《2019复旦大学721物理化学考研冲刺宝典》-3页精选文档

第 6 讲电化学基础考向一新型化学电源的分析与推断1. （2018全国卷II ）我国科学家研发了一种室温下可呼吸”的Na—CO2 二次电池。

将NaClO4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2Na2CO3+C。

下列说法错误的是（）A. 放电时，ClO4 向负极移动B. 充电时释放CO2，放电时吸收CO2C. 放电时，正极反应为：3CO2+ 4e===2CO3+ CD. 充电时，正极反应为：Na+ e===Na［解析］高氯酸根离子是阴离子，电池放电时为原电池装置，阴离子向负极移动， A 正确；由题图结合电池总反应知，充电时释放二氧化碳，放电时吸收二氧化碳，B正确；放电时，正极反应可以理解为“CO2得到4e还原为C,余下的两个0进一步结合CO2 生成CO3”：3CO2＋4e===2CO3+ C, C正确；充电时电池的正极与外接电源的正极相连，作电解池的阳极，发生失电子的氧化反应，应为碳失电子生成CO2, D 错误。

［答案］D2. （2017全国卷H ）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的S8 材料,电池反应为：16Li+ xS8===8Li2Sx（2 < x毛下列说法错误的是（）A. 电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+ 2Li+ 2e===3Li2S4B. 电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC. 石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D. 电池充电时间越长，电池中Li2S2 的量越多［解析］原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8—Li2S6—Li2S4—Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋2e===3Li2S4, A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li质量为0.14 g被氧化为Li,则负极质量减少0.14g, B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2 的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2 的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2 的量越多，D 项错误。

