2019年全国统一高考物理试卷（新课标ⅱ）（含解析版）下载

2019 年普通高等学校招生全国统一考试 全国Ⅱ卷 理科综合(物理部分) 一、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分．在每小题给出的四个选项中，第 14～ 17 题只有一项符合题目要求，第 18～21 题有多项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对 但不全的得 3 分，有选错的得 0 分． 14．(2019·全国Ⅱ卷·14)2019 年 1 月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆．在探测 器“奔向”月球的过程中，用 h 表示探测器与地球表面的距离，F 表示它所受的地球引力， 能够描述 F 随 h 变化关系的图像是(　　) 答案　D 解析　在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着 h 的增大，探 测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述 F 随 h 变化关系的图像是 D. 15．(2019·全国Ⅱ卷·15)太阳内部核反应的主要模式之一是质子－质子循坏，循环的结果可 表示为 41H→42He＋201e＋2ν，已知 1H 和 42He 的质量分别为 mp＝1.007 8 u 和 mα＝4.002 6 u,1 u ＝931 MeV/c2，c 为光速．在 4 个 1H 转变成 1 个 42He 的过程中，释放的能量约为(　　) A．8 MeV C．26 MeV 答案　C B．16 MeV D．52 MeV 解析　核反应质量亏损 Δm＝4×1.007 8 u－4.002 6 u＝0.028 6 u，释放的能量 ΔE＝0.028 6×931 MeV≈26.6 MeV，选项 C 正确． 16．(2019·全国Ⅱ卷·16)物块在轻绳的拉动下沿倾角为 30°的固定斜面向上匀速运动，轻绳与 3斜面平行．已知物块与斜面之间的动摩擦因数为 ，重力加速度取10 m/s2.若轻绳能承受的 3第 1 页 共 13 页 最大张力为 1 500 N，则物块的质量最大为(　　) 33A．150 kg C．200 kg 答案　A B．100 D．200 kg kg 解析　设物块的质量最大为 m，将物块的重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解，由平衡条件， 在沿斜面方向有 F＝mgsin 30°＋μmgcos 30°，解得 m＝150 kg，A 项正确． 17. (2019·全国Ⅱ卷·17)如图 1，边长为 l 的正方形 abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B.方向垂直于纸面(abcd 所在平面)向外．ab 边中点有一电子发射源 O，可向磁场内沿垂直于 ab边的方向发射电子．已知电子的比荷为k.则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为(　　) 图 1 15A. kBl， kBl 4145B. kBl， kBl 4145C. kBl， kBl 2145D. kBl， kBl 24答案　B va2 ra l解析　电子从 a 点射出时，其轨迹半径为 ra＝ ，由洛伦兹力提供向心力，有evaB＝m ，4ekBl l又 ＝k，解得 va＝ ；电子从d 点射出时，由几何关系有 rd2＝l2＋(rd－ )2，解得轨迹半径 m42d2 5l 为 rd＝ ，由洛伦兹力提供向心力，有evdB＝m ，又 ＝k，解得 vd＝ rd e5kBl 4v，选项 B 正确． 4m18．(多选)(2019·全国Ⅱ卷·18)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E 总等于动能 Ek 与重 力势能 Ep 之和．取地面为重力势能零点，该物体的 E 总和 Ep 随它离开地面的高度 h 的变化 如图 1 所示．重力加速度取 10 m/s2.由图中数据可得(　　) 第 2 页 共 13 页 图 1 A．物体的质量为 2 kg B．h＝0 时，物体的速率为 20 m/s C．h＝2 m 时，物体的动能 Ek＝40 J D．从地面至 h＝4 m，物体的动能减少 100 J 答案　AD 解析　根据题图图像可知，h＝4 m 时物体的重力势能 mgh＝80 J，解得物体质量 m＝2 kg， 1抛出时物体的动能为 Ek0＝100 J，由公式 Ek0＝ mv2 可知，h＝0 时物体的速率为 v＝10 m/s， 2选项 A 正确，B 错误；由功能关系可知 Ffh＝|ΔE|＝20 J，解得物体上升过程中所受空气阻力 Ff＝5 N，从物体开始抛出至上升到 h＝2 m 的过程中，由动能定理有－mgh－Ffh＝Ek－100 J，解得 Ek＝50 J，选项 C 错误；由题图图像可知，物体上升到 h＝4 m 时，机械能为 80 J， 重力势能为 80 J，动能为零，即从地面上升到 h＝4 m，物体动能减少 100 J，选项 D 正确． 