2019年高考北京卷物理试卷

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 理科综合能力测试（北京卷）理科综合能力测试（北京卷） 物理部分物理部分 第一部分（选择题共第一部分（选择题共 48 分）分） 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利用如图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（0Q ）为球心的球面上，c点在球面处， 则（ ） Aa点场强的大小比b点大 Bb点场强的大小比c点小 Ca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 组 1 2 3 4.0 4.0 4.0 弱 中 强 29 43 60 0.9 0.9 0.9 第 二 组 4 5 6 6.0 6.0 6.0 弱 中 强 27 40 55 2.9 2.9 2.9 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5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV D若入射光子的能量为5.0eV，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 1 m s。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。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Hz定 义s；1983年 用 真 空 中 的 光 速 1 299792458m sc 定义m。2018年第26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，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 1 (m s )c 定义m，因为长度l与速度v存在lvt，而s已定义 C用基本电荷(C)e定义安培（A） ，因为电荷量q与电流I存在 q I t ，而s已定义 D因为普朗克常量(J s)h的单位中没有kg，所以无法用它来定义质量单位 第二部分（非选择题第二部分（非选择题 共共 72 分）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， 重新释放钢硬板白纸球， 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“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 1 y和 2 y， 则 1 2 y y _ 1 3 （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。 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u随电荷量q的变化图像都相同。 （1）请在图1中画出上述uq图像。类比直线运动中由vt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pE。 （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qt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“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 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 22 fkr v，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 m v与半径r的关系式； b示意图中画出了半径为 1 r、 212 ()r rr的雨滴在空气中无初速下落的vt图线，其中 _对应半径为 1 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 2 fv（提 示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为 0 m） 。