📚 原卷真题 · 精编解析
石景山区2019年高三统一练习
物理
满分：117分
考生须知
- 题量与分值以下方各题标注为准；点击题卡可展开答案与解析。
- 在线作答仅供练习参考，如需书面作答请下载学生版 PDF。
一、选择题
本部分共2题。
13．α、β和γ射线穿透物质的能力是不同的，为把辐射强度减到一半所需铝板的厚度分别为0.0005cm、0.05cm 和8cm。工业部门可以使用射线来测厚度。如图所示，轧钢厂的热轧机上可以安装射线测厚仪，仪器探测到的射线强度与钢板的厚度有关，轧出的钢板越厚，透过的射线越弱。因此，将射线测厚仪接收到的信号输入计算机，就可以对钢板的厚度进行自动控制。如果钢板的厚度需要控制为5cm，请推测测厚仪使用的射线是
14．下列说法正确的是
二、非选择题
本部分共10题。
15．如图，一束可见光a从玻璃砖射向空气，分成b、c两束单色光。单色光b和c相比较，下列说法正确的是
16．一列简谐横波某时刻的波形如图所示，波沿x轴的正方向传播，P为介质中的一个质点。下列说法正确的是
17．2019年1月3日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极-艾特肯盆地冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。如图所示，在月球椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在B处变轨进入半径为r、周期为T的环月圆轨道运行。已知引力常量为G，下列说法正确的是
18．早在16世纪末，伽利略就设计了如图所示的“斜面实验”，当时只能靠滴水计时。伽利略在《关于两门新科学的对话》中写道：“我们将木板的一头抬高，使之略呈倾斜，再让铜球由静止滚下……为了测量时间，我们把一只盛水的大容器置于高处，在容器底部焊上一根口径很细的管子，用小杯子收集每次下降时由细管流出的水，然后用极精密的天平称水的重量……”若将小球由静止滚下的距离记为L，对应时间内收集的水的质量记为m，则L与m的比例关系为
19．如图所示，完全相同的甲、乙两个环形电流同轴平行放置，甲的圆心为O₁，乙的圆心为O₂，在两环圆心的连线上有a、b、c三点，其中aO₁＝O₁b＝bO₂＝O₂c，此时a点的磁感应强度大小为B₁，b点的磁感应强度大小为B₂。当把环形电流乙撤去后，c点的磁感应强度大小为
20．有一种“电磁动力小火车”玩具，一节干电池与两块钕铁硼强磁铁紧密相连置于裸铜导线(表面没有绝缘层)绕成的螺线管内部，两块磁铁与铜导线接触良好。实验发现如果干电池的“+”“-”极与两块磁铁的“N”“S”极排布如图所示，则干电池与磁铁组成的“小火车”就会按照图中“运动方向”在螺线管内运动起来。关于小火车的运动，下列判断正确的是
21．（共18分）
【答案】（1）（6分） ①D（2分）②500（2分）③5.0×10⁷N/m²（2分）
（2）（12分）①A（1分），C（1分），E（1分）②图略（2分）③×（2分） ④作图正确（1分）；用“×”R =(1.1～1.3)Ω；用“○”R =(1.5～1.7)Ω（2分） ⑤外（2分）
（2）（12分）①A（1分），C（1分），E（1分）②图略（2分）③×（2分） ④作图正确（1分）；用“×”R =(1.1～1.3)Ω；用“○”R =(1.5～1.7)Ω（2分） ⑤外（2分）
【详解】待补
22．如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零。空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求：
【答案】（1）根据机械能守恒，有（2分）
解得（2分）
（2）对小球运动的全过程，根据动能定理（2分） 解得（2分） 电容器所带电荷量（1分），U=Ed（1分） 解得（2分）
（3）小球全程运动的平均速度为，则小球全程运动的时间为t， 解得（2分） 小球所受重力的冲量大小为（2分）
（2）对小球运动的全过程，根据动能定理（2分） 解得（2分） 电容器所带电荷量（1分），U=Ed（1分） 解得（2分）
（3）小球全程运动的平均速度为，则小球全程运动的时间为t， 解得（2分） 小球所受重力的冲量大小为（2分）
【详解】待补
