2010年成人高考高中起點升本科《物理化學綜合》試卷及詳解

可能用到的數據____相對原子質量（原子量）：

H—1

C—12

N—14

O—16

F—19

Ne—20

Cl—35.5

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．原子核衰變為原子核并放出一個粒子，該粒子是（　　）。

A．電子

B．質子

C．中子

D．α粒子

【答案】D

【解析】設未知核為，則有，因為反應前后核子數相等，所以238＝234＋A，得A＝4，因為反應前后質子數相等，所以92＝90＋Z，得Z＝2，因此未知核是氦核，即α粒子。顯然此核反應是α衰變。

2．在豎直平面內，有一長直載流導線和一矩形導體線框，線框的長邊平行于載流導線，如圖所示，當線框做下列運動時，不產生感應電流的是（　　）。

A．線框向上平移

B．線框向左平移

C．線框向右平移

D．線框繞P點在紙面內旋轉

【答案】A

【解析】矩形線圈在長直載流導線所產生的磁場中運動，根據法拉第電磁感應定律知，當線圈運動過程中通過線圈的磁通量變化時，線圈中有感應電動勢，線圈中產生感應電流。A項，線框向上運動會使磁通量發生變化，就不會產生感應電動勢，即不會產生感應電流。

3．用理想變壓器給負載R供電，如圖所示，現保持原線圈的電壓U和匝數n₁不變，改變副線圈的匝數n₂和負載R，則下列方法中，一定能使輸入功率增大的是（　　）。

A．n₂減小，R減小

B．n₂減小，R增大

C．n₂增大，R減小

D．n₂增大，R增大

【答案】C

【解析】在理想變壓器的情形下，因為沒有能量損耗，所以原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率，因此P₁＝P₂。在副線圈的電路中，由電功率公式知，理想變壓器的電壓公式為，可得，聯立可得：，根據此式可知，當U和n₁不變時，使P₁增大的方法是n₂增大，R減小。

4．單擺的擺球相繼兩次通過圖中所示的P點時，關于擺球的動能和動量，下列說法正確的是（　　）。

A．動能相同，動量不同

B．動能相同，動量相同

C．動能不同，動量不同

D．動能不同，動量相同

【答案】A

【解析】當單擺振動時，相繼兩次通過P點時速度的大小相等，則動能相同；動量是矢量，動量的方向沿速度的方向。單擺相繼兩次通過P點時，速度的大小雖然相等但方向不同，所以動量也不同。

5．在光滑水平面上，一動能為E₀、動量大小為P₀的小球A與另一靜止的小球B發生正碰后，小球A沿相反方向運動，且動能變為E₁，動量大小變為P₁；小球B的動能為E₂，動量大小為P₂，如圖所示，則必有（　　）。

A．P₁＞P₂

B．P₂＞P₀

C．E₂＞E₀

D．E₁＞E₀

【答案】B

【解析】AB兩項，A、B兩小球在碰撞過程中動量守恒，選A球碰撞前的運動方向為動量的正方向，則A球碰撞前的動量為P₀，兩球碰撞前的總動量也為P₀，碰撞后A球沿反方向運動，動量為－P₁，B的動量為P₂，兩球碰撞后的總動量為P₂－P₁，由動量守恒知P₀＝P₂－P₁，則P₂＝P₀＋P₁，可見P₂＞P₀。CD兩項，碰撞前后動能的變化情況與碰撞的性質有關，對于彈性碰撞，能量無損失，碰撞前后動能相等，E₀＝E₁＋E₂，對于非彈性碰撞，碰撞時有能量損失，因此E₀＞E₁＋E₂，可見E₀＞E₁，E₀＞E₂。

6．如圖所示，在真空中有一固定的正點電荷p，它位于圓的直徑AB的中垂線上的P點，中垂線與圓交于C、D兩點，用和分別表示將一正的點電荷q由A沿著弧和移動到C點和B點，點電荷Q的電場力所做的功；用E_C和E_B分別表示C點和B點的場強大小。

下列判斷正確的是（　　）。

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】AC兩項，點電荷Q的電場強度大小為，r為場點離開點電荷的距離，由圖知，B點離開P點的距離r_B小于C點離開P點的距離r_C，因此E_B＞E_C。BD兩項，點電荷Q的電勢正比于電荷量Q，反比于距離r，則A、B兩點離P點的距離相等r_A＝r_B，因此，A、B兩點的電勢相等U_A＝U_B①，由圖知，C點離P點的距離大于A點離P點的距離，故有r_C＞r_A，因此U_C＜U_A②，電場力做功等于電勢能減小，因此，將式①代入得，同理，由式②知，由此可得。

