2025年下學(xué)期高中物理新暴雨試卷一、單項(xiàng)選擇題（共8小題，每小題4分，共32分）2025年7月，某地區(qū)遭遇特大暴雨，城市內(nèi)澇嚴(yán)重。如圖所示，積水深度達(dá)到0.5m，一輛汽車靜止在積水中，車輪與地面的總接觸面積為0.05m2。已知水的密度為1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。則汽車底部受到水的壓強(qiáng)和壓力分別為（）A.5×103Pa，250NB.5×103Pa，2.5×103NC.5×10?Pa，250ND.5×10?Pa，2.5×103N暴雨天氣中，雨滴下落過程可視為先加速后勻速。若某雨滴質(zhì)量為5×10??kg，最終以8m/s的速度勻速下落，不計(jì)空氣浮力，則雨滴所受空氣阻力的大小為（）A.0B.4×10??NC.5×10??ND.8×10??N暴雨導(dǎo)致某路段輸電線路發(fā)生短路故障，故障點(diǎn)距離變電站1.2km。檢測人員使用超聲波檢測儀從變電站向故障點(diǎn)發(fā)射超聲波，經(jīng)過0.006s接收到反射波。已知超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，在電纜中的傳播速度為1700m/s，則故障點(diǎn)距離檢測儀的距離為（）A.1020mB.1080mC.1140mD.1200m為監(jiān)測暴雨引發(fā)的山體滑坡，某地質(zhì)監(jiān)測站使用傾角傳感器測量山坡的傾斜角度。傳感器內(nèi)部有一質(zhì)量為m的金屬球，用輕彈簧懸掛在豎直平面內(nèi)。當(dāng)山坡傾斜角度為θ時，彈簧與豎直方向的夾角為（）A.0°B.θ/2C.θD.2θ暴雨天氣中，汽車前擋風(fēng)玻璃容易產(chǎn)生霧氣影響視線。下列關(guān)于霧氣形成的物理原理及消除方法的說法正確的是（）A.霧氣是車內(nèi)水蒸氣液化形成的小水珠，可通過打開冷空調(diào)降低玻璃溫度消除B.霧氣是車外水蒸氣液化形成的小水珠，可通過打開熱空調(diào)提高玻璃溫度消除C.霧氣是車內(nèi)水蒸氣凝華形成的小冰晶，可通過打開冷空調(diào)降低玻璃溫度消除D.霧氣是車外水蒸氣凝華形成的小冰晶，可通過打開熱空調(diào)提高玻璃溫度消除某水庫在暴雨期間水位急劇上升，為防止?jié)危枰_啟泄洪閘泄洪。已知泄洪閘的閘門高度為5m，寬度為10m，當(dāng)閘門上緣距離水面1m時，閘門受到水的壓力為（）A.1.25×10?NB.2.5×10?NC.5×10?ND.1×10?N暴雨天氣中，閃電和雷聲是同時產(chǎn)生的。某同學(xué)看到閃電后經(jīng)過3s聽到雷聲，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，光在空氣中的傳播速度為3×10?m/s，則閃電發(fā)生處距離該同學(xué)的距離約為（）A.1020mB.9×10?mC.1020kmD.9×10?km為應(yīng)對暴雨天氣，某學(xué)校安裝了應(yīng)急照明系統(tǒng)，使用鉛酸蓄電池供電。已知蓄電池的電動勢為12V，內(nèi)阻為0.5Ω，外接電路的總電阻為11.5Ω，則電路中的電流和蓄電池的輸出功率分別為（）A.1A，11.5WB.1A，12WC.1.2A，13.8WD.1.2A，14.4W二、多項(xiàng)選擇題（共4小題，每小題5分，共20分。全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯的得0分）暴雨天氣中，下列關(guān)于流體力學(xué)現(xiàn)象的解釋正確的有（）A.汽車高速行駛時，車輪下方的水流速度快，壓強(qiáng)小，容易導(dǎo)致車輛打滑B.臺風(fēng)中心的氣壓低，周圍空氣向中心流動，形成旋轉(zhuǎn)氣流C.暴雨中的雨滴在下落過程中，受到的空氣阻力與速度成正比D.涵洞的設(shè)計(jì)利用了連通器原理，使積水能夠順利排出關(guān)于暴雨天氣中的電磁現(xiàn)象，下列說法正確的有（）A.