物理（上海卷03，新题型）-2024年高考押题预测卷2024年高考押题预测卷03【上海卷】（全解全析

2024年高考押题预测卷03【上海卷】高三物理（考试时间：90分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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，再选涂其他答案标号。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一、管道问题（10分）在力学、电学、热学等领域中，管道问题是经常遇到的。无论是输送流体的管道，还是电子信号传输的线管，亦或是热传导的管道系统，都可能面临各种复杂情况和挑战。这些问题涉及到多方面的知识和技术，需要深入研究和解决。1．（4分）在选择性必修一的习题中我们曾分析过水流切割问题。密度为、速度为v的水流垂直射在石材上且不反弹。请从动量定理的角度，推导石材表面受到的压强。2．（6分）粗细不计、长度的光滑管道AB固定在倾角的斜面上，且A、B两点等高，两侧平行的直段AC和BD长度均为，弯段CED是一个半圆。质量的物体（可视为质点）从管道A端静止释放后在管内运动。取。求：（1）物体的最大速率；（答案均保留2位有效数字）()（2）物体在最低点时受到管道的作用力大小F；()（3）管道中物体的动能和势能相互转化，正如电磁振荡中不同形式的能量相互转化，请按第一行的类比方式完成表格。物体的速度大小可类比为电磁振荡回路中的电流大小物体相对于最低点的重力势能①可类比为电磁振荡中（物理量）②物体（运动过程）可类比为电磁振荡中电容器的放电过程【答案】1．见解析2．电容器极板间的电场能从最低点到最高点的过程【解析】1．设水流的截面积为，则单位时间与石材表面发生碰撞的水流质量为根据动量定理有石材表面受到的压强为联立解得2．（1）设半圆的半径为，根据几何关系有物体在最低点时，物体的速率最大，根据动能定理有解得（2）根据牛顿第二定律解得物体在最低点时受到管道的作用力大小为（3）物体在最低点时，速度最大，重力势能最小，在最高点时的重力势能最大；电磁振荡中，电流最大时，电容器极板间的电场能最大，电流最小时，电容器极板间的电场能最小。故物体相对于最低点的重力势能类比于电磁振荡中电容器极板间的电场能，物体从最低点到最高点的过程，重力势能增加，动能减小，类比于电磁振荡中电容器的放电过程。二、寻找新能源（16分）能源是现代社会发展不可或缺的重要资源。然而，随着全球人口的增长和经济的发展，能源消耗不断增加，给环境带来了巨大压力，因此，寻找可持续的能源利用方案已成为当今社会的重要课题。3．（4分）光伏发电是利用太阳能实现转换（选填“光热”或“光电”）的新能源技术，能是利用核反应获得的新能源。4．（3分）风能是我国未来开发和利用的重要能源之一，属于（ ）A．一次能源 B．二次能源C．不可再生能源 D．可再生能源5．（4分）如图所示是一种被称为“郁金香风力发电机”的小型发电机，该风力发电机能将通过有效面积内空气动能的约40%转化为电能。某同学根据“发电机在发电过程中能量有损耗”这一事实得出结论：发电过程能量是不守恒的，是与能量守恒定律相矛盾的。你认为呢？。6．（4分）电磁波也具有能量，可被人们用来传输信号、杀菌、加热、探测、定位等，除了可见光、红外线、γ射线，请再列举两个电磁波其他频段的名称：，。【答案】3．光电核4．AD5．空气动能除40%转化为电能外，其余一部分转化为内能，能量并没有消失，只是没有被利用，这与能量守恒定律不矛盾6．无线电波紫外线【解析】3．太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置；故光伏发电是利用太阳能实现光电的新能源技术；核能是利用核反应获得的新能源。4．AB．风能属于一次能源，故A正确；CD．根据可再生属性，分成可再生能源、非可再生能源，风能为可再生资源，故D正确，C错误。故选AD。5．空气动能除40%转化为电能外，其余一部分转化为内能，使空气温度升高，故能量并没有消失，只是没有被利用，这与能量守恒定律不矛盾。6．电磁波谱根据波长情况分为无线电波、微波、红外线、可见光（红橙黄绿蓝靛紫）、紫外线、X射线、γ射线；故除了可见光、红外线、γ射线，再列举两个电磁波其他频段的名称为无线电波、紫外线。