2019年高考物理真题同步分类解析专题06 磁场(解析版)

2019高考物理试题重点原创精品系列：专项10磁场（解析版）【考点预测】磁场一般会以选项题和计算题两种形式出现，假设是选项题一般考查对磁感应强度、磁感线、安培力和洛仑兹力这些概念的理解，以及安培定那么和左手定那么的运用；假设是计算题主要考查安培力大小的计算，以及带电粒子在磁场中受到洛伦兹力和带电粒子在磁场中的圆周运动的分析判断和计算，尤其是带电粒子在电场、磁场中的运动问题对学生的空间想象能力、分析综合能力、应用数学知识处理物理问题的能力有较高的要求，仍是本考点的重点内容，有可能成为试卷的压轴题。

由于本考点知识与现代科技密切相关，在近代物理实验中有重大意义，因此考题还可能以科学技术的具体问题为背景，考查学生运用知识解决实际问题的能力和建模能力。

预测2018年的高考基础试题仍是重点考查法拉第电磁感应定律及楞次定律和电路等效问题、综合试题还是涉及到力和运动、动量守恒、能量守恒、电路分析、安培力等力学和电学知识、主要的类型有滑轨类问题、线圈穿越有界磁场的问题、电磁感应图象的问题等、此除日光灯原理、磁悬浮原理、电磁阻尼、超导技术这些在实际中有广泛的应用问题也要引起重视。

【考点定位】【三年真题】【2018高考试题解析】〔2018•重庆〕如下图，正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场、在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动，t＝0时刻，其四个顶点M′、N′、P′、Q′恰好在磁场边界中点、以下图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是()ABCD【考点定位】磁场〔2018·广东〕15.质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，以下表述正确的选项是()A 、M 带负电，N 带正电B.M 的速度率小于N 的速率C.洛伦磁力对M 、N 做正功D.M 的运行时间大于N 的运行时间【答案】A【解析】由左手定那么可知M 带负电，N 带正电，故A 选项正确。

2019年高考物理试题磁场1．某空间存在匀强磁场和匀强电场。

一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是A.磁场和电场的方向B.磁场和电场的强弱C.粒子的电性和电量D.粒子入射时的速度【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】C拓展：本题考查了带电粒子在复合场中的运动，实际上是考查了速度选择器的相关知识，注意当粒子的速度与磁场不平行时，才会受到洛伦兹力的作用，所以对电场和磁场的方向有要求的。

2．（多选）如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称。

整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。

已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外。

则（）A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1的电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】AC拓展：磁场强度是矢量，对于此题来说ab两点的磁场强度是由三个磁场的叠加形成，先根据右手定则判断导线在ab两点产生的磁场方向，在利用矢量叠加来求解即可。

3．（多选）如图，两个线圈绕在同一根铁芯上，其中一线圈通过开关与电源连接，另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。

将一小磁针悬挂在直导线正上方，开关未闭合时小磁针处于静止状态。

下列说法正确的是（）A.开关闭合后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向里的方向转动B.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向里的方向C.开关闭合并保持一段时间后，小磁针的N极指向垂直纸面向外的方向D.开关闭合并保持一段时间再断开后的瞬间，小磁针的N极朝垂直纸面向外的方向转动【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】AD【拓展】此题中套在一根铁芯上的两个线圈，实际上构成一个变压器。

专题10 磁场一．选择题1.【2019武汉联考】如图所示，PQ 、MN 是放置在水平面内的光滑导轨，GH 是长度为L 、电阻为r 的导体棒，其中点与一端固定的轻弹簧连接，轻弹簧的劲度系数为k 。

导体棒处在方向向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中。

图中E 是电动势为E 、内阻不计的直流电源，电容器的电容为C 。

闭合开关，待电路稳定后，下列说法正确的是( )A ．导体棒中电流为12ER R r ++B ．轻弹簧的长度增加1()BLEk R r +C ．轻弹簧的长度减少2()BLEk R r +D ．电容器带电量为1()ECrk R r +【参考答案】D2.（2019黑龙江齐齐哈尔五校联考）如图所示，长方形ABCD 内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B ，边长，E 、F 分别为AD 、BC 边的中点，在A 处有一粒子源，可以沿AB 方向射出不同速率的带正电的同种粒子，粒子的质量为m ，电量为q ，不计粒子的重力，对于粒子在磁场中的偏转，下列说法正确的是A. 粒子可能从C点射出磁场B. 粒子在磁场中的运动时间可能为C. 从D点射出的粒子在磁场中运动的时间是从E点射出粒子在磁场中运动时间的2倍D. 从E点射出的粒子在磁场中运动的时间是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍【参考答案】D粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子从AD边离开磁场时在磁场中的运动时间：，粒子恰好从BC中点离开磁场时的运动时间：，粒子从BF间离开磁场时的运动时间：，由此可知，粒子在磁场在的运动时间为：、或、或，由于，粒子在磁场中的运动时间不可能为，故B错误；从D点射出的粒子在磁场中运动的时间与从E点射出粒子在磁场中运动时间相等，都为，故C错误；从E点射出的粒子在磁场中运动的时间为，F点是BC的中点，从F点射出粒子在磁场中运动时间是，故从E点射出的粒子在磁场中运动的时间一定是从F点射出粒子在磁场中运动时间的2倍，故D正确。

