2022届物理新情境训练题（一）

这是一份2022届物理新情境训练题（一），共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
物理新情境训练题（一）



一、单项选择题 （本题共 12 小题）
1. 以下场景与电磁感应无关的是( )



电子束偏转
A

摇绳发电
B

金属探测器
C

真空冶炼炉
D

2. 某同学拿了一根细橡胶管， 里面灌满了盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的 长度为 20cm 的盐水柱． 测得盐水柱的电阻大小为 R. 如果盐水柱的电阻随长度、横截面 积的变化规律与金属导体相同，则握住橡胶管的两端把它均匀拉长至 40cm，此时盐水柱 的电阻大小为( )
A. B. R C. 2R D. 4R
3. 2019 年 12 月 20 日“天琴一号”技术试验卫星被送入太空， 意味着我国天琴空间引力波 探测计划正式进入“太空试验”阶段．该计划将部署 3 颗环绕地球运行的卫星 SC1、SC2、 SC3 构成边长约为 17 万公里的等边三角形编队，在太空中建成一个引力波天文台. 已知 地球同步卫星距离地面约 3.6 万公里，只考虑卫星与地球之间的相互作用，下列说法正
确的是( )
A. SC1 卫星的周期小于 24 小时
B. SC2 卫星的速度小于 7.9km/s
C. SC3 卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度
D. SC1 、SC2 、SC3 卫星的轨道相同且只能在赤道面内
4. 口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能. 驻极处理装置如图 所示， 针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极， 针尖附近的空气被电离后，带 电粒子在电场力作用下运动， 熔喷布捕获带电粒子带上静电. 平板电极表面为等势面， 熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计， 下列说法正确的是( )
A. 针状电极上， 针尖附近的电场较弱
B. 熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电
C. 沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子， 其加速度逐渐减小





D. 两电极相距越远， 熔喷布捕获的带电粒子速度越大
5. 如图所示， 不可伸长的轻绳一端固定于 O 点，另一端连接一质量为 m 的小球， 将小球拉
至与 O 点等高，细绳处于伸直状态的位置后由静止释放， 经时
间 t 轻绳转过的角度为 θ.在小球由静止释放到运动至最低点的
过程中，下列关于小球的速率 v、动能 Ek 随时间 t 变化，小球
向心加速度 an、重力势能 Ep(取最低点为零势能点)随角度 θ 变
化的图像中，可能正确的是( )
A B C D
6．曹冲称象的故事讲的是曹冲巧妙地用石头总的重量称出了大象的重量，下列物理学习或 研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是（ ）
A．建立“交变电流有效值”的概念
B．建立“点电荷”的概念
C．建立“瞬时速度”的概念
D．卡文迪许测量引力常量
7．如图所示， 甲图为演示光电效应的实验装置；乙图为 a、b 、c 三种光照射下得到的三条 电流表与电压表读数之间的关系曲线。下列说法正确的是（ ）


A ．a、b、c 三种光的频率各不相同
B ．b、c 两种光的光强可能相同
C．若 b 光为绿光，a 光可能是紫光
D．图甲中的滑动变阻器的滑片向右滑动，电流表的读数可能增大
8．无线充电是近年发展起来的新技术， 无线充电技术与变压器相类似， 通过分别安装在充 电基座和接收能量装置上的线圈， 利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接





上 220V 、50Hz 家庭用交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给
手机电池充电。下列说法正确的是（ ）

