2019年高考真题——理科综合(全国卷Ⅰ)含解析.pdf
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1、2019年普通高等学校招生全国统一考试(全国I卷)理科综合物理部分注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。二、选择题:本题共8 小题,每小题6 分。在每小题给出的四个选项中,第 1418题只有一项符合题目要求,第 1921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。分。1.氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV
2、3.10 eV 的光为可见光。要使处于基态(=1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为A.12.09 eV B.10.20 eV C.1.89 eV D.1.51 eV【答案】A【解析】【详解】由题意可知,基 态(n=l)氢原子被激发后,至少被激发到n=3能级后,跃迁才可能产生能量在 1.63eV3.10eV 的可见光。故AE=-1.51-(-13.6O)eV=12.09eV。故本题选 A。2.如图,空间存在一方向水平向右的匀强磁场,两个带电小球P 和。用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下,两细绳都恰好与天花板垂直,则A.P 和。都带正电荷 B.P和。都带负电荷C.P带
3、正电荷,。带负电荷 D.P带负电荷,。带正电荷【答案】D【解析】【详解】AB、受力分析可知,P和 Q 两小球,不能带同种电荷,AB错误;CD、若 P球带负电,Q 球带正电,如下图所示,恰能满足题意,则 C 错误D 正确,故本题选Do3.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3km/s,产生的推力约为4.8x106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为A.1.6xlO2 kg B.1.6xl03 kg C.1.6xl05kg D.1.6xl06kg【答案】B【解析】【详解】设该发动机
4、在fs 时间内,喷射出的气体质量为加,根据动量定理,Ftmv,m F 4 R x 106可知,在 Is 内喷射出的气体质量/=卜(三 肃-依=1.6x103依,故本题选Bo4.如图,等边三角形线框由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线 框 顶 点 N 与直流电源两端相接,已如导体棒 受 到 的 安 培 力 大 小 为F,则线框LMN受到的安培力的大小为C.0.5FD.0【答案】B【解析】【详解】设每一根导体棒的电阻为R,长度为L,则电路中,上下两路电阻之比为Ri:R?=2R:R=2:l,根据并联电路两端各电压相等的特点可知,上下两路电流之比(:/2=1:
5、2。如下图所示,由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L,根据安培力计算公式尸=可知F:/=/|:八=1:2,得 F =g F,根据左手定则可3知,两力方向相同,故线框LMN所受的合力大小为口 +b=:尸,故本题选B。25.如图,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为“。上升第一个rH 所用的时间为九,第四个H;所用的时间为 不计空气阻力,则t,7满4 4 4足t2C.3 b 44D.4 54【答案】C【解析】【详解】运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零,又不计空气阻力,故可逆向处理为自由落体运动。则根据初速度为零匀加速运动,相等相邻位移时间关系1 :(7 2-)3-V-(
6、:旷),一右)2,可知=2+6,即3 y 4,故本题选C。6.如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。另一端与斜面上的物块“相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动M直至悬挂N 的细绳与竖直方向成45。已知M 始终保持静止,则在此过程中A.水平拉力的大小可能保持不变B.M 所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M 所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M 所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加【答案】BD【解析】【详解】如图所示,以物块N 为研究对象,它在水平向左拉力F 作用下,缓慢向左移动直至细绳与竖直方向夹角为45。的过程中,水平拉力F
