2019年全國2卷理綜物理試題解析

2019年全國2卷理綜物理試題解析題型與考點分布逐題解析14、2019年1月，我國嫦娥四號探測器成功在月球背面軟著陸，在探測器“奔向”月球的過程中，用h表示探測器與地球表面的距離，F(xiàn)表示它所受的地球引力，能夠描F隨h變化關(guān)系的圖像是解析：嫦娥四號所受地球引力遵循萬有引力定律，只是要注意它們的距離為嫦娥四號（質(zhì)點）到地球球心的距離，等于地球半徑R與探測器與地球表面的距離h之和。由公式討論圖像：圖像特點1、嫦娥四號是從地球表面開始飛離的，所以開始時的引力等于地表上的重力。既縱截距等于重力。圖像特點2、距離h增大，地球引力必然減小。圖像特點3、由平拋曲線知距離h增大，h2會增大的，而且h2增大的比h增大的快，故曲線斜率在增大。但是萬有引力是平方反比律，則F減小的會變慢，既曲線斜率會減小。遵上可知答案是D.正確答案逐題解析15、太陽內(nèi)部核反應(yīng)的主要模式之一是質(zhì)子-質(zhì)子循壞，循環(huán)的結(jié)果可表示為，已知和的質(zhì)量分別為和，1u=931MeV/c2，c為光速。在4個轉(zhuǎn)變成1個的過程中，釋放的能量約為A.8MeVB.16MeVC.26MeVD.52MeV解析：在幾個輕核轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€中等質(zhì)量原子核給過程中存在質(zhì)量虧損，可以發(fā)生質(zhì)量能量的轉(zhuǎn)化，遵循愛因斯坦的質(zhì)能方程。本題解題步驟：第一步、求質(zhì)量虧損：4個質(zhì)子轉(zhuǎn)變?yōu)楹ぴ雍水a(chǎn)生的質(zhì)量虧損等于正確答案第二步、求能量釋放：應(yīng)用質(zhì)能方程計算時可以利用1u=931MeV/c2

簡化運算16、物塊在輕繩的拉動下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運動，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1500N，則物塊的質(zhì)量最大為

