第一部分 历年真题

2013年成人高考高中起点升本科《物理化学综合》试卷及详解

可能用到的数据——相对原子质量(原子量):

H—1

C—2

O—16

Na—23

一、选择题:第1~15小题,每小题4分,共60分。在每小题给出的四个选项中,选出一项符合题目要求的,将所选项前的字母填涂在答题卡相应题号的信息点上。

1.一做简谐运动质点的位移x随时间t变化的图像,如图所示,由图可知,从t=0开始经过2s,此质点的位移x和路程s分别为(  )。

A.x=0,s=6cm

B.x=6cm,s=12cm

C.x=0,s=12cm

D.x=6cm,s=6cm

【答案】C

【解析】由图可知,质点做简谐运动的周期是2s,振幅是3cm。在t=2s时刻,质点位于简谐运动的平衡位置,所以它的位移是0,在这期间,质点经历了一个周期的运动,它所经过的路程是振幅的4倍,即3cm×4=12cm。

2.已知光从真空中射入某种透明介质内,入射角为60°,折射角为30°,设光在真空中的传播速度为c,则光在该介质中的传播速度为(  )。

A.c

B.

C.

D.

【答案】D

【解析】由题目知,入射角为θi=60°,折射角为θr=30°。由光的折射定律知,,光在介质中的传播速度为,将式代入式,得,代入已知数据,得

3.一定量的气体,分子之间的势能可以忽略,在保持温度不变的情况下,吸热后体积增大,在此过程中(  )。

A.气体的内能增加,外界对气体做功

B.气体的内能增加,气体对外界做功

C.气体的内能不变,外界对气体做功

D.气体的内能不变,气体对外界做功

【答案】D

【解析】在等温状态下,气体是否对外做功,与它的体积有关。当气体膨胀时,体积增加,气体对外界做功;当气体压缩时,体积减小,外界对气体做功。AC两项,气体的体积增大,故气体对外界做功;BD两项,理想气体的内能只与温度有关,在等温过程中,理想气体的内能不变。题目已给出:分子之间的势能可以忽略,则可以把气体假设为理想气体,所以在温度保持不变的情况下,气体的内能也不变。

4.物体从静止开始做匀加速直线运动,测得它从4s末到5s末的位移为18m,则物体的加速度的大小为(  )。

A.1m/s2

B.2m/s2

C.3m/s2

D.4m/s2

【答案】D

【解析】根据匀加速直线运动的时间-位移公式,有

联立上面两式,得

解得

由题目知:s2=s1=18m,t1=4s,t2=5s,代入上式,得

5.下列关于运动和力的说法中,正确的是(  )。

A.物体受恒定的合外力作用时,它一定做匀加速直线运动

B.物体受变化的合外力作用时,它的速度大小一定变化

C.当物体所受合外力的方向与其速度方向不在同一直线上时,物体一定做曲线运动

D.物体运动的方向一定与物体所受合外力的方向相同

【答案】C

【解析】AC两项,当物体受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上时,物体将不再做直线运动,而是作曲线运动;B项,当物体受合外力的方向始终与速度方向垂直时,合外力将只改变速度的方向,而不改变速度的大小,如匀速圆周运动;D项,除直线运动外,合外力的方向与速度方向都不一致。

6.有一静电场,电场线如图所示,一正电荷q,在电场力的作用下由A点向B点运动,它的速度大小用v表示,加速度大小用a表示,在运动过程中(  )。

A.v逐渐变大,a逐渐变小

B.v逐渐变大,a逐渐变大

C.v逐渐变小,a逐渐变大

D.v逐渐变小,a逐渐变小

【答案】A

【解析】BC两项,由图可以看出,在A点处电场线比较密集,在B点处电场线比较稀疏,根据电场线的定义可知,在电场线比较密集的地方,电场强度大,带电粒子所受到的电场力大;在电场线比较稀疏的地方,电场强度小,带电粒子所受到的电场力小。因此,带电粒子在A点受到的电场力要大于在B点受到的电场力,它在A点的加速度大于在B点的加速度,故加速度逐渐变小。带电粒子所带电荷为正电荷,所以它所受到的电场力的方向与电场线方向相同,因此带电粒子的加速度方向与电场线方向一致,在从A点运动到B点的过程中,即带电粒子的加速度方向与运动方向相同,故速度逐渐变大。

