高中物理第七章机械能十一功能关系能量守恒定律与能源练习新人教必修.docx
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高中物理第七章机械能十一功能关系能量守恒定律与能源练习新人教必修
练习十一功能关系能量守恒定律与能源
1.一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出,对于这一过程,下列说法正确的是()
A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能
B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于木块增加的内能
C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和
D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和
2.已知货物的质量为m,在某段时间内起重机将货物以a的加速度升高h,则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)()
A.货物的动能一定增加mah-mghB.货物的机械能一定增加mah
C.货物的重力势能一定增加mahD.货物的机械能一定增加mah+mgh
3.如图所示,滑块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态。
现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,在向右移动一段距离的过程中,拉力F做了10J的功。
上述过程中()
A.弹簧的弹性势能增加了10JB.滑块的动能增加了10J
C.滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10J
D.滑块和弹簧组成的系统机械能守恒
4.图示为某探究活动小组设计的节能运输系统,斜面轨道倾角为30°,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为
木箱在轨道顶端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,当轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程,下列选项正确的是()
A.m=MB.m=2M
C.木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱与货物从顶端滑到最低点过程中减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能
5.如图所示,由电动机带动的水平传送带以速度为v=2.0m/s匀速运行,A端上方靠近传送带料斗中装有煤,打开阀门,煤以流量为Q=50kg/s落到传送带上,煤与传送带达共同速度后被运至B端,在运送煤的过程中,下列说法正确的是()
A.电动机应增加的功率为100W
B.电动机应增加的功率为200W
C.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为6.0×103J
D.在一分钟内因煤与传送带摩擦生的热为1.2×104J
6.一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端,已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定,若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则图中可能正确的是()
7.一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少了32J,则当物体滑回原出发点时动能为多少?
8.如图所示,A、B、C质量分别为mA=0.7kg,mB=0.2kg,mC=0.1kg。
B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数µ=0.2,另一圆环D固定在桌边,离地面高h2=0.3m,当B、C从静止下降h1=0.3m,C穿环而过,B被D住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10m/s2,若开始时A离桌边足够远,试求:
(1)物体C穿环瞬间的速度;
(2)物体C能否到达地面?
如果能到达地面,其速度多大?
9.倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6m/s的速度运动,运动方向如图所示。
一个质量为2kg的物体(可视为质点),从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计动能损失。
物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处,重力加速度为g=10m/s2,则:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间?
(2)传送带左右两端AB间的距离L至少为多少?
(3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?
(4)
物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h,为多少?
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,在平面直角坐标系xoy的第一象限y≤a范围内,存在垂直纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场。
