人教版物理必修二第七章第四节重力势能同步练习题D卷(模拟)

人教版物理必修二第七章第四节重力势能同步练习题D卷（模拟）
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、选择题 (共15题；共36分)
1. （2分）一个半径为r、质量为m、电阻为R的金属圆环，用一根长为L的绝缘细绳悬挂于O点，离O点下方L／2处有一宽度为L/4，垂直纸面向里的匀强磁场区域，如图所示。

现使圆环从与悬点O等高位置A处由静止释放（细绳张直，忽略空气阻力），摆动过程中金属环所在平面始终垂直磁场，则在达到稳定摆动的整个过程中金属环产生的热量是（）
A . mgL
B . mg（L/2+r）
C . mg（3L/4+r）
D . mg（L+2r）
【考点】
2. （2分）如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上．在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法中正确的是（）
A . 弹簧的弹性势能逐渐减少
B . 物体的机械能不变
C . 弹簧的弹性势能先减少后增大
D . 物体的动能逐渐增大
【考点】
3. （2分） (2020高二下·海丰月考) 如图所示，竖直平面内放置相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨，上端接有阻值为R的定值电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面。

将质量为m的导体棒AC由静止释放，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，则在导体棒运动到稳定的过程中（）
A . 导体棒先做加速运动，然后做减速运动
B . 导体棒中的电流方向为由A指向C
C . 导体棒运动的最大速度
D . 电阻产生的焦耳热等于导体棒重力势能的减少量
【考点】
4. （2分）关于重力势能，下列说法中正确的是（）
A . 某个物体处子某个位置，重力势能的大小是惟一确定的
B . 重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功
C . 物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变
D . 只要重力做功，物体的重力势能一定变化
【考点】
5. （8分） (2017高二下·扬州会考) 阅读下列内容，回答（1）（2）（3）（4）题问题．
电动自行车以其时尚、方便、快捷深受广大中学生的喜爱．但由电动自行车引发的交通事故也在逐年增多．学习交通安全常识、自觉遵守交通法规是确保学生交通安全的重要举措之一．按规定电动自行车在城区限速20 km/h．
（1）下列说法正确的是（）
A . 电动自行车限速 20 km/h，指的是平均速度
B . 电动自行车限速 20 km/h，指的是瞬时速度
C . 交通事故发生时，相互碰撞的速度指的是平均速度
D . 在某一路段进行区间测速，测量的是瞬时速度
（2）某同学为了判断自己正常行驶时是否超速，在一次正常行驶途中经过某一位置时立刻切断电源，让电动自行车沿直线自由滑行．测得电动自行车滑行的最大距离为15m，滑行的时间为5s，则该同学正常行驶的车速约为（）
A . 3km/h
B . 3m/s
C . 6km/h
D . 6m/s
（3）某同学骑电动自行车在水平公路上以v的恒定速率转弯，已知人和车的总质量为m，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径为R，人和车作为一个整体转弯时需要的向心力为（）
A . F= mv2
B . F=mv2R
C . F=
D . F=
（4）随着我国人民生活水平的不断提高，家庭中使用的电器越来越多．从能的转化角度分析，下列电器中与电动自行车属于同一类的是（）
A . 电炉
B . 电视机
C . 电饭煲
D . 洗衣机
【考点】
6. （2分） (2017高二下·桃江期中) 如图所示，甲木块的质量为m1 ，以v的速度沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后，下列说法不正确的是（）
A . 甲木块的动量守恒
B . 甲、乙两木块所组成系统的动量守恒
C . 甲、乙两木块所组成系统的动能不守恒
D . 甲、乙两木块及弹簧组成的系统机械能守恒
【考点】
7. （2分）(2020·杨浦模拟) 如图所示，一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中（）
A . 升降机的速度不断减小
B . 升降机的加速度不断变大
C . 升降机到最低点时，加速度的值等于重力加速度的值
D . 先是弹力做的功小于重力做的功，然后是弹力做的功大于重力做的功
【考点】
8. （2分）(2019·南昌模拟) 如图所示，轻质弹簧一端固定在墙壁上，另一端与挡板相连（挡板质量不可忽略）．放置在光滑的水平面上。

把一质量为m的物体A紧靠着挡板压缩弹簧后，由静止开始释放，弹簧前端到O点时物体与挡板分离，此时物体的动能为E；现换一质量为M(M>m)的物体B紧靠着挡板压缩弹簧到相同的位置，由静止释放，则（）
A . 弹簧前端到O点左侧时B物体与挡板分离
B . 弹簧前端到O点右侧时B物体与挡板分离
C . 物体B与挡板分离时的动能大于Eo
D . 物体B与挡板分离时的动能小于Eo
【考点】
9. （2分）(2020·山东模拟) 质量为m的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为l，另一质量也
为m且可视为质点的物体从箱子中央以v0= 的速度开始运动（g为当地重力加速度），如图所示。

