2021版《创新设计》浙江选考总复习物理(选考部分,B版)：仿真模拟卷2

仿真模拟卷(二) 物理试题
(时间：90分钟 满分：100分) 本卷计算中，重力加速度g 均取10 m/s 2。

一、选择题Ⅰ(本题共13小题，每小题3分，共39分。

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分)
1．用比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列表达式中不属于用比值定义物理量的是 ( )
A ．加速度a ＝Δv
Δt B ．电流I ＝U
R C ．电场强度E ＝F
q
D ．磁感应强度B ＝F
IL
解析 加速度a 等于速度变化量与所用时间的比值，加速度公式a ＝
Δv
Δt
属于比值定义法，A 错误；电流I ＝U
R 是欧姆定律，说明电流与电压成正比，与电阻成反比，不是比值定义法，B 正确；电场强度等于电场力与所带电荷量的比值，即E ＝F
q 用的是比值定义法；磁感应强度公式B ＝F
IL 接受的是比值定义法，故D 错误。

答案 B
2．对于体育竞赛的论述，下列说法正确的是 ( )
A ．运动员跑完800 m 竞赛，指的是路程大小为800 m
B ．运动员铅球成果为4.50 m ，指的是位移大小为4.50 m
C ．某场篮球竞赛打了二个加时赛，共需10 min ，指的是时刻
D ．足球竞赛挑边时，上抛的硬币落回地面猜想正反面，该硬币可以看作质点
解析 运动员跑完800 m 竞赛，指的是路程大小为800 m ，选项A 正确；运动员铅球成果为
4.5 m ，指的是抛出点和落地点水平距离大小，选项B 错误；某场篮球竞赛打了二个加时赛，共需10 min ，指的是时间，选项C 错误；足球竞赛挑边时，上抛的硬币落回地面猜想正反面，该硬币的大小不能忽视，不行以看作质点，选项D 错误。

答案 A
3．如图所示，小铁球在光滑水平面上以速度v 做直线运动，当它经过磁铁四周后的运动轨迹可能是 ( )
A ．Od
B ．Oc
C ．Ob
D ．Oa
解析 速度方向是切线方向，合力方向是指向磁体的方向，两者不共线，球在做曲线运动，说明曲线运动的条件是合力与速度不共线，且运动轨迹偏向合力的方向，故A 正确，B 、C 、D 错误。

答案 A
4．如图所示的运动图象中，物体所受合外力不为零的是 ( )
解析 位移随时间不变，处于静止状态，加速度为零，依据F 合＝ma 知，合力为零，故A 错误；位移随时间均匀减小，做匀速直线运动，加速度为零，依据F 合＝ma 知，合力为零，故B 错误；速度随时间不变，做匀速直线运动，加速度为零，依据F 合＝ma 知，合力为零，故C 错误；速度随时间均匀减小，做匀减速运动，加速度不为零，依据F 合＝ma 知，合力不为零，故D 正确。

答案 D
5．冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵制运动状态变化的“本事”。

这里所指的“本事”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于
()
A．冰壶的速度B．冰壶的质量
C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力
解析一个物体惯性的大小与其运动状态、受力状况是没有任何关系的，衡量物体惯性大小的唯一因素是质量，故B正确。

答案 B
6．一辆车由静止开头做匀变速直线运动，在第8 s末开头刹车，经4 s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是
()
A．1∶4 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶1
解析设前后两段加速度分别为a1、a2，则a1＝v
t1，a2＝
v
t2，所以a1∶a2＝1∶2。

答案 B
7．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是
()
A．小华用力推石头，但没有推动
B．小明举起杠铃后，在空中停留3 s的过程中
C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中
D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5 m的过程中
解析用力推石头，但没有推动，有力但没有位移，不做功，A错误；举起杠铃后，空中停留3 s的过程中，有力但没有位移，不做功，B错误；提着书包，随电梯一起匀速上升的过程
中，提力竖直向上，位移竖直向上，提力做功，C正确；小陈将冰壶推出后，小陈对冰壶没有力的作用，对冰壶不做功，D错误。

