黄金卷06（上海专用）-【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷

【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（上海专用） 黄金卷06 （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、电动小车（16分） 【答案】1. ①. 4 ②. -20 ③. 18.75 2. 不变 见解析 3. 长度6.13m，B点右侧3.2m处 【1题详解】 （1）[1] 玩具车到达点时，压力传感器的示数为零， 重力提供向心力 解得 （2分） （2）[2]根据图像面积代表功，可知玩具车在AB段上运动的过程中， 摩擦力做功 （2分） （3）[3]从A到C，根据动能定理 解得 （2分） 【2题详解】 不变（2分） 根据 ， 且 整理得 是定值。（2分） 【3题详解】 当时 根据 ， 解得 （3分） 当时 解得 根据 ， 解得 所以海绵垫的大小 放在距B点右侧3.2m处。（3分） 二、“天宫”空间站（21分） 【答案】4. C 5. B 6. B 7. D 8. （1），； （2）； （3） 9.（1）；（2） 【4题详解】 ABC．宇航员受地球的万有引力不为零，受飞船作用力为零，所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力等于地球引力，地球引力提供宇航员圆周运动的向心力，AB错误，C正确； D．在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所受引力的大小，则在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所需向心力的大小，D错误。故选C。（2分） 【5题详解】 根据光速不变原理，地面上观察者测得的光速为c。 故选B。（2分） 【6题详解】 A．载人飞船从Q点到P点的运动过程中远离地球，万有引力做负功，A错误； B．远地点速度最小，近地点速度最大，在轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大，B正确； C．根据开普勒第三定律 在轨道1的运行周期比在轨道2的运行周期小，C错误； D．根据 ， 得 ，经过轨道1的P点的加速度与经过轨道2的P点的加速度相等，D错误。 故选B。（3分） 【7题详解】 A．图像斜率等于加速度，可知在时间内，返回舱的加速度减小，A错误； B．在时间内，返回舱速率减小，根据 在时间内，回舱重力的功率减小，B错误； C．在时间内，返回舱的速率减小，则动能随时间减小，C错误； D．在时间内，返回舱匀速下降，机械能减小，D正确。 故选D。（3分） 【8题详解】 （1）根据 神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为 （1分） 引力势能为 （1分） （2）克服引力做功为 （2分） （3）发动机做功等于机械能的增加量 （2分） 【9题详解】 （1）出舱前，气体体积不变 由查理定理 解得 （2分） （2）出舱后，气体温度不变 由玻意耳定律 解得 （3分） 三、光的现象（共14分） 【答案】10.BD 11.C 12.BC 13.C 14.B 【10题详解】 AB．当光从光密介质射入光疏介质时才可能发生全反射，而光密介质的折射率大于光疏介质的折射率，所以玻璃芯的折射率大于外层材料的折射率，即>，故A错误，B正确； CD．光在玻璃芯中经过的路程为 光在玻璃芯中的速度为 则光通过光缆的时间为 ，故C错误，D正确。 故选BD。（3分） 【11题详解】 薄膜干涉的成因是由于薄膜的厚度逐渐变化，使薄膜前后的反射光线相遇时出现叠加，形成干涉条纹。 A处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处处于同一水平线，线上各点对应的空气层厚度相同，但实际上A处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹提前出现，可见玻璃茶几的上表面A处所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级的大，可见玻璃茶几的上表面A处向下凹陷。 同理，B处条纹向右弯曲，则说明B处条纹推迟出现，则玻璃茶几的上表面B处向上凸起。故选C。 （3分） 【12题详解】 A．根据，屏上亮条纹处到双缝的距离与光的波长、双缝之间距离有关，故A错误； B．根据图乙和图丙可知，丙图的亮条纹间距更大，根据公式可知丙图样的光波长更大，则频率更短，故B正确； C．根据上述分析可知，若只增大挡板与屏间的距离l，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增大，故C正确； D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则发生单缝衍射，仍出现亮暗条纹，但亮暗条纹之间的间距不相等，故D错误；故选BC。（3分） 【13题详解】 频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光。 故选C。（2分） 【14题详解】 光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小。 光沿轴线照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，光屏上光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，那么总电流减小，外电压则增大，因此电压表示数变大，而R1两端的电压变小，所以R2两端的电压在增大，故电流表示数变大，故B正确，ACD错误。