1、编辑整理排版罗朋峰1 / 72019 年高考物理试题(北京卷) 第一部分共 20 小题,每小题 6 分,共 120 分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。13一列简谐横波某时刻的波形如图所示,比较介质中的三个质点 a、b、c,则A此刻 a 的加速度最小B此刻 b 的速度最小C若波沿 x 轴正方向传播,此刻 b 向 y 轴正方向运动D若波沿 x 轴负方向传播,a 比 c 先回到平衡位置14利用图 1 所示的装置(示意图) ,观察光的干涉、衍射现象,在光屏上得到如图 2 中甲和乙两种图样。下列关于 P 处放置的光学元件说法正确的是A甲对应单缝,乙对应双缝B甲对应双缝,乙对应单缝C
2、都是单缝,甲对应的缝宽较大D都是双缝,甲对应的双缝间距较大15下列说法正确的是A温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C气体压强仅与气体分子的平均动能有关D气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变16如图所示,正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a 点射入,从 b 点射出。下列说法正确的是A粒子带正电B粒子在 b 点速率大于在 a 点速率C若仅减小磁感应强度,则粒子可能从 b 点右侧射出D若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短17如图所示,a 、 b 两点位于以负点电荷-Q (Q 0)为球心的球面上, c
3、 点在球面外,则Aa 点场强的大小比 b 点大Bb 点场强的大小比 c 点小编辑整理排版罗朋峰2 / 7Ca 点电势比 b 点高Db 点电势比 c 点低182019 年 5 月 17 日,我国成功发射第 45 颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星) 。该卫星A入轨后可以位于北京正上方 B入轨后的速度大于第一宇宙速度C发射速度大于第二宇宙速度 D若发射到近地圆轨道所需能量较少19光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上时,可能形成光电流。表中给出了 6 次实验的结果。组 次 入射光子的 能量/eV 相对光强 光电流大小/mA 逸出光电子的 最大动能/eV第一
4、组1234.04.04.0弱中强2943600.90.90.9第二组4566.06.06.0弱中强2740552.92.92.9由表中数据得出的论断中不正确的是A两组实验采用了不同频率的入射光B两组实验所用的金属板材质不同C若入射光子的能量为 5.0 eV,逸出光电子的最大动能为 1.9 eVD若入射光子的能量为 5.0 eV,相对光强越强,光电流越大20国际单位制(缩写 SI)定义了米(m ) 、秒(s)等 7 个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。例如,由 m 和 s 可以导出速度单位 。历史上,曾用“米原器”定义米,用平-1m均太阳日定义秒。但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境
5、和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967 年用铯-133 原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率定义 s;1983 年用真空中的光速9 1263 70Hz定义 m。 2018 年第 26 届国际计量大会决定,-1458c7 个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s 对应 ,m 对应 c) 。新 SI 自 2019 年 5 月 20 日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是A7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性B 用真空中的光速 c( )定义 m,因为长度 l与速度 v存在 l = vt,而
6、 s已定义-1sC 用基本电荷 e( C)定义安培( A) ,因为电荷量 q与电流 I存在 I = q/t,而 s已定义编辑整理排版罗朋峰3 / 7D 因为普朗克常量 h( Js)的单位中没有 kg,所以无法用它来定义质量单位第二部分(非选择题 共 180分)本部分共 11小题,共 180分。21 (18 分)用 如 图 1 所 示 装 置 研 究 平 抛 运 动 。 将 白 纸 和 复 写 纸 对 齐 重 叠 并 固 定 在 竖 直 的 硬 板 上 。钢 球 沿 斜 槽 轨 道 PQ 滑 下 后 从 Q 点 飞 出 , 落 在 水 平 挡 板 MN 上 。 由 于 挡 板 靠 近 硬 板 一
7、 侧 较低 , 钢 球 落 在 挡 板 上 时 , 钢 球 侧 面 会 在 白 纸 上 挤 压 出 一 个 痕 迹 点 。 移 动 挡 板 , 重 新 释 放 钢球 , 如 此 重 复 , 白 纸 上 将 留 下 一 系 列 痕 迹 点 。(1)下列实验条件必须满足的有_。A斜槽轨道光滑B斜槽轨道末段水平C挡板高度等间距变化D每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究,建立以水平方向为 x 轴、竖直方向为 y 轴的坐标系。a取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于 Q 点,钢球的 _(选填“最上端”、 “最下端 ”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定 y 轴时_(选填“