故选：D。

2019年普通高等学校招生全国统一考试（新课标）理科综合能力测试物理部分试题解析二、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，有的只有一项符合题目要求，有的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.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。

早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 （ AD ）A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用，物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动解析：惯性是物体本身保持运动状态的一种属性，也就是抵抗运动状态变化的性质，A 正确；圆周运动的运动方向在时刻改变，即运动状态在时刻改变，C 错误。

没有力作用物体可能静止也可能做匀速直线运动，B 错，D 正确。

答案D 。

15. 如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。

图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹，其中b 和c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ BD ）A.a 的飞行时间比b 的长B.b 和c 的飞行时间相同C.a 的水平速度比b 的小D.b 的初速度比c 的大 解析：平抛运动的时间gh t 2=是由下落高度决定的，高度相同，时间一样，高度高，飞行时间长。

A 错，B 正确。

水平位移由初速度（等于水平速度）和高度决定，由h gvx 2=得C 错，D 正确。

答案BD 。

16. 如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。

设墙面对球的压力大小为N 1，球对木板的压力大小为N 2。

以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。

不计摩擦，在此过程中 （ B ）A.N 1始终减小，N 2始终增大B.N 1始终减小，N 2始终减小C.N 1先增大后减小，N 2始终减小D.N 1先增大后减小，N 2先减小后增大解析：木板对球的压力与球对木板的压力是相互作用力，大小均为N 2。

专题10 磁场一．选择题1．（2019年1月湖北黄冈市调研）已知长直通电导线产生的磁场中，某点的磁感应强度满足B=k rI (其中k 为比例系数，I 为电流强度，r 为该点到直导线的距离)。

如图，A 、B 、C 三根相互平行的固定长直导线分别位于等腰直角三角形的三个顶点，均通有电流I ，A 、B 两根导线中电流方向垂直纸面向里，C 导线中电流垂直纸面向外，下列说法正确的是A.A 导线所受磁场作用力的方向与AB 平行B.C 导线所受磁场作用力的方向与AB 垂直C.A 、B 、C 三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为1︰1︰2D.A 、B 、C 三根单位长度所受的磁场作用力大小之比为2︰2︰1【参考答案】BC2. （2019年1月云南昆明复习诊断测试）如图所示，直径为d 的圆形区域内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，MN 为圆的直径，一重力不计的带电粒子从M 点沿MN 方向以速度ν射入磁场区域，最后从圆周上的P 点离开磁场，若∠NOP=60°，下列说法正确的是A.粒子带正电B.粒子的比荷为Bdv 332 C.洛伦兹力对粒子的冲量为零 D.粒子在磁场中运动的时间为vd 63 【参考答案】BD 【命题意图】本题考查带电粒子在圆形磁场区域运动，冲量和动量定理及其相关知识点。

【方法归纳】带电粒子在有界匀强磁场中运动，可根据题述条件画出运动轨迹，由几何条件可以得出运动轨迹半径r ，由洛伦兹力提供向心力列方程得出待求量。

若容易得出轨迹弧长s，由t=s/v得出带电粒子在磁场中的运动时间。

3.（2019福建泉州质检）如图所示，在x轴上方空间存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。

在原点O处有一粒子源，沿纸面各个方向不断地释放出同种粒子，粒子以相同的速率v射入磁场、粒子重力及粒子间的作用均不计。

图中的阴影部分表示粒子在磁场中能经过的区域其边界与y轴交点为M，与x轴交点为N，已知ON=L。

2019年物理试卷“磁场”部分试题解析A.考纲要求“磁场”部分知识，其出题综合度之大，考查程度之深，要求分析能力之高，让无数考生望而生畏，让优秀生同样不敢轻视。

考生普遍感到“磁场”部分知识当属高考知识困难之最，其出题广泛度不亚于牛顿力学，并且经常综合牛顿力学作为压轴题出现。

基础薄弱的考生可能对此类题毫无头绪，基础好的考生也需沉着冷静，以极其严谨的态度才能拿下此类题，其区分度在高考中较大，所以常用来拉开分数差距。

参阅2019年新课标高考物理部分考纲，“磁场”为高考必考内容。

其内容包括：磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向、安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力、洛伦兹力、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的公式、带电粒子在匀强磁场中的运动、质谱仪和回旋加速器。