7.如图,一匀强磁场与导线框平面垂直,当导体棒AB向右运动时,在回路ABCD中产生的感应电流的方向和AB棒所受的安培力的方向分别为(  )。

A.顺时针,向左

B.顺时针,向右

C.逆时针,向左

D.逆时针,向右

【答案】C

【解析】根据右手定则,磁场穿过手心,拇指表示导体棒的运动方向,即v的方向,感应电流沿四指方向,即由B到A的方向,由此可以判定,感应电流沿逆时针方向,再根据左手定则,磁场穿过手心,四指方向为导体棒内电流方向,即由B到A的方向,则导体棒受力的方向,即拇指方向向左。

8.下列气体中,既能用排水法,又能用向下排空气法收集的是(  )。

A.H2

B.NH3

C.CO2

D.O2

【答案】A

【解析】BC两项,NH3和CO2都能溶于水,不能用排水法收集。AD两项,用排空气法收集气体时,比空气轻的气体,即相对分子量小于29(空气的平均相对分子质量)的气体,应采用瓶口向下的向下排空气法收集;比空气重的气体,即相对分子质量大于29的气体,应采用瓶口向上的向上排空气法收集;H2的相对分子质量为2,O2的相对分子质量是32,所以H2应采用向下排空气法收集。

9.下列气体各0.1mol,分别通入1L0.1mol/LNaOH溶液中,生成的溶液的pH最小的是(  )。

A.H2S

B.CO2

C.N2

D.HCl

【答案】D

【解析】1L 0.1mol/LNaOH溶液中含有溶质NaOH的物质的量是0.1mol/L×1L=0.1mol,将题目给出的4种气体分别通入含NaOH 0.1mol的溶液中,会有以下情况:H2S:0.1molH2S与0.1molNaOH反应:CO2:0.1molCO2与0.1molNaOH反应:N2:N2不与NaOH反应,所以溶液仍是NaOH溶液,HCl:0.1mol HCl与0.1mol NaOH反应:。反应后的溶液分别是NaHS、NaHCO3、NaOH和NaCl溶液,其中NaHS、NaHCO3均为弱酸的酸式盐,因水解而使溶液显碱性,即pH>7;NaOH是强碱,所以其溶液显强碱性,pH>7,NaCl是强酸强碱盐,不水解,所以其溶液呈中性,即pH=7。

10.下列各组中的离子,在溶液中不能大量共存的是(  )。

A.K、Fe3、Cl-、SO42-

B.Na、H、AlO2-、NO3-

C.K、Na、SO42-、HCO3-

D.Na、NH4、Cl-、NO3-

【答案】B

【解析】AlO2-(偏铝酸根)是一弱酸根,它不能与H共存,因为它们能发生反应生成弱酸HAlO2(偏铝酸),HAlO2在溶液中又进一步形成Al(OH)3沉淀,反应方程式为

11.下列反应所产生的气体,不会对空气造成污染的是(  )。

A.在加热条件下浓盐酸和二氧化锰反应

B.木炭和浓硝酸反应

C.二氧化碳和过氧化钠反应

D.焙烧黄铁矿

【答案】C

【解析】A项,这是实验室制取氯气的反应:;B项,这是浓硝酸强氧化性的重要反应:;C项,这是过氧化钠的重要性质:,产生的氧气(O2)不会对空气造成污染;D项,这是工业制硫酸的重要反应之一:

12.依据下列原子结构示意图,可推知两种元素化学性质相似的一组是(   )。

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】BCD三项,从结构示意图可知,两组元素分别为氟和氮、氦和镁、氖和氧;两种元素都是不同主族的元素,它们的化学性质不可能相似。A项,结构示意图是氦和氩,氦与氩都是零族元素(即稀有气体元素),它们的化学性质相似。

