黄金卷07（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07 （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、无人机（17分） 【答案】1. D 2. ①. 2mg ②. 3.（1）B （2）27 4.（1）C （2） 5. A 【1题详解】 无人机的飞行器正常工作时，其电路是非纯电阻电路，所以飞行器消耗的总功率 每个电机内阻为r、所以热功率 则飞行器的输出功率 故选D。 （2分） 【2题详解】 [1]从飞至高处，根据牛顿第二定律可得 解得：（2分） [2] 无人机飞至3h0处，根据动能定理可得 解得 （2分） 【3题详解】 （1）对无人机受力分析，受重力，空气作用力，二者的合力沿水平方向提供向心力， 故空气对无人机的作用力方向为斜向上。 故选B。（2分） （2）因为无人机在水平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 其中 联立解得，空气对无人机的作用力大小为 （2分） 【4题详解】 （1） 小球在空中飞行过程中，水平方向上有初速度，竖直方向上受重力作用，故小球做平抛运动， 加速度为重力加速度。 故选C。（2分） （2）竖直方向上 ， 解得（2分） 【5题详解】 如图所示 假设第二颗小球经过Ab，第三颗经过PQ（Q点是轨迹与斜面的交点）；则a，A，B，P，C在同一水平线上，由题意可知，设，，斜面倾角为θ，三颗小球到达a所在水平面的竖直速度为，水平速度为，对第二颗小球： 水平方向上 竖直向： 若第三颗小球的轨迹经过cC，则对第三颗小球，水平方向上 竖直方向上 解得 ， 所以第三颗小球的轨迹不经过cC，则第三颗小球将落在bc之间。 故选A。（3分） 二、载人登月（18分） 【答案】6. B 7. ①. ②. 8. A 9. ①. ②. 10.①. ②. 【6题详解】 当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时，着陆器的动能不变，角速度不变，机械能不变；由于线速度的方向发生改变，则动量的方向发生变化。 故选B。（2分） 【7题详解】 [1]小球在月球表面做平抛运动，竖直方向有 可得月球上的重力加速度为 （2分） [2]已知月球半径为R，根据 可得 可知着陆器返回停泊轨道时最小发射速度为（2分） 【8题详解】 若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为，飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间为，飞船相对地球上的人是运动的，飞船相对于航天员是静止的，仅考虑狭义相对论效应，则有 故选A。（2分） 【9题详解】 [1]根据理想气体状态方程有 其中 ，， 可得 （2分） [2]为便于月面活动，航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出，使体积恢复， 气压降到。假设释放气体过程中温度不变， 根据玻意耳定律可得 放出的气体与原来气体的质量之比为 联立可得 （3分） 【10题详解】[1] 飞船加速下降过程中由动能定理可得 ， 解得 （2分） [2] 从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，以向下为正， 由动量定理可得 ，解得： （3分） 三、新能源汽车（30分） 【答案】11. B 12. ①. 107.9 ②. 490.5##490.6 13.①. 6.3 ②. 61 14. A 15. BD 16. B 17.①. 不守恒 ②. 18. ①. 44.3 ②. 49.4 19.①. 内能 ②. 机械能 ③. ④. 见解析 ⑤. 正 ⑥. C（BLv2-IR） 【11题详解】 在倒车入库、避让障碍物、交通事故中核定责任时，都不可忽略汽车的大小和形状；在高速公路上检测车速时，可以忽略汽车的大小和形状，将其看作质点。故选B。（1分） 【12题详解】 [1]该电池的实际最大容量为 （2分） [2]该车实际能续航为 （2分） 【13题详解】 [1]根据说明，零至100km/h加速时间4.4秒，则平均加速度大小为 （1分） [2]这过程中，汽车行驶的距离为 （2分） 【14题详解】 根据钟慢尺缩效应，可知，故选A。（1分） 【15题详解】 当汽车匀速向右运动时，小玩偶的悬挂线将沿着竖直方向，不会发生偏移；当汽车加速向右运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移；当汽车向右转向运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向左发生偏移；当汽车沿着斜坡匀速上坡时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移。故选BD。