2018年高考真题——理科综合（全国卷II）含解析.pdf

绝密启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试试题卷（化学）注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.作 答 时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 P31 S 32 Fe 56一、选择题：本题共7 个小题，每小题6 分，共 42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 .化学与生活密切相关。下列说法错误的是A.碳酸钠可用于去除餐具的油污B.漂白粉可用于生活用水的消毒C.氢氧化铝可用于中和过多胃酸D.碳酸钢可用于胃肠X 射线造影检查【答案】D【解析】分析：A.碳酸钠溶液显碱性；B.漂白粉具有强氧化性；C.氢氧化铝能与酸反应；D.碳酸钢可溶于酸。详解：A.碳酸钠水解溶液显碱性，因此可用于去除餐具的油污，A 正确；B.漂白粉具有强氧化性，可用于生活用水的消毒，B 正确：C.氢氧化铝是两性氢氧化物，能与酸反应，可用于中和过多胃酸，C 正确；D.碳酸钢难溶于水，但可溶于酸，生成可溶性领盐而使蛋白质变性，所以不能用于胃肠X 射线造影检查,应该用硫酸钢，D 错误。答案选D。点睛：木题主要是考查常见化学物质的性质和用途判断，题目难度不大。平时注意相关基础知识的积累并能灵活应用即可，注意碳酸钢与硫酸钢的性质差异。2.研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关（如下图所示）。下列叙述错误的是NH4NO.(无机颗粒物A.雾和霾的分散剂相同B.雾霾中含有硝酸镂和硫酸镀C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关【答案】C【解析】分析：A.雾和霾的分散剂均是空气；B.根据示意图分析；C.在化学反应里能改变反应物化学反应速率（提高或降低）而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂；D.氮肥会释放出氨气。详解：A.雾的分散剂是空气，分散质是水。霾的分散剂是空气，分散质固体颗粒。因此雾和霾的分散剂相同，A 正确；B.由于氮氧化物和二氧化硫转化为皴盐形成无机颗粒物，因此雾霾中含有硝酸镁和硫酸筱，B 正确；C.N E 作为反应物参加反应转化为镶盐，因此氨气不是形成无机颗粒物的催化剂，C 错误；D.氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关，由于氮肥会释放出氨气，因此雾霾的形成与过度旅用氮肥有关，D 正确。答案选C。点睛：结合示意图的转化关系明确雾霾的形成原理是解答的关键，氨气作用判断是解答的易错点。本题情境真实，应用导向，聚焦学科核心素养，既可以引导考生认识与化学有关的社会热点问题，形成可持续发展的意识和绿色化学观念，又体现了高考评价体系中的应用性和综合性考查要求。3.实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。CH,和 Cl?工 一 饱 和 食 盐 水光照下反应一段时间后，下列装置示意图中能正确反映实验现象的是【答案】D饱和食盐水D.【解析】分析：在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代垃，结合有关物质的溶解性分析解答。详解：在光照条件下氯气与甲烷发生取代反应生成氯化氢和四种氯代烧，氯化氢极易溶于水，所以液面会上升。但氯代燃是不溶于水的气体或油状液体，所以最终水不会充满试管，答案选D。点睛：明确甲烷发生取代反应的原理和有关物质的溶解性是解答的关键，本题取自教材中学生比较熟悉的实验，难度不大，体现了依据大纲，回归教材，考查学科必备知识，体现高考评价体系中的基础性考查要求。4.W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体;Y 的周期数是族序数的3 倍；Z 原子最外层的电子数与W 的电子总数相同。下列叙述正确的是A.X 与其他三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物B.Y 与其他三种元素分别形成的化合物中只含有离子键C.四种元素的简单离子具有相同的电子层结构D.W 的氧化物对应的水化物均为强酸【答案】A【解析】分析：W、X、Y 和 Z 为原子序数依次增大的四种短周期元素。W 与 X 可生成一种红棕色有刺激性气味的气体，W 是 N,X 是 O；Y 的周期数是族序数的3 倍，因此Y 只能是第三周期，所以Y 是 Na；Z原子最外层的电子数与W 的电子总数相同，Z 的最外层电子数是7 个，Z 是 C 1,结合元素周期律和物质的性质解答。详解：根据以上分析可知W、X、Y 和 Z分别是N、O、Na、则A.