（3分） 四、电源（20分） 【答案】15. C 16. ABD 17. D 18. ，， 19. ①. a ②. 1.5 ③. 10 ④. 见解析 ⑤. 15 ⑥. 0.0375W 【15题详解】 根据闭合电路欧姆定律可知 A．电源短路时，路端电压为最小值，故A错误； B．外电路断开时电路中的I为零，则外电阻可视为无群大，则路端电压为电源电动势，故B错误； C．路端电压增大时根据 可知流过电源的电流一定减小，故C正确 D．路端电压增大时，外电路分压增大，当内外电阻相等时，外电路功率达到最大值，因此随着外电阻的增大，外电路功率可能增大，可能减小，故D错误。（2分） 【16题详解】 A．据题意可知，充电宝的输出功率为 ，即为手机电池的输入功率。故A正确； BC．根据热功率表达式可知电池产生的热功率为 U并不是手机电池两端的电压，所以电池的焦耳热并不是。故B正确，C错误； D．充电宝输出的能量一部分转化为电池的化学能，一部分转化为电池的焦耳热，根据能量守恒可知手机电池储存的化学能为，故D正确。（2分） 【17题详解】 AD．滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻增大，所以电路中的总电阻增大，电流减小，根据并联电路的分流与电阻成反比，所以 ， 所以L2比L3暗，且L2的电流减小，亮度变暗，故A错误，D正确； B．电源损耗的功率为 干路电流减小，所以电源损耗的功率减小，故B错误； C．根据 ，滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻增大， 所以电路中的总电阻增大，电源效率增大，故C错误。（3分） 【18题详解】 根据图像可知，图像交点时， 当时， 电源的输出功率分别为 ， 则电源的输出功率之比 电源的效率为 电阻、分别接到该电源，电源的效率 ，（4分） 【19题详解】 （1）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律 以为纵坐标时 以为纵坐标时 根据关系式可知甲同学的斜率绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a， 该图像的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值为， 所以电源电动势为 ， 解得 （3分） （2）[4]根据（1）可知 所以图像的斜率和截距分别为 ， 则可画出如下图像。 （2分） （3）[4][5]将电源与电阻R0等效电源，此时等效内阻为 当电阻箱的阻值等于等效电源的内阻时电源的输出功率最大，即， （4分） 五、交流发电机（15分） 【答案】20.①. B ②. 0.5 ③. 177.6## 21.C 22.①. 1200 ②. 36 ③. 【20题详解】 （1）[1]从图示位置开始计时，线圈产生的电动势表达式为 设线圈的内阻为r，由图可知e、f两点间电势差为 故选B。 （3分） （2）[2]由图像可知 可得磁感应强度为 （2分） [3]由图像可知 电动势最大值为 电动势有效值为 则输出电压为 （2分） 【21题详解】 A．由图乙可得周期，故线圈转动的角速度 A错误； B．由图2可知，1.5s时磁通量最大，则线圈处于中性面位置，故B错误； C．交变电流一个周期内电流方向改变两次，则100s内线圈中电流方向改变100次，故C正确； D．BS==0.2Wb，感应电动势的最大值 ，D错误。 （3分） 【22题详解】 （1）[1]由各种功率分配图可知，涡轮机损耗的功率为 （1分） [2]由各种功率分配图可知，整个系统的效率为 （1分） （2）[3]根据 可得 则输送电压为 则升压变压器的匝数比为 （3分） 六、同步辐射（14分） 【答案】23. AD 24. C 25. E 26. ①. ②. ③. 【23题详解】 AD．X射线的频率更大，根据 故X射线的光子能量更高，故AD正确； B．根据 X射线的频率更大，则X射线的波长更小，故B错误； C．X射线、红外线在真空中的传播速度相等，等于光速，故C错误。 故选AD。（2分） 【24题详解】 此X射线的频率为 根据光电效应方程 解得打出光电子的最大初动能为 故选C。（2分） 【25题详解】 康普顿效应是指用X射线照射石墨等物质，由于石墨对X射线的散射作用，导致X射线的光子因失去能量而导致波长变长的现象。 故选E。（2分） 【26题详解】 （1）电子在电场中加速，根据动能定理 解得 （2分） （2）根据题意作出电子的运动轨迹 粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中，根据动量定理 解得洛伦兹力的冲量为 （3分） （3）在磁场II区中，根据洛伦兹力提供向心力 在磁场II区中为使粒子能返回I区，应满足 解得 （3分） 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（上海专用） 黄金卷06 （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、电动小车（16分） 小明在图（a）所示的轨道上操控质量的玩具小汽车。段是长的粗糙水平轨道，段是半径的光滑竖直半圆轨道，、两处各安装一个压力传感器（不影响玩具车的正常运动），两部分在点平滑连接，A的右侧与水平地面衔接。玩具车从A点由静止开始启动，在恒定的牵引力作用下，向左运动，到达点时，立即关闭马达。