关注基本概念规律 考查学科核心素养

岑忠

[摘   要]高考试题是《考试说明》的具体呈现形式，是国家选拔人才的考题，也是高考备考的导向之一。研究好每年的高考试题，特别是选择题，不仅有助于下一年的备考，更有助于高中物理教学。

[关键词]高考试题;选择题;赏析

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）23-0035-03

2019年高考新课标I卷理综物理选择题很好地贯彻了全国教育大会的精神，明确学科核心素养导向，体现了服务选拔、引导教学的功能。试题涵盖高中物理核心知识，加强了对学生分析推理能力、图像信息处理能力、数学运算能力等的考查，与2018年高考试题相比难度略有增加，既保持往年试题的经典性，又延续了创新性。

一、试题赏析

[例1]（2019年高考Ⅰ卷物理14）氢原子能级示意图如图1所示。光子能量在1.63 eV～3.10 eV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.12.09 eVB.10.20 eV

C.1.89 eV  D.1.5l eV

【答案】A

【解析】从氢原子能级图知，氢原子从高能级跃迁到低能级释放的光子能量在可见光区的最小值为[E3-E2=1.89 eV]，满足此条件的基态的氢原子只有吸收光子能量后跃迁到激发态[n=3]才达到要求，即提供光子能量为[E3-E1=12.09 eV]。

【命题立意】本题考查学生对光电效应、氢原子的能级结构、跃迁问题的理解。试题比较简单，属于常规试题。

[例2]（2019年高考Ⅰ卷物理15）如图2，空间存在一方向水平向右的匀强电场，两个带电小球P和Q用相同的绝缘细绳悬挂在水平天花板下，两细绳都恰好与天花板垂直，则（）。

A.P和Q都带正电荷

B.P和Q都带负电荷

C.P带正电荷，Q带负电荷

D.P带负电荷，Q带正电荷

【答案】D

【解析】对P、Q两小球分别进行受力分析知，若两者都带同种电荷，必定有一小球细绳偏离竖直方向，故选项A、B错误;若P带正电、Q带负电，则P水平方向受力，方向水平向右，细绳偏离竖直方向，选项C错误;若P带负电荷、Q带正电荷，则满足细绳与天花板垂直，故选项D正确。

【命题立意】本题考查物体受力平衡及静电力的性质两个核心知识，属于定性判断选择题，属于常规题目，难度不大，目的是考查学生的分类讨论能力，强化学生对基本物理概念的理解。

[例3]（2019年高考Ⅰ卷物理16）最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×108 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为（）。

A. 1.6×102 kgB. 1.6×103 kg

C. 1.6×105 kgD. 1.6×106 kg

【答案】D

【解析】对喷射的气体，由动量定理有[F·t=mv]，代入数据，解得[m=F·tv] [=1.6×106 kg]，选项D正确。

【命题立意】本题属于新情景创新性试题，以 “长征九号”大推力火箭发动机为背景，考查学生应用动量定理计算发动机在单位时间内喷射的气体质量，旨在引导学生关注我国在重型运载火箭研发方面的进展。

[例4]（2019年高考Ⅰ卷物理17）如图3，等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M、N与直流电源两端相接，已知导体棒MN受到的安培力大小为F，则线框LMN受到的安培力的大小为（）。

A. 2F B. 1.5F C. 0.5F D. 0

[图3][图4]

【答案】B

【解析】设每根导体棒的电阻为R，由图3知上条线路MLN的电阻为2R，下条线路MN的电阻为R，两条线路两端电压相同，电路图简化后如图4所示，则流经上路MLN的电流为下路MN的一半，即[IMLN=12IMN];导线MN受安培力为[F=BIMN ·a]，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为a，则MLN有效长度也为a，所受安培力为[F′=BIMLN·a=12F]，故有线框受到的安培力为[F+F′=1.5F]，选项B正确。

【命题立意】本题考查通电导线在磁場中的受力和电路的结合问题，考查学生对电流在磁场中受力分析、力的合成、左手定则等知识的熟练应用情况，考查学生综合分析问题的能力，难度适中。

[例5]（2019年高考Ⅰ卷物理18）如图5，篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮，离地后，重心上升的最大高度为H。上升第一个[H4]所用的时间为t1，第四个[H4]所用的时间为t2。不计空气阻力，则[t2t1]满足（）。

A. 1<[t2t1]<2 B. 2<[t2t1]<3

C. 3<[t2t1]<4 D. 4<[t2t1]<5

【答案】C

【解析】将运动员原地垂直起跳扣篮的过程简化为如图6所示模型，O为上抛起始点、A为最高点，利用上抛运动上升阶段和下降阶段运动对称性及初速度为零的匀加速直线运动在连续相等位移所需时间的比例规律知[t2t1=12-3≈3.7]，選项C正确。