19．(多选)(2019·全国Ⅱ卷·19)如图 1(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿 态会影响其下落的速度和滑翔的距离．某运动员先后两次从同一跳台起跳，每次都从离开跳 台开始计时，用 v 表示他在竖直方向的速度，其 v－t 图像如图(b)所示，t1 和 t2 是他落在倾 斜雪道上的时刻．则(　　) 图 1 A．第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小 B．第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大 C．第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大 第 3 页 共 13 页 D．竖直方向速度大小为 v1 时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 答案　BD 解析　根据 v－t 图线与横轴所围图形的面积表示位移，可知第二次滑翔过程中在竖直方向 上的位移比第一次的大，选项 A 错误；从起跳到落到雪道上，第一次速度变化大，时间短， Δv由 a＝ 可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的小，选项 C 错误； Δt 第二次滑翔过程中在竖直方向的位移比第一次的大，又运动员每次滑翔过程中竖直位移与水 平位移的比值相同(等于倾斜雪道与水平面夹角的正切值)，故第二次滑翔过程中在水平方向 上的位移比第一次的大，选项 B 正确；竖直方向上的速度大小为 v1 时，根据 v－t 图线的斜 率表示加速度可知，第二次滑翔过程中在竖直方向上的加速度比第一次的小，由牛顿第二定 律有 mg－Ff＝ma，可知第二次滑翔过程中在竖直方向上所受阻力比第一次的大，选项 D 正 确． 20．(多选)(2019·全国Ⅱ卷·20)静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自 M 点由静止开 始运动，N 为粒子运动轨迹上的另外一点，则(　　) A．运动过程中，粒子的速度大小可能先增大后减小 B．在 M、N 两点间，粒子的轨迹一定与某条电场线重合 C．粒子在 M 点的电势能不低于其在 N 点的电势能 D．粒子在 N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行 答案　AC 解析　在两个同种点电荷的电场中，一带同种电荷的粒子在两电荷的连线上自 M 点(非两点 电荷连线的中点)由静止开始运动，粒子的速度先增大后减小，选项 A 正确；带电粒子仅在 电场力作用下运动，若运动到 N 点的动能为零，则带电粒子在 N、M 两点的电势能相等； 仅在电场力作用下运动，带电粒子的动能和电势能之和保持不变，可知若粒子运动到 N 点 时动能不为零，则粒子在 N 点的电势能小于在 M 点的电势能，即粒子在 M 点的电势能不低 于其在 N 点的电势能，选项 C 正确；若静电场的电场线不是直线，带电粒子仅在电场力作 用下的运动轨迹不会与电场线重合，选项 B 错误；若粒子运动轨迹为曲线，根据粒子做曲 线运动的条件，可知粒子在 N 点所受电场力的方向一定不与粒子轨迹在该点的切线平行， 选项 D 错误． 21. (多选)(2019·全国Ⅱ卷·21)如图 1，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角 为 θ，导轨电阻忽略不计．虚线 ab、cd 均与导轨垂直，在 ab 与 cd 之间的区域存在垂直于 第 4 页 共 13 页 导轨所在平面的匀强磁场．将两根相同的导体棒 PQ、MN 先后自导轨上同一位置由静止释 放，两者始终与导轨垂直且接触良好．已知 PQ 进入磁场时加速度恰好为零．从 PQ 进入磁 场开始计时，到MN离开磁场区域为止，流过PQ的电流随时间变化的图像可能正确的是(　　) 图 1 答案　AD 解析　根据题述，PQ 进入磁场时加速度恰好为零，两导体棒从同一位置释放，则两导体棒 进入磁场时的速度相同，产生的感应电动势大小相等，若释放两导体棒的时间间隔足够长， 在 PQ 通过磁场区域一段时间后 MN 进入磁场区域，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧 姆定律可知流过 PQ 的电流随时间变化的图像可能是 A；若释放两导体棒的时间间隔较短， 在 PQ 没有出磁场区域时 MN 就进入磁场区域，则两棒在磁场区域中运动时回路中磁通量不 变，两棒不受安培力作用，二者在磁场中做加速运动，PQ 出磁场后，MN 切割磁感线产生 感应电动势和感应电流，且感应电流一定大于 I1，受到安培力作用，由于安培力与速度成正 比，则 MN 所受的安培力一定大于 MN 的重力沿导轨平面方向的分力，所以 MN 一定做减速 运动，回路中感应电流减小，流过 PQ 的电流随时间变化的图像可能是 D. 