射嫦娥五号探月卫星。已知月球的半径为R,月球表面的重力加速度为g,引力常量为G,嫦娥五号离月球中心的距离为r,绕月周期为T。根据以上信息可求出()A.嫦娥五号绕月运行的线速度为R2B.嫦娥五号绕月运行的线速度为rC.月球的平均密度为3πD.月球的平均密度为3答案AC解析月球表面物体的重力等于万有引力,则有mg=Gm月mR2,解得Gm月=gR2,嫦娥五号绕月运行时,万有引力提供向心力,则有Gm月m'r2=m'v2r,解得v=Gm月r,联立可得v=gR2r,A正确,B错误;嫦娥五号绕月运行时,根据万有引力提供向心力,有Gm三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(8分)(山东潍坊期中检测)年12月我国发射嫦娥五号探月卫星,执行月面取样返回任务。嫦娥五号从月球返回地球的过程可以简化成四步,如图所示,第一步将嫦娥五号发射至月球表面附近的环月圆轨道Ⅰ,第二步在环月轨道的A处进行变轨,进入月地转移轨道Ⅱ,第三步当接近地球表面附近时,又一次变轨,从B点进入绕地圆轨道Ⅲ,第四步再次变轨道后降落至地面。(1)将嫦娥五号发射至轨道Ⅰ时,所需的发射速度(选填“大于”“小于”或“等于”)7.9km/s。

(2)嫦娥五号从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ时需要,嫦娥五号在第四步变轨时需要。(均选填“加速”或“减速”)

(3)嫦娥五号从A点沿月地转移轨道Ⅱ到达B点的过程中其速率变化是先后。(均选填“减速”“匀速”或“加速”)

答案(1)小于(2)加速减速(3)减速加速解析(1)7.9km/s是地球的第一宇宙速度,也是将卫星从地面发射到近地轨道的最小发射速度,而月球的第一宇宙速度比地球的小得多,故将卫星发射到近月轨道Ⅰ上的发射速度比7.9km/s小得多。(2)嫦娥五号从环月轨道Ⅰ进入月地转移轨道Ⅱ时做离心运动,因此需要加速,嫦娥五号在第四步变轨时做近心运动,因此需要减速。(3)嫦娥五号从A点沿月地转移轨道Ⅱ到达B点的过程中,开始时月球的引力大于地球的引力,嫦娥五号做减速运动,当地球的引力大于月球的引力时,嫦娥五号开始做加速运动。12.(10分)一艘宇宙飞船飞近某一新发现的行星,并进入靠近该行星表面的圆形轨道绕行数圈后,着陆在行星上,宇宙飞船上备有以下实验仪器:A.弹簧测力计一个B.精确秒表一只C.天平一台(附砝码一套)D.物体一个为测定该行星的质量m和半径R,航天员在绕行及着陆后各进行一次测量,依据测量数据可以求出m和R(已知引力常量为G)。绕行时测量所用的仪器为(用仪器的字母序号表示),所测物理量及其字母为。

着陆后测量所用的仪器为(用仪器的字母序号表示),所测物理量及其字母为。

用测量数据求该行星质量m=,用测量数据求该星球半径R=。(用所测物理量字母表示)

答案B周期TA、C、D物体质量m'、重力FF解析根据Gmm'R2=m'g,Gmm'R2=m'2πT2R。绕行时,用秒表测得绕行星表面运动一周的时间即周期为T,在着陆后,用天平测得物体的质量为m',用弹簧测力计测得该物体的重力为F,则g=Fm'13.(10分)年5月15日中国祝融号火星车成功软着陆火星,开始对火星进行探测,已知火星的质量约为地球质量的19,半径为地球半径的12。若从地球表面高为答案90m解析在星球表面,物体的重力近似等于万有引力,有mg=Gm得g=G所以g火g地=平抛运动的水平位移x=v0t竖直位移h=12gt联立以上两式解得x=v02所以x则x火=32x地=90m14.(12分)若已知月球的质量为m月,半径为R,引力常量