各知识点的掌握要求如表1所示，其中“Ⅰ”表示对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用，与课程标准中"了解"和"认识"相当；“Ⅱ”表示对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用，与课程标准中"理解"和"应用"相当。

表1磁场各知识点大纲考察要求知识点磁场磁感应强度磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向、匀强磁场中的安培力洛伦兹力、洛伦兹力的方向、洛伦兹力的公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器能力要求ⅠⅠⅡⅡⅡⅠB ．2019年高考中该部分知识点考题解析1.(广州卷，6分)质量和电量都相等的带电粒子M 和N ，以不同的速度率经小孔S 垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是()A ．M 带负电，N 带正电 B.M 的速度率小于N 的速率C.洛伦兹力对M 、N 做正功 D.M 的运行时间大于N 的运行时间【解析】选A。

2019届专题卷物理专题八答案与解析1．【命题立意】主要考查磁场的磁感线分布与磁感应强度大小的变化的特点。

【思路点拨】我们可以从条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布看出，两极处磁感线最密，而磁铁的两极处磁场最强。

因此磁感线的疏密可以反映磁场的强弱，磁感线分布密的地方磁场就强，反之则弱。

【答案】C 【解析】磁感线是为了形象地描述磁场而人为假想的曲线。

其疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，沿z 轴正方向磁感线由密到疏再到密，即磁感应强度由大到小再到大，只有C 正确。

2．【命题立意】主要考查带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式、周期公式。

【思路点拨】若带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率v 做匀速圆周运动。

①轨道半径公式：r =mv /qB ②周期公式：T =2πm /qB 。

【答案】AD 【解析】作出示意图如图所示，根据几何关系可以看出，当粒子从d 点射出时，轨道半径增大为原来的二倍，由半径公式qB mv R =可知，速度也增大为原来的二倍，选项A 正确，显然选项C 错误；当粒子的速度增大为原来的四倍时，才会从f 点射出，选项B 错误；据粒子的周期公式qBm T π2=，可见粒子的周期与速度无关，在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角，所以从e 、d 射出时所用时间相等，从f 点射出时所用时间最短。

3．【命题立意】主要考查洛伦兹力的特性。

【思路点拨】洛伦兹力的大小f =qvB ，条件v ⊥B 当v ∥B 时，f =0。

洛伦兹力的特性：洛伦兹力始终垂直于v 的方向，所以洛伦兹力一定不做功。

【答案】B 【解析】由题意知，粒子从入射孔以45°角射入匀强磁场，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。

能够从出射孔射出的粒子刚好在磁场中运动14周期，由几何关系知r ＝2R ，又r ＝mv qB ，解得v ＝qBr m＝22×106 m/s 。

专题 磁场1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）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 ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．0【答案】B【解析】设每一根导体棒的电阻为R ，长度为L ，则电路中，上下两路电阻之比为，根据并联电路两端各电压相等的特点可知，上下两路电流之比12:1:2I I =。

如下图所示，由于上路通电的导体受安培力的有效长度为L ，根据安培力计算公式F ILB =，可知，得12F F '=，根据左手定则可知，两力方向相同，故线框LMN 所受的合力大小为，故本题选B 。

2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，边长为l 的正方形abcd 内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面（abcd 所在平面）向外。

ab 边中点有一电子发射源O ，可向磁场内沿垂直于ab 边的方向发射电子。

已知电子的比荷为k 。

则从a 、d 两点射出的电子的速度大小分别为A ．14kBlB ．14kBl ，54kBlC ．12kBlD ．12kBl ，54kBl【答案】B【解析】a 点射出粒子半径R a =4l=a mv Bq ，得：v a =4Bql m =4Blk ，d 点射出粒子半径为，R =54l ，故v d =54Bql m =54klB ，故B 选项符合题意3．（2019·新课标全国Ⅲ卷）如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。