13.滴入下列少量盐溶液,可使铁片在稀盐酸中反应速率明显加快的是(  )。

A.KCl

B.CuCl2

C.MgCl2

D.AlCl2

【答案】B

【解析】某些金属与电解质溶液反应(如铁片与稀盐酸的反应)形成微电池,可对反应速率产生影响,形成微电池应满足两个条件:要有两种金属,且这两种金属的活泼性应不相同,如Fe与CuCl反应:,Fe和Cu是两种活泼性不同的金属;使反应速率明显加快的反应中的金属,应是原电池的负极,Cu和Fe形成原电池时,活泼金属Fe是负极,而Fe正是希望加快反应速度的反应中的反应物。

14.在一定条件下,反应(放热)达到平衡后,若要使CO的转化率增大,应采取的措施是(  )。

A.升高温度

B.降低温度

C.增大压强

D.使用催化剂

【答案】B

【解析】根据题目给出的反应式:可知,要使CO的转化率增大,就是要使平衡“向右”移动。AB两项,该平衡反应正向反应(即“向右”进行)是“放热”反应,所以欲使平衡“向右”移动,应采取降低温度的措施。C项,反应式中的4种物质均是气体,但在反应前后,4种气体的总物质的量相等,都是2,所以压强对该平衡不产生影响。D项,催化剂不会影响平衡移动。

15.下列物质中,既能发生加成反应,也能发生取代反应,但不能使高锰酸钾酸性溶液褪色的是(  )。

A.乙烷

B.苯

C.乙烯

D.乙炔

【答案】B

【解析】A项,乙烷能发生取代反应,但不能发生加成反应,发生加成反应的有机物分子中,应含有不饱和的双键或三键;不能使高锰酸钾酸性溶液褪色。B项,苯既能发生加成反应,也能发生取代反应,但不能使高锰酸钾酸性溶液褪色。CD两项,乙烯和乙炔都能发生取代反应和加成反应,但它们都能使高锰酸钾酸性溶液退色。

二、填空题:第16~28小题,共57分,其中第16~19小题,每小题6分,第20~28小题,每空3分,把答案写在答题卡相应题号后。

16.平衡下列核反应方程:

其中A=____,Z=____。

【答案】92;36

【解析】根据核子数守恒,可以列出方程235+1=141+A+3,根据电荷数守恒,可以列出方程92+0=56+Z+0,由上述两个方程,可以解出A=92,Z=36。

17.如图,有一电场强度大小为E的匀强电场,方向沿Χ轴正方向,又知A和B两点的坐标分别为(0,a)和(b,0),则该两点间的电势差UAB=____;一电荷量为q的正电荷从A点沿图示路径运动到B点,电场力对该电荷所做的功W=____。

【答案】Eb;qEb

【解析】在匀强电场中,电势差与两个等势面之间的距离成正比,等势面垂直于电场线,电场线沿x轴方向,所以等势面沿y轴方向,故UA=UO,UAB=UOB,根据电场与电势的关系U=Ed,可以得出UAB=UOB=Eb,正电荷q从A点运动到B点的过程中,电场力做的功等于正电荷电势能的减少,即W=qUAB=qEb。

18.如图,一长为l的轻绳一端系有一质量为m的重物,另一端固定。开始时,轻绳被拉到水平位置,放手后,重物由静止向下运动,当重物运动到轻绳沿竖直位置时,重物的加速度大小a=____,方向为____;轻绳对重物的拉力大小F=____。(重力加速度大小为g。)

【答案】2g;竖直向上(或向上);3mg

【解析】当重物运动到轻绳沿竖直位置时,对重物受力分析:此时重物受到向下的重力mg和向上的拉力,在这两个力的共同作用下运动,假设n的方向沿竖直方向向上,由牛顿第二定律,有F-mg=ma,在式中,若解出a<0,则说明a的方向沿竖直方向向下,由于轻绳的束缚,重物一直在做圆周运动,在竖直位置处,由于重物所受到的合外力的方向与运动方向垂直,所以重物的加速度a就是它的向心加速度,圆周运动的半径就是轻绳的长度l,于是有,重物在从水平位置运动到竖直位置的过程中机械能守恒,重物的重力势能转化为运动的动能,于是有,将式代入式,得,a大于0,说明假设是正确的,a的方向沿竖直方向向上,将式代入式,得到F=mg+ma=3mg。

