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编辑人: 人逝花落空

calendar2025-06-12

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2021年成人高考高升专理化综合考试解析答案及解析

一、单选题

1、下列说法正确的是()

A、近地轨道上的卫星相对于地球的加速度为零

B、火车从南京开到北京的位移大小与其路程相等

C、飞机降落时速度方向一定与加速度方向相同

D、运动员沿环形跑道跑一圈回到起点,其位移为零

解析:

A选项,近地轨道卫星受到地球的引力,产生加速度,其加速度不为零,故A错误。
B选项,火车从南京开到北京的位移是指从南京到北京的有向线段,而路程是火车实际行驶的轨迹长度,由于火车行驶过程中有转弯等动作,所以其路程要大于位移,故B错误。
C选项,飞机降落时是做减速运动,加速度方向与速度方向相反,故C错误。
D选项,运动员沿环形跑道跑一圈回到起点,起点和终点是同一位置,因此其位移为零,故D正确。

2、如图,重为W的物体用两根轻绳悬挂在天花板上。两绳与天花板的夹角分别为θ1和θ2(θ1>θ2),两绳中的张力分别为T1和T2,则
 

A、T1=T2

B、T1<T2

C、T2 sinθ2<W

D、T1 sinθ1>W

解析:

根据受力分析,物体受到竖直向下的重力W,和两个绳子的拉力T1和T2。由于物体处于平衡状态,所以两个绳子的拉力在竖直方向的合力应该等于物体的重力。即T1 sinθ1 + T2 sinθ2 = W。同时,由于两绳与天花板的夹角不同,导致T1和T2的大小也不同。由题中的关系θ1 > θ2,结合三角函数的性质,我们可以知道T1 > T2。因此,选项A和B都是错误的。对于选项C和D,由于T1和T2都小于W,所以T1 sinθ1和T2 sinθ2也都小于W,因此选项C是正确的,而选项D是错误的。

3、两颗行星A和B绕同一颗恒星做匀速圆周运动,周期之比为TA:TB=1:8,则它们的轨道半径之比R A:RB为()

A、1:4

B、1:2

C、2:1

D、8:1

解析:

根据开普勒第三定律,对于同一恒星,行星运行周期与轨道半径的三次方成正比。已知两颗行星A和B绕同一颗恒星做匀速圆周运动的周期之比为TA:TB=1:8,那么它们的轨道半径之比Rₐ:RB为1³:8³ = 1:4。因此,正确答案为A。

4、如图,虚线代表点电荷Q的电场中的三根电场线,实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、M、N是该轨迹上的三点。由图可知()
 

A、点电荷Q带正电

B、P点的电场强度小于M点的电场强度

C、粒子在N点的速度大于在P点的速度

D、粒子在M点的加速度小于在N点的加速度

解析:

带电粒子做曲线运动,电场力指向曲线的内侧,所以电场力的方向向右。由于带负电粒子所受电场力方向与电场线方向相反,因此可以判断点电荷Q带正电。因此选项A正确。
对于选项B,由于电场线的密集程度表示电场强度的大小,从图像中无法直接判断P点和M点电场强度的大小关系,因此B选项无法确定。
对于选项C,粒子的速度大小无法直接从图像中得出,因此无法判断粒子在N点的速度是否大于在P点的速度,所以C选项错误。
对于选项D,由于电场强度增大,粒子所受的力即加速度也会增大,因此粒子在M点的加速度小于在N点的加速度的说法是错误的。所以D选项错误。

5、半径为R的摩天轮以角速度ω匀速转动.已知重力加速度为g。当乘客随着摩天轮运动到最高点时,其加速度大小为()

A、0

B、ω2R

C、g+ω2R

D、g-ω2R

解析:

乘客随着摩天轮运动到最高点时,受到两个力的作用:重力和摩天轮的向心力。这两个力的合力提供了乘客的加速度。根据牛顿第二定律,合力等于质量乘以加速度。向心加速度的方向指向摩天轮的中心,大小为ω²R,重力加速度的方向竖直向下,大小为g。在最高点,这两个加速度矢量相加,即a = g + ω²R。因此,乘客的加速度大小为g + ω²R,选项C正确。

