2019年河北省唐山市高考物理二模试卷及答案详解

2019年河北省唐山市高考物理二模试卷（A卷）

一、单选题

1.如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向

低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，照射逸出功为2.5eV的金属，能发

生光电效应的有（）

A. 2种

B. 3种

C. 4种

D. 5种

2.如图所示，曲线为一带正电粒子仅在电场力作用下的一段运动轨迹，经过A点的为2×102m/s，经过B

点的速度为102m/s，该粒子的比荷为105C/kg，A点电势为零，则B点电势为（）

A. B. C. D.

3.如图所示，在竖直面内有一顶角为120°的等腰三角形，底边AB水平，

在AB两点固定放置两通电直导线，直导线中电流方向垂直纸面向里，

大小相等。C处有一质量为m，长度为L的直导线垂直纸面放置，当电

流大小为I，方向垂直纸面向外时，恰好处静止状态，则直导线A在C处产生的磁感应强度的大小为（）

A. B. C. D.

4.我国计划在2020年发射一颗火星探测卫星，火星探测卫星首先被发射到近地圆轨道上，再通过多次

变轨，最终成功到达火星表面的圆轨道上。有表格给定数据可知，火星探测卫星在近地圆轨道和绕火星表面圆轨道上运行的加速度之比约为（）

A. 100

B. 25

C. 10

D.

5.如图所示，自耦变压器原线圈接220V交流电源，原线圈与4V、2W的灯泡

串联。副线圈连接滑动变阻器和36V、36W的灯泡。调节滑动变阻器，使两

灯泡都正常发光。滑动变阻器连入电路电阻值约为（）

A. B. C. D.

6.一辆汽车从Os时刻开始，以2m/s的初速度做匀加速直线运动，至t时刻

牵引力做功为W，-t图象如图所示。则由图象可知（）

A. 时汽车发动机的输出功率为20kW

B. 汽车牵引力大小为

C. 汽车加速度大小为

D. 内牵引力做功为

7.如图所示的正方形区域abcd，e、f分别为ad边和ab边的中点。三角形acd区

域内有垂直纸面向外的匀强磁场。b点放置粒子源，带正电的粒子以不同的速

率沿bd方向射出。忽略粒子间的相互作用，不计重力，粒子运动轨迹可能经过

（）

A. a点

B. d点

C. e点

D. f点

8.甲、乙两个物体在t=0时从同一地点出发，两者沿同一直线运动的v-t图象如图所示。规定甲的初速

度方向为正，下列说法正确（）

A. 乙在时加速度改变方向

B. 甲、乙两物体在时距离为8m

C. 甲、乙两物体在时距离为6m

D. 甲、乙两物体加速度大小相同

9.以下说法正确的是（）

A. 在两分子间距离增大的过程中，分子间的作用力一定减小

B. 液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向异性

C. 一定质量的实际气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子间势能的总和

D. 布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动

E. 干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸

发吸热的结果

10.如图所示，三角形ABC为某玻璃三棱柱的截面图，其折射率为，∠C=75°，一束

光垂直AB边入射后，在AC边的D点恰好发生全反射，可知∠A=______；光线在D

点反射后由BC边射出时，其折射角为______

11.（1）某同学在测量一未知电阻阻值时设计了如图甲所示电路。当滑动变阻器滑片滑到某一位置时，

电流表的读数为0.39A，0～3V量程的电压表读数如图乙所示，则待测电阻的阻值为______Ω（结果保留两位有效数字）

（2）为了消除电表内阻带来的误差，该同学又设计了如图丙所示电路。该电路中引入了辅助电阻R1，先将单刀双掷开关拨到b，读出两表示数U1、I1，再将单刀双掷开关拨到a，读出两表示数U2、I2，则待测电阻的阻值______；在改变单刀双掷开关位置时，______保持滑动变阻器滑片的位置不变（填“需要”或“不需要”）。