（2分） 【16题详解】 设汽车牵引力为，加速度为，速度为，质量为，则有 由于汽车的输出功率恒定，随着速度的增大，牵引力逐渐减小，则汽车的加速度也逐渐减小；当牵引力减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为 当输出功率增大到固定值时，汽车又开始做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力再次减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为 故选B（3分） 【17题详解】 [1]碰撞前两车的动量分别为 碰撞后两车的动量之和为 由于，所以碰撞过程中，系统的总动量不守恒。（2分） [2]碰撞过程中甲的加速度为 所以甲受到的合外力大小为 （2分） 【18题详解】 [1]由玻意耳定律可得，还需要充入的空气为 （2分） [2]由查理定律可得，此时轮胎内温度为 （2分） 【19题详解】 （1）[1][2]在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为汽车运动的机械能和导体棒发热产生的内能。（2分） [3]某时刻电流强度为I，此时电源输出的机械功率为 又 ， 联立解得此时导体棒的速度为 （2分） [4]电流方向由A至B，根据左手定则可知导体棒所受安培力方向向右，则速度方向向右，如下图所示 （1分） （2）[5]导体棒向右运动切割磁感线产生电流，对电容充电。根据左手定则可知， 导体棒内的电流方向由B至A，所以电容器上极板带正电荷。 （1分） [6]在导体棒速度减速为v2时，导体棒两端的电动势为 充电电流为I，则电容器两端的电压为 此时电容器的所带的电量为 （2分） 四、直流发电机（16分） 【答案】20.①. ②. ③. 21.（1）；（2） 22.见解析 23. ①. ②. ③. ④. 【20题详解】 [1]电路中的感应电动势为 感应电流为 导线匀速运动，受力平衡，则 F对导线ab所做的功 （1分） [2]“发电机”产生的电能为 （1分） [3]电阻r的热功率为 （1分） 【21题详解】 （1）导线ab中具有的原子数为 （1分） （2）每个原子贡献1个自由电子，则导线单位体积内的自由电子数为 根据电流微观表达式 解得导线ab中自由电子沿导线长度方向定向移动的平均速率 （1分） 【22题详解】 OA在的时间内扫过面积为 回路磁通量增加 根据法拉第电磁感应定律可得电动势为 （3分） 【23题详解】 （1）[1]直导线ab在导线框上做匀速直线运动，洛伦兹力沿棒方向的分力为 （2分） [2]自由电子沿导线长度方向定向移动，垂直棒方向的分力为 （2分） （2）[1]导体棒ab在导体框上运动的∆t时间内，f1做功为 （2分） [2]导体棒ab在导体框上运动的∆t时间内，f2做功为 （2分） 五、方圆（19分） 【答案】24. 见解析 25. ①. ②. ③. ④. ⑤. C ⑥. ⑦. C ⑧. 【24题详解】 由图可知，大环与处于大环内的小环的电动势方向相同，而大环外的小环的电动势方向与大环内的磁场方向相反，则第一图的感应电动势的大小 第二图的感应电动势的大小 第三图的感应电动势的大小 则有 （3分） 【25题详解】 （1）[1][2]匀强场是电场，且粒子能通过S点，则有 ，， 解得电场强度的大小为 ，（2分） ，则粒子通过S点时的速率为 （2分） （2）[3][4]匀强场是磁场，且粒子能通过S点，由洛伦兹力提供向心力可得 由几何关系可得 联立解得磁感应强度的大小为 （2分） 粒子从A点到S点的运动路程为 （2分） （3）[5]甲问中粒子次从A点到S点的时间为 乙问中粒子次从A点到S点的时间为 ，则有 故选C。（2分） （4）[6][7]匀强场是电场，且粒子能通过C点，如图所示 则有 ， 联立可得 ，则 （2分） 过Y点做AP的垂直交于AP的中点，可知Y与AP的中点电势相等，根据沿电场方向电势降低可知，Y点的电势低于A点的电势。故选C。（2分） （5）[8]匀强场是磁场，且粒子能通过C点，如图所示 由图中几何关系可得 解得 则有 可得 则粒子从A点到C点的最短时间为 （2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07 （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、无人机（17分） 无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用在生产生活中。已知重力加速度为g。 1. 一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为r、额定电流和电压分别为I和U。正常工作时无人机的输出功率为（ ） A. 4UI B. C. D. 2. 一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图所示。无人机飞至高为2h0处时，空气对其作用力大小为_______；无人机飞至3h0处时的速度为_________。 3.一质量为的无人机对一轿车进行拍摄。如图，无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为、角速度为的匀速圆周运动。（g取10m/s2） （1）此运动过程中，空气对无人机的作用力方向为（ ） A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 水平方向 D. 斜向下 E. 