A．乙图中的 E0 的大小为 220V
B ．基座线圈和受电线圈通过互感实现能量传递 C．在 t1 时刻，受电线圈中的电动势达到最大
D ．手机和基座无需导线连接， 这样传递能量没有损失
9．如图所示， 某次训练时将乒乓球发球机置于地面上方某一合适位置， 正对竖直墙面水平 发射乒乓球。现有两个质量相同乒乓球 a 和 b 以不同速度水平射出，碰到墙面时下落的 高度之比为 9 ：16，不计阻力， 则乒乓球 a 和b（ ）
A．碰墙前运动时间之比为 9 ：16
B．重力对两乒乓球的冲量大小之比为 9 ：16
C．重力对两乒乓球做功之比为 3 ：4
D．初速度之比为 4 ：3
10．中国火星探测器“天问一号”成功发射后，将沿地火转移轨道飞行七个多月， 于 2021 年 2 月中旬到达火星附近，要通过制动减速被火星引力俘获，才能进入环绕火星的轨道 飞行。已知地球的质量约为火星质量的 10 倍， 半径约为火星半径的 2 倍，下列说法正 确的是（ ）
A．“天问一号”探测器的发射速度一定大于 7.9km/s，小于 11.2km/s
B ．若在火星上发射一颗绕火星的近地卫星，其速度至少需要 7.9km/s
C ．火星的近地卫星的周期大于地球近地卫星的周期
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
11．如图所示，在 x 轴上放有两个电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷，q1 位于 x 轴的坐标原点， 电荷 q2 的右侧各点电势 φ 随 x 变化的关系如图曲线所示，
其余部分的电势变化情况没有画出， 其中 B 点电势为零，
BD 段中的电势最低点为 C 点，则（ ）





A ．B 点的电场强度大小为零
B．将一带负电的试探电荷从 C 点移到 D 点， 电场力做负功
C ．A 点的电场强度方向向左
D．两点电荷的电荷量的大小关系为 q1＜q2
12．操场跳远沙坑内有沙子， 把沙粒堆起时沙粒下滑逐渐形成沙堆，若沙粒是干燥的， 这些 沙堆有几乎相等的顶角。学校沙坑中某一沙堆堆底周长约为 63cm，母线长（沙堆顶点到 堆底的斜边长） 为 12.5cm，则可推测沙粒之间的摩擦因数约为（ ）
A ．0.2
B ．0.6
C ．0.75
D ．0.8


二、多项选择题（本题共 8 小题）
13．如图所示， 图甲为某种车载加速度计的原理图：支架 AB 固定在汽车上，滑块穿在 AB 之间的水平光滑杆上，并用轻弹簧连接在 A 端，其下端有一活动臂可在滑动变阻器上自 由滑动。随着汽车沿水平方向做变速运动，滑块相对于支架将发生位移，并通过电路转 换成电信号从电压表输出。当汽车静止时，弹簧处于原长，此时电压表读数为 4V，加速 度计 A→B 方向为汽车前进方向。下列说法正确的是（ ）

A．当汽车向右加速时，电压表读数减小
B．当电压表读数减少时， 汽车可能处于减速前进状态
C．若电压表读数如乙图所示，汽车可能处于前进状态
D．若电压表读数如乙图所示， 汽车可能处于后退状态
14．如图所示， 内壁光滑的玻璃管内用长为 L 的轻绳悬挂一个小球。当玻璃管绕竖直轴以 角速度 ω 匀速转动时， 小球与玻璃管间恰无压力。下列说法正确的是（ ）





A．仅增加绳长后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力
B．仅增加绳长后，若仍保持小球与玻璃管间无压力，需增大 ω
C．仅增加小球质量后，小球将受到玻璃管斜向上方的压力
D．仅增加角速度至 ω′后，小球将受到玻璃管斜向下方的压力
15．如图所示，空间中存在水平方向的匀强电场和匀强磁场，电场方向水
平向左，磁场方向垂直纸面向里。一带电小球恰能以速度 v0 做直线运动，其轨迹如图虚 线所示，虚线与水平方向成 30°角， 小球最终穿过一轴线沿小球运动方向且固定摆放的
光滑绝缘管道（管道内径略大于小球直径），下列说法正
确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．磁场和电场的大小关系为＝v0
C．小球可能是从管道的乙端运动到甲端
D．若小球刚进入管道时撤去磁场， 小球将在管道中做匀速直线运动
16. 如图所示， 燃气点火装置中，转换器输出信号含低压交流及直流成分，虚线框内接入某 电学元件 A 可去除直流成分，再经变压器变压后使点火针获
得高压．用 n1 、n2 、I1 、I2 表示变压器原、副线圈的匝数和
电流， 下列说法中正确的有( )
A. A 为电感 B. A 为电容 C. n1>n2 D. I1>I2
17. 2019 年中国女排成功卫冕世界杯．如图所示， 某次训练中，一运动员将排球从 A 点水 平击出，球击中 D 点； 另一运动员将该排球从位于 A 点正下方且与 D 等高的 B 点斜向 上击出，最高点为 C，球也击中 D 点． A 、C 高度相同. 不计空气阻力. 下列说法正确
的有( )
A. 两过程中，排球的初速度大小可能相等
B. 两过程中， 排球的飞行时间相等
C. 两过程中， 击中 D 点时重力做功的瞬时功率相等
D. 后一个过程中，排球击中 D 点时的速度较大
18. 如图所示， 质量相同、可视为点电荷的带电小球 A 和 B 穿在光滑的竖直放置的“V”型绝 缘支架上，支架顶角为 90°、位置固定且足够长. 开始时小球均静止，施加外力将小球 A 缓慢移动至支架下端，下列说法正确的有( )
A. 两球带同种电荷
B. 两球距离逐渐增大