12.研究小组利用如图所示装置来测定当地的重力加速度，轻质滑轮两侧M、m通

过轻绳连接，M＞m，释放后打点计时器在m后的纸带上打出一系列的点

（1）下列说法正确的有______；

A．打点计时器应接6V直流电源

B．先接通电源，后释放M和m

C．释放时，m应尽量靠近打点计时器

D．M下落的加速度大小为g

（2）实验中打点计时器打出一条纸带，其部分点迹如图所示，两点间的时间

间隔为0.02s，根据纸带上的部分数据，表格中①位置的数值应为______

（3）将表格中的数据在坐标系v2-h中描点，得到一条直线，直线的斜率为k截为b，可知当地的重力加速度为______；A点为横坐标的起点，打A点时物体的速度为______。（均用M、m、k、b表示）

（4）考虑到实际情况中会存在各种阻力，则重力加速度的测量值______真实值（“大于”、“小于”

或“等于”）

13.如图所示，有两光滑平行金属导轨PQR、DEF，PQ、DE部分为半径为r的圆弧导轨，QR、EF部分为水

平导轨，圆弧部分与水平部分相切，水平部分处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨间距为L．两金属杆a、b的质量分别为m、3m，电阻均为R．开始时，杆b与两水平轨道垂直且静止于磁场中，a杆从圆弧轨道上端由静止释放，释放位置与水平轨道的高度差为r，求：

（1）a杆运动到圆弧末端时对轨道的压力

（2）b杆的最大加速度和最大速度

14.如图所示，斜面AB高为h=1.25m，底边长度L=2.5m，可视为质点的小滑块以初速度v0均斜向上抛出，

到达B点时速度v恰沿水平方向，最终停止于D点，BD两点间距离d=4.5m，其中BC段（C点未标出）与滑块间的动摩擦因数为μ1=0.3，CD段与滑块间的动摩擦因数为μ2=0.2，已知g=10m/s2，求：

（1）滑块抛出时初速度v0的大小

（2）BC段的长度d1

（3）若水平面BD段粗糙程度不断变化，某位置和滑块间的动摩擦因数μ与该点到B点的间距满足如图所示关系，试判断滑块能否运动到D点，如果能，请计算滑块到达D点时的速度大小，如不能，请

写出理由

15.如图甲所示，正三角形形状的细薄壁玻璃管ABC竖直放置，三角形边长为L，细玻璃管粗细均匀，横

截面积为S，导热性能良好，边长远大于管径，AB边处于水平方向，BC与地面成60°，管内用两个

密封的活塞封闭两部分理想气体，A端的活塞固定不动，BC边管内的活塞可在管内无摩擦滑动，其质量为m，静止时，活塞稳定在距离C端处，将三角形在竖直面内缓慢顺时针转过60°，使BC水平此时活塞稳定在距离B端处，如图乙所示。整个过程中，环境温度不变，活塞厚度不计，重力加速度为g，求此时两部分气体压强

16.如图甲所示为一列机械波在t=1s时刻的波形图，距离平衡位置为x=10cm处的质点振动图象如图乙所

示，求：

（1）这列波的传播方向

（2）这列波的波速、振幅

答案和解析

1.【答案】C

【解析】

解：大量的氢原子处于n=4的激发态，总共可辐射出6种不同频率的光，而使金属发生光电效应的条件是光子的能量大于电子的逸出功，故可以发生光电效应的光子的能量值须大于等于2.5eV，其中n=4→1，n=3→1和n=2→1的光子的能量都大于2.5eV，n=4→2的光子的能量值等于2.55eV，也大于2.5eV，n=3→2

的光子的能量为1.89eV，n=4→3的光子的能量值为0.66eV，都小于2.5eV．所以照射逸出功为2.5eV的金属，能发生光电效应的有4种。故C正确，ABD错误

故选：C。

根据光子能量与能极差的关系，即E m-E n=hv，以及知道光电效应产生的条件：只有入射光子的能量大于金属的逸出功才会发生光电效应，即可求解。

本题涉及氢原子的能级公式和跃迁，光子的发射，光子能量的计算，光电效应等知识点，涉及面较广。

2.【答案】B

【解析】

解：根据动能定理得：m-m=qU AB，

两边同时除m得：-=U AB，

代入数解得：U AB=-0.15V。

根据公式U AB=φA-φB，

代入数据解得：φB=0.15。

故选：B。

从A点运动到B点，可用动能定理算出A、B两点间的电势差，根据公式U AB=φA-φB，可计算出B点电势。本题已知条件提到了始末速度，要想到运用动能定理解题，并要知道电场力做功W=qU。

