2011年成人高考高中起點升本科《物理化學綜合》試卷及詳解

可能用到的數(shù)據(jù)——相對原子質(zhì)量（原子量）：

H—1

C—2

O—16

Na—23

一、選擇題：1～15小題，每小題4分，共60分，在每小題給出的四個選項中，選出一項符合題目要求的。

1．大量的氫原子從基態(tài)被激發(fā)到n＝3的能量狀態(tài)，當這些氫原子向低能態(tài)躍遷時，能夠觀測到的譜線的條數(shù)為（　　）。

A．1

B．2

C．3

D．4

【答案】C

【解析】當大量的氫原子從基態(tài)E₁被激發(fā)到n＝3的能級E₃上時，這些氫原子中處于E₃能級上的電子向較低能級E₂、E₁上躍遷時，氫原子將輻射光譜線。E₃能級上的電子向較低能級躍遷時有兩種方式：①直接躍遷，即電子從E₃能級直接躍遷到E₂和E₁能級上，相應(yīng)有兩根光譜線；②二次躍遷。因為從E₃躍遷到E₂能級上的電子相對于在基態(tài)E₁上的電子而言處于較高的能級，仍是不穩(wěn)定的，所以它將從E₂能級再向基態(tài)E₁能級躍遷，與此相應(yīng)也有一條光譜線。因此總的光譜線是3條。

2．下列現(xiàn)象中，屬于光的干涉現(xiàn)象（　　）。

A．露珠在陽光照射時出現(xiàn)彩色

B．光可以繞過微小的障礙物傳播

C．水面上的油膜在日光照射下呈現(xiàn)彩色

D．白光經(jīng)過三棱鏡后分為七種顏色的光

【答案】C

【解析】AD兩項，敘述的現(xiàn)象都出現(xiàn)彩色圖像，具有迷惑性，但它們不是干涉現(xiàn)象。C項，當日光照射到油膜上時，從油膜的上、下表面上反射的兩束光線是相干光，它們相遇發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，形成了彩色的干涉條紋，因為油膜是厚度很小的薄膜，所以這種干涉現(xiàn)象稱為薄膜干涉。B項，所敘述的現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象。

3．如圖所示，用輕繩OA、OB將質(zhì)量為m的物體懸掛在O點處達到平衡，已知繩OB水平，繩OA與豎直方向的夾角為θ，使A點向左移動，同時縮短OA繩的長度，保持O點的位置不變在此過程中，關(guān)于繩OA、OB所受的拉力F_TA、F_TB的說法正確的是（　　）。

A．F_TA和F_TB都逐漸減小

B．F_TA逐漸增大，F(xiàn)_TB逐漸減小

C．F_TA和F_TB都逐漸增大

D．F_TA逐漸減小，F(xiàn)_TB逐漸增大

【答案】A

【解析】O點受到三個作用力：繩子OA的拉力F_TA，向右傾斜向上；繩子OB的拉力F_TB，水平向左；懸掛著物體的繩子的拉力F_Tm，豎直向下。因為物體靜止平衡，所以懸掛物體的繩子對物體的拉力等于物體的重力G、由牛頓第三定律知，物體對繩子的拉力，即F_Tm＝mg，對O點寫出力的平衡方程：

在水平方向有

在豎直方向有

由此解得

聯(lián)立可得

　 

由題意可知，當A點向左移動時，θ角減小，cosθ增大，tanθ減小、因此，F(xiàn)_TA減小，F(xiàn)_TB也減小、

4．靜止在光滑水平面上的小車受到恒力F的作用，小車的質(zhì)量為m，經(jīng)過時間t，小車的位移為s、若將小車的質(zhì)量增加到2m，在同樣的恒力作用下，經(jīng)過同樣的時間t，小車的位移為（　　）。

A．2s

B．

C．

D．

【答案】C

【解析】當小車的質(zhì)量為m時，F(xiàn)＝ma，由此得，當小車的質(zhì)量為2m時，F(xiàn)＝2ma₁，此時加速度為，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運動公式，當小車質(zhì)量為m時，t秒小車的位移為，當小車的質(zhì)量為2m時，t秒小車的位移是，比較可得。