以为坐标原点，沿水平方向建立坐标轴，玩具车在段所受滑动摩擦力的大小随变化关系如图（b）所示，不计玩具车的大小。 1. 小明将牵引力设定为，玩具车到达点时，压力传感器的示数为零，取。 （1）玩具车经过点时，速度的大小___________。 （2）玩具车在AB段上运动的过程中，摩擦力做功___________。 （3）玩具车在段上运动的过程中，牵引力___________N。 2. 将牵引力设定在之间的某个数值，发现：两个压力传感器示数的差值随牵引力的增大而___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），请说明你的判断理由 。 3. 上问中，为了保证玩具车落地时不受损坏，需在地面上放置海绵垫（不计厚度）。请通过计算给出海绵垫的长度大小及其放置位置的建议（不计空气阻力）。 二、“天宫”空间站（21分） 北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，接替神舟十三号飞杆乘组：17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。 4. 2022年10月，中国航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在“天宫”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的空间站中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 5. “天宫”空间站是中国自主研发的航天器，以此为平台可以进行很多科学实验。若沿空间站运动方向向前发出一束激光，设真空中的光速为c，空间站对地速度为v，则地面上观察者测得的光速为（　　） A. B. c C. D. 无法确定 6. 神舟十四号与天宫空间站进行对接的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从Q点到P点的运动过程中万有引力做正功 B. 在轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大 C. 在轨道1的运行周期比在轨道2的运行周期大 D. 经过轨道1的P点的加速度比经过轨道2的P点的加速度大 7. 2022年4月神舟十三号返回舱载着空间站上一批航天员翟志刚、王亚平和叶光富返回地球。返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞。最后启动反冲装置，实现软着陆，其运动简化为竖直方向的直线运动，图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，返回舱的加速度增大 B. 在时间内，返回舱重力的功率大小不变 C. 在时间内，返回舱的动能随时间不变 D. 在时间内，返回舱的机械能减小 8. 若已知地球质量为M，神舟十四号的质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，若取无穷远处引力势能为零，质量为m物体与地心距离为r时引力势能为。 （1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？ （2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？ （3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。发动机至少要做多少功？ 9. 舱外航天服能为航天员出舱作业提供安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30℃，压强为。经过一段时间，气体温度降至27℃，忽略此过程中气体体积的变化。 （1）求27℃时气密层内气体的压强； （2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27℃。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。 三、光的现象（共14分） 人类所需的能源大部分来自于太阳，太阳通过光将能量传至地表，这是地球生物起源与繁荣的一个条 件。利用光的折射与反射现象，人们发明了眼镜、望远镜、显微镜、相机等。同时也形成了激光切割、激 光测距、激光雷达、全息摄影等技术。把激光限制在光纤内部，由此发展出的光纤通信如今也十分常见。 10.（多选）如图所示是一条光导纤维的一段，光纤总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在真空中传播速度为c，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，下列判断中正确的是（　　） A. < B. > C. 光通过光缆的时间等于 D. 光通过光缆的时间大于 11. 将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图所示。用激光笔照射，可以观察到如图所示的干涉条纹，这说明（　　） A. 玻璃茶几的上表面A处向上凸起 B. 水晶砖的上表面B处向上凸起 C. 玻璃茶几的上表面A处向下凹陷 D. 水晶砖的上表面B处向下凹陷 12.（多选）2003年全美物理学家的一项调查中评选出“十大最美物理实验”，图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 屏上亮条纹处到双缝的距离一定相等 B. 丙图样比乙图样中光的频率小 C. 