2019年普通高等学校招生全国统一考试物理(江苏卷).docx

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2019年普通高等学校招生全国统一考试
江苏物理
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分,每小题只有一个选项符合题意。
1.(2019·江苏,1,3分,难度★★)某理想变压器原、副线圈的匝数之比为1∶10,当输入电压增加20 V时,输出电压(　　)

A.降低2 V B.增加2 V
C.降低200 V D.增加200 V
答案D
解析根据变压器原理有n1n2=U1U2=ΔU1ΔU2,则有110=20VΔU2,解得ΔU2=200 V,故只有选项D正确。
2.

(2019·江苏,2,3分,难度★★)如图所示,一只气球在风中处于静止状态,风对气球的作用力水平向右。细绳与竖直方向的夹角为α,绳的拉力为T,则风对气球作用力的大小为(　　)
A.Tsinα B.Tcosα
C.Tsin α D.Tcos α
答案C
解析将绳子拉力T沿水平方向和竖直方向分解,根据物体的平衡条件可知其水平分力等于风对气球的的作用力F,故F=Tsin α,只有选项C正确。
3.(2019·江苏,3,3分,难度★★)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω。断开S后,电压表的读数为3 V;闭合S后,电压表的读数为2 V,则电源的内阻r为(　　)

A.1 Ω B.2 Ω C.3 Ω D.4 Ω
答案A
解析断开S时,电压表示数即为电源的电动势,即电源的电动势E=3 V,闭合S时,电压表示数为电阻R两端的电压,即为U外=2 V,由闭合电路欧姆定律可得电源内阻r两端电压为U内=E-U外=1 V,根据电阻的分压关系可得电源内阻r=1 Ω,故只有选项A正确。
4.(2019·江苏,4,3分,难度★★)1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星,该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动。如图所示,设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2,近地点到地心的距离为r,地球质量为M,引力常量为G。则(　　)

A.v1>v2,v1=GMr B.v1>v2,v1>GMr
C.v1<v2,v1=GMr D.v1<v2,v1>GMr
答案B
解析卫星由近地点到远地点过程要克服万有引力做功,故动能减小,即速度减小v1>v2,若卫星在半径为r的圆轨道上做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力则有GMmr2=mv2r,解得v=GMr,而卫星轨道实际为椭圆,相当于在近地点的圆轨道上做离心运动,故v1>v=GMr,只有选项B正确。
5.(2019·江苏,5,3分,难度★★)一匀强电场的方向竖直向上,t=0时刻,一带电粒子以一定初速度水平射入该电场,电场力对粒子做功的功率为P,不计粒子重力,则P-t关系图象是(　　)

答案A
解析带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,沿电场力方向的分运动是匀加速直线运动,故电场力做功的功率为P=Fv=Fat,由于电场力F和加速度a大小均恒定,故功率P与运动时间t成正比,只有选项A正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
6.(2019·江苏,6,4分,难度★★)如图所示,摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m,运动半径为R,角速度大小为ω,重力加速度为g,则座舱(　　)

A.运动周期为2πRω
B.线速度的大小为ωR
C.受摩天轮作用力的大小始终为mg
D.所受合力的大小始终为mω2R
答案BD
解析摩天轮的座舱在竖直面内做匀速圆周运动,故运动周期为T=2πω,线速度为v=Rω,选项A错误、B正确;座舱在竖直方向做圆周运动,受摩天轮的作用力不可能始终为自身重力mg,选项C错误;根据牛顿第二定律,座舱受到的合力大小始终为mRω2,选项D正确。
7.(2019·江苏,7,4分,难度★★)如图所示,在光滑的水平桌面上,a和b是两条固定的平行长直导线,通过的电流相等。矩形线框位于两条导线的正中间,通有顺时针方向的电流,在a、b产生的磁场作用下静止。则a、b的电流方向可能是(　　)

A.均向左
B.均向右
C.a的向左,b的向右
D.a的向右,b的向左
答案CD
解析由右手螺旋定则可知,两直线平行长直导线通过同向电流时,在导线之间产生方向相反的磁场,再由安培定则可知,方向相反的磁场对电流方向相反的线框的两条边产生方向相同的安培力,不可能使线框处于静止状态,故选项A、B错误,选项C、D正确。
8.

