2019天津市高考压轴卷物理Word版含解析.doc

‎2019天津市高考压轴卷物理第I卷 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，只有一项是正确的）‎ ‎1．关于近代物理学，下列说法正确的是（　　）‎ A．核反应方程+X中的X表示电子 B．ɑ粒子散射实验的结果表明原子核由质子和中子构成 C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变长 D．一个氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子 ‎2．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面和挡板之间放一个光滑均匀小球，挡板与斜面夹角为α。初始时，α+θ< 90°。在挡板绕顶端逆时针缓慢旋转至水平位置的过程中，下列说法正确的是（　　）‎ A．斜面对球的支持力变大 B．挡板对球的弹力变大 C．斜面对球的支持力不变 D．挡板对球的弹力先变小后变大 ‎3．一带负电油滴在场强为E的匀强电场中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从A运动到B的过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A．油滴的电势能减少 B．A点电势高于B点电势 C．油滴所受电场力小于重力 D．油滴重力势能减小 ‎4．图甲为小型发电机的结构简图,通过线圈在两磁极间转动给小灯泡供电,已知小灯泡获得的交变电压如图乙。则下列说法正确的是（　　）‎ A．甲图中电压表的示数为 B．乙图中的0时刻就是甲图所示时刻 C．乙图中0.5×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小 D．乙图中1.0×10-2s时刻,穿过甲图中线圈的磁通量最小 ‎5．下列说法中正确的是（　　）‎ A．一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出二种频率的光子 B．由于每种原予都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质 C．实际上，原子中的电子没有确定的轨道．但在空间各处出现的概率是一定的．‎ D．α粒子散身于实验揭示了原子的可能能量状态是不连续的 二、不定项选择（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.全部选对得6分，选对单选不全得3分，选错或不答的得0分）‎ ‎6．下列对光电效应的理解，正确的是（　　）‎ A．金属钠的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属 B．如果射入光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力逸出时所需要的最小功，便能发生光电效应 C．发生光电效应时，入射光的频率越大，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大 D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应，入射光的最低频率也不同 ‎7．如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。由此现象可推断出 A．玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率 B．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率 C．在玻璃中a光的光速大于b光的光速 D．若入射角逐渐增大，a光将先发生全反射 ‎8．下列说法正确的是( )‎ ‎ A．做简谐运动的物体，其振动能量与振幅无关 B．肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象 C．照相机镜头上会镀一层增透膜，是为了增强光的透射，利用光的干涉原理 D．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播 E. 在真空中传播的电磁渡，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短 第II卷 三、填空实验题：（本题共3小题，共18分。）‎ ‎9(1).水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量都是0.6 kg。A车的车尾连着一个打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)的纸带，A车以某一速度与静止的B车碰撞，碰后两车连在一起共同向前运动。碰撞前后打点计时器打下的纸带如图所示。根据这些数据，如果两个小车合在一起考虑，回答下列问题：（结果保留三位有效数字）‎ 碰撞前后可能相等的物理量是____；‎ 碰前其大小为____，碰后其大小为____‎ 结论_________________________________‎ ‎9(2)．“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如下图所示．‎ 下列说法正确的是_____________。‎ A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力 B．实验时应先释放小车后接通电源 C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量 D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作图象 某同学在实验中．打出的一条纸带如图所示，他选择了几个计时点作为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，其中S1= 7.06cm、S2=7.68cm、S3=8.30cm、S4=8.92cm，纸带加速度的大小是_____m/s2．