答案 C
8．“星跳水立方”节目中，某明星从跳板处由静止往下跳的过程中(运动过程中某明星可视为质点)，其速度－时间图象如图所示，则下列说法正确的是()
A．跳板距离水面的高度为7.5 m
B．该明星入水前处于失重状态，入水后处于超重状态
C．1 s末该明星的速度方向发生转变
D．该明星在整个下跳过程中的平均速度是7.5 m/s
解析跳板距离水面的高度为其速度从零达到最大速度10 m/s的位移，在速度－时间图象中可用速度图象与时间轴围成的面积表示，即
1
2×1×10 m＝5 m，故A错误；入水前有向下的加速度，故处于失重状态，入水后有向上的加速度，故处于超重状态，故B正确；1 s末该明星的速度方向未发生转变，转变的是加速度的方向，故C错误；在速度－时间图象中位移可用速度图象与时间轴围成的面积表示，即位移为
1
2×1.5×10 m＝7.5 m，平均速度v＝
7.5
1.5m/s
＝5 m/s，故D错误。

答案 B
9．如图所示，拖拉机后轮的半径是前轮半径的两倍，A和B是前轮和后轮边缘上的点，若车行进时轮与路面没有滑动，则
()
A．A点和B点的线速度大小之比为1∶2
B．前轮和后轮的角速度之比为2∶1
C．两轮转动的周期相等
D．A点和B点的向心加速度大小相等
解析A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，所以v A＝v B，故选项A错误；依据v＝ωr和v A＝v B，可知A、B两点的角速度之比为2∶1；由ω＝2πn，所以转速也是2∶1
故选项B正确；据ω＝2π
T和前轮与后轮的角速度之比2∶1，求得两轮的转动周期为1∶2，故选
项C错误；由a＝v2
r，可知，向心加速度与半径成反比，则A与B点的向心加速度不等，故
选项D错误。

答案 B
10．如图所示试验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是
()
A．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电
B ．开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电
C．开关接2时，平行极电容器充电，且上极板带正电
D．开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电
解析开关接1时，平行板电容器充电，上极板与电源正极相连而带正电，A正确，B错误；
开关接2时，平行板电容器放电，放电结束后上下极板均不带电，C、D错误。

答案 A
11．下列各图为电流产生磁场的分布图，正确的分布图是
()
A．①③B．②③C．①④D．②④
答案 C
12．如图所示，将正电荷从A移动到C的过程中，下列说法正确的是
()
A．从A经B到C静电力对电荷做功最多
B．从A经M到C静电力对电荷做功最多
C．从A经N到C静电力对电荷做功最多
D．不管将正电荷经由哪条路径从A移动到C，静电力对其做功都相等，且都做正功解析静电力做的功与电荷经过的路径无关，D正确。

答案 D
13．如图所示是一试验电路图。

在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列表述正确的是()
A．路端电压变小
B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
解析滑动触头由a滑向b的过程中，总电阻变小，D错误；干路电流变大，路端电压变小，A正确；内阻消耗功率变大，C错误；定值电阻R3上电压降低，电流表示数变小，B错误。

答案 A
二、选择题Ⅱ(本题共3小题。

每小题2分，共6分。

在每小题列出的四个选项中，至少有一个
选项是符合题目要求的。

全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。

) 14．(加试题)波源在绳的左端发出半个波①，频率为f1，振幅为A1；同时另一波源在绳右端发出半个波②，频率为f2(f2>f1)，振幅为A2，P为绳的中点，如图所示，下列说法正确的是
()
A．两列波同时到达P点
B．两列波相遇时P点波峰值可达到A1＋A2
C．两列波相遇再分开后，各自保持原波形传播
D．因频率不同，这两列波相遇不能叠加
解析因两波源同时起振，形成的都是绳波，波速相同，因此两列波同时到达P点，选项A 正确；因f2>f1，有λ2＜λ1，当①的波峰传至P点时，②的波峰已过了P点，即两波峰在P点不会相遇，依据波的叠加原理，P点的波峰值不行达到A1＋A2，选项B错误，选项C正确；
因波的叠加没有条件，故选项D错误。

答案AC
15．(加试题)核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富。

已知氘核的质量m1，中子的质量为m2，32He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是
()
A．两个氘核聚变成一个32He所产生的另一个粒子是质子
B．两个氘核聚变成一个32He所产生的另一个粒子是中子
C．两个氘核聚变成一个32He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2
D．与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性
解析由核反应方程221H→32He＋x知，x应为中子，释放的核能应为ΔE＝(2m1－m3－m2)c2，聚变反应的污染格外小，而现行的裂变反应的废料具有很强的放射性，故A、C错误，B、D 正确。