一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限。

粒子在磁场中运动的时间为A ．5π6mqBB ．7π6mqBC ．11π6mqBD ．13π6mqB【答案】B【解析】运动轨迹如图。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟2019高考物理真题·电磁学综合题及答案（8道题）1．如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B ．磁场中的水平绝缘薄板与磁场的左、右边界分别垂直相交于M 、N ，MN =L ，粒子打到板上时会被反弹（碰撞时间极短），反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．质量为m 、电荷量为-q 的粒子速度一定，可以从左边界的不同位置水平射入磁场，在磁场中做圆周运动的半径为d ，且d <L ，粒子重力不计，电荷量保持不变． （1）求粒子运动速度的大小v ；（2）欲使粒子从磁场右边界射出，求入射点到M 的最大距离d m ； （3）从P 点射入的粒子最终从Q 点射出磁场，PM =d ，QN =2d，求粒子从P 到Q 的运动时间t ．【来源】江苏省2019年高考物理试题【答案】（1）qBd v m =；（2）m d =；（3）A.当1L nd d =+（时，π2L m t d qB =（），B.当L nd d =+（时， π2L m t d qB =-（）分析：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动由洛伦兹力提供向心力有：2v qvB m R=，解得：mv R qB = 由题可得：R d = 解得qBdv m=； （2）如图所示，粒子碰撞后的运动轨迹恰好与磁场左边界相切解得m d =（3）粒子的运动周期2πmT qB=设粒子最后一次碰撞到射出磁场的时间为t '，则 (1,3,5,)4Tt nt n '=+=A.当1L nd d =+（时，粒子斜向上射出磁场 112t T '=解得π2L m t d qB =+（）B.当L nd d =+（时，粒子斜向下射出磁场 512t T '=解得π2L m t d qB =-（）．2．空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点．从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B ．A 不带电，B 的电荷量为q （q >0）．A 从O 点发射时的速度大小为v 0，到达P 点所用时间为t ；B 从O 点到达P 点所用时间为2t．重力加速度为g ，求 （1）电场强度的大小；（2）B 运动到P 点时的动能．【来源】2019年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅲ)【答案】（1）3mg E q=；（2）222k 0=2()E m v g t +分析：（1）设电场强度的大小为E ，小球B 运动的加速度为a ．根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有 mg +qE =ma ①2211()222t a gt =② 解得3mg E q=③（2）设B 从O 点发射时的速度为v 1，到达P 点时的动能为E k ，O 、P 两点的高度差为h ，根据动能定理有2k 112E mv mgh qEh -=+④且有102tv v t =⑤ 21书山有路勤为径，学海无涯苦作舟联立③④⑤⑥式得222k 0=2()E m v g t +⑦ 3．如图所示，匀强磁场中有一个用软导线制成的单匝闭合线圈，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的面积S =0.3m 2、电阻R =0.6Ω，磁场的磁感应强度B =0.2T.现同时向两侧拉动线圈，线圈的两边在Δt =0.5s 时间内合到一起．求线圈在上述过程中 （1）感应电动势的平均值E ；（2）感应电流的平均值I ，并在图中标出电流方向； （3）通过导线横截面的电荷量q ．【来源】江苏省2019年高考物理试题【答案】（1）E =0.12V ；（2）I =0.2A （电流方向见图）；（3）q =0.1C分析：（1）由法拉第电磁感应定律有： 感应电动势的平均值E t∆Φ=∆ 磁通量的变化B S ∆Φ=∆ 解得：B SE t∆=∆ 代入数据得：E =0.12V ；（2）由闭合电路欧姆定律可得： 平均电流E I R=代入数据得I =0.2A由楞次定律可得，感应电流方向如图：（3）由电流的定义式qI t=∆可得：电荷量q =I ∆t 代入数据得q =0.1C 。