6、一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程,在此过程中,()

A、气体内能增加,外界对气体做功

B、气体内能不变,外界对气体做功

C、气体内能减少,气体对外界做功

D、气体内能不变,气体对外界做功

解析:

等温膨胀过程中,温度不变,体积增大。对于一定质量的理想气体来说,其内能只与温度有关,因此气体内能不变。由于气体体积增大,外界需要对气体做功以使其膨胀,但这个过程是气体对外界做功的过程。因此,选项D是正确的。

7、如图,导体线圈和长直导线放在光滑水平桌面上,长直导线中通有恒定电流,方向如图所示。线圈abcd有两个边与导线平行。给线圈一向右的初速度,则在其远离导线运动的过程中()
 

A、通过线圈的磁通量逐渐增大

B、线圈中的感应电动势为零

C、感应电流沿abcd方向

D、线圈的速度越来越小

解析:

根据题意,线圈在远离长直导线的过程中,由于长直导线产生的磁场与线圈所在平面平行,线圈中的磁通量不会发生变化,所以选项A错误。但由于线圈在移动过程中,相对于磁场的相对位置发生变化,磁通量的变化率不为零,因此会产生感应电动势,选项B错误。根据楞次定律,感应电流的方向应使得线圈内部的磁场方向与原磁场方向相同,即感应电流沿adcb方向,选项C错误。由于线圈受到安培力作用,做减速运动,选项D正确。

8、下列过程中不包含化学变化的是

A、海水晒盐

B、陶瓷烧制

C、药物合成

D、硬水软化

解析:

海水晒盐的过程中,是通过蒸发水分的方式使盐结晶析出,没有新物质产生,属于物理变化。而陶瓷烧制、药物合成、硬水软化过程中都涉及新物质的产生,属于化学变化。因此,不包含化学变化的是海水晒盐,答案为A。

9、下列各组物质互为同素异形体的是()

A、甲烷和乙烷

B、CO和CO2

C、水和冰

D、金刚石和石墨

解析:

同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,但具有不同结构、不同性质的单质。根据定义,金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质,因此它们互为同素异形体。而A项的甲烷和乙烷、B项的CO和CO2、C项的水和冰,都不是由同一元素组成的单质,因此不符合同素异形体的定义。所以正确答案是D。

10、相同温度下等物质的量浓度的下列溶液中,pH最小的是()

A、Na2SO4

B、NaOH

C、H2SO4

D、FeCl3

解析:

相同温度下等物质的量浓度的各溶液中,只有硫酸(H2SO4)是强酸,其pH值最小,因为强酸在水中完全电离出氢离子,使溶液呈酸性。其他选项如$Na_{2}SO_{4}$、NaOH和$FeCl_{3}$的pH值都会大于硫酸。因此,相同温度下等物质的量浓度的溶液中,pH最小的是硫酸。

11、下列仪器中不能用于加热的是()

A、锥形瓶

B、容量瓶

C、烧杯

D、试管

解析:

容量瓶不能进行加热。如果溶质在溶解过程中放热,需要等待溶液冷却后再进行转移,因为加热会导致容量瓶体积发生变化,从而影响所量体积的准确性。因此,选项B中的容量瓶是不能用于加热的仪器。其他选项中的锥形瓶、烧杯和试管都是可以进行加热的仪器。

12、通常条件下,能够与钠发生反应放出气体的有机物是()

A、甲烷

B、乙烯

C、乙醇

D、苯

解析:

通常条件下,能够与钠发生反应放出气体的有机物是乙醇。乙醇与金属钠反应生成乙醇钠和氢气,断开羟基上的氢氧键,生成氢气。因此,选项C是正确的。而甲烷、乙烯和苯在通常条件下不与钠发生反应。

13、实验室选择气体收集方法时,对气体的下列性质不必考虑的是()

A、颜色

B、密度

C、溶解性

D、是否与水反应

解析:

实验室选择气体收集方法时,主要考虑气体的密度、溶解性和是否与水反应。颜色并不是决定气体收集方法的因素,因此在选择气体的收集方法时,不需要考虑气体的颜色。所以正确答案是A。

14、下列固体可以溶于浓NaOH溶液但无气体生成的是()

A、Na

B、SiO2

C、Al

D、NH4Cl

解析:

题目要求固体可以溶于浓NaOH溶液但无气体生成。根据化学知识,我们知道:

A. Na与浓NaOH溶液反应生成氢气,不符合题意;
B. SiO2与浓NaOH溶液反应,生成Na2SiO3和水,没有气体生成,符合题意;
C. Al与浓NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,不符合题意;
D. NH4Cl与浓NaOH溶液反应,生成氨气和水,不符合题意。

因此,正确答案是B。

15、在2 L的密闭容器中进行,1分钟后,NH3减少了0.12 mol,则每秒钟各物质浓度变化正确的是

A、O2:0.001 mol/L

B、H 2O:0.002 mol/L

C、NH3:0.002 mol/L

D、NO:0.001 mol/L

解析:

根据题目给出的信息,在2L的密闭容器中进行反应,1分钟后,NH3减少了0.12mol。我们需要计算每秒钟各物质浓度的变化量。
根据化学反应速率的概念,反应速率 = 变化的物质的量 / 时间 / 容器体积。这里,时间1分钟即60秒,容器体积为2L。
计算得到NH3的反应速率是:0.12mol / 60s / 2L = 0.001mol/(L·s)。
由于题目中没有给出具体的化学反应方程式,我们无法直接根据NH3的反应速率计算其他物质(O2、H2O、NO)的反应速率。但题目给出了每秒钟各物质浓度变化正确的选项,即NO为0.001mol/L,与我们计算的NH3的反应速率相符。因此,选项D是正确的。

二、简答题

16、一平行光从空气入射到厚度均匀的透明薄膜上,在薄膜的下表面_______
(填“会”或“不会”)发生全反射。若入射角为45°,薄膜的折射率为,则折射角为_______。
 

解析:

平行光从空气入射到厚度均匀的透明薄膜上,由于薄膜厚度均匀,光线在薄膜内部不会发生全反射现象。当入射角为$45^{\circ}$时,根据折射定律,有$\sin r=\frac{1}{n}$,其中n为薄膜的折射率,已知折射率为$\sqrt{2}$,代入公式计算得到$\sin r=\frac{1}{\sqrt{2}}$,所以折射角r为$30^{\circ}$。

17、氢原子的基态能量为-13.6 eV,第一激发态的能量为-3.4 eV,氢原子的电子从第一激发态跃迁到基态的过程中发出的光子的能量为_______eV,该光子对应的波长
(填“在”或“不在”)可见光波段内。已知普朗克常数h=6.63×10-3 4 J·S,电子电荷量e=1.60×10-19C,可见光的波长范围约为400~760 nm。

解析:

根据玻尔原子模型和爱因斯坦的光子理论,氢原子的电子从第一激发态跃迁到基态的过程中发出的光子能量等于两个能级间的能量差,即 $E = |E_{2} - E_{1}| = |-3.4eV - (-13.6eV)| = 10.2eV$。根据光子能量与频率的关系 $E = h\nu$,可以求得光子的频率 $\nu$。进一步根据 $\lambda = \frac{c}{\nu}$ (其中 $c$ 为光速)求得光子的波长。由于可见光的频率范围约为 $4.0 \times 10^{14}Hz$ 至 $7.5 \times 10^{14}Hz$,比较可知该光子对应的波长不在可见光波段内。

18、一质点的振动图像如图所示,该质点的振动频率为Hz,t=1.5 S时质点的速度为_______m/s。
 

解析:

根据图像,质点的振动周期T=2s,所以频率f=1/T=0.5Hz。在t=1.5s时,质点处于平衡位置,速度为最大值,但由于图像没有给出具体速度值,我们只能知道此时速度不为零。由于质点的振动是对称的,我们可以推测在平衡位置的速度可能是正向最大或负向最大,但具体数值需要更多信息才能确定。因此,答案为0.5Hz,速度为0。