7、逐渐增大,绳子拉力T逐渐增大;对 M 受力分析可知,若起初M 受到的摩擦力f 沿斜面向下,则随着绳子拉力T 的增加,则摩擦力f 也逐渐增大;若起初M 受到的摩擦力f 沿斜面向上,则随着绳子拉力 T 的增加,摩擦力f 可能先减小后增加。故本题选BD。7.空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线 MN所示,一硬质细导线的电阻率为 、横截面积为S,将该导线做成半径为,的圆环固定在纸面内,圆心。在 MN上。仁0 时磁感应强度的方向如图(a)所示:磁感应强度5 随时间/的变化关系如图(b)所示,则在?=0到t=ty的时间间隔内A.圆环所受安培力的方向始终不变B.圆环中的
8、感应电流始终沿顺时针方向C.圆环中的感应电流大小 为 票4例D.圆环中的感应电动势大小为空【答案】BC【解析】【详解】AB、根据B-t图象,由楞次定律可知,线圈中感应电流方向一直为顺时针,但在to时刻,磁场的方向发生变化,故安培力方向工的方向在to时刻发生变化,则A 错误,B 正确;ECD、由闭合电路欧姆定律得:/=-,又根据法拉第电磁感应定律得:R=,又根据电阻定律得:火=孚,联立得:/=篝,则 C 正M Ar 2 S 4%p确,D 错误。故本题选BCo8.在星球M 上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上,把物体P 轻放在弹簧上端,P 由静止向下运动,物体的加速度a 与弹簧的压缩量x 间的关系如图
9、中实线所示。在另一星球N 上用完全相同的弹簧,改用物体。完成同样的过程,其 a-x关系如图中虚线所示,假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N 的 3 倍,则A.M 与 N 的密度相等B.Q 的质量是P 的 3 倍C.Q下落过程中的最大动能是P 的 4 倍D.Q下落过程中弹簧的最大压缩量是产的4 倍【答案】AC【解析】【详解】A、由a-x图象可知,加速度沿竖直向下方向为正方向,根据牛顿第二定律k k有:mg-kx=m a,变形式为:a=g x,该图象的斜率为,纵轴截距为重m m力加速度g。根据图象的纵轴截距可知,两星球表面的重力加速度之比为:又因为在某星球表面上的物体,所受重
10、力和万有引力相等,即:gN 4 1G 黑=g,即 该 星 球 的 质 量 加=除。又因为:殍,联立得2=溪。故两星球的密度之比为:=故A正确;PN gN RMB、当物体在弹簧上运动过程中,加速度为0的一瞬间,其所受弹力和重力二力平A x衡,mg=kx,即:m =.结合ax图象可知,当物体P和物体Q分别处于平衡g位置时,弹簧的压缩量之比为:红=F=;,故物体P和物体Q的质量之比为:旦=&=故B错误;mQ X。gM 6C、物体P和物体Q分别处于各自的平衡位置(a=0)时,它们的动能最大;根据苗=2奴,结合a-x图象面积的物理意义可知:物体P的最大速度满足次=3/%,物体Q的最大速度满足:年=2%/
11、,则两物体的最大动 2能之比:鲁=:上 =9.乌=4,C正确;%Lm p V2%味D、物体P和物体Q分别在弹簧上做简谐运动,由平衡位置(a=0)可知,物体P和Q振动的振幅A分别为4和2%,即物体P所在弹簧最大压缩量为2%,物体Q所在弹簧最大压缩量为4%,则Q下落过程中,弹簧最大压缩量时P物体最大压缩量的2倍,D错误;故本题选ACo三、非选择题:共 174分,第 2232题为必考题,每个试题考生都必须作答。第3338题为选考题,考生根据要求作答。(-)必考题:共 129分。9.某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计
12、时器所用交流电的频率为50 H z,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出。在 A B C D E 五个点中,打点计时器最先打出的是 点,在打出C 点时物块的速度大小为m/s(保留3 位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s2(保留2 位有效数字)。【解析】【详解】分析可知,物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动,纸带上的点迹,从 A 到E,间隔越来越大,可知,物块跟纸带的左端相连,纸带上最先打出的是A 点;在打点计时器打C 点瞬间,物块的速度%=退=4 6 5)1 :=o.233m/s;根据逐差法2T 2x0.1可知,物块下滑的加速度a=一一产=(65-3.1 5 1 1 0-2
