2019年高考物理真题试卷全国卷Ⅰ（精校版）

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2019年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
全国卷I
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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．氢原子能级示意图如图所示。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
eV
B．10.20
eV
C．1.89
eV
D．1.5l
eV
答案：A
解析：根据能级间跃迁吸收或辐射的光子的能量等于两能级间的能量差，即
由能级图可知，从激发态n=3、n=4…跃迁到n=2时能辐射出光子能量在1.63
eV~3.10
eV的可见光，
氢原子从基态（n=1）跃迁到n=3，应吸收光子的能量为
所以要使处于基态（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12.09eV，故选A。
15．如图，空间存在一方向水平向右的匀强磁场，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：由受力分析可知，两球不能带同种电荷，选项AB错误；假设P球带负电，Q带正电，水平方向受力分析如右图，两球恰能满足题意，反之，P带正电荷，Q带负电荷，则不能满足题意。故选D。
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4.8×106
N，则它在1
s时间内喷射的气体质量约为
A．1.6×102
kg
B．1.6×103
kg
C．1.6×105
kg
D．1.6×106
kg
答案：B
解析：设该发动机在时间ts内，喷射出的气体质量为m，根据动量定理Ft=mv，可知在1
s时间内喷射的气体质量约为，故选B。
17．如图，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，已如导体棒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
答案：B
解析：三根相同的导体棒，其电阻也相等，则，电路为并联关系，则电流比，导体棒所处磁场相同，MN与MLN边的有效长度相等，根据安培力的公式F=BIL，
则，已知，则，两力均垂直于MN边且方向相同，整个导体框所受合力为两边受力的和，因此，故选B。
18．如图，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。上升第一个所用的时间为t1，第四个所用的时间为t2。
不计空气阻力，则满足
A．1<<2
B．2<<3
C．3<<4
D．4<<5
答案：C
解析：根据初速为零的匀加速运动的规律，通过相邻的相等位移所用的时间之比为
竖直上抛到最高点的运动可以看作倒过来的从最高点出发的初速为零的匀加速运动
可知题目中的，故选项C正确。
19．如图，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：分析物体N的受力情况如右图a示，由平衡条件得，，用水平向左的拉力缓慢拉动N，则θ角增大，F和T一直增大，选项A错误；
当悬挂N的细绳与竖直方向的夹角增大到45°的过程中，细绳的拉力一直增大到，选项B正确；
分析物体M的受力情况如右图b示，由平衡条件得
或
由于不知道两物体的质量关系以及斜面倾角，无法判定M与斜面摩擦力的方向及大小，当细绳中的拉力增大的过程中，摩擦力f
可能先减小到零再反向增大，选项C错误，D正确。
20．空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（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（a）所示：磁感应强度B随时间t的变化关系如图（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
D．圆环中的感应电动势大小为
答案：BC
解析：由楞次定律可知，在t=0到t=t0时间内，磁场方向向纸内并逐渐减小，电流方向为顺时针方向，安培力方向向左，在t=t0到t=t1时间内，磁场方向向纸外并逐渐增大，电流方向为逆时针方向，安培力方向向右，选项A、B错误；
，
，解得
，选项D错误；
圆环中的感应电流大小为，
，解得，选项C正确。
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：
A.由图像得，弹簧形变量为零时两物体的加速度分别为3a0和a0，即gM=3a0，gN=a0，故gM=3
gN，
此时物体只受到对应星球的万有引力，，
，解得，
两星球的密度分别为,
,
已知RM=3
RN，
gM=3
gN，代入得ρM=ρN，
故选项A正确。
B.由牛顿第二定律，，
由图像知，当xP=x0时aP=0，即，得
当xQ=2x0时aQ=0，即，得，所以，选项B错误；
C.当弹簧的弹力与重力平衡时有最大动能，此时，，
将和
gM=3
gN代入可得，.