5．在圖示的電路中，L₁、L₂為兩個規(guī)格完全相同的燈泡，電源的內(nèi)阻可忽略當滑動變阻器的觸點在c點時，兩個燈泡均能正常發(fā)光，若將滑動變阻器的觸點向b端移動，則（　　）。

A．L₁逐漸變亮，L₂逐漸變暗

B．L₁逐漸變暗，L₂亮度不變

C．L₁、L₂都變亮

D．L₁、L₂都變暗

【答案】B

【解析】由圖可見，電源ε的外電路上有兩條并聯(lián)電路：L₂與固定電阻串聯(lián)后接到ε上，L₁與滑動變阻器串聯(lián)后接到ε上。由串聯(lián)電阻的分壓作用知，L₂中的固定電阻和L₁中的滑動變阻器對電源的路端電壓（即電動勢）起了分壓作用，使L₁、L₂上的電壓等于它們正常發(fā)光時的電壓，因為L₁、L₂的固有電阻相同，所以在兩燈正常發(fā)光時，滑動變阻器上的電阻R_ac等于L₂中的固定電阻的阻值。L₁上的電壓U₁與滑動變阻器上的電壓U_ac之和為ε，即U₁＋U_ac＝ε。設(shè)燈泡的電阻為R_L，則L₁的電功率為①，當滑動變阻器的觸點c向b端移動時，R_ac增大，U_ac增大，U₁減小，由式①知，P減小，L₁變暗；因為L₂是與固定電阻串聯(lián)的，電壓U₂不變，所以L₂的亮度不變。

6．一個矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈中的交變電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示，則（　　）。

A．該交變電壓的有效值為6V

B．該交變電壓的有效值為

C．該交變電壓的周期為0.06s

D．該交變電壓的頻率為50 Hz

【答案】B

【解析】當矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了正弦交流電。A項，由圖可知，交流電壓的最大值為U_m＝6V。B項，交流電壓的有效值為。C項，交流電壓的周期T＝0.04s。D項，交流電壓的頻率為。

7．下列關(guān)于物體的內(nèi)能與做功、熱傳遞關(guān)系的敘述，正確的是（　　）。

A．對物體做功，物體內(nèi)能一定增加

B．向物體傳遞熱量，物體內(nèi)能一定增加

C．必須同時對物體做功和傳遞熱量，物體內(nèi)能才能增加

D．對物體做功，并向物體傳遞熱量，物體內(nèi)能一定增加

【答案】D

【解析】A項，對物體做功，物體的內(nèi)能不一定增加，因為物體有可能向外界傳遞熱量。B項，向物體傳遞熱量，物體內(nèi)能不一定增加，因為物體有可能對外界做功。C項，外界對物體做功時，物體的內(nèi)能有可能增加；外界向物體傳遞熱量時，物體的內(nèi)能也有可能增加，二者不是必須同時存在。D項，對物體做功，并向物體傳遞熱量，這兩種過程都能使物體的內(nèi)能增加，所以物體的內(nèi)能一定增加。

8．下列氣體中，既有刺激性氣味又能形成酸雨的是（　　）。

A．SO₂

B．CO₂

C．CO

D．NH₃

【答案】A

【解析】BC兩項，兩種氣體是沒有氣味的。D項，NH₃極易溶于水，且能與水發(fā)生反應(yīng)，但其生成物NH₃·H₂O是弱堿，因而使溶液呈現(xiàn)堿性。

9．下列物質(zhì)中，能與水反應(yīng)生成氣體化合物的是（　　）。

A．CaO

B．Na₂O₂

C．CaC₂

D．Fe₂O₃

【答案】C

【解析】A項，反應(yīng)方程式：，沒有氣體生成。B項，反應(yīng)方程式： ，生成的O₂是氣體單質(zhì)。D項，不能與水發(fā)生反應(yīng)。C項，反應(yīng)方程式：。

