1、2019 年年(全国全国 3 卷卷)逐题仿真练逐题仿真练 题号 14 15 16 17 18 考点 楞次定律 万有引力定 律的应用 受力分析与 平衡 动能定理 的应用 带电粒子在匀强磁场 中的运动 题号 19 20 21 22 23 考点 电磁感应 图象问题 动力学图象 问题 等量电荷电 场性质 测重力加 速度 电表改装与校准 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 1418 题只有一 项符合题目要求，第 1921 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. (2019 山东威海市 5 月模拟)如图 1 所示
2、， 轻质弹簧一端固定在天花板上， 另一端拴接条形 磁铁，置于绝缘水平桌面上的圆形铝质闭合线圈放在条形磁铁的正下方，开始时整个装置处 于静止状态在外力作用下将磁铁竖直向下移动一定距离(未接触桌面)，然后由静止释放， 在之后的运动过程中，线圈始终未离开桌面，忽略空气阻力，下列说法正确的是( ) 图 1 A磁铁所受弹簧拉力与其重力相等时，磁铁的加速度为零 B磁铁上升过程中，从上向下看，线圈中产生顺时针方向的电流 C线圈对桌面压力大小可能大于其重力 D磁铁最终会静止，整个过程线圈中产生的热量等于磁铁机械能的减少量 答案 C 解析 若磁铁向上运动，会受到向下的安培阻力，若向下运动，会受到向上的安培阻力，
3、因 此当磁铁所受弹力与重力等大反向时，磁铁的加速度不一定为零，故 A 错误；当磁铁向上运 动时，穿过线圈的磁通量向上减小，根据楞次定律知，感应电流的磁场的方向向上，俯视线 圈，线圈中产生逆时针方向的电流，故 B 错误；根据楞次定律，磁铁向下运动时，受到向上 的安培阻力，所以磁铁对线圈的作用力的方向向下，此时线圈对桌面压力大小大于其重力， 故 C 正确；磁铁最终静止于起始时的平衡位置，根据能量守恒定律，从静止释放至停止，弹 簧的弹性势能的减少量等于磁铁重力势能的增加量与线圈中产生的焦耳热之和，故 D 错误 15(2019 贵州贵阳市二模)组成“北斗”卫星导航定位系统的地球静止轨道卫星(同步卫星)
4、 和中轨道卫星绕地球在圆轨道上运行，由地球静止轨道卫星和中轨道卫星的轨道半径之比可 求( ) A地球静止轨道卫星与地球的质量之比 B地球静止轨道卫星与中轨道卫星的质量之比 C地球静止轨道卫星和中轨道卫星受地球的万有引力之比 D地球静止轨道卫星和中轨道卫星绕地球运动的周期之比 答案 D 解析 根据万有引力提供向心力：GMm r2 m4 2 T2 r，已知卫星的轨道半径之比，可求运动的周 期之比，但无法计算卫星的质量关系，由于两卫星的质量关系未知，也无法求出卫星所受万 有引力之比，所以 A、B、C 错误，D 正确 16(2019 四川成都市第二次诊断)如图 2，半圆球 P 和竖直挡板固定在水平面上
5、，挡板与 P 相切，光滑小球 Q 静止在 P 和挡板之间已知 Q 的质量为 m，P、Q 的半径之比为 41，重 力加速度大小为 g.则 Q 对 P 的压力大小为( ) 图 2 A.4mg 3 B.5mg 4 C.4mg 5 D.3mg 4 答案 B 解析 对 Q 受力分析如图所示 设 Q 的半径为 r，由几何关系得： 4rcos 4r(rrcos ) 解得：cos 3 5 由平衡条件得：FN2 mg sin 解得：FN25 4mg 由牛顿第三定律可知，Q 对 P 的压力大小为 FN2FN25 4mg. 17(2019 山东威海市 5 月模拟)一质量为 m 的小物块静置于粗糙水平地面上，在水平外
6、力作 用下由静止开始运动，小物块的加速度 a 随其运动距离 x 的变化规律如图 3 所示已知小物 块与地面间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，在小物块运动 02L 的过程中，下列说法 正确的是( ) 图 3 A小物块在 0L 内做匀变速直线运动，L2L 内做匀速运动 B小物块运动至 2L 处的速度为 2 6a0L C整个过程中水平外力做功为 mL()2g3a0 D小物块从 L 处运动至 2L 处所用的时间为1 2 L a0 答案 C 解析 小物块在 0L 内加速度减小， 做加速度减小的变加速直线运动， L2L 内加速度不变， 做匀加速运动，故 A 错误；整个过程，根据动能定理得：3ma0ma