(2019·江苏,8,4分,难度★★)如图所示,轻质弹簧的左端固定,并处于自然状态。小物块的质量为m,从A点向左沿水平地面运动,压缩弹簧后被弹回,运动到A点恰好静止。物块向左运动的最大距离为s,与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,弹簧未超出弹性限度。在上述过程中(　　)
A.弹簧的最大弹力为μmg
B.物块克服摩擦力做的功为2μmgs
C.弹簧的最大弹性势能为μmgs
D.物块在A点的初速度为2μgs
答案BC
解析弹簧被压缩至最短时弹力最大,此时弹簧能把物体向右弹出,故弹力一定大于物体所受的最大静摩擦力,更大于物体所受滑动摩擦力,选项A错误;物体在往返过程所受滑动摩擦力大小不变,故全过程克服摩擦力做功为2μmgs,选项B正确;弹簧被压缩至最短时弹性势能最大,在弹簧恢复原长的过程中通过克服摩擦力做功把弹性势能转化为内能,故选项C正确;根据能量守恒定律,物体在A点的初动能为2μmgs,故在A点的初速度为2μgs,选项D错误。
9.(2019·江苏,9,4分,难度★★)如图所示,ABC为等边三角形,电荷量为+q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为+q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点,此过程中,电场力做功为-W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有(　　)

A.Q1移入之前,C点的电势为Wq
B.Q1从C点移到B点的过程中,所受电场力做的功为0
C.Q2从无穷远处移到C点的过程中,所受电场力做的功为2W
D.Q2在移到C点后的电势能为-4W
答案ABD
解析点电荷Q1移入之前设C点电势为φ,则无穷远到C点的电势差为U=0-φ=-φ,则U=-φ=-Wq,即φ=Wq,选项A正确;B、C两点到A点的距离相等为等势点,故Q1从C点移到B点电场力做功为0,选项B正确;两个场源电荷时,C点电势变为-2φ,将电荷量为-2q的点电荷Q2从无穷远移到C点电场力做功为W =(-2q)×(-2φ)=4qφ=4 W,故电势能减小4 W,点电荷Q2在C点的电势能为-4 W,选项C错误、D正确。
三、简答题:本题分必做题(第10~12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
【必做题】
10.(2019·江苏,10,8分,难度★★)某兴趣小组用如题10-1图所示的装置验证动能定理。

(题10-1图)

(1)有两种工作频率均为50 Hz的打点计时器供实验选用:
A.电磁打点计时器
B.电火花计时器
为使纸带在运动时受到的阻力较小,应选择　　　　(选填“A”或“B”)。 
(2)保持长木板水平,将纸带固定在小车后端,纸带穿过打点计时器的限位孔。实验中,为消除摩擦力的影响,在砝码盘中慢慢加入沙子,直到小车开始运动。同学甲认为此时摩擦力的影响已得到消除。同学乙认为还应从盘中取出适量沙子,直至轻推小车观察到小车做匀速运动。看法正确的同学是　　　　(选填“甲”或“乙”)。 
(3)消除摩擦力的影响后,在砝码盘中加入砝码。接通打点计时器电源,松开小车,小车运动。纸带被打出一系列点,其中的一段如题10-2图所示。图中纸带按实际尺寸画出,纸带上A点的速度vA=　　　　m/s。 

(题10-2图)
(4)测出小车的质量为M,再测出纸带上起点到A点的距离为L。小车动能的变化量可用ΔEk=12MvA2算出。砝码盘中砝码的质量为m,重力加速度为g。实验中,小车的质量应　　　　(选填“远大于”“远小于”或“接近”)砝码、砝码盘和沙子的总质量,小车所受合力做的功可用W=mgL算出。多次测量,若W与ΔEk均基本相等则验证了动能定理。 
答案(1)B　(2)乙　(3)0.31(0.30~0.33都算对)　(4)远大于
解析(1)电磁式打点计时器是靠振针通过复写纸在纸带上打点,纸带所受阻力较大;而电火花打点计时器是靠释放的电火花灼烧墨粉纸盘在纸带上打点,纸带所受阻力较小,故应选择电火花计时器。
(2)甲同学的看法会使小车做加速运动,平衡摩擦力过度;故乙同学的看法正确。
(3)用刻度尺测出包含A点在内的两点间的距离,再根据点迹间隔判断出对应的时间,即可利用速度公式求出A 点速度。
(4)砝码盘和沙子对小车产生的拉力平衡了小车所受的摩擦力,故只有小车的质量M远大于砝码质量m时,才能用砝码的重力mg表示小车在水平木板上运动时受到的合力,这样才能进一步比较小车动能增量和合力做功的大小关系,从而验证动能定理。
11.(2019·江苏,11,10分,难度★★)某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率。实验操作如下:
(1)螺旋测微器如题11-1图所示。在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测砧与测微螺杆之间,再旋动　　　　(选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏。 

(题11-1图)

