2019年物理高考真题卷--北京（含答案解析）.pdf

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1、2 0 1 9 年普通高等学校招生 全国统一考试北京卷物 理本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。满 分 1 2 0 分。第一部分（选择题 共 4 8 分）本部分共8小题,每小题6分，共 4 8 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。1 3.一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 6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。先回到平衡位置1 4.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

2、处放置的光学元件说法正确的是访恻 7|图1 ”min mini甲 乙K 2A.甲对应单缝，乙对应双缝B.甲对应双缝，乙对应单缝C.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1 5.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1 6.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；x.x*y x；a X X X;x x_ _ x!A.粒子带正电B.粒子在b点速率大

3、于在a点速率C.若仅减小磁感应强度,则粒子可能从方点右侧射出D.若仅减小入射速率,则粒子在磁场中运动时间变短1 7.如图所示,a、6 两点位于以负点电荷-0(0 0)为球心的球面上,c 点在球面外,则A.a点场强的大小比8 点大B.人点场强的大小比c 点小C.a点电势比6 点高D.6 点电势比c 点低1 8 .2 0 1 9 年 5月 1 7 日，我国成功发射第4 5 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1 9 .光电管是一种利用光照射产生电流的装

4、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/f e v相对光强光电流大小/m A逸出光电子的最大动能/e V14.0弱2 90.9第24.0中4 30.9组34.0强6 00.9第46.0弱2 72.956.0中4 02.9组66.0强5 52.9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 e V,逸出光电子的最大动能为1.9 e VD.若入射光子的能量为5.0 e V,相对光强越强,光电流越大2 0.国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等 7 个基

5、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ms L 历史上，曾 用“米原器”定义米，用平均太阳日定义秒。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。1 9 6 7年用钠T 3 3 原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率 丫句1 9 2 6 3 1 7 7 0 Hz 定义s;1 9 8 3 年用真空中的光速c=2 9 9 7 9 2 4 5 8 m s 定义m。2 0 1 8 年第2 6 届国际计量大会决定,7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A r,m 对 应 c),新

6、S I 自2 0 1 9 年 5月 2 0 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A.7 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(m -s”定义m,因为长度1与 速 度-存 在l=vt,而s已定义C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量q 与 电 流/存 在I=q/t,而 s己定义D.因为普朗克常量A(J s)的单位中没有k g,所以无法用它来定义质量单位第二部分(非选择题 共 72分)本部分共4小题，共 7 2 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

7、斜槽轨道内滑下后从。点飞出,落在水平挡板腑上。由于挡板靠近硬板一侧较低,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。图1（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0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“需要”或 者“不需要”轴与重锤线平行。b.

8、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,在轨迹上取从B、。三 点 和的水平间距相等且均为x,测得46和比的竖直间距分别是和%则 ,选 填“大于”、”等y2 3于”或 者“小于”）。可 求 得 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

9、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C.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。22.(16分)如图所示,垂直

10、于纸面的匀强磁场磁感应强度为反 纸面内有一正方形均匀金属线框abed,其边长为,总电阻为R,ad边与磁场边界平行。从 ad边刚进入磁场直至6c边刚要进入的过程中，线框在向左的拉力作用下以速度/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)边产生的焦耳热23.(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,其两极间的电势差随电荷量g 的变化图像都相同。(D 请在图1中 画 出 上 述 图 像。类比直线运动中由Lt图像求位移的方法，求两极间电压为时电容器所储存的电能与。(2)在如图2所示的充电电路中，表示电阻,表

11、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 1 或面的改变造成的；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“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2 4.(2 0 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

12、相互作用且雨滴质量不变,重力加速度为g。(D 质量为的雨滴由静止开始,下落高度力时速度为4求这一过程中克服空气阻力所做的功肌(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=k 其 中 是雨滴的速度,k是比例系数。a.设雨滴的密度为q 推导雨滴下落趋近的最大速度 与半径r的关系式；b.示意图中画出了半径为为、5%)的雨滴在空气中无初速下落的Lt图线，其中 对应半径为r,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广 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

13、速 度 丫 下 落 时 受 到 的 空 气 阻 力（提示:设单位体积内空气分子数为，空气分子质量为加）。题号1314151617181920答案CAAC1)DBD13.C【命题意图】本题考查简谐横波的图像,主要考查考生的理解能力。【解题思路】此 时a的位移最大，由 可 知,此 时a的加速度最大,A项错误;此时6 位于平衡位置,其速度最大,B项错误;若波沿x 轴正方向传播,a比 6 离波源近,8 在 a 之后振动,故题图所示时刻。向 y 轴正方向运动,C项正确;若波沿x 轴负方向传播,此时。向 y 轴正方向运动，故 c 比 a 先回到平衡位置,D项错误。14.A【命题意图】本题考查光的干涉和衍射