A.150kgB.100kgC.200kgD.200kg逐題解析30°F30°G30°GFFNFf+mgsin30°代入數(shù)據(jù)解得：m=150kg題目點撥：在斜面上向上勻速運動的物塊受到重力、支持力、摩擦力和拉力四個力第一步.作出運動簡圖.第二步.根據(jù)先重力，重力的正交分解，動摩擦力，支持力，拉力的順序作出各力，并標注名稱。注意：沿斜面方向和垂直斜面方向各力之間的等大關(guān)系。第三步.列式。正確答案cabdOB圓軌道半徑磁場區(qū)域長圓軌道半徑-磁場區(qū)域長的一半逐題解析cabdOBcabdOB17、如圖，邊長為l的正方形abcd內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直于紙面（abcd所在平面）向外。ab邊中點有一電子發(fā)源O，可向磁場內(nèi)沿垂直于ab邊的方向發(fā)射電子。已知電子的比荷為k。則從a、d兩點射出的電子的速度大小分別為題目點撥：在勻強磁場中帶電粒子垂直磁感線進入磁場時做勻速圓周運動第一步.用左手定則判斷帶電粒子的偏轉(zhuǎn)方向第二步.根據(jù)題意確定圓軌道的直徑、弦、圓心等描繪軌跡圓。注意：第一條線——過入射點在偏轉(zhuǎn)一側(cè)的初速度垂線是直徑線第二條線——入射點與出射點的連線（軌跡圓的弦）的中垂線是直徑線第三步.在軌跡圓中確定半徑與磁場區(qū)域邊長間的關(guān)系求解。第四步.運用向心力公式和洛倫茲力公式求解。解析2：從d點出射時由于dO為軌跡圓的弦，做其中垂線與Oa的延長線交于一點而得軌跡圓的圓心，然后作出軌跡圓如右圖，在圖中的直角三角形中列式求解得出半徑。解析1：從a點出射時由于aO與入射速度垂直，說明aO就是一條直徑，則軌跡圓半徑為l/4。如左圖。正確答案逐題解析18、從地面豎直向上拋出一個物體，其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和。取地面為重力勢能零點，該物體的E總和Ep隨它離開地面的高度h的變化如圖所示。重力加速度取10m/s2。由圖中數(shù)據(jù)可知A．物體的質(zhì)量為2kgB．h=0時，物體的速率為20m/sC．h=2m時，物體的動能Ek=40JD．從地面至h=4m，物體的動能減少100J解析：在圖像中重力勢能隨高度的增大在增大：重力做負功mgh，重力勢能增加mgh總機械能在減小，只能是阻力做負功fh，機械能減少fh點撥：1、不能遇到豎直上拋就運用機械能守恒。2、認真細致的讀圖，本題涉及五個坐標點的數(shù)據(jù)運用（圖中用紅點標識）。3、對物理量變化趨勢及變化原因分析，然后可以運用公式。4、正確讀題“其機械能E總等于動能Ek與重力勢能Ep之和”就可以計算動能了。正確答案正確答案第一步.由重力勢能變化關(guān)系及圖中數(shù)據(jù)h=4m時，mgh=80得m=2kg。A正確第二步.由機械能變化關(guān)系及圖中數(shù)據(jù)h=4m時，fh=100-80得f=5N。第三步.h=0時，物體的機械能是100焦，重力勢能是0，則Ek=100J得速率為10m/s。B錯誤第四步.查表可知h=2m時，物體的動能Ek=E總-Ep=（90-40）J=50J。C錯誤。第五步.查表可知h=4m時，物體的動能Ek=E總-Ep=（80-80）J=0J。D正確逐題解析19、如圖（a），在跳臺滑雪比賽中，運動員在空中滑翔時身體的姿態(tài)會影響其下落的速度和滑翔的距離。某運動員先后兩次從同一跳臺起跳，每次都從離開跳臺開始計時，用v表示他在豎直方向的速度，其v-t圖像如圖（b）所示，t1和t2是他落在傾斜雪道上的時刻。則A．第二次滑翔過程中在豎直方向上的位移比第一次的小B．第二次滑翔過程中在水平方向上的位移比第一次的大C．第二次滑翔過程中在豎直方向上的平均加速度比第一次的大D．豎直方向速度大小為v1時，第二次滑翔在豎直方向上所受阻力比第一次的大解析：圖中給出的是豎直方向的速度隨時間的v-t圖像第一步.由圖像與時間軸所圍成的面積可知豎直方向上的位移，可知第二次的位移大，A錯誤。第二步.由運動情景是落在斜面上某一點可知豎直方向上的位移大時水平方向上的位移也大，B正確。點撥：1、本題是一個識圖情景題。2、圖像特征（坐標、面積、傾斜度）是解題的已知條件。3、理解平均加速度的概念并進行討論。4、理解滑翔運動的豎直方向和水平方向的分解方法。5、理解在豎直方向運用牛頓第二定律解題的方法。正確答案正確答案第三步.平均加速度是速度變化量與所用時間的比值，由圖中坐標（已用紅點標識）第二次的速度變化量小，所用時間長，說明第二次的平均加速度小，C錯誤。第四步.豎直方向速度大小為v1時，第二次滑翔在豎直方向上的加速度小，由ma=mg-f知阻力第二次的大，D正確。