1、2015 年年(全国全国 1 卷卷)逐题仿真练逐题仿真练 题号 14 15 16 17 18 考点 磁场内粒 子的圆周 运动 电场性质的 理解 理想变压器 功能关系 平抛运动 题号 19 20 21 22 23 考点 电磁感应 动力学图象 万有引力定律 研究圆周运动 电表改装和校对 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 湖北宜昌市四月调研)如图 1 所示，直线 MN 上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电 子 1
2、 从磁场边界上的 a 点垂直 MN 和磁场方向射入磁场，经 t1时间从 b 点离开磁场之后电 子 2 也由 a 点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经 t2时间从 a、b 连线的中点 c 离开磁场，则t1 t2为( ) 图 1 A3 B2 C.3 2 D. 2 3 答案 A 解析 电子 1、2 在磁场中都做匀速圆周运动，根据题意画出两电子的运动轨迹，如图所示： 电子 1 垂直射进磁场，从 b 点离开，则运动了半个圆周，ab 即为直径，c 点为圆心，电子 2 以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经 t2时间从 a、b 连线的中点 c 离开磁场，根据半径 r mv Bq可知，电子 1 和 2
3、的半径相等，根据几何关系可知，aOc 为等边三角形，则电子 2 转过 的圆心角为 60 ， 所以电子 1 运动的时间 t1T 2 m Bq， 电子 2 运动的时间 t2 T 6 m 3Bq， 所以 t1 t2 3 1，故 A 正确，B、C、D 错误 15. (2019 广东揭阳市下学期第二次模拟)如图 2 所示，MN 是某匀强电场中的一条电场线一 带正电粒子射入电场后，仅在电场力作用下沿轨迹 ABC 运动下列说法中正确的是( ) 图 2 A粒子在 A 点的加速度比在 C 点的加速度大 B粒子在 A 点的电势能比在 C 点的电势能小 CM、N 两点的电势：MN D电场线的方向水平向右 答案 B
4、解析 由于电场为匀强电场，可得到粒子在 A 点的加速度与 C 点的加速度大小相等，故 A 错误；粒子带正电，粒子在 B 点受电场力方向向左，故电场线方向向左，又有：沿着电场线 方向电势降低，所以 NM，从 A 到 C 电场力做负功，电势能增加，所以粒子在 A 点的电势 能比在 C 点的电势能小，故 B 正确，C、D 错误 16. (2019 山西运城市 5 月适应性测试)含有理想变压器的电路如图 3 所示，图中电阻 R1、R2 和 R3的阻值分别为 18 、1 、3 ，正弦交流电源输出的电压有效值恒定，该变压器原、 副线圈匝数比为 31.开关 S 断开与闭合情况下变压器的输出功率之比为( )
5、图 3 A21 B41 C12 D11 答案 D 解析 开关 S 断开：设原线圈回路电流为 I1，根据电流与匝数的关系I1 I2 n2 n1 1 3，电压与匝数 的关系： UI1R1 I2R2R3 n1 n2 3 1，联立解得 U54I1；开关 S 闭合，设原线圈回路电流为 I1，同 理可得：I1 I2 n2 n1 1 3， UI1R1 I2R2 n1 n2 3 1，整理得：U27I1；因为电压有效值恒定，所以 2I1I1，故可得 2I2I2，而变压器输出功率 P出I22(R2R3)，P出I22R2，代入数据 得：P出P出，故 A、B、C 错误，D 正确 17. (2019 广东揭阳市下学期第
6、二次模拟)如图 4 所示，一光滑细杆固定在水平面上的 C 点， 细杆与水平面的夹角为 30 ，一原长为 L 的轻质弹性绳，下端固定在水平面上的 B 点，上端 与质量为 m 的小环相连，当把小环拉到 A 点时，AB 与地面垂直，弹性绳长为 2L，将小环从 A 点由静止释放，当小环运动到 AC 的中点 D 时，速度达到最大重力加速度为 g，下列说 法正确的是( ) 图 4 A在下滑过程中小环的机械能先减小后增大 B小环刚释放时的加速度大小为 g C小环到达 AD 的中点时，弹性绳的弹性势能为零 D小环的最大速度为 gL 答案 B 解析 小环受重力、支持力和弹性绳弹力，弹力做功，故环的机械能不守恒，
7、小环和弹性绳 组成的系统机械能守恒，小环到达 AD 的中点时，弹性绳的长度为 2L，伸长量不为 0，在 AD 之间有一位置弹性绳与 AC 垂直，小环从 A 点到弹性绳与 AC 垂直位置的过程中，弹性绳对 小环做正功，从弹性绳与 AC 垂直位置到 C 点的过程中，弹性绳对小环做负功，所以下滑过 程中小环的机械能先增大后减小，故 A 错误；在 A 位置，环受重力、弹性绳拉力、支持力， 根据牛顿第二定律，有：mgsin 30 F弹sin 30 ma，在 D 点，环的速度最大，说明加速度 为零，弹性绳长度为 2L，故：mgsin 30 F弹cos 60 0，联立解得：ag，故 B 正确；小 环到达 A