三、生命之源（19分）水是地球上最常见的物质之一，它是所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成成分。它在空气中含量虽然少，但却是空气的重要组分。7．（3分）如图所示，把一块干净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中（ ）A．测力计示数始终等于玻璃板的重力B．测力计示数会出现小于玻璃板重力的情况C．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力D．因为拉起时还需要克服水分子间的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力8．（3分）2022年3月23日，“天宫课堂”第二课开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站再次为广人青少年带来一堂精彩的太空科普课，其中有一个实验是王亚平在太空拧毛小，拧出的水形成一层水膜，附着在手上，像手套一样，晃动也不会掉。关于形成这种现象的原因，下列说法正确的是（ ）A．在空间站水滴不受重力B．水和手发生浸润现象C．水和手发生不浸润现象D．在空间站中水的表面张力变大，使得水“粘”在手上9．（3分）两端开口、粗细相同的洁净玻璃管A和塑料管B竖直插入水中，管中液面的高度如图所示，则（ ）A．A中是毛细现象，B中不是毛细现象B．A中是不浸润现象，B中是浸润现象C．B壁附近水分子间的作用力表现为引力D．只减小两管的直径，管中的液面均上升10．（4分）如图，水面上的S是波源，M、N为两块固定挡板，能观察到水面上的树叶发生振动，是因为波发生了（选填“干涉”或“衍射）现象，为了使树叶停止振动，可（选填“增加”或“减小”）波源S的频率。11．（6分）航天员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，如图所示。一束单色光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水的折射率为，内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c、则光在水中的传播速度v=c；为使光在内球表面上发生全反射入射角i的最小正弦值为。    【答案】7．D8．B9．C10．衍射增加11．0.5【解析】7．由于玻璃板上下表面大气压相等，相互抵消，而玻璃板的下表面受水分子的吸引力，因此拉起时拉力大于玻璃板的重力。故选D。8．A．虽然在太空中，水处于失重状态，但仍然受到重力作用，只不过重力完全提供它做圆周运动的向心力，A错误；BC．由于水处于完全始终状态，而水和手发生浸润现象，从而水在手的表面形成一层水膜，B正确，C错误；D．水的表面张力是由水本身的性质决定的，与是否失重无关，D错误。故选B。9．AB．A、B两管中都是毛细现象，只不过A中是浸润现象，B中是不浸润现象，A、B错误；C．由于B的塑料管与水是不浸润的，因此塑料管与水分子间的作用力小于水分子与水分子间的作用力，因此在接触层中，水分子的密度减小，分子间表现为引力作用，C正确；D．若两管的直径减小，A管中的液面上升，B管中的液面下降，D错误。故选C。10．[1]波穿过小孔，绕到树叶位置振动现象属于波的衍射现象。[2]波长越长，衍射现象越明显，由于波速是由介质决定的，保持不变，根据增加波源的振动频率，从而减小波长，使衍射现象不明显，可以使树叶停止振动。11．[1]根据可知光在水中的传播速度[2]恰好发生全反射时，光路图如图可知再根据正弦定理联立解得二、太空电梯（19分）科幻电影《流浪地球》中的太空电梯非常吸引观众眼球。在影片中太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯通过超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与配重空间站，它们随地球以同步静止状态一起旋转，如图所示。图中配重空间站比同步卫星更高，距地面高达10R，若地球半径为R，自转周期为T，重力加速度为g。12．（3分）关于地球同步卫星，下列说法正确的是（ ）A．同步卫星上的物体处于超重状态B．同步卫星运行的线速度介于第一和第二宇宙速度之间C．同步卫星可以通过北京的正上方D．