湖南省2019年高考物理试卷以及答案解析

2021年1月21日发(作者：九五)

绝密★启用前

湖南省
2019
年高考物理试卷

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。

一、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
1
～
5
题只有一项符合题目要求，第
6
～
8
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。

1
．
（
6
分）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
．
12.09eV

B
．
10.20eV

C
．
1.89eV

D
．
1.51eV

2
．
（
6
分 ）
如图，
空间存在一方向水平向右的匀强电场，
两个带电小球
P
和< br>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

C
．
P
带正电荷，
Q
带负电荷

B
．
P
和
Q
都带负电荷


D
．
P
带负电荷，
Q
带正电荷

3
．
（
6
分）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
第
1
页（共
18
页）



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
3k m/s
，产生的推力约为
4.8
×
10
N
，则它在
1s
时间内喷射的气体质量约为（


）

A
．
1.6
×
10
kg

2
6
B
．
1.6
×
10
kg

3
C
．
1.6
×
10
kg

5
D
．
1.6
×
10
kg

6< br>4
．
（
6
分）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

5
．
（
6
分）
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
t
1
，
第四个
所用的时间为
t
2
．
不计空气阻力，
则
满足
（

）


A
．
1
＜
＜
2

B
．
2
＜
＜
3

C
．
3
＜
＜
4

D
．
4
＜
＜
5

6
．
（
6
分）
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< br>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（


）

第
2
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18
页）




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

7
．
（
6
分）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（
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
＝< br>t
1
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

8
．
（
6
分）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< br>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< br>3
倍，
则
（


）

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3
页（共
18
页）




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

二、非选择题：共
62
分。第
9
～
12
题为必考题，每个试题考生都必须作答。第
13
～
16
题
为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共
47
分。
< br>9
．
（
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 的运动进行探究。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
50Hz
，
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
A
、
B
、
C
、
D
、
E
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/s
（保留
2
位有效数字）
。

2
< br>10
．
（
10
分）
某同学要将一量程为
250
μ
A
的微安表改装为量程为
20mA
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
的电阻与该微安 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（< br>a
）和题给条件，将图（
b
）中的实物连线。

第
4
页（共
18
页）



（< br>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
测出所改装的电表量程不是预期值，而是





。
（填正确答案标号）

A.18mA

B.21mA

C.25mA

D.28mA

（
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
1200
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
＝





。

11
．
（
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。


12
．
（
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
图象如图（
b
）所示，图中的
v
1
和t
1
均为未知量。已知
A
第
5
页（共
18页）



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。< br>

（
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。

三、选考题：共< br>15
分。请考生从
2
道物理题中任选一题作答。如果多做，则每科按所做的第一题计分。
[
物理
-
选修
3-3]
（
15< br>分）

13
．
（
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。

1 4
．
（
10
分）热等静压设备广泛应用于材料加工中。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< br>腔中的材料加工处理，改善其性能。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
0.13m
，
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
m< br>，
使用前瓶中气体压强为
1.5
×
10
Pa
，使用后 瓶中剩余气
体压强为
2.0
×
10
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；

（ⅱ）将压入氩气后的炉腔加热到
1227
℃，求此时炉腔中气体的压强。

[
物理
-
选修
3-4]
（
15
分）

15
．一简谐横波沿
x
轴正方向传播，在
t
＝
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象。下列说法正确的是（


）

第
6
页（共
18
页）


6
﹣
2
3
3
7


A
．质点
Q
的振动图象与图（
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象如图（
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

16
．如图，一艘帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅 杆顶端高出水面
3m
。距水面
4m
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，从水面射出后仍照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。



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页）




湖南省
2019
年高考物理试卷答案解析

一、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
1
～
5
题只有一项符合题目要求，第
6
～
8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。

1
．
【分析】
氢原子由高 能级向低能级跃迁时，
所辐射的光子能量等于能级差，由氢原子的能
级图可知不可能由高能级向 基态跃迁，所以根据其他能级间的能级差结合可见光的光子
能量进行排除。