8、D 的中点时，弹性绳的长度为 3L，伸长量不为 0，故弹性势能不为零，故 C 错误； 小环和弹性绳组成的系统机械能守恒，在 D 点速度最大，此时弹性绳长度等于初位置弹性绳 的长度，故初位置和 D 位置环的机械能相等，所以 mg 2Lcos 60 1 2mv 2，解得：v 2gL， 故 D 错误 18. (2019 福建宁德市 5 月质检)某同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出， 其中有两 次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，运动轨迹如图 5 所示，不计空气阻力，关于这两次篮球 从抛出到撞击篮板的过程( ) 图 5 A两次在空中运动的时间相等 B两次抛出时的速度相等 C第 1 次抛出时速度的水
9、平分量小 D第 2 次抛出时速度的竖直分量大 答案 C 解析 将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由题图可知，第 2 次运动过程中的高度较小， 所以运动时间较短，故 A 错误篮球在竖直方向上做竖直上抛运动，第 2 次运动过程中的高 度较小，故第 2 次抛出时速度的竖直分量较小，所用时间较短；平抛运动在水平方向做匀速 直线运动，水平射程相等，由 xv0t 可知，第 2 次抛出时水平分速度较大；水平分速度第 2 次大，竖直分速度第 1 次大，根据速度的合成可知，两次抛出时的速度大小关系不能确定， 故 C 正确，B、D 错误 19. (2019 湖南娄底市下学期第二次模拟)如图 6 所示， 在一固定
10、水平放置的闭合导体圆环正上 方，有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直，起始高度为 h，最后落在水 平地面上若不计空气阻力，重力加速度取 g，下列说法中正确的是( ) 图 6 A磁铁下落的整个过程中，圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时针方向(俯视圆环) B磁铁落地时的速率一定等于 2gh C磁铁在整个下落过程中，它的机械能不变 D磁铁在整个下落过程中，圆环受到它的作用力总是竖直向下的 答案 AD 解析 当条形磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量增加，根据楞次定律可判断圆环中感应电 流的方向为逆时针(俯视圆环)，当条形磁铁远离圆环时，穿过圆环的磁通量减小，根据楞次 定律可判断圆环中感应电
11、流的方向为顺时针(俯视圆环)，A 正确；若磁铁从高度 h 处做自由 落体运动，其落地时的速度 v 2gh，但磁铁穿过圆环的过程中要产生一部分电热，根据能 量守恒定律可知，其落地速度一定小于 2gh，B 错误；磁铁在整个下落过程中，由于受到磁 场力的作用，机械能不守恒，C 错误；据楞次定律的推论“来拒去留”，可判断磁铁在整个 下落过程中， 受圆环对它的作用力始终竖直向上， 而圆环受到磁铁的作用力总是竖直向下的， 故 D 正确 20(2019 山西运城市 5 月适应性测试)一个可以看做质点的物块以恒定大小的初速度滑上木 板，木板的倾角可在 090 之间任意调整，设物块沿木板向上能达到的最大位移为
12、x.木板倾 角不同时对应的最大位移 x 与木板倾角 的关系如图 7 所示(g 取 10 m/s2)则下列说法正确 的是( ) 图 7 A物块与木板间的动摩擦因数为 3 3 B物块初速度的大小是 5 m/s C沿倾角为 30 和 90 上滑时，物块运动到最大位移的时间不同 D当 0 时，x5 3 4 m 答案 ABD 解析 当 90 ，物块做竖直上抛运动，最大位移 x1.25 m，根据运动学方程得：v020 2gx，解得 v05 m/s； 当 30 ，x1.25 m，根据速度位移关系：v0202ax，有 av0 2 2x10 m/s 2，而 agcos gsin ，解得： 3 3 ，A、B 正确
13、；因为 30 和 90 对应的加速度均为 a10 m/s2，根据 v0 0at，运动到最高点时间相同，C 错误；当 0 时，ag10 3 3 m/s2，根据 v020 2ax，求得 x5 3 4 m，D 正确 21(2019 陕西汉中市第二次教学质检)图 8 甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给 “垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球 同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的示意图，此时二者 的连线通过地心， 轨道半径之比为 14.若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力， 则下列 说法正确的是( ) 图 8 A站在赤道上的人观