C. 支架对 B 的弹力先减小后增大
D. 两球间的电势能逐渐增大
19. 如图所示， 倾角为 θ 的粗糙绝缘斜面上等间距的分布着 A 、B 、C 、D 四点，间距为 l， 其中 BC 段被打磨光滑，A 点右侧有垂直纸面向里的匀强磁场. 质量为 m 的带负电物块 从斜面顶端由静止释放， 已知物块通过 AB 段与通过 CD 段的时间相等．下列说法正确 的有( )
A. 物块通过 AB 段时做匀减速运动
B. 物块经过 A 、C 两点时的速度相等
C. 物块通过 BC 段比通过 CD 段的时间短
D. 物块通过 CD 段的过程中机械能减少了2mglsin θ
20．翼装飞行中的无动力翼装飞行，国际上称之为飞鼠装滑翔运动，运动员穿戴着拥有双翼 的飞行服装和降落伞设备，从飞机、悬崖绝壁等高处一跃而下，运用肢体动作来掌控滑 翔方向，最后运动员打开降落伞平稳落地.无动力翼装飞行进入理想飞行状态后，飞行 速度通常可达到200km / h .若某次无动力翼装飞行从 A 到 B 的运动过程可认为是在竖 直平面内的匀速圆周运动，如图所示，则从A 到 B 的运动过程中， 下列说法正确的是
A．运动员所受重力逐渐减小
B．运动员所受重力的功率逐渐减小
C．运动员所受的合力逐渐减小
D．运动员的机械能逐渐减小
三、非选择题（共 5 小题）
21．如图所示，是某同学设计的一种磁动力电梯的原理图，即在竖直平面内有两根很长的平
行竖直金属轨道 MN 和 PQ，轨道间有垂直轨道平面的匀强磁场，两导
轨下端用导线相连。处于金属轨道间的导体杆 ab 与轨道垂直， 且正下
方通过绝缘装置固定电梯轿厢，当磁场向上运动时，电梯可向上运动（设
运动过程中 ab 始终与导轨垂直且接触良好）。已知匀强磁场强度为 B，
电梯载人时电梯轿厢及 ab 杆的总质量为 M，两导轨间的距离为 L，导
体杆电阻为 R，其余部分电阻不计。当磁场以 v0 的速度匀速上升时，
电梯轿厢刚好能离开地面。不计空气阻力， ab 杆与轨道的最大静摩擦
力大小与滑动摩擦力大小相等。重力加速度为 g。求：
（1）此时通过 ab 杆电流的方向及 ab 杆受到轨道摩擦力的大小；
（2）当电梯匀速上升的速度大小为 v1 时， 磁场向上匀速运动速度 v2 的大小。