閃電是云層間的放電現(xiàn)象，放電過程中電能轉(zhuǎn)化為光能、內(nèi)能和機(jī)械能B.避雷針的工作原理是利用尖端放電，將云層中的電荷引入大地C.暴雨天氣中，空氣濕度大，容易導(dǎo)致輸電線路短路D.電磁波在暴雨中傳播時，會受到散射和吸收，導(dǎo)致信號衰減暴雨引發(fā)洪水時，下列關(guān)于機(jī)械能的說法正確的有（）A.洪水在流動過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能B.洪水沖擊堤壩時，堤壩對洪水的作用力做負(fù)功C.洪水淹沒房屋時，水的重力勢能增加D.洪水推動發(fā)電機(jī)發(fā)電時，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能為監(jiān)測暴雨引發(fā)的泥石流，可使用多種物理傳感器，下列傳感器及其工作原理對應(yīng)正確的有（）A.振動傳感器——利用電磁感應(yīng)原理，將振動信號轉(zhuǎn)化為電信號B.位移傳感器——利用電容變化原理，將位移信號轉(zhuǎn)化為電信號C.壓力傳感器——利用壓電效應(yīng)，將壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號D.溫度傳感器——利用熱脹冷縮原理，將溫度信號轉(zhuǎn)化為電信號三、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共18分）（8分）某實(shí)驗(yàn)小組為研究暴雨中雨滴的運(yùn)動規(guī)律，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）用頻閃照相機(jī)拍攝雨滴下落的照片，已知頻閃照相機(jī)的閃光頻率為50Hz，照片中相鄰兩滴雨滴的距離為0.16m，則雨滴的下落速度為______m/s。（2）為測量雨滴的直徑，將雨滴滴在涂有油膜的水面上，形成圓形油膜。已知油酸酒精溶液的濃度為0.05%，一滴溶液的體積為1×10??mL，油膜的面積為0.01m2，則雨滴的直徑約為______m（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（10分）某同學(xué)為研究暴雨天氣中空氣的濕度，設(shè)計(jì)了如圖所示的干濕球濕度計(jì)。干球溫度計(jì)的示數(shù)為t?，濕球溫度計(jì)的示數(shù)為t?，已知水的飽和汽壓與溫度的關(guān)系如下表所示：溫度/℃1015202530飽和汽壓/kPa1.231.712.343.174.24（1）若t?=25℃，t?=20℃，則空氣的相對濕度為______%（結(jié)果保留整數(shù)）。（2）若環(huán)境溫度升高，干球溫度計(jì)的示數(shù)t?增大，濕球溫度計(jì)的示數(shù)t?______（填“增大”“減小”或“不變”），相對濕度______（填“增大”“減小”或“不變”）。四、計(jì)算題（共3小題，共40分）（12分）暴雨導(dǎo)致某水庫水位上漲，水庫的大壩為梯形結(jié)構(gòu)，上底寬5m，下底寬15m，高10m，壩長100m。已知水的密度為1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。（1）當(dāng)水位達(dá)到壩高的一半時，大壩底部受到水的壓強(qiáng)為多大？（2）此時大壩受到水的總壓力為多大？（14分）一輛汽車在暴雨中行駛，遇到緊急情況剎車。已知汽車的質(zhì)量為1500kg，初速度為20m/s，剎車時的加速度大小為5m/s2，剎車過程中汽車受到的阻力恒定。（1）求汽車剎車過程中受到的阻力大??；（2）求汽車剎車后6s內(nèi)的位移大?。唬?）若路面有積水，剎車時的加速度大小變?yōu)?m/s2，求汽車剎車后滑行的距離。（14分）暴雨天氣中，某小型水電站的水輪機(jī)在洪水沖擊下發(fā)電。