2019届高考物理专题冲刺卷：电学实验中仪器的选择及电路设计1．某中学实验小组测量一种电阻丝的电阻率．首先用到的实验器材为：一段拉直并固定在米尺上的电阻丝(电阻丝两端为接线柱，电阻丝上夹上一个小金属夹，金属夹可在电阻丝上移动)，直流电源，电流表，定值电阻，开关，导线，螺旋测微器等．(1)利用螺旋测微器测电阻丝直径，其示数如图所示，该电阻丝的直径为d ＝________mm.(2)请用笔画线作导线连接如图所示实验器材．实验过程中，记录相应电阻丝接入电路中的长度L 和电流表的示数I ，通过改变金属夹位置进行多次测量，并作出1I－L 关系图线如图所示．(3)该实验小组发现，为了测定电阻丝的电阻率还需要知道直流电源的有关数据，找来电压表和滑动变阻器，为了尽可能减小实验误差，应选择图________电路(填“甲”或“乙”)，然后按正确的电路测量，作出了U －I 图象，从图中可得该直流电源电动势E ＝______V .(4)请写出电阻丝的电阻率的表达式ρ＝________(用题中所给符号a 、b 、c 、d 、E 等表示)． 【答案】(1)0.620(0.618～0.622均正确)(2)连线如图所示(3)乙 3 (4)πb －a d 2E4c2．某学生实验小组利用图甲所示电路．测量多用电表内电池的电动势和电阻“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；滑动变阻器：最大阻值2 kΩ；微安表：量程1 000 μA；导线若干．回答下列问题：(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红表笔和黑表笔________，调零点．(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使这时微安表的示数为500 μA，多用电表的示数如图乙所示，多用电表的读数为________Ω.(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和微安表的读数分别为1 000 Ω和600 μA.从测量数据可知，微安表的内阻为________Ω.(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图丙所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为________V，电阻“×100”挡内部电路的总电阻为________Ω.【答案】(1)短接(2)2(3)1 500(4)1 000(5)1.5 1 5003．在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验时，所使用的电流表内阻约为几欧，电压表的内阻约为十几千欧．实验中通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示．(1)请用笔画线代替导线完成图乙所示的实物连接．(2)根据图甲，可确定小灯泡的功率P与U2或I2的关系．下列图象中正确的是________．(3)将被测小灯泡与一定值电阻R和电源串联成图所示的电路．电源的电动势为8 V，内阻为1 Ω.现测得电路中的电流为0.2 A，则定值电阻R所消耗的电功率为________W.【答案】(1)如图所示(2)D(3)1.364．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内为灵敏电流计，G为改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R2为滑动变阻器，R1是标称值为5.0 Ω的定值电阻．(1)已知灵敏电流计G的满偏电流I g＝100 μA，内阻r g＝20 kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200 mA，应并联一只阻值为________Ω的定值电阻R0(保留2位有效数字)．(2)某次实验测得电压表V的示数和流经滑动变阻器R2的电流的两组数据分别为(5.26 V,20 mA)和(4.46 V,160 mA)，则由这两组数据可计算出电池组的内阻r＝________Ω(保留2位有效数字)．(3)该小组在前面实验的基础上，为探究电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大．若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的可能原因是________．(填选项前的字母)A．滑动变阻器的最大阻值偏小B．R0的实际阻值比计算值偏小C．R1的实际阻值比标称值偏大【答案】(1)1.0 Ω(2)0.71 Ω(3)BC5．在测定电源电动势和内阻的实验中，实验室提供了合适的实验器材．(1)甲同学按电路图20－12甲进行测量实验，其中R2为保护电阻，则①请用笔画线代替导线在图乙中完成电路的连接；②由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U－I图线如图丙所示，可得电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(2)乙同学误将测量电路连接成如图(a)所示，其他操作正确，由电压表的读数U和电流表的读数I，画出U－I 图线如图(b)所示，可得电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.(结果保留2位有效数字)【答案】(1)①如图所示②2.80.6(2)3.00.506．小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R 随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温度．实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1、t2、…和电流表的相应示数I1、I2、….然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的示数再次为I1、I2、…，分别记下电阻箱相应的示数R1、R2、….(1)有以下两种电流表，实验电路中应选用________．A．量程0～100 mA，内阻约2 ΩB．量程0～0.6 A，内阻可忽略(2)实验过程中，要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”，正确的操作顺序是________．①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”③将旋钮c由“9”旋转至“0”(3)实验记录的t和R的教据见下表.温度t(℃)20.040.060.080.0100.0阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8请根据表中数据，作出R－t图线．由图线求得R随t的变化关系为R＝________Ω.【答案】(1)A(2)①②③或①③②(3)见解析图0.04t＋8.8(0.04t＋8.6～0.04t＋9.0均可)7.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：(ⅰ)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；(ⅲ)以U为纵坐标，I为横坐标，作U－I图线(U、I都用国际单位)；(ⅳ)求出U－I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________．A．电压表(0～3 V，内阻约15 kΩ)B．电压表(0～3 V，内阻约3 kΩ)C．电流表(0～200 mA，内阻约2 Ω)D．电流表(0～30 mA，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式，E＝________，r＝________，代入数值可得E和r的测量值．【答案】(1)A C(2)C(3)ka k－R28.实验室有一个标签看不清的旧蓄电池和定值电阻R0，为测定旧蓄电池的电动势和定值电阻R0的阻值，实验室提供如下器材；A．电压表V(量程6 V，内阻约为4 kΩ)B．