(2)选择电阻丝的　　　　(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量,取其平均值作为电阻丝的直径。 
(3)题11-2甲图中Rx为待测电阻丝。请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入题11-2乙图实物电路中的正确位置。

(题11-2甲图)

(题11-2乙图)

(4)为测量Rx,利用题11-2甲图所示的电路,调节滑动变阻器测得5组电压U1和电流I1的值,作出的U1-I1关系图象如题11-3图所示。接着,将电压表改接在a、b两端,测得5组电压U2和电流I2的值,数据见下表:
U2/V
0.50
1.02
1.54
2.05
2.55
I2/mA
20.0
40.0
60.0
80.0
100.0

请根据表中的数据,在方格纸上作出U2-I2图象。

(题11-3图)

(5)由此,可求得电阻丝的Rx=　　　　Ω。根据电阻定律可得到电阻丝的电阻率。 
答案(1)C　(2)不同　(3)见解析　(4)见解析
(5)23.5(23.0~24.0都算对)
解析(1)使用螺旋测微器时应先调粗调旋钮B,当测砧与测微螺杆几乎接触被测物体时再调微调旋钮C,既要使测砧与测微螺杆接触被测物体,又不产生太大的压力损坏螺旋测微器。
(2)对电阻丝同一位置多次测量直径取平均值只能更准确的表示测量位置的直径,但接入电路的电阻丝有一定长度,并不能保证各处直径都严格相同,故实验中应对电阻丝不同位置多次测量取平均值作为电阻丝直径。
(3)根据电路图可知滑动变阻器采用了分压式接法,故实物图的连接应如图所示。

(4)根据表格中的数据在坐标系中描点,然后用拟合的方法做出图象如下图所示。

(5)根据电路图可知电流表示数相同时,两种情况电压表示数之差即为待测电阻的分压,再除以对应的电流即可求出待测电阻的阻值。
12.(2019·江苏,12,12分,难度★★)[选修3-5]
(1)质量为M的小孩站在质量为m的滑板上,小孩和滑板均处于静止状态,忽略滑板与地面间的摩擦。小孩沿水平方向跃离滑板,离开滑板时的速度大小为v,此时滑板的速度大小为　　　　。 
A.mMv B.Mmv
C.mm+Mv D.Mm+Mv
(2)100年前,卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子。后来,人们用α粒子轰击 2860Ni核也打出了质子:24He+ 2860Ni→2962Cu+11H+X,该反应中的X是　　　　(选填“电子”“正电子”或“中子”)。此后,对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能。目前人类获得核能的主要方式是　　　　(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”)。 
(3)在“焊接”视网膜的眼科手术中,所用激光的波长λ=6.4×10-7 m,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2 J。求每个脉冲中的光子数目。(已知普朗克常量h=6.63×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s。计算结果保留一位有效数字)
答案(1)B　(2)中子　核裂变　(3)5×1016
解析(1)设此时滑板的速度大小为v',原来系统总动量为0,根据动量守恒定律可得:Mv=mv' ,解得:v'=Mmv,故只有选项B正确。
(2)根据质量数和核电荷数守恒可判断X是中子。目前人类获得和利用核能的主要方式是核电站,而核电站中的核反应堆发生的裂变反应,核聚变发生释放的核能虽然更大,但目前还不能被人类和平利用。
(3)光子能量ε=ℎcλ,光子数目n=Eε,代入数据得,n=5×1016。
【选做题】
13.(2019·江苏,13,12分,难度★★)本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[选修3-3]
(1)在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体　　　　。 
A.分子的无规则运动停息下来
B.每个分子的速度大小均相等
C.分子的平均动能保持不变
D.分子的密集程度保持不变
(2)由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为　　　　(选填“引力”或“斥力”)。分子势能Ep和分子间距离r的关系图象如题13A-1图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子Ep的是图中　　　　(选填“A”“B”或“C”)的位置。 

(题13A-1图)

(题13A-2图)

(3)如题13A-2图所示,一定质量理想气体经历A→B的等压过程,B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C过程中内能减少900 J。求A→B→C过程中气体对外界做的总功。
B.[选修3-4]
(1)一单摆做简谐运动,在偏角增大的过程中,摆球的　　　　。 
A.位移增大 B.速度增大
C.回复力增大 D.机械能增大
(2)将两支铅笔并排放在一起,中间留一条狭缝,通过这条狭缝去看与其平行的日光灯,能观察到彩色条纹,这是由于光的　　　　(选填“折射”“干涉”或“衍射”)。当缝的宽度　　　　(选填“远大于”或“接近”)光波的波长时,这种现象十分明显。 
(3)如图所示,某L形透明材料的折射率n=2。现沿AB方向切去一角,AB与水平方向的夹角为θ。为使水平方向的光线射到AB面时不会射入空气,求θ的最大值。