2019年普通高等学校招生全国统一考试（III 卷）理科综合能力测试（物理部分）答案详解（本试卷物理分值分布：力学49分、电磁学46分、热学/光学15分、原子物理学0分）二、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．（电磁学）楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？A ．电阻定律B ．库仑定律C ．欧姆定律D ．能量守恒定律【解析】当线圈与磁体间有相对运动时，根据"来拒去留”可知，磁场力都是阻碍线圈与磁体间的相对运动，有外力对系统做了功，导致其他形式的能转化为线圈的电能；当导体做切割磁感线运动时，安培力总是阻碍导体的运动，导体克服安培力做，把其他形式的能转化为电能，所以楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的体现，故D 正确.【答案】D【分析】考察对楞次定律的理解.根据"来拒去留”可知，线圈与磁体间的相对运动过程中存在能量的转化.15．（力学）金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火，沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火，由此可以判定A ．a 金>a 地>a 火B ．a 火>a 地>a 金C ．v 地>v 火>v 金D ．v 火>v 地>v 金【解析】行星绕太阳运动时，万有引力提供向心力，设太阳的质量为M ，行星的质量为m ，行星的轨道半径为R ，根据牛顿第二定律有：Rv m ma R Mm G 22==可得向心加速度为2R M G a =，线速度为RGM v =.由已知R 金<R 地<R 火，所以有a 金>a 地>a 火，v 金>v 地>v 火.【答案】A【分析】行星绕太阳做匀速圆周运动，由太阳的万有引力提供向心力，由牛顿第二定律列式分析距离关系、线速度关系及加速度关系.16．（力学）用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则A ．12=F F ，B ．12F F ，C ．1213==22F mg F ，D ．1231==22F mg F mg ，【解析】将重力进行分解如图A16所示，根据几何关系可得mg mg F 2330cos 1== ，mg mg F 2130sin 2== ，故D 正确.图A16【答案】A【分析】将重力进行分解，根据几何关系求解圆筒对斜面I 、II 压力的大小.17．（力学）从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为A ．2kgB ．1.5kgC ．1kgD ．0.5kg【解析】根据动能定理可得k E mah Δ=，得斜率的大小为hE ma k Δ=.设物体受到与运动方向相反的外力为F ，上升过程中，N 12N 33672Δ111=-===+h E ma F mg k ，下落过程中，N 8N 32448Δ222=-===-h E ma F mg k ，解得kg 1=m .【答案】C 【分析】根据动能定理得到图象的斜率表示的物理量，再根据牛顿第二定律列方程求解质量.18．（电磁学）如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为A ．5π6mqB B ．7π6mqB C ．11π6mqB D ．13π6mqB【解析】粒子在磁场中的运动轨迹如图A18所示，粒子在第二象限的运动时间为qBm qB m t 2ππ2411=⨯=第一象限的磁感应强度为第二象限磁感应强度的一半，根据qB mv R π=可知，其运动半径为第二象限的2倍，即122R R =，根据几何关系可得21cos 212=-=R R R θ，得3π=θ，所以粒子在第一象限的运动时间为qB m B q m t 32π2π2612=⨯=所以粒子在磁场中运动的时间为qBm qB m qB m t t t 67π32π2π21=+=+=.图A18【答案】A【分析】画出粒子在磁场中的运动轨迹，求出轨迹对应的圆心角，再根据周期公式求解.19．（电磁学）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时，棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中，ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v 1、v 2表示，回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是【解析】A 、B ：金属棒滑动过程中，系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律可得mv mv 20=，得20v v =，所以ab 的速度逐渐减小，cd 的速度逐渐增大，相对速度越来越小，最后为零，则安培力逐渐减小、加速度逐渐减小到零，故A 正确、B 错误；C 、D ：设两根导体棒的总电阻为R ，由于Rv v BL I )(21-=，二者的速度之差越来越小，最后速度之差为0，则感应电流越来越小，最后为零，故C 正确、D 错误.【答案】AC【分析】根据动量守恒定律分析最终的速度大小，根据受力情况确定速度变化情况；根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势大小和闭合电路的欧姆定律分析电流强度的变化.20．（力学）如图（a ），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平.t =0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图（b ）所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图（c ）所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A ．木板的质量为1kgB ．2s~4s 内，力F 的大小为0.4NC ．0~2s 内，力F 的大小保持不变D ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【解析】A ：根据图象可知物块与木板之间的滑动摩擦力为2N .0=滑f .在t =4s 后撤去外力，此时木板在水平方向上只受到滑动摩擦力的作用，根据图象可知此时木板的加速度大小为22s /m 2.0=a ，根据牛顿第二定律有2ma f =滑，所以木板的质量为kg 1=m .故A 正确.B ：2s 〜4s 内，根据图象可知，木板的加速度为21s /m 2.0=a ，根据牛顿第二定律有1ma f F =-滑，解得N 4.0=F .故B 正确.C ：0〜2s 内，整体受力平衡，拉力F 的大小始终等于绳子的拉力f ，即F=f ，根据图象可知绳子的拉力f 增大，则力F 增大.故C 错误.D ：物块与木板之间的滑动摩擦力g m f 物块滑μ=，由于物块的质量未知，因此物块与木板之间的动摩擦因数无法求得.故D 错误.【答案】AB【分析】根据图象得到各阶段木板的加速度大小，根据经过受力分析以及牛顿第二定律即可求解木板的质量、拉力F .21．（电磁学）如图，电荷量分别为q 和–q （q >0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a 、b 是正方体的另外两个顶点.则A ．a 点和b 点的电势相等B ．