若只增大挡板与屏间的距离l，相邻亮条纹间的距离将增大 D. 若挡住挡板上其中一个狭缝，屏上将无亮暗条纹呈现 13. 干涉实验常常选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（　　） A. 亮度高 B. 平行性好 C. 单色性好 D. 波动性好 14. 如图所示，S为一点光源，P、Q 是偏振片，R 是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（　　） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变小 B. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 D. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 四、电源（20分） 在日常生活中，我们经常接触到各种类型的电源。除了家庭电源外，我们生活中还离不开各种移动电源，例如手机充电器。随着科技的发展，也出现了无线充电器，使得手机充电更加便捷。还有一些太阳能电池等清浩能源电源也逐步进入人们的生活。 15. 用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，则（　　） A. 电源短路时，路端电压为最大值 B. 外电路断开时，路端电压为零 C. 路端电压增大时，流过电源的电流一定减小 D. 路端电压增大时，外电路消耗的功率一定增大 16. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 手机电池的输入电功率为UI B. 手记电池产生的热功率为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 17. 电路如图所示，电源内阻为r，、、为相同规格小灯泡，当可变电阻R的滑片向右滑动时（　　） A. 小灯泡比亮，比亮 B. 电源损耗功率增加 C. 电源效率降低 D. 灯泡变暗 18. 如图所示，直线A是电源的路端电压与电流的关系图线，直线B、C分别是电阻、两端的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上，则电源的输出功率之比为多少？将电阻、分别接到该电源，电源的效率、分别为多少？ 19. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 （1）由图2可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为______Ω。 （2）丙同学打算以纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出。 （3）在图1所示电路中，求电阻箱消耗的最大电功率，和此时电阻箱的阻值。 五、交流发电机（15分） 从发电厂、变电站引出的输电线，将电能输送到乡村、工厂和千家万户，为我们的美好生活做出了巨大贡献，而发电机则是功不可没。 20. 图示为交流发电的装置简图，边长为L、匝数为N的正方形线框abcd，在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕OO′轴沿图示方向转动。 （1）从图示位置开始计时，e、f两点间电势差Uef随时间t的变化关系图像为（ ） A． B． C． D． （2）已知线框边长L=0.1m，匝数N=200，线框总电阻r=4Ω，负载电阻R=16Ω。穿过线框的磁通量按图示规律变化，则磁感应强度B=___________T；输出电压UR=___________V。 21. 如图1所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间t变化的规律如图2所示。已知线圈匝数为20匝，则下列说法正确的是（　　） A.线圈转动的角速度为 B.1.5s时线圈所在平面与中性面垂直 C.100s内线圈中电流方向改变100次 D.感应电动势的最大值为 22. 某大型燃煤发电机组输出的是正弦交流电，各种功率分配如下图所示。远距离输电过程中的损耗均为输电线热损耗，变压器视为理想变压器，1MW=106W。 （1）涡轮机损耗的功率P损=___________MW，整个系统的效率η=___________%。 （2）若远距离输电线的总电阻r线=25Ω，发电机的输出电压U=2000V，则升压变压器的匝数比为________。 六、同步辐射（14分） 速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射，称为“同步辐射”。同步辐射光光谱范围宽（从远红外到X射线）。已知普朗克常量为h，光速为c，电子的质量为m、电荷量为（电子的重力忽略不计）。通过加速器中获得接近光速运动的电子，若单个电子的动能为Ek，在磁场中偏转时辐射出波长为λ的X射线。 23.（多选）在真空中，X射线与红外线相比，X射线的（ ） A. 频率更大 B. 波长更大 C. 传播速度更大 D. 光子能量更高 24. 此X射线照射逸出功为W的锌板，打出光电子的最大初动能为（ ） A. B. C. D. 25. 此X射线照射在石墨表面，经石墨散射后会出现波长更长的X射线，这种现象是（ ） A. 光的色散 B. 光的干涉 C. 光的衍射 D. 光电效应 E. 康普顿效应 F. 多普勒效应 26. 扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使带电粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图所示。