[ID:6-5965740] [精]2019年高考物理真题试卷天津卷(精校版)
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中小学教育资源及组卷应用平台 2019年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 理科综合 物理部分 理科综合共300分,考试用时150分钟。 物理试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至7页,共120分。 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 祝各位考生考试顺利! 第Ⅰ卷 注意事项: 1.每题选出答案后,用铅笔将答题对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。 2.本卷共8题,每题6分,共48分。 一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.2018年12月8日,肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射,“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测,率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R,探测器的质量为m,引力常量为G,嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时,探测器的( ) A.周期为 B.动能为 C.角速度为 D.向心加速度为 答案:A 解析:卫星卫做圆周运动,万有引力提供向心力: ,解得,, 已知卫星的线速度为,周期,A正确;动能,选项B错误;角速度,选项C错误;由牛顿第二定律,解得,选项D错误。故答案为A 2.2018年10月23日,港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯,在航道处建造了单面索(所有钢索均处在同一竖直面内)斜拉桥,其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是( ) A.增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B.为了减小钢索承受的拉力,可以适当降低索塔的高度 C.索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时,钢索对索塔的合力竖直向下 D.为了使索塔受到钢索的合力竖直向下,索塔两侧的钢索必须对称分布 答案:C 解析:把钢索和桥看成一个整体,两者的重力之和全部由索塔承受,增加钢索,对索塔的压力就会增加;A错误; 索塔的高度降低,钢索与索塔的夹角就会变大,钢索要在竖直方向提供相同的力,故钢索的拉力只会增大,B错误; C、索塔两侧的钢索对称分布,且拉力相等,水平方向的分量相互抵消,故只有竖直方向的分量,钢索对索塔的合力竖直向下C正确; D、就该问题来说,要使索塔受到的力合力向下,方式有无数多种,只是要兼顾着美观而做成对称的样子,D不符合题意。 故答案为:C 3.如图所示,在水平向右的匀强电场中,质量为m的带电小球,以初速度v从M点竖直向上运动,通过N点时,速度大小为2v,方向与电场方向相反,则小球从M运动到N的过程( ) A.动能增加 B.机械能增加 C.重力势能增加 D.电势能增加 答案:B 解析:小球的初动能,小球的末动能,由动能定理,得小球的动能的变化量为,A错误; 小球在竖直方向重力做功,机械能不会发生变化,在水平方向,电场力做正功,动能增加了,故机械能增加了,选项B正确; 小球在竖直方向重力做功,竖直方向的动能转化为重力势能,故重力势能增加了,C错误; 在水平方向,电场力做正功,动能增加了,相应的电势能减小了,D不符合题意。 故答案为:B 4.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件,电脑正常工作;当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件,屏幕熄灭,电脑进入休眠状态。如图所示,一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件,元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子,通入方向向右的电流时,电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中,于是元件的前、后表面间出现电压U,以此控制屏幕的熄灭。则元件的( ) A.前表面的电势比后表面的低 B.前、后表面间的电压U与v无关 C.前、后表面间的电压U与e成正比 D.自由电子受到的洛伦兹力大小为 答案:D 解析:电流为正电荷流动的方向,则电子向左移动,利用左手定则可以看出负电荷在后表面积累,电场线由前表面指向后表面,故前表面的电势高,选项A错误; 当电场力和洛伦兹力达到平衡后,电子就不再偏转,即有,化简得到,故电压的大小与速度v有关, B错误; 将电量q替换成e,则电子受到的洛伦兹力为,选项D正确; 根据公式可以看出,电压与长度c没有关系,选项C错误。 故答案为:D 5.如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时,下述光路图中正确的是( ) 答案:C 解析:在光电效应图像中,三种频率的光的遏止电压可以看出,b光的遏止电压最大,所以b光的频率最大,a光的遏止电压最小,故a光的频率最小;同种介质,对于频率不同的光来说,介质的折射率不同,频率越高,折射率越大,当入射角相同时,频率越大,折射角越大,所以b光的折射角最大,偏折最明显,a光偏折最小,c光介于两者之间,ABD错误,选项C正确。 故答案为:C 二、不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分) 6.我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是( ) A.核聚变比核裂变更为安全、清洁 B.任何两个原子核都可以发生聚变 C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加 D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加 答案:AD 解析:核聚变的原料是氢元素,聚变后的产物是氦元素,相对于核聚变的铀元素来说更为安全、清洁,选项A符合题意; 自然界中氢元素最容易聚变,其他的某些元素可能会聚变,但是需要极高的能量才可以,并不是所有的元素都能聚变,选项B错误; 两个轻核发生聚变释放能量,根据质能方程,聚变后的质量会有亏损,以能量的形式释放出去了,故聚变后质量会减小,比结合能增加,选项C错误;D正确; 故答案为:AD 7.一列简谐横波沿x轴传播,已知x轴上x1=1m和x2=7m处质点的振动图像分别如图1、图2所示,则此列波的传播速率可能是( ) A. B. C. D. 答案:BC 解析:通过两个图像可以看出波的周期为4s,两个质点的距离间隔为6m,因为振动具有周期性,故时间间隔不能确定,为,其中n为整数,那么两个质点间的关系为,当n=1的时候,速度v=1.2m/s,当n= -1时,速度大小为2 m/s,两者的差别是波的传播方向不同,AD不符合题意,BC符合题意。 故答案为:BC 8.单匝闭合矩形线框电阻为R,在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量Φ与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是( ) A. 时刻线框平面与中性面垂直 B. 线框的感应电动势有效值为 C. 线框转一周外力所做的功为 D. 从t=0到过程中线框的平均感应电动势为 答案:BC 解析:根据Φ-t图像可知,当时间为时,导线框的磁通量最大,故此时线框平面处在中性面上,A错误; 通过Φ-t图像可知,磁通量满足函数,对该函数中的时间t求导数,可得到电动势的表达式,其中为电动势的最大值,除以得到电压的有效值为,B符合题意; 线框转一周过程中导线框产生的电能全部转化为电阻的热量,由,把电压的有效值代入,得到外力做功为,选项C正确; 求解0--内的电动势平均值,利用公式求解,其中是磁通量的变化量等于,时间为,相除得到平均电动势为,选项D错误。 故选B、C。 二、非选择题 9.(1)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。h的数值为6.63×10-34,根据能量子定义,的单位是______,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为______。 答案: 解析:对于光子的能量可以用公式,其中E是能量,单位是焦耳,ν是频率(周期的倒数),单位是每秒,通过该公式的变形可得到普朗克常数的单位是焦秒,即; 在国际单位制中,由,能量的单位焦耳是,再根据公式可得到普朗克常数的单位是。 (2)某小组做测定玻璃的折射率实验,所用器材有:玻璃砖,大头针,刻度尺,圆规,笔,白纸。 ①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A.选用两光学表面间距大的玻璃砖 B.选用两光学表面平行的玻璃砖 C.选用粗的大头针完成实验 D.插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些 ②该小组用同一套器材完成了四次实验,记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示,其中实验操作正确的是______。 ③该小组选取了操作正确的实验记录,在白纸上画出光线的径迹,以入射点O为圆心作圆,与入射光线、折射光线分别交于A、B点,再过A、B点作法线NN'的垂线,垂足分别为C、D点,如图所示,则玻璃的折射率______。(用图中线段的字母表示) 答案:①AD ②D ③ 解析:①当利用插针法得到,入射光线在上表面的入射点和折射光线在下表面的出射点后,入射玻璃板比较厚,那么就可以比较准确的得到玻璃砖中的折射光线,A选项正确; 做实验时,使用的玻璃比较厚是可以的,但不要求上下表面始终平行,B选项错误; 使用粗的大头针不利于准确的确定光沿直线传播的方向,引入的误差比较大,C选项错误; 两根大头针距离比较远时,可以准确地确定在下表面出射的光线的传播方向,提高实验精确度,D选项正确。 ②当光线经过上下平行的两个界面的时候,入射光线和最终的出射光线是平行的关系,但是在中间发生了折射,并不会在同一条直线上,D选项正确;ABC选项错误; ③根据三角函数和几何关系可以得到,入射角的正弦值,折射角的正弦值,根据折射定律。 (3)现测定长金属丝的电阻率。 ①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示,其读数是_________mm。 ②利用下列器材设计一个电路,尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx,约为100Ω,画出实验电路图,并标明器材代号_____。 电源E (电动势10V,内阻约为10Ω) 电流表A1 (量程0~250mA,内阻R1=5Ω) 电流表A2 (量程0~300mA,内阻约为5Ω) 滑动变阻器R (最大阻值10Ω,额定电流2A) 开关S及导线若干 ③某同学设计方案正确,测量得到电流表A1的读数为I1,电流表A2的读数为I2,则这段金属丝电阻的计算式Rx______。从设计原理看,其测量值与真实值相比______(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。 答案:①0.200(0.196 ~0.204均可) ② 如答图示 ③ 相等 解析:①该螺旋测微仪的分度值是0.01mm,一个小格代表0.01mm,现在螺旋测微仪转过了20.0个小格,其中后面的0是估读,相乘即可得到该金属丝的直径是0.200mm; ②如答图示 ③电流表A1的内阻R1是已知的,根据电流表A1的示数I1即可得到电阻Rx两端的电压,U=I1R1,电流表A1与电阻并联,两者电压相等;流过电阻Rx两端的电流为I=I1-I2,利用欧姆定律得; 电流表A1的内阻是已知的,可以得到电阻Rx两端的电压,流过电阻Rx的电流利用并联电流规律来求解,Rx两端的电压和电流都是准确值,故测量值和真实值相等。 10.完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试,并取得成功。航母上的舰载机采用滑跃式起飞,故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成,如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程,假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧,示意如图2,AB长L1=150m,BC水平投影L2=63m,图中C点切线方向与水平方向的夹角θ=120()。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动,经t=6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m=60kg,,求 (1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做功W; (2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。 解:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲板的B点时速度为v,则有 ① 根据动能定理,有 ② 联立①②式,代入数据,得 ③ (2)设上翘甲板所对应的圆弧半径为R,根据几何关系,有 ④ 由牛顿第二定律,有 ⑤ 联立①④⑤式,代入数据,得 ⑥ 11.如图所示,固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨,垂直于导轨放置的两根金属棒MN和PQ长度也为l、电阻均为R,两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的单匝金属线圈相连,线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场,磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。PQ的质量为m,金属导轨足够长,电阻忽略不计。 (1)闭合S,若使PQ保持静止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向; (2)断开S,PQ在上述恒力作用下,由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q,求该过程安培力做的功W。 解:设线圈中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律 ① 设PQ与MN并联的电阻为R并,有R并=R/2 ② 闭合S时,设线圈中的电流为I,根据闭合电路欧姆定律得 ③ 设PQ中的电流为IPQ,有 ④ 设PQ受到的安培力为F安,有 ⑤ 保持PQ静止,由受力平衡,有 ⑥ 联立①②③④⑤⑥式得水平恒力 ⑦ 水平恒力的方向水平向右 (2)设PQ由静止开始到速度大小为v的加速过程中,PQ运动的位移为x,所用时间为Δt,回路中的磁通量变化为,平均感应电动势为,有 ⑧ 其中 ⑨ 设PQ中的平均电流为,有 ⑩ 根据电流的定义得 ? 由动能定理,有 ? 联立⑦⑧⑨⑩??式得 ? 12.2018年,人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生,这种引擎不需要燃料,也无污染物排放。引擎获得推力的原理如图所示,进入电离室的气体被电离成正离子,而后飘入电极、之间的匀强电场(初速度忽略不计),、间电压为,使正离子加速形成离子束,在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值,离子质量为,电荷量为,其中是正整数,是元电荷。 (1)若引擎获得的推力为F1,求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少; (2)加速正离子束所消耗的功率P不同时,引擎获得的推力F也不同,试推导的表达式; (3)为提高能量的转换效率,要使尽量大,请提出增大的三条建议。 解:设正离子经过电极B时的速度为v,根据动能定理,有 ① 设正离子束所受的电场力为,根据牛顿第三定律,有 ② 设引擎在时间内飘入电极间的正离子个数为,由牛顿第二定律,有 ③ 联立①②③式,且单位时间内飘入的正离子数目,得 ④ (2)设正离子束所受的电场力为F',由正离子束在电场中做匀加速直线运动,有 ⑤ 考虑到牛顿第三定律得到,联立①⑤式得 ⑥ (3)为使尽量大,分析④式得到三条建议: 用质量大的离子;用带电量少的离子;减小加速电压。 E M N v 2v c 前表面 电流 上表面 后表面 a B U I O Uc Ub Ua a b c A. a b c B. c b a C. a c b D. b c a O t/s y/cm 2 6 4 5 -5 图1 O t/s y/cm 2 6 4 5 -5 图2 O t Φ T Φm -Φm B B. A. C. D. A B D C N O N' Rx A1 A2 E S R Rx A1 A2 E S R 答图 图1 θ L1 L2 A B C 图2 B P Q N M S A B U 气体 电离室 21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页) HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com) " 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
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