3.【答案】C

【解析】

解：当C的电流大小为I，方向垂直纸面向外时，恰好处静止状态，根据平

衡条件可得A对C和B对C的作用力与C的重力平衡，

由于电流方向相同相吸引、相反相排斥，故C的受力如图所示，根据平衡

条件可得：

2Fcos60°=mg

解得：F=mg

根据安培力的计算公式可得：F=BIL，

所以有：B=。

故C正确，ABD错误。

故选：C。

由于电流方向相同相吸引、相反相排斥，得到C导线受力情况得到安培力的大小，再根据安培力的计算公

式求解。

本题主要是考查了安培力作用下共点力的平衡问题，解答此类问题的关键是能清楚各导线的受力情况，能够利用平行四边形法则进行分析。

4.【答案】D

【解析】

解：在近地轨道上，万有引力提供向心力可得：

可得加速度之比=≈2.6

故D正确，ABC错误。

故选：D。

卫星在近地轨道上运行时，万有引力提供圆周运动向心力，由中心天体质量和半径求得加速度之比即可。探测器在近地轨道上运行时，万有引力提供圆周运动向心力，掌握关系式即可正确解题，计算量有点大。

5.【答案】C

【解析】

解：灯泡正常发光，原线圈的输入电流I1==0.5A，输入电压U1=216V，副线圈的输出电压U2=36V，根据输出功率等于输入功率可知，I1U1=I2U2，解得输出电流I2=3A，副线圈中流过灯泡的电流为1A，则流过滑动变阻器的电流为2A，根据并联电路的规律可知，滑动变阻器的阻值R=18Ω，故C正确，ABD错误。

故选：C。

灯泡正常发光，根据功率公式，求解原线圈的输入电流。

根据输出功率等于输入功率，求解输出电流。

根据并联电路规律，求解滑动变阻器的阻值。

本题考查了理想变压器的动态分析和串并联电路的规律，解题的关键是根据灯泡正常发光，求解出相应的电流，根据变压器的工作原理，求解滑动变阻器接入阻值。

6.【答案】BC

【解析】

解：BC．设加速度大小为a，根据位移时间关系有，根据功的公式有，可得，结合图象可得2F=1×104，，从而可得牵引力大

小为F=5000N，加速度大小为a=4m/s2，故BC正确；

A．在t=1s时，汽车的速度为v=v0+at=2m/s+4×1m/s=6m/s，可得发动机的输出功率为P=Fv=5000×6W=30kW，故A错误；

D．汽车在1-2s内的位移为，则牵引力做功为W=Fx'=5000×8J=4×104J，故D错误。

故选：BC。

根据位移时间关系与功的公式得出功W的表达式，等式两边都除以t，从而得的函数表达式，结合图象即可得牵引力与加速度大小；最后结合运动规律、功的公式、瞬时功率的表达式即可分析。

本题在分析过程中，关键是要得出图象的两个坐标轴所代表的物理量间的函数表达式，再结合相关的规律进行分析即可。

7.【答案】CD

【解析】

解：A、当粒子刚好与ad边相切时运动轨迹如图1所示，所以粒子不会经过a

点，故A错误；

B、粒子进入磁场一定发生偏转，不会沿直线经过d点，故B错误；

C、当粒子刚好与ad边相切时运动轨迹如图1所示，如果速度增大，将从ad

边射出，有可能从e点射出，故C正确；

D、当粒子刚好与ad边相切时运动轨迹如图1所示，如果粒子速度减小，则轨

道半径减小，粒子运动轨迹如图2所示时刚好经过f点，故D正确。

故选：CD。

画出粒子刚好与ad边相切时运动轨迹，根据速度的变化分析粒子可能经过的位置。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量，本题是通过画图进行分析的。

8.【答案】BD

【解析】

解：A、根据v-t图象的斜率表示加速度，知乙在t=2s时加速度方向没有改变，故A错误。

B、根据图线与坐标轴围成的面积表示位移，得知甲、乙两物体在t=2s时距离为S=×2+=8m，故B正确。

C、甲、乙两物体在t=3s时距离为S′=×3+（-）=9m，故C错误。

D、根据v-t图象的斜率表示加速度，知甲、乙两物体加速度大小相同，都是1m/s2，故D正确。

故选：BD。

在v-t图象中，图象的斜率表示加速度，图线与坐标轴围成的面积表示位移，结合几何关系解答。

解决本题的关键要理解速度时间图线的物理意义，知道图象的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，要注意位移的正负。