(保留两位有效数字)‎ 某同学将长木板右端适当垫高，其目的是_____________。但他把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大．用a表示小车的加速度，F表示细线作用于小车的拉力．他绘出的a - F关系图象是______‎ A、 B、‎ C、 D、‎ ‎9(3)．某同学在“测电源甲的电动势和内电阻”的实验中,实验室提供备选器材有:电流表(0-0.60A)、电压表(0-3.00V)、滑动变阻器R1（10Ω 1.00A）、滑动变阻器R2（100Ω 0.60A）、电阻箱R3(0-999.9Ω)、定值电阻R0为2Ω、开关S及导线若干。他采用如图甲所示电路进行实验,测得6组U、I数据(见表格中)‎ ‎ ‎ 将图乙实验电路所缺的导线补充连上,使电路完整_____________;‎ 根据电流、电压数量关系确定电源甲的电动势和内阻,请你自定标度将表中的数据在图丙坐标系中描点并连线画出U-I图线____________。‎ 根据作图分析得出的结论是:电源甲的电动势为________V,电源内电阻为________Ω;‎ ‎④该同学接着从提供的器材中选择合适器材,继续测量电源乙的电动势和内阻,得到图线(R为电源外电路的总电阻),如图丁。根据图像可知电源乙的内阻为______Ω。‎ 在虚线框中画出该同学实验新方案的电路图_________________。‎ 四、计算题：（共54分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎10（16分）．如图(甲),MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30∘角固定,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0∼10Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,并垂直轨道,其接入电路的电阻值为r.现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值R,重复前述操作，得到多组vm与R的数据，得到vm与R的数据关系如图(乙)所示。已知轨距为L=2m,重力加速度g=10m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：‎ ‎(1)求金属杆的质量m和阻值r；‎ ‎(2)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值Pm；‎ ‎(3)当R=8Ω时，求回路瞬时电功率每增大1W的过程中合外力对金属杆做的功W.‎ ‎11（18分）．如图所示，在竖直面内有两平行金属导轨AB、CD．导轨间距为L，电阻不计．一根电阻不计的金属棒ab可在导轨上无摩擦地滑动．棒与导轨垂直，并接触良好．导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度为B．导轨右边与电路连接．电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R．在BD间接有一水平放置的电容为C的平行板电容器，板间距离为d，电容器中质量为m的带电微粒电量为q。‎ ‎(1)当ab以速度v0匀速向左运动时，带电微粒恰好静止．试判断微粒的带电性质和电容器的电量Q ‎(2)ab棒由静止开始，以恒定的加速度a向左运动．求带电微粒q所受合力恰好为0的时间t．（设带电微粒始终未与极板接触．）‎ ‎12（20分）．如图所示，空间有相互平行、相距和宽度也都为L的I、II两区域，I、II区域内有垂直于纸面的匀强磁场，I区域磁场向内、磁感应强度为，II区域磁场向外，大小待定。现有一质量为，电荷量为的带电粒子，从图中所示的一加速电场中的MN板附近由静止释放被加速，粒子经电场加速后平行纸面与I区磁场边界成45°角进入磁场，然后又从I区右边界成45°角射出。‎ ‎(1)求加速电场两极板间电势差；‎ ‎(2)若II区磁感应强度也是时，则粒子经过I区的最高点和经过II区的最低点之间的高度差是多少？‎ ‎(3)为使粒子能返回I区，II区的磁感应强度应满足什么条件？并求出粒子从左侧进入I区到从左侧射出I区需要的最长时间。‎ ‎2019天津市高考压轴卷物理参考答案 ‎1．A ‎【解析】A、核反应方程，X的质量数为，电荷数，可知X表示电子，故A正确；‎ B、卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，不能说明原子是由质子与中子组成的，故B错误；‎ C、放射性元素的半衰期不受到环境的变化而变化，与温度无关，故C错误；‎ D、一个氢原子从n=4的激发态跃迁时，最多能辐射种不同频率的光子，故D错误；‎ 说法正确的是选A。‎ ‎2．D ‎【解析】物体受到重力，斜面的支持力，挡板的压力，挡板在旋转的过程中重力的大小方向都不变，支持力的大小发生变化，方向不变，因此可以用矢量三角形进行求解，如下图 其中红色的线为重力，虚线为斜面的支持力，黑色的线代表支持力，在矢量三角形中，三角形边长的大小代表了力的大小，因此通过图可以看到在挡板旋转过程中斜面的支持力变小，挡板给的压力先减小后变大，因此ABC错误，D正确。‎ ‎3．A ‎【解析】A、由图示运动轨迹可知，带电油滴的运动轨迹向上偏转，则其合力方向向上，油滴受到竖直向下的重力和竖直方向的电场力，则知电场力必定竖直向上；故电场力做正功，电势能减小；A正确； ‎ B、油滴逆着电场线运动，电势升高，则在A点电势低于在B点电势，B错误； ‎ C、油滴受到的合力方向竖直向上，电场力必定大于重力，C错误。 ‎ D、因油滴向上运动，故重力做负功，重力势能增加，D错误；‎ ‎4．C ‎【解析】甲图中电压表的示数为交流电的有效值：，选项A错误；乙图中的0时刻感应电动势为零，而甲图所示时刻，感应电动势最大，选项B错误；乙图中0.5×10-2s时刻，感应电动势最大，则此时穿过甲图中线圈的磁通量最小，选项C正确；乙图中1.0×10-2s时刻感应电动势为零，则此时穿过甲图中线圈的磁通量最大，选项D错误.