适用于老高考旧教材2024版高考物理二轮复习热点情境练环境保护类二（附解析）

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A.河水严重污染时,显示器数据较大
B.河水严重污染时,显示器数据较小
C.无论污染程度如何,光敏电阻的阻值都恒定
D.该仪器不会受到白天光照的影响
2.静电除尘器可以对工业尾气进行有效处理。图甲是静电除尘器的原理图,它由金属管Q和管中金属丝P组成,P接负极,Q接正极。废气以一定的速度从底部开口进入,经除尘后,干净的空气从顶部出来,达到除尘目的。m、n是静电除尘器中的两个点,图乙是静电除尘器内部电场分布图,下列说法正确的是( )
A.m点和n点的电场强度大小相等
B.同一尘埃微粒在n点的电势能大于在m点的电势能
C.靠近金属丝P处电场强度大,附近的空气被电离成正离子和电子
D.尘埃微粒在强大的电场作用下电离成正负离子,分别吸附在P和Q上
3.(2023广西三模)核能发电不像化石燃料发电那样排放大量的污染物质到大气中,因此核能发电不会造成空气污染,不会加重地球温室效应。核反应堆主要为铀核U,铀核U)经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核Pb),关于该过程,下列说法正确的是( )
A.m=5,n=4
B.其中β衰变生成的电子是原子核外电子电离产生的
C.铀核U)的比结合能比铅核Pb)的比结合能小
D.铀核U)衰变过程的半衰期随环境温度的升高逐渐变小
4.随着电池容量、可靠性、安全性与充电技术等的不断成熟,纯电动汽车正在迅速发展。纯电动汽车的发展将极大缓解燃油汽车带来的污染问题,有助于改善城市的空气质量。下表是某款电动汽车的蓄电池参数,据此,下列说法正确的是( )
A.该电池组从完全没电到充满电所需时间为12 h
B.电池容量的单位mA·h就是能量单位
C.该电池组充电时的功率为8.4×103 W
D.该电池组充电时的功率为1.4×103 W
5.青岛市即墨区鳌山湾一带受崂山余脉和海岛影响,形成了长达60多公里的狭长“疾风带”,为风力发电创造了有利条件,目前该地风电总装机容量已达18万千瓦。如图,风力推动三个叶片转动,叶片带动转子(磁极)转动,在定子(线圈)中产生电流,实现风能向电能的转化。已知叶片长为r,风速为v,空气密度为ρ,流到叶片旋转形成的圆面的空气中约有速度减速为0,原速度穿过,不考虑其他能量损耗。下列说法正确的是( )
A.一台风力发电机的发电功率约为ρπr2v3
B.一台风力发电机的发电功率约为ρπr2v2
C.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为ρπr2v3
D.空气对风力发电机一个叶片的平均作用力约为ρπr2v2
6.(2023湖南岳阳高三模拟)如图甲所示,磁悬浮列车是一种高速低能耗的新型交通工具。它的驱动系统可简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个单匝闭合矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽度为d的短边NP平行于x轴(x轴水平),如图乙所示。列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,取z轴正方向为磁场正方向,最大值为B0,如图丙所示,金属框的同一条长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化可以忽略,列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶。
甲
乙
丙
(1)若d=,某时刻列车速度为0,且MN所在位置磁感应强度恰好为最大值B0,求此时回路中的感应电流大小;
(2)列车速度为v(v7.(2023浙江绍兴模拟)(1)探险队路过一化工厂外用区域时,发现一个正在偷排污水的水平管口,如图甲所示,实测管口离落水点的高度差为h=80 cm,污水水平射程为x=160 cm。求污水流出管口时的速度大小。