7．如圖所示，在矩形ABCD區域內有一方向垂直紙面向內的勻強磁場，邊AB＝2BC，另有一與矩形ABCD完全相同的矩形導線框EFGH置于紙面內。現分別從圖1和圖2擺放線框的位置，使線框在紙面內以垂直于邊AD、大小相同的恒定速度平移穿過磁場。設在圖1和圖2兩種情況下外力做功分別為W₁和W₂，則（　　）。

A．W₁＝W₂

B．W₁＝2W₂

C．W₂＝2W₁

D．W₂＝4W₁

【答案】C

【解析】根據右手定則，當線框進入磁場時，圖1中感應電流的流向是EFGHE，當線框離開磁場時，感應電流的流向是EHGFE，同理，圖2中的線框進入磁場時感應電流的流向是FGHEF，離開磁場時感應電流的流向是FEHGF，線框中的電流在磁場中受磁場力的作用。由左手定則知，在圖1、圖2兩種情形下，磁場力的方向都是向上的，因此線框所受的外力向下，與磁場力平衡，大小相等，線框保持勻速運動。由安培力公式知，圖1、圖2兩種情形下磁場力的大小相等F_m＝IBl，l是AD的長度，線框所受的外力F＝F_m。在圖1情形下，只有當EF進入磁場和EF離開磁場時，線框中才有感應電流，外力才做功。當EF進入磁場時，外力做的功為W＝Fd，d為EH的長度，同理，EF離開磁場時外力做的功為W＝Fd，因此外力做的總功為W₁＝2W＝2Fd。在圖2情形下，FG進入磁場時，外力做的功為W＝F×2d，2d是FE的長度，同理，FG離開磁場時，外力做的功為W＝F×2d，因此，外力做的總功W₂＝2W＝4Fd，由兩式得：W₂＝2W₁。

8．下列物質中，屬于純凈物的是（　　）。

A．空氣

B．黃銅

C．濃硫酸

D．干冰

【答案】D

【解析】判斷純凈物和混合物的依據是看物質的種數或化學式的種數：只有一種物質（一種化學式）的就是純凈物。A項，空氣中含有氮氣（N₂）、氧氣（O₂）、二氧化碳（CO₂）等多種物質。B項，黃銅是由銅（Cu）和鋅（Zn）為主要成分的合金。C項，濃硫酸是溶液，其中含有溶質硫酸（H₂SO₄）和溶劑水（H₂O）。D項，干冰是固態二氧化碳的名稱，其成分是二氧化碳（CO₂）。

9．在0.1mol／LCH₃COONa溶液中，濃度最大的離子是（　　）。

A．Na＋

B．CH₃COO-

C．OH-

D．H＋

【答案】A

【解析】CD兩項，CH₃COONa溶液中存在如下電離式

由此可知，在溶液中存在CH₃COO-、Na＋、H＋和OH－四種離子，因水只有微弱電離，所以CH₃COO-和Na＋的濃度遠大于H＋和OH－的濃度。AB兩項，若只從電離式看，CH₃COO-和Na＋的濃度應該相等，H＋與OH－的濃度也是相等的。但實際情況是CH₃COO－在溶液中要發生水解反應：，雖然水解反應發生的程度很低，但只要發生，就要消耗CH₃COO-，生成OH-，因此使得Na＋的濃度大于CH3COO-的濃度，OH－的濃度大于H＋的濃度。

10．在同溫同壓條件下，相同物質的量的氟氣和氖氣具有相同的（　　）。

A．質子數

B．質量

C．原子數

D．體積

【答案】D

【解析】首先，氟氣的化學式是F₂，氖氣的化學式是Ne，F是9號元素，相對原子質量是19；Ne是10號元素，相對原子質量是20，相同物質的量的F₂和Ne，即F₂和Ne的個數相同。A項，質子數：1個F₂具有2×9＝18個質子，1個Ne具有10個質子，它們不相等。B項，質量：F₂的摩爾質量是38g／mol，Ne的摩爾質量是20g／mol，它們也不相同。C項，原子數：F₂是雙原子分子，而Ne是單原子分子，所以，原子數也不相同。D項，體積：它們都是氣體，在相同狀況下，它們所占有的體積必然相同。

