2019年天津物理(含答案)

绝密★启用前

2019年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试(物理部分·天津)

理科综合共300分，考试用时150分钟。

物理试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至7页，共120分。 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

祝各位考生考试顺利！

第Ⅰ卷

注意事项：

1．每题选出答案后，用铅笔将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，再选涂其他答案标号。

2．本卷共8题，每题6分，共48分。

一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1．2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（ ）

4π2r3A．周期为 GMC．角速度为 B．动能为

GMm 2RGm r3 D．向心加速度为

GM R22．2018年10月23日，港珠澳跨海大桥正式通车。为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示。下列说法正确的是（ ） A．增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力 B．为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度

C．索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下 D．为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布

3．如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程（ ）

12 mv

232C．重力势能增加mv

2A．动能增加

B．机械能增加2mv D．电势能增加2mv

224．笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。如图所示，一块宽为a、长为c的矩形半导体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入方向向右的电流时，电子的定向移动速度为v。当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，于是元件的前、后表面间出现电压U，以此控制屏幕的熄灭。则元件的（ ） A．前表面的电势比后表面的低 B．前、后表面间的电压U与v无关 C．前、后表面间的电压U与c成正比 D．自由电子受到的洛伦兹力大小为

eU a5．如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是（ ）

二、不定项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）

6．我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法正确的是（ ） A．核聚变比核裂变更为安全、清洁 B．任何两个原子核都可以发生聚变

C．两个轻核结合成质量较大的核，总质量较聚变前增加 D．两个轻核结合成质量较大的核，核子的比结合能增加

7．一列简谐横波沿x轴传播，已知x轴上x11m和x27m处质点的振动图像分别如图1、图2所示，则此列波的传播速率可能是（ ）

A．7m/s

B．2m/s

C．1.2m/s

D．1m/s

8．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间

t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．

T时刻线框平面与中性面垂直 22πm TB．线框的感应电动势有效值为22π2mC．线框转一周外力所做的功为

RTD．从t0到tπmT过程中线框的平均感应电动势为 4T

第Ⅱ卷

注意事项：

1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共4题，共72分。 9．（18分）

（1）第26届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量h定义，“国际千克原器”于2019年5

月20日正式“退役”。h的数值为6.631034，根据能量子定义，h的单位是______，该单位用国

际单位制中的力学基本单位表示，则为______。

（2）某小组做测定玻璃的折射率实验，所用器材有：玻璃砖，大头针，刻度尺，圆规，笔，白纸。

①下列哪些措施能够提高实验准确程度______。 A．选用两光学表面间距大的玻璃砖 B．选用两光学表面平行的玻璃砖 C．选用粗的大头针完成实验

D．插在玻璃砖同侧的两枚大头针间的距离尽量大些

②该小组用同一套器材完成了四次实验，记录的玻璃砖界线和四个大头针扎下的孔洞如下图所示，其中实验操作正确的是______。

③该小组选取了操作正确的实验记录，在白纸上画出光线的径迹，以入射点O为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于A、B点，再过A、B点作法线NN的垂线，垂足分别为C、D点，如图所示，则玻璃的折射率n______。（用图中线段的字母表示）

（3）现测定长金属丝的电阻率。

①某次用螺旋测微器测量金属丝直径的结果如图所示，其读数是______

mm。

②利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻。这段金属丝的电阻Rx约为

100，画出实验电路图，并标明器材代号。

电源E （电动势10V，内阻约为10） 电流表A1 （量程0~250mA，内阻R15） 电流表A2 （量程0~300mA，内阻约为5） 滑动变阻器R （最大阻值10，额定电流2A） 开关S及导线若干

③某同学设计方案正确，测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式Rx______。从设计原理看，其测量值与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

10．（16分）完全由我国自行设计、建造的国产新型航空母舰已完成多次海试，并取得成功。航母上的舰

载机采用滑跃式起飞，故甲板是由水平甲板和上翘甲板两部分构成，如图1所示。为了便于研究舰载机的起飞过程，假设上翘甲板BC是与水平甲板AB相切的一段圆弧，示意如图2，AB长L1150m，