(2)如图乙所示,探险队遇到一宽为d=6 m,水流很急的小河。实测水流速度恒为v1=5 m/s,所带的气垫船在静水中的速度为v2=3 m/s,假设两河岸相互平行,要以最短路程渡河,则气垫船与上游河岸成多少夹角行驶?此过程的渡河时间为多少?(已知sin 37°=0.6)
环境保护类(二)
1.A 河水严重污染时,透过污水照到LDR的光线较少,则LDR的电阻较大,电流较小,则显示器数据较大,故A正确,B、C错误;因为显示器的示数与光照有关,所以会受到白天光照的影响,故D错误。
2.C m点电场线较密集,m点的电场强度较大,故A错误;n点的电势大于m点的电势,若是带负电的微粒,在n点的电势能小于在m点的电势能,故B错误;在静电除尘中,通过除尘器中的金属丝与金属管间的直流高压,在金属丝附近产生极强的电场,该强电场将附近的空气电离成正离子及电子,尘埃微粒吸收电子后,在静电力作用下被吸附到金属管的内壁上,根据金属丝与金属管间电场线的分布可分析出靠近金属丝处电场强度比靠近金属管处的电场强度大,故C正确,D错误。
3.C 根据质量数守恒和电荷数守恒有235-207=4m,92-82=2m-n,解得m=7,n=4,故A错误;β衰变生成的电子是原子核内中子转化为质子释放出来的,有nHe,故B错误;比结合能越大,原子越稳定,而在核反应中,生成物比反应物更稳定,因此铀核的比结合能比铅核的比结合能小,故C正确;半衰期只与原子核内部结构有关,与外部环境无关,故D错误。
4.C 该电池组从完全没电到充满电所需时间为t==6h,A错误;电池容量的单位mA·h是电荷量的单位,B错误;该电池组充电时的功率为P=UI=420×20W=8400W,C正确,D错误。
5.D 根据题意可知,假设空气流速为v,空气接触扇面的面积为S=πr2,在时间t内流过扇叶的体积为V=πr2vt,则根据密度公式得空气质量m0=ρV=ρπr2vt,题中有的空气速度减为零,所以与叶片发生相互作用的风的质量为m0,则根据动能定理W=mv2=ρπr2vtv2=ρπr2v3t,则根据P=得P=ρπr2v3,A、B错误;以与叶片发生相互作用的那部分空气为研究对象,规定空气流动方向为正方向,可列动量定理表达式-Ft=0-mv,得F=πρr2v2,则对一个扇叶的作用力为F'=πρr2v2,C错误,D正确。
6.答案 (1) (2)d=(2k+1)(k∈N)
解析 (1)由法拉第电磁感应定律可得E=B0lv
由闭合电路的欧姆定律可得I=
解得I=。
(2)为使列车获得最大驱动力,MN、PQ应位于磁场中磁感应强度同为最大值且反向的地方,这会使得磁通量变化率最大,导致金属框中电流最大,也会使得金属框长边中电流受到的安培力最大;因此,d应为的奇数倍,即
d=(2k+1)(k∈N)
由法拉第电磁感应定律,当列车速度v根据闭合电路欧姆定律有I=
根据安培力公式,MN边所受的安培力FMN=B0Il
PQ边所受的安培力FPQ=B0Il
根据左手定则,MN、PQ边所受的安培力方向相同,此时列车驱动力的大小F=FMN+FPQ=2B0Il
联立解得F=。
7.答案 (1)4 m/s (2)53° 2.5 s
解析 (1)根据平抛运动规律,竖直方向上有h=gt2
解得t=0.4s
水平方向上有x=vt
解得v=4m/s。
(2)解法1:水流速度v1大于气垫船在静水中的速度v2,故气垫船合速度的方向无法与河岸垂直,如图所示,以v1的矢量末端为圆心、v2大小为半径画圆,当v合与圆相切时,气垫船渡河路程最短
设气垫船与上游河岸为θ角,有
csθ=
则θ=53°
则渡河时间t==2.5s。
解法2:设气垫船与上游河岸成θ角渡河,合速度与河岸成α角。渡河时速度关系如图所示
设路程为s,满足
sinα=
有s=
故sinα越大,路程s越小,而
则有sinα=sinβ
取β=90°,sinβ=1
则有sinα=0.6
即α=37°
此时s最小,此时θ=53°
则渡河时间t==2.5s。电池只数
100只
电池容量/只
1200mA·h
充电参数(电压/电流)
420 V,20 A
放电时平均电压/只
3.3 V