22 ．如图所示， 滑板 B 静止在光滑水平面上， 其右端与固定台阶相距 x，与滑块 A （可视为 质点） 相连的轻绳一端固定在 O 点， A 静止时紧靠在 B 的左端斜上方。一子弹以水平 向右速度 v0 击中 A 后留在 A 中（此过程时间极短），击中后轻绳恰好被拉断，轻绳断 开后 A 立即滑上 B 的上表面。已知子弹的质量为 m＝0.02kg，水平速度 v0＝100m/s，A 的质量 mA＝0.48kg，绳子长度 L＝0.2m，B 的质量 mB＝1.5kg ，A 、B 之间动摩擦因数 为 μ＝0.6，B 足够长， A 不会从 B 表面滑出；B 与台阶碰撞无机械能损失， 不计空气阻 力。重力加速度为 g＝10m/s2 。求：
（1）轻绳能承受的最大拉力的大小；
（2）若 A 与 B 恰好共速时 B 与台阶碰撞， 则滑板 B 右端与固定台阶相距 x 为多少；
（3）若 x 取第（2）中的值，则子弹的速度为多少时， B 与台阶仅相碰两次。






23 ．如图所示， 两条相距 l＝20cm 的平行金属导轨固定于同一水平面内，导轨光滑且足够 长，导轨左端接一阻值为 R＝2Ω 的电阻．磁场 Ⅰ和磁场Ⅱ交替分布，宽度均为 d＝20cm， 磁场 Ⅰ垂直于导轨平面向下， 磁感应强度大小 B1＝1.5T，磁场Ⅱ垂直于导轨平面向上， 磁感应强度大小 B2＝3T，一细金属杆在水平拉力 F 作用下以 v0＝4m/s 匀速向右运动， 杆始终与导轨垂直， 金属杆接入电路的电阻 r＝1Ω.其余电阻不计． 求：
(1) 金属杆在磁场 Ⅰ运动过程中， 电阻 R 中的电流 I1；
(2) 金属杆在通过磁场Ⅱ的过程中，水平拉力 F 的大小；
(3) 电阻 R 中电流的有效值 I.(设金属杆在两磁场中运动时间足够长)














24．如图所示，质量均为 m＝1kg 的小物块 A 和长木板 B 叠放在水平地面上，左边缘对齐， B 上表面有长度分别为 L1＝6m、L2＝3m 的涂层， 其与 A 之间的动摩擦因数分别为 μ 1 ＝0.3，μ2＝0.2 ，B 与地面间的动摩擦因数 μB＝0.1.现使 A 获得水平向右的初速度 v0 ＝ 8m/s ，A 从 B 表面飞出后不会再次相遇． 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速 度为 g＝10m/s2 .求：
(1) A 在涂层 Ⅰ上滑动时， A 与 B 之间、B 与地面之间的摩擦力大小 fA 、fB；
(2) A 离开涂层 Ⅰ 时， A 、B 的速度大小vA 、vB；
(3) B 运动过程中克服地面摩擦力所做的功 W.








25．如图甲所示，两块金属板 AB、CD 平行正对放置，金属板长 L＝0.4m，板间距离 d＝0.2m， 极板 CD 接地，AB 板上的电势φ 随时间 t 的变化规律如图乙所示. 金属板外有一区域足 够大的匀强磁场，磁感应强度 B＝1×10－3T，方向垂直纸面向外． 现有质子流以 v0＝1 × 105m/s 的速度连续射入电场中(质子紧贴着 AB 板射入且初速度方向与之平行)，质子 的比荷 ＝108C/kg，在每个质子通过电场的极短时间内， 电场可视为恒定电场，不考虑 质子与极板的碰撞， MN 为经过 B 、D 点的虚线． 求：
(1) t＝0.05s 时刻出发的质子射出电场时离 B 点的距离x；
(2) 在磁场中运动的所有质子到 MN 的最大距离 H；
(3) 在 CD 右侧放置一足够大的质子收集板，收集板初始紧贴着 MN，若将其向下缓慢平行 移动， 在不同位置， 质子打到收集板的范围长度不一，该长度的最大值 lmax.












