2019年北京市高考物理试卷含答案

第页共页年北京市高考物理试卷一单选题本大题共小题共分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则此刻的加速度最小此刻的速度最小若波沿轴正方向传播此刻向轴正方向运动若波沿轴负方向传播比先回到平衡位置利用图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中甲和乙两种图样下列关于处放置的光学元件说法正确的是甲对应单缝乙对应双缝甲对应双缝乙对应单缝都是单缝甲对应的缝宽较大都是双缝甲对应的双缝间距较大下列说法正确的是温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和气体压强仅与气体分子的平均动能有关气体膨胀对外做功且温度降低分子的平均动能可能不变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点射入从点射出下列说法正确的是粒子带正电粒子在点速率大于在点速率若仅减小磁感应强度则粒子可能从点右侧射出若仅减小入射速率则粒子在磁场中运动时间变短如图所示两点位于以负点电荷为球心的球面上点在球面外则点场强的大小比点大点场强的大小比点小点电势比点高点电势比点低年月日我国成功发射第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第页共页入轨后可以位于北京正上方入轨后的速度大于第一宇宙速度发射速度大于第二宇宙速度若发射到近地圆轨道所需能量较少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次实验的结果组次入射光子的能量相对光强光电流大小逸出光电子的最大动能第一组弱中强第二组弱中强由表中数据得出的论断中不正确的是两组实验采用了不同频率的入射光两组实验所用的金属板材质不同若入射光子的能量为逸出光电子的最大动能为若入射光子的能量为相对光强越强光电流越大国际单位制缩写定义了米秒等个基本单位其他单位均可由物理关系导出例如由和可以导出速度单位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年用铯原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率定义年用真空中的光速定义年第届国际计量大会决定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对应对应新自年月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用真空中的光速定义因为长度与速度存在而已定义用基本电荷定义安培因为电荷量与电流存在而已定义因为普朗克常量的单位中没有所以无法用它来定义质量单位二实验题探究题本大题共小题共分用如图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滑下后从点飞出落在水平挡板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第页共页下列实验条件必须满足的有斜槽轨道光滑斜槽轨道末段水平挡板高度等间距变化每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球为定量研究建立以水平方向为轴竖直方向为轴的坐标系取平抛运动的起始点为坐标原点将钢球静置于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轴时选填需要或者不需要轴与重锤线平行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所示在轨迹上取三点和的水平间距相等且均为测得和的竖直间距分别是和则选填大于等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结果用上述字母表示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在水平方向上做匀速直线运动在竖直方向上做自由落体运动在下落过程中机械能守恒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的变化图象都相同第页共页请在图中画出上述图象类比直线运动中由图象求位移的方法求两极间电压为时电容器所储存的电能在如图所示的充电电路中表示电阻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曲线如图中所示两条曲线不同是选填或的改变造成的电容器有时需要快速充电有时需要均匀充电依据中的结论说明实现这两种充电方式的途径设想使用理想的恒流源替换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中电源电源两端电压通过电源的电流三计算题本大题共小题共分如图所示垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为纸面内有一正方形均匀金属线框其边长为总电阻为边与磁场边界平行从边刚进入磁场直至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感应电动势的大小拉力做功的功率边产生的焦耳热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质量为的雨滴由静止开始下落高度时速度为求这一过程中克服空气阻力所做的功将雨滴看作半径为的球体设其竖直落向地面的过程中所受空气阻力第页共页其中是雨滴的速度是比例系数设雨滴的密度