10．下列藥品的存放錯誤的是（　　）。

A．將硝酸銀保存在棕色玻璃瓶中

B．將液溴存放于細口瓶中，并用水封

C．將濃氨水放在敞口試劑瓶中

D．將金屬鈉保存在煤油中

【答案】C

【解析】C項，濃氨水具有較強的揮發(fā)性，所以應(yīng)密封保存，不能放在敞口的試劑瓶中。

11．同溫同壓下，相同質(zhì)量的下列物質(zhì)處于氣體狀態(tài)時，占有的體積最小的是（　　）。

A．H₂

B．SO₂

C．N₂

D．N₂O

【答案】B

【解析】設(shè)4種氣體的質(zhì)量均為1g，則它們的“物質(zhì)的量”分別為， ，，。分數(shù)值越大，相同狀況下占有的體積也越大。本題要求占有體積最小的氣體，也就是“分母”數(shù)值最大的氣體，即SO₃。

12．銅和稀硝酸反應(yīng)的化學方程式為，反應(yīng)中化合價發(fā)生變化和保持不變的氮原子數(shù)之比為（　　）。

A．1:3

B．1:2

C．3:4

D．1:4

【答案】A

【解析】根據(jù)給出的反應(yīng)方程式：

由此分析得出，反應(yīng)中化合價發(fā)生變化的氮原子數(shù)是2個，化合價不發(fā)生變化的氮原子數(shù)是6個，它們的比值應(yīng)是1:3。

13．下列物質(zhì)中，與乙酸甲酯互為同分異構(gòu)體的是（　　）。

A．乙酸乙酯

B．丁酸

C．丙醇

D．甲酸乙酯

【答案】D

【解析】同分異構(gòu)體的兩個關(guān)鍵點：①分子式相同；②結(jié)構(gòu)不同。乙酸甲酯的分子式為：CH₃COOCH₃——C₃H₆O₂。A項，乙酸乙酯：CH₃COOC₂H₅——C₄H₈O₂；B項，丁酸：C₃H₇COOH——C₄H₈O₂；C項，丙醇：C₃H₇OH——C₃H₈O；D項，甲酸乙酯：HCOOC₂H₅——C₃H₆O₂。甲酸乙酯的分子式與乙酸甲酯的分子式相同，都是C₃H₆O₂，且其結(jié)構(gòu)不一樣。

14．下列溶液中，常溫下酸性最弱的是（　　）。

A．c（H＋）＝10-3mol／L的溶液

B．c（OH-）＝10-11mol／L的溶液

C．pH＝4的溶液

D．2.24L（標準狀況）HCl溶于10L水中

【答案】C

【解析】用pH值比較溶液的酸堿性強弱。A項，c（H＋）＝10-3mol／L的溶液：pH＝－lg（10-3）＝3。B項，c（OH）＝10-11mol／L的溶液，所以pH＝3。C項，pH＝4的溶液。D項，2.24L（標準狀況）HCl溶于l0L水中，，所以，c（H＋）＝0.01mol／L，即10-2 mol／L，pH＝－lg（10-2）＝2。

15．2mol某烴完全燃燒，需要6 mol O₂，則該烴的分子式為（　　）。

A．C₂H₂

B．C₂H₄

C．C₃H₆

D．C₃H₃

【答案】B

【解析】已知該化合物是烴，用烴的通式C_xH_y來寫其燃燒的化學反應(yīng)式，可得如下關(guān)系：

得。若x＝1，則y＝8，化學式為CH₈，不合理；若x＝2，則y＝4，即化學式為C₂H₄；若x＝3，則y＝0，該物質(zhì)不含氫，不合理。故該烴的分子式為C₂H₄。

二、填空題：16～29小題，共57分。其中第16～19小題，每小題6分，第20～29小題，每空3分，把答案填在題中橫線上。

16．如圖所示，剛性導線框的一部分置于磁感應(yīng)強度B＝0.5T的勻強磁場中，邊ab＝4cm，當導線框中通有I＝2A、方向沿abcda的電流時，導線框所受的安培力的大小為____N，安培力的方向為____。

