2024年高考押题预测卷03【上海卷】物理（考试版）

这是一份2024年高考押题预测卷03【上海卷】物理（考试版），共9页。试卷主要包含了波源S的频率等内容，欢迎下载使用。
（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。
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： ， 。
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 。

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？
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磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，探测器主体继续下降，磁场下移，致使探测器主体减速缓冲，则在缓冲过程中（ ）
A．磁场对线圈段的作用力向上
B．线圈段中电流方向由b到a
C．探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热
D．探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的焦耳热
六、电磁炉原理（18分）
冬天，很多人喜欢用电磁炉吃火锅，如图所示是电磁炉面板下方的线圈，绕线圈的金属丝直径0.4mm，电阻率为1.54×10-8Ω·m。
21．（3分）如图所示，电磁炉是利用感应电流（涡流）的加热原理工作的。下列说法，正确的是（ ）
A．电磁炉面板采用耐油非金属材料，发热部分为铁锅底部
B．电磁炉面板采用金属材料，通过面板发热加热锅内食品
C．电磁炉可用陶瓷器皿作为锅具对食品加热
D．可通过改变电子线路的频率来改变电磁炉的功率
E．电磁炉和微波炉加热食物原理是相同的
22．（4分）小谢同学把线圈拆了下来，要测量电磁炉内金属丝的长度：
（1）首先用伏安法测金属丝电阻，根据实验电路图（a），用笔画线代替导线，在实物图（b）中完成接线。
（2）如果测得金属丝的电阻为，电磁炉内组成线圈的金属丝总长度为 （保留两位有效数字）
23．（3分）小易同学课后自制了一个简易无线充电装置给充电限制电压为的手机充电，装置由一个电磁炉（发射线圈）、一个接收线圈、一个二极管、一个车载充电器构成，发射线圈、接收线圈匝数比为，若电磁炉内部线圈两端所加电压为，不考虑充电过程中的各种能量损失。则下列说法正确的是（ ）
A．接收线圈两端电压的有效值约为B．通过车载充电器的电流为交流电
C．接收线圈内电流方向变化50次D．用电压表测得的接收线圈两端电压约为
24．（8分）三峡水利某电厂对用户进行供电的原理如图所示，发电机的输出电压为，该电厂到上海直线距离为1700公里，假设输电线沿直线铺设到上海输电线采用截面积为电磁炉内金属丝1000倍的同材质电缆，为了减小损耗采用了高压输电，变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，用户获得的电压为，发电厂的输出功率为，输电线上的电流是 A，输电线上损耗的电功率为 W， V，降压变压器原副线圈匝数比 。
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