二、非选择题：共 62 分，第 22～25 题为必考题，每个试题考生都必须作答．第 33～34 题 为选考题，考生根据要求作答． (一)必考题：共 47 分． 22．(2019·全国Ⅱ卷·22)如图 1，某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验．所用 器材有：铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率 50 Hz 的交流电源、纸带 等．回答下列问题： (1)铁块与木板间动摩擦因数 μ＝______(用木板与水平面的夹角 θ、重力加速度 g 和铁块下滑 的加速度 a 表示)． 第 5 页 共 13 页 图 1 (2)某次实验时，调整木板与水平面的夹角 θ＝30°.接通电源，开启打点计时器，释放铁块， 铁块从静止开始沿木板滑下．多次重复后选择点迹清晰的一条纸带，如图 2 所示．图中的点 为计数点(每两个相邻的计数点间还有 4 个点未画出)．重力加速度为 9.80 m/s2.可以计算出铁 块与木板间的动摩擦因数为________(结果保留 2 位小数)． 图 2 －gsin θ 答案　(1) a　(2)0.35 gcos θ 解析　(1)对铁块受力分析，由牛顿第二定律有 －gsin θ amgsin θ－μmgcos θ＝ma，解得 μ＝ .gcos θ (2)两个相邻计数点之间的时间间隔 1T＝5× s＝0.10 s， 50 由逐差法和 Δx＝aT2， 67235＋ ＋ －1＋ ＋ xxxx x x 可得 a＝ 代入 μ＝ ≈1.97 m/s2， 12T2 －gsin θ a，解得 μ≈0.35. gcos θ 23．(2019·全国Ⅱ卷·23)某小组利用图 1(a)所示的电路，研究硅二极管在恒定电流条件下的 正向电压 U 与温度 t 的关系，图中 V1 和 V2 为理想电压表；R 为滑动变阻器，R0 为定值电阻 (阻值 100 Ω)；S 为开关，E 为电源．实验中二极管置于控温炉内，控温炉内的温度 t 由温度 计(图中未画出)测出．图(b)是该小组在恒定电流为 50.0 μA 时得到的某硅二极管 U－t 关系曲 线．回答下列问题： 第 6 页 共 13 页 图 1 (1)实验中，为保证流过二极管的电流为 50.0 μA，应调节滑动变阻器 R，使电压表 V1 的示数 为 U1＝________ mV；根据图(b)可知，当控温炉内的温度 t 升高时，硅二极管正向电阻 ________(填“变大”或“变小”)，电压表 V1 示数________(填“增大”或“减小”)，此时 应将 R 的滑片向________(填“A”或“B”)端移动，以使 V1 示数仍为 U1. (2)由图(b)可以看出 U 与 t 成线性关系．硅二极管可以作为测温传感器，该硅二极管的测温 ΔU 灵敏度为| |＝________×10－3 V/℃(保留 2 位有效数字)． Δt 答案　(1)5.00　变小　增大　B　(2)2.8 解析　(1)实验中硅二极管与定值电阻 R0 串联，由欧姆定律可知，定值电阻两端电压 U1＝IR0 ＝50.0 μA×100 Ω＝5.00 mV；由题图(b)可知，当控温炉内温度升高时，硅二极管两端电压减 小，又题图(b)对应的电流恒为 50.0 μA，可知硅二极管的正向电阻变小，定值电阻 R0 两端 电压增大，即电压表 V1 示数增大，应增大滑动变阻器接入电路的阻值以减小电路中的电流， 从而使电压表 V1 示数保持不变，故应将 R 的滑片向 B 端移动． ΔU Δt －0.44 0.30 (2)由题图(b)可知 ＝V/℃＝2.8×10－3 V/℃. ||－80 30 24．(2019·全国Ⅱ卷·24)如图 1，两金属板 P、Q 水平放置，间距为 d.两金属板正中间有一水 平放置的金属网 G，P、Q、G 的尺寸相同．G 接地，P、Q 的电势均为 φ(φ>0)．质量为 m， 电荷量为 q(q>0)的粒子自 G 的左端上方距离 G 为 h 的位置，以速度 v0 平行于纸面水平射入 电场，重力忽略不计． 第 7 页 共 13 页 图 1 (1)求粒子第一次穿过 G 时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； (2)若粒子恰好从 G 的下方距离 G 也为 h 的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？ 