【答案】0.04；水平向右

【解析】由圖可知，通電線框在勻強磁場中，da、ab、bc三段導線都受磁場力作用，根據(jù)安培力公式，da和bc兩段導線所受的磁場力大小相等，用左手定則可知da邊所受的磁場力豎直向上，bc邊所受的磁場力豎直向下，則兩邊的磁場力相互抵消。因此，整個線圈的磁場力為ab邊所受的磁場力。由安培力公式得

F_ab＝ILB＝2×4×10-2×0.5N＝0.04N

用左手定則可以判斷F_ab的方向水平向右。

17．甲乙兩車在同一條平直公路上行駛，t＝0時刻，甲車在乙車前6m，描述兩車運動的v-t圖像如圖所示，則當t＝3s時，兩車之間的距離為_____m；t＝____s時，乙車追上甲車。

【答案】6；6

【解析】從v-t圖中可看到，甲車在圖上是一根斜線，且斜率是負的，表明甲車做勻減速直線運動，乙車在v-t圖上是平行于t軸的直線，表明它做勻速直線運動。根據(jù)v-t圖，寫出甲、乙的運動方程，甲車做勻減速直線運動，位移公式為，由圖見v₀＝4m／s，題意給出甲的初位移s₀＝6m，在v-t圖上，甲的斜率為，把已知數(shù)值代入得①，乙做勻速直線運動，位移公式為s_乙＝vt，由圖見，乙的速度v＝3m／s，因此乙的位移公式s_乙＝3t ②。當t＝3s時，由式①得，由式②得s_乙＝3×3m＝9m，所以，兩者相距s＝s_甲－s_乙＝15m－9m＝6m。當乙車追上甲車時s_乙＝ s_甲，由式①、②得6＋4t－t2/3＝3t，整理后得t2－3t－18＝0，解得，按題意，負t₂不合題意，舍去。

18．將一平行板電容器a、b兩極板正對放置，并分別與電源的正負極相連，如圖所示，當a極板向b極板靠近時，a極板的電荷量將____（填“增大”、“減小”或“不變”）；當a極板向上方平移，b極板不動時，a極板的電荷量將____（填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】增大；減小

【解析】平行板電容器的電容與極板的面積S成正比，與兩極板之間的距離d成反比，當a極板向b極板靠近時，a、b間的距離d減小，電容器的電容C增大；當a極板向上平移而b極板不動時，兩極板的有效面積減小，S減小，電容器的電容C減小，由電容器公式，得電荷量Q＝CU_ab，圖中a、b接在電源上，因此a、b上的電壓U_ab是不變的，等于電源的電動勢，電容器的電荷量Q正比于電容C；當a向b靠近時，C增大，Q增大；當a向上平移時，C減小，Q減小。

19．用游標卡尺測量一鋼珠的直徑，測量結(jié)果如圖所示，則鋼珠的直徑為____mm。

【答案】14.6

【解析】由圖可見，游標上的零刻線位于主尺1.4cm處，游標的第6條刻線與主尺上的刻線重合，因此讀數(shù)為。

20．常溫常壓下與13.2gCO₂氣體體積相同的CH₄的物質(zhì)的量是____mol。

【答案】0.3

【解析】相同狀況下，兩種氣體的體積相同，那么它們的物質(zhì)的量也一定相同，所以首先應(yīng)求出13.2gCO₂的物質(zhì)的量n（CO₂），即，由此可知，與其體積相同的CH₄的物質(zhì)的量也一定是0.3mol。

21．某溶液中有NH₄＋、Mg2＋和Al3＋3種離子，若向其中加入過量的NaOH溶液，微熱并攪拌，再向其中加入過量的鹽酸，則溶液中這3種離子數(shù)量減少的是 。

【答案】NH₄＋

【解析】①加入過量NaOH溶液再加過量鹽酸所發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：①加過量NaOH：各離子發(fā)生的反應(yīng)為：

