1、试 卷 第 1页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 绝密启用前2019年北京市高考物理试题试卷副标题考 试 范 围 ： xxx； 考 试 时 间 ： 100 分 钟 ； 命 题 人 ： xxx题 号 一 二 三 总 分得 分注 意 事 项 ：1 答 题 前 填 写 好 自 己 的 姓 名 、 班 级 、 考 号 等 信 息2 请 将 答 案 正 确 填 写 在 答 题 卡 上 第 I 卷 （ 选 择 题 )请 点 击 修 改 第 I 卷 的 文 字 说 明 评 卷 人 得 分 一 、 单 选 题1 一 列 简 谐 横 波 某 时 刻 的 波 形
2、如 图 所 示 ， 比 较 介 质 中 的 三 个 质 点 a、 b、 c， 则A 此 刻 a 的 加 速 度 最 小B 此 刻 b 的 速 度 最 小 C 若 波 沿 x 轴 正 方 向 传 播 ， 此 刻 b 向 y 轴 正 方 向 运 动D 若 波 沿 x 轴 负 方 向 传 播 ， a 比 c 先 回 到 平 衡 位 置【 答 案 】 C【 解 析 】【 详 解 】由 机 械 振 动 特 点 确 定 质 点 的 加 速 度 和 速 度 大 小 ， 由 “ 上 下 坡 法 ” 确 定 振 动 方 向 。由 波 动 图 象 可 知 ， 此 时 质 点 a 位 于 波 峰 处 ， 根 据 质
3、 点 振 动 特 点 可 知 ， 质 点 a 的 加 速 度 最大 ， 故 A 错 误 ， 此 时 质 点 b 位 于 平 衡 位 置 ， 所 以 速 度 为 最 大 ， 故 B 错 误 ， 若 波 沿 x 轴正 方 向 传 播 ， 由 “ 上 下 坡 法 ” 可 知 ， 质 点 b 向 y 轴 正 方 向 运 动 ， 故 C 正 确 ， 若 波 沿 x 轴 负 方 向 传 播 ， 由 “ 上 下 坡 法 ” 可 知 ， a 质 点 沿 y 轴 负 方 向 运 动 ， c 质 点 沿 y 轴 正 方 向运 动 ， 所 以 质 点 c 比 质 点 a 先 回 到 平 衡 位 置 ， 故 D 错
4、误 。2 利 用 图 1 所 示 的 装 置 （ 示 意 图 ） ， 观 察 光 的 干 涉 、 衍 射 现 象 ， 在 光 屏 上 得 到 如 图 2中 甲 和 乙 两 种 图 样 。 下 列 关 于 P 处 放 置 的 光 学 元 件 说 法 正 确 的 是 试 卷 第 2页 ， 总 15页 外 装 订 线 请不要在装订 线内答题 内 装 订 线 A 甲 对 应 单 缝 ， 乙 对 应 双 缝B 甲 对 应 双 缝 ， 乙 对 应 单 缝C 都 是 单 缝 ， 甲 对 应 的 缝 宽 较 大D 都 是 双 缝 ， 甲 对 应 的 双 缝 间 距 较 大 【 答 案 】 A【 解 析 】【
5、详 解 】根 据 单 缝 衍 射 图 样 和 双 缝 干 涉 图 样 特 点 判 断 。单 缝 衍 射 图 样 为 中 央 亮 条 纹 最 宽 最 亮 ， 往 两 边 变 窄 ， 双 缝 干 涉 图 样 是 明 暗 相 间 的 条 纹 ，条 纹 间 距 相 等 ， 条 纹 宽 度 相 等 ， 结 合 图 甲 ， 乙 可 知 ， 甲 对 应 单 缝 ， 乙 对 应 双 缝 ， 故 A正 确 ， BCD 错 误 。3 下 列 说 法 正 确 的 是A 温 度 标 志 着 物 体 内 大 量 分 子 热 运 动 的 剧 烈 程 度 B 内 能 是 物 体 中 所 有 分 子 热 运 动 所 具 有
6、的 动 能 的 总 和C 气 体 压 强 仅 与 气 体 分 子 的 平 均 动 能 有 关D 气 体 膨 胀 对 外 做 功 且 温 度 降 低 ， 分 子 的 平 均 动 能 可 能 不 变【 答 案 】 A【 解 析 】【 详 解 】根 据 温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志 确 定 气 体 分 子 热 运 动 的 程 度 和 分 子 平 均 动 能 变 化 ， 内 能是 分 子 平 均 动 能 和 分 子 势 总 和 ， 由 气 体 压 强 宏 观 表 现 确 定 压 强A 温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志 ， 所 以 温 度 标 志 着 物 体 内 大 量