竖直向下 （2）此运动过程中，空气对无人机的作用力大小为__________N（结果保留2位有效数字）。 4. 某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动，释放可视为质点的小球，小球飞行过程中不计空气阻力。 （1）小球在空中飞行过程中，小球加速度方向的是（ ） A. B. C. D. （2）若小球到达水平地面时，速度方向与水平方向间的夹角为θ，则无人机匀速飞行时的速度大小为______； 5. 若无人机在倾角一定的斜坡上方进行投球。每隔相等时间释放一小球，第一个小球落在a点，第二个小球落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线，且，那么第三个小球将落在（ ） A. bc之间 B. c点 C. cd之间 D. d点 二、载人登月（18分） 我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球。载人登月任务主要过程为：首先发射月面着陆器，月面着陆器在环月轨道停泊等待，然后再发射新一代载人飞船，飞船与着陆器在环月轨道交会对接。航天员从飞船进入着陆器，着陆器与飞船分离后下降到月面，航天员开展月面活动。之后，航天员乘坐着陆器起飞上升与飞船对接，航天员进入飞船。飞船与着陆器登月舱分离后，返回地球。 6. 当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时，下列物理量发生变化的是（ ） A. 动能 B. 动量 C. 角速度 D. 机械能 7. 假设我国航天员登上月球，在月球表面水平抛出小球，如图所示是小球闪光照片的一部分。已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：月球上的重力加速度为________；已知月球半径为R，着陆器返回停泊轨道时最小发射速度为__________。 8. 若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为，飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间为，仅考虑狭义相对论效应，则（ ） A. B. C. D. 无法判断 9. 航天员离开着陆器登陆月面前必须身穿航天服。航天服内封闭了一定质量的理想气体，其体积，压强，温度。打开舱门前，需对舱内进行泄压直到舱内外压强相等，此时航天服内气体体积，温度，压强_________Pa；为便于月面活动，航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出，使体积恢复，气压降到。假设释放气体过程中温度不变，则放出的气体与原来气体的质量之比为_________。 10. 如图所示，飞船在距某星球表面一定高度处悬停（靠反推火箭的作用），选定相对平坦的区域后，减小反推火箭的作用，飞船开始加速下降，下降高度为100m，当“缓冲脚”触地时反推火箭立即停止工作，此时飞船速度为20m/s。随后飞船在“缓冲脚”的缓冲作用下，经2s减速到0，停在该星球表面上。飞船质量，该星球表面的重力加速度。则飞船加速下降过程中，反推火箭对飞船所做的功为________J、从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，地面对“缓冲脚”支持力的冲量大小为________N.s。 三、新能源汽车（30分） 新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量2440kg，搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg。续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh。最高时速达到180km/h。零至100km/h加速时间4.4秒。请完成下列问题： 11. 下列哪种情况可以将汽车看作质点（　　） A. 倒车入库时 B. 高速公路上检测车速时 C. 避让障碍物时 D. 交通事故中核定责任时 12. 该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6.1kW，电能量剩余为35%，充电剩余时间为11小时30分钟。该电池的实际最大容量为___________kWh。充满电后，在某路段实际运行过程中，屏幕显示：近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh。如果按照这样的耗电，该车实际能续航___________公里（保留小数点后1位数字）。 13. 提速快是新能源汽车的一个重要优势。假设该SUV汽车在说明书提供的最短时间内，速度从零提速至100km/h的过程是匀加速直线运动，则其平均加速度大小为___________，这过程中，汽车行驶的距离为___________m。（保留2位有效数字） 14. 一汽车静止时测得车长为L1，高速行驶时在静止地面上观察者测得其长度为L2。仅考虑相对论效应，比较两者的大小（　　） A. B. C. D. 