高中物理人教版必修2课时作业：第七章(17)机械能守恒定律

课时作业(十七) 机械能守恒定律
一、单项选择题
1．如图所示，距离地面h高处以初速度v0沿水平方向抛出一个物体．不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是( )
A．物体在c点比在a点具有的重力势能大
B．物体在c点比在a点具有的动能大
C．物体在a点比在b点具有的动能大
D．物体在a、b、c三点具有的动能一样大
解析：物体在下落过程中，重力势能减小，动能增大，所以物体在a点的重力势能大于在c点的重力势能，在b、c点的动能大于在a点的动能，B对，A、C、D错．
答案：B
2．如图，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以地面为零势能参考平面，则当苹果落到坑底时的机械能为( )
A．－mgh B．mgH
C．mg(H＋h) D．mg(H－h)
解析：苹果下落过程机械能守恒，开始下落时其机械能为E ＝mgH ，落到坑底时机械能仍为mgH. 答案：B
3．(2020·中山高一检测)如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是( )
A ．物体的重力势能增加，动能减小
B ．斜面体的机械能不变
C ．斜面对物体的弹力垂直于接触面，不对物体做功
D ．物体和斜面组成的系统机械能守恒
解析：物体沿斜面下滑，重力势能减少，动能增加，所以A 项错误；斜面体除受重力外，还会在物体对它的压力的作用下向右运动，故其机械能不守恒，B 项错误；由于只有系统内的动能和重力势能互相转化，无其他形式能量转化，故系统机械能守恒，D 项正确；系统机械能守恒，而斜面体的机械能增加，所以物体的机械能减少，即斜面体对物体做负功，C 项错误．
答案：D
4．(2020·合肥高一检测)以水平面为零势能面，小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍，那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为( )
A.3 1 B ．1
1 C ．1
2 D.2 1
解析：开始抛出时：mgh ＝2·12mv 20，当动能和势能相等时：mgh 1＝12
mv 2，此时小球的竖直速度v y ＝2g h －h 1
＝2v 20－v 2＝2v 20－v 20＋v 2y ，解得v 0v y
＝2，选项D 正确． 答案：D
5．如图所示，在高1.5 m 的光滑平台上有一个质量为2 kg 的小球被细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩的轻质弹簧．当烧断细线时，小球被弹出，小球落地时的速度方向与水平方向成60°角，则弹簧被压缩时具有的弹性势能为(g ＝10 m/s 2)( )
A．图甲中，滑雪者沿光滑斜面自由下滑
B．图乙中，过山车关闭油门后通过不光滑的竖直圆轨道
C．图丙中，小球在水平面内做匀速圆周运动
D．图丁中，石块从高处被斜向上抛出后在空中运动(不计空气阻力)
答案：ACD
8．如图所示，长木板乙放在光滑的水平面上，滑块甲由长木板的左端以水平向右的速度滑上，滑块与长木板之间存在摩擦力，假设长木板足够长．则( )
A．滑块甲的机械能不守恒
B．长木板乙的机械能不守恒
C．滑块甲和长木板乙组成的系统机械能守恒
D．滑块甲和长木板乙组成的系统机械能增大
解析：由于滑块与长木板之间存在摩擦力，因而有内能产生，因此对于滑块甲和长木板乙本身以及二者组成的系统来说机械能都不守恒，A、B正确，C、D错误．
答案：AB
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
1．2018年12月9日2时28分高分五号卫星在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭发射升空，卫星经过多次变轨后，在距地心为R的地球冋步轨道上凝望地球。

该卫星首次搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、主要温室气体探测仪、大气多角度偏振探测仪等，是实现高光谱分辨率对地观测的标志。

高分五号卫星由半径为R A的圆轨道1经椭圆轨道2变轨到同步轨道3时的情况如图所示，已知高分五号卫星在轨道1上运行的周期为T1，已知地球半径R0<R A，引力常量为G，则下列说法正确的是
A．地球的平均密度为
B．在轨道3上稳定运行时，卫星每天可两次经过地表上同一点的正上方
C．卫星在从A点经轨道2运动到B点的时间为
D．卫星由圆轨道1调整到同步轨道3上，只需要加速一次即可
2．在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的（）
A．B．
C．D．
3．如图所示，质量均为m的n（n>3）个相同匀质圆柱体依次搁置在倾角为30°的光滑斜面上，斜面底端有一竖直光滑挡板挡住使圆柱体均处于静止状态。

则下列说法中正确的是( )
A．挡板对圆柱体1的弹力大小为
B．圆柱体1对斜面的压力大小为
C．圆柱体2对圆柱体1的压力大小为
D．若将挡板绕下端点缓慢逆时针转动60°，则转动过程中斜面对每个圆柱体的支持力均减小
4．如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（）
A．4kg B．3kg C．2kg D．1kg
5．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。