7、分 子 热 运 动 的 剧 烈 程 度 ， 故 A 正 确 ；B 内 能 是 物 体 中 所 有 分 子 热 运 动 所 具 有 的 动 能 和 分 子 势 能 之 和 ， 故 B 错 误 ；C 由 压 强 公 式 PV nRT 可 知 ， 气 体 压 强 除 与 分 子 平 均 动 能 （ 温 度 ） 有 关 ， 还 与 体 积有 关 ， 故 C 错 误 ； 试 卷 第 3页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 D 温 度 是 分 子 平 均 动 能 的 标 志 ， 所 以 温 度 降 低 ， 分 子 平 均 动 能 一 定 变 小 ， 故 D
8、错 误 。4 如 图 所 示 ， 正 方 形 区 域 内 存 在 垂 直 纸 面 的 匀 强 磁 场 。 一 带 电 粒 子 垂 直 磁 场 边 界 从 a点 射 入 ， 从 b 点 射 出 。 下 列 说 法 正 确 的 是A 粒 子 带 正 电B 粒 子 在 b 点 速 率 大 于 在 a 点 速 率 C 若 仅 减 小 磁 感 应 强 度 ， 则 粒 子 可 能 从 b 点 右 侧 射 出D 若 仅 减 小 入 射 速 率 ， 则 粒 子 在 磁 场 中 运 动 时 间 变 短【 答 案 】 C【 解 析 】【 详 解 】由 左 手 定 则 确 粒 子 的 电 性 ， 由 洛 伦 兹 力
9、 的 特 点 确 定 粒 子 在 b、 a 两 点 的 速 率 ， 根 据2vqvB m r 确 定 粒 子 运 动 半 径 和 运 动 时 间 。由 题 可 知 ， 粒 子 向 下 偏 转 ， 根 据 左 手 定 则 ， 所 以 粒 子 应 带 负 电 ， 故 A 错 误 ； 由 于 洛 伦 兹 力 不 做 功 ， 所 以 粒 子 动 能 不 变 ， 即 粒 子 在 b 点 速 率 与 a 点 速 率 相 等 ， 故 B 错 误 ； 若 仅减 小 磁 感 应 强 度 ， 由 公 式 2vqvB m r 得 ： mvr qB ， 所 以 磁 感 应 强 度 减 小 ， 半 径 增 大 ，所 以
10、 粒 子 有 可 能 从 b 点 右 侧 射 出 ， 故 C 正 确 ， 若 仅 减 小 入 射 速 率 ， 粒 子 运 动 半 径 减 小 ，在 磁 场 中 运 动 的 偏 转 角 增 大 ， 则 粒 子 在 磁 场 中 运 动 时 间 一 定 变 长 ， 故 D 错 误 。5 如 图 所 示 ， a、 b 两 点 位 于 以 负 点 电 荷 Q（ Q0） 为 球 心 的 球 面 上 ， c 点 在 球 面 外 ，则 A a 点 场 强 的 大 小 比 b 点 大B b 点 场 强 的 大 小 比 c 点 小 试 卷 第 4页 ， 总 15页 外 装 订 线 请不要在装订 线内答题 内 装
11、订 线 C a 点 电 势 比 b 点 高D b 点 电 势 比 c 点 低【 答 案 】 D【 解 析 】【 详 解 】由 点 电 荷 场 强 公 式 2QE k r 确 定 各 点 的 场 强 大 小 ， 由 点 电 荷 的 等 势 线 是 以 点 电 荷 为 球心 的 球 面 和 沿 电 场 线 方 向 电 势 逐 渐 降 低 确 定 各 点 的 电 势 的 高 低 。由 点 电 荷 的 场 强 公 式 2QE k r 可 知 ， a、 b 两 点 到 场 源 电 荷 的 距 离 相 等 ， 所 以 a、 b 两 点的 电 场 强 度 大 小 相 等 ， 故 A 错 误 ； 由 于 c
12、点 到 场 源 电 荷 的 距 离 比 b 点 的 大 ， 所 以 b 点 的 场 强 大 小 比 c 点 的 大 ， 故 B 错 误 ； 由 于 点 电 荷 的 等 势 线 是 以 点 电 荷 为 球 心 的 球 面 ， 所 以a 点 与 b 点 电 势 相 等 ， 负 电 荷 的 电 场 线 是 从 无 穷 远 处 指 向 负 点 电 荷 ， 根 据 沿 电 场 线 方 向电 势 逐 渐 降 低 ， 所 以 b 点 电 势 比 c 点 低 ， 故 D 正 确 。6 2019 年 5 月 17 日 ， 我 国 成 功 发 射 第 45 颗 北 斗 导 航 卫 星 ， 该 卫 星 属 于 地