a 点和b 点的电场强度大小相等C ．a 点和b 点的电场强度方向相同D ．将负电荷从a 点移到b 点，电势能增加【解析】A ：等量异号电荷形成的电场线和等势面如图A21所示.结合题图中对应的几何关系可知，a 靠近负电荷，而b 靠近正电荷，则可知，a 点电势一定小于b 点电势；故A 错误.(a)(b)(c)图A21B 、C ：a 、b 两点是两电荷单独在两点形成的电场强度的叠加，由图A21(c)可知，两点处的两分场强恰好相同，故合场强一定相同，故B 、C 正确.D ：根据A 中分析可知将负电荷从a 点移到b 点时，是从低点势移向高电势，因电荷带负电，故电势能减小，故D 错误.【答案】BC【分析】真空中两等量异号电荷叠加形成电场，根据等量异种电荷电场线以及等势面的性质即可确定两点的电势和场强关系；再根据电场线确定电场力做功情况，从而确定电势能的变化.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）（力学）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s 拍1幅照片.（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是__________.（填正确答案标号）A ．米尺B ．秒表C ．光电门D ．天平（2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答：____________________________________________________________.（3）实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a 、b 和c 得到ab =24.5cm 、ac =58.7cm ，则该地的重力加速度大小为g =__________m/s 2.（保留2位有效数字）【解析】（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，好需要测量距离的器材，因此在此实验中还必须使用的器材是米尺，故A 正确.（2）将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺.（3）根据匀变速直线运动的规律有2Δgt h =，因此该地的重力加速度大小为222m/s 7.9(0.1s)m 245.0m)245.0m 587.0(Δ=--==t h g .【答案】1）A ；（2）将米尺竖直放置，使小球下落时尽量靠近米尺；（3）9.7【分析】根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；根据匀变速直线运动的规律得出该地的重力加速度大小.23．（10分）（电磁学）某同学欲将内阻为98.5Ω、量程为100μA的电流表改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15kΩ刻度正好对应电流表表盘的50μA刻度.可选用的器材还有：定值电阻R0（阻值14kΩ），滑动变阻器R1（最大阻值1500Ω），滑动变阻器R2（最大阻值500Ω），电阻箱（0~99999.9Ω），干电池（E=1.5 V，r=1.5Ω），红、黑表笔和导线若干.（1）欧姆表设计将图（a）中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后，滑动变阻器R接入电路的电阻应为__________Ω：滑动变阻器选__________（填“R1”或“R2”）.（2）刻度欧姆表表盘通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为25和75，则a、b处的电阻刻度分别为__________、__________.（3）校准红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向__________kΩ处；将红、黑表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值，完成校准数据测量.若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图（c）所示，则电阻箱接入的阻值为__________Ω.【解析】（1）将电源、电流表、定值电阻以及滑动变阻器串接即可组成欧姆表，故实物图如图A23所示；图A23根据闭合电路欧姆定律有：Rr R R R EA ++++=)(A 500滑μ式中A R 为电流表的内阻，滑R 为滑动变阻器的电阻，R 为所测电阻阻值.解得：Ω900=滑R ，故滑动变阻器选择1R .（2）由（1）可知，欧姆表的内阻15kΩ0=+++=r R R R R A 滑内，根据闭合电路欧姆定律有：aR R E +=内A 25μ解得：kΩ45=a R .同理可知：aR R E +=内A 75μ解得：kΩ5=b R .（3）欧姆表在使用时应先将两表笔短接，使欧姆表指针指向满偏刻度，即Ω0处；电阻箱的读数为：35000.0Ω35kΩ1kΩ510kΩ3==⨯+⨯.【答案】（1）实物图如图A23所示，900，R 1；（2）45，5；（3）0；35000.0【分析】明确欧姆表的原理，从而确定内部结构；再根据闭合电路欧姆定律即可求出滑动变阻器接入阻值；明确欧姆表的内阻，根据闭合电路欧姆定律和内阻的意义即可确定对应的刻度；根据欧姆表使用前需要进行欧姆调零进行分析，同时明确电阻箱的读数方法.24．（12分）（电磁学）空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B .A 不带电，B 的电荷量为q （q >0）.A 从O 点发射时的速度大小为v 0，到达P 点所用时间为t ；B 从O 点到达P 点所用时间为2t .重力加速度为g ，求（1）电场强度的大小；（2）B 运动到P 点时的动能.【解析】（1）设电场强度的大小为E ，小球B 运动的加速度为a .根据牛顿定律、运动学公式和题给条件，有mg +qE =ma ①2211()222t a gt =②解得3mgE q =③（2）设B 从O 点发射时的速度为v 1，到达P 点时的动能为E k ，O 、P 两点的高度差为h ，根据动能定理有2k 112E mv mgh qEh -=+④且有102t v v t =⑤212h gt =⑥联立③④⑤⑥式得222k 0=2()E m v g t +⑦【分析】（1）根据牛顿第二定律分析加速度，结合位移时间关系即可求出电场强度；（2）结合动能定理，位移时间、速度时间关系式进行分析，即可正确解答.25．（20分）（力学）静止在水平地面上的两小物块A 、B ，质量分别为m A =l.0kg ，m B =4.0kg ；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A 与其右侧的竖直墙壁距离l =1.0m ，如图所示.某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A 、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为E k =10.0J.释放后，A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动.A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为u =0.20.重力加速度取g =10m/s².A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短.