一质量为m、电荷量为q带负电的粒子从坐标原点O以速度大小为
沿不同方向射入磁场,不计粒子的重力,下列说法正确的是
A.若粒子初速度沿y轴正方向,粒子在磁场中的运动时间为
B.若粒子初速度沿y轴正方向,粒子在磁场中的运动时间为
C.粒子在磁场中运动的最长时间为
D.粒子在磁场中运动的最长时间为
2.某小组利用如图所示的实验装置做“探究加速度与力、物体质量关系”的实验.实验中平衡摩擦力后,他们还调节木板上定滑轮,使牵引小车的细线与木板平行,这样做的目的是
A.避免小车在运动过程中发生抖动
B.使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰
C.保证小车最终能够做匀速直线运动
D.使细线拉力等于小车受到的合力
3.如图所示,一物体做直线运动的v-t图象为两段圆弧曲线,在前2s内()
A.物体第1秒内的速度与第2秒内的速度方向相反
B.物体第1秒内受到的合外力与第2秒内受到的合外力方向相反
C.物体第1秒内的加速度逐渐增大,第2秒内的加速度逐渐减小
D.物体第2秒内的平均速度等于2m/s
4.利用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟,可以制成氢原子钟。
如图所示为氢原子的能级图,一群处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁,能辐射出波长最短的电磁波的频率为(已知普朗克常数为6.63×10-34J·s)
A.3.08×1014HzB.3.08×1015HzC.1.93×1014IhzD.1.93×1014Hz
5.如图所示,水平直杆OP右端固定于竖直墙上的O点,长为
的轻绳一端固定于直杆P点,另一端固定于墙上O点正下方的Q点,OP长为
,重为8N的钩码由光滑挂钩挂在轻绳上处于静止状态,则轻绳的弹力大小为
A.10NB.8NC.6ND.5N
6.如图所示,两个完全相同的小球分别从水平地面上A点和A点正上方的O点抛出,O点抛出小球做平抛运动,A点斜抛出的小球能达到的最高点与O点等高,且两球同时落到水平面上的B点,关于两球的运动,下列说法正确的是
A.两小球应该是同时抛出
B.两小球着地速度大小相等
C.两小球着地前瞬间时刻,重力的瞬时功率相等
D.两小球做抛体运动过程重力做功相等
二、多项选择题
7.下列说法中正确的是
A.一定质量的理想气体,其内能随着温度升高而增大
B.当分子间距r>r0时,分子间的引力随着分子间距的增大而增大,分子间的斥力随着分子间距的增大而减小,所以分子力表现为引力
C.第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律
D.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中,一定从外界吸收热量
E.一定质量的单晶体在熔化过程中,分子势能一定增大
8.假设宇宙中有两颗相距无限远的行星A和B,自身球体半径分别为RA和RB。
两颗行星各自周围的卫星的轨道半径的三次方(r3)与运行公转周期的平方(T2)的关系如图所示,T0为卫星环绕各自行星表面运行的周期。
则()
A.行星A的质量大于行星B的质量
B.行星A的密度大于行星B的密度
C.行星A的第一宇宙速度等于行星B的第一宇宙速度
D.当两行星周围的卫星的运动轨道半径相同时,行星A的卫星的向心加速度大于行星B的卫星的向心加速度
9.如图所示,成30°角的直线OA、OB间(含OA、OB线上)有一垂直纸面向里的匀强磁场,OA边界上的S点有一电子源,在纸面内向各个方向均匀发射速率相同的电子,电子在磁场中运动的半径为r、周期为T。
已知从OB边界射出的电子在磁场中运动的最短时间为T/6,则下列说法正确的是
A.沿某一方向发射的电子,可能从O点射出
B.沿某一方向发射的电子,可能沿垂直于OB的方向射出
C.从OA边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为T/3
D.从OB边界射出的电子在磁场中运动的最长时间为T/4
10.如图,一定质量的理想气体,从状态a开始,经历过程①②③到达状态d,对此气体,下列说法正确的是___________。
A.过程①中气体从外界吸收热量
B.过程②中气体对外界做功
C.过程③中气体温度升高
D.气体在状态c的内能最大
E.气体在状态a的内能小于在状态d的内能
三、实验题
11.如图所示,一气缸竖直放置,内截面积S=50cm2,质量m=10kg的活塞将一定质量的气体封闭在缸内,气体柱长h0=15cm,活塞用销子销住,缸内气体的压强p=2.4×105Pa,温度177℃.现拔去活塞销s(不漏气),不计活塞与气缸壁的摩擦。
当活塞速度达到最大时,缸内气体的温度为57℃,外界大气压为1.0×105Pa.求:
此时气体柱的长度h。
12.图为一理想变压器,ab为原线圈,ce为副线圈,d为副线圈引出的一个接头。
原线圈输入正弦式交变电压的u-t图像如题图所示。
若只在ce间接一只Rce="400"Ω的电阻,或只在de间接一只Rde="225"Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为80W。
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值
的表达式;
(2)求只在ce间接400Ω的电阻时,原线圈中的电流I1;
(3)求ce和de间线圈的匝数比
。
四、解答题
13.如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v=2m/s顺时针转动。
在传送带的底端静止释放一质量为2kg的小木块,已知小木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.8,传送带足够长,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2。
小木块从滑上转送带至到达最高点的过程中,求