不能确定 15. （多选题）电动汽车在向右运动过程中，司机发现用细线吊在车内一个小玩偶（可以看作质点）相对前挡风玻璃向后发生了偏移，如图示，则该时刻汽车的运动情况可能是（　　） A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 向右转向运动 D. 沿着斜坡匀速上坡 16. 电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（其中，）（　　） A. B. C. D. 17. 若两辆汽车做碰撞安全试验，汽车甲的质量2000kg，汽车乙的质量为1500kg，两车碰撞前后的速度随时间变化的图像如图所示。碰撞过程中，系统的总动量___________（填“守恒”或“不守恒”），汽车甲受到的合外力大小___________N。 18. 安全防爆轮胎，在轮胎漏气甚至直接和外界联通时，轮胎也不会被压扁爆胎。假设一个防爆轮胎的容积为30升，维修工人在修补完轮胎后，需要用气泵向轮胎内充气，使胎压达到250kPa，当时外界大气压为101kPa，温度为37℃。则还需要充入101kPa的空气___________升。在汽车行驶一段时间后，胎压检测显示为260kPa，此时轮胎内温度为___________℃。整个过程轮胎容积保持不变。（保留三位有效数字） 19. 电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力，在减速或刹车时，又可以将汽车的动能通过发电机反馈给电源充电，实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作原理，设计了一个小实验。如图，两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间分布着竖直向下的匀强磁场，其磁感强度为B，一导体棒AB垂直置于导轨上，其电阻为R，并与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路，已知电源的电动势为E，内电阻为r。电容器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外，不计其它电阻。 （1）在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为___________能和___________能，某时刻电流强度为I，则此时导体棒的速度为___________。在图上标出导体棒速度方向___________。 （2）在模拟汽车减速时，将开关S接到2位置，电路与电源脱开，和电容器联接，导体棒对电容充电。充电过程中，电容器上极板带___________电。在导体棒速度减速为v2时，充电电流为I，此时电容器的所带的电量为___________。 四、直流发电机（16分） 直流发电机的工作原理可以简化为如图所示情景。固定于水平面的平行金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。直导线ab在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上沿恒力F方向以大小为v的速度做匀速直线运动，运动过程中导线ab与导轨始终保持良好接触。 20. 已知ab的电阻为R，导轨端点MP间接有阻值为r的电阻，其余电阻不计。ab长度为L，恰与平行轨道间距相等，与导轨间摩擦不计。在长度为∆t的时间内，F对导线ab所做的功W＝________；“发电机”产生的电能E＝_________；电阻r的热功率Pr＝__________。 21. 若导线ab的质量m=8.0g、长度L=0.10m，感应电流I=1.0A。（表中列出一些你可能会用到的数据） 阿伏加德罗常数NA 6.01023mol −1 元电荷e 1.610−19C 导线ab的物质摩尔质量μ 6.010−2kg/mol （1）（计算）导线ab中具有的原子数； （2）（计算）假设每个原子贡献1个自由电子，求导线ab中自由电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve。（保留2位有效数字） 22. （证明题）图示为某直流发电机的简化原理图。以O点为圆心、半径为l的圆弧形金属导轨MN固定在纸面内，长为l的导体棒OA可绕O点以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。请运用法拉第电磁感应定律，证明导体棒产生的感应电动势E=Bωl2。 23. 从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述“发电机”能量转化中起着重要作用。图中画出导体棒中自由电子所受洛伦兹力的示意图。（下述问题均用前面出现的物理量符号表示即可） （1）则其中洛伦兹力沿棒方向的分力f1=_________，垂直棒方向的分力f2=_________。 （2）导体棒ab在导体框上运动的∆t时间内，f1做功W1=_________，f2做功W2=_________。 五、方圆（19分） 没有规矩，不成方圆。在方圆之中，也要应用规律（包括数学和物理）。 24. 以下三个闭合回路是用长度相同、粗细不计的导线弯成的（大环、小环都是圆），图中每个小环的面积均为10cm2，大环面积也相同均为100cm2。 