‎ ‎5．B ‎【解析】一群氢原子处于n=3的激发态向较低能级跃迁，最多可放出种频率的光子，选项A错误； 由于每种原子都有自己的特征谱线，故可以根据原子光谱来鉴别物质，选项B正确；实际上，原子中的电子没有确定的轨道．但在空间各处出现的概率是不一定的，选项C正确． α粒子散射实验揭示了原子的核式结构理论，选项D错误；故选B.‎ ‎6．CD ‎【解析】A、电子增加的动能来源于照射光的光子能量，一个电子一次只能吸收一个光子，不 能吸收多个光子，若吸收的能量足够克服金属束缚力逸出金属表面，即可发生光电效应，不会积累能量，故A错误。 ‎ B、根据光电效应的条件可知，入射光子的能量小于电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功即逸出功，便不能发生光电效应，故B错误。 ‎ C、根据光电效应方程可知，入射光频率越大，光子能量 越大，最大初动能就越大，故C正确。 ‎ D、根据光电效应方程知，当入射光的能量刚好能使电子克服原子核的引力逸出时需要做的最小功时，有，此时的频率为最低频率，即极限频率，由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不相同，故D正确。‎ ‎7．AD ‎【解析】因为a光的偏折程度大于b光，所以玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率。故A正确，B错误；根据v=c/n可知，在玻璃中a光的光速小于b光的光速，选项C错误；根据可知，a光的临界角小于b光，则若入射角逐渐增大，a光将先发生全反射，选项D正确。‎ ‎8．BC ‎【解析】根据光的干涉产生原理；结合相对论原理：在运动方向，长度变短；根据波长与波速的关系，即可求解；‎ ‎【详解】‎ A、做简谐运动的物体，其振动能量与振幅有关，即最大势能，故A错误；‎ B、肥皂泡呈现的彩色是光的等厚干涉现象，通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象，故B正确；‎ C、照相机镜头上会镀一层膜，为增透膜，这是为了增强光的透射程度，故C正确；‎ D、波长越短的电磁波，衍射本领越弱，越不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故D错误；‎ E、在真空中传播的电磁波，波速不变，根据可知，当它的频率增加时，波长变短，故E正确；‎ 故选BCE。‎ ‎9 （1）动量 0.555kg·m/s， 0.540kg·m/s， 在误差允许范围内，初末总动量相等，碰撞前后动量守恒 ‎【解析】碰撞过程内力远大于外力，动量守恒，所以碰撞前后可能相等的物理量是动量。‎ A车碰撞前的速度为，AB碰后一起运动的速度为；，所以碰前的动量 ‎，‎ 碰后的动量，‎ 在误差允许范围内，，所以碰撞前后动量守恒。‎ ‎【点睛】(1)打点计时器是使用交流电源的计时仪器，打点时间间隔等于交流电的周期；‎ ‎（2）小车碰撞前速度大，碰撞后速度小，根据纸带分析答题；‎ ‎（3）由图示纸带应用速度公式求出速度；‎ ‎（4）根据实验数据分析答题．‎ ‎9（2）．D 0.62 平衡摩擦力 C ‎ ‎【解析】解(1) A、实验前要平衡摩擦力，每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，故选项A错误；‎ B、实验时应先接通电源，然后再释放小车，故选项B错误；‎ C、在砝码及砝码盘B的质量远小于小车A的质量时，小车受到的拉力近似等于砝码及砝码盘受到的重力，故选项C错误；‎ D、应用图象法处理加速度与质量关系实验数据时，为了直观,应作图象，故选项D正确；‎ 故选选项D；‎ ‎(2) 利用逐差法可得：，解得；‎ ‎(3) ‎ 将长木板右端适当垫高，其目的是平衡摩擦力；把长木板的右端垫得过高，使得倾角过大，小车所受重力平行于木板的分力大于小车受到的摩擦力，小车受到的合力大于细线的拉力，在小车不受力时，小车已经具有一定的加速度，图象不过原点，在a轴上有截距，因此他绘出的关系图象是选项C；‎ ‎9（3）如图； 如图： 2.80V 1Ω ④如图； 0.5Ω. ‎ ‎【解析】（1）电路连接如图；‎ ‎（2）U-I图线如图：‎ ‎（3）由图可知电源甲的电动势为2.80V；电源内电阻为;‎ ‎（4）所用电路如图；‎ 由欧姆定律：，即 ，‎ 则； 解得E=2.5V；r=0.5Ω ‎10．（1）m=0.2kg，r=2Ω；（2）；（3）W=1J ‎【解析】(1)设杆运动的最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv 由闭合电路的欧姆定律得：‎ 杆达到最大速度时满足mgsinθ−BIL=0‎ 联立解得：‎ 由图象可知：斜率为k=1m/(s⋅Ω)‎ 纵截距为 得到：，‎ 解得：m=0.2kg，r=2Ω ‎(2)金属杆匀速下滑时电流恒定，则有mgsinθ−BIL=0‎ 得I==1A 电阻箱消耗电功率的最大值Pm=I2Rm=10W ‎(3)由题意：E=BLv，‎ 得 瞬时电功率增大量 由动能定理得 比较上两式得 代入解得W=1J ‎11．(1) (2) ‎ ‎【解析】解：(1)ab棒匀速向左，a为正极，上板带正电，场强方向向下，即微粒带负电；‎ 联立解得：‎ ‎(2)微粒所受合力为0，则有： ‎ 联立解得：‎ ‎12．(1) (2) (3)，‎ ‎【解析】(1)画出粒子在磁场中运动的示意图，如图所示：‎ 粒子在加速电场中根据动能定理可得 粒子在I区域做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得 根据几何关系可得：‎ 联立可得加速电场两极板间电势差 ‎(2)粒子在II区域运动的半径与I区域相同，‎ 高度差由图中几何关系可得：‎ 可得：‎ ‎(3)画出粒子刚好从II区域右边界穿出磁场的临界状态，即轨迹圆与右边界相切的情况．‎ 根据几何关系可得，‎ 解得 可知当时，粒子在II区域中运动的时间最长，即粒子从左侧进入Ⅰ区到从左侧射 出Ⅰ区的时间最长 粒子两次在I区域运动的时间为 粒子两次在磁场之间的时间为 粒子在II区域运动的时间 总时间