11．下列各組中的物質，互為同分異構體的是（　　）。

A．丁烷和丁烯

B．戊烷和2，2-二甲基丙烷

C．苯和甲苯

D．氯乙烯和聚氯乙烯

【答案】B

【解析】同分異構體的重要的特點是：分子式相同，結構不同。A項，丁烷和丁烯：丁烷的分子式是C₄H₁₀，丁烯的分子式是C₄H₈，它們的分子式不同，烯烴是不飽和的烷烴。C項，苯和甲苯：苯的分子式是C₆H₆，甲苯的分子式是C₇H₈，同樣它們也不是同分異構體。D項，氯乙烯和聚氯乙烯：氯乙烯的結構簡式是CH₂＝CHCl，聚氯乙烯的結構簡式是，它們也不可能是同分異構體。B項，戊烷和2，2-二甲基丙烷：戊烷的分子式是C₅H₁₂，2，2-二甲基丙烷的結構簡式為，分子式是C₅H₁₂，由此可知，它們是同分異構體。

12．下列固體中，能與水反應放出氣體，且該氣體能使溴水褪色的是（　　）。

A．碳化鈣（電石）

B．金屬鉀

C．氯化鈉

D．碳酸鈣

【答案】A

【解析】金屬鉀、碳化鈣都能與水反應放出氣體：

但是該氣體能使溴水褪色。A項，與水反應生成的氣體C₂H₂（乙炔氣體），分子中含有不飽和的碳碳三鍵，能與溴水發生加或反應，而使其褪色，。B項，與水反應放出H₂，不能使溴水褪色。CD兩項，氯化鈉（NaCl）和碳酸鈣（CaCO₃）都不能與水反應。

13．在加熱條件下，氣體X可使黑色氧化銅還原為紅色的銅，同時得到氣體Y，氣體Y和紅熱的炭反應，只生成一種氣體，則X、Y依次為（　　）。

A．CO₂、CO

B．H₂、H₂O（g）

C．CO、CO₂

D．H₂O（g）、H₂

【答案】C

【解析】AD兩項，根據“氣體X可使黑色氧化銅還原為紅色的銅”可知，氣體X必具有還原性，CO₂和H₂O不符合。BC兩項，根據“反應得到的氣體Y和紅熱的炭反應，只生成一種氣體”可知，在B選項中，H₂O（g）與紅熱的炭反應：，該反應得到的是兩種氣體；在C選項中，是CO₂與紅熱的炭反應：，該反應得到的一種氣體。

14．一定條件下，可逆反應2SO₂（g）＋O₂（g）＝2SO₃（g）（正反應為放熱反應）到達平衡后，采用下列選項中的三種方法，都能使SO₂的轉化率增大的是（　　）。

A．升高溫度、降低壓強、增加氧氣

B．降低溫度、增大壓強、增加催化劑

C．升高溫度、增大壓強、增加氧氣

D．降低溫度、增大壓強、分離出部分三氧化硫

【答案】D

【解析】AC兩項，溫度的影響已知，正反應為放熱反應，則要使SO₂的轉化率增大，即平衡向正反應方向移動，應該降低溫度。考慮壓強的影響，參與反應的三種物質均為氣體，且反應物的系數之和是3，大于生成物的系數2，所以，要使平衡向右移動，應采取增大壓強的措施。B項，第三個措施是“增加催化劑”，催化劑的使用只能縮短到達平衡狀態所需要的時間，不能改變平衡狀態，即不能使平衡向右移動。D項，采用的措施是“分離出部分三氧化硫”，也就是從平衡體系中移走部分產物，即減小生成物的濃度，這樣可使平衡向正反應方向移動。

15．下列說法中，正確的是（　　）。

A．凡是能起銀鏡反應的有機物一定是醛

B．乙烯和苯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C．在酯化反應中，羧酸分子里的羥基與醇分子里的羥基上的氫原子結合成水

D．C₂H₂和C₆H₆互為同系物

【答案】C

【解析】A項，發生銀鏡反應這是醛基的特征，醛類物質因含有醛基，所以能發生銀鏡反應，不是醛的其他有機物中，也有含醛基的，如葡萄糖、甲酸、甲酸的酯類等，它們也能發生銀鏡反應。B項，乙烯的分子內含有不飽和的碳碳雙鍵，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，使高錳酸鉀溶液褪色，苯分子內雖也有不飽和鍵，但與烯烴的不飽和鍵不同，苯不能被高錳酸鉀溶液氧化，所以不能使其褪色。C項，酯化反應中確實是羧酸脫去分子內的羥基，醇分子脫去羥基上的氫原子，脫去的羥基和氫原子結合成水。D項，同系物要求“結構相似，組成上相差n個CH₂原子團”，C₂H₂的結構簡式為的結構簡式為，它們不符合上述要求，所以它們不是同系物。

二、填空題：16～27小題，共57分。其中第16～19小題，每小題6分，第20～27小題，每空3分，把答案填在題中橫線上。

16．已知銅的密度ρ＝8.9×103kg／m3，銅的摩爾體積V_m＝7.2×10-6m3／mol，阿伏加德羅常數為N_A＝6.0×1023／mol，則可知單個銅原子的質量m＝____kg。

