2019年全国统一高考物理试卷（新课标ⅱ）（含解析版）.pdf

2019 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 全国全国卷卷 理科综合理科综合(物理部分物理部分)一、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分在每小题给出的四个选项中，第 1417 题只有一项符合题目要求，第 1821 题有多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 14(2019全国卷14)2019 年 1 月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆在探测器“奔向”月球的过程中，用 h 表示探测器与地球表面的距离，F 表示它所受的地球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图像是()答案D 解析在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着 h 的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述 F 随 h 变化关系的图像是 D.15(2019全国卷15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子质子循坏，循环的结果可表示为 4 H He21 14 20 1e2，已知 H 和 He 的质量分别为 mp1.007 8 u 和 m4.002 6 u,1 u931 MeV/c2，c 为光速在 4 个 H 转变1 14 21 1成 1 个 He 的过程中，释放的能量约为()4 2A8 MeV B16 MeV C26 MeV D52 MeV 答案C 解析核反应质量亏损 m41.007 8 u4.002 6 u0.028 6 u，释放的能量 E0.028 6931 MeV26.6 MeV，选项 C 正确 16(2019全国卷16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30的固定斜面向上匀速运动，轻绳与斜面平行已知物块与斜面之间的动摩擦因数为，重力加速度取 10 m/s2.若轻绳能承受的最大张力为 1 500 N，则物块的质量最33大为()A150 kg B100 kg 3C200 kg D200 kg 3答案A 解析设物块的质量最大为 m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件，在沿斜面方向有Fmgsin 30mgcos 30，解得 m150 kg，A 项正确 17.(2019全国卷17)如图 1，边长为 l 的正方形 abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B.方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外ab 边中点有一电子发射源 O，可向磁场内沿垂直于 ab 边的方向发射电子已知电子的比荷为 k.则从 a、d 两点射出的电子的速度大小分别为()图 1 A.kBl，kBl 1454B.kBl，kBl 1454C.kBl，kBl 1254D.kBl，kBl 1254答案B 解析电子从 a 点射出时，其轨迹半径为 ra，由洛伦兹力提供向心力，有 evaBm，又 k，解得 val4va2raem ；电子从 d 点射出时，由几何关系有 rl2(rd)2，解得轨迹半径为 rd，由洛伦兹力提供向心力，有kBl4d2l25l4evdBm，又k，解得 vd，选项 B 正确 vd2rdem5kBl418(多选)(2019全国卷18)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E总等于动能 Ek与重力势能 Ep之和取地面为重力势能零点，该物体的 E总和 Ep随它离开地面的高度 h 的变化如图 1 所示重力加速度取 10 m/s2.由图中数据可得()图 1 A物体的质量为 2 kg Bh0 时，物体的速率为 20 m/s Ch2 m 时，物体的动能 Ek40 J D从地面至 h4 m，物体的动能减少 100 J 答案AD 解析根据题图图像可知，h4 m 时物体的重力势能 mgh80 J，解得物体质量 m2 kg，抛出时物体的动能为Ek0100 J，由公式 Ek0 mv2可知，h0 时物体的速率为 v10 m/s，选项 A 正确，B 错误；由功能关系可知12Ffh|E|20 J，解得物体上升过程中所受空气阻力 Ff5 N，从物体开始抛出至上升到 h2 m 的过程中，由动能定理有mghFfhEk100 J，解得 Ek50 J，选项 C 错误；由题图图像可知，物体上升到 h4 m 时，机械能为 80 J，重力势能为 80 J，动能为零，即从地面上升到 h4 m，物体动能减少 100 J，选项 D 正确 19(多选)(2019全国卷19)如图 1(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳台开始计时，用 v 表示他在竖直方向的速度，其 vt 图像如图(b)所示，t1和 t2是他落在倾斜雪道上的时刻则()图 1 A第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 D竖直方向速度大小为 v1时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 答案BD 解析根据 vt 图线与横轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的大，选项 A 错误；从起跳到落到雪道上，第一次速度变化大，时间短，由 a可知，第二次滑翔过程中在竖vt直方向上的平均加速度比第一次的小，选项 C 错误；第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大，选项 B 正确；竖直方向上的速度大小为 v1时，根据 vt 图线的斜率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定律有 mgFfma，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项 D 正确 20(多选)(2019全国卷20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自 M 点由静止开始运动，N 为粒子运动轨迹上的另外一点，则()A运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B在 M、N 两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C粒子在 M 点的电势能不低于其在 N 点的电势能 D粒子在 