答案BD
16．(加试题)一束复色光沿半径方向射向一半圆形玻璃砖，发生折射而分为a、b两束单色光，其传播方向如图所示。

下列说法中正确的是
()
A．玻璃砖对a、b的折射率关系为n a＞n b
B．a、b在玻璃中的传播速度关系为v a＞v b
C．单色光a从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光b从玻璃到空气的全反射临界角
D．用同一双缝干涉装置进行试验可看到a光干涉条纹的间距比b光的宽
解析光线在半玻璃砖的水平界面发生折射，从玻璃砖到空气，折射率为折射角正弦值与入射角正弦值之比，据图推断，折射率n a＞n b，选项A正确；依据折射率n＝
c
v可推断，a的折射率大，在介质中传播速度小，所以a、b在玻璃中的传播速度关系为v a＜v b，选项B错误；
发生全反射的临界角C满足sin C＝
1
n，a光折射率大，所以a光的临界角小，选项C正确；
依据折射率大的波长短，所以λa＜λb，双缝干涉的条纹间距Δx＝lλ
d，波长越短则间距越窄，
所以a光波长短，条纹窄，选项D错误。

答案AC
三、非选择题(本题共7小题，共55分)
17．(5分)某同学在做“验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则”试验，试完成下列问题。

(1)主要的两个试验步骤如下：
①把橡皮条的一端用图钉固定于P点，同时用两个弹簧测力计将橡皮条的另一端拉到位置O。

这时两弹簧测力计的示数如图甲所示，则两弹簧测力计的读数分别为F A＝________ N、F B＝________ N。

甲
②假如橡皮条的自由端仅用一个弹簧测力计拉着，也把它拉到O点位置，弹簧测力计的示数
如图乙所示，则F C＝________ N。

(2)用4 mm表示1 N，在图丙中作出力F A、F B和F C的图示。

依据平行四边形定则在图丙中作
出F A和F B的合力F，F的大小为________N。

(3)试验的结果能否验证平行四边形定则：________(选填“能”或“不能”)。

解析
(1)①题中所用弹簧测力计的分度值为0.1 N，因此读数时应保留两位小数。

两弹簧测力计的
读数分别为3.40 N和4.00 N。

②图乙弹簧测力计的示数为6.00 N。

(2)依据平行四边形定则作出F A和F B的合力F，如图所示，由图示可求得合力：F＝6.08 N。

(3)在误差允许范围内，由平行四边形定则作出的F A和F B的合力F与F C相等，这说明能验证
平行四边形定则。

答案(1)①3.40 4.00②6.00(2)如图所示 6.08(3)能
18．(5分)在“描绘小灯泡I－U特性曲线”试验中，超超同学用所给的器材连成电路，其中小灯泡的额定电压为2.5 V。

她按连接的电路进行试验。

试验时，她调整滑动变阻器滑片的位置，并记录电表的示数。

(1)如图甲所示为超超同学连接的实物线路，你认为连接是否正确？________(选填“正确”或
“错误”)。

(2)开关闭合之前滑动变阻器的滑片应当置于________(选填“A端”或“B端”)。

(3)超超在试验中测得有关数据如下表，其中一组数据有明显的错误，你推断错误的是第
________组。

试验次数12345678
I/A0.120.210.290.340.3800.420.450.47
U/V0.200.400.600.80 1.00 1.20 1.40 1.60
(4)如图乙所示是超超同学某次测量时电流表、电压表的示数，则电流表读数为________A，
电压表读数为________V
解析(1)由图可知，她接受是滑动变阻器分压式接法，电流表接受外接法，接法正确。