9.【答案】BCE

【解析】

解：A、当分子间距大于平衡距离时，增大分子间距，分子力先增加后减小；当当分子间距小于平衡距离时，增大分子间距，分子力减小；故A错误。

B、液晶既具有液体的流动性，又具有光学性质的各向异性，故B正确。

C、根据物体内能的定义可知，一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和。故C 正确。

D、布朗运动反映了液体分子的无规则运动，而不是花粉小颗粒内部分子运动，故D错误。

E、干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热，故E正确。故选：BCE。

分子间的相互作用力

1．特点：分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。

2．分子间的相互作用力与分子间距离的关系

如图所示，分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的

减小而增大，但总是斥力变化得较快。

（1）当r=r0时，F引=F斥，分子力F=0；

（2）当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F斥比F引增大得更快，分

子力F表现为斥力；

（3）当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F斥比F引减小得更快，分子力F表现为引力。

该题考查3-3的多个不相关的知识点的内容，重点要掌握分子间作用力规律，以及晶体的物理性质和干湿泡温度计的原理。

10.【答案】45° 45°

【解析】

解：设三棱柱的临界角为C，则sinC==

得：C=45°

光线在AC边的D点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，根据几何关系可得：

∠A=90°-45°=45°

光线传到BC边上时的入射角为 i=30°，设折射角为r。则有：

=

可得：r=45°

故答案为：45°；45°。

光线在AC边的D点恰好发生全反射，入射角等于临界角C，根据sinC=求出临界角C，再由几何关系求∠A．由几何关系求出光线传到BC边上时的入射角，由折射定律求折射角。

解决此题的关键要掌握全反射条件和临界角公式sinC=．解答时要灵活运用几何知识帮助求解相关的角度。

11.【答案】6.9 -不需要

【解析】

解：（1）电压表量程为3V，由图乙所示表盘可知，其分度值为0.1V，示数为2.70V，待测电阻阻值为：R X=≈6.9Ω；

（2）根据图示电路图，由欧姆定律得：

R1+R A=

R X+R1+R A=，

待测电阻阻值为：R X=-；

在改变单刀双掷开关位置时，不需要保持滑动变阻器滑片的位置不变；

故答案为：（1）6.9；（2）-，不需要。

（1）根据电压表量程由图乙所示表盘确定其分度值，读出其示数，然后应用欧姆定律求出电阻阻值。（2）单刀双掷开关合向b，由电压表和电流表的示数U1和I1，可求出R1、电流表的串联电阻。

将单刀双掷开关合向a，读出此时电压表和电流表的示数U2和I2，可求出R1、R X、电流表的串联电阻。

两个阻值之差等于被测电阻。根据欧姆定律写出表达式。

对电压表读数时，要先根据电压表量程确定其分度值，再根据指针位置读出其示数，读数时视线要与刻度线垂直；根据图示电路图与实验步骤，应用串联电路特点与欧姆定律可以求出待测电阻阻值。

12.【答案】BC 1.33 小于

【解析】

解：（1）A、电磁打点计时器接交流电压，故A错误

B、先接通电源再放纸带，故B正确

C、释放时，m应尽量靠近打点计时器，故C正确

D、下落的加速度大小为a=，故D错误

故选：BC

（2）各点的速度：V B=0.88 m/s，

V c=1.03 m/s v C-v B=0.15 m/s V D=1.18 v E=1.18+0.15=1.33m/s

（3）若机械能守恒则：Mgh-mgh=-可得v2=

则K=得g=，A点的速度为v A，截距为v A2=b，得v A=

（4）因存在阻力则重力加速度的测量值要小球真实值。

故答案为：（1）BC （2）1.33

（3）；（4）小于

解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项；

明确实验原理，由实验原理确定物理量间的表达式结合图象分析问题。

清楚实验中需要测量的物理量，从中知道需要的仪器及用法，知道实验原理，清楚实际情况下存在的误差。要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用。