8、需要”或者 “不需要”)y 轴与重锤线平行。b若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图 2 所示,在轨迹上取 A、 B、 C 三点,AB 和 BC 的水平间距相等且均为 x,测得 AB 和 BC 的竖直间距分别是 y1 和 y2,则 _ (选填“ 大于”、 “等于”或者“小于”) 。可求得13钢球平抛的初速度大小为_(已知当地重力加速度为 g,结果用上述字母表示) 。(3)为 了 得 到 平 抛 物 体 的 运 动 轨 迹 , 同 学 们 还 提 出 了 以 下 三 种 方 案 , 其 中 可 行 的 是 _。A从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹B用频闪
9、照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹C将 铅 笔 垂 直 于 竖 直 的 白 纸 板 放 置 , 笔 尖 紧 靠 白 纸 板 , 铅 笔 以 一 定 初 速 度 水 平 抛 出 ,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_。A在水平方向上做匀速直线运动B在竖直方向上做自由落体运动编辑整理排版罗朋峰4 / 7C在下落过程中机械能守恒(5)牛顿设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比一次远,如
10、果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造地球卫星。同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周运动,请分析原因。((1)BD (2)a球心 需要 b大于 (3)AB (4)B21gxy(5)物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力重力,做平抛运动;随着物体初速度增大,运动范围变大,引力不能再看作恒力;当物体初速度达到第一宇宙速度时,做圆周运动而成为地球卫星。)22 (16 分)如图所示,垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为 B。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd,其边长为 L,总电阻为 R,ad 边与磁场边界平行。从 ad 边刚进入磁场直至 bc
11、 边刚要进入的过程中,线框在向左的拉力作用下以速度 v 匀速运动,求:(1)感应电动势的大小 E;(2)拉力做功的功率 P;(3)ab 边产生的焦耳热 Q。解: (1)由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势 EBLv(2)线圈中的感应电流 IR拉力大小等于安培力大小 FI拉力的功率2vBLP(3)线圈 ab 边电阻 4abR时间 Ltvab 边产生的焦耳热 Q2324abBLIRtv编辑整理排版罗朋峰5 / 723 (18 分)电容器作为储能器件,在生产生活中有广泛的应用。对给定电容值为 C 的电容器充电,无论采用何种充电方式,其两极间的电势差 u 随电荷量 q 的变化图像都相同。(1)请在图
12、1 中画出上述 u- q 图像。类比直线运动中由 v-t 图像求位移的方法,求两极间电压为 U 时电容器所储存的电能 Ep。(2)在如图 2 所示的充电电路中,R 表示电阻,E 表示电源(忽略内阻) 。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电,对应的 q- t 曲线如图 3 中所示。a两条曲线不同是_(选填 E 或 R)的改变造成的;b电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据 a 中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填
13、“增大” 、 “减小”或“不变”) 。“恒流源” (2)中电源电源两端电压通过电源的电流解: (1)u- q 图线如答图 1;电压为 U 时,电容器带电 Q,图线和横轴围成的面积为所储存的电能 Ep ,又P12E=UC编辑整理排版罗朋峰6 / 7故 P12E=CU(2)aRb减小电阻 R,可以实现对电容器更快速充电;增大电阻 R,可以实现更均匀充电。(3)“恒流源” (2)中电源电源两端电压 增大 不变通过电源的电流 不变 减小24 (20 分)雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒,这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为 g。(1)质量为 m 的雨滴由静
14、止开始,下落高度 h 时速度为 u,求这一过程中克服空气阻力所做的功 W。(2)将雨滴看作半径为 r 的球体,设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力 f = kr2v2,其中 v 是雨滴的速度,k 是比例系数。a设雨滴的密度为 ,推导雨滴下落趋近的最大速度 vm 与半径 r 的关系式;b示意图中画出了半径为 r1、r 2(r 1 r2)的雨滴在空气中无初速下落的 v-t 图线,其中_对应半径为 r1的雨滴(选填、) ;若不计空气阻力,请在图中画出雨滴无初速下落的 v-t 图线。(3)由 于 大 量 气 体 分 子 在 各 方 向 运 动 的 几 率 相 等 , 其 对 静 止 雨 滴 的 作 用
15、 力 为 零 。 将 雨 滴 简化 为 垂 直 于 运 动 方 向 面 积 为 S 的 圆 盘 , 证明:圆盘以速度 v 下落时受到的空气阻力(提示:设单位体积内空气分子数为 n,空气分子质量为 m0) 。f2v解: (1)根据动能定理 21mghWu可得2(2)a根据牛顿第二定律 gfa编辑整理排版罗朋峰7 / 7得2kragmv当加速度为零时,雨滴趋近于最大速度雨滴质量 34r由 , 可得,雨滴最大速度0am3grkvb如答图 2(3)根据题设条件:大量气体分子在各方向运动的几率相等,其对静止雨滴的作用力为零。以下只考虑雨滴下落的定向运动。简化的圆盘模型如答图 3。设空气分子与圆盘碰撞前后相对速度大小不变。在时间内,与圆盘碰撞的空气分子质量为t 0mStnv以 F 表示圆盘对气体分子的作用力,根据动量定理,有 Ft得 0nS2v由牛顿第三定律,可知圆盘所受空气阻力 f2采用不同的碰撞模型,也可得到相同结论。