13、 =0 7 5 m/s2。4T2 4x0.12故本题正确答案为:A;0.233;0.75o10.某同学要将一量程为250A的微安表改装为量程为20 mA的电流表。该同学测得微安表内阻为1 200。,经计算后将一阻值为R 的电阻与微安表连接,进行改装。然后利用一标准毫安表,根据图(a)所示电路对改装后的电表进行检测(虚线框内是改装后的电表)。(1)根 据 图(a)和题给条件,将(b)中的实物连接。()(2)当标准毫安表的示数为1 6.0 mA时,微安表的指针位置如图(c)所示,由此可以推测出改装的电表量程不是预期值,而是 o (填正确答案标号)A.1 8 mAA.2 1 mA(3)产生上述问题的
14、原因可能是 o (填正确答案标号)A.微安表内阻测量错误,实际内阻大于1 2 0 0。B.微安表内阻测量错误,实际内阻小于1 2 0 0。C.R值计算错误,接入的电阻偏小D.R值计算错误,接入的电阻偏大(4)要达到预期目的,无论测得的内阻值是都正确,都不必重新测量,只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为k R的电阻即可,其中k=。【解析】【详解】(1)电表改装时,微安表应与定值电阻R并联接入虚线框内,则实物电路连接如下图所示:(2)由标准毫安表与该装表的读数可知,改装后的电流表,实际量程被扩大的倍数为:“=1 0 0倍。故当原微安表表盘达到满偏时,实际量程为:1 6 0 x 1 0 z nA2
15、5 0 x l 0-3x l 0 0 =2 5 m A,故本小题选 C;(R、(3)根 据/优=(1-4)尺,得:/=1+*小改装后的量程偏大的原因可能是,原微安表内阻测量值偏小,即电表实际内阻&真实值,大 于1 2 0 0 Q;或者因为定值电阻R的计算有误,计算值偏大,实际接入定值电阻R阻值偏小。故本小题选A C;(4)由于接入电阻R时,改装后的表实际量程为2 5 mA,故满足/优=(2 5-/JR;要想达到预期目的,即将微安表改装为量程为2 0 mA电流表,应满足4 4=(2 0-4 /?,其中 4=2 5 0 N A=0.2 5 mA,联立解得:=1.2 5 或女=生。故本题答案为:(2
16、)C(3)A C (4)k=1.2 5 或左=7 91 1.如图,在直角三角形O P N区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为8、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后,沿 平 行 于X辅的方向射入磁场;一段时间后,该 粒 子 在0 P边上某点以垂直于x轴的方向射出。已 知。点为坐标原点,N点 在),轴 上,。尸与x轴 的 夹 角 为30。,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为力 不计重力。求(1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。【答 案】(1)4 U(2)71+8石d-B Bd2(7i 百、1 2 J U 4U 2 3)【解 析】1
17、 ,【详 解】(1)粒子从静止被加速的过程,根据动能定理得:qU=-m v l,解得:根据题意,下图为粒子的运动轨迹,由几何关系可知,该粒子在磁场中运动的轨迹粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即:qv0B=m为r联立方程得:旦=之m d2B2(2)根据题意,粒子在磁场中运动的轨迹为四分之一圆周,长度5尸.2 4 =也 /1 4 4粒子射出磁场后到运动至X轴,运动的轨迹长度,=八t a n 30 =46S,+S,粒子从射入磁场到运动至x轴过程中,一直匀速率运动,则一1%dB解得:t=71+8或 Bd271+4 U 212 JU3 J1 2.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过
18、一小段光滑圆弧平滑连接,小物块8静止于水平轨道的最左端,如 图(a)所示。/=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与8发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-r图像如图(b)所示,图中的也和。均为未知量。已知A的质量为根,初始时A与5的高度差为”,重力加速度大小为g,不计(2)在 图(b)所描述的整个运动过程中,求物块A克服摩擦力所做的功;(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能
19、与8再次碰上。求改变前面动摩擦因数的比值。2 1 1【答案】(1)3 m (2)行mgH(3)【解析】【详解】(1)物 块 A和物块B发生碰撞后一瞬间的速度分别为七、以,弹性碰撞瞬间,动量守恒,机械能守恒,即:/叫=加 以+%力1 2 1 2 1 2m V=m VA+-mBVB联立方程解得:m-mRv 2m;腺=-V,m+mB m +mB根据v-t 图象可知,v,=-1 v,解得:,%=3 加(2)设斜面的倾角为。,根据牛顿第二定律得当物块A沿斜面下滑时:加 g s i n。-/=加不 由v-t 图象知:=?当物体A沿斜面上滑时:加 g s i n6+/=m的,由 v-t 图象知:生=1 解得