已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。

则物体与箱底的动摩擦因数的取值范围是（）
A .
B .
C .
D .
【考点】
10. （2分）(2020·芜湖模拟) 2018年1月12日，我国成功发射北斗三号组网卫星．如图为发射卫星的示意图，先将卫星发射到半径为r的圆轨道上做圆周运动，到A点时使卫星加速进入椭圆轨道，到椭圆轨道的远地点B点时，再次改变卫星的速度，使卫星进入半径为2r的圆轨道．已知卫星在椭圆轨道时距地球的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上A点时的速度为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，引力常量为G，则发动机在A点对卫星做的功与在B点对卫星做的功之差为(忽略卫星的质量变化)（）
A .
B .
C .
D .
【考点】
11. （2分） (2019高二下·中山期末) 如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁。

一半径为r，质量为m的金属球从半圆轨道的一端由静止释放（金属球紧贴轨道，其球心在半圆轨道的水平直径上），金属球在轨道上来回往复运动，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计。

下列说法正确的是（）
A . 由于没有摩擦，金属球来回往复运动时，每次都能到达相同的高度
B . 金属球第一次到达轨道最低点的速度是，后续每次到达最低点的速度都小于
C . 金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为mg（R-r）
D . 金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
【考点】
12. （2分） (2019高三上·大名月考) 如图所示，固定的倾斜粗糙细杆与水平地面间的夹角为θ＝37°，质量为1 kg的圆环套在细杆上．轻质弹簧的一端固定在水平地面上的O点，另一端与圆环相连接，当圆环在A点时弹簧恰好处于原长状态且与轻杆垂直．将圆环从A点由静止释放，滑到细杆的底端C点时速度为零．若圆环在C点获得沿细杆向上且大小等于2 m/s的初速度，则圆环刚好能再次回到出发点A.已知B为AC的中点，弹簧原长为0.3 m，在圆环运动过程中弹簧始终在弹性限度内，重力加速度g＝10 m/s2 ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.（）
A . 下滑过程中，圆环受到的合力一直在增大
B . 下滑过程中，圆环与细杆摩擦产生的热量为2 J
C . 在圆环从C点回到A点的过程中，弹簧对圆环做的功为1.2 J
D . 圆环下滑经过B点的速度一定小于上滑时经过B点的速度
【考点】
13. （2分） (2019高二下·西湖月考) 竖直向上抛出一个物体，物体受到大小恒定的阻力f,上升的时间为t1 ，上升的最大高度为h,物体从最高点经过时间t2落回抛出点，从抛出到回到抛出点的过程中，阻力做的功为w,阻力的冲量大小为I,则下列表达式正确的是（）
A . w=0,I=f(t1+t2)
B . w=0,I=f(t2-t1)
C . w=-2fh，I=f(t1+t2)
D . w=-2fh，I=f(t2-t1)
【考点】
14. （2分） (2017高二上·成都期中) 如图所示，虚线表示等势面，相邻等势面间的电势差相等，有一带电的小球在该电场中运动，不计小球的重力和空气阻力，实线表示该带正电小球的运动轨迹，小球在a点的动能等于20eV，运动到b点的动能等于2eV．若取c点为零电势点，则这个带电小球的电势能等于﹣6eV时，它的动能等于（）
A . 16 eV
B . 4 eV
C . 6 eV
D . 14 eV
【考点】
15. （2分） (2017高三上·定州模拟) 将三个木板1、2、3固定在墙角，木板与墙壁和地面构成了三个不同的三角形，如图所示，其中1与2底边相同，2和3高度相同．现将一个可以视为质点的物块分别从三个木板的顶端由静止释放，并沿斜面下滑到底端，物块与木板之间的动摩擦因数μ均相同．在这三个过程中，下列说法不正确的是（）
A . 沿着1和2下滑到底端时，物块的速率不同，沿着2和3下滑到底端时，物块的速率相同
B . 沿着1下滑到底端时，物块的速度最大
C . 物块沿若3下滑到底端的过程中，产生的热量是最多的
D . 物块沿着1和2下滑到底端的过程中，产生的热鲎是一样多的
【考点】
二、填空题 (共5题；共10分)
16. （2分） (2017高二上·红桥期中) A、B两带电小球，A固定不动，B的质量为m，在库仑力作用下，B
由静止开始运动．已知初始时A、B间的距离为d，B的加速度为a，经过一段时间后，B的加速度变为，此时A、B间的距离应为________ ．已知此时B的速度为V，则在此过程中电势能的减少量为________ ．【考点】
17. （2分） (2017高二下·衡阳会考) 如图所示，物体沿斜面匀速下滑，在这个过程中物体所具有的动能
________，机械能________．（填“增加”、“不变”或“减少”）
【考点】
18. （2分） (2018高二上·集宁月考) 如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。