某磁场垂直于导线所在的平面，磁感应强度的变化率为0.02T/s。现有命题：“从左至右，这三个回路产生的感应电动势的大小能构成等差数列。” 请证明该命题并计算此公差。 25. 在重力不计的真空中，有八个点组成了一个边长为l的立方体PYSC-MATH。从A点沿AT方向发出一质量为m、带电量为q、速率为v的正电荷粒子。整个空间中，垂直于初速度方向还存在一个不随时间变化的匀强场。 （1）匀强场是电场，且粒子能通过S点，则电场强度的大小为_______，粒子通过S点时的速率为_________； （2）匀强场是磁场，且粒子能通过S点，则磁感应强度的大小为_________，粒子从A点到S点的运动路程为_________； （3）比较甲、乙两问中粒子两次从A点到S点的时间：_________（选涂：“A：t甲>t乙”、“B：t甲=t乙”或“C：t甲<t乙”）。 （4）匀强场是电场，且粒子能通过C点，则电场强度大小为（甲）中电场强度大小的_________倍，Y点的电势_________A点的电势（选涂：“A：高于”、“B：等于”或“C：低于”）。 （5）匀强场是磁场，且粒子能通过C点，则粒子从A点到C点的最短时间为_________。 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07 （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、无人机（17分） 无人机因机动性能好，生存能力强，无人员伤亡风险等优点，被广泛应用在生产生活中。已知重力加速度为g。 1. 一无人机的动力装置是由四个多旋翼电机并联组成，设每个电机内阻为r、额定电流和电压分别为I和U。正常工作时无人机的输出功率为（ ） A. 4UI B. C. D. 2. 一质量为m的无人机从地面静止开始竖直向上飞行，该过程中加速度a随上升高度h的变化关系如图所示。无人机飞至高为2h0处时，空气对其作用力大小为_______；无人机飞至3h0处时的速度为_________。 3.一质量为的无人机对一轿车进行拍摄。如图，无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为、角速度为的匀速圆周运动。（g取10m/s2） （1）此运动过程中，空气对无人机的作用力方向为（ ） A. 竖直向上 B. 斜向上 C. 水平方向 D. 斜向下 E. 竖直向下 （2）此运动过程中，空气对无人机的作用力大小为__________N（结果保留2位有效数字）。 4. 某同学利用无人机玩投球游戏。无人机在距地高为H水平面内匀速直线运动，释放可视为质点的小球，小球飞行过程中不计空气阻力。 （1）小球在空中飞行过程中，小球加速度方向的是（ ） A. B. C. D. （2）若小球到达水平地面时，速度方向与水平方向间的夹角为θ，则无人机匀速飞行时的速度大小为______； 5. 若无人机在倾角一定的斜坡上方进行投球。每隔相等时间释放一小球，第一个小球落在a点，第二个小球落在b点。斜坡上c、d两点与a、b共线，且，那么第三个小球将落在（ ） A. bc之间 B. c点 C. cd之间 D. d点 【答案】1. D 2. ①. 2mg ②. 3.（1）B （2）27 4.（1）C （2） 5. A 【1题详解】 无人机的飞行器正常工作时，其电路是非纯电阻电路，所以飞行器消耗的总功率 每个电机内阻为r、所以热功率 则飞行器的输出功率 故选D。 【2题详解】 [1]从飞至高处，根据牛顿第二定律可得 解得： [2] 无人机飞至3h0处，根据动能定理可得 解得 【3题详解】 （1）对无人机受力分析，受重力，空气作用力，二者的合力沿水平方向提供向心力， 故空气对无人机的作用力方向为斜向上。 故选B。 （2）因为无人机在水平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律 其中 联立解得，空气对无人机的作用力大小为 【4题详解】 （1） 小球在空中飞行过程中，水平方向上有初速度，竖直方向上受重力作用，故小球做平抛运动， 加速度为重力加速度。 故选C。 （2）竖直方向上 ， 解得 【5题详解】 如图所示 假设第二颗小球经过Ab，第三颗经过PQ（Q点是轨迹与斜面的交点）；则a，A，B，P，C在同一水平线上，由题意可知，设，，斜面倾角为θ，三颗小球到达a所在水平面的竖直速度为，水平速度为，对第二颗小球： 水平方向上 竖直向： 若第三颗小球的轨迹经过cC，则对第三颗小球，水平方向上 竖直方向上 解得 ， 所以第三颗小球的轨迹不经过cC，则第三颗小球将落在bc之间。 故选A。 二、载人登月（18分） 我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球。载人登月任务主要过程为：首先发射月面着陆器，月面着陆器在环月轨道停泊等待，然后再发射新一代载人飞船，飞船与着陆器在环月轨道交会对接。航天员从飞船进入着陆器，着陆器与飞船分离后下降到月面，航天员开展月面活动。之后，航天员乘坐着陆器起飞上升与飞船对接，航天员进入飞船。飞船与着陆器登月舱分离后，返回地球。 6. 当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时，下列物理量发生变化的是（ ） A. 动能 B. 