19.在“用伏安法测定电源的电动势和内阻”的实验中,获得的实验曲线如图所示。图中纵轴U为路端电压,横轴I为干路电流。由图可知,该电源的电动势为____V,内阻为____Ω。(结果保留两位有效数字)

【答案】2.8;0.97

【解析】根据闭合电路欧姆定律,知ε=U+Ir,于是得U=ε-Ir,由此式可知,U-I曲线是一条直线,与图示相符。在U-I图中,直线的斜率的负值就是电源的内电阻r,直线在纵轴的截距就是电源的电动势ε。由题图可知,直线在纵轴的截距为2.8V,因此ε=2.8V。同样由图可知,直线斜率的负值为,根据题目要求,保留两位有效数字,所以有r≈0.97Ω。

20.按系统命名法,有机物的名称为____。

【答案】2,3-二甲基戊烷

【解析】最长碳链上有5个碳原子,且都是碳碳单键,所以,母体名称应是“戊烷”;分子中有2个取代基,都是甲基(-CH3);碳原子编号应使取代基所在的碳原子编号最小,所以应自右向左依次编号,即,其名称是2,3-二甲基戊烷。

21.氧气、氯气和乙烯三种气体,在实验室中,可使用下图仪器装置制备的气体是____。

【答案】氧气

【解析】图中制取气体的装置,是典型的在加热条件下,固体+固体→气体,写出O2、Cl2、C2H4实验室制取时的反应方程式,并确定反应物的状态及反应条件:

根据以上分析,可知能用题目给出装置制备的气体是氧气。

22.某种化合物由Cu2、Na、NH4、HCO3-、I-、NO3-中的一种阳离子和一种阴离子组成,它的水溶液无色透明;向该溶液中加入足量盐酸或足量氢氧化钠溶液皆无气体产生;加入AgNO3溶液无沉淀生成,该化合物是____。

【答案】NaNO3

【解析】根据“水溶液无色透明”,可以肯定溶液中一定不存在Cu2,因Cu2在溶液中是蓝色的;“向该溶液中加足量酸或足量氢氧化钠溶液皆无气体产生”,加酸即加H,加NaOH即加OH。在题目给出的离子中,HCO3可与H反应生成CO2气体:,NH4可与OH反应生成氨气:,由此可知,溶液中一定不含有HCO3和NH4“加入AgNO3溶液无沉淀生成”,可知溶液中无I存在,因为I可与AgNO3中的Ag反应生成不溶于水的AgI沉淀,即

在题目给出的6种离子中,除去Cu2、HCO3、NH4、I4种离子,只剩下Na和NO3--,所以该化合物一定是NaNO3

23.在0.1mol/L的NH4Cl溶液中,浓度最大的离子是____。

【答案】Cl

【解析】NH4Cl是盐,属强电解质,在溶液中完全电离,全部以离子态存在,即,水也会电离出少量的H和OH,但是,NH4和Cl的浓度远大于H和OH的浓度,而NH4会发生水解反应:,因而NH4浓度要减少,使得Cl--浓度大于NH4浓度。另外,因水解反应生成了H,故使得H浓度大于0H浓度,由以上分析可知溶液中离子浓度大小的顺序是:Cl-->NH4>H>OH

24.在中,1mol氧化剂反应后得到____mol电子。

【答案】5

【解析】由反应可知KMnO4是氧化剂,氧化剂的还原产物是MnCl2,反应前KMnO4中Mn的化合价为+7,反应后MnCl2中Mn的化合价是+2,即有如下关系:

由此可知,若1mol氧化剂反应后,得到5mol电子。

25.乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯4种有机物中,能发生银镜反应的是____。

【答案】乙醛

【解析】在乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯4种有机物中,只有乙醛分子中含有醛基,,所以,只有乙醛才能发生银镜反应。