为推导雨滴下落趋近的最大速度与半径的关系式示意图中画出了半径为的雨滴在空气中无初速下落的图线其中对应半径为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图线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的圆盘证明圆盘以速度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第页共页答案和解析答案解析解由图可知质点的位移大小最大等于振幅质点在平衡位置位移最小为则可知质点的加速度最大速度最小质点的加速度最小速度最大故错误若波沿轴正方向传播根据同侧法可知质点向轴正方向振动故正确若波沿轴负方向传播此时质点向上振动偏离平衡位置的位移小于振幅则可知质点回到平衡位置的时间小于四分之一个周期而质点要回到平衡位置的时间需要四分之一个周期故质点比质点先回到平衡位置故错误故选先比较质点的位移大小关系从而可比较质点的加速度速度大小关系由波的传播方向根据同侧法判断质点的振动方向结合位移大小关系可判断那个质点先回到平衡对于质点在振动过程中位移越大速度越小加速度越大波的传播方向与质点的振动方向存在对应关系可用同侧法微平移法等进行分析判断答案解析解依据干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图象而衍射条纹中中间的亮纹的宽度最大向两边渐渐减小因此甲对应单缝乙对应双缝故正确错误故选根据干涉条纹与衍射条纹的区别干涉条纹在光屏上观察到的图案是间距相等的条纹图象而衍射条纹中中间的亮纹的宽度最大第页共页考查干涉与衍射条纹的应用掌握两者的区别与联系理解干涉的条件与明显的衍射的条件答案解析解温度是分子平均动能的标志标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度故正确内能是物体中所有分子热运动所具有的动能和势能总和故错误气体压强由温度体积决定即与气体分子的平均动能和分子密集程度有关故错误气体膨胀对外做功且温度降低则分子的平均动能减小故错误故选温度是分子平均动能的标志内能是所有分子的分子动能和分子势能的总和气体压强与温度体积有关解答本题的关键是掌握温度的含义和气体压强的微观意义并能运用来分析实际问题温度是分子平均动能的标志温度越高分子平均动能越大而温度的变化可根据气态方程进行分析答案解析解粒子向下偏转根据左手定则可得粒子带负电故错误粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功粒子在点速率等于在点速率故错误根据可知若仅减小磁感应强度则粒子运动的半径增大粒子可能从点右侧射出故正确若仅减小入射速率则粒子在磁场中运动半径减小粒子轨迹对应的圆心角有可能增大根据可知粒子运动时间可能增加故错误第页共页故选根据粒子的偏转情况结合左手定则判断电性粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功根据判断半径的变化从而分析出射位置若仅减小入射速率粒子运动时间可能增加对于带电粒子在磁场中的运动情况分析一般是确定圆心位置根据几何关系求半径结合洛伦兹力提供向心力求解未知量根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间答案解析解根据点电荷电场强度的计算公式可知点场强的大小和点电场强度大小相等点场强的大小比点大故错误根据沿电场线方向电势降低可得点电势和点相等点电势比点低故错误正确故选根据点电荷电场强度的计算公式判断电场强度的大小根据沿电场线方向电势降低分析电势高低本题主要是考查电场强度大小的判断和电势高低的判断掌握电场强度的计算公式和电势高低的判断方法是关键答案解析解同步卫星只能在赤道上空故错误所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度故错误同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度故错误依据能量守恒定律若发射到近地圆轨道所发射能量的较小故正确故选是卫星最小的发射速度是卫星绕地球最大的运行速度同步卫星只第页共页能在赤道上空定高处卫星越高其发射速速度越大解决本题的关键是理解第一宇宙速度的物理意义明确不同轨道对应不同的发射速度答案解析解第一组实验时光子能量为第二组实验时光子能量为可知两组实验采用了不同频率的入射光故正确根据光电效应方程可得第一组实验对应金属板的逸出功为第二实验对应金属板的逸出功为有则可知两组实验所用的金属板材质相同故错误若入射光子的能量为根据光电效应方程可得逸出光电子的最大动能为故正确由表格中的数据可知在产生光电效应的前提下对同种频率的入射光而言入射光的强度越大光电流越大所以若入射光子的能量为相对光强越强光电流越大故正确本题选不正确的故选根据光子能量的大小分析是否为同频率的光子根据光电效应方程求出两组实验中金属板的逸出功从而确定是否为同种金属根据光电效应方程分析光电子的最大初动能根据表格数据分析光电流的大小与光的强度的关系解决本题的关键掌握光电效应方程知道同一种金属逸出功相同知道最大初动能与遏止电压的关系并能灵活运用掌握光电流的大小与光的强度的大小关系答案解析解为了保证了基本单位的稳定性基本单位全部采用物理常量定义故正确第页共页真空中光速恒定而时间单位已确定因此可以利用速度公式确定长度故正确根据电量单位为而时间单位已确定故可以确定电流的单位故正确根据以及即可确定出质量的单位故错误本题选错误的故选明确单位制的确定知道基本单位采用基本物理常量可以保证单位的稳定性同时能根据公式推导常见单位本题考查单位制的性质以及常见单位的推导要注意明确常见基本物理量同时明确物理单位与物理公式间的对应关系