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编辑整理排版©罗朋峰 1 / 7 2019 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．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 点在球面外，则 编辑整理排版©罗朋峰 2 / 7 A．a 点场强的大小比 b 点大 B．b 点场强的大小比 c 点小 C．a 点电势比 b 点高 D．b 点电势比 c 点低 18．2019 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 5.0 eV，逸出光电子的最大动能为 1.9 eV D．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 定义 s ；1983 年用真空中的光速 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 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 -1m s⋅ 9 192 631 770 Hzν∆ = -1299 792 458 m sc = ⋅ ν∆ 编辑整理排版©罗朋峰 3 / 7 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I存在I = q/t，而s已定义 D．因为普朗克常量h（J⋅s）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“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， -1m s⋅ 2 1 y y 3 1 编辑整理排版©罗朋峰 4 / 7 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。 (（1）BD （2）a．球心 需要 b．大于 （3）AB （4）B （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 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 （2）线圈中的感应电流 拉力大小等于安培力大小 拉力的功率 （3）线圈 ab 边电阻 时间 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。 2 1 − gx y y E BL= v EI R = F BIL= 2 2 2vv= = B LP F R 4ab RR = Lt = v 2 3 2 4ab B LQ I R t R = = v 编辑整理排版©罗朋峰 5 / 7 （1）请在图 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①②所示。 a．①②两条曲线不同是______（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 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 故 （2）a．R P 1 2E = QU Q=CU P 1 2 2E = CU 编辑整理排版©罗朋峰 6 / 7 b．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ρ，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、r2（r1> 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①、②）；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 （提示：设单位体积内空气分子数为 n，空气分子质量为 m0）。 解: （1）根据动能定理 可得 （2）a．根据牛顿第二定律 得 当加速度为零时，雨滴趋近于最大速度 f ∝ 2v 21 2mgh W m− = u 21 2W mgh m= − u mg f ma− = 2 2kra g m = − v mv 编辑整理排版©罗朋峰 7 / 7 雨滴质量 由 ， 可得，雨滴最大速度 b．① 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 以 F 表示圆盘对气体分子的作用力，根据动量定理， 有 得 由牛顿第三定律，可知圆盘所受空气阻力 采用不同的碰撞模型，也可得到相同结论。 34 π3m r ρ= 0=a m 4π 3 g rk ρ=v t∆ 0m S tnm∆ = ∆v F t m∆ ∝ ∆ × v 0F nm S∝ 2v f ∝ 2v