动量 C. 角速度 D. 机械能 7. 假设我国航天员登上月球，在月球表面水平抛出小球，如图所示是小球闪光照片的一部分。已知照片上方格的实际边长为a，闪光周期为T，据此分析：月球上的重力加速度为________；已知月球半径为R，着陆器返回停泊轨道时最小发射速度为__________。 8. 若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为，飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间为，仅考虑狭义相对论效应，则（ ） A. B. C. D. 无法判断 9. 航天员离开着陆器登陆月面前必须身穿航天服。航天服内封闭了一定质量的理想气体，其体积，压强，温度。打开舱门前，需对舱内进行泄压直到舱内外压强相等，此时航天服内气体体积，温度，压强_________Pa；为便于月面活动，航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出，使体积恢复，气压降到。假设释放气体过程中温度不变，则放出的气体与原来气体的质量之比为_________。 10. 如图所示，飞船在距某星球表面一定高度处悬停（靠反推火箭的作用），选定相对平坦的区域后，减小反推火箭的作用，飞船开始加速下降，下降高度为100m，当“缓冲脚”触地时反推火箭立即停止工作，此时飞船速度为20m/s。随后飞船在“缓冲脚”的缓冲作用下，经2s减速到0，停在该星球表面上。飞船质量，该星球表面的重力加速度。则飞船加速下降过程中，反推火箭对飞船所做的功为________J、从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，地面对“缓冲脚”支持力的冲量大小为________N.s。 【答案】6. B 7. ①. ②. 8. A 9. ①. ②. 10.①. ②. 【6题详解】 当月面着陆器在环月轨道做匀速圆周运动时，着陆器的动能不变，角速度不变，机械能不变；由于线速度的方向发生改变，则动量的方向发生变化。 故选B。 【7题详解】 [1]小球在月球表面做平抛运动，竖直方向有 可得月球上的重力加速度为 [2]已知月球半径为R，根据 可得 可知着陆器返回停泊轨道时最小发射速度为 【8题详解】 若地球上的人测得飞船从月球返回地球的时间为，飞船中的航天员测得飞船从月球返回地球的时间为，飞船相对地球上的人是运动的，飞船相对于航天员是静止的，仅考虑狭义相对论效应，则有 故选A。 【9题详解】 [1]根据理想气体状态方程有 其中 ，， 可得 [2]为便于月面活动，航天员还需把航天服内的一部分气体缓慢放出，使体积恢复， 气压降到。假设释放气体过程中温度不变， 根据玻意耳定律可得 放出的气体与原来气体的质量之比为 联立可得 【10题详解】[1] 飞船加速下降过程中由动能定理可得 ， 解得 [2] 从缓冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，以向下为正， 由动量定理可得 ，解得： 三、新能源汽车（30分） 新能源车以其环保、智能等优势越来越受到广消费者的青睐，新能源车将逐步替代传统燃油汽车成为家庭用车的主流。某款国产纯电四驱SUV汽车，其说明书的相关数据如下：重量2440kg，搭载了108.8kWh大容量电池，电池能量密度为150Wh/kg。续航里程（充满电后汽车能行驶的最大路程）635公里，百公里耗电17.6kWh。最高时速达到180km/h。零至100km/h加速时间4.4秒。请完成下列问题： 11. 下列哪种情况可以将汽车看作质点（　　） A. 倒车入库时 B. 高速公路上检测车速时 C. 避让障碍物时 D. 交通事故中核定责任时 12. 该款SUV汽车，在某次充电过程中，显示充电功率为6.1kW，电能量剩余为35%，充电剩余时间为11小时30分钟。该电池的实际最大容量为___________kWh。充满电后，在某路段实际运行过程中，屏幕显示：近50公里内计算得出每百公里平均耗电22kWh。如果按照这样的耗电，该车实际能续航___________公里（保留小数点后1位数字）。 13. 提速快是新能源汽车的一个重要优势。假设该SUV汽车在说明书提供的最短时间内，速度从零提速至100km/h的过程是匀加速直线运动，则其平均加速度大小为___________，这过程中，汽车行驶的距离为___________m。（保留2位有效数字） 14. 一汽车静止时测得车长为L1，高速行驶时在静止地面上观察者测得其长度为L2。仅考虑相对论效应，比较两者的大小（　　） A. B. C. D. 不能确定 15. （多选题）电动汽车在向右运动过程中，司机发现用细线吊在车内一个小玩偶（可以看作质点）相对前挡风玻璃向后发生了偏移，如图示，则该时刻汽车的运动情况可能是（　　） A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 向右转向运动 D. 沿着斜坡匀速上坡 16. 电动汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（其中，）（　　） A. B. C. D. 17. 若两辆汽车做碰撞安全试验，汽车甲的质量2000kg，汽车乙的质量为1500kg，两车碰撞前后的速度随时间变化的图像如图所示。