12φ mdh 答案　(1) mv02＋ qh　v0 2dqφ mdh (2)2v0 qφ 解析　(1)PG、QG 间场强大小相等，均为 E.粒子在 PG 间所受电场力 F 的方向竖直向下， 2φ 设粒子的加速度大小为 a，有 E＝ ①dF＝qE＝ma② 设粒子第一次到达 G 时动能为 Ek，由动能定理有 1qEh＝Ek－ mv02③ 21设粒子第一次到达 G 时所用的时间为 t，粒子在水平方向的位移为 l，则有 h＝ at2④ 2l＝v0t⑤ 联立①②③④⑤式解得 12φ Ek＝ mv02＋ qh⑥ 2dmdh l＝v0 ⑦qφ (2)若粒子穿过 G 一次就从电场的右侧飞出，则金属板的长度最短．由对称性知，此时金属 mdh 板的长度为 L＝2l＝2v0 ⑧qφ 25．(2019·全国Ⅱ卷·25)一质量为 m＝2 000 kg 的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶．行 驶过程中，司机突然发现前方 100 m 处有一警示牌．立即刹车．刹车过程中，汽车所受阻力 大小随时间的变化可简化为图 1(a)中的图线．图(a)中，0～t1 时间段为从司机发现警示牌到 采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t1＝0.8 s； 第 8 页 共 13 页 t1～t2 时间段为刹车系统的启动时间，t2＝1.3 s；从 t2 时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直 至汽车停止．已知从 t2 时刻开始，汽车第 1 s 内的位移为 24 m，第 4 s 内的位移为 1 m. 图 1 (1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的 v－t 图线； (2)求 t2 时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小； (3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及 t1～t2 时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警 示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以 t1～t2 时间段始末速度的算术平均值替代这段 时间内汽车的平均速度)? 答案　见解析 解析　(1)v－t 图像如图所示． (2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为 v1，则 t1 时刻的速度为 v1，t2 时刻的速度为 v2， 在 t2 时刻后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为 a，取 Δt＝1 s，设汽车在 t2＋(n－1)Δt～t2 ＋nΔt 内的位移为 sn，n＝1,2,3…. 若汽车在 t2＋3Δt～t2＋4Δt 时间内未停止，设它在 t2＋3Δt 时刻的速度为 v3，在 t2＋4Δt 时刻 的速度为 v4，由运动学公式有 s1－s4＝3a(Δt)2① 1s1＝v2Δt－ a(Δt)2② 2v4＝v2－4aΔt③ 联立①②③式，代入已知数据解得 17 v4＝－ m/s④ 6这说明在 t2＋4Δt 时刻前，汽车已经停止．因此，①式不成立． 由于在 t2＋3Δt～t2＋4Δt 内汽车停止，由运动学公式 v3＝v2－3aΔt⑤ 第 9 页 共 13 页 2as4＝v32⑥ 联立②⑤⑥式，代入已知数据解得 a＝8 m/s2，v2＝28 m/s⑦ 288 或者 a＝ m/s2，v2＝29.76 m/s⑧ 25 但⑧式情形下，v3<0，不合题意，舍去． (3)设汽车的刹车系统稳定工作时，汽车所受阻力的大小为 f1，由牛顿第二定律有 f1＝ma⑨ 在 t1～t2 时间内，阻力对汽车冲量的大小为 1I＝ f1(t2－t1)⑩ 2由动量定理有 I＝mv1－mv2⑪ 由动能定理，在 t1～t2 时间内，汽车克服阻力做的功为 11W＝ mv12－ mv22⑫ 22联立⑦⑨⑩⑪⑫式，代入已知数据解得 v1＝30 m/s⑬ W＝1.16×105 J⑭ 从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离 s 约为 v22 1s＝v1t1＋ (v1＋v2)(t2－t1)＋ ⑮22a 联立⑦⑬⑮，代入已知数据解得 s＝87.5 m⑯ (二)选考题：共 15 分．请考生从 2 道物理题中任选一题作答．如果多做，则按所做的第一题计 分． 33. 物理——选修 3－3 (2019·全国Ⅱ卷·33)(1)如图 1p－V 图所示，1、2、3 三个点代表某容器中一定量理想气体的 三个不同状态，对应的温度分别是 T1、T2、T3.