逐題解析20、靜電場中，一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點由靜止開始運動，N為粒子運動軌跡上的另外一點，則A.運動過程中，粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M、N兩點間，粒子的軌跡一定與某條電場線重合C.粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能D.粒子在N點所受電場力的方向一定與粒子軌跡在該點的切線平行解析：帶電粒子只在電場力作用下由靜止開始的運動，開始時一定是加速運動的，電場力一定是做正功第一.首先考慮運動形式：如果是單個點電荷的電場中就會單向一直加速；如果在同種電荷的電場中會做來回運動，會先加速后減速，再反向加速減速，則A是正確的。點撥：1、本題沒有給出電場情景，所以有多種可能性。2、熟悉電場特征至少選擇兩種進行分析：直線型（單點電荷）和曲線型（兩個同種電荷）。3、清楚帶電粒子的軌跡和電場線的關(guān)系。4、知道帶電粒子在電場中的運動形式。從以上分析中可以看出在復(fù)習(xí)時進行全面分析對比才能得心應(yīng)手解決這類題。正確答案正確答案為方便解題繪制出幾種常見的電場線第二步.在一直加速時電場力一直做正功電勢能減??；在來回運動中電場力一先做正功電勢能減小后做負功電勢能增大，則N點的電勢能一定不高于M點的電勢能，因此C正確。第三步.一般情況下在直線型電場中帶電粒子由靜止開始運動粒子的軌跡才會與某條電場線重合，在曲線型電場中運動粒子的軌跡不會與某條電場線重合，B錯誤。第四步.在電場中粒子在N點所受電場力的方向一定與該處電場線的切線平行，D錯誤。逐題解析21、如圖，兩條光滑平行金屬導(dǎo)軌固定，所在平面與水平面夾角為θ，導(dǎo)軌電阻忽略不計。虛線ab、cd均與導(dǎo)軌垂直，在ab與cd之間的區(qū)域存在垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強磁場。將兩根相同的導(dǎo)體棒PQ、MN先后自導(dǎo)軌上同一位置由靜止釋放，兩者始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。已知PQ進入磁場開始計時，到MN離開磁場區(qū)域為止，流過PQ的電流隨時間變化的圖像可能正確的是正確答案正確答案解析：這是力電結(jié)合的綜合題第一.運動問題：PQ、MN先后自導(dǎo)軌（相當于光滑斜面）上同一位置由靜止釋放一定加速運動，然后PQ先進入磁場開始切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此PQ受到的安培力會影響它的運動：可能繼續(xù)加速，可能勻速，還可能減速。第二步.觀察感應(yīng)電流圖像，A、B、C、D中第一段感應(yīng)電流大小不變，說明PQ是勻速切割的，而且每個圖像的中間階段電流為零，其物理意義是：PQ離開磁場時，MN還沒有進入磁場區(qū)域或者PQ還沒有離開磁場時，MN已經(jīng)進入磁場區(qū)域。第三步.感應(yīng)電流大小分析1：PQ離開磁場時，MN還沒有進入磁場區(qū)域則MN進入磁場的速度與PQ進入磁場的速度相等，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也相等，離開磁場的時間也相等。第四步.感應(yīng)電流大小分析2：如果PQ還沒有離開磁場時，MN已經(jīng)進入磁場的情況時，先是它們共同加速共同切割不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，直到PQ離開磁場時MN才單個切割又產(chǎn)生感應(yīng)電流，此時感應(yīng)電流比原先的大，所受安培力會大于重力沿斜面向下的分力因此做加速度減小的減速運動，第二段感應(yīng)電流是減小的，而且時間比原來的短。第五步.由右手定則知PQ切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時針方向，而MN切割產(chǎn)生的感應(yīng)電流為順時針方向（從上往下看）。故正確答案是AD。逐題解析22．（5分）如圖（a），某同學(xué)設(shè)計了測量鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)的實驗。所用器材有：鐵架臺、長木板、鐵塊、米尺、電磁打點計時器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等?；卮鹣铝袉栴}：（1）鐵塊與木板間動摩擦因數(shù)μ=