【命题立意】以篮球运动员垂直起跳扣篮为背景，深化能力立意，考查学生对竖直上抛运动规律的理解和运用，引导学生树立热爱体育的观念，难度适中。

[例6]（2019年高考Ⅰ卷物理19）如图7，一粗糙斜面固定在地面上，斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过滑轮，其 一端悬挂物块N，另一端与斜面上的物块M相连，系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N，直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。已知M始终保持静止，则在此过程中（）。

A. 水平拉力的大小可能保持不变

B. M所受细绳的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D. M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加

【答案】BD

【解析】物块N向左缓慢运动的过程中，细绳与竖直线夹角[θ]增大，对其受力分析如图8-1，由共点力平衡知[FT 2=mgtanθ]，[FT 1=mgcosθ]，因[θ] 增大，则[FT 1]及[FT 2]都增大，选项A错误，选项B正确;分析物块M受力，如图8-2所示，因无法判断物块重力沿斜面的分力[Gx]与[FT1]的大小关系，故相应的斜面与物块M的摩擦力方向、大小无法确定，则选项D正确。

【命题立意】本题考查物体在三力作用下的动态平衡分析、摩擦力大小方向的判断，难度适中。摩擦力方向容易分析错误，需加强练习。

[例7]（2019年高考Ⅰ卷物理20）空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图9（a）中虚线MN所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S，将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。t = 0时磁感应强度的方向如图9（a）所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图9（b）所示，则在t= 0到t = t1的时间间隔内（）。

A.圆环所受安培力的方向始终不变

B.圆环中的感应电流始终沿顺时针方向

C.圆环中的感应电流大小为[B0rS4t0ρ]

D.圆环中的感应电动势大小为[B0πr24t0]

【答案】BC

【解析】结合线圈在磁场中的情况及B-t图像，由楞次定律知线圈中感应电流方向一直为顺时针方向，t0时刻，磁场的方向发生变化，相对应的安培力方向FA的方向也发生变化，选项A错误，选项B正确;由闭合电路欧姆定律知[I=ER]、法拉第电磁感应定律[E=ΔΦΔt=ΔBΔtπr22]及电阻定律[R=ρ2πrS]，联立解得[I=B0rS4t0ρ]，选项C正确，选项D错误。

【命题立意】考查学生准确理解B-t图像的变化规律及意义的程度，及应用楞次定律、左手定则、法拉第电磁感应定律等知识解决问题的能力，难度适中。

[例8]（2019年高考Ⅰ卷物理21）在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图10中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a-x关系如图10中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体。已知星球M的半径是星球N的3倍，则（）。

A. M与N的密度相等

B. Q的质量是P的3倍

C. Q下落过程中的最大动能是P的4倍

D. Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍

【答案】AC

【解析】对A选项：由[a-x]图像得，设加速度沿竖直向下方向为正方向，由牛顿第二定律有[mg-kx=ma]，解得函数关系[a=g-kmx]，结合图像得斜率为[-km]，纵轴截距为重力加速度g，则两星球表面的重力加速度之比为[gMgN=3a0a0=31];在某星球表面上的物体满足重力和万有引力相等，即[GMm′R2=m′g]，解得星球的质量[M=gR2G]，结合质量与密度、体积关系式[M=ρ4πR33]，联立得[ρ=3g4πRG]，故两星球的密度之比为[ρMρN=gMgN·RNRM=1∶1]，选项A正确。

对B选项：物体在弹簧上运动的过程中，当加速度为0时，物体处于平衡位置，满足[mg=kx]，得[m=kxg];结合[a-x]图像知，当物体P和物体Q处于平衡位置时，弹簧的压缩量之比为[xPxQ=x02x0=12]，联立解得物体P和物体Q的质量之比为[mPmQ=xPxQ·gNgM=16]，选项B错误。

对C选项：结合[a-x]图像知物体P和物体Q分别处于各自的平衡位置，弹簧对应压缩量为[xP=x0]，[xQ=2x0]，此时它们的动能最大，整个过程中弹力随位移成线性变化，其做功满足[WF=-Fx=-12kx2]，由动能定理得[mpgMxP--12kx2P=EkP]，[mQgNxQ--12kx2Q=EkQ]，代入数据解得[EkQ=4Ekp]，选项C正确。

对D选项：由运动的对称性知，当物体动能最大时位移为最大压缩量的一半，结合[a-x]图像得[x0=12xPmax]，[2x0=12xQmax]，故有[xQmax=2xPmax]，选项D错误。

【命题立意】本题以天体运动为背景，结合图像和弹簧，要求学生分析问题、提取有效信息和适当分析推理。每个点都不难，都常规，但结合在一起信息量很大，对学生能力要求很高。

二、命题分析

1.注重考查基础、核心知识及必备能力，体现物理学科核心素养