14、察到“轨道康复者”向西运动 B在图示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的 16 倍 C在图示轨道上，地球同步卫星的机械能大于“轨道康复者”的机械能 D若要对该同步卫星实施拯救，“轨道康复者”应从图示轨道上加速，然后与同步卫星对 接 答案 BD 解析 因“轨道康复者”的高度低于同步卫星的高度， 可知其角速度大于同步卫星的角速度， 也大于站在赤道上的观察者的角速度，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动， 选项 A 错误；由 GMm r2 ma 得：aGM r2 ，在图示轨道上，“轨道康复者”与地球同步卫星加 速度之比为a1 a2 r22 r12 42 1216，故 B 正确；
15、因“轨道康复者”与地球同步卫星的质量关系不确 定，则不能比较机械能的关系，选项 C 错误；“轨道康复者”从图示轨道上加速后，轨道半 径增大，与同步卫星轨道相交，则可进行对接，故 D 正确 22 (6 分)(2019 福建泉州市 5 月第二次质检)某同学做验证向心力与线速度关系的实验 装置 如图 9 所示，一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球钢球静止时刚好位于 光电门中央主要实验步骤如下： 图 9 用游标卡尺测出钢球直径 d； 将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为 F1，用米尺量出线长 L; 将钢球拉到适当的高度处静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为 t，力传感器示 数的最大
16、值为 F2； 已知当地的重力加速度大小为 g，请用上述测得的物理量表示： (1)钢球经过光电门时的线速度表达式 v_，向心力表达式 F向mv 2 R_； (2)钢球经过光电门时所受合力的表达式 F合_； (3)若在实验误差允许的范围内 F向F合，则验证了向心力与线速度的关系该实验可能的误 差有：_. (写出一条即可) 答案 (1)d t F1d2 gt2Ld 2 (2)F2F1 (3)摆线的长度测量有误差 解析 (1)钢球的直径为 d，遮光时间为 t，所以钢球通过光电门的速度：vd t，根据题意知， 钢球圆周运动的半径为：RLd 2，钢球质量：m F1 g ，向心力表达式：F向mv 2 R F
17、1d2 gt2Ld 2 . (2)钢球经过光电门时只受重力和细线的拉力，由分析可知，钢球通过光电门时，细线的拉力 最大，大小为 F2，故所受合力为 F合F2F1. (3)根据向心力表达式知，可能在测量摆线长度时存在误差 23(9 分)(2019 河南顶级名校第四次联测)某同学将一只量程为 100 A 的灵敏电流计改装成 电流表和两个量程的电压表改装后的电路图如图 10 甲所示图中 G 表示灵敏电流计，Ra、 Rb和 Rc是三个定值电阻，K 是选择开关，可以分别置于 a、b、c 位置，从而实现多功能测量 图 10 (1)首先根据如图乙所示电路，用半偏法测定灵敏电流计 G 的内阻先将 R 的阻值调
18、至最大， 闭合 S1，调节 R 的阻值，使 G 的指针偏转到满刻度，然后闭合 S2，调节 R的阻值，使 G 的指针_，此时，就认为电阻箱 R的读数等于 G 的内阻由于半偏法实验原理不完 善导致 G 的内阻测量值比真实值偏_(填“大”或“小”) (2)若用半偏法测得 G 的内阻为 900 . 选择开关置于 a 时，构成量程为 01 mA 的电流表，则电阻 Ra阻值应为_ ； 选择开关置于 b 时，构成量程为 01 V 的电压表，则电阻 Rb阻值应为_ ； 选择开关置于 c 时，构成量程为 03 V 的电压表，则电阻 Rc阻值应为_ . (3)半偏法测量 G 内阻的误差又会导致改装成的电流表、电压
19、表测量结果_(填“偏 大”或“偏小”) 答案 (1)半偏 小 (2)100 910 2 910 (3)偏小 解析 (1)半偏法测电阻实验步骤：第一步，按原理图连好电路；第二步，先将 R 的阻值调至 最大，闭合 S1，调节 R 的阻值，使 G 的指针偏转到满刻度；第三步，闭合 S2，调节 R的阻 值，使 G 的指针半偏，记下电阻箱读数，此时电阻箱 R的读数等于 G 的内阻； 实际上电阻箱并入后的电路的总电阻减小了，干路电流增大了，灵敏电流计半偏时，流过电 阻箱的电流大于流过灵敏电流计的电流，电阻箱接入的电阻小于灵敏电流计的电阻，所以， 该测量值略小于实际值； (2)选择开关置于 a 时，构成量程
20、为 01 mA 的电流表，则电阻 Ra阻值应为 Ra IgRg IIg 110 4900 110 31104 100 ； 选择开关置于 b 时，构成量程为 01 V 的电压表，则电阻 Rb阻值应为 RbUIgRg I 1110 4900 110 3 910 ； 选择开关置于 c 时，构成量程为 03 V 的电压表，则电阻 Rc阻值应为 RcUIgRg I 3110 4900 110 3 2 910 ； (3)半偏法测量 G 的内阻时，测量值略小于实际值，改装成电流表时的并联电阻偏小，实际量 程大于所要改装的电流表的量程；改装成电压表时的串联电阻偏大，其实际量程也大于所要 改装的电压表的量程，用它们测量结果偏小