【答案】1.07×10-25

【解析】1mol銅的質量（摩爾質量）為M＝ρVm,①；1mol銅的原子數等于阿伏加德羅常數N_A，因此，單個銅原子的質量是②；由這兩式可得，把數值代入算得

17．如圖所示，光線1以入射角θ_i＝60°射到厚度為d的平板玻璃上，折射光線2經玻璃板下表面反射，而后從上表面射出。已知玻璃的折射率為，則折射角θ_r＝____，光線在玻璃板內部通過的路程長l＝____。

【答案】；

【解析】當光線1從空氣射入玻璃時，根據折射定律有，可得，因此折射角為。由光路圖知，光線2在玻璃板的下表面反射時，入射角為θ_r，反射角也為θ_r，因此光線2是由兩段等長的線段組成，每段線段的長度為，光線2的長度是，得光線在玻璃中通過的路程是。

18．設重力加速度大小為g，一質量為m的人站在直升電梯中，當電梯以大小恒定的加速度a加速上升時，人對電梯的正壓力大小為____；當電梯以大小恒定的加速度a′，減速下降時，人對電梯的正壓力大小為____。

【答案】m（g＋a）；m（g＋a′）

【解析】以人為研究對象，人受到兩個作用力：重力G，方向豎直向下；電梯的支持力F_N，方向豎直向上，以豎直向上為正方向，當電梯以加速度n加速上升時，F_N－G＝ma，由此得F_N＝G＋ma＝m（g＋a）。當電梯以加速度a′減速下降時，加速度的方向與運動方向相反，a′的方向也向上，因此F_N－G＝ma′，由此得F_N＝G＋ma′＝m（g＋a′）。

19．螺旋測微器的可動刻度E上的刻度為____等分，每一小格表示____mm。圖中為用螺旋測微器測量一金屬球直徑的示數，可知該球的直徑為____mm。

【答案】50；0.01；2.126

【解析】螺旋測微器的可動刻度E（即微分筒）是50等分，每小格表示0.01mm，由圖可見，微分筒的前沿在F刻度線的2mm處，微分筒上的讀數是12.6，因此金屬球的直徑是

20．按系統命名法，有機物的名稱為____。

【答案】2-甲基戊烷

【解析】題中給出的碳鍵就是最長碳鍵，此碳鍵含有5個碳原子，所以，該烴母體的名稱應是“戊烷”，給碳原子編號應按從左至右的順序，則取代基所在的碳原子編號為2；若按從右至左的順序，取代基在4號碳上應取編號小的順序，該有機物只有1個取代基——甲基（CH₃-），所以，該有機物的名稱應是2-甲基戊烷。

21．濃硝酸應貯存于____玻璃瓶中。

【答案】棕色

【解析】因濃硝酸見光易發生分解反應：，所以，濃硝酸應避光保存，存放在棕色的玻璃瓶中。

22．把100mL0.1mol／LHCl溶液加水稀釋至1L，稀釋后所得溶液的pH為____。

【答案】2

【解析】溶液含有溶質（HCl）的物質的量為，所以。根據pH＝－lgc（H＋），求得溶液的pH＝－lg（1×10－2）＝2。

23．把鐵片浸入Fe₂（SO₄）₃溶液中，鐵片的質量將____（填“增大”或“減小”），其反應的離子方程式為____。

【答案】減小；2Fe3＋＋Fe＝3Fe2＋

【解析】Fe片浸入Fe₂（SO₄）₃溶液中，發生反應：，由于Fe片在反應過程中有一部分變成Fe2＋進入溶液，所以鐵片的質量將減小。Fe₂（SO₄）₃和FeSO₄都是可溶性強電解質，它們應改寫成離子式，然后，消去等號兩邊不參與反應的SO₄2-，即得該反應的離子方程式：。

24．可用于漂白某些有色物質，并能形成酸雨的氣體是____。

【答案】SO₂

【解析】具有漂白性的物質有SO₂、O₃、漂白粉；Cl₂在有水存在的條件下，也可以把有色物質漂白。形成酸雨的氣體主要是指大氣中含有的能與雨水作用而形成酸雨的物質，主要含有SO₂等氮氧化物，則同時具備題目所給的兩個條件的物質是SO₂。