13、球 静 止 轨 道卫 星 （ 同 步 卫 星 ） 。 该 卫 星A 入 轨 后 可 以 位 于 北 京 正 上 方B 入 轨 后 的 速 度 大 于 第 一 宇 宙 速 度C 发 射 速 度 大 于 第 二 宇 宙 速 度D 若 发 射 到 近 地 圆 轨 道 所 需 能 量 较 少 【 答 案 】 D【 解 析 】【 详 解 】由 同 步 卫 星 的 特 点 和 卫 星 发 射 到 越 高 的 轨 道 所 需 的 能 量 越 大 解 答 。由 于 卫 星 为 同 步 卫 星 ， 所 以 入 轨 后 一 定 只 能 与 赤 道 在 同 一 平 面 内 ， 故 A 错 误 ；由 于 第 一 宇
14、宙 速 度 为 卫 星 绕 地 球 运 行 的 最 大 速 度 ， 所 以 卫 星 入 轨 后 的 速 度 一 定 小 于 第 一宇 宙 速 度 ， 故 B 错 误 ；由 于 第 二 宇 宙 速 度 为 卫 星 脱 离 地 球 引 力 的 最 小 发 射 速 度 ， 所 以 卫 星 的 发 射 速 度 一 定 小 于第 二 宇 宙 速 度 ， 故 C 错 误 ； 将 卫 星 发 射 到 越 高 的 轨 道 克 服 引 力 所 作 的 功 越 大 ， 所 以 发 射 到 近 地 圆 轨 道 所 需 能 量 较 小 ，故 D 正 确 。7 光 电 管 是 一 种 利 用 光 照 射 产 生 电 流
15、 的 装 置 ， 当 入 射 光 照 在 管 中 金 属 板 上 时 ， 可 能 形成 光 电 流 。 表 中 给 出 了 6 次 实 验 的 结 果 。 试 卷 第 5页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 组 次 入 射 光 子 的 能量 /eV 相 对 光 强 光 电 流 大 小 /mA 逸 出 光 电 子 的 最大 动 能 /eV第一组 123 4.04.04.0 弱中强 294360 0.90.90.9第二组 456 6.06.06.0 弱中强 274055 2.92.92.9 由 表 中 数 据 得 出 的 论 断 中 不 正 确 的
16、是A 两 组 实 验 采 用 了 不 同 频 率 的 入 射 光B 两 组 实 验 所 用 的 金 属 板 材 质 不 同C 若 入 射 光 子 的 能 量 为 5.0eV， 逸 出 光 电 子 的 最 大 动 能 为 1.9eVD 若 入 射 光 子 的 能 量 为 5.0eV， 相 对 光 强 越 强 ， 光 电 流 越 大【 答 案 】 B【 解 析 】【 详 解 】 由 爱 因 斯 坦 质 能 方 程 0kE h W 比 较 两 次 实 验 时 的 逸 出 功 和 光 电 流 与 光 强 的 关 系 解题由 题 表 格 中 数 据 可 知 ， 两 组 实 验 所 用 的 入 射 光 的
17、 能 量 不 同 ， 由 公 式 E h 可 知 ， 两 组实 验 中 所 用 的 入 射 光 的 频 率 不 同 ， 故 A 正 确 ；由 爱 因 斯 坦 质 能 方 程 0kE h W 可 得 ： 第 一 组 实 验 ： 100.9 4.0 W ， 第 二 组 实 验 ：022.9 6.0 W ， 解 得 ： 01 02 3.1eVW W ， 即 两 种 材 料 的 逸 出 功 相 同 也 即 材 料 相 同 ，故 B 错 误 ；由 爱 因 斯 坦 质 能 方 程 0kE h W 可 得 ： k (5.0 3.1)eV=1.9eVE ， 故 C 正 确 ； 由 题 表 格 中 数 据 可
18、知 ， 入 射 光 能 量 相 同 时 ， 相 对 光 越 强 ， 光 电 流 越 大 ， 故 D 正 确 。8 国 际 单 位 制 （ 缩 写 SI） 定 义 了 米 （ m） 、 秒 （ s） 等 7 个 基 本 单 位 ， 其 他 单 位 均 可 由物 理 关 系 导 出 。 例 如 ， 由 m 和 s 可 以 导 出 速 度 单 位 ms1。 历 史 上 ， 曾 用 “米 原 器 ”定 义米 ， 用 平 均 太 阳 日 定 义 秒 。 但 是 ， 以 实 物 或 其 运 动 来 定 义 基 本 单 位 会 受 到 环 境 和 测 量 方 试 卷 第 6页 ， 总 15页 外 装 订 线