整个过程中只有重力和弹簧的弹力做功，弹簧的弹力随位移均匀变化，故平均弹力，平均弹力做功，根据动能定理得，，
解得，故选项C正确；
D.根据对称原则，题中动能最大时的位移为最大压缩量的一半，即，，
由C得，故，选项D错误。
三、非选择题：共174分，第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共129分。
22．（5分）
某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50
Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是
点，在打出C点时物块的速度大小为
m/s（保留3位有效数字）；物块下滑的加速度大小为
m/s2（保留2位有效数字）。
答案：A
;
0.233
;
0.75
解析：根据匀加速运动的特征，纸带点间距离由小变大，所以选A。
23．（10分）
某同学要将一量程为250μA的微安表改装为量程为20
mA的电流表。该同学测得微安表内阻为
1200
Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与微安表连接，进行改装。然后利用一标准毫安表，根据图（a）所示电路对改装后的电表进行检测（虚线框内是改装后的电表）。
（1）根据图（a）和题给条件，将（b）中的实物连接。
（2）当标准毫安表的示数为16.0mA时，微安表的指针位置如图（c）所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，而是
。（填正确答案标号）
A．18
mA
A．21
mA
C．25mA
D．28
mA
（3）产生上述问题的原因可能是
。（填正确答案标号）
A．微安表内阻测量错误，
实际内阻大于1
200
Ω
B．微安表内阻测量错误，实际内阻小于1200
Ω
C．R值计算错误，接入的电阻偏小
D．R值计算错误，接入的电阻偏大
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k=
。
答：（1）连线如右边答图所示
（2）C
（3）AC
（4）
解析：（2）微安表指示的电流值为160μA，标准电流表的电流为16mA,说明改装后的电表量程扩大100倍，由此可以推测出改装的电表量程是25
mA，故选C。
（3）满偏电流偏大，说明经过跟微安表并联的电阻R的电流过大，而，则可能是微安表实际内阻Rg大于1200
Ω，或接入的电阻R过小，故选A、C。
（4）微安表改装为量程为20
mA的电流表，量程扩大80倍，需并联电阻
微安表改装为量程为25
mA的电流表，量程扩大100倍，需并联电阻
把量程25mA改为量程20mA，只需要把R2替换为R1即可，即
24.（12分）
如图，在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后，沿平行于x轴的方向射入磁场；一段时间后，该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点，N点在y轴上，OP与x轴的夹角为30°，粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d，不计重力。求
（1）带电粒子的比荷；
（2）带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。
解：（1）设带电粒子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度大小为v。
由动能定理有
①
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，由洛伦兹力公式和牛领第二定律有
②
由几何关系知d=r
③
联立①②③式得
④
（2）由几何关系知，带电粒子射入磁场后运动到x轴所经过的路程为
⑤
带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间为
⑥
联立②④⑤⑥式得
⑦
25.（20分）
竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B静止于水平轨道的最左端，如图（a）所示。t=0时刻，小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短）；当A返回到倾斜轨道上的P点（图中未标出）时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运动的v-t图像如图（b）所示，图中的v1和t1均为未知量。已知A的质量为m，初始时A与B的高度差为H，重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求物块B的质量；
（2）在图（b）所描述的整个运动过程中，求物块A克服摩擦力所做的功；
（3）已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等，在物块B停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A从P点释放，一段时间后A刚好能与B再次碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。
解：（1）根据图（b），v1为物块A在碰撞前瞬间速度的大小，v1/2为其碰撞后瞬间速度的大小。设物块B的质量为m'，碰撞后瞬间的速度大小为v'，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
①
②
联立①②式得
m'
=3m
（2）设斜面倾角为θ，由v-t图知，A下滑的总位移
③
A下滑的加速度
④
对A由牛顿第二定律
⑤
A上滑的总位移
⑥
A上滑的加速度
⑦
上滑过程对A由牛顿第二定律
⑧
由③/⑦得
将④⑦分别代入⑤⑧后将两式相除得
得
⑨
⑩
由③⑥⑨⑩得
所以A克服摩擦力做功为
（3）设改变前后的动摩擦因数分别为μ1和μ2，
由⑨得
?
B在平面上滑行的距离为
?
?