（用木板與水平面的夾角θ、重力加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示）（2）某次實驗時，調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開啟打點計時器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示。圖中的點為計數(shù)點（每兩個相鄰的計數(shù)點間還有4個點未畫出）。重力加速度為9.8m/s2?？梢杂嬎愠鲨F塊與木板間的動摩擦因數(shù)為

（結(jié)果保留2位小數(shù)）。正確答案正確答案23.（10分）某小組利用圖（a）所示的電路，研究硅二極管在恒定電流條件下的正向電壓U與溫度t的關(guān)系，圖中V1和V2為理想電壓表；R為滑動變阻器，R0為定值電阻（阻值100Ω）；S為開關(guān)，E為電源。實驗中二極管置于控溫爐內(nèi)，控溫爐內(nèi)的溫度t由溫度計（圖中未畫出）測出。圖（b）是該小組在恒定電流為50.0μA時得到的某硅二極管U-I關(guān)系曲線?；卮鹣铝袉栴}：（1）實驗中，為保證流過二極管的電流為50.0μA，應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電壓表V1的示數(shù)為U1=

mV；根據(jù)圖（b）可知，當控溫爐內(nèi)的溫度t升高時，硅二極管正向電阻

（填“變大”或“變小”），電壓表V1示數(shù)

（填“增大”或“減小”），此時應(yīng)將R的滑片向

（填“A”或“B”）端移動，以使V1示數(shù)仍為U1。（2）由圖b可以看出U與t成線性關(guān)系，硅二極管作為測溫傳感器，該硅二極管的測溫靈敏度為=

逐題解析電流恒定為50微安溫度升高電壓變小正確答案5正確答案變小正確答案增大正確答案B正確答案逐題解析24.（12分）如圖，兩金屬板P、Q水平放置，間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G，PQG的尺寸相同。G接地，PQ的電勢均為φ（φ>0）。質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子自G的左端上方距離G為h的位置，以速度v0平行于紙面水平射入電場，重力忽略不計。（1）求粒子第一次穿過G時的動能，以及她從射入電場至此時在水平方向上的位移大小；（2）若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場，則金屬板的長度最短應(yīng)為多少？逐題解析描繪第一運動段直線描繪第三運動段斜線注意斜線與時間軸焦點在3s外最后描繪第二運動段曲線注意曲線斜線與兩直線的相切關(guān)系25.（20分）一質(zhì)量為m=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過程中，司機忽然發(fā)現(xiàn)前方100m處有一警示牌。立即剎車。剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0~t1時間段為從司機發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時間（這段時間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8s；t1~t2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，t2=1.3s；從t2時刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時刻開始，汽車第1s內(nèi)的位移為24m，第4s內(nèi)的位移為1m。（1）在圖（b）中定性畫出從司機發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車運動的v-t圖線；（2）求t2時刻汽車的速度大小及此后的加速度大小；（3）求剎車前汽車勻速行駛時的速度大小及t1~t2時間內(nèi)汽車克服阻力做的功；司機發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時間內(nèi)汽車的平均速度）？解析：（1）描繪速度圖像涉及多段運動的描繪和運用牛頓第二定律求加速度兩種解決方法。在反應(yīng)時間內(nèi)，司機無法做出剎車操作，汽車維持原來的勻速直線運動；其速度圖像是與時間軸平行的直線。在剎車系統(tǒng)的啟動時間t1~t2內(nèi)汽車所受阻力大小隨時間逐漸增大，根據(jù)牛頓第二定律可知此階段汽車做加速度增大的減速運動，所以其速度圖像是向下彎曲的曲線，且彎曲度表示加速度逐漸增大。在t2時刻后汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止的過程中做加速度不變的勻減速直線運動，其速度圖像是一條斜線。在作圖時注意三個運動段在兩個銜接時刻保持速度不變。逐題解析最后描繪第二運動段曲線注意曲線斜線與兩直線的相切關(guān)系25.（20分）一質(zhì)量為m=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過程中，司機忽然發(fā)現(xiàn)前方100m處有一警示牌。立即剎車。剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0~t1時間段為從司機發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時間（這段時間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8s；t1~t2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，t2=1.3s；從t2時刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時刻開始，汽車第1s內(nèi)的位移為24m，第4s內(nèi)的位移為1m。（2）求t2時刻汽車的速度大小及此后的加速度大?。唬?）求剎車前汽車勻速行駛時的速度大小及t1~t2時間內(nèi)汽車克服阻力做的功；司機發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時間內(nèi)汽車的平均速度）？