(1)小木块所受摩擦力的大小
(2)滑动摩擦力对小木块所做功
(3)小木块上滑的过程中系统产生的热量
14.如图甲所示,气缸(足够长)开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用横截面积为S的活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与气缸壁之间的摩擦忽略不计。
轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上质量为m的重物连接。
开始时气缸内外压强相同,均为大气压P0(mg 现用力拖动气缸使其缓缓向左移动(温度不变)至重物刚离开地面,接着缓慢降低气体的温度,使得气缸内气体的体积恢复为V0,求: (i)重物刚离开地面时气缸向左移动的距离d; (ii)气体体积恢复为V0时的温度T。 【参考答案】 一、单项选择题 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D D B B D C 二、多项选择题 7.ADE 8.AD 9.BC 10.ADE 三、实验题 11.H=22cm 12. (1)uab=400sin200πtV (2) (3) 四、解答题 13. (1) (2)64J(3)64J 14.(i) (ii) 高考理综物理模拟试卷 注意事项: 1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、单项选择题 1.一条绳子可以分成一个个小段,每小段都可以看做一个质点,这些质点之间存在着相互作用。 如图是某绳波形成过程的示意图。 质点l在外力作用下沿竖直方向做简谐运动,带动质点2、3、4...各个质点依次振动,把振动从绳的左端传到右端。 t=T/2时,质点9刚要开始运动。 下列说法正确的是 A.t=T/2时,质点9开始向下运动 B.t=T/2时,质点5加速度方向向上 C.t=T/4时,质点5开始向上运动 D.t=T/4时,质点3的加速度方向向上 2.在电荷量分别为2q和-q的两个点电荷形成的电场中,电场线分布如图所示,在两点电荷连线上有a、b、c三点,且b、c两点到正点电荷距离相等,则() A.在两点电荷之间的连线上存在一处电场强度为零的点 B.将一电子从a点由静止释放,它将在a、b间往复运动 C.c点的电势高于b点的电势 D.负试探电荷在a点具有的电势能大于在b点时的电势能 3.2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。 与天宫二号单独运行时相比,组合体运行的: () A.周期变大B.速率变大C.动能变大D.向心加速度变大 4.如图是两个等量异种电荷形成的电场,AB为中垂线上两点,CD为两电荷连线上两点,且A、B、C、D与O点间距离相等,则 A.A、B、C、D四点场强相同 B.C点电势比D点电势低 C.正电荷从A运动到B,电场力不做功 D.正电荷从C运动到D,电势能增加 5.甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v﹣t图象如图所示,图中△OPQ和△OQT的面积分别为s1和s2(s1<s2).初始时,甲车在乙车前方s0处.下列判断错误的是() A.若s0=s1+s2,两车不会相遇B.若s0<s1,两车相遇2次 C.若s0=s1,两车相遇1次D.若s0=s2,两车相遇1次 6.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象,如图所示.以下判断正确的是() A.6min~8min内,深潜器的加速度最大 B.4min~6min内,深潜器停在深度为60m处 C.3min~4min内,深潜器的加速度方向向上 D.6min~10min内,深潜器的加速度不变 二、多项选择题 7.下列说法正确的是____________. A.液体的沸点是液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度 B.当液体与大气接触时,液体表面分子的势能比液体内部分子的势能要大 C.布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固定颗粒的分子在做无规则运动 D.第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律 E.热力学第二定律告诉我们一切自发的过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行 8.下列说法中正确的是(____) A.布朗运动就是悬浮微粒的分子的无规则运动 B.一定质量的理想气体,若压强不变,体积增大,则其内能一定增大 C.当分子间距离减小时,分子间斥力、引力均增大 D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 E.一定质量的理想气体在完全失重的状态下,气体的压强为零 9. (1)根据热力学知识。 下列说法正确的是_____。 (三个选项全部选对,得5分,每选对一个得2分,每选错一个扣3分,扣到0分为止) A.当 (平衡距离)时随着分子间距增大,分子间的引力增大,斥力减小,所以合力表现为引力 B.热量可以从低温物体传到高温物体 C.有些物质,在适当的溶剂中溶解时,在一定浓度范围具有液晶态 D.空气相对湿度越大时.空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,水蒸发越快 E.夏天中午时车胎内的气压比清晨时的高,且车胎体积增大,则胎内气体对外界做功,内能增大(胎内气体质量不变且可视为理想气体) (2).如图所示,厚度不计、高h=90cm、截面积S=20cm2且导热良好的气缸置于水平地面上,用厚度不计的轻质活塞封闭了一定量的理想气体,此时气柱长度l0=60cm,现将质量m=4kg的物块轻放于活塞上,最终活塞重新达到平衡状态。 