一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。

则该粒子
A．带负电
B．在a点的加速度大小一定大于b电的加速度大小
C．在b点的电势能大于在a点的电势能
D．由a点到b点的动能变化小于有b点到c点的动能变化大小
6．如图所示为氢原子的能级示意图，则关于氢原子在能级跃迁过程中辐射或吸收光子的特征，下列说法中正确的是（）
A．一群处于n＝4能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出5种不同频率的光子
B．一群处于n＝3能级的氢原子吸收能量为0.9eV的光子可以跃迁到n＝4能级
C．处于基态的氢原子吸收能量为13.8eV的光子可以发生电离
D．若氢原子从n＝3能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照在某种金属表面上能发生光电效应，则从n＝5能级跃迁到n＝2能级辐射出的光也一定能使该金属发生光电效应
二、多项选择题
7．如图所示，空间中有匀强电场，在电场中做一个半径为R的圆，使圆所在的平面平行于电场线(电场线未画出)，AB为一条直径，在圆上A点有一个粒子发射器，能沿平行于圆面向各个方向发射动能相同的粒子，粒子会经过圆周上不同的点，在这些点中，经过C点的粒子的动能最大，不考虑粒子间的相互作用。

若已知电场强度的大小为E，粒子电荷量为+q(q>0)，忽略粒子重力，下列说法正确的是（）
A．圆周上C点电势最低
B．电场线与AB夹角为60°
C．若粒子在A点垂直电场方向发射，恰能洛到C点，则初动能为
D．若粒子在A点垂直电场方向发射，恰能落到C点，则初动能为
8．如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子在A点以大小为v1的速度射入电场，沿如图轨迹到达B点时速度大小为v2，且速度与等势面平行，A、B连线长为L，连线与等势面间的夹角为θ，不计粒子受到的重力，则（）
A．v1大于v2
B．等势面b的电势比等势面c的电势高
C．粒子从A运动到B所用时间为
D．匀强电场的电场强度大小为
9．三颗质量均为M的星球（可视为质点）位于边长为L的等边三角形的三个顶点上。

如图所示，如果他们中的每一颗都在相互的引力作用下沿等边三角形的外接圆轨道运行，引力常量为G，下列说法正确的是（）
A．其中一个星球受到另外两个星球的万有引力的合力大小为
B．其中一个星球受到另外两个星球的万有引力的合力指向圆心O
C．它们运行的轨道半径为
D．它们运行的速度大小为
10．如图所示，在匀强电场中有O、A、B三点，OA=OB=5cm，其中O、A电势分别为0V、5V，OA与OB的夹角为120°，A、B在同一条竖直线上现有一不计重力、带电量为e的粒子以4eV的动能从A点沿AO方向飞入电场，经过B点时，动能与在A点时相同，则下列说法正确的是
A．该粒子带负电
B．粒子运动过程中，电场力一直做正功
C．粒子能运动到O点，且在O点时电势能为零
D．该电场强度大小为200V/m，方向水平向左
三、实验题
11．如图所示，长木板B的质量为m2=1.0 kg，静止放在粗糙的水平地面上，质量为m3=1.0 kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端。

一个质量为m1=0.5kg的物块A从距离长木板B左侧l=9.5 m处，以速度v0=10m／s向着长木板运动。

一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰（时间极短），之后三者发生相对运动，整个过程物块C始终在长木板上。

已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为μ1=0.1，物块C与长木板间的动摩擦因数μ2=0.2，物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m／s2，求：
(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度；
(2)长木板B的最小长度和物块A离长木板左侧的最终距离。

12．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图2—1—3所示的纸带，按时间顺序取O、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。

0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S1＝1.40cm，S2＝1.90cm，S3＝2.38cm，S4＝2.88cm，S5＝3.39cm，S6＝3.87cm。

（小数点后保留三位）
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为： V1＝______m/s,V2＝___________m/s,V3＝___________m/s,V4＝___________m/s,V5＝_______ m/s.
(2) 在图2—1—4中作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度a＝_____________________m/s2.
四、解答题
13．已知地球半径为R ，引力常量为G ，地球表面的重力加速度为g。

不考虑地球自转的影响。

(1)推导第一宇宙速度v的表达式；
(2)若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为h，飞行n圈，所用时间为t 求地球的平均密度。

14．在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示，P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒．高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h.
(1)若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围；
(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系．
【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．ABC
8．ACD
9．BD
10．AD
三、实验题
11．(1) ，
(2) d=3m ,
12．165m/s 0.214m/s 0.263m/s 0.314m/s 0.363m/s 0.495 m/s2---0.500 m/s2 图略
四、解答题
13．（1）v= ;(2)
=
14．(1) (2)
(3)
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
1．一个质点由静止开始沿直线运动，速度随位移变化的图象如图所示，关于质点的运动，下列说法中正确的是（）
A．质点做匀变速直线运动 B．质点做匀加速直线运动
C．质点做加速度逐渐减小的加速运动D．质点做加速度逐渐增大的加速运动
2．氢原子的能级示意图如图所示，现有大量的氢原子处于n=4的激发态，当向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光，若用这些光照射逸出功为4.54eV的钨时，下列说法中正确的是( )
A．氢原子能辐射4种不同频率的光子
B．氢原子辐射的光子都能使钨发生光电效应
C．氢原子辐射一个光子后，氢原子的核外电子的速率增大
D．钨吸收从n=4向n=1能级跃迁的光子能发生光电效应，且最大初动能为12.75eV
3．某航天器绕地球做匀速圆周运动在轨运行时动能为E k，轨道半径为r1，向心加速度大小为a1；运行一段时间后航天器变轨到新的轨道上继续做圆周运动在新轨道上运行时的动能为
E k、轨道半径为r2，向心加速度大小为a2；设变轨过程航
天器的质量不变，则下列关系正确的是
A．、B．、C．、
D．、
4．如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为3m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。