答案球心需要大于解析解为了能画出平抛运动轨迹首先保证小球做的是平抛运动所以斜槽轨道不一定要光滑但必须是水平的同时要让小球总是从同一位置释放这样才能找到同一运动轨迹上的几个点故错误正确档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可不需要等间距变化故错误小球在运动中记录下的是其球心的位置故抛出点也应是小球静止时静心的位置故应以球心在白纸上的位置为原点小球在竖直方向为自由落体运动故轴必须保证与重锤线平行如果点是抛出点则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动则和的竖直间距之比为但由于点不是抛出点故在点已经具有竖直分速度故竖直间距之比大于由于两段水平距离相等故时间相等根据可知则初第页共页速度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此方案是可行的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此方案是可行的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和纸之间没有压力故不会形成运动轨迹故不可行故选伽利略说明了小球由同一高度下落时的等时性故只能说明小球在竖直方向为自由落体运动无法说明水平方向上的匀速直线运动和是否机械能守恒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故答案为球心需要大于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根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤明确实验原理知道应记录球心位置根据位移时间公式求出抛出到两点的时间从而得出时间差结合水平位移求出平抛运动的初速度根据实验中给否准确记录下小球的轨迹进行分析从而确定能否可行根据伽利略说明的现象明确其能说明的问题根据地球的特点人造卫星的性质以及平抛运动的性质进行分析从而明确由平抛变成圆周运动的原因第页共页解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律结合运动学公式灵活求解明确地球是球形只有在水平速度较小高度较小时地面可视为水平此种情况下可以视为小球做平抛运动答案增大不变不变减小解析解根据电容的定义可知故电压与电量为正比例关系故图象如图所示根据图象的性质可知图象与轴所围成的面积表示电能故有由图可知充电时电流不同而最大电量相等故说明图象不同的原因是电阻的改变造成的由图象可知当越小时充时间越短越大时电荷量随电间变化趋向增匀故需要快速充电时越小越好而需要均匀充电时越大越好由于电容充电后两板间的电势差增大因此需要恒流源的电压增大才能保证电量随时间均匀增加而中电源电动势不变而内阻忽略不变故两端电压不变所以使用恒流源时电流不变而使用中电源时电流减小故答案为如图所示快速充电时越小越好而需要均匀充电时越大越好增大不变不变减小明确电容的定义式并由定义式推出电压和电量表达式从而确定图象并类比直线运动中由图象求位移时面积表示位移即可确定电能大小根据图象进行分析明确电动势不变故影响充电的只能是电阻并根据电阻的影响确定实现两种充电方式的方法明确恒流源以及忽略电阻的电源的性质从而确定电流大小本题考查对电容器电容的定义式的掌握同时考查了相关的数方规律应用第页共页关键在于明确题意注意题中隐藏信息的把握明确电源内阻忽略不计所以中电源输出电压不变答案解根据导体切割磁感应线处的感应电动势计算公式可得拉力做功功率等于回路中产生的电功率则进入磁场的运动时间产生的总热量总边产生的热量总答感应电动势的大小为拉力做功的功率为边产生的焦耳热为解析根据导体切割磁感应线处的感应电动势计算公式求解感应电动势大小拉力做功功率等于回路中产生的电功率则求解功率求出线框产生的总热量边产生的热量的四分之一对于电磁感应问题研究思路常常有两条一条从力的角度根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程另一条是能量分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题根据动能定理功能关系等列方程求解答案解析解对雨滴下落得过程中重力做正功阻力做负功由动能定理可得所以当雨滴的速度最大时其中空气阻力联立可得可知雨滴的半径越大则末速度越大所以末速度较大的对应半径为的第页共页雨滴若没有空气的阻力则雨滴做自由落体运动则其图象如图取圆盘时间内扫过柱体内分子的个数为则由题意由于大量气体分子在各方向运动的几率相等若取上下左右前后个方向则各方向的分子各占设分子的平均速率为碰撞为弹性碰撞则对上表面向下运动的分子与圆盘碰撞由于圆盘的质量远大于分子的质量根据动量守恒与动能守恒可知则分子碰撞后的速率对分子则沿前后左右方向运动的分子与盘的下表面碰撞获得向下的速率大小为所以对下表面向上运动的分子与圆盘碰撞由于圆盘的质量远大于分子的质量根据动量守恒与动能守恒可知则分子碰撞后的速率对分子则圆盘受到的阻力联立可得则答质量为的雨滴由静止开始下落高度时速度为这一过程中克服空气阻力所做的功为设雨滴的密度为推导雨滴下落趋近的最大速度与半径的关系式第页共页为如图证明见上分析雨滴动能和重力势能大小的变化根据动能定理即可求出雨滴匀速下落时受竖直向下的重力竖直向上的空气阻力阻作用而处于平衡状态由平衡条件可以求出雨滴在空气中下落得终极速度表达式然后判断若没有空气的阻力则雨滴做自由落体运动根据共点力平衡条件和题意中有关摩擦力的关系式列式求解该题属于物理知识在日常生活中的应用其中雨滴的终极速度是常见的问题要注意雨滴的质量与球的体积的联系