N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 答案AC 解析在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自 M 点(非两点电荷连线的中点)由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项 A 正确；带电粒子仅在电场力作用下运动，若运动到 N 点的动能为零，则带电粒子在 N、M 两点的电势能相等；仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到 N 点时动能不为零，则粒子在 N 点的电势能小于在 M 点的电势能，即粒子在 M 点的电势能不低于其在 N 点的电势能，选项 C 正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项 B 错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲线运动的条件，可知粒子在 N点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行，选项 D 错误 21.(多选)(2019全国卷21)如图 1，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为，导轨电阻忽略不计虚线 ab、cd 均与导轨垂直，在 ab 与 cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场将两根相同的导体棒 PQ、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好已知 PQ 进入磁场时加速度恰好为零从 PQ 进入磁场开始计时，到 MN 离开磁场区域为止，流过 PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是()图 1 答案AD 解析根据题述，PQ 进入磁场时加速度恰好为零，两导体棒从同一位置释放，则两导体棒进入磁场时的速度相同，产生的感应电动势大小相等，若释放两导体棒的时间间隔足够长，在 PQ 通过磁场区域一段时间后 MN 进入磁场区域，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知流过 PQ 的电流随时间变化的图像可能是 A；若释放两导体棒的时间间隔较短，在 PQ 没有出磁场区域时 MN 就进入磁场区域，则两棒在磁场区域中运动时回路中磁通量不变，两棒不受安培力作用，二者在磁场中做加速运动，PQ 出磁场后，MN 切割磁感线产生感应电动势和感应电流，且感应电流一定大于 I1，受到安培力作用，由于安培力与速度成正比，则 MN 所受的安培力一定大于 MN 的重力沿导轨平面方向的分力，所以 MN 一定做减速运动，回路中感应电流减小，流过 PQ 的电流随时间变化的图像可能是 D.二、非选择题：共 62 分，第 2225 题为必考题，每个试题考生都必须作答第 3334 题为选考题，考生根据要求作答(一)必考题：共 47 分 22(2019全国卷22)如图 1，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验所用器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率 50 Hz 的交流电源、纸带等回答下列问题：(1)铁块与木板间动摩擦因数 _(用木板与水平面的夹角、重力加速度 g 和铁块下滑的加速度 a 表示)图 1(2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角 30.接通电源，开启打点计时器，释放铁块，铁块从静止开始沿木板滑下多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图 2 所示图中的点为计数点(每两个相邻的计数点间还有 4个点未画出)重力加速度为 9.80 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_(结果保留 2 位小数)图 2 答案(1)(2)0.35 gsin agcos 解析(1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma，解得.gsin agcos(2)两个相邻计数点之间的时间间隔 T5 s0.10 s，150由逐差法和 xaT2，可得 a1.97 m/s2，x5x6x7x1x2x312T2代入，解得 0.35.gsin agcos 23(2019全国卷23)某小组利用图 1(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的正向电压 U 与温度 t的关系，图中 V1和 V2为理想电压表；R 为滑动变阻器，R0为定值电阻(阻值 100)；S 为开关，E 为电源实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度 t 由温度计(图中未画出)测出图(b)是该小组在恒定电流为 50.0 A时得到的某硅二极管 Ut 关系曲线回答下列问题：图 1(1)实验中，为保证流过二极管的电流为 50.0 A，应调节滑动变阻器 R，使电压表 V1的示数为 U1_ mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度 t 升高时，硅二极管正向电阻_(填“变大”或“变小”)，电压表 V1示数_(填“增大”或“减小”)，此时应将 R 的滑片向_(填“A”或“B”)端移动，以使 V1示数仍为 U1.(2)由图(b)可以看出 U 与 t 成线性关系硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温灵敏度为|Ut_103 V/(保留 2 位有效数字)答案(1)5.00变小增大B(2)2.8 解析(1)实验中硅二极管与定值电阻 R0 串联，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压 U1IR050.0 A100 5.00 mV；由题图(b)可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减小，又题图(b)对应的电流恒为 50.0 A，可知硅二极管的正向电阻变小，定值电阻 R0 两端电压增大，即电压表 V1示数增大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流，从而使电压表 V1示数保持不变，故应将 R 的滑片向 B 端移动(2)由题图(b)可知 V/2.8103 V/.|Ut|0.440.30803024(2019全国卷24)如图 1，两金属板 P、Q 水平放置，间距为 d.