14、,主要考查考生的理解能力。【解题思路】由题图2 中给出的甲、乙两种图样可知，甲是单缝衍射的图样，乙是双缝干涉的图样,A项正确;B、C、D项均错误。【回归教材】题目中给出的甲、乙两种图样都源于课本，分别是单缝衍射的图样、双缝干涉的图样。15.A【命题意图】本题考查分子动理论、内能、气体压强的微观解释，主要考查考生的理解能力.【解题思路】温度是分子平均动能的量度（标志），A项正确；内能是物体内所有分子的分子热运动动能和分子势能的总和,B项错误;气体压强不仅与分子的平均动能有关,还与分子的密集程度有关，C项错误;气体温度降低,则分子的平均动能变小,D项错误。16.C【命题意图】本题考查带电粒子在磁场

15、中的运动，主要考查考生的推理能力，考查的核心素养是科学思维。【解题思路】由左手定则可知,粒子带负电,A项错误；由于洛伦兹力不做功,故粒子速率不变,B项错误；粒子在磁场中的运动轨迹半径R=胃，若仅减小磁感应强度8 的大小,则A变大,粒子可能从b点右侧射出,C项正确;若仅减小入射速率，则 变小,粒子在磁场中的偏转角。变大，t=9,T=当,粒子在磁场中的运动时间变长,D项错误。17.D【命题意图】本题考查负点电荷形成电场的特点，主要考查考生的理解能力，考查的核心素养是科学思维。【解题思路】由点电荷的场强公式E=与可知,与-0 距离相等的点场强大小相等,离-0 越近的点场强越大,rz故 a 点场强的大

16、小与6 点的相等,6 点场强的大小比c 点的大,A、B项错误;与-0 距离相等的点，电势相等，离-0 越近的点，电势越低,故a 点电势与b点的相等,6 点电势比c 点的低,C项错误,D项正确。【光速解法】本题可由负点电荷形成电场的电场线特点，快速求解。负点电荷形成电场的电场线是“万箭穿心”，且离点电荷越近电场线越密,场强越大，又沿电场线的方向电势降低。18.D【命题意图】本题考查同步卫星和近地卫星,主要考查考生的推理能力，考查的核心素养是科学思维。【解题思路】同步卫星只能位于赤道正上方,A项错误；由 牛=处知,卫星的轨道半径越大,卫星做匀速rz r圆周运动的线速度越小，因此入轨后的速度小于第一

17、宇宙速度（近地卫星的速度），B项错误;同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,C项错误;若发射到近地圆轨道,所需发射速度较小,所需能量较小,D项正确。【光速解法】本题可由平时总结出来的“低轨、高速、小周期”，快速得出：同步卫星的速度小于近地卫星的速度（第一宇宙速度）。19.B【命题意图】本题考查爱因斯坦光电效应方程，主要考查考生的推理能力，考查的核心素养是科学思维。【解题思路】由于光子的能量E=h v,又入射光子的能量不同,故入射光子的频率不同,A项正确；由爱因斯坦光电效应方程h v=W+琢,可求出两组实验的逸出功均为3.1 eV,故两组实验所用的金属板材质相同,B项错误；由h

18、v=甲+风逸出功W=3.1 eV可知,若入射光子能量为5.0 eV,则逸出光电子的最大动能为1.9eV,C项正确;相对光强越强,单位时间内射出的光子数越多,单位时间内逸出的光电子数越多,形成的光电流越大，故 D项正确。20.D【命题意图】本题考查单位制,主要考查考生的探究能力。【解题思路】由题意结合选项可知,A项、B项、C项均正确；因为1 J=1 N-m,1 N=1 1!15-2,而 01、S 等已经定义了，故可以用普朗克常量力（JS）定义质量单位k g，故 D项不正确。21.【答案】（1）BD（3 分）（2）a.球心（1 分）需要（1 分）b.大于（2 分）正（2 分）（3）AB（3 分）j

19、y2-yi（4）B（3 分）（5）物体初速度较小时，运动范围很小，引力可以看作恒力一一重力,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。（3 分）【命题意图】本题考查平抛运动实验,意在考查考生的实验能力。【解题思路】（1）因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动,即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑,因此A错误,B、D正确;挡板高度可以不等间距变化,故C错误。（2）a.因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹,故将钢球静置 于 0 点，钢球的球心