23．如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30º的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4m。导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ，两区域的边界与斜面的交线为MN，Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下，Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B=0.5T。在区域Ⅰ中，将质量m₁=0.1kg，电阻R₁=0.1Ω的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域Ⅱ中将质量m₂=0.4kg，电阻R₂=0.1Ω的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g=10m/s²。求：
【详解】（1）从d端往c端观察，cd的受力分析示意图如答图1所示。（2分）
ab中电流的方向由流向。（2分）
（2）开始放置刚好不下滑时，所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为
（1分）
设刚好要上滑时，棒的感应电动势为，由法拉第电磁感应定律
（1分）
设电路中的感应电流为，由闭合电路欧姆定律
（1分）
设所受安培力为
（1分）
此时受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件
（1分）
解得 （1分）
cd的动量p=m₂v=2.0kg·m/s²（1分）
方向平行导轨向下（1分）
（3）设棒的运动过程中电路中产生的总热量为，由能量守恒
（2分）
又 （2分）
解得 （2分）
ab中电流的方向由流向。（2分）
（2）开始放置刚好不下滑时，所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为
（1分）
设刚好要上滑时，棒的感应电动势为，由法拉第电磁感应定律
（1分）
设电路中的感应电流为，由闭合电路欧姆定律
（1分）
设所受安培力为
（1分）
此时受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件
（1分）
解得 （1分）
cd的动量p=m₂v=2.0kg·m/s²（1分）
方向平行导轨向下（1分）
（3）设棒的运动过程中电路中产生的总热量为，由能量守恒
（2分）
又 （2分）
解得 （2分）
24．玻尔建立的氢原子模型，仍然把电子的运动视为经典力学描述下的轨道运动。他认为，氢原子中的电子在库仑力的作用下，绕原子核做匀速圆周运动。已知电子质量为m，元电荷为e，静电力常量为k，氢原子处于基态时电子的轨道半径为r₁。
【详解】（1）电子绕原子核做匀速圆周运动
（2分） （1分） 解得
电子绕原子核运动的等效电流 （2分） （1分）
（2）处于基态的氢原子的电子的动能 （2分）
取无穷远处电势为零，距氢原子核为r处的电势
处于基态的氢原子的电势能 （2分）
所以，处于基态的氢原子的能量
（2分）
（3）由巴耳末—里德伯公式
可知赖曼系波长最短的光是氢原子由n =∞→ k =1跃迁发出，其波长的倒数
（1分）
对应的光子能量为 （1分）式中h为普朗克常量。
巴耳末系波长最长的光是氢原子由n = 3→ k = 2跃迁发出，其波长的倒数 （1分）
对应的光子能量 （1分）
用W表示该金属的逸出功，则和分别为光电子的最大初动能。由光电效应方程
（1分）
（1分）
解得 （1分）
（1分）
（2分） （1分） 解得
电子绕原子核运动的等效电流 （2分） （1分）
（2）处于基态的氢原子的电子的动能 （2分）
取无穷远处电势为零，距氢原子核为r处的电势
处于基态的氢原子的电势能 （2分）
所以，处于基态的氢原子的能量
（2分）
（3）由巴耳末—里德伯公式
可知赖曼系波长最短的光是氢原子由n =∞→ k =1跃迁发出，其波长的倒数
（1分）
对应的光子能量为 （1分）式中h为普朗克常量。
巴耳末系波长最长的光是氢原子由n = 3→ k = 2跃迁发出，其波长的倒数 （1分）
对应的光子能量 （1分）
用W表示该金属的逸出功，则和分别为光电子的最大初动能。由光电效应方程
（1分）
（1分）
解得 （1分）
（1分）