（1）求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小；（2）物块A 、B 中的哪一个先停止？该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少？（3）A 和B 都停止后，A 与B 之间的距离是多少？【解析】（1）设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有0=m A v A –m B v B ①22k 1122A AB B E m v m v =+②联立①②式并代入题给数据得v A =4.0m/s ，v B =1.0m/s ③（2）A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a .假设A 和B 发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B .设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ，B 向左运动的路程为s B .，则有B B m a m g μ=④212B B s v t at =-⑤B v at -=⑥在时间t 内，A 可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A 将向左运动，碰撞并不改变A 的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A 在时间t 内的路程s A 都可表示为212A A S v t at =-⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得s A =1.75m ，s B =0.25m ⑧这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞，但没有与B 发生碰撞，此时A 位于出发点右边0.25m 处.B 位于出发点左边0.25m 处，两物块之间的距离s 为s =0.25m+0.25m=0.50m ⑨（3）t 时刻后A 将继续向左运动，假设它能与静止的B 碰撞，碰撞时速度的大小为v A ′，由动能定理有()2211222A A A A AB m v m v m g l s μ'-=-+⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得/sA v '=⑪故A 与B 将发生碰撞.设碰撞后A 、B 的速度分别为v A ′′和v B ′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有()A A A A B B m v m v m v '''''-=+⑫222111222A A A AB B m v m v m v '''''=+⑬联立⑪⑫⑬式并代入题给数据得m /s,m /s 55A B v v ''''==-⑭这表明碰撞后A 将向右运动，B 继续向左运动.设碰撞后A 向右运动距离为s A ′时停止，B 向左运动距离为s B ′时停止，由运动学公式222,2A A B B as v as v ''''''==⑮由④⑭⑮式及题给数据得0.63m,0.28m A B s s ''==⑯s A ′小于碰撞处到墙壁的距离.由上式可得两物块停止后的距离0.91m A B s s s '''=+=⑰【分析】（1）A 与B 分离的过程中二者的动量守恒，由动量守恒定律结合功能关系即可求出分离后的速度；（2）由动量定理即可分别求出停止的时间，由动量定理求出其中的一个停止运动时另一个的速度，由动能定理求出位移，由几何关系求出距离；（3）由动能定理求出位移，由几何关系求出距离.（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）（热学）（1）（5分）用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以________________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是___________________________________.【解析】用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL 油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积；为得到油酸分子的直径，由S V d =，还需测量的物理量是单分子层油膜的面积.【答案】使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜；把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL 油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积；单分子层油膜的面积.【分析】根据浓度按比例算出纯油酸的体积；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，油膜的厚度近似等于油酸分子的直径，由SV d =可以求出直径大小.（2）（10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm 的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同.已知大气压强为76cmHg ，环境温度为296K.（i ）求细管的长度；（i ）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度.【解析】（i ）设细管的长度为L ，横截面的面积为S ，水银柱高度为h ；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h 1，被密封气体的体积为V ，压强为p ；细管倒置时，气体体积为V 1，压强为p 1.由玻意耳定律有pV =p 1V 1①由力的平衡条件有p =p 0+ρgh②p 1=p 0–ρgh ③式中，ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小，p 0为大气压强.由题意有V =S （L –h 1–h ）④V 1=S （L –h ）⑤由①②③④⑤式和题给条件得L =41cm⑥（ii ）设气体被加热前后的温度分别为T 0和T ，由盖–吕萨克定律有10V V T T ⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T =312K ⑧【分析】（i ）此过程中气体的温度不变，根据气体的初末状态的压强和体积的状态参量，由玻意耳定律列式计算即可.（ii ）对管内气柱缓慢加热，气柱经历等压变化，根据盖-吕萨克定律列式求解.34．[物理——选修3–4]（15分）（力学/光学）（1）（5分）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上.振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源.两波源发出的波在水面上相遇.在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样.