甲










乙







参考答案
一、单项选择题
1. A 2. D 3. B 4. C 5. B 6 ．A 7 ．D 8 ．B 9 ．D 10 ．C 11 ．C 12 ．C
二、多项选择题
13 ．ACD 14 ．AD 15 ．AD 16. BD 17. AC 18. AB 19. BCD 20. BD
三、 非选择题（共 3 小题）
21 ．【解答】
解：（1）磁场向上运动，相当于 ab 杆向下切割磁感线， 由右手定则可得电流方向是b →a 导体杆上的电动势为 E＝BLv0
回路中的电流
电梯轿厢刚好能离开地面，根据平衡条件可得可得：F 安 1＝Mg+f
联立解得 ab 杆受到轨道摩擦力为 f＝
（2）当磁场向上匀速运动速度 v2 时， 回路中感应电动势的大小 E1＝BL（v2 ﹣ v1）
回路中的电流
电梯轿厢匀速上升时，据平衡条件得 F 安 2＝BI1L＝Mg+f
联立解得： v2＝v0+v1
答：（1）此时通过 ab 杆电流的方向从 b 到 a，ab 杆受到轨道摩擦力的大小为；
（2）当电梯匀速上升的速度大小为 v1 时， 磁场向上匀速运动速度 v2 的大小为 v0+v1。


22 ．【解答】
解：（1）子弹击中 A 过程中动量守恒， 规定向右为正方向，
根据动量守恒定律得： mv0 ＝（m+mA ）v 共 1
对子弹击中 A 后，由牛顿第二定律可得： ，
代入数据解得： T＝45N。
（2）规定向右为正方向， 子弹、 A 和 B 组成的系统动量守恒， 三者刚好共速时， 由动量





守恒可得：（m+mA ）v 共 1＝（m+mA+mB ）v 共 2
代入数据解得： v 共 2＝1m/s；
对 B 运用动能定理得： ，
代入数据解得： x＝0.25m；
（3）B 碰撞前的速度vB ，由动能定理可得：，
代入数据解得： vB＝1m/s，
B 与台阶碰撞后速度大小不变， 故每次相碰台阶对 B 的冲量大小 I＝2pB ＝2mBvB＝2× 1.5×1kg•m/s ＝3kg •m/s，
子弹、 A 和 B 组成的系统而言， 系统总动量 p 总 ＝mv 子 ＝（m+mA ）v 共 3 B 与台阶每相碰一次， 台阶对系统的改变为： △p＝2pB＝3kg •m/s，
规定向右为正方向，当系统的总动量为负值时，即总动量方向向左时，B 不再与台阶相 碰， 故 B 与台阶相碰两次的条件是：
发生一次碰撞： 2pB＜mv 子
发生两次碰撞： 4pB ≥mv 子
代入数据解得： 150m/s＜v 子 ≤300 m/s。
答：（1）轻绳能承受的最大拉力的大小为 45N；
（2）滑板 B 右端与固定台阶相距 x 为0.25m；
（3）子弹的速度满足 150m/s＜v 子 ≤300m/s ，B 与台阶仅相碰两次。


23 ．【解答】
解： (1) 在磁场 Ⅰ 中运动时，金属杆中感应电动势
E1＝B1lv0(2 分)
根据闭合电路欧姆定律，杆中感应电流大小
I1 ＝ (2 分)
代入数据解得 I1 ＝0.4 A ．(1 分)
(2) 在磁场Ⅱ中运动时，金属杆中电感应动势 E2＝B2lv0 ，电流 I2 ＝ (1 分)
代入数据解得 I2＝0.8 A(1 分)





金属杆受安培力 F 安 ＝B2I2l＝0.48 N(2 分)
杆匀速运动，拉力与安培力平衡，得
F＝F 安＝0.48 N ．(1 分)
(3) 根据有效值的定义，有
I2 (R＋r)＝I(R＋r)＋I(R＋d)(3 分)
代入数据解得 I＝ A≈0.63 A. (2 分)


