高考全国I卷物理试题
一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分,第14-18只有一项符
合题目要求,第19-21有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全得3分,有选错得0分。 14.高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速度直线运动,在启动阶段, 列车的动能 ( B )
A. 与它所经历的时间成正比 B.与它的位移成正比 C.与它的速度成正比 D.与它的动量成正比 解析:
初速度为零的匀加速度直线运动,说明它的加速度保持不变,也就是a一定,根据牛顿第二定律,高铁的牵引力保持F保持不变,根据动能定能FS=Ek-0 即动能与位移成正比。与时间的关系为1/2Fat2=Ek-0,与速度的关系为 1/2FVt=Ek-0,动量与动能的关系为P2=2mEk. 因些只有B项符合题意
点评:物理试题与实际生活相结合,考查的知识点主要是必修1运动学的知识和必修2的动能定理,属于基础题。
15.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( A )
解析:
物理受向上的拉力F和F弹,向下的重力mg,由于物体匀加速直线运动则 F合保持不变,由牛顿运动定律:F+F弹-mg=F合=ma
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又由系统原处于静止状态,则F弹=mg F0=ma,
且随着X增加,F弹变小,F变大,则ma-x图像如图A所示,所以A项正确。 16. 如图,三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5cm,bc=3cm,ca=4cm。小球c所受库仑力的合力的方向平衡于a、b的连线。设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为K,则( D )。 A. a、b的电荷同号,k=16/9 B. a、b的电荷异号,k=16/9 C. a、b的电荷同号,k=27/64 D. a、b的电荷异号,k=27/64
解析:由于合力的方向平行于a、b的连线,所以a、b不可能同号, 设a,b,c带电量为A,B,C,则 a与c之间力 Fac=kAC/16 b与c之间力Fbc=kBC/9 由受力关系
tanFac3 Fbc4由此可以解得A/B=27/64 17.如图,导体轨道OPQS固定,其中PQS是半圆弧,Q为半圆弧的中心,O为圆心。轨道的电阻忽略不计。OM是有一定电阻。可绕O转动的金属杆。M端位于PQS上,OM与轨道接触良好。空间存在与半圆落在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,现使OM从OQ位置以恒定的角速度逆时针转到OS位置并固定(过程1):再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B增加到B’(过程II)。在过程I、II中,流过OM的电荷量相等,则B’/B等于( B )。 A.5/4 B.3/2 C.7/4 D.2 解析: 由公式可知电荷量:q=it, 电流:i
E E=n R总t第 2 页 共 6 页
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过程1:棒OM从OQ转至OS,磁场B恒定,面积增加 1BSSr2,q 4R总过程2:磁场B增加到B’,即B=B’-B 1面积S=r22S恒定, 2q'(B'B)2S R总由于q=q’,联立可得BS=(B'-B)2S 由此解得:B’/B=3/2,因而B项正确。 点评: 本题重点考查引起电磁感应的两种变量,和电量与电流的关系。 18. 如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2R,bc是半径为R的四分之一圆弧,与ab相切于b点,一质量为m的小球,始终受到与重力大小相等的水平外力作用,自a点处从静止开始向右运动。重力加速度大小为g,小球从a点开始运动到其轨道最高点,机械能的增量为( C ) A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR
解析:小球到C点后会继续向上运动,假设运动到最高点d,则: 对小球由a-->c过程中,由动能定理可得: F*3R-mgR=0.5mV2 由于F=mg, 解得Vc2gR 在C点时,有:
小球坚直方向以Vc2gR,a=g做匀减速直线运动,可求得:
tvcR 2gg小球水平方向以a=g做匀加速直线运动,运动到D点时水平位移为 1XCDaxt22R
2全过程小球机械能的增加量等于水平外力所做的功,即
EkWFF(2RR2R)5mgR
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19.如图,两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另外一线圈与远处沿南北向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。将一小磁针悬挂在直导线正上方,开关未闭合时小磁针池处于静止状态。下列说法正确的是(AD)
A.开关闭合后的瞬间,小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动
B.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向
C.开关闭合并保持一段时间后,小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向
D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,小磁针的N极朝垂直面向外的方向转动
解析:
开关闭合瞬间,铁芯的磁场增强,右边为N极,左侧线圈将产生一个阻碍其增强的磁场,由楞茨定律可以判断产生由南向北的电流,再由安培定则,小磁针N向纸面向里转动,A正解;
开关闭合并保持一段时间后,铁芯中的磁场保持不变,不会产生感应电流,小磁针会保持最原始的状态,BC都错误;
开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间,铁芯的磁场减弱,线圈将产生一个阻碍其减弱的磁场,也即产生一个由北向南的电流,小磁针的N极朝垂直面向外的方向转动。
点评:
本题重点考查楞茨定律的内容,也就是增强就阻碍增强,减弱就阻碍你减弱,还要学会用安培定则判断磁场的方向,是一道电磁学综合性的题目。
20. 2017年,人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,根据科学家们复原的过程,在两颗中子星合并前约100S时,它们相距约400KM,绕二者连线上的某点每秒转动12圈,将两题中子星都看作是
质量均匀分布的球体,由这些数据、万用引力常量并利用牛顿力学知识,可以估算出这一时刻两颗中子星 ( BC )
A.质量之积 B质量之和 C.速率之和 D.各自的自动角速度
解析:假设两中子星的质量为M1和M2,中心点如图所示,中心点到两中子星的距离为R1和R2,R1+R2=400KM,速率为V1和V2,由题意可知周期为T=1/12S。
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M1和M2之间的引力提供他们各自的向心力,则对于M1来说:
GM1M2R1R2GM1M22V1242M12R1M12 (1)式
TR1V2242M22R2M22 (2式
TR2对于M2来说,
R1R22这两个式子一定要注意半径,和我们平时做的有点不一样
把(1)式和(2)式相加,可以得到
G(M1M2)R1R22422(R1R2) (3)式 T由3式可求得质量之各M1+M2, 因而B项正确 由速度和周期的关系:
2R12R2 (4)式 V2 (5)式 V1TT由(4)式+(5)式,即可以求得它们的速率之和,即C项也正确
点评:这道题重点要求掌握万有引力的来源,以及运动半径的求法,题目不算难,但容易出错。
21.图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是( AB )。
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A.平面c上的电势为零 B.该电子可能到达不了平面f
C.该电子经过平面d时,其电势能为4eV D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍
解析:
由电子从a到d的过程克服电场力做功,说明电场力做负功为6eV,说明电场线由a指向d,电子在ab,bc,cd任意两线之间电场力做负功都为2eV,由于动能只有10eV,到d时还有4eV,所以可以到达f 平面,所以B正确。
根据电子伏特的定义是电子经过1个伏特(volt)的电场加速后所获得的能量,所以Uab=2V ,也即b点的电势为零,所以A正确。
到达d时,电场力做了6eV的负功,也即电势能增加6eV,所以C错误。 在b点的动能为8eV,在d的动能为4eV,所以速率是根号2倍,而不是2倍,所以D项也是错误。
点评:
本题重点考查电场力做功与电磁能的关系,电子伏特的含义,电势的概念,动能定理等知识点,是一道综合性比较强的题目,学生只有把所有的知识点都弄懂了,才能做对这道题,否则容易错选或才漏选。
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