7、0 2 Lma0L1 2mv 2，得小 物块运动至 2L 处的速度为 v 6a0L，故 B 错误；整个过程，根据动能定理得：WFmg 2L 1 2mv 2，联立解得水平外力做功为 W FmL(2g3a0)，故 C 正确；设小物块运动至 L 处的 速度为 v0.根据动能定理得：3ma0ma0 2 L1 2mv0 2，得 v 02 a0L，小物块从 L 处运动至 2L 处 做匀加速直线运动，有 Lv0v 2 t，联立解得 t 2 2 6 L a0，故 D 错误 18(2019 云南保山市统一检测)圆形区域内有垂直纸面向内的匀强磁场，两个质量和电荷量 都相同的带电粒子 a、b，先后以不同的速率对准圆
8、心 O 沿着 AO 方向射入磁场，其运动轨迹 如图 4 所示若带电粒子只受磁场力的作用，粒子 a 在磁场中的运动周期为 Ta，粒子 a 在磁 场中的运动时间为 ta1 3Ta， 粒子 b 在磁场中的运动周期为 Tb，粒子 b 在磁场中的运动时间为 tb1 6Tb，则下列说法正确的是( ) 图 4 A粒子 a 和粒子 b 在磁场中运动的周期关系为 TaTb B粒子 a 和粒子 b 在磁场中运动的周期关系为 TaTb C粒子 a 和粒子 b 在磁场中运动的速度关系为 va1 3vb D粒子 a 和粒子 b 在磁场中运动的速度关系为 va3vb 答案 C 解析 根据 T2m qB 可知，两粒子在磁场
9、中运动的周期相同，选项 A、B 错误设圆形磁场的 半径为 r，因 ta1 3Ta，可知 a 在磁场中运动转过的角度是 120 ；由几何关系可知，运动半径 rartan 30 r 3；同理，因 tb 1 6Tb，可知 b 在磁场中运动转过的角度是 60 ；由几何关系可 知， 运动半径 rbrtan 60 3r； 根据 rmv qB可知粒子 a 和粒子 b 在磁场中运动速度关系 va vb ra rb 1 3，选项 C 正确，D 错误 19(2019 河南新乡市第三次模拟)如图 5 所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面 向外，具有一定电阻的正方形金属线框的右边与磁场的边界重合在外力作用下，
10、金属线框 从 0 时刻由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度 a 进入磁场区域，t1时刻线框全部进 入磁场若规定顺时针方向为感应电流 i 的正方向，则感应电流 i、外力大小 F、线框中电功 率的瞬时值 P 以及通过导体横截面的电荷量 q 随时间 t 变化的关系可能正确的是( ) 图 5 答案 ACD 解析 线框做匀加速运动，其速度 vat，感应电动势 EBLv，感应电流 iE R BLat R ，i 与 t 成正比，故 A 正确；线框进入磁场过程中受到的安培力 FBBiLB 2L2at R ，由牛顿第二定律 得：FFBma，得 FmaB 2L2at R ，Ft 图象是不过原点的倾斜直线，故
11、B 错误；线框中 的电功率 Pi2RB 2L2a2t2 R t2，故 Pt 图象应是开口向上的过原点的抛物线的一部分，故 C 正确；线框的位移 x1 2at 2，则电荷量 q R BLx R BLat 2 2R t2，故 qt 图象应是开口向上的 过原点的抛物线的一部分，故 D 正确 20.(2019 山东青岛市模拟)如图 6 所示， Ft 图象表示某物体所受的合外力 F 随时间的变化关 系，t0 时物体的初速度为零，则下列说法正确的是( ) 图 6 A前 4 s 内物体的速度变化量为零 B前 4 s 内物体的位移为零 C物体在 02 s 内的位移大于 24 s 内的位移 D02 s 内 F