24 ．【解答】
解： (1) A 在涂层 Ⅰ上滑动时
fA ＝μ 1mg ＝(0.3×1×10)N＝3 N(2 分)
此时 B 与地面的弹力 FN ＝2mg，
因此 fB ＝μB2mg ＝(0.1×2×10)N＝2 N ．(2 分)
(2) A 在涂层 Ⅰ上滑动时，根据牛顿第二定律可得
fA ＝maA1 ，代入数据解得 aA1＝3 m/s2(1 分)
fA －fB ＝maB1 ，代入数据解得 aB1＝1 m/s2(1 分)
A 离开涂层 Ⅰ时与 B 的相对位移为 L1 ，结合匀变速运动公式可得
v0t1 － aA1t －aB1t＝L1(1 分)
代入数据解得 t1＝1 s(1 分)
则 A 的速度 vA ＝v0 －aA1t1 ＝(8 －3)m/s＝5 m/s(1 分)
B 的速度 vB ＝aB1t1＝1 m/s.(1 分)
(3) A 在涂层 Ⅰ上滑动的 t1 时间内， B 对地的位移 xB1 ＝aB1t＝0.5 m(1 分 ) A 在涂层Ⅱ上滑动时，A 和 B 的加速度大小分别为：
aA2 ＝ ＝ ＝2 m/s2 ，aB2 ＝ ＝0
A 离开涂层Ⅱ时与 B 的相对位移为 L2 ，结合匀变速运动公式可得：
vAt2 － aA2t －vBt2＝L2
代入数据解得 t2＝1 s(1 分)
A 在涂层Ⅱ上滑动的 t2 时间内B 对地的位移
xB2 ＝vBt2＝1 m(1 分)





A 离开涂层Ⅱ后， B 与地面的摩擦力变为
f′B ＝μBmg＝1 N，
则 B 匀减速的加速度大小为 aB3 ＝ ＝1 m/s2
B 匀减速至停止的距离为 xB3＝0.5 m(1 分)
B 运动过程中克服地面的摩擦力所做的功为
W＝fBxB1＋fBxB2＋f′BxB3(1 分)
代入数据解得 W＝3.5 J ．(1 分)


25 ．【解答】
解： 建立如图 1 所示的直角坐标系．
(1) t＝0.05 s 时刻， φ＝50 V，两板之间的电势差为 U＝5 V
质子在金属板间运动，
平行于金属板方向，质子做匀速直线运动，
L＝v0t ，解得 t＝4.0×10－6 s(1 分)
垂直于金属板方向，质子做匀加速直线运动，
x＝at2 ＝ t2(1 分)
由以上两式解得x＝0.2 m ＝d ，粒子恰好从 D 点射出．(2 分)
(2) 恰好从 D 点射出的质子 vx ＝at ＝t＝1×105 m/s(1 分)
(1 分)
tanθ＝＝1 ，θ＝45°，速度方向与 x 轴正方向成 45°(1 分)
某时刻从电场中射出的质子，运动轨迹如图 1 所示，
由速度的合成知识得 v ＝
由牛顿运动定律得 qvB ＝
得 R＝(1 分)
由几何关系可得





H＝R(1＋cosθ)＝(1 分)
由数学知识可知 H＝此函数是随 θ 变化的一个减函数，
所以， θ＝45°时， H 取最大值， H＝(1＋2)m.(2 分)
图 1 图 2
(3) 从 B 点射出的质子，在磁场中运动轨迹圆 Ⅰ 的半径 R0 ＝＝1m(1 分) 从 D 点射出的质子，在磁场中运动轨迹圆Ⅱ的半径 R1 ＝＝2m(1 分)
质子在磁场中运动的轨迹如图 2 所示，
从 B 点射出的质子，其轨迹圆 Ⅰ上最低点 F 的坐标为(1m，－1m);
从 D 点射出的质子，其轨迹圆Ⅱ圆心 O′的坐标为(1.2m，－1m)；
即点 F 与点 O′点纵坐标 y 值相等．
所有圆的最低点的横坐标取值范围 x∈[1m，1.2m]，收集板收集质子长度 l＝xi －xj ，根 据两图线变化趋势，xi 取最大值应为 G 点横坐标值，能打到极板上的质子 xj 的最小值应为 F 点横坐标值，根据几何关系， F、G 两点的纵坐标 y 值是相等的．(2 分)
所以 FG 的长度即为收集板收集质子长度的最大值 lmax ，得
lmax ＝(0.2＋2)m.(2 分)