高考物理试题北京卷lpf 7页

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  • 2021-05-13 发布

高考物理试题北京卷lpf

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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