13.【答案】解：（1）对a沿圆弧轨道下滑过程中，根据动能定理可得：

mgr=

对a在圆弧末端，根据牛顿第二定律可得：

F N-mg=m

可得：F N=3mg

根据牛顿第三定律可得，杆a对轨道的压力为3mg；

（2）当a杆刚进入磁场时，b的加速度最大，则有：E=BLv0

感应电流为：I==

对b根据牛顿第二定律可得：BIL=3ma

解得：a=；

a杆进入磁场后，a减速、b加速，二者速度相同，b的速度最大时ab所受的合外力为零，两杆动量守恒，则有：

mv0=（m+3m）v

解得：v=。

答：（1）a杆运动到圆弧末端时对轨道的压力3mg；

（2）b杆的最大加速度；最大速度。

【解析】

（1）对a沿圆弧轨道下滑过程中，根据动能定结合牛顿第二定律、牛顿第三定律求解杆a对轨道的压力；（2）当a杆刚进入磁场时，b的加速度最大，对b根据牛顿第二定律求解加速度；根据动量守恒定律求解速度。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。

14.【答案】解：（1）滑块从A到B的逆过程是平抛运动，由平抛运动规律得

L=vt

h=

解得v =5m/s

由动能定理得：-mgh=-

解得v0=5m/s

（2）对滑块从B到D，设BC段长度为d1，CD段长度为d2，由动能定理得

-μ1mgd1-μ2mgd2=0-

又d1+d2=d

解得d1=3.5m

（3）从0m到2.0m，摩擦力做功为

W f1=-mgd1′=-×mg×2=-0.3mg

W f2=-mgd2′=-×mg×2.5=-0.5mg

假设能到D，对滑块从B到D，由动能定理得

W f1+W f2=-

解得v D=3m/s

故滑块可以到达D点。

答：

（1）滑块抛出时初速度v0的大小是5m/s。

（2）BC段的长度d1是3.5m。

（3）滑块可以到达D点。

【解析】

（1）滑块从A到B的逆过程是平抛运动，根据平抛运动的规律求出滑块到达B点时速度v。由动能定理求初速度v0的大小。

（2）研究滑块从B到D的过程，根据动能定理求BC段的长度d1。

（3）假设滑块能运动到D．若动摩擦因数μ与x如图所示关系，根据平均摩擦力求出摩擦力做功，根据动能定理求滑块运动到D点的速度，即可判断。

解决本题的关键要搞清滑块的运动过程，知道斜抛过程的逆运动是平抛运动。运用动能定理时要注意选择研究的过程。

15.【答案】解：对于活塞两侧的气体，做等温变化，由玻意耳定律得：

对于AC一侧的气体：P1V1=P1′V1′，

其中：V1=LS，V1′LS，

对于AB一侧的气体：P2V2=P2′V2′，

其中：V2=LS，V2′=LS，

初状态活塞静止，由平衡条件得：P1S=P2Smg sin60°，

末状态活塞静止，由平衡条件得：P1′S=P2′S，

解得：P1′=P2′=；

答：此时两部分气体压强相等，都是。

【解析】

根据题意求出两部分气体的体积，活塞静止处于平衡状态，应用平衡条件气体压强间的关系，气体发生等温变化，应用玻意耳定律可以求出气体的压强。

本题考查了气体状态方程的应用，根据题意求出气体状态参量、分析清楚物体状态变化过程是解题的前提，应用玻意耳定律可以解题。

16.【答案】解：（1）分析图乙可知，t=1s时刻x=10cm处的质点沿y轴正向振动，对照图甲，根据波动规律可知，波向x轴正向传播。

（2）设该列波波长为λ，振幅为A，

由乙图可知x=10cm处的质点的振动方程为：

y=A sin（t）=A sin（t）

当t=1s时，y=5cm，

代入方程可得：A=10cm

由图甲可知机械波的波动方程为：

y=A sin（x）

将x=10cm，y=5cm，A=10cm代入可得：λ=24cm

由v=代入数据得：v=0.02m/s。

答：（1）这列波的传播方向为x轴正向传播。

（2）这列波的波速为0.02m/s，振幅为10cm。

【解析】

由图乙得到周期；根据图乙得到质点振动方向，从而由图甲得到波的传播方向，即可得到各质点振动。根据波长、周期和波速的关系可得到速度。

本题关键要抓住振动图象和波动图象之间的联系。简谐运动传播过程中各质点的起振方向都相同。波形平移法是研究波动图象经常用的方法。