氧元素与其N、Na、Cl三种元素均可形成两种或两种以上的二元化合物，例 如 NO、NO、NajO、NajOj、OjO?、C 16等,A 正确；B.过氧化钠中含有离子键和共价键，B 错误；C.N、O、Na三种元素的简单离子具有相同的电子层结构，均 是 10电子，氯离子是18电子微粒，C错误；D.亚硝酸为弱酸，D 错误。答案选A。点睛：本题考查元素周期表和元素周期律的知识，准确判断出元素是解答的关键，红棕色气体是解答的突破点，该类试题与元素化合物的知识结合的比较多，元素推断只是一种载体，注意掌握常见单质及其化合物的性质、典型用途、制备等。5.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温常压下，124gp4中所含PP 键数目为4刈B.100 mL ImoLLTFeCb溶液中所含Fe3+的数目为O.IMC.标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.密闭容器中，2 mol SO2和 1 mol O2催化反应后分子总数为2NA【答案】C【解析】分析：A.根据白磷是正四面体结构分析；B.根据铁离子水解分析；C.根据甲烷和乙烯均含有4 个氢原子分析；D.根据反应是可逆反应判断。详解：A.常温常压下，124 g P4的物质的量是Im o l,由于白磷是正四面体结构，含有6 个 PP 键，因此其中所含P-P 键数目为6NA,A 错误；B.铁离子在溶液中水解，所 以 100 mL Imol L-TeCb溶液中所含Fe3的数目小于0.INA,B 错误；C.甲烷和乙烯分子均含有4 个氢原子，标准状况下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5 m o l,其中含氢原子数目为2NA,C 正确：D.反应2so2+0?=2 S C h 是可逆反应，因此密闭容器中，2 mol SO2和 mol O2催化反应后分子总数大于2NA,D 错误。答案选C。点睛：本题主要是考查阿伏加德罗常数的应用，是高考的一个高频考点，主要从物质结构、水解、转移电子、可逆反应等角度考查，本题相对比较容易，只要认真、细心就能做对，平时多注意这方面的积累。白磷的结构是解答的难点，注意与甲烷正四面体结构的区别。6.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 N a C O,二次电池。将 N a C l O i 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的银网分别作为电极材料，电池的总反应为：3 C 02+4 N a 2 N a2C 03+C 下列说法错误的是A.放电时,C 1 0 向负极移动B.充电时释放C O”放电时吸收C O?C.放电时，正极反应为：3 C 02+4 e-=2 C 0+CD.充电时，正极反应为：N a +e-=N a【答案】D【解析】分析：原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的还原反应，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，充电可以看作是放电的逆反应，据此解答。详解：A.放电时是原电池，阴离子C 1 C U 向负极移动，A正确；B.电池的总反应为3 c o?+4 N a=2 N a 2 c o；+C,因此充电时释放C O 2,放电时吸收C C h,B正确；C.放电时是原电池，正极是二氧化碳得到电子转化为碳，反应为：3 c o 2+4 e-=2 C C h 2-+C,C正确；D.充电时是电解，正极与电源的正极相连，作阳极，发生失去电子的氧化反应，反应为2 c o 3 2-+C-4 e-=3 c O 2,D错误。答案选D。电解：本题以我国科学家发表在化学顶级刊物上的“一种室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池”为载体考查了原电池和电解池的工作原理，掌握原电池和电解池的工作原理是解答的关键，注意充电与发电关系的理解。本题很好的弘扬了社会主义核心价值观个人层面的爱国精神，落实了立德树人的教育根本任务。7.下列实验过程可以达到实验目的的是编号 实验目的 实验过程A配制 0.4 000 m o l L-1的 Na O H溶液称取4.0 g固体Na O H于烧杯中，加入少量蒸锚水溶解，转移至2 5 0 m L 容量瓶中定容B探究维生素C 的还原性向盛有2 m L 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C 溶液，观察颜色变化C制取并纯化氢气向稀盐酸中加入锌粒，将生成的气体依次通过Na O H溶液、浓硫酸和K M n O 溶液D探究浓度对反应速率的影响向 2 支盛有5 m L 不同浓度Na HS O s溶液的试管中同时加入2 m L 5 糊。溶液，观察实验现象A.A B.B C.C I).D【答案】B 解析】分析：A.氢氧化钠溶于水放热；B.