碰撞过程中，系统的总动量___________（填“守恒”或“不守恒”），汽车甲受到的合外力大小___________N。 18. 安全防爆轮胎，在轮胎漏气甚至直接和外界联通时，轮胎也不会被压扁爆胎。假设一个防爆轮胎的容积为30升，维修工人在修补完轮胎后，需要用气泵向轮胎内充气，使胎压达到250kPa，当时外界大气压为101kPa，温度为37℃。则还需要充入101kPa的空气___________升。在汽车行驶一段时间后，胎压检测显示为260kPa，此时轮胎内温度为___________℃。整个过程轮胎容积保持不变。（保留三位有效数字） 19. 电动汽车在正常行驶时靠电源通过电动机提供动力，在减速或刹车时，又可以将汽车的动能通过发电机反馈给电源充电，实现能量回收目的。小敏同学为了研究电动汽车这一工作原理，设计了一个小实验。如图，两根相距为L的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间分布着竖直向下的匀强磁场，其磁感强度为B，一导体棒AB垂直置于导轨上，其电阻为R，并与金属导轨接触良好。图左侧为充、放电电路，已知电源的电动势为E，内电阻为r。电容器的电容为C。除了电源、金属棒的电阻外，不计其它电阻。 （1）在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为___________能和___________能，某时刻电流强度为I，则此时导体棒的速度为___________。在图上标出导体棒速度方向___________。 （2）在模拟汽车减速时，将开关S接到2位置，电路与电源脱开，和电容器联接，导体棒对电容充电。充电过程中，电容器上极板带___________电。在导体棒速度减速为v2时，充电电流为I，此时电容器的所带的电量为___________。 【答案】11. B 12. ①. 107.9 ②. 490.5##490.6 13.①. 6.3 ②. 61 14. A 15. BD 16. B 17.①. 不守恒 ②. 18. ①. 44.3 ②. 49.4 19.①. 内能 ②. 机械能 ③. ④. 见解析 ⑤. 正 ⑥. C（BLv2-IR） 【11题详解】 在倒车入库、避让障碍物、交通事故中核定责任时，都不可忽略汽车的大小和形状；在高速公路上检测车速时，可以忽略汽车的大小和形状，将其看作质点。故选B。 【12题详解】 [1]该电池的实际最大容量为 [2]该车实际能续航为 【13题详解】 [1]根据说明，零至100km/h加速时间4.4秒，则平均加速度大小为 [2]这过程中，汽车行驶的距离为 【14题详解】 根据钟慢尺缩效应，可知，故选A。 【15题详解】 当汽车匀速向右运动时，小玩偶的悬挂线将沿着竖直方向，不会发生偏移；当汽车加速向右运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移；当汽车向右转向运动时，小玩偶将相对前挡风玻璃向左发生偏移；当汽车沿着斜坡匀速上坡时，小玩偶将相对前挡风玻璃向后发生偏移。故选BD。 【16题详解】 设汽车牵引力为，加速度为，速度为，质量为，则有 由于汽车的输出功率恒定，随着速度的增大，牵引力逐渐减小，则汽车的加速度也逐渐减小；当牵引力减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为 当输出功率增大到固定值时，汽车又开始做加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力再次减小到与阻力等大反向时，汽车不再加速，此时的最大速度为 故选B 【17题详解】 [1]碰撞前两车的动量分别为 碰撞后两车的动量之和为 由于，所以碰撞过程中，系统的总动量不守恒。 [2]碰撞过程中甲的加速度为 所以甲受到的合外力大小为 【18题详解】 [1]由玻意耳定律可得，还需要充入的空气为 [2]由查理定律可得，此时轮胎内温度为 【19题详解】 （1）[1][2]在模拟汽车启动时，将开关S接到1位置，电源对外放电，导体棒受到安培力相当于汽车的牵引力。此时电源的电能主要被转化为汽车运动的机械能和导体棒发热产生的内能。 [3]某时刻电流强度为I，此时电源输出的机械功率为 又 ， 联立解得此时导体棒的速度为 [4]电流方向由A至B，根据左手定则可知导体棒所受安培力方向向右，则速度方向向右，如下图所示 （2）[5]导体棒向右运动切割磁感线产生电流，对电容充电。根据左手定则可知，导体棒内的电流方向由B至A，所以电容器上极板带正电荷。 [6]在导体棒速度减速为v2时，导体棒两端的电动势为 充电电流为I，则电容器两端的电压为 此时电容器的所带的电量为 四、直流发电机（16分） 直流发电机的工作原理可以简化为如图所示情景。固定于水平面的平行金属导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B。直导线ab在与其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上沿恒力F方向以大小为v的速度做匀速直线运动，运动过程中导线ab与导轨始终保持良好接触。 20. 已知ab的电阻为R，导轨端点MP间接有阻值为r的电阻，其余电阻不计。