关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，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 ．不同质点的振幅都相同B ．不同质点振动的频率都相同C ．不同质点振动的相位都相同D ．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同E ．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化【解析】A 、B 、D ：由题意可知两列波的周期与频率相同，即这两列波为相干波，形成干涉图样后，有加强与减弱区域，处在不区域的质点的振幅不一样，但不同的质点，振动的频率和周期与波源的频率和周期相同，即不同的质点的振动频率相同，故A 错误，B 、D 正确；C ：不同位置处的质点起振的先后顺序不同，离波距离不同的质点，振动的相位是不同的，故C 错误；E ：同一质点，两列波传播到该质点的时间差是一定的，故两列波的相位差是恒定的，不随时间变化，故E 正确.【答案】BDE【分析】振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和，振动减弱点的振幅等于两列波的振幅之差；介质中各质点振动的周期与波源的周期相同；质点在振动过程，不同时刻偏离平衡位置的位移大小会发生变化；对同一质点而言，两列波的相位差是恒定的.（2）（10分）如图，直角三角形ABC 为一棱镜的横截面，∠A =90°，∠B =30°.一束光线平行于底边B C 射到AB 边上并进入棱镜，然后垂直于AC 边射出.（i ）求棱镜的折射率；（ii ）保持AB 边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC 边上恰好有光线射出.求此时AB 边上入射角的正弦.【解析】（i ）光路图及相关量如图所示.光束在AB 边上折射，由折射定律得图A34sin sin i n α=①式中n 是棱镜的折射率.由几何关系可知α+β=60°②由几何关系和反射定律得==Bββ'∠③联立①②③式，并代入i =60°得n =④（ii ）设改变后的入射角为i '，折射角为α'，由折射定律得sin sin i n α'='⑤依题意，光束在BC 边上的入射角为全反射的临界角c θ，且c 1sin n θ=⑥由几何关系得c 30θα'=+⑦由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为sin i'=⑧【分析】（i）根据折射定律求出光线从AC边进入棱镜时的折射率；（ii）根据c 1sinCθ=求出临界角，判断光是在BC面上发生全反射的入射角，然后求出此时AB边上入射角的正弦.附：试卷2019年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项：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，共48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．楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？A ．电阻定律B ．库仑定律C ．欧姆定律D ．能量守恒定律15．金星、地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，它们的向心加速度大小分别为a 金、a 地、a 火，沿轨道运行的速率分别为v 金、v 地、v 火.已知它们的轨道半径R 金<R 地<R 火，由此可以判定A ．a 金>a 地>a 火B ．a 火>a 地>a 金C ．v 地>v 火>v 金D ．v 火>v 地>v 金16．用卡车运输质量为m 的匀质圆筒状工件，为使工件保持固定，将其置于两光滑斜面之间，如图所示.两斜面I 、Ⅱ固定在车上，倾角分别为30°和60°.重力加速度为g .当卡车沿平直公路匀速行驶时，圆筒对斜面I 、Ⅱ压力的大小分别为F 1、F 2，则A ．12=F F ，B ．12F F ，C ．1213==22F mg F ，D ．1231==22F mg F mg ，17．从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h 在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能E k 随h 的变化如图所示.重力加速度取10m/s 2.该物体的质量为A ．2kgB ．1.5kgC ．1kgD ．0.5kg18．如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为12B 和B 、方向均垂直于纸面向外的匀强磁场.一质量为m 、电荷量为q （q >0）的粒子垂直于x 轴射入第二象限，随后垂直于y 轴进入第一象限，最后经过x 轴离开第一象限.粒子在磁场中运动的时间为A ．5π6mqB B ．7π6mqB C ．11π6mqB D ．13π6mqB19．如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab 、cd 静止在导轨上.t =0时，棒ab 以初速度v 0向右滑动.运动过程中，ab 、cd 始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v 1、v 2表示，回路中的电流用I 表示.下列图像中可能正确的是20．如图（a ），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平.t =0时，木板开始受到水平外力F 的作用，在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图（b ）所示，木板的速度v 与时间t 的关系如图（c ）所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A．木板的质量为1kgB．2s~4s内，力F的大小为0.4NC．0~2s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.221．如图，电荷量分别为q和–q（q>0）的点电荷固定在正方体的两个顶点上，a、b是正方体的另外两个顶点.则A．a点和b点的电势相等B．a点和b点的电场强度大小相等C．a点和b点的电场强度方向相同D．将负电荷从a点移到b点，电势能增加三、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）甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中，甲同学负责释放金属小球，乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s拍1幅照片.（1）若要从拍得的照片中获取必要的信息，在此实验中还必须使用的器材是__________.（填正确答案标号）A．米尺B．秒表C．光电门D．天平（2）简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答：____________________________________________________________.（3）实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm，则该地的重力加速度大小为g=__________m/s2.（保留2位有效数字）。