由???得
A在平面上滑行的距离为x2
，
由??及得
由题意x1=x2得
（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
33．[物理—选修3-3]（15分）
（1）（5分）某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度__________（填“高于”“低于”或“等于”）外界温度，容器中空气的密度__________（填“大于”“小于”或“等于”）外界空气的密度。
（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13
m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2
m3，使用前瓶中气体压强为1.5×107
Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106
Pa；室温温度为27
℃。氩气可视为理想气体。
（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；
（i
i）将压入氩气后的炉腔加热到1227
℃，求此时炉腔中气体的压强。
答案：（1）低于
大于
（2）（i）32×107
Pa
（i
i）1.6×108
Pa
解析：（1）气体对外做功，内能减少，温度降低；
容器内的气体温度低，压强与外界压强相同，说明单位时间内碰撞器壁次数多，故密度大。
（2）（i）设初始时每瓶氩气的体积为V1，压强为p1，由玻意耳定律
①
得
被压入压缩机内的体积
10瓶氩气压入压缩机内的体积
②
由玻意耳定律
p2V0=pV
③
得p2=3.2×107
Pa
④
（ii）设加热前炉腔的温度为T0，加热后炉腔温度为T1，气体压强为p3，由查理定律
⑤
联立④⑤式并代入题给数据得
p3=1.6×108
Pa
⑥
34．[物理一选修3-4）（15分）
（1）（5分）一简谐横波沿x轴正方向传播，在时刻，该波的波形图如图（a）所示，P、Q是介质中的两个质点。图（b）表示介质中某质点的振动图像。下列说法正确的是（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．质点Q的振动图像与图（b）相同
B．在t=0时刻，质点P的速率比质点Q的大
C．在t=0时刻，质点P的加速度的大小比质点Q的大
D．平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b）所示
E．在t=0时刻，质点P与其平衡位置的距离比质点Q的大
答案：
CDE
解析：波沿x轴正方向传播，则可知Q质点在该时刻（）向上振动，而在图（b）中对应的时刻，该质点的振动方向向下，故质点Q的振动图像与图（b）不符合，A错误；
在t=0时刻，波形图跟图（a）反相，质点P在负最大位移处，加速度最大，速率最小为零，质点Q仍在平衡位置处，加速度最小为零，速率最大，所以选项B错误，选项C、E正确；
图（a）中在时刻，平衡位置位于坐标原点的质点向下振动，图（a）中，时刻，质点也向下振动，所以选项D正确。故选CDE。
（2）（10分）如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3
m。距水面4
m的湖底P点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。已知水的折射率为
（i）求桅杆到P点的水平距离；
（ii）船向左行驶一段距离后停止，调整由P点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。
答案：（2）（i）设光束从水面射出的点到桅杆的水平距离为x1，到P点的水平距离为x2；桅杆高度为h，P点处水深为H，激光束在水中与竖直方向的夹角为θ。由几何关系有
①
②
由折射定律
③
所以，
④
联立①②③④式并代入题给数据得
（ii）设激光束在水中与竖直方向的夹角为θ'=45°时，从水面出射的方向与竖直方向夹角为，由折射定律有
所以
因为
所以
B
C
E
D
A
cm
10
9
8
Q
P
4
3
2
1
-0.85
-1.51
-3.40
-13.60
0
n
E/eV
∞
7
6
5
4
3
2
1
0
Q
P
3a0
a0
2x0
x
a
x0
图（b）
t0
B0
t
O
B
t1
图（a）
N
M
O
M
N22
Mg
T
f
图b
M
N22
Mg
T
f
图a
θ
T
F
mg
N
N
M
H
L
N
M
FPQ
F'
PQ
F2
F1
E
+q2
-q1
Q
P
μA
mA
电源
R
图（b）
图（a）
mA
电阻箱
标准毫安表
答图
μA
mA
电源
R
x
y
O
30°
P
N
x
y
O
30°
O'
d
r
P
N
H
图（a）
B
A
v
图（b）
t
t1
1.4t1
v1
-v1/2
0
x
y
0
λ
P
Q
图（a）
t
y
0
T
图（b）
P
左
右
4m
3m
53°
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精品试卷·第
2
页
（共
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