根据铁离子具有氧化性结合溶液颜色变化分析；C.氢气中含有氯化氢和水蒸气，据此解答；D.根据双氧水与亚硫酸氢钠反应的实验现象分析。详解：A.氢氧化钠溶于水放热，因此溶解后需要冷却到室温下再转移至容量瓶中，A 错误；B.氯化铁具有氧化性，能被维生素C 还原为氯化亚铁，从而使溶流颜色发生变化，所以向盛有2 o h 黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C 溶液，通过观察颜色变化可以探究维生素C 的还原性，B 正确；C.向稀盐酸中加入锌粒，生成氢气，由于生成的氢气中含有氧化氢和水蒸气，因此将生成的气体依次通过N a O H 溶流、浓硫酸即可，不需要通过K M n d 溶洒，或者直接通过碱石灰，C 错误；D.反应的方程式为HS O 3 +H2 C)2 =S C)4 2 +H+H2 O,这说明反应过程中没有明显的实验现象，因此无法探究浓度对反应速率的影响，D 错误。答案选B。点睛：明确相关物质的性质特点、发生的反应和实验原理是解答的关键。注意设计或评价实验时主要从正确与错误、严密与不严密、准确与不准确、可行与不可行等方面作出判断。另外有无干扰、是否经济、是否安全、有无污染等也是要考虑的。本题中选项D 是解答的易错点，学生往往只考虑物质的浓度不同，而忽略 实验结论需要建立在实验现象的基础上。二、非选择题：共 5 8 分。第 8 1 0题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 I I、1 2 题为选考题，考生根据要求作答。(-)必 考 题(共 4 3 分)8.我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿(Zn S,含有S i Ch和少量F e S、Cd S、P b S 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子 c o(M )=O.l mo ll形成氢氧化物沉淀的p H 范围如下:金属离子F e3+F e2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)滤 渣 1 的主要成分除S i Ch外还有 一；氧化除杂工序中Z n O 的作用是，若不通入氧气，其后果是。(3)溶液中的Cd 2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为 o(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为;沉积锌后的电解液可返回工序继续使用。3 焙烧【答案】.Zn S+.2 -Zn O+S Ch .P b S CU (3).调节溶液的pH (4).无法除去杂质F e2+(5).Zn+Cd2+=Z n2+Cd (6).Zn2+2 e-：=Z n(7).溶浸【解析】分析：焙烧时硫元素转化为S Ch,然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1 中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的pH较大，需要将其氧化为铁离子，通过控制p H 得到氢氧化铁沉淀；滤液中加入锌粉置换出C d,最后将滤液电解得到金属锌，据此将解答。详解：(1)由于闪锌矿的主要成分是Z n S,因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为2 Zn S+3 O2=2Z nO+2 s o 2。(2)由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣1的主要成分除S i Ch外还有P b S 0 4；要测定铁离子，需要调节溶液的p H,又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节p H,即氧化除杂工序中Z nO的作用是调节溶液的p Ho根据表中数据可知沉淀亚铁离子的p H较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质F e 2。(3)溶液中的Cd 可用锌粉除去，反应的离子方程式为Zn+Cd 2 =Zn 2 +Cd。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极的电极反应式为Zn 2 +2 e-=Zn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。点睛：无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。解决本类题目的关键是分析流程中的每一步骤，可从以下儿个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成 什么后果，对制造产品有什么作用。即抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。另外本题中呈现的内容展示了中华优秀科技成果对人类发展和社会进步的贡献，可以引导学生自觉传承我国科学文化，弘扬科学精神。9.C H 4-C O 2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H 2),还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题:(1)C H 4-C O 2 催化重整反应为：C H 4(g)+C O2(g)=2 C O(g)+2 H2(g)o已知：C(s)+2 H2(g)=C H 4(g)A H=-7 5 k J-m o LC(s)+O 2(g)=C O 2(g)A/7=-3 9 4 k J m o l-1C(s)+1 /2 C h(g尸C O(g)k J-m o l-该催化重整反应的=k J-r n o l-,有利于提高C H 4平衡转化率的条件是(填标号)。A.局温低压 B.低温r角压 C.角温身压 D.低温低压某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 m o i c H d、1 m o l C C h以及催化剂进行重整反应，达到平衡时C C h的转化率是50%,其平衡常数为 m o l2 L-2(2)反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。相关数据如下表：积碳反应CH4(g)=C(s)+2 H2(g)消碳反应CO2(g)+C(s)=2 C O(g)A/(k J m o l-)7 51 7 2活化能/催化剂X3 39 1(k J-m o l-)催化剂Y4 37 2由上表判断，催化剂X Y (填“优于”或 劣于”)，理由是。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数(K)和 速 率(u)的叙述正确的是 填标号)。()、B港S0 I _ _ _ _ _1500 550 600 650 700湿度/七A.K小K消 均增加C.C税 减 小,K洛增加B.v权 减 小,v济增加D.v泊增加的倍数比醍增加的倍数大在一定温度下,测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=%p(CH 4 p(CO2)产(人 为速率常数)。在p(CH)一定时，不同C O*下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则p,(CO2)、pb(CCh)、pc(CCh)从大到小的顺序为。【答案】(1).2 4 7 (2).A (3).3 (4).劣于(5).相对于催化剂X,催化剂Y积碳反应的活化能大，积碳反应的速率小：而消碳反应活化能相对小，消碳反应速率大(6).A D (7).P c(CO2)、b(CO2)、P a(CO2)【解析】分析：(1)根据盖斯定律计算；根据反应特点结合温度和压强对平衡状态的影响解答；根据转化率利用三段式计算平衡常数；(2)根据活化能对反应的影响分析；根据反应热结合温度对平衡状态的影响以及图像曲线变化趋势解答;根据反应速率方程式分析影响其因素结合图像解答。详解：(D 已知：C (S)+2H2(g)=CH 600（分解）-75.516.810.3沸点/-60.3444.6-10.045.0337.0回答下列问题：（1）基态F e 原子价层电子的电子排布图（轨道表达式）为,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为一 一形。（2）根据价层电子对互斥理论，X S、S O/、S。,的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是（3）图（a）为 S的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为一 F/O O S?-图（a）图(b)图（c）（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为 形，其中共价键的类型有 种；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原 子 的 杂 化 轨 道 类 型 为。（5）F eg晶体的晶胞如图（c）所示。晶胞边长为a n m、F eS 相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为.临其晶体密度的计算表达式为 g-c m-3；晶胞中F e?.位于S 2 g所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_ _ _ _ _ _ n mo【答案】.3d 4s（2）.哑 铃（纺锤）（3）.H 2 s （4）.S s 相对分子质量大,-x 1 02 1 电/V 八 3 a分子间范德华力强（5）.