19、如图,双量程电压表由表头G和两个电阻串联而成。已知该表头的内阻Rg=500 Ω,满偏电流Ig=1 mA。G的满偏电压为_______V。使用a、b两个端点时,其量程比使用a、c两个端点时的量程_______(填“大”或“小”)。使用a、c两个端点时,若量程为0~10 V,则(R,+R:)的阻值为_______kΩ。
 

解析:

表头G的内阻Rg=500Ω,满偏电流Ig=1mA,根据欧姆定律,满偏电压为Ug = Rg × Ig = 500Ω × 1mA = 0.5V。使用a、b两个端点时,并联的电阻较少,内阻较小,所以其量程比使用a、c两个端点时的量程小。使用a、c两个端点时,若量程为0~10V,根据串联电路的规律,(Rg + R1 + R2) × Ig = 10V,可以解出R1和R2的总阻值,即(R1 + R2) = (10V / Ig) - Rg = (10V / 0.001A) - 500Ω = 9500Ω = 9.5kΩ。

20、在标准状况下,2 mol CO2的体积为_______L.质量为_______g。

解析:

在标准状况下,气体的摩尔体积是固定的,因此可以利用物质的量乘以摩尔体积来求得气体的体积。根据公式V=nVm,其中Vm是标准状况下的摩尔体积,约为22.4L/mol,所以2mol CO_{2}的体积为2×22.4L=44.8L。另外,物质的摩尔质量是固定的,可以利用物质的量乘以摩尔质量来求得物质的质量。CO_{2}的摩尔质量为44g/mol,所以2mol CO_{2}的质量为2×44g=88g。

21、青铜是我国较早使用的一种合金,出土的古代青铜器表面往往覆盖着一层绿色锈斑,这种锈斑的主要成分为_______(填化学式)。

解析:

青铜是我国较早使用的一种合金,出土的古代青铜器表面往往覆盖着一层绿色锈斑,这种锈斑的主要成分为碱式碳酸铜,化学式为$Cu_{2}(OH){2}CO{3}$。

22、将乙炔不断地通人盛有溴的四氯化碳溶液的试管中,可观察到的现象是_______,该反应的类型属于_______。

解析:

乙炔与溴的四氯化碳溶液发生加成反应,导致溴单质被消耗,从而使得棕红色的溶液逐渐褪色。该反应的类型属于加成反应。

23、请将下列黄铁矿燃烧的化学方程式补充完整:
 

解析:

根据化学反应元素守恒的原则,黄铁矿燃烧时,硫元素和氧元素应该存在于生成的二氧化硫中,而铁元素应该存在于生成的氧化铁中。因此,黄铁矿燃烧的化学方程式中,应该补充FeS_{2}。

24、有一白色粉末是①NaCl、②葡萄糖、③NH4HCO3和④Na2CO3中的一种。现进行下列实验:
(1)取少量样品加水溶解后,用pH试纸测定溶液,呈中性。
(2)取少量样品,稍微加热,没有刺激性气味产生。
(3)取少量样品加水溶解后,加入新制氢氧化铜悬浊液,微热后有红色沉淀产生。根据实验现象判断这种白色粉末是_______(填序号),上述实验中用到的玻璃仪器有试管、酒精灯、
胶头滴管、表面皿和_______。

解析:

首先,取少量样品加水溶解后,用$pH$试纸测定溶液,呈中性,说明样品中不含$NH_{4}HCO_{3}$(因为$NH_{4}HCO_{3}$溶液显碱性)。其次,取少量样品,稍微加热,没有刺激性气味产生,说明样品中不含葡萄糖(葡萄糖加热会产生焦糖味)。最后,取少量样品加水溶解后,加入新制氢氧化铜悬浊液,微热后有红色沉淀产生,这是葡萄糖的特征反应(葡萄糖是还原性糖,新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下与醛基反应被还原成砖红色沉淀)。因此,根据实验现象判断这种白色粉末是葡萄糖和碳酸钠的混合物。在上述实验中用到的玻璃仪器有试管、酒精灯、胶头滴管、表面皿和玻璃棒(用于搅拌)。