20、对应白纸上的位置即为坐标原点（平抛运动的起始点）；在确定y 轴时需要y 轴与重锤线平行。b.由于平抛的竖直分运动是自由落体，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1 ；3：5故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大,因此大于:;由yz-ygf,x=v.T,联立解得的二不 口。y2 3 y/y2-yi（3）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，由于铅笔受摩擦力作用,且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动,铅笔将发生倾斜,故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹,故C不可行,AB可行。（4）从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,可认为做平

21、抛运动，因此不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确。（5）物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力一一重力，做平抛运动，例如（4）中从同一炮台水平发射的炮弹做平抛运动;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。【解后反思】第21题第（5）问原文呈现教材中的牛顿思想实验,深入考查考生基于实验的猜想，结合模型建构考查探究问题的能力。随着物体抛出速度的增大,其运动模型在发生变化,从最初的平抛运动,变化到非匀变速曲线运动,再到匀速圆周运动（地球卫星）。随着运动

22、范围的增大,近地的匀强重力场变为大范围的引力场,相应的力由恒力（重力）变成了随距离变化的变力（万有引力），这一思维过程完美地呈现了将实验与模型建构及逻辑推理相结合的研究方法，极大地发展了人类的科学思维方式和科学研究方法。22.【命题意图】本题考查电磁感应、安培力、功率、焦耳热等知识点。解：（1）由法拉第电磁感应定律可得,感应电动势E=BLv（2 分）（2）线圈中的感应电流7 4（2分）R拉力大小等于安培力大小F=BI 及分）拉力的功率P=F v凶 手（3分）线 圈ab边电阻兄工（2分）4时 间t=-V（2分）边产生的焦耳热Q=爪=陪（3分）4K02 3.【答案】（1）L O图线如图所示（2分）

23、电压为时，电容器带电Q图线和横轴围成的面积为所储存的电能及耳=QU,又 Q=cua 分）故 瓦=1 a （2分）（2）a./?（2分）b.减小电阻其可以实现对电容器更快速充电;增大电阻可以实现更均匀充电（2分）（每空2分）“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【命题意图】本题结合电容器的充电考查闭合电路欧姆定律,意在考查考生对知识的灵活应用。【解题思路】（2）a.由题图，充完电后,两次带电荷量相等，由Q=C U=C E 矩,两次电源电动势相等。故两条曲线不同不是V 的改变造成的,只能是彳的改变造成的。b.刚开始充电瞬间，电容器两端的电压为零，电路的瞬时电流为1=9故减

24、小电阻R,刚开始充电瞬间电流I大，曲线上该点切线斜率大，即为曲线。短时间内该曲线与时间轴围成的面积更大（电荷量更多），故可以实现对电容器快速充电;增大电阻M刚开始充电瞬间电流/小,即为曲线，该曲线接近线性,可以实现更均匀充电。（3）接（2）中电源时，由于忽略电源的内阻，故电源两端电压不变。通过电源的电流1=器,随着电容器两端电压不断变大，通过电源的电流减小；“恒流源”是指电源输出的电流恒定不变。接“恒流源”时，随着电容器两端电压的增大，“恒流源”两端电压增大。【易错剖析】在求解第问，当接（2）中电源时,若不认真审题,没看到题目中：忽略内阻，由U=E-I r,充电电流减小,极易得出电源两端电压变

25、大的错误结论。2 4.【命题意图】本题考查关于雨滴下落的动力学问题。第（1）问考查功、动能定理;第问考查牛顿运动定律;第问考查动量定理，模型建构、宏观与微观。【关键点拨】求解第（1）问时应注意是克服摩擦力做的功,不是摩擦力做的功。求解第（2）问时,一定要注意条件中的密度,要把质量用含密度的表达式表示出来;求解第（3）问时,可选圆盘为参考系,对 t 时间内与之作用的空气分子应用动量定理求解。解：根据动能定理mgh-W=nu（2分）可得 W=mgh nu（1 分）（2）a.根据牛顿第二定律nig-f=ma2分）坦 kr2v2得a=g_卞当加速度为零时,雨滴趋近于最大速度匕雨滴质量勿=g 口 /0 （1 分）由 a可得，雨 滴 最 大 速 度 仁 峥 厂（3 分）b.（2分）如 图 1（2分）图 1（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。图 2简化的圆盘模型如图2。设空气分子与圆盘碰撞前后相对速度大小不变。在 r时间内，与圆盘碰撞的空气分子质量为 m二Svb tnni（2 分）以 q 表示圆盘对气体分子的作用力,根据动量定理,有F b 口 m X v G分）得 F mikSv由牛顿第三定律,可知圆盘所受空气阻力F 8 d（2分）采用不同的碰撞模型,也可得到相同结论。