(2)为了让测量电路中电流由零开头调整，滑动变阻器滑片应从A端开头调整。

(3)依据图中数据作出对应的伏安特性曲线如图所示，由图可知，第5组数据消灭明显的错误。

(4)电流表量程为0.6 A，最小分度为0.02 A，则读数为0.50 A，电压表最小分度为0.1 V，故
读数为2.32 V。

答案(1)正确(2)A端(3)5(4)0.50 2.32
19．(9分)导轨式电磁炮试验装置如图所示，两根平行长直金属导轨固定在绝缘水平面上，其间安放金属滑块。

滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。

电源供应的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。

若电源供应的强大电流为I＝8.0×105 A，两导轨间存在方向垂直于纸面对里的匀强磁场，且磁感应强度大小为B＝2 T。

若导轨内侧间距L＝1.5 cm，滑块的质量m＝24 g。

(1)求滑块在运动过程中受到的安培力的大小；
(2)要使滑块获得v＝3.0 km/s的速度，导轨至少多长？
解析(1)由安培力公式F＝BIL
解得F＝2×8.0×105×1.5×10－2 N＝2.4×104 N
(2)依据牛顿其次定律F＝ma
解得a＝
F
m＝
2.4×104
24×10－3
m/s2＝1.0×106 m/s2
再由运动学公式v2＝2ax
解得x＝
v2
2a＝
(3×103)2
2×1.0×106
m＝4.5 m。

答案(1)2.4×104 N(2)4.5 m
20．(12分)据《每日邮报》2021年4月27日报道，英国威尔士一只100岁的宠物龟“T夫人”(Mrs T)在冬眠的时候被老鼠咬掉了两只前腿。

“T夫人”的仆人为它装上了一对从飞机模型上拆下来的轮胎。

现在它不仅又能走路，甚至还能“跑步”了，现在的速度比原来快一倍。

如图所示，设“T夫人”质量m＝1.0 kg，在粗糙水平台阶上静止，它与水平台阶表面的阻力简化为与体重的k倍，k＝0.25，且与台阶边缘O点的距离s＝5 m。

在台阶右侧固定了一个
1
4圆弧挡板，圆弧半径R＝5 2 m，今以O点为原点建立平面直角坐标系。

“T夫人”通过后腿蹬地可供应F＝5 N的水平恒力，已知重力加速度g取10 m/s2。

(1)“T夫人”为了恰好能停在O点，蹬地总距离为多少？
(2)“T夫人”为了恰好能停在O点，求运动最短时间；
(3)若“T夫人”在水平台阶上运动时，持续蹬地，过O点时停止蹬地，求“T夫人”击中挡
板上的位置的坐标。

解析(1)在水平表面运动过程中，有Fx－kmgs＝0，得x＝2.5 m
(2)在加速运动中，有F－kmg＝ma1，得a1＝2.5 m/s2
由x＝
1
2a1t
2
1
，可求得t1＝ 2 s
而加速运动中最大速度v＝a1t1＝2.5 2 m/s
在减速运动中，有kmg ＝ma2，得a2＝kg＝2.5 m/s2
t2＝ 2 s
则“T夫人”在台阶表面运动的总时间t＝t1＋t2＝2 2 s
(3)若在台阶表面始终施力，则Fs－kmgs＝1
2m v
2
v＝5 m/s
离开台阶后，有x＝v t＝5t
y＝1
2gt
2
且有x2＋y2＝R2
解得x＝5 m，y＝5 m。

答案(1)2.5 m (2)2 2 s(3)(5 m,5 m)
21．(加试题)(4分)(1)如图所示，在测量玻璃折射率的试验中，两位同学先在白纸上放好截面是正三角形ABC的三棱镜，并确定AB和AC界面的位置。

然后在棱镜的左侧画出一条直线，并在线上竖直插上两枚大头针P1和P2，再从棱镜的右侧观看P1和P2的像。

①(多选)此后正确的操作步骤是________。

A．插上大头针P3，使P3拦住P2的像
B．插上大头针P3，使P3拦住P1、P2的像
C．插上大头针P4，使P4拦住P3的像
D．插上大头针P4，使P4拦住P3和P1、P2的像
②正确完成上述操作后，在纸上标出大头针P3、P4的位置。

为测量该种玻璃的折射率，两位
同学分别用圆规及刻度尺作出了完整光路和若干帮助线，如图甲、乙所示。

在图中能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图________(选填“甲”或“乙”)。

(2)在“探究单摆周期与摆长的关系”的试验中：
①需要测量悬线长度，现用最小分度为1 mm的米尺测量，图中箭头所指位置是拉直的悬线
两端在米尺上相对应的位置，测得悬线长度为________mm。