两金属板正中间有一水平放置的金属网 G，P、Q、G 的尺寸相同G 接地，P、Q 的电势均为(0)质量为 m，电荷量为 q(q0)的粒子自 G 的左端上方距离 G 为 h 的位置，以速度 v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计 图 1(1)求粒子第一次穿过 G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小；(2)若粒子恰好从 G 的下方距离 G 也为 h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？答案(1)mv qhv0 12022dmdhq(2)2v0 mdhq解析(1)PG、QG 间场强大小相等，均为 E.粒子在 PG 间所受电场力 F 的方向竖直向下，设粒子的加速度大小为 a，有 E 2dFqEma 设粒子第一次到达 G 时动能为 Ek，由动能定理有 qEhEk mv 1202设粒子第一次到达 G 时所用的时间为 t，粒子在水平方向的位移为 l，则有 h at2 12lv0t 联立式解得 Ek mv qh 12022dlv0 mdhq(2)若粒子穿过 G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短由对称性知，此时金属板的长度为 L2l2v0 mdhq25(2019全国卷25)一质量为 m2 000 kg 的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶行驶过程中，司机突然发现前方 100 m 处有一警示牌立即刹车刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图 1(a)中的图线图(a)中，0t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t10.8 s；t1t2时间段为刹车系统的启动时间，t21.3 s；从 t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止已知从 t2时刻开始，汽车第 1 s 内的位移为 24 m，第 4 s 内的位移为 1 m.图 1(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的 vt 图线；(2)求 t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及 t1t2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以 t1t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?答案见解析 解析(1)vt 图像如图所示 (2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为 v1，则 t1时刻的速度为 v1，t2时刻的速度为 v2，在 t2时刻后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为 a，取 t1 s，设汽车在 t2(n1)tt2nt 内的位移为 sn，n1,2,3.若汽车在 t23tt24t 时间内未停止，设它在 t23t 时刻的速度为 v3，在 t24t 时刻的速度为 v4，由运动学公式有 s1s43a(t)2 s1v2t a(t)2 12v4v24at 联立式，代入已知数据解得 v4 m/s 176这说明在 t24t 时刻前，汽车已经停止因此，式不成立 由于在 t23tt24t 内汽车停止，由运动学公式 v3v23at 2as4v 32联立式，代入已知数据解得 a8 m/s2，v228 m/s 或者 a m/s2，v229.76 m/s 28825但式情形下，v3p1V1，所以 T1T3T2.状态 1pVT与状态 2 时气体体积相同，单位体积内分子数相同，但状态 1 下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多，所以 N1N2；状态 2 与状态 3 时气体压强相同，状态 3 下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少，所以 N2N3.(2)设抽气前氢气的压强为 p10，根据力的平衡条件得(p10p)2S(p0p)S 得 p10(p0p)12设抽气后氢气的压强和体积分别为 p1和 V1，氮气的压强和体积分别为 p2和 V2，根据力的平衡条件有 p2Sp12S 由玻意耳定律得 p1V1p102V0 p2V2p0V0 由于两活塞用刚性杆连接，故 V12V02(V0V2)联立式解得 p1 p0 p 1214V1 4p0pV02p0p34.物理选修 34(2019全国卷34)(1)如图 1，长为 l 的细绳下方悬挂一小球 a，绳的另一端固定在天花板上 O 点处，在 O 点正下方 l 的 O处有一固定细铁钉将小球向右拉开，使细绳与竖直方向成一小角度(约34为 2)后由静止释放，并从释放时开始计时当小球 a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡设小球相对于其平衡位置的水平位移为 x，向右为正下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的 xt 关系的是_ 图 1 (2)某同学利用图 1 所示装置测量某种单色光的波长实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹回答下列问题：图 1 若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可_；A将单缝向双缝靠近 B将屏向靠近双缝的方向移动 C将屏向远离双缝的方向移动 D使用间距更小的双缝 若双缝的间距为 d，屏与双缝间的距离为 l，测得第 1 条暗条纹到第 n 条暗条纹之间的距离为 x，则单色光的波长 _；某次测量时，选用的双缝的间距为 0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为 1.20 m，第 1 条暗条纹到第 4 条暗条纹之间的距离为 7.56 mm.则所测单色光的波长为_ nm(结果保留 3 位有效数字)答案(1)A(2)B630 dxn1l解析(1)由单摆的周期公式 T2可知，小球在钉子右侧时，振动周期为在左侧时振动周期的 2 倍，所以 B、DLg项错误由机械能守恒定律可知，小球在左、右最大位移处距离最低点的高度相同，但由于摆长不同，所以小球在左、右两侧摆动时相对平衡位置的最大水平位移不同，当小球在右侧摆动时，最大水平位移较大，故 A 项正确(2)若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式 x 可知，需要减小双缝到屏的距ld离 l 或增大双缝间的距离 d，故 B 项正确，A、C、D 项错误 由题意可知，.xn1lddxn1l将已知条件代入公式解得 630 nm.