解析：（2）t2時刻是第二運動段的末，也是第三運動段的初，可以看出我們求解的是勻減速直線運動的初速度。設(shè)t2時刻的速度是v，由汽車第1s內(nèi)的位移為24m有vT-0.5aT2=24①第4s內(nèi)的位移為1m有(4vT-8aT2)-(3vT-4.5aT2)=1既vT-3.5aT2=1②聯(lián)立①②解得a=23/3m/s，v=167/6m/s勻減速直線運動的運算結(jié)果必須驗證，由速度公式有第4s末的速度為v-4aT=-17/6m/s，說明汽車反向是不可能的，那么汽車應(yīng)該在第4s內(nèi)的某一時刻剎車結(jié)束，第4秒內(nèi)的運動時間少于1秒，②式是錯誤的。正確解法為：在第4s內(nèi)汽車運動t時間的位移為S4=1m，其末速為0，根據(jù)唯一推論式有（v-3aT）2=2aS4③聯(lián)立①③可解得a=8m/s2，v=30m/s或a=288/25m/s2，v=29.76m/s（注意求二次方程解時需判斷解是否符合事實，依據(jù)3s時速度是負值可判斷第二組解應(yīng)該舍去）逐題解析最后描繪第二運動段曲線注意曲線斜線與兩直線的相切關(guān)系25.（20分）一質(zhì)量為m=2000kg的汽車以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過程中，司機忽然發(fā)現(xiàn)前方100m處有一警示牌。立即剎車。剎車過程中，汽車所受阻力大小隨時間變化可簡化為圖（a）中的圖線。圖（a）中，0~t1時間段為從司機發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時間（這段時間內(nèi)汽車所受阻力已忽略，汽車仍保持勻速行駛），t1=0.8s；t1~t2時間段為剎車系統(tǒng)的啟動時間，t2=1.3s；從t2時刻開始汽車的剎車系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車停止，已知從t2時刻開始，汽車第1s內(nèi)的位移為24m，第4s內(nèi)的位移為1m。（3）求剎車前汽車勻速行駛時的速度大小及t1~t2時間內(nèi)汽車克服阻力做的功；司機發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為多少（以t1~t2時間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時間內(nèi)汽車的平均速度）？解析：（3）由f—t圖像的面積表示沖量，然后根據(jù)動量定理-ft=-ma（t2-t1）/2=mv-mv0得v0=30m/s根據(jù)動能定理W=EK-EK0=116kJ位移分三段進行計算第一段勻速運動x1=v0t1=24m第二段加速度增大的減速運動用平均速度計算x2=（v0+v）t1/2=14.5m第三段是末速為零的勻減速直線運動x3=v2/2a=49m故司機發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車停止，汽車行駛的距離約為x=87.5m逐題解析（1）（5分）如p-V圖所示，1、2、3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態(tài)，對應(yīng)的溫度分別是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分別表示這三個狀態(tài)下氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則N1______N2，T1______T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）解析：（1）判斷溫度依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT知一定量理想氣體（既n不變）T與PV成正比，所以T1：T3=1：1對于1、3狀態(tài)溫度是相等的，根據(jù)壓強的微觀解釋壓強的大小取決于氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)，則次數(shù)大壓強大，由1的壓強大于3可知1的次數(shù)大于3既N1大于N3。對于1、2狀態(tài)有相同的體積表示兩狀態(tài)下氣體分子的疏密程度相同，由于1狀態(tài)的溫度高于2說明1狀態(tài)下的氣體分子運動更激烈，則在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)更多N1大于N2。正確答案大于對于2、3兩個狀態(tài)有相等的壓強，根據(jù)壓強的微觀解釋壓強決定于氣體分子在單位時間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的次數(shù)和單個分子撞擊器壁的撞擊力的大小，由于3狀態(tài)的溫度高于2說明3狀態(tài)下的氣體分子運動更激烈，對器壁的撞擊力更大，所以要產(chǎn)生相同的壓強3狀態(tài)下比2狀態(tài)下同時撞擊的分子數(shù)要少，N2_大于__N3。正確答案等于正確答案大于逐題解析（2）（10分）如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時，氮氣的壓強和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達兩汽缸的連接處，求：（i）抽氣前氫氣的壓強；（ii）抽氣后氫氣的壓強和體積。解析：（i）求解壓強涉及兩活塞的平衡，設(shè)剛性桿的推力是F，對活塞2S有2SP氫=2Sp+F①式，對活塞S有Sp0=Sp+F②式，兩式聯(lián)立解得P氫=0.5（p+p0）③式，此式也可表述為2P氫=p+p0，既2P氫1>P氮1④式（ii）抽氣后活塞沒有到達兩汽缸的連接處，對活塞2S和活塞S構(gòu)成的整體根據(jù)平衡條件有2SP氫2=SP氮2，化簡得2P氫2=P氮2⑤式由④式和⑤式比較可知氫氣的壓強變小了，則抽氣后活塞向右移動，最終使氫氣體積增大V，則氮氣的體積減小0.5V（兩活塞水平向右移動了相同距離，但是左活塞面積是右活塞的2倍）。由于緩慢抽取空氣，氫氣和氮氣的狀態(tài)變化是等溫過程，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有對氫氣（p+p0）V0=(2V0+V)P氫2⑥式對氮氣p0V0=(V0-0.5V)P氮2⑦式聯(lián)立⑤、⑥和⑦式