ab长度为L，恰与平行轨道间距相等，与导轨间摩擦不计。在长度为∆t的时间内，F对导线ab所做的功W＝________；“发电机”产生的电能E＝_________；电阻r的热功率Pr＝__________。 21. 若导线ab的质量m=8.0g、长度L=0.10m，感应电流I=1.0A。（表中列出一些你可能会用到的数据） 阿伏加德罗常数NA 6.01023mol −1 元电荷e 1.610−19C 导线ab的物质摩尔质量μ 6.010−2kg/mol （1）（计算）导线ab中具有的原子数； （2）（计算）假设每个原子贡献1个自由电子，求导线ab中自由电子沿导线长度方向定向移动的平均速率ve。（保留2位有效数字） 22. （证明题）图示为某直流发电机的简化原理图。以O点为圆心、半径为l的圆弧形金属导轨MN固定在纸面内，长为l的导体棒OA可绕O点以角速度ω匀速转动，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。请运用法拉第电磁感应定律，证明导体棒产生的感应电动势E=Bωl2。 23. 从微观角度看，导体棒ab中的自由电荷所受洛伦兹力在上述“发电机”能量转化中起着重要作用。图中画出导体棒中自由电子所受洛伦兹力的示意图。（下述问题均用前面出现的物理量符号表示即可） （1）则其中洛伦兹力沿棒方向的分力f1=_________，垂直棒方向的分力f2=_________。 （2）导体棒ab在导体框上运动的∆t时间内，f1做功W1=_________，f2做功W2=_________。 【答案】20.①. ②. ③. 21.（1）；（2） 22.见解析 23. ①. ②. ③. ④. 【20题详解】 [1]电路中的感应电动势为 感应电流为 导线匀速运动，受力平衡，则 F对导线ab所做的功 [2]“发电机”产生的电能为 [3]电阻r的热功率为 【21题详解】 （1）导线ab中具有的原子数为 （2）每个原子贡献1个自由电子，则导线单位体积内的自由电子数为 根据电流微观表达式 解得导线ab中自由电子沿导线长度方向定向移动的平均速率 【22题详解】 OA在的时间内扫过面积为 回路磁通量增加 根据法拉第电磁感应定律可得电动势为 【23题详解】 （1）[1]直导线ab在导线框上做匀速直线运动，洛伦兹力沿棒方向的分力为 [2]自由电子沿导线长度方向定向移动，垂直棒方向的分力为 （2）[1]导体棒ab在导体框上运动的∆t时间内，f1做功为 [2]导体棒ab在导体框上运动的∆t时间内，f2做功为 五、方圆（19分） 没有规矩，不成方圆。在方圆之中，也要应用规律（包括数学和物理）。 24. 以下三个闭合回路是用长度相同、粗细不计的导线弯成的（大环、小环都是圆），图中每个小环的面积均为10cm2，大环面积也相同均为100cm2。 某磁场垂直于导线所在的平面，磁感应强度的变化率为0.02T/s。现有命题：“从左至右，这三个回路产生的感应电动势的大小能构成等差数列。” 请证明该命题并计算此公差。 25. 在重力不计的真空中，有八个点组成了一个边长为l的立方体PYSC-MATH。从A点沿AT方向发出一质量为m、带电量为q、速率为v的正电荷粒子。整个空间中，垂直于初速度方向还存在一个不随时间变化的匀强场。 （1）匀强场是电场，且粒子能通过S点，则电场强度的大小为_______，粒子通过S点时的速率为_________； （2）匀强场是磁场，且粒子能通过S点，则磁感应强度的大小为_________，粒子从A点到S点的运动路程为_________； （3）比较甲、乙两问中粒子两次从A点到S点的时间：_________（选涂：“A：t甲>t乙”、“B：t甲=t乙”或“C：t甲<t乙”）。 （4）匀强场是电场，且粒子能通过C点，则电场强度大小为（甲）中电场强度大小的_________倍，Y点的电势_________A点的电势（选涂：“A：高于”、“B：等于”或“C：低于”）。 （5）匀强场是磁场，且粒子能通过C点，则粒子从A点到C点的最短时间为_________。 【答案】24. 见解析 25. ①. ②. ③. ④. ⑤. C ⑥. ⑦. C ⑧. 【24题详解】 由图可知，大环与处于大环内的小环的电动势方向相同，而大环外的小环的电动势方向与大环内的磁场方向相反，则第一图的感应电动势的大小 第二图的感应电动势的大小 第三图的感应电动势的大小 则有 【25题详解】 （1）[1][2]匀强场是电场，且粒子能通过S点，则有 ，， 解得电场强度的大小为 ， 则粒子通过S点时的速率为 （2）[3][4]匀强场是磁场，且粒子能通过S点，由洛伦兹力提供向心力可得 由几何关系可得 联立解得磁感应强度的大小为 粒子从A点到S点的运动路程为 （3）[5]甲问中粒子次从A点到S点的时间为 乙问中粒子次从A点到S点的时间为 ，则有 故选C。 （4）[6][7]匀强场是电场，且粒子能通过C点，如图所示 则有 ， 联立可得 ，则 过Y点做AP的垂直交于AP的中点，可知Y与AP的中点电势相等，根据沿电场方向电势降低可知，Y点的电势低于A点的电势。故选C。 （5）[8]匀强场是磁场，且粒子能通过C点，如图所示 由图中几何关系可得 解得 则有 可得 则粒子从A点到C点的最短时间为 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 $$