电流表A(量程1 A，内阻R A＝10 Ω)C．滑动变阻器R1(最大阻值20 Ω，额定电流2 A)D．电阻箱R(阻值范围0～9 999 Ω)(1)为了测定定值电阻R0的阻值，甲同学选用了上述器材设计了一个能较准确测出其阻值的电路，如图是其对应的实物图，请你将实物连线补充完整．(2)为测出旧蓄电池的电动势E，乙同学选用了上述器材设计了如图所示的电路图．下表是该同学测得的相关数据，请利用测得的数据在坐标纸上画出合适的图象，并根据画出的图象求得该蓄电池的电动势E＝________V．(结果保留2位有效数字)实验次数1234 5R/Ω 5.010.015.020.025.0I/A0.830.500.360.260.221－1 1.2 2.0 2.8 3.7 4.5I/A(3)丙同学直接用电压表接在该蓄电池两极读出电压表的读数，其结果与乙同学测得的电动势相比________(填“偏大”“相等”或“偏小”)．【答案】(1)图象见解析(2)6.1图象见解析（3）偏小9.一直流电压表，量程为1 V，内阻为1 000 Ω，现将一阻值为5 000～7 000 Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源(电动势E为6～7 V，内阻可忽略不计)，一阻值R2＝2 000 Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线．(1)为达到上述目的，将电路图5连成一个完整的实验电路图．(2)连接完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后电压表的量程为________V，电源电动势为________V.【答案】(1)电路如图所示(2)7 6.310.某校高二(3)班同学正在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，所有同学使用的小灯泡为同一型号，额定电压为2.5 V，电路中所有元件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后，一些同学的实验电路出现了如下故障，请你分析出可能存在的问题(图甲中导线分别用a、b、c、d、e、f、g和h表示)．(1)若电压表的示数为2 V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为________．(2)若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A，小灯泡亮，则断路的导线为________．(3)若反复调节滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为________．(4)某位同学描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，小灯泡电阻随温度的升高而________(填“变大”“变小”或“不变”)．(5)该同学把3个这样的小灯泡接入如图丙所示的电路，发现A灯泡恰好正常发光．已知电源电动势为4.5 V，则该电源内阻r＝________Ω(保留3位有效数字)．【答案】(1)d(2)h(3)g(4)变大(5)2.5011.电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍．某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下：待测电压表(量程3 V，内阻约为3 000 Ω)，电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干．(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．(2)根据设计的电路，写出实验步骤：_____________________________________________.(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′，与电压表内阻的真实值R V相比，R V′________R V(填“>”“＝”或“<”)，主要理由是_______________________________．【答案】(1)实验电路图如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小；闭合开关S1、S2，调节R1，使电压表的指针满偏；保持滑动变阻器滑片的位置不变，断开S2，调节电阻箱R0使电压表的指针半偏；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻(3)>断开S2，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压，故R V′>R V(其他合理说法也可)12.在把电流表改装成电压表的实验中，需要利用如图所示的电路测定电流表的内阻，其主要操作步骤如下：①接通S1，调节R1，使电流表指针偏转到满刻度；②再接通S2，调节R2，使电流表指针偏转到满刻度的一半；③读出R2的阻值，即可认为电流表的内阻r g＝R2.现备有如下器材：A．电流表(量程0～100 μA，内阻约为100 Ω)B．电阻箱(范围0～9.9 Ω)C．电阻箱(范围0～999.9 Ω)D．电阻箱(范围0～99 999 Ω)E．电源(电动势3 V，内阻不计)F．电源(电动势6 V，内阻不计)G．开关和若干导线(1)电路图中R1应选________，R2应选________，电源应选________．(填入所选器材的字母代号)(2)实验中读得R2的阻值为100 Ω，若将此电流表改装成量程为3 V的电压表，应________联一个阻值为________Ω的电阻．(3)若用此改装表去测量一稳恒电压，则测量值和真实值相比________．(填“偏大”或“偏小”)【答案】(1)D C F (2)串29 900 (3)偏小13.某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图甲所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R 串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15 mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控．继电器的电阻约20 Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.t/℃30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0Rt/Ω199.5 145.4 108.1 81.8 62.9 49.1(1)R1(0～200 Ω)、滑动变阻器R2(0～500 Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0～999.9 Ω)、开关S、导线若干．为使该装置实现对30～80 ℃之间任一温度的控制，电源E应选用________(填“E1”或“E2”)，滑动变阻器R应选用________(填“R1”或“R2”)．(2)实验发现电路不工作．某同学为排查电路故障，用多用电表测量各接点间的电压，则应将如图乙所示的选择开关旋至________(填“A”“B”“C”或“D”)．(3)合上开关S，用调节好的多用电表进行排查．在图甲中，若只有b、c间断路，则应发现表笔接入a、b时指针________(填“偏转”或“不偏转”)，接入a、c时指针________(填“偏转”或“不偏转”)．(4)排除故障后，欲使衔铁在热敏电阻为50℃时被吸合，下列操作步骤的正确顺序是________．(填写各步骤前的序号)①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关，将电阻箱从电路中移除④合上开关，调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关，用电阻箱替换热敏电阻，将阻值调至108.1 Ω【答案】(1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转(4)⑤④②③①。

