2019年高考物理真题及解析（海南卷）

2019年高考物理真题（海南卷）
一、单项选择题：
1．如图，静电场中的一条电场线上有M、N两点，箭头代表电场的方向，则（　　）
A．M点的电势比N点的低
B．M点的场强大小一定比N点的大
C．电子在M点的电势能比在N点的低
D．电子在M点受到的电场力大小一定比在N点的大
2．如图，一段半圆形粗铜线固定在绝缘水平桌面（纸面）上，铜线所在空间有一匀强磁场，磁场方向竖直向下.当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向（　　）
A．向前 B．向后 C．向左 D．向右
3．汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶.前方突遇险情，司机紧急刹车，汽车做匀减速运动，加速度大小为8m/s2．从开始刹车到汽车停止，汽车运动的距离为（　　）
A．10m B．20m C．25m D．50m
4．2019年5月，我国第45颗北斗卫星发射成功.已知该卫星轨道距地面的高度约为36000km，是“天宫二号”空间实验室轨道高度的90倍左右，则（　　）
A．该卫星的速率比“天宫二号”的大
B．该卫星的周期比“天宫二号”的大
C．该卫星的角速度比“天宫二号”的大
D．该卫星的向心加速度比“天宫二号”的大
5．如图，两物块P、Q置于水平地面上，其质量分别为m、2m，两者之间用水平轻绳连接.两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（　　）
A． B． C． D．
6．如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴OO′的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g.若硬币与圆盘一起OO′轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：
7．对于钠和钙两种金属，其遏止电压Uc与入射光频率v的关系如图所示.用h、e分别表示普朗克常量和电子电荷量，则（　　）
A．钠的逸出功小于钙的逸出功
B．图中直线的斜率为
C．在得到这两条直线时，必须保证入射光的光强相同
D．若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较高
8．如图，一理想变压器输入端接交流恒压源，输出端电路由R1、R2、R3三个电阻构成.将该变压器原、副线圈的匝数比由5:1改为10:1后（　　）
A．流经R1的电流减小到原来的
B．R2两端的电压增加到原来的2倍
C．R3端的电压减小到原来的
D．电阻上总的热功率减小到原来的
9．如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动.射入磁场时，P的速度vP垂直于磁场边界，Q的速度vQ与磁场边界的夹角为45°．已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（　　）
A．P和Q的质量之比为1 : 2 B．P和Q的质量之比为
C．P和Q速度大小之比为 D．P和Q速度大小之比为2：1
10．三个小物块分别从3条不同光滑轨道的上端由静止开始滑下.已知轨道1、轨道2、轨道3的上端距水平地面的高度均为4h0；它们的下端水平，距地面的高度分别为、、，如图所示.若沿轨道1、2、3下滑的小物块的落地点到轨道下端的水平距离分别记为s1、s2、s3，则（　　）
A． B． C． D．
三、实验题：
11．用实验室提供的器材设计一个测量电流表内阻的电路.实验室提供的器材为：待测电流表A（量程10mA，内阻约为50Ω），滑动变阻器R1，电阻箱R，电源E（电动势约为6V，内阻可忽略），开关S1和S2，导线若干.
（1）根据实验室提供的器材，在图（a）所示虚线框内将电路原理图补充完整，要求滑动变阻器起限流作用；
（2）将图（b）中的实物按设计的原理图连线；
（3）若实验提供的滑动变阻器有两种规格
①10Ω，额定电流2A ②1500Ω，额定电流0.5A
实验中应该取 .（填“①”或“②”）
12．某同学利用图（a）的装置测量轻弹簧的劲度系数.图中，光滑的细杆和直尺水平固定在铁架台上，一轻弹簧穿在细杆上，其左端固定，右端与细绳连接；细绳跨过光滑定滑轮，其下端可以悬挂砝码（实验中，每个砝码的质量均为）.弹簧右端连有一竖直指针，其位置可在直尺上读出.实验步骤如下：
①在绳下端挂上一个砝码，调整滑轮，使弹簧与滑轮间的细线水平且弹簧与细杆没有接触；
②系统静止后，记录砝码的个数及指针的位置；
③逐次增加砝码个数，并重复步骤②（保持弹簧在弹性限度内）：
④用n表示砝码的个数，l表示相应的指针位置，将获得的数据记录在表格内.
回答下列问题：
（1）根据下表的实验数据在图（b）中补齐数据点并做出l-n图象.
n 1 2 3 4 5
l/cm 10.48 10.96 11.45 11.95 12.40
（2）弹簧的劲度系数k可用砝码质量m、重力加速度大小g及l-n图线的斜率α表示，表达式为k= .若g取9.8m/s2，则本实验中k= N/m（结果保留3位有效数字）.
四、计算题：
13．如图，用不可伸长轻绳将物块a悬挂在O点：初始时，轻绳处于水平拉直状态.现将a由静止释放，当物块a下摆至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后b滑行的最大距离为s.已知b的质量是a的3倍.b与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g.求
（1）碰撞后瞬间物块b速度的大小；
（2）轻绳的长度.