19、 请不要在装订 线内答题 内 装 订 线 式 等 因 素 的 影 响 ， 而 采 用 物 理 常 量 来 定 义 则 可 避 免 这 种 困 扰 。 1967 年 用 铯 133 原 子 基态 的 两 个 超 精 细 能 级 间 跃 迁 辐 射 的 频 率 =9192631770Hz 定 义 s； 1983 年 用 真 空 中 的光 速 c=299792458ms1定 义 m。 2018 年 第 26 届 国 际 计 量 大 会 决 定 ， 7 个 基 本 单 位 全部 用 基 本 物 理 常 量 来 定 义 （ 对 应 关 系 如 图 ， 例 如 ， s 对 应 ， m 对 应 c） 。 新
20、 SI 自 2019年 5 月 20 日 （ 国 际 计 量 日 ） 正 式 实 施 ， 这 将 对 科 学 和 技 术 发 展 产 生 深 远 影 响 。 下 列 选项 不 正 确 的 是 A 7 个 基 本 单 位 全 部 用 物 理 常 量 定 义 ， 保 证 了 基 本 单 位 的 稳 定 性B 用 真 空 中 的 光 速 c（ ms1） 定 义 m， 因 为 长 度 l 与 速 度 v 存 在 l=vt， 而 s 已 定 义C 用 基 本 电 荷 e（ C） 定 义 安 培 （ A） ， 因 为 电 荷 量 与 电 流 I 存 在 I=q/t， 而 s 已 定 义D 因 为 普 朗
21、克 常 量 h（ Js） 的 单 位 中 没 有 kg， 所 以 无 法 用 它 来 定 义 质 量 单 位【 答 案 】 D【 解 析 】【 详 解 】本 题 属 于 信 息 题 ， 由 题 所 给 信 息 结 合 l vt 和 qI t 的 物 理 意 义 解 答 。 由 题 意 可 知 ， 如 果 以 实 物 或 其 运 动 来 定 义 基 本 单 位 会 受 到 环 境 和 测 量 方 式 等 因 素 的 影 响 ，所 以 7 个 基 本 单 位 全 部 用 物 理 常 量 定 义 ， 保 证 了 基 本 单 位 的 稳 定 性 ， 故 A 正 确 ；用 真 空 中 的 光 速 定 义
22、 m ， 即 光 在 真 空 中 传 播 299792458 分 之 一 秒 的 距 离 ， 且 s 早 已 定 义 ，故 B 正 确 ；由 公 式 qI t 可 知 ， 安 培 即 为 1s 时 间 内 通 过 的 电 荷 量 ， 故 C 正 确 ；由 题 意 可 知 ， h 对 应 的 单 位 为 J s ， 而 能 量 的 单 位 中 包 含 质 量 ， 故 可 以 对 Kg 进 行 定 义 ，故 D 错 误 。 试 卷 第 7页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 第 II 卷 （ 非 选 择 题 )请 点 击 修 改 第 II 卷 的 文
23、 字 说 明评 卷 人 得 分 二 、 实 验 题9 用 如 图 1 所 示 装 置 研 究 平 抛 运 动 。 将 白 纸 和 复 写 纸 对 齐 重 叠 并 固 定 在 竖 直 的 硬 板 上 。钢 球 沿 斜 槽 轨 道 PQ 滑 下 后 从 Q 点 飞 出 ， 落 在 水 平 挡 板 MN 上 。 由 于 挡 板 靠 近 硬 板 一侧 较 低 ， 钢 球 落 在 挡 板 上 时 ， 钢 球 侧 面 会 在 白 纸 上 挤 压 出 一 个 痕 迹 点 。 移 动 挡 板 ， 重 新释 放 钢 球 ， 如 此 重 复 ， 白 纸 上 将 留 下 一 系 列 痕 迹 点 。 （ 1） 下 列