I、II是相距为L、宽度均为L的两匀强磁场区域（区域边界竖直），两磁场方向相反且垂直于纸面。电子从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，经电场加速后平行于纸面射入I区，射入时速度与水平方向的夹角θ=30°，粒子从I区右边界射出时速度与水平方向的夹角也为30°。 （1）粒子进入I区时的速度大小v=_________； （2）粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中，洛伦兹力的冲量为_________； （3）为使粒子能返回I区，求II区域中匀强磁场磁感应强度大小B2应满足的条件__________。 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 【赢在高考·黄金8卷】备战2025年高考物理模拟卷（上海专用） 黄金卷06 （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、电动小车（16分） 小明在图（a）所示的轨道上操控质量的玩具小汽车。段是长的粗糙水平轨道，段是半径的光滑竖直半圆轨道，、两处各安装一个压力传感器（不影响玩具车的正常运动），两部分在点平滑连接，A的右侧与水平地面衔接。玩具车从A点由静止开始启动，在恒定的牵引力作用下，向左运动，到达点时，立即关闭马达。以为坐标原点，沿水平方向建立坐标轴，玩具车在段所受滑动摩擦力的大小随变化关系如图（b）所示，不计玩具车的大小。 1. 小明将牵引力设定为，玩具车到达点时，压力传感器的示数为零，取。 （1）玩具车经过点时，速度的大小___________。 （2）玩具车在AB段上运动的过程中，摩擦力做功___________。 （3）玩具车在段上运动的过程中，牵引力___________N。 2. 将牵引力设定在之间的某个数值，发现：两个压力传感器示数的差值随牵引力的增大而___________（选填“增大”、“减小”或“不变”），请说明你的判断理由 。 3. 上问中，为了保证玩具车落地时不受损坏，需在地面上放置海绵垫（不计厚度）。请通过计算给出海绵垫的长度大小及其放置位置的建议（不计空气阻力）。 【答案】1. ①. 4 ②. -20 ③. 18.75 2. 不变 见解析 3. 长度6.13m，B点右侧3.2m处 【1题详解】 （1）[1] 玩具车到达点时，压力传感器的示数为零， 重力提供向心力 解得 （2）[2]根据图像面积代表功，可知玩具车在AB段上运动的过程中， 摩擦力做功 （3）[3]从A到C，根据动能定理 解得 【2题详解】 不变 根据 ， 且 整理得 是定值。 【3题详解】 当时 根据 ， 解得 当时 解得 根据 ， 解得 所以海绵垫的大小 放在距B点右侧3.2m处。 二、“天宫”空间站（21分） 北京时间2022年6月5日10时44分，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号F遥十四运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，接替神舟十三号飞杆乘组：17时42分，成功对接于天和核心舱径向端口，整个对接过程历时约7小时。 4. 2022年10月，中国航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在“天宫”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的空间站中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（　　） A. 所受地球引力的大小近似为零 B. 所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零 C. 所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等 D. 在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小 5. “天宫”空间站是中国自主研发的航天器，以此为平台可以进行很多科学实验。若沿空间站运动方向向前发出一束激光，设真空中的光速为c，空间站对地速度为v，则地面上观察者测得的光速为（　　） A. B. c C. D. 无法确定 6. 神舟十四号与天宫空间站进行对接的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（　　） A. 载人飞船从Q点到P点的运动过程中万有引力做正功 B. 在轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大 C. 在轨道1的运行周期比在轨道2的运行周期大 D. 经过轨道1的P点的加速度比经过轨道2的P点的加速度大 7. 2022年4月神舟十三号返回舱载着空间站上一批航天员翟志刚、王亚平和叶光富返回地球。返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞。最后启动反冲装置，实现软着陆，其运动简化为竖直方向的直线运动，图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，返回舱的加速度增大 B. 在时间内，返回舱重力的功率大小不变 C. 在时间内，返回舱的动能随时间不变 D. 在时间内，返回舱的机械能减小 8. 若已知地球质量为M，神舟十四号的质量为m，引力常量为G，不考虑地球自转的影响，若取无穷远处引力势能为零，质量为m物体与地心距离为r时引力势能为。 （1）神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为多大？在轨道上做圆周运动时的引力势能为多大？ （2）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。从轨道上变轨到轨道上的过程中克服引力做了多少功？ （3）神舟十四号从半径较小的圆周轨道，升高到半径较大的圆轨道。发动机至少要做多少功？ 9. 舱外航天服能为航天员出舱作业提供安全保障。出舱前，关闭航天服上的所有阀门，启动充气系统给气密层充气（可视为理想气体）。假定充气后，气密层内气体的体积为2L，温度为30℃，压强为。经过一段时间，气体温度降至27℃，忽略此过程中气体体积的变化。 （1）求27℃时气密层内气体的压强； （2）出舱后启动保温系统，维持气体的温度为27℃。因舱外气压较低，气密层内气体的体积将会膨胀。试求不放气的情况下，气密层内气体膨胀至3L时的压强。 【答案】4. C 5. B 6. B 7. D 8. （1），； （2）； （3） 9.（1）；（2） 【4题详解】 ABC．宇航员受地球的万有引力不为零，受飞船作用力为零，所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力等于地球引力，地球引力提供宇航员圆周运动的向心力，AB错误，C正确； D．在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所受引力的大小，则在地球表面上所受引力的大小大于其随飞船运动所需向心力的大小，D错误。故选C。 【5题详解】 根据光速不变原理，地面上观察者测得的光速为c。 故选B。 【6题详解】 A．载人飞船从Q点到P点的运动过程中远离地球，万有引力做负功，A错误； B．远地点速度最小，近地点速度最大，在轨道1从P点到Q点运行过程中线速度逐渐增大，B正确； C．根据开普勒第三定律 在轨道1的运行周期比在轨道2的运行周期小，C错误； D．根据 ， 得 ，经过轨道1的P点的加速度与经过轨道2的P点的加速度相等，D错误。 故选B。 【7题详解】 A．图像斜率等于加速度，可知在时间内，返回舱的加速度减小，A错误； B．在时间内，返回舱速率减小，根据 在时间内，回舱重力的功率减小，B错误； C．在时间内，返回舱的速率减小，则动能随时间减小，C错误； D．在时间内，返回舱匀速下降，机械能减小，D正确。 故选D。 【8题详解】 （1）根据 神舟十四号在轨道上做圆周运动时的动能为 引力势能为 （2）克服引力做功为 （3）发动机做功等于机械能的增加量 【9题详解】 （1）出舱前，气体体积不变 由查理定理 解得 （2）出舱后，气体温度不变 由玻意耳定律 解得 三、光的现象（共14分） 人类所需的能源大部分来自于太阳，太阳通过光将能量传至地表，这是地球生物起源与繁荣的一个条 件。利用光的折射与反射现象，人们发明了眼镜、望远镜、显微镜、相机等。同时也形成了激光切割、激 光测距、激光雷达、全息摄影等技术。把激光限制在光纤内部，由此发展出的光纤通信如今也十分常见。 10.（多选）如图所示是一条光导纤维的一段，光纤总长为L，它的玻璃芯的折射率为，外层材料的折射率为。若光在真空中传播速度为c，则对于光由它的一端射入经多次全反射后从另一端射出的过程中，下列判断中正确的是（　　） A. < B. > C. 光通过光缆的时间等于 D. 光通过光缆的时间大于 11. 将水晶砖放置在玻璃茶几上，一端夹入薄片，如图所示。用激光笔照射，可以观察到如图所示的干涉条纹，这说明（　　） A. 玻璃茶几的上表面A处向上凸起 B. 水晶砖的上表面B处向上凸起 C. 玻璃茶几的上表面A处向下凹陷 D. 水晶砖的上表面B处向下凹陷 12.（多选）2003年全美物理学家的一项调查中评选出“十大最美物理实验”，图甲是双缝干涉示意图，两种单色光分别通过同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图乙、丙所示，下列说法正确的是（　　） A. 屏上亮条纹处到双缝的距离一定相等 B. 丙图样比乙图样中光的频率小 C. 若只增大挡板与屏间的距离l，相邻亮条纹间的距离将增大 D. 若挡住挡板上其中一个狭缝，屏上将无亮暗条纹呈现 13. 干涉实验常常选择用激光进行实验，主要是是利用了激光的（　　） A. 亮度高 B. 平行性好 C. 单色性好 D. 波动性好 14. 如图所示，S为一点光源，P、Q 是偏振片，R 是一光敏电阻，R1、R2是定值电阻，电流表和电压表均为理想电表，电源电动势为E，内阻为r。则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，电流表和电压表的示数变化情况为（　　） A. 电流表的示数变大，电压表的示数变小 B. 电流表的示数变大，电压表的示数变大 C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 D. 电流表的示数变小，电压表的示数变小 【答案】10.BD 11.C 12.BC 13.C 14.B 【10题详解】 AB．当光从光密介质射入光疏介质时才可能发生全反射，而光密介质的折射率大于光疏介质的折射率，所以玻璃芯的折射率大于外层材料的折射率，即>，故A错误，B正确； CD．光在玻璃芯中经过的路程为 光在玻璃芯中的速度为 则光通过光缆的时间为 ，故C错误，D正确。 故选BD。 【11题详解】 薄膜干涉的成因是由于薄膜的厚度逐渐变化，使薄膜前后的反射光线相遇时出现叠加，形成干涉条纹。 