若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则此时盒的速度大小为________；滑块相对于盒运动的路程为________。

【考点】
19. （2分）(2019·河北模拟) 质量为0.45 kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05 kg的子弹以200 m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是________m/s。

若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为4.5×103 N，则子弹射入木块的深度为________m。

【考点】
20. （2分） (2020高二上·和平期中) 半径为R的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示，珠子所受静电力和其重力等大。

将珠子从环上最低位置A点静止释放，则珠子所能获得的最大动能Ek=________，在最高点时小球对轨道的压力大小为________。

（重力加速度为g）
【考点】
三、解答题 (共5题；共60分)
21. （15分）(2020·长沙模拟) 如图所示，间距为L的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计。

场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1 ，间距为d2。

两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。

(设重力加速度为g)
（1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek。

（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域。

且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相同。

求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q。

（3）对于第(2)问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率。

【考点】
22. （10分） (2020高一下·石家庄月考) 如图所示，足够长的木板A和物块C置于同一光滑水平轨道上，物块B置于A的左端，A、B、C的质量分别为m、2m和4m，已知A、B一起以v0的速度向右运动，滑块C向左运动，A、C碰后连成一体，最终A、B、C都静止，求：
（1） C与A碰撞前的速度大小；
（2） A、B间由于摩擦产生的热量．
【考点】
23. （10分） (2017高二下·黑龙江期中) 用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M=4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动．求：在以后的运动中：
（1）当弹簧的弹性势能最大时，物体A的速度多大？
（2）弹性势能的最大值是多大？
【考点】
24. （15分） (2019高二下·温岭月考) 如图所示，导线框abcd固定在竖直平面内，导线框ab和dc的宽度为l，bc段的电阻为R，其它电阻均可忽略。

ef是一电阻可忽略的水平放置的导电杆，杆的质量为m，杆的两端分别与ab和cd保持良好接触，且能沿导线框ab和dc无摩擦地滑动，磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直框面向外。

现用一恒力F竖直向上拉导体杆ef，当导体杆ef上升高度为h时，导体杆ef恰好匀速上升，求：
（1）此时通过电阻R上的电流大小与方向
（2）导体杆ef匀速上升的速度v的大小；
（3）导体杆ef上升h的整个过程中产生的焦耳热Q的大小。

【考点】
25. （10分） (2017高二下·安阳期中) 光滑水平面有两个物块A、B在同一直线上相向运动，A的速度为4m/s，质量为2kg，B的速度为2m/s，二者碰后粘在一起沿A原来的方向运动，且速度大小变为1m/s．求：（1） B的质量；
（2）这一过程产生的内能．
【考点】
参考答案一、选择题 (共15题；共36分)
答案：1-1、
考点：
解析：
答案：2-1、
考点：
解析：
答案：3-1、
考点：
解析：
答案：4-1、考点：
解析：
答案：5-1、答案：5-2、答案：5-3、答案：5-4、
考点：
解析：
答案：6-1、考点：
解析：
答案：7-1、考点：
解析：
答案：8-1、考点：
解析：
答案：9-1、考点：
解析：
答案：10-1、考点：
解析：
答案：11-1、考点：
解析：
答案：12-1、考点：
解析：
答案：13-1、考点：
解析：
答案：14-1、考点：
解析：
答案：15-1、考点：
解析：
二、填空题 (共5题；共10分)答案：16-1、
考点：
解析：
答案：17-1、
考点：
解析：
答案：18-1、考点：
解析：
答案：19-1、考点：
解析：
答案：20-1、考点：
解析：
三、解答题 (共5题；共60分)答案：21-1、
答案：21-2、
答案：21-3、考点：
解析：
答案：22-1、
答案：22-2、考点：
解析：
答案：23-1、
答案：23-2、考点：
解析：
答案：24-1、
答案：24-2、
答案：24-3、考点：
解析：
答案：25-1、
答案：25-2、考点：
解析：。