【解答】
解：氢原子从高能级向基态跃迁时，所辐射光子能量最小值为：
E
＝﹣
3.4 0eV
﹣
（﹣
13.6eV
）＝
10.2eV
＞
3 .10eV
，

故可知要产生可见光，氢原子吸收能量后，最起码要跃迁到
n
＞
2
能级；

由于
E'
＝
E
3< br>﹣
E
2
＝﹣
1.51eV
﹣（﹣
3.40eV
）＝
1.89eV
，有
1.63eV
＜
E'
＜
3 .10eV
，

故可知要使处于基态（
n
＝
1
）的 氢原子被激发后可辐射出可见光光子，氢原子最起码应
该跃迁到
n
＝
3
能级。

则氢原子吸收的最小能为：
E
m
＝
E
3
﹣
E
1
＝﹣
1.51eV
﹣（﹣
13.6eV）＝
12.09eV
，

故
A
正确，
BCD
错误。

故选：
A
。

【点评】
本题的关键是掌握氢原子在能级跃迁 时，吸收或辐射的光子能量与各能级差间
的关系。

2
．
【分析】< br>明确两小球均受电场力和库仑力作用而处于平衡状态，
根据库仑力和电场力的方
向进行分 析，从而明确两球的电性。

【解答】
解：由图可知，两小球均在电场力和库仑力的作 用下保持平衡；由于库仑力为
相互作用，大小相等、方向相反；故两小球受到的电场力也一定方向相反； 因此两小球
一定带异种电荷，则
P
球所受库仑力向右，
Q
球所受库仑 力向左。

匀强电场方向水平向右，
故正电荷受电场力向右，
其受库仑力一定 向左，
故
Q
带正电荷，
P
带负电荷，故
D
正确，< br>ABC
错误。

故选：
D
。

【点评】本题考查带电小球在电场力的作用下处于平衡状态的分析，关键是明确电场力
和库仑力的方向特点， 同时注意共点力平衡条件的应用是解题的关键。

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8
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18
页）



3< br>．
【分析】
以气体为研究对象，根据动量定理列方程求解
1s
时间内喷 射的气体质量。

【解答】
解：以气体为研究对象，设
t
＝
1s
内喷出的气体质量为
m
，根据动量定理可得：

Ft
＝
mv
﹣
0

其中
v
＝
3km/s
＝
3000m/s

解得：
m
＝
故选：
B
。

【点评】
本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中
物体的受力情况，知道合 外力的冲量才等于动量的变化。

4
．
【分析】
先由已知条件可知< br>MLN
边的有效长度与
MN
相同，等效后的电流方向也与
MN
相同，先根据并联电路的电阻关系得出电流关系，再由
F
＝
BIL
即可分析< br>MLN
边所受安
培力，由力的合成即可求得线框
LMN
所受安培力的大 小。

【解答】
解：由已知条件可知
MLN
边的有效长度与
MN
相同，等效后的电流方向也与
MN
相同，边
MLN
的电阻等于边
MN
的电阻的两倍，两者为并联关系，设
MN
中的电
流大小为
I
，则
MLN
中的电流为
由题意知：
F
＝
BIL
，

所以边
MLN
所受安培力为：
方向相同，

故有：
故选：
B
。

【点评】
本题的关键是要明白 安培力求解公式
F
＝
BIL
中的
L
是指通电导线的有效长度 。

5
．
【分析】
逆向分析可以看作是自由落体运动，根据初速度为 零的匀加速直线运动中，进行
解答。

【解答】
解：逆向分析可以看作是自由 落体运动，根据初速度为零的匀加速直线运动中，
连续相等的位移内时间之比等于
1
：
可得：

＝
故选：
C
。

第
9
页（共
18
页）


＝
kg
＝
1.6
×
10
kg
，故
B
正确，
ACD
错误。

3
，设
MN
的长为
L
，

＝
F< br>，方向与
MN
边所受安培力的
，故
B
正确，
ACD< br>错误。

：
：
：
……：
﹣
＝
2+< br>，故
3
＜
＜
4
，故
C
正确、
ABD
错误。