26.MnCl2同温同压下,84g某气体和132gCO2占有相同的体积,则该气体的相对分子质量为____。

【答案】28

【解析】同温同压下,占有相同体积的两种气体,它们的物质的量必然相等,所以,84g某气体(可用M表示)和132gCO2的物质的量一定相同,132gCO2气体的物质的量为:,所以,84g某气体也必然是3mol,由此可求得其摩尔质量为,即其相对分子质量为28。

27.元素X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次增加。X原子外层电子为内层电子数的3倍,Y、Z原子的最外层电子数分别为1和3,Z的原子结构示意图为____,X与Y结合生成的化合物Y,X的电子式为____。

【答案】

【解析】根据“X原子外层电子为内层电子数的3倍”可知X原子共有2个电子层,内层即第一层,外层即第二层。第一层有2个电子,第二层有2×3=6个电子,核电荷数=2+6=8,其原子结构示意图为,该元素是氧元素,元素符号是O。因Y、Z的原子序数都比X的原子序数大,且Y、Z原子的最外层电子数分别为1和3,由此可知,Y是第三周期IA族的Na元素,Z是第三周期A族的Al元素,它们的原子结构示意图分别为化合物Y2X即是Na2O,它是活泼金属的氧化物,所以其中的化学键应是离子键,Na2O应是离子化合物,其电子式为

28.氯气分别通人NaF溶液和NaBr溶液中,氯气能与____发生置换反应,其反应的离子方程式为____。

【答案】NaBr;Cl2+2Br=Br2+2Cl

【解析】非金属单质与不含氧酸盐之间发生的置换反应的条件是:“活泼的非金属单质能把盐中的相对不活泼的非金属元素置换出来”,在A族元素中,它们的活泼性顺序为:F2>Cl2>Br2>I2,由此可知,Cl2只能与溴化物(如NaBr)、碘化物(如KI)发生置换反应,不能与氟化物(如NaF)发生置换反应。与NaBr发生反应的方程式为,其离子反应式为

三、计算题:第29~31小题,共33分,解答要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,并将其写在答题卡相应题号后,只写出最后答案,而未写出主要演算过程的,不能得分。

29.在图示的电路中,电源的电动势E=15V,内阻不计;电阻R1=5Ω,R2=R3=10Ω,电压表和电流表都是理想电表。求:当闭合开关S后,电流表和电压表的读数分别是多少? (11分)

【答案】1.5 A;7.5 V

【解析】根据题图,可知电阻R2、R3并联后与R1串联,电流表测量的是干路电流,而电压表测量的是R1上的电压。R2、R3并联后的电阻为

电路中的总电阻为,将式代入,得

代入题给数据,得R=10Ω;

电路中的干路电流,也就是电流表的读数为,代入数据得

电压表的读数为U=IR1,代入数据得

U=1.5×5V=7.5V

30.如图,一质量m=2×10-2kg的子弹,以水平速度v=500m/s击中一静止在光滑水平面上质量M=0.8kg的木块,子弹从木块穿出的速度v=100m/s。求:

(1)子弹穿出木块后,木块的速度大小;

(2)在上述过程中,机械能的损失ΔE。(12分)

【答案】(1)10m/s;(2)2360J。

【解析】(1)在子弹打穿木块的过程中,由于木块位于光滑的水平面上,所以子弹与木块系统的动量守恒。根据动量守恒定律,可以列出方程

mv0=MV+mv

解得

代入题给数值,可得

(2)由于系统中没有重力势能和弹性势能的改变,所以系统机械能的损失就是系统动能的损失,子弹穿过木块前,子弹具有动能;子弹穿过木块后,子弹和木块都具有动能,过程前后动能的变化量为

这个动能的变化量,就是系统机械能的损失,代入已知数据,得

31.27g铝粉与足量3mol/L硫酸充分反应,试计算:

(1)产生氢气的体积(标准状况);

(2)消耗了3mol/L硫酸多少毫升?(10分)

【答案】(1)3.36L;(2)50mL。

【解析】(1)设生成氢气的体积为xL(标准状况下),写出反应方程式,由关系可计算得:

(2)设消耗了硫酸的物质的量为y mol,则

消耗的3mol/L硫酸的体积为