24、 实 验 条 件 必 须 满 足 的 有 _。A 斜 槽 轨 道 光 滑B 斜 槽 轨 道 末 段 水 平C 挡 板 高 度 等 间 距 变 化D 每 次 从 斜 槽 上 相 同 的 位 置 无 初 速 度 释 放 钢 球（ 2） 为 定 量 研 究 ， 建 立 以 水 平 方 向 为 x 轴 、 竖 直 方 向 为 y 轴 的 坐 标 系 。a 取 平 抛 运 动 的 起 始 点 为 坐 标 原 点 ， 将 钢 球 静 置 于 Q 点 ， 钢 球 的 _（ 选 填 “最上 端 ”、 “最 下 端 ”或 者 “球 心 ”） 对 应 白 纸 上 的 位 置 即 为 原 点 ； 在 确 定 y 轴
25、 时 _（ 选填 “需 要 ”或 者 “不 需 要 ”） y 轴 与 重 锤 线 平 行 。 b 若 遗 漏 记 录 平 抛 轨 迹 的 起 始 点 ， 也 可 按 下 述 方 法 处 理 数 据 ： 如 图 2 所 示 ， 在 轨 迹 上取 A、 B、 C 三 点 ， AB 和 BC 的 水 平 间 距 相 等 且 均 为 x， 测 得 AB 和 BC 的 竖 直 间 距 分别 是 y1和 y2， 则 12yy _13（ 选 填 “大 于 ”、 “等 于 ”或 者 “小 于 ”） 。 可 求 得 钢 球 平 抛 的初 速 度 大 小 为 _（ 已 知 当 地 重 力 加 速 度 为 g， 结
26、 果 用 上 述 字 母 表 示 ） 。 试 卷 第 8页 ， 总 15页 外 装 订 线 请不要在装订 线内答题 内 装 订 线 （ 3） 为 了 得 到 平 抛 物 体 的 运 动 轨 迹 ， 同 学 们 还 提 出 了 以 下 三 种 方 案 ， 其 中 可 行 的 是_。A 从 细 管 水 平 喷 出 稳 定 的 细 水 柱 ， 拍 摄 照 片 ， 即 可 得 到 平 抛 运 动 轨 迹 B 用 频 闪 照 相 在 同 一 底 片 上 记 录 平 抛 小 球 在 不 同 时 刻 的 位 置 ， 平 滑 连 接 各 位 置 ， 即 可得 到 平 抛 运 动 轨 迹C 将 铅 笔 垂 直
27、于 竖 直 的 白 纸 板 放 置 ， 笔 尖 紧 靠 白 纸 板 ， 铅 笔 以 一 定 初 速 度 水 平 抛 出 ，将 会 在 白 纸 上 留 下 笔 尖 的 平 抛 运 动 轨 迹（ 4） 伽 利 略 曾 研 究 过 平 抛 运 动 ， 他 推 断 ： 从 同 一 炮 台 水 平 发 射 的 炮 弹 ， 如 果 不 受 空 气阻 力 ， 不 论 它 们 能 射 多 远 ， 在 空 中 飞 行 的 时 间 都 一 样 。 这 实 际 上 揭 示 了 平 抛 物 体_。A 在 水 平 方 向 上 做 匀 速 直 线 运 动B 在 竖 直 方 向 上 做 自 由 落 体 运 动 C 在 下
28、落 过 程 中 机 械 能 守 恒（ 5） 牛 顿 设 想 ， 把 物 体 从 高 山 上 水 平 抛 出 ， 速 度 一 次 比 一 次 大 ， 落 地 点 就 一 次 比 一 次远 ， 如 果 速 度 足 够 大 ， 物 体 就 不 再 落 回 地 面 ， 它 将 绕 地 球 运 动 ， 成 为 人 造 地 球 卫 星 。同 样 是 受 地 球 引 力 ， 随 着 抛 出 速 度 增 大 ， 物 体 会 从 做 平 抛 运 动 逐 渐 变 为 做 圆 周 运 动 ， 请分 析 原 因 。_【 答 案 】 BD 球 心 需 要 大 于 0 2 1gv x y y AB B 利 用 平抛 运
29、动 的 轨 迹 的 抛 物 线 和 圆 周 运 动 知 识 证 明 即 可 【 解 析 】【 详 解 】根 据 平 抛 运 动 的 规 律 ： 水 平 方 向 匀 速 直 线 运 动 ， 竖 直 方 向 自 由 落 体 运 动 解 答 。(1)本 实 验 中 要 保 证 小 球 飞 出 斜 槽 末 端 时 的 速 度 为 水 平 ， 即 小 球 做 平 抛 运 动 ， 且 每 次 飞 出 试 卷 第 9页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 时 的 速 度 应 相 同 ， 所 以 只 要 每 次 将 小 球 从 斜 槽 上 同 一 位 置 由 静
