2019年高中考試真題 物理山東卷（含剖析版）

2019年全國統(tǒng)一高考物理試卷（新課標Ⅰ）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分.在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一頂符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求.全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分．14．(2019·全國Ⅰ卷·14)氫原子能級示意圖如圖1所示．光子能量在1.63eV～3.10eV的光為可見光．要使處于基態(tài)(n＝1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為()圖1A．12.09eVB．10.20eVC．1.89eVD．1.51eV答案A解析因為可見光光子的能量范圍是1.63eV～3.10eV，所以處于基態(tài)的氫原子至少要被激15.(2019·全國Ⅰ卷·15)如圖1，空間存在一方向水平向右的勻強電場，兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下，兩細繩都恰好與天花板垂直，則()圖1A．P和Q都帶正電荷B．P和Q都帶負電荷C．P帶正電荷，Q帶負電荷D．P帶負電荷，Q帶正電荷答案D解析對P、Q整體進行受力分析可知，在水平方向上整體所受電場力為零，所以P、Q必帶等量異種電荷，選項A、B錯誤；對P進行受力分析可知，勻強電場對它的電場力應水平向左，與Q對它的庫侖力平衡，所以P帶負電荷，Q帶正電荷，選項D正確，C錯誤．16．(2019·全國Ⅰ卷·16)最近，我國為“長征九號”研制的大推力新型火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展．若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體速度約為3km/s，產(chǎn)生的推力約為4.8×106N，則它在1s時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為()A．1.6×102kg B．1.6×103kgC．1.6×105kg D．1.6×106kg答案B解析根據(jù)動量定理有FΔt＝Δmv－0，解得Δm＝eq\f(F,v)Δt＝1.6×103kg，所以選項B正確．17.(2019·全國Ⅰ卷·17)如圖1，等邊三角形線框LMN由三根相同的導體棒連接而成，固定于勻強磁場中，線框平面與磁感應強度方向垂直，線框頂點M、N與直流電源兩端相接．已知導體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為()圖1A．2FB．1.5FC．0.5FD．0答案B解析設三角形邊長為l，通過導體棒MN的電流大小為I，則根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律可知通過導體棒ML和LN的電流大小為eq\f(I,2)，如圖所示，依題意有F＝BlI，則導體棒ML和LN所受安培力的合力為F1＝eq\f(1,2)BlI＝eq\f(1,2)F，方向與F的方向相同，所以線框LMN受到的安培力大小為1.5F，選項B正確．18．(2019·全國Ⅰ卷·18)如圖1，籃球架下的運動員原地垂直起跳扣籃，離地后重心上升的最圖1A．1<eq\f(t2,t1)<2 B．2<eq\f(t2,t1)<3C．3<eq\f(t2,t1)<4 D．4<eq\f(t2,t1)<5答案C解析本題應用逆向思維求解，即運動員的豎直上拋運動可等同于從一定高度處開始的自由落體運動的逆向運動，所以第四個eq\f(H,4)所用的時間為t2＝eq\r(\f(2×\f(H,4),g))，第一個eq\f(H,4)所用的時間為t1＝eq\r(\f(2H,g))－eq\r(\f(2×\f(3,4)H,g))，因此有eq\f(t2,t1)＝eq\f(1,2－\r(3))＝2＋eq\r(3)，即3<eq\f(t2,t1)<4，選項C正確．19.(多選)(2019·全國Ⅰ卷·19)如圖1，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪．一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N，另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°.已知M始終保持靜止，則在此過程中()圖1A．水平拉力的大小可能保持不變B．M所受細繩的拉力大小一定一直增加C．M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D．M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加答案BD解析對N進行受力分析如圖所示，因為N的重力與水平拉力F的合力和細繩的拉力FT是一對平衡力，從圖中可以看出水平拉力的大小逐漸增大，細繩的拉力也一直增大，選項A錯誤，B正確；M的質(zhì)量與N的質(zhì)量的大小關系不確定，設斜面傾角為θ，若mNg≥mMgsinθ，則M所受斜面的摩擦力大小會一直增大，若mNg<mMgsinθ，則M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增大，選項D正確，C錯誤．20．(多選)(2019·全國Ⅰ卷·20)空間存在一方向與紙面垂直、大小隨時間變化的勻強磁場，其邊界如圖1(a)中虛線MN所示．一硬質(zhì)細導線的電阻率為ρ、橫截面積為S，將該導線做成半徑為r的圓環(huán)固定在紙面內(nèi)，圓心O在MN上．t＝0時磁感應強度的方向如圖(a)所示；磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖(b)所示．則在t＝0到t＝t1的時間間隔內(nèi)()圖1A．圓環(huán)所受安培力的方向始終不變B．圓環(huán)中的感應電流始終沿順時針方向C．圓環(huán)中的感應電流大小為eq\f(B0rS,4t0ρ)D．圓環(huán)中的感應電動勢大小為eq\f(B0πr2,4t0)答案BC解析在0～t0時間內(nèi)，磁感應強度減小，根據(jù)楞次定律可知感應電流的方向為順時針，圓環(huán)所受安培力水平向左，在t0～t1時間內(nèi)，磁感應強度反向增大，感應電流的方向為順時針，圓環(huán)所受安培力水平向右，所以選項A錯誤，B正確；根據(jù)法拉第電磁感應定律得E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(1,2)πr2·eq\f(B0,t0)＝eq\f(B0πr2,2t0)，根據(jù)電阻定律可得R＝ρeq\f(2πr,S)，根據(jù)歐姆定律可得I＝eq\f(E,R)＝eq\f(B0rS,4t0ρ)，所以選項C正確，D錯誤．21.(多選)(2019·全國Ⅰ卷·21)在星球M上將一輕彈簧豎直固定在水平桌面上，把物體P輕放在彈簧上端，P由靜止向下運動，物體的加速度a與彈簧的壓縮量x間的關系如圖1中實線所示．在另一星球N上用完全相同的彈簧，改用物體Q完成同樣的過程，其a－x關系如圖圖1A．M與N的密度相等B．Q的質(zhì)量是P的3倍C．Q下落過程中的最大動能是P的4倍D．Q下落過程中彈簧的最大壓縮量是P的4倍答案AC解析設P、Q的質(zhì)量分別為mP、mQ；M、N的質(zhì)量分別為M1、M2，半徑分別為R1、R2，密度分別為ρ1、ρ2；M、N表面的重力加速度分別為g1、g2.在星球M上，彈簧壓縮量為0時有mPg1＝3mPa0，所以g1＝3a0＝Geq\f(M1,R\o\al(,12))，密度ρ1＝eq\f(M1,\f(4,3)πR\o\al(,13))＝eq\f(9a0,4πGR1)；在星球N上，彈簧壓縮量為0時有mQg2＝mQa0，所以g2＝a0＝Geq\f(M2,R\o\al(,22))，密度ρ2＝eq\f(M2,\f(4,3)πR\o\al(,23))＝eq\f(3a0,4πGR2)；因為R1＝3R2，所以ρ1＝ρ2，選項A正確；當物體的加速度為0時有mPg1＝3mPa0＝kx0，mQg2＝mQa0＝2kx0，解得mQ＝6mP，選項B錯誤；根據(jù)a－x圖線與坐標軸圍成圖形的面積和質(zhì)量的乘積表示合外力做的功可知，EkmP＝eq\f(3,2)mPa0x0，EkmQ＝mQa0x0，所以EkmQ＝4EkmP，選項C正確；根據(jù)運動的對稱性可知，Q下落時彈簧的最大壓縮量為4x0，P下落時彈簧的最大壓縮量為2x0，選項D錯誤．三、非選擇題：共62分．第22～25題為必考題，每個試題考生都必須作答．第33～34題為選考題，考生根據(jù)要求作答．(一)必考題：共47分．22．(2019·全國Ⅰ卷·22)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行探究．物塊拖動紙帶下滑，打出的紙帶一部分如圖1所示．已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，紙帶上標出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出．在A、B、C、D、E五個點中，打點計時器最先打出的是______點．在打出C點時物塊的速度大小為________m/s(保留3位有效數(shù)字)；物塊下滑的加速度大小為________m/s2(保留2位有效數(shù)字)．圖1答案A0.2330.75解析根據(jù)題述，物塊加速下滑，在A、B、C、D、E五個點中，打點計時器最先打出的是A點．根據(jù)刻度尺讀數(shù)規(guī)則可讀出，B點對應的刻度為1.20cm，C點對應的刻度為3.15cm，D點對應的刻度為5.85cm，E點對應的刻度為9.30cm，AB＝1.20cm，BC＝1.95cm，CD＝2.70cm，DE＝3.45cm.兩個相鄰計數(shù)點之間的時間T＝5×eq\f(1,50)s＝0.10s，根據(jù)做勻變速直線運動的質(zhì)點在一段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度可得，打出C點時物塊的速度大小為vC＝eq\f(BC＋CD,2T)≈0.233m/s.由逐差法可得a＝eq\f(CD＋DE－AB＋BC,4T2)，解得a＝0.75m/s2.23．(2019·全國Ⅰ卷·23)某同學要將一量程為250μA的微安表改裝為量程為20mA的電流表．該同學測得微安表內(nèi)阻為1200Ω，經(jīng)計算后將一阻值為R的電阻與微安表連接，進行改裝．然后利用一標準毫安表，根據(jù)圖1(a)所示電路對改裝后的電表進行檢測(虛線框內(nèi)是改裝后的電表)．圖1(1)根據(jù)圖(a)和題給條件，將圖(b)中的實物連線．(2)當標準毫安表的示數(shù)為16.0mA時，微安表的指針位置如圖2所示，由此可以推測出改裝的電表量程不是預期值，而是________．(填正確答案標號)圖2A．18mA B．21mAC．25mA D．28mA(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是________．(填正確答案標號)A．微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻大于1200ΩB．微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際內(nèi)阻小于1200ΩC．R值計算錯誤，接入的電阻偏小D．R值計算錯誤，接入的電阻偏大(4)要達到預期目的，無論測得的內(nèi)阻值是否正確，都不必重新測量，只需要將阻值為R的電阻換為一個阻值為kR的電阻即可，其中k＝________.答案(1)連線如圖所示(2)C(3)AC(4)eq\f(99,79)解析(1)量程為250μA的微安表改裝成量程為20mA的電流表，量程擴大了80倍，需要將定值電阻與微安表并聯(lián)，然后根據(jù)題圖(a)的原理圖連線．(2)當標準毫安表示數(shù)為16.0mA時，對應的微安表讀數(shù)為160μA，說明量程擴大了100倍，因此所改裝的電表量程是25mA，選項C正確．(3)根據(jù)IgRg＝(I－Ig)R得：I＝eq\f(IgRg,R)＋Ig出現(xiàn)該情況可能是微安表內(nèi)阻測量錯誤，實際電阻大于1200Ω，或者并聯(lián)的電阻R計算錯誤，接入的電阻偏小，選項A、C正確．(4)設微安表的滿偏電壓為U，則對并聯(lián)的電阻R有U＝(25－0.25)×10－3RU＝(20－0.25)×10－3kR解得k＝eq\f(99,79).24.(2019·全國Ⅰ卷·24)如圖1，在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外．一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，沿平行于x軸的方向射入磁場；一段時間后，該粒子在OP邊上某點以垂直于x軸的方向射出．已知O點為坐標原點，N點在y軸上，OP與x軸的夾角為30°，粒子進入磁場的入射點與離開磁場的出射點之間的距離為d，不計重力．求圖1(1)帶電粒子的比荷；(2)帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間．答案(1)eq\f(4U,B2d2)(2)eq\f(Bd2,4U)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)＋\f(\r(3),3)))解析(1)設帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，加速后的速度大小為v.由動能定理有qU＝eq\f(1,2)mv2①設粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為r，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有qvB＝meq\f(v2,r)②由幾何關系知d＝eq\r(2)r③聯(lián)立①②③式得eq\f(q,m)＝eq\f(4U,B2d2)④(2)由幾何關系知，帶電粒子射入磁場后運動到x軸所經(jīng)過的路程為s＝eq\f(πr,2)＋rtan30°⑤帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間為t＝eq\f(s,v)⑥聯(lián)立②④⑤⑥式得t＝eq\f(Bd2,4U)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)＋\f(\r(3),3)))⑦25．(2019·全國Ⅰ卷·25)(20分)豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖1(a)所示．t＝0時刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，一段時間后與B發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)；當A返回到傾斜軌道上的P點(圖中未標出)時，速度減為0，此時對其施加一外力，使其在傾斜軌道上保持靜止．物塊A運動的v－t圖像如圖(b)所示，圖中的v1和t1均為未知量．已知A的質(zhì)量為m，初始時A與B的高度差為H，重力加速度大小為g，不計空氣阻力．圖1(1)求物塊B的質(zhì)量；(2)在圖(b)所描述的整個運動過程中，求物塊A克服摩擦力所做的功；(3)已知兩物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)均相等．在物塊B停止運動后，改變物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)，然后將A從P點釋放，一段時間后A剛好能與B再次碰上．求改變前后動摩擦因數(shù)的比值．答案(1)3m(2)eq\f(2,15)mgH(3)eq\f(11,9)解析(1)根據(jù)題圖(b)，v1為物塊A在碰撞前瞬間速度的大小，eq\f(v1,2)為其碰撞后瞬間速度的大?。O物塊B的質(zhì)量為m′，碰撞后瞬間的速度大小為v′.由動量守恒定律和機械能守恒定律有mv1＝meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(v1,2)))＋m′v′①eq\f(1,2)mveq\o\al(,12)＝eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)v1))2＋eq\f(1,2)m′v′2②聯(lián)立①②式得m′＝3m③(2)在題圖(b)所描述的運動中，設物塊A與軌道間的滑動摩擦力大小為Ff，下滑過程中所經(jīng)過的路程為s1，返回過程中所經(jīng)過的路程為s2，P與B的高度差為h，整個過程中克服摩擦力所做的功為W.由動能定理有mgH－Ffs1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(,12)－0④－(Ffs2＋mgh)＝0－eq\f(1,2)meq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(v1,2)))2⑤從題圖(b)所給出的v－t圖線可知s1＝eq\f(1,2)v1t1⑥s2＝eq\f(1,2)·eq\f(v1,2)·(1.4t1－t1)⑦由幾何關系得：eq\f(s2,s1)＝eq\f(h,H)⑧物塊A在整個運動過程中克服摩擦力所做的功為W＝Ffs1＋Ffs2⑨聯(lián)立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得W＝eq\f(2,15)mgH⑩(3)設傾斜軌道傾角為θ，物塊與軌道間的動摩擦因數(shù)在改變前為μ，有W＝μmgcosθ·eq\f(H＋h,sinθ)?設物塊B在水平軌道上能夠滑行的距離為s′，由動能定理有－μm′gs′＝0－eq\f(1,2)m′v′2?設改變后的動摩擦因數(shù)為μ′，由動能定理有mgh－μ′mgcosθ·eq\f(h,sinθ)－μ′mgs′＝0?聯(lián)立①③④⑤⑥⑦⑧⑩???式可得eq\f(μ,μ′)＝eq\f(11,9)?33.物理——選修3－3(2019·全國Ⅰ卷·33)(1)某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，空氣可視為理想氣體．初始時容器中空氣的溫度與外界相同，壓強大于外界．現(xiàn)使活塞緩慢移動，直至容器中的空氣壓強與外界相同．此時，容器中空氣的溫度________(填“高于”“低于”或“等于”)外界溫度，容器中空氣的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空氣的密度．(2)熱等靜壓設備廣泛用于材料加工中．該設備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能．一臺熱等靜壓設備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃.氬氣可視為理想氣體．①求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；②將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強．答案(1)低于大于(2)①3.2×107Pa②1.6×108Pa解析(1)活塞光滑、容器絕熱，容器內(nèi)空氣體積增大，對外做功，由ΔU＝W＋Q知，氣體內(nèi)能減少，溫度降低．氣體的壓強與溫度和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關，由于容器內(nèi)空氣的溫度低于外界溫度，但壓強相同，則容器中空氣的密度大于外界空氣的密度．(2)①設初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強為p0；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強為p1.假設體積為V0、壓強為p0的氣體壓強變?yōu)閜1時，其體積膨脹為V1.由玻意耳定律得：p0V0＝p1V1①被壓入爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為：V1′＝V1－V0②設10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強為p2，體積為V2，由玻意耳定律：p2V2＝10p1V1′③聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得：p2＝3.2×107Pa④聯(lián)立④⑤式并代入題數(shù)據(jù)得：p3＝1.6×108Pa⑥34.物理——選修3－4(2019·全國Ⅰ卷·34)(1)一簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t＝eq\f(T,2)時刻，該波的波形圖如圖1(a)所示，P、Q是介質(zhì)中的兩個質(zhì)點．圖(b)表示介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像．下列說法正確的是________(填正確答案標號)．圖1A．質(zhì)點Q的振動圖像與圖(b)相同B．在t＝0時刻，質(zhì)點P的速率比質(zhì)點Q的大C．在t＝0時刻，質(zhì)點P的加速度的大小比質(zhì)點Q的大D．平衡位置在坐標原點的質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示E．在t＝0時刻，質(zhì)點P與其平衡位置的距離比質(zhì)點Q的大(2)如圖1，一艘帆船靜止在湖面上，帆船的豎直桅桿頂端高出水面3m．距水面4m的湖底P點發(fā)出的激光束，從水面出射后恰好照射到桅桿頂端，該出射光束與豎直方向的夾角為