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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2019年全国统一高考物理试卷（全国1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＝﹣3.40eV﹣（﹣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'＝E3﹣E2＝﹣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：Em＝E3﹣E1＝﹣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】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，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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3．【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。

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＝kg＝1.6×10kg，故B正确，ACD错误。

3

，设MN的长为L，

＝F，方向与MN边所受安培力的

，故B正确，ACD错误。

：：：……：﹣

＝2+，故3＜＜4，故C正确、ABD错误。

【点评】本题主要是考查匀变速直线运动的规律，解答本题要掌握匀变速直线运动的基本规律，掌握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。

6．【分析】由于M、N在水平拉力作用下，整体保持静止状态，那么所受的合力为零。又由于重力恒定，水平拉力方向不变，可用三角形方法解决此类动态平衡问题。最后结合，M所受力的情况进行解答即可。

【解答】解：AB、根据M、N均保持静止，进行受力分析可知，N受到竖直向下的重力及水平方向的拉力F，变化的绳子拉力T，如下图所示：

在向左拉动的时候，绳子拉力T和水平拉力F都不断增大，故A错误，B正确； CD、对于M的受力，开始时可能是T＝mgsinθ﹣f，当T不断增大的时候，f减少；当T＞mgsinθ时，随着T的增大，f将增大，所以沿斜面的摩擦力f可能先减小后增大；也可能是T＝mgsinθ+f，当T不断增大的时候，摩擦力f增大；故C错误，D正确。 故选：BD。

【点评】本题考查了动态的平衡问题，解题的关键是使用三角形方法解题；其次，在分析M的受力时，注意摩擦力的方向问题。

7．【分析】应用楞次定律可以判断出感应电流方向，应用左手定则可以判断出安培力方向； 应用法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势；

应用电阻定律可以求出导线的电阻，然后应用欧姆定律可以求出感应电流。

【解答】解：AB、由楞次定律可知，在t＝0到t＝t1的时间间隔内感应电流始终沿瞬时针方向，

由左手定则可知：0﹣t0时间内圆环受到的安培力向左，t0﹣t1时间内安培力向右，故A错误，B正确；

CD、由电阻定律可知，圆环电阻：R＝ρ＝

，

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势：E＝，

感应电流：I＝故选：BC。

，故C正确，D错误；

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