30、止 释 放 即 可 ， 故 BD 正 确 ；(2)a.平 抛 运 动 的 起 始 点 应 为 钢 球 静 置 于 Q 点 时 ， 钢 球 的 球 心 对 应 纸 上 的 位 置 ， 由 于 平 抛运 动 在 竖 直 方 向 做 自 由 落 体 运 动 ， 所 以 在 确 定 y 轴 时 需 要 y 轴 与 重 锤 线 平 行 ；b.由 初 速 度 为 零 的 匀 加 速 直 线 运 动 规 律 即 在 相 等 时 间 间 隔 内 所 通 过 的 位 移 之 比 为1:3:5:7:.可 知 ， 由 于 A 点 不 是 抛 出 点 ， 所 以 12 13yy ； 设 AB， BC 间 所 用 的
31、时 间 为T， 竖 直 方 向 有 ： 22 1y y gT ， 水 平 方 向 有 ： 0 x v T ， 联 立 解 得 ： 0 2 1gv x y y ；(3)A 项 ： 细 管 A 始 终 在 水 面 之 下 ， B 就 会 喷 出 稳 定 的 细 水 柱 ， 故 可 行 。 A 正 确 B 项 ： 用 频 闪 照 相 在 同 一 底 片 上 记 录 小 球 不 同 时 刻 的 位 置 即 平 抛 运 动 的 轨 迹 上 的 点 ， 平滑 连 接 在 一 起 即 为 平 抛 运 动 轨 迹 ， 所 以 此 方 案 可 行 ；C 项 ： 将 铅 笔 垂 直 于 竖 直 的 白 板 放 轩
32、 ， 以 一 定 初 速 度 水 平 抛 出 ， 笔 尖 与 白 纸 间 有 摩 擦 阻力 的 作 用 ， 所 以 铅 笔 作 的 不 是 平 抛 运 动 ， 故 此 方 案 不 可 行 ；(4)由 平 抛 运 动 竖 直 方 向 运 动 可 知 ， 212h gt ， 时 间 2ht g ， 所 以 只 要 高 度 相 同 ， 时 间相 同 ， 故 B 正 确 ；(5)由 平 抛 运 动 可 知 ， 竖 直 方 向 ： 212h gt ， 水 平 方 向 ： 0 x vt ， 联 立 解 得 ： 2202gy xv ， 即 抛 出 物 体 的 轨 迹 为 抛 物 线 ， 当 抛 出 的 速
33、度 越 大 ， 在 抛 物 线 上 某 点 的 速 度 足 以 提 供 该 点做 圆 周 运 动 的 向 心 力 时 ， 物 体 的 轨 迹 从 抛 物 线 变 为 圆 。10 电 容 器 作 为 储 能 器 件 ， 在 生 产 生 活 中 有 广 泛 的 应 用 。 对 给 定 电 容 值 为 C 的 电 容 器充 电 ， 无 论 采 用 何 种 充 电 方 式 ， 其 两 极 间 的 电 势 差 u 随 电 荷 量 q 的 变 化 图 像 都 相 同 。（ 1） 请 在 图 1 中 画 出 上 述 uq 图 像 。 类 比 直 线 运 动 中 由 vt 图 像 求 位 移 的 方 法 ，
34、求 两极 间 电 压 为 U 时 电 容 器 所 储 存 的 电 能 Ep。（ _） 试 卷 第 10页 ， 总 15页 外 装 订 线 请不要在装订 线内答题 内 装 订 线 _（ 2） 在 如 图 2 所 示 的 充 电 电 路 中 ， R 表 示 电 阻 ， E 表 示 电 源 （ 忽 略 内 阻 ） 。 通 过 改 变 电路 中 元 件 的 参 数 对 同 一 电 容 器 进 行 两 次 充 电 ， 对 应 的 qt 曲 线 如 图 3 中 所 示 。a 两 条 曲 线 不 同 是 _（ 选 填 E 或 R） 的 改 变 造 成 的 ； b 电 容 器 有 时 需 要 快 速 充 电
35、， 有 时 需 要 均 匀 充 电 。 依 据 a 中 的 结 论 ， 说 明 实 现 这 两 种充 电 方 式 的 途 径 。_ （ 3） 设 想 使 用 理 想 的 “恒 流 源 ”替 换 （ 2） 中 电 源 对 电 容 器 充 电 ， 可 实 现 电 容 器 电 荷 量 随时 间 均 匀 增 加 。 请 思 考 使 用 “恒 流 源 ”和 （ 2） 中 电 源 对 电 容 器 的 充 电 过 程 ， 填 写 下 表 （ 选填 “增 大 ”、 “减 小 ”或 “不 变 ”） 。 “恒 流 源 ” （ 2） 中 电 源电 源 两 端 电 压 _ _通 过 电 源 的 电 流 _ _ 试 卷