用 N1、N2、N3 分别表示这三个状态下气体分 子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则 N1________N2，T1________T3， N2________N3.(填“大于”“小于”或“等于”) 第 10 页 共 13 页 图 1 (2)如图 1，一容器由横截面积分别为 2S 和 S 的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽 缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮 气．平衡时，氮气的压强和体积分别为 p0 和 V0，氢气的体积为 2V0，空气的压强为 p.现缓 慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连 接处，求： ①抽气前氢气的压强； ②抽气后氢气的压强和体积． 图 1 答案　(1)大于　等于　大于 00111＋04 p pv＋p(2)① (p0＋p)　② p0＋ p　 2242p pV 解析　(1)对一定质量的理想气体， 为定值，由p－V 图像可知，2p1·V1＝p1·2V1>p1·V1，所 T以 T1＝T3>T2.状态 1 与状态 2 时气体体积相同，单位体积内分子数相同，但状态 1 下的气体 分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多，所以 N1>N2；状态 2 与状态 3 时气体压强相同，状态 3 下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位 面积的平均次数较少，所以 N2>N3. (2)①设抽气前氢气的压强为 p10，根据力的平衡条件得(p10－p)·2S＝(p0－p)·S① 1得 p10＝ (p0＋p)② 2②设抽气后氢气的压强和体积分别为 p1 和 V1，氮气的压强和体积分别为 p2 和 V2，根据力的 平衡条件有 p2·S＝p1·2S③ 由玻意耳定律得 p1V1＝p10·2V0④ p2V2＝p0V0⑤ 第 11 页 共 13 页 由于两活塞用刚性杆连接，故 V1－2V0＝2(V0－V2)⑥ 联立②③④⑤⑥式解得 11p1＝ p0＋ p⑦ 2400＋4 p pV V1＝ ⑧0＋2p p34. 物理——选修 3－4 (2019·全国Ⅱ卷·34)(1)如图 1，长为 l 的细绳下方悬挂一小球 a，绳的 3另一端固定在天花板上 O 点处，在 O 点正下方 l 的 O′处有一固定细铁钉．将小球向右拉 4开，使细绳与竖直方向成一小角度(约为 2°)后由静止释放，并从释放时开始计时．当小球 a 摆至最低位置时，细绳会受到铁钉的阻挡．设小球相对于其平衡位置的水平位移为 x，向右 为正．下列图像中，能描述小球在开始一个周期内的 x－t 关系的是______． 图 1 (2)某同学利用图 1 所示装置测量某种单色光的波长．实验时，接通电源使光源正常发光； 调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹．回答下列问题： 图 1 ①若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可________； A．将单缝向双缝靠近 B．将屏向靠近双缝的方向移动 C．将屏向远离双缝的方向移动 D．使用间距更小的双缝 第 12 页 共 13 页 ②若双缝的间距为 d，屏与双缝间的距离为 l，测得第 1 条暗条纹到第 n 条暗条纹之间的距 离为 Δx，则单色光的波长 λ＝________； ③某次测量时，选用的双缝的间距为 0.300 mm，测得屏与双缝间的距离为 1.20 m，第 1 条 暗条纹到第 4 条暗条纹之间的距离为 7.56 mm.则所测单色光的波长为________ nm(结果保留 3 位有效数字)． 答案　(1)A d·Δx (2)①B　② 　③630 1 l －nL解析　(1)由单摆的周期公式 T＝2π 可知，小球在钉子右侧时，振动周期为在左侧时振动 g周期的 2 倍，所以 B、D 项错误．由机械能守恒定律可知，小球在左、右最大位移处距离最 低点的高度相同，但由于摆长不同，所以小球在左、右两侧摆动时相对平衡位置的最大水平 位移不同，当小球在右侧摆动时，最大水平位移较大，故 A 项正确． l(2)①若想增加从目镜中观察到的条纹个数，需要减小条纹间距，由公式 Δx＝ λ 可知，需要 d减小双缝到屏的距离 l 或增大双缝间的距离 d，故 B 项正确，A、C、D 项错误． Δx ld·Δx ②由题意可知， ＝ λ⇒λ＝ .－n1d－n1 l ③将已知条件代入公式解得 λ＝630 nm. 第 13 页 共 13 页