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第Ⅰ卷(选择题，共48分)二、选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第14～17题只有一项符合题目要求，第18～21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)14．(2019·全国卷Ⅰ)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63eV～3.10eV的光为可见光。要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为()A．12.09eVB．10.20eVC．1.89eVD．1.51eV答案A答案解析可见光光子的能量范围为1.63eV～3.10eV，则氢原子能级差应该在此范围内，由氢原子能级示意图可知：2、1能级差为10.20eV，此值大于可见光光子的能量；3、2能级差为1.89eV，此值在可见光光子的能量范围内，符合题意。氢原子处于基态，要使氢原子达到第3能级，需提供的能量为－1.51eV－(－13.60eV)＝12.09eV，此值即是提供给氢原子的最少能量，A正确。解析15.(2019·重庆二模)如图所示，理想变压器原线圈接入有效值不变的正弦交流电u，交流电压表V和交流电流表A都是理想电表，在滑动变阻器滑片P下移过程中()A．交流电压表V读数减小B．交流电压表V读数不变C．交流电流表A读数减小D．交流电流表A读数不变答案A答案解析滑动变阻器滑片P下移，滑动变阻器接入电路的电阻减小，理想变压器输出端电阻减小，输出端电压不变，所以，交流电流表A读数增大，C、D错误；电阻R0分压增大，交流电压表V读数减小，A正确，B错误。解析16.(2019·东北三省三校二模)如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧。二者圆心在同一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡。已知θ＝37°，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为()A．3∶4B．3∶5C．4∶5D．1∶2答案A答案解析对小球a、b受力分析，如图所示，因一根绳上的拉力大小相等，设拉力为T，将小球b与右侧圆弧圆心连线，其与竖直线的夹角为α，由力的平衡可知小球a受到的拉力T＝magcosθ，小球b受到的拉力T＝mbgsinα，又cosα＝R·sinθ＋R2R，联立可解得mamb＝34，A正确。解析17.(2019·河北唐山高三上学期期末)如图所示为两个底边和高都是L的等腰三角形，三角形内均分布方向如图所示的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一边长为L、电阻为R的正方形线框置于三角形所在平面内，从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域。取逆时针方向感应电流为正，则线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是()答案C答案解析bc边的位置坐标x在0～L过程中，线框bc边有效切割长度从0到L再减到0，感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势从0增加到BLv，再减到0，感应电流从0增加到BLvR，再减到0；bc边的位置坐标x在L～2L过程中，bc边进入右侧磁场切割磁感线产生顺时针方向的电流，ad边在左侧磁场切割磁感线产生顺时针方向的电流，两电流同向，则相加，随着线框解析向右运动，电流先增加后减小到0，最大值为2BLvR；bc边的位置坐标x在2L～3L过程中，bc边离开磁场，线框ad边有效切割长度从0到L再减到0，感应电流的方向为逆时针方向，感应电动势从0增加到BLv，再减到0，感应电流从0增加到BLvR，再减到0。故C正确，A、B、D错误。解析18．(2019·江苏高考)如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为＋q的点电荷固定在A点。先将一电荷量也为＋q的点电荷Q1从无穷远处(电势为0)移到C点，此过程中，电场力做功为－W。再将Q1从C点沿CB移到B点并固定。最后将一电荷量为－2q的点电荷Q2从无穷远处移到C点。下列说法正确的有()A．Q1移入之前，C点的电势为WqB．Q1从C点移到B点的过程中，所受电场力做的功为0C．Q2从无穷远处移到C点的过程中，所受电场力做的功为2WD．Q2在移到C点后的电势能为－4W答案ABD答案解析根据电场力做功与电势能的变化关系知Q1在C点的电势能Ep＝W，根据电势的定义知C点电势φ＝Epq＝Wq，A正确；在A点的点电荷产生的电场中，B、C两点处在同一等势面上，故Q1从C点移到B点的过程中，电场力做功为0，B正确；将Q1移到B点固定后，再将Q2从无穷远处移到C点，两固定点电荷对Q2的库仑力对Q2做的功均为2W，则电场力对Q2做的总功为4W，C错误；因为无穷远处电势为0，则Q2移到C点后的电势能为－4W，D正确。解析19．(2019·陕西汉中二模)图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命。图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者的连线通过地心、轨道半径之比为1∶4。若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是()A．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动B．在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的16倍C．在图示轨道上，地球同步卫星的机械能大于“轨道康复者”的机械能D．若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对接答案BD答案解析根据GMmr2＝mω2r，得ω＝GMr3，因“轨道康复者”的高度低于同步卫星的高度，可知其角速度大于同步卫星的角速度，也大于站在赤道上的观察者的角速度，故站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，A错误；由GMmr2＝ma得：a＝GMr2，在图示轨道上，“轨道康复者”与地球同步卫星加速度之比为a1a2＝r22r21＝4212＝16，B正确；因“轨道康复者”与地球同步卫星的质量关系不确定，则不能比较机械能的大小关系，C错误；“轨道康复者”从图示轨道上加速后，轨道半径增大，与同步卫星轨道相交，则可进行对接，D正确。