36、 第 11页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 【 答 案 】 2P 2CUE R 要 快 速 度 充 电 时 ，只 要 减 小 图 2 中 的 电 阻 R； 要 均 匀 充 电 时 ， 只 要 适 当 增 大 图 2 中 的 电 阻 R 即 可 增 大不 变 不 变 减 小【 解 析 】【 详 解 】 由 电 容 器 电 容 定 义 式 qC u 得 到 u q 图 象 ， 类 比 v t 图 象 求 位 移 求 解 电 量 ， 由 图 3 斜率 解 决 两 种 充 电 方 式 不 同 的 原 因 和 方 法 ； 根 据 电 容 器 充 电 过
37、 程 中 电 容 器 两 极 板 相 当 于 电源 解 答(1)由 电 容 器 电 容 定 义 式 可 得 ： qC u ， 整 理 得 ： 1u qC ， 所 以 u q 图 象 应 为 过 原 点的 倾 斜 直 线 ， 如 图 ：由 题 可 知 ， 两 极 间 电 压 为 U 时 电 容 器 所 储 存 的 电 能 即 为 图 线 与 横 轴 所 围 面 积 ， 即P 2UQE ， 当 两 极 间 电 压 为 U 时 ， 电 荷 量 为 Q CU ， 所 以 2P 2CUE ； (2)a.由 于 电 源 内 阻 不 计 ， 当 电 容 器 充 满 电 后 电 容 器 两 端 电 压 即 电
38、 源 的 电 动 势 ， 电 容 器 最终 的 电 量 为 ： Q CE ， 由 q t 图 可 知 ， 两 种 充 电 方 式 最 终 的 电 量 相 同 ， 只 是 时 间 不 同 ，所 以 曲 线 不 同 是 R 造 成 的 ；b.由 图 3 可 知 ， 要 快 速 度 充 电 时 ， 只 要 减 小 图 2 中 的 电 阻 R， 要 均 匀 充 电 时 ， 只 要 适 当增 大 图 2 中 的 电 阻 R 即 可 ；(3)在 电 容 器 充 电 过 程 中 在 电 容 器 的 左 极 板 带 正 电 ， 右 极 板 带 负 电 ， 相 当 于 另 一 电 源 ， 且充 电 过 程 中
39、电 量 越 来 越 大 ， 回 路 中 的 总 电 动 势 减 小 ， 当 电 容 器 两 端 电 压 与 电 源 电 动 势 相等 时 ， 充 电 结 束 ， 所 以 换 成 “ 恒 流 源 ” 时 ， 为 了 保 证 电 流 不 变 ， 所 以 “ 恒 流 源 两 端 电 压要 增 大 ， 通 过 电 源 的 电 流 不 变 ， 在 (2)电 源 的 电 压 不 变 ， 通 过 电 源 的 电 流 减 小 。 评 卷 人 得 分 三 、 解 答 题11 如 图 所 示 ， 垂 直 于 纸 面 的 匀 强 磁 场 磁 感 应 强 度 为 B。 纸 面 内 有 一 正 方 形 均 匀 金 属
40、线 试 卷 第 12页 ， 总 15页 外 装 订 线 请不要在装订 线内答题 内 装 订 线 框 abcd， 其 边 长 为 L， 总 电 阻 为 R， ad 边 与 磁 场 边 界 平 行 。 从 ad 边 刚 进 入 磁 场 直 至 bc边 刚 要 进 入 的 过 程 中 ， 线 框 在 向 左 的 拉 力 作 用 下 以 速 度 v 匀 速 运 动 ， 求 ：（ 1） 感 应 电 动 势 的 大 小 E；（ 2） 拉 力 做 功 的 功 率 P； （ 3） ab 边 产 生 的 焦 耳 热 Q。【 答 案 】 (1) E BLv ； (2) 2 2 2B L vP R ； (3) 2
41、34B LvQ【 解 析 】【 详 解 】由 导 体 棒 切 割 磁 感 线 产 生 电 动 势 综 合 闭 合 电 路 欧 姆 定 律 和 2Q I Rt 解 题 。(1)从 ad 边 刚 进 入 磁 场 到 bc 边 刚 要 进 入 的 过 程 中 ， 只 有 ad 边 切 割 磁 感 线 ， 所 以 产 生 的感 应 电 动 势 为 ： E BLv ； (2)线 框 进 入 过 程 中 线 框 中 的 电 流 为 ： EI Rad 边 安 培 力 为 ： AF BIL由 于 线 框 匀 速 运 动 ， 所 以 有 拉 力 与 安 培 力 大 小 相 等 ， 方 向 相 反 ， 即 AF