平面三角（6）.2 （7）.s p3（8）.（9）.2【解析】分析：（1）根据铁、硫的核外电子排布式解答；（2）根据价层电子对互斥理论分析；（3）根据影响分子晶体熔沸点高低的是分子间范德华力判断；（4）根据价层电子对互斥理论分析；（5）根据晶胞结构、结合密度表达式计算。详解：（1）基态Fe原子的核外电子排布式为1群292P6393P63dMs2,则其价层电子的电子排布图（轨道表达式）为M X I X M）；基 态S原子的核外电子排布式为1群居2y3或3P3则电子占据最高能级3d 4s是3 p,其电子云轮廓图为哑铃（纺锤）形。（2）根据价层电子对互斥理论可知WS、S 6、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是2+华=4,2+空=3,3+手=3,因此不同其他分子的是E S。（3）斗、二氧化硫形成的晶体均是分子晶体，由于当相对分子质量大，分子间范德华力强，所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多；（4）气态三氧化硫以单分子形式存在，根 据（2）中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3,且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键，因此其中共价键的类型有2种，即。键、兀键；固体三氧化硫中存在如图（b）所示的三聚分子，该分子中S原子形成4个共价键，因此其杂化轨道类型为s p3。（5）根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是1 2义 4+1=4,硫原子个数是8X 1/8+6 X 1/2=4,晶胞边长为a n m、F eS?相对式量为M,阿伏加德罗常数的值为NA,则其晶体密度的计算表达式为m 4 M o 4 M,P =-y /c m=-x 10 g/cmV N a x l C T）NAa；晶胞中F e?位于所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长是面对角线的一半，则为“n m。点睛：本题主要是考查核外电子排布、杂化轨道、空间构型、晶体熔沸点比较以及晶胞结构判断与计算等,难度中等。其中杂化形式的判断是难点，由价层电子特征判断分子立体构型时需注意：价层电子对互斥模型说明的是价层电子对的立体构型，而分子的立体构型指的是成键电子对的立体构型，不包括孤电子对。当中心原子无孤电子对时，两者的构型一致；当中心原子有孤电子对时，两者的构型不一致；价层电子对互斥模型能预测分子的几何构型，但不能解释分子的成键情况，杂化轨道理论能解释分子的成键情况,但不能预测分子的几何构型。两者相结合，具有一定的互补性，可达到处理问题简便、迅速、全面的效果。1 2.以葡萄糖为原料制得的山梨醇（A）和异山梨醇（B）都是重要的生物质转化平台化合物。E是一种治疗心绞痛的药物，由葡萄糖为原料合成E的过程如下：葡葡糖H,催化剂回答下列问题:（1）葡 萄 糖 的 分 子 式 为。（2）A中含有的官能团的名称为.一。（3）由B到 C的反应类型为。（4）C的结构简式为。（5）由 D到 E的反应方程式为。（6）F是 B的同分异构体，7.3 0 g的 F与足量饱和碳酸氢钠反应可释放出2.2 4 L二氧化碳（标准状况），F的可能结构共有 种（不考虑立体异构），其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3 ：1 ：1 的结构简式为。OH【答案】（1）.C 6 H l 2。6 （2）.羟基（3）.取 代 反 应（4）.（5）-H3CCOO【解析】分析：葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,A在浓硫酸的作用下发生分子内脱水反应生成B,B与乙酸发生酯化反应生成C,根据C与 D的分子式可知C生成D是 C分子中另一个羟基与硝酸发生酯化反应，D在氢氧化钠溶液中水解生成E,据此解答。详解：（1）葡萄糖的分子式为C 6 H l 2。6.（2）葡萄糖在催化剂作用下与氢气发生醛基的加成反应生成A,因此A中含有的官能团的名称为羟基。（3）由 B到 C发生酯化反应，反应类型为取代反应。OH（4）根据B的结构简式可知C的结构简式为H；CCOO（5）由 D到 E是乙酸形成的酯基水解，反应方程式为（6）F是 B的同分异构体，7.3 0 g的 F与足量饱和碳酸氢钠可释放出2.2 4 L二氧 化 碳（标准状况），说明F 分子中含有竣基，7.30 g F 的物质的量是7.3g+146g/mol=0.05m ol,二氧化碳是O.lm o l,因此F 分子中含有2 个竣基，则 F 相当于是丁烷分子中的2 个氢原子被竣基取代，如果是正丁烷，根据定一移一可知有6 种结构。