A处所在的条纹是同一条纹，若为直线，则说明该处处于同一水平线，线上各点对应的空气层厚度相同，但实际上A处条纹向左弯曲，意味着后一级条纹提前出现，可见玻璃茶几的上表面A处所对应的空气层厚度与后一级条纹对应的空气层厚度相同，而后一级条纹本来对应的空气层厚度比前一级的大，可见玻璃茶几的上表面A处向下凹陷。 同理，B处条纹向右弯曲，则说明B处条纹推迟出现，则玻璃茶几的上表面B处向上凸起。故选C。 【12题详解】 A．根据，屏上亮条纹处到双缝的距离与光的波长、双缝之间距离有关，故A错误； B．根据图乙和图丙可知，丙图的亮条纹间距更大，根据公式可知丙图样的光波长更大，则频率更短，故B正确； C．根据上述分析可知，若只增大挡板与屏间的距离l，两种单色光相邻亮条纹间的距离都将增大，故C正确； D．在双缝干涉实验中，把其中一缝挡住，则发生单缝衍射，仍出现亮暗条纹，但亮暗条纹之间的间距不相等，故D错误；故选BC。 【13题详解】 频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光。 故选C。 【14题详解】 光敏电阻的阻值随着光照强度的增加而减小。 光沿轴线照射到固定不动的偏振片P上，再使偏振片Q绕轴匀速转动一周，当偏振片P与偏振片Q垂直时，光屏没有亮度，则当偏振片Q由图示位置转动90°的过程中，光屏上光的亮度从亮到暗，因此导致光敏电阻的阻值从小到大，则电路中总电阻增大，那么总电流减小，外电压则增大，因此电压表示数变大，而R1两端的电压变小，所以R2两端的电压在增大，故电流表示数变大，故B正确，ACD错误。 四、电源（20分） 在日常生活中，我们经常接触到各种类型的电源。除了家庭电源外，我们生活中还离不开各种移动电源，例如手机充电器。随着科技的发展，也出现了无线充电器，使得手机充电更加便捷。还有一些太阳能电池等清浩能源电源也逐步进入人们的生活。 15. 用电动势为E、内阻为r的电源对外电路供电，则（　　） A. 电源短路时，路端电压为最大值 B. 外电路断开时，路端电压为零 C. 路端电压增大时，流过电源的电流一定减小 D. 路端电压增大时，外电路消耗的功率一定增大 16. 如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（　　） A. 手机电池的输入电功率为UI B. 手记电池产生的热功率为 C. 手机电池产生的焦耳热为 D. 手机电池储存的化学能为 17. 电路如图所示，电源内阻为r，、、为相同规格小灯泡，当可变电阻R的滑片向右滑动时（　　） A. 小灯泡比亮，比亮 B. 电源损耗功率增加 C. 电源效率降低 D. 灯泡变暗 18. 如图所示，直线A是电源的路端电压与电流的关系图线，直线B、C分别是电阻、两端的电压与电流的关系图线。若将这两个电阻分别接到该电源上，则电源的输出功率之比为多少？将电阻、分别接到该电源，电源的效率、分别为多少？ 19. 甲、乙、丙三位同学协作测定某电池的电动势和内阻。他们设计的电路原理如图1，其中R为电阻箱，为保护电阻，阻值，电流表A的内阻不计。他们改变R的阻值，记下多组R和电流表示数I。甲同学以IR作纵坐标，以I作横坐标作图处理数据；乙同学以为纵坐标，以I为横坐标处理数据，他们在同一张坐标纸上画出的图如图2所示。 （1）由图2可知，甲同学绘制的是图线________（填“a”或“b”），由该图线得到的电源电动势为_______V，内阻为______Ω。 （2）丙同学打算以纵坐标，以R作横坐标，请根据（1）中计算的结果将丙所作图线在图3中画出。 （3）在图1所示电路中，求电阻箱消耗的最大电功率，和此时电阻箱的阻值。 【答案】15. C 16. ABD 17. D 18. ，， 19. ①. a ②. 1.5 ③. 10 ④. 见解析 ⑤. 15 ⑥. 0.0375W 【15题详解】 根据闭合电路欧姆定律可知 A．电源短路时，路端电压为最小值，故A错误； B．外电路断开时电路中的I为零，则外电阻可视为无群大，则路端电压为电源电动势，故B错误； C．路端电压增大时根据 可知流过电源的电流一定减小，故C正确 D．路端电压增大时，外电路分压增大，当内外电阻相等时，外电路功率达到最大值，因此随着外电阻的增大，外电路功率可能增大，可能减小，故D错误。 【16题详解】 A．据题意可知，充电宝的输出功率为 ，即为手机电池的输入功率。故A正确； BC．根据热功率表达式可知电池产生的热功率为 U并不是手机电池两端的电压，所以电池的焦耳热并不是。故B正确，C错误； D．充电宝输出的能量一部分转化为电池的化学能，一部分转化为电池的焦耳热，根据能量守恒可知手机电池储存的化学能为，故D正确。 【17题详解】 AD．滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻增大，所以电路中的总电阻增大，电流减小，根据并联电路的分流与电阻成反比，所以 ， 所以L2比L3暗，且L2的电流减小，亮度变暗，故A错误，D正确； B．电源损耗的功率为 干路电流减小，所以电源损耗的功率减小，故B错误； C．根据 ，滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻增大， 所以电路中的总电阻增大，电源效率增大，故C错误。 【18题详解】 根据图像可知，图像交点时， 当时， 电源的输出功率分别为 ， 则电源的输出功率之比 电源的效率为 电阻、分别接到该电源，电源的效率 ， 【19题详解】 （1）[1][2][3]根据闭合电路欧姆定律 以为纵坐标时 以为纵坐标时 根据关系式可知甲同学的斜率绝对值更大，所以甲同学绘制的是图线a， 该图像的截距表示电源的电动势，斜率的绝对值为， 所以电源电动势为 ， 解得 （2）[4]根据（1）可知 所以图像的斜率和截距分别为 ， 则可画出如下图像。 （3）[4][5]将电源与电阻R0等效电源，此时等效内阻为 当电阻箱的阻值等于等效电源的内阻时电源的输出功率最大，即， 五、交流发电机（15分） 从发电厂、变电站引出的输电线，将电能输送到乡村、工厂和千家万户，为我们的美好生活做出了巨大贡献，而发电机则是功不可没。 20. 图示为交流发电的装置简图，边长为L、匝数为N的正方形线框abcd，在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕OO′轴沿图示方向转动。 （1）从图示位置开始计时，e、f两点间电势差Uef随时间t的变化关系图像为（ ） A． B． C． D． （2）已知线框边长L=0.1m，匝数N=200，线框总电阻r=4Ω，负载电阻R=16Ω。穿过线框的磁通量按图示规律变化，则磁感应强度B=___________T；输出电压UR=___________V。 21. 如图1所示，交流发电机的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间t变化的规律如图2所示。已知线圈匝数为20匝，则下列说法正确的是（　　） A.线圈转动的角速度为 B.1.5s时线圈所在平面与中性面垂直 C.100s内线圈中电流方向改变100次 D.感应电动势的最大值为 22. 某大型燃煤发电机组输出的是正弦交流电，各种功率分配如下图所示。远距离输电过程中的损耗均为输电线热损耗，变压器视为理想变压器，1MW=106W。 （1）涡轮机损耗的功率P损=___________MW，整个系统的效率η=___________%。 （2）若远距离输电线的总电阻r线=25Ω，发电机的输出电压U=2000V，则升压变压器的匝数比为________。 【答案】20.①. B ②. 0.5 ③. 177.6## 21.C 22.①. 1200 ②. 36 ③. 【20题详解】 （1）[1]从图示位置开始计时，线圈产生的电动势表达式为 设线圈的内阻为r，由图可知e、f两点间电势差为 故选B。 （2）[2]由图像可知 可得磁感应强度为 [3]由图像可知 电动势最大值为 电动势有效值为 则输出电压为 【21题详解】 A．由图乙可得周期，故线圈转动的角速度 A错误； B．由图2可知，1.5s时磁通量最大，则线圈处于中性面位置，故B错误； C．交变电流一个周期内电流方向改变两次，则100s内线圈中电流方向改变100次，故C正确； D．BS==0.2Wb，感应电动势的最大值 ，D错误。 【22题详解】 （1）[1]由各种功率分配图可知，涡轮机损耗的功率为 [2]由各种功率分配图可知，整个系统的效率为 （2）[3]根据 可得 则输送电压为 则升压变压器的匝数比为 六、同步辐射（14分） 速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出波长连续的电磁辐射，称为“同步辐射”。同步辐射光光谱范围宽（从远红外到X射线）。已知普朗克常量为h，光速为c，电子的质量为m、电荷量为（电子的重力忽略不计）。通过加速器中获得接近光速运动的电子，若单个电子的动能为Ek，在磁场中偏转时辐射出波长为λ的X射线。 23.（多选）在真空中，X射线与红外线相比，X射线的（ ） A. 频率更大 B. 波长更大 C. 传播速度更大 D. 光子能量更高 24. 此X射线照射逸出功为W的锌板，打出光电子的最大初动能为（ ） A. B. C. D. 25. 此X射线照射在石墨表面，经石墨散射后会出现波长更长的X射线，这种现象是（ ） A. 光的色散 B. 光的干涉 C. 光的衍射 D. 光电效应 E. 康普顿效应 F. 多普勒效应 26. 扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使带电粒子的运动轨迹发生扭摆，其简化模型如图所示。I、II是相距为L、宽度均为L的两匀强磁场区域（区域边界竖直），两磁场方向相反且垂直于纸面。电子从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，经电场加速后平行于纸面射入I区，射入时速度与水平方向的夹角θ=30°，粒子从I区右边界射出时速度与水平方向的夹角也为30°。 （1）粒子进入I区时的速度大小v=_________； （2）粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中，洛伦兹力的冲量为_________； （3）为使粒子能返回I区，求II区域中匀强磁场磁感应强度大小B2应满足的条件__________。 【答案】23. AD 24. C 25. E 26. ①. ②. ③. 【23题详解】 AD．X射线的频率更大，根据 故X射线的光子能量更高，故AD正确； B．根据 X射线的频率更大，则X射线的波长更小，故B错误； C．X射线、红外线在真空中的传播速度相等，等于光速，故C错误。 故选AD。 【24题详解】 此X射线的频率为 根据光电效应方程 解得打出光电子的最大初动能为 故选C。 【25题详解】 康普顿效应是指用X射线照射石墨等物质，由于石墨对X射线的散射作用，导致X射线的光子因失去能量而导致波长变长的现象。 故选E。 【26题详解】 （1）电子在电场中加速，根据动能定理 解得 （2）根据题意作出电子的运动轨迹 粒子从射入I区左边界到从I区右边界射出的过程中，根据动量定理 解得洛伦兹力的冲量为 （3）在磁场II区中，根据洛伦兹力提供向心力 在磁场II区中为使粒子能返回I区，应满足 解得 试卷第2页，共22页 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$