，

，

，

。

現(xiàn)象：有刺激性氣味的氣體（NH₃）逸散到空氣中，同時溶液中還有Mg（OH）₂白色沉淀生成，Al3＋最終變成AlO₂－留在溶液中。②再加過量HCl：各離子發(fā)生的反應(yīng)為：

，

，

。

現(xiàn)象：白色Mg（OH）₂沉淀溶解變成MgCl₂，AlO₂－在過量鹽酸中也變成了AlCl₃。③MgCl₂和AlCl₃均為可溶性強電解質(zhì)，在溶液中完全電離：，，即最后Mg2＋和Al3＋又以離子態(tài)存在于溶液中，其數(shù)量沒有變化，只有NH₄＋以NH₃氣體形式逸出而減少。

22．反應(yīng)達到平衡后，加壓會使平衡向____方向移動。

【答案】逆反應(yīng)（或向左）

【解析】根據(jù)平衡移動原理，加壓平衡向氣體物質(zhì)的量減小的方向移動

由上式可知，氣體物質(zhì)的量減小的方向是逆反應(yīng)方向，即平衡向左移動。

23．12 g Mg在空氣中完全燃燒，該過程轉(zhuǎn)移的電子為____mol。

【答案】1

【解析】鎂在空氣中燃燒的反應(yīng)方程式是

由反應(yīng)方程式得到反應(yīng)物Mg與轉(zhuǎn)移電子數(shù)目的關(guān)系式：

即12g Mg完全燃燒時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol。

24．用硝酸銀溶液可以檢驗鹽酸或可溶性氯化物，其離子方程式為____。

【答案】Ag＋＋Cl-＝AgCl↓

【解析】硝酸銀是一種可溶性強電解質(zhì)，在水溶液中完全電離，以離子態(tài)存在：，鹽酸（HCl）和可溶性氯化物（如NaCl）在溶液中都能電離出Cl-，電離方程式如下

用硝酸銀溶液檢驗鹽酸或可溶性氯化物時，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，生成的AgCl是白色沉淀。

25．在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑為____。

【答案】H₂O（或水）

【解析】首先，在氧化還原反應(yīng)中氧化劑的化合價應(yīng)該降低被還原，還原劑化合價應(yīng)該升高被氧化。所以，先把反應(yīng)式中各元素的化合價標出，，其次，由以上分析可知，反應(yīng)中H₂O里的氫元素的化合價從＋1變到了0，H₂O是該反應(yīng)的氧化劑。

26.X、Y和Z都是短周期元素，其中X的原子序數(shù)最大，X原子最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子層相等；Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍；Z原子核外電子數(shù)比Y原子的多2個，X元素與Z元素形成的化合物的電子式為____，Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____。

【答案】；

【解析】①根據(jù)“X原子最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相等”可知，X原子至少應(yīng)有2個電子層，也可以有3個電子層，即X原子可能是或，但暫時還無法確定是其中的哪一個。②根據(jù)“Y原子最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍”可知，Y原子有2個電子層，即為，所以Y元素是6號元素碳（C）。③根據(jù)“X的原子序數(shù)最大”可知，X元素應(yīng)在6號元素以后，即X元素是12號元素鎂。④根據(jù)“Z原子核外電子數(shù)比Y原子多2個” 可知， Z的原子序數(shù)是6＋2＝8，即Z是8號元素氧。

X元素是金屬元素Mg，Z元素是非金屬元素O，它們形成的化合物氧化鎂（MgO）應(yīng)是以離子鍵相結(jié)合的離子化合物，其電子式為，Y原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

27．氫氣、氯氣、一氧化氮和氨氣中，可用下圖所示方法收集的是____。

【答案】氯氣（或Cl₂）

【解析】①根據(jù)“圖中的瓶口向上”可知，此裝置只能收集比空氣重的氣體，即相對分子質(zhì)量大于29的氣體，H₂的相對分子質(zhì)量為2，NH₃的相對分子質(zhì)量為17，均小于29，所以它們不能用此裝置收集。②NO的相對分子質(zhì)量是30，與空氣的平均相對分子質(zhì)量29非常接近，因此也不能用此裝置收集，只有Cl₂氣體的相對分子質(zhì)量（71）大于29，能用此裝置收集。