假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5 m,g取10 m/s2,物块可视为质点。

则A碰撞前瞬间的速度为( )
A．0.5 m/s B．1.0 m/s
C．1.5 m/s D．2.0 m/s
5．一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是
A．沿＋x方向B．沿－x方向C．沿＋y方向D．沿－y方向
6．A、B两球沿同一直线运动并发生正碰,如图所示为两球碰撞前后的位移—时间(x-t)图像,图中a、b分别为A、B两球碰撞前的图线,c为碰撞后两球共同运动的图线.若A球的质量
,则由图可知下列结论正确的是( )
A．A、B两球碰撞前的总动量为3 kg·m/s
B．碰撞过程A对B的冲量为-4 N·s
C．碰撞前后A的动量变化为4kg·m/s
D．碰撞过程A、B两球组成的系统损失的机械能为10 J
二、多项选择题
7．下列说法正确的是______________（选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分，没选错一个扣3分，最低得分为0）
A．只有机械波能产生多普勒效应，电磁波不会产生多普勒效应
B．由爱因斯坦的相对论得出运动的时钟会变慢
C．电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波
D．红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大
E．用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时
8．现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，若运动员顺利地完成了该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，则
A．运动员起跳时，双脚对滑板作用力的合力竖直向下
B．起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后
C．运动员在空中最高点时处于失重状态
D．运动员在空中运动时，单位时间内速度的变化相同
9．关于热力学定律，下列说法正确的是（）
A．气体向真空的自由膨胀是不可逆的
B．理想气体在等温膨胀过程中从外界吸收的热量全部用于对外做功
C．空调机既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能
E. 一定质量的水变成
的水蒸气，分子平均动能不变，其分子之间的势能增加10．一带负电的粒子仅在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能E随位移x变化的关系如图所示，其中
段是对称的曲线，
段是直线，则下列说法正确的是
A．处电场强度为零
B．在、、
处的电势、
、的关系为C．粒子在段做变速运动，在
段做匀速直线运动
D．在段该带负电的粒子速度增大
三、实验题
11．将一个电荷量1.0 10-9的负电荷,从无穷远处移到电场
中的A点,克服电场力做功2.010-7J,现将该电荷从A点移到B点,电荷克服电场力做功7.010-7J.试求A、B两点电势
(取无穷远处电势为零).
12．为了测某电源的电动势和内阻实验室提供了如下器材：
电阻箱R，定值电阻R0、两个电流表A1、A2，电键S1单刀双掷开关S2，待测电源，导线若干。

实验小组成员设计如图甲所示的电路图。

(1)闭合电键S1，断开单刀双掷开关S2，调节电阻箱的阻值为R1，读出电流表A2的示数I0；将单刀双掷开关S2合向1，调节电阻箱的阻值为R2，使电流表A2的示数仍为I0，则电流表A1的阻值R A1=___________。

(2)将单刀双掷开关S2合向2，多次调节电阻箱的阻值，记录每次调节后的电阻箱的阻值R及电流表A1的示数I，实验小组成员打算用图像处理数据，以电阻箱电阻R为横轴，为了直观得到电流I与R的图像关系，则纵轴y应取___________
A．I B．I2 C．
D．
(3)若测得电流表A1的内阻为1Ω，定值电阻R0=2Ω，根据(2)选取的y轴，作出y-R图像如图乙所示，则电源的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。

四、解答题
13．如图，一玻璃工件的上半部是半径为R的半球体，O点为球心；下半部是半径为R、高为2R的圆柱体，圆柱体底面镀有反射膜。

有一平行于中心轴OC的光线从半球面射入，该光线与OC之间的距离为0．6R。

已知最后从半球面射出的光线恰好与入射光线平行(不考虑多次反射)，求该玻璃的折射率。

14．足够长的平行金属导轨MN和PQ表面粗糙，与水平面间的夹角37°，间距为1.0m，动摩擦因数为0.25。

垂直于导轨平面向上的匀强磁场磁感应强度为4.0T，PM间电阻
8.0。

质量为2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，其他电阻
不计。

用恒力沿导轨平面向下拉金属杆ab，由静止开始运动，8s末杆运动刚好达到最大速度为8m/s，这8s内金属杆的位移为48m，g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6) 求：
(1)金属杆速度为4.0m/s时的加速度大小。

(2)整个系统在8s内产生的热量。

【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．BCE
8．ACD
9．ABE
10．BD
三、实验题
11．,
12．（1）R2-R1（2）C （3）3 0.9 四、解答题
13．43
14．（1）（2）。