同步卫星在赤道正上方一定高度处13．（3分）为防止航天员的肌肉萎缩，中国空间站配备了健身自行车作为健身器材，自行车模型如图乙所示。自行车大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不相同。关于边缘上的三个点A、B、C的说法正确的是()A．B点和C点的线速度大小相等 B．B点和C点的角速度相等C．A点和B点运转的周期相等 D．A点和B点的角速度相等14．（3分）空间站中可采用动力学的方法测物体的质量。如图所示，质量为m的物体A是可同时测量两侧拉力的力传感器，待测物体B连接在传感器的左侧。在外力作用下，物体A、B和轻绳组成的系统相对桌面开始运动，稳定后力传感器左、右两侧的读数分别为F1、F2，由此可知待测物体B的质量为。15．（10分）根据本题中关于太空电梯的相关材料，请分析和计算以下问题：（1）通过缆绳连接的配重空间站线速度大小为多少？（2）若配重空间站没有缆绳连接，仍绕地球做匀速圆周运动。则在该处其线速度大小又为多少；分析判断若缆绳断裂，空间站是逐渐远离地球而去，还是掉落回地球，你的依据是？【答案】12．D13．B14．15．（1）；（2），依据见解析【解析】12．A．同步卫星上的物体处于完全失重状态，故A错误；B．第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度，而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，根据得：同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，故B错误C．同步卫星在赤道正上方，故C错误；D．同步卫星在赤道正上方一定高度处，故D正确。故选D。13．AB．B点和C点同轴转动，角速度相同，但半径不同，根据线速度大小不相等，故A错误，B正确；C．A点和B点同链条转动，线速度相等，但半径不同，根据运转的角速度不同，周期不相等，故CD错误。故选B。14．[1]根据牛顿第二定律，对整体对B联立解得15．（1）配重空间站轨道半径为11R，线速度大小（2）若配重空间站没有缆绳连接，仍绕地球做匀速圆周运动，根据地面上的物体解得根据得：轨道半径越大，线速度越小，即空间站所在高度对应轨道的线速度应比同步卫星小，而空间站线速度大于同步卫星的线速度，所以若缆绳断裂，空间站逐渐远离地球而去。五、火星探索（18分）火星是太阳系的内层行星，火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二、2021年5月15日，“天问一号”带着“祝融号”火星车成功着陆火星，开展对火星物质结构的研究。16．（3分）现已测出火卫一距离火星9378km，火卫二距离火星23495km。若仅考虑火星对其作用力，两者绕火星转动的线速度分别为和，周期分别为和，则（    ）A．， B．，C．， D．，17．（4分）已知火星的质量为m、半径为r，太阳的质量为M，火星与太阳的距离为l。小李同学认为：由，就可以求出火星表面的重力加速度。你认为小本同学的解法是的（选填“正确”或“错误”），这是因为：。18．（3分）祝融号火星探测器在火星表面着陆过程可以简化为三个过程：先无动力加速下降，后匀速下降，再减速下降，则祝融号在下落过程中（    ）A．先失重，后平衡，再超重 B．先超重，后平衡，再失重C．先平衡，后失重，再超重 D．先失重，后超重，再失重19．（4分）“祝融号”火星车，其动力主要来源于太阳能电池。现将“祝融号”的动力供电电路简化如图，已知定值电阻，太阳能电池电动势，内阻r未知，电动机线圈电阻，当火星车正常行驶时，电动机两端的电压，R消耗的功率为125W．则太阳能电池的内电阻r为，电动机输出的机械功率为W。20．（4分）科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于火星探测器在火星表面实现软着陆，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①由高强绝缘材料制成的缓冲滑块K，其边缘绕有闭合的矩形线圈；②包括绝缘光滑缓冲轨道等部件的探测器主体。探测器主体能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强