BC水平投影L263m，图中C点切线方向与水平方向的夹角

12（sin120.21）。若舰载机从A点由静止开始做匀加速直

线运动，经t6s到达B点进入BC。已知飞行员的质量m60kg，

g10m/s2，求

（1）舰载机水平运动的过程中，飞行员受到的水平力所做功W； （2）舰载机刚进入BC时，飞行员受到竖直向上的压力FN多大。

11．（18分）如图所示，固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，垂直于导轨放置的两根金属棒

MN和PQ长度也为l、电阻均为R，两棒与导轨始终接触良好。MN两端通过开关S与电阻为R的

单匝金属线圈相连，线圈内存在竖直向下均匀增加的磁场，磁通量变化率为常量k。图中虚线右侧有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。PQ的质量为m，金属导轨足够长，电阻忽略不计。

（1）闭合S，若使PQ保持静止，需在其上加多大的水平恒力F，并指出其方向；

（2）断开S，PQ在上述恒力作用下，由静止开始到速度大小为v的加速过程中流过PQ的电荷量为q，求该过程安培力做的功W。

12．（20分）2018年，人类历史上第一架由离子引擎推动的飞机诞生，这种引擎不需要燃料，也无污染物

排放。引擎获得推力的原理如图所示，进入电离室的气体被电离成正离子，而后飘入电极A、B之间的匀强电场（初速度忽略不计），A、B间电压为U，使正离子加速形成离子束，在加速过程中引擎获得恒定的推力。单位时间内飘入的正离子数目为定值，离子质量为m，电荷量为Ze，其中Z是正整数，e是元电荷。

（1）若引擎获得的推力为F1，求单位时间内飘入A、B间的正离子数目N为多少； （2）加速正离子束所消耗的功率P不同时，引擎获得的推力F也不同，试推导

F的表达式； PFF尽量大，请提出增大的PP（3）为提高能量的转换效率，要使三条建议。

2019年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）

理科综合 物理部分参考答案

Ⅰ卷共8题，每题6分，共48分。

1．A 2．C 3．B 4．D 5．C 6．AD 7．BC 8．BC Ⅱ卷共4题，共72分。 9．（18分）

2kgm/s Js（1）

（2）①AD ②D

AC ③BD

（3）①0.200（0.196~0.204均可） ②如图

I1R1II1 相等

③210．（16分）

（1）舰载机由静止开始做匀加速直线运动，设其刚进入上翘甲板时的速度为v，则有

根据动能定理，有

联立①②式，代入数据，得

vL1 2t12mv0 2①

W②

W7.5104J

③

（2）设上翘甲板所对应的圆弧半径为R，根据几何关系，有

由牛顿第二定律，有

L2Rsin

④

v2FNmgm

R⑤

联立①④⑤式，代入数据，得 11．（18分）

（1）设线圈中的感应电动势为E，由法拉第电磁感应定律E

设PQ与MN并联的电阻为R并，有

FN1.1103N

⑥

，则 t①

Ek

R并R 2②

闭合S时，设线圈中的电流为I，根据闭合电路欧姆定律得

设PQ中的电流为IPQ，有

设PQ受到的安培力为F安，有

保持PQ静止，由受力平衡，有

联立①②③④⑤⑥式得

方向水平向右。

（2）设PQ由静止开始到速度大小为v的加速过程中，PQ运动的位移为x，所用时间为t，回路中的磁通量变化为，平均感应电动势为E，有 其中

设PQ中的平均电流为I，有

IE

R并R③

IRQ1I 2④

F安BIPQl

⑤

FF安

⑥

FBkl 3R⑦

E t⑧

Blx

⑨

IE2R 根据电流的定义得

Iqt 由动能定理，有

FxW1mv220

联立⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬式得 W1mv2223kq

12．（20分）

（1）设正离子经过电极B时的速度为v，根据动能定理，有

ZeU122mv0 设正离子束所受的电场力为F1，根据牛顿第三定律，有

F1F1

设引擎在t时间内飘入电极间的正离子个数为N，由牛顿第二定律，有

F1Nmv0t 联立①②③式，且NNt得

NF12ZemU （2）设正离子束所受的电场力为F，由正离子束在电场中做匀加速直线运动，有

P12Fv 考虑到牛顿第三定律得到FF，联立①⑤式得

F2mPZeU （3）为使

FP尽量大，分析⑥式得到 三条建议：用质量大的离子；用带电量少的离子；减小加速电压。

⑩

⑪

⑫

⑬

①

②

③

④

⑤

⑥