28．2-甲基丙烯與溴單質(zhì)發(fā)生加成反應(yīng)，其產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為____。

【答案】

【解析】2-甲基丙烯的結(jié)構(gòu)式，即；烯烴與溴單質(zhì)的加成反應(yīng)發(fā)生在碳碳雙鍵上，反應(yīng)中雙鍵打開變成兩個單鍵，兩個溴原子（Br）分別加在形成雙鍵的兩個碳原子上，即

也可寫成

29．電解飽和食鹽水過程中，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為____。

【答案】2H＋＋2e-＝H₂↑

【解析】飽和食鹽水中NaCl、H₂O發(fā)生電離，，即溶液中含有Na＋、H＋、Cl-、OH- 4種離子。陰極發(fā)生的電極反應(yīng)是溶液中的陽離子（Na＋和H＋）移到陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。根據(jù)陽離子得電子的先后順序可知，H＋比Na＋先得電子，即陰極發(fā)生反應(yīng)為：。

三、計算題：第30～32小題，共33分，解答要求寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案，而未寫出主要演算過程的，不得分。

30．如圖所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平地面上，一質(zhì)量為m的物塊以水平速度v₀滑上小車的左端，在小車上滑行了一段距離后，兩者以相同的速度一起運動。若物塊和小車之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。求：

（1）物塊和小車的共同速度；

（2）從物塊滑上小車到兩者達到共同速度時，小車運動的距離。（11分）

【答案】（1）；（2）。

【解析】設(shè)物塊剛滑上小車時的初動量為P₀，小車與物塊一起運動時的動量為P，則有P＝P₀，系統(tǒng)的初動量為

P₀＝mv₀  ①

設(shè)小車與物塊共同運動的速度為v，則系統(tǒng)的末動量為

P＝（m＋M）v　 　 ②

由式①＝式②，解得

  ③

（2）在小車運動的過程中，摩擦力對小車做功，使小車的動能增加，對小車用動能定理有

  ④

設(shè)小車運動的距離為s，則摩擦力做的功為W＝F_fs

把摩擦力公式F_f＝μmg，代入得W＝μmgs

把上式代入式④，解得

再把式③代入上式，得

31．如圖所示，ab、cd為兩條傾角為θ的足夠長的光滑平行金屬導軌，導軌間距為l，導軌a、c兩點之間連接一阻值為R的電阻；在垂直于導軌所在平面的方向有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。一質(zhì)量為m的金屬棒MN沿導軌下滑，下滑過程中與導軌保持良好接觸，且與地面平行，重力加速度為g，忽略金屬棒和導軌的電阻，求MN沿導軌勻速下滑時的速度v。（12分）

【答案】

【解析】在MN做加速運動時，感應(yīng)電動勢增大，電流增大，F(xiàn)_m增大，合外力F減小，MN的加速度減小。當電流增大到使合力F為零時，MN的速度達到最大并開始做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，因此MN速度最大的條件是F＝mg sinθ－F_m＝0，即

F_m＝mgsinθ　  　①

根據(jù)閉合電路的歐姆定律，閉合電路中的電流為

　  ②

ε為感應(yīng)電動勢，當MN勻速運動的速度為v時，由感應(yīng)電動勢公式知ε＝lvB，代入式②得

　  ③

再由安培力公式知，把式③代入，得

  ④

由式①、④解得

32.FeSO₄·7H₂O是一種重要的食品和飼料添加劑，可用鐵屑和稀硫酸制備，計算制備1000gFeSO₄·7H₂O需要多少克鐵屑？至少需要3.0mol／L的稀硫酸多少升？（10分）

【答案】201.6g；12L

【解析】設(shè)制備1000gFeSO₄·7H₂O需要xg鐵屑、ymolH₂SO₄，根據(jù)反應(yīng)式：

可得關(guān)系式：

故計算制備1000gFeSO₄·7H₂O需要201.6g鐵屑，至少需要3.0mol／L的稀硫酸1.2L。