如果是异丁烷，则有3 种结构，所以可能的结构共有9 种（不考虑立体异构），即HOOCCOOH、H O O(/cooirHOOCCOOHCOOHHOOCCOOHHOOC/HOOCCOOH、COOH_7/XCOOHHOOC/O O HHOOC-,COOHP。其中核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为3：1 ：1的结构简式为HOOC COOH点睛：高考化学试题中对有机化学基础的考查题型比较固定，通常是以生产、生活的陌生有机物的合成工艺流程为载体考查有机化学的核心知识，涉及常见有机物官能团的结构、性质及相互转化关系，涉及有机物结构筒式的确定、反应类型的判断、化学方程式的书写、同分异构体的识别和书写等知识的考查。它要求学生能够通过题给情境中适当迁移，运用所学知识分析、解决实际问题，这高考有机化学复习备考的方向。本题的难点是同分异构体数目判断，同分异构体类型通常有：碳链异构、官能团异构、位置异构等，有时还存在空间异构，要充分利用题目提供的信息来书写符合题意的同分异构体。对于二元取代物同分异构体的数目判断，可固定一个取代基的位置，再移动另一取代基的位置以确定同分异构体的数目，本题就是采用这种方法。理科综合能力测试试题卷（物理）一、选择题：1.如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一 定（）A.小于拉力所做的功C.等于克服摩擦力所做的功B.等于拉力所做的功D.大于克服摩擦力所做的功【答案】A【解析】试题分析：受力分析，找到能影响动能变化的是那几个物理量，然后观测这几个物理量的变化即可。木箱在移动的过程中有两个力做功，拉力做正功，摩擦力做负功，1 2根据动能定理可知即：WF-Wf f =2-m vz-0,所以动能小于拉力做的功，故A正确；无法比较动能与摩擦力做功的大小，CD错误。故选A点睛：正确受力分析，知道木箱在运动过程中有那几个力做功且分别做什么功，然后利用动能定理求解末动能的大小。2.高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（）A.10 N B.102N C.103 N D.104 N【答案】C【解析】试题分析：本题是一道估算题，所以大致要知道一层楼的高度约为3 m,可以利用动能定理或者机械能守恒求落地时的速度，并利用动量定理求力的大小。设鸡蛋落地瞬间的速度为V,每层楼的高度大约是3m,mqh=-m v2由动能定理可知：2,解得：v=2gh=12 x 10*3 x 25=10-T5m/s落地时受到自身的重力和地面的支持力，规定向上为正，由动量定理可知：（N-m g）t=0-（-m v）,解得：N 7 1000N,根据牛顿第三定律可知鸡蛋对地面产生的冲击力约为Iff N,故C正确故选C点睛：利用动能定理求出落地时的速度，然后借助于动量定理求出地面的接触力3.2 0 1 8 年 2月，我国5 0 0 m 口径射电望远镜（天眼）发现毫秒脉冲星“J 0 3 1 8+0 2 5 3”，其自转周期T=5.1 9 m s,假设星体为质量均匀分布的球体，已知万有引力常量为6.6 7 x 1 0-i】N-m 2/k g 2。以周期7稳定自转的星体的密度最小值约为()A.5 x 1 09 k g/m3 B.5 x 1 01 2k g/m3C.5 x l Ol sk g/m3 D.5 x l 01 8k g/m3【答案】C【解析】试题分析;在天体中万有引力提供向心力,GMm即 R227r 7=m()2RM Mp=-y 4 ,-nR3天体的密度公式 3 ,结合这两个公式求解。设脉冲星值量为M,密度为PGMm 27r 7 （）R根据天体运动规律知：R 1M Mp=-K 4 o-nR33代入可得：P 5 x l Ol sk g/m3,故 C正确;故选CM MK p V=4=-o-nR3点睛：根据万有引力提供向心力并结合密度公式 3 求解即可。4.用波长为3 0 0 n m的光照射锌板，电子逸出锌板表面的最大初动能为1.2 8 x 1 0 叮。已知普朗克常量为6.6 3 x 1 0-3 4 J.s,真空中的光速为3.0 0 X l O m.s L 能使锌产生光电效应的单色光的最低频率约为（）A.1 X I O.假B.8 X 1 01 4H zC.2 1 0 1 5 H zD.8 x 1 0I5HZ【答案】B【解析】试题分析：知道光电效应方程与=h v-W0,知道逸出功明=加 并结合两个公式求解。由光电效应方程式得：Ek=hv WQ得：-Ek=h-EkA刚好发生光电效应的临界频率为小则=hv0代入数据可得：！=8 X 1014HZ,故 B正确：故选B点睛：本题比较简单，知道光电效应方程并利用方程求解即可。5.如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为/,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为2的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间r变化的正确图线可能是（）D.0II i【答案】D【解析】试题分析：找到线框在移动过程中谁切割磁感线，并根据右手定则判断电流的方向，从而判断整个回路中总电流的方向。