42、F所 以 拉 力 的 功 率 为 ： AP Fv F v 联 立 以 上 各 式 解 得 ： 2 2 2B L vP R ；(3) 线 框 进 入 过 程 中 线 框 中 的 电 流 为 ： EI R 进 入 所 用 的 时 间 为 ： Lt vad 边 的 电 阻 为 ： 4ad RR 焦 耳 热 为 ： 2 adQ I R t 试 卷 第 13页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 联 立 解 得 ： 2 34B LvQ 。12雨 滴 落 到 地 面 的 速 度 通 常 仅 为 几 米 每 秒 ， 这 与 雨 滴 下 落 过 程 中 受 到 空
43、 气 阻 力 有 关 。 雨 滴间 无 相 互 作 用 且 雨 滴 质 量 不 变 ， 重 力 加 速 度 为 g。（ 1） 质 量 为 m 的 雨 滴 由 静 止 开 始 ， 下 落 高 度 h 时 速 度 为 u， 求 这 一 过 程 中 克 服 空 气 阻力 所 做 的 功 W。_（ 2） 将 雨 滴 看 作 半 径 为 r 的 球 体 ， 设 其 竖 直 落 向 地 面 的 过 程 中 所 受 空 气 阻 力 f=kr 2v2，其 中 v 是 雨 滴 的 速 度 ， k 是 比 例 系 数 。 a 设 雨 滴 的 密 度 为 ， 推 导 雨 滴 下 落 趋 近 的 最 大 速 度 vm
44、与 半 径 r 的 关 系 式 ；_b 示 意 图 中 画 出 了 半 径 为 r1、 r2（ r1r2） 的 雨 滴 在 空 气 中 无 初 速 下 落 的 vt 图 线 ， 其 中_对 应 半 径 为 r1的 雨 滴 （ 选 填 、 ） ； 若 不 计 空 气 阻 力 ， 请 在 图 中 画 出 雨 滴无 初 速 下 落 的 vt 图 线 。（ _）（ 3） 由 于 大 量 气 体 分 子 在 各 方 向 运 动 的 几 率 相 等 ， 其 对 静 止 雨 滴 的 作 用 力 为 零 。 将 雨滴 简 化 为 垂 直 于 运 动 方 向 面 积 为 S 的 圆 盘 ， 证 明 ： 圆 盘
45、以 速 度 v 下 落 时 受 到 的 空 气 阻 力f v 2（ 提 示 ： 设 单 位 体 积 内 空 气 分 子 数 为 n， 空 气 分 子 质 量 为 m0） 。_【 答 案 】 212fW mgh mu 3m r gv k 试 卷 第 14页 ， 总 15页 外 装 订 线 请不要在装订 线内答题 内 装 订 线 详 见 解 析【 解 析 】【 分 析 】(1)对 雨 滴 由 动 能 定 理 解 得 ： 雨 滴 下 落 h 的 过 程 中 克 服 阻 做 的 功 ；(2) 雨 滴 的 加 速 度 为 0 时 速 度 最 大 ； (3)由 动 量 定 理 证 明【 详 解 】(1)对
46、 雨 滴 由 动 能 定 理 得 ：2f 12mgh W mu 解 得 ： 2f 12W mgh mu ；(2)a.半 径 为 r 的 雨 滴 体 积 为 ： 343V r ， 其 质 量 为 m V 当 雨 滴 的 重 力 与 阻 力 相 等 时 速 度 最 大 ， 设 最 大 速 度 为 mv ， 则 有 ： mg f其 中 2 2mf kr v联 立 以 上 各 式 解 得 ： 3m r gv k由 3m r gv k 可 知 ， 雨 滴 半 径 越 大 ， 最 大 速 度 越 大 ， 所 以 对 应 半 径 为 1r 的 雨 滴 ，不 计 空 气 阻 力 ， 雨 滴 做 自 由 落 体
47、 运 动 ， 图 线 如 图 ： ；(3)设 在 极 短 时 间 t 内 ， 空 气 分 子 与 雨 滴 碰 撞 ， 设 空 气 分 子 的 速 率 为 u ， 试 卷 第 15页 ， 总 15页外 装 订 线 学校:_姓名：_班级 ：_考号：_ 内 装 订 线 在 t 内 ， 空 气 分 子 个 数 为 ： N nSv t ， 其 质 量 为 0m Nm设 向 下 为 正 方 向 ， 对 圆 盘 下 方 空 气 分 子 由 动 量 定 理 有 ：1 ( )F t m v u 对 圆 盘 上 方 空 气 分 子 由 动 量 定 理 有 ：2 0 ( )F t m u v 圆 盘 受 到 的 空 气 阻 力 为 ：1 2f F F 联 立 解 得 ： 2 202f Sv nm v 。