25．二氧化錳和濃鹽酸混合加熱，其反應方程式為。在此反應中，若有8mol HCl被氧化，則生成____L（標準狀況下）氯氣。

【答案】89.6

【解析】由可知，參加反應的“4molHCl”不都是還原劑，即沒有全部被氧化，只是其中的2mol被氧化。反應方程式提供的定量關系有：參加反應的4mol HCl——反應生成的1mol Cl₂，被氧化的2mol HCl——反應生成的1mol Cl₂，本題要求的是“被氧化的HCl”與“生成的Cl₂”的關系，則

26．下列實驗：①濃鹽酸和二氧化錳混合加熱制氯氣；②無水醋酸鈉和堿石灰混合加熱制甲烷；③濃硫酸和乙醇混合加熱制乙烯；④氯化銨和消石灰混合加熱制氨氣。其中可用下圖實驗裝置來制取的是____（填序號）。

【答案】③

【解析】制Cl₂：圖示裝置不能用來收集Cl₂，因為Cl₂能溶于水，并能跟水發生化學反應，所以Cl₂不能用排水法收集。制CH₄：所采用的制備裝置是“固＋固→氣”的典型裝置。制C₂H₄：反應原理為，該反應的特點是加熱并有溫度要求。題目給出的制備裝置中有溫度計，是制備C₂H₄所要求的，C₂H₄既不溶于水，又不與水發生反應，故可以用排水法收集。制NH₃：是用的裝置，且NH₃極易溶于水，也能與水發生化學反應。

27．元素X、Y和Z的原子序數都小于18，X原子中只有1個質子，Y原子核外的L電子層比K電子層多3個電子，Z原子核外M電子層和K電子層的電子數目相等。Y的原子序數為____；X的單質與Y的單質反應生成的化合物的電子式為____；Z元素原子結構示意圖為____。

【答案】7；；

【解析】根據“X原子中只有1個質子”可知，X元素的原子序數是1，即1號元素氫（H）。根據“Y原子核外L電子層比K電子層多3個電子”分析，因為K電子層是第一電子層，L電子層是第二電子層，L電子層上有電子時，K層必為滿層，即有2個電子，所以，L層上的電子數為2＋3＝5個，即Y原子核外有7個電子，Y是7號元素氮（N）。根據“Z原子核外M電子層和K電子層的電子數目相等”可知，Z原子核外有K、L、M三個電子層，各層的電子數目分別為2、8、2，即Z元素是12號元素鎂（Mg）。由以上分析可得，Y的原子序數是7，X與Y化合形成化合物（NH₃）的電子式是，Z原子的結構示意圖為。

三、計算題：28～30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，不能得分。

28．若汽車司機從發現前方的緊急情況到采取制動措施所需的反應時間為0.2s，制動后汽車加速度的大小為5m／s2。當汽車以15m／s的速度勻速行駛時，求從發現緊急情況到汽車完全停止時汽車運動的距離。（11分）

【答案】25.5m

【解析】汽車做勻速直線運動的距離為S₁＝v₀t，把v₀＝15m／s，t＝0.2s代入得

s₁＝15×0.2m＝3m

勻減速直線運動的速度位移公式是v₀2＝2as₂，即

把v₀＝15m／s，a＝5m／s2代入得

汽車運動的總路程為s＝s₁＋s₂＝（3＋22.5）m＝25.5m

29．如圖所示，電路中有一對平行金屬板A和B，兩板間距離d＝1.8cm，兩板間有一帶負電荷的粒子，質量m＝1×10-10kg，電荷量大小為q＝2×10-12C。已知電源的電動勢＝10V，內阻r＝0.5Ω。求帶電粒子在極板間平衡時可變電阻的取值R。（重力加速度g取10m／s2）（12分）

【答案】4.5Ω

【解析】由圖可知，電容器并聯在可變電阻上，電容器上的電壓等于閉合電路的路端電壓，電容器的A板與電源正極相接，B板與電源負極相接，A板上的電壓高，B板上的電壓低，因此，電容器中的電場強度方向由A指向B，即豎直向下，平板中的負電荷所受電場力的方向豎直向上，與電荷的重力平衡，故有Eq＝mg，E為電場強度。由此得

①

平板電容器中，電壓與場強的關系是，把式①代入得

　 ②

根據閉合電路的歐姆定律知，為電源的電動勢，因此，路端電壓為

由上式得，解得。

把式②代入得

代入題給數值算得

30．劇毒的光氣（COCl₂）可以用氨解毒，其反應方程式為：

某坑道（容積為33m3）中光氣的濃度為0.3×10-3g／L，解毒最少消耗質量分數為25％的氨水多少克？（1m3 ＝1000L）（10分）

【答案】27.2g

【解析】坑道中含有光氣的質量為，設最少消耗NH₃的質量為xg，由關系可得：

需質量分數為25％的氨水的質量為