全国100所名校单元测试示范卷(高三)：物理(全国东部)1-14套 第7单元

全国100所名校单元测试示范卷·高三·物理卷(七)

第七单元机械能守恒定律

(90分钟100分)

第Ⅰ卷(选择题共40分)

选择题部分共10小题.在每小题给出的四个选项中,1~6小题只有一个选项正确,7~10

小题有多个选项正确;全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.

1.关于如图所示的四幅图片,下列说法正确的是

A.图1中,太阳能电站将太阳能转化为电能

B.图2中,内燃机车将机械能转化为内能

C.图3中,水电站将电能转化为机械能

D.图4中,水果电池将电能转化为化学能

解析:内燃机车将内能转化为机械能,水电站将机械能转化为电能,水果电池将化学能转化为电能B、C、D错,A对.

答案:A

2.电梯内有一质量为m的小球,用细线挂在电梯的天花板上,当电梯以的加速度竖直加

速下降h的过程中,细线对小球做的功为

A.mgh

B.mgh

C.-mgh

D.-mgh

解析:由牛顿第二定律得mg-F=m·g,F=mg,拉力做的功W=-Fh=-mgh,D对.

答案:D

3.将一质量为m的小球以初速度v0水平抛出,小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度

方向与斜面垂直,运动轨迹如图虚线所示.那么它击中斜面前瞬间,重力的功率是

A.mgv0sinθ

B.mgv0cosθ

C.mgv0tanθ

D.mgv0cotθ

解析:小球击中斜面前瞬间,有cotθ=,此时重力做功的功率为P=mgv0cotθ,D对.

答案:D

4.一质量为m的物体由静止开始以2g的加速度竖直向上运动的距离为h,重力加速度为g,不计空气阻力,则

A.物体重力势能增加了2mgh

B.物体动能增加了mgh

C.物体机械能增加了3mgh

D.物体机械能增加了2mgh

解析:物体重力势能增加了mgh,由动能定理知动能增加了2mgh,所以机械能增加了3mgh,C对.

答案:C

5.如图所示,一根橡皮筋一端固定在O点,另一端连接一个重物,将重物拉到水平位置A 处,橡皮筋恰好无形变.由静止释放重物,当它从A点运动到最低点的过程中,下列说法正确的是

A.重物的机械能守恒

B.重物的机械能增加

C.橡皮筋对重物做负功

D.橡皮筋对重物做正功

解析:重物在橡皮筋拉力的作用下做曲线运动,橡皮筋的拉力与速度方向的夹角大于90°,橡皮筋对重物做负功,重物的机械能减少,C对.

答案:C

6.如图所示,一不可伸长的轻质细绳长为L,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,与O点在同一水平线上的P点处有一光滑钉子,且OP=.在A点给小球一个水平向左的初速度,发现小球恰能到达跟P点在同一竖直线上的最高点B.空气阻力忽略不计,则

在此过程中

A.小球从开始运动到刚到达最高点B的过程中机械能不守恒

B.小球刚到最高点B时绳子张力大于零

C.小球刚到最高点B时速度大小为

D.小球的初速度为

解析:小球运动过程中绳子拉力方向与小球的速度方向垂直,故绳子拉力不做功,只有重力做功,小球的机械能守恒,A错;小球恰能到达B点,则在B点时绳子张力为零,且mg=,v B=,B、C错;由机

械能守恒定律有m=mg·+m,解得v0=,D对.

答案:D

7.下列运动中,若不计空气阻力,则运动员的机械能守恒的是

A.运动员离开“蹦床”后向上的腾空运动

B.“蹦极跳”运动员从高处开始下落到最低点

C.不计摩擦,滑雪运动员自高坡顶上自由下滑

D.跳伞运动员离开飞机未张开伞,在空中下降

解析:运动员离开“蹦床”向上腾空运动、滑雪运动员自高坡顶上自由下滑、跳伞运动员未张开伞下降,都只有重力做功,运动员机械能守恒,A、C、D对;运动员“蹦极跳”从高处自由下落,系在身上的橡皮绳伸直(至原长)的过程中,只有重力做功,机械能守恒,但此后到最低点的过程中,克服绳的拉力做功,使运动员的机械能转化为绳的弹性势能,运动员的机械能不守恒,B错.

答案:ACD

8.中国选手吕小军荣获2012年伦敦奥运会男子77公斤级举重冠军.若他将175kg的杠铃从地面稳稳举高2m,g取10m/s2,则在举高过程中

A.杠铃克服重力做功3500J

B.杠铃的重力势能增加3500J

C.地面对人做功3500J

D.人对杠铃做功为零

解析:举高杠铃的过程中,重力对杠铃做负功,杠铃的重力势能增加,A、B对;地面对人不做功,人对杠铃做功,人的生物能转化为杠铃的机械能,C、D错.

答案:AB

9.如图所示,某人用大小为F的恒力通过滑轮拉静止在水平面上的物体,开始时与物体相连的绳和水平面间的夹角为α,当拉力F作用一段时间后,绳与水平面间的夹角为β,物体获得的速度为v.已知滑轮上缘到物体的高度为h,绳和滑轮的质量不计,则

A.拉力对物体做的功为Fh

B.合外力对物体做的功为mv2

C.阻力对物体做的功为Fh(-)-mv2

D.物体的机械能的增加量为mv2

解析:在绳与水平面的夹角由α变为β的过程中,拉力F的作用点的位移大小为x=h(-),拉力做的功为W=Fx=Fh(-),A错;由动能定理得合外力对物体做的功为mv2,B对;根据动能定理,阻力对物体做的功为mv2-Fh(-),C错;物体的重力势能不变,动能增加mv2,所以机械能增加mv2,D对.

答案:BD

10.如图所示,传送带由电动机带动,始终保持2.0m/s的速度匀速运动.一质量为0.2kg 的煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4.现将该煤块无初速地放到传送带上的P点,一段时间后煤块运动到了距P点2.0m的Q点,g取10m/s2,则在此过程中

A.传送带对该煤块做的功为0.4J

B.煤块与传送带间摩擦产生的热量为0.8J

C.传送带克服摩擦力做功为1.6J

D.电动机增加输出的电能为0.8J

解析:煤块在传送带上最长加速时间t==0.5s,在此过程中传送带位移x1=vt=1m,煤块加速过程的位移x2=·t=0.5m,两者相对位移Δx=x1-x2=0.5m,传送带对煤块做功W=mv2=0.4J,A对;煤块与传送带间摩擦产生的热量Q=μmg·Δx=0.4J,B错;传送带克服摩擦力做功W克

=μmg·x1=0.8J,电动机增加输出的电能E电=W克=0.8J,C错、D对.

答案:AD

第Ⅱ卷(非选择题共60分)

非选择题部分共6小题,把答案填在题中的横线上或按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.

11.(6分)用如图甲所示的实验装置验证动能定理,请完成以下实验步骤: