2019年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）（解析版）_全国卷+地方卷_4.物理_1.物理高考真题试卷_2008-2020年_全国卷物理_全国统一高考物理（新课标ⅱ）08-21_A4word版_PDF版（赠送）

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411H→42He＋201e＋2ν，已知11H和42He的质量分别为m ＝1.007 8 u和m ＝4.002 6 u,1 p α u＝931 MeV/c2，c为光速．在4个11H转变成1个42He的过程中，释放的能量约为( ) A．8 MeV B．16 MeV C．26 MeV D．52 MeV 答案 C 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＝0.0286×931 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 3 与斜面平行．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 3 的最大张力为1 500 N，则物块的质量最大为( ) A．150 kg B．100 3 kg C．200 kg D．200 3 kg 答案 A 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 1 5 A. kBl， kBl 4 4 1 5 B. kBl， kBl 4 4 1 5 C. kBl， kBl 2 4 1 5 D. kBl， kBl 2 4 答案 Bl va2 解析 电子从a点射出时，其轨迹半径为r ＝ ，由洛伦兹力提供向心力，有ev B＝m ， a 4 a ra e kBl l 又 ＝k，解得v ＝ ；电子从d点射出时，由几何关系有rd2＝l2＋(r－)2，解得轨迹半 a d m 4 2 5l vd2 e 5kBl 径为r ＝ ，由洛伦兹力提供向心力，有ev B＝m ，又 ＝k，解得vd＝ ，选项B正 d 4 d rd m 4 确． 18．(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 等于动能E 与重 总 k 力势能E 之和．取地面为重力势能零点，该物体的E 和E 随它离开地面的高度h的变化 p 总 p 如图1所示．重力加速度取10 m/s2.由图中数据可得( ) 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E ＝40 J k 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E ＝100 J，由公式E ＝ mv2可知，h＝0时物体的速率为v＝10 m/s， k0 k0 2 选项A正确，B错误；由功能关系可知Fh＝|ΔE|＝20 J，解得物体上升过程中所受空气阻 f 力F＝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－Fh＝E － f f k 100 J，解得E ＝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 k 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，t 和t 是他落 1 2 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 D．竖直方向速度大小为v 时，第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大 1 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v 时，根据v－t图 1 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－F＝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， f 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 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I ，受到安培力作用，由于安培 1 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)． 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－a 答案 (1) (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－a mgsin θ－μmgcos θ＝ma，解得μ＝ . gcos θ (2)两个相邻计数点之间的时间间隔 1 T＝5× s＝0.10 s， 50 由逐差法和Δx＝aT2， x5＋x6＋x7－x1＋x2＋x3 可得a＝ ≈1.97 m/s2， 12T2 gsin θ－a 代入μ＝ ，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V 和V 为理想电压表；R为滑动变阻器，R 为定值电 1 2 0 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：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V 的示 1 数为U ＝________ 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 1 ________(填“变大”或“变小”)，电压表 V 示数________(填“增大”或“减小”)，此 1 时应将R的滑片向________(填“A”或“B”)端移动，以使V 示数仍为U . 1 1 (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U ＝ 1 IR ＝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 0 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V 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 1 电流，从而使电压表V 示数保持不变，故应将R的滑片向B端移动． 1 |ΔU| 0.44－0.30 (2)由题图(b)可知 ＝ V/℃＝2.8×10－3 V/℃. Δt 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v 平行于纸面水平 0 射入电场，重力忽略不计． 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？ 1 2φ mdh 答案 (1) mv02＋ qh v 0 2 d qφ mdh (2)2v 0 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＝ ① d F＝qE＝ma② 设粒子第一次到达G时动能为E ，由动能定理有 k 1 qEh＝E － mv02③ k 2 1 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 2 l＝v t⑤ 0 联立①②③④⑤式解得 1 2φ E ＝ mv02＋ qh⑥ k 2 d mdh l＝v ⑦ 0 qφ(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＝2v ⑧ 0 qφ 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～t 时间段为从司机发现 1 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)，t 1 ＝0.8 s；t ～t 时间段为刹车系统的启动时间，t ＝1.3 s；从t 时刻开始汽车的刹车系统稳 1 2 2 2 定工作，直至汽车停止．已知从t 时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移 2 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t 时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小； 2 (3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t ～t 时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现 1 2 警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以t ～t 时间段始末速度的算术平均值替代 1 2 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v ，则t 时刻的速度为v ，t 时刻的速度为v ， 1 1 1 2 2 在t 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t ＋(n－1)Δt～ 2 2t ＋nΔt内的位移为s ，n＝1,2,3…. 2 n 若汽车在t ＋3Δt～t ＋4Δt时间内未停止，设它在t ＋3Δt时刻的速度为v ，在t ＋4Δt时 2 2 2 3 2 刻的速度为v ，由运动学公式有 4 s －s ＝3a(Δt)2① 1 4 1 s ＝v Δt－ a(Δt)2② 1 2 2 v ＝v －4aΔt③ 4 2 联立①②③式，代入已知数据解得 17 v ＝－ m/s④ 4 6 这说明在t ＋4Δt时刻前，汽车已经停止．因此，①式不成立． 2 由于在t ＋3Δt～t ＋4Δt内汽车停止，由运动学公式 2 2 v ＝v －3aΔt⑤ 3 2 2as ＝v32⑥ 4 联立②⑤⑥式，代入已知数据解得 a＝8 m/s2，v ＝28 m/s⑦ 2 288 或者a＝ m/s2，v ＝29.76 m/s⑧ 25 2 但⑧式情形下，v <0，不合题意，舍去． 3 (3)设汽车的刹车系统稳定工作时，汽车所受阻力的大小为f ，由牛顿第二定律有 1 f ＝ma⑨ 1 在t ～t 时间内，阻力对汽车冲量的大小为 1 2 1 I＝ f (t －t )⑩ 1 2 1 2由动量定理有I＝mv －mv ⑪ 1 2 由动能定理，在t ～t 时间内，汽车克服阻力做的功为 1 2 1 1 W＝ mv12－ mv22⑫ 2 2 联立⑦⑨⑩⑪⑫式，代入已知数据解得 v ＝30 m/s⑬ 1 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 1 v22 s＝v t ＋ (v ＋v )(t －t )＋ ⑮ 11 1 2 2 1 2 2a 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T 、T 、T .用N 、N 、N 分别表示这三个状态下气体 1 2 3 1 2 3 分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则N ________N ，T ________T ， 1 2 1 3 N ________N .(填“大于”“小于”或“等于”) 2 3 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p 和V ，氢气的体积为2V ，空气的压强为p.现 0 0 0 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 1 1 1 4p0＋pv0 (2)① (p ＋p) ② p ＋ p 2 0 2 0 4 2p0＋p pV 解析 (1)对一定质量的理想气体， 为定值，由p－V图像可知，2p ·V ＝p ·2V >p ·V ， 1 1 1 1 1 1 T 所以T ＝T >T .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 1 3 2 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N >N ； 1 2 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N >N . 2 3 (2)①设抽气前氢气的压强为p ，根据力的平衡条件得(p －p)·2S＝(p －p)·S① 10 10 0 1 得p ＝ (p ＋p)② 10 0 2 ②设抽气后氢气的压强和体积分别为p 和V ，氮气的压强和体积分别为p 和V ，根据力 1 1 2 2 的平衡条件有p ·S＝p ·2S③ 2 1 由玻意耳定律得p V ＝p ·2V ④ 1 1 10 0 p V ＝p V ⑤ 2 2 0 0由于两活塞用刚性杆连接，故 V －2V ＝2(V －V )⑥ 1 0 0 2 联立②③④⑤⑥式解得 1 1 p ＝ p ＋ p⑦ 1 0 2 4 4p0＋pV0 V ＝ ⑧ 1 2p0＋p 34.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 3 的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 4 右拉开，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1①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 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 n－1l 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 d 要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 l d·Δx ②由题意可知， ＝ λ⇒λ＝ . n－1 d n－1l ③将已知条件代入公式解得λ＝630 nm.