答案A.[选修3-3]
(1)CD　(2)引力　C　(3)1 500 J
解析(1)任何物体的分子都在永不停息地做无规则运动,选项A错误;即便是在温度相同的条件下,不同分子的速率也不一定相同,选项B错误;没有外界影响并经过足够长的时间后,气体的温度和体积均保持不变,故气体分子的平均动能和分子密集程度均保持不变,选项C、D均正确。
(2)液体的表面张力使液体表面面积有收缩的趋势,故分子力总体上表现为引力。图中A位置表示的分子力为斥力;B位置表示平衡位置,分子力为零;C位置表示的分子力为引力。
(3)A→B过程,W1=-p(VB-VA)
B→C过程,根据热力学第一定律　W2=ΔU
则对外界做的总功　W=-(W1+W2)
代入数据得　W=1 500 J
答案B.[选修3-4]
(1)AC　(2)衍射　接近　(3)60°
解析(1)单摆的偏角增大时,离开平衡位置的距离变大,故位移增大,速度变小,选项A正确、B错误;回复力与位移成正比,位移增大,回复力增大,选项C正确;单摆在做简谐运动过程中,机械能守恒,选项D错误。
(2)眼睛通过平行于日光灯的狭缝看到彩色条纹属于光的衍射现象;狭缝的宽度接近或远小于光的波长时衍射现象更明显。
(3)当入射光射到AB面上恰好发生全反射时,光线不射入空气的入射角最小即为临界角C,此时θ最大。
全反射　sin C=1n
且C+θ=90°,得θ=60°
四、计算题:本题共3小题,共计47分。解答时请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。
14.(2019·江苏,14,15分,难度★★)如图所示,匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈,线圈平面与磁场垂直。已知线圈的面积S=0.3 m2、电阻R=0.6 Ω,磁场的磁感应强度B=0.2 T。现同时向两侧拉动线圈,线圈的两边在Δt=0.5 s时间内合到一起。求线圈在上述过程中

(1)感应电动势的平均值E;
(2)感应电流的平均值I,并在图中标出电流方向;
(3)通过导线横截面的电荷量q。
解析

(1)感应电动势的平均值
E=ΔΦΔt
磁通量的变化　ΔΦ=BΔS
解得E=BΔSΔt,代入数据得
E=0.12 V
(2)平均电流I=ER
代入数据得I=0.2 A(电流方向如图所示)
(3)电荷量q=IΔt
代入数据得q=0.1 C。
15.(2019·江苏,15,16分,难度★★)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,求:

(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;
(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';
(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。
解析(1)由牛顿运动定律知,A加速度的大小　aA=μg
匀变速直线运动　2aAL=vA2
解得vA=2μgL
(2)设A、B的质量均为m
对齐前,B所受合外力大小　F=3μmg
由牛顿运动定律F=maB,得aB=3μg
对齐后,A、B所受合外力大小　F'=2μmg
由牛顿运动定律F'=2maB',得aB'=μg
(3)经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA、xB,A加速度的大小等于aA
则v=aAt,v=vB-aBt,xA=12aAt2,xB=vBt-12aBt2
且xB-xA=L
解得vB=22μgL
16.(2019·江苏,16,16分,难度★★)如图所示,匀强磁场的磁感应强度大小为B。磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相关于M、N,MN=L,粒子打到板上时会被反弹(碰撞时间极短),反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。质量为m、电荷量为-q的粒子速度一定,可以从左边界的不同位置水平射入磁场,在磁场中做圆周运动的半径为d,且d<L。粒子重力不计,电荷量保持不变。

(1)求粒子运动速度的大小v;
(2)欲使粒子从磁场右边界射出,求入射点到M的最大距离dm;
(3)从P点射入的粒子最终从Q点射出磁场,PM=d,QN=d2,求粒子从P到Q的运动时间t。
解析(1)粒子的运动半径d=mvqB
解得v=qBdm

(2)如图所示,粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切,由几何关系得
dm=d(1+sin 60°)
解得dm=2+32d
(3)粒子的运动周期T=2πmqB
设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t',则
t=nT4+t'(n=1,3,5,……)
(a)当L=nd+1-32d时,粒子斜向上射出磁场
t'=112T
解得t=Ld+33-46πm2qB
(b)当L=nd+1+32d时,粒子斜向下射出磁场
t'=512T
解得t=Ld-33-46πm2qB

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