已知水輪機(jī)的進(jìn)口處水流速度為10m/s，出口處水流速度為2m/s，水流的流量為10m3/s，水的密度為1.0×103kg/m3，重力加速度g取10m/s2。（1）求單位時間內(nèi)水流對水輪機(jī)做的功；（2）若水輪機(jī)的效率為80%，發(fā)電機(jī)的效率為90%，求水電站的輸出功率；（3）若輸出電壓為220V，要將電能輸送到遠(yuǎn)處的居民區(qū)，采用高壓輸電，輸電線路的總電阻為10Ω，要使輸電線上的功率損失不超過輸出功率的5%，求輸電電壓的最小值。五、綜合題（共1小題，共20分）（20分）2025年8月，我國南方某地區(qū)遭遇持續(xù)性暴雨，引發(fā)城市內(nèi)澇和山洪災(zāi)害。結(jié)合所學(xué)物理知識，回答下列問題：（1）（6分）城市內(nèi)澇時，為什么低洼地區(qū)容易積水？請用流體力學(xué)原理解釋。（2）（7分）為防止汽車在積水中熄火，駕駛員應(yīng)低速行駛。請用牛頓運(yùn)動定律分析原因。（3）（7分）暴雨天氣中，為什么容易發(fā)生雷擊事件？請用電場知識解釋，并說明避雷針的工作原理。參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)一、單項(xiàng)選擇題A2.C3.B4.C5.A6.B7.A8.A二、多項(xiàng)選擇題ABD10.ABCD11.ABD12.ABC三、實(shí)驗(yàn)題（1）8（2）5.0×10??（1）67（2）增大減小四、計(jì)算題解：（1）水位達(dá)到壩高的一半時，水深h=5m大壩底部受到水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103×10×5=5×10?Pa（4分）（2）大壩的迎水面為梯形，上底寬5m，下底寬15m，高10m此時水面以下的壩體迎水面面積S=（5+15）×5/2=50m2（4分）大壩受到水的總壓力F=pS=5×10?×50=2.5×10?N（4分）解：（1）根據(jù)牛頓第二定律F=ma汽車剎車過程中受到的阻力f=ma=1500×5=7500N（4分）（2）汽車剎車的時間t=v?/a=20/5=4s（2分）汽車剎車后6s內(nèi)的位移大小等于剎車后4s內(nèi)的位移大小x=v?t-1/2at2=20×4-1/2×5×42=40m（4分）（3）汽車剎車后滑行的距離x=v?2/2a=202/（2×2）=100m（4分）解：（1）單位時間內(nèi)水流的質(zhì)量m=ρQ=1.0×103×10=1×10?kg/s（2分）水流的動能變化量ΔE?=1/2m（v?2-v?2）=1/2×1×10?×（102-22）=4.8×10?J/s（4分）單位時間內(nèi)水流對水輪機(jī)做的功W=ΔE?=4.8×10?J（2分）（2）水電站的輸出功率P=W×η?×η?=4.8×10?×80%×90%=3.456×10?W（4分）（3）輸電線上的功率損失P?=I2R≤5%P（2分）輸電電流I=P/U（2分）解得U≥√（PR/5%）=√（3.456×10?×10/0.05）=√（6.912×10?）≈8314V（2分）五、綜合題（1）低洼地區(qū)的地勢低，積水受到重力作用會向低處流動，因此容易積水。（2分）根據(jù)流體力學(xué)中的伯努利原理，在同一流管中，流速大的地方壓強(qiáng)小，流速小的地方壓強(qiáng)大。（2分）低洼地區(qū)的水流速度慢，壓強(qiáng)大，周圍的水流會向低洼地區(qū)匯聚，導(dǎo)致積水越來越深。（2分）（2）汽車在積水中行駛時，車輪與地面的摩擦力減小，剎車時的加速度減小。（2分）根據(jù)牛頓第二定律F=ma，當(dāng)汽車的質(zhì)量一定時，加速度減小，汽車的剎車距離增大。（2分）低速行駛時，汽車的初速度小，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式x=v?2/2a，剎車距離減小，可避免汽車熄火。（3分）（3）暴雨天氣中，云層之間、云層與地面之間會發(fā)生摩擦起電，使云層帶上大量的電荷。（2分）當(dāng)云