14．如图，一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨，导轨间距为l；两根相同的导体棒AB、CD置于导轨上并与导轨垂直，长度均为l；棒与导轨间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）：整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下.从时开始，对AB棒施加一外力，使AB棒从静止开始向右做匀加速运动，直到时刻撤去外力，此时棒中的感应电流为；已知CD棒在（）时刻开始运动，运动过程中两棒均与导轨接触良好.两棒的质量均为m，电阻均为R，导轨的电阻不计.重力加速度大小为g.
（1）求AB棒做匀加速运动的加速度大小；
（2）求撤去外力时CD棒的速度大小；
（3）撤去外力后，CD棒在时刻静止，求此时AB棒的速度大小.
15．一定量的理想气体从状态M出发，经状态N、P、Q回到状态M，完成一个循环.从M到N、从P到Q是等温过程；从N到P、从Q到M是等容过程；其体积-温度图象（V-T图）如图所示.下列说法正确的是（　　）
A．从M到N是吸热过程 B．从N到P是吸热过程
C．从P到Q气体对外界做功 D．从Q到M是气体对外界做功
E．从Q到M气体的内能减少
16．如图，一封闭的圆柱形容器竖直放置在水平地面上，一重量不可忽略的光滑活塞将容器内的理想气体分为A、B两部分，A体积为．压强为；B体积为，压强为．现将容器缓慢转至水平，气体温度保持不变，求此时A、B两部分气体的体积.
17．一列简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.2s，时的波形图如图所示.下列说法正确的是（　　）
A．平衡位置在处的质元的振幅为0.03m
B．该波的波速为10m/s
C．时，平衡位置在处的质元向y轴正向运动
D．时，平衡位置在处的质元处于波谷位置
E．时，平衡位置在处的质元加速度为零
18．一透明材料制成的圆柱体的上底面中央有一球形凹陷，凹面与圆柱体下底面可透光，表面其余部分均涂有遮光材料.过圆柱体对称轴线的截面如图所示.O点是球形凹陷的球心，半径OA与OG夹角θ=120°． 平行光沿轴线方向向下入射时，从凹面边缘A点入射的光线经折射后，恰好由下底面上C点射出.已知AB=FG=1cm，，OA=2cm.
（i）求此透明材料的折射率；
（ii）撤去平行光，将一点光源置于球心O点处，求下底面上有光出射的圆形区域的半径（不考虑侧面的反射光及多次反射的影响）.
【参考答案】
1.C 【解析】A.沿电场线方向电势逐渐降低，M点的电势比N点的高，故A错误；B.由于不能确定电场线疏密，故不能确定电场强度大小，故B错误；C.电子从M到N，电场力做负功，电势能增加，故在M点的电势能比在N点的低，故C正确；D.由于不能确定电场强度大小，也不能确定电荷所受电场力大小，故D错误.故选C.
2.A 【解析】根据左手定则可知，安培力的方向一定和磁场方向垂直，同时一定和电流方向垂直，当铜线通有顺时针方向电流时，铜线所受安培力的方向向前，故A正确，BCD错误.故选A.
3.C 【解析】由题意知，车速，刹车的加速度大小为，最后末速度减为0，由推导公式可得：，故C正确，ABD错误.故选C.
4.B 【解析】由万有引力提供向心力得：，解得：， ， ，.北斗卫星的轨道半径大于“天宫二号”的轨道半径，所以：线速度北斗卫星的小；周期北斗卫星大；角速度北斗卫星小；向心加速度北斗卫星的小，故ACD错误B正确.故选B.
5.D 【解析】对整体，根据牛顿第二定律得：.再对P，根据牛顿第二定律得：
，联立解得轻绳的张力大小为：，故ABC错误，D正确.故选D.
6.B 【解析】摩擦力提供合外力，当达到最大静摩擦时，角速度最大，结合牛顿第二定律可知，，解得圆盘转动的最大角速度为：，故B正确，ACD错误.故选B.
7.AB 【解析】A.根据光电效应方程得：，又，解得：；当遏止电压为0时，对应的频率为金属的极限频率，结合图可知钠的极限频率小，则钠的逸出功小.故A正确；B.由知图线的斜率，故B正确；C.由知图线的特点与光的强度无关.故C错误；D.钠的逸出功小，结合可知，若这两种金属产生的光电子具有相同的最大初动能，则照射到钠的光频率较小.故D错误.故选AB.
8.CD 【解析】A.变压器原、副线圈的匝数比由5:1改为10:1，则副线圈的输出电压减小为原来的，根据欧姆定律可知，流经R1的电流减小到原来，故A错误；B.根据串并联电路规律可知，R2两端的电压减小到原来的，故B错误；C.同理，R3两端的电压减小到原来，故C正确；D.副线圈总电阻不变，根据功率公式可知，，总功率减小到原来的，故D正确.故选CD.