要分过程处理本题。第一过程从移动的过程中XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXhXXXXXX十左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生,_E_ 2Blv电动势方向相同所以E=2B1V,则电流为左一一R,电流恒定且方向为顺时针，再从移动到的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，卜XXXXXXXXXXXXXXxxxxXXXxxxxxXXXXXXXXXXXXX然后从到的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以,_E_ 2Blv电流的大小为 一八一葭，方向是逆时针71XXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX卜 L|L *0）的粒子从。点移动到点，其电势能减小M：若该粒子从c点移动到d点，其电势能减小电，下列说法正确的是（）A.此匀强电场的场强方向一定与八b两点连线平行匕+卬 2B.若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为一厂叼C.若c、d之间的距离为L则该电场的场强大小一定为豆D.若卬尸M，则。、M两点之间的电势差一定等于6、N两点之间的电势差【答案】BD【解析】试题分析：利用电场力做功 也=q U ,可以找到两点之间电势差的关系，要知道中点电势和两端点电势之间的关系。A、选项根据题意无法判断，故 A 项错误。B、由于电场为匀强磁场，”为&c 连线的中点，N 为b、d 连线的中点，所以外,=pc%f a _%a小 _ 印d 一学b 一9广 中bVN-V d；-；-若该粒子从“点移动到N 点，则电场力做功一定为W=q U w N=q S M-)=q 吟-q 吟=弩，故 B 正确;C、因为不知道匀强电场方向，所以场强大小不一定是学，故 c 错误3qLD、若 M=脑，说明&=17abU01f-UbN=（.pa-河）-（岫-PN）由因为a=缶一修=空；O N=P d 千=空解得：心 一 以 超=0,故 D 正确;故选BD点睛：对匀强电场的电场特征要了解，利用电场力做功与电势差之间的关系求解。二、非选择题：9.某同学组装一个多用电表。可用的器材有：微安 表 头(量程100NA内阻900。)；电阻箱4 (阻值范围0999.9。)；电阻箱&(阻值范围099 999.9。)；导线若干。要求利用所给器材先组装一个量程为1 m A的直流电流表，在此基础上再将它改装成量程为3 V 的直流电压表。组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V 两挡。回答下列问题：(1)在虚线框内画出电路图并标出R 和 形，其中*为公共接线柱，a 和 人分别是电流挡和电压挡的接线柱O O O；a b(2)电阻箱的阻值公=。*2=。(保留到个位)【答案】(1).(1)如图所示(2).(2)100(3).2 910【解析】(1)R 的电阻比较小，所以R i与表头并联构成大量程的的电流表，R?的阻值比较大，与改装后的电流表串联可充当大量程的电压表，设计电路图如图所示；改装电流表需要并联一个电阻，要改装1mA的电流表需要并联的电阻19 1-01,所以选用与变阻箱R i并联,并联后的总电阻为R=90。R串=要改装3V 电压表需要串联电阻，串联电阻的阻值为U-UA 3-0.09=-=291001x10-3本题答案是：（1）如图所示(2)100 2910点睛：利用串并联的关系求解改装电表时需要串联的电阻或者并联的电阻大小。1 0.某同学用图（a）所示的装置测量木块与木板之间的摩擦因数。跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连，滑轮和木块之间的细线保持水平，在木块上放置祛码。缓慢向左拉动水平放置的木板，当木块和祛码相对桌面静止且木板仍在继续滑动时，弹簧秤的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小。某次实验所得数据在下表中给出，其中介的值从图（b）中弹簧秤的示数读出。祛码的质量m/kg0.050.100.150.200.25滑动摩擦力 於2.152.362.55A2.93bf图一指123X4N三-=-=三三=pw_-=-=珅三三三三三=-3-=-=三-=回答下列问题（1）5 N（2）在 图（c）的坐标纸上补齐未画出的数据点 并绘出户机图线；（3）/与出木块质量M、木板和木块之间的滑动摩擦因数4及重力加速度大小g 之间的关系式户?图 线（直线）的 斜 率 的 表 达 式 卜=;（4）取 g=9.80m/s：由绘出的力”图线求得 =（保留2 位有效数字）【答案】(1).