已知活塞与气缸间接触光滑,外界大气压强p0=1×105Pa,环境温度始终不变,重力加速度g=10m/s2,求: (ⅰ)活塞因放置物块而下降的距离; (ⅱ)现通过气阀缓慢向气缸内充气,每次充入0.18L压强为1×105Pa的气体,若要活塞不滑出气缸,则最多可充气多少次。 10.如图所示,空间有一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd,其上、下两边与磁场边界(图中虚线)平行,边长等于磁场上、下边界的距离.若线框自由下落,从ab边进入磁场开始,直至cd边达到磁场下边界为止,线框的运动可能是 A.始终做匀速直线运动 B.始终做匀加速直线运动 C.先做加速度减小的减速运动再做匀速直线运动 D.先做加速度减小的加速运动再做匀速直线运动 三、实验题 11.某实验小组利用如图所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,单个钩码的质量为m,打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,动滑轮质量不计,实验步骤如下: ①按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直; ②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动; ③挂上钩码,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度,读出弹簧测力计的示数; ④改变钩码的数量,重复步骤③,求得小车在不同拉力作用下的加速度。 根据上述实验过程,回答以下问题: (1)对于上述实验,下列说法不正确的是________(填选项前的字母)。 A.钩码的质量应远小于小车的质量B.步骤②是平衡摩擦力的操作 C.与小车相连的细线与长木板一定要平行D.不需要记录所挂钩码的质量 (2)实验中打出的一条纸带如图所示,图中相邻两计数点间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车在B点的瞬时速度是 =_______m/s,小车的加速度 =________m/s2(结果保留两位有效数字)。 (3)若交流电的实际频率大于50Hz,则上述 (2)中加速度a计算结果与实际值相比____(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。 (4)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,与本实验相符合的是________。 (5)若实验步骤②中,让长木板水平放置,没有做平衡摩擦力,其余实验步骤不变且操作正确,读出弹簧测力计的示数F,处理纸带,得到滑块运动的加速度a;改变钩码个数,重复实验,以弹簧测力计的示数F为纵坐标,以加速度a为横坐标,得到的图象是纵轴截距为b的一条倾斜直线,如图所示。 已知小车的质量为M,重力加速度为g,忽略滑轮与绳之间的摩擦以及纸带与限位孔之间的摩擦,则小车和长木板之间的动摩擦因数μ=_____。 12.在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。 (1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上: __________。 (a)通过调节使斜槽的末端保持水平, (b)每次释放小球的位置必须不同 (c)每次必须由静止释放小球 (d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 (e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 (f)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线 (2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=______(用L、g表示)。 四、解答题 13.如图所示,在竖直放置的两端开口的“U”型玻璃细管中,利用水银和活塞封闭着一段气体(可看成理想气体),活塞与玻璃管气密性良好,玻璃管粗细均匀,管内直径相对气体或水银柱长度而言可以忽略不计。 已知外部大气压P0=76cmHg,其他参数见图,若缓慢上提活塞,使所有水银均进入左侧玻璃管中,活塞上提的高度h至少应为多少? (假设上提过程中气体温度及外部大气压都不变)。 14.设图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a,宽度均为b,金属板平行且正对放置,间距为d,其间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B,导电流体的流速为v(保持不变),电阻率为ρ,负载电阻的阻值为R.导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间,当开关K拨在1时,磁流体发电机对负载电阻供电;当开关拨在2时,磁流体发电机给平行板电容器充电,电容器间一个质量为m、电量为q的悬吊带电小球在电场力作用下从竖直位置向右偏摆的最大角度为θ.求: (1)当开关K拨在1时,负载电阻得到的电压; (2)电容器极板之间的距离s. 【参考答案】 一、单项选择题 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C C C C D C 二、多项选择题 7.ABE 8.BCD 9. (1)BCE (2)(i)10cm;(ii)5次 10.ACD 三、实验题 11.A0.640.88偏小A 12.ace 四、解答题 13.29cm 14. (1) (2) (5)
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