12、所做的功等于 24 s 内物体克服 F 所做的功 答案 ACD 21(2019 贵州贵阳市二模)如图 7 所示，真空中有三个带等电荷量的点电荷 a、b 和 c，分别 固定在水平面内正三角形的顶点上，其中 a、b 带正电，c 带负电，O 为三角形中心，A、B、 C 为三条边的中点则 ( ) 图 7 AB、C 两点场强相同 BB、C 两点电势相同 C在 O 点自由释放电子(不计重力)，会沿 OA 方向一直运动 D在 O 点自由释放电子(不计重力)，会在 OA 直线上往复运动 答案 BD 解析 由题意知，B、C 两点的电场强度为三个点电荷在该处场强的矢量和，其中 a、c 两处 的点电荷在 B 点的场
13、强的矢量和沿 Bc 方向，b 处电荷在 B 点的场强沿 bB 方向，方向如图所 示，可知，B、C 两处电场强度的方向不同，所以 A 错误；a、c 两电荷在 B 点的电势之和为 零(规定无穷远处电势为 0)，b、c 两处电荷在 C 点的电势之和等于零，所以 B 点的电势等于 b 处电荷在该点的电势，C 处电势等于 a 处电荷在该点的电势，a、b 两电荷带等量正电荷且 aCbB，所以 B、C 两点电势相等，故 B 正确；由图知，O 点电场的方向沿 Ac 方向，在 OA 的延长线上有一场强为零的点 D，在 OA 线上 D 点的两侧电场的方向相反，所以电子在 O 点 由静止释放将沿 OA 方向做加速运
14、动到 D，然后减速运动到速度为零，接着往回运动，即会 在 OA 直线上往复运动 22 (5 分)(2019 云南昆明市 5 月模拟)某同学利用如图 8 甲所示的实验装置测量当地的重力加 速度将直尺竖直固定在铁架台的横杆上，光电门固定在刻度尺的下端，接通光电门电源， 让一物体从光电门正上方适当位置由静止释放，物体下落并穿过光电门 图 8 (1)实验中该同学多次改变物体下落的初始位置，记录每次物体通过光电门的挡光时间 t 及 下落的高度 h，作出( 1 t) 2h 图象如图乙所示，并得到了该图象的斜率 k，他还需要测量 _(写出需要测量的物理量及符号)，即可得到当地的重力加速度的表达式 g _.
15、(2)现提供三个质量、直径均相同的木圆柱体、铁圆柱体、铝圆柱体，为减小实验误差应选用 _圆柱体 (3)若该同学已经知道当地的重力加速度为 g0，他用该装置验证机械能守恒定律，在误差允许 的范围内满足_(用直接测量的物理量的符号和 g0表示)即可验证机械能守恒 定律 答案 (1)物体的高度 d 1 2kd 2 (2)铁 (3)g 0h1 2( d t) 2 解析 (1)物体自由下落，物体的重力势能转化为动能，则有 mgh1 2mv 2， 即 gh1 2v 2， 物体通过光电门的速度 v d t，故还需要测量物体的高度 d；联立可得：( 1 t) 22g d2h，则( 1 t) 2 h 图象的斜率
16、 k2g d2，解得：g 1 2kd 2； (2)为减小空气阻力对实验的影响，应选用体积小，密度大的物体来进行实验，故选铁圆柱体 来进行实验； (3)能直接测量的物理量为 t 和 h，故物体的动能为1 2m( d t) 2，下落过程中重力做功为 mg 0h， 若在误差允许的范围内 mg0h1 2m( d t) 2，即 g 0h1 2( d t) 2，则可验证机械能守恒定律 23. (10 分)(2019 湖北武汉市二月调研)为了粗略测量电阻，某同学用量程为 15 mA 的毫安表、 电动势为 9 V 的电池、0999.9 的电阻箱制作了一块简易欧姆表，电路如图 9 所示 图 9 (1)为制作欧姆
17、表，_准确测量毫安表的内阻(填“需要”或“不需要”)； (2)欧姆调零后用该表测量某电阻，毫安表读数为 10 mA，则待测电阻阻值为_ ； (3)如果在毫安表两端并联一个电阻，其余电路均不变，新刻表盘中间刻度对应的电阻值 _(填“变大”“变小”或“不变”) 答案 (1)不需要 (2)300 (3)变小 解析 (1)因为满偏电流是确定的，通过欧姆调零，可以得到欧姆表的总内阻，然后再通过标 准电阻进行比对制定表盘，故不需要准确测量毫安表的内阻； (2)欧姆表的内阻为 RgE Ig 9 1510 3 600 测电阻时，由闭合电路欧姆定律得： I E RgRx，即 1010 3 A 9 V 600 Rx 解得：Rx300 ； (3)如果在毫安表两端并联一个电阻，电阻分流，说明满偏电流变大，则由公式 Ig E Rg可知， 欧姆表的内阻变小，中值电阻变小