综合抢分练(8)1.(2018·南通模拟)如图1所示，小球绕O点做匀速圆周运动，以圆心为坐标原点建立Ox 坐标轴，若小球从x轴上顺时针转动，则下列表示小球在x轴方向的位移s、加速度a、速度v、合力F随时间t变化的图象正确的是( )图1解析设小球绕O点做匀速圆周运动的半径为R。

做匀速圆周运动的角速度ω恒定，即其角位移θ＝ωt，那么，小球在x轴方向的位移s＝R cos θ＝R cos ωt，故s是t的余弦函数，故选项A错误；小球做匀速圆周运动，速度处处与半径垂直且大小不变，则速度在x 轴上的分量v x＝v sin θ＝v sin ωt，故选项B错误；匀速圆周运动的向心力指向圆心，大小不变，由A的分析可知：F在x轴上的分量应为F＝F n cos θ＝mRω2cos ωt，方向与x 反向，故选项C错误；由C和牛顿第二定律可知：加速度a在x轴上的分量也应为负的余弦函数形式a＝a n cos θ＝Rω2cos ωt，故选项D正确。

答案 D2.(2018·河北衡水中学调研)有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d和船长L。

已知他自身的质量为m，则船的质量为( )图2A.m （L ＋d ）dB.m （L －d ）dC.mLdD.m （L ＋d ）L 解析 设人走动时船的速度大小为v ，人的速度大小为v ′，人从船尾走到船头所用时间为t 。

取船的速度方向为正方向，则v ＝d t ，v ′＝L －d t，根据动量守恒定律，有Mv －mv ′＝0，解得船的质量M ＝m （L －d ）d，故选项B 正确。

答案 B3.(多选)(2018·徐州市高三模拟)如图3所示是某霍尔元件的内部结构图，其载流子为电子。

a 接直流电源的正极，b 接直流电源的负极，cd 间输出霍尔电压。

73 BET 吸附等温式主要的用途之一是 A 获得高压下的吸附机理 B 获得吸附等量线 C 获得吸附等压线 D 测定固体比表面
Dቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
74 固体在溶液中表观吸附量 A 一定大于零 B 一定小于零 C 一定等于零 D 可正 可负 也可为零
D 固体在溶液中表观吸附量有正吸附 负吸附和零吸附
75 如果固体在溶液中的表观吸附量为零 这表明 A 固体表面对溶质没有吸附 B 溶质在固体表面浓度为零 C 溶质在固体表面浓度与在体相浓度相等 D 溶剂在固体表面没有吸附
1 = 1 ⋅1+ 1 Γ Γm b p Γm
物化练习 1000 题 表面化学
69
某固体对气体吸附符合 Langmuir 式 Γ = Γm bp 1+ bp
截距 M = 1.2×109 Pa⋅m–3 则吸附系数 b 为 A 5×10–6 Pa–1 B 2×105 Pa C 5×103 Pa–1 D 2×102 Pa
C
76
表观吸附量 x 对浓度作图 曲线的斜率 m 表观
A 一定大于零 B 一定等于零 C 一定小于零
复旦大学药学院物化教研室编写
D 可正 可负 也可为零
D
从 x ∼ C 曲线特点看 m
x/m
x 先增大 后减小 m 因此斜率可正 可负 也可为零
物化练习 1000 题 表面化学
C
若 P ∼ p 的斜率 K = 6×103 m–3 , V
A
Langmuir 式的线性方程
P 1 ⋅P+ 1
V V∞
V∞ b
∴b
=
斜率K 截距M
6 ×103 = 5×10-6 Pa -1 1.2 ×109
70 测得气体 B 在 M 表面上饱和吸附量为 0.54 mol ⋅ kg–1 体的比表面 m2⋅kg–1 为 A 4.1×104 B 6.79×10–20 C 1.4×105 D 7.57×104