25、C5H12的同分异构体有_______种。

解析:

C5H12的同分异构体一共有三种,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷。

26、A、B、C为三种短周期元素,原子序数依次增大。A元素单质为密度最小的气体;B与C两元素的原子最外层电子数都比其次外层电子数少1。则B的元素符号是_______;A与C形成的化合物的电子式为_______。


解析:

根据题意,A元素单质为密度最小的气体,应为氢气,即A为氢元素;B与C两元素的原子最外层电子数都比其次外层电子数少1,则B为锂元素,C为氯元素;B的元素符号是Li;A与C形成的化合物为氯化氢,其电子式为$\lbrack H^{+}\rbrack\lbrack Cl^{-}\rbrack$或$H^{+}\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\text{ }\lbrack Cl^{-}\rbrack$。

27、(11分)如图,质量为m、电荷量为q的粒子,从容器A下方的小孔 S1不断进入加速电场,其初速度几乎为零。加速后的粒子经过小孔 S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动,运动半周后离开磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求:
(1)粒子在磁场中运动的速度大小v。
(2)加速电场的电压U。
 

解析:

(1)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律有:$qvB = m\frac{v^{2}}{R}$,解得粒子在磁场中运动的速度大小v为$qBR/m$。

(2)粒子从容器A下方的小孔S₁进入加速电场的过程,由动能定理有:$qU = \frac{1}{2}mv^{2}$,解得加速电场的电压U为$qR^2B^2/(2m)$。

28、(12分)质量为m=3.0 kg的物块沿d=1.0 m长的斜面从顶端由静止开始下滑。斜面与水平面间的夹角为30°,物块与斜面间的摩擦力f=8.7 N。物块到达斜面底端后继续在水平地面上运动,已知物块与斜面之间和与地面之间的动摩擦因数相同,重力加速度为9.8 m/s2。求:
(1)物块到达斜面底端的速度v的大小。
(2)物块在地面上滑行的距离s(结果保留2位小数)。

解析:

第一问,根据动能定理,物块沿斜面下滑过程中,重力势能转化为内能,因此有:$mgd\sin\theta = \frac{1}{2}mv^{2}$,解得物块到达斜面底端的速度v的大小为:$v = \sqrt{2gd\sin\theta}$。代入题中给定的数据,得到速度v的大小为5.8m/s。
第二问,物块在地面滑行时,受到地面的摩擦力作用,根据动能定理可得:$- \mu mgs = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$,解得物块在地面上滑行的距离为:$s = \frac{vd}{\mu g}$。代入题中给定的数据,得到物块在地面上滑行的距离约为1.93m。

29、(10分)一定量的氢气在氯气中充分燃烧,反应后的混合物用500 mL、0.6 mol/L冷的NaOH溶液恰好完全吸收,这时测得溶液中NaCl0的物质的量为0.05 mol,则氢气和氯气的物质的量之比为多少?

解析:

根据题目给出的信息,我们知道反应后的混合物用氢氧化钠溶液吸收后生成了次氯酸钠,根据次氯酸钠中的氯原子来自于氯气,我们可以计算出消耗的氯气的物质的量。由于氢气与氯气反应的化学计量比为 2:1,我们可以进一步计算出消耗的氢气的物质的量。因此,氢气和氯气的物质的量之比可以通过计算得出。具体计算过程如下:已知氯化钠中的氯原子来自于氯气,氯化钠的物质的量等于氢氧化钠的物质的量,即氯化钠的物质的量为 0.5L × 0.6mol/L = 0.3mol。由于氢气与氯气反应的化学计量比为 2:1,所以消耗的氯气的物质的量为 0.3mol ÷ 3 = 0.1mol。因此,氢气和氯气的物质的量之比为消耗的氢气的物质的量 : 消耗的氯气的物质的量 = 0.2mol : 0.1mol = 2 : 1。但由于氢气在氯气中充分燃烧,所以氢气和氯气的物质的量之比应该为 1 : 3。

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