(1)2.7 5(2).(2)如图所示(3).(3)n(M+m)g(4).ng(5).(4)0.4 0【解析】试题分析：描点连线时要注意让所有点均匀分布在线上或线的两边要结合图像坐标整理出相应的数学函数，然后观测斜率和截距分别代表什么。(1)指针在2.7 与 2.8 之间，估读为2.7 5 N(2)描点画线注意让所有点均匀分布在线上或线的两边，作图如下：(3)木块受到的是滑动摩擦力，根据滑动摩擦力的定义知/=(+小加把公式化简可得：/=(M +m)g =(g)m+M g所以图像的斜率4=4 9,2.9 4-2.162k=-=3.9(4)取 g=9.8 0 m/s ,取图像上相距较远的两点求斜率 0.2 5-0.0 5k 3.9u.=-=0.4 0则 9 9.8故本题答案是：(3)(M+m)g fig(4)0.4 0点睛：在描点连线时要注意尽可能让点在直线上，如果没法在直线上也要均匀分布在直线的两侧，来减小误差。I I.汽车A在水平冰雪路面上行驶，驾驶员发现其正前方停有汽车8,立即采取制动措施，但仍然撞上了汽车B。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所示，碰撞后B车向前滑动了 4.5 m,4车向前滑动了 2.0m,已知A和B的质量分别为2.0 x 10 3 k g和1.5 x 103kg,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短，在碰撞后车轮均没有滚动，重力加速度大小g =l m/s 2求(1)碰撞后的瞬间8车速度的大小；(2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。答案()%=3.0 m/s (2)vA=4.3 m/s【解析】试题分析：两车碰撞过程动量守恒，碰后两车在摩擦力的作用下做匀减速运动，利用运动学公式可以求得碰后的速度，然后在计算碰前A车的速度。(1)设8车质量为，B，碰后加速度大小为四，根据牛顿第二定律有4 m 8 g =mBaB 式中是汽车与路面间的动摩擦因数。设碰撞后瞬间8车速度的大小为与,碰撞后滑行的距离为由运动学公式有 2VB=2aBsB 联立式并利用题给数据得vB=3.0 m/s ()(2)设A车的质量为MA，碰后加速度大小为四。根据牛顿第二定律有4 m 4。=mAaA(4)设碰撞后瞬间A车速度的大小为“4,碰撞后滑行的距离为“。由运动学公式有2 =2 a 4 s 4 设碰撞后瞬间A 车速度的大小为勿，两车在碰撞过程中动量守恒，有mAvA=mAvA+mBvB 联立式并利用题给数据得vA=4.3 m/s故本题答案是：*=3.0 m/s (2)以=4.3 m/s点睛：灵活运用运动学公式及碰撞时动量守恒来解题。12.一 足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在x o y 平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为/,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xo y 平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为L 电场强度的大小均为E,方向均沿x 轴正方向；M、N 为条形区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M 点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N 点沿y轴正方向射出。不计重力。(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；(2)求该粒子从M 点射入时速度的大小；7 1(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x 轴正方向的夹角为五 求该粒子的比荷及其从M 点运动到N点的时间。N：【答案】(1)轨迹图如图所示:图 a)_2El q _ 4书El/=竺（+逊）（2）VBT（3）m B2l2；E 1 8/1【解析】试题分析：（I）粒子在电场中做类平抛，然后进入磁场做圆周运动，再次进入电场做类平抛运动,结合相应的计算即可画出轨迹图。（2）在电场中要分两个方向处理问题，一个方向做匀速运动，一个方向做匀加速运动。（3）在磁场中的运动关键是找到圆心，求出半径，结合向心力公式求解。（1）粒子运动的轨迹如图（a）所示。（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）用（a）（2）粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从M 点射入时速度的大小为小，在下侧电场中运动的时间为3加速度的大小为a-,粒子进入磁场的速度大小为v,方向与电场方向的夹角为。（见图（b）,速度沿电场方向的分量为%,根