9.AC 【解析】假设P的轨道半径为r，那么根据几何关系可以确定粒子Q的轨道半径为；粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，列方程得：，解得速度.利用速度公式求解两个粒子的运动时间.粒子P：，粒子Q：.根据题意可得，两个粒子运动时间相同，联立求得两个粒子的质量之比，已知两个粒子的质量之比为1:2，再根据公式求得两粒子的速度关系为.故选AC.
10.BC 【解析】根据得小滑块离开轨道时的水平速度，轨道1、2、3下滑的小物块的初速度之比为，由，可知 ，轨道1、2、3下滑的小物块的时间之比为，根据可知，小物块的落地点到轨道下端的水平距离之比，故BC正确，AD错误.故选BC.
11.（1）电路图见解析；（2）实物电路图见解析；（3）②
【解析】（1）测电流表内阻，由题意可知，实验没有提供电压表，提供了电阻箱与两个开关，本实验应用半偏法测电流表内阻，电流表与电阻箱并联，滑动变阻器采用限流接法，实验电路图如图所示；
（2）根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示；
（3）电路最小电阻约为：，滑动变阻器接入电路的最小阻值约为：，滑动变阻器应选择②.
12.（1）见解析；（2）；（3）109
【解析】（1）描出点后，作出图线如图所示：
（2）l-n图线的斜率为，由胡克定律有：，即，联立以上各式可得：，由图可得斜率约为m，所以可得劲度系数为： .
13.解：（1）设a的质量为m，则b的质量为3m，碰撞后b滑行过程，根据动能定理得
，解得 .
（2）对于a、b碰撞过程，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律得.根据机械能守恒得.设轻绳的长度为L．对于a下摆的过程，根据机械能守恒得，联立解得 .
答：（1）碰撞后瞬间物块b速度的大小为；
（2）轻绳的长度是.
14.解：（1）导体棒CD进行受力分析，刚刚运动，即安培力等于摩擦力，，求出电路中电流的表达式；利用欧姆定律求出回路中的电动势为 ；结合法拉第电磁感应定律，结合公式求出导体棒AB的速度为;
体棒AB做匀加速度运动，时间为，所以导体棒的加速度为；
（2）撒去外力后回路中的电流为，那么此时电路中的电动势为；根据法拉第电磁感应定律列方程得：，求得导体棒CD的速度为
（3）对导体棒CD的运动应用动量定理得：；对导体棒AB的运动应用动量定理得：；两方程联立求得AB棒的速度为.
答：（1）AB棒做匀加速运动的加速度大小是；
（2）撤去外力时CD棒的速度大小是；
（3）此时AB棒的速度大小是.
15.BCE 【解析】A.从M到N理想气体温度不变，则内能不变，即，但体积减小，说明外界对气体做功，即，由热力学第一定律：，可知，所以是一个放热过程，故A错误；B.从N到P理想气体温度升高，则内能增大，即，但体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即，由热力学第一定律：，可知，所以是一个吸热过程，故B正确；C.从P到Q理想气体温度不变，则内能不变，即，但体积增大，说明气体对外界做功，故C正确；D.从Q到M理想气体体积不变，说明外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，即，故D错误；E、从Q到M理想气体温度降低，内能减小，故E正确.故选BCE.
16.解：对A中气体：
初态：压强，体积，
末态：压强，体积，
根据玻意耳定律可得：…①
对B中气体：
初态：压强，体积，
末态：压强，体积，
根据玻意耳定律可得：…②
容器水平后有：…③
容器的总体积保持不变，即：…④
联立①②③④式可得：，.
答：此时A部分气体的体积为3.85×10-3m3，B两部分气体的体积为6.15×10-3m3.
17.ABC 【解析】A.分析波形图可知，质元的振幅，故A正确；B.分析波形图可知，波长，周期，则波速，，故B正确；C.平衡位置在处的质元在时刻，沿轴负方向振动，经过0.3s，即1.5个周期，质元沿y轴正方向振动，故C正确；D.经过0.4s，即2个周期，处的质元位于平衡位置，故D错误；E.经过0.5s，即2.5个周期，处质元位于波谷，加速度最大，故E错误.故选ABC.
18.解：（i）平行光沿轴线方向向下入射时，折射后恰好由下底面上的C点射出，光图如图所示：
由图可知入射角，折射角的正切值为，所以折射角.根据折射定律可得透明材料的折射率为：.
（ii）撤去平行光，将一点光源置于球心O点处，光路图如图所示：
由题意及几何关系可得：，所以.由于射到圆弧面上的光线不会发生折射，设全反射的临界角为α，则有：，即临界角小于45°，则，所以下底面上有光射出圆形区域的半径为：.
答：（i）求此透明材料的折射率为；
（ii）撤去平行光，将一点光源置于球心O点处，求下底面上有光出射的圆形区域的半径为.