②一组同学测得不同摆长l单摆对应的周期T，将数据填入表格中，依据表中数据，在坐标纸
上描点，以T为纵轴，l为横轴，作出做简谐运动的单摆的T－l图象。

依据作出的图象，能够得到的结论是________。

A．单摆周期T与摆长l成正比
B．单摆周期T与摆长l成反比
C．单摆周期T与摆长l的二次方根成正比
D．单摆摆长l越长，周期T越大
解析(1)①此后正确的操作步骤是：插上大头针P3，使P3拦住P1、P2的像；插上大头针P4，使P4拦住P3和P1、P2的像，故B、D正确。

②能够仅通过测量ED、FG的长度便可正确计算出折射率的是图乙。

(2)①悬线长度为987.0 mm。

②依据T＝2π
l
g，解得T
2＝
4π2
g l，即周期的平方与摆长成正比，
单摆摆长l越长，周期T越大，故D正确。

答案(1)①BD②乙(2)①987.0②D
22．(加试题)(8分)一般在微型把握电路中，由于电子元件体积很小，直接与电源连接会影响电路精准度，所以接受“磁”生“电”的方法来供应大小不同的电流。

在某元件工作时，其中一个面积为S＝4×10－4 m2、匝数为10匝、每匝电阻为0.02 Ω的线圈放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度大小B随时间t变化的规律如图所示。

(1)求在开头的2 s 内，穿过线圈的磁通量变化量； (2)求在开头的3 s 内，线圈产生的热量；
(3)小勇同学做了如图乙所示的试验：将并排在一起的两根电话线分开，在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线，这条导线与电话线是绝缘的，你认为耳机中会有电信号吗？写出你的观点，并说明理由。

解析 (1)依据ΔΦ＝Φ2－Φ1＝B 2S －B 1S
代入数据解得ΔΦ＝－1.6×10－3 Wb(正、负都给分，消灭匝数该式子得零分) (2)依据题意，0～2 s 内，E 1＝n ΔΦΔt ，I 1＝E 1
R ，
Q 1＝I 2
1Rt 1＝6.4×10－4 J
2～3 s 内，同理可得Q 2＝12.8×10
－4
J
则前3 s 内线圈产生的热量为Q ＝Q 1＋Q 2＝1.92×10－3 J
(3)会有电信号产生的。

缘由：穿过耳机线圈的磁通量发生变化。

答案 (1)－1.6×10－3 Wb (2)1.92×10－3 J (3)见解析
23．(12分)如图所示的直角坐标系中，在y >0的区域内有竖直向下的匀强电场，在y <0的区域内有垂直纸面对外的匀强磁场，一个电荷量为q 、质量为m 的带正电粒子在点(0，d )以速度v 0平行于x 轴正方向进入匀强电场，粒子第一次进入磁场时坐标为(2d,0)，再次回到电场中运动时离x 轴的最远位置的横坐标为3d ，不计粒子重力。

试求：
(1)匀强电场的电场强度E 的大小； (2)匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

解析 (1)带电粒子在电场中做类平抛运动，设其在匀强电场中运动的时间t ， 则有2d ＝v 0t ，d ＝12at 2，a ＝qE
m 。

联立得E ＝m v 20
2qd 。

(2)对粒子在电场中的运动分析可得d ＝v y ＋0
2t ， 则v y ＝v 0。

则粒子进入磁场时的速度为v ＝
v 20＋v 2
y ＝2v 0。

设粒子进入磁场时的速度与x 轴的夹角为θ，tan θ＝v y
v x
＝1，
得θ＝45°。

由于带电粒子在电场中做类平抛运动，其沿x 轴方向位移为2d ，则其再次返回到电场中的运动，逆着运动方向看，仍做类平抛运动，离开x 轴最远时沿x 轴方向位移肯定为2d ，其纵坐标肯定为d ，故可作出粒子在电场和磁场中的运动轨迹如图所示，由图中几何关系可知，粒子进出磁场的两点间距离为d 。

由几何关系得2R cos 45°＝d 。

粒子在磁场中做圆周运动时，由牛顿其次定律得 q v B ＝m v 2R ， 联立得B ＝2m v 0
qd 。

答案 (1)m v 20
2qd (2)2m v 0qd。