解析20.(2019·山东滨州高三上学期期末)如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，一带电液滴从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，不计空气阻力，则以下说法中正确的是()A．液滴一定带正电B．液滴在C点时的动能最大C．从A到C过程液滴的电势能增大D．从C到B过程液滴的机械能增大答案BCD答案解析从图中可以看出，带电液滴由静止开始向下运动，说明重力和电场力的合力向下，洛伦兹力指向弧内，根据左手定则可知，液滴带负电，A错误；重力向下，电场力向上，且重力大于电场力，故从A到C的过程中，重力做正功，而电场力做负功，洛伦兹力不做功，但合力仍做正功，动能增大，从C到B的过程中，重力做负功，电场力做正功，洛伦兹力不做功，合力做负功，动能减小，所以液滴在C点动能最大，B正确；从A到C过程液滴克服电场力做功，故电势能增大，C正确；除重力以外的力做的功等于机械能的变化量，从C到B的过程中，电场力做正功，洛伦兹力不做功，机械能增大，D正确。解析21．(2019·山东烟台一模)我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，AB部分是倾角为θ1＝37°的助滑雪道，BC部分是半径为25m的光滑圆弧轨道，二者相切于B点，圆弧最低点C点的切线沿水平方向，CD部分为倾角θ2＝30°的着陆坡。一运动员连同滑板可视为质点，从A点由静止滑下，到C点后沿水平方向飞出，安全落在着陆坡上的E点，不计空气阻力，已知CE＝30m，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6。则()A．运动员到达C点时，对轨道的压力大小为运动员自身重力的1.9倍B．运动员到达B点时的速度大小为10m/sC．若运动员从助滑雪道不同位置由静止滑下，则运动员落在着陆坡上的速度方向与坡面CD的夹角都相同D．若运动员从助滑雪道不同位置由静止滑下且以不同速度v0从C点飞出时，运动员落在着陆坡上的速度大小与v0成正比答案ACD答案解析设运动员在C点的速度为vC，在CD上由平抛运动可得：CE·cosθ2＝vCt，CE·sinθ2＝12gt2，解得：vC＝15m/s，在C点由圆周运动的知识可得：FN－mg＝mv2CR，压力大小与运动员自身重力之比为：n＝FNmg＝1.9，A正确；运动员由B到C，由动能定理可得：mgR·(1－cosθ1)＝12mv2C－12mv2B，解得：vB＝55m/s，B错误；设运动员落在着陆坡上的速度方向与水平方向的夹角为φ，由平抛运动的规律可得：tanφ＝2tanθ2，所以φ是定值，即若运动解析员从助滑雪道不同位置由静止滑下，则运动员落在着陆坡上的速度方向与坡面CD的夹角都相同，C正确；设运动员落在着陆坡上的速度为v，由平抛运动的规律可得v＝v0cosφ，因为cosφ是定值，所以运动员落在着陆坡上的速度大小与v0成正比，D正确。解析第Ⅱ卷(非选择题，共62分)三、非选择题(包括必考题和选考题两部分，共62分。第22～25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33、34题为选考题，考生根据要求作答)(一)必考题(共47分)22.(2019·北京石景山高三统一测试)(5分)橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F＝kx，k的值与橡皮筋的原长L、横截面积S有关，理论与实验都证明k＝YSL，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。(1)在国际单位制中，杨氏模量Y的单位应为()A．NB．mC．N/mD．N/m2(2)某同学通过实验测得该橡皮筋的一些数据，作出了外力F与伸长量x之间的关系图象如图所示，由图象可求得该橡皮筋的劲度系数k＝________N/m。(3)若橡皮筋的原长为10.0cm，横截面积为1.0mm2，则该橡皮筋的杨氏模量Y的大小是____________(单位取(1)中正确单位，结果保留两位有效数字)。答案(1)D(2)5×102(3)5.0×107N/m2答案解析(1)由题意知Y＝kLS，故Y的单位是Nm·mm2＝N/m2，故选D。(2)橡皮筋的劲度系数是Fx图象的斜率，由图象得k＝15.03.0×10－2N/m＝500N/m。(3)根据杨氏模量公式知Y＝kLS＝500×0.1001.0×10－6N/m2＝5.0×107N/m2。解析23．(2019·湖南常德一模)(10分)光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。某光敏电阻R的阻值随照度变化的曲线如图甲所示。(1)如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路所需元件。利用直流电源给电磁铁供电，利用220V交流电源给路灯供电。为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，请用笔画线代替导线，正确连接电路元件。(2)用多用电表“×100”挡，测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针偏转角度太大，为了更准确地测量其阻值，接下来应选用________(填“×1k”或“×10”)挡，进行欧姆调零后重新测量其示数如图丙所示，则线圈的电阻为________Ω。(3)已知当线圈中的电流大于或等于2mA时，继电器的衔铁将被吸合。图乙中直流电源的电动势E＝6V，内阻忽略不计，滑动变阻器有三种规格可供选择：R1(0～10Ω，2A)、R2(0～200Ω，1A)、R3(0～1750Ω，1A)。要求天色渐暗照度降低至1.0lx时点亮路灯，滑动变阻器应选择________(填“R1”“R2”或“R3”)。为使天色更暗时才点亮路灯，应适当地________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。答案(1)图见解析(2)“×10”140(3)R3减小答案解析(1)光敏电阻的电阻值随光照强度的增大而减小，所以白天时光敏电阻的电阻值较小，电路中的电流值较大，衔铁将被吸住，静触点与C接通；晚上光照强度较小，光敏电阻的电阻值较大，电路中的电流值较小，所以静触点与A接通，所以要达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果，路灯应接在A、B之间，电路图如图。解析(2)用多用电表“×100”挡，测量图乙中电磁铁线圈电阻时，指针偏转角度太大，说明电阻较小，应换用小挡位，故应