20、:J=,gsin;又 因 下 滑 位 移 =工=:卬 s i n,2则碰后A反弹.,沿斜面上滑的最大位移为:=4=32。电=0.1 卬s m 9 2 2其中为P点离水平面得高度,即力H解得5 s i n 夕故 在 图(b)描述的整个过程中,物块A克服摩擦力做的总功为:Wf=f(X+x2)=mg sine+=9 1 s i n。5 s i n J 1 5(3)设物块B在水平面上最远的滑行距离为S,设原来的摩擦因为为则以A和B组成的系统,根据能量守恒定律有:,叫(叫=/需+,”设改变后的摩擦因数为,然后将A从P点释放,A恰好能与B再次碰上,即A恰好滑到物块B位置时,速度减为零,以A为研究对象,根据
21、能量守恒定律得:mgh=fj.mg 卜 一 +“mgStan。又 据(2)的结论可知:Wf=ingH=fxmg+,2,得:tan(9=9/15 tan。联立解得,改变前与改变后的摩擦因素之比为:与=?。9(-)选考题:共 45分。请考生从2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。物理一选修3-313.某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同。此时,容 器 中 空 气 的 温 度(填“高于 低于”或“等于”)外界温
22、度,容 器 中 空 气 的 密 度(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。【答案】(1).低于(2).大于【解析】【详解】由题意可知,容器与活塞绝热性能良好,容器内气体与外界不发生热交换,故AQ=O,但活塞移动的过程中,容器内气体压强减小,则容器内气体正在膨胀,体积增大,气体对外界做功,即W 0,根据热力学第一定律可知:=AQ+W c(K+)c(OH )【答案】C【解析】【分析】邻苯二甲酸氢钾为二元弱酸酸式盐,溶液呈酸性,向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中离子浓度增大,导电性增强,邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠为强碱弱酸盐,邻苯二甲酸根在
23、溶液中水解使溶液呈碱性。【详解】A项、向邻苯二甲酸氢钾溶液中加入氢氧化钠溶液,两者反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中N a+和A 2 -的浓度增大。由图像可知,溶液导电性增强,说明导电能力与离子浓度和种类有关,故A正确;B项、a点和b点K+的物质的量相同,K+的物质的量浓度变化不明显,H A一 转化为A?一,b点导电性强于a点,说明N a+和A 2-的导电能力强于HA1故B正确;C项、b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好完全反应生成邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,邻苯二甲酸钾为强碱弱酸盐,A”在溶液中水解使溶液呈碱性,溶液pH7,故C错误;D项、b点邻苯二甲酸氢钾溶液与氢氧化钠溶液恰好
24、完全反应生成等物质的量的邻苯二甲酸钾和邻苯二甲酸钠,溶液中c(N a+)和c(K+)相等,c点是继续加入氢氧化钠溶液后,得到邻苯二甲酸钾、邻苯二甲酸钠、氢氧化钠的混合溶液,则溶液中c(Na+)c (K+),由图可知,a点到b点加入氢氧化钠溶液的体积大于b点到c点加入氢氧化钠溶液的体积,则溶液中c(K+)c (0 H-),溶液中三者大小顺序为c(Na+)c (K+)c (0 H-),故D正确。故选C。【点睛】本题考查水溶液中的离子平衡,试题侧重考查分析、理解问题的能力,注意正确分析图象曲线变化,明确酸式盐与碱反应溶液浓度和成分的变化与导电性变化的关系是解答关键。6.利用生物燃料电池原理研究室温下
25、氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能B.阴极区,氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+=2H+2MV+C.正极区,固氮酶 催化剂,叱 发生还原反应生成NH3D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】【分析】由生物燃料电池的示意图可知,左室电极为燃料电池的负极,MV+在负极失电子发生氧化反应生成M V 2+,电极反应式为MV+e=M V 2+,放电生成的MV?+在氢化酶的作用下与H2反应生成H+和M V+,反应的方程式为H?+2MV2+=2H+2MV+;右室电极为
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